旋转式压缩机的制作方法

本发明涉及具备排放消音器的旋转式压缩机。

背景技术：

通常，在旋转式压缩机中，设置有具有排出孔的上轴承，该排出孔供由压缩机压缩后的制冷剂排出，并且以覆盖该排出孔的方式安装有排放消音器。排放消音器在内部形成有消音器空间，减少由于从排出孔排出的高温高压的制冷剂气体的脉动而产生的噪声。排放消音器由在安装于上轴承的一侧具有开口的筒状构成，沿着边缘形成有凸缘部。排放消音器的凸缘部通过由多根螺栓等构成的紧固部件而被紧固固定于上轴承。例如，在专利文献1中公开了如下的结构的压缩机：排放消音器被尽可能多的根数的螺栓紧固于固定涡旋部件而确保了紧贴性。

然而，在旋转式压缩机中，在密闭容器的外表面安装有布状的隔音件。该隔音件例如具有如下的特征：对于超过4khz的较高的频率起到衰减效果，但对于4khz以下的较低的频率则衰减效果降低。因此，在旋转式压缩机中，采用增多紧固部件的根数而在4khz以下不具有排放消音器的共振频率的结构。

专利文献1：日本特开2011－149299号公报

像专利文献1中公开的压缩机那样，通常采用如下的结构：设置有多根紧固部件，具备4个部位以上的供排放消音器与上轴承压接的部分，在4khz以下不具有排放消音器的共振频率。但是，若紧固部件的根数较多，则部件件数增加，制造过程中的作业工时增加，因此制造成本提高。另外，通过强力地紧固多个紧固部件，有可能使排放消音器或上轴承产生应变，对压缩机的性能带来影响。因此，在旋转式压缩机中，优选减少紧固部件的根数。但是，在旋转式压缩机中，若减少紧固部件的根数，则排放消音器与上轴承的压接部位减少，在4khz以下具有排放消音器的共振频率，导致隔音件的衰减效果降低，则由于从排出孔排出的制冷剂气体的脉动而产生噪声。

技术实现要素：

本发明是为了解决上述的课题而完成的，其目的在于提供一种旋转式压缩机，以减少将排放消音器和上轴承紧固的紧固部件的根数的结构而在4khz以下不具有排放消音器的共振频率。

本发明的旋转式压缩机具备：密闭容器；压缩单元，其被收容在上述密闭容器内，对制冷剂进行压缩；以及电动单元，其为上述压缩单元的驱动源，被收容在上述密闭容器内，具有固定件和配置在上述固定件的内部的旋转件，上述压缩单元具有：缸体，其固定于上述密闭容器；曲柄轴，其贯通上述缸体的缸室，固定于上述电动单元的上述旋转件；旋转活塞，其与上述曲柄轴的偏心轴部嵌合，在上述缸室内进行偏心旋转来压缩上述制冷剂；上轴承，其封堵上述缸体的上端面，支承上述曲柄轴使上述曲柄轴能够旋转；排放消音器，其由覆盖上述上轴承的筒状体构成，且沿着边缘形成有向外侧延伸的凸缘部；以及一对紧固部件，它们设置在隔着上述曲柄轴而对置的位置，将上述排放消音器的上述凸缘部与上述上轴承紧固而进行压接，在上述排放消音器的上述凸缘部的下表面，在从通过上述曲柄轴的旋转轴心且与连结一对上述紧固部件的轴线正交的基准轴起、以上述曲柄轴的旋转轴心为中心向左右分别旋转了40°的范围内，朝向上述上轴承突出的压接部隔着上述轴线而分别设置于两侧。

根据本发明的旋转式压缩机，在排放消音器的凸缘部，在从通过曲柄轴的旋转轴心且与将一对紧固部件连结而成的轴线正交的基准轴起，以曲柄轴的旋转轴心为中心向左右分别旋转了40°的、尤其能够得到效果的范围内，朝向上轴承突出的压接部隔着轴线而分别设置于两侧，因此与基于紧固部件的压接部分一同，排放消音器和上轴承在4个部位被压接。即，本实施方式的旋转式压缩机能够减少紧固部件的根数，而增加排放消音器与上轴承的压接部位，因此能够在4khz以下不具有排放消音器的共振频率，从而抑制由于从上轴承的排出孔排出的高温、高压的制冷剂气体的脉动而产生的噪声。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式的旋转式压缩机的内部构造的剖视图。

图2是示出本发明的实施方式的旋转式压缩机的排放消音器的俯视图。

图3是图2中指示的a－a线方向观察的放大剖视图。

图4是示出本发明的实施方式的旋转式压缩机的排放消音器的不同形态的剖视图。

图5a是示出基于锤击试验的排放消音器的共振频率的图表。

图5b是示出基于锤击试验的排放消音器的共振频率的图表。

图5c是示出基于锤击试验的排放消音器的共振频率的图表。

图6a是示出cae分析中的试验体a的说明图。

图6b是示出在试验体a的cae分析中使压接部位变化时的排放消音器的1次共振频率的图表。

图7a是示出cae分析中的试验体b的说明图。

图7b是示出在试验体b的cae分析中使压接部位变化时的排放消音器的1次共振频率的图表。

图8a是示出cae分析中的试验体c的说明图。

图8b是示出在试验体c的cae分析中使压接部位变化时的排放消音器的1次共振频率的图表。

附图标记的说明

1…密闭容器；1a…排出管；2…储液器；3…电动单元；4…压缩单元；5…上轴承；5a…排出孔；5b…排出阀；5c…突起部；6…排放消音器；6a…排出孔；6b…凸缘部；6c…中心孔；6d…屈曲部；6e…突起部；7…缸体；7a…缸室；8…下轴承；9…吸入管；10…曲柄轴；10a…偏心轴部；10b…主轴部；10c…副轴部；11…旋转活塞；30…电动机旋转件；31…电动机固定件；40…冷冻机油；60…紧固部件；61…消音器空间；62…加强用肋；100…旋转式压缩机；a、b、c、d…压接部；x…基准轴；y轴线。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的旋转式压缩机的实施方式进行说明。此外，包含图1在内，以下的附图是示意性地进行表示的图，各结构部件的大小关系有时与实际的情况不同。另外，在以下的实施方式中，以纵置型的旋转式压缩机为例进行说明，但横置型的旋转式压缩机也可以同样应用本发明。

图1是示出本发明的实施方式的旋转式压缩机的内部构造的剖视图。

图2是示出本发明的实施方式的旋转式压缩机的排放消音器的俯视图。图3是图2中指示的a－a线方向观察的放大剖视图。本实施方式的旋转式压缩机100作为制冷装置、空调机、热泵式供热水机、冰箱等的形成制冷循环的制冷回路的一个要素来使用。根据图1，对该旋转式压缩机100的结构以及动作进行说明。

旋转式压缩机100具备密闭容器1、收容在密闭容器1内的压缩单元4和电动单元3。在密闭容器1的底部主要存积有对压缩单元4的滑动部进行润滑的冷冻机油40。在密闭容器1的侧方部设置有储液器2。储液器2具备将制冷剂气体吸入压缩单元4的吸入管9。与储液器2连通的吸入管9连接欲密闭容器1的下部。另外，在密闭容器1的上部连接有排出管1a，将压缩后的制冷剂气体排出。储液器2是为了将制冷剂分离成液体制冷剂和气体制冷剂并且尽量使液体制冷剂不会被吸入压缩单元4内而设置的。

压缩单元4具有对例如co2制冷剂进行压缩的机构，具备缸体7、旋转活塞11、叶片(未图示)、曲柄轴10、上轴承5、下轴承8、排放消音器6等。此外，制冷剂不限于co2制冷剂。

在内部形成有压缩室的缸体7在内部具有缸室7a，缸室7a为俯视观察时呈大致圆形的空间，缸体7的外周部被未图示的螺栓等固定于密闭容器1。缸室7a的轴向的两端开口。在该缸室7a中，设置有通过曲柄轴10而进行偏心旋转的旋转活塞11。旋转活塞11以能够滑动的方式与曲柄轴10的偏心轴部10a嵌合。由缸体7的缸室7a的内周面、旋转活塞11的外周面、以及叶片(未图示)所围起的空间为通过旋转活塞11的偏心旋转运动而使体积变化的压缩室(未图示)。

另外，在缸体7中，与缸室7a连通的、沿径向延伸且并行的叶片槽(未图示)被设置为在轴向上贯通。在叶片槽的背面(外侧)设置有与叶片槽连通的背压室，背压室为在俯视观察时呈圆形的空间(未图示)。

叶片收纳在缸体7的叶片槽内，利用设置于背压室的叶片弹簧(未图示)将叶片始终向旋转活塞11推压。由于旋转式压缩机100在密闭容器1内为高压，因此若开始运转则对叶片的背面(背压室侧)作用有由于密闭容器1内的高压与缸室7a的压力的差压而产生的力，因此叶片弹簧主要出于如下目的而使用，即：在旋转式压缩机100的启动时(密闭容器1内与缸室7a不存在压力差的状态)，将叶片向旋转活塞11推压。叶片的形状为扁平的(周向的厚度比径向以及轴向的长度小的)近似长方体。

储液器2的吸入管9与缸体7连接。供来自吸入管9的制冷剂气体通过的吸入口(未图示)从缸体7的外周贯通至缸室7a。

在缸体7中设置有排出口(未图示)，该排出口是将形成作为大致圆形的空间的缸室7a的圆的边缘部附近切去而形成的。排出口与具备作为止回阀的排出阀5b的排出孔5a相通。

电动单元3具备电动机旋转件30和电动机固定件31。电动机旋转件30通过热装等固定于曲柄轴10。电动机固定件31固定于密闭容器1。另外，为了对电动机固定件31供给电力，而使电动机固定件31经由导线与设置于密闭容器1的上部的玻璃端子连接。

曲柄轴10以贯通缸室7a的方式设置。而且，在缸体7的上表面设置有上轴承5，上轴承5支承主轴部10b而使主轴部10b能够旋转。在缸体7的下表面设置有下轴承8，下轴承8支承副轴部10c而使副轴部10c能够旋转。上轴承5在侧面观察时呈近似倒t字状，封堵设置于缸体7的上表面。下轴承8在侧面观察时呈近似t字状，封堵设置于缸体7的下表面。另外，在上轴承5中，在俯视观察时与缸体7的排出口(未图示)大致相同的位置设置有排出孔5a，在排出孔5a设置有排出阀5b。

排出阀5b承受缸室7a内的压力和密闭容器1内的压力，在缸室7a内的压力比密闭容器1内的压力低时，通过将排出阀5b向排出孔5a推压而将排出孔5a封堵。另一方面，在缸室7a内的压力比密闭容器1内的压力高时，排出阀5b由于缸室7a内的压力而被向上方向推起，将排出孔5a打开，将压缩后的制冷剂引导到缸室7a外。

覆盖在上轴承5的上表面的排放消音器6通过紧固部件60、60而固定于上轴承5的上表面。图2所示的排放消音器6处于向上轴承5安装之前的状态。如图2所示，排放消音器6由在安装于上轴承5的一侧具有开口的筒状体构成，沿着边缘形成有向外侧延伸的凸缘部6b。排放消音器6的凸缘部6b通过由螺栓等构成的一对紧固部件60、60而紧固固定于上轴承5的上表面。排放消音器6具有被紧固部件60、60压接的压接部a、c。如图2所示，一对紧固部件60、60设置于隔着曲柄轴10而对置的位置。

排放消音器6在俯视观察时的大致中心具有供上轴承5的突起部5c插入的中心孔6c。另外，排放消音器6的内部为经由排出阀5b而与排出孔5a连通的消音器空间61，此外排出孔6a在排放消音器6的上部开口。从上轴承5的排出孔5a排出的高温、高压的制冷剂气体暂时进入消音器空间61，然后从排放消音器6的排出孔6a放出到密闭容器1内。

如图2所示，在排放消音器6的凸缘部6b，在从通过曲柄轴10的旋转轴心p且与连结一对紧固部件60、60的轴线y正交的基准轴x、以曲柄轴10的旋转轴心p为中心向左右分别旋转了40°的范围s内，朝向上轴承5而向下方突出的压接部b、d隔着轴线y而设置于两侧。压接部b、d例如也可以采用以基准轴x为边界仅设置于凸缘部6b的一侧的结构(参照图7a)。或者，压接部b、d也可以采用在从基准轴x以曲柄轴10的旋转轴心p为中心向一侧旋转了40°的范围内隔着轴线y而分别设置于两侧的结构(参照图8a)。即，本实施方式的旋转式压缩机100具有由紧固部件60、60对排放消音器6和上轴承5进行压接的压接部a、c，因此排放消音器6与上轴承5在4个部位被压接。

如图3所示，压接部b、d采用形成将排放消音器6的凸缘部6b呈v字状折曲而屈曲的屈曲部6d并使屈曲部6d压接于上轴承5的上表面的结构。使凸缘部6b折弯成v字形状的加工很容易，不需要技术的熟练、过多的加工工时以及加工费。

优选屈曲部6d朝向上轴承5突出的高度尺寸l为从凸缘部6b的下表面起50μm以上且300μm以下。若屈曲部6d的高度尺寸l过小，则无法在压接部b、d使凸缘部6b压接于上轴承5。另一方面，若屈曲部6d的高度尺寸l过大，则无法在压接部a、c使凸缘部6b压接于上轴承5。即，作为能够将凸缘部6b和上轴承5可靠地压接在4个部位的高度尺寸l，为50μm以上且300μm以下。其中，上述的高度尺寸l为一个例子，并不限于50μm以上且300μm以下。

另外，优选排放消音器6的板厚为1mm以上且2mm以下。因为，若使板厚过薄则排放消音器6的刚性会降低，有可能在将紧固部件60进行紧固时排放消音器6产生挠曲。另外，使排放消音器6的板厚为2mm以下是考虑到制造排放消音器6时的拉深加工。其中，上述尺寸是一个例子，排放消音器6的板厚不限于1mm以上且2mm以下。

并且，若使板厚变厚，则在利用紧固部件60、60进行紧固时排放消音器6难以变形，无法柔软地压接到上轴承5，与上轴承5之间产生少许的缝隙，因此在4khz以下会具有共振频率。但是，由于制冷剂流量的增加、以及制冷剂密度的增加等，通常为了确保排放消音器的可靠性而使板厚变厚。

图4是示出本发明的实施方式的旋转式压缩机的排放消音器的不同方式的剖视图。图4所示的压接部b、d采用在排放消音器6的凸缘部6b设置有突起部6e并使突起部6e压接于上轴承5的上表面的结构。作为突起部6e，例如采用使凸缘部6b的板厚局部性变厚的结构、呈凹座形状的结构、或者设置有肋的结构等。作为一个例子，突起部6e采用与紧固部件60的轴径相同程度的大小。另外，突起部6e朝向上轴承5突出的高度尺寸l与屈曲部6d同样，作为一个例子为50μm以上且100μm以下。此外，突起部6e不限于上述的结构，只要是朝向上轴承5突出的结构，能够以各种方式来实施。

这里，对旋转式压缩机100的动作进行说明。在该旋转式压缩机100中，将储液器2的制冷剂通过吸入管9以及吸入口而导入缸室7a的压缩室后，对电动单元3进行驱动。若对电动单元3进行驱动，则与曲柄轴10的偏心轴部10a嵌合的旋转活塞11进行偏心旋转，因此在缸室7a内制冷剂被压缩。缸室7a被压缩后的制冷剂在从上轴承5的排出孔5a排出到消音器空间61内，之后从排放消音器6的排出孔6a向密闭容器1内排出。排出后的制冷剂在通过了电动单元3的间隙(电动机旋转件30与电动机固定件31之间的间隙、设置于电动机固定件31的外周面的槽等)之后，从排出管1a向制冷回路(未图示)排出。

接下来，对旋转式压缩机100的动作时的排放消音器的共振频率进行说明。图5a～图5c是示出基于锤击试验的排放消音器的共振频率的图表。在图5a～图5c中，横轴为频率，纵轴为响应等级。首先，图5a示出排放消音器6与上轴承5在图2所示的压接部a以及压接部c这2个部位被压接的情况下的共振频率的产生。根据图5a所示的试验结果，确认出在4khz以下的频率中，在频率为1.19khz和3.2khz的情况下具有共振频率。

接下来，图5b示出排放消音器6和上轴承5在图2所示的压接部a以及压接部c这2个部位被压接、并且还在压接部b或者压接部d这1个部位被压接的合计具有3处压接部位的情况下的共振频率的产生。根据图5b所示的试验结果，确认出在4khz以下的频率中，在频率为2.51khz的情况下具有共振频率。

接下来，图5c示出排放消音器6和上轴承5在图2所示的压接部a以及压接部c这2个部位被压接、并且还在压接部b以及压接部d这2个部位被压接的合计具有4处压接部位的情况下的共振频率的产生。根据图5c所示的试验结果，确认出通过使排放消音器6与上轴承5在4个部位压接而在4khz以下的频率中不具有共振频率。

接下来，根据图6～8，对旋转式压缩机100的动作时的压接部位与共振频率的关系进行说明。首先，图6a是示出cae分析中的试验体a的说明图。图6b是示出在试验体a的cae分析中使压接部位变化时的排放消音器的1次共振频率的图表。在图6b中，横轴为从基准轴x起的旋转角度θ，纵轴为共振频率。在图6a所示的试验体a中，采用在从基准轴x以曲柄轴10的旋转轴心p为中心旋转了角度θ的位置，以轴线y为边界仅在凸缘部6b的一侧(在图示例中为左侧)设置了压接部b的结构。使角度θ在从0°到90°的范围内按照10°间隔变化。根据图6b所示的分析结果，确认出在所有的旋转角度θ中，共振频率为3khz以下。

接下来，图7a是示出cae分析中的试验体b的说明图。图7b是示出在试验体b的cae分析中使压接部位变化时的排放消音器的1次共振频率的图表。在图7b中，横轴为从基准轴x起的旋转角度θ，纵轴为共振频率。在图7a所示的试验体b中，采用在从基准轴x以曲柄轴10的旋转轴心p为中心旋转了角度θ的位置，隔着轴线y而在凸缘部6b的两侧分别设置有压接部b、d的结构。压接部b与压接部d设置在相对于轴线y对称的位置。使角度θ在从0°到90°的范围内按照10°间隔变化。根据图7b所示的分析结果，如区域r所示，确认出在从基准轴x起的旋转角度θ为40°以下的情况下，在4khz以下不具有共振频率。

接下来，图8a是示出cae分析中的试验体c的说明图。图8b是示出在试验体c的cae分析中使压接部位变化时的排放消音器的1次共振频率的图表。在图8b中，横轴为从基准轴x起的旋转角度θ，纵轴为共振频率。在图8a所示的试验体c中，采用在从基准轴x以曲柄轴10的旋转轴心p为中心旋转了角度θ的位置，隔着轴线y而在凸缘部6b的两侧分别设置了压接部b、d的结构。压接部b与压接部d设置在相对于旋转轴心p对称的位置。使角度θ在从0°到90°的范围内按照10°间隔变化。根据图8b所示的分析结果，如区域r所示，确认出在从基准轴x起的旋转角度θ为40°以下的情况下，在4khz以下不具有共振频率。

因此，根据本实施方式的旋转式压缩机100，在排放消音器6的凸缘部6b中，在从通过曲柄轴10的旋转轴心p且与连结一对紧固部件60、60的轴线y正交的基准轴x以曲柄轴10的旋转轴心p为中心向左右分别旋转了40°的、尤其能够获得效果的范围s内，朝向上轴承5突出的压接部b、d隔着轴线y而分别设置于两侧，因此与基于紧固部件60、60的压接部a、c一同，排放消音器6与上轴承5在4个部位被压接。即，本实施方式的旋转式压缩机100能够减少紧固部件60的根数，而增加排放消音器6与上轴承5的压接部位，因此能够在4khz以下不具有排放消音器6的共振频率，抑制由于从上轴承5的排出孔5a排出的高温、高压的制冷剂气体的脉动而产生的噪声。

此外，如图1所示，通常情况下，冷冻机油40的油面被封入为比排放消音器6的凸缘部6b靠上方的面。即，由于排放消音器6的凸缘部6b与上轴承5的缝隙被冷冻机油40密封，因此即使凸缘部6b与上轴承5没有完全紧贴，也能够充分确保密封性。

另外，图2所示的排放消音器6采用如下结构，即：设置有隔着中心孔6c对置的一对加强用肋62、62与一对紧固部件60、60正交地配置，由此确保刚性。因此，排放消音器6在从基准轴x以曲柄轴10的旋转轴心p为中心向左右分别旋转了5°的范围内刚性较高，难以变形。即，在排放消音器6中，若将设置压接部b、d的位置设为处于由从基准轴x以曲柄轴10的旋转轴心p为中心向左右分别旋转了5°的位置和旋转了40°的位置所围起的范围内，则能够减小变形所需的力，使得组装应变变小。

另外，压接部b、d采用形成使排放消音器6的凸缘部6b呈v字状屈曲的屈曲部6d并使屈曲部6d压接于上轴承5的结构，因此容易加工，不需要技术的熟练、过多的加工工时以及加工费。另外，压接部b、d也可以采用在排放消音器6的凸缘部6b设置有突起部6e并且使突起部6e压接于上轴承5的结构，因此能够根据排放消音器6的形状、大小以及厚度等而以各种方式来实施。

另外，压接部b、d朝向上轴承5突出的高度尺寸l从凸缘部6b的下表面起为50μm以上且300μm以下，因此能够像上述那样使凸缘部6b和上轴承5可靠地在4个部位进行压接。

此外，由于排放消音器6的凸缘部6b的板厚为1mm以上且2mm以下，因此具备能够防止将紧固部件60、60紧固时产生的挠曲的程度的刚性，还能够容易地进行制造排放消音器6时的拉深加工。

以上根据实施方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述的实施方式的结构。例如，图示的旋转式压缩机100的内部结构是一个例子，不限于上述的内容，即使是包含了其他的结构要素的旋转式压缩机也能够同样地实施。总之，本领域技术人员根据需要而进行的各种变更、应用、利用的范围也包含在本发明的主旨(技术范围)内。