旋转式压缩机及其制造方法

专利名称：旋转式压缩机及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种在转子的旋转压缩要件侧的面上安装有平衡配重的旋转式压缩 机。
背景技术：
以往，如图4所示，具备单一的旋转压缩要件的旋转式压缩机在密闭容器112内具 备电动要件114、及通过该电动要件114的旋转轴116驱动的旋转压缩要件134。密闭容器 112具备收容电动要件114和旋转压缩要件134的容器主体112A，利用碗状的盖体密闭该 容器主体112A上部开口。
电动要件114由定子122、在该定子122内侧设有微小间隙而插入配置的转子IM 构成。该转子124固定于通过密闭容器112的大致中心沿铅垂方向延伸的旋转轴116上， 并且，定子122具有定子铁芯1 和卷绕于该定子铁芯1 上的定子线圈128，转子124与 定子122相同，具有转子铁芯130。
所述旋转压缩要件134具备工作缸138、嵌合在设于该工作缸138内的偏芯部140 上并偏芯旋转的辊142、将工作缸138内分别区划为高压室侧和低压室侧的叶片(未图 示)。工作缸138的上下开口面由具备圆筒状轴承156的上部支承部件巧4和下部支承部 件158闭塞。
在该旋转压缩要件134中，将上部支承部件154、工作缸138、下部支承部件158按 顺序配置，并用多根安装螺栓170固定为一体。而且，在上部支承部件154的上面安装有上 部罩166，在该上部罩166内构成与工作缸138的内部连通的喷出消声器162。
另外，与工作缸138连接的制冷剂导入管174从储能器176的底部插入连接，前端 在储能器176内的上方开口。另外，180是将储能器176固定在密闭容器112的容器主体 112A上部侧面的托架。另外，178是制冷剂喷出管，安装在盖体112B上(参考专利文献1)。
而且，在旋转式压缩机110中，经由端子120以及未图示的配线对电动要件114的 定子线圈1 通电时，电动要件114启动，转子124开始旋转。通过该旋转，嵌合于与旋转 轴116 —体设置的偏芯部140的辊142在工作缸138内偏芯旋转。另外，图中的电动要件 114是永久磁铁132压入转子铁芯130的所谓的直流电动机。
如此运转的旋转式压缩机110由于偏芯部140的重心相对于成为主轴的旋转轴 116偏心，因此，为了使运转时在旋转轴116周围产生的离心力平衡，在转子IM的上下安装 了平衡配重(上部平衡配重184及下部平衡配重186)。所述的两平衡配重如图5、图6所 示以一定的厚度形成为半扇形。
在这样的转子124的上侧(盖体112B侧)设置有上部平衡配重184，下侧(旋转 压缩要件134侧)设置有下部平衡配重186的状态下，铆钉196、196贯穿预先形成于上部 平衡配重184及下部平衡配重186的固定孔94而进行铆接固定。
而且，为了避免安装于转子IM的下侧面的下部平衡配重186与上部支承部件巧4 接触，在下部平衡配重186的下表面(旋转压缩要件134侧)和上部支承部件154的上端之间设有规定尺寸的间隙。
专利文献1日本特开2009-74413号公报。
但是，在现有的旋转式压缩机中，为了避免下部平衡配重与上部支承部件接触，在 下部平衡配重的下表面和上部支承部件的上端之间设有规定尺寸的间隙，因此必然使密闭 容器变得纵向长、宽度宽。因此，难以将旋转式压缩机小型化。
另外，由于不同重量的平衡配重的厚度也不同，所以在安装这些不同重量的平衡 配重的情况下，存在必须使用与平衡配重的重量相适合的长度的铆钉的问题。发明内容
本发明是为解决目前技术的课题而创立的，其目的在于，提供一种能够利用相同 长度的铆钉安装不同重量的平衡配重，并且实现密闭容器的小型化的旋转式压缩机。
即，本发明提供一种旋转式压缩机，其在密闭容器内具备电动要件和由该电动要 件的旋转轴驱动的旋转压缩要件，其特征在于，具备工作缸，其构成旋转压缩要件；支承 部件，其具备旋转轴的轴承且闭塞工作缸的电动要件侧的开口，电动要件具有定子、固定于 旋转轴上且在定子内旋转的转子、安装在该转子的旋转压缩要件侧的面上的平衡配重，该 平衡配重呈由内侧的薄壁部和外侧的厚壁部构成的阶梯形状，厚壁部位于比支承部件的轴 承更靠外侧。
另外，本发明第二方面的旋转式压缩机的制造方法以上述为基础，其特征在于，转 子具备层叠有多张转子用铁板的转子铁芯和贯穿该转子铁芯的铆钉，平衡配重的薄壁部利 用铆钉固定在转子铁芯上。
另外，本发明第三方面提供一种旋转式压缩机的制造方法，旋转式压缩机在密闭 容器内具备电动要件和由该电动要件的旋转轴驱动的旋转压缩要件，并且设有工作缸和支 承部件，所述工作缸构成旋转压缩要件，所述支承部件具备旋转轴的轴承且闭塞工作缸的 电动要件侧的开口，电动要件具有定子、固定于旋转轴上且在定子内旋转的转子、安装在 该转子的旋转压缩要件侧的面上的平衡配重，所述旋转式压缩机的制造方法的特征在于， 将平衡配重设成由内侧的薄壁部和外侧的厚壁部构成的阶梯形状，使厚壁部位于比支承部 件的轴承更靠外侧，并且，通过改变该厚壁部的厚度尺寸来设定该平衡配重的重量。
另外，本发明第四方面的旋转式压缩机的制造方法以第三方面为基础，其特征在 于，使由层叠有多张转子用铁板的转子铁芯和贯穿该转子铁芯的铆钉构成转子，将平衡配 重的薄壁部用铆钉固定在转子铁芯上。
根据本发明，旋转式压缩机在密闭容器内具备电动要件和由该电动要件的旋转轴 驱动的旋转压缩要件，其中，具备工作缸，其构成旋转压缩要件；支承部件，其具备旋转轴 的轴承且闭塞工作缸的电动要件侧的开口，电动要件具有定子、固定于旋转轴上且在定子 内旋转的转子、安装在该转子的旋转压缩要件侧的面上的平衡配重，该平衡配重呈由内侧 的薄壁部和外侧的厚壁部构成的阶梯形状，厚壁部位于比支承部件的轴承更靠外侧，因此， 能够使支承部件落入平衡配重的薄壁部使转子和上部支承部件的轴承之间的间隔更窄。由 此，由于能够使旋转压缩要件接近电动要件，故而能够缩小旋转式压缩机整体的尺寸，即， 缩小旋转轴在轴心方向的长度。
特别是通过缩小旋转轴的轴心方向的长度，能够使电动要件接近支承部件的轴4承，因此，该电动要件的振动减小，能够确保电动要件和旋转压缩要件之间的间隙的可靠性 提高。由此，可使转子和定子间的空隙比目前更均勻，因此，能够实现低频下的噪音降低。因 此，能够实现旋转式压缩机整体的小型化，总之，能够实现生产率的大幅提高及可靠性的提高ο
另外，根据第二方面，在上述基础上，转子具备层叠有多张转子用铁板的转子铁芯 和贯穿该转子铁芯的铆钉，平衡配重的薄壁部利用铆钉固定在转子铁芯上，因此，例如，如 将薄壁部设为固定厚度，则不需变更铆钉的长度尺寸，仅变更厚壁部的尺寸就能够调整平 衡配重的重量，由此，能够不改变薄壁部的厚度而调节平衡配重的重量，因此即使是平衡配 重重量不同的旋转式压缩机，也能够实现薄壁部的厚度和铆钉的长度的通用化。因此，能够 大幅提高平衡配重固定作业的通用性。
另外，根据第三方面，提供一种旋转式压缩机的制造方法，旋转式压缩机在密闭容 器内具备电动要件和由该电动要件的旋转轴驱动的旋转压缩要件，并且设有工作缸和支承 部件，所述工作缸构成该旋转压缩要件，所述支承部件具备旋转轴的轴承且将闭塞工作缸 的所述电动要件侧的开口，电动要件具有定子、固定于旋转轴上且在定子内旋转的转子、 安装在该转子的旋转压缩要件侧的面上的平衡配重，平衡配重呈由内侧的薄壁部和外侧的 厚壁部构成的阶梯形状，厚壁部位于比支承部件的轴承更靠外侧，并且，通过变更该厚壁部 的厚度尺寸，设定该平衡配重的重量，因此，例如第四方面，如果由层叠有多个转子用铁板 的转子铁芯和贯穿该转子铁芯的铆钉构成转子，且利用铆钉将平衡配重的薄壁部固定在转 子的铁芯上，则可以不改变铆钉的长度尺寸，仅改变薄壁部的厚度即可调节平衡配重的重 量。由此，由于能够不改变薄壁部的厚度地调节平衡配重的重量，因此，即使在平衡配重的 重量因旋转式压缩机而不同的情况下，也能够实现薄壁部的厚度和铆钉长度的通用化。因 此，能够大幅提升平衡配重固定作业的通用性。


图1是表示本发明一实施方式的回转压缩机的纵剖侧视图；图2是表示本发明一实施方式的构成旋转式压缩机的平衡配重的俯视图；图3是构成该图2的旋转式压缩机的平衡配重的主视图；图4是表示现有的一实施方式的旋转式压缩机的纵剖侧视图；图5是表示构成现有的一实施方式的旋转式压缩机的平衡配重的俯视图；图6是构成图5的旋转式压缩机的平衡配重的主视图。符号说明10 旋转式压缩机 12 密闭容器 12A 容器主体 14 电动要件 16 旋转轴 22 定子 24 转子 34 旋转压缩要件
38工作缸
40偏芯部
54上部支承部件
56轴承
58下部支承部件
84上部平衡配重
86下部平衡配重
88厚壁部
90薄壁部
94固定孔
96铆钉具体实施方式
本发明的主要特征是将旋转式压缩机小型化。通过使平衡配重构成为由内侧的薄 壁部和外侧的厚壁部构成的阶梯形状，使厚壁部位于比支承部件的轴承更靠外侧，实现将 旋转式压缩机小型化的目的。
实施例1
以下，基于附图对本发明的实施方式进行详述。图1是本发明的旋转式压缩机10 的纵剖侧视图，图2是构成表示本发明一种实施方式的旋转式压缩机的平衡配重86的俯视 图，图3是构成该图2的旋转式压缩机的平衡配重的主视图。图中10是具备所谓回转式的 单一的旋转压缩要件34作为压缩要件的立式旋转式压缩机，该旋转式压缩机10包括由钢 板构成的圆筒状的密闭容器12、配置收容于该密闭容器12的内部空间的电动要件14、由该 电动要件14的旋转轴16驱动的旋转压缩要件34。
而且，密闭容器12由以下两部件构成，即，以底部为储油部72且收容电动要件14 和旋转压缩要件；34的容器主体12A ；闭塞该容器主体12A的上部开口的碗状的盖体12B。 在该盖体12B上设有用于对电动要件14供电的密闭端子(省略配线)20。
电动要件14由沿密闭容器12的上部空间的内周面安装为环状的定子22和在该 定子22的内侧设有微小间隙而插入配置的转子M构成。该转子M固定于穿过密闭容器 12的大致中心沿垂直方向延伸的旋转轴16。另外，定子22具有层叠有多张环状电磁钢板 的定子铁芯沈和被卷绕在该定子铁芯沈上的定子线圈观。
另外，转子M也与定子22同样由层叠有多张电磁钢板的转子铁芯30构成，在转 子铁芯30上压入有永久磁铁32。该电动要件14通过定子22和压入了永久磁铁32转子 M这两者构成直流电动机。另外，也可以使用转子内未埋设永久磁铁的交流电动机代替直 流电动机。
上述旋转压缩要件34包括工作缸38、在该工作缸38内嵌合于设置在旋转轴16 上的偏芯部40并偏芯旋转的辊42、与该辊42抵接并将工作缸38内分别区划为高压室侧和 低压室侧的叶片(未图示)、闭塞工作缸38的上下开口面且具备圆筒状轴承56 (旋转轴16 的轴承56)的上部支承部件M(与本发明的支承部件相当)和下部支承部件58。
在该旋转压缩要件34中，将上部支承部件M、工作缸38、下部支承部件58按顺序配置并用多根安装螺栓70固定为一体。并且，在上部支承部件M的上表面安装有上部罩 66，在该上部罩66内构成油与工作缸38的内部适当连通的喷出消声器62。
另外，导入制冷剂气体的制冷剂导入管74与工作缸38连接，该制冷剂导入管74 从对导入工作缸38内的制冷剂气体进行气液分离的储能器76的底部插入连接，该制冷剂 导入管74的前端位于储能器76内的上方并开口。另外，储能器76通过托架80固定在密 闭容器12的容器主体12A的上部侧面。另外，78表示制冷剂喷出管，被安装在盖体12B上。
通过以上结构对旋转式压缩机10的动作进行说明。另外，作为制冷剂，使用HFC 或HC系的制冷剂，作为润滑油，使用如矿物油(Mineral oil)、烷基苯油、乙醚油、酯油等现 有的油。首先，经由端子20及未图示的配线对电动要件14的定子线圈观通电时，电动要 件14被启动，转子M旋转。通过该旋转辊42在工作缸38内偏芯旋转，所述辊42嵌合于 与旋转轴16 —体设置的偏芯部40。
由此，对于经由储能器76、制冷剂导入管74从吸入端口被吸入工作缸38的低压室 侧的制冷剂气体，通过辊42和叶片的动作被进行压缩，在高压室侧成为高温高压的制冷剂 气体。而且，高压室侧的高压制冷剂从喷出端口向上部支承部件M与上部罩66之间所形 成的喷出消声器62内排出。
S卩，喷出消声器62和密闭容器12内利用贯穿上部罩66的未图示的孔连通，在由 旋转压缩要件；34压缩的高温高压的制冷剂气体从喷出端口向喷出消声器62内喷出。向喷 出消声室62内喷出的制冷剂气体从贯穿上部罩66的孔向密闭容器12内喷出，通过未图示 的密闭容器12内的间隙及制冷剂通路从上方的喷出管78向密闭容器12外喷出。
但是，如此运转的旋转式压缩机10，由于偏芯部40的重心相对于成为主轴的旋转 轴16偏芯，因此，为了使运转时旋转轴16周围产生的离心力平衡，而在转子M的上下安装 有平衡配重(上部平衡配重84及下部平衡配重86)。所述两平衡配重如现有例所示，以一 定厚度形成为半扇形。该上部平衡配重84安装在转子M的上侧(盖体12B侧)，下部平 衡配重86 (与本发明的平衡配重相当)安装在转子M的下侧(旋转压缩要件34部分)的
而且，为了避免安装在转子M的下侧的面的下部平衡配重86与上部支承部件M 接触，下部平衡配重86的下面(旋转压缩要件34侧)和上部支承部件M的上端设置规定 尺寸的间隙。另外，当在下部平衡配重86的下面和上部支承部件M的上端设置规定尺寸 的间隙时，转子M的振幅增大，随之转子M和定子22间的空隙也增宽。因此，密闭容器12 必然变得纵向长、宽度宽，难以使旋转式压缩机10小型化。
因此，在本发明中，使转子M和旋转压缩要件34接近以减小转子M的振幅，由此 来实现旋转式压缩机10的小型化。即，如图2所示，下部平衡配重86构成为半圆形状，且 形成在内侧形成薄壁部90，并且在外侧形成厚壁部88的阶梯形状。详细而言，下部平衡配 重86在圆周方向内侧形成薄壁部90，在该薄壁部90的圆周方向外侧形成厚壁部88，并且， 厚壁部88形成向厚壁部90的厚度方向(旋转压缩要件34方向)突出规定尺寸的阶梯形 状。另外，上部平衡配重84以均一厚度形成为半扇形。
另外，在下部平衡配重86的薄壁部90贯通设有用于将该薄壁部90固定于转子M 的固定孔94。并且，下部平衡配重86将薄壁部90以一定厚度的尺寸构成，通过改变厚壁部 88的厚度尺寸而改变重量。由此，即使由于旋转式压缩机10的不同而下部平衡配重86的重量不同的情况下，也能够不改变薄壁部90的厚度，而使下部平衡配重86的重量变化。
而且，薄壁部90的中心侧形成有半圆形状切开的切口部92，该切口部92与旋转轴 16周围稍微接触，或者，形成为与旋转轴16形成为存在微小间隙(约0.5mm)的形状。另 外，厚壁部88位于比上部支承部件M的轴承56靠外侧。即，下部平衡配重86在薄壁部90 位于转子M和上部支承部件M的轴承56之间的状态下，厚壁部88位于轴承56的圆周方 向外侧(上部支承部件讨的圆周方向外侧)。由此，能够使下部支承部件58陷入下部平衡 配重86的薄壁部90，因此，能够使转子M和上部支承部件M的轴承56的间隔较目前的 窄。
而且，在转子M的上侧设有上部平衡配重84，在下侧设有下部平衡配重86的状态 下，将铆钉96、96贯穿在上部平衡配重84及下部平衡配重86的薄壁部90上形成的固定孔 94进行铆接固定(图1)。即，设于转子M上侧的上部平衡配重84和设于下侧的下部平衡 配重86利用贯穿转子铁芯30的铆钉96、96与转子M铆接固定为一体。此外，在转子铁芯 30上预先设有铆钉96、96通过的孔，使铆钉96得以穿过此孔。
这样，具备安装在转子M的旋转压缩要件34侧的面的下部平衡配重86，该下部 平衡配重86呈由内侧的薄壁部90和外侧的厚壁部88构成的阶梯形状。而且，由于使厚壁 部88位于比下部支承部件58 (支承部件)的轴承56更靠外侧，因此，使下部支承部件58 陷入下部平衡配重86的薄壁部90，能够使转子M和上部支承部件M的轴承56的间隔较 目前的窄。由此，因为可以使旋转压缩要件34更接近电动要件14，所以可使回转压缩机10 的整体尺寸缩小，即，可以缩短旋转轴16的轴心方向长度。
特别是，通过缩小旋转轴16的轴心方向的长度，能够使电动要件14接近下部支承 部件58的轴承56，因此，能够减小该电动要件14的振幅，且可以确保电动要件14和旋转压 缩要件34的间隙的可靠性提高。由此，由于可使转子M和定子22之间的空隙比目前窄， 所以能够减少低频时的噪音。因此，能够实现旋转式压缩机10整体的小型化，总之，能够大 幅度地实现生产率的提高以及可靠性提高。
另外，转子M具备层叠多个转子用铁板而成的转子铁芯30和贯穿该转子铁芯30 的铆钉96。而且，由于下部平衡配重86用铆钉96将薄壁部90固定在回转铁芯30上，所 以如果将薄壁部90设为一定厚度，就不需要改变铆钉96的长度尺寸，并且，仅改变厚壁部 88的尺寸就能够对下部平衡配重86进行重量调整。由此，由于不改变薄壁部90的厚度就 能够调整下部平衡配重86的重量，因此，即使是下部平衡配重86的重量不同的旋转式压缩 机，也能够实现厚壁部90的厚度和铆钉96的长度通用化。因此，能够大幅提高下部平衡配 重86固定作业的通用性。
另外，将下部平衡配重86设为由内侧的薄壁部90和外侧的厚壁部88构成的阶梯 形状，使厚壁部88位于比支承部件58的轴承56更靠外侧，并且，通过改变该厚壁部88的 厚度尺寸来设定下部平衡配重86的重量，因此，如果由层叠有多张转子用铁板的转子铁芯 30和贯穿该转子铁芯30的铆钉96构成转子M，且将下部平衡配重86的薄壁部90用铆钉 固定在转子铁芯30上，则不改变铆钉96的长度尺寸，而仅通过改变厚壁部88的尺寸即可 对下部平衡配重86的重量进行调整。由此，由于不改变薄壁部90的厚度即可调整下部平 衡配重86的重量，所以即使是下部平衡配重86的重量不同的旋转式压缩机10，也能够实现 薄壁部90的厚度和铆钉96的长度的通用化。因此，能够大幅提高下部平衡配重86的固定作业的通用性。
另外，在实施方式中，利用立式旋转式压缩机对旋转式压缩机10进行了说明，但 旋转式压缩机10不限于立式旋转式压缩机，也可以适用于卧式旋转式压缩机。
另外，对压铸制作下部平衡配重86进行了说明，但下部平衡配重86不限于压铸制 作件，也可以是烧结金属制件、黄铜等的铸造件。另外，下部平衡配重86不限于压铸制作件 或铸造件，也可以是层叠多张铁板等金属板构成薄壁部90和厚壁部88，将所述多张金属板 用铆钉铆接固定而构成的与下部平衡配重86相同形状的结构。
权利要求
1.一种旋转式压缩机，其在密闭容器内具备电动要件和由该电动要件的旋转轴驱动的 旋转压缩要件，其特征在于，具备工作缸，其构成所述旋转压缩要件；支承部件，其具备所述旋转轴的轴承且闭塞所述工作缸的所述电动要件侧的开口， 所述电动要件具有定子、固定于所述旋转轴上且在所述定子内旋转的转子、安装在该 转子的所述旋转压缩要件侧的面上的平衡配重，该平衡配重呈由内侧的薄壁部和外侧的厚壁部构成的阶梯形状，所述厚壁部位于比所 述支承部件的轴承更靠外侧。
2.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述转子具备层叠有多张转子用铁板的转子铁芯和贯穿该转子铁芯的铆钉，所述平衡 配重的所述薄壁部利用所述铆钉固定在所述转子铁芯上。
3.一种旋转式压缩机的制造方法，所述旋转式压缩机在密闭容器内具备电动要件和由 该电动要件的旋转轴驱动的旋转压缩要件，并且设有工作缸和支承部件，所述工作缸构成 所述旋转压缩要件，所述支承部件具备所述旋转轴的轴承且闭塞所述工作缸的所述电动要 件侧的开口，所述电动要件具有定子、固定于所述旋转轴上且在所述定子内旋转的转子、 安装在该转子的所述旋转压缩要件侧的面上的平衡配重，所述旋转式压缩机的制造方法的 特征在于，将所述平衡配重设成由内侧的薄壁部和外侧的厚壁部构成的阶梯形状，使所述厚壁部 位于比所述支承部件的轴承更靠外侧，并且，通过改变该厚壁部的厚度尺寸来设定所述平衡配重的重量。
4.根据权利要求3所述的旋转式压缩机的制造方法，其特征在于，由层叠有多张转子用铁板的转子铁芯和贯穿该转子铁芯的铆钉构成所述转子，利用所 述铆钉将所述平衡配重的薄壁部固定在所述转子铁芯上。
全文摘要
一种旋转式压缩机及其制造方法，可利用相同长度的铆钉安装不同重量的平衡配重并实现密闭容器小型化。在密闭容器(12)内具备电动要件(14)和由电动要件的旋转轴(16)驱动的旋转压缩要件(34)。旋转式压缩机具备构成旋转压缩要件(34)的工作缸(38)和具备旋转轴(16)的轴承(56)且闭塞工作缸(38)的电动要件侧开口的支承部件(下部支承部件58)。电动要件具有定子(22)、固定于旋转轴(16)且在定子(22)内旋转的转子(24)、安装于转子(24)的旋转压缩要件(34)侧的面上的平衡配重(86)，平衡配重(86)呈由内侧的薄壁部(90)和外侧的厚壁部(88)构成的阶梯形状。厚壁部(88)位于支承部件(下部支承部件58)的轴承(56)外侧。
文档编号F04C29/00GK102032188SQ201010143298
公开日2011年4月27日 申请日期2010年3月18日 优先权日2009年9月30日
发明者吉田浩之, 斋藤隆泰, 新井和彦, 比留间义明 申请人:三洋电机株式会社