专利名称：涡旋压缩机的制作方法
技术领域：
本发明总的来说涉及适用于冷冻机、空气调节器等的涡旋压缩机。
在密闭容器10内，设置有固定涡旋件12和摇动涡旋件14。固定涡旋件12与摇动涡旋件14分别具有形状实质相同的板状涡卷齿16、18，板状涡卷齿16、18相互啮合，在这些板状涡卷齿16、18之间形成容积相对变化的压缩室20。
固定涡旋件12通过图中未示的多个螺栓固定在导向架22上，导向架22用烧嵌配合或焊接等方法固定于密闭容器10内壁上。在固定涡旋件12和导向架22所形成的内部空间，容纳有摇动涡旋件14和位于该摇动涡旋件14下部位置的沿轴向支持摇动涡旋件14的顺从构架24。
在摇动涡旋件14的台板15的大致中央部，形成沿顺从构架24内部延伸的中空圆筒轮毂26，该轮毂26通过轴承27可自由旋转地与主轴28的上端部的曲轴29配合。
主轴28由马达30旋转驱动，马达30借助于固定在该主轴28上的转子31和固定在密闭容器10内壁上的定子32组成。主轴28向下方延伸，分别通过上部第一轴承34、第二轴承36可自由旋转地轴支撑在顺从构架24上，另外还通过下部第三轴承38可自由旋转地轴支撑在副支架35上。进一步，在主轴28上，在曲轴29的下侧通过烧嵌配合固定有主轴配重41，在转子31上下面上固定有上配重42和下配重43。通过这三个配重41、42、43，使主轴28得到静平衡和动平衡。另外，在图中，44是玻璃密封的马达供电用端子。
此外，为了防止摇动涡旋件14的自转，在顺从构架24上设置有欧氏联轴节45。欧氏联轴节45带有分别保持90度相位差的2个爪46、47(在图1中，为了便于理解，示出了爪46和爪47有180度的相位差。)，爪46分别与固定涡旋件12的台板13上大致沿一条直线所形成的2个欧氏导向槽48自由往复滑动地配合，爪47分别与2个欧氏导向槽49自由往复滑动地配合，这2个欧氏导向槽49与欧氏导向槽48保持90度相位差，并且在摇动涡旋件14的台板15上大体沿一条直线形成。由此，通过主轴28的曲轴29的旋转驱动的摇动涡旋件14作不自转的偏心旋转运动。
顺从构架24在外周的上下至少有2个圆筒面23、25，该圆筒面23、25分别沿半径方向支持着导向架22上所形成的圆筒面33、35并与之配合。顺从构架24和导向架22通过上下两个密封部件37、39嵌合，通过该密封部件37、39对两个部件24、22间所形成的构架空间50进行密封。
构架空间50与设置在顺从构架24上的联络通路51连通，联络通路51的上端部在稍微有些扩径，成为开口于顺从构架24的上端面的开口部25。顺从构架24的上端面成为止推轴承56，通过该止推轴承56，构成使摇动涡旋件14与其台板15下面所形成的止推面58可自由滑动地压接在一起并支持该摇动涡旋件14的结构。
在摇动涡旋件14的台板15上设置有抽出孔53，其下端开口部54开口于止推面58，上端开口部55开口于上述压缩室20。从而，抽出孔53的止推面一侧的开口部54的结构为在正常运转时，其构成的圆轨迹配置成能容纳开口于顺从构架24的止推轴承56面上的联络通路51的开口部52，通过摇动涡旋件14和顺从构架24的密接地滑动，不向吸入压力气氛空间17中泄漏。
吸入压力气氛空间17设置在固定涡旋件12的台板13的外周部，制冷剂气体的吸入管19穿过密闭容器10压入该空间17内。此外，台板13上设置有受压缩的制冷剂气体的排出口21。排出口21与形成在固定涡旋件12和密闭容器10之间的高压室40连通，并且，经过固定涡旋件12和导向架22的外周部上所设置的切槽组成的通路60，与导向架22下侧的同样的高压室62连通。排出管64安装在与高压室26连通的密闭容器10上。
在密闭容器10的底部，储存有例如冷冻机油等的润滑油70，连接到上述主轴28的下端部的油管72插入该润滑油70中。通过该油管72向上吸取的润滑油70经过沿轴向贯穿主轴28的通油孔74，从上端开口部76导向曲轴29的轴承部27。进一步，润滑该轴承部27的润滑油70充满摇动涡旋件14和顺从构架24围成的空间(轮毂部空间)78。
图7是表示设在顺从构架24上的压力调节机构的局部断面图。
如图7所示，在顺从构架24上组装有中间压力调节阀80。中间压力调节阀80由弹簧81关闭调节阀前流路82，调节阀前流路82与上述轮毂部空间78连通。此外，调节阀后流路83与阀室及台板外周部空间即低压的吸入压力气氛空间17连通。
下面，说明以往的涡旋压缩机的基本动作。低压吸入制冷剂从吸入管19进入由固定涡旋件12及摇动涡旋件14的相互啮合的板状涡卷齿16、18所形成的压缩室20。由马达30驱动的摇动涡旋件14在作偏心旋转运动的同时，使压缩室20的容积向中心部减少。通过该压缩冲程，使吸入的制冷剂变成高压，从固定涡旋件12的排出口21排到密闭容器10内。另外，在上述压缩冲程中，压缩途中的中间压力的制冷剂气体从摇动涡旋件14的抽出孔53经过顺从构架24的通路60，导入构架空间50，维持该空间50的中间压力气氛。成为高压的排出气体在高压气氛下充满密闭容器10，最终通过排出管64排放到压缩机外部。
密闭容器10底部的润滑油70，在密闭容器10内的高压压力的作用下，穿过主轴28的通油孔74，导入曲轴29的轴承部27。通过该轴承部27的节流作用成为中间压力的润滑油，充满由摇动涡旋件14和顺从构架24围成的轮毂部空间78，经由将该空间78与低压气氛空间17连通的中间压力调节阀80，导入低压气氛空间17，与低压制冷剂气体一起被吸入压缩室20。经过压缩冲程的润滑油70与高压制冷剂气体一起，从排出口21向密闭容器10内开放，由此和制冷剂气体分离，再返回到密闭容器的底部。此外，轮毂部空间78维持由中间压力调节弹簧81的弹簧常数和调节阀前流路82的断面面积之积所确定的压差，设定成比低压气氛空间17只高于该压差部分的中间压力，因此，作用在摇动涡旋件14上的向下的力，通过该中间压力，可部分地消除，达到减轻止推力的目的。
在顺从构架24上，作用有作为图中的向下的力，该力是通过压缩作用使固定涡旋件12与摇动涡旋件14沿轴向分离的止推气体力和通过轮毂部空间78的中间压力使顺从构架24与摇动涡旋件14分离的力的合力。
另一方面，也有作为向上的力作用着，该力是通过导入压缩途中的制冷剂气体而变成中间压力气氛的构架空间50的压力将顺从构架24与导向架22拉开的力和作用在暴露于导向架22下部的高压气氛中的部分上的压力的压力差的合力。
在正常运转时，上述的向上的力设定成超过向下的力，因此，顺从构架24由导向架22的圆筒面33、35对上下两个嵌合的圆筒面23、25导向，使其向上方浮动。同样地，摇动涡旋件14与顺从构架24密接地滑动且向上浮动，使其板状涡卷齿18与固定涡旋件12接触而滑动。
此外，在启动时或液体压缩时等场合，上述止推气体力变大，由于摇动涡旋件14通过止推轴承56强制地向下推压顺从构架24，因此，在摇动涡旋件14与固定涡旋件12的板状涡卷齿18、16的齿尖与齿根产生比较大的间隙，避免了压缩室20的异常压力上升。把该动作称作释放动作，把所产生的间隙量称作释放量。
通过顺从构架24与导向架22到冲突的距离控制该释放量。
虽然发生在摇动涡旋件14上的倾倒力矩的一部分或全部，通过止推轴承56传递给顺从构架24，但是，由于主轴28的第一轴承34承受的轴承负载与其反作用力的两个合力、即通过顺从构架24与导向架22的上下两个圆筒面(23、33)、(25、35)承受的反作用力的合力所产生的力偶以抵消上述倾倒力矩的方式作用，所以，具有非常良好的正常运转时的随动稳定性及释放动作稳定性。
但是，在以往的涡旋压缩机中，在组装顺从构架和导向架时存在着下述缺陷。即顺从构架必须是笔直地插入，哪怕是少许倾斜地插入，也会引起顺从构架的卡住，一旦处于这种状态，不管是以上的插入还是笔直地插入，都变得非常困难。而且，如果用木锤等叩击强行插入顺从构架时，往往会伤及圆筒嵌合面，或者又伤及密封部件或者切断密封部件。进一步，将顺从构架插入导向架后要旋转，使相位相符合，这也是损伤密封部件等的原因。另外，也会引起忘记装入密封部件的差错发生。
发明揭示本发明就是为了解决上述课题而提出的，其目的是提供一种顺从构架与导向架的组装容易的涡旋压缩机。即是说，本发明提供一种顺从构架与导向架的正常组装易于进行的涡旋压缩机。
本发明的另一目的是，提供一种在插入顺从构架的同时也能确定其相位的涡旋压缩机。
本发明的权利要求1记载的涡旋压缩机，包括设置在密闭容器内、固定在该密闭容器上所固定的导向架上的固定涡旋件；具有与该固定涡旋件的板状涡卷齿啮合、以便在与该固定涡旋件的板状涡卷齿彼此之间形成压缩室的板状涡卷齿的摇动涡旋件；在上述的导向架内沿轴向支持该摇动涡旋件的顺从构架，在上述顺从构架与上述导向架上分别设置有沿半径方向支持上述顺从构架的至少两个直径不同的圆筒面，在该压缩机中，采用当将上述顺从构架插入上述导向架中时，从直径小的上述圆筒面顺次配合的结构。
于是，本发明的涡旋压缩机，其特点是，规定了将顺从构架插入导向架中时，使顺从构架与导向架配合的位置顺序。即是说，通过从直径小的第一圆筒面顺次配合，借助于第一圆筒面的引导作用，不仅顺从构架的插入容易进行，而且很难倾倒。因此，可消除顺从构架产生卡住的现象，能笔直、顺利地插入顺从构架。从而，易于顺从构架和导向架的组装。
本发明的权利要求2记载的涡旋压缩机，在权利要求1记载的涡旋压缩机中，其特征是，还包括用于密封上述顺从构架与上述导向架之间形成的构架空间的至少两个密封部件，在将上述顺从构架插入上述导向架中时，上述的两个圆筒面先配合，之后，使上述密封部件配合。
由于让两个圆筒面先配合之后，再使上述密封部件配合，所以能一边对密封部件笔直地导向，一边使其逐渐地配合，可防止对密封部件造成的损伤。
本发明的权利要求3记载的涡旋压缩机，在权利要求2记载的涡旋压缩机中，其特征是，还设置有上述顺从构架的相位确定装置，在将上述顺从构架插入上述导向架中时，借助于上述相位确定装置约束上述顺从构架相对于上述导向架的相位之后，使上述密封部件配合。
借助于相位确定装置，能够确定顺从构架的相位，即，能在插入的同时，确定设置在顺从构架上的联络通路的位置。因此，不需要在插入顺从构架之后进行旋转而使联络通路的位置符合，可防止对密封部件造成的损伤。
本发明的权利要求4记载的涡旋压缩机，在权利要求3记载的涡旋压缩机中，其特征是，上述相位确定装置由一个以上的销与孔或类似装置构成，在阻止上述顺从构架旋转的同时，允许其轴向移动。
毫无疑问，只要能阻止顺从构架的旋转，而允许其轴向移动(升降)的相位确定装置，例如销与孔或键与键槽等其他装置都是可行的。
本发明的权利要求5记载的涡旋压缩机，在权利要求2或3记载的涡旋压缩机中，其特征是，上述密封部件全部安装在上述顺从构架上。
由于很容易目视确认密封部件的有无，所以可防止忘了装入密封部件等差错发生。
本发明的权利要求6记载的涡旋压缩机，在权利要求5记载的涡旋压缩机中，其特征是，上述圆筒面配合的部分的上述顺从构架与上述导向架的间隙小于上述密封部件配合的部分的上述顺从构架与上述导向架的间隙。
根据这种构成，顺从构架插入时很难发生倾倒，不会强行将力作于在密封部件上，可防止对密封部件造成的损伤，保证正常的密封作用。
本发明的权利要求7记载的涡旋压缩机，在权利要求6记载的涡旋压缩机中，其特征是，上述密封部件的一个装在上述直径小的第一圆筒面的插入方向的后部，安装该密封部件的密封部圆筒面做成比上述第一圆筒面稍小的结构。
由于第一圆筒面是将顺从构架插入导向架中时最初配合、起引导功能的部分，因此，为了有效地发挥上述效果，第一圆筒面的导向部圆筒面及密封部圆筒面的配合公差特别重要。通过将密封部圆筒面做成比导向部圆筒面稍小的结构，可确保引导功能及第一密封部件的正常密封作用。
图2是表示该涡旋压缩机的主要部件的组装顺序的断面图。
图3是表示该涡旋压缩机的顺从构架与导向架插入时的状态的断面图。
图4是表示本发明第二实施形式的顺从构架与导向架插入时的状态的断面图。
图5是表示本发明第三实施形式的顺从构架与导向架插入时的状态的断面图。
图6是以往涡旋压缩机的纵断面图。
图7是表示以往涡旋压缩机的压力调节机构的纵断面图。
实施发明的最佳形式以下，虽然用
了本发明的几个实施形式，但是，本发明并不限于图示的例子。
实施形式1图1中示出了本发明涡旋压缩机组装后的全体构成。本发明中所使用的构成部件基本上与图6所示的以往例子相同，因此，其功能也基本相同，而且使用相同的符号，下文主要说明与本发明相关的事项。
如图1所示，顺从构架24具有上圆筒面或者是第二圆筒面23和直径小于该圆筒面23的下圆筒面或者是第一圆筒面25。下圆筒面或者是第一圆筒面25做成具有大体笔直(大致为同一外径)的外周面的形状。下圆筒面(第一圆筒面)25的全长与包含以往例子的台阶部的下圆筒面25的全长基本相同。此外，下圆筒面(第一圆筒面)25的长度比上圆筒面(第二圆筒面)23的长度长。并且，在本发明中，下密封部件(或者第一密封部件)39装在下圆筒面25的外周部，特别是装在顺从构架24的插入方向的后部。同样地，上密封部件(或者第二密封部件)37也装在顺从构架24一侧。即是说，上密封部件37安装在以上圆筒面23和下圆筒面25之间的台阶形状形成的中间圆筒面24a上。从而，插入顺从构架24时，由于目视就容易确认密封部件37、39的有无，所以，可避免忘记插入密封部件37、39等的差错。
图2示出了本发明涡旋压缩机的主要部件的组装顺序。
首先，如图(a)所示，在顺从构架24上安装密封部件37、39及第一轴承34、第二轴承36，将该顺从构架24插入导向架22中。这时，如图3所示，使顺从构架24的直径小的下圆筒面(第一圆筒面)25先与导向架22的下圆筒面35的入口面35a配合，一边由导向架22的下圆筒面35对顺从构架24的下圆筒面25导向，一边将该顺从构架24的下圆筒面25插入(将该作用称作下圆筒面25的引导作用)。之后，使直径大的上圆筒面(第二圆筒面)23与导向架22的上圆筒面33配合。因此，能将顺从构架24笔直并光滑地插入导向架22中。此外，即使在例如将顺从构架24稍微倾斜地插入的场合，由于在插入的初期阶段尚未插入的上圆筒面(第二圆筒面)23处于不与导向架22的上圆筒面33配合的尺寸关系，所以容易进行倾斜修正。因而，在使顺从构架24易于插入的同时，也使倾斜很难发生。从而，不会发生顺从构架24的卡住现象，能顺利地将顺从构架24插入导向架22中。
之后，如图2(b)所示，把烧嵌配合或压入有主轴配重41的主轴28插入顺从构架24的第一轴承部34及第二轴承部36。接着，在构架24上顺次组装欧氏联轴节45、摇动涡旋件14及固定涡旋件12(参照图(c)～(e))。然后，把固定涡旋件12用螺栓(图中未示)紧固地固定在导向架22上。螺栓的紧固方向无论是从固定涡旋件一侧或是从导向架一侧的任何一侧都是可行的。之后，从主轴28的下方插入转子31并固定在(参照图(e))主轴28上。
实施形式2图4示出了本发明的另一实施形式。该图是将顺从构架24插入导向架22时的说明图。即是说，在顺从构架24的上圆筒面23及下圆筒面25分别与导向架22的上圆筒面33、下圆筒面35配合之后，将上下密封部件37、39分别与导向架22的中间圆筒面22a、下圆筒面35配合。当然，该实施形式与实施形式1一样，也满足下述关系，即，首先，使顺从构架24的下圆筒面25与导向架22的下圆筒面35配合，之后，使顺从构架24的上圆筒面23与导向架22的上圆筒面33配合。
在该实施形式中，由于顺从构架24的上下圆筒面23、25与导向架22的上下圆筒面33、35之间的间隙(导向部的间隙)设定成小于安装密封部件37、39部分的顺从构架24和导向架22之间的间隙(密封部分的间隙)，因此，上下圆筒面23与33、25与35先配合，之后，密封部件37、39才与导向架22的中间圆筒面22a、下圆筒面35配合，所以，可在保持顺从构架24相对导向架22的姿势为笔直的原来状态下，使密封部件37、39配合。由此，可防止密封部件的损伤。另外，上述密封部间隙的下密封部间隙是导向架22的下圆筒面35与下密封部件39的安装部的顺从构架24的下密封部圆筒面25a之间的间隙，该下密封部圆筒面25a相对下圆筒面25以稍小的外径形成。当然，也可以将导向架22的下圆筒面35侧做成外径稍大的结构，使顺从构架24的下圆筒面25的直径沿全长相同，但是，为了使顺从构架24插入时的倾斜不易发生，最好采用该实施形式。
实施形式3
图5示出了本发明的再一实施形式，是将顺从构架24插入导向架22中时的说明图。
在该实施形式中，设置有顺从构架24的相位确定装置90。该相位确定装置90例如是由销和孔组成的装置，其中，在导向架22上立设有该多个销91，在形成顺从构架24的上圆筒面23的法兰部93上，设置有用于插入销91的孔92。
借助该相位确定装置90，在把顺从构架24插入导向架22的同时，可确定顺从构架24相对导向架22的相位。即是说，通过这种方式，可以确定联络通路51的位置，此外，在顺从构架24的相位相对导向架22进行拘束之后，由于密封部件37、39的配合，所以，在以往的密封部件37、39配合之后，不需要为了相位配合而转动顺从构架24，从而可防止密封部件的损伤等。
此外，虽然说明了相位确定装置90由销91和孔92组成的结构，但是，只要是在阻止顺从构架24旋转的同时，允许其轴向移动的装置都是可行的，例如也可以是键及键槽。此外，图5中虽然记载了多个销，但是，只要能满足同样的功能，即使是使用一个销也是可行的。
权利要求
1.涡旋压缩机，包括设置在密闭容器内、固定在该密闭容器上所固定的导向架上的固定涡旋件；具有与该固定涡旋件的板状涡卷齿啮合、以便在与该固定涡旋件的板状涡卷齿彼此之间形成压缩室的板状涡卷齿的摇动涡旋件；在所述的导向架内沿轴向支持该摇动涡旋件的顺从构架，在所述顺从构架与所述导向架上分别设置有沿半径方向支持所述顺从构架的至少两个直径不同的圆筒面，其特征是，采用当所述顺从构架插入所述导向架中时，从直径小的所述圆筒面顺次配合的结构。
2.根据权利要求1记载的涡旋压缩机，其特征是，还包括用于密封所述顺从构架与所述导向架之间形成的构架空间的至少两个密封部件，在将所述顺从构架插入所述导向架中时，所述的两个圆筒面先配合，之后，使所述密封部件配合。
3.根据权利要求2记载的涡旋压缩机，其特征是，还设置有所述顺从构架的相位确定装置，在将所述顺从构架插入所述导向架中时，借助于所述相位确定装置约束所述顺从构架相对于所述导向架的相位之后，使所述密封部件配合。
4.根据权利要求3记载的涡旋压缩机，其特征是，所述相位确定装置由一个以上的销与孔或类似装置构成，阻止所述顺从构架旋转，并允许其轴向移动。
5.根据权利要求2或3记载的涡旋压缩机，其特征是，所述密封部件全部安装在所述顺从构架上。
6.根据权利要求5记载的涡旋压缩机，其特征是，所述圆筒面配合的部分的所述顺从构架与所述导向架的间隙小于所述密封部件配合的部分的所述顺从构架与所述导向架的间隙。
7.根据权利要求6记载的涡旋压缩机，其特征是，所述密封部件的一个装在所述直径小的第一圆筒面的插入方向的后部，安装该密封部件的密封部圆筒面做成比所述第一圆筒面稍小的结构。
全文摘要
涡旋压缩机的用于固定涡旋件(12)的导向架(22)设有多个圆筒面(33)、(35)，在导向架(22)内沿轴向支持摇动涡旋件(14)的顺从构架(24)设有与上述圆筒面(33)、(35)配合的多个圆筒面(23)、(25)，为了是导向架(22)与顺从构架(24)的组装容易，采用在将顺从构架(24)插入导向架(22)中时，从直径小的第一圆筒面(25)、(35)顺次配合的结构。
文档编号F04C23/00GK1420966SQ01807514
公开日2003年5月28日 申请日期2001年1月31日 优先权日2001年1月31日
发明者伏木毅, 池田清春, 西木照彦, 小川喜英, 濑畑崇史, 佐野文昭 申请人:三菱电机株式会社