CN1286359A - 双缸型两级压缩旋转式压缩机 - Google Patents

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Abstract

一种双缸型两级压缩旋转式压缩机10在密闭容器12内具有电动机部14和上下缸体38、40并包含有使嵌合到设于旋转轴上的上下偏心部42、44偏心旋转的上下滚轮46、48和吸入并压缩冷煤气体且将其排出的低级侧压缩部32、高级侧压缩部34,以及设置在两个压缩部之间、旋转轴穿过其中的中间隔板36,上下偏心部具有180度的位相差,连接两个偏心部的连接部90的截面形状为垂直于偏心方向的厚度大于偏心方向的厚度的非圆形,进而,其截面面积大于旋转轴的截面面积。根据本发明,可增大上下偏心部的连接部的刚性强度,防止旋转轴的弹性变形,提高旋转式压缩机的可靠性。

Description

双缸型两级压缩旋转式压缩机
本发明涉及双缸型两级压缩旋转式压缩机，特别是，涉及例如在中间隔板两侧备有两个缸体的双缸型两级压缩旋转式压缩机。
在现有技术的这种旋转式压缩机中，在使用高低压差大的冷媒，例如用二氧化碳气(CO2)作为冷媒的场合，冷媒的压力在高压侧(高级侧)约达100kg/cm2G，另一方面，在低压侧(低级侧)约为30kg/cm2G。从而，高低压差高达70kg/cm2G左右。
因此，当连接以180度位相差设于双缸型两级压缩旋转式压缩机的旋转轴上的两个偏心部之间的连接部的截面形状为与两个偏心部同轴的圆形时，由于物理上能够确保的截面面积变小，在使用如上所述的压力高的冷媒，即二氧化碳气(CO2)的场合，由于高低压差大，加在旋转轴上的负荷也变大，因此产生了旋转轴容易产生弹性变形的问题。
当旋转轴产生这种弹性变形时，旋转轴在轴承上变成一端接触的状态，成为异常磨损的起因，不仅降低耐久性同时还会产生振动和噪音。
因此，本发明的目的是提供一种即使在使用压力高的冷媒的情况下，旋转轴也不会发生弹性变形且耐久性能良好的双缸型两级压缩旋转式压缩机。
根据本发明的双缸型两级压缩旋转式压缩机，具有密闭容器，以及容纳在该密闭容器内的电动机部和由该电动机部的旋转轴驱动的两个缸体，并备有在各缸体内使嵌合在设于旋转轴上的偏心部的滚轮偏心旋转的同时，利用叶片将各缸体的内部隔开、吸入并压缩冷媒气体且将其排出的旋转压缩机构部，该旋转压缩机构部包括，吸入低压冷媒气体并进行压缩的低级侧压缩部，吸入在该低级侧压缩部中进行过压缩并升至中间压力的冷媒气体并对中间压的冷媒气体进行压缩的高级侧压缩部，以及设置在两个压缩部之间并使旋转轴穿过其中的中间隔板，其特征为，在这种双缸型两级压缩旋转式压缩机中，设在旋转轴上的两个偏心部具有180度的位相差，而且连接两个偏心部的连接部的截面形状被设定为，垂直于偏心方向的厚度大于偏心方向的厚度。
连接以180度位相差设于旋转轴上的两个偏心部的连接部的截面形状可以加大，从而，提高了旋转轴的刚性，旋转轴不会发生弹性变形。
根据本发明，提供了一种即使在高低压差大的情况下，也可防止旋转轴弹性变形、耐久性优异的双缸型两级压缩旋转式压缩机。
图1是表示本发明的一个实施例的内部低压型双缸型两级压缩旋转式压缩机的图解图。
图2是说明图1中的各压缩部结构的图解图。
图3是表示图1中含有上下偏心部的旋转轴的实施例的平面图。
图4(a)和(b)是图3的A-A向和B-B向剖面图。
图5是表示图1中包含有上下偏心部的旋转轴的另一个实施例的平面图。
图6(a)和(b)是图5的C-C向和D-D向剖面图。
图1所示的作为本发明的一个实施例的内部低压型的双缸型两级压缩旋转式压缩机10包含有：由钢板制成的圆筒状密闭容器12，配置容纳在该密闭容器12的内部空间中的电动机部14和由该电动机部14的旋转轴16驱动的旋转压缩机构部18。
进而，圆筒状密闭容器12由底部作为贮油箱、容纳电动机部14和旋转压缩机构部18的容器主体12A以及将该容器主体12A的上部开口闭塞的碗状盖体12B两个构件构成，并且，在该盖体12B上设有向电动机部14供电用的接线端子(省略配线)20。
电动机部14由沿着圆筒状密闭容器12的上部空间的内周面以环状方式安装的定子22以及设有若干间隙地插入配置在该定子22内侧的转子24构成。通过中心沿垂直方向延伸的旋转轴16固定在该转子24上。
定子22具有将环状电磁钢板层叠制成的叠层体26及卷绕在该叠层体26上的定子绕组28。此外，转子24也和定子22一样是由电磁钢板的叠层体30构成的，由两者构成交流电机。此外，也可以代替交流电机，使用在转子内埋设永磁体的直流电机。
旋转压缩机构部18包含有：低级侧压缩部32，高级侧压缩部34以及夹持在两个压缩部32、34之间，并设有使旋转轴16穿过的插入孔36a的中间隔板36。即，该旋转压缩机构部由下述部分构成：中间隔板36，配置在该中间隔板36上下部分的上下缸体38、40，在该上下缸体38、40内嵌合在以180度位相差设置在旋转轴16上的上下偏心部42、44上并偏心旋转的上下滚轮46、48，与该上下滚轮接触、将上下缸体38、40内分别划分成低压室侧38a、40a与高压室侧38b、40b的上下叶片50、52，将上下缸体38、40的各个开口表面闭塞起来并兼作旋转轴16的轴承的上部支持构件54和下部支持构件56。
在上部支持构件54及下部支持构件56上形成与上下缸体38、40的内部适当连通的吸入通路58、60及排气消音室62、64的同时，借助上板66与下板68将这两个排气消音室62、64的开口部堵塞。
进而，如图2所示，上下叶片50、52可往复运动地配置容纳在形成于上下缸体38、40的缸体壁上的径向导向槽70、72内，并且，借助弹簧74、76使其总是与上下滚轮46、48接触。
然后，由上缸体38进行第一级(低级侧)压缩作用，由下缸体40进行对由上缸体38压缩过的已升至中间压力的冷媒气体进行进一步压缩的第二级(高级侧)压缩作用。
在构成上述旋转压缩机构部18的部件中，上部支持构件54、上缸体38、中间隔板36、下缸体40及下部支持构件56依次配置，用多个安装螺栓78与上板66及下板68一起整体地连接固定。
此外，在旋转轴16的下部，形成位于轴的中心垂直方向的油孔80和与该油孔80成横向的给油孔82、84。
对于将与旋转轴整体形成的具有180度位相差的上下偏心部42、44相互连接起来的连接部90，为使其截面面积大于旋转轴16的圆形截面面积，以便使之具有刚性，将其截面形状制成非圆形形状。
即，如图3和图4的实施例所示，连接设在旋转轴16上的上下偏心部42、44的连接部90与旋转轴16同轴，但是其截面形状则是上、下偏心部42、44中垂直于偏心方向的厚度大于偏心方向的厚度。在这种情况下，如从图4(a)和图4(b)中可以看出的，上下偏心部42、44的偏心方向的厚度d1与旋转轴16的直径d相同，而垂直于偏心方向的厚度D1则大于它(D1＞d1=d)。就是说，连接部90的非圆形截面积S1大于旋转轴16的圆形截面积S(S1＞S)。在这种情况下，连接部90的截面形状为例如象橄榄球那样大致是上下、左右对称的。
此外，如图5和图6所示的另外一个实施例中，如从图6(a)及图6(b)可以看出的，将设在旋转轴16上的上下偏心部42、44相互连接起来的连接部90的偏心方向的厚度d2大于旋转轴16的直径d，垂直于偏心方向的厚度D2则进一步大于偏心方向的厚度(=d2)(D2＞d2＞d)。在这种情况下，连接部90的非圆形截面面积S2比前一实施例中的非圆形截面积S1还要大(S2＞S1＞S)。
同时，在这种情况下，连接部90的截面形状为，下偏心部44的偏心侧的厚度大于上偏心部42的偏心侧的厚度。
从而，连接整体地设在旋转轴16上的上下偏心部42、44的连接部90的截面面积加大，截面惯性矩增加，强度(刚性)增大，可提高耐久性和可靠性。具体地说，在下面所说明的对使用压力高的冷媒进行两级压缩的情况下，由于高低压的压力差大，施加在旋转轴16上的负荷也变重，但由于连接部90的截面面积增大，其强度(刚性)也增大，所以旋转轴16不会产生弹性变形。
同时，在本实施例中，作为冷媒，考虑到对地球环境无害，可燃性及毒性等，使用作为天然冷媒的二氧化碳(CO2)，作为润滑油则使用例如矿物油(mineral oil)，烷基苯系油，醚油，酯润滑油等现有的油类。
此外，在上部支持构件54和下部支持构件56上，分别连接经由吸入通路58、60和排气消音室62、64的将冷媒气体导入上下缸体38、40的冷媒导入管92、94，和把压缩过的冷媒气体排出的冷媒排出管96、98。同时，在这些冷媒导入管92、94和冷媒排出管96、98上分别连接冷媒配管100、102、104以及106。进而，在冷媒配管102与104之间连接储压器108。此外，在密闭容器12的外底面上设置安装台座110。
下面，说明上述实施例的动作概要。
首先，经过接线端子20和图中未示出的配线使电动机部14的绕组28通电时，电动机部14起动，转子24旋转。借助转子的旋转，嵌合到与旋转轴16整体设置的上下偏心部42、44上的上下滚轮46、48在上下缸体38、40内偏心地旋转。
借此，经由冷媒配管100，冷媒导入管92以及形成于上部支持构件54上的吸入通路58，由如图2所示的吸入泵112吸入到上缸体38的低压室侧38a的低压冷媒气体，借助上滚轮46和上叶片50的动作被压缩升至中间压力，并从上缸体38的高压室侧38b，经由排出泵114、形成于上部支持构件54上的排气消音室62、冷媒排出管96和冷媒配管102送到配置在密闭容器12外部的储压器108。
然后，从储压器108中经由冷媒配管104、冷媒导入管94及形成于下部支持构件56上的吸入通路60，由吸入泵116吸入到下缸体40的低压室侧40a的中间压力的冷媒气体，通过下滚轮48和下叶片52的动作进行第二级的压缩，变成高压冷媒气体，从高压室侧40b通过排出泵118经由形成于下部支持构件56上的排气消音室64、冷媒排出管98及冷媒配管106送到构成致冷循环的外部冷媒回路(图中未示出)进行冷却作用。
同时，借助旋转轴16的旋转，贮存在密闭容器12底部的润滑油，经形成于旋转轴16的轴的中心的垂直方向的油孔80上升，由设在中途的横向给油孔82、84流出，供给到旋转轴16的轴承部和上下偏心部42、44。从而，旋转轴16及上下偏心部42、44可顺滑地进行旋转。
此外，在上述的所有实施例中说明了旋转轴为纵置型的双缸型两级压缩旋转式压缩机，但，不言而喻，本发明也适用于旋转轴为横置型的双缸型两级压缩旋转式压缩机。

Claims (3)

1．一种双缸型两级压缩旋转式压缩机，所述压缩机具有密闭容器，容纳在前述密闭容器内的电动机部及由前述电动机部的旋转轴驱动的两个缸体，并备有在前述各缸体内使嵌合在设于前述旋转轴上的偏心部的滚轮偏心旋转的同时，利用叶片将前述各缸体的内部隔开、吸入并压缩冷媒气体且将其排出的旋转压缩机构部，前述旋转压缩机构部包含有吸入并压缩低压冷媒气体的低级侧压缩部、吸入并压缩由前述低级侧压缩部进行压缩且升压至中间压力的冷媒气体的高级侧压缩部，以及设置于前述两个压缩部之间、前述旋转轴穿过其中的中间隔板，所述双缸型两级压缩旋转式压缩机的特征为，
设在前述旋转轴上的两个偏心部具有180度的位相差，且连接前述两个偏心部的连接部的截面形状为，垂直于前述偏心方向的厚度大于偏心方向的厚度。
2．如权利要求1所述的双缸型两级旋转式压缩机，前述连接部的截面形状为非圆形。
3．如权利要求1或2所述的双缸型两级压缩旋转式压缩机，前述连接部的截面面积大于前述旋转轴的截面面积。
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