CN1755137A - 压缩机 - Google Patents

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Abstract

压缩机具有套筒(141)，该套筒(141)对应于形成在密闭容器(12)的弯曲面(100)的透孔(102)安装，连接制冷剂管。套筒(141)具有通过环形台阶部(151)连设的小外径部(152)、大外径部(153)、及在小外径部(152)的开口端侧成为细头状的缩径部(154)，贯通小外径部(152)和大外径部(153)的贯通孔(155)具有小内径部(155A)和大内径部(155C)，该小内径部(155A)主要设于小外径部(152)，该大内径部(155C)通过环形台阶部(155B)与该小内径部(155A)连设，设于大外径部(153)，在小内径部(155A)的开口端侧具有内径朝开口端侧逐渐增大的扩径部(155a)，铜制的管构件(145)以将一端接触于台阶部(155B)的状态嵌入到大内径部(155C)进行硬钎焊，固定于套筒(141)。这样，可提供一种压缩机，该压缩机可使通过凸焊安装于密闭容器的套筒小型化，简单地相对套筒以直角连接制冷剂管，当通过焊接将套筒安装于密闭容器时，密闭容器不会较大地受到座推。

Description

压缩机
技术领域
本发明涉及一种在空调装置、热水器、汽车空调、商品陈列橱、冷冻·冷藏箱、自动售货机等冷冻装置中压缩制冷剂的压缩机。
背景技术
在这种压缩机，例如内部中间压力型多级压缩式的回转压缩机中，制冷剂气体从制冷剂导入管经过第1回转压缩单元的吸入孔吸入到气缸的低压室侧，由滚筒与叶片的动作压缩，成为中间压力，从气缸的高压室侧经由排出孔、排出消声室排出到密闭容器内。
然后，该密闭容器内的中间压力的制冷剂气体从第2回转压缩单元的吸入孔吸入到气缸的低压室侧，通过滚筒和叶片的动作进行第2级的压缩，成为高温高压的制冷剂气体，从高压室侧经过排出孔、排出消声室从制冷剂排出管排出到机外，供给到空调装置等的冷冻循环，经过散热和冷凝后，在蒸发器中吸热和蒸发，从制冷剂导入管再次吸入到第1回转压缩单元，该循环反复进行。
另外，在这样的构造的密闭式电动压缩机中，制冷剂导入管或制冷剂排出管连接到圆筒状的套筒，该圆筒状的套筒焊接固定于圆筒状的密闭容器的弯曲面。图6、图7示出过去的典型的套筒的构成。
图6所例示的套筒141X由刚性较大的铁制成，管构件145X为了将制冷剂管连接到其内侧，由刚性比铁小、延展性好的铜制成，该管构件145X在用硬钎焊固定的状态下，通过凸焊将形成为锥状的前端部侧安装于铁制的密闭容器外壁面。
在铜制的管构件145X的内部，嵌入气密性管，并在其内侧嵌入制冷剂导入管或制冷剂排出管，连接制冷剂导入管等，该气密性管的前端部到达处于密闭容器内的压缩机构的气缸部。
另外，在图7例示的套筒141X中，凸焊于密闭容器的形成为锥状的一侧形成为厚壁。
然而，在具有图6所示形状的套筒的压缩机中，由于在套筒主体的内侧具有管，所以，套筒主体比管大。为此，凸焊部的直径也增大，存在焊接部的耐压强度下降的问题。另外，由于仅是简单地将铜制的管插入到套筒本体进行钎焊的管固定方法，所以，难以将管按直角安装于套筒本体，制冷剂导入管等的安装也不固定，存在如此等等问题。
另外，在具有图7所示形状的套筒的压缩机中，由于凸焊的一侧的套筒壁厚较大，所以，当通过焊接将套筒安装于容器主体时，容器主体受到较大的座推，存在容器主体的应变增大的问题。
为此，可实现安装于密闭容器的套筒的小型化，焊接部的耐压强度提高，可简单地以直角将铜制的管连接于铁制的套筒主体，另外，当由凸焊将套筒安装于密闭容器时，需要使密闭容器不受到较大的座推，这成为应解决的问题。
发明内容
本发明的压缩机具有通过凸焊安装于在密闭容器开设的制冷剂出入口部的套筒，由处于密闭容器内的压缩机构对通过制冷剂导入管从机外导入的制冷剂进行压缩，通过制冷剂排出管排出到机外，该制冷剂导入管通过制冷剂入口部的套筒连接，该制冷剂排出管通过制冷剂出口部的套筒连接；其特征在于：套筒具有通过台阶部连接小内径部与大内径部的贯通孔，同时，小内径开口端侧的外周部形成为细头状，该套筒通过凸焊朝密闭容器侧将细头状部安装于密闭容器。
另外，本发明的压缩机具有通过凸焊安装于在密闭容器开设的制冷剂出入口部的套筒，由处于密闭容器内的压缩机构对通过制冷剂导入管从机外导入的制冷剂进行压缩，通过制冷剂排出管排出到机外，该制冷剂导入管通过制冷剂入口部的套筒连接，该制冷剂排出管通过制冷剂出口部的套筒连接；其特征在于：套筒通过台阶部连设小外径部与大外径部，同时，具有贯通孔；该贯通孔贯通小外径部与大外径部，而且，在小外径开口端侧，越往小外径开口端侧内径越增大；该套筒的小外径开口端侧的外周部形成为细头状，通过凸焊朝密闭容器侧将细头状部安装于密闭容器。
另外，本发明的压缩机具有通过凸焊安装于在密闭容器开设的制冷剂出入口部的套筒，由处于密闭容器内的压缩机构对通过制冷剂导入管从机外导入的制冷剂进行压缩，通过制冷剂排出管排出到机外，该制冷剂导入管通过制冷剂入口部的套筒连接，该制冷剂排出管通过制冷剂出口部的套筒连接；其特征在于：套筒通过台阶部连设小外径部与大外径部，同时，具有贯通孔；该贯通孔贯通小外径部与大外径部，主要设于小外径部的小内径部和设于大外径部的大内径部通过台阶部连设，而且，在小外径开口端侧，越往小外径开口端侧内径越增大；该套筒的小外径开口端侧的外周部形成为细头状，通过凸焊朝密闭容器侧将细头状部安装于密闭容器。
另外，上述任何一个压缩机的特征在于：将铁系材料制成的的套筒通过凸焊安装于铁系材料制的密闭容器，该铁系材料制成的的套筒具有铜系材料制的管构件，该管构件的一端接触于台阶部地嵌入到贯通孔的大内径侧，并通过硬钎焊固定。
在第1项发明中，在套筒内设置有台阶部，所以，通过将用于制冷剂管连接等的铜管等的端面接触于该台阶部进行固定，从而使得套筒与铜管等的直角度容易获得。另外，由于不将铜管贯通地安装于套筒，所以，套筒小型化，凸焊部的直径变小，焊接部的耐压强度提高。
在第2项发明中，由于细头部的内外径宽度小的套筒通过凸焊安装于密闭容器，所以，当进行凸焊的加压时，密闭容器的座推较小，因此，产生于密闭容器的应变小。另外，即使加压时的行程变动，与密闭容器的接触面积也不产生大的变动，所以，电流密度的变动小，可进行稳定的焊接。
在第2项发明中，由于细头部的内外径宽度小的套筒通过凸焊安装于密闭容器，所以，凸焊的加压时的密闭容器的座推较小，因此，产生于密闭容器的应变小。另外，即使加压时的行程变动，与密闭容器的接触面积也不产生大的变动，所以，电流密度的变动小，可进行稳定的焊接。
在第3项发明中，可获得第1项发明和第2项发明的双方的效果，在第4项发明中，将冷凝温度高的CO2用作制冷剂，所以，即使作为内压增大的CO2压缩机，也容易获得足够的耐压强度。
附图说明
图1为示出一实施例(内部中压型2级回转压缩机)的示意纵截面图。
图2为构成一实施例的压缩机的套筒的纵截侧面图。
图3为示出一实施例的压缩机的密闭容器(透孔部分)的纵截侧面图。
图4为一实施例的压缩机的要部(密闭容器的透孔部分)的放大纵截侧面图。
图5为构成本发明的压缩机的另一套筒的纵截侧面图。
图6为构成过去的压缩机的套筒的纵截侧面图。
图7为构成过去的压缩机的另一套筒和其安装的容器主体的说明图。
具体实施方式
压缩机，具有通过凸焊安装于开设在密闭容器的制冷剂的出入口部的套筒，由处于密闭容器内的压缩机构对通过制冷剂导入管从机外导入的制冷剂进行压缩，通过制冷剂排出管排出到机外，该制冷剂导入管通过制冷剂入口部的套筒连接，该制冷剂排出管通过制冷剂出口部的套筒连接；其特征在于：铁系材料性的套筒通过台阶部连设小外径部与大外径部，同时，具有贯通孔；该贯通孔贯通小外径部与大外径部，主要设于小外径部的小内径部和设于大外径部的大内径部通过台阶部连设，而且，在小外径开口端侧，越往小外径开口端侧内径越大；该套筒的小外径开口端侧的外周部形成为细头状；该套筒具有一端接触于台阶部嵌入于贯通孔的大内径侧、通过硬钎焊固定的铜系材料制的管，通过凸焊朝铁系材料制的密闭容器侧将细头状部安装于密闭容器。
(实施例1)
下面，根据图1～图4详细说明本发明的一实施例。
图1作为本发明的压缩机的一实施例，示出具有第1和第2回转压缩单元32、34的内部高压型多级(2级)压缩式的回转压缩机10的纵截面图。为了容易理解，在图1～图4中，对具有与在上述图6、图7说明的部分同样的功能的部分，采用相同的符号。
在图1中，符号10为对用作空调装置的制冷剂的二氧化碳(CO2)进行压缩的内部高压型多级(2级)压缩式回转压缩机，该回转压缩机10由圆筒状的密闭容器12、驱动单元14、及回转压缩机构部18构成，该密闭容器12由钢板制成，该驱动单元14收容于该密闭容器12的内部空间的上侧，该回转压缩机构部18包括配置于该驱动单元14下侧、由驱动单元14的回转轴16驱动的第1回转压缩单元32(第1级)和第2回转压缩单元34(第2级)。
密闭容器12由容器主体12A和大体碗状的端盖(盖体)12B构成，该容器主体12A以底部为油槽，收容驱动单元14和回转压缩机构部18，该端盖12B封闭该容器主体12A的上部开口。在端盖12B的中央部分安装用于向驱动单元14供电的接线柱(省略配线)20。
驱动单元14由沿密闭容器12的上部空间的内周面以环状安装的定子22和隔开一些间隙地插入配置于该定子22的内侧的转子24构成。在该转子24固定通过定子22的中心朝铅直方向延伸的回转轴16。
定子22具有层叠环状的电磁钢板的叠层体26和按串绕(集中绕组)方法卷装于该层叠体26的齿部的定子线圈28。另外，转子24也与定子22同样地由电磁钢板的叠层体30形成，在该叠层体30内插入永久磁铁MG。
在第1回转压缩单元32与第2回转压缩单元34之间夹持中间分隔板36。即，第1回转压缩单元32和第2回转压缩单元34由中间分隔板36、气缸38、40、上下滚筒46、48、上下叶片(图中未示出)、及作为支承构件的上部支承构件54和下部支承构件56构成；该气缸38、40配置于该中间分隔板36的上下方向；该上下滚筒46、48在该上下气缸48、40内偏心回转，并且与具有180度的相位差地设于回转轴16的上下偏心部42、44配合；该上下叶片接触于该上下滚筒46、48，将上下气缸38、40内分别划分成低压室侧和高压室侧；该上支承构件54和下部支承构件56封闭上气缸38的上侧的开口面和下气缸40的下侧的开口面，兼用作回转轴16的轴承。
在上部支承构件54和下部支承构件56形成由吸入孔161、162分别与上下气缸38、40的内部连通的吸入通道58、60和凹陷的排出消声室62、64。该两排出消声室62、64分别由罩封闭与上下气缸38、40相反侧的开口部。即，排出消声室62由上部罩66封闭，排出消声室64由下部罩68封闭。
上部罩66的周边部由4根主螺栓78从上方固定于上部支承构件54。另外，各主螺栓78的前端螺旋接合于下部支承构件56。电动单元14位于该上部罩66的上方。
另外，上部支承构件54的排出消声室62和密闭容器12内通过排出孔120连通，该排出孔120贯通上部罩66，在密闭容器12内的驱动单元14侧开口，所以，由第2回转压缩单元34压缩的制冷剂气体通过该排出孔120排出到密闭容器12内。
下部罩68由环状的圆形钢板构成，由4个主螺栓129从下方将周边部的4个部位固定于下部支承构件56，封闭排出消声室64的下面开口部。各主螺栓129的前端螺旋接合于上部支承构件54。
另外，在密闭容器12的容器主体12A的侧面，与上部支承构件54和下部支承构件56的吸入通道58、60、排出消声室64和转子24的上侧(驱动单元14的正上方)对应的位置开口，在该处，分别由焊接固定套筒141、142、143和144。
套筒141和套筒142上下邻接。另外，套筒142和套筒143设于相对回转轴16大体相对的位置，套筒141和套筒144设在相对于回转轴16大体偏移约90度的位置。
制冷剂导入管92的一端插入连接到套筒141，与上部支承构件54的吸入通道58连通，其另一端经由密闭容器12上侧插入连接到套筒143，与下部支承构件56的排出消声室64连通。另外，在套筒142中插入连接制冷剂导入管94，与下部支承构件56的吸入通道60连通。另外，在套筒144插入连接图中未示出的制冷剂排出管。
在这里，根据图2、图3说明上述套筒141～144的安装方法。在密闭容器12(容器主体12A)的弯曲面100外面，圆形的透孔102分别形成于安装套筒141～144的位置(在该场合为4个部位)，在各透孔102的容器主体12A的外面侧的周围通过锪孔形成圆形的凹陷部104，在作为该凹陷部104的底面的透孔102的周围，形成相对密闭容器12的容器主体12A的内径平行于切线的平坦面106。
另一方面，套筒141(套筒142～144也同样地构成，所以，根据套筒141进行说明)具有通过环形台阶部151连设的小外径部152和大外径部153。在位于与大外径部153相反侧的小外径部152的开口端侧，设置外径朝端部侧逐渐减小的细头状的缩径部154。
另外，套筒141具有贯通小外径部152和大外径部153的贯通孔155。该贯通孔155由小内径部155A和大内径部155C构成，该小内径部155A主要设于小外径部152，该大内径部155C通过环形台阶部155B与该小内径部155A连设，设于大外径部153。另外，在小内径部155A的开口端侧设置内径朝开口端侧逐渐增大的扩径部155a。
比密闭容器12刚性小、延展性好的管构件145在将一端接触于台阶部155B的状态下嵌入到贯通孔155的大内径部155C中，在形成于套筒141与管构件145之间的环形凹部156中填充银焊料等焊料，例如由炉中硬钎焊将管构件145固定于套筒141。
此时，在套筒141内设置环形台阶部155B，所以，从大内径部155C的开口端将管构件145插入到贯通孔155，将端面接触于环形台阶部155B，即可容易地获得套筒141与管构件145的直角度。贯通孔155的小内径部155A与管构件145的内径形成为相同尺寸。也可在管构件145的外周面实施滚花加工，提高焊料的流入性。
当将具有管构件145的套筒141安装于容器主体12A时，先从外侧将套筒141的细头状的缩径部154嵌入到容器主体12A的透孔102内。此时，平坦面106与容器主体12A的弯曲面100的外面的切线平行，套筒141的轴心140按与弯曲面100外面的切线直交的状态与透孔102对应。这样，套筒141的细头状的缩径部154接触于凹陷部104的底部的平坦面106和透孔102的角部全周。
在该状态下，通过大外径部153的平坦的端面由图中未示出的加压夹具，按0.4MPa左右的压力朝容器主体12A一侧加压，使约26kA的电流在套筒141的缩径部154与容器主体12A的接触部流过，进行凸焊。这样，套筒141与容器主体12A的接触部分熔化，套筒141焊接于容器主体12A(图4)。
由凸焊将套筒141焊接于容器主体12A的技术已成为公知的技术，省略详细说明，但在本发明的回转压缩机10的套筒141中，由于为不贯通地安装管构件145的构造，所以，套筒141的细头状的小外径部152侧的内径可比管构件145细，可实现套筒141的小型化，同时，凸焊部的耐压强度提高。
另外，还具有这样的优点，即，套筒141的细头状的缩径部154设置成比当进行凸焊时加压夹具所贴靠的一侧的大外径部153小的直径，同时，使内外径宽度较小，所以，容器主体12A侧的座推尺寸减小，可减小容器主体12A侧的应变量。
另外，由于缩径部154的内外径宽度比过去的套筒小，所以，即使进行凸焊时的加压行程多少有些变动，与容器主体12A的接触面积也不产生大的变动，因此，电流密度的变动小，可进行稳定的焊接。
另外，在套筒141的贯通孔155设置内径朝端部侧逐渐增大的扩径部155a，所以，即使当进行凸焊时受到热和加压作用，使小内径部155A侧缩径，也不会成为比贯通孔155的其它内径部分小的直径。因此，当为了连接制冷剂导入管92等而在套筒141的贯通孔155嵌入延展性好的气密性管构件146时，不会成为障碍。
如上述那样，制冷剂导入管92的一端插入连接到安装于密闭容器12的套筒141，与上部支承构件54的吸入通道58连通，另一端经由密闭容器12的上侧，插入连接于套筒143，与下部支承构件56的排出消声室64连通。另外，制冷剂导入管94插入连接于套筒142，与下部支承构件56的吸入通道60连通。另外，图中未示出的制冷剂排出管插入连接于套筒144。
在该回转压缩机10中，制冷剂使用对地球环境温和、考虑可燃性·毒性等较小的自然制冷剂的二氧化碳(CO2)，作为润滑油的油例如使用矿物油、PAG(聚烷撑二醇)、多烷基苯油、酯油、醚油等现有的油。
在上述构成的本发明的回转压缩机10中，当通过接线柱20和图中未示出的配线对驱动单元14的定子线圈28通电时，驱动单元14起动，转子24回转。由该回转使配合到与回转轴16一体设置的上下偏心部42、44的上下滚筒46、48在上下气缸38、40内如上述那样进行偏心回转。
这样，通过制冷剂导入管94供给的低压(4MPaG左右)的制冷剂气体、经由设于下部支承构件56的吸入通道60，从吸入孔162吸入到下气缸40的低压室侧，该制冷剂气体由第1回转压缩单元32的滚筒48和图中未示出的叶片的动作进行压缩，成为中间压力(8MPaG左右)，从气缸40的高压室侧通过图中未示出的排出孔排出到排出消声室64。
排出到排出消声室64的中间压力的制冷剂进入到制冷剂导入管92，经由密闭容器12外，通过上部支承构件54的吸入通道58，从吸入孔161吸入到上气缸38的低压室侧。此时，当通过设于密闭容器12的外侧的制冷剂导入管92时，制冷剂气体受到冷却。
然后，吸入到上气缸38的低压室侧的制冷剂气体由与第2回转压缩单元34的滚筒46和图中未示出的叶片的动作压缩，成为高温高压(10～12MPaG左右)的制冷剂气体，从气缸38的高压室侧通过图中未示出的排出孔排出到排出消声室62。
排出到排出消声室62的高温高压的制冷剂气体从上部罩66的排出孔120排出到密闭容器12内的驱动单元14下侧，通过构件相互之间的间隙到达驱动单元14的上侧，通过套筒144排出到密闭容器外。
另外，回转压缩机10例如当作为冷气装置的压缩机组装时，通过连接于套筒144的制冷剂排出管供给的高温高压的制冷剂气体被导入到热交换器进行散热·冷凝，该冷凝后的低温高压的制冷剂液体由膨胀阀减压后流入到蒸发器，在该处蒸发，然后从制冷剂导入管94回流到机内，反复进行该循环，在蒸发器中由制冷剂蒸发时的潜热发挥冷却作用。
回转压缩机10也可在容器主体12A安装图5所示形状的套筒作为连接制冷剂导入管92等的套筒，代替图2所示形状的套筒。
即，作为套筒141(套筒142～144也与套筒141同样地构成，所以，根据套筒141进行说明)，使用这样的套筒，该套筒如图5所示那样具有扩径部155a，但没有小内径部155A和大内径部155C，因此，也没有环形台阶部155B，具有除扩径部155a的部分外的部分形成为相同内径的贯通孔155。
在该套筒141，在大外径部153的未设置环形台阶部151的一侧设置第2环形台阶部151A，延伸设置第2小外径部152A。该第2小外径部152A设为比上述小外径部152小的直径。
另外，在图5所示形状的套筒141等通过凸焊安装于容器主体12A的所需部位的回转压缩机10中，套筒141的细头状的缩径部154的内外径宽度比过去的套筒窄，所以，凸焊时的容器主体12A侧的座推尺寸L减小，可减小容器主体12A侧的应变量。
另外，由于套筒141的细头状的缩径部154的内外径宽度变窄，所以，即使凸焊时的加压行程多少有些变动，与容器主体12A的接触面积也不产生大的变动，因此，电流密度的变动小，可进行稳定的焊接。
另外，在套筒141的贯通孔155设置有内径朝端部侧逐渐增大的扩径部155a，所以，即使在凸焊时受到热和加压作用，小外径部152的端部侧缩径，也不成为比贯通孔155的其它内径部分小的直径。
另外，在实施例1中，以内部高压型多级压缩式回转压缩机为例说明了本发明的压缩机，但不限于内部高压型多级压缩式回转压缩机，也可为专利文献1、2等提出的内部中间压力型多级压缩式回转压缩机。另外，作为处于密闭容器1的压缩机构，在单级或1级式的回转压缩机、涡旋式或往复式的1级或多级式的压缩机等，本发明也有效。

Claims (4)

1.一种压缩机，具有通过凸焊安装于在密闭容器开设的制冷剂出入口部的套筒，由处于密闭容器内的压缩机构对通过制冷剂导入管从机外导入的制冷剂进行压缩，通过制冷剂排出管排出到机外，该制冷剂导入管通过制冷剂入口部的套筒连接，该制冷剂排出管通过制冷剂出口部的套筒连接；其特征在于：套筒具有通过台阶部连接小内径部与大内径部的贯通孔，同时，小内径开口端侧的外周部形成为细头状，该套筒通过凸焊朝密闭容器侧将细头状部安装于密闭容器。
2.一种压缩机，具有通过凸焊安装于在密闭容器开设的制冷剂出入口部的套筒，由处于密闭容器内的压缩机构对通过制冷剂导入管从机外导入的制冷剂进行压缩，通过制冷剂排出管排出到机外，该制冷剂导入管通过制冷剂入口部的套筒连接，该制冷剂排出管通过制冷剂出口部的套筒连接；其特征在于：套筒通过台阶部连设小外径部与大外径部，同时，具有贯通孔，该贯通孔贯通小外径部与大外径部，而且，在小外径开口端侧，越往小外径开口端侧内径越增大；该套筒的小外径开口端侧的外周部形成为细头状，通过凸焊朝密闭容器侧将细头状部安装于密闭容器。
3.一种压缩机，具有通过凸焊安装于在密闭容器开设的制冷剂出入口部的套筒，由处于密闭容器内的压缩机构对通过制冷剂导入管从机外导入的制冷剂进行压缩，通过制冷剂排出管排出到机外，该制冷剂导入管通过制冷剂入口部的套筒连接，该制冷剂排出管通过制冷剂出口部的套筒连接；其特征在于：套筒通过台阶部连设小外径部与大外径部，同时，具有贯通孔，该贯通孔贯通小外径部与大外径部，主要设于小外径部的小内径部和设于大外径部的大内径部通过台阶部连设，而且，在小外径开口端侧，越往小外径开口端侧内径越大；该套筒的小外径开口端侧的外周部形成为细头状，通过凸焊朝密闭容器侧将细头状部安装于密闭容器。
4.根据权利要求1或3所述的压缩机，其特征在于：将铁系材料制成的套筒通过凸焊安装于铁系材料制的密闭容器，该铁系材料制成的套筒具有铜系材料制的管构件，该管构件的一端接触于台阶部地嵌入到贯通孔的大内径侧，并通过硬钎焊固定。
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