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CN100436829C - 旋转式压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示一种可以使压缩机工作时所产生的振动显著减小的旋转式压缩机。依据本发明所提供的旋转式压缩机，其特征在于包含用于形成封闭内部空间的外壳、设置在所述外壳内部并具有内部空间的汽缸、贯通所述汽缸而旋转的转轴、设置在所述汽缸内部并通过偏心旋转来压缩操作流体的滚子、用于密封所述汽缸的同时支持所述转轴的法兰、结合所述汽缸和所述上部法兰的结合体，并且设置在所述结合体的外周并用于将所述结合体固定于所述外壳的多个固定部中，第一固定部设置在位于由所述滚子压缩所述汽缸内部的操作流体时所产生的反力而使所述结合体受到最大负荷的位置上。

Description

旋转式压缩机
技术领域
本发明涉及一种旋转式压缩机，尤其涉及用于固定密封旋转式压缩机内部的外壳和结合汽缸及上部法兰的结合体的固定部。
背景技术
通常，压缩机为从电机等驱动装置接收动力之后加压空气、制冷剂等流体而进行压缩并排出压缩流体的装置，用于空调机、冰箱等多种产品中。
这种压缩机中有一种在汽缸内部由偏心状态旋转的滚子压缩流体的旋转式压缩机，对此日本公开专利公报“特开昭60-201095号”揭示了这种旋转式压缩机的一例。
如上述文献所揭示，旋转式压缩机的用于密封内部的外壳内部包含：作为压缩制冷剂的空间的汽缸；贯通所述汽缸并由驱动电机而旋转的转轴；由所述转轴进行偏心旋转而压缩汽缸内部制冷剂的滚子；结合于所述汽缸用于密封汽缸的同时支持转轴的法兰。
如上所述的旋转式压缩机中汽缸和法兰大部分由螺栓结合而形成结合体，并在所述法兰上形成多个焊接部而使其接合于所述外壳，从而使结合体固定于外壳。
这种现有的旋转式压缩机当汽缸内部的滚子旋转而压缩制冷剂时，被压缩制冷剂向滚子施加负荷，所述负荷通过转轴传到支持转轴的法兰上，并朝着所述结合体的径向而作用，对此由所述法兰和外壳的焊接部承担所述负荷。
但是，滚子受到汽缸内部的被压缩制冷剂的负荷并不恒定，而是按照滚子的旋转角有所变化，而现有的压缩机中所述焊接部形成于任意位置，因而在滚子受到最大负荷的瞬间所述焊接部不能充分地支持作用于所述结合体的最大负荷。因此，结合体瞬间性地朝着作用于结合体的最大负荷方向倾斜而产生振动，当这种振动与转轴的共振频率相一致时，其振动将会被扩大。
发明内容
本发明为了解决如上所述问题而提出，其目的在于提供一种可以使压缩机工作时所产生的振动显著减小的旋转式压缩机。
为了实现上述目的，依据本发明所提供的旋转式压缩机包含用于形成密封内部空间的外壳、设置在所述外壳内部并具有内部空间的汽缸、贯通所述汽缸而旋转的转轴、设置在所述汽缸内部并通过偏心旋转来压缩操作流体的滚子、密封所述汽缸的同时支持所述转轴的法兰、结合所述汽缸和所述法兰的结合体，设置在所述结合体的外周并用于将所述结合体固定于所述外壳的多个固定部之中，第一固定部设置位于由所述滚子压缩所述汽缸内部的操作流体时所产生的反力而使所述结合体受到最大负荷的位置上。
并且，形成三个将所述结合体固定于所述外壳的固定部，所述第一固定部以所述转轴中心为顶点并分别与所述第二、第三固定部所形成的两个角均为钝角。
并且，所述第二、第三固定部互相对称于连接所述第一固定部与所述转轴中心的直线，若连接所述三个固定部，则形成等腰三角形。
并且，所述多个固定部通过焊接而形成，并设置在上部法兰上而将所述结合体固定在所述外壳。
附图说明
图1为表示依据本发明最佳实施例所提供的旋转式压缩机整体结构的剖面图；
图2为表示图1的旋转式压缩机滚子受到的负荷方向的示意图；
图3为滚子受到的负荷随着滚子的旋转而变化的曲线图；
图4为表示汽缸与上部法兰结合而形成的结合体上形成固定部的方向的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的最佳实施例所提供的旋转式压缩机。
如图1所示，依据本发明最佳实施例所提供的旋转式压缩机由形成外形的外壳10和位于所述外壳10内部的驱动部20及压缩部30组成。所述外壳10一侧连接吸入管12，该吸入管12从用于滤出液体制冷剂的储液器11向压缩部30供应操作流体。
并且，外壳10上部设置用于排出压缩流体的排出管13，在外壳下部为了润滑及冷却做摩擦运动的部件而填入一定量的润滑油14。
驱动部20由固定于外壳10的定子21和可旋转地支持于定子21内部的转子22及压入于转子22的转轴23构成。若向定子21施加电源，则转子22由电磁力而旋转，而压入于转子22的转轴23将旋转力传到压缩部30。
压缩部30大概由为了压缩操作流体而形成内部空间的汽缸31和分别位于所述汽缸31内部并偏心固定于转轴23的偏心凸轮32及通过偏心凸轮32外周表面的压入而压缩操作流体的滚子33构成。并且，上部法兰35和下部法兰36分别以螺栓37结合于汽缸31上部和下部，以用于密封汽缸31上部和下部的同时可旋转地支持转轴23。
图2为表示汽缸31内部的操作流体被压缩时作用于滚子33的负荷方向的示意图。
如图2所示，汽缸31中形成与连接于储液器11的吸入管12相连接而用于接收操作流体的吸入口41和用于排出在汽缸31内部被压缩的制冷剂的排出口42。
汽缸31的吸入口41和排出口42之间形成从其内周表面延长到一定深度的孔43，所述孔43中设置叶片45，该叶片45通过一直与滚子33的外周表面弹性接触来将汽缸31内部空间划分为吸入操作流体的吸入空间31a与压缩操作流体的压缩空间31b，所述孔43具有充分长的长度以完全收容所述叶片45，并且所述孔43中收容有压缩弹簧44以弹性支持所述叶片45。
此外，收容于汽缸31内部的偏心凸轮32其中心(O′)由转轴23中心(O)偏离一定距离而结合于转轴23，滚子33由偏心凸轮32的外周部压入而被结合。
这种滚子33与叶片45相接触而形成第一切点(A)，并与汽缸31的内周表面相接触而形成第二切点(B)。如此，滚子33通过分别接触叶片45及汽缸31内周表面而形成两个切点(A，B)，从而将汽缸31的内部空间划分为吸入空间31a和压缩空间31b，以防止吸入空间31a的操作流体与压缩空间31b的操作流体相混合。
如上所述的旋转式压缩机中，当由驱动部20的驱动而使转轴23按顺时针旋转时，如图2所示滚子33在汽缸31中沿着汽缸31内表面按顺时针旋转，并通过吸入口41向汽缸31内部吸入操作流体。此时，吸入阀(未图示)由流向排出口42侧的操作流体而被关闭，并在滚子33旋转方向前方的压缩空间31b中压缩操作流体，当被压缩操作流体的压力达到一定程度时通过排出口42而被排出。
如上所述，在压缩空间31b中压缩操作流体时，压缩操作流体的滚子33由被压缩操作流体而受到反力(f′)。如黑色箭头所示，压缩空间31b内部的操作流体向滚子33中心(O′)的方向朝滚子33施加反力(f′)，而如此施加到滚子33的这些反力(f′)被合成为用白色箭头所表示的负荷(F′)而作用，作用于滚子33的负荷(F′)方向经过滚子33的中心(O′)，并按垂直方向作用于连接第一切点(A)和第二切点(B)的直线(C)上。
图3为当使用R22制冷剂为操作流体时滚子33所受到的负荷(F′)随着滚子33的旋转角(θ)而变化的曲线图。
在此，旋转角(θ)为以滚子中心(O′)为顶点按顺时针方向由连接滚子中心(O′)和第一切点(A)的直线与连接滚子中心(O′)和第二切点(B)的直线所形成的角度。如图3所示，滚子33所受到的负荷(F′)从旋转角(θ)约为90度的附近点开始逐渐增加到约为212度时变为最大。当滚子33所受到的负荷(F′)最大时(旋转角(θ)为212度)为压缩空间31b内部的制冷剂被压缩而通过排出口42排出的瞬间，即该瞬间压缩空间31b内部的压力与排出压力相同，而此时的排出压力为21.1kg/cm2G。
图4为为了将结合汽缸31与上部法兰35的结合体50固定于外壳10而形成固定部(X，Y，Z)的示意图。
如图4所示，汽缸31与法兰35、36被结合形成结合体50，并在结合体50的外周表面上形成多个固定部(X，Y，Z)而将其固定于外壳10。形成所述固定部(X，Y，Z)的方法可能会有很多种，但最好采用可以牢固地接合并无接缝的焊接法形成。并且，多个固定部(X，Y，Z)最好设置在上部法兰35上，以使所述结合体50固定于所述外壳10。
如上所述，当汽缸31内部的滚子33旋转而压缩制冷剂时，被压缩制冷剂会向滚子33施加负荷(F′)，所述负荷(F′)通过转轴23传到支持转轴23的法兰35、36上，并朝着结合汽缸31与法兰35、36的所述结合体50的径向作用。
滚子33所受到的负荷(F′)随着滚子33的旋转角(θ)而变化，与此同时作用于结合体50的负荷也随之变化，当滚子33受到最大负荷(F′MAX)的瞬间结合体50也受到最大负荷(FMAX)。施加到结合体50的最大负荷(FMAX)接近平行于施加到滚子33的最大负荷(F′MAX)的方向而作用，并向通过转轴23中心的方向作用。
为了有效地支持施加于结合体50的最大负荷(FMAX)而形成三个固定部(X，Y，Z)以将结合体50固定到外壳10时，在所述三个固定部(X，Y，Z)之中最好将第一固定部(X)设置于结合体50受最大负荷(FMAX)的位置。第二、第三固定部(Y，Z)相互对称于连接所述第一固定部(X)和转轴23中心(O)的直线，若将所述三个固定部(X，Y，Z)相连接，则最好大概形成等腰三角形。这是为了当第一固定部(X)受到最大负荷时，使第二、第三固定部(Y，Z)互相对称于所述第一固定部(X)而支持结合体50，从而维持两侧固定部(Y，Z)的平衡而减少压缩机的振动。
在此，第二、第三固定部(Y，Z)被设置为布置于受到最大负荷(FMAX)位置的第一固定部(X)以转轴23中心(O)为顶点分别与第二、第三固定部(Y，Z)所形成的∠XOY、∠XOZ为钝角。此时，若使∠XOY及∠XOZ的角度分别为120度而连接三个焊接部(X，Y，Z)时，可以使第二、第三固定部(Y，Z)位于大概形成等边三角形的位置。
如上所述，由于在结合体50受最大负荷(FMAX)的位置设置第一固定部(X)，因而使所述固定部(X)支持结合体50，并由此减少压缩机工作时的振动，尤其在上下布置的两个压缩部中压缩制冷剂的双压缩部旋转式压缩机上，其效果更为明显。
虽然上面只针对结合体由三个固定部固定于外壳的内容进行了说明，但是本发明并不限定于此，可以在具有多个固定部的旋转式压缩机中实施本发明。
此外，虽然说明中只有一个汽缸，但也可以在由两个压缩部压缩制冷剂的双压缩部旋转式压缩机中实施。
综上所述，依据本发明所提供的旋转式压缩机，由于在滚子旋转时所述法兰的结合体受到最大负荷的位置设置一个焊接部，以使所述焊接部可以支持施加于结合体的最大负荷，从而可以显著地降低压缩机工作时所产生的振动。

Claims (8)

1、一种旋转式压缩机，其特征在于包含：
用于形成密封内部空间的外壳；
设置在所述外壳内部并具有内部空间的汽缸；
贯通所述汽缸而旋转的转轴；
设置在所述汽缸内部并通过偏心旋转来压缩操作流体的滚子；
密封所述汽缸的同时支持所述转轴的法兰；
结合所述汽缸和所述法兰的结合体；
并且，设置在所述结合体的外周并用于将所述结合体固定于所述外壳的多个固定部之中，第一固定部设置在位于由所述滚子压缩所述汽缸内部操作流体时所产生的反力而使所述结合体受到最大负荷的位置上。
2、根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于形成三个将所述结合体固定于所述外壳的固定部。
3、根据权利要求2所述的旋转式压缩机，其特征在于所述固定部之中第一固定部以所述转轴中心为顶点分别与第二、第三固定部所形成的两个角均为钝角。
4、根据权利要求3所述的旋转式压缩机，其特征在于所述第二、第三固定部互相对称于连接所述第一固定部与所述转轴中心的直线，并且若连接所述三个固定部，则形成等腰三角形。
5、根据权利要求4所述的旋转式压缩机，其特征在于所述第二、第三固定部被设置为当连接所述三个固定部时形成等边三角形。
6、根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于所述多个固定部通过焊接而形成。
7、根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于所述多个固定部设置在上部法兰上，并将所述结合体固定于所述外壳。
8、根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于所述汽缸和所述法兰通过螺栓结合而形成结合体。
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