CN1793663A - 旋转式2级压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种旋转式2级压缩机，具备：在密闭容器内由电动机驱动的、有两个偏心部的旋转轴；旋转压缩要素，其通过中间隔板设置、在各个压缩室具备由偏心部的偏心旋转而进行公转运动的滚子的低压用压缩要素和高压用压缩要素；和中间通路，其隔开与低压用压缩要素的压缩室和高压用压缩要素的压缩室相连接的密闭容器的内部空间，密闭容器内的压力是在高压用压缩要素中进行压缩的排出气体的压力。各压缩室在旋转轴方向设置端板和中间隔板，与这些端板和中间隔板相对的滚子的上下端面的密封面的半径方向的宽度是，用于低压用压缩要素的滚子的密封面的半径方向的宽度一方比用于高压用压缩要素的滚子的密封面的半径方向的宽度还大。抑制滚子密封面的漏入损耗或滑动损耗的增大，降低压缩机的消耗功率。

Description

旋转式2级压缩机

技术领域

本发明涉及使用于具有冷冻循环的空调机的旋转压缩机。

背景技术

以往，作为使用于冷冻循环的旋转式2级压缩机，常见例如在特开昭60-128990号公报(以下，专利文献1)中所公开的构造。该现有技术中的压缩机，具有在密闭容器的内部、在上部由定子和转子组成的电动机。连接电动机的旋转轴具有2个偏心部。作为对应这些偏心部的压缩机构，在密闭容器内部，从电动机侧依次设置高压用压缩要素和低压用压缩要素。

各压缩要素由旋转轴偏心部的偏心旋转使滚子作公转运动。这些偏心部相位相差180°，各压缩要素的压缩工序的相位差是180°。即，两个压缩要素的压缩工序为逆相位。

作为动作流体的气体冷却剂以低压Ps被吸入、压缩到低压用压缩要素内，上升到中间压Pm。以中间压Pm排出的气体冷却剂被排出到中间通路。接着，中间压Pm的气体冷却剂经中间通路被吸入到高压用压缩要素内，被压缩为高压Pd。

从压缩机排出的高压Pd的气体冷却剂由凝缩器凝缩后，由膨胀机构减压到低压Ps。之后，由蒸发器蒸发成为气体冷却剂，被吸入到低压用压缩要素内。

作为这样的密闭容器的内压成为高压Pd的旋转式2级压缩机的构造，常见例如专利文献1中所公开的构造。现有技术的旋转式2级压缩机在低压用压缩要素内从低压Ps向中间压Pm、在高压用压缩要素内从中压Pm向高压Pd阶段性地压缩气体冷却剂。

但是，偏心部和滚子的几何形状的关系没有特别记载。与普通的单级旋转式压缩机相同，滚子为圆筒状，上下具有作为密封端面的密封面。在此，所谓密封面是与端板部和隔板对面成为滑动面的地方，是将压缩室和密封容器内的内部空间一般通过润滑油封止的面。

在专利文献1中，低压用压缩要素的密封(seal)宽度t1希望比高压用压缩要素的密封宽度t2还小。在此，密封宽度为密封面的径向宽度。

将现有技术所述的旋转式2级压缩机用于空调机时，低压用压缩要素的内压由低压Ps变为中间压Pm。高压用压缩要素的内压由中间压Pm变为高压Pd。另一方面，滚子的内筒侧的压力为高压Pd。

因此，如果将在密封面进行密封的最大压差设为ΔP，则在低压用压缩要素的密封面的最大压力差ΔP1为(高压Pd-低压Ps)，在高压用压缩要素的密封面的最大压力差ΔP2为(高压Pd-中间压Pm)。

不管ΔP1＞ΔP2与否，因密封宽度t1＜密封宽度t2，例如在高压用压缩要素中的滚子的密封面的密封性合适的情况下，存在来自低压用压缩要素的滚子的密封面的冷却剂和冷冻机油的泄漏量大、压缩机的消耗功率大这一课题。

反之，在低压用压缩要素的滚子的密封面的密封性合适的情况下，存在高压用压缩要素的滚子的密封面的多余滑动损耗大、压缩机的消耗功率大这一课题。在此，密封性的适当值是漏入损耗和滑动损耗之和的极小值。

专利文献1：特开昭60-128990号公报(第5页第1图)

发明内容

本发明的目的在于抑制滚子的密封面的漏入损耗或滑动损耗的增大、降低压缩机的消耗功率。

为了达到上述目的，本发明的旋转式压缩机，在密闭容器内具备：电动机；由该电动机驱动的、具有2个偏心部的旋转轴；旋转压缩要素，其通过中间隔板设置低压用压缩要素和高压用压缩要素，该低压用压缩要素和高压用压缩要素在各个压缩室具有由上述偏心部的偏心旋转而进行公转运动的大致圆筒状的滚子；和中间通路，其隔开与所述低压用压缩要素的压缩室和所述高压用压缩要素的压缩室相连接的所述密闭容器的内部空间，上述密闭容器内的压力为高压。上述各压缩室在上述旋转轴方向设置端板和上述中间隔板，与这些上述端板和上述中间隔板相对的上述滚子的上下端面的密封面的半径方向的宽度是，用于上述低压用压缩要素的上述滚子的密封面的半径方向的宽度一方比用于上述高压用压缩要素的上述滚子的密封面的半径方向的宽度还大。也就是说，使用于上述低压用压缩要素的上述滚子的上述密封宽度t1比用于上述高压用压缩要素的上述滚子的上述密封宽度t2还大。

而且，为了提高滚子外径尺寸和内径尺寸的设计自由度，在上述滚子的内面和上下密封面间设置倒角或锪孔，也可设定上述密封宽度的关系。

发明效果

根据本发明，可抑制在密封面内、外部产生的压差不同的旋转式2级压缩机中的滚子的密封面的漏入损耗或滑动损耗的增大，从而降低压缩机的消耗功率。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的旋转式2级压缩机的纵剖面图。

图2是表示本发明的一实施方式的滚子的立体图。

图3是表示本发明的一实施方式的应用例的滚子的纵剖面图。

图中：1-压缩机；2-旋转轴；5-偏心部；10-圆柱体；11-滚子；15-中间隔板；20-压缩要素；42-锥体。

具体实施方式

利用图示说明本发明的实施方式。图1中表示本实施方式的旋转式2级压缩机1的纵剖面图，图2中表示滚子的立体图。压缩机1具有由底部21、盖部12和体部22组成的密闭容器13。在密闭容器13内部的上方，设置具有定子7和转子8的电动机14。连接电动机14的旋转轴2，具备两个偏心部5，轴支承着主轴承9和副轴承19a。对应该旋转轴2，自电动机14侧依次层叠有具备端板部9a的主轴承9、高压用压缩要素20b、中间隔板15、低压用压缩要素20a及具备端板部19b和副轴承19a的中间容器19，用螺栓等连接要素36进行一体化。

端部板9a，通过焊接固定在体部22的内壁，支撑主轴承9。端板部19b，在副轴承19a上被支撑。还有，本实施方式，虽然用连接要素36固定端板部19b，但也可以通过焊接固定到体部22。

各压缩要素20a和20b，如图1那样构成。低压压缩要素20a，由端板部19b、圆筒状圆柱体10a、镶嵌在偏心部5a外周的圆筒状滚子11a和中间隔板15构成压缩室23a。此外，高压压缩要素20b，由主轴承9、圆筒状圆柱体10b、镶嵌在偏心部5b外周的圆筒状滚子11b和中间隔板15构成压缩室23b。这些压缩室23a、23b，通过连接螺旋弹簧那样的作用力附加机构的平板状叶轮(vane)(图中未示出)，接触随偏心部5a、5b的偏心运动旋转的滚子11a、11b的外周上，并且通过作进退运动，将压缩室23a、23b分割为压缩空间和吸入空间。

压缩要素20通过偏心部5作偏心旋转来驱动滚子11。如图1所示，偏心部5a和偏心部5b相位相差180°，压缩要素20a、20b的压缩工序的相位差是180°。即，两个压缩要素的压缩工序为逆相位。

用图1的箭头表示动作流体的气体冷却剂的流动。通过配管31供给的低压Ps的气体冷却剂由与配管31连接的吸入口25a吸入到低压用压缩要素20a内，通过滚子11a偏心旋转被压缩到中间压Pm。压缩室23a内的压力一变为预先设定的压力，开口的排出阀28a若以中间压Pm开口，则成为中间压Pm的气体冷却剂被排出到与排出口26a连通的排出空间33。该排出空间33，是由中间容器19和平板状盖35隔离密闭容器13内的密闭空间29的空间，该内部压力基本成为中间压Pm。中间通路30是连通自排出空间33的排出口26c和吸入口25b的通路。由排出阀28a开口的排出口26a排出的压力Pm的气体冷却剂，被排出到排出空间33后，通过中间通路30，到与高压压缩要素20b的压力室23b连通的吸入口25b。

其后，通过中间通路30，由吸入口25b吸入到高压用压缩要素20b内的中间压Pm的气体冷却剂，通过滚子11b的公转被压缩到高压Pd。若压缩室23b内的压力变为预先设定的压力后，开口的排出阀28b以高压Pd开口，则气体冷却剂从排出口26b被排出到作为密闭容器13的内部空间的密闭空间29。被排出到该密闭空间29的高压Pd的气体冷却剂，通过电动机14的间隙由排出管27排出。

在内部空间29的底面侧将各部件之间密封，封入用于润滑的冷冻机油48。冷冻机油48在设在旋转轴2的给油流路50进行扬程，由密封空间29的压力Pd和压缩室23的内压之间的压差向压缩室23内给油。如图1的虚线所示，给油通路50由大致环状的给油部件51、与旋转轴2同轴的比给油部件51的孔直径大的中央孔52、和连通设在偏心部5的中央孔52的给油孔53构成。

在阶段式压缩冷却剂的2级压缩方式中，高压用压缩要素20b的押除量(行程容积)比低压用压缩要素20a的押除量小。本压缩机1是用于普通的空调机，将高压用压缩要素20b和低压用压缩要素20a的押除量之比设定在所定的值0.65～0.85范围内。

各压缩要素20的押除量由圆柱体10的内径和高度、和距偏心部5的旋转轴2的中心的偏心距离E设定。本实施方式中，将圆柱体10的内径和高度与各压缩要素20一起设为相同的值。这是为了实现各圆柱体10的部件加工工具和部件加工装置以及测量装置和组装装置的统一化。对应给定的押除量，滚子11b的外径比滚子11a的外径小，对应滚子11的外径，偏心距离E2＜偏心距离E1。

在图2中示出了旋转压缩机1的滚子11的立体图。滚子11的圆筒内面的直径如图1所示，在低压用压缩要素20a和高压用压缩要素20b中设为相同值。这是为了实现滚子11和旋转轴2的偏心部5的部件加工工具和部件加工装置以及测量装置的统一化。在滚子11的上下密封面49和圆筒内面间设置锥体(taper)42。

但是，锥体42在不减小与偏心部5的滑动面的范围内，设置为密封宽度t1＞密封宽度t2的关系成立。对应滚子11的给定外径、内径，通过设锥体42，将密封宽度t设在本实施方式的范围内。通过按照这种关系成立的方式设置滚子11的密封面，可抑制各密封面内侧(偏心部5侧)和外侧(压缩室23侧)之间的冷却剂和冷冻机油的多余的漏入和滑动损耗增大。此外，如图3所示，通过在滚子11上设置锪孔，也可确保本实施方式的密封宽度。

通过设定锥体42，如图1所示，低压用压缩要素20a的密封宽度t1可比高压用压缩要素20b的密封宽度t2还大。此外，如果满足密封宽度t1＞密封宽度t2的条件，也可不设锥体42。

上述构成，因密封面49的最大差压ΔP高的低压用压缩要素20a中的密封宽度t1更长，可抑制向冷却剂和冷冻机油50的压缩室20a的过剩流入。

反之，密封面49a具有合适的密封性的情况下，可抑制在密封面49b的多余的滑动损耗增大。因此，根据本实施方式，可减少压缩机的消耗功率。

此外，由于可根据锥体42与滚子11的各尺寸独立地设定密封宽度，因此不损害各压缩要素20的设计自由度。即使在根据转数、吸入温度、低压Ps和高压Pd等的动作条件，使压缩机1的各尺寸合适的情况下，通过使密封宽度t1＞密封宽度t2，可进一步降低消耗功率。

Claims (2)

1、一种旋转式2级压缩机，在密闭容器内具备：电动机；由该电动机驱动的、具有两个偏心部的旋转轴；旋转压缩要素，其通过中间隔板设置低压用压缩要素和高压用压缩要素，该低压用压缩要素和高压用压缩要素在各个压缩室内具备由所述偏心部的偏心旋转而进行公转运动的大致圆筒形状的滚子；和中间通路，其隔开与所述低压用压缩要素的压缩室和所述高压用压缩要素的压缩室相连接的所述密闭容器的内部空间，

所述密闭容器内的压力是由所述高压用压缩要素压缩的排出气体的压力，所述各压缩室在所述旋转轴方向设置端板和所述中间隔板，与这些所述端板和所述中间隔板相对的所述滚子的上下端面的密封面的半径方向的宽度是，用于所述低压用压缩要素的所述滚子的密封面的半径方向的宽度一方比用于所述高压用压缩要素的所述滚子的密封面的半径方向的宽度还大。

2、如权利要求1所述的旋转式2级压缩机，其特征在于，

在所述滚子的内面和密封面之间具备倒角部。

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