專利名稱：回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行升降溫的空調(diào)機(jī)等的冷凍循環(huán)裝置中的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
以空調(diào)機(jī)為代表的冷凍循環(huán)裝置，利用反復(fù)制冷劑的氣化和液化的狀態(tài)變化的冷凍循環(huán)而對(duì)空氣或水等進(jìn)行升降溫。作為適用于該冷凍裝置的制冷劑壓縮機(jī)，已知有具有階段性地壓縮制冷劑的二級(jí)壓縮機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)二級(jí)壓縮機(jī)。例如，回轉(zhuǎn)二級(jí)壓縮機(jī)具有壓縮制冷劑的回轉(zhuǎn)式的低壓側(cè)壓縮部；相對(duì)于低壓側(cè)壓縮部的壓縮工序以反相位壓縮制冷劑的回轉(zhuǎn)式的高壓側(cè)壓縮部；和具有與低壓側(cè)壓縮部的制冷劑噴出口和高壓側(cè)壓縮部的制冷劑吸引口連通的內(nèi)部空間(以下稱作噴出空間)的中間容器。
在這樣的回轉(zhuǎn)二級(jí)壓縮機(jī)的中間容器中，由于低壓側(cè)壓縮部的噴出過程和高壓側(cè)壓縮部的吸入過程的相位差(例如180度)，而在噴出空間產(chǎn)生壓力變動(dòng)。即，反復(fù)進(jìn)行因向噴出空間噴出的制冷劑無法被吸入的狀態(tài)而引起的壓力增大、和因在向噴出空間噴出制冷劑之前開始了吸入的狀態(tài)而引起的壓力減少。
因此，為了減少在噴出空間產(chǎn)生的壓力變動(dòng)，而進(jìn)行盡量地?cái)U(kuò)大噴出空間的容積。例如，提出了以下方案通過使中間容器的內(nèi)周壁在徑方向上凹凸而形成為花瓣?duì)睿瑥亩荛_在中間容器的周壁安裝的連接部件，同時(shí)極力確保噴出空間的容積、抑制噴出空間中的過壓縮損失(例如專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1日本特開2003-166472號(hào)公報(bào)(第10頁(yè)、第10圖)但是，由于中間容器的噴出空間是沒有遮蔽物的一樣地?cái)U(kuò)大的空間，因此若向噴出空間噴出制冷劑，則由于有時(shí)在特定的轉(zhuǎn)數(shù)下其脈動(dòng)成分不會(huì)衰減而共振，因此存在噴出空間的壓力變動(dòng)增大的情況。尤其在壓縮機(jī)的其特定的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)高時(shí)，壓力變動(dòng)有可能進(jìn)一步增大。若壓力變動(dòng)增大，則由于壓力變動(dòng)引起的運(yùn)動(dòng)能量在制冷劑流路壁消散為摩擦熱，能量損失增大，因此成為導(dǎo)致冷凍循環(huán)成績(jī)系數(shù)(COP)降低的原因。專利文獻(xiàn)1等以往的技術(shù)不考慮這樣的壓力變動(dòng)，從而回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的能量效率存在應(yīng)改善的余地。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題在于，實(shí)現(xiàn)一種更適合于對(duì)在中間容器的噴出空間產(chǎn)生的壓力變動(dòng)進(jìn)行抑制而改善能量效率的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)。
為了解決上述課題，本發(fā)明的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，其特征在于，包括回轉(zhuǎn)式低壓側(cè)壓縮部，其對(duì)制冷劑進(jìn)行壓縮；回轉(zhuǎn)式高壓側(cè)壓縮部，其相對(duì)于該低壓側(cè)壓縮部的壓縮工序以反相位對(duì)制冷劑進(jìn)行壓縮；和中間容器，其連通于所述低壓側(cè)壓縮部的制冷劑噴出口和所述高壓側(cè)壓縮部的制冷劑吸引口，所述中間容器的內(nèi)部空間被隔離部件劃分為至少兩個(gè)空間，在一方的空間連通所述低壓側(cè)壓縮部的制冷劑噴出口和所述高壓側(cè)壓縮部的制冷劑吸引口，在所述隔離部件形成連結(jié)所述兩個(gè)空間的制冷劑流路。
即，低壓側(cè)壓縮部的制冷劑噴出口和高壓側(cè)壓縮部的制冷劑吸引口連通的一方的空間，成為制冷劑的主流流通的主流側(cè)空間。另外，在主流側(cè)空間經(jīng)由隔離部件連通的另一空間，成為制冷劑的脈動(dòng)成分流入流出的反主流側(cè)空間。
由此，若從低壓側(cè)壓縮部向中間容器噴出制冷劑，則制冷劑的主流在流過主流側(cè)空間之后被吸引到高壓側(cè)壓縮部，但是該過程中的制冷劑的脈動(dòng)成分的一部分或全部，在反主流側(cè)空間流入流出。即，反主流側(cè)空間發(fā)揮作為防止制冷劑的脈動(dòng)成分的共振的所謂的空洞式的共鳴器即緩沖器的作用。由此，由于抑制脈動(dòng)成分在噴出空間中的共振，因此抑制在噴出空間產(chǎn)生的壓力變動(dòng)。其結(jié)果是，能降低由于壓力變動(dòng)而引起的能量損失并改善能量效率。
在這種情況下，中間容器可以形成為，具有圓板形的端板部；外壁部，其從端板部的周緣部在軸方向上立起而劃分噴出空間的周方向；筒形的副軸承，其在端板部的中央在軸方向上立起；和閉塞板，其與端板部相面對(duì)而閉塞外壁部的前端側(cè)開口。此處的隔離部件是從副軸承架設(shè)在外周壁而在端板部的板面立起設(shè)置的梁，該梁可以形成為，從端板部的軸方向尺寸小于外壁部，在與閉塞板之間形成制冷劑流路。
另外，優(yōu)選的是，副軸承是由端板部側(cè)的外徑大于前端側(cè)的外徑的擴(kuò)徑部形成的，隔離部件的從端板部的軸方向尺寸小于擴(kuò)徑部。
另外，隔離部件在前端側(cè)形成有與端板部的板面平行的平行部；隨著從平行部的內(nèi)周緣朝向軸方向、而向副軸承側(cè)傾斜的內(nèi)周側(cè)錐部；和隨著從平行部的外周緣朝向軸方向、而向外壁部側(cè)傾斜的外周側(cè)錐部，制冷劑流路可以形成為由平行部、內(nèi)周側(cè)錐部、外周側(cè)錐部、和閉塞板劃分出的截面梯形的開口。即，制冷劑流路，隨著朝向軸方向而開口寬度逐漸增大等，可使開口寬度以某一寬度變化。換言之，通過調(diào)整內(nèi)周側(cè)錐部或外周側(cè)錐部的傾斜角度，能夠微調(diào)整制冷劑流路的流路截面積的大小。因此，并不局限于特定的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)，而能夠在大范圍的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)內(nèi)降低壓力變動(dòng)。
另外，中間容器，可以將從副軸承架設(shè)在外周壁而在端板部的板面立起設(shè)置的增強(qiáng)用梁，設(shè)置于由所述隔離部件劃分出的另一方的空間。此處的增強(qiáng)用梁形成為，從端板部的軸方向尺寸小于隔離部件。由此，能夠提高中間容器的剛性，因此能夠抑制由于基于壓力負(fù)載或組裝時(shí)的締結(jié)要素的負(fù)載引起的變形。
根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)更適合于對(duì)在中間容器的噴出空間產(chǎn)生的壓力變動(dòng)進(jìn)行抑制而改善能量效率的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)。


圖1是表示適用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)的縱剖面圖；圖2是表示圖1的低壓側(cè)壓縮部和高壓側(cè)壓縮部的圖；
圖3是從下側(cè)觀察圖1的中間容器的仰視圖；圖4是圖3的中間容器的A-A剖面圖；圖5是表示圖1的中間容器的噴出空間中的制冷劑的流向的圖；圖6是將圖1的中間容器的壓力振幅與以往技術(shù)相比較而表示的圖；圖7是圖3的中間容器的B-B剖面圖；圖8是圖3的中間容器的C-C剖面圖；圖9是圖3的中間容器的D-D剖面圖；圖10是圖1或圖4的蓋的俯視圖；圖11是圖1或圖4的彈性體的剖面圖；圖12是表示適用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的空調(diào)機(jī)的冷凍循環(huán)成績(jī)系數(shù)(COP)的變化率的測(cè)量結(jié)果的圖；圖13是表示適用本發(fā)明的中間容器的其他的第一例的剖面圖；圖14是表示適用本發(fā)明的中間容器的其他的第二例的剖面圖。
圖中1-回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)；10-低壓側(cè)壓縮部；12-高壓側(cè)壓縮部；14-制冷劑噴出口；16-制冷劑吸引口；18-中間容器；20-噴出空間；20a-主流側(cè)空間；20b-反主流側(cè)空間；20c-制冷劑流路；22-隔離部件。
具體實(shí)施例方式
參照附圖對(duì)適用本發(fā)明的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1是表示本實(shí)施方式的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。圖2是表示圖1的低壓側(cè)壓縮部和高壓側(cè)壓縮部的圖。圖3是從下側(cè)觀察圖1的中間容器的仰視圖。圖4是圖3的中間容器的A-A剖面圖。
如圖1所示，適用于空調(diào)機(jī)等冷凍循環(huán)裝置的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)1，具有階段性地壓縮制冷劑的二級(jí)壓縮機(jī)構(gòu)。更具體地說，回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)1具有壓縮制冷劑(例如R410A)的回轉(zhuǎn)式的低壓側(cè)壓縮部10；相對(duì)于低壓側(cè)壓縮部10的壓縮工序以反相位壓縮制冷劑的回轉(zhuǎn)式的高壓側(cè)壓縮部12；和具有與低壓側(cè)壓縮部10的制冷劑噴出口14和高壓側(cè)壓縮部12的制冷劑吸引口16連通的內(nèi)部空間20(以下稱為噴出空間20)的中間容器18。
在此，適用于回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)1的中間容器18，如圖2～圖4所示，噴出空間20例如被隔離部件22區(qū)劃為兩個(gè)空間20a、20b。并且，在一方的空間20a(以下稱為主流側(cè)空間20a)連通低壓側(cè)壓縮部10的制冷劑噴出口14和高壓側(cè)壓縮部12的制冷劑吸引口16，隔離部件22形成有連結(jié)主流側(cè)空間20a和另一方的空間20b(以下稱為反主流側(cè)空間20b)的制冷劑流路20c。
即，中間容器18具有連通低壓側(cè)壓縮部10的制冷劑噴出口14和高壓側(cè)壓縮部12的制冷劑吸引口16的主流側(cè)空間20a；和經(jīng)由主流側(cè)空間20a和隔離部件22而被區(qū)分的反主流側(cè)空間20b，此處的隔離部件22形成有連通主流側(cè)空間20a和反主流側(cè)空間20b的開口即制冷劑流路20c。由此，由于反主流側(cè)空間20b發(fā)揮作為防止制冷劑的脈動(dòng)成分的共振的所謂空洞式的共鳴器即緩沖器的作用，因此能抑制在噴出空間20產(chǎn)生的壓力變動(dòng)而提高能量效率。
進(jìn)一步詳細(xì)地對(duì)本實(shí)施方式的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)1進(jìn)行說明。如圖1所示，回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)1在密閉容器26中收納有電動(dòng)機(jī)24、端板部38、高壓側(cè)壓縮部12、中間隔離板13、低壓側(cè)壓縮部10、以及中間容器18。具體而言，密閉容器26經(jīng)由端板部38而被分為配置有電動(dòng)機(jī)24的密閉空間39、和配置有低壓側(cè)壓縮部10和高壓側(cè)壓縮部12等的旋轉(zhuǎn)壓縮要素用的空間。旋轉(zhuǎn)壓縮要素側(cè)，從電動(dòng)機(jī)24側(cè)依次在軸方向上層疊高壓側(cè)壓縮部12、中間隔離板13、低壓側(cè)壓縮部10、中間容器18且由締結(jié)要素15(例如為螺栓)一體固定。
密閉容器26具有筒形的軀體部28；對(duì)軀體部28的電動(dòng)機(jī)24側(cè)的開口進(jìn)行閉鎖的大致碗狀的蓋部29；對(duì)軀體部28的低壓側(cè)壓縮部10側(cè)的開口進(jìn)行閉鎖的底部30。蓋部29配置有噴出壓縮成高壓Pd的制冷劑的噴出管31。此外，為了便于說明，將軀體部28的軸方向適當(dāng)稱作縱方向，將與軸方向正交的水平方向適當(dāng)稱作橫方向。另外，將從軀體部28在軸方向上朝蓋部29側(cè)的方向適當(dāng)稱作上側(cè)，將從軀體部28在軸方向上朝底部30側(cè)的方向適當(dāng)稱作下側(cè)。
電動(dòng)機(jī)24被配置于在密閉容器26內(nèi)的上側(cè)被端板部38區(qū)分的密閉空間39。該電動(dòng)機(jī)24具有沿著密閉容器26的內(nèi)周面以環(huán)狀安裝的作為固定子的定子32；在定子32的內(nèi)側(cè)留有間隙地被插入配置的作為旋轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子34；上端部被軸安裝于轉(zhuǎn)子34的旋轉(zhuǎn)軸36。旋轉(zhuǎn)軸36在前端側(cè)的部分設(shè)置有兩個(gè)偏心部、即高壓縮用的偏心部42和低壓縮用的偏心部44。此處的偏心部42，在比偏心部44更靠向軸方向上側(cè)錯(cuò)開位置而設(shè)置，其偏心方向相對(duì)于偏心部44是相反方向、即相位差例如為180度。
端板部38是沿著密閉容器26的內(nèi)周面通過焊接等而被固定的環(huán)狀的板部件。該端板部38，軸支承旋轉(zhuǎn)軸36的圓筒狀的主軸承40向上方立起而形成于中央。另外端板部38形成有在厚度方向上貫通了的噴出口46。在該噴出口46配置有噴出閥48。此外，端板部38在其上端面的中央配置有噴出蓋50。噴出蓋50是包圍旋轉(zhuǎn)軸36的中空環(huán)狀部件，其內(nèi)部空間與噴出口46連通。另外，噴出蓋50在電動(dòng)機(jī)24側(cè)的部分形成有噴出口51。
高壓側(cè)壓縮部12被端板部38和中間隔離板13夾持而配置。該高壓側(cè)壓縮部12，如圖1及圖2所示，具有近似圓筒狀的汽缸52，其具有與密閉容器26的內(nèi)徑相同的外徑的部分；圓筒狀的輥54，其嵌合于位于汽缸52內(nèi)的偏心部42的外周；翼56，其前端抵接于輥54的外周面、且能夠進(jìn)退地被彈力施加機(jī)構(gòu)(例如為螺旋彈簧)支承于汽缸52；和制冷劑吸引口16，其在徑方向上貫通而連通于汽缸52內(nèi)。此處的汽缸52被端板部38的下端面和中間隔離板13的上端面夾持，堵塞住內(nèi)部空間58。并且翼56，通過在接觸于與偏心部42的偏心運(yùn)動(dòng)相配合而旋轉(zhuǎn)的輥54的外周面的狀態(tài)下、進(jìn)行進(jìn)退運(yùn)動(dòng)，從而將汽缸52的內(nèi)部空間58區(qū)分為制冷劑壓縮室和制冷劑吸引室。此外，制冷劑吸引室經(jīng)由連接于制冷劑吸引口16的中間流路60，與中間容器18的噴出空間20連通。另外，制冷劑壓縮室經(jīng)由形成于端板部38的噴出口46與密閉空間39連通。
中間隔離板13是被夾持在高壓側(cè)壓縮部12和低壓側(cè)壓縮部10之間的閉塞板。該中間隔離板13，在中央形成有插通旋轉(zhuǎn)軸36的貫通孔。該貫通孔的軸心與旋轉(zhuǎn)軸大致一致。
低壓側(cè)壓縮部10被中間隔離板13和中間容器18夾持而配置。該低壓側(cè)壓縮部10，如圖1及圖2所示，具有近似圓筒狀的汽缸62，其具有與密閉容器26的內(nèi)徑相同的外徑的部分；圓筒狀的輥64，其嵌合于位于汽缸62內(nèi)的偏心部44的外周；翼66，其前端抵接于輥64的外周面、且能夠進(jìn)退地被彈力施加機(jī)構(gòu)(例如為螺旋彈簧)支承于汽缸62；和制冷劑吸引口70，其在徑方向上貫通而連通于汽缸62內(nèi)。此處的汽缸62被中間隔離板13的下端面和中間容器18的上端面夾持，堵塞住內(nèi)部空間71。并且翼66，通過在接觸于與偏心部44的偏心運(yùn)動(dòng)相配合而旋轉(zhuǎn)的輥64的外周面的狀態(tài)下、進(jìn)行進(jìn)退運(yùn)動(dòng)，從而將汽缸62的內(nèi)部空間71區(qū)分為制冷劑壓縮室和制冷劑吸引室。制冷劑吸引室經(jīng)由與制冷劑吸入口70連接的制冷劑配管72，流入從冷凍循環(huán)裝置的儀器類(例如為制冷劑蒸發(fā)器)排出的氣體制冷劑。制冷劑壓縮室連通于中間容器18內(nèi)。
中間容器18，是暫時(shí)儲(chǔ)存從低壓側(cè)壓縮部10噴出的制冷劑的筒形容器。更具體地說，如圖1所示，中間容器1 8是凹形的容器，其具有與低壓側(cè)壓縮部10的下端面相接的圓板狀的端板部74；在端板部74的中央向下方立起形成的圓筒狀的副軸承43；從端板部74的周緣部向下方突出來區(qū)分噴出空間20的周方向的外壁部78；和在水平方向上貫通外壁部78的制冷劑排出口79。即，中間容器18是相對(duì)于低壓側(cè)壓縮部10側(cè)朝反方向開口的凹形的容器。此外，端板部74，在厚度方向上貫通而形成有與低壓側(cè)壓縮部10的制冷劑壓縮室連通的制冷劑噴出口14。制冷劑噴出口14配置有噴出閥80。另外，制冷劑排出口79配置有將噴出空間20與高壓側(cè)壓縮部12的制冷劑吸引室連通的中間流路60。這樣的中間容器18配置有堵塞下端面的開口的環(huán)狀板的閉塞板即蓋82。
對(duì)于這樣構(gòu)成的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)1的基本動(dòng)作進(jìn)行說明。圖1的箭頭表示作為工作流體的氣體制冷劑的流向。從冷凍循環(huán)裝置的儀器類(例如為制冷劑蒸發(fā)器)排出的低壓Ps的氣體制冷劑，經(jīng)由制冷劑配管72被吸引到低壓側(cè)壓縮部10的汽缸62內(nèi)。被吸引了的氣體制冷劑，通過輥64的偏心旋轉(zhuǎn)而在汽缸62的制冷劑壓縮室內(nèi)被壓縮。若該制冷劑壓縮室的壓力達(dá)到預(yù)定的中間壓力Pm，則制冷劑壓縮室的氣體制冷劑通過噴出閥80的開口經(jīng)由制冷劑噴出口14而被噴出到噴出空間20。此處的噴出空間20，由于是隔離于中間容器18內(nèi)的空間即從密閉容器26內(nèi)的密閉空間39隔離的空間，因此其內(nèi)部壓力基本上變?yōu)橹虚g壓Pm。
噴出到噴出空間20的氣體制冷劑，經(jīng)由中間流路60，從制冷劑吸引口16被吸引到高壓側(cè)壓縮部12的汽缸52內(nèi)。被吸引了的氣體制冷劑，通過輥54的偏心旋轉(zhuǎn)而在汽缸52的制冷劑壓縮室內(nèi)被壓縮。若該制冷劑壓縮室的壓力達(dá)到預(yù)定的高壓Pd，則制冷劑壓縮室的氣體制冷劑通過噴出閥48的開口而從噴出口46噴出。被噴出后的氣體制冷劑經(jīng)由噴出蓋50的噴出口51向密閉空間39流出。流出了的氣體制冷劑，在流過電動(dòng)機(jī)24的間隙之后，從噴出管31被噴出到冷凍循環(huán)裝置的儀器類(例如為制冷劑冷凝器)。
在這樣的制冷劑的階段性的壓縮過程中，本實(shí)施方式，通過在中間容器18中具備具有空洞式的共鳴功能的反主流側(cè)空間20b，從而降低由于低壓側(cè)壓縮部10的噴出過程和高壓側(cè)壓縮部12的吸入過程的相位差而引起的噴出空間20的壓力變動(dòng)。此外，壓力變動(dòng)，與制冷劑的音速和低壓側(cè)壓縮部10的制冷劑噴出量，尤其與回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)和噴出空間20的容積有關(guān)，但是本實(shí)施方式主要抑制與制冷劑的音速密切相關(guān)的制冷劑脈動(dòng)成分的共振。
在此，參照?qǐng)D2～圖4進(jìn)一步對(duì)中間容器18進(jìn)行詳細(xì)的說明。如圖2所示，中間容器18的噴出空間20，被隔離部件22分割為主流側(cè)空間20a和反主流側(cè)空間20b。隔離部件22形成有連通主流側(cè)空間20a和反主流側(cè)空間20b的開口即制冷劑流路20c。即，噴出空間20被分割為以制冷劑流路20c為邊界、制冷劑主要流過的主流側(cè)空間20a、和主要流過制冷劑的時(shí)間變動(dòng)成分的反主流側(cè)空間20b。并且，主流側(cè)空間20a跨過隔離部件22與反主流側(cè)空間20b連通。此處的反主流側(cè)空間20b，因制冷劑經(jīng)由制冷劑流路20c而出入，起到空洞式的共鳴器的功能。
更具體地說，中間容器18是鑄造部件或鐵系的燒結(jié)部件，如圖3及圖4所示，端板部74、外壁部78、和副軸承43被一體成型。即，中間容器18形成為一端面在蓋82側(cè)開口的大致凹狀。
端板部74是形成有臺(tái)座84的圓板，所述臺(tái)座84用于設(shè)置低壓側(cè)壓縮部10制冷劑噴出口14及噴出閥80。另外，外壁部78形成為大致圓筒形狀，劃分噴出空間20的周方向。該外壁部78，與端板部74的板面平行地形成的接觸面81與蓋82相接。此外，接觸面81通過模具成型或切削、研磨而形成。另外，外壁部78，在軸方向上貫通而形成有多個(gè)(例如為四個(gè))的締結(jié)要素15用的孔86。這些多個(gè)孔86以等間隔形成在同一圓周上。另外，外壁部78形成為使內(nèi)周壁在徑方向上凹凸的花瓣?duì)?。更具體地說，外壁部78的內(nèi)周壁，向徑方向內(nèi)側(cè)凹狀地形成配置有孔86的部分，一個(gè)孔86和與該孔相鄰的另一孔86之間的部分向徑方向外側(cè)凸?fàn)畹匦纬?。通過如此將外壁部78的內(nèi)周壁形成為花瓣?duì)?，從而能盡量避開孔86并確保噴出空間20的容積。另外，此處的噴出空間20的容積大于低壓側(cè)壓縮部10的制冷劑噴出量。因此，在從低壓側(cè)壓縮部10向噴出空間20噴出制冷劑時(shí)，能夠抑制噴出空間20中的過壓縮損失。
副軸承43在端板部74的中央以近似圓筒狀地立起而形成。該副軸承43在外徑側(cè)的面即外周壁上形成有臺(tái)階部。即，副軸承43是由端板部74側(cè)的外徑大于蓋82側(cè)的外徑的擴(kuò)徑部形成的。該臺(tái)階部具有與蓋82的平面相對(duì)的平坦面88。平坦面88是高度小于外壁部78的接觸面81的凹部。在形成于平坦面88和蓋82之間的間隙內(nèi)夾入有彈性體90。此外，本實(shí)施方式中所稱的高度是以端板部74為基準(zhǔn)的軸方向的尺寸。
另外，副軸承43通過端板部74側(cè)的內(nèi)徑小于蓋82側(cè)的內(nèi)徑而形成有臺(tái)階部。即，副軸承43，在端板部74側(cè)形成軸支承旋轉(zhuǎn)軸36的接觸部92，在蓋82側(cè)形成沒有對(duì)旋轉(zhuǎn)軸36進(jìn)行軸支承的非接觸部94。在此，在副軸承43的外周壁形成的平坦面88位于非接觸部94的外周部分。由此，由于來自蓋82或彈性體90的壓力負(fù)載或夾緊負(fù)載被非接觸部94吸收，因此能降低副軸承43和旋轉(zhuǎn)軸36之間的摩擦力。此外，平坦面88作為中間容器18的一部分而被一體成型，但是也可以通過切削等機(jī)械加工來形成。
并且，本實(shí)施方式的中間容器18，如圖3及圖4等所示，形成有隔離部件22，該隔離部件22將噴出空間20分割為主流側(cè)空間20a和反主流側(cè)空間20b。隔離部件22，如圖3所示，是從副軸承43在徑方向上架設(shè)在外周壁78上而立起設(shè)置于端板部74的下端面上的梁。即，隔離部件22是連結(jié)副軸承43的外側(cè)壁和外壁部78的內(nèi)側(cè)壁的大致矩形剖面的堰板。此外，在本實(shí)施方式中，雖然在連結(jié)副軸承43的中心和連結(jié)用的孔86的中心的直線上形成兩個(gè)梁，但是也可以從副軸承43呈放射狀地形成兩個(gè)以上的梁。總之，只要通過兩個(gè)以上的梁將噴出空間20劃分為主流側(cè)空間20a和反主流側(cè)空間20b即可。
這樣的隔離部件22，如圖4所示，在與蓋82之間形成開口剖面為大致梯形的制冷劑流路20c。更具體地說，隔離部件22在前端側(cè)形成有平行部22a，其高度M小于外壁部78的接觸面81、并與端板部74的下端面平行；內(nèi)周側(cè)錐部22b，其隨著從平行部22a的內(nèi)周緣朝向軸方向而向副軸承43側(cè)傾斜；以及外周側(cè)錐部22c，其隨著從平行部22a的外周緣朝向軸方向而向外壁部78側(cè)傾斜。此處的內(nèi)周側(cè)錐部22b是連結(jié)平行部22a的內(nèi)周緣和平坦面88的外周緣的傾斜面。另外，外周側(cè)錐部22c是將平行部22a的外周緣連結(jié)于外壁部78的內(nèi)周緣的傾斜面。即，通過平行部22a、內(nèi)周側(cè)錐部22b、外周側(cè)錐部22c、和蓋82劃分出的空間成為制冷劑流路20c。此外，此處的內(nèi)周側(cè)錐部22b和外周側(cè)錐部22c的傾斜角度，相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸36例如為45度，但是可根據(jù)需要而變更。即，需要調(diào)整制冷劑流路20c的流路截面積S時(shí)，只要改變平行部22a的高度、或內(nèi)周側(cè)錐部22b及外周側(cè)錐部22c的傾斜角度即可。
圖5是表示圖1的中間容器18的噴出空間20中的制冷劑的流向的圖。如圖5所示，若從低壓側(cè)壓縮部10經(jīng)由制冷劑噴出口14向中間容器18噴出氣體制冷劑，則制冷劑的主流在流過了主流側(cè)空間20a之后，經(jīng)由制冷劑排出口79而被吸引到高壓側(cè)壓縮部12，但是制冷劑的脈動(dòng)成分即制冷劑變動(dòng)成分的一部分或全部，在反主流側(cè)空間20b流入流出。即，反主流側(cè)空間20b，發(fā)揮作為防止制冷劑的脈動(dòng)成分的共振的所謂的空洞式的共鳴器即緩沖器的作用。由此，由于抑制在噴出空間20中的脈動(dòng)成分的共振，因此抑制在噴出空間20產(chǎn)生的壓力變動(dòng)的增大。其結(jié)果是，降低因壓力變動(dòng)而引起的能量損失，能提高能量效率。
總之，噴出空間20，由于具有以制冷劑流路20c為邊界并起到空洞式的共鳴器的作用的反主流側(cè)空間20b，因此抑制在噴出空間20產(chǎn)生的中間壓力Pm的壓力變動(dòng)。
圖6是將本實(shí)施方式的中間容器18的壓力振幅與以往技術(shù)相比較而表示的圖。圖6的橫軸表示回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)(min-1)，縱軸表示中間容器18對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)的壓力振幅(MPa)。如圖6所示，隨著運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)從最低轉(zhuǎn)數(shù)增大、壓力振幅增大。并且，在以往技術(shù)中，運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)例如在4000(min-1)～6000(min-1)的范圍內(nèi)壓力振幅變得極大。即，由于一般的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)的范圍例如為1000(min-1)～8000(min-1)，因此在以往技術(shù)中，可知壓力振幅相對(duì)地在高旋轉(zhuǎn)側(cè)增大。這點(diǎn)，根據(jù)本實(shí)施方式，由于能降低高旋轉(zhuǎn)側(cè)的壓力振幅的極大值，因此提高冷凍循環(huán)成績(jī)系數(shù)(COP)，抑制在回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)1中產(chǎn)生的噪音及振動(dòng)。
另外，根據(jù)本實(shí)施方式，由于使制冷劑流路20c的開口寬度隨著朝向軸方向而使其逐漸增大等，使其開口寬度以某一寬度變化，因此不限于一定的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)(頻率)而可以在大范圍的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)中降低壓力變動(dòng)。更具體地說，關(guān)于本實(shí)施方式的中間容器18，通過改變隔離部件22的平行部22a的高度N，或改變內(nèi)周側(cè)錐部22b及外周側(cè)錐部22c的傾斜角，從而能微調(diào)整制冷劑流路20c的流路截面積S的大小。例如，若使流路截面積S變小，則在高旋轉(zhuǎn)側(cè)的范圍內(nèi)發(fā)揮反主流側(cè)空間20b的共鳴功能。另外，若使流路截面積S增大，則在低旋轉(zhuǎn)側(cè)的范圍內(nèi)發(fā)揮反主流側(cè)空間20b的共鳴功能。但是，若使流路截面積S過度增大，則由于噴出空間20與一樣擴(kuò)大的以往的空間實(shí)際上相同，因此存在沒有發(fā)揮共鳴功能而無法充分地抑制壓力變動(dòng)的情況。因此，對(duì)于流路截面積S的大小，優(yōu)選形成為規(guī)定面積以上。流路截面積S的適當(dāng)值例如可通過實(shí)際測(cè)量來求出。
另外，本實(shí)施方式的中間容器18，如圖3及圖4所示，在反主流側(cè)空間20b設(shè)置有作為增強(qiáng)部件的第二梁96。該梁96，在從副軸承43在徑方向上架設(shè)于外周壁78而一體形成在端板部74的下端面的這一點(diǎn)上，與隔離部件22類似，但是在具有高度L比隔離部件22的平行面22a的高度N小的平行面的這一點(diǎn)上不同。通過設(shè)置這樣的梁96，由于能夠提高中間容器18的剛性，因此能夠抑制由于基于壓力負(fù)載或組裝時(shí)的締結(jié)要素15的負(fù)載而引起的變形。
進(jìn)一步地，對(duì)中間容器18進(jìn)行說明。圖7是圖3的中間容器的B-B剖面圖。該圖7是表示B-B剖面中的隔離部件22的形態(tài)的圖。如圖7所示，隔離部件22形成為隨著朝向端板部74、基部向下部擴(kuò)大。即，隔離部件22在與端板部74的結(jié)合部形成有作為增強(qiáng)部件的腿部98。由此，即使在通過減小隔離部件22的厚度即制冷劑流路20c的流路長(zhǎng)度來降低摩擦損失的情況下，也能確保隔離部件22的剛性。
圖8是圖3的中間容器的C-C剖面圖。該圖8是表示C-C剖面中的梁96的形態(tài)的圖。如圖8所示，梁96形成為隨著朝向端板部74、基部向下部擴(kuò)大。即，梁96在與端板部74的結(jié)合部形成有作為增強(qiáng)部件的腿部100。由此，即使在通過減小梁96的厚度來降低反主流側(cè)空間20b的制冷劑通氣阻力的情況下，由于也能確保梁96的剛性，因此能降低中間容器18的變形。
圖9是圖3的中間容器的D-D剖面圖。即，圖9示出了外壁部78的接觸面81的高度M、隔離部件22的平行部22a的高度N、和梁96的高度L的關(guān)系。如圖9所示，通過使平行部22a的高度N小于接觸面81的高度M，確保制冷劑流路20c的流路截面積S。另外，通過使梁96的高度L小于平行部22a的高度N，而能提高中間容器18的剛性并可確保反主流側(cè)空間20b的容積V。
圖10是圖1或圖4的蓋82的俯視圖。如圖10所示，蓋82是通過沖壓加工被沖裁成型了的圓板形的部件。該蓋82形成有多個(gè)(例如為四個(gè))在板厚方向上貫通的締結(jié)要素15用的孔102。這些多個(gè)孔102以等間隔形成在同一圓周上，與中間容器18的孔86的位置及個(gè)數(shù)相對(duì)應(yīng)。另外，蓋82在板面中央形成有在板厚方向貫通的孔104。該孔104用于通過副軸承40的非接觸部94的前端部分。更具體地說，如圖1及圖4所示，孔104形成為其直徑與副軸承40的非接觸部94的外徑相同。即，若將非接觸部94的前端部分嵌入到孔104，則蓋82與非接觸部94接觸。并且，通過在蓋82和平坦面88之間的間隙里夾入彈性體90，從而形成密封面。
圖11是圖1或圖4的彈性體90的剖面圖。如圖11所示，彈性體90是對(duì)銅部件進(jìn)行沖壓加工而形成的大致環(huán)狀圓錐臺(tái)形的碟形彈簧。該彈性體90，如圖4所示，沿著副軸承40的前端外周被配置在平坦面88上。即，彈性體90被夾入在平坦面88和蓋82的間隙內(nèi)。在配置彈性體90時(shí)，彈性體90的底面與蓋82的平面接觸。作為此處的彈性體90，可以適用圓板形的墊圈(gasket)或O形環(huán)等。但在使用墊圈時(shí)，最好適用更容易變形的橡膠材或樹脂材。
圖12是表示控制了制冷劑流路20c的流路截面積S時(shí)的冷凍循環(huán)成績(jī)系數(shù)(COP)的變化率的測(cè)量結(jié)果的圖。圖12的橫軸表示反主流側(cè)空間20b的容積V(mm3)對(duì)制冷劑流路20c的流路截面積S(mm2)的比(S/V)?？v軸表示空調(diào)機(jī)的COP相對(duì)于比(S/V)的變化率(％)。此外，此處的COP是指用輸入除空調(diào)機(jī)的調(diào)節(jié)能力。另外，以比(S/V)為零時(shí)的COP作為基準(zhǔn)而進(jìn)行了相對(duì)評(píng)價(jià)。
如圖12所示，空調(diào)機(jī)的COP的變化率隨著比(S/V)從零增加而急劇增大，以某一比(S/V)為邊界而逐漸減少。即，在使比(S/V)從零增加的最初，由于隨著比(S/V)的增加而通過流路截面積S(mm2)的制冷劑量增加，所以發(fā)揮反主流側(cè)空間20b的共鳴功能，因此抑制噴出空間20的壓力變動(dòng)的結(jié)果是提高了空調(diào)機(jī)的COP。但是，在使比(S/V)過度增加到超過某一值時(shí)，由于反主流側(cè)空間20b和主流側(cè)空間20a的區(qū)劃變得模糊，所以噴出空間20變得與一樣擴(kuò)大的以往的空間實(shí)質(zhì)上相同，因此不能充分地抑制噴出空間20的壓力變動(dòng)，空調(diào)機(jī)的COP降低。另外，隨著比(S/V)增大，由于基于隔離部件22的端板部74的剛性提高的效果下降，因此由于端板部74的變形而引起的機(jī)械損失增大。鑒于這樣的情況，希望的是本實(shí)施方式的比(S/V)在例如以0.1×10-2(mm-1)為下限值、例如以2.0×10-2(mm-1)為上限值的范圍內(nèi)。若在該范圍內(nèi)，能夠得到在一般的空調(diào)機(jī)的性能測(cè)定裝置的測(cè)定誤差范圍的例如1％以上的COP提高效果。
以上，說明了適用本發(fā)明的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)1的一個(gè)實(shí)施方式，但是并不局限于此。
圖13是表示本實(shí)施方式的中間容器18的其他的第一例子的剖面圖。如圖13所示，本例的中間容器18，在副軸承106的外周壁在軸方向上以相同的直徑形成的這一點(diǎn)上，與在副軸承43的外周壁形成了具有平坦面88的臺(tái)階部的圖4的方式不同。即，本例的中間容器18是使圖4的平坦面88的高度與連接面81對(duì)合的容器。因此，副軸承106的下端面108的外周緣部與蓋82的平面接觸。此處的隔離部件22形成為，具有高度小于副軸承106的下端面108的平行部22a；將平行部22a的內(nèi)周緣連結(jié)于下端面108的外周緣的內(nèi)周側(cè)錐部22g；和將平行部22a的外周緣連結(jié)于外壁部78的內(nèi)周緣的外周側(cè)錐部22c。由此，能夠確保在隔離部件22和蓋82的平面之間形成的制冷劑流路20c的流路截面積S。此外，內(nèi)周側(cè)錐部22g的傾斜角度大于外周側(cè)錐部22c，但是并不局限于此，根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整即可。
圖14是表示本實(shí)施方式的中間容器的其他的第二例子的剖面圖。如圖14所示，本例的中間容器18，在制冷劑流路20c形成于隔離部件22的一部分的這一點(diǎn)上，與制冷劑流路20c形成于隔離部件22的整個(gè)區(qū)域的圖13的方式不同。即，本例的中間容器18，在制冷劑流路20c的寬度小于隔離部件22的這一點(diǎn)上，與制冷劑流路20c的寬度與隔離部件22相同的圖12的方式不同。換言之，隔離部件22的前端面的外周緣部與蓋82的平面接觸。此處的隔離部件22形成為，具有高度小于副軸承106的下端面108的平行部22a；將平行部22a的內(nèi)周緣連結(jié)于下端面108的外周緣的內(nèi)周側(cè)錐部22g；和從平行部22a的外周緣向蓋82傾斜的外周側(cè)錐部22h。由此，由于隔離部件22的剛性提高，所以其結(jié)果是中間容器18的剛性提高。
以上，根據(jù)本實(shí)施方式，通過在中間容器18具有空洞式的共鳴功能，從而抑制中間容器18內(nèi)的中間壓力Pm的壓力脈動(dòng)，因此提高冷凍循環(huán)成績(jī)系數(shù)(COP)，能抑制在回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)1中產(chǎn)生的噪音及振動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，其特征在于，包括回轉(zhuǎn)式低壓側(cè)壓縮部，其對(duì)制冷劑進(jìn)行壓縮；回轉(zhuǎn)式高壓側(cè)壓縮部，其相對(duì)于該低壓側(cè)壓縮部的壓縮工序以反相位對(duì)制冷劑進(jìn)行壓縮；和中間容器，其連通于所述低壓側(cè)壓縮部的制冷劑噴出口和所述高壓側(cè)壓縮部的制冷劑吸引口，所述中間容器的內(nèi)部空間被隔離部件劃分為至少兩個(gè)空間，在一方的空間連通所述低壓側(cè)壓縮部的制冷劑噴出口和所述高壓側(cè)壓縮部的制冷劑吸引口，在所述隔離部件形成連結(jié)所述兩個(gè)空間的制冷劑流路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，其特征在于，所述中間容器具有圓板形的端板部；外壁部，其從該端板部的周緣部在軸方向上立起而劃分所述噴出空間的周方向；筒形的副軸承，其在所述端板部的中央在軸方向上立起；和閉塞板，其與所述端板部相面對(duì)、閉塞所述外壁部的前端側(cè)開口，所述隔離部件是從所述副軸承架設(shè)在所述外周壁而在所述端板部的板面立起設(shè)置的梁，該梁被形成為從所述端板部的軸方向尺寸小于所述外壁部，在與所述閉塞板之間形成所述制冷劑流路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，其特征在于，所述副軸承是由所述端板部側(cè)的外徑大于前端側(cè)的外徑的擴(kuò)徑部形成的，所述隔離部件的從所述端板部的軸方向尺寸小于所述擴(kuò)徑部。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所示的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，其特征在于，所述隔離部件在前端側(cè)形成有與所述端板部的板面平行的平行部；隨著從該平行部的內(nèi)周緣朝向軸方向、而向所述副軸承側(cè)傾斜的內(nèi)周側(cè)錐部；和隨著從所述平行部的外周緣朝向軸方向、而向所述外壁部側(cè)傾斜的外周側(cè)錐部，所述制冷劑流路是由所述平行部、所述內(nèi)周側(cè)錐部、所述外周側(cè)錐部、和所述閉塞板劃分出的截面梯形的開口。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，其特征在于，所述中間容器，在由所述隔離部件劃分出的另一方的空間設(shè)置有從所述副軸承架設(shè)在所述外周壁而在所述端板部的板面立起設(shè)置的增強(qiáng)用梁，所述增強(qiáng)用梁的從所述端板部的軸方向尺寸小于所述隔離部件。
全文摘要
實(shí)現(xiàn)更適合于對(duì)在中間容器的噴出空間產(chǎn)生的壓力變動(dòng)進(jìn)行抑制而改善能量效率的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)?；剞D(zhuǎn)壓縮機(jī)(1)包括壓縮制冷劑的回轉(zhuǎn)式低壓側(cè)壓縮部(10)；相對(duì)于低壓側(cè)壓縮部的壓縮工序以反相位壓縮制冷劑的回轉(zhuǎn)式高壓側(cè)壓縮部(12)；和連通于低壓側(cè)壓縮部的制冷劑噴出口(14)和高壓側(cè)壓縮部的制冷劑吸引口(16)的中間容器(18)，中間容器的內(nèi)部的噴出空間(20)被隔離部件(22)劃分為主流側(cè)空間(20a)和反主流側(cè)空間(20b)，在主流側(cè)空間連通低壓側(cè)壓縮部的制冷劑噴出口和高壓側(cè)壓縮部的制冷劑吸引口，在隔離部件形成連結(jié)主流側(cè)空間和反主流側(cè)空間的制冷劑流路(20c)。
文檔編號(hào)F04C23/00GK1955475SQ20061013993
公開日2007年5月2日 申請(qǐng)日期2006年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月26日
發(fā)明者久保田淳, 關(guān)上和夫, 大沼敦, 田所哲也 申請(qǐng)人:日立空調(diào)·家用電器株式會(huì)社