CN101545484A - 密封式涡旋压缩机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种密封式涡旋压缩机,其防止制冷剂自固定涡旋件与摆动涡旋件之间的泄漏,同时降低推力环与摆动涡旋件之间的滑动损失,从而改善密封式涡旋压缩机的效率。将压缩过程的制冷剂导入到位于摆动涡旋件的背面与推力环之间的该推力环的正面空间,且使从该推力环的正面空间施加于推力环的作用力F1和从背面空间施加于推力环的作用力F2的关系满足F1<F2。
Description
技术领域
本发明涉及一种密封式涡旋压缩机,其具有压缩元件,该压缩元件在密封容器内具有固定涡旋件和摆动涡旋件。
背景技术
现有的这种涡旋压缩机具备:压缩元件,其在密封容器内具有固定涡旋件和摆动涡旋件;电动元件,其旋转驱动摆动涡旋件。固定涡旋件通过在端面突出设置涡卷状的搭接部(ラツプ)而形成涡卷状的槽部。摆动涡旋件也同样具有突出设置于端面的涡卷状的搭接部,在将该搭接部设置于固定涡旋件的槽部的状态下,在其内周侧和外周侧形成多个压缩室。
而且,摆动涡旋件通过旋转驱动而以压缩室为中心移动,使其容积减小并进行制冷剂的压缩。
在这种的涡旋压缩机内,为了防止制冷剂从由摆动涡旋件和固定涡旋件形成的各压缩室内泄漏且实现高效率的运转,重要的是降低固定涡旋件和摆动涡旋件间的间隙。因此,在摆动涡旋件的背面设置推力环,在驱动压缩元件时将压缩过程的制冷剂导入到推力环背面空间,且使摆动涡旋件推压到固定涡旋件,从而抑制了两涡旋件间的制冷剂的泄漏(例如参照专利文献1)。
专利文献1:美国专利第6146119号
但是,其存在下述问题,即,将摆动涡旋件推压到固定涡旋件的推力环的推压力过大而产生磨损,或者推力环与摆动涡旋件之间的滑动损失增加。
发明内容
本发明是为了解决这种现有的技术课题而设立的,其目的在于,防止制冷剂从固定涡旋件与摆动涡旋件之间泄漏,同时降低推力环与摆动涡旋件之间的滑动损失,且改善密封式涡旋压缩机的效率。
本发明第一方面的密封式涡旋压缩机,其具有以下功能,即、在密封容器内具备压缩元件和电动元件,该压缩元件具有固定涡旋件及摆动涡旋件,该电动元件旋转驱动所述摆动涡旋件,朝向所述固定涡旋件在轴方向移动自如地支承所述摆动涡旋件,而且,将推力环设置于所述摆动涡旋件的背面,在驱动所述压缩元件时,将压缩过程的制冷剂导入到所述推力环的背面空间,经由该推力环将所述摆动涡旋件推压到所述固定涡旋件,其特征在于,将压缩过程的制冷剂导入到位于所述摆动涡旋件的背面与所述推力环之间的该推力环的正面空间,且将从该推力环的正面空间施加于推力环的作用力F1和从所述背面空间施加于推力环的作用力F2的关系设为F1<F2。
本发明第二方面在第一方面的基础上的密封式涡旋压缩机,其特征在于,具备:支承部件,其支承所述推力环;环槽,其形成于该支承部件且收纳所述推力环;背面侧密封部件,其设置于所述推力环的内周缘及外周缘且将该推力环与所述环槽之间进行密封;正面侧密封部件,其设置于所述推力环的所述摆动涡旋件侧的面的内周侧及外周侧且将该推力环与所述摆动涡旋件的背面间进行密封,将与所述推力环的背面空间相对应的所述背面侧密封部件间的所述推力环的表面积A1和与所述推力环的正面空间相对应的所述正面侧密封部件间的所述推力环的表面积A2的关系设为A1>A2。
本发明第三方面在第二方面的基础上的密封式涡旋压缩机,其特征在于,在将从所述推力环的正面空间施加于推力环的作用力F1和从所述背面空间施加于推力环的作用力F2的关系设为F1<F2的范围内,将压力比导入到所述背面空间的压缩过程的制冷剂高的压缩过程的制冷剂导入到所述推力环的正面空间。
根据本发明,由于本发明第一方面的密封式涡旋压缩机,其具有以下功能,即、在密封容器内具备压缩元件和电动元件,该压缩元件具有固定涡旋件及摆动涡旋件,该电动元件旋转驱动所述摆动涡旋件,朝向所述固定涡旋件在轴方向移动自如地支承所述摆动涡旋件,而且,将推力环设置于所述摆动涡旋件的背面,在驱动所述压缩元件时,将压缩过程的制冷剂导入到所述推力环的背面空间,经由该推力环将所述摆动涡旋件推压到所述固定涡旋件,其特征在于,将压缩过程的制冷剂导入到位于所述摆动涡旋件的背面与所述推力环之间的该推力环的正面空间,且将从该推力环的正面空间施加于推力环的作用力F1和从所述背面空间施加于推力环的作用力F2的关系设为F1<F2,因此,可以充分确保将摆动涡旋件推压到固定涡旋件的力,同时可以抑制推力环超过需要地强推压摆动涡旋件的不良情况。
由此,可以防止制冷剂从固定涡旋件与摆动涡旋件之间泄漏,同时可减轻推力环与摆动涡旋件间的滑动损失。
特别是如本发明第二方面的密封式涡旋压缩机,其具备:支承部件,其支承所述推力环;环槽,其形成于该支承部件且收纳所述推力环;背面侧密封部件,其设置于所述推力环的内周缘及外周缘且将该推力环与所述环槽之间进行密封;正面侧密封部件,其设置于所述推力环的所述摆动涡旋件侧的面的内周侧及外周侧且将该推力环与所述摆动涡旋件的背面间进行密封,将与所述推力环的背面空间相对应的所述背面侧密封部件间的所述推力环的表面积A1和与所述推力环的正面空间相对应的所述正面侧密封部件间的所述推力环的表面积A2的关系设为A1>A2,若上述关系成立,则只要向推力环的正面空间和推力环的背面空间导入同一压缩过程的制冷剂,就能够使从该推力环的正面空间施加于推力环的作用力F1和从背面空间施加于推力环的作用力F2的关系达到F1<F2。
由此,可以将用于压力导入的结构简单化。
另外,如本发明第三方面的密封式涡旋压缩机,在将从所述推力环的正面空间施加于推力环的作用力F1和从所述背面空间施加于推力环的作用力F2的关系设为F1<F2的范围内,将压力比导入到所述背面空间的压缩过程的制冷剂高的压缩过程的制冷剂导入到所述推力环的正面空间,只要这样,则就能使从正面空间施加于推力环的作用力F1接近于从背面空间施加于推力环的作用力F2。
由此,可以无障碍地确保将摆动涡旋件推压到固定涡旋件的功能,同时可以将推力环与摆动涡旋件之间的滑动损失控制在最小限度。
总之,可以改善密封式涡旋压缩机的效率。
附图说明
图1是适用了本发明的密封式涡旋压缩机的一实施例的纵剖侧面图(实施例1);
图2是图1的密封式涡旋压缩机的压缩元件周边部的放大图;
图3是图1的密封式涡旋压缩机的推力环的平面图;
图4是图3的推力环的纵剖侧面图;
图5是适用了本发明的密封式涡旋压缩机的其它实施例的纵剖侧面图(实施例2);
图6是图5的密封式涡旋压缩机的压缩元件周边部的放大图;
图7是图5的密封式涡旋压缩机的推力环的平面图;
图8是图7的推力环的纵剖侧面图。
附图标记说明
C:密封式涡旋压缩机
1:密封容器
1A:容器主体
1B:端盖
1C:底盖
2:压缩元件
3:电动元件
4:支承架
5:旋转轴
6:轴承部
7:固定涡旋件
8:摆动涡旋件
9:轴承
10:隔板
10A:保持孔
11:上侧空间
12:下侧空间
14、20:端面板
15、21:搭接部
16:周壁
17:凸缘
18:排出孔
22:凸台收纳部
23:偏心轴
24:凸台
25:压缩空间
27:滑套
30:突出部
30A:上面
32:排出阀
34:溢流阀
37:螺栓
40:奥德姆(オルダム)环
41:奥德姆键
42:键槽
43:滑动空间
50:定子
52:转子
60:油路
61:吸入口
63:叶片(パドル)
64:供油口
65:油槽
67:制冷剂导入管
68:制冷剂排出管
70:环槽
72:推力环
73:定位销
74:卡合孔
75:背面空间
76、77:O型环(背面侧密封部件)
76A、77B:O型环用槽
78:连通孔
79:第一连通孔
79A、80A:上面口
79B、80B:下面口
80:第二连通孔
81A、81B:槽
82A、82B:密封部件(正面侧密封部件)
85:下段部
86:上段部
87:通气槽
90:密封面
91:导向面
95:槽
96:正面空间
100:连通孔
101:第一连通孔
102:第二连通孔
101A、102A:上面口
101B、102B:下面口
107:密封部件
110:连通部
111:连通孔
111A:上面口
111B:下面口
112:槽
115:环槽
具体实施方式
本发明为了在密封式涡旋压缩机中将摆动涡旋件推压到固定涡旋件,在摆动涡旋件的背面设置推力环,将压缩过程的制冷剂导入到该推力环的背面空间且使摆动涡旋件推压到固定涡旋件,由此,在抑制两涡旋件间的制冷剂的泄漏时,消除在将摆动涡旋件从推力环推压到固定涡旋件的方向作用的力过强、推力环和摆动涡旋件间的滑动损失的增大的不良情况。这样,通过将压缩过程的制冷剂导入到位于摆动涡旋件的背面与推力环之间的该推力环的正面空间,且将从该推力环的正面空间施加于推力环的作用力F1和从背面空间施加于推力环的作用力F2的关系设为F1<F2,从而实现了防止制冷剂从固定涡旋件与摆动涡旋件之间泄漏,并且降低推力环与摆动涡旋件之间的滑动损失的目的。下面,参照附图详细叙述本发明的实施方式。
实施例1
图1是表示适用了本发明的密封式涡旋压缩机的一实施例的纵剖侧面图,图2表示图1的局部放大图。各图中,1为密封容器。该密封容器1由呈纵长圆筒状的容器主体1A、和分别焊接固定于该容器主体1A的两端(上下两端)的大致呈碗状的端盖1B及底盖1C构成。
而且,在该密封容器1内的上方设置有将该密封容器1内的空间上下隔开的隔板10。即,密封容器1的内部被隔板10分隔成上侧的空间11和下侧的空间12。
在所述密封空间1内的下侧空间12,上侧收纳有压缩元件2,下侧收纳有用于驱动该压缩元件2的作为驱动装置的电动元件3。另外,空间12的底部(即底盖1C的内面)65作为贮存对压缩元件2等进行润滑的润滑油的油槽。在该压缩元件2与电动元件3之间的密封容器1内收纳有支承架4,在该支承架4上,在中央形成有轴承部6和凸台收纳部22。该轴承部6为用于轴支承旋转轴5的前端(上端)的装置,从该支承架4的一面(下侧的面)的中央向下方突出而形成。另外,凸台收纳部22为用于收纳下述的摆动涡旋件8的凸台24的部件,通过将支承架4另一面(上侧的面)的中央向下方凹陷而形成。
另外,在所述旋转轴5的前端(上端)形成有偏心轴23。该偏心轴23以其中心与旋转轴5的轴心偏心而设置,而且,经由滑套27及旋转轴承28可旋转驱动地***到凸台24。
所述压缩元件2由固定涡旋件7和摆动涡旋件8构成。固定涡旋件7由圆板状的镜板14、由立设于该镜板14的一面(下侧的表面)的渐开线状或者与此近似的曲线构成的涡卷状的搭接部15、以包围该搭接部15的周围的方式立设的周壁16、设置于该周壁16的周围且外周缘热套于密封容器1的容器主体1A的内面的凸缘17构成。在固定涡旋件7的镜板14的中央部形成有与由所述隔板10隔开的上侧密封容器1内的空间11连通的排出孔18。而且,固定涡旋件7的搭接部15的突出方向为下方。
在本实施例的结构中,固定涡旋件7的镜板14具备圆筒状的突出部30,其排出在该镜板14的另一面(上侧的面)且具有排出孔18。而且,该突出部30与形成于所述隔板10的保持孔10A嵌合,且该突出部30的上侧的面30A面向隔板10的上侧的空间11而构成。在该突出部30的上面30A上设置有:对排出孔18进行开闭的排出阀32、与该排出阀32邻接的多个溢流阀34。该溢流阀34是为了防止制冷剂的过度压缩而设置的,经由未图示的溢流孔与压缩过程的下述的压缩空间25连通。
具体而言,压缩过程的制冷剂压力在到达排出孔18之前就达到排出压力时,溢流阀34开放,使压缩空间25的制冷剂经由溢流孔排出到外部。
另一方面,所述摆动涡旋件8由圆板状的镜板20、立设于该镜板20的一面(下侧的表面)的渐开线状或者与此近似的曲线构成的涡卷状的搭接部21、突出形成于镜板20的另一面(下侧的面)的中央的所述的凸台24构成。而且,摆动涡旋件8的搭接部21的突出方向为上方,该搭接部21以相对固定涡旋件7的搭接部15旋转180度且相互啮合的方式而配置,内部的搭接部15、21之间形成有多个压缩空间。
即、摆动涡旋件8的搭接部21与固定涡旋件7的搭接部15相对,两搭接部21、15的前端面以与对方的底面相接的方式而啮合,且摆动涡旋件8嵌合于从旋转轴5的轴心偏心而设置的偏心轴23,因此,两个搭接部状的搭接部21、15互相偏心,形成在其偏心方向的线上相接并封闭的多个空间25,该空间25分别成为压缩室。
所述固定涡旋件7的周壁16的周围的凸缘17经由多个螺栓37固定于支承架4上。另外,摆动涡旋件8经由奥德姆环40支承于支承架4。该奥德姆环40用于使摆动涡旋件8相对于固定涡旋件7以不自转的方式在圆轨道上进行公转,其具备在相对的位置向上侧突出而形成的一对奥德姆键41、41。
这些奥德姆键41、41滑动自如地卡合于固定涡旋件7的下面形成的键槽42。该情况下,奥德姆环40、40伴随摆动涡旋件的旋转、在固定涡旋件7与支承架4之间形成的滑动空间43内沿奥德姆键4的延长方向滑动。
此外,摆动涡旋件8相对于固定涡旋件7偏心而进行公转,因此,两个搭接部状的搭接部的与偏心方向的接触位置在旋转的同时进行移动,所述压缩室从外侧朝向内侧的压缩室25移动的同时缩小。最初,从外侧的压缩室25进入并被封闭的低压的制冷剂被隔热压缩同时向内侧移动,最后达到中央部时,变为高温高压的制冷剂气体。该制冷剂气体经由在该中央部设置的排出孔18向空间11送出。
另一方面,所述电动元件3由固定于密封容器1的定子50、和配置于该定子50的内侧并在定子50内旋转的转子52构成。在该转子52的中心嵌合有旋转轴5。旋转轴5的末端(下端)轴支承在密封容器1的底部配置的轴承9上。
另外,在旋转轴5的内部沿该旋转轴5的轴方向形成有油路60。该油路60具备位于旋转轴5的下端的吸入口61、和在该吸入口61的上方形成的叶片63。旋转轴5的下端浸渍于油槽65贮存的润滑油,且该油路60的吸入口61在润滑油内开口。另外,在油路60形成有向与各轴承相对应的位置供给润滑油的给油口64。利用这样的结构,当旋转轴5旋转时,在油槽65贮存的润滑油从旋转轴5的吸入口61进入油路60,沿该油路60的叶片63被吸至上方。而且,被吸上的润滑油经由各给油口64等供给到各轴承及压缩元件2的滑动部。
另一方面,在所述密封容器1设有:用于将制冷剂导入该密封容器1内的下侧的空间12内的制冷剂导入管67;制冷剂排出管68,其用于将通过压缩元件2被压缩并经由所述排出孔16排出至密封容器1内的上侧的空间11的制冷剂向外部排出。本实施例中,制冷剂导入管67焊接固定于密封容器1的容器主体1A的侧面,制冷剂排出管68焊接固定于端盖1B的侧面。
图2是压缩元件2周边部的放大图。如图2所示,在支承架4的上面、凸台收纳部22的周围形成有环状的环槽70,在该环槽70内配置有由铁系烧结部件形成的推力环72。该推力环72支承摆动涡旋件8的镜板20,在该摆动涡旋件旋转时用于减轻摆动涡旋件8和支承架4的滑动阻力。在该推力环72的下面突出设置有定位销73,该定位销73***到设置于环槽70的卡合孔74。因此,即使自摆动涡旋件8在推力环72上进行旋转的情况下,推力环72也会通过定位销73在阻止推力环71旋转的状态下定位于支承架4上。
另外,在本实施例的构成中,摆动涡旋件8朝向固定涡旋件7在轴方向移动自如地被支承,在驱动压缩元件2时,将由压缩元件2压缩的压缩过程的制冷剂导入到推力环72的下面(背面),由此,经由推力环72能够使摆动涡旋件8推压到固定涡旋件7。
具体而言,在推力环72与支承架4之间形成有所述压缩过程的制冷剂导入的背面空间75。另外,为了确保背面空间75的气密性而在推力环72的内周缘及外周缘分别配置有O型环(背面侧密封部件)76、77。另外,在摆动涡旋件20及推力环72上设置有连通压缩空间25和背面空间75的连通孔78。该连通孔78由形成于摆动涡旋件8的第一连通孔79、形成于推力环72的第二连通孔80构成。
第一连通孔79以沿着摆动涡旋件8的镜板20的半径方向延伸的方式形成,该镜板20的上面(搭接部面)具备上面口79A,镜板20的下面(背面具备下面口79B。上面口79A设置于与中间压力的压缩空间25连通的位置,该中间压力设定为与吸入压力近似的值。
另一方面,第二连通孔80为使推力环贯通轴心方向(上下方向)的贯通孔,其具备:形成于该推力环72上面的上面口80A、形成于该推力环72的下面且与背面空间75连通的下开口80B。在本实施例的结构中,将该第二连通孔80的上面口80A形成于包含下面口79B的旋转轨迹的位置,以使在旋转驱动摆动涡旋件8时,形成于该摆动涡旋件8的第一连通孔79的下面口79B和形成于推力环72的第二连通孔80的上面口80A常时连通。因此,在驱动压缩元件2时可以将压缩空间25的中间压力常时导入到背面空间75,进而可以经由推力环72将摆动涡旋件稳定地推压到固定涡旋件7。
另外,万一压缩空间25内产生尘埃等且该尘埃与制冷剂一起导入了第一连通孔79的情况下,由于该第一连通孔79的下面口79B存在于第二连通口80的上面口80A的内侧,因此,尘埃等不能侵入到推力环72和摆动涡旋件8中途的滑动面。因此,可以防止摆动涡旋件8旋转时的摆动涡旋件8和推力环72的滑动阻力的增加,或者可以防止因所述尘埃等损伤滑动面的不良情况。
另外,如图3所示,在推力环72的上面、在第二连通孔80的上面口80A的外周侧和内周侧分别形成环状的槽81A、81B,在各槽81A、81B内分别配置有耐磨损性优良的密封部件(正面侧密封部件)82A、82B(图2)。各密封部件82A、82B为防止从压缩空间25导入到第一连通孔79的制冷剂通过推力环72和摆动涡旋件8的滑动面、向背面空间75以外的其它空间(例如凸台收纳部22)流出的部件。
由此,在摆动涡旋件8旋转时即使产生使该摆动涡旋件8反转的力的情况下,也可以通过密封部件82A、82B防止从压缩空间25流入到第一连通79孔的制冷剂、通过推力环72和摆动涡旋件8的滑动面、流入到凸台收纳部22。因此,可以防止流入到凸台收纳部22的中间压力的制冷剂流进油路60而阻碍润滑油的供给的不良情况。
另一方面,在推力环72的内周缘及外周缘分别设置有所述O型环76、77,经由这些O型环76、77确保推力环72与支承架4的环槽70的气密性。在本实施例中,设置于推力环72的内周缘的O型环76配置于比设置于外周缘的O型环77高的位置。具体而言,如图4所示,在推力环72的内周缘形成有下段部85和比该下段部85更向内方突出的上段部86,在该上段部86形成有用于安装O型环76的环状的槽76A,在该槽76A内配置有O型环76。与此相对,在推力环72的外周缘的下部形成有用于安装O型环77的环状的槽77A,在该槽77A内配置有O型环77。
另外,如图2所示,推力环72的外周缘的上部以从环槽70向上方突出的方式而构成,该上部作为奥德姆环40的滑动空间43的内壁起作用。这样,通过将设置于推力环72的内周缘的O型环76配置于比设置于外周缘的O型环77高的位置,可以将其外周缘的上部作为奥德姆环40的滑动空间43的内壁而利用,可实现空间的有效利用。由此,可以实现装置的小型化。
但是,通常在经由O型环确保气密性的情况下,需要在推力环的内周缘及外周缘和环槽的内壁及外壁之间分别设置用于安装O型环的间隙。但是,由于该间隙量,在推力环和环槽之间产生松动,使推力环在环槽内倾斜,因而不能使同样的推压力施加于摆动涡旋件。这样,由于摆动涡旋件倾斜,从而有可能使制冷剂从摆动涡旋件与固定涡旋件之间的压缩空间泄漏,而导致密封型涡旋压缩机的冷却效率的降低。
为了防止这种情况,在支承架4的环槽70配置有推力环的情况下,在该环槽70的内壁形成有:经由O型环66与推力环72的内周缘的上段部86对置的密封面(密封部)90、和其凹窝与该推力环72的下段部85嵌合(例如间隙嵌合)的导向面(导向部)91。
而且,在推力环72的内周缘的上段部86和环槽70的内壁的密封面90之间形成有小的间隙,在该间隙内安装O型环76。另一方面,推力环72的内周缘的下段部85嵌合于环槽70的内壁的导向面91的凹窝,推力环72沿着导向面91滑动自如地设置在环槽70内。
这样,由于推力环72的内周缘的下段部85嵌合于环槽70的内壁的导向面91的凹窝。因而在该下段部85和导向面91之间不会产生松动。因此,通过将制冷剂导入背面空间75且使推力环沿着环槽70的导向面91在上下方向滑动,由此防止该推力环72在环槽70内倾斜。因此,通过经由推力环72使同样的推压力施加于摆动涡旋件8,防止该摆动涡旋件8的倾斜,因此,使这些摆动涡旋件8和固定涡旋件7紧密接触。由此,可以抑制来自形成于摆动涡旋件8与固定涡旋件7之间的压缩空间25的制冷剂的泄漏,可以实现密封型涡旋压缩机C的冷却效率的提高。
在此,作为使推力环72不倾斜而沿着导向槽滑动的结构,也可以考虑在导向槽内立设有导向销,使该导向销贯通推力环的结构。但是,在这样的结构中,由于对立设的导向销的位置精度有要求,因而存在使加工变得困难的问题。与此相对,在上述的本实施方式的结构中,只要环槽70的内壁的下段部85具备和推力环72的内周缘凹窝嵌合的精度即可。特别是在周面加工中,由于发挥高的加工精度比较容易,因而与立设导向销相比较,实现可容易加工的效果。
另外,由于配置推力环72的环槽70具备在导向面91的上方与O型环76抵接的密封面90,因而可以充分确保推力环52和环槽70的气密性,而且,可使推力环72稳定地在上下方向移动。另外,在本实施方式中,推力环72由于用铁系的烧结部件形成,因而与对实心的铁系材料进行切削加工相比使加工变得容易。
但是,具备在这样的摆动涡旋件的背面设置推力环,将压缩过程的制冷剂导入到推力环的背面空间,经由该推力环使摆动涡旋件推压到固定涡旋件的功能的涡旋压缩机中,存在下述问题,即、摆动涡旋件推压固定涡旋件的推力环的推压力过强而产生磨损,或者推力环和摆动涡旋件间的滑动损失增大。
于是,在本发明中,将压缩过程的制冷剂导入到位于摆动涡旋件8的背面与推力环72之间的该推力环72的正面空间。具体而言,如图3所示,在本实施例中做成下述结构,即、在推力环72的上面(正面)形成与用于将压缩过程的制冷剂导入到背面空间75的所述连通孔78连通的环状的槽95,从这里可以将导入到背面空间75的压缩过程的制冷剂的一部分导入到推力环72的正面空间96。该槽95位于用于***所述密封部件82A、82B的外侧的槽81A和内侧的槽81B之间,且形成于与连通孔78的第二连通孔80连通的位置。通过这样的结构,在驱动压缩元件2时经由连通孔78将压缩空间25的中间压力导入背面空间75时,也可以经由该槽95将中间压力导入到推力环72的正面(上面)。因此,能够将中间压力导入到推力环72的正面空间96。
在该情况下,从推力环72的正面空间96施加于推力环72的作用力F1和从背面空间75施加于推力环72的作用力F2的关系被设定为F1<F2。在本实施例中,与推力环72的背面空间75相对应的背面侧的O型环76、77间的表面积A1、和与推力环72的正面空间相对应的正面侧的密封部件82A、82B间的表面积A2的关系为A1>A2。即、与推力环72的O型环76和O型环77的背面侧相当的推力环72的表面积A1比从推力环72的密封部件82A的内周侧相当于密封部件82B的外周侧的表面积A2大。
这样,由于与推力环72的背面空间75相对应的背面侧的O型环76、77间的表面积比与推力环72的正面空间96相对应的正面侧的密封部件82A、82B间的表面积A2大,从而即使在将相同压力的制冷剂导入两空间75、96的情况下,也能够使从背面空间75施加于推力环72的作用力F2比从推力环72的正面空间96施加于推力环72的作用力F1大。
即,在将相同中间压力的制冷剂导入到如本实施例所述的背面空间75和正面空间96的情况下,也能够使从背面空间75施加于推力环72的作用力F2比从推力环72的正面空间96施加于推力环72的作用力F1大。
这样,将压缩过程的制冷剂导入到位于摆动涡旋件8的背面与推力环72之间的该推力环72的正面空间96,且使从推力环的正面空间施加于推力环72的作用力和从背面空间75施加于推力环72的作用力F2的关系设为F1<F2,由此,能抑制推力环72超过需要地强推压摆动涡旋件8的不良情况,同时可以通过推力环72将摆动涡旋件8稳定地推压到固定涡旋件7。由此,可以防止制冷剂自固定涡旋件7与摆动涡旋件8之间的泄漏,同时可以减小推力环72与摆动涡旋件8间的滑动损失。
特别是通过使与推力环72的背面空间相对应的背面侧的O型环76、77间的表面积A1比与推力环72的正面空间96相对应的正面侧的密封部件82A、82B间的表面积A2大,从而只是将相同压缩过程的制冷剂导入到推力环72的正面空间96和推力环的背面空间75,就能够使从推力环72的正面空间96施加于推力环72的作用力F1和从背面空间75施加于推力环72的作用力F2的关系为F1<F2。
即,利用用于将压缩过程的制冷剂导入到推力环72的背面空间75的连通孔78将压缩过程的制冷剂导入推力环72的正面空间96,可以抑制推力环72超过需要地强推压摆动涡旋件8的不良情况,同时可以将摆动涡旋件8稳定地推压到固定涡旋件7。由此,由于可以将用于将压缩过程的制冷剂导入推力环72的背面空间75的通路和用于将压缩过程的制冷剂导入推力环72的正面空间96的通路兼用,因而可以简化用于压力导入的结构。总而言之,可以改善密封型涡旋压缩机C的效率。
实施例2
另外,在上述实施例中,利用用于将压缩过程的制冷剂导入推力环72的背面空间75的连通孔78将压缩过程的制冷剂导入到推力环72的正面空间96,即、将相同的中间压力导入到推力环72的正面空间96和推力环的背面空间75,但本发明不限于此,只要是将压缩过程的制冷剂导入推力环的正面空间和背面空间两空间,以使使从推力环的正面空间施加于推力环的作用力和从背面空间施加于推力环的作用力F2的关系满足F1<F2的结构,对于本发明就有效。
例如,在从推力环的正面空间施加于推力环的作用力F1和从背面空间施加于推力环的作用力F2的关系满足F1<F2的范围内,即使将比导入背面空间的压缩过程的制冷剂压力高的压缩过程的制冷剂导入到推力环的正面空间也无所谓。在此,参照图5~图8对如上所述的将比导入到背面空间的压缩过程的制冷剂压力高的压缩过程的制冷剂导入到推力环的正面空间的结构的密封式涡旋压缩机之一例进行说明。另外,图5~图8中,标注与上述各图1~图4相同的符号是指实现同样或者类似的效果及作用的部件,因而在此省略说明,在本实施例中只是说明与上述实施例1的不同之处。
在本实施例的密封式涡旋压缩机C中,用于将压缩过程的制冷剂导入到推力环72的背面空间75的通路和用于将压缩过程的制冷剂导入到推力环72的正面空间96的通路分别形成。具体而言,在摆动涡旋件20及推力环72上设置连通压缩空间25和背面空间75的连通孔100,将该连通孔100作为用于将压缩过程的制冷剂导入推力环72的背面空间75的通路。
该连通孔100由形成于摆动涡旋件8的第一连通孔101、和形成于推力环72的第二连通孔102构成。第一连通孔101以在摆动涡旋件8的镜板20的半径方向延伸的方式形成,该镜板20的上面(搭接部面)具备上面口101A,镜板20的下面(背面)具备下面口101B。上面口101A设置于与中间压力的压缩空间25相连通的位置,该中间压力设定为与吸入压力近似的值。
另一方面,第二连通孔102为使推力环72贯通轴心方向(上下方向)的贯通孔,其具备:形成于该推力环72的上面的上面口102A、形成于该推力环72的下面且与背面空间75连通的下开口102B。在本实施方式的结构中,在旋转驱动摆动涡旋件8时,将该第二连通孔102的上面口102A形成于包含下面口101B的旋转轨迹的位置,以使形成于该摆动涡旋件8的第一连通孔101的下面口101B与形成于推力环72的第二连通孔102的上面口102A常时连通。因此,在驱动压缩元件2时将压缩空间25的中间压力常时导入到背面空间75,进而可以通过推力环72将摆动涡旋件8稳定地推压到固定涡旋件7。另外,在推力环72的上面(正面)的所述上面口102A的周围形成有环状的槽105,在该槽105内设置有耐磨损性优良的密封部件107(图6)。由此,可以防止导入到背面空间75的中间压力经由连通孔100侵入到推力环72的上面(正面空间96)的不良情况。
另外,在摆动涡旋件8及推力环72的上面(正面)设置有将压缩空间25和推力环72的正面空间96连通的连通部110,且将该连通部110作为用于将压缩过程的制冷剂导入到推力环72的正面空间96的通路。
该连通部110由形成于摆动涡旋件8的连通孔111、和形成于推力环72的上面(正面)的槽112构成。连通孔111以在摆动涡旋件8的镜板20的半径方向延伸的方式形成,该镜板20的上面(搭接部面)具备上面口111A,镜板20的下面(背面)具备下面口111B。上面口111A设置于与中间压力的压缩空间25连通的位置。另外,上面口111A设置于所述连通孔100的上面口101A的与压力高的压缩空间25连通的位置,以使在从推力环72的正面空间96施加于推力环72的作用力F1和从背面空间75施加于推力环72的作用力F2的关系满足F1<F2的范围内,将压力高的压缩过程的制冷剂压力导入到推力环72的正面空间96。
另外,如图7所示,槽112设置于推力环72的上面(正面)。槽112以在用于***所述的密封部件82A、82B的外侧的槽81A和内侧的槽81B之间,且不与连通孔100的第二连通孔102连通的方式形成为C字状。
在本实施例的结构中,将槽112形成于包含下面口111B的旋转轨迹的位置,以使驱动摆动涡旋件8旋转时,形成于该摆动涡旋件8的连通孔111的下面口111B与形成于推力环72的槽112常时连通。因此,驱动压缩元件2时可以将压缩空间25的中间压力常时导入到正面空间96。
这样,与上述实施例同样,由于从推力环72的正面空间96施加于推力环72的作用力F1和从背面空间75施加于推力环96的作用力F2的关系为F1<F2,因而可以充分确保将摆动涡旋件推压到固定涡旋件7的力,同时可以抑制推力环72超过需要地强推压摆动涡旋件8间的不良情况。由此,可以防止制冷剂自固定涡旋件7与摆动涡旋件8之间的泄漏,同时可以减轻推力环72与摆动涡旋件8间的滑动损失。
特别是在本实施例中,在从推力环72的正面空间96施加于推力环72的作用力F1和从背面空间75施加于推力环72的作用力F2的关系满足F1<F2的范围内,可以将比导入背面空间96的压缩过程的制冷剂压力高的压缩过程的制冷剂导入推力环72的正面空间96,因此,可以使从正面空间96施加于推力环72的作用力F1与从背面空间75施加于推力环72的作用力F2接近。
由此,可以无障碍地确保将摆动涡旋件8推压到固定涡旋件7的功能,同时可以将推力环72与摆动涡旋件8之间的滑动损失抑制到最小限度。由此,可以进一步改善密封式涡旋压缩机C的效率。
Claims (3)
1、一种密封式涡旋压缩机,其具有以下功能,即、在密封容器内具备压缩元件和电动元件,该压缩元件具有固定涡旋件及摆动涡旋件,该电动元件旋转驱动所述摆动涡旋件,朝向所述固定涡旋件在轴方向移动自如地支承所述摆动涡旋件,而且,将推力环设置于所述摆动涡旋件的背面,在驱动所述压缩元件时,将压缩过程的制冷剂导入到所述推力环的背面空间,经由该推力环将所述摆动涡旋件推压到所述固定涡旋件,其特征在于,
将压缩过程的制冷剂导入到位于所述摆动涡旋件的背面与所述推力环之间的该推力环的正面空间,且将从该推力环的正面空间施加于推力环的作用力F1和从所述背面空间施加于推力环的作用力F2的关系设为F1<F2。
2、如权利要求1所述的密封式涡旋压缩机,其特征在于,
具备:支承部件,其支承所述推力环;环槽,其形成于该支承部件且收纳所述推力环;背面侧密封部件,其设置于所述推力环的内周缘及外周缘且将该推力环与所述环槽之间进行密封;正面侧密封部件,其设置于所述推力环的所述摆动涡旋件侧的面的内周侧及外周侧且将该推力环与所述摆动涡旋件的背面间进行密封,
将与所述推力环的背面空间相对应的所述背面侧密封部件间的所述推力环的表面积A1和与所述推力环的正面空间相对应的所述正面侧密封部件间的所述推力环的表面积A2的关系设为A1>A2。
3、如权利要求2所述的密封式涡旋压缩机,其特征在于,在将从所述推力环的正面空间施加于推力环的作用力F1和从所述背面空间施加于推力环的作用力F2的关系设为F1<F2的范围内,将压力比导入到所述背面空间的压缩过程的制冷剂高的压缩过程的制冷剂导入到所述推力环的正面空间。
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