CN109844318A - 涡旋压缩机 - Google Patents

Abstract

提供一种低压圆顶式涡旋压缩机，其容易将涡旋件之间的压紧力调节为最合适，并能够在各种运转条件下实现高效率运转。涡旋压缩机具备：压缩机构，其将固定涡旋件(21)与可动涡旋件(22)组合形成压缩室(Sc)，并排出在压缩室被压缩的制冷剂；电动机，其驱动可动涡旋件；外壳(10)，其内部被分隔为配置有电动机的第一空间(S1)和供从压缩机构排出的制冷剂流入的第二空间；壳体(40)，其被收容于外壳内；浮动部件(30)，其利用其与壳体之间形成的背压空间(B)的压力将可动涡旋件向固定涡旋件压紧；第一密封部件(61)，其将背压空间划分为第一室(B1)和第二室(B2)；第一流路(64)，其将压缩中途的制冷剂导向到第一室；第二流路(65)，其将从压缩机构排出的制冷剂导向到第二室。

Description

涡旋压缩机

技术领域

本发明涉及涡旋压缩机。更具体而言，本发明涉及所谓低压圆顶式涡旋压缩机，其被分为供压缩机构排出制冷剂的高压空间和配置有驱动压缩机构的电动机的低压空间。

背景技术

以往公知有如专利文献1(日本专利特开2013-167215号公报)那样的所谓低压圆顶式涡旋压缩机，其外壳的内部被分为供压缩机构排出制冷剂的高压空间和配置有驱动压缩机构的电动机的低压空间。

在专利文献1(日本专利特开2013-167215号公报)的涡旋压缩机中，利用在固定涡旋件的背面侧(未形成有涡盘的一侧)形成的流体通路(供涡旋压缩机构排出制冷剂的空间)中的制冷剂压力，将固定涡旋件压紧至可动涡旋件，从而减少来自涡旋件的涡卷尖端的制冷剂泄漏损失，并实现效率的提高。

发明内容

发明所要解决的课题

但是，如专利文献1(日本专利特开2013-167215号公报)的涡旋压缩机那样，在利用单一空间(流体通路)的压力将固定涡旋件与可动涡旋件互相压紧的情况下，有难以调节压紧力的情况。因此，在如专利文献1(日本专利特开2013-167215号公报)那样的涡旋压缩机中，有根据运转条件的不同而压紧力变得过大，从而推力损失增大的情况；以及根据运转条件的不同而压紧力相反变得过小，从而制冷剂泄漏损失增大的情况。

因此，在各种条件下实现高效率运转这一方面，专利文献1(日本专利特开2013-167215号公报)所公开的涡旋压缩机还有改善的余地。

本发明的课题在于，在低压圆顶式涡旋压缩机中提供一种涡旋压缩机，其容易将固定涡旋件与可动涡旋件之间的压紧力调节为最合适，并能够在各种运转条件下实现高效率运转。

用于解决课题的手段

本发明的第一观点的涡旋压缩机具备压缩机构、电动机、外壳、壳体、浮动部件、第一密封部件、第一流路、和第二流路。压缩机构具有固定涡旋件和可动涡旋件。可动涡旋件与固定涡旋件组合形成压缩室。压缩机构排出在压缩室被压缩的制冷剂。电动机驱动可动涡旋件，使可动涡旋件相对于固定涡旋件回旋。外壳收容压缩机构及电动机。外壳的内部被分隔为配置有电动机的第一空间和供从压缩机构排出的制冷剂流入的第二空间。壳体被收容于外壳内。浮动部件被壳体支撑。浮动部件被其与壳体之间形成的背压空间的压力向可动涡旋件按压，从而将可动涡旋件向固定涡旋件压紧。第一密封部件将背压空间划分为第一室和第二室。第一流路将在压缩机构中的压缩中途的制冷剂导向到第一室。第二流路将从压缩机构排出的制冷剂导向到第二室。

在本发明的第一观点的涡旋压缩机中，通过用浮动部件将可动涡旋件压紧至固定涡旋件，从而减少来自涡旋件的涡卷尖端的制冷剂泄漏损失。并且，在本发明的第一观点的涡旋压缩机中，产生将浮动部件向可动涡旋件按压的力的背压空间被划分为供不同压缩阶段的制冷剂(通常压力不同的制冷剂)导入的第一室及第二室。因此，容易适当地调节可动涡旋件对固定涡旋件的压紧力，并能够在各种运转条件下实现涡旋压缩机的高效率运转。

此外，在本发明的第一观点的涡旋压缩机中，因为不是将固定涡旋件压紧至可动涡旋件，而是将可动涡旋件压紧至固定涡旋件，所以能够简化固定涡旋件的背面侧(未形成有涡盘的一侧)的结构。因此，不使用如专利文献1(日本专利特开2013-167215号公报)所公开那样的复杂结构，就能够确保用于防止过度压缩的溢流机构的配置空间。此外，因为固定涡旋件相对于可动涡旋件不移动，所以容易密封性良好地将注入管与固定涡旋件连结。

本发明的第二观点的涡旋压缩机是在第一观点的涡旋压缩机的基础上，第一密封部件的尺寸跟随浮动部件的移动而变化。

在本发明的第二观点的涡旋压缩机中，在配置第一密封部件的地方中，即使在浮动部件以相对于互相组合形成背压空间的壳体部件靠近或远离的方式移动的情况下也能够将背压空间划分为第一室及第二室。因此，配置第一密封部件的自由度高。并且，与使用尺寸不变化的密封部件的情况相比，容易简化用于划分第一室及第二室的结构。

本发明的第三观点的涡旋压缩机是在第二观点的涡旋压缩机的基础上，在浮动部件或壳体的与浮动部件的移动方向正交的面，形成收容第一密封部件的收容沟。

在本发明的第三观点的涡旋压缩机中，用比较简单的结构将背压空间划分为第一室及第二室，能够适当地调节可动涡旋件对固定涡旋件的压紧力。

本发明的第四观点的涡旋压缩机是在第三观点的涡旋压缩机的基础上，第一密封部件包括U形密封件和板簧。板簧以扩张U形密封件的方式使U形密封件对浮动部件施力。

在本发明的第四观点的涡旋压缩机中，即使在刚开始运转等背压空间的压力低的情况下也能够一定程度地将可动涡旋件压紧至固定涡旋件。因此，能够防止由于来自涡旋件的涡卷尖端的制冷剂泄漏引起的压缩机的启动不良。

本发明的第五观点的涡旋压缩机是在从第一观点到第四观点中的任意观点的涡旋压缩机的基础上，第一密封部件对从第二室到第一室的制冷剂的流动进行密封，并且不对从第一室到第二室的制冷剂的流动进行密封。

对于涡旋压缩机而言，通常从压缩机构排出的制冷剂的压力比压缩中途的制冷剂的压力高。换言之，通常第二室的压力比第一室的压力高。但是根据运转条件的不同，这一压力关系会颠倒，有第一室的压力比第二室的压力高的情况。

在这样的情况下，在本发明的第五观点的涡旋压缩机中，能够将压缩中途的压缩室的压力经由第一室、第二室释放到供从压缩机构排出的制冷剂流入的空间(第二空间)。因此，能够防止由于液体压缩等原因而过高的压力作用于压缩机构、由于背压空间的压力增大而可动涡旋件对固定涡旋件的压紧力变得过大等情况。

本发明的第六观点的涡旋压缩机是在从第一观点到第五观点中的任意观点的涡旋压缩机的基础上，还具备第二密封部件和第三密封部件。第二密封部件配置于浮动部件与壳体之间，对第一室和第一空间进行密封。第三密封部件配置于浮动部件与壳体之间，对第二室和第一空间进行密封。

在本发明的第六观点的涡旋压缩机中，容易可靠地对背压空间和第一空间进行的密封。

发明效果

在本发明的涡旋压缩机中，通过用浮动部件将可动涡旋件压紧至固定涡旋件，来减少来自涡旋件的涡卷尖端的制冷剂泄漏损失。并且在本发明的涡旋压缩机中，产生将浮动部件向可动涡旋件按压的力的背压空间被划分为供不同压缩阶段的制冷剂(通常压力不同的制冷剂)导入的第一室及第二室。因此，容易适当地调节可动涡旋件对固定涡旋件的压紧力，并能够在各种运转条件下实现高效率运转。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的涡旋压缩机的概略纵向剖视图。

图2是图1的涡旋压缩机的浮动部件的概略俯视图。

图3是用于说明图1的涡旋压缩机的浮动部件的推力部周边的优选尺寸设计的图。

图4是图1的涡旋压缩机的浮动部件周边的放大图。

图5是图1的涡旋压缩机的可动涡旋件、浮动部件、及壳体周边的立体图。对于浮动部件及壳体表示剖视图。

图6是图1的涡旋压缩机的第一密封部件的概略剖视图，用于说明第一密封部件的结构。

具体实施方式

参照附图对本发明的涡旋压缩机的实施方式进行说明。另外，下述实施方式只不过是实施例而已，可以在不脱离本发明的主旨的范围内适当地变更。

另外，为了说明方向或配置，会使用“上”“下”等表达，在没有特别说明的情况下，以图1中的箭头U的方向为上。

此外在以下说明中，有会使用平行、正交、水平、垂直、同一等表达的情况，但这些表达并不仅意味着在严密意思上处于平行、正交、水平、垂直、同一等关系的情况。平行、正交、水平、垂直、同一等表达包括实质上处于平行、正交、水平、垂直、同一等关系的情况。

(1)整体结构

对本发明的第一实施方式的涡旋压缩机100进行说明。涡旋压缩机100是所谓的全密闭型压缩机。涡旋压缩机100是吸入制冷剂并将吸入的制冷剂压缩而排出的装置。制冷剂例如是HFC制冷剂中的R32。另外，R32只不过是对制冷剂的种类的举例表示，涡旋压缩机100也可以是将R32以外的制冷剂压缩而排出的装置。

涡旋压缩机100用于制冷装置。涡旋压缩机100例如搭载于空调装置的室外机，并构成空调装置的制冷剂回路的一部分。

如图1所示，涡旋压缩机100主要具有外壳10、压缩机构20、浮动部件30、壳体40、密封部件60、电动机70、驱动轴80、及下部轴承壳体90。

(2)详细结构

下面对涡旋压缩机100的外壳10、压缩机构20、浮动部件30、壳体40、密封部件60、电动机70、驱动轴80、及下部轴承壳体90进行详述。

(2-1)外壳

涡旋压缩机100具有纵长圆筒状的外壳10(参照图1)。外壳10收容压缩机构20、浮动部件30、壳体40、密封部件60、电动机70、驱动轴80、以及下部轴承壳体90等构成涡旋压缩机100的各种部件(参照图1)。

在外壳10的上部配置有压缩机构20。在压缩机构20的下方配置有浮动部件30及壳体40(参照图1)。在壳体40的下方配置有电动机70。在电动机70的下方配置有下部轴承壳体90(参照图1)。外壳10的底部形成有储油空间11(参照图1)。储油空间11储存有用于润滑压缩机构20等的冷冻机油。

外壳10的内部被分隔为第一空间S1和第二空间S2。外壳10的内部被分隔板16分隔为第一空间S1和第二空间S2(参照图1)。

分隔板16是在俯视时形成为环状的板状部件。环状分隔板16的内周侧遍及全周地固定于在后说明的压缩机构20的固定涡旋件21的上部。此外，分隔板16的外周侧遍及全周地固定于外壳10的内表面。分隔板16以保持分隔板16的下侧的空间和分隔板16的上侧的空间保持气密的方式固定于固定涡旋件21及外壳10。比分隔板16靠下侧的空间是第一空间S1，比分隔板16靠上侧的空间是第二空间S2。

第一空间S1是配置有电动机70的空间。第一空间S1是供被涡旋压缩机100压缩前的制冷剂从空调装置的制冷剂回路流入的空间，其中涡旋压缩机100构成制冷剂回路的一部分。换言之，第一空间S1是供制冷循环中的低压制冷剂流入的空间。第二空间S2是供从压缩机构20排出的制冷剂(被压缩机构20压缩后的制冷剂)流入的空间。换言之，第二空间S2是供制冷循环中的高压制冷剂流入的空间。涡旋压缩机100是所谓低压圆顶式涡旋压缩机。

在外壳10安装有吸入管13、排出管14、及注入管15(参照图1)，以使得外壳10的内部与外部连通。

吸入管13安装于外壳10的在上下方向上的中间部(参照图1)。吸入管13安装于外壳10的、壳体40与电动机70之间的高度位置。吸入管13连通外壳10的外部与外壳10内部的第一空间S1。压缩前的制冷剂(制冷循环中的低压制冷剂)通过吸入管13流入涡旋压缩机100的第一空间S1。

排出管14安装于外壳10的上部且比分隔板16靠上方的位置(参照图1)。排出管14连通外壳10的外部与外壳10内部的第二空间S2。被压缩机构20压缩并流入第二空间S2的制冷剂(制冷循环中的高压制冷剂)通过排出管14向涡旋压缩机100的外部流出。

注入管15以贯穿外壳10的方式安装于外壳10的上部且比分隔板16靠下方的位置(参照图1)。如图1所示，注入管15的外壳10内部侧的端部与在后说明的压缩机构20的固定涡旋件21连接。注入管15经由形成于固定涡旋件21的未图示的通路，与在后说明的压缩机构20的压缩中途的压缩室Sc连通。制冷循环中的低压与高压的中间的压力(中间压力)的制冷剂从空调装置的制冷剂回路经由注入管15供给到连通有注入管15的压缩中途的压缩室Sc，其中涡旋压缩机100构成制冷剂回路的一部分。

(2-2)压缩机构

压缩机构20主要具有固定涡旋件21、和与固定涡旋件21组合形成压缩室Sc的可动涡旋件22。压缩机构20在压缩室Sc压缩制冷剂并排出被压缩的制冷剂。压缩机构20例如是非对称涡盘结构的压缩机构，也可以是对称涡盘结构的压缩机构。

(2-2-1)固定涡旋件

固定涡旋件21载置于壳体40上(参照图1)。固定涡旋件21用未图示的固定构件(例如螺栓)固定于壳体40。

如图1所示，固定涡旋件21具有大致圆板状的固定侧端板21a、从固定侧端板21a的前表面(下表面)向可动涡旋件22侧延伸的涡卷状的固定侧涡盘21b、和包围固定侧涡盘21b的周缘部21c。

固定侧涡盘21b是从固定侧端板21a的下表面向下方(可动涡旋件22侧)突出的壁状部件。从下方观察固定涡旋件21，固定侧涡盘21b形成为从固定侧端板21a的中心附近朝向外周侧的涡卷状(渐开线形状)。

固定侧涡盘21b与在后说明的可动涡旋件22的可动侧涡盘22b组合形成压缩室Sc。固定涡旋件21与可动涡旋件22以固定侧端板21a的前表面(下表面)与在后说明的可动侧端板22a的前表面(上表面)对置的状态组合，从而形成被固定侧端板21a、固定侧涡盘21b、可动侧涡盘22b、和在后说明的可动涡旋件22的可动侧端板22a包围的压缩室Sc(参照图1)。在通常的运转状态下，如在后说明的那样，若可动涡旋件22相对于固定涡旋件21回旋，则从第一空间S1流入周缘侧的压缩室Sc的制冷剂(制冷循环中的低压制冷剂)随着向中央侧的压缩室Sc移动而被压缩，从而压力上升。

在固定侧端板21a的大致中心以沿厚度方向(上下方向)贯穿固定侧端板21a的方式形成有排出口21d，其将被压缩机构20压缩的制冷剂排出(参照图1)。排出口21d与压缩机构20的中心侧(最内侧)的压缩室Sc连通。在固定侧端板21a的上方安装有开闭排出口21d的排出阀23。在连通有排出口21d的最内侧的压缩室Sc的压力与比排出阀23靠上方的空间(第二空间S2)的压力相比高出规定值以上的情况下，排出阀23打开，制冷剂从排出口21d流入第二空间S2。

此外，在比固定侧端板21a的排出口21d靠外周侧的位置以沿厚度方向贯穿固定侧端板21a的方式形成有溢流孔21e(参照图1)。溢流孔21e与在比连通有排出口21d的最内侧的压缩室Sc靠外周侧的位置形成的压缩室Sc连通。溢流孔21e与压缩机构20的压缩中途的压缩室Sc连通。虽然这不是限定，但溢流孔21e在固定侧端板21a形成有多个。在固定侧端板21a的上方安装有开闭溢流孔21e的溢流阀24。在连通有溢流孔21e的压缩室Sc的压力与比溢流阀24靠上方的空间(第二空间S2)的压力相比高出规定值以上的情况下，溢流阀24打开，制冷剂从溢流孔21e流入第二空间S2。

周缘部21c形成为壁厚的圆筒状。周缘部21c以包围固定侧涡盘21b的方式配置于固定侧端板21a的外周侧(参照图1)。

(2-2-2)可动涡旋件

如图1所示，可动涡旋件22主要具有大致圆板状的可动侧端板22a、从可动侧端板22a的前表面(上表面)向固定涡旋件21侧延伸的涡卷状的可动侧涡盘22b、和从可动侧端板22a的背面(下表面)突出并形成为圆筒状的凸台部22c。

可动侧涡盘22b是从可动侧端板22a的上表面向上方(固定涡旋件21侧)突出的壁状部件。从上方观察可动涡旋件22，可动侧涡盘22b形成为从可动侧端板22a的中心附近朝向外周侧的涡卷状(渐开线形状)。

可动侧端板22a配置于浮动部件30的上方。

在涡旋压缩机100的运转过程中，浮动部件30被形成于浮动部件30的下方的背压空间B(参照图4)的压力向可动涡旋件22按压。接着，在后说明的浮动部件30的上部的按压部34与可动侧端板22a的背面(下表面)抵接，浮动部件30将可动涡旋件22向固定涡旋件21压紧。通过浮动部件30将可动涡旋件22向固定涡旋件21压紧的力使可动涡旋件22与固定涡旋件21贴紧，从而能够抑制制冷剂从固定侧涡盘21b的齿尖与可动侧端板22a之间的间隙、可动侧涡盘22b的齿尖与固定侧端板21a之间的间隙泄露。

另外，背压空间B是形成于浮动部件30与壳体40之间的空间。背压空间B是主要形成于浮动部件30的背面侧(下方侧)的空间(参照图4)。压缩机构20的压缩室Sc的制冷剂被导向到背压空间B。背压空间B是与背压空间B周边的第一空间S1分开被密封的空间(参照图4)。通常在涡旋压缩机100的运转过程中，背压空间B的压力比第一空间S1内的压力高。

在可动涡旋件22与浮动部件30之间配置有十字头联轴节25(参照图1)。十字头联轴节25作为可动涡旋件22的防自转机构起作用。十字头联轴节25可滑动自如地与可动涡旋件22及浮动部件30双方卡合，限制可动涡旋件22的自转并使可动涡旋件22相对于固定涡旋件21公转。

凸台部22c是被可动侧端板22a塞住上端的圆筒状部分。凸台部22c配置于偏心部空间38(参照图1)，偏心部空间38的周围被浮动部件30的内表面包围。凸台部22c的中空部配置有轴瓦26(参照图1)。虽然不限安装方法，但轴瓦26被压入并固定于凸台部22c的中空部。轴瓦26插入有驱动轴80的偏心部81。通过偏心部81插入于轴瓦26来连结可动涡旋件22和驱动轴80。

(2-3)浮动部件

浮动部件30配置于可动涡旋件22的背面侧(配置有固定涡旋件21的一侧的相反一侧)(参照图1)。浮动部件30是被背压空间B的压力向可动涡旋件22按压并将可动涡旋件22向固定涡旋件21压紧的部件。此外，对于浮动部件30而言，其一部分也作为轴支承驱动轴80的轴承起作用。

浮动部件30主要具有圆筒部30a、按压部34、突出部30b、和上部轴承壳体31(参照图1、图2及图5)。

圆筒部30a大致形成为圆筒状。在圆筒部30a的中空部形成有被圆筒部30a的内表面包围的偏心部空间38(参照图1)。在偏心部空间38配置有可动涡旋件22的凸台部22c(参照图1)。

按压部34是大致形成为圆筒状的部件。按压部34从圆筒部30a向可动涡旋件22延伸。按压部34的上端部的推力面34a(参照图4)与可动涡旋件22的可动侧端板22a的背面对置。如图2所示，推力面34a在俯视时形成为环状。若浮动部件30被背压空间B的压力向可动涡旋件22按压，则推力面34a与可动侧端板22a的背面抵接，将可动涡旋件22向固定涡旋件21压紧。

另外，在涡旋压缩机100的运转时，有作用于可动涡旋件22的力使可动侧端板22a相对于水平面倾斜的情况。在这种情况下，为了抑制推力面34a与可动侧端板22a的局部接触，优选为推力面34a跟随可动侧端板22a的倾斜度而倾斜。因此，在此在按压部34的内表面遍及全周地形成有弹性沟35(参照图4)。弹性沟35形成于按压部34的基部(与圆筒部30a的连接部附近)。

另外，在设置弹性沟35时，优选为推力面34a的径向厚度T(参照图3)、驱动轴80的轴向(在此为上下方向)上的从推力面34a到弹性沟35的距离L(参照图3)、和弹性沟35的径向深度D(参照图3)之间有以下式(1)的关系。通过式(1)的关系的成立，使推力面34a特别容易地跟随可动侧端板22a的倾斜度。

(D/T)²/(L/T)³≤0.6 (1)

突出部30b是从圆筒部30a的外周缘沿径向往外延伸的平板状部件(参照图2)。浮动部件30具有多个突出部30b。在各突出部30b形成有沿驱动轴80的轴向(上下方向)贯穿的孔37(参照图2)。在各孔37配置有作为被支撑部的一个例子的衬套管37a(参照图1)。在沿驱动轴80的轴向观察浮动部件30时(在此在俯视时)，衬套管37a在周向上配置有多个。浮动部件30的衬套管37a被壳体40的支撑部41以在驱动轴80的轴向上能够滑动地方式支撑。

支撑部41包括螺栓42(参照图1及图5)。在衬套管37a插通有螺栓42。螺栓42被拧进螺孔44a从而被固定于壳体主体44，螺孔44a形成于在后说明的壳体40的壳体主体44。若在向靠近可动涡旋件22的方向或远离可动涡旋件22的方向上有力作用于浮动部件30，则各衬套管37a相对于插通于该衬套管37a的螺栓42滑动，结果，浮动部件30在驱动轴80的轴向上移动。另外，作用于浮动部件30的力的方向取决于浮动部件30被背压空间B的压力按压的力、压缩室Sc的压力将可动涡旋件22向浮动部件30按压的力、作用于可动涡旋件22及浮动部件30的重力等的合力。

另外，在本实施方式中，浮动部件30具有等角度间隔地配置于浮动部件30的中心周围的四个突出部30b，但突出部30b的数量只是一个例子，并不限于四个。突出部30b的数量可以适当地决定。但是从防止浮动部件30倾斜的观点出发，优选为浮动部件30具有3个以上的突出部30b。

上部轴承壳体31配置于圆筒部30a的下方(偏心部空间38的下方)。上部轴承壳体31大致形成为圆筒状(参照图1)。在上部轴承壳体31的内部配置有轴瓦32。轴瓦32是轴承的一个例子。虽然不限安装方法，但轴瓦32被压入并固定于上部轴承壳体31的中空部。在轴瓦32插通有驱动轴80的主轴82。上部轴承壳体31的轴瓦32可旋转自如地轴支承驱动轴80的主轴82。

另外，为了即使在驱动轴80的主轴82因为受作用于可动涡旋件22的力等的影响而倾斜的情况下也抑制轴瓦32与主轴82的局部接触，优选为上部轴承壳体31跟随主轴82的倾斜度而倾斜。因此，在此在圆筒部30a与上部轴承壳体31的连接部以包围上部轴承壳体31的方式形成有环状的弹性沟36(参照图4)。

另外，浮动部件30不但构成为将可动涡旋件22向固定涡旋件21按压，而且具有上部轴承壳体31也作为驱动轴80的轴承起作用，从而具有如下的效果。

若浮动部件30从可动涡旋件22受力，则由于该力，对浮动部件30作用有绕支承浮动部件30的衬套管37a的力矩。相对于此，浮动部件30具有上部轴承壳体31，从而因可动涡旋件22作用的力而产生的绕衬套管37a的力矩容易被由上部轴承壳体31受到的力而产生的绕衬套管37a的力矩抵消。

另外，为了容易得到这样的效果，优选为在驱动轴80的轴向上，从衬套管37a的中心到可动侧涡盘22b的中心的距离A1相对于从轴瓦32的中心到衬套管37a的中心的距离A2之比(A2/A1)为0.5以上1.5以下(参照图1)。更优选为在驱动轴80的轴向上，从衬套管37a的中心到可动侧涡盘22b的距离A1相对于从轴瓦32的中心到衬套管37a的中心的距离A2之比(A2/A1)为0.7以上1.3以下。

但是，浮动部件30的结构只是举例表示，浮动部件30也可以是仅具有将可动涡旋件22向固定涡旋件21按压的功能的部件。并且，例如代替浮动部件30，也可以使壳体40具有作为驱动轴80的轴承的功能。

(2-4)壳体

壳体40配置于固定涡旋件21的下方(参照图1)。固定涡旋件21通过未图示的螺栓等固定于壳体40。此外，壳体40配置于浮动部件30的下方(参照图1)。壳体40支撑浮动部件30。在壳体40与浮动部件30之间形成有背压空间B(参照图4及图5)。

壳体40具有壳体主体44和支撑部41(参照图1)。

壳体主体44是大致形成为圆筒状的部件。壳体主体44安装于外壳10的内表面。虽然不限固定方法，但壳体主体44通过压入安装于外壳10的内表面。

支撑部41以在驱动轴80的轴向(上下方向)上滑动自如的方式支撑配置于浮动部件30(配置于突出部30b的孔37)的衬套管37a。支撑部41包括螺栓42(参照图1及图5)。衬套管37a插通有螺栓42。螺栓42被拧进形成于壳体主体44的螺孔44a从而被固定于壳体主体44。若在靠近可动涡旋件22的方向或者远离可动涡旋件22的方向上有力作用于浮动部件30，则浮动部件30的衬套管37a相对于螺栓42滑动，结果，浮动部件30在驱动轴80的轴向上移动。

(2-5)密封部件

密封部件60(参照图1)是用于在浮动部件30与壳体40之间形成背压空间B的部件。此外，密封部件60是将背压空间B划分为第一室B1和第二室B2的部件(参照图4)。在本实施方式中，第一室B1及第二室B2是在俯视时大致形成为圆环状的空间。第二室B2配置于第一室B1的内侧。在俯视时，第一室B1的面积比第二室B2的面积大。

第一室B1经由第一流路64与压缩中途的压缩室Sc连通。第一流路64是将压缩机构20中的压缩中途的制冷剂导向到第一室B1的制冷剂流路。横贯固定涡旋件21和壳体40形成有第一流路64。第二室B2经由第二流路65与固定涡旋件21的排出口21d连通。第二流路65是将从压缩机构20排出的制冷剂导向到第二室B2的制冷剂流路。横贯固定涡旋件21和壳体40形成有第二流路65。

通过构成为如上述那样，在涡旋压缩机100的运转过程中，通常的话第二室B2的压力比第一室B1的压力高。在此，因为在俯视时第一室B1的面积比第二室B2的面积大，所以由背压空间B产生的可动涡旋件22对固定涡旋件21的压紧力不容易过大。此外，因为压缩室Sc的压力通常越靠内侧越高，所以通过将通常压力高的第二室B2配置于比第一室B1靠内侧的位置，从而压缩室Sc的压力向下方按压可动涡旋件22的力和浮动部件30向上方按压可动涡旋件22的力容易平衡。

密封部件60包括第一密封部件61、第二密封部件62、和第三密封部件63(参照图1)。

虽然这不是限定，但第二密封部件62及第三密封部件63在此是O型圈。O型圈是剖面为圆形状的环状密封垫片。第二密封部件62及第三密封部件63例如由合成树脂制成。另外，对于第二密封部件62及第三密封部件63的材质而言，可以与使用温度、接触第二密封部件62及第三密封部件63的冷冻机油或制冷剂的种类等相应地适当地决定即可。

第二密封部件62配置于在浮动部件30的圆筒部30a的外侧面形成的环状沟(参照图4)。配置有环状沟的圆筒部30a外侧面与壳体40的壳体主体44的内侧面对置。第三密封部件63配置于在壳体主体44的内侧面形成的环状沟(参照图4)。配置有环状沟的壳体主体44的内侧面与浮动部件30的圆筒部30a和上部轴承壳体31的连接部对置。另外，在此第二密封部件62配置于在浮动部件30形成的环状沟，但也可以取而代之配置于在壳体40形成的环状沟。此外，在此第三密封部件63配置于在壳体40形成的环状沟，但也可以取而代之配置于在浮动部件30形成的环状沟。

在浮动部件30与壳体40之间，由第二密封部件62及第三密封部件63形成背压空间B(参照图4)。即第二密封部件62及第三密封部件63以保持气密的方式对背压空间B和第一空间S1进行密封。第二密封部件62特别对背压空间B的第一室B1和第一空间S1进行密封。第三密封部件63特别对背压空间B的第二室B2和第一空间S1进行密封。

第一密封部件61是将背压空间B划分为第一室B1和第二室B2的部件。第一室B1和第二室B2隔着第一密封部件61邻接(参照图4)。

第一密封部件61被收容于收容沟33，收容沟33形成于浮动部件30的与浮动部件30的移动方向(驱动轴80的轴向，在此为上下方向)正交的面(参照图4)。收容沟33形成于浮动部件30的圆筒部30a的底面。浮动部件30的圆筒部30a的底面是与壳体40的壳体主体44的上表面对置的面。另外，在此虽然收容沟33形成于浮动部件30，但也可以取而代之，收容第一密封部件61的收容沟形成于壳体40的壳体主体44的、与浮动部件30的移动方向正交的面。

第一密封部件61是剖面为U形(参照图6)的环状密封垫片。

对第一密封部件61的结构进行说明。第一密封部件61包括剖面为U形的环状U形密封件61a和板簧61b(参照图6)。U形密封件61a例如由合成树脂制成。板簧61b例如由金属制成。板簧61b与U形密封件61a一样，剖面形成为U形。板簧61b也可以是与U形密封件61a一样的环状部件，也可以是在U形密封件61a的内部几处配置的非连续的(非环状的)部件。板簧61b在U形密封件61a的内部以朝向与U形密封件61a相同的方向开口的姿势配置(参照图6)。板簧61b以扩张U形密封件61a的方式使U形密封件61a对浮动部件30施力。

第一密封部件61是能够以扩张U形的开口部分或缩小U形开口部分的方式变形的密封垫片。因为第一密封部件61如上述那样以开口朝向侧方的状态被收容于收容沟33，所以尺寸跟随浮动部件30的移动而变化。

在涡旋压缩机100不运转且外壳10内部整体大致为同一压力的状态下，第一密封部件61处于因可动涡旋件22及浮动部件30的重量而从上方被按压的状态。在该状态下，对于第一密封部件61的U形开口部分而言，与力不作用于第一密封部件61的状态相比处于变窄的状态。但即使在该状态下，第一密封部件61也不处于因可动涡旋件22及浮动部件30的重量而被压扁的状态，而处于板簧61b使U形密封件61a对浮动部件30施力的状态。

具有U形剖面的第一密封部件61以开口朝向侧方的状态被收容于浮动部件30的收容沟33。特别是第一密封部件61以开口朝向内周侧的状态被收容于浮动部件30的收容沟33。即第一密封部件61以开口朝向第二室B2侧的状态被收容于浮动部件30的收容沟33。通过第一密封部件61以这样的姿势形成于收容沟33，从而第一密封部件61如下述那样起作用。

如上述那样，通常内侧的第二室B2内的压力比外侧的第一室B1的压力高。若第二室B2的压力比第一室B1的压力高，则因为第一密封部件61以打开开口的方式变形，所以从第二室B2到第一室B1的制冷剂的流动被密封。因此，能够防止第一室B1及第二室B2都变成相对高压(与从压缩机构20排出的制冷剂相同的压力)的空间。因此，由背压空间B产生的可动涡旋件22对固定涡旋件21的压紧力不容易过大。

另外，如上述那样，虽然通常内侧的第二室B2内的压力比外侧的第一室B1的压力高，但根据运转条件(例如制冷循环中的低压压力比较高的情况下)，有压缩中途的压缩室Sc的压力(比最内侧的压缩室Sc靠外周侧的压缩室Sc的压力)比最内侧的压缩室Sc的压力高的情况。此时，外侧的第一室B1的压力变得比内侧的第二室B2内的压力高。在第一室B1的压力比第二室B2的压力高的情况下，第一密封部件61因其结构而不对从第一室B1到第二室B2的制冷剂的流动进行密封。结果，能够将压缩中途的压缩室Sc的压力经由第一室B1、第二室B2释放到供从压缩机构排出的制冷剂流入的空间(第二空间S2)。因此，能够防止由于液体压缩等原因而过高的压力作用于压缩机构20、由于背压空间B的压力增大而可动涡旋件22对固定涡旋件21的压紧力变得过大等情况。

(2-6)电动机

电动机70驱动可动涡旋件22。电动机70具有环状的定子71和转子72，定子71固定于外壳10的内壁面，转子72空出极小的间隙(气隙)旋转自如地被收容于定子71(参照图1)。

转子72是圆筒状部件，内部插通有驱动轴80。转子72经由驱动轴80与可动涡旋件22连结。电动机70通过转子72的旋转来驱动可动涡旋件22，使可动涡旋件22相对于固定涡旋件21回旋。

(2-7)驱动轴

驱动轴80连结电动机70的转子72与压缩机构20的可动涡旋件22。驱动轴80沿上下方向延伸。驱动轴80将电动机70的驱动力传达至可动涡旋件22。

驱动轴80主要具有偏心部81和主轴82(参照图1)。

偏心部81配置于主轴82的上端。偏心部81的中心轴相对于主轴82的中心轴偏心。偏心部81与轴瓦26连结，轴瓦26配置于可动涡旋件22的凸台部22c的内部。

主轴82由配置于上部轴承壳体31的轴瓦32以及配置于在后说明的下部轴承壳体90的轴瓦91可旋转自如地轴支承，其中上部轴承壳体31设置于浮动部件30。此外，主轴82在上部轴承壳体31与下部轴承壳体90之间被插通于电动机70的转子72并连结。主轴82沿上下方向延伸。

在驱动轴80形成有未图示的供油通路。供油通路具有主路径(未图示)和分支路径(未图示)。主路径从驱动轴80的下端到上端沿驱动轴80的轴向延伸。分支路径从主路径沿驱动轴80的径向延伸。储油空间11的冷冻机油被设于驱动轴80的下端的泵(未图示)抽上去，通过供油通路供给到驱动轴80与轴瓦26、32、91的滑动部、压缩机构20的滑动部等。

(2-8)下部轴承壳体

下部轴承壳体90(参照图1)固定于外壳10的内表面。下部轴承壳体90(参照图1)配置于电动机70的下方。下部轴承壳体90具有大致圆柱状的中空部。中空部配置有轴瓦91。虽然不限安装方法，但轴瓦91通过压入固定于下部轴承壳体90的中空部。在轴瓦91插通有驱动轴80的主轴82。轴瓦91旋转自如地轴支承驱动轴80的主轴82的下部侧。

(3)涡旋压缩机的动作

对涡旋压缩机100的动作进行说明。另外，在此，对通常状态(从压缩机构20的排出口21d排出的制冷剂的压力比压缩中途的压缩室Sc的压力高的状态)下的涡旋压缩机100的动作进行说明。

若电动机70驱动，则转子72旋转，并且与转子72连结的驱动轴80也旋转。若驱动轴80旋转，则由于十字头联轴节25的作用，可动涡旋件22不自转而相对于固定涡旋件21公转。并且，从吸入管13流入到第一空间S1的制冷循环中的低压制冷剂通过形成于壳体40的制冷剂通路(未图示)，被吸入于压缩机构20的周缘侧的压缩室Sc。随着可动涡旋件22的公转，第一空间S1与压缩室Sc变为不连通。接着，伴随着可动涡旋件22公转且压缩室Sc的容积减少，压缩室Sc的压力上升。此外，制冷剂被从注入管15注入到压缩中途的压缩室Sc。制冷剂随着从周缘侧(外侧)的压缩室Sc向中央侧(内侧)的压缩室Sc移动而压力上升，最终成为制冷循环中的高压。被压缩机构20压缩的制冷剂被从位于固定侧端板21a的中央附近的排出口21d向第二空间S2排出。第二空间S2中的制冷循环中的高压制冷剂被从排出管14排出。

(4)特征

(4-1)

本实施方式的涡旋压缩机100具备压缩机构20、电动机70、外壳10、浮动部件30、壳体40、第一密封部件61、第一流路64、和第二流路65。压缩机构20具有固定涡旋件21和可动涡旋件22。可动涡旋件22与固定涡旋件21组合形成压缩室Sc。压缩机构20排出在压缩室Sc被压缩的制冷剂。电动机70驱动可动涡旋件22，使可动涡旋件22相对于固定涡旋件21回旋。外壳10收容压缩机构20及电动机70。外壳10的内部被分隔为配置有电动机70的第一空间S1和供从压缩机构20排出的制冷剂流入的第二空间S2。浮动部件30被背压空间B的压力向可动涡旋件22按压，并将可动涡旋件22向固定涡旋件21压紧。壳体40支撑浮动部件30。背压空间B形成于壳体40与浮动部件30之间。第一密封部件61将背压空间B划分为第一室B1和第二室B2。第一流路64将在压缩机构20中的压缩中途的制冷剂导向到第一室B1。第二流路65将从压缩机构20排出的制冷剂导向到第二室B2。

在本实施方式的涡旋压缩机100中，通过用浮动部件30将可动涡旋件22压紧至固定涡旋件21，来减少来自涡旋件的涡盘尖端的制冷剂泄漏损失。并且在本实施方式的涡旋压缩机100中，产生将浮动部件30向可动涡旋件22按压的力的背压空间B被划分为供不同压缩阶段的制冷剂(通常为压力不同的制冷剂)导入的第一室B1及第二室B2。因此，容易适当地调节可动涡旋件22对固定涡旋件21的压紧力，并能够在各种运转条件下实现涡旋压缩机100的高效率运转。

此外，在本实施方式的涡旋压缩机100中，因为不是将固定涡旋件21压紧至可动涡旋件22，而是将可动涡旋件22压紧至固定涡旋件21，所以能够简化固定涡旋件21的背面侧(未形成有固定侧涡盘21b的一侧)的结构。因此，不使用专利文献1(日本专利特开2013-167215号公报)所公开那样的复杂结构，就能够确保用于防止过度压缩的溢流机构(溢流阀24)的配置空间。此外，因为固定涡旋件21相对于可动涡旋件22不移动，所以容易将注入管15密封性良好地与固定涡旋件21连结。

(4-2)

在本实施方式的涡旋压缩机100中，第一密封部件61的尺寸跟随浮动部件30的移动而变化。

在本实施方式的涡旋压缩机100中，在配置第一密封部件61的场所，即使在浮动部件30以相对于相互组合形成背压空间B的壳体40部件靠近或远离的方式移动的情况下，也能够将背压空间B划分为第一室B1及第二室B2。因此，配置第一密封部件61的自由度高。并且，与使用尺寸不变化的密封部件的情况相比，容易简化用于划分为第一室B1及第二室B2的结构。

(4-3)

在本实施方式的涡旋压缩机100中，在浮动部件30的与浮动部件30的移动方向(是驱动轴80的轴向，在本实施方式中为上下方向)正交的面，形成收容第一密封部件61的收容沟33。

在本实施方式的涡旋压缩机100中，能够用比较简单的结构将背压空间B划分为第一室B1及第二室B2，并且能够适当地调节可动涡旋件22对固定涡旋件21的压紧力。

另外，在涡旋压缩机100中，也可以在壳体40的与浮动部件30的移动方向正交的面，形成收容第一密封部件61的收容沟，以代替在浮动部件30形成的收容沟33。

(4-4)

在本实施方式的涡旋压缩机100中，第一密封部件61包括U形密封件61a和板簧61b。板簧61b以扩张U形密封件61a的方式使U形密封件61a对浮动部件30施力。

在本实施方式的涡旋压缩机100中，即使在刚开始运转等背压空间B的压力低的情况下也能够一定程度地将可动涡旋件22压紧至固定涡旋件21。因此，能够防止由于来自涡旋件的涡盘尖端的制冷剂泄露引起的涡旋压缩机100的启动不良。

(4-5)

在本实施方式的涡旋压缩机100中，第一密封部件61对从第二室B2到第一室B1的制冷剂的流动进行密封，而不对从第一室B1到第二室B2的制冷剂的流动进行密封。

在涡旋压缩机100中，通常从压缩机构20排出的制冷剂的压力比压缩中途的制冷剂的压力高。换言之，通常第二室B2的压力比第一室B1的压力高。但是，根据运转条件的不同，这一压力关系会颠倒，有第一室B1的压力比第二室B2的压力高的情况。

在这样的情况下，在本实施方式的涡旋压缩机100中，能够将压缩中途的压缩室Sc的压力经由第一室B1、第二室B2释放到供从压缩机构20排出的制冷剂流入的空间(第二空间S2)。因此，能够防止由于液体压缩等原因而过高的压力作用于压缩机构20、由于背压空间B的压力增大而可动涡旋件22对固定涡旋件21的压紧力变得过大等情况。

(4-6)

本实施方式的涡旋压缩机100具备第二密封部件62和第三密封部件63。第二密封部件62配置于浮动部件30与壳体40之间，对第一室B1和第一空间S1进行密封。第三密封部件63配置于浮动部件30与壳体40之间，对第二室B2和第一空间S1进行密封。

在本实施方式的涡旋压缩机100中，容易可靠地对背压空间B和第一空间S1进行密封。

(5)变形例

下面表示上述实施方式的变形例。另外，以下的变形例也可以在不相互矛盾的范围内适当地组合。

(5-1)变形例A

在上述实施方式的涡旋压缩机100中，第一密封部件61是剖面为U形的环状密封垫片，但并不限于此。例如，第一密封部件61也可以使用具有接缝部的密封环来代替剖面为U形的密封垫片。

此外，在涡旋压缩机100中，作为第一密封部件61也可以使用剖面为圆形状的环状O型圈。但是在作为第一密封部件61使用O型圈的情况下，与上述实施方式的第二密封部件62及第三密封部件63相同，在浮动部件30的外周面与壳体40的内周面之间配置第一密封部件61。因此，浮动部件30或壳体40的形状容易复杂化。所以优选为，第一密封部件61使用可以在浮动部件30或壳体40的与浮动部件30的移动方向正交的面配置的类型的密封垫片。

(5-2)变形例B

在上述实施方式的涡旋压缩机100中，第一室B1配置于比第二室B2靠外侧的位置，但并不限于此。第二室B2也可以配置于比第一室B1靠外侧的位置。但是从用适当的力度将可动涡旋件22压紧至固定涡旋件21的观点出发，优选为将第二室B2配置于比第一室B1靠内侧的位置。

(5-3)变形例C

在上述实施方式的涡旋压缩机100中，在俯视时，第一室B1的面积比第二室B2的面积大，但并不限于此。在俯视时，第二室B2的面积也可以比第一室B1的面积大。但是从防止可动涡旋件22对固定涡旋件21的压紧力变得过大的观点出发，优选为使第一室B1的面积比第二室B2的面积大。

(5-4)变形例D

上述实施方式的涡旋压缩机100是驱动轴80沿垂直方向延伸的纵型涡旋压缩机，但并不限于此。本发明的结构也可以适用于涡旋压缩机的驱动轴沿水平方向延伸的横型涡旋压缩机。

(5-5)变形例E

在上述实施方式的涡旋压缩机100中，第二密封部件62及第三密封部件63是O型圈，但并不限于此。例如第二密封部件62及第三密封部件63可以使用与第一密封部件61同样的剖面为U形的环状密封垫片来代替O型圈。并且，第二密封部件62及第三密封部件63也可以被收容于在浮动部件30或壳体40的与浮动部件30的移动方向(驱动轴80的轴向)正交的面形成的收容沟。

产业上的可利用性

本发明作为在各种运转条件下能够实现高效率运转的低压圆顶式涡旋压缩机有用。

符号说明

10 外壳

20 压缩机构

21 固定涡旋件

22 可动涡旋件

30 浮动部件

33 收容沟

40 壳体

61 第一密封部件

61a U形密封件

61b 板簧

62 第二密封部件

63 第三密封部件

64 第一流路

65 第二流路

70 电动机

100 涡旋压缩机

B 背压空间

B1 第一室

B2 第二室

S1 第一空间

S2 第二空间

Sc 压缩室

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2013-167215号公报

Claims (6)

1.一种涡旋压缩机(100)，其特征在于，具备：

压缩机构(20)，其具有固定涡旋件(21)和与所述固定涡旋件组合形成压缩室(Sc)的可动涡旋件(22)，并排出在所述压缩室被压缩的制冷剂；

电动机(70)，其驱动所述可动涡旋件，并使所述可动涡旋件相对于所述固定涡旋件回旋；

外壳(10)，其收容所述压缩机构及所述电动机，且其内部被分隔为配置有所述电动机的第一空间(S1)和供从所述压缩机构排出的制冷剂流入的第二空间(S2)；

壳体(40)，其被收容于所述外壳内；

浮动部件(30)，其被所述壳体支撑，且所述浮动部件被其与所述壳体之间形成的背压空间(B)的压力向所述可动涡旋件按压，从而将所述可动涡旋件向所述固定涡旋件压紧；

第一密封部件(61)，其将所述背压空间划分为第一室(B1)和第二室(B2)；

第一流路(64)，其将在所述压缩机构中的压缩中途的制冷剂导向到所述第一室；以及

第二流路(65)，其将从所述压缩机构排出的制冷剂导向到所述第二室。

2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，

所述第一密封部件的尺寸跟随所述浮动部件的移动而变化。

3.根据权利要求2所述的涡旋压缩机，其特征在于，

在所述浮动部件或所述壳体的与所述浮动部件的移动方向正交的面，形成收容所述第一密封部件的收容沟(33)。

4.根据权利要求3所述的涡旋压缩机，其特征在于，

所述第一密封部件包括U形密封件(61a)和板簧(61b)，所述板簧以扩张所述U形密封件的方式使所述U形密封件对所述浮动部件施力。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的涡旋压缩机，其特征在于，

所述第一密封部件对从所述第二室到所述第一室的制冷剂的流动进行密封，并且不对从所述第一室到所述第二室的制冷剂的流动进行密封。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的涡旋压缩机，其特征在于，还具备：

第二密封部件(62)，其配置于所述浮动部件与所述壳体之间，对所述第一室和所述第一空间进行密封；以及

第三密封部件(63)，其配置于所述浮动部件与所述壳体之间，对所述第二室和所述第一空间进行密封。