專利名稱：渦旋壓縮機的制作方法
技術領域：
本發明總的來說涉及適用于冷凍機、空氣調節器等的渦旋壓縮機。
在密閉容器10內，設置有固定渦旋件12和搖動渦旋件14。固定渦旋件12與搖動渦旋件14分別具有形狀實質相同的板狀渦卷齒16、18，板狀渦卷齒16、18相互嚙合，在這些板狀渦卷齒16、18之間形成容積相對變化的壓縮室20。
固定渦旋件12通過圖中未示的多個螺栓固定在導向架22上，導向架22用燒嵌配合或焊接等方法固定于密閉容器10內壁上。在固定渦旋件12和導向架22所形成的內部空間，容納有搖動渦旋件14和位于該搖動渦旋件14下部位置的沿軸向支持搖動渦旋件14的順從構架24。
在搖動渦旋件14的臺板15的大致中央部，形成沿順從構架24內部延伸的中空圓筒輪轂26，該輪轂26通過軸承27可自由旋轉地與主軸28的上端部的曲軸29配合。
主軸28由馬達30旋轉驅動，馬達30借助于固定在該主軸28上的轉子31和固定在密閉容器10內壁上的定子32組成。主軸28向下方延伸，分別通過上部第一軸承34、第二軸承36可自由旋轉地軸支撐在順從構架24上，另外還通過下部第三軸承38可自由旋轉地軸支撐在副支架35上。進一步，在主軸28上，在曲軸29的下側通過燒嵌配合固定有主軸配重41，在轉子31上下面上固定有上配重42和下配重43。通過這三個配重41、42、43，使主軸28得到靜平衡和動平衡。另外，在圖中，44是玻璃密封的馬達供電用端子。
此外，為了防止搖動渦旋件14的自轉，在順從構架24上設置有歐氏聯軸節45。歐氏聯軸節45帶有分別保持90度相位差的2個爪46、47(在圖1中，為了便于理解，示出了爪46和爪47有180度的相位差。)，爪46分別與固定渦旋件12的臺板13上大致沿一條直線所形成的2個歐氏導向槽48自由往復滑動地配合，爪47分別與2個歐氏導向槽49自由往復滑動地配合，這2個歐氏導向槽49與歐氏導向槽48保持90度相位差，并且在搖動渦旋件14的臺板15上大體沿一條直線形成。由此，通過主軸28的曲軸29的旋轉驅動的搖動渦旋件14作不自轉的偏心旋轉運動。
順從構架24在外周的上下至少有2個圓筒面23、25，該圓筒面23、25分別沿半徑方向支持著導向架22上所形成的圓筒面33、35并與之配合。順從構架24和導向架22通過上下兩個密封部件37、39嵌合，通過該密封部件37、39對兩個部件24、22間所形成的構架空間50進行密封。
構架空間50與設置在順從構架24上的聯絡通路51連通，聯絡通路51的上端部在稍微有些擴徑，成為開口于順從構架24的上端面的開口部25。順從構架24的上端面成為止推軸承56，通過該止推軸承56，構成使搖動渦旋件14與其臺板15下面所形成的止推面58可自由滑動地壓接在一起并支持該搖動渦旋件14的結構。
在搖動渦旋件14的臺板15上設置有抽出孔53，其下端開口部54開口于止推面58，上端開口部55開口于上述壓縮室20。從而，抽出孔53的止推面一側的開口部54的結構為在正常運轉時，其構成的圓軌跡配置成能容納開口于順從構架24的止推軸承56面上的聯絡通路51的開口部52，通過搖動渦旋件14和順從構架24的密接地滑動，不向吸入壓力氣氛空間17中泄漏。
吸入壓力氣氛空間17設置在固定渦旋件12的臺板13的外周部，制冷劑氣體的吸入管19穿過密閉容器10壓入該空間17內。此外，臺板13上設置有受壓縮的制冷劑氣體的排出口21。排出口21與形成在固定渦旋件12和密閉容器10之間的高壓室40連通，并且，經過固定渦旋件12和導向架22的外周部上所設置的切槽組成的通路60，與導向架22下側的同樣的高壓室62連通。排出管64安裝在與高壓室26連通的密閉容器10上。
在密閉容器10的底部，儲存有例如冷凍機油等的潤滑油70，連接到上述主軸28的下端部的油管72插入該潤滑油70中。通過該油管72向上吸取的潤滑油70經過沿軸向貫穿主軸28的通油孔74，從上端開口部76導向曲軸29的軸承部27。進一步，潤滑該軸承部27的潤滑油70充滿搖動渦旋件14和順從構架24圍成的空間(輪轂部空間)78。
圖7是表示設在順從構架24上的壓力調節機構的局部斷面圖。
如圖7所示，在順從構架24上組裝有中間壓力調節閥80。中間壓力調節閥80由彈簧81關閉調節閥前流路82，調節閥前流路82與上述輪轂部空間78連通。此外，調節閥后流路83與閥室及臺板外周部空間即低壓的吸入壓力氣氛空間17連通。
下面，說明以往的渦旋壓縮機的基本動作。低壓吸入制冷劑從吸入管19進入由固定渦旋件12及搖動渦旋件14的相互嚙合的板狀渦卷齒16、18所形成的壓縮室20。由馬達30驅動的搖動渦旋件14在作偏心旋轉運動的同時，使壓縮室20的容積向中心部減少。通過該壓縮沖程，使吸入的制冷劑變成高壓，從固定渦旋件12的排出口21排到密閉容器10內。另外，在上述壓縮沖程中，壓縮途中的中間壓力的制冷劑氣體從搖動渦旋件14的抽出孔53經過順從構架24的通路60，導入構架空間50，維持該空間50的中間壓力氣氛。成為高壓的排出氣體在高壓氣氛下充滿密閉容器10，最終通過排出管64排放到壓縮機外部。
密閉容器10底部的潤滑油70，在密閉容器10內的高壓壓力的作用下，穿過主軸28的通油孔74，導入曲軸29的軸承部27。通過該軸承部27的節流作用成為中間壓力的潤滑油，充滿由搖動渦旋件14和順從構架24圍成的輪轂部空間78，經由將該空間78與低壓氣氛空間17連通的中間壓力調節閥80，導入低壓氣氛空間17，與低壓制冷劑氣體一起被吸入壓縮室20。經過壓縮沖程的潤滑油70與高壓制冷劑氣體一起，從排出口21向密閉容器10內開放，由此和制冷劑氣體分離，再返回到密閉容器的底部。此外，輪轂部空間78維持由中間壓力調節彈簧81的彈簧常數和調節閥前流路82的斷面面積之積所確定的壓差，設定成比低壓氣氛空間17只高于該壓差部分的中間壓力，因此，作用在搖動渦旋件14上的向下的力，通過該中間壓力，可部分地消除，達到減輕止推力的目的。
在順從構架24上，作用有作為圖中的向下的力，該力是通過壓縮作用使固定渦旋件12與搖動渦旋件14沿軸向分離的止推氣體力和通過輪轂部空間78的中間壓力使順從構架24與搖動渦旋件14分離的力的合力。
另一方面，也有作為向上的力作用著，該力是通過導入壓縮途中的制冷劑氣體而變成中間壓力氣氛的構架空間50的壓力將順從構架24與導向架22拉開的力和作用在暴露于導向架22下部的高壓氣氛中的部分上的壓力的壓力差的合力。
在正常運轉時，上述的向上的力設定成超過向下的力，因此，順從構架24由導向架22的圓筒面33、35對上下兩個嵌合的圓筒面23、25導向，使其向上方浮動。同樣地，搖動渦旋件14與順從構架24密接地滑動且向上浮動，使其板狀渦卷齒18與固定渦旋件12接觸而滑動。
此外，在啟動時或液體壓縮時等場合，上述止推氣體力變大，由于搖動渦旋件14通過止推軸承56強制地向下推壓順從構架24，因此，在搖動渦旋件14與固定渦旋件12的板狀渦卷齒18、16的齒尖與齒根產生比較大的間隙，避免了壓縮室20的異常壓力上升。把該動作稱作釋放動作，把所產生的間隙量稱作釋放量。
通過順從構架24與導向架22到沖突的距離控制該釋放量。
雖然發生在搖動渦旋件14上的傾倒力矩的一部分或全部，通過止推軸承56傳遞給順從構架24，但是，由于主軸28的第一軸承34承受的軸承負載與其反作用力的兩個合力、即通過順從構架24與導向架22的上下兩個圓筒面(23、33)、(25、35)承受的反作用力的合力所產生的力偶以抵消上述傾倒力矩的方式作用，所以，具有非常良好的正常運轉時的隨動穩定性及釋放動作穩定性。
但是，在以往的渦旋壓縮機中，在組裝順從構架和導向架時存在著下述缺陷。即順從構架必須是筆直地插入，哪怕是少許傾斜地插入，也會引起順從構架的卡住，一旦處于這種狀態，不管是以上的插入還是筆直地插入，都變得非常困難。而且，如果用木錘等叩擊強行插入順從構架時，往往會傷及圓筒嵌合面，或者又傷及密封部件或者切斷密封部件。進一步，將順從構架插入導向架后要旋轉，使相位相符合，這也是損傷密封部件等的原因。另外，也會引起忘記裝入密封部件的差錯發生。
發明揭示本發明就是為了解決上述課題而提出的，其目的是提供一種順從構架與導向架的組裝容易的渦旋壓縮機。即是說，本發明提供一種順從構架與導向架的正常組裝易于進行的渦旋壓縮機。
本發明的另一目的是，提供一種在插入順從構架的同時也能確定其相位的渦旋壓縮機。
本發明的權利要求1記載的渦旋壓縮機，包括設置在密閉容器內、固定在該密閉容器上所固定的導向架上的固定渦旋件；具有與該固定渦旋件的板狀渦卷齒嚙合、以便在與該固定渦旋件的板狀渦卷齒彼此之間形成壓縮室的板狀渦卷齒的搖動渦旋件；在上述的導向架內沿軸向支持該搖動渦旋件的順從構架，在上述順從構架與上述導向架上分別設置有沿半徑方向支持上述順從構架的至少兩個直徑不同的圓筒面，在該壓縮機中，采用當將上述順從構架插入上述導向架中時，從直徑小的上述圓筒面順次配合的結構。
于是，本發明的渦旋壓縮機，其特點是，規定了將順從構架插入導向架中時，使順從構架與導向架配合的位置順序。即是說，通過從直徑小的第一圓筒面順次配合，借助于第一圓筒面的引導作用，不僅順從構架的插入容易進行，而且很難傾倒。因此，可消除順從構架產生卡住的現象，能筆直、順利地插入順從構架。從而，易于順從構架和導向架的組裝。
本發明的權利要求2記載的渦旋壓縮機，在權利要求1記載的渦旋壓縮機中，其特征是，還包括用于密封上述順從構架與上述導向架之間形成的構架空間的至少兩個密封部件，在將上述順從構架插入上述導向架中時，上述的兩個圓筒面先配合，之后，使上述密封部件配合。
由于讓兩個圓筒面先配合之后，再使上述密封部件配合，所以能一邊對密封部件筆直地導向，一邊使其逐漸地配合，可防止對密封部件造成的損傷。
本發明的權利要求3記載的渦旋壓縮機，在權利要求2記載的渦旋壓縮機中，其特征是，還設置有上述順從構架的相位確定裝置，在將上述順從構架插入上述導向架中時，借助于上述相位確定裝置約束上述順從構架相對于上述導向架的相位之后，使上述密封部件配合。
借助于相位確定裝置，能夠確定順從構架的相位，即，能在插入的同時，確定設置在順從構架上的聯絡通路的位置。因此，不需要在插入順從構架之后進行旋轉而使聯絡通路的位置符合，可防止對密封部件造成的損傷。
本發明的權利要求4記載的渦旋壓縮機，在權利要求3記載的渦旋壓縮機中，其特征是，上述相位確定裝置由一個以上的銷與孔或類似裝置構成，在阻止上述順從構架旋轉的同時，允許其軸向移動。
毫無疑問，只要能阻止順從構架的旋轉，而允許其軸向移動(升降)的相位確定裝置，例如銷與孔或鍵與鍵槽等其他裝置都是可行的。
本發明的權利要求5記載的渦旋壓縮機，在權利要求2或3記載的渦旋壓縮機中，其特征是，上述密封部件全部安裝在上述順從構架上。
由于很容易目視確認密封部件的有無，所以可防止忘了裝入密封部件等差錯發生。
本發明的權利要求6記載的渦旋壓縮機，在權利要求5記載的渦旋壓縮機中，其特征是，上述圓筒面配合的部分的上述順從構架與上述導向架的間隙小于上述密封部件配合的部分的上述順從構架與上述導向架的間隙。
根據這種構成，順從構架插入時很難發生傾倒，不會強行將力作于在密封部件上，可防止對密封部件造成的損傷，保證正常的密封作用。
本發明的權利要求7記載的渦旋壓縮機，在權利要求6記載的渦旋壓縮機中，其特征是，上述密封部件的一個裝在上述直徑小的第一圓筒面的插入方向的后部，安裝該密封部件的密封部圓筒面做成比上述第一圓筒面稍小的結構。
由于第一圓筒面是將順從構架插入導向架中時最初配合、起引導功能的部分，因此，為了有效地發揮上述效果，第一圓筒面的導向部圓筒面及密封部圓筒面的配合公差特別重要。通過將密封部圓筒面做成比導向部圓筒面稍小的結構，可確保引導功能及第一密封部件的正常密封作用。
圖2是表示該渦旋壓縮機的主要部件的組裝順序的斷面圖。
圖3是表示該渦旋壓縮機的順從構架與導向架插入時的狀態的斷面圖。
圖4是表示本發明第二實施形式的順從構架與導向架插入時的狀態的斷面圖。
圖5是表示本發明第三實施形式的順從構架與導向架插入時的狀態的斷面圖。
圖6是以往渦旋壓縮機的縱斷面圖。
圖7是表示以往渦旋壓縮機的壓力調節機構的縱斷面圖。
實施發明的最佳形式以下，雖然用
了本發明的幾個實施形式，但是，本發明并不限于圖示的例子。
實施形式1圖1中示出了本發明渦旋壓縮機組裝后的全體構成。本發明中所使用的構成部件基本上與圖6所示的以往例子相同，因此，其功能也基本相同，而且使用相同的符號，下文主要說明與本發明相關的事項。
如圖1所示，順從構架24具有上圓筒面或者是第二圓筒面23和直徑小于該圓筒面23的下圓筒面或者是第一圓筒面25。下圓筒面或者是第一圓筒面25做成具有大體筆直(大致為同一外徑)的外周面的形狀。下圓筒面(第一圓筒面)25的全長與包含以往例子的臺階部的下圓筒面25的全長基本相同。此外，下圓筒面(第一圓筒面)25的長度比上圓筒面(第二圓筒面)23的長度長。并且，在本發明中，下密封部件(或者第一密封部件)39裝在下圓筒面25的外周部，特別是裝在順從構架24的插入方向的后部。同樣地，上密封部件(或者第二密封部件)37也裝在順從構架24一側。即是說，上密封部件37安裝在以上圓筒面23和下圓筒面25之間的臺階形狀形成的中間圓筒面24a上。從而，插入順從構架24時，由于目視就容易確認密封部件37、39的有無，所以，可避免忘記插入密封部件37、39等的差錯。
圖2示出了本發明渦旋壓縮機的主要部件的組裝順序。
首先，如圖(a)所示，在順從構架24上安裝密封部件37、39及第一軸承34、第二軸承36，將該順從構架24插入導向架22中。這時，如圖3所示，使順從構架24的直徑小的下圓筒面(第一圓筒面)25先與導向架22的下圓筒面35的入口面35a配合，一邊由導向架22的下圓筒面35對順從構架24的下圓筒面25導向，一邊將該順從構架24的下圓筒面25插入(將該作用稱作下圓筒面25的引導作用)。之后，使直徑大的上圓筒面(第二圓筒面)23與導向架22的上圓筒面33配合。因此，能將順從構架24筆直并光滑地插入導向架22中。此外，即使在例如將順從構架24稍微傾斜地插入的場合，由于在插入的初期階段尚未插入的上圓筒面(第二圓筒面)23處于不與導向架22的上圓筒面33配合的尺寸關系，所以容易進行傾斜修正。因而，在使順從構架24易于插入的同時，也使傾斜很難發生。從而，不會發生順從構架24的卡住現象，能順利地將順從構架24插入導向架22中。
之后，如圖2(b)所示，把燒嵌配合或壓入有主軸配重41的主軸28插入順從構架24的第一軸承部34及第二軸承部36。接著，在構架24上順次組裝歐氏聯軸節45、搖動渦旋件14及固定渦旋件12(參照圖(c)～(e))。然后，把固定渦旋件12用螺栓(圖中未示)緊固地固定在導向架22上。螺栓的緊固方向無論是從固定渦旋件一側或是從導向架一側的任何一側都是可行的。之后，從主軸28的下方插入轉子31并固定在(參照圖(e))主軸28上。
實施形式2圖4示出了本發明的另一實施形式。該圖是將順從構架24插入導向架22時的說明圖。即是說，在順從構架24的上圓筒面23及下圓筒面25分別與導向架22的上圓筒面33、下圓筒面35配合之后，將上下密封部件37、39分別與導向架22的中間圓筒面22a、下圓筒面35配合。當然，該實施形式與實施形式1一樣，也滿足下述關系，即，首先，使順從構架24的下圓筒面25與導向架22的下圓筒面35配合，之后，使順從構架24的上圓筒面23與導向架22的上圓筒面33配合。
在該實施形式中，由于順從構架24的上下圓筒面23、25與導向架22的上下圓筒面33、35之間的間隙(導向部的間隙)設定成小于安裝密封部件37、39部分的順從構架24和導向架22之間的間隙(密封部分的間隙)，因此，上下圓筒面23與33、25與35先配合，之后，密封部件37、39才與導向架22的中間圓筒面22a、下圓筒面35配合，所以，可在保持順從構架24相對導向架22的姿勢為筆直的原來狀態下，使密封部件37、39配合。由此，可防止密封部件的損傷。另外，上述密封部間隙的下密封部間隙是導向架22的下圓筒面35與下密封部件39的安裝部的順從構架24的下密封部圓筒面25a之間的間隙，該下密封部圓筒面25a相對下圓筒面25以稍小的外徑形成。當然，也可以將導向架22的下圓筒面35側做成外徑稍大的結構，使順從構架24的下圓筒面25的直徑沿全長相同，但是，為了使順從構架24插入時的傾斜不易發生，最好采用該實施形式。
實施形式3
圖5示出了本發明的再一實施形式，是將順從構架24插入導向架22中時的說明圖。
在該實施形式中，設置有順從構架24的相位確定裝置90。該相位確定裝置90例如是由銷和孔組成的裝置，其中，在導向架22上立設有該多個銷91，在形成順從構架24的上圓筒面23的法蘭部93上，設置有用于插入銷91的孔92。
借助該相位確定裝置90，在把順從構架24插入導向架22的同時，可確定順從構架24相對導向架22的相位。即是說，通過這種方式，可以確定聯絡通路51的位置，此外，在順從構架24的相位相對導向架22進行拘束之后，由于密封部件37、39的配合，所以，在以往的密封部件37、39配合之后，不需要為了相位配合而轉動順從構架24，從而可防止密封部件的損傷等。
此外，雖然說明了相位確定裝置90由銷91和孔92組成的結構，但是，只要是在阻止順從構架24旋轉的同時，允許其軸向移動的裝置都是可行的，例如也可以是鍵及鍵槽。此外，圖5中雖然記載了多個銷，但是，只要能滿足同樣的功能，即使是使用一個銷也是可行的。
權利要求
1.渦旋壓縮機，包括設置在密閉容器內、固定在該密閉容器上所固定的導向架上的固定渦旋件；具有與該固定渦旋件的板狀渦卷齒嚙合、以便在與該固定渦旋件的板狀渦卷齒彼此之間形成壓縮室的板狀渦卷齒的搖動渦旋件；在所述的導向架內沿軸向支持該搖動渦旋件的順從構架，在所述順從構架與所述導向架上分別設置有沿半徑方向支持所述順從構架的至少兩個直徑不同的圓筒面，其特征是，采用當所述順從構架插入所述導向架中時，從直徑小的所述圓筒面順次配合的結構。
2.根據權利要求1記載的渦旋壓縮機，其特征是，還包括用于密封所述順從構架與所述導向架之間形成的構架空間的至少兩個密封部件，在將所述順從構架插入所述導向架中時，所述的兩個圓筒面先配合，之后，使所述密封部件配合。
3.根據權利要求2記載的渦旋壓縮機，其特征是，還設置有所述順從構架的相位確定裝置，在將所述順從構架插入所述導向架中時，借助于所述相位確定裝置約束所述順從構架相對于所述導向架的相位之后，使所述密封部件配合。
4.根據權利要求3記載的渦旋壓縮機，其特征是，所述相位確定裝置由一個以上的銷與孔或類似裝置構成，阻止所述順從構架旋轉，并允許其軸向移動。
5.根據權利要求2或3記載的渦旋壓縮機，其特征是，所述密封部件全部安裝在所述順從構架上。
6.根據權利要求5記載的渦旋壓縮機，其特征是，所述圓筒面配合的部分的所述順從構架與所述導向架的間隙小于所述密封部件配合的部分的所述順從構架與所述導向架的間隙。
7.根據權利要求6記載的渦旋壓縮機，其特征是，所述密封部件的一個裝在所述直徑小的第一圓筒面的插入方向的后部，安裝該密封部件的密封部圓筒面做成比所述第一圓筒面稍小的結構。
全文摘要
渦旋壓縮機的用于固定渦旋件(12)的導向架(22)設有多個圓筒面(33)、(35)，在導向架(22)內沿軸向支持搖動渦旋件(14)的順從構架(24)設有與上述圓筒面(33)、(35)配合的多個圓筒面(23)、(25)，為了是導向架(22)與順從構架(24)的組裝容易，采用在將順從構架(24)插入導向架(22)中時，從直徑小的第一圓筒面(25)、(35)順次配合的結構。
文檔編號F04C23/00GK1420966SQ01807514
公開日2003年5月28日 申請日期2001年1月31日 優先權日2001年1月31日
發明者伏木毅, 池田清春, 西木照彥, 小川喜英, 瀨畑崇史, 佐野文昭 申請人:三菱電機株式會社