CN108027064A - 流体设备的外壳接合部的密封结构 - Google Patents

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Abstract

在压缩机及膨胀机等流体设备的外壳接合部的密封结构中，防止O形环产生扭曲及由上述扭曲引起的密封性的降低。对构成流体设备的外壳的第一外壳构件(1)与第二外壳构件(2)的接合部进行密封的流体设备的外壳接合部的密封结构包括：环槽(14)，其形成于第一外壳构件(1)的端面(11)；以及O形环(3)，其安装于环槽(14)。环槽(14)具有倒梯形的截面形状，并且在第一外壳构件(1)与第二外壳(2)构件接合时，被安装的O形环(3)压缩在底面(14a)与第二外壳构件(2)的端面(21)之间，且被压缩的O形环(3)与底面(14a)及从底面(14a)的宽度方向的两端部立起的一对侧面(14b、14c)的两方抵接。

Description

流体设备的外壳接合部的密封结构
技术领域
本发明涉及流体设备的外壳接合部的密封结构，对构成压缩机、膨胀机等流体设备的第一外壳构件与第二外壳构件的接合部进行密封。
背景技术
作为具有这种密封结构的流体设备的一例，已知专利文献1所记载的电动压缩机。在上述专利文献1所记载的电动压缩机中，外壳构成为，由对压缩机构进行收容的前壳体、对电动马达进行收容的马达壳体以及框架构成，上述构件通过螺栓彼此紧固。上述前壳体与上述框架的接合部被安装在形成于上述前壳体的环槽中的O形环密封，上述马达壳体与上述框架的接合部被安装在形成于上述马达壳体的环槽中的O形环密封。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开平9-42156号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
图6是上述前壳体(或上述马达壳体)与上述框架的接合部的示意剖视图。如图6所示，上述环槽的截面形成为矩形的矩形槽。上述O形环通过上述前壳体(或上述马达壳体)与上述框架接合而被压缩在上述框架的上述端面与上述环槽的底面之间。此外，当上述电动压缩机工作而使上述外壳内的压力大于上述外壳外的压力(例如大气压)时，上述O形环会因上述外壳内、外的压力差而在上述环槽内向宽度方向外侧移动(参照图6中的箭头)，从而与构成上述环槽的上述宽度方向外侧的侧面抵接。
然而，上述框架的上述端面的表面粗糙度、上述环槽的上述底面的表面粗糙度和/或由上述框架的上述端面与上述环槽的上述底面形成的上述O形环的压缩状态未必均匀。因而，在上述O形环因上述压力差而发生移动时，上述O形环的移动速度及移动量会根据部位而出现偏差，其结果是，上述O形环可能会发生扭曲。当上述O形环发生扭曲时，密封性会局部降低，因此，希望防止上述O形环的扭曲。另外，上述情况不仅在压缩机中，在包括膨胀机在内的流体设备中也是一样。
因而，本发明的目的在于提供一种流体设备的外壳接合部的密封结构，能防止上述O形环发生扭曲及由上述扭曲引起的密封性的降低。
解决技术问题所采用的技术方案
根据本发明的一个方面，提供一种压缩机的外壳接合部的密封结构，对构成流体设备的外壳的第一外壳构件与第二外壳构件的接合部进行密封。上述压缩机的外壳接合部的密封结构包括：环槽，上述环槽形成于上述第一外壳构件的端面；以及O形环，上述O形环安装于上述环槽。上述环槽具有开口端的宽度比底面的宽度大的倒梯形的截面形状。此外，上述环槽形成为，在上述第一外壳构件与上述第二外壳构件接合时，被安装的上述O形环压缩在上述底面与上述第二外壳构件的端面之间，且被压缩的上述O形环与上述底面及从上述底面在宽度方向上的两个端部立起的一对侧面的两方均抵接。
发明效果
在上述流体设备的外壳接合部的密封结构中，安装于上述环槽的上述O形环至少通过上述第一外壳构件与上述第二外壳构件接合而被压缩，并且在被压缩的状态下，与上述环槽的上述底面及上述一对侧面的两方均抵接。因而，上述O形环在上述压缩机的工作时不会因上述外壳内、外的压力差而在上述环槽内移动，仅仅是发生变形。因而，防止上述O形环的扭曲及由扭曲引起的密封性的降低。
附图说明
图1是表示本发明一实施方式的压缩机的外壳接合部(第一外壳构件与第二外壳构件的接合部)的密封结构的主要部分剖视图。
图2是表示与上述第二外壳构件接合之前的上述第一外壳构件的图。
图3是表示上述压缩机的工作时的上述压缩机的外壳接合部的密封结构的状态的图。
图4是表示本发明另一实施方式的压缩机的外壳接合部的密封结构的主要部分剖视图。
图5是表示本发明又一实施方式的压缩机的外壳接合部的密封结构的主要部分剖视图。
图6是表示现有的压缩机的外壳接合部的密封结构的主要部分剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。另外，在此主要对流体设备为压缩机的情况进行说明，但本发明并不局限于压缩机，还能广泛应用于包括膨胀机在内的流体设备。图1是表示本发明一实施方式的压缩机的外壳接合部的密封结构的主要部分剖视图。上述压缩机组装于例如车用空调装置的制冷剂回路，并在上述车用空调装置的运转时工作而对制冷剂进行压缩。上述压缩机的外壳同时包括形成为筒状的第一外壳构件1和第二外壳构件2。此外，如图1所示，第一外壳构件1和第二外壳构件2在相互的端面(接合面)11、21彼此对接的状态下通过螺栓等紧固构件(省略图示)接合在一起。
在此，在图1中，第一外壳构件1的右侧面12和第二外壳构件22的右侧面形成上述外壳的内壁面，第一外壳构件1的左侧面13和第二外壳构件23的左侧面形成上述外壳的外壁面。此外，第一外壳构件1和第二外壳构件2只要是构成上述压缩机的上述外壳的构件即可，并不特别限制。例如，在上述压缩机是电动压缩机的情况下，第一外壳构件1和第二外壳构件2可以是主要对压缩机构(涡旋压缩机构等)进行收容的壳体、主要对电动马达进行收容的壳体以及配置于这些壳体之间的框架中的不同的两个壳体。
第一外壳构件1与第二外壳构件2的接合部A被配置于此处的O形环3密封。在本实施方式中，O形环3安装于环槽14，上述环槽14呈环状地形成于第一外壳构件1的端面11。当然，上述环槽也可以形成于第二外壳构件2的端面21，以代替形成于第一外壳构件1的端面11。
环槽14具有倒梯形的截面形状。即，环槽14的开口端的宽度形成得比环槽14的底面的宽度大。较为理想的是，如图1所示，环槽14的截面形成为倒直角梯形。具体而言，环槽14由平坦的底面14a和一对侧面14b、14c构成，其中，上述一对侧面14b、14c分别从底面14a的宽度方向上的两端部立起。此外，上述一对侧面14b、14c中的、位于上述外壳的上述外壁面侧的一个侧面14b形成为与底面14a成直角(可允许稍许的误差)的直角面，位于上述外壳的上述内壁面侧的另一个侧面14c形成为倾斜面，上述倾斜面从底面14a向开口端逐渐远离上述一个侧面14b。
图2表示与第二外壳构件2接合之前的第一外壳构件1。如图2所示，环槽14形成为，在安装有O形环3时，被安装的O形环3会与环槽14的底面14a和上述另一个侧面(上述倾斜面)14c抵接，并且被安装的O形环3的上部从环槽14的上述开口端突出。因而，通过第一外壳构件1与第二外壳构件2接合，从而将安装于环槽14的O形环3压缩在环槽14的底面14a与第二外壳构件2的端面21之间。此外，如图1所示，环槽14形成为，通过第一外壳构件1与第二外壳构件2接合而被压缩的O形环3除了与底面14a和上述另一个侧面14c抵接之外，还与上述一个侧面14b抵接。
具体而言，在本实施方式中，环槽14的各尺寸如下。即，环槽14的深度D比O形环3的线径(未被压缩的状态下的线径)d0小(D＜d0)。此外，环槽14的底面14a的宽度W1比在被压缩于环槽14的底面14a与第二外壳构件2的端面21之间的状态下的O形环3的线径dc、即通过被压缩在环槽14的底面14a与第二外壳构件2的端面21之间而增加的O形环3的、在环槽14的宽度方向(更具体而言，底面14a的宽度方向)上的线径dc(＞d0)小(W1＜dc)。此外，环槽14的开口端的宽度W2比O形环的线径d0大(W2＞d0)，且比环槽14的底面14a的宽度W1大(W2＞W1)。
接着，对具有以上这种结构的、上述压缩机的外壳接合部的密封结构的作用进行说明。
首先，在第一外壳构件1与第二外壳构件2被接合之前，O形环3安装在形成于第一外壳构件1的端面11的环槽14中。如上所述，被安装的O形环3与环槽14的底面14a及上述另一个侧面(上述外壳的上述内壁面侧的侧面)14c抵接，并且O形环3的上部从环槽14的上述开口端突出(参照图2)。
接着，将第一外壳构件1与第二外壳构件2接合在一起。藉此，从环槽14的上述开口端突出的O形环3的上部被第二外壳构件2的端面21按压。即，O形环3被压缩在环槽14的底面14a与第二外壳构件2的端面21之间。这样，O形环3的线径与压缩前(d0)相比，在压缩方向(图的上下方向)上变小，但在与上述压缩方向正交的环槽14的宽度方向(图的左右方向)上变大其结果是，O形环3除了与环槽14的底面14a和环槽14的上述另一个侧面14c抵接之外，还与环槽14的上述一个侧面(上述外壳的上述内壁面侧的侧面)14b抵接。此外，换言之，O形环3成为与第二外壳构件2的端面21、环槽14的底面14a及环槽14的上述一对侧面14b、14c抵接的状态(参照图1)。
当上述压缩机工作而使上述外壳内部的压力比上述外壳外部的压力大时，上述外壳内、外的压力差会作用于O形环3。然而，在本实施方式中，在第一外壳构件1与第二外壳构件2接合的时刻，O形环3与环槽14的上述一对侧面14b、14c，尤其是位于上述外壳的上述外壁面侧的上述一个侧面(上述外壳的上述外壁面侧的侧面)14b抵接。因而，O形环3不会因上述压力差而在环槽14内移动，只会因上述压力差而简单地变形。因而，能防止O形环3发生扭曲及由扭曲引起的密封性的降低，并能确保在O形环3的周向整体的稳定的密封性。
此外，如上所述O形环3不会移动，因而上述压力差被O形环3的变形所利用。因而，与现有相比，O形环3与环槽14的上述一个侧面14b强行抵接，此外，O形环3朝向位于上述外壳的上述外壁面侧的第一外壳构件1的端面11与第二外壳构件2的端面21之间的间隙或进入上述间隙的变形变得比以往更大(参照图3)。藉此，密封性与以往相比大幅增加。
此外，环槽14的上述开口端的宽度W2比未被压缩的O形环3的线径d0大，因此，O形环3朝环槽14的安装操作性也不会降低。
另外，在上述实施方式中，环槽14的上述一对侧面14b、14c中的、位于上述外壳的上述外壁面侧的侧面14b形成为上述直角面，位于上述外壳的上述内壁面侧的侧面14c形成为上述倾斜面。然而，并不局限于此。例如，如图4所示，也可以与上述实施方式相反，即位于上述外壳的上述外壁面侧的侧面14b形成为上述倾斜面，位于上述外壳的上述内壁面侧的侧面14c形成为上述直角面。在这种情况下，能期待由上述压力差导致O形环3的变形沿上述倾斜面产生、朝向上述间隙或进入上述间隙的O形环3的变形会变得更大，以及伴随于此而使密封性提高。此外，如图5所示，也可以使环槽14的上述一对侧面14b、14c两方均形成为上述倾斜面。然而，如上述实施方式及图4所示的实施方式那样，较为理想的是，将任意一个侧面设为上述直角面。
此外，在上述实施方式中，环槽14形成为，在安装有O形环3时，被安装的O形环3与环槽14的底面14a和上述另一个侧面(上述倾斜面)14c抵接。然而，并不局限于此。环槽14也可以形成为，在安装有O形环3时，被安装的O形环3与环槽14的底面14a和上述另一个侧面(上述直角面)14b抵接。即，环槽14只要形成为通过第一外壳构件1与第二外壳构件2接合而被压缩的O形环3与环槽14的底面14a和一对侧面14b、14c抵接即可。
此外，环槽14也可以形成为被安装的O形环3与环槽14的底面14a和上述一对侧面14b、14c抵接。在这种情况下，环槽14的底面14a的宽度W1能设为比未压缩的O形环3的线径d0小(在图3、图4中所示的结构中也相同)。这样，O形环3会因上述压力差与上述一个侧面14b更强力地抵接，并且朝向上述间隙或进入上述间隙的O形环3的变形变得更大，从而进一步提高密封性。然而，与上述实施方式相比，O形环3朝环槽14的安装操作性面可能会降低。
以上，虽然对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明并不限制于上述实施方式，能够基于本发明的技术思想进行各种变形及改变。
(符号说明)
1第一外壳构件；
2第二外壳构件；
3 O形环；
11第一外壳构件的端面；
14环槽；
14a环槽的底面；
14b环槽的侧面(外壳的外壁面侧的侧面)；
14c环槽的侧面(外壳的内壁面侧的侧面)；
21第二外壳构件的端面。

Claims (8)

1.一种流体设备的外壳接合部的密封结构，对构成流体设备的外壳的第一外壳构件与第二外壳构件的接合部进行密封，其特征在于，包括：
环槽，所述环槽形成于所述第一外壳构件的端面；以及
O形环，所述O形环安装于所述环槽，
所述环槽形成为，具有开口端的宽度比底面的宽度大的倒梯形的截面形状，并且在所述第一外壳构件与所述第二外壳构件接合时，被安装的所述O形环压缩在所述底面与所述第二外壳构件的端面之间，且被压缩的所述O形环与所述底面及从所述底面的宽度方向的两端部立起的一对侧面的两方抵接。
2.如权利要求1所述的流体设备的外壳接合部的密封结构，其特征在于，
所述环槽形成为，在所述第一外壳构件与所述第二外壳构件接合之前，被安装的所述O形环与所述底面及所述一对侧面中的一个侧面抵接，并且被安装的所述O形环的上部从所述开口端突出。
3.如权利要求1所述的流体设备的外壳接合部的密封结构，其特征在于，
所述环槽的深度比未被压缩的所述O形环小，所述环槽的所述开口端的宽度比未被压缩的所述O形环的线径大。
4.如权利要求3所述的流体设备的外壳接合部的密封结构，其特征在于，
所述环槽的所述底面的宽度比在被压缩于所述环槽的所述底面与所述第二外壳构件的所述端面之间的状态下的所述O形环在所述环槽的所述底面的宽度方向上的线径小。
5.如权利要求3所述的流体设备的外壳接合部的密封结构，其特征在于，
所述环槽的所述底面的宽度比未被压缩的所述O形环的线径小。
6.如权利要求1所述的流体设备的外壳接合部的密封结构，其特征在于，
所述环槽的所述一对侧面中的一个侧面形成为与所述底面成直角的直角面，所述环槽的所述一对侧面中的另一个侧面形成为从所述底面向所述开口端逐渐远离所述直角面的倾斜面。
7.如权利要求6所述的流体设备的外壳接合部的密封结构，其特征在于，
形成为所述直角面的所述一个侧面配置于所述外壳的外壁面侧，形成为所述倾斜面的所述另一个侧面配置于所述外壳的内壁面侧。
8.如权利要求6所述的流体设备的外壳接合部的密封结构，其特征在于，
形成为所述直角面的所述一个侧面配置于所述外壳的内壁面侧，形成为所述倾斜面的所述另一个侧面配置于所述外壳的外壁面侧。
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