CN219242200U - 涡旋压缩机和空调装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种涡旋压缩机和空调装置,涡旋压缩机包括具有静涡旋盘(21)和动涡旋盘(26)的压缩机构(20)、浮动部件(50)、支承部件(60)以及密封部件(65),在所述浮动部件(50)与所述支承部件(60)之间形成有第一空间(71)、第二空间(72)以及槽部(63),所述密封部件(65)设置在所述槽部(63)中,将所述第一空间(71)与所述第二空间(72)分隔开,并且利用弹力将所述浮动部件(50)向所述动涡旋盘(26)按压。根据本实用新型,能够将动涡旋盘稳定地向静涡旋盘按压。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种涡旋压缩机和空调装置。
背景技术
在专利文献1中公开了一种涡旋压缩机。专利文献1所记载的涡旋压缩机包括第一空间和第二空间、第三空间、密封环、以及浮动部件,该第一空间和第二空间用于将压缩机构的动涡旋盘朝静涡旋盘侧按压,该第三空间设置在第一空间与第二空间之间,该密封环布置在第三空间中并将第一空间与第二空间彼此分隔开。在浮动部件的背面侧设置有第一空间和第二空间。浮动部件在被供给到第一空间的高压和被供给到第二空间的中压的作用下被抬起,由此,动涡旋盘经由浮动部件被按压至静涡旋盘。
专利文献1:日本公开专利公报特开2020-193575号公报
高压的大小和中压的大小依赖于涡旋压缩机的运转条件。这样一来,例如在额定条件运转时和高压差条件运转时等,涡旋压缩机的运转条件不同时,高压和中压对浮动部件的按压力的差变大,根据运转条件的不同,可能会发生倾倒(overturn)、推力滑动面受损等问题。
实用新型内容
本公开的目的在于:能够将动涡旋盘稳定地向静涡旋盘按压。
本公开的第一方面以一种涡旋压缩机作为对象。涡旋压缩机包括压缩机构20、浮动部件50、支承部件60、以及密封部件65,所述压缩机构20具有静涡旋盘21和动涡旋盘26,所述浮动部件50将所述动涡旋盘26向所述静涡旋盘21按压,所述支承部件60支承所述浮动部件50,所述密封部件65能够进行弹性变形,在所述浮动部件50与所述支承部件60之间形成有第一空间71、第二空间72、以及槽部63,高压被引入所述第一空间71,所述高压是由所述压缩机构20压缩后的流体的压力,中压被引入所述第二空间72,所述中压的压力比所述高压低,所述槽部63设置在所述第一空间71与所述第二空间72之间,所述高压和所述中压从所述浮动部件50的背面50a侧将所述浮动部件50向所述动涡旋盘26按压,所述密封部件65设置在所述槽部63中,所述密封部件65将所述第一空间71与所述第二空间72分隔开,并且利用弹力将所述浮动部件50向所述动涡旋盘26按压。
在第一方面中,能够将动涡旋盘26稳定地向静涡旋盘21按压。
本公开的第二方面是,在所述第一方面的基础上,所述密封部件65以发生了弹性变形的状态,与所述支承部件60接触,并且与所述浮动部件50接触。
在第二方面中,能够使密封部件65的弹力有效地作用于浮动部件50。
本公开的第三方面是,在所述第一方面或第二方面的基础上,在未引入所述高压且未引入所述中压时,仅利用所述密封部件65的弹力将所述浮动部件50向所述动涡旋盘26按压。
在第三方面中,在由高压和中压产生的背压未施加于浮动部件50的状态、或在运转条件改变时背压暂时变小的状态下,也利用由密封部件65的弹力而产生的恒定载荷支承动涡旋盘26,因此能够抑制因背压不稳定而发生倾倒的情况。
本公开的第四方面以一种涡旋压缩机作为对象。涡旋压缩机包括压缩机构130、支承部件150、以及密封部件152,所述压缩机构130具有静涡旋盘160和动涡旋盘170,所述支承部件150支承所述动涡旋盘170,所述密封部件152能够进行弹性变形,在所述动涡旋盘170与所述支承部件150之间形成有第三空间102、第四空间103、以及槽部,高压被引入所述第三空间102,所述高压是由所述压缩机构130压缩后的流体的压力,中压被引入所述第四空间103,所述中压的压力比所述高压低,所述槽部设置在所述第三空间102与所述第四空间103之间,所述高压和所述中压从所述动涡旋盘170的背面侧将所述动涡旋盘170向所述静涡旋盘160按压,所述密封部件152设置在所述槽部中,所述密封部件152将所述第三空间102与所述第四空间103分隔开,并且利用弹力将所述动涡旋盘170向所述静涡旋盘160按压。
在本公开的第四方面中,能够将动涡旋盘170稳定地向静涡旋盘160按压。
第五方面是,在所述第四方面的基础上,所述密封部件152以发生了弹性变形的状态,与所述支承部件150接触,并且与所述动涡旋盘170接触。
在本公开的第五方面中,能够使密封部件152的弹力有效地作用于动涡旋盘170。
第六方面是,在所述第四方面或第五方面的基础上,所述密封部件152与所述动涡旋盘170相接触的接触面具有实施了超精加工的结构。
在本公开的第六方面中,在涡旋压缩机2进行运转动作时,能够减小动涡旋盘170在因旋转而相对于密封部件65进行滑动时对密封部件65所产生的摩擦力,因此能够抑制密封部件65劣化。
第七方面是,在所述第四方面或第五方面的基础上,在未引入所述高压且未引入所述中压时,仅利用所述密封部件152的弹力将所述动涡旋盘170向所述静涡旋盘160按压。
在本公开的第七方面中,在由高压和中压产生的背压未施加于动涡旋盘170的状态、或在运转条件改变时背压暂时变小的状态下,也利用由密封部件65的弹力而产生的恒定载荷支承动涡旋盘170,因此能够抑制因背压不稳定而发生倾倒的情况。
第八方面是,在所述第一方面、第二方面、第四方面和第五方面中任一方面的基础上,所述密封部件65、152为O型环。
在本公开的第八方面中,利用O型环的弹力,能够将不依赖于运转条件的力加到浮动部件50的背压或动涡旋盘的背压中。
本公开的第九方面以一种空调装置作为对象。空调装置包括所述涡旋压缩机1、2。
在本公开的第九方面中,能够使空调装置稳定地工作。
附图说明
图1是本实用新型的第一实施方式所涉及的涡旋压缩机的剖视图。
图2是示出密封部件和第三环状槽的尺寸的图。
图3是示出涡旋压缩机进行运转动作时作用于浮动部件的压力的图。
图4是示出涡旋压缩机处于停止状态时作用于浮动部件的压力的图。
图5是示出现有的涡旋压缩机进行运转动作时作用于浮动部件的压力的图。
图6是示出现有的涡旋压缩机处于停止状态时作用于浮动部件的压力的图。
图7是示出试验结果的图。
图8是示出试验结果的图。
图9是本实用新型的第一实施方式所涉及的涡旋压缩机的剖视图。
图10是示出涡旋压缩机进行运转动作时作用于动涡旋盘的压力的图。
图11是示出涡旋压缩机处于停止状态时作用于动涡旋盘的压力的图。
-符号说明-
1-涡旋压缩机;2-涡旋压缩机;20-压缩机构;21-静涡旋盘;26-动涡旋盘;50-浮动部件;50a-背面;60-框架(支承部件);63-第三环状槽(槽部);65-密封部件;71-第一空间;72-第二空间;102-第三空间;103-第四空间;130-压缩机构;150-固定部件(支承部件);151-第四环状槽(槽部);160-静涡旋盘;170-动涡旋盘。
具体实施方式
参照附图对本实用新型的实施方式进行说明。需要说明的是,对图中相同或相应的部分标注相同的符号,且不重复进行详细的说明及其伴随的效果等的说明。
<第一实施方式>
参照图1,对本实用新型的第一实施方式所涉及的涡旋压缩机1进行说明。图1是本实用新型的第一实施方式所涉及的涡旋压缩机1的剖视图。
涡旋压缩机1是低压拱顶型的涡旋压缩机。涡旋压缩机1例如适用于制冷装置。制冷装置包括调节空气的温度、湿度的空调装置、对库内进行冷却的冷却装置、或生成热水的热水供给装置。涡旋压缩机1设置在蒸汽压缩式制冷循环的制冷剂回路(未图示)中,对作为工作流体的制冷剂进行压缩。在制冷剂回路中,由涡旋压缩机1压缩后的制冷剂在冷凝器中冷凝,由减压机构减压,并在蒸发器中蒸发后,被吸入涡旋压缩机1中。
如图1所示,涡旋压缩机1包括壳体10、压缩机构20、电动机30、驱动轴40、浮动部件50以及框架60。
壳体10形成为两端封闭的纵向长度较长的圆筒状。在壳体10内收纳有压缩机构20、电动机30、驱动轴40、浮动部件50以及框架60。压缩机构20与电动机30通过驱动轴40相连结。驱动轴40沿着涡旋压缩机1的轴向Y延伸。在第一实施方式中,轴向Y表示驱动轴40所延伸的方向。在第一实施方式中,轴向Y表示上下方向。
在壳体10内的上部设置有分隔部件11。分隔部件11将壳体10的内部空间分隔成两个空间。比分隔部件11靠上侧的空间构成第一壳体空间S1。比分隔部件11靠下侧的空间构成第二壳体空间S2。
在壳体10上设置有吸入管(未图示)和喷出管12。吸入管沿径向X贯穿壳体10的躯干部并与第二壳体空间S2连通。吸入管将低压流体(例如气态制冷剂)引入第二壳体空间S2。喷出管12沿径向X贯穿壳体10的上部并与第一壳体空间S1连通。喷出管12将第一壳体空间S1内的高压流体向壳体10外引出。径向X表示垂直于轴向Y的方向。
压缩机构20吸入流体并进行压缩。压缩机构20具有静涡旋盘21和动涡旋盘26。静涡旋盘21固定在框架60上。动涡旋盘26布置在浮动部件50与静涡旋盘21之间。动涡旋盘26构成为与静涡旋盘21啮合而相对于静涡旋盘21进行偏心旋转运动。
静涡旋盘21布置在涡旋压缩机1的轴向Y上的一侧(在该例中为上侧)。静涡旋盘21具有静侧端板22、静侧涡卷23以及外周壁部24。
静侧端板22形成为近似圆形的板状。静侧涡卷23形成为绘制出渐开线的涡旋壁状,从静侧端板22的前表面(在该例中为下表面)突出。外周壁部24形成为包围静侧涡卷23的外周侧,从静侧端板22的前表面突出。静侧涡卷23的前端面(在该例中为下端面)与外周壁部24的前端面大致齐平。
在静涡旋盘21的外周壁部24上形成有吸入口(未图示)。吸入口与第二壳体空间S2连通。在静涡旋盘21的静侧端板22的中央部形成有沿厚度方向贯穿静侧端板22的喷出口25。
动涡旋盘26具有动侧端板27、动侧涡卷28以及凸缘部29。
动侧端板27形成为近似圆形的板状。动侧涡卷28形成为绘制出渐开线的涡旋壁状,从动侧端板27的前表面(在该例中为上表面)突出。凸缘部29形成为圆筒状,布置在动侧端板27的背面(在该例中为下表面)的中央部。动涡旋盘26的动侧涡卷28与静涡旋盘21的静侧涡卷23啮合。
根据上述结构,在静涡旋盘21和动涡旋盘26之间形成压缩室S20。压缩室S20是用于对流体进行压缩的空间。压缩室S20构成为:将通过吸入管、第二壳体空间S2以及吸入口所吸入的流体压缩,并将压缩后的流体通过喷出口25喷出。
电动机30收纳在壳体10内,并布置在压缩机构20的下方。电动机30具有定子31和转子32。定子31实质上形成为圆筒状,并固定在壳体10上。转子32以能够旋转的方式插通于定子31的内周。在转子32的内周,插通并固定有驱动轴40。
驱动轴40对动涡旋盘26进行驱动。驱动轴40与动涡旋盘26连结,驱动轴40以动涡旋盘26能够旋转的方式支承动涡旋盘26。驱动轴40具有主轴部41和偏心轴部42。主轴部41沿涡旋压缩机1的轴向Y延伸。偏心轴部42设置在主轴部41的上端。偏心轴部42的外径小于主轴部41的外径。偏心轴部42的轴心线相对于主轴部41的轴心线偏离规定距离。
浮动部件50将动涡旋盘26向静涡旋盘21按压。浮动部件50实质上形成为圆筒状。浮动部件50具有涡旋盘支承部51、轴承部53以及连结部55。
涡旋盘支承部51是与动涡旋盘26的背面接触的实质上为圆筒状的部分。涡旋盘支承部51支承动涡旋盘26。在涡旋盘支承部51的外壁的靠下端的位置处形成有收纳密封部件的第一环状槽52。
轴承部53以驱动轴40能够旋转的方式支承驱动轴40。轴承部53是具有比涡旋盘支承部51小的内径的实质上为圆筒状的部分。轴承部53以驱动轴40的主轴部41能够旋转的方式支承驱动轴40的主轴部41。在轴承部53的外壁的靠上端的位置处形成有收纳密封部件56(参照图2)的第二环状槽54。
连结部55是实质上形成为环状的部分。连结部55将涡旋盘支承部51的下端部与轴承部53的上端部彼此连结起来。在相对于连结部55而言靠径向X外侧的位置处形成有收纳密封部件的第一环状槽52。径向X外侧表示径向X上的远离驱动轴40的方向。
在动涡旋盘26与浮动部件50之间布置有十字头联轴器80。十字头联轴器80作为动涡旋盘26的自转防止机构发挥作用。十字头联轴器80以自由滑动的方式与动涡旋盘26以及浮动部件50这两者卡合,通过限制动涡旋盘26自转,来使动涡旋盘26相对于静涡旋盘21进行偏心旋转。
框架60支承浮动部件50。框架60实质上形成为圆筒状。框架60在第二壳体空间S2中例如通过压入而固定在壳体10上。框架60具有固定部61和突出部62。
固定部61是实质上形成为圆筒状的部分。固定部61的外周面固定在壳体10上。在固定部61的上表面上固定有静涡旋盘21。
突出部62是实质上形成为圆筒状或环状的部分。突出部62从固定部61的内周部朝着径向X内侧突出。在突出部62的上表面的靠内周的位置处形成有收纳密封部件65(参照图2)的第三环状槽63。第三环状槽63是本实用新型的密封槽的一例。径向X内侧表示径向X上的靠近驱动轴40的方向。
在突出部62的径向X内侧形成有通孔64。在通孔64中插通有驱动轴40和轴承部53。
在浮动部件50与框架60之间形成有第一空间71和第二空间72。
第一空间71形成在浮动部件50的连结部55与框架60的突出部62之间、以及浮动部件50的轴承部53与框架60的突出部62之间。第一空间71位于轴承部53的外周部侧且位于浮动部件50与框架60之间。第一空间71由收纳在第二环状槽54中的密封部件56、以及收纳在第三环状槽63中的呈环状的密封部件65分隔出。第一空间71沿壳体10的周向延伸一整周。由压缩机构20压缩后的流体的压力即高压被引入第一空间71。
在第一空间71的径向X外侧形成有第二空间72。在第一空间71与第二空间72之间设置有第三环状槽63。第一空间71与第二空间72被设置在第三环状槽63中的密封部件65(参照图2)分隔开。在第一空间71和第二空间72中,第一空间71设置在第三环状槽63的内侧。
在静涡旋盘21和框架60的内部形成有第一引入路66。第一引入路66的流入端朝着喷出口25开口。第一引入路66的流出端朝着第三环状槽63开口。
第二空间72形成在浮动部件50的涡旋盘支承部51与框架60的突出部62之间、以及浮动部件50的连结部55与框架60的突出部62之间。第二空间72位于浮动部件50与框架60之间。第二空间72由收纳在第一环状槽52中的密封部件(未图示)、以及收纳在第三环状槽63中的密封部件65分隔出。第二空间72沿壳体10的周向延伸一整周。压力比被吸入压缩机构20的流体的压力高且比从压缩机构20喷出的流体的压力(高压)低的中压被引入第二空间72。
在静涡旋盘21和框架60的内部形成有第二引入路67。第二引入路67的流入端朝着压缩室S20开口。第二引入路67的流出端朝着第二空间72开口。
<运转动作>
对涡旋压缩机1的运转动作进行说明。
如图1所示,当向电动机30供电时,电动机30的转子32进行旋转,驱动轴40被驱动而进行旋转。驱动轴40被驱动而进行旋转,由此,与驱动轴40连结的动涡旋盘26相对于静涡旋盘21进行偏心旋转运动。由此,低压流体经由吸入管和第二壳体空间S2被吸入压缩室S20,在压缩室S20内被压缩。压缩后的流体经由喷出口25和第一壳体空间S1从喷出管12喷出。
压缩后的流体从喷出口25流入第一引入路66。该流体经由第一引入路66从第三环状槽63被引导到第一空间71。在第一空间71中产生很高的压力(高压),动涡旋盘26在该高压的作用下经由浮动部件50向静涡旋盘21侧被按压。
压缩过程中的流体从压缩室S20流入第二引入路67。该流体经由第二引入路67被引导到第二空间72。在第二空间72中产生稍高的压力(中压),动涡旋盘26在该中压的作用下经由浮动部件50向静涡旋盘21侧被按压。
<特征部分>
参照图1~图4,对涡旋压缩机1进一步进行说明。图2是示出密封部件65和第三环状槽63的尺寸的图。图3是示出涡旋压缩机1进行运转动作时的浮动部件50的状态的图。图4是示出涡旋压缩机1处于停止状态时的浮动部件50的状态的图。涡旋压缩机1处于停止状态时,表示不向第一空间71引入高压且不向第二空间72引入中压时。
在图2中,虚线的密封部件65表示没有外力施加于密封部件65,密封部件65未发生弹性变形的状态时的密封部件65的形状。尺寸Z1表示未发生弹性变形的密封部件65的轴向Y上的尺寸。尺寸Z2表示第三环状槽63的深度的尺寸(轴向Y上的尺寸)。尺寸Z3表示第三环状槽63的宽度的尺寸(径向X上的尺寸)。如图2所示,尺寸Z1大于尺寸Z2(Z1>Z2)。尺寸Z1小于尺寸Z3(Z1<Z3)。尺寸Z2小于尺寸Z3(Z2<Z3)。尺寸Z1例如为3.53mm。尺寸Z2例如为2.8mm。尺寸Z3例如为4.4mm。
如图1、图3和图4所示,在框架60上形成有第三环状槽63。框架60是本实用新型的支承部件的一例。第三环状槽63是本实用新型的槽部的一例。
第三环状槽63以涡旋压缩机1的驱动轴40为中心形成为环状(参照图1)。第三环状槽63从轴向Y的另一侧(在该例中为下侧)与浮动部件50的背面50a相对布置。浮动部件50的背面50a是浮动部件50的面向轴向Y的另一侧的面。
第三环状槽63具有朝轴向Y的另一侧凹陷的形状,在第三环状槽63与浮动部件50的背面50a之间形成间隙。第三环状槽63设置在第一空间71与第二空间72之间,并分别与第一空间71以及第二空间72连通。第一空间71位于第三环状槽63的内周侧。第二空间72位于第三环状槽63的外周侧。
第三环状槽63的底面63a与浮动部件50的背面50a相对,在轴向Y上,上述底面63a与背面50a留出间隔而布置。在第三环状槽63中设置有密封部件65。
密封部件65能够进行弹性变形。密封部件65例如为氢化丁腈橡胶(HNBR)那样的橡胶制部件。在本实施方式中,密封部件65为O型环。密封部件65沿着第三环状槽63形成为环状。密封部件65设置在浮动部件50的背面50a与第三环状槽63的底面63a之间。
如图3和图4所示,当涡旋压缩机1进行运转动作时和处于停止状态时,密封部件65以下述状态设置在第三环状槽63中,在该状态下,密封部件65与第三环状槽63的底面63a以及浮动部件50的背面50a接触并且以在轴向Y上收缩的方式进行了弹性变形。密封部件65以在轴向Y上收缩的方式进行弹性变形,由此密封部件65以在轴向Y上伸长的方式产生弹力(恢复力)。当涡旋压缩机1进行运转动作时(参照图3)和处于停止状态时(参照图4),密封部件65都以在轴向Y上收缩的方式发生弹性变形,成为已产生该弹力的状态。
密封部件65通过利用该弹力将浮动部件50抬起,从而经由浮动部件50将动涡旋盘26向静涡旋盘21按压(参照图1)。如图3所示,在涡旋压缩机1进行运转动作时,动涡旋盘26被从背面50a侧施加于浮动部件50的压力按压在静涡旋盘21上,该压力是:由被引入第一空间71的高压而产生的压力F1、由被引入第二空间72的中压而产生的压力F2、以及密封部件65的弹力F3。如图4所示,在涡旋压缩机1处于停止状态时,由于没有高压被引入第一空间71,且没有中压被引入第二空间72,因此动涡旋盘26仅被密封部件65的弹力F3向静涡旋盘21按压。
密封部件65通过与第三环状槽63的底面63a以及浮动部件50的背面50a接触,从而将第一空间71与第二空间72分隔开。由于第一空间71与第二空间72被密封部件65分隔开,因此在第一引入路66(参照图1)中流动的流体在被供给到第三环状槽63中后,被送向第二空间72的情况受到抑制,被送向第一空间71。其结果是,在第一空间71中产生高压,高压被引入第一空间71。
<第一比较结果>
对现有的涡旋压缩机与第一实施方式的涡旋压缩机1的第一比较结果进行说明。
如图5所示,在现有的涡旋压缩机中,设置有密封环A3,该密封环A3用作供高压引入的高压室A1与供中压引入的中压室A2之间的分隔部件。密封环A3设置在环状槽A4中,该环状槽A4位于高压室A1与中压室A2之间。如图5所示,在现有的涡旋压缩机中,在进行运转动作时,浮动部件A5借助压力A11和压力A21被抬起,由此动涡旋盘被按压在静涡旋盘上,该压力A11是由被引入高压室A1的高压而产生的,该压力A21是由被引入中压室A2的中压而产生的。如图6所示,在现有的涡旋压缩机中,在处于停止状态时,密封环A3从浮动部件A5的背面离开,按压力未施加于浮动部件A5。
在图7中,纵轴的按压力表示将密封环A3或密封部件65抬起的力的大小。横轴的运转条件表示涡旋压缩机的运转条件。运转条件依赖于高压的大小和中压的大小。线L1是与第一实施方式的涡旋压缩机1有关的线,线L2和线L3是与现有的涡旋压缩机(参照图5、图6)有关的线。对应于线L3的涡旋压缩机相比对应于线L2的涡旋压缩机,例如构成为:通过增大密封环A3的直径来增大按压力。线L3相比线L2,线的斜率(按压力的变化量相对于被引入的中压和高压的变化量的比率)变大。
如图4、图5和图7所示,在第一实施方式的涡旋压缩机1中,作为对浮动部件50施加的按压力,始终施加有密封部件65的弹力。因此,对应于第一实施方式的涡旋压缩机1的线L1相比对应于现有的涡旋压缩机的线L2,按压力大出相当于密封部件65的弹力的量。在线L2的情况下,在涡旋压缩机处于停止状态时,按压力为0(参照图6),而在线L1的情况下,即使在涡旋压缩机1处于停止状态时,密封部件65的弹力F3也会成为初始载荷而构成按压力。初始载荷例如为120kfg。
如图7所示,在运转区间内,在对于线L2所示的涡旋压缩机而言按压力不足的情况下,如果使用线L3所示的涡旋压缩机,则线的斜率变大,因此中压和高压越大(越往坐标系的右侧),线L3相对于线L2的偏离程度越大,可能导致按压力过大。相对于此,通过使用线L1所示的涡旋压缩机1,能够对线L2所示的按压力加上作为恒定载荷的密封部件65的弹力,因此能够抑制线L1过度偏离线L2。这样一来,根据线L1所示的第一实施方式的涡旋压缩机1,通过调节密封部件65的弹力的大小,能够容易地调节按压力,从而能够抑制按压力不足和按压力过大。其结果是,能够将动涡旋盘170稳定地按压在静涡旋盘160上。
<第二比较结果>
对现有的涡旋压缩机与第一实施方式的涡旋压缩机1的第二比较结果进行说明。
如图8所示,在现有的涡旋压缩机(参照图5和图6)中,由于高压的大小和中压的大小依赖于涡旋压缩机1的运转条件,因此特别是当涡旋压缩机起动时、运转条件改变时等,浮动部件A5的背压不稳定,在额定条件运转时和高压差条件运转时按压力Q(参照图1)不足,从而存在按压力Q相对于压缩反作用力R(参照图1)的比率过小的情况(参照图8的第一栏P1),该压缩反作用力R是沿将浮动部件A5压下的方向施加的力。在该情况下,由于发生倾倒(动涡旋盘的倾覆),有可能损伤动涡旋盘和静涡旋盘的滑动面。
如果为了避免浮动部件A5的背压不足而扩大浮动部件A5的被施加背压的区域的面积,来调节浮动部件A5的背压,则不同运转条件下的由背压而产生的对动涡旋盘的按压力之差变大,特别是在高压差条件下运转时,按压力Q变得过大(参照图8的第二栏P2),有可能损伤静涡旋盘和动涡旋盘的推力滑动面。
在第一实施方式的涡旋压缩机1中,在整个运转区间内,不依赖运转条件的恒定载荷(密封部件65的弹力)被加在按压力Q中(参照图7的线L1的初始载荷)。这样一来,通过调节密封部件65的弹力,能够以提高按压力Q相对于压缩反作用力R的比率且不产生过大的按压力Q的方式,容易地设计涡旋压缩机1。根据验证结果,在将额定条件运转时的按压力Q设为100的情况下,在现有的背压调节后的涡旋压缩机中,高压差条件运转时的按压力Q过大,为122(参照图8的第二栏P2),相对于此,在第一实施方式的涡旋压缩机1中,能够将按压力Q抑制为115(参照图8的第三栏P3)。其结果是,能够抑制推力滑动面发生损伤。
另外,即使在起动时等没有背压的状态、或运转条件改变时背压暂时变小的状态下,根据第一实施方式的涡旋压缩机1,通过施加由密封部件65的弹力而产生的恒定载荷的按压力Q,也能够有效地支承动涡旋盘26,因此与现有的涡旋压缩机相比,能够抑制按压力Q相对于压缩反作用力R的比率过小的情况(参照图8的第一栏P1和第四栏P4),能够抑制因背压不稳定而造成的倾倒。
<效果>
如上所述,密封部件65能够进行弹性变形。密封部件65是单个部件,设置在第三环状槽63中。密封部件65将第一空间71与第二空间72分隔开,并且利用弹力将浮动部件50按压在动涡旋盘26上。作为将动涡旋盘26向静涡旋盘21按压时对浮动部件50施加的背压,能够使用不依赖于涡旋压缩机1的运转条件的力,即密封部件65的弹力。其结果是,能够将动涡旋盘26稳定地按压在静涡旋盘21上。
<第二实施方式>
参照图9,对本实用新型的第二实施方式所涉及的涡旋压缩机2进行说明。图9是本实用新型的第二实施方式所涉及的涡旋压缩机2的剖视图。
如图9所示,涡旋压缩机2与第一实施方式的涡旋压缩机1相比的不同点在于:涡旋压缩机2不具有浮动部件50(参照图1)。以下,主要对涡旋压缩机2与第一实施方式的涡旋压缩机1的不同点进行说明。
如图9所示,涡旋压缩机2包括壳体100、以及收纳在该壳体100中的电动机120和压缩机构130。
电动机120包括:固定在壳体100上的定子121、以及布置在该定子121的内侧的转子122。转子122被固定在驱动轴140上。
在壳体100上固定有固定部件150。在固定部件150的上方布置有上述压缩机构130。
驱动轴140具有主轴部141、以及与主轴部141的上端连结的偏心部142。主轴部141以能够旋转的方式由固定部件150支承。
压缩机构130包括静涡旋盘160和动涡旋盘170,该静涡旋盘160通过固定在固定部件150的上表面上,从而相对于壳体100而言也是被固定的,该动涡旋盘170与静涡旋盘160啮合。动涡旋盘170布置在静涡旋盘160与固定部件150之间。动涡旋盘170由固定部件150支承。
驱动轴140的偏心部142被插入动涡旋盘170中,由此动涡旋盘170与驱动轴140连结。在动涡旋盘170与固定部件150之间布置有十字头联轴器190。十字头联轴器190通过限制动涡旋盘170的自转,来使动涡旋盘170相对于静涡旋盘160进行偏心旋转。动涡旋盘170以与上述静涡旋盘160啮合的状态相对于该静涡旋盘160进行偏心旋转运动。
在压缩机构130中,在静涡旋盘160与动涡旋盘170之间形成有供制冷剂流入的压缩室S。当动涡旋盘170进行偏心旋转时,压缩室S的容积不断变小。这样一来,在压缩室S中,制冷剂不断被压缩。
由压缩机构130压缩后的高压制冷剂流出到下部空间101,由此下部空间101成为高压环境。
在固定部件150的内周部的上表面形成有沿周向延伸的第四环状槽151,在该第四环状槽151中设置有密封部件152(参照图10和图11)。在密封部件152的内侧形成有作为高压空间的第三空间102(参照图10和图11)。在密封部件152的外周侧形成有作为中压空间的第四空间103(参照图10和图11)。相当于压缩机构130的喷出压力的高压施加在第三空间102中。中压的制冷剂从中压状态的压缩室S被间歇性地供给到第四空间103,第四空间103成为规定的中压环境。动涡旋盘170在由第三空间102的高压和第四空间103的中压产生的按压力的合力的作用下被按压在静涡旋盘160上。
<特征部分>
参照图9~图11,对涡旋压缩机2进一步进行说明。图10是示出涡旋压缩机2进行运转动作时的动涡旋盘170的状态的图。图11是示出涡旋压缩机2处于停止状态时的动涡旋盘170的状态的图。涡旋压缩机2处于停止状态时,表示不向第三空间102引入高压且不向第四空间103引入中压时。
如图9~图11所示,第四环状槽151以涡旋压缩机2的驱动轴140为中心形成为环状。第四环状槽151与动涡旋盘170的背面170a相对布置。第四环状槽151与第三空间102以及第四空间103连通。第四环状槽151位于第三空间102和第四空间103之间。第四环状槽151的尺寸例如与第一实施方式的第三环状槽63的尺寸(参照图2)相等。
密封部件152由与第一实施方式的密封部件65相同的材料构成,且进行弹性变形。密封部件152例如为O型环。密封部件152的尺寸例如与第一实施方式的密封部件65的尺寸(参照图2)相等。密封部件152以下述状态设置在第四环状槽151中,在该状态下,密封部件152与动涡旋盘170的背面170a以及第四环状槽151的底面151a接触并且以在涡旋压缩机2的轴向Y(图9的上下方向)上收缩的方式进行了弹性变形。背面170a从轴向Y的一侧与密封部件152接触,底面151a从轴向Y的另一侧与密封部件152接触。在第二实施方式中,轴向Y是驱动轴140所延伸的方向。密封部件152被动涡旋盘170的背面170a和第四环状槽151的底面151a夹住,并以在轴向Y上收缩的方式进行弹性变形,由此密封部件152以在轴向Y上伸长的方式产生弹力(恢复力)。在涡旋压缩机2进行运转动作时(参照图10)、以及涡旋压缩机2处于停止状态时(参照图11),密封部件152都以在轴向Y上收缩的方式发生弹性变形,成为已产生该弹力的状态。
密封部件152通过利用该弹力将动涡旋盘170抬起,从而将动涡旋盘170按压在静涡旋盘160上。如图10所示,在涡旋压缩机2进行运转动作时,动涡旋盘170被从背面170a侧施加于动涡旋盘170的压力按压在静涡旋盘160上,该压力是:由被引入第三空间102的高压而产生的压力F4、由被引入第四空间103的中压而产生的压力F5、以及密封部件152的弹力F6。如图11所示,在涡旋压缩机2处于停止状态时,由于没有高压被引入第三空间102,且没有中压被引入第四空间103,因此动涡旋盘170仅被密封部件152的弹力F6按压在静涡旋盘160上。
密封部件152通过与第四环状槽151的底面151a以及动涡旋盘170的背面170a接触,从而将高压的第三空间102与中压的第四空间103分隔开。
<效果>
如上所述,密封部件152能够进行弹性变形。密封部件152是单个部件,设置在第四环状槽151中。密封部件152将第三空间102与第四空间103分隔开,并且利用弹力将动涡旋盘170按压在静涡旋盘160上。作为将动涡旋盘170向静涡旋盘160按压时对动涡旋盘170施加的背压,能够使用不依赖涡旋压缩机2的运转条件的力,即密封部件152的弹力。其结果是,能够将动涡旋盘170稳定地按压在静涡旋盘160上。
<变形例>
需要说明的是,在第二实施方式的涡旋压缩机2中,密封部件152与动涡旋盘170相接触的接触面180(参照图10)也可以具有实施了超精加工的结构。这样一来,在涡旋压缩机2进行运转动作时,能够减小动涡旋盘170在因旋转而相对于密封部件65进行滑动时对密封部件65所产生的摩擦力,因此能够抑制密封部件65劣化。
以上对实施方式和变形例进行了说明,但应理解的是在不脱离权利要求书的主旨和范围的情况下,能够对实施方式和具体事项进行各种改变。只要不影响本公开的对象的功能,还可以对上述实施方式和变形例适当地进行组合或替换。
-产业实用性-
综上所述,本公开对于涡旋压缩机和空调装置很有用。
Claims (9)
1.一种涡旋压缩机,其特征在于:包括压缩机构、浮动部件(50)、支承部件、以及密封部件(65),
所述压缩机构具有静涡旋盘和动涡旋盘,
所述浮动部件(50)将所述动涡旋盘向所述静涡旋盘按压,
所述支承部件支承所述浮动部件(50),
所述密封部件(65)能够进行弹性变形,
在所述浮动部件(50)与所述支承部件之间形成有第一空间(71)、第二空间(72)、以及槽部(63),
高压被引入所述第一空间(71),所述高压是由所述压缩机构压缩后的流体的压力,
中压被引入所述第二空间(72),所述中压的压力比所述高压低,
所述槽部(63)设置在所述第一空间(71)与所述第二空间(72)之间,
所述高压和所述中压从所述浮动部件(50)的背面(50a)侧将所述浮动部件(50)向所述动涡旋盘按压,
所述密封部件(65)设置在所述槽部(63)中,所述密封部件(65)将所述第一空间(71)与所述第二空间(72)分隔开,并且利用弹力将所述浮动部件(50)向所述动涡旋盘按压。
2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机,其特征在于:
所述密封部件(65)以发生了弹性变形的状态,与所述支承部件接触,并且与所述浮动部件(50)接触。
3.根据权利要求1或2所述的涡旋压缩机,其特征在于:
在未引入所述高压且未引入所述中压时,仅利用所述密封部件(65)的弹力将所述浮动部件(50)向所述动涡旋盘按压。
4.一种涡旋压缩机,其特征在于:包括压缩机构、支承部件、以及密封部件(152),
所述压缩机构具有静涡旋盘和动涡旋盘,
所述支承部件支承所述动涡旋盘,
所述密封部件(152)能够进行弹性变形,
在所述动涡旋盘与所述支承部件之间形成有第三空间(102)、第四空间(103)、以及槽部,
高压被引入所述第三空间(102),所述高压是由所述压缩机构压缩后的流体的压力,
中压被引入所述第四空间(103),所述中压的压力比所述高压低,
所述槽部设置在所述第三空间(102)与所述第四空间(103)之间,
所述高压和所述中压从所述动涡旋盘的背面侧将所述动涡旋盘向所述静涡旋盘按压,
所述密封部件(152)设置在所述槽部中,所述密封部件(152)将所述第三空间(102)与所述第四空间(103)分隔开,并且利用弹力将所述动涡旋盘向所述静涡旋盘按压。
5.根据权利要求4所述的涡旋压缩机,其特征在于:
所述密封部件(152)以发生了弹性变形的状态,与所述支承部件接触,并且与所述动涡旋盘接触。
6.根据权利要求4或5所述的涡旋压缩机,其特征在于:
所述密封部件(152)与所述动涡旋盘相接触的接触面具有实施了超精加工的结构。
7.根据权利要求4或5所述的涡旋压缩机,其特征在于:
在未引入所述高压且未引入所述中压时,仅利用所述密封部件(152)的弹力将所述动涡旋盘向所述静涡旋盘按压。
8.根据权利要求1、权利要求2、权利要求4和权利要求5中任一项权利要求所述的涡旋压缩机,其特征在于:
所述密封部件(65、152)为O型环。
9.一种空调装置,其特征在于:包括权利要求1到8中任一项权利要求所述的涡旋压缩机(1、2)。
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