CN106014992B - 旋转式压缩机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种旋转式压缩机，配置于压缩机框体内的电动机的定子不会产生压缩变形，电动机的效率高，抑制了成本上升。该旋转式压缩机具备：压缩机框体；配置于该压缩机框体内，将从吸入部吸入的制冷剂压缩后从排出部排出的压缩部；配置于所述压缩机框体内，经由旋转轴驱动所述压缩部的电动机，其中，在将所述压缩机框体的中部的内径设为将所述压缩部的上端板的外径设为将所述电动机的定子的外径设为时，以满足 及这两个式子的方式设定所述及并且，将所述上端板的外周部及所述定子的外周部的周向上分开的多个部位点焊于所述压缩机框体的中部。
Description
技术领域
本发明涉及用于空调设备或制冷机等的旋转式压缩机。
背景技术
在旋转式压缩机中，当配置于压缩机框体内的电动机的定子产生压缩变形时，定子的磁化特性劣化，铁损增加，电动机的效率降低。
例如，专利文献1中记载有一种压缩机，其具备：密闭容器、至少包含定子和转子且配置于上述密闭容器内的电动机、至少包含由上述转子驱动的轴的压缩机构。就该压缩机而言，上述压缩机构的外径比上述定子的外径大，该压缩机还具备环状的固定部件，其插入上述密闭容器和上述定子的外径之间，以静配合固定于上述定子的外周，与上述密闭容器在三个部位焊接在一起。
另外，专利文献1中记载有一种压缩机，其具备：密闭容器、至少包含定子和转子且配置于上述密闭容器内的电动机、至少包含由上述转子驱动的轴的压缩机构。就该压缩机而言，上述压缩机构的外径比上述定子的外径大，该压缩机还具备对上述密闭容器的一部分进行拉伸加工，且该拉伸加工的部分与上述定子抵接的拉伸部，该拉伸部和上述定子通过激光焊接而固定。
另外，专利文献2中记载有一种压缩机，其具备环状的定子、旋转自如地配置于上述定子的内部空间的转子、包含收纳上述定子及转子的筒状部的密闭容器，在上述定子的外周面和上述筒状部的内周面之间确保0.01～0.30mm的间隙的状态下，将上述定子和上述筒状部在周向上通过三个部位以上的点焊进行固定。该压缩机的压缩机构被螺丝紧固于安装板上，安装板被点焊于密闭容器的筒状部。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：(日本)特开2010－255623号公报
专利文献2：(日本)特开2008－248889号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，专利文献1所记载的具备插入密闭容器和定子的外径之间，以静配合固定于上述定子的外周，且与密闭容器在三个部位焊接的环状的固定部件的压缩机，环状的固定部件以静配合固定于定子的外周。因此，存在定子产生压缩变形，电动机的效率降低的问题。另外，存在因使用固定部件而带来的成本上升的问题。
另外，专利文献1所记载的具备对密闭容器的一部分进行拉伸加工，该拉伸加工的部分与定子抵接的拉伸部，且该拉伸部和上述定子通过激光焊接被固定的压缩机中，对密闭容器的一部分进行拉伸加工。因此，存在因此而带来的成本上升的问题。
另外，专利文献2所记载的压缩机在定子和筒状部之间确保0.01～0.30mm的半径间隙的状态下，将上述定子和上述筒状部在周向上通过三个部位以上的点焊进行固定，压缩机构被螺丝紧固于安装板上，安装板被点焊于密闭容器的筒状部。因此，在定子和筒状部之间设置了0.30mm的半径间隙的情况下，半径间隙过大，需要将定子相对于筒状部进行定心，存在装配工作量增大的问题。另外，由于压缩机构经由安装板固定于筒状部，所以存在因安装板而带来的成本上升的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种配置于压缩机框体内的电动机的定子不会产生压缩变形，电动机的效率高、抑制了成本上升的旋转式压缩机。
用于解决课题的技术方案
本发明提供一种旋转式压缩机，其具备：密闭的立式压缩机框体，其上部设有制冷剂的排出部，下部设有制冷剂的吸入部，并且贮存有润滑油；压缩部，其配置于该压缩机框体内，具有环状的气缸和将该气缸的端部封闭的上端板及下端板，将从所述吸入部吸入的制冷剂在所述气缸中压缩后从所述排出部排出；电动机，其配置于所述压缩机框体内，具有圆筒状的定子和固定于旋转轴上且在所述定子内进行旋转的转子，经由所述旋转轴驱动所述压缩部，所述旋转式压缩机的特征在于，在将所述压缩机框体的中部的内径设为将所述压缩部的上端板的外径设为将所述电动机的定子的外径设为时，以满足及 这两个式子的方式设定所述及并且，将所述上端板的外周部及所述定子的外周部各自的周向上分开的多个部位点焊于所述压缩机框体的中部。
发明效果
本发明中，将压缩机框体的中部的内径设为将压缩部的上端板的外径设为将电动机的定子的外径设为时，以满足及这两个式子的方式设定及并且，将上端板的外周部及定子的外周部各自的周向上分开的多个部位点焊于压缩机框体的中部。因此，配置于压缩机框体内的电动机的定子不会产生压缩变形，定子的磁化特性不会劣化。其结果是，电动机的效率高，能够抑制成本上升。
附图说明
图1是表示本发明的旋转式压缩机的实施例的纵剖视图。
图2是实施例的旋转式压缩机的第一压缩部及第二压缩部的从上方观察的横剖视图。
图3是表示实施例的旋转式压缩机的定子和转子装配前的纵剖视图。
图4是表示实施例的旋转式压缩机的定子和转子装配后的纵剖视图。
图5是表示实施例的旋转式压缩机的压缩部及定子和压缩机框体的中部嵌合前的纵剖视图。
图6是表示实施例的旋转式压缩机的压缩部及定子和压缩机框体的中部嵌合后的纵剖视图。
图7是沿着图6的A－A线的横剖视图。
图8是沿着图6的B－B线的横剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图详细地说明用于实施本发明的方式(实施例)。
【实施例】
图1是表示本发明的旋转式压缩机的实施例的纵剖视图。图2是实施例的旋转式压缩机的第一压缩部及第二压缩部的从上方观看的横剖视图。
如图1所示，旋转式压缩机1具备：配置于立式圆筒状的密闭的压缩机框体10的下部的压缩部12、和配置于压缩机框体10的上部且经由旋转轴15驱动压缩部12的电动机11。
电动机11的定子111形成为圆筒状，被点焊固定于压缩机框体10的中部10A的内周面。关于本发明的旋转式压缩机1的特征性的结构即压缩机框体10的中部10A和定子111的尺寸关系及装配方法，将在后面叙述。转子112配置于圆筒状的定子111的内部，热套固定于将电动机11和压缩部12机械连接的旋转轴15上。
压缩部12具备第一压缩部12S和第二压缩部12T。如图2所示，第一压缩部12S具备环状的第一气缸121S。第一气缸121S具备从环状的外周突出的第一侧方突出部122S。在第一侧方突出部122S放射状地设有第一吸入孔135S和第一叶片槽128S。另外，第二压缩部12T配置于第一压缩部12S的上侧。第二压缩部12T具备环状的第二气缸121T。第二气缸121T具备从环状的外周突出的第二侧方突出部122T。在第二侧方突出部122T放射状地设有第二吸入孔135T和第二叶片槽128T。
如图2所示，在第一气缸121S，与电动机11的旋转轴15同心状地形成有圆形的第一气缸内壁123S。在第一气缸内壁123S内，配置有外径比第一气缸121S的内径小的第一环状活塞125S。在第一气缸内壁123S和第一环状活塞125S之间，形成吸入、压缩、排出制冷剂的第一气缸室130S。在第二气缸121T，与电动机11的旋转轴15同心状地形成有圆形的第二气缸内壁123T。在第二气缸内壁123T内，配置有外径比第二气缸121T的内径小的第二环状活塞125T。在第二气缸内壁123T和第二环状活塞125T之间形成吸入、压缩、排出制冷剂的第二气缸室130T。
在第一气缸121S，从第一气缸内壁123S沿径向形成有横跨气缸高度整个区域的第一叶片槽128S。在第一叶片槽128S内滑动自如地嵌合有平板状的第一叶片127S。在第二气缸121T，从第二气缸内壁123T沿径向形成有横跨气缸高度整个区域的第二叶片槽128T。在第二叶片槽128T内滑动自如地嵌合有平板状的第二叶片127T。
如图2所示，在第一叶片槽128S的径向外侧，以从第一侧方突出部122S的外周部连通到第一叶片槽128S的方式形成有第一弹簧孔124S。在第一弹簧孔124S内插入有按压第一叶片127S的背面的第一叶片弹簧126S(参照图1)。在第二叶片槽128T的径向外侧，以从第二侧方突出部122T的外周部连通到第二叶片槽128T的方式形成有第二弹簧孔124T。在第二弹簧孔124T内插入有按压第二叶片127T的背面的第二叶片弹簧126T(参照图1)。
旋转式压缩机1启动时，由于该第一叶片弹簧126S的推斥力，第一叶片127S从第一叶片槽128S内向第一气缸室130S内突出。第一叶片127S的前端与第一环状活塞125S的外周面抵接，第一气缸室130S利用第一叶片127S划分为第一吸入室131S和第一压缩室133S。另外，同样地，由于第二叶片弹簧126T的推斥力，第二叶片127T从第二叶片槽128T内向第二气缸室130T内突出。第二叶片127T的前端与第二环状活塞125T的外周面抵接，第二气缸室130T利用第二叶片127T划分为第二吸入室131T和第二压缩室133T。
另外，在第一气缸121S形成有第一压力导入路129S，该第一压力导入路129S通过开口部R(参照图1)将第一叶片槽128S的径向外侧和压缩机框体10内连通，导入压缩机框体10内的被压缩的制冷剂，通过制冷剂的压力对第一叶片127S施加背压。此外，压缩机框体10内的被压缩的制冷剂也从第一弹簧孔124S被导入。另外，在第二气缸121T形成有第二压力导入路129T，该第二压力导入路129T通过开口部R(参照图1)将第二叶片槽128T的径向外侧和压缩机框体10内连通，导入压缩机框体10内的被压缩的制冷剂，通过制冷剂的压力对第二叶片127T施加背压。此外，压缩机框体10内的被压缩的制冷剂也从第二弹簧孔124T被导入。
在第一气缸121S的第一侧方突出部122S，为了从外部将制冷剂吸入第一吸入室131S而设有使第一吸入室131S和外部连通的第一吸入孔135S。在第二气缸121T的第二侧方突出部122T，为了从外部将制冷剂吸入第二吸入室131T而设有使第二吸入室131T和外部连通的第二吸入孔135T。第一吸入孔135S的截面及第二吸入孔135T的截面为圆形。
另外，如图1所示，中间隔板140配置在第一气缸121S和第二气缸121T之间，将第一气缸121S的第一气缸室130S(参照图2)和第二气缸121T的第二气缸室130T(参照图2)隔开。另外，中间隔板140将第一气缸121S的上端部和第二气缸121T的下端部封闭。
在第一气缸121S的下端部配置有下端板160S，将第一气缸121S的第一气缸室130S封闭。另外，在第二气缸121T的上端部配置有上端板160T，将第二气缸121T的第二气缸室130T封闭。下端板160S将第一气缸121S的下端部封闭，上端板160T将第二气缸121T的上端部封闭。
在下端板160S上形成有副轴承部161S，在副轴承部161S旋转自如地支承旋转轴15的副轴部151。在上端板160T上形成有主轴承部161T，在主轴承部161T旋转自如地支承旋转轴15的主轴部153。
旋转轴15具备相互错开180°相位而偏心的第一偏心部152S和第二偏心部152T。第一偏心部152S旋转自如地嵌合于第一压缩部12S的第一环状活塞125S。第二偏心部152T旋转自如地嵌合于第二压缩部12T的第二环状活塞125T。
当旋转轴15旋转时，第一环状活塞125S沿着第一气缸内壁123S在第一气缸121S内向图2的顺时针方向进行公转。追随该公转，第一叶片127S进行往复运动。通过该第一环状活塞125S及第一叶片127S的运动，第一吸入室131S及第一压缩室133S的容积连续地发生变化，由此，压缩部12连续地吸入、压缩、排出制冷剂。另外，当旋转轴15旋转时，第二环状活塞125T沿着第二气缸内壁123T在第二气缸121T内向图2的顺时针方向公转。追随该公转，第二叶片127T进行往复运动。通过该第二环状活塞125T及第二叶片127T的运动，第二吸入室131T及第二压缩室133T的容积连续地发生变化，压缩部12连续地吸入、压缩、排出制冷剂。
如图1所示，下端板盖170S配置于下端板160S的下侧，在其与下端板160S之间形成有下消音室180S。而且，第一压缩部12S朝向下消音室180S开口。即，在下端板160S的第一叶片127S附近，设有将第一气缸121S的第一压缩室133S和下消音室180S连通的第一排出孔190S(参照图2)，在第一排出孔190S中配置有防止被压缩的制冷剂的逆流的簧片阀式的第一排出阀(未图示)。
下消音室180S是形成为环状的一个室，是使第一压缩部12S的排出侧通过贯穿下端板160S、第一气缸121S、中间隔板140、第二气缸121T及上端板160T的制冷剂通路136(参照图2)与上消音室180T内连通的连通路的一部分。下消音室180S使排出制冷剂的压力脉动减小。另外，与第一排出阀重叠，用于限制第一排出阀的弯曲开阀量的第一排出阀压板(未图示)，与第一排出阀一起通过铆钉被固定。第一排出孔190S、第一排出阀及第一排出阀压板构成下端板160S的第一排出阀部。
如图1所示，上端板盖170T配置在上端板160T的上侧，在其与上端板160T之间形成有上消音室180T。在上端板160T的第二叶片127T附近，设有将第二气缸121T的第二压缩室133T和上消音室180T连通的第二排出孔190T(参照图2)。在第二排出孔190T中配置有防止被压缩的制冷剂逆流的簧片阀式的第二排出阀(未图示)。另外，与第二排出阀重叠，用于限制第二排出阀的弯曲开阀量的第二排出阀压板(未图示)，与第二排出阀一起通过铆钉被固定。上消音室180T使排出制冷剂的压力脉动减小。第二排出孔190T、第二排出阀及第二排出阀压板构成上端板160T的第二排出阀部。
下端板盖170S、下端板160S、第一气缸121S及中间隔板140，通过从下侧插通并拧入设于第二气缸121T的阴螺纹内的多个贯穿螺栓175紧固于第二气缸121T。上端板盖170T及上端板160T通过从上侧插通并拧入设于第二气缸121T的阴螺纹内的贯穿螺栓174紧固于第二气缸121T。通过多个贯穿螺栓174、175等紧固为一体的下端板盖170S、下端板160S、第一气缸121S、中间隔板140、第二气缸121T、上端板160T及上端板盖170T构成压缩部12。压缩部12中，上端板160T的外周部通过点焊163固结于压缩机框体10的中部10A，将压缩部12固定于压缩机框体10上。关于上端板160T和中部10A的尺寸关系，将在后面叙述。
制冷剂回路的低压制冷剂经由储液器(未图示)及第一气缸121S的第一吸入孔135S(参照图2)被导入第一压缩部12S。另外，制冷剂回路的低压制冷剂经由储液器(未图示)及第二气缸121T的第二吸入孔135T(参照图2)被导入第二压缩部12T。即，第一吸入孔135S及第二吸入孔135T与制冷剂回路的蒸发器并联连接。
在压缩机框体10的顶部连接有与制冷剂回路连接作为将高压制冷剂向制冷剂回路的冷凝器侧排出的排出部的排出管107。即，第一排出孔190S及第二排出孔190T与制冷剂回路的冷凝器连接。
在压缩机框体10内被封入大约到第二气缸121T的高度的润滑油。另外，润滑油通过插入旋转轴15的下部的泵叶(未图示)从安装于旋转轴15的下端部的供油管16被抽吸，在压缩部12进行循环，进行滑动零件(第一环状活塞125S及第二环状活塞125T)的润滑，并且进行压缩部12的微小间隙的密封。
接着，参照图3～图8对实施例的旋转式压缩机1的特征性结构进行说明。图3是表示实施例的旋转式压缩机的定子和转子装配前的纵剖视图。图4是表示实施例的旋转式压缩机的定子和转子装配后的纵剖视图。图5是表示实施例的旋转式压缩机的压缩部及定子和压缩机框体的中部嵌合前的纵剖视图。图6是表示实施例的旋转式压缩机的压缩部及定子和压缩机框体的中部嵌合后的纵剖视图。图7是沿着图6的A－A线的横剖视图。图8是沿着图6的B－B线的横剖视图。
如图3所示，电动机11的转子112的外径形成为比定子111的内径小1.4mm，转子112的外周面和定子111的内周面之间的间隙为0.7mm。对转子112和定子111进行定心的隙规200的填隙片201的厚度为0.6mm，比转子112的外周面和定子111的内周面之间的间隙0.7mm薄0.1mm。
如图5所示，电动机11的定子111的外径形成为比压缩部12的上端板160T的外径小另外，压缩机框体10的中部10A的内径形成为比定子111的外径大0.1mm～0.2mm另外，中部10A的内径相对于上端板160T的外径形成于－0.05mm～+0.05mm的范围如图7及图8所示，中部10A是将钢板卷绕并将端部彼此通过对接焊接进行焊接而形成为圆筒形的部分，内径的尺寸精度及真圆度比拉伸加工或机械加工的真圆度低(图7及图8表示对接焊接部位165)。
接着，对向压缩机框体10的中部10A内固定通过旋转轴15连接的电动机11及压缩部12的方法进行说明。如图3及图4所示，装配电动机11时，将定子111载置在底部具有圆形的凹部211的圆筒形的装配夹具210的上端部。在定子111的上部放置外周部安装有多个填隙片201的隙规200。
使旋转轴15上固定有转子112的压缩部12以转子112为下侧下降，使旋转轴15的端部抵接于隙规200的上侧凸部202。当使压缩部12进一步下降时，转子112被隙规200的填隙片201引导而插入定子111内，将隙规200压向下方。如图4所示，当隙规200的下侧凸部203嵌合于装配夹具210的凹部211时，转子112被完全插入定子111内并由填隙片201定心，电动机11被装配好。
接着，如图5及图6所示，在电动机11及压缩部12被载置于装配夹具210上的状态下，将压缩机框体10的中部10A嵌合于压缩部12的上端板160T及电动机11的定子111。由于中部10A的内径相对于上端板160T的外径为－0.05mm～0.05mm，因此，与一般的压入或热套相比，中部10A和上端板160T的嵌合为轻的压入或轻的热套。由于中部10A的内径形成为比定子111的外径大0.1mm～0.2mm，因此，中部10A和定子111的嵌合能够以非接触或没有作用压缩力的单侧接触进行。如图6所示，使中部10A下降至下端与装配夹具210的台阶部212抵接，结束嵌合作业。在该状态下，在中部10A的内周部和定子111的外周部之间形成0.05mm～0.10mm的间隙，且定子111和转子112被定心。
接着，参照图6～图8，对压缩部12的上端板160T及电动机11的定子111相对于压缩机框体10的中部10A的固定方法进行说明。在中部10A，在嵌合了上端板160T的位置、及定子111的压缩部12侧位置及关于压缩部12侧位置呈对称的位置，沿周向相互隔开120°分别设有三个孔164(孔164也可以为三个以上)。在该孔164内插入焊条，通过点焊首先焊接中部10A和上端板160T。接着，将中部10A和定子111的压缩部12侧位置及关于压缩部12侧位置呈对称的位置进行焊接。压缩部12侧位置的焊接及关于压缩部12侧位置呈对称的位置的焊接，先进行哪一个焊接都可以。图6表示点焊部位163(孔164通过点焊而被完全填埋，耐受被压缩的制冷剂的压力)。之后，拆下隙规200。
先焊接中部10A和上端板160T，将压缩部12及通过隙规200被定心的电动机11在中部10A内定位固定。接着，在被定心的状态下，且在未从中部10A承受径向的压缩力的状态下，将定子111直接焊接于中部10A。因此，定子111不会产生压缩变形，定子的磁化特性也不会劣化，铁损也不会增加。其结果是，电动机11的效率高，能够抑制成本上升。
另外，将定子111的压缩部12侧位置及关于压缩部12侧位置呈对称的位置点焊固定于中部10A。因此，即使旋转式压缩机1受到落下等冲击，将层叠的钢板铆接而形成的定子111的、压缩部12侧焊接位置及关于压缩部12侧焊接位置呈对称的位置之间的铆接也不会脱开，定子111也不会破损。此外，如图8所示，如果将上端板160T的点焊部位163的周向位置、定子111的压缩部12侧的点焊部位163的周向位置、及关于定子111的压缩部12侧呈对称的位置的点焊部位163的周向位置分别沿周向错开相位，则焊接部位在轴向上不在一直线上排列。因此，强度较弱的焊接部位间的间隔增大，中部10A的强度不会减弱。另外，由于中部10A的内周部和定子111的外周部之间的最大间隙为0.10mm，因此，焊接产生的飞溅不会侵入压缩机框体10内。
将压缩部12及电动机11焊接固定在中部10A后，只要如图1所示将底部10C及顶部10B整周焊接在中部10A，则旋转式压缩机1的装配完成。此外，本发明可以适用于单缸式旋转式压缩机及二级压缩式旋转式压缩机。
以上说明了实施例，但实施例不受上述的内容限定。另外，上述的构成要素包含本领域技术人员能够容易想到的要素、实质上相同的要素、所谓等同范围的要素。而且，上述的构成要素可以适当组合。而且，在不脱离实施例的宗旨的范围内可以进行构成要素的各种省略、置换及变更中的至少一种。
Claims (3)
1.一种旋转式压缩机，其具备：
密闭的立式压缩机框体，其上部设有制冷剂的排出部，下部设有制冷剂的吸入部，并且贮存有润滑油；
压缩部，其配置于该压缩机框体内，具有环状的气缸和将该气缸的端部封闭的上端板及下端板，将从所述吸入部吸入的制冷剂在所述气缸中压缩后从所述排出部排出；
电动机，其配置于所述压缩机框体内，具有圆筒状的定子和固定于旋转轴上且在所述定子内进行旋转的转子，经由所述旋转轴驱动所述压缩部，
所述旋转式压缩机的特征在于，
在将所述压缩机框体的中部的内径设为将所述压缩部的上端板的外径设为将所述电动机的定子的外径设为时，以满足及 这两个式子的方式设定所述及并且，在所述上端板的外周部及所述定子的外周部各自的周向上分开的多个部位设置多个焊接部，所述多个焊接部点焊于所述压缩机框体的中部，
在所述压缩机框体的所述中部中，作为所述多个焊接部，分别设置有：所述旋转轴的轴向上的所述定子的所述压缩部侧被焊接在所述中部而在所述定子的周向上隔开间隔配置的多个第一焊接部；所述旋转轴的轴向上的所述定子的与所述压缩部相反的侧被焊接在所述中部而在所述定子的周向上隔开间隔配置的多个第二焊接部；以及所述上端板被焊接在所述中部而在所述定子的周向上隔开间隔配置的多个第三焊接部，
所述第一焊接部和所述第二焊接部以及所述第三焊接部将所述定子的周向上的各位置相互错开而配置。
2.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，
所述电动机的定子和所述压缩机框体的中部的点焊，在所述压缩部的上端板和所述中部的点焊之后进行。
3.根据权利要求2所述的旋转式压缩机，其特征在于，
所述电动机的定子和所述压缩机框体的中部的点焊，在该定子和所述电动机的转子被定心的状态下进行。
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