多缸旋轉式壓縮機及其製造方法
2023-06-01 07:24:51 2
專利名稱：多缸旋轉式壓縮機及其製造方法
技術領域：
本發明涉及多缸旋轉式壓縮機及其製造方法。
背景技術：
以往，作為多缸旋轉式壓縮機，具有專利文獻1所示的壓縮機。該多缸旋轉式壓縮 機在密閉容器中收容有電動元件(馬達)和多個旋轉壓縮元件(第一及第二旋轉壓縮元 件)，用具有偏心部的曲軸連接電動元件與多個旋轉壓縮元件。另外，設置在旋轉壓縮元件 之間的分隔板由2片分割板構成，以將曲軸插通設於分割板的通孔的狀態進行組裝，然後， 由焊接等對2片的分割板的外周進行熔接固定。按照上述專利文獻1的旋轉式壓縮機，能 夠容易地提供這樣的多缸旋轉式壓縮機，該多缸旋轉式壓縮機的分隔板被分割成2片，即 使在分割面存在微小間隙，通過熔接固定分隔板外周，也能夠抑制從微小間隙洩漏製冷劑， 沒有性能的下降。[專利文獻1]日本特開昭59-105993號公報以往，在多缸旋轉式壓縮機的結構中，在將分隔板分割成多個的情況下，可以想到 從分隔板的接合部間的微小間隙產生製冷劑洩漏將導致性能下降，在上述專利文獻1中， 說明了通過焊接等對接合部進行熔接固定、減小製冷劑從微小間隙洩漏的技術。然而，在2片分割板存在板厚差的場合，即使通過上述方法堵住微小間隙，有時也 將因從葉片的高度方向的間隙洩漏製冷劑而導致性能下降，所述葉片將缸內分成低壓部和 高壓部，這成為問題。
發明內容
本發明就是為了解決上述那樣的問題而作出的，其目的在於提供一種小型大容量 的多缸旋轉式壓縮機及其製造方法，該多缸旋轉式壓縮機在組裝壓縮機構部時能夠抑制因 製冷劑從葉片高度方向的間隙洩漏而導致的性能下降。本發明的多缸旋轉式壓縮機，在密閉容器內具有馬達及壓縮機構部；上述壓縮機 構部具有曲軸、多個缸、框體、分隔板及滾筒；該曲軸具有在軸向離開地配置的多個偏心部、 和位於這些偏心部之間的中間部，由上述馬達驅動；該多個缸對應於上述多個偏心部外周 而配置；該框體具有上述曲軸的軸承，以夾著上述缸的方式設置在上述曲軸的軸向兩端部； 該分隔板插入到上述曲軸的中間部，對上述多個缸之間進行分隔；該滾筒能夠自由旋轉地 安裝在上述曲軸的偏心部外周；將由上述滾筒、上述缸、上述框體及上述分隔板圍住的空間 形成為壓縮室，並且通過以與上述滾筒滑動的方式保持於上述缸的葉片將上述壓縮室分成 低壓部和高壓部；其中，上述分隔板由沿其徑向中心線分割的2個分割板構成，接觸於上述 葉片的一側的分割板的板厚設定得比另一方的分割板的板厚大。本發明提供一種多缸旋轉式壓縮機的製造方法，該多缸旋轉式壓縮機在密閉容 器內具有馬達及壓縮機構部；上述壓縮機構部具有曲軸、多個缸、框體、分隔板及滾筒；該 曲軸具有在軸向離開地配置的多個偏心部和位於這些偏心部之間的中間部，由上述馬達驅動；該多個缸對應於上述多個偏心部外周而配置；該框體具有上述曲軸的軸承，以夾著 上述缸的方式設置在上述曲軸的軸向兩端部；該分隔板插入到上述曲軸的中間部，對上述 多個缸之間進行分隔；該滾筒能夠自由旋轉地安裝在上述曲軸的偏心部外周；將由上述滾 筒、上述缸、上述框體及上述分隔板圍住的空間形成為壓縮室，並且通過以與上述滾筒滑動 的方式保持於上述缸的葉片將上述壓縮室分成低壓部和高壓部；同時，上述分隔板由沿其 徑向中心線分割的2個分割板構成，接觸於上述葉片的一側的分割板的板厚設定得比另一 方的分割板的板厚大；其中，該製造方法包括分別測定上述分割板的板厚、進行保管的工 序，在將上述已被保管的分割板用於組裝的場合，以使接觸於上述葉片的一側的分割板的 板厚比另一方的分割板的板厚大的方式進行選擇的工序，以及將上述選擇了的分割板與上 述缸及上述框體連接的工序。發明的效果本發明能夠容易地獲得這樣一種小型大容量的多缸旋轉式壓縮機，該多缸旋轉式 壓縮機在組裝壓縮機構部時葉片的高度方向的間隙變小，能夠抑制因從葉片高度方向的間 隙洩漏製冷劑而導致的性能下降。
圖1為表示本發明實施方式1的多缸旋轉式壓縮機的縱剖視圖。圖2為圖1的A-A線的剖視圖。圖3為圖1的B-B線的剖視圖。圖4為在實施方式1中構成分隔板的分割板的立體圖。圖5為說明在實施方式1中因構成分隔板的分割板的板厚差而產生的間隙的剖視 圖。圖6為說明在實施方式1中因構成分隔板的分割板的板厚差而產生的間隙的剖視 圖。圖7為實施方式1中的葉片近旁的剖視圖。圖8為說明在實施方式1中因構成分隔板的分割板的板厚差而導致的軸承傾斜的 剖視圖。圖9為表示本發明實施方式2的壓縮機構部的組裝方法的流程圖。
具體實施例方式實施方式1下面，參照
本發明實施方式1的多缸旋轉式壓縮機。在本實施方式1中， 以具有2個壓縮室的2缸式的冷凍·空調機用旋轉式壓縮機為例進行說明。圖1為表示本發明實施方式1的多缸旋轉式壓縮機的縱剖視圖，圖2為圖1的A-A 線的剖視圖，圖3為圖1的B-B線的剖視圖，圖4表示分隔板的立體圖。本實施方式的多缸旋轉式壓縮機100具有作為密閉容器的殼體101、設置在殼體 101的內部的作為驅動源的馬達102、設置在該殼體101的內部的壓縮機構部103。殼體101 具有上部殼體101a、中間殼體IOlb以及下部殼體101c。上部殼體IOla設有用於從外部將 電力供給到馬達102的玻璃端子104，和將受到了壓縮的製冷劑排出到壓縮機100外部的排
4出管105。在中間殼體IOlb中，固定馬達102和壓縮機構部103，並固定將製冷劑朝壓縮機 構部103引導的吸入管106。吸入管106連接於吸入消聲器107，在吸入消聲器107內進行 製冷劑的氣液分離及製冷劑中的雜質的去除。馬達102具有定子10 和轉子10 ，轉子10 安裝在曲軸108上。由馬達102 產生的轉矩通過曲軸108傳遞到壓縮機構部103。壓縮機構部103具有曲軸108、在內周部形成了第一軸承109a的第一框體109、第 一缸110、第一彈簧111、第一葉片112、第一滾筒113、分隔板114、第二缸115、在內周部形 成了第二軸承116a的第二框體116、第二彈簧117、第二葉片118、第二滾筒119。曲軸108具有轉子嵌合部120、第一軸承插入部121、第一偏心部122、中間部123、 第二偏心部124、第二軸承插入部125。第一偏心部122和第二偏心部IM離開地配置，中間 部123位於這些偏心部之間。第一偏心部122和第二偏心部124的偏心相位相差180度， 在各自的外周面能夠自由旋轉地安裝第一滾筒113和第二滾筒119。由第一框體109的下端面、第一缸110的內周面、分隔板114的上端面、第一滾筒 113的外周面圍住的空間成為第一壓縮室126。由分隔板114的下端面、第二缸115的內周 面、第二框體116的上端面、第二滾筒119的外周面圍住的空間成為第二壓縮室127。在第 一缸110及第二缸115安裝有在徑向伸縮的第一彈簧111及第二彈簧117，由各彈簧的推壓 力將第一葉片112及第二葉片118推壓到第一滾筒113及第二滾筒119的外周面。第一葉 片112及第二葉片118具有將第一壓縮室1 及第二壓縮室127分成低壓部1 和高壓部 129的功能。在本例中，第一葉片112和第二葉片118的相位相等。如圖4所示，分隔板114通過組合沿其徑向中心線分割的第一分割板130及第二 分割板131而構成。將接觸於葉片112、118的一側作為第一分割板，將另一側作為第二分 割板，第一分割板130的板厚比第二分割板131的板厚稍大。第一分割板130具有上端面 130a、下端面130b、分割面130c及外周面103d這樣4個面。在分割面130c具有曲軸108 插入用的槽130e。第二分割板131具有上端面131a、下端面131b、分割面131c及外周面 131d這樣4個面。在分割面131c具有曲軸108插入用的槽131e。在第一分割板130及第 二分割板131上設有多個(在本例中分別為3個)用於壓縮機構部103的組裝的螺栓連接 用的通孔103f及131f。以使分割面130c及分割面131c接觸的方式組裝第一分割板130及第二分割板
131。此時，第一分割板130的槽130e和第二分割板131的槽131e相對，形成曲軸插入孔
132。曲軸插入孔132的直徑比曲軸108的中間部123的直徑大，比第一偏心部122及第二 偏心部IM的直徑小。由於是這樣的結構，所以，即使是曲軸108的偏心部的偏心量大的結 構，也能夠較小地形成曲軸插入孔132的直徑，能夠使從曲軸插入孔132的洩漏較少。本實施方式的多缸旋轉式壓縮機100通過從玻璃端子部105的通電對設置在殼體 101內部的馬達102進行驅動，使具有第一偏心部122及第二偏心部124的曲軸108旋轉。 通過吸入消聲器107及吸入管106，將製冷劑吸入到由第一缸110、第一葉片112及第一滾 筒113形成的第一壓縮室126，以及由第二缸115、第二葉片118及第二滾筒119形成的第 二壓縮室127，隨著曲軸108的旋轉而受到壓縮，若成為一定的壓力，則從排出口 133排出到 殼體101內部，由排出管105排出到壓縮機100外部。下面，說明在第一分割板130和第二分割板131的板厚存在微小的差的場合產生的間隙。一般情況下，在組合了不同的2個部件的場合，在它們的板厚方面必然產生微小的 差，但在壓縮機構部103那樣的需要氣密性的機構中，微小的間隙成為降低性能的主要原 因。將第一分割板130的板厚比第二分割板131的板厚稍大的場合設為情形1，將第一 分割板130的板厚比第二分割板131的板厚稍薄的場合設為情形2，以下進行說明。關於情形1，在圖5中表示壓縮機構部103的縱剖視圖。在第一分割板130的上側 設置第一彈簧111和第一葉片112，在第一分割板130的下側設置第二彈簧117和第二葉片 118。在利用第一缸110和第二缸115從上下夾入由第一分割板130和第二分割板131構 成的分隔板114的場合，第一分割板130的板厚比第二分割板131的板厚稍大，所以，第一 分割板130與第一缸110及第二缸115緊密接觸，而在第二分割板131與第一缸110及第 二缸115之間產生微小間隙。另一方面，關於情形2，在圖6中表示壓縮機構部103的縱剖視圖。在該場合，第二 分割板131與第一缸110及第二缸115緊密接觸，在第一分割板130與第一缸110及第二 缸115之間產生微小間隙。在第一分割板130側設有葉片112、118，所以，葉片高度方向的 間隙增大相當於第一分割板130與第一缸110及第二缸115間的間隙的量。在圖7中，關於情形1和情形2，分別表示由葉片112分隔高壓部128與低壓部1 的狀態。若設葉片高度為U、缸高度為S、第一分割板130與第二分割板131的接合面的高 度差為t，則在情形1的場合，如圖7(a)所示那樣，葉片高度方向的間隙成為s-u，在情形2 的場合，如圖7(b)所示那樣，成為s+t-u。在壓縮機構部103的組裝中，以使葉片高度方向 的間隙成為必要最小限度的方式管理葉片112和缸110、115，若在如情形2那樣組裝了壓縮 機構部103後，葉片高度方向的間隙增大，則將從缸110、115內的高壓部1 朝低壓部1 產生製冷劑洩漏，性能下降。在這裡，比較從缸110、115與分隔板114之間的間隙產生製冷劑洩漏的場合和從 葉片高度方向的間隙產生製冷劑洩漏的場合，可以得知，缸110、115與分隔板114之間的間 隙的連通長度比葉片高度方向的間隙的連通長度長，所以，因來自葉片高度方向的間隙的 製冷劑洩漏導致的性能下降，比來自缸110、115與分隔板114之間的間隙的製冷劑洩漏導 致的性能下降大。在圖8(a) (b)中表示這樣的狀態，即，在第一分割板130與第二分割板131的接合 面上產生了高度差t的場合，第一缸110及第一框體109的第一軸承109a傾斜。若缸110 傾斜，則缸110與滾筒113的間隙變化，若第一軸承109a傾斜，則曲軸108與第一軸承109a 的間隙變化，但由於第一軸承109a從分隔板114離開有距離，所以，第一軸承109a與曲軸 108的間隙變化比缸110與滾筒113的間隙的變化大，對性能、可靠性的影響大。若設第一軸承間隙為C、第一框體高度為h、缸高度為S、第二分割板131的寬度為 r、曲軸半徑為d，則關於第一軸承109a的微小傾斜q，近似式(1)、(2)成立。r · q = t (1)s]{(h + s)2 +d2\-q = c (2)因此，式(3)成立。t/r = c/^{(h + s)2 +d2\ (3)
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在第一軸承109a傾斜至大致與曲軸108接觸的程度的場合，第一軸承109a磨損， 可靠性顯著下降，所以，通過使高度差t為滿足式的值，能夠確保可靠性。t<c-r/^{(h + s)2 +d2} (4)在這裡，在高度差t為作為滿足式(4)的上限程度的10 μ m的場合，在情形1下不 產生性能下降，但在情形2中產生性能下降，所以，第一分割板130與第二分割板131的板 厚的差在10 μ m以下，第一分割板130的板厚比第二分割板131的板厚大，從而能夠實現沒 有性能下降的多缸旋轉式壓縮機。如以上那樣，根據本實施方式1，在具有多個缸的旋轉式壓縮機中，對各缸之間進 行分隔的分隔板被分割成2個，即使在它們的板厚方面產生了微小的差的場合，通過使接 觸於葉片的一側的分割板的板厚比另一側的分割板的板厚稍大，也能夠抑制製冷劑從葉片 高度方向的間隙的洩漏，實現沒有性能下降的多缸旋轉式壓縮機。實施方式2下面，說明本發明實施方式2的多缸旋轉式壓縮機的壓縮機構部103的製造方法。 在本實施方式2中說明的多缸旋轉式壓縮機形成為與在實施方式1中說明的多缸旋轉式壓 縮機同樣的結構，在實施方式2中說明的部件編號使用與實施方式1相同的編號。構成分隔板114的第一分割板130和第二分割板131在加工結束後，被分別測定 板厚，按每5 μ m進行區分和保管。當選擇壓縮機構部103的部件時，在選擇第一分割板130 後，從比第一分割板130薄1個分區的分區中選擇1片第二分割板131。將該2片分割板作 為1組處理。下面，根據圖9所示的流程圖說明壓縮機構部103的組裝工序的順序。在步驟1中，測定在曲軸108的、相對於第一軸承插入部121而言的第一偏心部 122安裝了第一滾筒113的狀態下的偏心量。在步驟2中，測定在曲軸108的、相對於第二軸承插入部125而言的第二偏心部 124安裝了第二滾筒119的狀態下的偏心量。在步驟3中，以在曲軸108根據上述偏心量的測定結果旋轉了的場合、使第一滾筒 113外周與第一缸110內周的間隙變得最佳的方式，組裝第一缸110和具有第一軸承109a 的第一框體109。在本例中，在第一缸110和第一框體109上分別設有6個螺栓孔，在步驟 3中，將螺栓插入到其中的各3個螺栓孔中，固定第一缸110和第一框體109。在步驟4中，以在曲軸108根據上述偏心量的測定結果旋轉了的場合、使第二滾筒 119外周與第二缸115內周的間隙變得最佳的方式，組裝第二缸115和具有第二軸承116a 的第二框體116。在本例中，在第二缸115和第二框體116上分別設有6個螺栓孔，在步驟 4中，將螺栓插入到其中的各3個螺栓孔中，固定第二缸115和第二框體116。在步驟5中，將第一葉片112和第一滾筒113插入到由上述步驟3固定了第一框 體109的第一缸110中。在步驟6中，將曲軸108插入到第一滾筒113及第一缸110和第一框體109的第 一軸承109a中。在步驟7中，將第一分割板130和第二分割板131設置在第一缸110上。此時，從 被測定板厚、保管的分割板選擇第一分割板130，然後，從比第一分割板130薄了 1個分區的 分區中選擇1片第二分割板131，將該2片的分割板作為1組分隔板114處理。
然後，以使曲軸108的中間部123穿過由第一分割板130及第二分割板131形成 的曲軸插入孔132的方式，組合第一分割板130的分割面130c和第二分割板131的分割面 131c。在步驟8中，以使分隔板114的內周中心與第一缸110內周中心一致的方式進行 分隔板114的定位。在步驟9中，將第二滾筒119插入到曲軸108上。在步驟10中，將第二葉片118插入到第二缸115中。在步驟11中，將設置了第二葉片118的第二缸115和設於第二框體116的第二軸 承116a插入到曲軸108上，將第二缸115設置在分隔板114上。在步驟12中，以使第一軸承109a與第二軸承116a的中心成為同軸的方式進行第 二缸115的定位。在步驟13中，由螺栓固定第一框體109、第一缸110、分隔板114、第二缸115、第二 框體116。在這裡，當在測定第一分割板130和第二分割板131的板厚後保管時，在上述說明 中按每5 μ m板厚進行區分和保管，但不限於5 μ m這樣的值，也可按適當的值區分。另外，在第一分割板130和第二分割板131的形狀相同的場合，不需要在測定板厚 後分別保管第一分割板130和第二分割板131，而是可以將適當地選擇了的分割板作為第 一分割板130，選擇比第一分割板130稍薄的板厚的分割板、將其作為第二分割板131，能夠 減少保管的部件數量。通過採用以上那樣的製造方法，能夠實現這樣的多缸旋轉式壓縮機，該多缸旋轉 式壓縮機即使由於加工的偏差在第一分割板130和第二分割板131的板厚方面產生差異， 也不會由於從微小間隙洩漏製冷劑而導致性能下降。
權利要求
1.一種多缸旋轉式壓縮機，在密閉容器內具有馬達及壓縮機構部；上述壓縮機構部具有曲軸、多個缸、框體、分隔板及滾筒；該曲軸具有在軸向離開地配置的多個偏心部、和位於這些偏心部之間的中間部，由上 述馬達驅動；該多個缸對應於上述多個偏心部外周而配置；該框體具有上述曲軸的軸承，以夾著上述缸的方式設置在上述曲軸的軸向兩端部；該分隔板插入到上述曲軸的中間部，對上述多個缸之間進行分隔；該滾筒能夠自由旋轉地安裝在上述曲軸的偏心部外周；將由上述滾筒、上述缸、上述框體及上述分隔板圍住的空間形成為壓縮室，並且通過以 與上述滾筒滑動的方式保持於上述缸的葉片將上述壓縮室分成低壓部和高壓部；其特徵在 於上述分隔板由沿其徑向中心線分割的2個分割板構成，接觸於上述葉片的一側的分割 板的板厚設定得比另一方的分割板的板厚大。
2.根據權利要求1所述的多缸旋轉式壓縮機，其特徵在於上述2個分割板的板厚的 差在10 μ m以下。
3.根據權利要求1或2所述的多缸旋轉式壓縮機，其特徵在於上述2個分割板為相 同形狀。
4.一種多缸旋轉式壓縮機的製造方法，該多缸旋轉式壓縮機在密閉容器內具有馬達及 壓縮機構部；上述壓縮機構部具有曲軸、多個缸、框體、分隔板及滾筒；該曲軸具有在軸向 離開地配置的多個偏心部和位於這些偏心部之間的中間部，由上述馬達驅動；該多個缸對 應於上述多個偏心部外周而配置；該框體具有上述曲軸的軸承，以夾著上述缸的方式設置 在上述曲軸的軸向兩端部；該分隔板插入到上述曲軸的中間部，對上述多個缸之間進行分 隔；該滾筒能夠自由旋轉地安裝在上述曲軸的偏心部外周；將由上述滾筒、上述缸、上述框體及上述分隔板圍住的空間形成為壓縮室，並且通過以 與上述滾筒滑動的方式保持於上述缸的葉片將上述壓縮室分成低壓部和高壓部；同時，上 述分隔板由沿其徑向中心線分割的2個分割板構成，接觸於上述葉片的一側的分割板的板 厚設定得比另一方的分割板的板厚大；其特徵在於該製造方法包括分別測定上述分割板的板厚、進行保管的工序，在將上述已被保管的分割板用於組裝的場合，以使接觸於上述葉片的一側的分割板的 板厚比另一方的分割板的板厚大的方式進行選擇的工序，以及將上述選擇了的分割板與上述缸及上述框體連接的工序。
全文摘要
本發明提供一種壓縮機構部中的製冷劑洩漏少的小型大容量的多缸旋轉式壓縮機。該多缸旋轉式壓縮機具有插入到曲軸(108)的中間部、對多個缸(110、115)之間進行分隔的分隔板(114)，以及能夠自由旋轉地安裝在上述曲軸(108)的偏心部外周的滾筒(113、119)，將由滾筒(113、119)、缸(110、115)、框體(109、116)以及分隔板(114)圍住的空間形成為壓縮室(126、127)，同時，通過以與滾筒(113、119)滑動的方式保持於缸(110、115)的葉片(112、118)將壓縮室分成低壓部(128)和高壓部(129)；其中，分隔板(114)由沿其徑向中心線分割了的2個分割板(130、131)構成，接觸於葉片的一側的分割板(130)的板厚設定得比另一方的分割板(131)的板厚大。
文檔編號F04C23/00GK102072156SQ201010171680
公開日2011年5月25日 申請日期2010年4月28日 優先權日2009年11月20日
發明者國分忍, 巖崎俊明, 新井聰經, 白畑智博, 苗村尚史 申請人:三菱電機株式會社