CN1295196A - 封闭型旋转压缩机 - Google Patents
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Abstract
一种封闭型旋转压缩机,包括压缩机构部、电机和封闭容器,压缩机构部具有压缩装置、回转轴和轴承,压缩装置具有气缸体、活塞和叶片,气缸体采用烧结金属,设有气缸孔和叶片槽,封闭容器内装有压缩机构部和电机,压缩机构部除了气缸体以外的区域与封闭容器焊接固定,气缸体分为第1和第2气缸体,由对同一形状的烧结成形坯料的机械加工形成,由此可减少加工工数,实现零件通用化,降低成本。
Description
本发明涉及封闭型旋转压缩机,特别是涉及其气缸体的结构。
图11为传统的封闭型旋转压缩机。在封闭容器101内装有旋转式压缩机构部102。旋转式压缩机构部102包括:气缸体103a、103b、活塞104a、104b、叶片、回转轴105、主轴承107和副轴承108。活塞104a、104b在气缸内偏心回转。叶片与活塞104a、104b前端连接而作往复运动,将气缸区分为高压室和低压室。回转轴105驱动活塞104a、104b。主轴承107和副轴承108将气缸体103a、103b的轴向两端夹持,支承回转自如的回转轴105,主轴承107位于电机106一侧,副轴承108位于与电机相反的一侧。在该传统例中,上下设置两个压缩装置,两个压缩装置之间隔着中板109。缸体103a、103b为铸铁件。压缩机构部102通过上部的气缸体103a点焊固定在封闭容器上。
然而,在这种以往的封闭型旋转压缩机中,为制作气缸体,必须通过机械加工在铸铁件上实施许多工序,包括钻许多孔和攻丝的工序、加工表面的工序等,会使成本增高。特别是从双气缸的旋转压缩机需要两个气缸体,且上气缸体与下气缸体的形状不同,故加工气缸体的成本很高。
本发明的目的在于提供可减少加工工序并可降低成本的压缩机。
本发明的封闭型旋转压缩机包括:压缩机构部、电机和封闭容器。压缩机构部设置压缩装置、回转轴和轴承。所述压缩装置设有气缸体、活塞和叶片,所述气缸体设有气缸孔和叶片槽,所述轴承在堵住气缸孔端面的同时支承所述回转轴。在封闭容器内装有所述压缩机构部和所述电机。所述气缸体采用烧结金属。所述压缩机构部在除了所述气缸体之外的区域,通过焊接固定在所述密封容器上。
本发明的封闭型旋转压缩机的制造方法包括:
(a)使用烧结金属、使气缸体的烧结成形坯料成形的工序、
(b)将过所述压缩机构部的除了所述气缸体以外的区域和封闭容器焊接、以将所述压缩机构部固定在封闭容器上的工序。
最好所述烧结金属是烧结铁。
最好所述气缸体具有第1气缸体和第2气缸体,且所述第1气缸体与所述第2气缸体通过对同一形状的烧结成形坯料进行的机械加工而成形。
采用该结构,可减少加工工序和实现坯料零件通用化,提供低成本的压缩机。另外,不仅可通过烧结成形模铸第1气缸体与第2气缸体两个气缸体,而且可将烧结成型坯料的形状制成同一形状。由此,可减少加工工序和实现坯料零件通用化,提供低成本的压缩机。
对附图的简单说明
图1为本发明实施例整体结构的双气缸封闭型旋转压缩机的纵剖视图。
图2为图1实施例的双气缸封闭型旋转压缩机的上部气缸附近的横剖视图。
图3表示本发明第1实施例的气缸体烧结成型坯料。
图4(A)和(B)为图3的台肩面形状局部放大剖视图。
图5表示本发明第2实施例的气缸体烧结成型坯料。
图6为使用本发明第2实施例烧结成型坯料的双气缸封闭型旋转压缩机的纵剖视图。
图7为本发明第3实施例的双气缸封闭型旋转压缩机的纵剖视图。
图8表示本发明第4实施例的气缸体烧结成型坯料。
图9表示本发明第5实施例的气缸体烧结成型坯料。
图10表示本发明第6实施例的气缸体烧结成型坯料。
图11为传统的双气缸封闭型旋转压缩机的纵剖视图。
本发明一实施例的封闭型旋转压缩机包括:压缩机构部、电机和封闭容器。所述压缩机构部设有压缩装置、回转轴、主轴承和副轴承。所述压缩装置设有气缸体、活塞和叶片。所述气缸体设有气缸孔和沿径向与气缸孔连接的叶片槽。所述活塞在气缸孔内偏心回转。所述叶片与活塞连接并在叶片槽内往复运动。所述回转轴具有使活塞错开180度相位后进行驱动的偏心部。所述主轴承和副轴承在堵住气缸孔端面的同时支承回转轴。在所述封闭容器内装有压缩机构部和电机。气缸体采用烧结铁。压缩机构部在除了气缸体以外的区域与封闭容器焊接固定。采用这种结构,不仅可通过烧结将两个气缸体成型,而且还可将该烧结成型坯料的形状制成同一形状。由此,可减少加工的工序和实现零件通用化,提供低成本的压缩机。
本发明一实施例的封闭型旋转压缩机制造方法包括:
(a)使用烧结金属,使气缸体的烧结成形坯料成形的工序,
(b)将所述压缩机构部的除了所述气缸体以外的区域与封闭容器焊接、以将压缩机构部固定于所述封闭容器上的工序。
最好所述封闭型旋转压缩机还设置中板。气缸体具有第1气缸体和第2气缸体。所述中板设置在第1气缸体与第2气缸体之间。第1气缸体和第2气缸体具有同一形状的烧结成型坯料。采用这种结构,就不再需要两种金属模具,成型坯料可通用,可降低成本。
最好气缸体的烧结成形坯料具有成形的气缸孔和叶片槽。采用这种结构,成型坯料可通用,不再需要制作两种金属模具,因此可减少加工部分,降低成本。
最好具有供气缸体烧结成形坯料成形的安装孔。采用这种结构,成型坯料可通用,不需要制作两种金属模具,因此可减少加工部分,降低成本。
最好气缸体的烧结成形坯料具有成形后的吸入通道。采用这种结构,成型坯料可通用,不需要制作两种金属模具,因此可减少加工部分,降低成本。
最好气缸体的烧结成形坯料的吸入通道具有沿气缸孔轴向平行贯通的通孔、与通孔连通且向气缸孔开口的连通道以及从通孔中心开始一直开口到叶片槽位置的开口部,开口部的开口宽度小于通孔的直径。采用这种结构,可使用烧结金属模具使烧结成形坯料成型,并且,吸入通道具有十分宽畅的通道空间,且开口部位于叶片一侧,可提高体积效率。
最好压缩机构部设有吸入口,吸入口从封闭容器的外部吸入制冷剂气体,吸入口设置在主轴承、或中板、或副轴承上。采用这种结构,可使两个气缸体的吸入通道的形状相同,实现气缸体的通用化。
最好第1气缸体和第2气缸体是同一形状。采用这种结构,成型坯料可通用,不再需要制作两种金属模具,可降低成本。
最好第1气缸体和第2气缸体中的至少1个具有从封闭容器的外部吸入制冷剂气体的吸入口。采用这种结构,通过对吸入口的后加工,使成型坯料通用。
最好吸入口是径向贯通到气缸孔,该吸入口是在气缸体烧结成形坯料上通过从气缸体外侧的加工形成的机械加工孔。采用这种结构,可使成型坯料通用。
最好吸入口是在气缸体的烧结成形坯料上形成,其吸入孔是由机械加工形成的机械加工孔,从气缸体外侧与吸入通道的通孔连接,且不与气缸孔连接。采用这种结构,气缸体的烧结成形坯料可采用烧结金属模具制造,成型坯料可通用。不仅可获得十分宽畅的通道空间,而且开口部位于叶片一侧,可提高体积效率。
最好压缩机械部具有放出压缩制冷剂的吐出口。吐出口分别在主轴承和副轴承上形成。各自的吐出口是由机械加工形成的机械加工孔,吐出口从轴向看位于气缸孔的内侧和外侧,位于吐出口外侧部分的所述气缸体具有倾斜的缺口部。采用这种结构,虽上下气缸的吐出方向互不相同,但该部分可通过机械加工形成。因此,成型坯料可通用。而且不仅可获得十分宽畅的通道空间,同时开口部位于叶片一侧,可提高体积效率。
最好压缩机构部焊接固定在主轴承、或中板、或副轴承上。采用这种结构,气缸体可采用烧结铁。
最好第1气缸体和第2气缸体中的一个具有吸入口,吸入口具有沿径向与气缸孔贯通的通孔,吸入口从气缸体的外侧通过机械加工而开口,通孔在与吸入***叉的轴向形成,中板具有与通孔连通的连通孔,吸入口具有斜向的缺口部,缺口部使另一方气缸体的吸入口与连通孔连通。即,从一方气缸通向另一方气缸的通道就是轴向的通孔。采用这种结构,气缸体可使用烧结金属模具制造,可减少机械加工部分,降低成本。
最好是第1气缸体和第2气缸体中的一个具有吸入口,斜向的缺口部使另一方气缸体的吸入口与连通孔连通,斜向的缺口部在气缸体轴向长度的1/3~2/3范围内形成。采用这种结构,可确保合适的吸入通道空间,提供高效率的压缩机。
最好斜向的缺口部使另一方气缸体的吸入口与连通孔连通,斜向的缺口部与气缸孔的交叉线位于75°~90°范围。采用这种结构,可确保粉末成型冲压时的压制部,缺口形状可用烧结金属模具制造,可减少机械加工部分,降低成本。
本发明另一实施例的封闭型压缩机包括:压缩机构部、电机、封闭容器、中板和小舱室。所述压缩机构部设有压缩装置、回转轴、主轴承和副轴承。所述压缩装置设有气缸体和活塞。所述气缸体设有气缸孔和沿径向与气缸孔连通的叶片槽。所述活塞在气缸孔内偏心回转。所述叶片与活塞连接并在叶片槽内往复运动。所述回转轴具有使活塞错开180°相位后进行驱动的偏心部。所述主轴承和副轴承在堵住气缸孔端面的同时支承回转轴。所述封闭容器内装有压缩机构部和电机。气缸体采用烧结铁。压缩机械部在除了气缸体以外的区域与封闭容器焊接固定。气缸体设有第1气缸体和第2气缸体。中板设置在第1气缸体与第2气缸体之间。气缸体在气缸体的轴向端面上具有很细的通道。小舱室在气缸体的轴向端面,在设于主轴承或副轴承上的吐出口附近用细通道连接。小舱室形成于与主轴承或副轴承端面之间。采用这种结构,利用小舱室和通道产生的共鸣效果,可减小气缸内产生的压力脉动,降低噪音,其结果是可提供低噪音的压缩机。
最好小舱室是在烧结成形坯料时在气缸体的轴向端面上,通过细通道连通到吐出口的附近。采用这种结构,共鸣室(小舱室)可用烧结金属模具成形制造,减少加工部分和降低成本。
最好小舱室和细通道在烧结成形坯料时在气缸体的轴向端面上,用细通道与吐出口附近连通。采用这种结构,共鸣室(小舱室和通道)可用烧结金属模具成形制造,减少加工部分和降低成本。
最好小舱室和细通道在烧结成形坯料时在气缸体的轴向端面上,通过设在气缸体上的吐出缺口部和细通道与小舱室连通。采用这种结构,共鸣室(小舱室和通道)可用烧结金属模具成形制造,减少加工部分和降低成本。
最好烧结成形坯料时形成的细通道一端与小舱室连通,另一端到气缸孔的跟前为止。采用这种结构。共鸣室(小舱室和通道)可用烧结金属模具成形制造,减少加工部分和降低成本。
最好所述吐出缺口部是在气缸体上由机械加工形成,所述细通道在所述烧结成形坯料时形成,所述细通道一端与所述小舱室连通,所述细通道另一端与吐出缺口部连通。采用这种结构,共鸣室(小舱室和通道)可用烧结金属模具成形制造。减少加工部分和降低成本。
最好所述细通道在所述烧结成形坯料时形成,所述细通道一端与所述小舱室连通,所述细通道另一端与所述主轴承和所述副轴承中的一个上形成的所述吐出口连通。采用这种结构,共鸣室(小舱室和通道)可用烧结金属模具成形制造,减少加工部分和降低成本。
最好小舱室和细通道在烧结成形坯料时在气缸体的轴向端面上,形成小舱室和细通道,其一个端面上形成的细通道和小舱室被轴承封闭,另一个端面上形成的小舱室通过细通道连通到吐出口的附近。采用这种结构,可用通用的气缸体对应向上方吐出和向下方吐出的两种方式。因此,可实现零件通用化,降低成本。
最好小舱室和细通道在烧结成形坯料时在气缸体的轴向端面上,形成小舱室和细通道,其一个端面上形成的细通道和小舱室被轴承封闭,另一端面上形成的小舱室通过细通道连通到吐出口的附近。采用这种结构,可用通用的气缸体对应向上方吐出和向下方吐出两种方式。因此,可实现零件通用化,降低成本。
最好小舱室和细通道在烧结成形坯料在的气缸体的轴向端面上,形成小舱室和细通道,其一个端面上形成的细通道和小舱室被轴承封闭,另一端面上形成的小舱室通过细通道连通到吐出口的附近。采用这种结构,使用通用的烧结成形模材料可制造上方和下方两个气缸体,可实现零件通用化,降低成本。
本发明又一实施例的封闭型压缩机包括:压缩机构部、电机、封闭容器和中板。所述压缩机构部设有压缩装置、回转轴、主轴承和副轴承。所述压缩装置设有气缸体、活塞和叶片。所述气缸体设有气缸孔和沿径向与气缸孔连通的叶片槽。所述活塞在气缸孔内偏心回转。所述叶片与活塞连接并在叶片槽内往复运动。所述回转轴具有使活塞错开180°相位后进行驱动的偏心部。所述主轴承和副轴承在堵住气缸孔端面的同时支承回转轴。在所述封闭容器内装有压缩机构部和电机。气缸体采用烧结铁。压缩机构部在除了气缸体以外的区域与封闭容器焊接固定。气缸体具有第1气缸体和第2气缸体。中板设置在第1气缸体与第2气缸体之间。第1气缸体和第2气缸体具有同一形状的烧结成形坯料。气缸体的烧结成形坯料至少设有气缸孔和叶片槽。气缸体具有台肩面,该台肩面由使气缸孔与气缸体端面间的交叉线部及叶片槽与气缸体端面间的交叉线部稍许下陷的平坦部以及与其连续的斜面构成。台肩面就是其后因对气缸孔、叶片槽和端面进行切削或磨削加工而被除去的尺寸。采用这种结构,在形成压缩室的拐角部分不会留下台肩面。因此,可减少制冷剂的泄漏量,提供高效率的压缩机。
使用的制冷剂最好是二甲基氢酯碳(HFC)。使用的冷冻机油具有对HFC较少的相溶性。采有这种结构,即使在采用烧结制作大体积的气缸体而在空孔中残留有加工油时,具有很小极性的分子结构的冷冻机油也会与加工油溶合,因此,可防止加工油将毛细管等堵塞。
最好使用的冷冻机油是以硬质烷基苯为主体的合成油。采用这种结构,冷冻机油具有小极性的分子结构。因此,即使采用烧结制作大体积的气缸体而在空孔中残留加工油时,冷冻机油也能与加工油溶合,因此可防止冷冻机油将毛细管等堵塞。
下面参照附图说明本发明实施例的整体结构。
图1为本发明一实施例的双气缸封闭型旋转压缩机的纵剖视图。图2为气缸附近的横剖视图。先使用这些图说明本发明一实施例的双气缸封闭型旋转压缩机的基本结构及动作。
在图1中,在封闭容器1内设有电机部2和压缩机构部3。电机部2具有固定在封闭容器1内侧的定子4和通过电流流动回转的转子5。转子5被固定在回转轴6上。
压缩机构部3具有配置在上部的第1压缩装置3a和配置在下部的第2装置3b。如图2的横剖视图所示,这些压缩装置3a、3b具有气缸体7、偏心配置在气缸体7的气缸孔8内的活塞9、以及***气缸体7的叶片槽10内、与活塞9连接进行往复运动的叶片11。
第1压缩装置3a与第2压缩装置3b由中板12隔开,各自独立。回转轴6分别贯通压缩装置,在与压缩装置3a、3b的第1、第2气缸体7a、7b对应的部位设有相互错开180°相位的偏心轴部13a、13b。偏心轴部13a、13b与气缸体7a、7b的第1、第2气缸孔8a、8b内配置的第1、第2活塞9a、9b嵌合。各活塞9a、9b因各偏心轴部13a、13b的回转而错开180°相位作偏心回转。回转轴6的两端回转自如地受电机部2一侧的主轴承14及其相反侧的副轴承15支承。主轴承14将配置在上部的第1压缩装置3a的气缸孔8a的端面堵住。同样,副轴承15将配置在下部的第2压缩装置3b的气缸孔8b的端面堵住。主轴承14和副轴承15形成一组轴承。
第1、第2气缸体7a、7b采用烧结铁制成,中间隔有中板12,使用贯通主轴承14和副轴承15的安装螺栓16固定成一体。压缩机构3用安装螺栓16将压缩装置3a、3b、中板12、回转轴5、主轴承14和副轴承15形成一体,在压缩机构3其伸出到封闭容器内周的主轴承14的外周部上,通过点焊固定在封闭容器1的内壁面上。以往大多数压缩机都是用气缸体通过点焊固定在封闭容器上。本实施例的气缸体7采用烧结合金制成。烧结合金含浸着油,而油会妨碍焊接。为此,压缩机构部3用主轴承14固定。因此主轴承14采用铸铁材料。
配置在上部的第1气缸体7a具有吸入口17,该吸入口17开有从气缸体7a侧面向着气缸孔8a沿径向贯通的开孔。吸入口17通过吸入套筒18和吸入管19与封闭容器1的外面连通,成为压缩机吸入空气的进口。
从吸入口17进入的吸入空气的一部分直接被上部的气缸孔8a吸入并压缩。至于通向下方第2气缸体7b的吸入通道,在气缸体7a上与吸入口17交叉设有轴向的通孔(连通孔)20,该吸入通道从开设于与中板12相同位置上的孔20c通过连通的斜向缺口20b与设在气缸体7b上的气缸孔8b连接。(在本发明中,有关吸入通道有若干个实施例,故吸入通道详细的作用效果在后面一并说明)。缺口20b一直到达气缸体7b的中央部,吸入气体从这里进入气缸孔8b被压缩。
在气缸孔8a、8b内被压缩的制冷剂气体隔着吸入口17和叶片11,经过相反侧的吐出缺口21,并从主轴承14和副轴承15的吐出口22经过吐出阀,向吐出***24a~24b放出。在此,被第1压缩装置3a压缩的气体向上方吐出,被第2压缩装置3b压缩的气体向下方吐出。为此,设在气缸体上的吐出缺口21在气缸体7a、7b上分别呈逆向状态。
吐出口22配置在气缸孔8的大致一半的位置,吐出缺口21通常是将该吐出口22上的气缸体7斜向切除。也可根据吐出口22的位置和制冷剂的循环量不设吐出缺口21。
在气缸体7的端面采用烧结模使由小舱室25和细通道26构成的共鸣室成型。细通道26与吐出缺口21连通。气缸体7端面的小舱室25被主轴承14或副轴承15盖住,成为具有一定容积的舱室。该舱室具有气缸容积的约0.3~5到5%的容积,其作用是减小气缸内部产生的压力脉动,提供低噪音的压缩机。在无吐出缺口21时,细通道26的一端在吐出口开口。
向下部的吐出***24b吐出的制冷剂气体经由开设在气缸体7上的吐出通孔27,在上部的吐出***24a内与被气缸体7a压缩的制冷剂气体合流,然后向封闭容器内吐出。该气体可将电机2冷却。从封闭容器1上部的吐出管28吐出。
下面说明本发明的典型实施例。
(典型实施例1)
图3为第1实施例的气缸体7的烧结成型坯料31a的横剖视图。烧结成型坯料31a设有大致在中央部形成的气缸孔8,并形成与该气缸孔8连接的径向叶片槽10。在与叶片槽10相反的方向形成加工基准孔32。烧结成型坯料31a的村质采用铁质烧结材料。将铁质的合金粉末装入图3形状的金属模具并沿轴向(与纸面垂直)冲压,然后进行烧固。以此方法制造烧结成型坯料31a。
为将粉末冲压结实,在烧结成型坯料31a的外周设有图3所示的称为台肩面33的小阶梯部。图4(A)为图3的4A-4A线剖视图。图4(b)为图3的4B-4B线剖视图。如图4(A)、(B)所示,台肩面33的最外周设有相对端面34稍许下陷的平坦部35,平坦部35与端面34由斜面36连接。气缸体7外周的台肩面形状较大,气缸孔8和叶片槽部10上的台肩面形状较小。
为确保烧结成型坯料31a烧结后的气密性,要对烧结成型坯料31a进行蒸气处理。然后,通过机械加工在本实施例的烧结成型坯料31a上对气缸孔8的内径、叶片槽以及端面34进行成形加工。
烧结成型坯料31a的加工尺寸精度约为0.2mm,因此,与铸铁材料相比,无需粗加工,加工余量也少,可降低机械加工成本。另外,在双气缸封闭型旋转压缩机中,如前所述,两个气缸体7a、7b形状各不相同,但由于烧结成型坯料31a设有基本的叶片槽10和气缸孔8,因此,金属模具可通用化,提高生产效率。
如图4的双点划线所示,气缸孔8和叶片槽部10的加工余量尺寸最大限度可到无台肩面的程度。这一部分由于角部成为高压和低压的密封部,因此以无台肩面为好。但增大加工余量时会增加材料费和加工成本。为此,最好是外侧的台肩面较大,内侧(气缸孔、叶片槽)的台肩面较小,并且在兼顾金属模具寿命的前提下尽量缩小内侧的台肩面。
(典型的实施例2)
图5为本发明第2实施例的气缸体7的烧结成型坯料31b。与图3的实施例相比较,在烧结成型坯料31b上成形安装孔37和吐出连通孔27。为使双气缸封闭型旋转压缩机的上下安装孔37通用,最简单的结构是安装螺栓16贯通两个气缸体7a、7b,主轴承14或副轴承15上有攻丝孔,成本优势极大,但长螺栓的组装性较差。为此,攻丝下孔由烧结成型坯料31b成型,组装时在上下的气缸体7a~7b上攻出螺孔。从而提高组装性。
在本实施例中,烧结成型坯料31b设有吸入通道20。吸入通道20具有沿气缸孔8轴向平行的通孔38、与该通孔38连接且向气缸孔8开口的连通道39、以及开口宽度小于通孔38的直径且从通孔38的中心向叶片槽10附近开口的开口部40。这些都是轴向贯通。因此,可实现烧结成型坯料31a的粉末成型。并且,在确保充分的通道面积的状态下,将开口部设置在叶片一侧,可提高体积效率。
图6为使用该烧结成型坯料31b的双气缸封闭型旋转压缩机的纵剖视图。在相当于通孔38的位置上在中板12上形成孔20c。由此使第1和第2气缸体7a、7b的烧结成型坯料31b可通用,提高生产效率。由于将烧结成型坯料31b通用于气缸体7a、7b,故在气缸体7a上形成从封闭容器1的外部吸入制冷剂气体的吸入口17。此时,面向通孔38,通过机械加工从气缸体7a外侧开孔,形成吸入口17。该吸入口17也可贯通到气缸孔8a。当吸入口17一直到达所述轴向的通孔38位置为止时,可进一步提高体积效率。
(典型的实施例3)
图7为第3实施例的双气缸封闭型旋转压缩机的纵剖视图。如图7所示,在双气缸封闭型旋转压缩机中,在主轴承14上设有从封闭容器1的外部吸入制冷剂气体的吸入口17,从该吸入口将吸入气体分支。由此,不仅烧结成型坯料31b,而且加工后的成品气缸体7也可通用,可提供生产效率更高的压缩机。吸入口17不仅在主轴承14上,而且设置在副轴承15、中板12上时也可获得同样的效果。不过,吸入口17设置在副轴承15上时最好采用模型压缩机的结构。
(典型的实施例4)
图8为本发明第4实施例的气缸体7的烧结成型坯料31c。设有其它形式的吸入通道。因图1已经表示了使用该烧结成型坯料31c的实施例的双气缸封闭型旋转压缩机的纵剖视图,故在此只说明与图5不同之处。图8的烧结成型坯料31c作为图1的上部的第1气缸体7a使用。在烧结成形坯料31c上,形成用实线表示的气缸孔8、叶片槽10、安装孔37、基准孔32和吐出连通孔27。用虚线表示的吸入通道20的轴向通孔和吸入孔17是随后通过机械加工形成的。由此构成气缸体7a。在如图1所示的吸入通道的结构中,气缸体7a与气缸体7b的吸入通道形状不一样。但本实施例的7a、7b只有通用部分是由烧结成型坯料成形的,因此,可提高生产效率。
另外,如图1所示,下气缸体7b的吸入口设有斜向的缺口20b。该缺口被切开到气缸体7b的中央部为止,吸入气体从这里进入气缸孔8b被压缩。该缺口20b最好是确保合适的开口面积,并位于叶片的附近。由此可提高体积效率。因此,缺口20b最好是纵向细长形状。另外,最好将从上方流入的气体顺利地引向气缸孔8内,这样可减小流体阻力,防止吸入气体过热。提高体积效率。综合以上要求,应形成延伸到气缸体7b轴向长度1/3~2/3区域的斜向缺口。
另外,由于斜向的缺口20b必须改变加工件的方向,因此机械加工困难。为了牺牲气缸体7a~7b的坯料的通用性,以在烧结成型坯料的状态下成形该缺口20b,有必要将与图1所示的缺口底部41即气缸孔8的交叉线设定在75°~90°范围内。由此,可在冲压时对粉末施加压力,可防止成型品密度降低。
(典型的实施例5)
图9为本发明第5实施例的气缸体7的烧结成形坯料31c。在这里,对本实施例的气缸体7的吐出口周边部作一说明。用实线表示的烧结成型坯料31d与其它实施例一样,设有气缸孔8、叶片槽10、安装孔37、基准孔32和吐出连通孔27。叶片槽10左侧的虚线的圆表示设在主轴承14或副轴承15上的吐出口22的位置。该圆的靠气缸体一侧的半圆是吐出气体的通道,是在气缸体7上斜向切出的吐出缺口21。如图1所示,上下气缸体7a、7b各自的吐出方向不一致,因此,该缺口21不是用烧结成型坯料31d形成,而是通过后面的机械加工形成,由此构成气缸体7a、7b。
在该缺口21附近的气缸体7的端面上,使用烧结模型较浅地形成具有小舱室25和细通道26的共鸣室。细通道25与吐出缺口21连通。气缸体7端面的小舱室25由主轴承14或副轴承15盖住,形成具有一定容积的空间。该小舱室具有气缸容积约0.3~5%范围的容积,具有降低气缸内部产生的压力脉动的作用,提供低噪音的压缩机。
不过,细通道26也可通过机械加工形成,包括:一直通向气缸孔8跟前的模型成形工序和随后通过机械加工形成吐出缺口21的工序,并使它们连通。即,首先在气缸体的两端面上,使用烧结模型形成由小舱室25和细通道26构成的共鸣室,然后只在使用的吐出方向加工缺口,与共鸣室连通。另一方用轴承盖住成为密室。因此,在气体向上方吐出和向下方吐出时的两种场合,都能共同使用气缸体7的烧结成型坯料31d。其结果,可提供生产效率高的压缩机。
采用这种结构,不仅可使双活塞时的上下气缸体通用化,而且即使在1个活塞的压缩机中,也可实现向上方吐出的压缩机与向下方吐出的压缩机的零件通用化。
(典型的实施例6)
图10为本发明的第6实施例的气缸体7的烧结成型坯料31e。本实施例与图9的实施例相比较,未形成吐出缺口21。本实施例只对与图9的不同之处作出说明。在图10中,与图9一样,虚线的圆表示设在主轴承14或副轴承15上的吐出口22的位置。在该吐出口22附近的气缸体7的端面上,使用烧结模型较浅地形成由小舱室25和细通道26构成的共鸣室。从小舱室引出的细通道由金属模成形,一直通向气缸孔8的跟前为止。该通道与虚线的吐出口22连通。图10与图9的不同之处在于没有吐出缺口21。由于吐出口22位于靠气缸孔8一侧的方向,因此在能力小(流动的制冷剂气体量少)的压缩机中,即使不形成吐出缺口,也不会发生大的流动阻力。
采用这种压缩机,也与图9所述的一样,可预先在气缸体7的两端面上,使用烧结模型成形方法形成由小舱室25和细通道26构成的共鸣室。只在使用的吐出方向上形成吐出口22,与共鸣室连通,另一方用轴承盖住成为密室。因此,在向上方吐出和向下吐出的两种场合,都能共用相同的气缸体7,提供生产效率高的压缩机。
采用这种结构,不仅可使双活塞时的上下气缸体通用化,而且即使在1个活塞的压缩机中,也可实现向上方吐出的压缩机与向下方吐出的压缩机的零件通用化。
在本实施例中,使用的制冷剂和冷冻机油42不作特别限定。例如,使用的制冷剂为二甲基氢醌碳(HFC)。使用的冷冻机油42为具有小极性的分子结构。采用这种材料时,可通过烧结制作大体积的气缸体,即使在空孔处残留加工油等,小极性分子结构的冷冻机油42也会与加工油溶合。因此,可防止堵塞毛细管等。
譬如,所用的冷冻机油42为以硬质烷基苯为主体的合成油。在这种场合,冷冻机油具有小极性的分子结构。因此,在用烧结方法制造大体积气缸体时,即使空孔中残留加工油等,冷冻机油42也会与加工油溶合。因此,可防止堵塞毛细管等。
综上所述,采用本发明的结构,可获得如下效果。
可提供加工的工序数少、成本低的封闭型压缩机。压缩机构部与封闭容器之间的固定部是除了气缸体以外的其它构件,采用如此结构就可使用不易焊接的烧结铁来制造气缸体,因此可减少气缸的加工工数和降低成本。可使用通用的相同金属模具来制造两个气缸体,故可降低成本。采用本发明的吸入通道,可提高体积效率。通过设置作为共鸣室的小舱室,可降低噪音。采用在形成压缩机的角部不留台肩面的结构,可防止制冷剂泄漏,提供高效率的压缩机。即使气缸体由烧结制作而成,也可防止因冷冻机油和加工油引起的毛细管堵塞。
Claims (49)
1.一种封闭型旋转压缩机,其特征在于,包括:
(a)设有压缩装置、回转轴、主轴承、副轴承的压缩机构部,
所述压缩装置具有气缸体、活塞、叶片,
所述气缸体设有气缸孔、叶片槽,
所述叶片槽沿径向与所述气缸孔连通,
所述活塞在所述气缸孔内偏心回转,
所述叶片与所述活塞连接并在所述叶片槽内往复运动,
所述回转轴具有使所述活塞错开180°相位后进行驱动的偏心部,
所述主轴承和所述副轴承在堵住所述气缸孔端面的同时支承所述回转轴,
(b)电机,
(c)装有所述压缩机构部和所述电机的封闭容器,
所述气缸体采用烧结铁,
所述压缩机构部在除了所述气缸体以外的区域与所述封闭容器焊接固定。
2.如权利要求1所述的封闭型旋转压缩机,其特征在于,
所述压缩机构还设有中板,
所述气缸体具有第1气缸体和第2气缸体,
所述中板设置在第1气缸体与第2气缸体之间,
所述第1气缸体与所述第2气缸体通过对同一形状烧结成形坯料的机械加工形成。
3.如权利要求2所述的封闭型旋转压缩机,其特征在于,所述气缸体的烧结成形坯料设有已成形的气缸孔和叶片槽。
4.如权利要求3所述的封闭型旋转压缩机,其特征在于,所述气缸体的所述烧结成形坯料还设有已成形的安装孔。
5.如权利要求3所述的封闭型旋转压缩机,其特征在于,所述气缸体的烧结成形坯料还设有已成形的吸入通道。
6.如权利要求5所述的封闭型旋转压缩机,其特征在于,所述吸入通路包括:与所述气缸孔沿轴向平行贯通的通孔,
与所述通孔连接且向所述气缸孔开口的连通道,
从所述通孔的中心一直延伸到所述叶片槽附近位置的开口部,
所述开口部的开口宽度小于所述通孔的直径。
7.如权利要求6所述的封闭型旋转压缩机,其特征在于,所述压缩机构部具有吸入口,
所述吸入口从所述封闭容器的外部吸入制冷剂气体,
所述吸入口在由所述主轴承、所述中板和所述副轴承构成的群体中选择至少1个形成。
8.如权利要求7所述的封闭型旋转压缩机,其特征在于,所述第1气缸体与所述第2气缸体形状相同。
9.如权利要求6所述的封闭型旋转压缩机,其特征在于,所述第1气缸体与所述第2气缸体中的至少1个具有从封闭容器外部吸入制冷剂气体的吸入口。
10.如权利要求9所述的封闭型旋转压缩机,其特征在于,
所述吸入口具有与气缸孔径向贯通的孔,
所述孔是通过从气缸体外侧的加工在所述气缸体的所述烧结成形坯料上形成的机械加工孔。
11.如权利要求9所述的封闭型旋转压缩机,其特征在于,
所述吸入口具有在所述气缸体的所述烧结成形坯料上形成的孔,
所述孔是通过机械加工形成的机械加工孔,
所述孔在所述吸入口处从气缸体外侧与所述吸入通道的所述通孔连通,且不与所述气缸孔连通。
12.如权利要求1所述的封闭型旋转压缩机,其特征在于,所述压缩机构部设有放出压缩制冷剂的吐出口,
所述吐出口具有在所述主轴承上形成的第1吐出口和在所述副轴承上形成的第2吐出口,
所述吐出口是通过机械加工形成的机械加工孔,
所述吐出口从轴向看位于所述气缸孔的内侧和外侧,
位于所述吐出口外侧部分的气缸体具有倾斜的缺口部。
13.如权利要求1所述的封闭型旋转压缩机,其特征在于,所述压缩机构部与由所述主轴承、所述中板、所述副轴承构成的群体中选择的至少1个焊接固定。
14.如权利要求2所述的封闭型旋转压缩机,其特征在于,
所述第1气缸体与所述第2气缸体中的1个具有吸入口,
所述吸入口具有与所述气缸孔沿径向贯通的通孔,
所述吸入口通过机械加工从所述气缸体外侧切开,
所述通孔沿与所述吸入***叉的轴向形成,
所述中板具有与所述通孔连通的连通孔,
所述吸入口具有斜向的缺口部,
所述缺口部在另一个所述气缸体的所述吸入口处与所述连通孔连通。
15.如权利要求14所述的密封型旋转压缩机,其特征在于,
所述斜向的缺口部在另一个所述气缸体的所述吸入口处与所述连通孔连通,
所述缺口部在所述气缸体的轴向长度的1/3~2/3范围内形成。
16.如权利要求15所述的封闭型旋转压缩机,其特征在于,所述斜向的缺口部与所述气缸孔间的交叉线位于75°~90°范围。
17.一种封闭型旋转压缩机,其特征在于,包括:
(a)设有压缩装置、回转轴、主轴承、副轴承的压缩机械部,
所述压缩装置具有气缸体、活塞、叶片,
所述气缸体设有气缸孔,叶片槽,
所述叶片槽沿径向与所述气缸孔连通,
所述活塞在所述气缸孔内偏心回转,
所述叶片与所述活塞连接并在所述叶片槽内往复运动,
所述回转轴具有使所述活塞错开180°相位后进行驱动的偏心部,
所述主轴承和所述副轴承在堵住所述气缸孔端面的同时支承所述回转轴,
所述气缸体具有第1气缸体和第2气缸体,
所述气缸体在所述气缸体的轴向端面上设有细通道,
所述主轴承和所述副轴承中的至少1个具有吐出口,
(b)电动机,
(c)装有所述压缩机构和所述电机的封闭容器,
所述压缩机构还具有中板,
所述中板设置在所述第1气缸体与所述第2气缸体之间,
所述气缸体采用烧结铁,
所述压缩机构部在所述主轴承上与所述封闭容器焊接固定,
所述气缸体还具有小舱室,
所述小舱室在所述主轴承与所述副轴承中的1个端面方向形成,
所述小舱室在所述气缸体的轴向端面上,通过所述细通道连通到所述吐出口的附近。
18.如权利要求17所述的封闭型旋转压缩机,其特征在于,所述小舱室(使用所述烧结成形坯料时)在所述气缸体的轴向端面上通过细通道连通到吐出口的附近。
19.如权利要求17所述的封闭型旋转压缩机,其特征在于,所述小舱室与所述细通道两者(使用烧结成形坯料时)在气缸体的轴向端面上形成,
所述小舱室通过所述细通道连通到所述吐出口的附近。
20.如权利要求17所述的封闭型旋转压缩机,其特征在于,
所述小舱室与所述细通道两者(使用烧结成形坯料时)在气缸体的轴向端面上形成,
所述气缸体具有吐出缺口部,
所述小舱室通过所述细通道与所述吐出缺口部连通。
21.如权利要求17所述的封闭型旋转压缩机,其特征在于,
所述小舱室与所述细通道两者(使用烧结成形坯料时)在气缸体的轴向端面上形成,
(在使用烧结成形坯料时形成的)所述细通道具有与小舱室连通的第1端和延伸到所述气缸孔跟前为止而不与气缸孔连通的第2端。
22.如权利要求20所述的封闭型旋转压缩机,其特征在于,
所述吐出缺口部是通过对所述气缸体进行机械加工形成的机械加工部,
(所述细通在使用烧结成形坯料时形成),
所述细通道具有与所述小舱室连通的第1端和连通到所述吐出缺口部的第2端。
23.如权利要求17所述的封闭型旋转压缩机,其特征在于,
所述小舱室与所述细通道两者(使用烧结成形坯料时)在所述气缸体的轴向端面上形成,
所述细通道(在使用烧结成形坯料时形成)具有与所述小舱室连通的第1端和与所述吐出口连通的第2端。
24.如权利要求17所述的封闭型旋转压缩机,其特征在于,
所述小舱室与所述细通道两者(使用烧结成形坯料时)在所述气缸体的轴向端面上形成,
所述小舱室具有形成被所述轴承闭锁的空间的第1端和在所述吐出口附近与所述细通道连通的第2端。
25.如权利要求2所述的封闭型旋转压缩机,其特征在于,
所述气缸体还设有小舱室和细通道,
所述小舱室与所述细通道两者(使用烧结成形坯料)在所述气缸体的轴向端面上形成,
所述小舱室具有被所述轴承闭锁的第1端和在吐出口附近与细通道连通的第2端。
26.一种封闭型旋转压缩机,其特征在于,包括:
(a)设有压缩装置、回转轴、主轴承、副轴承的压缩机构部,
所述压缩装置具有气缸体、活塞、叶片,
所述气缸体设有气缸孔、叶片槽,
所述叶片槽沿径向与所述气缸孔连通,
所述活塞在所述气缸孔内偏心回转,
所述叶片与所述活塞连接并在所述叶片槽内往复运动,
所述回转轴具有使所述活塞错开180°相位后进行驱动的偏心部,
所述主轴承和所述副轴承在堵住所述气缸孔端面的同时支承所述回转轴,
(b)电机,
(c)装有所述压缩机构部和所述电机的封闭容器,
所述气缸体采用烧结铁,
所述压缩机构部在所述主轴承上与所述封闭容器焊接固定,
所述气缸体通过对烧结成形坯料的机械加工形成,
所述烧结成形坯料设有台肩面部以及至少气缸孔和叶片槽,
所述台肩面具有平坦部和与所述平坦部连续的斜面,
所述平坦部将所述气缸孔与所述叶片槽的所述气缸体端面的交叉线部形成稍许下陷的形状,
所述台肩面具有其后将所述气缸孔和所述叶片槽端面切削加工除去后的尺寸。
27.如权利要求1所述的封闭型旋转压缩机,其特征在于,
所述压缩机构部还具有制冷剂和冷冻机油,
所述制冷剂含有二甲基氢醌碳,
所述冷冻机油有比二甲基氢醌碳小的相溶性。
28.如权利要求27所述的封闭型旋转压缩机,其特征在于,所述冷冻机油含有以硬质烷基苯为主体的合成油。
29.一种封闭型旋转压缩机,其特征在于,包括:
(a)设有压缩装置、回转轴、轴承的压缩机构部,
所述压缩装置具有气缸体、活塞、叶片,
所述气缸体具有气缸孔、叶片槽,
(b)电机,
(c)装有所述压缩机构部和所述电机的封闭容器,
所述气缸体采用烧结金属,
所述压缩机构部在除了气缸体以外的区域通过焊接固定在封闭容器上。
30.如权利要求29所述的封闭型旋转压缩机,其特征在于,
所述压缩机构还具有中板,
所述气缸体具有第1气缸体和第2气缸体,
所述中板设置在所述第1气缸体与所述第2气缸体之间。
31.如权利要求30所述的封闭型旋转压缩机,其特征在于,所述第1气缸体和所述第2气缸体通过对同一形状的烧结成形坯料的机械加工形成。
32.如权利要求29所述的封闭型旋转压缩机,其特征在于,
所述轴承具有吐出口,
所述气缸体还具有在所述轴承的端面方向形成的共鸣室,
所述共鸣室在所述气缸体的轴向端面上连通到所述吐出口的附近。
33.如权利要求32所述的封闭型旋转压缩机,其特征在于,
所述共鸣室具有小舱室和细通路,
所述小舱室通过所述细通道连通到所述吐出口的附近。
34.如权利要求29所述的封闭型旋转压缩机,其特征在于,所述烧结金属是烧结铁。
35.如权利要求30所述的封闭型旋转压缩机,其特征在于,
所述轴承具有主轴承、副轴承,
所述主轴承和所述副轴承以中板为中心相互反向设置。
36.如权利要求29所述的封闭型旋转压缩机,其特征在于,
所述轴承具有铸造金属,
所述铸造金属的所述轴承外周部焊接在所述封闭容器的内周面上。
37.一种封闭型旋转压缩机的制造方法,其特征在于,所述封闭型旋转压缩机包括:
(1)设有压缩装置、回转轴、轴承的压缩机构部,
所述压缩装置具有气缸体、活塞、叶片,
所述气缸体具有气缸孔、叶片槽,
所述轴承在堵住所述气缸孔端面的同时支承所述回转轴,
(2)电机,
(3)装有所述压缩机构部和所述电机的封闭容器,
所述制造方法包括:
(a)使用烧结金属将所述气缸体的烧结成形坯料成形的工序,
(b)将所述压缩机构部的除了所述气缸体以外的区域与所述封闭容器焊接、以将所述压缩机构部固定在所述封闭容器上的工序。
38.如权利要求37所述的制造方法,其特征在于,还包括:
(c)采用铸造金属形成所述轴承的工序,
将所述压缩机构部固定在所述封闭容器上的工序具有将所述轴承的外周部焊接于所述封闭容器内周部的工序。
39.如权利要求37所述的制造方法,其特征在于,
所述气缸体具有第1气缸体和第2气缸体,
所述轴承具有主轴承和副轴承,
所述主轴承由铸造金属制作成,
将所述压缩机构部固定在所述封闭容器上的工序具有将所述轴承的外周部焊接于所述封闭容器内周部的工序。
40.如权利要求37所述的制造方法,其特征在于,
所述气缸体具有第1气缸体和第2气缸体,
将所述气缸体的烧结成形坯料成形的工序包括:
使用第1铸造模具将第1烧结坯料成形的工序,
使用第2铸造模具将第2烧结材料成形的工序,
所述第1铸造模具与所述第2铸造模具的形状相同。
41.如权利要求37所述的制造方法,其特征在于,还包括对所述烧结成形坯料作机械加工、形成所述气缸体的工序。
42.如权利要求41所述的制造方法,其特征在于,
所述气缸体具有第1气缸体和第2气缸体,
将所述气缸体的烧结成形坯料成形的工序具有使用第1铸造模具将第1烧结坯料成形的工序和使用第2铸造模具将第2烧结成形坯料成形的工序,且所述第1铸造模具与所述第2铸造模具的形状相同,
对所述烧结成形坯料作机械加工以形成气缸体的工序包括,对所述第1烧结成形坯料作机械加工以形成所述第1气缸体的工序和对所述第2烧结成形坯料倭机械加工以形成所述第2气缸体的工序。
43.如权利要求37所述的制造方法,其特征在于,所述烧结成形坯料具有由气缸孔、叶片槽、安装孔、吸入通路构成的群体中选择的至少1个。
44.如权利要求37所述的制造方法,其特征在于,所述制造方法还包括通过机械加工在所述烧结成形坯料上形成吸入口的工序。
45.如权利要求37所述的制造方法,其特征在于,
所述气缸体具有由小舱室和细通道构成的共鸣室,
所述共鸣室在所述气缸体的烧结成形坯料的成形工序时形成。
46.如权利要求45所述的制造方法,其特征在于:
所述气缸体设有吐出缺口部,
所述方法还包括对所述气缸体机械加工以形成所述吐出缺口部的工序。
47.如权利要求37所述的制造方法,其特征在于,所述烧结金属是烧结铁。
48.如权利要求37所述的制造方法,其特征在于,所述压缩机构部具有二甲基氢醌碳制冷剂和硬质烷基苯冷冻机油。
49.如权利要求41所述的制造方法,其特征在于,
所述烧结成形坯料设有气缸孔和所述叶片槽,
所述烧结成形坯料还具有由在所述气缸体的外周端面上形成的平坦部和与所述平坦部连续的斜面构成的台肩面,
所述机械加工的工序具有对所述台肩面作切削加工、以将所述台肩面除去的工序。
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