CN107131128B - 双气缸型密闭压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供双气缸型密闭压缩机，在第一气缸(31A)的一个面配置有主轴承(51)，在另一个面配置有中板(52)，在第二气缸(31B)的一个面配置着中板(52)，在另一个面配置有副轴承(53)。轴(40)包括主轴部(41)、第一偏心部(42)、第二偏心部(43)和副轴部(44)。第一偏心部的高度(H1)的中心位置即第一偏心部中心位置(H1/2)位于比第一活塞的高度(P1)的中心位置即第一活塞中心位置(P1/2)靠主轴承(51)的位置。第二偏心部的高度(H2)的中心位置即第二偏心部中心位置(H2/2)位于比第二活塞(32B)的高度(P2)的中心位置即第二活塞中心位置(P2/2)靠副轴承(53)的位置。

Description

双气缸型密闭压缩机
技术领域
本发明涉及在空调机的室外机和冷冻机等中使用的双气缸型密闭压缩机。
背景技术
一般来说，在空调机的室外机和冷冻机等中使用的密闭压缩机在密闭容器内具有电动机部和压缩机构部。电动机部和压缩机构部由轴连结，使安装于轴的偏心部的活塞通过轴的旋转而公转运动。在内部配置有活塞的气缸的两端面配置主轴承和副轴承，轴由主轴承和副轴承支承。通常采用单气缸型的密闭压缩机。
与此不同，在专利文献1(日本特开2001-271773号公报)、专利文献2(日本特开2008-14150号公报)、专利文献3(日本特开2012-52522号公报)和专利文献4(日本特开2012-167584号公报)中公开了双气缸型的密闭压缩机。
但是，相比于一直以来采用最多的单气缸型的密闭压缩机，专利文献1～专利文献4中公开的双气缸型的密闭压缩机中，轴具有2个偏心部，当缩小偏心部的外径和高度时，能够减少偏心部的滑动损失。
但是，通过缩小偏心部的外径和高度，偏心部的滑动面积减少，因此存在偏心部的最大应力增加的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述问题提出的，提供一种双气缸型密闭压缩机，其中，通过使偏心部和活塞的中心位置为不同的位置，能够使偏心部的最大应力下降，抑制偏心部的滑动磨耗量。
具体地说，本发明的实施方式的一例的双气缸型密闭压缩机中，使第一偏心部的高度(H1)的中心位置即第一偏心部中心位置(H1/2)位于比第一活塞的高度(P1)的中心位置即第一活塞中心位置(P1/2)靠主轴承的位置。此外，使第二偏心部的高度(H2)的中心位置即第二偏心部中心位置(H2/2)位于比第二活塞的高度(P2)的中心位置即第二活塞中心位置(P2/2)靠副轴承的位置。
此外，本发明的实施方式的一例的双气缸型密闭压缩机中，使第一偏心部的高度(H1)的中心位置即第一偏心部中心位置(H1/2)与第二偏心部的高度(H2)的中心位置即第二偏心部中心位置(H2/2)的偏心部间距离(LH)大于第一活塞的高度(P1)的中心位置即第一活塞中心位置(P1/2)与第二活塞的高度(P2)的中心位置即第二活塞中心位置(P2/2)的活塞间距离(LP)。
这样，通过使第一偏心部中心位置(H1/2)位于比第一活塞中心位置(P1/2)靠主轴承的位置，使第二偏心部中心位置(H2/2)位于比第二活塞中心位置(P2/2)靠副轴承的位置，或者使偏心部间距离(LH)大于活塞间距离(LP)，能够使第一偏心部和第二偏心部的最大应力下降而抑制滑动磨耗量。由此，能够缩小第一偏心部和第二偏心部的高度，能够减少滑动损失。
附图说明
图1是本发明的实施方式的双气缸型密闭压缩机的截面图。
图2是本发明的实施方式的双气缸型密闭压缩机中使用的轴和活塞的侧面图。
图3是表示用于本发明的实施方式的双气缸型密闭压缩机的副轴部的最大应力值的验证的实施例和比较例的规格的图。
图4A是对图3所示的实施例和比较例，表示偏心部的最大应力值的验证结果的图表。
图4B是对图3所示的实施例，表示第二偏心部的最大应力值的验证结果的图表。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式的例子。
图1是本发明的实施方式的一例的双气缸型密闭压缩机的截面图。
本实施方式的双气缸型密闭压缩机1在密闭容器10内具有电动机部20和压缩机构部30。电动机部20和压缩机构部30由轴40连结。
电动机部20包括固定于密闭容器10内表面的定子21和在定子21内旋转的转子22。
本实施方式的双气缸型密闭压缩机具有第一压缩机构部30A和第二压缩机构部30B作为压缩机构部30。
第一压缩机构部30A具有第一气缸31A、配置于第一气缸31A内的第一活塞32A和分隔第一气缸31A内的叶片(未图示)，第一活塞32A在第一气缸31A内公转运动，由此吸入低压的制冷剂气体并将其压缩。
与第一压缩机构部30A同样，第二压缩机构部30B具有第二气缸31B、配置于第二气缸31B内的第二活塞32B和分隔第二气缸31B内的叶片(未图示)，第二活塞32B在第二气缸31B内公转运动，由此吸入低压的制冷剂气体并将其压缩。
在第一气缸31A的一个面配置有主轴承51，在第一气缸31A的另一个面配置有中板52。
此外，在第二气缸31B的一个面配置着中板52，在第二气缸31B的另一个面配置有副轴承53。
即，中板52分隔第一气缸31A和第二气缸31B。中板52具有比轴40的直径大的开口部。
轴40包括：安装转子22并由主轴承51支承的主轴部41；安装第一活塞32A的第一偏心部42；安装第二活塞32B的第二偏心部43；和由副轴承53支承的副轴部44。
第一偏心部42和第二偏心部43以具有180度的相位差的方式形成，在第一偏心部42与第二偏心部43间形成有连结轴部45。
第一压缩室33A在主轴承51与中板52之间，形成在第一气缸31A内周面与第一活塞32A外周面之间。此外，第二压缩室33B在中板52与副轴承53之间，形成在第二气缸31B内周面与第二活塞32B外周面之间。
第一压缩室33A与第二压缩室33B的容积相同。即，第一气缸31A内径与第二气缸31B内径相同，第一活塞32A外径与第二活塞32B外径相同。此外，第一气缸31A内周高度与第二气缸31B内周高度相同，第一活塞32A高度与第二活塞32B高度相同。
在密闭容器10内的底部形成有储油部11，在轴40的下端部设置有拾油器12。
此外，虽然没有图示，在轴40的内部在轴方向上形成有供油通路，在供油通路形成有用于向压缩机构部30的滑动面供给油的连通路。
在密闭容器10的侧面连接有第一吸入管13A和第二吸入管13B，在密闭容器10的上部连接有排出管14。
第一吸入管13A与第一压缩室33A连接，第二吸入管13B与第二压缩室33B连接。在第一吸入管13A和第二吸入管13B的上游侧设置有蓄存器15。蓄存器15将从制冷循环返回的制冷剂分离成液体制冷剂和气体制冷剂。在第一吸入管13A和第二吸入管13B中流动气体制冷剂。
通过轴40的旋转，第一活塞32A和第二活塞32B在第一压缩室33A和第二压缩室33B内进行公转运动。
通过第一活塞32A和第二活塞32B的公转运动，从第一吸入管13A和第二吸入管13B吸入第一压缩室33A和第二压缩室33B的气体制冷剂在第一压缩室33A和第二压缩室33B被压缩后排出到密闭容器10内，在通过电动机部20而上升的期间将油分离，从排出管14向密闭容器10外排出。
此外，通过轴40的旋转从储油部11吸起的油从连通路供给到压缩机构部30，进行压缩机构部30的滑动面的润滑。
图2是本发明的实施方式的一例的双气缸型密闭压缩机中使用的轴和活塞的侧面图。
轴40由主轴部41、第一偏心部42、第二偏心部43、副轴部44和连结轴部45构成。
与形成在轴40的内部的供油通路连通的第一连通路12A在主轴部41的第一偏心部42侧端部开口，与形成在轴40的内部的供油通路连通的第二连通路12B在副轴部44的第二偏心部43侧端部开口。
在使第一连通路12A开口的位置，使轴径比主轴部41的轴径小，在使第二连通路12B开口的位置，使轴径比副轴部44的轴径小，由此可靠地进行对压缩机构部30的油供给。
与形成在轴40的内部的供油通路连通的第三连通路12C在第一偏心部42的侧面开口，与形成在轴40的内部的供油通路连通的第四连通路12D在第二偏心部43的侧面开口。
在第二偏心部43的副轴部44侧形成有推力轴承部46。推力轴承部46的轴径比第二偏心部43的轴径小，比副轴部44的轴径大。
推力轴承部46的端面与图1所示的副轴承53中的第二气缸31B侧的面抵接。
本实施方式的双气缸型密闭压缩机1中，使轴40的推力负载通过推力轴承部46的端面由副轴承53中的第二气缸31B侧的面承受，由此，与由副轴部44承受的结构相比，能够更稳定地承受推力负载。
本实施方式的双气缸型密闭压缩机1中，使第一偏心部42的高度(H1)的中心位置即第一偏心部中心位置(H1/2)位于比第一活塞32A的高度(P1)的中心位置即第一活塞中心位置(P1/2)靠主轴承51的位置。此外，本实施方式的双气缸型密闭压缩机1中，使第二偏心部43的高度(H2)的中心位置即第二偏心部中心位置(H2/2)位于比第二活塞32B的高度(P2)的中心位置即第二活塞中心位置(P2/2)靠副轴承53的位置。
此外，本实施方式的双气缸型密闭压缩机1中，使第一偏心部42的高度(H1)的中心位置即第一偏心部中心位置(H1/2)与第二偏心部43的高度(H2)的中心位置即第二偏心部中心位置(H2/2)的偏心部间距离(LH)大于第一活塞32A的高度(P1)的中心位置即第一活塞中心位置(P1/2)与第二活塞32B的高度(P2)的中心位置即第二活塞中心位置(P2/2)的活塞间距离(LP)。
这样，通过使第一偏心部中心位置(H1/2)位于比第一活塞中心位置(P1/2)靠主轴承51的位置，使第二偏心部中心位置(H2/2)位于比第二活塞中心位置(P2/2)靠副轴承53的位置，或者使偏心部间距离(LH)大于活塞间距离(LP)，能够使第一偏心部42和第二偏心部43的最大应力下降，抑制滑动磨耗量。由此，能够缩小第一偏心部42和第二偏心部43各自的高度(H1，H2)，能够减少滑动损失。
第一偏心部42的高度(H1)相对于第一活塞32A的高度(P1)的比能够为40～75％，第二偏心部43的高度(H2)相对于第二活塞32B的高度(P2)的比能够为40～75％。
图3和图4表示本发明的实施方式的双气缸型密闭压缩机的副轴部的最大应力值的验证结果。
图3表示偏心部中心位置(H/2)与活塞中心位置(P/2)一致的比较例以及偏心部中心位置(H/2)与活塞中心位置(P/2)之间具有距离的实施例的规格。
实施例1中，使偏心部的高度(H)为24.0mm，使活塞高度(P)为32.0mm，使偏心部中心位置(H/2)与活塞中心位置(P/2)的距离(e)为0.6mm，使偏心部的高度(H)相对于活塞高度(P)的比(H/P)为75％。
实施例2中，使偏心部的高度(H)为22.0mm，使活塞高度(P)为32.0mm，使偏心部中心位置(H/2)与活塞中心位置(P/2)的距离(e)为1.6mm，使偏心部的高度(H)相对于活塞高度(P)的比(H/P)为69％。
实施例3中，使偏心部的高度(H)为19.2mm，使活塞高度(P)为32.0mm，使偏心部中心位置(H/2)与活塞中心位置(P/2)的距离(e)为3.0mm，使偏心部的高度(H)相对于活塞高度(P)的比(H/P)为60％。
实施例4中，使偏心部的高度(H)为17.0mm，使活塞高度(P)为32.0mm，使偏心部中心位置(H/2)与活塞中心位置(P/2)的距离(e)为4.1mm，使偏心部的高度(H)相对于活塞高度(P)的比(H/P)为53％。
实施例5中，使偏心部的高度(H)为15.0mm，使活塞高度(P)为32.0mm，使偏心部中心位置(H/2)与活塞中心位置(P/2)的距离(e)为5.1mm，使偏心部的高度(H)相对于活塞高度(P)的比(H/P)为47％。
实施例6中，使偏心部的高度(H)为13.0mm，使活塞高度(P)为32.0mm，使偏心部中心位置(H/2)与活塞中心位置(P/2)的距离(e)为6.1mm，使偏心部的高度(H)相对于活塞高度(P)的比(H/P)为41％。
图4A是对于比较例和实施例，表示第一偏心部和第二偏心部的最大应力值的验证结果的图表。
如图4A的比较例1～比较例3所示，当使活塞高度(P)一定、使偏心部的高度(H)较小时，偏心部42、43的最大应力值较高。
实施例1中，使活塞高度(P)与比较例1相同，使偏心部的高度(H)比比较例1大2.0mm，使偏心部中心位置(H/2)与活塞中心位置(P/2)的距离(e)为0.6mm。第一偏心部42的最大应力值与比较例1相比较，实施例1中下降13％，第二偏心部43的最大应力值与比较例1相比较，实施例1中下降26％。
实施例2中，使活塞高度(P)和偏心部的高度(H)与比较例1相同，使偏心部中心位置(H/2)与活塞中心位置(P/2)的距离(e)为1.6mm。第一偏心部42的最大应力值与比较例1相比较，实施例2中下降11％，第二偏心部43的最大应力值与比较例1相比较，实施例2中下降25％。
实施例3中，使活塞高度(P)和偏心部的高度(H)与比较例2相同，使偏心部中心位置(H/2)与活塞中心位置(P/2)的距离(e)为3.0mm。第一偏心部42的最大应力值与比较例1相比较，比较例2中上升17％，与此相对，实施例3中下降7％，第二偏心部43的最大应力值与比较例1相比较，比较例2中上升12％，与此相对，实施例3中下降22％。
实施例4中，使活塞高度(P)和偏心部的高度(H)与比较例3相同，使偏心部中心位置(H/2)与活塞中心位置(P/2)的距离(e)为4.1mm。第一偏心部42的最大应力值与比较例1相比较，比较例3中上升24％，与此相对，实施例4中下降1％，第二偏心部43的最大应力值与比较例1相比较，比较例3中上升25％，与此相对，实施例4中下降17％。
实施例5中，与实施例4相比使偏心部的高度(H)更小，使偏心部中心位置(H/2)与活塞中心位置(P/2)的距离(e)更大，实施例6与实施例5相比使偏心部的高度(H)更小，使偏心部中心位置(H/2)与活塞中心位置(P/2)的距离(e)更大。
实施例6中，与实施例4相比最大应力值增加，实施例6与实施例5相比最大应力值增加，但实施例5和实施例6中，偏心部的高度高，与比较例3相比最大应力值低。
图4B表示图4A的实施例1～实施例6的第二偏心部的最大应力比。
图4B中表示偏心部的高度(H)相对于活塞高度(P)的比即H/P在0.40～0.75的范围中，第二偏心部43的最大应力不会显著上升。即，表示与偏心部中心位置(H/2)与活塞中心位置(P/2)一致的比较例相比，偏心部的高度(H)相对于活塞高度(P)在40～75％的范围中时，能够发挥充分的效果。
如上所述，本发明通过使偏心部和活塞的中心位置处于不同的位置，能够提供使偏心部的最大应力下降、能够抑制偏心部的滑动磨耗量的双气缸型密闭压缩机。因此，在双气缸型密闭压缩机中当然能够利用，也能够在搭载有3个以上的多个气缸的多段式压缩机中利用。

Claims (2)

1.一种双气缸型密闭压缩机，其中，
在密闭容器内具有电动机部和压缩机构部，
所述电动机部和所述压缩机构部由轴连结，
所述电动机部具有固定于所述密闭容器内表面的定子和在所述定子内旋转的转子，
作为所述压缩机构部，具有第一压缩机构部和第二压缩机构部，
所述第一压缩机构部具有第一气缸和配置于所述第一气缸内的第一活塞，
所述第二压缩机构部具有第二气缸和配置于所述第二气缸内的第二活塞，
在所述第一气缸的一个面配置有主轴承，在所述第一气缸的另一个面配置有中板，
在所述第二气缸的一个面配置着所述中板，在所述第二气缸的另一个面配置有副轴承，
所述轴包括：
安装所述转子且由所述主轴承支承的主轴部；
安装所述第一活塞的第一偏心部；
安装所述第二活塞的第二偏心部；和
由所述副轴承支承的副轴部，
所述双气缸型密闭压缩机的特征在于：
使作为所述第一偏心部的高度(H1)的中心位置的第一偏心部中心位置(H1/2)位于比作为所述第一活塞的高度(P1)的中心位置的第一活塞中心位置(P1/2)靠所述主轴承的位置，
使作为所述第二偏心部的高度(H2)的中心位置的第二偏心部中心位置(H2/2)位于比作为所述第二活塞的高度(P2)的中心位置的第二活塞中心位置(P2/2)靠所述副轴承的位置，
使作为所述第一偏心部的高度(H1)的中心位置的第一偏心部中心位置(H1/2)与作为所述第二偏心部的高度(H2)的中心位置的第二偏心部中心位置(H2/2)的偏心部间距离(LH)大于作为所述第一活塞的高度(P1)的中心位置的第一活塞中心位置(P1/2)与作为所述第二活塞的高度(P2)的中心位置的第二活塞中心位置(P2/2)的活塞间距离(LP)。
2.如权利要求1所述的双气缸型密闭压缩机，其特征在于：
所述第一偏心部的所述高度(H1)相对于所述第一活塞的所述高度(P1)的比为40～75％，所述第二偏心部的所述高度(H2)相对于所述第二活塞的所述高度(P2)的比为40～75％。
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