旋轉壓縮機的制作方法與工藝

本發明涉及一種旋轉壓縮機。

背景技術：
雖然搭載旋轉壓縮機的系統在全世界不斷普及，但為了提升其效率，壓縮機的改善和提升可靠性是最重要的。但是，以往的旋轉壓縮機多年來都在使用舌型排氣閥。配備有舌型排氣閥的以往旋轉壓縮機的軸承，由于閥收納槽的面積較大，其底面也薄，所以軸承剛性降低。因此，由于壓縮腔變形的增加帶來的效率損失和軸承變形，從而導致可靠性降低。

技術實現要素：
本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種可降低壓縮損失、提高可靠性和生產效率的旋轉壓縮機。根據本發明第一方面實施例的旋轉壓縮機，所述旋轉壓縮機的密封殼體內部內置電動式電機部和旋轉式的壓縮機構部，所述壓縮機構部內包括：具有壓縮腔的氣缸、在所述壓縮腔上的活塞和滑片、偏心運轉所述活塞的曲軸、滑動支持所述曲軸且配備密封所述壓縮腔的法蘭的主軸承和副軸承、在所述主軸承或所述副軸承的任一方的法蘭上配置的排氣裝置；所述排氣裝置包括：在筒形孔與該筒形孔的外周上開孔的氣體通道腔；在所述筒形孔的底部對所述壓縮腔上開孔的排氣孔；開關所述排氣孔的排氣閥；控制所述排氣閥的開關范圍的止動環。根據本發明實施例的旋轉壓縮機，可起到降低過壓縮損失的效果，且該旋轉壓縮機的運行效率、可靠性和生產效率得到提高。根據本發明第二方面實施例的旋轉壓縮機，所述旋轉壓縮機的密封殼體內部內置著電動式電機部和雙缸旋轉壓縮機構部，所述壓縮機構部包括：分別是：有壓縮腔的2個氣缸、在其兩個氣缸之間配備有消音器的中隔板、所述各個壓縮腔上分別有活塞和滑片、偏心運轉所述活塞的曲軸、滑動支持所述曲軸且配備密封所述壓縮腔的法蘭的主軸承和副軸承、在所述主軸承或所述副軸承的任一方法蘭上配置的排氣裝置、配備在所述中隔板的消音腔上的排氣裝置；所述排氣裝置包括：在筒形孔與該筒形孔的外周上開孔的氣體通道腔；在所述筒形孔的底部對所述壓縮腔上開孔的排氣孔；開關所述排氣孔的排氣閥；控制所述排氣閥的開關范圍的止動環。根據本發明實施例的旋轉壓縮機，可起到降低過壓縮損失的效果，且該旋轉壓縮機的運行效率、可靠性和生產效率得到提高。進一步地，所述排氣閥與所述止動環之間設有閥彈簧，以控制排氣閥的動作速度以及開關范圍。在本發明的一些實施例中，所述氣體通道腔為數個。優選地，所述數個氣體通道腔繞所述筒形孔的周向均勻間隔分布。在本發明的一些實施例中，所述氣體通道腔是圓筒形的。進一步地，所述氣體通道腔的底部形成為橫截面積在從上到下的方向上逐漸減小的圓錐狀。具體地，所述止動環形成為“C”形形狀。本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。附圖說明本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：圖1關于本發明的實施例1，表示旋轉壓縮機的內部縱截面圖；圖2關于本發明的實施例1，配備在主軸承上的排氣裝置平面圖；圖3關于本發明的實施例1，構成排氣裝置的部品圖和組立圖；圖4關于本發明的實施例1，表示以往的排氣裝置平面圖；圖5關于本發明的實施例2，構成排氣裝置的部品圖和組立圖；圖6關于本發明的實施例3，配備在主軸承上的流體腔平面圖；圖7關于本發明的實施例3，配備在主軸承上的流體腔的平面圖；圖8關于本發明的實施例3，配備在主軸承上的流體腔的平面圖；圖9關于本發明的實施例4，表示雙缸旋轉壓縮機的內部縱截面圖；圖10關于本發明的實施例4，中隔板的平面圖；圖11關于本發明的實施例4，配備在中隔板組立30上的排氣裝置截面圖。具體實施方式下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。此外，在本發明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。下面參考圖1-圖11描述根據本發明實施例的一種旋轉壓縮機，該旋轉壓縮機可應用在空調機、冷凍裝置和熱水器等電器中。實施例1：圖1所示的是本發明的實施例1的形態。旋轉壓縮機1是由安裝在密封殼體2內徑上的壓縮機構部4、以及配置在其上部的電機部3構成。壓縮機構部4配備了以下部件：氣缸40、在氣缸上形成的壓縮腔41上偏心運轉的活塞45、與其活塞同步滑動的滑片（圖省略）、驅動活塞45的曲軸60、滑動支持該曲軸的主軸承50和副軸承55。主軸承50是由長軸承50a與主軸承法蘭50b構成，副軸承55是由短軸承55a和副軸承法蘭55b構成，主軸承法蘭50b和副軸承法蘭55b是固定在氣缸40上，同時與氣缸40形成密封的壓縮腔41。在主軸承法蘭50b上配備本發明的排氣裝置H、安裝排氣消音器51。該部品是通過螺釘來完成壓縮機構部4的組立。壓縮機構部4和電機部3被固定在密封殼體2的內徑上，此后，焊接上殼體（圖省略），完成旋轉壓縮機1的組立。與通常的旋轉壓縮機一樣，壓縮腔41中被壓縮的高壓氣體從切口槽43經過排氣孔13，再從排氣裝置H排出至排氣消音器51。此后，從排氣管（圖省略）排出至冷凍循環裝置。因此，實施例1的密封殼體2的內部壓力是高壓側。圖2所示的是在主軸承50的主軸承法蘭50b上組立的排氣裝置H的平面圖。排氣裝置H是包括：（1）由筒形孔11、以及在其側面開的3個氣缸通道腔12構成的流體腔15，（2）配備在筒形孔11的排氣閥20和止動環22。各個氣體通道腔12都是圓筒形的，按120度的間隔配置。流體腔15是在主軸承法蘭50b上加工的腔，在筒形孔11的底部，配備有在壓縮腔41上開的排氣孔和閥座14（參照圖3）。另外，在排氣閥20的上面配置有C形止動環22。作為參考，圖2所示的是如圖中所示滑片（46、虛線）的位置與排氣裝置H之間的位置關系。另外，R中所示的箭頭是曲軸60的運轉方向。圖3所示的是排氣裝置H的詳細。圖A是在主軸承法蘭50b上加工的流體腔15的平面圖。圖B所示的是圓形的排氣閥20、以及形成該止動部的止動環22，圖C是流體腔15的Y-Y截面圖。圖D1是在流體腔15上組立了排氣閥20和止動環22的排氣裝置H的完成圖。圖D2所示的是排氣閥20通過止動環22保持的瞬間靜止狀態。圖E是把氣體通道腔12的底部設計成圓錐形的應用案例。圖A和圖C，在筒形孔11的底部配備排氣孔13、以及在該外周上配備圓環狀的閥座14。因此，在閥座14的外側與筒形孔11的內徑之間形成一點點間隙上，筒形孔11的底部厚度變成最薄，形成了薄壁部19。另外，實施例1由于是在筒形孔11的內周上開了3個氣體通道腔21，筒形孔11的內周被平均（120度）分割成3個長方形的開口12a、以及除掉該開口部分的3個內壁16。因此，3個開口12a成為從筒形孔11至氣體通道腔12的排氣通道。另外，筒形孔11的內徑比排氣閥20的外徑稍微大一點點。因此，排氣閥20由于3個內壁16水平方向的動作受到限制，可以上下方向圓滑的滑動。因此，氣體通道腔12的開口12a對構成氣體通道和內壁16的兩部分起到重要的作用。在圖C所示的閥座14上配置排氣閥20，此后，把C形狀的止動環22嵌入止動環槽17的話就變成圖D1，完成排氣裝置H。被嵌入3個內壁16中的止動環22，既規定了排氣閥20的上下運動的動作范圍（閥的行程），也起到作為排氣閥20的止動部的作用。在止動環22的中央部開的大孔，通常要維持高速上下運動的排氣閥20上面壓力為高壓。由于該效果隨著與在低壓和高壓之間進行壓力變動的壓縮腔41之間的壓力差，排氣閥20也可以靈敏地上下運轉。此時，圖D2所示的從排氣孔13中排出的高壓氣體，從上浮后的排氣閥20的下側同等分流至3個的開口12a，從各個氣體通道腔12的上端開口部流到排氣消音器51中。在其高壓氣體的流動方面，由于開口12a與氣體通道腔12的總面積足夠大，所以排出氣體的阻力變得很小。因此，可以減少壓縮機的排出氣體所造成的過壓縮損失。圖E，通過把氣體通道腔12底部變更為圓錐形（圓錐部18如圖示），進一步減少氣體通道腔12的排出氣體的流動阻力。也就是說，這是由于擴大了從排氣閥20的底部到氣體通道腔12的通道，可以進一步減少過壓縮損失的設計案例。另外，作為流體腔15加工中通用的注意事項，在加工氣體通道腔12時，在閥座14的上端和氣體通道腔12的底部之間需要設定一點點間隙，以避免削掉閥座14的上端。通常下，主軸承50和副軸承55多采用具有良好耐磨耗和加工性的片狀石墨鑄鐵。采用該鑄鐵的設計中，流體腔15的各個孔是推薦通過銑刀等的工具銑出來。這種狀態下，筒形孔11和氣體通道腔12如是圓筒形的話，就容易加工。但是，小容量的旋轉壓縮機上的上述材料中多采用粉末冶金。采用粉末冶金的設計，由于通過模具造型可以省略上述的機械加工，就不需要流體腔15為圓筒形，氣體通道腔12的截面形狀和底部形狀可以選擇各種各樣的形狀。另外，在實施例1中在主軸承50上配置了排氣裝置H，但同樣也可以在副軸承55上配備排氣裝置H。在此，關于排氣閥的形狀，以往設計以及專利文獻1（特開平04-081582）與實施例1進行比較的話，以往的排氣閥如圖4所示，由于是類似長方形的舌簧閥，所以排出氣體的方向主要是舌形閥的自由端（先端側）。另一方面，實施例1的排氣閥20是圓形的，并且擁有3個氣體通道腔12，所以排出氣體的特征是平均地全方位分流。因此，實施例1具有降低過壓縮損失的效果。另外，舌簧閥（25）如圖4所示，薄壁部（19）的范圍較大，并且，有該薄壁部（19）與壓縮腔（41）的內徑重疊的課題。其結果，由于薄壁部（19），不但會降低軸承剛性，由于薄壁部（19）的上下作用的壓差，薄壁部（19）會在壓縮腔（41）中變形，所以必須增大與活塞之間的滑動間隙。也就是說，以往設計中，由于活塞的內外壓差導致氣體泄漏增多，從而出現壓縮機的效率損失增加的課題。實施例2：壓縮腔41為大排量的旋轉壓縮機中，由于排出氣體量增加，通常情況下，需要擴大排氣孔13和閥的行程量。但是，隨著排出氣體量的增加，排氣閥20運轉中的擺動也會增加。圖5所示的實施例2，其對策是在排氣閥20和止動環22之間追加閥彈簧21。圖5，圖B所示的是止動環22、閥彈簧21和排氣閥20。圖C所示的是止動環槽17的位置較高的流體腔15、圖D1所示的是上述部品與流體腔15的組立圖。另外，圖D2所示的是排氣閥20上浮后的狀態、通過排氣閥20在止動環22的下端面被壓緊的閥彈簧21。閥彈簧21適合用線圈彈簧，也可能使用板簧等。另外，實施例1所述那樣，即使在閥行程量較短的場合，如果追加閥彈簧21的話，會達到排氣閥20的運轉更穩定的效果。實施例3：旋轉壓縮機由于是根據壓縮腔41的內徑來決定排氣孔13的位置，所以筒形孔11的配置位置受限制。并且，由于長軸承50a的外徑和主軸承法蘭50b的外徑、還有螺釘孔53的位置，所以氣體通道腔12的個數與內徑的大小受限制。所示的實施例3是表示可以應用于上述的受限設計時的設計例。圖6是有4個氣體通道室12，但是對其中的2個氣體通道室12進行銑床加工、切削長軸承50a的下側部分（參照圖1）的話，就可以設置成4個氣體通道腔12。與實施例3的氣體通道腔12進行比較，上述設計中的排出氣體是分流到4個地方，另外，內壁16由于變成4個，所以得到排氣閥20的上下運轉會更加穩定的效果。另外，長軸承50a的切削量由于是限定的，所以長軸承50a的剛性不會產生不好的影響。另一方面，圖7所示的是設計2個相對的氣體通道腔12的設計例。另外，圖8是只有一個氣體通道腔12的設計。該設計中，由于排出氣體是單向流動，所以排氣閥20的上下運轉會有不穩定的缺點。但是，可采用在排量或者閥行程量比較小的機型上。另外，如實施例2所示那樣，可以采用追加閥彈簧21使排氣閥20的運轉穩定的方法。實施例4：圖9所示的設計，是在雙缸旋轉壓縮機1的中隔板組件30上內置本發明的中隔板排氣裝置35的實施例。中隔板組件30是由中隔板（A）30a和中隔板（B）30b構成，該消音腔3中配備中隔板排氣裝置35。此后，焊接上述2個的中隔板，完成中隔板組30。中隔板排氣裝置35具有在壓縮腔41上開孔的上下2個排氣孔13和排氣閥20。另一方面，主軸承50和副軸承55分別具備在上氣缸40a和下氣缸40b的壓縮腔41上開孔的排氣孔13，所以雙缸壓縮機1共有4個排氣裝置。上氣缸40a和下氣缸40b各自從壓縮腔41排出的氣體，通過中隔板排氣裝置35，從消音腔31流到消音器出氣孔33，經過配備在上氣缸40a的連通孔44a，排出至主軸承50的排出消音器51。在此，與上氣缸40a的排出氣體合流。另一方面，下氣缸40b的排出氣體，由于通過連通孔44b后流至排氣消音器51，所以所有的排出氣體，是經過排氣消音器51后再排至密封殼體2的。圖10所示的是在中隔板（B）30b的消音腔31中加工出的流體腔15。該詳細與實施例2一樣，省略了止動環槽17。圖11的圖F的中隔板排氣裝置35所示的是由在各自氣缸的壓縮腔41上開的排氣孔13、以及開關該排氣孔13的2個排氣閥20、在該排氣閥20之間配置的1個閥彈簧21構成的中隔板組立30。該設計中的2個排氣閥20可以各自獨立上下運動。另外，閥彈簧21起到使2個排氣閥20的運轉穩定的作用。圖G所示的中隔板排氣裝置35是由只對在上氣缸40a的壓縮腔41內部開的排氣孔31和1個排氣閥20、閥彈簧21構成。該設計中，例如：可以應用在相對上氣缸40a的排量來說，下氣缸40b的排量減少的容量控制旋轉壓縮機等里面。如上述那樣在中隔板上配備排氣裝置的設計如專利文獻2（特開1998-213087）所示。在實施例1至實施例4中，揭示的是關于密封殼體2的壓力為高壓側的旋轉壓縮機的技術，密封殼體的壓力為低壓側的旋轉壓縮機中，也可借用于上述的揭示技術。這種情況下，與以往的低壓旋轉壓縮機一樣，內置排氣裝置的消音腔需要密封防止對低壓側殼體內的氣體泄漏。另外，本發明也適用于搖擺式旋轉壓縮機。采用本發明的旋轉壓縮機可使用于空調、冷凍機、熱水器等上，另外，本發明也可應用于殼體低背壓式旋轉壓縮機上。并且，本發明的排氣裝置由于制造比較簡單，所以產業利用價值很大。根據本發明實施例的旋轉壓縮機，可提高旋轉壓縮機的效率、可靠性和生產效率。在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示意性實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。盡管已經示出和描述了本發明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解：在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由權利要求及其等同物限定。