CN1950611A - 多缸旋转式压缩机 - Google Patents
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Abstract
一种多缸旋转式压缩机,在密闭壳体(1)内收容有轴支承在轴承(9、11)上的旋转轴(4)、与旋转轴连接的电动机部(3)及第1~第3压缩机构部(2A~2C),各压缩机构部具有:将设在旋转轴上的偏心部(4a~4c)和偏心滚轮(13a~13c)收容的气缸室(14a~14c);具有该气缸室的气缸(8A~8C);设在该气缸中、前端缘与偏心滚轮的周面抵接并将气缸室一分为二的叶片(15a~15c),各压缩机构部的各滑动部的间隙中至少一个间隙被设定成:不与轴承接触的第2压缩机构部大于与轴承接触的第1、第3压缩机构部,从而可减小随旋转轴的旋转引起的旋转轴的振摆回转,可提高压缩效率。
Description
技术领域
本发明涉及例如构成制冷装置的制冷循环、沿轴向设有3组以上压缩机构部的多缸旋转式压缩机。
技术背景
例如构成制冷装置的制冷循环的旋转式压缩机的压缩机构部,在形成于气缸内径部的气缸室内收容有偏心滚轮,并在气缸中设有叶片室,叶片被收纳成滑动自如。叶片的前端缘受到压缩弹簧的按压施力而与偏心滚轮周面弹性抵接,气缸室由叶片划分为吸入室和压缩室二个室。
近年来,上下具有2组所述压缩机构部的双气缸旋转式压缩机正被标准化。在该场合,与单缸的压缩机相比,可获得压缩能力的增大化,是有利的。并且,为了进一步获得压缩能力增大化,例如日本特开平5-1686号公报中揭示了一种沿轴向层叠3组压缩机构部的多缸旋转式压缩机。
这种多缸旋转式压缩机所使用的旋转轴与单缸及双缸式压缩机所使用的旋转轴相比当然很长。旋转轴的下端部和大致中间部由轴承轴支承,但在这些轴承间3个或更多数量的偏心部设成一体,分别嵌合偏心滚轮。
另一方面,在旋转式压缩机的吸入侧具有储气筒,通过吸入通道连通。且旋转式压缩机包括:密闭壳体;收容在该密闭壳体内的电动机部;所述吸入管直接连接的压缩机构部;以及将这些电动机部和压缩机构部连接起来的旋转轴。
在前述这种的多缸旋转式压缩机中,其特点是,沿轴向各以120°相位错开形成与旋转轴设成一体的3个偏心部,并在其上嵌合偏心滚轮。随着旋转轴的旋转驱动,冷媒气体依次吸入各气缸室进行压缩,从排出通道的上游侧依次错开地向下游侧排出。
然而,上述的多缸旋转式压缩机有如下问题。
各偏心部和偏心滚轮被收容在形成于气缸内径部的气缸室内进行偏心旋转,与单缸及双缸式压缩机相比,对旋转轴进行轴支承的轴承相互间的距离变大,旋转轴自身容易发生振摆。
另外,近来空调机制冷循环所使用的冷媒气体有大多使用R32和R125二种的HFC混合冷媒即“R410A”的倾向。这种冷媒,作为近共沸混合冷媒具有压力损失小而热传导率高等适于制冷循环的特性。
但是,所述“R410A”其气体载荷大也是特点之一。气体载荷由被压缩机压缩排出的冷媒气体的排出压力和使制冷循环进行循环再吸入到压缩机时的吸入压力之差来求出。
图19大致表示多缸旋转式压缩机中由多个压缩机构部构成的压缩装配件的结构,这里模式表示与未图示的电动机连接的旋转轴的状态。
主轴承d位于图的最上端,副轴承e位于最下端,在这些主轴承d与副轴承e之间以规定间隔夹装有3组的压缩机构部即3个偏心滚轮g1、g2、g3。上下方向垂直的实线表示旋转轴h,偏心滚轮g1~g3与设在旋转轴h上的未图示的偏心部嵌合。
在是这种压缩机构部的结构的基础上,当使用上述“R410A”那样的气体载荷大的冷媒对旋转轴h进行旋转驱动时,尤其不受到主轴承d和副轴承e的限制而使正中的部分产生最大的弯曲变形。因此,在正中部分构成压缩机构部的偏心滚轮g2与和上下两侧部的轴承d、e接触的压缩机构部即偏心滚轮g1、g3相比,其振摆回转变大。
实线所示的旋转轴h如图中双点划线所示那样弯曲变形,旋转轴h与主轴承d的上端部d1和下端部d2以及副轴承e的上端部e1和下端部e2互相接触,施加所谓称为极压的局部载荷。因此,旋转轴h和主轴承d及副轴承e之间容易咬住,互相磨损增大,导致压缩效率的下降。
另一方面,从储气筒与压缩机的各压缩机构部连通的吸入通道由分别独立的合计3根吸入管构成。因此,所述储气筒和与单缸或双缸式的压缩机连接的储气筒相比,若不大型化就不能将各吸入管连接,导致零件费用上升,是不利的。
作为对策,可考虑如下结构:将2根吸入管与储气筒连接,任1根的吸入管在中途部分歧成2根,做成合计3根的吸入管并与压缩机的各气缸室连通。
但是,由于偏心部沿旋转方向错开120°,故在分歧后的吸入管所连接的2个气缸室中的吸入、压缩时间不同,故互相的气缸室相互争夺被吸入互相的气缸室内的冷媒气体,导致制冷能力下降。
并且,在上述结构中,吸入管和分歧吸入管共计3根的配管从设在密闭壳体上的安装用孔贯通,并与各自的气缸室连接。若安装用孔的数量较多,则安装用孔的间隔必然狭窄,其结果,密闭壳体的耐压强度下降。为了保持密闭壳体的耐压强度,必须加厚构成密闭壳体的钢板的板厚,这也导致零件费用的上升。
而且在上述的多缸旋转式压缩机中,从压缩机构部的装配作业方面出发,必须考虑构成压缩机构部的各零件形状尺寸,在设计上受到限制。
即,在沿旋转轴的轴向依次装配第1压缩机构部~第3压缩机构部时,必须先将偏心滚轮嵌合在与旋转轴设成一体的偏心部上。此时,两侧部即第1压缩机构部和第3压缩机构部的偏心滚轮只要使旋转轴垂直或倒立并从端部插入就可嵌合在偏心部上。
但是,在处于中央部的第2压缩机构部中,必须从第1压缩机构部侧或第3压缩机构部侧插入偏心滚轮,通过各自的压缩机构部的偏心部嵌合在相当于第2压缩机构部的偏心部上。当然,此时的偏心滚轮不与各自的压缩机构部嵌合。
由于偏心部如上述那样各120°错开相位地设置,故在通过一个偏心部后必须改变偏心滚轮的位置来对准应嵌合的偏心部的偏心方向。
然而,由于在旋转轴上设置较多的偏心部并嵌合有偏心滚轮,故容易发生旋转轴旋转所产生的振摆回转。为尽可能防止该振摆回转,必须谋求旋转轴整个长度的缩短化,尤其必须尽可能缩短偏心部相互间的间隔尺寸。其结果,偏心部相互的间隔尺寸比偏心滚轮的轴向长度即高度尺寸还短。
因此,即使欲将通过了某一侧部的偏心部的偏心滚轮在与相邻设置的偏心部之间的部位向对应相邻设置的偏心部的偏心方向移动,也因偏心部相互的间隔尺寸比偏心滚轮的高度尺寸小,故不能将偏心滚轮对准偏心方向变更姿势。
为了对付上述的不良情况,可以考虑将与第2压缩机构部的偏心部嵌合的偏心滚轮沿径向分割成二部分,在偏心部从左右两侧将分割后的偏心滚轮套上,通过装配构件进行装配。
该场合,分割化的偏心滚轮的加工很麻烦,一旦装配构件不形成在偏心滚轮的周面内,就不能进行顺利的旋转,故装配性差。因此,对可靠性和性能方面带来不良影响。
发明内容
鉴于上述问题,本发明的第1目的在于,提供一种以在旋转轴上连接3组以上的压缩机构部为前提、可减小随旋转轴的旋转引起的旋转轴的振摆回转、并可提高压缩效率的多缸旋转式压缩机。
本发明的第2目的在于,提供一种以在旋转轴上连接3组以上的压缩机构部为前提、在保持制冷能力的基础上使吸入通道简单化从而使储气筒小型化的多缸旋转式压缩机。
此外,本发明的第3目的在于,提供一种以在旋转轴上连接3组以上的压缩机构部为前提、尤其在将滚轮嵌合组装在旋转轴的偏心部上时不必对滚轮进行分割,可将偏心部相互间隔尽量缩短化、提高装配性和可靠性、提高压缩效率的多缸旋转式压缩机。
为了实现上述第1目的,本发明的多缸旋转式压缩机,是在密闭壳体内将轴支承在轴承上的旋转轴、与该旋转轴连接的电动机部及3组以上的压缩机构部收容而成,压缩机构部具有:收容有设在旋转轴上的偏心部及与偏心部嵌合的滚轮并使它们偏心旋转自如的气缸室;含有该气缸室的气缸;设在该气缸中、前端缘与滚轮的周面抵接将气缸室一分为二的叶片,各压缩机构部的各滑动部的间隙中至少一个滑动部的间隙被设定成:未与轴承接触的压缩机构部大于与轴承接触的压缩机构部。
为了实现上述第2目的,本发明的多缸旋转式压缩机,构成制冷循环,通过吸入通道连接储气筒,在密闭壳体内收容旋转轴、与旋转轴连接的电动机部及3组以上的压缩机构部,各压缩机构部具有:将与旋转轴上一体设有的3个以上的偏心部嵌合的滚轮收容成偏心旋转自如、通过吸入通道而与储气筒连通的气缸室;包含该气缸室的气缸;设在该气缸中、前端缘与滚轮的周面抵接并将气缸室一分为二构成吸入室和压缩室的叶片,至少2个偏心部的偏心方向相同一致,将收容这些偏心方向相同的偏心部的各气缸室与储气筒连通的吸入通道互相共有一部分地形成。
为实现上述第3目的,本发明的多缸旋转式压缩机,在密闭壳体内收容旋转轴、与该旋转轴连接的电动机部及3组以上的压缩机构部,各压缩机构部具有:将与旋转轴上一体设有的3个以上的偏心部嵌合的滚轮收容成偏心旋转自如的气缸室;包含该气缸室的气缸;设在该气缸中、前端缘与滚轮的周面抵接将气缸室一分为二构成吸入室和压缩室的叶片;以及夹在气缸相互间的中间隔板,当将压缩机构部的数量设为N、偏心部相互间部位是(N-1)时,(N-2)个部位的偏心部相互的间隔尺寸形成为比滚轮的轴向长度尺寸大,夹在这些偏心部相互间的中间隔板的厚度尺寸设定为小于滚轮的轴向长度尺寸,剩余部位的偏心部相互的间隔尺寸形成为小于滚轮的轴向长度尺寸,夹装在这些偏心部相互间的中间隔板的厚度尺寸设定为小于剩余部位的偏心部相互的间隔尺寸。
附图说明
图1是本发明的第1实施形态的多缸旋转式压缩机的纵剖视图。
图2是该多缸旋转式压缩机的实施形态的压缩机构部的横剖俯视图。
图3是用于说明该实施形态的压缩机构部的间隙设定的气缸与偏心滚轮的高度之间关系的说明图。
图4是用于说明该实施形态的又一不同的压缩机构部的间隙设定的旋转轴的主视图。
图5是用于说明该实施形态的又一不同的压缩机构部的间隙设定的压缩装配件的纵剖视图。
图6A是用于说明该实施形态的又一不同的压缩机构部的间隙设定的偏心滚轮的一个部位的俯视图和剖视图。
图6B是用于说明该实施形态的又一不同的压缩机构部的间隙设定的偏心滚轮其它部位的俯视图和剖视图。
图7A是用于说明该实施形态的又一不同的压缩机构部的间隙设定的第1、第3压缩机构部的横剖俯视图。
图7B是用于说明该实施形态的又一不同的压缩机构部的间隙设定的第2压缩机构部的横剖俯视图。
图8是与该实施形态的图7A和图7B相同的用于说明压缩机构部的间隙设定的压缩装配件的纵剖视图。
图9是本发明第2实施形态的多缸旋转式压缩机的纵剖视图。
图10是本发明第3实施形态的省略了多缸旋转式压缩机的一部分的纵剖视图。
图11是本发明第4实施形态的省略了多缸旋转式压缩机的一部分的纵剖视图。
图12是本发明第5实施形态的省略了多缸旋转式压缩机的一部分的纵剖视图。
图13A是本发明的第6实施形态的偏心滚轮的剖视图。
图13B是本发明的第6实施形态的旋转轴的主视图。
图14是该实施形态的多缸旋转式压缩机的压缩装配件的纵剖视图。
图15A是本发明的第7实施形态的第1气缸的俯视图。
图15B是本发明的第7实施形态的第2气缸的俯视图。
图15C是本发明的第7实施形态的第3气缸是俯视图。
图16是本发明的第8实施形态的第2气缸的俯视图和一部分的侧视图。
图17是说明本发明的第9实施形态的第1~第3偏心部结构的俯视图。
图18是本发明的第10实施形态的多缸旋转式压缩机的纵剖视图。
图19是以往的压缩机构部的模式图和说明旋转轴的变形状态的示图。
具体实施方式
下面,根据附图说明本发明的多缸旋转式压缩机的一实施形态。图1是表示例如构成制冷装置的制冷循环的多缸旋转式压缩机T内部结构的纵剖视图。
图1中,1是密闭壳体,在该密闭壳体1内的下部,设有由后述的多个压缩机构部、这里由第1压缩机构部2A、第2压缩机构部2B和第3压缩机构部2C构成的压缩机构装配件2,在该压缩机构装配件的上部设有电动机部3。这些电动机部3和构成压缩机构装配件2的第1~第3压缩机构部2A~2C互相通过旋转轴4连接。
电动机部3包括:固定在密闭壳体1内表面上的定子5;留有规定间隙配置在该定子5的内侧且插入旋转轴4的转子6。电动机部3通过给电部3a与运转频率可变的变频器连接,并从变频器与控制电动机部3的控制部(都未图示)电气连接。
第1压缩机构部2A和第2压缩机构部2B及第3压缩机构部2C通过中间隔板7A、7B而分别具有第1气缸8A、第2气缸8B和第3气缸8C。这些第1~第3气缸8A~8C中的一个,例如第1气缸8A在压入密闭壳体1内周面上后,通过从密闭壳体1外部的焊接加工而被定位固定。
在第1气缸8A的上表面部重叠有主轴承9,并与阀盖a一起通过安装螺栓10安装固定在气缸8A上。在第3气缸8C的下表面部重叠有副轴承11,与阀盖b和中间隔板7A、7B和第2气缸8B一起通过安装螺栓12安装固定在第1气缸8A上。
另一方面,旋转轴4的中途部和下端部旋转自如地枢装在主轴承9和副轴承11上。此外,旋转轴4贯通第1~第3气缸8A~8C内部,且一体具有依次以大致120°相位差形成的3个偏心部4a、4b、4c。各偏心部4a~4c装配成位于各气缸8A~8C内径部内,各自的周面嵌合有偏心滚轮13a、13b、13c。
第1气缸8A的上下面由主轴承9和中间隔板7A划分而成,在内径部内形成有第1气缸室14a。第2气缸8B的上下面由中间隔板7A和中间隔板7B划分而成,内径部内形成有第2气缸室14b。第3气缸8C的上下面由中间隔板7B和副轴承11划分而成,内径部内形成有第3气缸室14c。这些气缸室14a~14c互相形成为相同直径,偏心滚轮13a~13c分别被收容并偏心旋转自如。
先前说明的第1~第3气缸2A~2C的高度尺寸、随之产生的第1~第3气缸室14a~14c的高度尺寸、偏心部4a~4c的偏心量及偏心滚轮13a~13c的高度尺寸或外径尺寸等,根据条件如后述那样设定为各种尺寸。
图2是构成压缩装配件2的第1压缩机构部2A的大致俯视剖视图。即,第1压缩机构部2A~第3压缩机构部2C由于构成全部相同,故这里仅说明第1压缩机构部2A,对于第2、第3压缩机构部2B、2C,对应的结构零件标上对应的符号并省略说明。
在第1气缸8A中设有与气缸室14a连通的叶片室22a。在该叶片室22a收容有相对于气缸室14a伸缩自如的叶片15a。图1仅表示了叶片15a。
叶片室22a包括:叶片15a两侧面可滑动自如地移动的叶片收纳槽23a;与该叶片收纳槽端部连设成一体并收容叶片15a的后端部的纵向孔部24a。在叶片室22a收容有弹簧构件26。该弹簧构件26是夹在叶片15a的背面侧、对叶片15a赋予弹力(背压)并使其前端缘与偏心滚轮13a接触的压缩弹簧。
俯视看,叶片15a的前端缘形成为半圆状,无论偏心滚轮的旋转角度如何都可与偏心滚轮13a周壁线接触。偏心滚轮13a沿气缸室14a的内周壁进行偏心旋转时,叶片15a沿叶片收纳槽23a进行往复运动,叶片后端部向纵向孔部24a伸缩自如。
在第1气缸8A的叶片收纳槽23a附近设有半圆状的排出缺口27。在与该排出缺口27相对的在此未图示的主轴承9部位设有圆状的排出孔,收容有与阀盖连通的排出阀机构。第2、第3气缸8B、8C也开设有相当于排出孔的孔部,各自具有排出阀机构。此外,在隔开叶片收纳槽23a而与排出孔27相反一侧的部位,设有从第1气缸8A的外周面面对气缸室14a的吸入孔28,并与贯通密闭壳体1的吸入管29a连接。
如上所述,第1压缩机构部2A如此构成,对于第2、第3压缩机构部2B、2C的对应的零件标上对应的符号并省略说明。
再如图1所示,在密闭壳体1的上端部连接有排出管18。该排出管18通过与压缩机T一起构成制冷循环的冷凝器、膨胀机构和蒸发器而与储气筒19连接。在该储气筒19的底部连接有吸入管29a、29b、29c,各吸入管29a~29c贯通密闭壳体1和第1~第3气缸8A~8C,且与第1~第3气缸室14a~14c内直接连通的情况也按上述那样。
下面,说明多缸旋转式压缩机T的作用。
当从未图示的遥控器(遥控操作盘)等向控制部输入运转开始信号时,控制部通过变频器向电动机部3传送运转信号。对旋转轴4进行旋转驱动,偏心滚轮13a~13c与偏心部4a~4c一起在各气缸室14a~14c内进行偏心旋转。
在第1~第3压缩机构部2A~2C中,由于叶片15a~15c分别始终受到弹簧构件26的弹性的按压施力,故叶片的前端缘与偏心滚轮13a~13c周壁上滑动接触并将第1~第3气缸室14a~14c内分成吸入室和压缩室。
在使偏心滚轮13a~13c与气缸室14a~14c内周面的转接位置和叶片收纳槽23a~23c一致、叶片15a~15c在最后退的状态下,气缸室14a~14c的空间容量为最大。冷媒气体从储气筒19通过吸入管29a~29c而吸入充满在各个气缸室14a~14c内。
随着偏心滚轮13a~13c的偏心旋转,偏心滚轮相对于各气缸室14a~14c内周面的旋接位置产生移动,气缸室所划分的压缩室容积减少。因此,先前导入到气缸室14a~14c的气体逐渐被压缩。旋转轴4继续旋转,各气缸室14a~14c的压缩室容量进一步减少,并压缩气体。在气体压力上升到规定压力后,设在排出孔27处的排出阀机构打开。
高压气体通过阀盖a、b排出到密闭壳体1内,充满后从密闭壳体上部的排出管18排出。并且,高压气体从压缩机T依次导入冷凝器、膨胀机构及蒸发器,在该蒸发器中蒸发进行制冷作用后导入储气筒19被气液分离。
从储气筒19气液分离后的低压的蒸发冷媒被导出,通过各吸入管29a~29c导入第1气缸室14a~第3气缸室14c,重新在上述的路径中循环。结果,在多缸旋转式压缩机T中,第1气缸室14a和第2气缸室14b及第3气缸室14c全部一起同时进行压缩作用。
这样,本发明的多缸旋转式压缩机T的密闭壳体1内,收容有电动机部3和通过旋转轴4与该电动机部3连接的第1压缩机构部2A~第3压缩机构部2C,各自的压缩机构部具有第1气缸8A~第3气缸8C和叶片15a~15c,而第1气缸8A~第3气缸8C具有将偏心滚轮13a~13c收容并使其偏心旋转自如的气缸室14a~14c,而叶片15a~15c的前端缘与偏心滚轮的周面抵接,沿偏心滚轮的旋转方向将气缸室一分为二。
然后,在各压缩机构部2A~2C的各滑动部的间隙中至少一个滑动部的间隙被设定成,不与主轴承9或副轴承11接触的第2压缩机构部2B大于与主轴承9或副轴承11接触的第1压缩机构部2A和第3压缩机构部2C。
现说明一下,在不与轴承9、11接触的第2压缩机构部2B中,因压缩反力等而随着旋转轴4旋转所产生的偏心部4b的振摆回转大于另外的偏心部4a、4c的振摆回转,通过相对于另外的压缩机构部2A、2C的对应的滑动部中的间隙而扩大第2压缩机构部2B中的规定的滑动部的间隙,可防止各滑动部间的接触,提高可靠性。
下面具体说明本发明的特征。
如图2所示,第2压缩机构部2B中的气缸8B内径部(气缸室14b周面)和偏心滚轮13b周面的侧间隙Sa被设定成大于第1、第3压缩机构部2A、2C中的气缸8A、8C内径部(气缸室14a、14c周面)与偏心滚轮13a、13c周面的侧间隙Sb(Sa>Sb)。
即,本来的设计是为了获得在气缸室周面与偏心滚轮周面之间形成润滑油油膜的范围极小的间隙即侧间隙,因而不仅是侧间隙Sb,即使在侧间隙Sa的设定也在形成油膜的范围内。
若在这种结构下产生作用,则在不与轴承9、11接触的第2压缩机构部2B中,因压缩反力等而随着旋转轴4旋转所产生的偏心部4b的振摆回转大于另外的偏心部4a、4c的振摆回转。但是,由于侧间隙Sa设定成大于侧间隙Sb,故偏心滚轮13b周面难以与气缸8B内径部接触,特别可提高起动时和高速时的可靠性。
图3是说明气缸与偏心滚轮的高度尺寸的示图。
第2压缩机构部2B中的气缸8B的高度尺寸和偏心滚轮13b的高度尺寸之差即高度间隙Sc被设定成大于第1、第3压缩机构部2A、2C中的气缸8A、8C的高度尺寸和偏心滚轮13a、13c的高度尺寸之差即高度间隙Sd(Sc>Sd)。
若在这种结构下产生作用,则在不与轴承9、11接触的第2压缩机构部2B中,因压缩反力等而随着旋转轴4的旋转所产生的偏心部4b的振摆回转大于另外的偏心部4a、4c的振摆回转,偏心滚轮13b成为比偏心滚轮13a、13c更倾斜的状态。但是,由于高度间隙Sc设定成大于高度间隙Sd,故难以与中间隔板7A、7B一端接触,特别可提高压缩负荷大的条件下的可靠性。
图4是旋转轴4的主视图。在与旋转轴4设成一体的偏心部4a~4c,构成第2压缩机构部2B的偏心部4b的偏心量Sf被设定成小于构成第1、第3压缩机构部2A、2C的偏心部4a、4c的偏心量Se、Sg(Sf<Sg,Se)。
若在这种结构下产生作用,则在不与轴承9、11接触的第2压缩机构部2B中,因压缩反力等而随着旋转轴4的旋转所产生的偏心部4b的振摆回转欲大于另外偏心部4a、4c的振摆回转。但是,由于偏心部4b的偏心量Sf被设定成小于另外的偏心部4a、4c的偏心量Se、Sg,故偏心部4b和滚轮13b所产生的离心力变小,振摆回转变小。
因此,嵌合在此处的偏心滚轮13b难以与气缸室14b周面接触,可提高可靠性。另外,若减小偏心部的偏心量,则滚轮外径变大,作用于滚轮外周面的气体负荷增加,因此,本结构在使用离心力的影响大于气体负荷、也就是说气体负荷小的冷媒例如R134a等场合是最佳的。
图5是压缩装配件的纵剖视图。
第2压缩机构部2B中的气缸8B的高度尺寸H2被设定成小于第1、第3压缩机构部2A、2C中的气缸8A、8C的高度尺寸H1、H3(H2<H1,H2<H3)。由此,收容于第2气缸室14b的偏心滚轮13b的高度尺寸形成为小于收容于第1、第3气缸室14a、14c的偏心滚轮13a、13c的高度尺寸。
若在这种结构下产生作用,则在不与轴承9、11接触的第2压缩机构部2B中,因压缩反力等而随着旋转轴4的旋转所产生的偏心滚轮13b的振摆回转欲大于另外的偏心滚轮13a、13c的振摆回转。但是,由于气缸室8B和偏心滚轮13b的高度尺寸H2设定成小于另外的压缩机构部的高度尺寸H1、H3,故气体负荷及离心力降低,旋转轴的振摆回转变小,作用于主轴承9和副轴承11的负荷减轻,不会发生咬住等现象,可提高可靠性。
图6A及图6B是第2压缩机构部2B所使用的偏心滚轮13b的俯视图和剖视图。在外径尺寸方面无任何变化,但对内径部实施了后述的加工。
图6A所示的偏心滚轮13b1其内径的上下两端部是与偏心部4b嵌合的孔部j,在这些孔部相互间的中央部,设有直径比孔部大的阶梯部k。因此,与第1、第3压缩机构部2A、2C所具有的单纯全部是孔部的偏心滚轮13a、13c相比,被轻量化。
图6B所示的偏心滚轮13b2的中央部构成与偏心部4b嵌合的孔部j,并在其上下两端设有直径比孔部大的阶梯部k。因此,与第1、第3压缩机构部2A、2C所具有的单纯全部是孔部的偏心滚轮13a、13c相比,被轻量化。
若在这种结构下产生作用,则在不与轴承9、11接触的第2压缩机构部2B中,因压缩反力等而随着旋转轴4的旋转所产生的偏心滚轮13b的振摆回转欲比另外偏心滚轮13a、13c的振摆回转大。但是,由于偏心滚轮13b的重量设定成小于偏心滚轮13a、13c的重量,故离心力降低,旋转轴4的振摆回转变小,作用于主轴承9和副轴承11的负荷减轻,可提高可靠性。
另外,虽未图示,但也可将各压缩机构部2A~2C所使用的偏心滚轮13a~13c的形状尺寸全部统一,且第2压缩机构部2B的偏心滚轮13b的原材料选择比重比第1、第3压缩机构部2A、2C所具有的偏心滚轮13a、13c的原材料比重小的材料。
其结果,第2压缩机构部2B的偏心滚轮13b的质量小于第1、第3压缩机构部2A、2C所具有的偏心滚轮13a、13c的质量,可获得与先前说明的同样的作用和效果。
图7A是第1、第3压缩机构部2A、2C的横剖视图,图7B是第2压缩机构部2B的横剖视图,图8是第1~第3压缩机构部2A~2C的纵剖视图。
这里,将第2压缩机构部2B中的旋转轴4上的偏心部4b的偏心量E2设定成大于第1、第3压缩机构部2A、2C中的旋转轴4上的偏心部4a、4c的偏心量E1、E3(E2>E1,E2>E3)。
另一方面,由于各气缸8A~8C的内径部(第1~第3气缸室14a~14c)的直径全部是相同的,故第2压缩机构部2B中的偏心滚轮13b的外径小于第1、第3压缩机构部2A、2C中的偏心滚轮13a、13c的外径。其结果,偏心滚轮13b的质量小于偏心滚轮13a、13c的质量。
若在这种结构下产生作用,在部与轴承9、11接触的第2压缩机构部2B中,因压缩反力等而随着旋转轴4的旋转所产生的偏心滚轮13b的振摆回转欲大于另外偏心滚轮13a、13c的振摆回转。但是,由于作用于偏心滚轮13b的气体负荷变小,故旋转轴的振摆回转变小,作用于主轴承9和副轴承11的负荷减轻,可提高可靠性。
通过将偏心部4b的偏心量E2做成大于偏心部4a、4c的偏心量E1、E3,偏心部4b和偏心滚轮13b所产生的离心力就变大,故本结构在使用气体负荷影响大于离心力即气体负荷较大的冷媒例如R410A的场合是最佳的。
在上述的实施形态中,虽然具有第1~第3压缩机构部2A~2C,但并不限定于此,当然也可适用于具有更多压缩机构部的多缸旋转式压缩机。
图9是表示第2实施形态的例如构成制冷装置的制冷循环的多缸旋转式压缩机T0的内部结构的纵剖视图。
图9中,101是密闭壳体,在该密闭壳体101内的下部设有后述的多个压缩机构部,这里设有由第1压缩机构部102A、第2压缩机构部102B和第3压缩机构部102C构成的压缩机构装配件102,该压缩机构装配件的上部设有电动机部103。这些电动机部103和构成压缩机构部102的第1~第3压缩机构部102A~102C互相通过旋转轴104连接。
电动机部103包括:固定在密闭壳体101内表面上的定子105;留有规定间隙地配置在该定子105内侧且插入有旋转轴104的转子106。电动机部103通过给电部103a与运转频率可变的变频器连接,并从变频器与控制电动机部103的控制部(都未图示)电气连接。
在第1压缩机构部102A与第2压缩机构部102B之间夹装中间隔板107A。在第2压缩机构部102B与第3压缩机构部102C之间夹装中间隔板107B。各自的压缩机构部102A~102C具有第1气缸108A、第2气缸108B和第3气缸108C。
在第1气缸108A的上表面部重叠有主轴承109,并与阀盖a一起通过安装螺栓110而安装固定在气缸108A上。在第3气缸108C的下表面部重叠有副轴承111,与阀盖b和中间隔板107A、107B及第2气缸108B一起通过安装螺栓112而安装固定在第1气缸108A上。
另一方面,旋转轴104的中途部和下端部旋转自如地枢装在主轴承109和副轴承111上。旋转轴104一体具有贯通第1~第3气缸108A~108C的内部并按后述的相位差形成的3个偏心部即第1偏心部104a、第2偏心部104b和第3偏心部104c。
图中,相对于设在最上部的第1偏心部104a的偏心方向,设在中央部和最下部的第2、第3偏心部104b、104c是互相相同的,且设定在与偏心部104a相差180°的偏心方向上。即,旋转轴104具有3个偏心部104a~104c,2个偏心部104b、104c的偏心方向作成相同。
旋转轴104的各偏心部104a~104c装配成位于各气缸108A~108C的内径部内,且在各自的周面嵌合有偏心滚轮113a、113b、113c。因此,相对于偏心滚轮113a的偏心方向,偏心滚轮113b、113c的偏心方向互相为相同,且设定在与偏心滚轮113a相差180°的偏心方向上。
第1气缸108A的上下面由主轴承109和中间隔板107A划分而成,在内径部内形成第1气缸室114a。第2气缸108B的上下面由中间隔板107A和中间隔板107B划分而成,在内径部内形成第2气缸室114b。第3气缸108C的上下面由中间隔板107B和副轴承111划分而成,在内径部内形成第3气缸室114c。
这些气缸室114a~114c形成为互相相同的直径及相同轴向长度即高度尺寸,分别相同轴向长度即高度尺寸的偏心滚轮113a~113c被收容成偏心旋转自如。如上所述,第2、第3偏心部104b、104c互相偏心方向是相同的,且与第1偏心部104a有180°的相位差,随着旋转轴104的旋转,偏心滚轮113a~113c在气缸室114a~114c的位置也始终保持相同的关系。
各压缩机构部102A~102C的各滑动部的间隙中至少一个滑动部的间隙被设定成,不与主轴承109或副轴承111接触的第2压缩机构部102B大于与主轴承109或副轴承111接触的第1压缩机构部102A和第3压缩机构部102C。
这里,第1压缩机构部102A~第3压缩机构部102C全部构成相同的结构,故仅说明第1压缩机构部102A,省略说明第2、第3压缩机构部102B、102C。
在第1气缸108A中设有与第1气缸室114a连通的叶片室115。在叶片室115中收容有相对叶片室114a伸缩自如的叶片116,并收容有弹簧构件117。弹簧构件117是设在叶片116的背面侧以对叶片116赋予弹力(背压)、使叶片116的前端缘与偏心滚轮113a接触的压缩弹簧。
叶片116的前端缘俯视看形成为半圆状,无论偏心滚轮的旋转角度如何都可与偏心滚轮113a周壁线接触。偏心滚轮113a沿气缸室114a的内周壁进行偏心旋转时,叶片116在叶片室115作往复运动。
第1气缸108A中设有未图示的排出缺口,在与该排出缺口相对的主轴承109部位收容有排出阀机构。此外,在第1气缸108A中设有从外周面面临气缸室114a的吸入孔,该吸入孔连接有贯通密闭壳体101的吸入管118a。
构成第2、第3压缩机构部102B、102C的气缸108B、108C也设有排出阀机构,并设有从外周面面临气缸室114a的吸入孔(以上未图示),各自的吸入孔连接有贯通密闭壳体101的吸入管118b、118c。
另一方面,密闭壳体101的上端部连接有排出管120。该排出管120通过与压缩机T0一起构成制冷循环的冷凝器和膨胀机构及蒸发器(以上未图示)而与储气筒121连接。
从该储气筒121底部延伸出吸入管118a和吸入管118c。这些吸入管118a、118c贯通密闭壳体101,与第1气缸108A和第3气缸108C的气缸室114a、114c直接连通,这如上所述那样。吸入管118b从吸入管18c的中途部分歧,贯通密闭壳体101直接与第2气缸108B的气缸室114b连通,这也按上述那样。由这些吸入管118a~118c构成将储气筒121和多缸旋转式压缩机T0连通的吸入通道118。
下面,说明多缸旋转式压缩机T0的作用。当从未图示的遥控器(遥控操作盘)等向控制部输入运转开始信号时,控制部通过变频器将运转信号送向电动机部103。旋转轴104被旋转驱动,偏心滚轮113a~113c与偏心部104a~104c一起在各气缸室114a~114c内进行偏心旋转。
冷媒气体从储气筒121通过吸入管118a~118c而吸入充满在各个气缸室114a~114c中。第1~第3压缩机构部102A~102C中,叶片116由于始终受到弹簧构件117的弹性按压施力,故叶片116的前端缘与偏心滚轮113a~113c周壁滑动接触,并将第1~第3气缸室114a~114c内分成吸入室和压缩室。
在偏心滚轮113a~113c与气缸室114a~114c内周面转接的位置和叶片室115一致,即叶片116最后退的状态下,气缸室114a~114c的空间容量为最大。
随着偏心滚轮113a~113c的偏心旋转,偏心滚轮相对于各气缸室114a~114c内周面的转接位置产生移动,气缸室所划分的压缩室容积减少。因此,先前导入气缸室114a~114c的气体逐渐被压缩。旋转轴104继续旋转,各气缸室114a~114c的压缩室容量进一步减少,气体被压缩。气体压力上升到规定压力后排出阀机构打开。
由于第1偏心部104a和第2、第3偏心部104b、10c之间相位差的设定条件,第1气缸室114a和第2、第3气缸室114b、114c中的排出阀机构的打开行程有180°错位。高压气体向密闭壳体101内排出、充满,并从密闭壳体上部的排出管120排出。
高压气体依次从压缩机T0导入冷凝器、膨胀机构及蒸发器,在该蒸发器蒸发并进行制冷作用后导入储气筒121被气液分离。从储气筒121中被气液分离后的低压蒸发冷媒被导出,通过构成吸入通道118的各吸入管118a~118c而导入各气缸室114a~114c,重新在上述的路径循环。
这样,本发明的多缸旋转式压缩机T0在密闭壳体101内收容电动机部103和通过旋转轴104而与该电动机部103连接的第1压缩机构部102A~第3压缩机构部102C而成的。
各个压缩机构部102A~102C具有第1气缸108A~第3气缸108C和前端缘与偏心滚轮的周面抵接并沿偏心滚轮的旋转方向将气缸室一分为二的叶片116,而第1气缸108A~第3气缸108C具有将偏心滚轮113a~113c收容成偏心旋转自如的第1~第3气缸室114a~114c。
并且,相对于收容在第1气缸108A的气缸室114a中的第1偏心部104a及偏心滚轮113a,收容于第2、第3气缸室108B、108C的气缸室114b、114c的2个偏心部即第2、第3偏心部104b、104c及偏心滚轮113b、113c互相对齐在相同的偏心方向,并且设定成与偏心部104a及偏心滚轮113a互相为180°的相位差。
而且,从储气筒121与第2气缸108B的气缸室114b连接的吸入管118b从与第3气缸108C的气缸室114c连通的吸入管118c分歧,构成吸入通道118的吸入管118b、118c互相共有一部分。
即,在将互相偏心方向为相同的一对偏心部104b、104c予以收容的气缸室114b、114c中,以互相完全相同的时间进行压缩行程,故可互相共有构成吸入通道118的吸入管118b、118c,可阻止制冷能力的下降。另外,由于只要将2根吸入管118a、118c与储气筒121连接即可,故可获得储气筒的小型化和简单化。
图10是将表示第3实施形态的多缸旋转式压缩机T1的一部分省略后的剖视图。对于与先前说明的第2实施形态相同的结构零件标上相同编号而省略新的说明,仅说明不同的部位。(以下相同)
这里,相对于收容于第1气缸108A的气缸室114a的第1偏心部104a及偏心滚轮113a,收容于第2、第3气缸108B、108C的气缸室114b、114c的2个偏心部即第2、第3偏心部104b、104c及偏心滚轮113b、113c也互相对齐在相同的偏心方向,并且设定成与偏心部104a及偏心滚轮113a互相为180°的相位差。
另外,各压缩机构部102A~102C的各滑动部的间隙中至少一个滑动部间隙被设定成,不与主轴承109或副轴承111接触的第2压缩机构部102B大于与主轴承109或副轴承111接触的第1压缩机构部102A和第3压缩机构部102C。
在储气筒121底部仅连接吸入管118a和吸入管118c这两根吸入管,分别贯通密闭壳体101并与第1、第3气缸108A、108C的气缸室114a、114c连接。
另外,通过下部侧的中间隔板107B而在第2气缸108B与第3气缸108C之间设置例如由管子构成的导向通道118d,在第2气缸室114b与第3气缸室114c之间可导向冷媒气体。因此,这里由吸入管118a、118c及导向通道118d构成吸入通道118A。
换言之,作为将偏心方向为相同的第2、第3偏心部104b、104c予以收容的第2、第3气缸室114b、114c与储气筒121予以连通的吸入通道118A的吸入管118c和导向通道118d互相共有一部分。
这样,是一种2个偏心部104b、104c的各自偏心方向为相同的多缸旋转式压缩机T1。当对旋转轴104进行旋转驱动时,随着旋转轴104的旋转,在气缸室114b和气缸室114c中以互相完全相同的时间进行压缩行程,故可共有地形成吸入通道118A的一部分,阻止制冷能力的下降。
由于只要将2根吸入管118a、118c与储气筒121连接即可,故可获得储气筒的小型化和简单化。在密闭壳体101中,只要设置2个贯通吸入管118a、118c的安装用孔即可,并可扩大互相安装用孔的间隔,故可提高密闭壳体的耐压性。
图11是将表示第4实施形态的多缸旋转式压缩机T2的一部分予以省略后的剖视图。
相对于收容于第1气缸108A的气缸室114a的第1偏心部104a及偏心滚轮113a,收容于第2、第3气缸108B、108C的气缸室114b、114c的2个偏心部104b、104c及偏心滚轮113b、113c互相对齐在相同的偏心方向,并且设定成与偏心部104a及偏心滚轮113a互相为180°的相位差,这点没有改变。
并且,在储气筒121底部仅连接吸入管118a和吸入管118c这两根吸入管,并分别贯通密闭壳体101。吸入管118a与第1气缸108A的气缸室114a连接,而吸入管118c与设在中间隔板107B上的吸入孔部118e连接。
该吸入孔部118e在未到达中间隔板107B的内径部的位置向上下方向分歧。在气缸108B和气缸108C上设有与吸入孔部118e连通并开口在各自气缸室114b和气缸室114c上的吸入导向路118f。
因此,可将导入吸入管118c的冷媒气体从中间隔板107B的吸入孔部118e通过吸入导向路118f而将冷媒气体导入在第2气缸室114b与第3气缸室114c之间。这里,由吸入管118a、118c及吸入孔部118e和吸入导向路118f构成吸入通道118B。
换言之,作为将偏心方向为相同的第2、第3偏心部104b、104c收容的第2、第3气缸室114b、114c与储气筒121予以连通的吸入通道118B的吸入管118c、吸入孔部118e和吸入导向路118f互相共有一部分形成。
另外,各压缩机构部102A~102C的各滑动部的间隙中至少一个滑动部的间隙被设定成,不与主轴承109或副轴承接触的第2压缩机构部102B大于与主轴承109或副轴承111接触的第1压缩机构部102A和第3压缩机构部102C。
这样,是一种2个偏心部104b、104c的各自偏心方向为相同的多缸旋转式压缩机T2。若对旋转轴104进行旋转驱动,则随着旋转轴104的旋转,气缸室114b和气缸室114c就按完全相同的时间进行压缩行程,故可共有吸入通道118B的一部分,阻止制冷能力的下降。
由于只要将2根吸入管118a、118c与储气筒121连接即可,故可获得储气筒的小型化和简单化。在密闭壳体101中,由于只要设置2个贯通吸入管118a、118c的安装用孔即可,并可扩大互相安装用孔的间隔,故可提高密闭壳体101的耐压性。
图12是将表示第5实施形态的多缸旋转式压缩机的一部分予以省略的剖视图。这里,与迄今为止说明的具有设有3个偏心部104a~104c的旋转轴104的多缸旋转式压缩机不同,表示了具有设有4个偏心部104a~104d的旋转轴104的多缸旋转式压缩机T3。
但是,即使缸数不同,其基本结构也不变。现仅说明不同点,在旋转轴104上,沿轴向连接第1压缩机构部102A~第4压缩机构部102D。与迄今为止的结构相同,在最上部具有第1压缩机构部102A,以下,在下部侧具有第2、第3压缩机构部102B、102C,在最下部具有第4压缩机构部102D,构成压缩装配件102。
而各压缩机构部102A~102D的各滑动部的间隙中至少一个滑动部的间隙被设定成,不与主轴承109或副轴承111接触的第2压缩机构部102B大于与主轴承109或副轴承111接触的第1压缩机构部102A和第4压缩机构部102D。
收容于第1、第2气缸108A、108B的气缸室114a、114b的2个偏心部即第1、第2偏心部104a、104b及偏心滚轮113a、113b互相对齐在相同的偏心方向上。另外,收容于第3、第4气缸108C、108D的气缸室114c、114d的2个偏心部即第3、第4偏心部104c、104d及偏心滚轮113c、113d互相对齐在相同的偏心方向上。第1、第2偏心部104a、104b及偏心滚轮113a、113b设定成与第3、第4偏心部104c、104d及偏心滚轮113c、113d互相为180°的相位差。
在储气筒121底部仅连接吸入管118a和吸入管118c这两根吸入管,并分别贯通密闭壳体101。吸入管118a与设在中间隔板107A上的吸入孔部118g连接。该吸入孔部118g在不到达中间隔板107A内径部的位置沿上下方向分歧。在气缸108A和气缸108B上设有与吸入孔部118g连通、并开口在各个气缸室114a和气缸室114b上的吸入导向路118h。
另一方面,吸入管118c与设在中间隔板107C上的吸入孔部118i连接。该吸入孔部118i在不到达中间隔板107C内径部的位置沿上下方向分歧。在气缸108C和气缸108D上设有与吸入孔部118i连通、并开口在各个气缸室114c和气缸室114d上的吸入导向路118j。
换言之,将收容偏心方向相同的2个偏心部104a、104b的第1、第2气缸室114a、114b与储气筒121予以连通的吸入管118a、吸入孔部118g、吸入导向路118h作为吸入通道118C而互相共有一部分形成。此外,将收容偏心方向相同的2个偏心部104c、104d的第3、第4气缸室114c、114d与储气筒121予以连通的吸入管118c、吸入孔部118i、吸入导向路118j作为吸入通道118C而互相共有一部分形成。
这样,是一种偏心部104a、104b与偏心部104c、104d各自偏心方向为相同的多缸旋转式压缩机T3,若对旋转轴104进行旋转驱动,则随着旋转轴的旋转,在气缸室114a和114b、以及气缸室114c和114d中分别按相同的时间进行压缩行程,故可共有吸入通道118B的一部分形成,阻止制冷能力的下降。
由于只要将2根吸入管118a、118c与储气筒121连接即可,故可获得储气筒的小型化和简单化。在密闭壳体101中,由于只要设置2个贯通吸入管118a、118c的安装用孔即可,并可扩大互相安装用孔的间隔,故可提高密闭壳体101的耐压性。
当然,在这种多缸旋转式压缩机T3中,即使是仅将4个偏心部104a~104d中的2个偏心部作成偏心方向相同的结构,也无任何问题。
图13A是表示第6实施形态的多缸旋转式压缩机所使用的偏心滚轮的剖视图,图13B是旋转轴的主视图,图14是具有偏心滚轮和旋转轴的压缩装配件的剖视图。
这里,再说明具有设有3个偏心部104a~104c的旋转轴104的多缸旋转式压缩机。对于基本结构,由于与先前图9中说明的结构完全相同,故新的说明省略。而各压缩机构部的尺寸设定如后所述。
各压缩机构部102A~102C的各滑动部的间隙中至少一个滑动部的间隙被设定成,不与主轴承109或副轴承111接触的第2压缩机构部102大于与主轴承109或副轴承111接触的第1压缩机构部102A和第3压缩机构部102C。
如图13A所示,偏心滚轮113a、113b的内径尺寸和外径尺寸全部形成相同,并且轴向长度即高度尺寸E也全部形成相同。另外,如图13B所示,与旋转轴104设成一体的所有的偏心部104a~104c的轴向长度全部统一为相同。因此,只要制作一种偏心滚轮,与任何偏心部104a~104c嵌合都无问题。
此外,在旋转轴104中,各偏心部104a~104c相互间的间隔尺寸因部位而不同,这是特征之一。即,与第1压缩机构部102A对应的偏心部104a和与第2压缩机构部102B对应的偏心部104b之间的间隔尺寸设为A1、与第2压缩机构部102B对应的偏心部104b和与第3压缩机构部102C对应的偏心部104c之间的间隔尺寸设为A2时,A2被设定为大于A1(A2>A1)。
在间隔尺寸A1、A2和偏心滚轮113a~113c的高度尺寸E之间的关系中,间隔尺寸A2虽然大于偏心滚轮高度尺寸E(A2>E),但间隔尺寸A1被设定成小于偏心滚轮高度尺寸E(E>A1)。总结以上,可导出
间隔尺寸A2>偏心滚轮高度尺寸E>间隔尺寸A1这样的设定条件。
即,以上机构部102A~102C的数量3组为N、偏心部相互间部位2个部位为(N-1)时,1个部位为(N-2)的偏心部104b~104c相互间的间隔尺寸形成为A2大于偏心滚轮113a~113c的高度尺寸E。
通过这样的尺寸设定,可顺利地进行将偏心滚轮113a~113c嵌合在各偏心部104a~104c上的装配作业。即,要将偏心滚轮113a与第1偏心部104a嵌合,只要从图13B所示的旋转轴104的右侧端部套入偏心滚轮113a并使其变位,在与第1偏心部104a相对处,与偏心方向对应地错开位置进行嵌合即可。
偏心滚轮113a~113c全部形成相同的尺寸形状,可嵌合在任一偏心部上,但即使将嵌合在第1偏心部104a上的偏心滚轮113a就这样进行移动,欲与第2偏心部104b嵌合也是不可能的。
即,由于第1偏心部104a与第2偏心部104b之间的相互间隔尺寸A1被设定成小于偏心滚轮113a的高度尺寸E,故不能将偏心滚轮113a夹装在第1偏心部104a与第2偏心部104b之间(A1尺寸范围),不能与第2偏心部104b嵌合。
因此,若要将偏心滚轮113b与第2偏心部104b嵌合,就需从旋转轴104的左侧端部套入偏心滚轮并使其变位,并在与第3偏心部104c相对处,与偏心方向对应地使位置错开。将该偏心滚轮113b与第3偏心部104c嵌合,再将其按压越过该偏心部。一旦使偏心滚轮113b位于第3偏心部104c与第2偏心部104b之间,再对准第2偏心部104b的偏心方向使位置错开后,在该偏心部104b上嵌合偏心滚轮113b。
在该状态下,由于第2偏心部104b与第3偏心部104c相互间的间隔尺寸A2设定成大于偏心滚轮113b的高度尺寸E,故一旦偏心滚轮113b位于偏心部104b~104c相互间,然后对准第2偏心部104b使位置错开,就无任何问题。在第2偏心部104b上嵌合了偏心滚轮113b后,从旋转轴104的左侧端部插入另外的偏心滚轮113c并与第3偏心部104c嵌合。
如此,通过获得间隔尺寸A2>偏心滚轮高度尺寸E>间隔尺寸A1的设定条件,从而不将偏心滚轮113b分割就可相对于中央部的偏心部104b进行嵌合装配,于是,可靠性提高,可提供压缩效率高的多缸旋转式压缩机。
图14是除了上述的图13A及图13B的设定条件外,对与中间隔板107A、107B的厚度尺寸之间的关系进行说明的示图。即,夹装在第1气缸108A与第2气缸108B之间的中间隔板107A的厚度尺寸H1小于第1偏心部104a与第2偏心部104b相互的间隔尺寸A1(H1<A1)。如先前说明的那样,由于第1偏心部104a与第2偏心部104b相互的间隔尺寸A1设定成小于偏心滚轮113a~113c的高度尺寸E(A1<E),故可导出
中间隔板厚度尺寸H1<间隔尺寸A1<偏心滚轮高度尺寸E这样的设定条件。
另外,夹装在第2气缸108B与第3气缸108C之间的中间隔板107B的厚度尺寸H2小于第1偏心部104a与第2偏心部104b相互的间隔尺寸A2(H2<A2)。如先前说明的那样,由于第2偏心部104b与第3偏心部104c相互的间隔尺寸A2小于偏心滚轮113a~113c的高度尺寸E(A2<E),故可导出
中间隔板厚度尺寸H2<间隔尺寸A2<偏心滚轮高度尺寸E这样的设定条件。
即,压缩机构部102A~102C是3组N,偏心部相互间部位是2个部位为(N-1)时,1个部位(N-2)的偏心部104b~104c相互间的间隔尺寸A2形成为大于偏心滚轮113a~113c的高度尺寸E,且将夹装在这些偏心部104b~104c相互间的中间隔板107B的厚度尺寸H2设定为小于偏心滚轮的高度尺寸E。
而且,将剩余部位的偏心部104a~104b相互的间隔尺寸A1形成为小于偏心滚轮113a~113c的高度尺寸E,并将夹装在这些偏心部相互间的中间隔板107A的厚度尺寸H1设定成小于剩余部位的偏心部104a~104b相互的间隔尺寸A1。
从以上的条件,可将中间隔板107A、107B的板厚做得更薄,可进一步缩短偏心部104a~104b、104b~104c相互间的间隔。结果,可获得对旋转轴104进行轴支承的主轴承109和副轴承111之间距离的缩短化,抑制振摆回转,提高可靠性及压缩效率。
在上述的实施形态中,虽具有第1~第3压缩机构部102A~102C,但并不限于此,例如也可适用于具有先前图12中说明那样的第1~第4压缩机构部102A~102D的多缸旋转式压缩机T3,还可适用于具有更多压缩机构部的多缸旋转式压缩机。
具体地说,在图12结构的压缩机T3中如先前说明的那样,压缩机构部102A~102D为4组N、偏心部相互间部位104a~104b、104b~104c、104c~104d的3个部位为(N-1)时,将2个部位(N-2)的偏心部相互104a~104b、104c~104d的间隔尺寸形成为大于偏心滚轮113a~113d的高度尺寸E,将剩余部位的偏心部相互104b~104c的间隔尺寸形成为小于偏心滚轮113a~113d的高度尺寸E。
例如,若将第1偏心部104a与第2偏心部104b之间及第3偏心部104c与第4偏心部104d之间的相互间隔作成相同的间隔尺寸A2,将第2偏心部与第3偏心部之间的相互间隔作成间隔尺寸A1,将偏心滚轮113a~113d的高度尺寸作为E,则间隔尺寸为:A2>偏心滚轮高度尺寸E>间隔尺寸A1。
由此,只要使与第2偏心部104b嵌合的偏心滚轮113b通过第1偏心部104a即可,使与第3偏心部104c嵌合的偏心滚轮113c通过第4偏心部104d即可。因此,即使不使用分割的偏心滚轮,也可进行相对于偏心部104a~104d的装配,可提供可靠性高、压缩效率高的多缸旋转式压缩机。
即,当压缩机构部102A~102D是4组为N的压缩机T3、偏心部相互间部位是3个部位为(N-1)时,2个部位为(N-2)的偏心部104a~104b、104c~104d相互间的间隔尺寸A2形成为大于偏心滚轮113a~113d的高度尺寸E,并且,将夹装在这些偏心部相互间的中间隔板107B的厚度尺寸H2设定为小于偏心滚轮的高度尺寸E。将夹装在剩余部位的偏心部104b~104c相互间的中间隔板107A的厚度尺寸H1设定为小于剩余部位的偏心部104b~104c相互的间隔尺寸A1。
从以上的条件,可将中间隔板107A、107B的板厚做得更薄,并可缩短偏心部104a~104b、104b~104c、104c~104d相互间的间隔。结果,可获得对旋转轴104进行轴支承的主轴承109和副轴承111间的距离缩短化,抑制振摆回转,并提高可靠性及压缩效率。
即使在具有更多的压缩机构部的多缸旋转式压缩机中,通过应用上述的设定条件,可获得同样的作用和效果。
图15是第7实施形态的气缸的俯视图。
即,图15A是第1气缸108A的俯视图,图15B是第2气缸108B的俯视图,图15C是第3气缸108C的俯视图。任何气缸108A~108C都从同一中心轴形成相同直径的内径部,并在相同位置设有相同尺寸形状的叶片室115、排出缺口30及吸入孔140。
如此,通过将各气缸108A~108C作成全部相同的结构,从而可通用化,降低成本。
图16是表示第8实施形态的气缸的俯视图。
这里,除了以相同的形状尺寸设置叶片室115和吸入孔140外,在气缸108的侧面设有凹陷部145,以收容排出阀机构146。
例如,在具有图9所示的第1~第3压缩机构部102A~102C的压缩机T0中,采用构成中央部的第2压缩机构部102B的第2气缸108B,在具有图12所示的第1~第4压缩机构部102A~102D的压缩机T3中,采用构成内侧的第2压缩机构部102B和第3压缩机构部102C的第2气缸108B及第3气缸108C。
即,若要将在各气缸室108A~108C(108D)中被压缩而上升到规定压力后的气体排出到密闭壳体101内,对于最上部和最下部的压缩机构部102A、102C(102D)来说通过阀盖a、b就可容易地排出,但对于当中的压缩机构部102B(102C)就难以排出,故在各自的气缸周面设置排出阀机构146,可顺利地从此处排出。不增加零件个数就可形成排出结构,可提供价廉的压缩机。
图17是第9实施形态的旋转轴的俯视图。
与旋转轴104设成一体的第1~第3偏心部104a~104c形成互相120°等间隔配置的结构。即,以第1偏心部104a为基准,第2偏心部104b偏心设置在错开120°的位置上,第3偏心部104c再偏心设置在错开120°的位置上。
旋转轴104每旋转1次,就进行3次压缩行程并将气体排出,可抑制压缩行程中的扭矩变动,可提供低振动、高可靠性的多缸旋转式压缩机。
图18是第10实施形态的多缸旋转式压缩机的纵剖视图。
这里,在具有第1~第3压缩机构部102A~102C的基础上,构成第1压缩机构部102A和第3压缩机构部102C的偏心部104a、104c设成互相相同的方向且以相同的量偏心,构成第2压缩机构部102B的偏心部104b向相反方向偏心。
从储气筒121伸出2根吸入管118b、118c,这点没有变化,一个吸入管118b贯通密闭壳体101而直接与第2压缩机构部102B的气缸108B连接,另一吸入管118c从储气筒121伸出后分歧出一个分歧吸入管118a。分歧吸入管118a与第1压缩机构部102A的气缸108A连接,吸入管118c与第3压缩机构部102C的气缸108C连接。
因此,与储气筒121连接的一个吸入管118c和分歧吸入管118a将低压的蒸发冷媒导入旋转角度作成相同的气缸室114a、114c,其结果,阻止压缩能力的下降,并可获得储气筒121的小型化和简单化。
在以上说明的实施形态中,说明了3缸式或4缸式的压缩机,但并不限于此,还可适用于具有5缸或其以上数量气缸的所有的多缸旋转式压缩机,这是不言而喻的。
产业上的实用性
本发明是将3组以上的压缩机构部与旋转轴连接的多缸旋转式压缩机,可获得减小随旋转轴旋转引起的旋转轴振摆回转、提高压缩效率的效果。
另外,在保持压缩能力的基础上可获得吸入通道的简单化,于是起到给储气筒带来小型化的效果。
此外,不需要分割滚轮,可将偏心部相互间隔尽量缩短化,可提高装配性和可靠性及压缩效率。
Claims (7)
1.一种多缸旋转式压缩机,是在密闭壳体内收容轴支承在轴承上的旋转轴和与该旋转轴连接的电动机部及3组以上的压缩机构部而成,其特征在于,
所述压缩机构部具有:收容有设在所述旋转轴上的偏心部及与该偏心部嵌合的滚轮并使它们偏心旋转自如的气缸室;含有该气缸室的气缸;设在该气缸中、前端缘与所述滚轮的周面抵接并将气缸室一分为二的叶片,
所述各压缩机构部的各滑动部的间隙中至少一个滑动部的间隙被设定成:不与轴承接触的压缩机构部大于与轴承接触的压缩机构部。
2.如权利要求1所述的多缸旋转式压缩机,其特征在于,不与所述轴承接触的压缩机构部的气缸的高度尺寸设定成小于与所述轴承接触的压缩机构部的气缸的高度尺寸。
3.如权利要求1所述的多缸旋转式压缩机,其特征在于,不与所述轴承接触的压缩机构部的偏心部的偏心量设定成大于与所述轴承接触的压缩机构部的偏心部的偏心量,且嵌合在不与轴承接触的压缩机构部的偏心部上的滚轮的外径设定成小于嵌合在与轴承接触的压缩机构部的偏心部上的滚轮的外径。
4.如权利要求1所述的多缸旋转式压缩机,其特征在于,所述偏心部中至少2个偏心部的偏心方向为相同,
将收容这些偏心方向相同的偏心部的各气缸室与所述储气筒予以连通的所述吸入通道互相共有一部分地形成。
5.如权利要求1所述的多缸旋转式压缩机,其特征在于,当将所述各压缩机构部的数量设为N、所述偏心部的相互间部位是(N-1)时,(N-2)个部位的偏心部相互的间隔尺寸形成为大于所述滚轮的轴向长度尺寸,且夹装在这些偏心部相互间的中间隔板的厚度尺寸设定成小于所述滚轮的轴向长度尺寸,
剩余部位的偏心部相互的间隔尺寸形成为小于滚轮的轴向长度尺寸,且夹装在这些偏心部相互间的中间隔板的厚度尺寸设定成小于剩余部位的偏心部相互的间隔尺寸。
6.一种多缸旋转式压缩机,构成制冷循环,通过吸入通道连接储气筒,在密闭壳体内收容旋转轴和与旋转轴连接的电动机部及3组以上的压缩机构部,其特征在于,
所述各压缩机构部具有:收容有与所述旋转轴设成一体的3个以上的偏心部和与各自的偏心部嵌合的滚轮、并使它们偏心旋转自如的、通过所述吸入通道而与所述储气筒连通的气缸室;包含该气缸室的气缸;设在该气缸中、前端缘与所述滚轮的周面抵接并将气缸室一分为二构成吸入室和压缩室的叶片,
至少2个偏心部的偏心方向为相同,
将收容这些偏心方向相同的偏心部的各气缸室与所述储气筒连通的所述吸入通道互相共有一部分地形成。
7.一种多缸旋转式压缩机,在密闭壳体内收容旋转轴和与该旋转轴连接的电动机部及3组以上的压缩机构部,其特征在于,
所述压缩机构部具有:收容有与所述旋转轴设成一体的3个以上的偏心部和与各自的偏心部嵌合的滚轮、并使它们偏心旋转自如的气缸室;包含该气缸室的气缸;设在该气缸中、前端缘与所述滚轮的周面抵接将气缸室一分为二构成吸入室和压缩室的叶片;以及夹在所述气缸相互间的中间隔板,
当将所述压缩机构部的数量设为N、所述偏心部相互间部位是(N-1)时,(N-2)个部位的偏心部相互的间隔尺寸形成为比所述滚轮的轴向长度尺寸大,夹在这些偏心部相互间的中间隔板的厚度尺寸设定为小于所述滚轮的轴向长度尺寸,
剩余部位的偏心部相互的间隔尺寸形成为小于滚轮的轴向长度尺寸,夹装在这些偏心部相互间的中间隔板的厚度尺寸设定为小于剩余部位的偏心部相互的间隔尺寸。
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