具有两个缸的旋转式压缩机的制作方法

本发明涉及用于空调机、冷冻机、鼓风机、热水器等的具有两个缸的旋转式压缩机。

背景技术：

在制冷装置或空气调节装置等中，使用一种压缩机，其吸入由蒸发器蒸发的气体制冷剂，为了使其冷凝而将其压缩到必要的压力，将高温高压的气体制冷剂送出到制冷剂回路中。作为这种压缩机之一，已知旋转式压缩机。其中，在压缩机内部构成两个压缩室的、具有两个缸的旋转式压缩机，由于低振动、低噪声性、可高速运转等特征而作为高性能压缩机正在进行开发中。而且要求小型且更高容积的压缩机。

旋转式压缩机的高容积化采用增大缸的高度来增大容积的方法、增大曲轴的偏心量来将压缩室的封闭容积设计得较大等方法。

在增大缸的高度来增大容积的情况下，需要用于应对轴承负荷増大的曲轴的大径化，导致压缩机的效率降低。

另一方面，在将增大曲轴的偏心量的方法用于具有两个缸的旋转式压缩机的情况下，一般是在具有两个缸的旋转式压缩机的曲轴上180°相对的位置分别设置偏心部。在各偏心部插入活塞。曲轴本身主要由轴支承的主轴承和与之隔着偏心部在相反侧轴支承且比主轴承小径的副轴承来支承。在增大曲轴的偏心量的情况下，曲轴偏心部的反偏心方向比主轴径更向内侧进入，产生不能插入活塞的问题。作为用于避免此类问题的方法，有利用曲轴的主轴部与副轴部的轴径的差异，使要插入靠近主轴部的一侧的第1偏心部的第1活塞，通过副轴部、靠近副轴部的一侧的第2偏心部和连结部插入至第1偏心部的方法。在此，连结部将第1偏心部和第2偏心部连接。

在这种情况下，不必过度地增大偏心轴径就能够实现高效率的压缩机。另外，在轴径较大的主轴部侧，能够较多地支撑作用于两个偏心部的载荷。但是，在这种情况下，随着偏心量变大，连接两个偏心部间的连结部的轴径变细，在连结部，曲轴的刚性降低。由此，向轴径细的副轴承侧的负荷增加，引起可靠性的降低。

针对这样的问题点，需要不导致主轴部、副轴部、偏心部的轴径扩大等的压缩机的效率降低地使连结部的刚性不降低的方法。

针对上述课题，例如在专利文献1记载的旋转式压缩机中，通过在进入活塞内表面的倒角大小的范围，在连结部设置加厚部来提高其刚性。

在现有结构中，为了大幅提高连结部的刚性，需要增大活塞内表面的倒角径等。但是，活塞倒角的径向扩大影响到压缩室的气密性，所以扩大倒角也存在制约。因此，高刚性化是有限度的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利第5117503号公报

技术实现要素：

本发明是为了解决现有课题而开发的，不依靠活塞内表面的倒角径地提高连结部的刚性。由此，本发明提供一种不使压缩室的气密性降低地实现高效率、高可靠性的旋转式压缩机。

为了解决上述现有的课题，本发明的具有两个缸的旋转式压缩机包括：具有利用连结部连接的第1偏心部和第2偏心部的曲轴；和通过曲轴旋转而使插入到第1偏心部的第1活塞偏心旋转，从而压缩缸内的工作流体的两个压缩构件。另外，要插入第1偏心部的第1活塞，通过第2偏心部插入组装到第1偏心部。另外，在第1偏心部和第2偏心部的连结部侧的外径部分设有避让部。另外，设连结部的高度为hc-c，避让部的高度为hcd，第1活塞的高度为hp，设置于第1活塞的两面的倒角内的、单侧的倒角的高度为hpc时，hc-c＜hp-hpc＜hc-c+hcd＜hp成立。另外，除了避让部以外的第1偏心部和第2偏心部的截面重合后的投影截面的最外侧直径比第1活塞的内径大。

通常，连接两个偏心部的连结部的高度，根据要插入的活塞的高度和形状来确定可插入的极限最小高度。而本发明中，通过在偏心部的连结部侧的外径部分设置避让部，能够超过现有技术的极限高度地降低连结部的高度。因此，低刚性部位较短，从而能够提高曲轴整体的刚性。

根据本发明，在不增大压缩机的偏心量的情况下，也不会降低压缩室的气密性，能够实现高效率、高可靠性的旋转式压缩机。

附图说明

图1是本发明实施方式的旋转式压缩机的纵截面图。

图2a是本发明实施方式的旋转式压缩机的压缩构件的俯视图。

图2b是本发明实施方式的旋转式压缩机的压缩构件的俯视图。

图3是表示本发明实施方式的旋转式压缩机的曲轴和第1活塞组装时的位置关系的主要部分侧视图。

图4是表示本发明实施方式的旋转式压缩机的曲轴和第1活塞组装时的位置关系的主要部分侧视图。

图5是本发明实施方式的旋转式压缩机的曲轴和第1活塞组装时的位置关系的主要部分侧视图。

图6是表示本发明实施方式的旋转式压缩机的曲轴和第1活塞组装时的位置关系的主要部分侧视图。

图7是表示本发明实施方式的旋转式压缩机的曲轴和第1活塞组装时的位置关系的主要部分侧视图。

图8是本发明实施方式的旋转式压缩机的两个偏心部的投影图。

图9是表示本发明实施方式的旋转式压缩机的偏心部偏心方向的倒角形状的说明图。

图10是本发明实施方式的旋转式压缩机的偏心部偏心方向的包含倒角形状的两个偏心部的投影图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，本发明不受该实施方式限定。

图1是本发明实施方式的旋转式压缩机的纵截面图。图2a是该旋转式压缩机的压缩构件的俯视图。图2b是该旋转式压缩机的压缩构件的俯视图。

在图1中，在密闭容器1内收纳有电动构件2和压缩构件4a、4b。电动构件2使曲轴7旋转。压缩构件4a、4b由曲轴7驱动。

压缩构件4a、4b分别独立地进行压缩动作。压缩构件4a具有形成圆筒状空间的缸6a和配置在缸6a内的第1活塞8a。压缩构件4b具有形成圆筒状空间的缸6b和配置在缸6b内的第2活塞8b。

在曲轴7上设有第1偏心部7a和第2偏心部7b。分隔板5配置于两个压缩构件4a、4b之间。在压缩构件4a的电动构件2侧配置有主轴承。主轴承与轴支承主轴部7c的轴承部一起构成上端板。上端板将压缩构件4a的电动构件2侧封闭。在压缩构件4b的贮油部20侧配置有副轴承。副轴承与轴支承副轴部7d的轴承部一起形成下端板。下端板将压缩构件4b的贮油部20侧封闭。

在分隔板5的上表面配置有缸6a。在分隔板5的下表面配置有缸6b。另外，在缸6a内收纳有第1偏心部7a。在缸6b内收纳有第2偏心部7b。

第1偏心部7a、第2偏心部7b、连结部7e与曲轴7一体构成。在第1偏心部7a安装有第1活塞8a。在第2偏心部7b安装有第2活塞8b。

如图1、图2a和图2b所示，在缸6a形成有叶片槽21a。在缸6b也形成有叶片槽21b。在叶片槽21a中可滑动地配置有叶片22a。在叶片槽21b中可滑动地配置有叶片22b。叶片22a总是与第1活塞8a连结，在第1活塞8a伴随曲轴7的旋转而进行摆动运动时，与第1活塞8a的移动相应地在叶片槽21a内进行往复运动。第1活塞8a与在缸6a内摆动的叶片22a连结或一体化地构成而不进行自转运动。在缸6a设有吸入通路9a。在缸6b设有吸入通路9b。在吸入通路9a连接有吸入管10a。在吸入通路9b连接有吸入管10b。吸入通路9a和吸入通路9b相互独立。吸入管10a和吸入管10b相互独立。吸入管10a通过吸入通路9a与压缩室11a连通。吸入管10b通过吸入通路9b与压缩室11b连通。

另外，为了防止压缩室11a、11b中的液体压缩，在吸入管10a、10b设置有蓄液器(accumulator)12。蓄液器12将制冷剂气液分离，只将制冷剂气体引导至吸入管10a、10b。在蓄液器12中，在圆筒状的壳13的上部连接有制冷剂气体导入管14，在下部连接有两根制冷剂气体导出管15a、15b。制冷剂气体导出管15a、15b的一端分别与吸入管10a、10b连接，制冷剂气体导出管15a、15b的另一端一直延长至壳13的内部空间的上部。

当曲轴7通过电动构件2进行旋转时，第1偏心部7a、第2偏心部7b在缸6a、6b内进行偏心旋转，第1活塞8a、第2活塞8b使叶片22a、22b一边进行往复运动一边进行旋转运动。第1活塞8a和第2活塞8b以互相错开二分之一周的周期在两缸6a、6b内反复进行制冷剂气体的吸入、压缩。从制冷剂气体导入管14吸入的低压制冷剂在壳13内气液分离。从液体制冷剂分离出的制冷剂气体，分别通过制冷剂气体导出管15a、15b、吸入管10a、10b、吸入通路9a、9b被吸入到压缩室11a、11b。

另外，密闭容器1的底部的贮油部20的润滑油，从副轴部7d的下端经由曲轴7的内部供给至贯通孔5a，充满由分隔板5、第1活塞8a、第2活塞8b和曲轴7包围的区域。

下面，对如以上所述构成的具有两个缸的旋转式压缩机的动作、作用进行说明。

图3是表示本发明实施方式的旋转式压缩机的曲轴和第1活塞组装时的位置关系的主要部分侧视图。图4是表示该旋转式压缩机的曲轴和第1活塞组装时的位置关系的主要部分侧视图。图5是表示该旋转式压缩机的曲轴和第1活塞组装时的位置关系的主要部分侧视图。图6是表示该旋转式压缩机的曲轴和第1活塞组装时的位置关系的主要部分侧视图。图7是表示该旋转式压缩机的曲轴和第1活塞组装时的位置关系的主要部分侧视图。旋转式压缩机的曲轴和第1活塞的组装按照图3、图4、图5、图6、图7的顺序进行。

在进行组装时，如图3所示，第1活塞8a从副轴部7d侧插入，通过第2偏心部7b和连结部7e。如图4所示，一直插入到第1活塞8a的上端与第1偏心部7a的下端接触。由此，第1活塞8a的内径部分成为被插入至连结部7e和第2偏心部7b的避让部7b’的状态。

在此，避让部7b’由与第2偏心部7b同心且外径减小的台阶部构成。由此，能够在加工偏心轴的同时形成避让部7b’，能够将其直径缩小抑制在最小限度。

图8是本发明实施方式的旋转式压缩机的两个偏心部的投影图。本实施方式的旋转式压缩机的结构如图8所示，使除了第1偏心部7a的避让部7a’和第2偏心部7b的避让部7b’以外的第1偏心部7a和第2偏心部7b的截面重合后的投影截面的最外侧直径rc，比第1活塞8a的内径大。因此，只要第1活塞8a的内径部分不从第2偏心部7b完全抽出，第1活塞8a就不能插入到第1偏心部7a。因此，接下来的插入动作如图5所示，第1活塞8a一边旋转一边平行地移动，由此能够将第1活塞8a从第2偏心部7b完全抽出。

另外，在图3中，设连结部7e的高度为hc-c，避让部7a’和7b’的高度为hcd，第1活塞8a的高度为hp，设置于第1活塞8a的两面的倒角7a’和7b’内、单侧的倒角的高度为hpc时，

hc-c＜hp-hpc＜hc-c+hcd＜hp成立。

因此，通过在第1偏心部7a和第2偏心部7b的连结部7e侧的外径部分设置避让部7a’和7b’，能够超过现有技术的可插入活塞的极限地降低连结部高度。

另外，本实施方式的旋转式压缩机为了容易地进行过渡到活塞旋转动作，第1活塞8a的内表面倒角在轴向的倒角高度hpc比径向的倒角宽度cp大。由此，不第1活塞8a经由端面与压缩室的密封性变差地使连结部7e相应地进一步变短，能够提高刚性。

图6中，对称地进行图4中进行的动作。最终如图7所示，完成第1活塞8a向第1偏心部7a的插入。

另外，第1偏心部7a的避让部7a’和第2偏心部7b的避让部7b’，除图3～图7的避让部以外，也可以如图9和图10所示，第1偏心部7a和第2偏心部7b的偏心方向的部位比其他部位倒角更大。该情况下，组装步骤同上。但是，由于在偏心方向设置了大的倒角，在从图9的状态过渡到旋转动作时，第1活塞8a的内表面在偏心部偏心方向不易被卡住。另外，在将连结部7e降低至极限高度的情况下，也能够顺畅地进行组装动作。

如上所述，本实施方式的具有两个缸的旋转式压缩机包括具有利用连结部7e连接的第1偏心部7a和第2偏心部7b的曲轴7。另外，包括通过曲轴7旋转而使插入到第1偏心部7a的第1活塞8a偏心旋转，从而压缩缸6a内的工作流体的两个压缩构件4a、4b。另外，要插入第1偏心部7a的第1活塞8a，通过第2偏心部7b插入组装到第1偏心部7a。另外，在第1偏心部7a和第2偏心部7b的连结部7e侧的外径部分设有避让部7a’、7b’。另外，设连结部7e的高度为hc-c，避让部7a’、7b’的高度为hcd，第1活塞8a的高度为hp，设置于第1活塞8a的两面的倒角内、单侧的倒角的高度为hpc时，hc-c＜hp-hpc＜hc-c+hcd＜hp成立。另外，使除了避让部7a’、7b’以外的第1偏心部7a和第2偏心部7b的截面重合后的投影截面的最外径比第1活塞8a的内径大。

因此，通过在第1偏心部7a和第2偏心部7b的连结部7e侧的外径部分设置避让部7a’、7b’，能够超过现有技术的可插入活塞的极限地降低连结部7e的高度。因此，能够将曲轴7的低刚性部分抑制在最小限度，兼顾高刚性化带来的旋转式压缩机的可靠性提高和气密性的确保。

另外，避让部7a’、7b’由与第1偏心部7a和第2偏心部7b同心且外径减小的台阶部构成。由此，能够在加工偏心轴的同时形成避让部7a’、7b’，能够将其直径缩小抑制在最小限度。因此，能够构成更高刚性的曲轴7。

另外，第1活塞8a的倒角7a’在轴向上比在径向上大。由此，通过提高第1活塞8a的倒角7a’的高度，能够进一步降低连结部7e的高度从而提高曲轴7的刚性。另外，也能够确保压缩室11a、11b的气密性。

另外，避让部7a’、7b’构成为，第1偏心部7a和第2偏心部7b的偏心方向的部位的倒角比其他部位的倒角大。由此，即使在将连结部7e的高度降低至极限的情况下，在第1活塞8a从第2偏心部7b再从连结部7e、连结部7e向第1偏心部7a插入时，也能够不在偏心部偏心方向的边缘部卡住地通过。因此，能够容易地进行组装时的插入。

另外，第1活塞8a与在缸6a内摆动的叶片22a连结或一体化地构成而不进行自转运动。由此，即使在第1偏心部7a和第2偏心部7b伴随压缩动作时的曲轴7的旋转而进行旋转时，活塞的自转也被叶片22a限制。因此，第1偏心部7a和第2偏心部7b能够强制性地以高的相对速度轴支承活塞。因此，能够与轴承常数增加相应地提高避让部7a’、7b’的高度。与之相应地，能够进一步降低连结部7e的高度，从而提高曲轴7的刚性。

产业上可利用性

如上所述，本发明的旋转式压缩机能够使需要将靠近主轴部一侧的活塞从副轴部插入的曲轴的连结部比现有技术缩短。因此，能够提高曲轴的刚性，提高高效率的压缩机的可靠性。由此，本发明的旋转式压缩机除使用hfc(hydrofluorocarbon)类制冷剂等作为工作流体的空调用压缩机之外，对使用自然制冷剂co2的空调或热泵式热水器等也有用。

符号说明

1密闭容器

2电动构件

4a、4b压缩构件

5分隔板

5a贯通孔

6a、6b缸

7曲轴

7a第1偏心部

7a’避让部(倒角)

7b第2偏心部

7b’避让部(倒角)

7c主轴部

7d副轴部

7e连结部

8a第1活塞

8b第2活塞

9a、9b吸入通路

10a、10b吸入管

11a、11b压缩室

12蓄液器

13壳

14制冷剂气体导入管

15a、15b制冷剂气体导出管

20贮油部

21a、21b叶片槽

22a、22b叶片