专利名称：二级螺旋式压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于制冷机的二级螺旋式压缩机。
背景技术：
螺旋式压缩机产生的噪音频谱，以阳转子(雄ロ一タ)的齿数与回转频率数的乘积作为基本频率数，基本频率数及其高次谐波成分(以下，将其称为啮合频率数)的峰值变大。作为降低此噪音的手段，采取了在壳体上粘贴吸音材料、将壳体制成双层构造提高隔音性能、在壳体上附加肋来提高壳体的刚性等的对策。进而，作为其它的对策，如日本特开2002-235525号公报记载的那样，也考虑了在与螺旋式压缩机连接的配管上设置共振型消音器等的对策。
专利文献1日本特开2002-235525号公报(图6)专利文献2日本特开平11-117879号公报(图3)通过上述在壳体上粘贴吸音材料、将壳体双层化、在壳体上附加肋、将共振型消音器设置到配管上等的手段，可以获得一定的降噪效果。但是，在这些现有技术中，粘贴吸音材料的话必须用吸音材料覆盖铸造物壳体的整体，对于具有复杂的铸造物形状的螺旋式压缩机来说很多情况下难以实施。而且，将壳体双层化，或者附加肋的话，存在使得铸造物形状复杂化以及铸造物重量增加的问题。进而，对于在配管上设置共振型消音器的对策，例如即使使用在特开平11-117879号公报的图3中记载的二级螺旋式压缩机，也无法降低从压缩机壳体传播到外部的噪音，不能有效降低二级螺旋式压缩机的噪音。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种二级螺旋式压缩机，其可以降低二级螺旋式压缩机发出的由转子的啮合产生的噪音频率数的峰值，有效谋求低噪音化。
为了达成上述目的，本发明的二级螺旋式压缩机，设有低压级侧压缩机构部、高压级侧压缩机构部、电动机，和壳体；所述低压级侧压缩机构部具有一对阳转子和阴转子(雌ロ一タ)，及支承这些转子的轴承部件；所述高压级侧压缩机构部由一对阳转子和阴转子以及支承这些转子的轴承部件构成；所述电动机驱动所述低压级侧压缩机构部和高压级侧压缩机构部；所述壳体一体地收纳这些低压级侧压缩机构部、高压级侧压缩机构部及电动机；其特征是，所述壳体在所述低压级侧压缩机构部和高压级侧压缩机构部之间，具有用于形成作为来自低压级侧压缩机构部的压缩流体的通路的空间部的中间壳体部分，设有形成在所述中间壳体部分的内面的外周部侧并通过开口部与所述空间部连通的闭空间部。
在此，所述闭空间部以内置在所述中间壳体部分的厚壁部中的方式形成的话可以紧凑地构成。而且，所述闭空间部也可以设置在所述中间壳体部分的外周部的更外侧，这样的话也可以适用于现有的压缩机。
所述闭空间部设置多个的话，可以降低多个啮合频率数中的噪音峰值。所述闭空间部以能够改变其容积的方式构成的话，可以适当地有针对性地降低某啮合频率数的噪音峰值。此时，例如将所述闭空间部以气缸部和在该气缸部内往复运动的活塞构成的话，通过使该活塞往复运动可以改变气缸部的容积。
进而，所述闭空间部配置在所述中间壳体部分的上部侧，该闭空间部的最下部在所述中间壳体部分内面的作为压缩流体的通路的空间部开口的话，可以防止油、液体冷媒滞留在闭空间部，可以获得稳定的降低噪音的效果。
根据本发明，在低压级侧压缩机构部和高压级侧压缩机构部之间，具有用于形成作为来自低压级侧压缩机构部的压缩流体的通路的空间部的中间壳体部分，设有通过开口部与形成在所述中间壳体部分的内面的外周部侧的所述空间部连通的闭空间部，因此，可以降低从二级螺旋式压缩机发出的因转子的啮合而产生的噪音的频率数的峰值，具有可有效谋求低噪音化的效果。
图1是表示本发明的二级螺旋式压缩机的一个实施例的纵截面图。
图2是表示另一实施例的主要部分的纵截面图。
图3是表示本发明的另一实施例的主要部分的纵截面图。
图4是用于说明本发明的效果的噪音谱线图。
具体实施例方式
在螺旋式压缩机内部具有作为气体通路形成的空间，在该空间的距离和啮合频率数的波长一致的情况下，啮合频率数的峰值因内部共振而被激发，进一步增大噪音的水平。作为降低该噪音的手段，讨论这样的方式，即，在滑阀上设置空洞部，通过扩大形成为气体通路的空间来回避内部共振。这样可以期待以简便的结构来取得一定的降低噪音效果。
但是，在滑阀上设置空洞部的情况下，即使可以降低被内部共振激发的特定的啮合频率数的峰值，但是并不能降低其它的啮合频率数的峰值。而且，在压缩机上搭载的电动机的输出频率数为50Hz/60Hz共用的情况下，即便设计成可以在50Hz运转时避免因内部共振而激发啮合频率数的峰值，但是在60Hz运转时，啮合频率数换到高频侧，可能就会与内部共振频率数相一致。
下面，根据附图对本发明的具体实施例进行说明。图1是表示本发明的二级螺旋式压缩机的一个实施例的纵截面图。
二级螺旋式压缩机具有具有吸入口26的低级侧主壳体1、设于该低级侧主壳体的排出侧的排出壳体2、收纳电动机7的绕组端8的电机罩3、收纳电动机7的电机壳体4，以及具有配出口40的高级侧主壳体5，这些壳体借助螺栓等的手段以相互密封的关系连接着。
在低级侧主壳体1上形成有圆筒状膛部(ボア)31、将冷媒气体导入圆筒状膛部31的吸入口29，以及活塞室33。在圆筒状膛部31中，收纳着被滚子轴承11、12以及滚珠轴承17可转动地支承着的相互啮合的低压级侧阳转子6及阴转子(未图示)。低压级侧阳转子6的轴被齿轮联轴器45连接在高压级侧阳转子9的轴上。在活塞室33中收纳着驱动滑阀23的活塞21，活塞21被连杆22连接在滑阀23上。
在收纳滚子轴承12和滚珠轴承17的排出壳体2上，形成有连通圆筒状膛部31与电机罩3的气体通路38。在收纳可转动地支承高压级侧阳转子9的滚珠轴承18的电机罩3上，形成有将排出壳体2和电机壳体4连通的气体通路39。在收纳电动机7和高压级侧阳转子9的轴部的电机壳体4上，形成有将冷媒气体导入高级侧主壳体5的吸入室28。在高级侧主壳体5上形成圆筒状膛部32，在圆筒状膛部32中收纳着被滚子轴承13、14以及滚珠轴承19可转动地支承着并相互啮合的高压级侧阳转子9以及阴转子(未图示)。高压级侧阳转子9的轴与电动机7的轴一体(直接)地构成。
下面说明冷媒气体以及油的流动。
从设于低级侧的主壳体1上的吸入口26吸入的低温、低压冷媒气体，从主壳体1上形成的吸入口29吸入到由低压级侧的阳、阴涡轮转子的啮合齿面与主壳体1所形成的压缩室中。然后，冷媒气体随着连接到电动机7的低压级侧阳转子6的转动，被密封在低压级侧的阳、阴涡轮转子的啮合齿面和主壳体1所形成的压缩室中，因压缩室的缩小而逐渐被压缩成高温、高压的气体，通过排出壳体2、电机罩3上分别形成的气体通路38、39被导入电机壳体4。压缩时作用到低压级侧的阳、阴涡轮转子的压缩反力中的径向载荷被滚子轴承11、12支承，滑动载荷被滚柱轴承17支承。
被导入电机壳体4的冷媒气体，通过电机转子之间的空气开口，从形成于电机壳体4的吸入室28被吸入到由高压级侧的阳、阴涡轮转子的啮合齿面与电机壳体4和高级侧的主壳体5所形成的压缩室中。然后，冷媒气体随着直接连接到电动机7的高压级侧阳转子9的转动，被密封在由高压级侧的阳、阴涡轮转子的啮合齿面和电机壳体4以及高级侧主壳体5所形成的压缩室中，随着压缩室的缩小逐渐被压缩，与压缩前相比成为高温、高压气体，向高级侧主壳体的排出通路40排出。压缩时作用到高压级侧的阳、阴涡轮转子的压缩反力中的径向载荷被滚子轴承13、14支承，滑动载荷被滚柱轴承19支承。对这些轴承进行润滑的润滑油通过分别设置在低级侧主壳体1、排出壳体2、电机罩3、电机壳体4以及高级侧主壳体5上的与轴承部连通的油通路进行供油。
油螺旋式压缩机产生的噪音频谱，以阳转子的齿数与回转频率数的乘积作为基本频率数，基本频率数及其高次谐波成分的峰值变大。二级螺旋式压缩机中，需要用于连接低压级侧的主壳体1和高压级侧的主壳体5的中间壳体(排出壳体2、电机罩3、电机壳体4)部分。在中间壳体部分上形成作为空间的气体通路38、39。低压级侧的阳、阴涡轮转子产生的噪音的声波从气体通路38、39传播到压缩机整体。在此，将与气体通路38相连的闭空间部49设置成内藏在排出壳体2中的形式，该闭空间部49通过设置活塞48而成为容积可变的构造。
该闭空间部49通过开口部49a连通到排出壳体2所形成的气体通路38。闭空间部49也可以构成为与电机罩3内面的气体通路39相连通，也可以是设置在构成所述中间壳体部分的部件中的任何一个上。
由于闭空间部49的共振频率数附近的声音阻抗非常小，因而对共振频率数附近的声波向压缩机整体的传播进行遮断。另一方面，对于不在共振频率数附近的声波则几乎没有遮断效果。在此，改变闭空间部49的容积，使闭空间部49的共振频率数和某特定的啮合频率数一致的话，就可以将所针对的啮合频率数的峰值降低，有效实现低噪音化。通过将闭空间部49构成为可以改变容积，即使在压缩机运行之后，也可以在不将压缩机解体的情况下对闭空间部49的共振频率数进行微调整。
只要闭空间部49的共振频率数与啮合频率数一致就具有降低噪音的效果，因此，并非一定要将闭空间部49制成容积可变的构造，成为容积固定的构造也可以。
由于阳、阴涡轮转子成为噪音源，因此，通过在与涡轮转子最近的排出壳体2上设置容积可变的空间49就可以获得特别高的降低噪音的效果。从阳、阴涡轮转子发出的噪音的声波向压缩机整体传播，因此，将该容积可变的闭空间部49设置在构成二级螺旋式压缩机的中间壳体，即，排出壳体2、电机罩3、电机壳体4的任何一个上，都可以有效降低噪音。
不仅将闭空间部设置在中间壳体部分，将闭空间部还设置在低级侧主壳体1、高级侧主壳体5上的话，可以谋求取得进一步降低噪音的效果。
图2表示本发明的其它例子。
该实施例中，将容积可变的闭空间部49通过连接配管49b与配置在低级侧主壳体1的下游侧的排出壳体2的外部连通配置。闭空间部49的共振频率数与啮合频率数一致的话就具有降低噪音的效果，因此，只要预先构成为使闭空间部49的共振频率数与啮合频率数一致，闭空间部49不必一定是容积可变的构造，即使是容积固定的构造也可以。主要噪音源来自阳、阴涡轮转子的啮合，因此，通过将容积可变的空间49设置在与涡轮转子最近的所述排出壳体2上，可以取得较高的降噪效果。但是，由于阳、阴涡轮转子的啮合所产生的声波也向压缩机整体传播，因此，将所述闭空间部设置在构成二级螺旋式压缩机的低级侧主壳体1、电机罩3、电机壳体4、高级侧主壳体5的任何一个上也可以取得一定的降低噪音效果。
如本实施例这样，将容积可变的闭空间部49设置在压缩机壳体的外部，通过将上述闭空间部设置在现有的压缩机上，就可以容易地降低现有的压缩机的噪音。
图3表示本发明的另一实施例。
本实施例中，将多个容积可变的闭空间部49设置在排出壳体2。容积可变的闭空间部49的设置方法，可以是如图1所示那样的内藏式、图2所示那样的外部设置式的任意方式。如本实施例这样，设置多个容积可变的闭空间部49的话，可以降低啮合频率数的多个峰值，可大幅度降低噪音。另外，与图2一样，闭空间部49也可以是容积固定的构造。
根据图4所示噪音谱线图说明本发明的效果。
在不具备本发明的设有开口部的闭空间部49的情况下，由阳、阴涡轮转子的啮合所产生的噪音，以阳转子的齿数与回转频率数的乘积作为基本频率数(f)的话，基本频率数(f)及其高次谐波成分(2f、3f、4f、5f)的频率数成为峰值，噪音变大。图4中表示了这样的例子表示至啮合频率数的5次成分(5f)，设置两个具有开口部的闭空间部49，一个是针对基本频率数(f)、另一个是针对4次成分的频率数(4f)对闭空间部49的容积进行了设定。在这样的实施例的情况下，闭空间部49中基本频率数(f)和4次成分的频率数(4f)附近的声音阻抗非常小，可以显著减小基本频率数(f)和4次成分(4f)的噪音，取得大幅度降低噪音的效果。
图4所示的噪音数据是一个例子，通过闭空间部49的容积和数量可以对噪音减小的频率数成分(峰值)进行控制。
权利要求
1.一种二级螺旋式压缩机，设有低压级侧压缩机构部、高压级侧压缩机构部、电动机，和壳体；所述低压级侧压缩机构部具有一对阳转子和阴转子，及支承这些转子的轴承部件；所述高压级侧压缩机构部由一对阳转子和阴转子以及支承这些转子的轴承部件构成；所述电动机驱动所述低压级侧压缩机构部和高压级侧压缩机构部；所述壳体一体地收纳这些低压级侧压缩机构部、高压级侧压缩机构部及电动机；其特征在于所述壳体在所述低压级侧压缩机构部和高压级侧压缩机构部之间，具有用于形成作为来自低压级侧压缩机构部的压缩流体的通路的空间部的中间壳体部分，设有形成在所述中间壳体部分的内面的外周部侧并通过开口部与所述空间部连通的闭空间部。
2.如权利要求1所述的二级螺旋式压缩机，其特征在于所述闭空间部设于配置在低压级侧压缩机构部的排出侧的排出壳体上。
3.如权利要求1或2所述的二级螺旋式压缩机，其特征在于所述闭空间部以内置在所述中间壳体部分的厚壁部中的方式形成。
4.如权利要求1或2所述的二级螺旋式压缩机，其特征在于所述闲空间部设置在所述中间壳体部分的外周部的更外侧。
5.如权利要求1～4中的任一项所述的二级螺旋式压缩机，其特征在于所述闭空间部设有多个。
6.如权利要求1～5中的任一项所述的二级螺旋式压缩机，其特征在于所述闭空间部以可以改变所述闭空间部的容积的方式构成。
7.如权利要求6所述的二级螺旋式压缩机，其特征在于所述闭空间部由气缸部和在该气缸部内往复运动的活塞构成，构成为通过使该活塞往复运动来改变气缸部的容积。
8.如权利要求1～7中的任一项所述的二级螺旋式压缩机，其特征在于所述闭空间部配置在所述中间壳体部分的上部侧，该闭空间部的最下部在所述中间壳体部分内面的作为压缩流体的通路的空间部开口。
全文摘要
本发明提供一种二级螺旋式压缩机，其可以降低二级螺旋式压缩机发出的由转子的啮合产生的噪音频率数的峰值，有效谋求低噪音化。二级螺旋式压缩机设有低压级侧压缩机构部、高压级侧压缩机构部、电动机7，以及一体地收纳这些低压级侧压缩机构部、高压级侧压缩机构部、电动机的壳体(1～4)。壳体在低压级侧压缩机构部和高压级侧压缩机构部之间，具有用于形成作为来自低压级侧压缩机构部的压缩气体的通路(38、39)的空间部的中间壳体(2～4)。设有通过开口部(49a)在所述中间壳体的外周部侧与空间部(38、39)连通的闭空间部(49)。
文档编号F04C23/00GK1991177SQ20061012810
公开日2007年7月4日 申请日期2006年9月4日 优先权日2005年12月26日
发明者加藤英介, 野泽重和, 日置泰宏, 浦新昌幸 申请人:日立空调·家用电器株式会社