CN101050767A - 双缸密闭式旋转压缩机及冷冻空调装置 - Google Patents

Abstract

现有技术的双缸密闭式旋转压缩机，在装配时由于螺栓连接或向密闭容器上焊接固定、吸入管的焊接等，会引起汽缸应变，由于泄漏损失的增加造成性能降低，并且，电动机的转子与端子的间隙发生变化，会增加电磁噪音。本发明的解决方案为，使第一轴承和第二轴承的径向方向的大小基本上相同，按下述方式进行压缩部件的两个轴承与两个汽缸的装配，即，在第一轴承的径向方向，在与最前端具有规定间隔的位置上，直接用螺栓连接第一轴承与第一汽缸，从第二轴承的最前端起、在径向方向具有规定的间隔的位置上直接用螺栓连接第二轴承与第二汽缸，经由中间隔板直接用螺栓连接两个汽缸，并且，两个汽缸的螺栓连接位置，位于从两个轴承的最前端起靠近径向方向的内侧、具有规定间隔的位置处。

Description

双缸密闭式旋转压缩机及冷冻空调装置

本申请是2004年11月18日提出的发明名称为《双缸密闭式旋转压缩机及冷冻空调装置》、专利申请号为200410094998.2的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于室内空调器及空调箱、冷藏库等的冷冻空调装置的双缸密闭式旋转压缩机，以及使用该压缩机的冷冻空调装置，特别是，与防止压缩机装配时的应变有关。

背景技术

在双缸密闭式旋转压缩机的情况下，经由中间隔板将汽缸连接固定到上侧和下侧，进而焊接固定到密闭容器上，此外，将相互独立的吸入管分别插入并焊接固定到上下汽缸上，与单缸密闭式旋转压缩机相比，部件的数目多，而且利用螺栓连接或焊接固定的部位也多，从而，众所周知，在装配时的螺栓连接或焊接固定引起的汽缸的内径或端面的应变量增大。

此外，密闭式旋转压缩机的压缩部件，以恰当的装配间隙将精度极高的精加工部件彼此装配起来，装配时的连接应变或焊接应变，成为漏气损失及滑动损失的原因，造成性能的降低。从而，为了获得性能不会降低、高效率的压缩机，在双缸密闭式旋转压缩机中，防止在压缩部件在装配时由螺栓连接或焊接固定引起的应变是十分必要的。

作为现有技术的的双缸密闭式旋转压缩机，专利文献1中公开了“压缩部件4包括：汽缸6、7，夹持在这些汽缸之间的中间隔板5，固定到前述汽缸上、轴支承旋转轴的轴承12、13，将这些轴承、汽缸以及中间隔板等对中，用螺栓16、17、18固定形成该压缩构件4。前述轴承12、13，用螺栓16、17固定到各个汽缸6、7上，前述汽缸和中间隔板5，在轴承外侧，跨越各个汽缸用螺栓18固定。”(参照专利文献1)。

此外，在专利文献2中，公开了“将轴承15固定到密闭容器1的内壁上，同时，汽缸9、10固定到轴承15上，在各个汽缸9、10与密闭容器1的内壁之间构成间隙G，所以，在设计时，对于密闭容器1的内部容积具有一定的余量，可以提高可靠性，同时，利用紧凑的多汽缸旋转压缩部件3，以改进压缩效率和机械效率。”(参照专利文献2)。

此外，在专利文献3中，公开了一种“压缩机构部7，由前述轴11贯通的第一汽缸15和第二汽缸17构成，所述这些第一、第二汽缸15、17由隔板19间隔开，使之相互独立，固定到密闭箱1的内壁面上。……第一、第二汽缸15、17，基本上形成相同的厚度，中间夹持隔板19，由第一轴承构件20与贯穿第二轴承构件21的安装螺栓61，螺栓固定成一个整体”(参照专利文献3)。

【专利文献1】特开平6-159277号公报(第3页，图1、图2)

【专利文献2】特开2001-50184号公报(第3页、第4页，图1)

【专利文献3】特开平11-132117号公报(第2页、第3页，图1】

发明的内容

一般地，在经由中间隔板连接固定上下汽缸的情况下，根据汽缸的端面或中间隔板端面的形状精度，汽缸会产生应变，特别是，根据专利文献1所述的多汽缸旋转压缩机，由于轴承12、13分别用螺栓16、17固定到各个汽缸6、7上，汽缸6、7和中间隔板5在轴承12、13的外侧跨越各个汽缸6、7由螺栓18固定，所以，如表示压缩构件的图4所示，将连接螺栓18的位置设置在轴承12、13的轴环部(尖端部)的外侧，如虚线所示，上下汽缸6、7的外侧由于连接固定而收缩，内侧以展宽的方式发生应变(其中，图4及本段中的符号，采用专利文献1中的符号)。

此外，根据专利文献2所述的多汽缸旋转压缩机及专利文献3所述的旋转压缩机，经由中间的隔板，利用通过上下轴承的螺栓将上下汽缸彼此紧固连接，这种情况与上下汽缸直接连接的情况相比，还受到上下轴承的形状精度的影响，上下汽缸的连接应变变得更大。

进而，根据专利文献3的旋转压缩机，上下汽缸固定到密闭容器的内壁面上，分别安装有吸入管。在将汽缸焊接固定到密闭容器上的情况下，汽缸的内径发生应变，内径的圆度恶化，并且，在将冷媒导入到各个汽缸中用的吸入管焊接固定到密闭容器上时，该汽缸的内径发生应变，或者电动部件的转子与定子的间隙发生变化，这一事实是众所周知的。

此外，在压缩室内，由封入密闭容器内的冷冻机油进行油封，防止冷媒从高压侧向低压侧泄漏。这里，由汽缸的螺栓连接引起的应变或由焊接引起的内径应变所造成的圆度恶化，使旋转柱塞与汽缸之间的间隙发生变化，不能确保恰当的油封，会增加冷媒从高压侧压缩室向低压侧压缩室的泄漏，增加滑动阻力，导致压缩效率的降低和压缩机性能的降低。

因此，专利文献1的多汽缸旋转压缩机，专利文献2的多汽缸旋转压缩机以及专利文献3的旋转压缩机，存在着由于装配时螺栓连接引起的应变、即汽缸内径的应变所造成的内径圆度恶化及端面的应变，导致冷媒泄漏(泄漏损失)及滑动阻力(滑动损失)的增加，产生压缩机效率的降低，压缩机性能降低的问题。

此外，在专利文献3的旋转压缩机中，除了将汽缸焊接固定到密闭容器上以及将吸入管焊接固定到密闭容器上引起的汽缸内径应变、和圆度的恶化造成的冷媒泄漏(泄漏损失)及滑动阻力的增加(滑动损失)之外，进而，由于将吸入管焊接固定到密闭容器上引起的电动部件的转子与定子之间的间隙的变化(变得不均匀)，还存在着电磁噪音增加的问题。

本发明的目的是，获得一种防止伴随着装配时的螺栓连接引起的汽缸等的应变、防止效率降低、高性能的双缸密闭式旋转压缩机。

此外，本发明的密目的是，获得一种防止伴随着装配时向密闭容器上的焊接引起的汽缸等的应变、防止效率降低、高性能的双缸密闭式旋转压缩机。

此外，本发明的目的是，获得一种电磁噪音小的高性能的双缸密闭式旋转压缩机。

为了达到上述目的，本发明的双缸密闭式旋转压缩机，第一轴承与第二轴承的径向方向的大小基本上相同，按下述方式进行压缩部件的两个轴承与两个汽缸的装配，即，以第一轴承的径向方向，在与最前端具有规定间隔的位置上，直接用螺栓连接第一轴承与第一汽缸，从第二轴承的最前端起、沿径向方向在具有规定的间隔的位置上直接用螺栓连接第二轴承与第二汽缸，经由中间隔板直接用螺栓连接两个汽缸，并且，两个汽缸的螺栓连接位置，位于从两个轴承的最前端起靠近径向方向的内侧、具有规定间隔的位置处。

本发明的双缸旋转压缩机，由于作为压缩部件的两个轴承与两个汽缸的装配按如下方式进行，即，将第一轴承与第一汽缸直接于第一轴承的径向方向，在从最前端起具有规定间隔的位置上用螺栓连接，将第二轴承与第二汽缸直接从第二轴承的前端起、沿径向方向，在具有规定的间隔的位置上用螺栓连接，将两个汽缸直接经由中间隔板用螺栓连接，并且，两个汽缸的螺栓连接位置，位于从两个轴承的最前端起靠近径向方向的内侧、具有规定间隔的位置处，所以，两个汽缸的螺栓连接的位置，与两个轴承的螺栓连接位置一样，与两个轴承的最前端相比，在径向方向成为内侧，并且，通过在轴承连接和汽缸连接中，使从两个轴承的最前端起的规定间隔接近，可以使轴承的螺栓连接位置和汽缸冷冻螺栓连接位置接近，即使将两个汽缸用螺栓固定，也能够防止由于连接固定引起的外侧收缩、内侧扩展式的汽缸应变。因此，可以防止冷媒泄漏损失的增加及滑动损失的增加，可以防止压缩机效率的降低，提高压缩机的性能。

附图说明

图1是表示本发明的实施形式1的双缸密闭式旋转压缩机的纵剖视图。

图2是表示图1的压缩部件部的主要部分的剖视图。

图3是说明本发明的实施形式1的双缸密闭式旋转压缩机的弹性构件的作用的图示。

图4是说明现有技术的双缸密闭式旋转压缩机的汽缸应变的发生的图示。

具体实施方式

实施形式1.

下面，参照附图说明本发明的双缸密闭式旋转压缩机。

图1是表示本发明的实施形式1的双缸密闭式旋转压缩机的剖视图，图2是表示图1的压缩部件的主要部分的剖视图。

在这些图中，双缸密闭式旋转压缩机，包括：容纳在密闭容器1内的上部、备有转子及定子的电动部件部2，容纳在下部的压缩部件部，从密闭容器1的内部向外部突出的排出管13，外部的吸入储存器14，从吸入存储器14插入到密闭容器1内部的吸入管15等。

该压缩部件部由下述部分等构成：由电动部件部2驱动的旋转轴3，上下汽缸4、5，在上下汽缸4、5之间堵塞上汽缸4下端面的开口、堵塞下汽缸5上端面的开口的中间隔板6，堵塞上汽缸4上端面的开口、作为旋转轴3的轴承的主轴承7，堵塞下汽缸下端面的开口、作为旋转轴3的轴承的副轴承8(径向方向的大小与主轴承7基本上相同)，配合到旋转轴3上、分别在汽缸4、5内旋转的旋转柱塞9、10，分别固定到主轴承7、副轴承8上的排放消音器11、12，设置在副轴承8及排放消音器12之间的弹性构件19等。

此外，第一轴承、第二轴承，分别相当于主轴承7、副轴承8，此外，第一汽缸、第二汽缸，分别相当于上汽缸4、下汽缸5。

通过焊接，将上下汽缸中的一个汽缸4(或5)固定到密闭容器1的内表面上，将吸入管15只插入到该汽缸4(或5)中。同时，为了将冷媒吸入到其中的另一个汽缸5(或4)，在汽缸4(或5)内设置分支的吸入流路，该吸入流路贯穿中间隔板6，与设置在另一个汽缸5(或4)上的倾斜槽连通，将冷媒导入。在本例中，如图1所示，将上汽缸4固定到密闭容器上，将吸入管15插入上汽缸4内，通过钎焊固定到密闭容器1上。下面，以该例进行说明。

首先说明上下汽缸4、5的固定及主副轴承7、8的固定。

主轴承7直接用螺栓21固定到上汽缸4上，副轴承8直接用螺栓22固定到下汽缸5上。这时，螺栓21、22的位置，位于作为两个轴承7、8的径向方向外侧前端部的轴环部7a、8a的内侧。即，在从两个轴承7、8的最前端起沿径向方向具有规定的间隔(一般地为螺栓连接的间隔)的位置上进行螺栓连接。此外，主轴承7及副轴承8的螺栓连接，在两个轴承的周向方向的多个部位处进行。

上下汽缸4、5，经由中间隔板6利用螺栓23将两者直接连接固定。该连接螺栓23的位置，在径向方向上设置在两个轴承7、8的轴环部7a、8a的内侧。即，在从两个轴承7、8的最前端起沿径向方向具有规定间隔的位置处进行螺栓连接。该规定的间隔，例如，接近于轴承连接时的规定间隔，在径向方向上与两个轴承7、8的螺栓连接位置基本上处于相同的位置。同时，为了直接螺栓连接汽缸4、5，如图1、2所示，螺栓23的头，埋入主轴承7或副轴承8内。并且，汽缸4、5的螺栓连接位于两轴承的周向方向上的多个部位处。

其次，说明排放消音器11、12的安装。

如图2所示，排放消音器11安装到主轴承7上。排放消音器11，弹性配合到主轴承7的圆盘部7c的径向方向外端部及凸出部7b上，分别压紧固定主轴承7的圆盘部7c的外端部及凸出部7b(也可以将该消音器11与主轴承7一起，部地分在圆盘部7c的径向方向的外端部侧，用螺栓21固定到汽缸上)。也可以将排放消音器11的前端一直延伸到凸出部7b前端的外端部，将凸出部7b的外端部压紧，将排放消音器11的凸出部7b侧固定。在这种情况下，和后面将要描述的副轴承8的情况一样，将环状的弹性构件19配置在凸出部7b的外端部，通过经由该弹性构件19压紧，堵塞汽缸4的端面的开口，可以防止主轴承7的圆盘部7c的端面的应变。

此外，排放消音器12向副轴承8上的安装，如图3(a)所示，在现有技术中，通过弹性配合到副轴承8的圆盘部8c的径向方向外端部及凸出部8b的前端的外端部上而加以固定(也可以在径向方向的前端部侧，部分地与副轴承8一起用螺栓22固定到下汽缸5上)。在这种情况下，借助从排放消音器12的配合部作用到副轴承8的凸出部8b的外端部上的紧固力，副轴承8的圆盘部8c的端面会发生应变(参照图3(a)的箭头及副轴承8的端面的虚线所示的变形)。因此，在本例中，如图3(b)所示，在副轴承8的凸出部8b的外端部与排放消音器12的配合部中间，设置环状的弹性构件19。例如，设置作为树脂成形制品的环状弹性构件19。因此，即使同样地从排放消音器12的配合部向副轴承8的凸出部8b的外端部施加紧固力，借助弹性构件19的作用，不会使副轴承8的圆盘部8c的端面发生应变，防止滑动损失的增加及泄漏损失的增加引起的性能降低。此外，通过用排放消音器12将副轴承8的凸出部8b的外端部密封起来，压缩后的冷媒气体不会吹到贮存在密闭容器1底部的冷冻机油20内。

弹性构件19的配置，优选地配置在两个轴承7、8的凸出部7b、8b的外端部，但即使只配置在其中一个的外端部上，也具有防止应变的效果。

下面，对于具有上述结构的双缸密闭式旋转压缩机的动作进行说明。借助电动部件2使旋转轴3旋转，旋转柱塞9、10在上下汽缸4、5的压缩室17、18内进行偏心旋转运动。借此，将冷媒气体从压缩机外的制冷循环吸入到压缩室17、18内，通过吸入储存器14、吸入管15，将冷媒气体吸入到上汽缸4内之后，通过在上汽缸4内分支的吸入流路，被导向下汽缸5。然后，在上下汽缸4、5内被压缩的冷媒空气，在被排出到排放消音器11、12内之后，被导入密闭容器1内，冷却电动部件2之后，利用设置在密闭容器1上部的排出管13，引导向外部的制冷循环。

在本双缸密闭式旋转压缩机中，如图2所示，上下汽缸4、5经由中间隔板6用螺栓23直接连接固定，而与现有技术的情况相比螺栓23的连接固定位置配置在内侧，设置在作为主轴承7、副轴承8前端部的轴环部7a、8a的内侧。这是与分别固定在上下汽缸4、5上的主轴承7、副轴承8的螺栓21、22的连接固定位置基本上相同的位置，主轴承7、副轴承8的轴环部7a、8a避开螺栓连接部。借此，即使将上下汽缸4、5进行螺栓固定，也不会产生因连接固定引起的外侧收缩、内侧扩展的应变，可以防止配合到汽缸4、5内的旋转柱塞9、10的间隙发生变化，防止因泄漏损失增加导致的性能降低。即，两个汽缸4、5的螺栓连接位置与两个轴承7、8的螺栓连接位置一样，位于比两个轴承7、8的最前端更靠近径向方向的内侧，并且，通过使从两个轴承7、8最前端起的规定间隔在轴承7、8的连接和汽缸4、5的连接中接近，可以使轴承7、8的螺栓连接位置与汽缸4、5的螺栓连接位置接近，即使将两个汽缸4、5用螺栓固定，也可以防止汽缸4、5产生由于连接固定引起的外侧收缩、内侧扩展式的应变。

此外，在本双缸密闭式旋转压缩机中，由于通过焊接只将上下汽缸4、5中的上汽缸4(也可以只是下汽缸5，可以是其中的任何一个汽缸)固定到密闭容器1上，所以，减少了由焊接产生的热量，有效地防止压缩部件的应变，有效地降低泄漏损失及滑动损失。

此外，在本双缸密闭式旋转压缩机中，装配的压缩部件部与电动部件部2一起焊接固定到密闭容器1上，插入吸入管15，径向钎焊，但只将上下汽缸4、5的上汽缸4焊接固定到密闭容器1上，只将吸入管15插入到该上汽缸4内，通过焊接固定到密闭容器上，利用由上汽缸4内的吸入流路分支的吸入流路，将冷媒气体导向下汽缸5。这样，与将吸入管15分别独立地插入到两个汽缸4、5内引导冷媒的情况相比，减少伴随着吸入管15插入时的钎焊产生的热量，通过防止压缩部件部的应变及电动部件部2的定子与转子的间隙的变形，防止电磁噪音的增大。因此，可以获得低噪音的双缸密闭式旋转压缩机。其中，只将下汽缸5通过焊接固定到密闭容器1上，只将吸入管15插入到该下汽缸5内，通过焊接固定到密闭容器上，冷媒向上汽缸内的吸入与上面所述一样，也可以获得同样的效果。

上下汽缸4、5，也可以两者一起通过焊接固定到密闭容器1上，此外，吸入管15插入到这种情况下的两个汽缸4、5内，固定到密闭容器1上。在这种情况下，通过进行本实施形式中描述的有关汽缸4、5及轴承7、8的连接，排出消音器安装时的弹性构件的设置等，也可以获得各自效果。

即，本实施形式中记载的与汽缸4、5及轴承相关的螺栓连接，排放消音器安装时的弹性构件的设置，只将两个汽缸4、5中的一个通过焊接固定到密闭容器1上、将吸入管15只插入该汽缸中等措施，可以单独进行，也可以将它们中的任意几个组合，获得具有各自的效果的双缸密闭式压缩机。

实施形式2.

本实施形式2的双缸密闭式旋转压缩机，在实施形式1中所述的双缸密闭式旋转压缩机中，特别指定所使用的冷媒及冷冻机油。其它结构等与实施形式1相同，因此，下面主要说明其不同之处。

所使用的冷媒，采用臭氧层破坏系数(ODP)为零的作为高压氢氟碳化物的R410A，与此对应的，作为贮存在密闭容器1底部的冷冻机油20，采用多元醇酯油(POE油)。在采用R410A冷媒的情况下，相对于作为现有技术中的氢氟氯碳化物冷媒的R22而言，冷媒密度高，为了获得相同的能力，压缩机的排气量可以降低到约70％。为了降低排气量，一般可缩小构成压缩室的汽缸的厚度，在这种情况下，汽缸4、5的刚性降低，装配变形及焊接变形性能降低，对电磁噪音增大的影响加大，但通过采用实施形式1所述的结构，即使在采用R410A冷媒的情况下，也可以获得高效率、低噪音的双缸密闭式旋转压缩机。在上述例子中，对于作为冷媒采用R410A时的情况进行了说明，但在冷媒采用同是氢氟碳化物的R407C时，情况也是一样，此外，作为冷冻机油，在采用聚乙烯基酯油(PVE油)时以及采用与氢氟碳化物冷媒不能混溶或者微弱混溶的烷基苯油(AB油)时，也可以获得同样的效果。

如上所述，在本双缸密闭式旋转压缩机中，冷媒使用R410A或者R407C等的氢氟碳化物冷媒，作为冷冻机油使用聚乙烯基酯油(PVE油)或者烷基苯油(AB油)，只将吸入管插入上下汽缸中的一个汽缸内，在汽缸内设置分支的吸入流路将冷媒导入到另一个汽缸内，同时，上下汽缸经由中间隔板直接用螺栓固定，该连接螺栓闭塞上下汽缸的端面，分别直接螺栓固定在各个汽缸上，设置在支承旋转轴的主轴承、副轴承的轴环部的内侧，所以，可以获得高效率、低噪音的双缸密闭式旋转压缩机。

实施形式1或2所述的双缸密闭式旋转压缩机，可以作为冷冻空调装置用的压缩机使用。即，通过制成具有该双缸密闭式旋转压缩机、热源侧热交换器、利用侧热交换器、连接压缩机和两个热交换器的冷媒配管、鼓风机等的冷冻空调装置，可以获得具有实施形式1和所述的双缸密闭式旋转压缩机的效果的冷冻空调装置。

本双缸密闭式旋转压缩机，可以广泛用于冷冻空调装置。

Claims (3)

1.一种双缸密闭式旋转压缩机，其特征在于，在密闭容器内包括电动部件部和压缩部件部，所述压缩部件部具有两个汽缸，所述两个汽缸分别为用第一轴承和中间隔板堵塞其端面开口的第一汽缸，以及用第二轴承和前述中间隔板堵塞其端面开口的第二汽缸，

在前述压缩部件部的前述两个轴承上具有排放消音器，通过弹性地压紧凸出部的外端部和堵塞汽缸端面开口的圆盘部的外端部对排放消音器进行固定，前述两个消音器中的至少一个，经由配置在前述凸出部的端部与前述排放消音器之间的弹性构件，压紧到前述凸出部的端部。

2.如权利要求1所述的双缸密闭式旋转压缩机，其特征在于，冷媒是R410A、R407C等氢氟碳化物冷媒，冷冻机油是多元醇酯油、烷基苯油、聚乙烯基酯油中的任何一种冷冻机油。

3.一种冷冻空调装置，其特征在于，它包括：权利要求1或2所述的双缸密闭式旋转压缩机，热源侧热交换器，利用侧热交换器，连接前述压缩机及前述两个热交换器的冷媒配管，鼓风机等。

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