背景技术
涡旋压缩机具有压缩机构部和驱动部,该压缩机构部包括固定涡旋盘和回旋涡旋盘等,该驱动部对上述压缩机构部进行驱动,在密闭容器内收纳上述压缩机构部和驱动部,在上述一方的涡旋盘的背面设置由油、气体制冷剂充满了的背压室,将该背压室作为压缩机的排出压力与吸入压力的中间压力的背压室,将上述一方的涡旋盘推压到另一方的涡旋盘上。另外,也有做成如下结构的涡旋压缩机:将上述背压室由吸入压力或中间压力的空间和排出压力的空间构成,由该吸入或中间压力与排出压力的总和将上述一方的涡旋盘推压到另一方的涡旋盘上。在上述后者的涡旋压缩机中,为了将吸入或中间压力的空间与上述排出压力的空间分离,设置了密封件。在该涡旋压缩机中,由上述密封件限制制冷剂及冷冻机油从排出压力的空间向吸入或中间压力的空间移动,并且为了确保压缩机的效率提高和可靠性以其移动量成为适当的值的方式调整上述密封件。
作为这种现有技术有在专利文献1中记载的技术。
专利文献1:日本特开平09-112458号公报 发明内容 发明所要解决的课题
图2表示以往的涡旋压缩机中的上述密封件周边的结构例,该涡旋压缩机具有用于将背压室分隔成吸入压力或中间压力的空间(背压室)111和排出压力的空间(背压室)112的上述密封件202。
在图2中,符号7为以铸件等为材料的框架,在此框架7上形成了槽7a,在此槽内设置了密封件202及板簧203。对于密封件202来说,排出压力作用在该密封件的内周面和底面上,密封件被向上部推压,密封件的上面被推压到回旋涡旋盘5上进行紧密接触,另外,其外周面被推压到上述框架7上进行紧密接触。由此,吸入压力或中间压力的空间与排出压力的空间成为被隔开的结构。密封件的内周面与曲柄轴(驱动轴)8之间成为框架的内壁部204。可以认为,在没有此内壁部204的情况下,密封件202与曲柄轴8接触,密封件发生磨损或破损,内壁部204起到防止密封件的磨损、破损的作用。另外,在图2中,符号10表示回旋涡旋盘5的端面板,符号201表示连通由固定涡旋盘和回旋涡旋盘形成的中间压力的压缩室与上述低压侧的背压室111的连通孔。
现在,对涡旋压缩机要求性能进一步提高和轻量·小型化,与此相伴,对构成压缩机的构件,要求功能同等于或超过现状且小型化。在对涡旋压缩机进行小型化的情况下,因为涡旋盘构件的外径缩小,所以要求密封件小直径化,但是为了确保可靠性,难以进行曲柄轴8的小直径化,而为了进行进一步的小型化,需要使密封件202的内径与曲柄轴8的外径之间的距离比现状的小。因此,为了使密封件小直径化,需要使框架的内壁部204变得更薄,但是为了使与框架7成为一体形状的内壁部204变薄则需要高度的加工技术,即使可以加工,加工工时也增加。另外,因为内壁部204变薄,所以,为了避免内壁部204的破损,在处理框架单体时需要高度注意,这样,成为不适合大批量生产的形状,因此,密封件的小直径化困难。
本发明的目的在于提供一种涡旋压缩机,该涡旋压缩机不用使曲柄轴的外径小直径化,通过在确保与现状同等的性能·可靠性的同时使密封件小直径化,能够实现小型化。
本发明的另一目的在于提供一种涡旋压缩机,该涡旋压缩机能够稳定地使密封件与涡旋盘紧密接触,确保稳定的性能和可靠性。
为了解决课题的手段
为了达到上述目的,本发明的涡旋压缩机具有压缩机构部、驱动部、框架、密封件、形成在回旋涡旋盘的背面且形成在上述密封件的内周侧的背压室、压力比上述背压室低的形成在上述回旋涡旋盘的背面且形成在上述密封件的外周侧的背压室、及密闭容器;该压缩机构部具有固定涡旋盘和回旋涡旋盘;该驱动部具有用于驱动该压缩机构部的回旋涡旋盘的电动机和曲柄轴;该框架对上述曲柄轴进行旋转支承;该密封件呈环状地对上述回旋涡旋盘的背面部与上述框架之间进行密封;该密闭容器收纳上述压缩机构部、驱动部、及框架;由上述各背压室的压力的总和将上述回旋涡旋盘推压到上述固定涡旋盘上;其特征在于:在上述框架设置用于收容上述密封件的台阶部,上述密封件通过与该台阶部的外周侧端面和上述回旋涡旋盘的背面部接触,对回旋涡旋盘的背面部与上述框架之间进行密封;配设了导向环,该导向环具有支承上述密封件的反回旋涡旋盘侧端面的下面和与该密封件的内周面相向的导向部,对该导向环赋予用于使上述密封件与上述回旋涡旋盘的背面紧密接触的推压力。
在上述发明中,可以是,形成在上述密封件的外周侧的背压室为排出压力与吸入压力的中间压力的背压室,能够由形成在上述密封件的内周侧的背压室和形成在上述密封件的外周侧的背压室的压力的总和将上述回旋涡旋盘推压到上述固定涡旋盘上。或者也可以是,形成在上述密封件的外周侧的背压室为吸入压力的背压室,能够由形成在上述密封件的内周侧的背压室和形成在上述密封件的外周侧的背压室的压力的总和将上述回旋涡旋盘推压到上述固定涡旋盘上。
另外,可以是,在上述框架与上述导向环之间设置弹簧,由该弹簧的力通过上述导向环将上述密封件推压到上述回旋涡旋盘的背面上。 另外,可以是,上述导向环的内周面与上述曲柄轴的外周相向地配置,同时,在上述曲柄轴与上述导向环的内周面之间形成间隙。
可以是,上述导向环形成为L形,在设该L形的导向环的外径为
内径为
上述密封件的外周面紧密接触的上述框架的面的内径为
上述曲柄轴的外径为
的情况下,尺寸的关系为
可以是,上述密封件由C型形状结构构成,在周向设置了具有微小间隙的合口部,在设该密封件的合口部的宽度为B,上述导向环的外径为
上述密封件的外周面紧密接触的上述框架的面的内径为
的情况下,尺寸的关系为
也可以是,上述导向环自身具有弹簧功能,由该导向环的弹簧功能产生将上述密封件推压到上述回旋涡旋盘的背面上的推压力。
本发明的另一方面的涡旋压缩机,具有压缩机构部、曲柄轴、框架、密封件、排出压力的背压室、低压的背压室、及密闭容器;该压缩机构部具有固定涡旋盘和回旋涡旋盘;该曲柄轴用于驱动该压缩机构部的回旋涡旋盘;该框架对上述曲柄轴进行旋转支承;该密封件对上述回旋涡旋盘背面部与上述框架之间进行密封;该排出压力的背压室形成在上述密封件的内周侧;该低压的背压室形成在上述密封件的外周侧;该密闭容器收纳上述压缩机构部、曲柄轴、及框架;能够由上述背压室的压力将上述回旋涡旋盘推压到上述固定涡旋盘上;其特征在于:在上述框架设置用于收容上述密封件的台阶部,上述密封件通过与该台阶部的外周侧端面和上述回旋涡旋盘的背面部接触,对回旋涡旋盘背面部与上述框架之间进行密封;还设置了L形的导向环,该导向环在支承上述密封件的反回旋涡旋盘侧端面的同时,对该密封件的内周面进行导向;对该导向环赋予用于使上述密封件与上述回旋涡旋盘背面紧密接触的推压力。
根据本发明,由于配设了导向环,该导向环支承将背压室 进行分隔的密封件的反回旋涡旋盘侧端面,同时,具有与该密封件的内周面相向的导向部,对该导向环赋予用于使上述密封件与上述回旋涡旋盘背面紧密接触的推压力,所以,不用使曲柄轴的外径小直径化,能够使密封件小直径化。结果,也能够使密封件周边的构件小直径化,所以,能够确保与现状同等的性能和可靠性,同时,能够实现涡旋压缩机的小型化。另外,因为设置了导向环,所以也能够防止密封件倾斜和密封件合口部向弹簧谷间落入,还能够稳定地使密封件与涡旋盘紧密接触,确保稳定的性能和可靠性。
具体实施方式
涡旋压缩机具有呈环状地对回旋涡旋盘背面部与框架之间进行密封的密封件,由该密封件分隔排出压力的背压室和低压的背压室;该排出压力的背压室形成在该密封件的内周侧,大体由排出压力的气体制冷剂充满;该低压的背压室形成在上述密封件的外周侧,由压力比上述排出压力低的气体制冷剂充满。密封件虽然以往收容配设在形成于框架的环状的凹槽内,但在本实施例中,消除了形成在上述框架上的环状凹槽的内壁部204(参照图2),作为其代替,以环状的形式设置了L形的导向环,由该导向环保持上述密封件,同时,对该导向环赋予使密封件与回旋涡旋盘背面紧密接触的推压力。
下面,根据附图详细说明本发明的实施例。
[实施例1]
下面,根据图1、图3及图4说明本发明的实施例1。
本实施例中的涡旋压缩机,如图1所示,为立式的涡旋压缩机,在密闭容器100内收纳了压缩机构部2、驱动部、框架7、副轴承部4、及供油泵83等;该驱动部具有电动机3及曲柄轴(驱动轴)8,该框架7配设了对上述曲柄轴8进行旋转支承的主轴承63;该副轴承部对上述曲柄轴8进行旋转支承。
压缩机构部2包括回旋涡旋盘5、固定涡旋盘6、框架7、曲柄轴8、回旋轴承部13、及回旋机构(十字环)9等。另外,上述压缩机构部2,通过上述固定涡旋盘6与回旋涡旋盘5啮合,形成了 压缩室81。
回旋涡旋盘5具有立设在端面板10一侧的旋涡状的涡旋齿11和轴支承部(凸起部)5a。在回旋涡旋盘5的端面板背面侧设置了插入曲柄轴8的曲柄部12的回旋轴承部13。另外,配设了用于使回旋涡旋盘旋转运动的回旋机构9。
固定涡旋盘6具有立设在端面板14的一侧的旋涡状的涡旋齿15、吸入口16、及排出口17,经螺栓固定在框架7上。另外,在此固定涡旋盘6与框架7之间可进行回旋运动地夹持着上述回旋涡旋盘5。在固定涡旋盘6的吸入口16连接着设置在密闭容器100上的吸入管85。进而,在密闭容器100上设置了与框架7和电动机3之间的空间连通的排出管22。
框架7,其外周部固定在密闭容器100上,在其中央部支承着主轴承63。另外,框架7与盖84一起覆盖着主轴承63。盖84可装拆地安装在框架7上,以便从下方推住主轴承63。主轴承63配设在电动机3与回旋涡旋盘5之间。
曲柄轴8在由主轴承63和副轴承部4支承着的主轴部的上部具有插入在回旋涡旋盘的回旋轴承部13内的曲柄部12,经此曲柄部12支承着回旋涡旋盘5,以便能够进行旋转驱动。
电动机3构成经曲柄轴8驱动压缩机构部2的旋转驱动机构,以定子18和转子19为基本构件。定子18的外周面是大体与密闭容器1 00的内周面紧密接触地安装的。
副轴承部4在电动机3的与涡旋盘相反的一侧支承着曲柄轴8。此副轴承部4具有副轴承51、将副轴承51收容在内部的副轴承箱52、及与此副轴承箱52连结着的下框架53等。下框架53固定在密闭容器100上。曲柄轴8由主轴承63和副轴承51在电动机3的两侧支承,而且上端的曲柄部12与回旋轴承部13连结。
如果由电动机3的旋转使曲柄轴8旋转,则回旋涡旋盘5在回旋机构9的作用下,保持着自转运动受到阻止的姿势不变地相对于固定涡旋盘6进行回旋运动。为了抵消因该回旋运动而产生的不平 衡力,在电动机的转子19与回旋涡旋盘5之间安装了平衡配重20,同时,在上述转子19上也安装了转子平衡配重21。
通过使固定涡旋盘6与回旋涡旋盘5啮合形成压缩室81,压缩室81,通过回旋涡旋盘5进行旋转运动,其容积减小,进行压缩动作。下面更详细地说明此压缩动作。伴随着回旋涡旋盘5的旋转运动,工作流体(制冷剂)从吸入口16进入到由两涡旋盘形成的吸入空间内,如果旋转运动继续进行,则上述吸入空间成为被关闭的空间,即压缩室81,已被吸入的上述工作流体经过压缩工序从固定涡旋盘6的排出口17向密闭容器100内的排出空间排出,进而经过电动机室侧的空间从排出管22排出到密闭容器100外。由此,密闭容器100内的空间被保持为排出压力。
上述密闭容器100的下部为储存油的油槽82,该油是从由上述排出口17排出的制冷剂分离出来的,在此油槽内,为了供给用于润滑上述主轴承63、副轴承51、回旋轴承部13、及上述两涡旋盘的滑动面等的油,设有供油机构。此供油机构由设置在曲柄轴8的下端的供油泵83、形成在曲柄轴内的供油孔61、及排油管60等构成,该排油管60用于使对上述回旋轴承部13和主轴承63进行了润滑的油返回到上述油槽82。上述供油泵83用于将已储存在油槽82的润滑用的油通过上述供油孔61强制性地向副轴承51、回旋轴承部13、及主轴承63供给。另外,对上述回旋轴承13润滑后的油的一部分从上述密封件202的一部分中也向上述低压侧的背压室111漏出地流入,流入到背压室111的油对回旋涡旋盘5与固定涡旋盘6的滑动面进行润滑,通过上述连通孔201等流入到上述压缩室81,在对两涡旋盘5、6的涡旋齿11、15滑动面进行了润滑后,与制冷剂气体一起从上述排出口17排出。在上述供油孔61的上述副轴承51的附近,将与该副轴承51连通的横供油孔(图中未表示)形成在曲柄轴8上,将油也向副轴承51供给。
上述排油管60被设置在形成于电动机3的定子18外周上的切口部(凹部)18a上,将对主轴承63进行了润滑的油引导至密闭 容器100下部的油槽82。在框架7的覆盖主轴承63的部分上形成了圆形孔,将上述排油管60的上端侧水平部60a的形成为圆筒形的端部压入在此圆形孔内而固定,根据此安装结构,能够简单而且确实地将排油管60安装到框架7上。此排油管60的端部在框架7内的主轴承下部与上述盖84之间开口,并是以对主轴承63进行了润滑的油能够向排油管60内流出的方式构成的。
排油管60的垂直部60b,沿密闭容器100的内壁面而上下地延伸,通过定子18的端部线圈部18c与密闭容器100之间、及上述定子18的外周凹部(切口部)18a,一直延伸到电动机3下方的油槽82为止。此排油管60的下端部由安装在下框架53上的管压紧构件65固定着。
图3为上述密封件202周边的放大图。因为在回旋涡旋盘5的端面板10上设置了连通压缩室与背压室的连通孔201,所以密封件202外周侧的背压室111依靠吸入压力与排出压力之间的中间压力的制冷剂气体而成为中间压力的背压室。另外,作为密封件202内周侧的背压室112,因充满了密闭容器内的排出压力的油,成为排出压力背压室。
符号205是为了收容上述密封件202而形成在框架7上的圆环状的台阶部,符号301为导向环,该导向环对密封件202的反回旋涡旋盘侧端面进行支承,同时,具有与密封件的内周面相向的导向部,此导向环301被设置在上述台阶部205,另外,在此导向环301的下面与框架的台阶部205之间设置板簧203,由此弹簧力经导向环301将密封件202推压到回旋涡旋盘5的背面上,在本实施例中,是推压到形成在回旋涡旋盘的背面上的凸起部5a的下面上。
另外,在密封件202的内周面侧及框架的台阶部205之间的间隙中充满了排出压力的油、制冷剂气体,由此,将密封件202的上面推压到回旋涡旋盘5背面上,将密封件202的外周面推压到框架台阶部205的外周侧端面上,成为对密封件外侧的背压室111和密封件内侧的背压室112进行密封的结构。根据上述结构,回旋涡旋盘5 由背压室111的中间压力与背压室112的排出压力的总和推压到固定涡旋盘6上。
上述密封件202由C型形状结构构成,在周向设置了具有微小间隙的合口部,在设密封件202的合口部的宽度(密封件的径向的宽度的约1/2)为B,上述导向环外径为
密封件的外周面紧密接触的框架面的内径为
的情况下,如使尺寸的关系成为
则可以由导向环301稳定地保持密封件202。
图4表示导向环301的一例。通过将薄板由冲压加工成形为L形截面的圆环状,制造由成为图2所示的框架内壁部204的代替的导向部301a和在轴向支承密封件的底座部301b构成的导向环。
为了使得导向环301与曲柄轴8不接触,当设导向环外径为
内径为
框架台阶部的内径为
曲柄轴的外径为
时,以满足
的关系的方式构成了导向环。
如本实施例的那样,通过在收容密封件的框架台阶部设置导向环,不需要设置图2所示的那样的框架内壁部204,结果,不用使曲柄轴的外径小直径化即可使密封件小直径化。因此,密封件周边的构件也可小直径化,所以,能够确保与现状同等的性能和可靠性,同时,能够实现涡旋压缩机的小型和轻量化。另外,通过设置了导向环,还能够防止密封件倾斜和密封件合口部向弹簧谷间落入,还能够稳定地使密封件与涡旋盘紧密接触,确保稳定的性能和可靠性。
[实施例2]
图5表示本发明的实施例2,为与图3相当的图,在此图中,采用与图3相同符号的部分表示相同或相当的部分。
在本实施例中,在与回旋涡旋盘5的凸起部外周侧的端面板10背面相向的框架7的部分上设置了台阶部205,在此台阶部上设 置了密封件202,由导向环301保持着此密封件,由设置在导向环301与台阶部205之间的板簧203,将密封件202经导向环301推压到回旋涡旋盘背面上。另外,在密封件202的内侧和下部空间内充满了排出压力的油、制冷剂气体,由此排出压力也将密封件202推压到回旋涡旋盘背面上,另外,还推压到框架台阶部的外周侧端面上。因此,由密封件202形成密封件内侧的排出压力的背压室112和密封件外侧的中间或吸入压力的背压室111,由这些背压室111、112的压力的总和将回旋涡旋盘5推压到固定涡旋盘6上。其它部分与上述实施例1相同。
另外,在上述实施例中,做成了使用板簧203且经导向环301将密封件202推压到回旋涡旋盘背面上的结构,但是也可以代替设置板簧而使导向环301自身具有弹簧功能,由此导向环的弹簧功能将密封件推压到回旋涡旋盘背面上。