CN100532842C

CN100532842C - 涡旋压缩机

Info

Publication number: CN100532842C
Application number: CNB2006800099773A
Authority: CN
Inventors: 关屋慎; 角田昌之; 幸田利秀; 中村利之; 藤条邦雄; 矢野贤司; 须川昌晃; 石园文彦; 杉原正浩
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-03-28
Filing date: 2006-01-30
Publication date: 2009-08-26
Anticipated expiration: 2026-01-30
Also published as: WO2006103824A1; EP1870598B1; JP4732446B2; EP1870598A1; CN101163884A; US20080193313A1; EP1870598A4; JPWO2006103824A1; US7645130B2

Abstract

本发明提供泄漏损失小、高效率的涡旋压缩机。在本发明中，备有摆动涡旋件(31)和一对固定涡旋件(33、34)。在摆动涡旋件(31)的两面具有涡卷齿(31L、31M)，一对固定涡旋件(33、34)与摆动涡旋件(31)的两面相向设置、并具有与摆动涡旋件(31)的涡卷齿(31L、31M)咬合的涡卷齿(33E、34E)，只在与摆动涡旋件(31)的一方涡卷齿咬合的固定涡旋件的涡卷齿上、以及摆动涡旋件(31)的上述一方涡卷齿上，安装了端部密封件。

Description

涡旋压缩机

技术领域

本发明涉及在摆动涡旋件的两面形成了涡卷齿的涡旋压缩机，特别涉及降低涡旋压缩机的泄漏损失的技术。

背景技术

涡旋压缩机的一种方式是，由在两面上形成了涡卷齿的摆动涡旋件、和形成了与各涡卷齿咬合的涡卷齿的一对固定涡旋件构成(例如参见专利文献1)。以下将其称为两面涡卷型涡旋压缩机。在该两面涡卷型涡旋压缩机中，在摆动涡旋件的两面形成压缩室，所以，由压缩气体产生的轴方向的推力荷载相互抵消。

另一方面，在两面涡卷型涡旋压缩机中，由于有2个压缩室，所以，容易产生从压缩侧朝吸入侧的泄漏，为了减小泄漏损失，必须减小各涡卷齿和与其相向的基板之间的间隙。但是，为了使摆动涡旋件在2个固定涡旋件之间无拘束地运动，考虑到组装精度等，这些涡卷齿与基板之间的间隙(下面称为涡卷齿前端间隙)不能设定得太小。

为此，在已往的两面涡卷型涡旋压缩机中，在摆动涡旋件的两面的涡卷齿的前端面上、以及在2个固定涡旋件的涡卷齿的前端面上，分别设置槽，通过把端部密封件安装在该槽内来抑制从涡卷齿前端间隙的泄漏，减少泄漏损失(例如参见专利文献2)。

另外，在已往的两面涡卷型涡旋压缩机中，为了抑制从涡卷齿前端间隙的泄漏，把端部密封件分割成上下二部分，将其对接面形成为锯齿状(例如参见专利文献3)。在该构造中，上侧的端部密封件在压力差作用下，置于下侧的端部密封件上，堵住涡卷齿前端间隙，抑制泄漏。

专利文献1：日本特开平3-237202号公报(第9页，图1)

专利文献2：日本特开平9-324770号公报(第2页～第3页，图2)

专利文献3：日本特开平7-310682号公报

发明内容

但是，在上述已往的两面涡卷型涡旋压缩机中，不能抑制从端部密封件侧面的涡卷齿前端间隙、朝着沿涡卷齿方向的泄漏。尤其是在两面涡卷型的涡旋压缩机中，该泄漏的路径在摆动涡旋件的两面的2个部位，所以，提高两面涡卷型涡旋压缩机的性能、减少从涡卷齿前端间隙的泄漏成为重要的课题。

本发明是为了解决上述问题而做出的，其目的是提供泄漏损失小、高效率的涡旋压缩机。

本发明的涡旋压缩机，备有摆动涡旋件和一对固定涡旋件，在摆动涡旋件的两面具有涡卷齿，上述一对固定涡旋件与上述摆动涡旋件的两面相向地设置、并具有与摆动涡旋件的涡卷齿咬合的涡卷齿，只在与摆动涡旋件的一方涡卷齿咬合的固定涡旋件的涡卷齿上、以及在摆动涡旋件的上述一方涡卷齿上，安装端部密封件。

根据本发明，由于备有两面带涡卷齿的摆动涡旋件、和与摆动涡旋件的两面相向地设置并具有与摆动涡旋件的涡卷齿咬合的涡卷齿的一对固定涡旋件，只在与摆动涡旋件的一方涡卷齿咬合的固定涡旋件的涡卷齿及摆动涡旋件的该一方涡卷齿上，安装端部密封件，所以，能提供泄漏损失少、高效率的涡旋压缩机。

附图说明

图1是表示本发明实施方式1的涡旋压缩机的构造的剖面图。

图2是说明本发明实施方式1的涡旋压缩机的摆动涡旋件构造的图。

图3是说明本发明实施方式1的涡旋压缩机的、位于摆动涡旋件中心部的球根部构造的图。

图4是本发明实施方式1的涡旋压缩机的密封环周边的放大剖面图。

图5是说明本发明实施方式1的涡旋压缩机的下侧固定涡旋件的构造图。

图6是本发明实施方式1的涡旋压缩机的摆动涡旋件中心附近的放大剖面图。

图7是说明作用在本发明实施方式1的涡旋压缩机中的摆动涡旋件上的推力荷载的示意图。

图8是说明作用在本发明实施方式1的涡旋压缩机中的端部密封件上的推力荷载的示意图。

图9是本发明实施方式2的涡旋压缩机的摆动涡旋件的放大剖面图。

图10是本发明实施方式5的涡旋压缩机的摆动涡旋件中心附近的放大剖面图。

具体实施方式

实施方式1

图1是表示本发明实施方式1的两面涡卷型涡旋压缩机的构造的剖面图。

在图1中，在立式密闭容器1内的上方配置着马达2，在马达2的下方配设着压缩部3。在该压缩部3的下方，形成了储存润滑油41的润滑油储存室4。在密闭容器1的侧面、马达2与压缩部3的中间部，设有吸入气体用的吸入管5，在压缩部3上设有把压缩后的气体排出的排出管8。另外，在密闭容器1的上端，设有供给电力用的玻璃端子6。马达2由环形的定子21和在支承在该定子21内部并可旋转的转子22构成。主轴7固定在转子22上并贯通压缩部3，主轴7的端部浸在润滑油储存室4的润滑油41中。

压缩部3具有摆动涡旋件31、与摆动涡旋件31的两面相向设置着的上侧固定涡旋件33及下侧固定涡旋件34、和配设在下侧固定涡旋件34与摆动涡旋件31之间的公知的十字头联轴节35。在摆动涡旋件31的基板31B的两面，分别形成了对称的、高度也相同的上侧涡卷齿31L和下侧涡卷齿31M。

另外，在上侧固定涡旋件33的基板33A上，在与摆动涡旋件31相向的面上设置了与摆动涡旋件31的上侧涡卷齿31L咬合的涡卷齿33E。由摆动涡旋件31的上侧涡卷齿31L和上侧固定涡旋件33的涡卷齿33E形成了上侧压缩室32A。同样地，在下侧固定涡旋件34的基板34A上，在与摆动涡旋件31相向的面上设置了与摆动涡旋件31的下侧涡卷齿31M咬合的涡卷齿34E。由摆动涡旋件31的下侧涡卷齿31M和下侧固定涡旋件34的涡卷齿34E形成了下侧压缩室32B。

在摆动涡旋件31的上侧涡卷齿31L的前端面及上侧固定涡旋件33的涡卷齿33E的前端面上，安装了端部密封件36。另外，在摆动涡旋件31的上侧涡卷齿31L及下侧涡卷齿31M的内周、主轴7的外周，分别设置了密封环37。

图2是说明本发明实施方式1中的摆动涡旋件构造的图，图2(a)是摆动涡旋件的俯视图，图2(b)是摆动涡旋件的仰视图，图2(c)是图2(b)中的A-A线剖面图。图3是说明位于摆动涡旋件中心部的球根部构造的图。图3(a)是表示球根部形状的立体图，图3(b)是表示设置在球根部的上面及下面的密封环构造的立体图。下面，说明摆动涡旋件31的详细构造。

如图2和图3(a)所示，摆动涡旋件31具有球根部31A和圆板形的基板31B。球根部31A构成中心部，由圆弧等的曲线形成。基板31B伸出到球根部31A的外周。在基板31B的上面和下面，由渐开线曲线或圆弧线形成了对称的、与球根部31A大致相同高度的上侧涡卷齿31L和下侧涡卷齿31M。这里所说的对称，是指涡卷齿的厚度t、高度h、齿距p、卷数n都相同。

在上侧涡卷齿31L的前端面上，形成了用于安装端部密封件36的端部密封件槽31H。另一方面，在下侧涡卷齿31M的前端面上，未形成安装端部密封件36的端部密封件槽31H。

在球根部31A的中心部，形成了供主轴7贯通的主轴孔31C，在其内周壁上设有摆动轴承31D。另外，在摆动轴承31D的外周部、球根部31A的上面及下面，分别形成了上侧密封环槽31E和下侧密封环槽31F，在这些上侧密封环槽31E和下侧密封环槽31F内，设置了具有图3(b)所示接合口37A的密封环37。在球根部31A的外侧，设有连接上侧压缩室32A和下侧压缩室32B的连通口31K。

图4是说明密封环的接触密封作用效果的密封环周边的放大剖面图。

如图4所示，密封环37，在分隔着的两侧压缩室的压差作用下，如箭头所示地被从高压侧即左方及下方推压。因此，在密封环槽31E内，密封环37被推压在密封环槽31E的右方壁和上方的固定涡旋件33的基板33A上，进行摆动涡旋件31和上侧固定涡旋件33之间的接触密封。该密封环37的接触密封作用，在摆动涡旋件31的下面侧、即摆动涡旋件31和下侧固定涡旋件34之间也同样。

如图2所示，在摆动涡旋件31上设置了连通口31K。该连通口31K使得被上侧压缩室32A和下侧压缩室32B压缩后的气体合流，并将其导向下侧固定涡旋件34的排出口34F。连通口31K在上侧密封环槽31E、下侧密封环槽31F的外周侧，沿上下方向贯通基板31B。该连通口31K不跨越由上侧涡卷齿31L、下侧涡卷齿31M分隔的压缩室，并且设在公转运动中也与下侧固定涡旋件34上的排出口34F常时连通的位置。

图5是说明下侧固定涡旋件的构造图，图5(a)是俯视图，图5(b)是图5(a)中的A-A线剖面图。下面，说明下侧固定涡旋件34的构造。

如图5所示，在下侧固定涡旋件34的基板34A的中心部，形成了供主轴7贯通的主轴孔34B，在该主轴孔34B的内周面设有主轴承34C。在下侧固定涡旋件34的上面、主轴承34C的外周部，形成了凹部34D。该凹部34D收容摆动涡旋件31的球根部31A，容许摆动涡旋件31的公转运动。在凹部34D的外周，形成了与摆动涡旋件31的下侧涡卷齿31M同样厚度t、高度h、齿距p、卷数n、并且相位旋转了180度的涡卷齿34E。

在凹部34D，设置了排出压缩后的气体用的排出口34F。该排出口34F不与设在摆动涡旋件31上的密封环37相向，并且设在与摆动涡旋件31的连通口31K常时连通的位置。另外，在下侧固定涡旋件34上形成了排出流路34G。该排出流路34G与排出口34F连通，把压缩后的气体导向设在密闭容器1上的排出管8。在排出流路34G内、与排出口34F相向的位置，配设了阻止气体逆流的排出阀34H。在下侧固定涡旋件34的最外周部，设置了将气体吸入到下侧压缩室32B的吸入口34J。

图6是实施方式1的涡旋压缩机的摆动涡旋件中心附近的放大剖面图。

图6中，与图5所示的下侧固定涡旋件34同样地，在上侧固定涡旋件33的基板33A的中心部，形成了供主轴7贯通的主轴孔33B，在该主轴孔33B的内周面设有主轴承33C。在摆动轴承31D与主轴7之间配置了嵌合在主轴7上的滑动件38，与主轴7一起构成了偏心轴，通过摆动轴承31D驱动摆动涡旋件31。在摆动涡旋件31的上侧涡卷齿31L的前端面和上侧固定涡旋件33的涡卷齿33E的前端面上，分别形成了端部密封件槽31H、33H，端部密封件36安装在各端部密封件槽31H、33H内。另一方面，在摆动涡旋件31的下侧涡卷齿31M的前端面及下侧固定涡旋件34的涡卷齿34E的前端面上未形成端部密封件槽，不安装端部密封件36。

下面，说明本发明实施方式1所示的两面涡卷型涡旋压缩机的动作。

如图1所示，从吸入管5吸入到密闭容器1内的气体，流入设置着马达2的部分，将马达2冷却。另外，吸入的气体如箭头所示地，从设在上侧固定涡旋件33外周部的吸入口33J，被导入形成在摆动涡旋件31两面的上侧压缩室32A和下侧压缩室32B。

摆动涡旋件31相对于上侧固定涡旋件33和下侧固定涡旋件34不自转地进行公转运动，这样，由公知的压缩原理形成的一对月牙形的上侧压缩室32A和下侧压缩室32B的容积朝着中心渐渐减小，气体被压缩。分别在上侧压缩室32A和下侧压缩室32B被压缩后的气体，在排出口34F合流，经过排出流路34G，从排出管8流出到密闭容器1外。

在上述的压缩过程中，在上侧压缩室32A和下侧压缩室32B中，分别被压缩的气体产生了推力方向(轴方向)的推力荷载。下面，说明作用在摆动涡旋件31上的推力荷载的大小。图7是说明作用在摆动涡旋件31上的推力荷载的示意图。

端部密封件36是与图4所示的密封环37同样的状况，在分隔着的两侧压缩室的压差作用下，被从高压侧朝低压侧推压。在设图7中的上侧涡卷齿31L的右侧为高压侧(压力P₁)，左侧为低压侧(压力P₂)时，端部密封件36被从右方和下方推压，在端部密封件槽31H内，被推压到端部密封件槽31H的左方壁和上方的基板33A上，进行接触密封。因此，在摆动涡旋件31的端部密封件槽31H的底面和内周侧的涡卷齿前端面上作用着高压侧的压力P₁，在外周侧的涡卷齿前端面上作用着低压侧的压力P₂。

下面，说明作用在摆动涡旋件31上的推力荷载F。在基板31B的、没有上侧涡卷齿31L和下侧涡卷齿31M的部分，作用在上面的压力与作用在下面的压力相等，所以，推力荷载相互抵消。

但是，在配置着上侧涡卷齿31L和下侧涡卷齿31M的部分，作用在上侧涡卷齿31L前端面的推力荷载F₁、和作用在下侧涡卷齿31M前端面的每单位长度的推力荷载F₂不相同。当设上侧涡卷齿31L和下侧涡卷齿31M的整体厚度为t、上侧涡卷齿31L的外周侧前端面的宽度为t₁₂时，作用在上侧涡卷齿31L前端面的每单位长度的推力荷载F₁如式(1)所示。

[算式1]F₁＝P₁(t-t₁₂)+P₂t₁₂ (1)

另一方面，在未设置端部密封件的摆动涡旋件的下侧涡卷齿31M前端面，由于作用着高压侧压力P₁和低压侧压力P₂的平均压力，所以，作用在下侧涡卷齿31M前端面的每单位长度的推力荷载F₂如式(2)所示。

[算式2]

F_{2} = (P_{1} + P_{2}) \frac{t}{2} - - - (2)

因此，作用在摆动涡旋件31的配置着上侧涡卷齿31L和下侧涡卷齿31M的部分上的、每单位长度的推力荷载F，如式(3)所示。

[算式3]

F = F_{1} - F_{2} = (P_{1} - P_{2}) \frac{t - 2 t_{12}}{2} - - - (3)

通常，上侧涡卷齿33L的内周侧的涡卷齿前端面的宽度t₁₁、与外周侧的涡卷齿前端面的宽度t₁₂相等，所以，当设端部密封件槽31H的宽度为t₁₀时，作用在摆动涡旋件31的配置着上侧涡卷齿31L和下侧涡卷齿31M的部分上的、每单位长度的推力荷载F，如式(4)所示。

[算式4]

F = (P_{1} - P_{2}) \frac{t_{10}}{2} - - - (4)

因此，作用在摆动涡旋件31的配置着上侧涡卷齿31L和下侧涡卷齿31M的部分上的、每单位长度的推力荷载F的方向是朝下，作用在整个摆动涡旋件31上的推力荷载也朝下，这样，摆动涡旋件31被朝下方向推压，与下侧固定涡旋件34接触。因此，在摆动涡旋件31的下侧涡卷齿31M与下侧固定涡旋件34的基板34A之间，几乎没有间隙(只有因下侧涡卷齿31M和下侧固定涡旋件34的基板34A的表面粗糙度而产生的程度的间隙)。而摆动涡旋件31的上侧涡卷齿31L与上侧固定涡旋件33的基板33A之间，由于端部密封件36的密封作用，几乎没有间隙。但是，在端部密封件36侧面的上侧涡卷齿31L的前端部，有涡卷齿前端间隙31N，产生了从该涡卷齿前端间隙31N的、沿上侧涡卷齿31L方向的泄漏。

另一方面，在摆动涡旋件31的上侧涡卷齿31L、下侧涡卷齿31M、上侧固定涡旋件33的涡卷齿33E、和下侧固定涡旋件34的涡卷齿34E上全都安装端部密封件36时，在摆动涡旋件31的两面，产生了分别沿上侧涡卷齿31L和下侧涡卷齿31M方向的泄漏。因此，与在全部的涡卷齿31L、31M、33E、34E上安装端部密封件36时相比，只在上侧涡卷齿31L和上侧固定涡旋件33的涡卷齿33E上安装端部密封件36，可以减少沿涡卷齿方向的泄漏。

下面，对未安装端部密封件36时的滑动损失、与安装了端部密封件36时的滑动损失进行比较。未安装端部密封件36的涡卷齿上的每单位长度的接触荷载，是图7所示的下侧涡卷齿31M对基板34A的每单位长度的接触荷载F_s，作为式(4)所示的、作用在摆动涡旋件31上的每单位长度的推力荷载F而施加。

图8是说明作用在端部密封件上的推力荷载的示意图。安装着端部密封件的涡卷齿上的每单位长度的接触荷载，是端部密封件36对基板33A的每单位长度的接触荷载F_c。

设端部密封件宽度为t₃时，把端部密封件36朝上方向推压的每单位长度的推力荷载F₃如式(5)所示。

[算式5]F₃＝P₁t₃ (5)

另一方面，把端部密封件36朝下方向推压的每单位长度的推力荷载F₄如式(6)所示。

[算式6]

F_{4} = (P_{1} + P_{2}) \frac{t_{3}}{2} - - - (6)

因此，端部密封件36对基板33A的每单位长度接触荷载F_c如式(7)所示。

[算式7]

F_{C} = F_{3} - F_{4} = (P_{1} - P_{2}) \frac{t_{3}}{2} - - - (7)

将式(4)与式(7)比较，由于端部密封件槽31H的宽度t₁₀与端部密封件36的宽度t₃大致相等，所以，下侧涡卷齿31M对基板34A的每单位长度接触荷载F_s、与端部密封件36对基板33A的每单位长度的接触荷载F_c大致相等。因此，即使在涡卷齿上未安装端部密封件36，与涡卷齿上安装了端部密封件36时相比，因接触造成的滑动损失几乎不增加。

下面，对本发明的两面涡卷型涡旋压缩机、和专利文献3揭示的现有的两面涡卷型涡旋压缩机进行比较。在专利文献3揭示的两面涡卷型涡旋压缩机中，为了减小两面涡卷齿高度方向的间隙，将端部密封件上下分割成两部分，并将接合口形成为锯齿状。在专利文献3中，在气体压力的作用下，上侧的端部密封件被置于一侧上，堵住高度方向的间隙。结果，高度方向的间隙为0，产生了端部密封件推压摆动涡旋件的力。在专利文献3中，由于用该力推压摆动涡旋件，所以，在构成一方压缩室的摆动涡旋件涡卷齿和固定涡旋件涡卷齿上不必设置端部密封件。

但是，在专利文献3中，作为将高度方向的间隙堵住、将摆动涡旋件朝一方推压的措施，有意地把端部密封件分割成两部分，并且做成接口为锯齿状的复杂构造。而在本发明的两面涡卷型涡旋压缩机中，利用端部密封件因气体力而上浮、能使涡卷齿高度方向间隙为0的效果，并发现了因端部密封件的有无而导致作用在两方压缩室的推力气体荷载不同，该推力气体荷载的差起到把摆动涡旋件朝着没有端部密封件的一方压缩室侧推压的作用。基于这一发现，可以用极简单的构造来发挥与专利文献3同样的效果。在专利文献3中，不是利用端部密封件本身上浮而使涡卷齿高度方向间隙成为0的效果，也未发现因端部密封件的有无而产生推力气体荷载差，所以采用极复杂的构造来使涡卷齿前端间隙为0、将摆动涡旋件朝一方推压。把端部密封件分割成两部分、将接口面做成为锯齿状，这样，增加了部件的成本，而且，在制造方面，也存在复杂的工序。此外，将接口面做成锯齿状，导致在端部密封件上容易产生龟裂，端部密封件容易破损。

另外，在本实施方式1中，只在摆动涡旋件31的上侧涡卷齿31L和上侧固定涡旋件33的涡卷齿33E上安装端部密封件36，在摆动涡旋件31的下侧涡卷齿31M和下侧固定涡旋件34的涡卷齿34E上未安装端部密封件36。但是，只在摆动涡旋件31的下侧涡卷齿31M和下侧固定涡旋件34的涡卷齿34E上安装端部密封件36、在摆动涡旋件31的上侧涡卷齿31L和上侧固定涡旋件33的涡卷齿33E上不安装端部密封件36时，与在全部的涡卷齿31L、31M、33E、34E上安装端部密封件36时相比，也同样地能减少沿涡卷齿方向的泄漏。

如上所述，在两面涡卷型涡旋压缩机中，只在摆动涡旋件31的一方涡卷齿和与该涡卷齿咬合的固定涡旋件的涡卷齿上安装端部密封件36、而在摆动涡旋件31的另一方涡卷齿和与该涡卷齿咬合的固定涡旋件的涡卷齿上不安装端部密封件36，比在全部涡卷齿上安装端部密封件36时更能减少泄漏损失。

另外，只在摆动涡旋件31的一方涡卷齿和与该涡卷齿咬合的固定涡旋件的涡卷齿上安装端部密封件36、而在摆动涡旋件31的另一方涡卷齿和与该涡卷齿咬合的固定涡旋件的涡卷齿上不安装端部密封件36时，与在全部涡卷齿上安装端部密封件36时相比，滑动损失几乎不增加。因此，在两面涡卷型涡旋压缩机中，只在摆动涡旋件31的一方涡卷齿和与该涡卷齿咬合的固定涡旋件的涡卷齿上安装端部密封件36、而在摆动涡旋件31的另一方涡卷齿和与该涡卷齿咬合的固定涡旋件的涡卷齿上不安装端部密封件36，这样，可以得到与在全部的涡卷齿上安装端部密封件的两面涡卷型涡旋压缩机相比损失少、高效率的两面涡卷型涡旋压缩机。

另外，采用上述的构造，可以把端部密封件36的数量从4个减少到2个，并且，端部密封件槽的加工部位也从4个减少到2个，所以，可减少材料成本和加工成本。另外，由于安装端部密封件36的部位从4个减少到2个，所以组装容易。

在该实施方式1中，在摆动涡旋件31的上侧涡卷齿31L中，内周侧的涡卷齿前端面的宽度t₁₁、与外周侧的涡卷齿前端面的宽度t₁₂相等。但是，即使摆动涡旋件31的上侧涡卷齿31L的内周侧的涡卷齿前端面的宽度t₁₁、与外周侧的涡卷齿前端面的宽度t₁₂不相等，只要式(3)中的t-2t₁₂>0，推力荷载F就朝下。

因此，只在摆动涡旋件31的一方涡卷齿和与该涡卷齿咬合的固定涡旋件的涡卷齿上安装端部密封件36，并且在安装着这些端部密封件36的涡卷齿中，外周侧的涡卷齿前端面的宽度小于涡卷齿厚度t的一半，这样，可得到与在全部涡卷齿上安装了端部密封件的两面涡卷型涡旋压缩机相比损失少、高效率的两面涡卷型涡旋压缩机。

另外，在该实施方式1中，摆动涡旋件31的上侧涡卷齿31L、下侧涡卷齿31M、上侧固定涡旋件33的涡卷齿33E、下侧固定涡旋件34的涡卷齿34E，它们的高度h都相等。但是，只要上侧涡卷齿31L和上侧固定涡旋件33的涡卷齿33E的高度相等、下侧涡卷齿31M和下侧固定涡旋件34的涡卷齿34E的高度相等，则上侧涡卷齿31L和下侧涡卷齿31M的高度也可以不相等。

另外，在该实施方式1中，当被压缩气体采用二氧化碳气体时，由于动作压力高、从涡卷齿前端间隙的泄漏影响大，所以，在两面涡卷型涡旋压缩机中，通过只在摆动涡旋件31的一方涡卷齿和与该涡卷齿咬合的固定涡旋件的涡卷齿上安装端部密封件，可以大大减少泄漏损失，更加提高效率。

在本发明的实施方式1中，收容摆动涡旋件31、上侧固定涡旋件33和下侧固定涡旋件34的密闭容器1内的压力，与气体的吸入压力相等。但是，密闭容器1内的压力也可以与气体的排出压力相等。在使密闭容器1内的压力与气体的排出压力相等时，必须把密封环37设在摆动涡旋件31的上侧涡卷齿31L和下侧涡卷齿31M的外周。

实施方式2

图9是本实施方式2所示涡旋压缩机的摆动涡旋件的放大剖面图。在实施方式1中，摆动涡旋件31的上侧涡卷齿31L和下侧涡卷齿31M的形状是对称的。在实施方式2中，上侧涡卷齿31L和下侧涡卷齿31M的卷数n及摆动半径r是相同的，安装着端部密封件36的上侧涡卷齿31L的厚度t₁比下侧涡卷齿31M的厚度t₂厚。当用涡卷齿的厚度t和齿距p表示摆动半径r时，如式(8)所示。

[算式8]

r = \frac{p}{2} - t - - - (8)

因此，由于上侧涡卷齿31L和下侧涡卷齿31M的摆动半径r相等，上侧涡卷齿31L的厚度t₁比下侧涡卷齿31M的厚度t₂厚，所以，上侧涡卷齿31L的齿距p₁比下侧涡卷齿31M的齿距p₂大。另外，上侧固定涡旋件33的涡卷齿33E的厚度t、高度h、齿距p、卷数n，都与摆动涡旋件31的上侧涡卷齿31L相等，但相位旋转了180度。同样地，下侧固定涡旋件34的涡卷齿34E的厚度t、高度h、齿距p、卷数n，都与摆动涡旋件31的下侧涡卷齿31M相等，但相位旋转了180度。其它的构造与实施方式1所示的涡旋压缩机相同，对与实施方式1相同的构成注以相同标记。

摆动涡旋件31的安装了端部密封件36的上侧涡卷齿31L的厚度t₁及齿距p₁，比未安装端部密封件36的下侧涡卷齿31M的厚度t₂及齿距p₂大，所以，关于垂直于主轴7方向的压缩室的截面积，由摆动涡旋件31和上侧固定涡旋件33构成的上侧压缩室32A比由摆动涡旋件31和下侧固定涡旋件34构成的下侧压缩室32B大。因此，推力荷载F₁增加，作用在摆动涡旋件上的推力荷载F增加。这样，下侧涡卷齿31M与下侧固定涡旋件34的基板34A之间的间隙进一步减小，可进一步减少泄漏损失，得到效率高的涡旋压缩机。

如上所述，由于设置了从安装了端部密封件36的固定涡旋件朝着未安装端部密封件36的固定涡旋件的方向对摆动涡旋件31施加推力荷载的机构，所以，可进一步减少泄漏损失，得到效率高的涡旋压缩机。

在本实施方式2中，上侧涡卷齿31L的高度h₁与下侧涡卷齿31M的高度h₂相等。但是，为了使径向荷载相等，也可以使上侧涡卷齿31L的高度h₁与下侧涡卷齿31M的高度h₂不相等。

实施方式3

在实施方式1中，摆动涡旋件31的上侧涡卷齿31L和下侧涡卷齿31M的形状是对称的。在实施方式3中，上侧涡卷齿31L和下侧涡卷齿31M的厚度t、齿距p及摆动半径r是相同的，但安装着端部密封件36的上侧涡卷齿31L的卷数n₁比未安装端部密封件的下侧涡卷齿31M的卷数n₂多。

另外，上侧固定涡旋件33的涡卷齿33E的厚度t、高度h、齿距p、卷数n，都与摆动涡旋件31的上侧涡卷齿31L相等，但相位旋转了180度。同样地，下侧固定涡旋件34的涡卷齿34E的厚度t、高度h、齿距p、卷数n，都与摆动涡旋件31的下侧涡卷齿31M相等，但相位旋转了180度。其它的构造与实施方式1所示的涡旋压缩机相同，对与实施方式1相同的构成注以相同标记。

摆动涡旋件31的安装了端部密封件36的上侧涡卷齿31L的卷数n₁比未安装端部密封件36的下侧涡卷齿31M的卷数n₂多，所以，关于垂直于主轴7方向的压缩室的截面积，由摆动涡旋件31和上侧固定涡旋件33构成的上侧压缩室32A比由摆动涡旋件31和下侧固定涡旋件34构成的下侧压缩室32B大。因此，推力荷载F₁增加，作用在摆动涡旋件31上的推力荷载F增加。这样，下侧涡卷齿31M与下侧固定涡旋件34的基板34A之间的间隙进一步减小，可进一步减少泄漏损失，得到效率高的两面涡卷型涡旋压缩机。

在本实施方式3中，上侧涡卷齿31L的高度h₁与下侧涡卷齿31M的高度h₂相等。但是，为了使径向荷载相等，也可以使上侧涡卷齿31L的高度h₁与下侧涡卷齿31M的高度h₂不相等。

实施方式4

在实施方式2中，对于摆动涡旋件31的上侧涡卷齿31L和下侧涡卷齿31M，它们的摆动半径r和卷数n是相同的，但上侧涡卷齿31L的厚度t和齿距p比下侧涡卷齿31M的大。另外，在实施方式3中，对于摆动涡旋件31的上侧涡卷齿31L和下侧涡卷齿31M，它们的摆动半径r、厚度t及齿距p是相同的，但上侧涡卷齿31L的卷数n比下侧涡卷齿31M的多。

在本实施方式4中，对于摆动涡旋件31的上侧涡卷齿31L和下侧涡卷齿31M，它们的摆动半径r是相同的，但上侧涡卷齿31L的厚度t和齿距p比下侧涡卷齿31M的大，上侧涡卷齿31L的卷数n比下侧涡卷齿31M的多。

由于安装着端部密封件36的上侧涡卷齿31L的厚度t和齿距p比未安装端部密封件36的下侧涡卷齿31M的大，上侧涡卷齿31L的卷数n比下侧涡卷齿31M的多，所以，关于垂直于主轴7方向的压缩室的截面积，由摆动涡旋件31和上侧固定涡旋件33构成的上侧压缩室32A比由摆动涡旋件31和下侧固定涡旋件34构成的下侧压缩室32B大。因此，推力荷载F₁增加，作用在摆动涡旋件上的推力荷载F增加。这样，下侧涡卷齿31M与下侧固定涡旋件34的基板34A之间的间隙进一步减小，可进一步减少泄漏损失，得到效率高的两面涡卷型涡旋压缩机。

实施方式5

图10是实施方式5所示的两面涡卷型涡旋压缩机的摆动涡旋件31的中心附近的放大剖面图。在实施方式1中，摆动涡旋件31的上侧密封环槽31E的内直径与下侧密封环槽31F的内直径相等。在该实施方式5中，摆动涡旋件31的上侧密封环槽31E的内直径d₁比下侧密封环槽31F的内直径d₂小。其它的构造与实施方式1所示的涡旋压缩机相同，对相同的构成注以相同标记。

下面，说明作用在摆动涡旋件31的球根部31A上的推力荷载F_B。在本发明的实施方式5中，密闭容器1内的压力与气体的吸入压力相等。因此，球根部31A外周部的压力P_H比内周部的压力P_L大。作用在球根部31A上的推力荷载F_B如式(9)所示。

[算式9]

F_{B} = \frac{π}{4} (P_{H} - P_{L}) ({d_{2}}^{2} - {d_{1}}^{2}) - - - (9)

如式(9)所示，在摆动涡旋件31的上侧密封环槽31E的内直径d₁与下侧密封环槽31F的内直径d₂相等时，作用在球根部31A上的推力荷载F_B相互抵消，成为0。但是，在如本实施方式5的涡旋压缩机这样、摆动涡旋件31的上侧密封环槽31E的内直径d₁比下侧密封环槽31F的内直径d₂小时，作用在球根部31A上的推力荷载F_B朝下，从而作用在摆动涡旋件上的推力荷载F增加。

因此，下侧涡卷齿31M与下侧固定涡旋件34的基板34A之间的间隙进一步减小。这样，由于设置着安装了端部密封件36的涡卷齿31L的面上的密封环槽31E的内直径d₁、比设置着未安装端部密封件36的涡卷齿31M的面上的密封环槽31F的内直径d₂小，所以，可进一步减少泄漏损失，得到高效率的两面涡卷型涡旋压缩机。

如上所述，由于设置了从安装了端部密封件36的固定涡旋件朝着未安装端部密封件36的固定涡旋件的方向对摆动涡旋件31施加推力荷载的机构，所以，进一步减少泄漏损失，可得到效率高的涡旋压缩机。

在该实施方式5中，由于全部涡卷齿的形状相同，仅使摆动涡旋件31的上侧密封环槽31E的内直径d₁比下侧密封环槽31F的内直径d₂小，所以，与实施方式2至4所示的涡旋压缩机相比，加工更加容易。

在该实施方式5中，在摆动涡旋件31的球根部31A上，设置了上侧密封环槽31E和下侧密封环槽31F。但是，也可以把上侧密封环槽31E和下侧密封环槽31F，设置在与该球根部31A对面的上侧固定涡旋件33的基板33A和下侧固定涡旋件34的基板34A上。

Claims

1.一种涡旋压缩机，备有摆动涡旋件和一对固定涡旋件，在摆动涡旋件的两面具有涡卷齿，上述一对固定涡旋件与上述摆动涡旋件的两面相向地设置、并具有与上述摆动涡旋件的涡卷齿咬合的涡卷齿，只在与上述摆动涡旋件的一方涡卷齿咬合的固定涡旋件的涡卷齿上、以及上述摆动涡旋件的上述一方涡卷齿上，安装着端部密封件；

设有从安装了端部密封件的固定涡旋件朝着未安装上述端部密封件的固定涡旋件的方向对摆动涡旋件施加推力荷载的推力荷载施加机构；

上述推力荷载施加机构构成为，垂直于主轴方向的、由摆动涡旋件和固定涡旋件构成的压缩室的截面积，是安装了端部密封件的一方比未安装端部密封件的一方大；安装着端部密封件的摆动涡旋件的涡卷齿的厚度比未安装端部密封件的涡卷齿的厚度厚。

2.一种涡旋压缩机，备有摆动涡旋件和一对固定涡旋件，在摆动涡旋件的两面具有涡卷齿，上述一对固定涡旋件与上述摆动涡旋件的两面相向地设置、并具有与上述摆动涡旋件的涡卷齿咬合的涡卷齿，只在与上述摆动涡旋件的一方涡卷齿咬合的固定涡旋件的涡卷齿上、以及上述摆动涡旋件的上述一方涡卷齿上，安装着端部密封件；

上述推力荷载施加机构构成为，垂直于主轴方向的、由摆动涡旋件和固定涡旋件构成的压缩室的截面积，是安装了端部密封件的一方比未安装端部密封件的一方大；安装着端部密封件的摆动涡旋件的涡卷齿的卷数比未安装端部密封件的涡卷齿的卷数多。

3.一种涡旋压缩机，备有摆动涡旋件和一对固定涡旋件，在摆动涡旋件的两面具有涡卷齿，上述一对固定涡旋件与上述摆动涡旋件的两面相向地设置、并具有与上述摆动涡旋件的涡卷齿咬合的涡卷齿，只在与上述摆动涡旋件的一方涡卷齿咬合的固定涡旋件的涡卷齿上、以及上述摆动涡旋件的上述一方涡卷齿上，安装着端部密封件，其特征在于，收容摆动涡旋件和固定涡旋件的密闭容器内的压力与吸入压力相等，用于设置将上述摆动涡旋件和上述固定涡旋件密闭的密封环的密封环槽形成在上述摆动涡旋件或上述固定涡旋件上，上述密封环槽的内直径，是设置着安装了端部密封件的涡卷齿的面上的密封环槽的内直径比设置着未安装端部密封件的涡卷齿的面上的密封环槽的内直径小。

4.如权利要求1至3中任一项所述的涡旋压缩机，其特征在于，压缩二氧化碳。