流体压缩机的制作方法

专利名称：流体压缩机的制作方法技术领域：本发明涉及流体压缩机，尤其涉及例如压缩制冷循环中制冷介质气体的流体压缩机。已知有包含往复式、旋转式及其类似的各式压缩机。然而，这些压缩机因其压缩部分和驱动部分例如为把回转力传递到压缩部分上的曲轴，其结构复杂，且在它们的构造上需采用许多部件。此外，为了提高压缩效率，而在其排出侧需设置逆止阀。然而由于在此逆止阀的两边存在较大的压力差，因而气体易于经此阀门漏掉，这样使压缩效率不能提高。为了克服这些问题，需要提高各别零部件的尺寸和安装精度，这又将导致制造成本提高。美国专利文献U.S.P.No.2，401，189公开了一种螺旋泵，此现有技术泵是在一套筒中配置一在其外周表面上具有一螺旋形槽的柱形回转体，一螺旋形叶片可滑动地安装在此槽内。当此回转体转动，在回转体外表面和套筒内表面间由相邻两圈叶片所限定的流体被从套筒的一端向另一端传送。这样，此螺旋泵只能用来传送流体，而不能使其受到压缩。在流体传送中，只有当叶片的外周表面经常保持和套筒的内周表面相接触，才能将流体密封住。然而在回转体回转中，由于它对变形敏感，因而要经常保持叶片外周表面和套筒内周表面紧密接触是困难的。从而不能满意地将流体密封住。因此，这种结构的螺旋泵不能产生压缩效果。本发明就是鉴于以上问题而进行的，且是以提供构造简单，压缩效率好，还使部件制造和装配容易的流体压缩机为目的。为达到上述目的，本发明流体压缩机，包括密闭的壳体;设置在上述壳体内，具有吸入端和排出端的汽缸;固定设置在上述壳体内，使上述汽缸的一端能自由回转地受到支承的第一轴承，此第一轴承被用来把汽缸的上述一端气密地塞住;能自由滑动地接合在上述汽缸的另一端上，用来把上述另一端部气密地塞起来的第二轴承;把上述第一和第二轴承连接起来的支承轴，使此支承轴沿汽缸轴方向而在上述汽缸内延伸的同时，相对汽缸轴线成偏心配置;沿汽缸的轴方向设置在上述汽缸内的同时，使在其一部和上述汽缸的内周表面相接触状态下有可能回转地且由上述支承轴支承的圆柱状回转体，此回转体具有在其外周表面上形成，呈螺旋状延伸的槽，使此槽的间距从上述汽缸的吸入侧向排出侧慢慢减小;沿槽的深度方向能自由滑动地嵌合在上述槽内的同时，具有紧贴上述汽缸内周表面的外周表面，把上述汽缸的内周表面和回转体的外周表面间的空间划分成多个工作室的螺旋状叶片;使上述汽缸和回转体作相对回转，从而使流入上述动作室内的流体从汽缸的上述吸入侧向汽缸排出侧的动作室依次传送的驱动机构。根据上述构成的流体压缩机，则通过使流体从汽缸的吸入侧向排出侧传送而能进行高效率的压缩。此外，在第一和第二轴承内，仅使一边的轴承固定设置在壳体内，使另一边的轴承通过支承轴和一边的轴承相连接。从而能使这些轴承容易和正确地相互同心。此外，由于通过支承轴使第一和第二轴承进行相互连接，因而能将汽缸支承成具有和双支承构造轴承大略同等的稳定性。对附图的简要说明。图1至图8是表示有关本发明一实施例的流体压缩机，图1为上述压缩机剖面图，图2为分解表示上述压缩机部分剖面图，图3为回转体的轴侧图，图4为叶片的轴侧图，图5为沿图1Ⅴ-Ⅴ线剖面图，图6为表示回转体和吸入槽配置关系的图，图7A至图7D为分别表示制冷介质气体压缩过程的剖面图，图8A至图8D为分别表示在上述压缩过程中的汽缸和回转体相对位置的剖面图，图9为表示吸入槽变形例的俯视图。以下参照附图对本发明实施例作详细说明。图1是表示把本发明用于对制冷循环中的制冷介质气体进行压缩的压缩机的实施例。该压缩机具备封闭壳体10，和配置在此壳体内的电动机部分12和压缩部分14。电动机部分12包含固定安装在壳体10的内面上的大致为环状的定子16，和设置在定子内侧的环状转子18。如图1和图2所示，压缩部分14具有汽缸20，把转子18同轴地固定在此汽缸的外周面上。用固定设置在壳体10内表面上的第一轴承21使汽缸20的右端，也就是吸入端能自由回转地受到支承。据此，用轴承21使汽缸20的一端受到支承，且使汽缸和转子18同定子16布置成同轴。特别是将汽缸20的吸入端嵌合在轴承21的圆周表面部21a内，且使能自动回转，而且用此轴使其气密地被闭塞。此外，将第二轴承22安装在汽缸20的左端也就是排出侧上。特别是把汽缸20的排出端，嵌合在轴承22的周表面部分22a上，且使其能自由回转，而且用此轴承将此端气密地塞住。而且是通过延伸在汽缸20内的支承轴24使第二轴承22和第一轴承21相连接。把支承轴24配置成使其中心轴线A和汽缸20的中心轴线B相互平行，且仅具有偏心距离c。将支承轴24的一端压入在第一轴承21上形成的盲孔21b内，使其另一端贯穿通过在第二轴承22上形成的通孔22b，且伸出在轴承22的外方。在支承轴24的伸出端上形成有径向通孔24a，并且，在通孔24a内插入固定销2b，且使固定销的一端固定在轴承22上。因此，用固定销26将第2轴承22固定在支承轴24的另一端上而使其不可能回转。这样，用第二轴承22使汽缸20的排出端能自由回转地受到支承。压缩部分14具有配置在汽缸20内的圆筒状回转体28，用支承轴24使此回转体能自由回转地受到支承。也就是此回转体28具有一条按照与其中心轴线为同轴而贯穿形成的内孔30a，使支承轴24能自由回转地插入此内孔。据此，将回转体28配置成相对汽缸20的中心轴B具有偏正距离仅为e。此外，使回转体28具有比汽缸20的外径还小的外径，使其外周面的一部分和汽缸的内周面相接触。此外，如图1和图2所示那样，在回转体28的右端外周表面上形成结合槽30，使从汽缸20的内周表面伸出的驱动销32，沿汽缸径向能自由进出地插入此结合槽内。因此，当向电动机部分12通电，使汽缸20和转子18一起回转时，使汽缸的回转力通过销子32被传递到回转体28。其结果使回转体28在其一部和汽缸20的内表面相接触状态下在汽缸内回转。如图1和图3所示，在回转体28的外周表面上形成，且在回转体两端间延伸的螺旋形槽34。并且，从图3可知，形成使槽34的间距从汽缸20的右端向左端，也就是从汽缸的吸入侧向排出侧慢慢变小。在此槽34中还嵌合着如图4所示的螺旋形的叶片36。此处，使叶片36的厚度t和槽34的宽大致相等，使叶片的各部分成为相对槽34，能沿回转体28的径向自由进出。此外，使叶片36的外周表面在紧贴汽缸20的内周表面的情况下在汽缸的内周表面上滑动。此叶片36是用特氟隆(商标)等的弹性材料制成，通过利用其弹性旋入槽34而装入槽内。而且，用叶片36把汽缸20的内周表面和回转体28的外周表面间的空间分隔成多个工作室38。各工作室38由叶片36的相邻两绕间的空间所规定，并如图5所示那示形成从回转体28和汽缸20的内周表面的接触部到下一次的接触部止沿叶片延伸的大致为新月形状。并且，使工作室38的容积随着从汽缸20的吸入侧向着排出侧行进而慢慢变小。如图1和图2所示，在第一轴承21上贯穿形成沿汽缸20的轴方向延的吸入孔40。使此吸入孔40的一端向汽缸20的吸入侧内开口，使其另一端和制冷循环的吸入管42相连接。在第二轴承22上形成沿汽缸20的轴方向延伸的排出口44。使此排出孔44的一端向汽缸20的排出侧开口，使其另一端向着壳体10内部开口。此外，在壳体10的底部积存润滑油46。此外，如图6所示，在回转体28的吸入端部的外周表面上形成要把制冷介质气体吸入的导槽48。要形成使此导槽48从回转体28的吸入端部和螺旋状槽34交错，而且延伸到位于最靠近吸入侧位置的工作室38为止。并且形成使导槽48比槽34的深度深。因此，使通过吸入孔40流入汽缸20内的制冷介质气体，通过导槽48，导入位于最靠近吸入侧位置的工作室38内。此外，如图9所示那样，也可以使导槽48的顶端部48a沿槽34弯曲。在图1中，50是表示和壳体10内部连通的排出管。下面，对以上构成的压缩机动作进行说明。首先，使电动机部分12通电，则转子18以及与其成为一体的汽缸20回转。同时，使回转体28在其外周表面的一部分和汽缸20的内周表面相接触状态下得到回转驱动。象这样的回转体28和汽缸20的相对回转运动，如图8A至图8D所示那样是用由销子32和结合槽30构成的限制机构来保证的。并且，使叶片36也和回转体28一体回转。由于叶片36是在其外周表面和汽缸20内周表面相接触状态进行回转，因此叶片36的各部分随着向回转体28的外周表面和汽缸20的内周表面的接触部靠近而被压向槽34内，而随着离开接触部而向着从槽34弹出的方向移动。另一方面如压缩部分14动作，则通过吸入管42和吸入孔40使制冷介质气体被吸入汽缸20内。此气体首先被封闭在位于吸入侧的工作室38内。并且，如图7a至图7D所示那样，伴随回转体28的回转，把被封闭在叶片36的相邻两圈间的状态下的上述气体逐步向排出侧的工作室38移送，由于工作室38的容积随着从汽缸20的吸入侧向排出侧移动而慢慢变小，因此使制冷介质气体在向排出侧移送期间慢慢受到压缩。并且，使受到了压缩的制冷介质气体从在轴承22上形成的排出孔44向壳体10内排出，进而通过管子50使返回到制冷循环中去。根据以上构成的压缩机，则在回转体28上形成的螺旋槽34的间距形成从汽缸20的吸入侧向排出侧慢慢变小。也就是形成用叶片分隔的工作室38的容积向着排出侧慢慢变小，因此能使制冷介质气体在从汽缸20的吸入侧向排出侧移送期间受到压缩。此外，由于使制冷介质气体在被封闭在工作室38内的状态下被移送且受到压缩，因此，即使在压缩机的排出侧不设置排出阀，也能对气体进行高效率的压缩。由于能省去排出阀，故可达到使压缩机构造简单化和减少备件数的目的。此外，由于是用压缩部分14的汽缸20来支承电动机部分12的转子18，因此不需要设置专门用来支承转子的回转轴以及轴承等。因此能进一步使压缩机结构简化和使备件数目减少。由于汽缸20和回转杆24是在相互沿同一方向回转状态下相互接触的，因此，这些部件间的摩擦力小，能分别顺利地回转，其结果振动和噪音也小。此外，第二轴承22被安装在用第一轴承进行一头支承的汽缸20的自由端上，且用来支承此自由端，且可使其在不固定在壳体10上的情况下，通过支承轴24与第一轴承相连接。因此，和第二轴承被固定在壳体10内表面上的场合相比较，能使第二轴承相对第一轴承容易且正确同轴，以及能防止汽缸20相对轴承21，22被卡住，能确保汽缸顺利回转。此外，由于通过支承轴24使第二轴承22和第一轴承21进行机械连接，因此能使汽缸20的自由端受到稳定支承。因此，虽然是仅将第一轴承21固定安装在壳体10上的结构，却成为有可能以和第一、第二、轴承21、22的两者均被固定安装在壳体10内的所谓双支承构造大致同等的稳定性来支承汽缸20。其结果能使压缩机的可靠性提高。此外，由于没有必要使第二轴承22固定安装壳体10上，从而提高了壳体设计的自由度，使自由设计壳体形状和尺寸成为可能。压缩机的传送容量是由叶片36的最初间距，也就是位于汽缸20的吸入端的工作室38的容量来决定。若根据本实施例，由于是使叶片的间距从汽缸20的吸入侧向排出侧慢慢变小。因此把本实施例和具有同样圈数，且沿回转体全长为等间距叶片的场合相比，若采用本实施例，则叶片的最初间距可取较大值，其结果能使压缩机的传送量大，换言之，能实现高效率的压缩机。此外，若根据本实施例，使流入汽缸20的吸入端的制冷介质气体通过在回转体28端部上形成的导槽48引向工作室38的开始位置。为此，能向工作室38的开始位置正确供给制冷介质气体，因此能提高压缩机的压缩效率。此外，若流体的传送量降低，当叶片36的圈数越增加，则相邻两个动作室的压力差越减少，使动作室相互间的气体漏泄量减低，其结果使压缩效率提高。本发明不限于上述实施例，可在本发明范围内作各种变形。例如，本发明的流体压缩机不限于制冷循环，也能用于其它的机器。此外，把第二轴承固定在支承轴上的方法不限于锁销，也可以将支承轴的端部压入轴承的通孔22b内，而且，用键来防止支承轴和轴承的相对回转。此外，也可以通过分别把支承轴的端部和第二轴承22的通孔22b都取为多角形来防止支承轴和轴承的相对回转。权利要求1.一种流体压缩机，包括密闭壳体10；设置在上述壳体内，具有吸入端和排出端的汽缸20；其特征在于还包括固定设置在上述壳体内，使上述汽缸的一端能自由回转地受到支承的第一轴承21，用此第一轴承把汽缸的上述一端气密地塞住；和上述汽缸的另一端相结合，并使能自由滑动，并把上述另一端气密地塞住的第二轴承22；使上述第一和第一轴承连结起来的支承轴24，使此支承轴在上述汽缸内沿汽缸的轴向延伸的同时位于相对汽缸轴线偏心的位置；沿汽缸轴向设置在上述汽缸内的同时，用上述支承轴使其在其一部分和上述汽缸内周表面相接触状态下有可能回转地受到支承的圆柱形回转体28，此回转体具有在其外周表面上形成并呈螺旋状延伸的槽30，形成此槽的间距从上述汽缸的吸入侧向排出侧慢慢变小；沿上述槽的深度方向能自由滑动地嵌入上述槽内的同时，具有紧贴上述汽缸内周表面的外周表面，并把上述汽缸的内周表面和回转体的外周表面间空间划分成多于工作室的螺旋状叶片36；以及使上述汽缸和回转体作相对回转，使从汽缸的上述吸入侧流入上述工作室的流体向汽缸排出侧的工作室依次传送的驱动机构12。2.根据权利要求1所述的流体压缩机，其特征在于上述支承轴24具有固定安装在上述第一轴承上的一个端部和安装在上述第二轴承上的另一端部，在上述回转体上具有和支承轴的中心轴线同轴地贯穿形成的内孔30a，使上述支承轴能自由回转地插通在此孔内。3.根据权利要求2所述的流体压缩机，其特征在于上述第一轴承具有能自由回转地安装在上述汽缸的一端的外周表面，和沿汽缸轴向延伸的孔21b，将上述支承轴的一端压入上述孔内。4.根据权利要求3所述的流体压缩机，其特征在于上述第二轴承具有能自由回转地安装着上述汽缸的另一端的外周表面，和与上述第一轴承上的孔同轴延伸的通孔22b，使上述支承轴的另一端贯穿插入上述贯穿孔的同时，使从第二轴承向外伸出，进而使第二轴承具有把上述支承轴的另一端固定安装在第二轴承上，且使其不能回转的固定部件26。5.根据权利要求4所述的流体压缩机，其特征在于上述固定部件包含在上述支承轴的伸出端上沿支承轴经向贯穿形成的结合孔24a和插通在上述结合孔内且将其固定在上述第二轴承上的制动销26。6.根据权利要求1所述的流体压缩机，其特征在于在上述第一、第二轴承中，支承上述汽缸的吸入端部的轴承具有把从上述壳体外方被吸入汽缸吸入端内的流体导入的吸入孔40，另一端的轴承具有把在上述汽缸内被压缩的上述流体向上述壳体内排出的排出孔44。7.根据权利要求1所述的流体压缩机，其特征在于上述驱动机构包含使上述汽缸回转的电动机部分12和把上述汽缸的回转力向上述回转体传递，并使回转体和汽缸进行同步回转的传动机构。8.根据权利要求7所述的流体压缩机，其特征在于上述传动机构包含在上述回转体的外周表面上形成的结合槽30，和从上述汽缸的内周表面伸出的同时，能沿汽缸径向移动而插入上述结合槽内的伸出体32。全文摘要一种流体压缩机，包括配置在密封壳体内，用电动机回转驱动的汽缸，嵌入此汽缸一端内，使汽缸能自由滑动地单端受到支承的第一轴承，固定于第一轴承沿汽缸轴向偏心延伸的支承轴，用此支承轴支承，使其一部和汽缸内周表面接触的圆柱形回转体，能自由进出嵌入此回转体外周上形成的螺旋形槽内，把回转体和汽缸间划分成多个工作室的螺旋形叶片，自由滑动地嵌入汽缸自由端上，通过止动件固定在支承轴上的第二轴承。文档编号F04C18/107GK1039469SQ89104679公开日1990年2月7日 申请日期1989年7月6日 优先权日1988年7月8日发明者曾根良训, 藤原尚義 申请人:东芝株式会社