CN1353247A - 涡旋压缩机 - Google Patents
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Abstract
涡旋压缩机,具有固定涡旋12和回转涡旋13,该固定涡旋12具有涡旋状的壁体12b,该回转涡旋13具有涡旋状的壁体13b,并且通过使上述隔壁体12b、13b彼此啮合而进行公转回转运动。壁体12b、13b形成为带有台阶的形状,与此相配合,端板12a、13a的一侧面形成为底面12f、13f高、12g、13g低的带有台阶的形状,在连接上述各上缘12c(13c)和上缘12d(13d)的连接缘12e(13e)上设有密封构件27e(28e),在两者间设有防止该密封构件27e(28e)从连接缘12e(13e)脱离的机构。另外,在该涡旋压缩机中,在槽121上配设着顶端密封件27d,在槽131配设着顶端密封件28d,分别形成着连通高压的压缩室C和槽121、131之间的连通路40、41,该压缩室C将底面12f、13f作为一部分划分形成,将高压的压缩室C的内压作为顶端密封件27d、28d的压接力使用。提高了涡旋间的气密性,通过提高压缩比而提高了涡旋压缩机的性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种空调装置或冷冻装置等所具备的涡旋压缩机。
背景技术
涡旋压缩机一般是,使涡旋状的壁体组合地配置固定涡旋和回转涡旋,通过使回转涡旋相对固定涡旋公转回转运动,使形成在壁体间的压缩室的容积渐渐地减少,进行该压缩室内的流体的压缩。
涡旋压缩机的设计上的压缩比是压缩室的最大容积(壁体彼此啮合形成压缩室时刻的容积)与压缩室的最小容积(壁体彼此的啮合脱开,压缩室即将消失前的容积)的比,由下式(I)表示。
Vi={A(θsuc)·L}/{A(θtop)·L}=A(θsuc)/A(θtop) …(I)
在(I)式中A(θ)是表示与使容积对应于回转涡旋的回转角θ进行变化的压缩室的回转面平行的断面积的函数,θsuc是压缩室成为最大容积时的回转涡旋的回转角,θtop是压缩室成为最小容积时的回转涡旋的回转角,L是壁体相互重叠的长度。
过去,为了谋求涡旋压缩机的压缩比Vi的提高,采用了增加两涡旋的壁体的圈数来增大最大容积时的压缩机的断面积A(θ)的方法。但是用增加壁体的圈数的方法由于扩大涡旋的外型而使压缩机本身大型化,因此有难以应用于大小限制极其严格的汽车用的空调装置中的问题。
为了解决上述问题点,在日本特公昭60-17956号中提出了一种涡旋压缩机,该涡旋压缩机,固定涡旋和回转涡旋都将壁体的涡卷状的上缘做成为中心侧低、外周侧高的带有阶梯形状,而且对应于该上缘的阶梯形状,两涡旋都将端板的侧面做成为中心侧高、外周端侧低的带有阶梯形状。
在上述涡旋压缩机中,当将最大容积时的压缩室的重叠长度作为Ll、将最小容积时的压缩室的重叠长度作为Ls时,设计上的压缩比Vi’由下式(II)表示。
Vi’={A(θsuc)·Ll}/{A(θtop)·Ls} …(II)
在式(II)中,最大容积时的压缩室的重叠长度Ll比最小容积时的压缩室的重叠长度Ls大,因为Ll/Ls>1,即使不增加壁体的圈数,也可以使设计上的压缩比提高。
在涡旋如上所述地采用了阶梯形状的涡旋压缩中,连接壁体的低位的上缘和高位的上缘的连接缘与连接端板的底深的底面和底浅的底面的连接壁面可滑动地接触时的气密性的确保成为问题。
因此,是通过非常高精度地加工组装涡旋使上述连接壁面可滑动地接触来保证气密性。但是由于要求非常高精度地加工和组装,生产效率低,制造成本高。
为了解决该问题,在日本特开平6-10857号公报中公开了在一方的涡旋的壁体的连接缘上设置密封构件,再由赋能构件将密封构件压接在另一方的涡旋的端板的连接壁面的构造(见日本特开平6-10857号公报的图5及图6)。
在上述公开的技术中,由于在一方的涡旋的壁体的连接缘上配置着密封构件,以与另一方的涡旋的端板的连接壁面可滑动地接触,因此不需要高精度地加工就可确保气密性,但是它有在上述壁体的连接缘和上述壁板的连接壁面相离开时密封构件脱落的问题。
为了解决该问题,在日本特开平8-28461号公报中公开了一种技术,该技术是通过将壁体的连接缘上所设的密封构件与密封涡旋壁体的高位的上缘的顶端密封件一体形成,可以在确保气密性的同时防止连接壁面离开时的密封构件脱落(见日本特开平8-28461号公报的图12及图13)。
但是,在上述技术中也存在如下的问题,虽然将顶密封件和连接壁面的密封构件用一体形成,但是存在着如下的问题,即由于密封构件从连接壁面以悬臂方式同顶密封件连接着,在长期运转的过程中,密封构件会产生破损。
另外,在原来的一般的涡旋压缩机中,沿壁体的涡旋状的上缘配设顶端密封件,确保与相对的涡旋的底面之间的气密性,形成泄漏少的压缩室,由此来提高压缩效率。
但是,在采用上述那样的涡旋带有阶梯形状的涡旋压缩机中,在带台阶的壁体的上缘上分开地配设顶端密封,但是对于位于涡旋的外周端侧的顶端密封件来说,由于导入背面的压力小,对相对的壁体的上缘不能获得充分的推压力,不能充分发挥密封功能。当来自压缩室的泄漏多时,就需要用于由此而引起的再压缩的动力,产生驱动源的动力损失,效率低。
本发明是鉴于上述情况而作出的,其目的提供一种涡旋压缩机,该涡旋压缩机,通过提高固定涡旋、回转涡旋间的气密性防止欲输送的流体的泄漏,由此提高压缩比、提高性能,而且其可靠性高。
另外,本发明的另一目的是,在涡旋采用了带阶梯形状的涡旋压缩机中,通过提高作为顶端密封的密封功能来抑制来自压缩机的泄漏,消除由于泄漏而引起的再压缩动力所产生的动力损失,提高运转效率。
发明的概述
作为解决上述课题的技术方案,采用如下构成的涡旋压缩机。
即本发明的第一涡旋压缩机,具有固定涡旋和回转涡旋,该固定涡旋具有立设在端板的一侧面上的涡旋状的壁体并固定在定位置上,该回转涡旋具有立设在端板的侧面上涡旋状的壁体,并且使上述各壁体彼此啮合而被阻止自转的同时可以进行公转回转运动地被支承着,上述各壁体的上缘做成为被分割为多个部位且该部位的高度在涡旋方向的中心侧低、在外周端侧高的阶梯形状,同样,上述各端板的一侧面对应于上述各部位地形成为具有其高度在涡旋方向中心侧高、在外周端侧变低的多个部位的阶梯形状,其特征在于,在连接上述各上缘中的相邻的上述部位彼此间的连接缘上设有密封构件,该密封构件与连接上述各端板的一侧面中的相邻的上述部位彼此的连接壁面可滑动地接触,而且,设有防止该密封构件从涡旋构件脱落的密封构件保持装置。
在该涡旋压缩机中,在连接缘上设有密封构件,由此不需要高精度地加工,提高了与连接壁面的气密性。因此,提高了压缩比并可以使涡旋压缩机的性能提高。连接缘和连接壁面并不是经常地可滑动地接触,只在回转涡旋旋转半转的过程中进行可滑动地接触,在其以外可滑动地接触被解除。另外,在该涡旋压缩机中,由于设有即使在上述密封构件(顶端密封件)非可滑动地接触时也防止其脱落的密封构件保持装置、例如将阶梯部的密封构件(顶端密封件)埋入得比低位的顶端密封件面更低的装置,因此可以提高圆滑运转的可靠性。
本发明的第二涡旋压缩机,是在上述第一涡旋压缩机中,其特征在于,上述密封构件保持装置由设在上述连接缘上的槽、设在要与该槽嵌合的上述密封构件上的嵌合部、形成在上述槽的开口部的比该槽的底部宽度窄的狭窄部、形成在上述嵌合部上的膨胀部构成,该膨胀部通过与上述狭窄部结合来阻止上述嵌合部从上述槽脱离。
在该涡旋压缩机中,由于在连接缘和连接壁面未可滑动地接触着时也防止连接着嵌合部的上述密封构件从该槽脱离,因此可以提高圆滑运转的可靠性。
本发明的第三涡旋压缩机,是在上述第一涡旋压缩机中,其特征在于,作为上述密封构件保持装置,在上述连接缘上设有槽,并且,嵌合在该槽中的上述密封构件与嵌合在沿上述各上缘设置的槽中的其它的密封构件的至少一方连接地被设置着,而且上述密封构件的另一端被锁定着。
在该涡旋压缩机中,由于将阶梯部的密封构件与其它的密封构件连接地设置,即使在连接缘和连接壁面未可滑动地接触着时,密封构件的另一端也被锁定着,防止悬臂式支承。因此,由于防止了上述密封构件从该槽脱落,因此提高了压缩机的圆滑运转的可靠性。
本发明的第四涡旋压缩机,是在上述第一涡旋压缩机中,其特征在于,作为上述密封构件保持装置,在上述连接缘上设有槽,并且与该槽连接地设有凹部,在嵌合在该槽中的上述密封构件上形成着被动配合的凸部。
在该涡旋压缩机中,由于设在密封构件上的凸部在凹部的内部仅以所具有的游隙的程度可以自由地进行位移,因此密封构件不会从槽中脱落,可以提高压缩机的圆滑运转的可靠性。
本发明的第五涡旋压缩机,是在上述第二、第三、或第四涡旋压缩机中,其特征在于,在上述槽中设有弹性体,该弹性体将配置在该槽中的上述密封构件向从上述连接缘离开的方向弹压。
在该涡旋压缩机中,由于通过在槽中配设弹性体,在连接缘和连接壁面可滑动地接触时,密封构件被压接在连接壁面上,进一步提高了气密性,因此可以谋求压缩机性能的进一步提高。
本发明的第六涡旋压缩机,是在上述第一涡旋压缩机中,其特征在于,上述密封构件保持装置由夹装在上述密封构件和上述涡旋构件之间并连接两者的弹性体构成。
在该涡旋压缩机中,通过在槽中设置弹性体,在连接缘和连接壁面可滑动地接触时,密封构件被压接在连接壁面上,进一步提高了阶梯部的气密性,因此可以谋求压缩机性能的进一步提高。另外,在未可滑动地接触着时,由弹性体固定密封件和连接缘,因此可以防止密封构件从该槽脱离。另外,槽深(g)设定得比弹性体的自然长度(l0)大(g>l0)。
本发明的第七涡旋压缩机,是在上述第一、第二、第三、或第四涡旋压缩机中,其特征在于,上述密封构件,形成时的尺寸设定为在向一方的涡旋构件装入时,密封构件前端与另一方的涡旋构件的壁面接触。
在该涡旋压缩机中,在连接缘和连接壁面可滑动地接触时,通过使用上述第一、第二、第三、或第四涡旋压缩机中的密封构件保持装置,提高了压缩机的可靠性。另外,密封构件形成时的尺寸由于设定为在向一方的涡旋构件装入时密封构件前端与另一方的涡旋构件的壁面接触那样的尺寸,因此,提高了可滑动地接触时的阶梯部的气密性。
本发明的第八涡旋压缩机,是在上述第一、第二、第三、第四、第五、第六或第七涡旋压缩机中,其特征在于,上述密封构件由高分子材料形成。
在该涡旋压缩机中,由于阶梯部的密封构件由高分子材料形成,因此可以比较简单地制造复杂的形状。
本发明的第九涡旋压缩机,具有固定涡旋和回转涡旋,该固定涡旋具有立设在端板的一侧面上的涡旋状的壁体并固定在定位置上,该回转涡旋具有立设在端板的侧面上涡旋状的壁体,并且使上述隔壁体彼此啮合而被阻止自转的同时可以进行公转回转运动地被支承着,上述各壁体的上缘做成为被分割为多个部位且该部位的高度在涡旋方向的中心侧低、在外周端侧高的阶梯形状,同样,上述各端板的一侧面对应于上述各部位地形成为具有其高度在涡旋方向中心侧高、在外周端侧变低的多个部位的阶梯形状,其特征在于,在连接上述各端板的一侧面中的相邻的上述部位彼此的连接壁面、或连接上述各上缘中的相邻的上述部位彼此的连接缘上,在至少一方上配设着由于滑动而磨耗的被覆材料。
在该涡旋压缩机中,若开始运转,被覆材料在其运转过程中被磨耗,但是只在连接壁面和连接缘之间产生间隙的部分上残留被覆材料,连接壁面与回转的连接缘紧密接触。由此连接缘和连接壁面之间的气密性得到提高,进一步提高了压缩机的性能。
本发明的第十涡旋压缩机,具有固定涡旋和回转涡旋,该固定涡旋具有立设在端板的一侧面上的涡旋状的壁体并固定在定位置上,该回转涡旋具有立设在端板的侧面上涡旋状的壁体、并且使上述隔壁体彼此啮合而被阻止自转的同时可以进行公转回转运动地被支承着,上述各壁体的上缘做成为被分割为多个部位且该部位的高度在涡旋方向的中心侧低、在外周端侧高的阶梯形状,同样,上述各端板的一侧面对应于上述各部位形成为具有其高度在涡旋方向中心侧高、在外周端侧变低的多个部位的阶梯形状,其特征在于,连接上述各端板的一侧面中的相邻的上述部位彼此的连接壁面与上述端板的一部分一起从端板本体分离,可在相邻的上述壁体间向上述涡旋方向移动,由设在与上述端板本体之间的赋势装置将分离的上述端板的一部分向上述涡旋方向外方赋势。
在该涡旋压缩机中,通过由赋能装置将分离的上述端板的一部分向涡旋方向外方赋势,连接壁面被压接在连接缘上,提高了气密性,而且如果适当地设定端板的一部分的移动范围,即使在本来连接缘与连接壁面之间的可滑动地接触被解除着的期间,也可以将连接壁面压接在连接缘上。由此,连接壁面和连接缘的气密性得到提高,而且长时间地可滑动地接触着,因此进一步提高了压缩机的性能。
本发明的第十一涡旋压缩机,是在上述第十涡旋压缩机中,其特征在于,在上述端板本体或被分离的上述端板的一部分的任何一方上沿上述端板的一部分的上述涡旋方向设有导引槽,在另一方上,固定地设有轴体,该轴体动配合在上述导引槽中,在该导引槽内允许其向上述涡旋方向移动。
在该涡旋压缩机中,借助导引槽与动配合地设置在导引槽中的轴体的关系,被分离的端板的一部分的移动范围被限定,可以将端板的一部分沿其移动方向无障碍地被导引,因此可以进行压缩机的圆滑运转。
本发明的第十二涡旋压缩机,具有固定涡旋和回转涡旋,该固定涡旋具有立设在端板的一侧面上的涡旋状的壁体并固定在定位置上,该回转涡旋具有立设在端板的侧面上涡旋状的壁体,并且使上述隔壁体彼此啮合而被阻止自转的同时可以进行公转回转运动地被支承着,上述各壁体的上缘做成为被分割为多个部位且该部位的高度在涡旋方向的中心侧低、在外周端侧高的阶梯形状,同样,上述各端板的一侧面对应于上述各部位地形成为具有其高度在涡旋方向中心侧高、在外周端侧变低的多个部位的阶梯形状,其特征在于,在上述固定涡旋和上述回转涡旋的一方或双方上设有密封构件和导入路,该密封构件沿上述各壁体的上缘中的设置在上述外周端侧的上述部位配设,上述导入路将由上述各端板的一侧面中的设置在上述中心侧的上述部位划分成的压缩室或与该压缩室连通的空间的内压导引到上述各壁体的上缘中的设置在上述外周端侧的上述部位和上述密封构件之间。
在该涡旋压缩机中,通过导入路在上述各壁体的上缘中的上述外周端侧的部位和密封构件(顶端密封件)之间导入位于中心侧的压缩室或与压缩室连通的空间(例如排出腔、由处于排出侧的油分离器分离的油室)的内压,但其内压由于远远比位于外周端侧的压缩室的大,因此通过接受其压力密封构件的压接力也变高,可以充分地发挥密封功能。另外,为了传递其内压而被导入的流体可以是制冷剂或冷冻机油。由此,由于抑制了从压缩室泄漏流体,所以不需要因泄漏而进行的再压缩动力,可以消除驱动源的动力损失,提高运转效率。
本发明的第十三涡旋压缩机,具有固定涡旋和回转涡旋,该固定涡旋具有立设在端板的一侧面上的涡旋状的壁体并固定在一定位置上,该回转涡旋具有立设在端板的侧面上涡旋状的壁体、并且使上述隔壁体彼此啮合而被阻止自转的同时可以进行公转回转运动地被支承着,上述各壁体的上缘做成为被分割为多个部位且该部位的高度在涡旋方向的中心侧低、在外周端侧高的阶梯形状,同样,上述各端板的一侧面对应于上述各部位地形成为具有其高度在涡旋方向中心侧高、在外周端侧变低的多个部位的阶梯形状,其特征在于,在上述各壁体的上缘上沿上述涡旋方向形成着槽,在该槽中嵌入滑动设置在上述多个部位的密封构件,上述槽到达连接上述各上缘中的相邻的上述部位彼此的连接缘,与从该连接缘向上述涡旋方向进一步掘进地形成的凹部连接,在该凹部中嵌入上述密封构件的端部。
在该涡旋压缩机中,由于在涡旋侧的凹部中嵌入着密封构件的端部,即使在连接缘和连接壁面离开着时,密封构件也不从槽脱落,可以以高的可靠性进行压缩机的圆滑的运转。
附图的简单说明
图1是表示本发明的涡旋压缩机的第一实施例的侧剖面图。
图2A是固定涡旋的立体图。
图2B是回转涡旋的立体图。
图3是表示设在上缘和连接缘之间的肋、以及设在底面和连接壁面之间的肋的侧剖面图。
图4A是从回转轴方向看设在连接缘上的顶端密封件的俯视图。
图4B是从横向看设在连接缘上的顶端密封件的俯视图。
图5是表示涡旋压缩机驱动时的流体压缩的过程的状态说明图。
图6同样地是表示涡旋压缩机驱动时的流体压缩的过程的状态说明图。
图7同样地是表示涡旋压缩机驱动时的流体压缩的过程的状态说明图。
图8同样地是表示涡旋压缩机驱动时的流体压缩的过程的状态说明图。
图9A~9D是表示从最大容积到最小容积的压缩室的大小的变迁的状态说明图。
图10A~10C是表示本发明的涡旋压缩机的第二实施例的图,是从回转轴方向看设在连接缘上的顶端密封件的俯视图。
图11是同样地表示本发明的涡旋压缩机的第二实施例的图,是从回转轴方向看设在连接缘上的顶端密封件的俯视图。
图12A是表示本发明的涡旋压缩机的第三实施例的图,是从回转轴方向看设在连接缘上的顶端密封件的俯视图。
图12B是表示本发明的涡旋压缩机的第三实施例的图,是从横向看设在连接缘上的顶端密封件的俯视图。
图13A是表示关于本实施例的其它的可采用的顶端密封件的形态的侧视图。
图13B是表示关于本实施例的其它的可采用的顶端密封件的形态的立体图。
图14是表示本发明的涡旋压缩机的第四实施例的图,是从回转轴方向看设在连接缘上的顶端密封件的俯视图。
图15是表示本发明的涡旋压缩机的第五实施例的图,是从回转轴方向看设在连接缘上的顶端密封件的俯视图。
图16是表示本发明的涡旋压缩机的第六实施例的图,是从回转轴方向看设在连接缘上的顶端密封件的俯视图。
图17是表示本发明的涡旋压缩机的第八实施例的图,是表示涡旋组装前的连接壁面的状态、和组装并运转后的连接壁面的状态的说明图。
图18A~18E是表示与本实施例相关的、其它可以采用的被覆材料的形成状态(壁面侧)的立体图。
图19A~19E是表示与本实施例相关的、其它可以采用的被覆材料的形成状态(壁面侧)的立体图。
图20是表示本发明的涡旋压缩机的第九实施例的图,表示从端板本体分离的块及其连接构造的立体图。
图21是表示端板本体和块、轴体的关系的剖面图。
图22是表示本发明的涡旋压缩机的第十实施例的图,是组合了固定涡旋和回转涡旋的涡旋压缩机构的剖面图。
图23A~23D是表示从最大容积到最小容积的压缩室的大小的变迁的状态说明图。
图24是表示本发明的涡旋压缩机的第十一实施例的图,是涡旋压缩机构的剖面图。
图25A是表示本发明的涡旋压缩机的第十二实施例的图,是固定涡旋的阶梯部的立体图。
图25B是从侧方看固定涡旋的阶梯部的平面图。
实施本发明的最佳方式
根据图1~图9说明本发明的涡旋压缩机的第一实施例。
图1是表示本发明的涡旋压缩机的整体构造的剖面图。在图中,符号11表示壳体,该壳体11由壳本体11a和盖板11b构成,该壳本体11a形成为杯状,该盖板11b固定在壳本体11a的开口端侧。
在壳体11的内部配设着由固定涡旋12和回转涡旋13构成的涡旋压缩机构。固定涡旋12是在端板12a的一侧面上立设涡旋状的壁体12b的构造,回转涡旋13与固定涡旋12同样地是在端板13a的一侧面上立设涡旋状的壁体13b。特别是,壁体13b与固定涡旋12侧的壁体12b形成为相同的形状,另外,在壁体12b、13b的上缘配设着后述的用于提高压缩室C的气密性的顶端密封件27、28(该顶端密封件27、28在后叙述)。
固定涡旋12由螺栓14固接在壳本体11a上。回转涡旋13在相对固定涡旋12相互偏心公转回转半径且错开180°相位的状态下,使壁体12b、13b彼此啮合地被组装着,由设在盖板11b和端板13a之间的自转阻止机构15阻止自转的同时可进行公转回转运动地被支承着。
在盖板11b上贯通具有曲柄16a的旋转轴16,通过轴承17a、17b自由旋转地支承在盖板11b上。
在回转涡旋13侧的盖板13a的另一端面的中央突设着凸起部18,在该凸起部18上通过轴承19和驱动轴套20自由转动地收容着曲柄16的偏心部16b,回转涡旋13通过使旋转轴16旋转而进行公转回转运动。在旋转轴16上安装着平衡配重21,该平衡配重21用于消除给予回转涡旋13的不平衡量。
另外,在壳体11的内部,在固定涡旋12的周围形成着吸入室22,被划分为壳本体11a的内底面和端板12a的另一侧面地形成着排出腔23。
在壳本体11a上设有朝向吸入室22导入低压的流体的吸入口24,在固定涡旋12侧的端板12a的中央设有排出口25,该排出口25是从一边逐渐减少容积一边向中心移动来的压缩室C朝向排出腔23导引高压流体的排出口。在端板12a的另一侧面中央设有排出阀26,该排出阀26只在作用了规定的大小以上的压力的情况下打开排出口25。
图2是分别表示固定涡旋12和回转涡旋13的立体图。
固定涡旋12侧的壁体12b其涡旋状的上缘被分割为两个部位,而且形成为在涡旋的中心侧低、在外周端侧高的阶梯形状。回转涡旋13侧的壁体13b也与壁体12b同样地形成为涡旋状的上缘被分割为两个部位,并且在涡旋方向的中心侧低在外周端侧高的阶梯形状。
另外,固定涡旋12侧的端板12a对应于壁体13b的上缘的各部位,形成为具有一侧面的高度在涡旋中心高、在外周端变低的两个部位的阶梯形状。回转涡旋13侧的端板13a也与端板12a同样地形成为具有一端面的高度在涡旋中心高、在外周端变低的两个部位的阶梯形状。
壁体12b的上缘被分为设在靠近中心的低位的上缘12c和设在靠近外周端的高位的上缘12d,在相邻的上缘12c、12d之间具有连接两者并与回转面垂直的连接缘12e。壁体13b的上缘也与壁体12b同样地被分为设在靠近中心的低位的上缘13c和设在靠近外周端的高位的上缘13d,在相邻的上缘13c、13d之间具有连接两者并与回转面垂直的连接缘13e。
另外,端板12a的底面被分为设在靠中心处的底浅的底面12f和设在靠近外周端处的底深的底面12g,在相邻的底面12f、12g之间具有连接两者并垂直地峭立的连接壁面12h。端板13a的底面也与端板12a相同地被分为设在靠中心处的底浅的底面13f和设在靠近外周端处的底深的底面13g,在相邻的底面13f、13g之间具有连接两者并垂直地峭立的连接壁面13h。
连接缘12e从回转涡旋13的方向看壁体12b时,形成为圆滑地与壁体12b的内外两侧面连接,并具有与壁体12b的壁厚相等的直径的半圆形。连接缘13e也与连接缘12e相同地形成为与壁体13b的内外两侧面圆滑地连接且具有与壁体13b的壁厚相等的直径的半圆形。
另外,连接壁面12h当从回转轴方向看端板12a时,形成为与随着回转涡旋的回转连接缘13e所描绘的包络线一致的圆弧,连接壁面13h也与连接壁面12h同样地形成为与随着回转涡旋12e的回转连接缘12e所描绘的包络线一致的圆弧。
在壁体12b中,在上缘12d和连接缘12e对接的部分上如图3所示地设有肋12i。为了避免应力集中,肋12i形成为与上缘12c和连接缘12e圆滑地连接的凹曲面,并与壁体12b形成为一体。在壁体13b中,在上缘13c和连接缘13e对接的部分上也以同样的理由设有同形状的肋13i。
在端板12a中,在底面12g和连接壁面12h相对接的部分上加厚地设有肋12j。为了避免应力集中,肋12j形成为与底面12g和连接壁面12h圆滑地连接凹曲面,并与壁体12b形成为一体。在端板13a中,在底面13g与连接壁面13h对接的部分上也以同样地理由设有相同的形状的肋13j。
在壁体12b中,上缘12c、12e对接的部分为了在组装时避免与肋13j干涉而被倒角,在壁体13b中,上缘13c、13e对接的部分为了在组装时避免与肋12j干涉而被倒角。
另外,在壁体12b的各上缘12c、12d上配设着顶端密封件27c、27d,在连接缘12e上配设着顶端密封件(密封构件)27e。与此相同,在壁部13的各上缘13c、13d上配设着顶端密封件28c、28d,在连接缘13e上配设着顶端密封件(密封构件)28e。
顶端密封件27c、27d都形成为涡旋状,嵌合在沿涡旋方向形成在上缘12c、12d上的槽12k、12l中,在压缩机运转时,由于导入槽12k、12l中的高压流体而受到背压,推压到底面13f、13g上,发挥密封的功能。
顶端密封件28c、28d也形成为涡旋状,嵌合在沿涡旋方向形成在上缘13c、13d上的槽13k、13l中,在压缩机运转时,由于导入槽13k、13l中的高压流体而受到背压,推压到底面12f、12g上,发挥密封的功能。
如图4所示,顶端密封件27e为棒状,在连接缘12e上设有槽12m,在顶端密封件27e的一端设有凸部27x,并比连接缘12e长,槽12m比连接缘12e深地被挖入,形成动配合凸部27x的凹部12y。另外,为了保持气密性,顶端密封件27e与连接壁面可滑动地接触的部分只要能确保气密性什么形状都可以,但是在此构成为气密性更高的圆弧形状,通过将顶端密封件27的凸部27x动配合在与槽12m连续的凹部12y,即使在阶梯部的接触离开了时也能防止顶端密封件27e的脱离。
当将回转涡旋13组装在固定涡旋12上时,低位的上缘13d与底浅的地面12f抵接,高位的上缘13e与底深的底面12g抵接。同时,低位的上缘12d与底浅的地面13f抵接,高位的上缘12e与底深的底面13g抵接。由此在两涡旋间被相面对的端板12A、13a和壁体12b、13b划分而形成压缩室C(参照图5~图8)。
压缩室C伴随着回转涡旋13的公转回转运动而从外周端朝向中心移动,但是,在壁体12b、13b的抵接点处在比连接缘12e更靠近外周端的期间,为了在夹着壁体12地相邻的压缩室C(一方不是密闭状态)间不产生流体泄漏,连接缘12e与连接壁面13h可滑动地接触,壁体12b、13b的抵接点在不处于比连接缘12e更靠近外周端期间,为了在夹着壁体12地相邻的压缩室C(都处于密闭状态)间谋求均压,连接缘12e不与连接壁面13h可滑动地接触。
连接缘13e也同样,在壁体12b、13b的抵接点处在比连接缘13e更靠近外周端的期间,为了在夹着壁体13地相邻的压缩室C(一方不是密闭状态)间不产生流体泄漏,连接缘13e与连接壁面12h可滑动地接触,壁体12b、13b的抵接点在不处于比连接缘13e更靠近外周端期间,为了在夹着壁体13地相邻的压缩室C(都处于密闭状态)间谋求均压,连接缘13e不与连接壁面12h可滑动地接触。连接缘12e和连接壁面13h、及连接13e与连接壁面13h的可滑动地接触在回转涡旋13进行1/2旋转期间同步地进行。
参照图5~图8顺序地说明上述构成的涡旋压缩机的驱动时的流体压缩过程。
在图5所示的状态中,壁体12b的外周端与壁体13b的外侧面接触的同时、壁体13b的外周端与壁体12b的外侧面接触,在端板12a、13a、壁体12b、13b间封入流体,在夹着涡旋压缩机构的中心正对着的位置形成着两个最大容积的压缩室C。在该时刻,连接缘12e与连接壁面13h、连接缘13e与连接壁面12h可滑动地接触着,之后马上被解除。
回转涡旋13在从图5的状态只回转π/2到达图6所示的状态的过程中,压缩室C一边保持密闭状态一边向中心行进,逐渐地减少容积来压缩流体,先行于压缩室C的压缩室C0也一边保持密闭状态一边向中心行进,渐渐地使容积减少来继续压缩流体。在该过程中,连接缘12e与连接壁面13h、连接缘13e与连接壁面12h各自的可滑动地接触被解除,夹着壁体13地相邻的两个压缩室C成为连通状态而成为均压。
在回转涡旋13在从图6的状态只回转π/2到达图7所示的状态的过程中,压缩室C一边保持密闭状态一边向中心行进,逐渐地减少容积来压缩流体,先行于压缩室C的压缩室C0也一边保持密闭状态一边向中心行进,渐渐地使容积减少来继续压缩流体。在该过程中,连接缘12e与连接壁面13h、连接缘13e与连接壁面12h各自的可滑动地接触被解除,相邻的两个压缩室C继续为均压。
在图7所示的状态中,在与外终端接近的壁体12b的内侧面与位于其内方的壁体13b的外侧面之间形成着后来成为压缩室的空间C’,同样在与外周端接近的壁体13b的内侧面与位于其内方的壁体12b的外侧面之间形成着后来成为压缩室的空间C’,在空间C’中从吸入室22流体入低压的流体。在该时刻,连接缘12e开始与连接壁面13h可滑动地接触,连接缘13e开始与连接壁面12h可滑动地接触,保持先行于空间C’的压缩室C的密闭状态。
在回转涡旋13在从图7的状态只回转π/2到达图8所示的状态的过程中,压缩室C’其大小一边扩大一边向涡旋压缩机构的中心行进,逐渐地减少容积来压缩流体,先行于压缩室C’的压缩室C也一边保持密闭状态一边向中心行进,渐渐地使容积减少来继续压缩流体。在该过程中,连接缘12e与连接壁面13h、连接缘13e与连接壁面12h分别继续可滑动地接触,密封与空间C’之间,保持压缩室C的密闭状态。
在回转涡旋13在从图8的状态只回转π/2在到达图5所示的状态的过程中,压缩室C’其大小一边进一步扩大一边向涡旋压缩机构的中心行进,逐渐地减少容积来压缩流体,先行于压缩室C’的压缩室C也一边保持密闭状态一边向中心行进,渐渐地使容积减少来继续压缩流体,最终成为最小容积。在该过程中,连接缘12e与连接壁面13h、连接缘13e与连接壁面12h分别继续可滑动地接触,密封与空间C’之间,保持压缩室C的密闭状态。
从最大容积到最小容积(排出阀26开放时的容积)的压缩室C的大小的变迁被看作图5中的压缩室C→图6中的压缩室C→图7中的压缩室C→图8中的压缩室C。在此,将展开了各状态中的压缩室的形状表示在图9中。
在成为最大容积的图9A的状态中,压缩室为旋转轴方向的宽度在中途变窄的异形的长方形,其宽度成为与在涡旋压缩机构的外周端侧从底面12g到上缘12d的壁体12b的高度(或者从底面13g到上缘13d的壁体13b的高度)大致相等的重叠长度Ll。另外,当将与从底面12f到上缘12c的高度(或者从底面13f到上缘13c的壁体13b的高度)大致相等的重叠长度设定为Ls(<Ll)时,在中心侧成为与(Ll+Ll)/2大致相等的重叠长度。
在图9B的状态中,压缩室的重叠长度成为三阶段,外周侧与Ll大致相等的重叠长度顺序地向中心变为与(Ll+Ll)/2大致相等的重叠长度、与Ls大致相等的重叠长度。在该状态中,回转方向的长度比图9A的状态短,并且重叠长度Ll、(Ll+Ll)/2的部分变短,另外还具有重叠长度Ls的部分。
在图9C的状态中,压缩室通过向中心侧移动,回转方向的长度进一步变短。而且,重叠长度Ll的部分消失,重叠长度成为(Ll+Ll)/2、Ls的两阶段。
在图9D的状态中,与图9C的状态相同地重叠长度成为(Ll+Ll)/2、Ls的两阶段。在该状态下,与图9C的状态相比,回转方向的长度变短,并且,重叠长度(Ll+Ll)/2变短。此后,重叠长度(Ll+Ll)/2的部分消失,最终排出阀26敞开而排出流体。
在上述涡旋压缩机中,压缩室的容积变化不是像原来那样仅由平面的断面积的减少而引起的,是由图7所示地回转轴方向的宽度的减少和断面积的减少相加而引起的。
因此,将壁体12b、13b做成阶梯形状,在涡旋压缩机构的靠外周端处和靠中心处使壁体12b、13b的重叠长度变化,而使压缩室C的最大容积增大或使最小容积减少,由此与壁体彼此的重叠长度一定的原来的涡旋压缩机相比可以使压缩比提高。
以下,参照图10A~C说明本发明的涡旋压缩机的第二实施例,在上述第一实施例中已经说明的构成要素上标注相同的符号,省略其说明。
在本实施例中,连接连接缘12e和顶端密封件27e的接头部如图10A所示地由槽30和嵌合部31构成,该槽30形成在连接缘12e上,该嵌合部31形成在顶端密封件27e上并嵌合在槽30中。在槽30的开口部中形成着比底部宽度窄的狭窄部32,在嵌合部31上形成着卡定在狭窄部32上的鼓出部33。
嵌合部31、鼓出部33与顶端密封件27e形成为一体,槽30、狭窄部32在制作固定涡旋12时由切削加工形成。特别是槽30在由钻头切削形成剖视为圆形的部分后,通过在剩下狭窄部32的同时切削穿过连接缘27e的表面的部分而形成。另外,顶端密封件27e的表面形成为曲面状而构成连接缘27e的可滑动地接触面的一部分。在连接缘13e与顶端密封件28e之间设有同样的接头部。
在上述涡旋压缩机中,形成在嵌合部31上的鼓出部33卡定在狭窄部32上,通过阻止嵌合部31从槽30脱离,可以防止一体地形成着嵌合部31顶端密封件27e从连接缘12e脱离,因此,可以进行压缩机的圆滑的运转。
另外,在本实施例中,将顶端密封件27e、28e的表面形成为与连接缘12e、13e的可滑动地接触面连续的曲面状,但是,连接缘27e、28e的表面不限于曲面状,也可以是由直线构成的多角形状。这时,连接缘27e、28e的表面也形成为直线状。
另外,如图10B所示,当观看槽30的断面时,其断面是等腰梯形状,与此相对应,顶端密封件27e横截面也形成为等腰梯形状,通过使两者配合也可以获得同样的效果。嵌合部和鼓出部形成为顶端密封件27e那样的形状。
另外,如图10C所示,将槽30的横截面形成为凸形状,在槽30的跟前侧设有比槽的底侧窄的狭窄部32,与此相对应,顶端密封件27e也形成为在其基端部分形成着鼓出部33并且其跟前侧变窄的形状,通过结合两者也可以获得同样的效果。
另外,在图11中,顶端密封件27e形成为构成连接缘12e圆弧状的可滑动地接触面整体。顶端密封件28e也形成为同样的形状。这时,顶端密封件27e通过构成与连接壁面13h相对的连接缘12e的可滑动地接触面整体,在连接缘12e和连接壁面13h可滑动地接触着之间,顶端密封件27e经常发挥效果而提高了气密性,因此可以实现涡旋压缩机的性能的进一步提高。
以下,根据图12A及图12B对本发明的涡旋压缩机的第三实施例进行说明。对在上述各实施例中已经说明的构成要素上标注相同的符号,省略其说明。
在本实施例中,顶端密封件27e与沿上缘12c、12d设置的其它的顶端密封件27c、27d连续,成为担负保持与底面13f、13g的气密性任务的形状。顶端密封件28e也形成为同样的形状。
在原来的构造中,公开了将顶端密封件27d和顶端密封件27e形成为一体的构造、或将顶端密封件27d、27e、27c形成为一体的构造(参照日本特开平8-28461号)。但是,在这些构造中,在阶梯部相离开时,顶端密封件成为悬臂,或向顶端密封槽方向脱离,因此可靠性低。
在图12A所示的涡旋压缩机中,将顶端密封件27e与其它的顶端密封件27d连续地设置着。另外,由于分割的顶端密封件27c的端部推压着顶端密封件27e的前端,在连接缘12e和连接壁面12h的可滑动地接触被解除着的期间,顶端密封件27c的端面支撑着顶端密封件27e的悬臂侧,而且防止顶端密封件27e从连接缘12e脱离,因此,可以进行压缩机的圆滑的运转,提高可靠性。在图12B中,通过钩形地组合顶端密封件27e的端部和顶端密封件27c的端部,不仅可以防止顶端密封件27e在相离时浮上,而且也可以防止顶端密封件27c在相离时浮上,进一步提高了可靠性。
在本实施例中将顶端密封件27d和顶端密封件27e做成了一体,但是,也可以如图13A所示地是将顶端密封件27c和27e一体化,只分割顶端密封件27d的构造,或者是如图13B所示地将顶端密封件27d、27e、27c都做成一体的构造。在将全部的顶端密封件做成为一体时,相离开的脱落通过缩小顶端密封件27c和顶端密封件27d的端部与顶端密封槽的间隙来进行防止,可以提高可靠性。
以下参照图14说明本发明的涡旋压缩机的第四实施例。对在上述实施例中已经说明了构成要素标注相同的符号,省略其说明。
在本实施例中,在连接缘12e和顶端密封件27e之间具有弹性体,向从上述连接缘12e离开的方向赋予弹压力。
在上述涡旋压缩机中,由于在阶梯部可滑动地接触时可滑动地接触部的气密性得到提高,实现了涡旋压缩机的性能的进一步提高。
以下参照图15说明本发明的涡旋压缩机的第五实施例。对在上述实施例中已经说明了构成要素标注相同的符号,省略其说明。
在本实施例中,在连接缘12e和顶端密封件27e之间具有弹性体29,而且分别固定着弹性体29和连接缘12e、弹性体29和顶端密封件27e。这时,将连接缘12e的槽深(g)做得比弹性体29的自然长度(l0)长。
在上述涡旋压缩机中,由于在阶梯部可滑动地接触时可滑动地接触部的气密性得到提高,实现了涡旋压缩机的性能的进一步提高。另外,由于用弹性体固定顶端密封件27e和连接缘12e、而且以g>l0的方式限制尺寸,从而可以防止脱离,获得高的可靠性。
以下参照图16说明本发明的涡旋压缩机的第六实施例。对在上述实施例中已经说明了构成要素标注相同的符号,省略其说明。
在本实施例中,在设在连接缘12e上的顶端密封件27e与连接壁面可滑动地接触的状态中,在以初始形成的尺寸组入涡旋构件时,顶端密封件27e和连接壁面接触。另外,图中,Δt表示初始设定阶梯部间隙,Δh是阶梯部密封件突出量,TG表示涡旋槽宽度,Tr表示涡旋重叠宽度。另外,Δt>Δh。在采用该方式时,可以以简单的构造提高阶梯部可滑动地接触时可滑动地接触部气密性,可以进一步提高涡旋压缩机的性能,并且实现了成本降低。
以下,说明本发明的涡旋压缩机的第七实施例。在本实施例中,阶梯部密封用的顶端密封件27e的材料由高分子构成。由此,可以提高阶梯部可滑动地接触时可滑动地接触部气密性,可以进一步提高涡旋压缩机的性能,并且实现了成本降低。
以下参照图17说明本发明的涡旋压缩机的第八实施例。对在上述实施例中已经说明了构成要素标注相同的符号,省略其说明。
在本实施例中,分别在连接壁面12h、13h上成层地配设着软质的被覆材料34。该软质的被覆材料34使用NYP3(商品名;ニチアス制),由连接缘12e、13e的滑动磨耗掉。
在上述涡旋压缩机中,被覆材料34在压缩机持续运转过程中被磨耗掉,但是在连接壁面12h、13h与连接缘13e、12e之间产生间隙的部分处的被覆材料34被残留,由于与连接缘12e的回转动作密切接合提高了与连接壁面13h之间的气密性,因此进一步提高了涡旋压缩机的性能。
被覆材料34,也可以是在例如连接壁面12h(13h)与底浅的底面12f(13f)中的未设有顶端密封件的部分上配设着被覆材料34(参照图18A)、或在连接壁面12h(13h)与底浅的底面12f(13f)上配设着被覆材料34(参照图18B)、或在连接壁面12h(13h)和底浅的底面12f(13f)和底深的底面12g(13g)上配设着被覆材料34(参照图18C)、或者在连接壁面12h(13h)与底深的底面12g(13g)、底浅的底面12f(13f)中的未设有顶端密封件的部分上配设着被覆材料34(参照图18D)、或者在连接壁面12h(13h)与底深的底面12g(13g)上配设着被覆材料34(参照图18E)。通过采用这些构造,可以进一步提高上述的效果。
另外,被覆材料34即使配设在连接缘12e、13e上也可以获得相同的效果,例如也可以在连接缘12e(13e)与低位的上缘12c(13c)中的未设有顶端密封件的部分上配设被覆材料34(参照图19A)、或者在连接缘12e(13e)与低位的上缘12c(13c)上配设被覆材料34(参照图19B)、或者在连接缘12e(13e)和高位的上缘12d(13d)和低位的上缘12c(13c)上配设被覆材料34(参照图19C)、或者在连接缘12e(13e)和高位的上缘12d(13d)、低位的上缘12c(13c)中的未设有顶端密封件的部分上配设被覆材料34(参照图19D)、或者在连接缘12e(13e)和高位的上缘12d(13d)上配设被覆材料34(参照图19E)。通过采用这些构造,可以进一步提高上述的效果。
另外,被覆材料34除了NYP3之外也可以使用电镀或者喷镀锡或铅、磷酸铁、二硫化钼AC涂层(商品名:旭千代田工业制)的覆膜等。
以下参照图20和图21说明本发明的涡旋压缩机的第九实施例。对在上述实施例中已经说明了构成要素标注相同的符号,省略其说明。
在本实施例中,如图20所示,具有连接壁面12h的端板12a的一部分与本体部分分离而成为构成台阶的块35。块35可以沿涡方向在内外相邻的壁体12b、12b间移动,并且由夹装在与端板12a本体之间的金属制的压缩弹簧(赋能装置)36向涡旋方向外方弹压。压缩弹簧36使用的是耐腐蚀性的材料。
另外,在块35上,如图21所示地在其与端板12a本体的滑动面上沿其移动方向设有导引槽35a。在端板12a本体上固定设置着动配合在导引槽35a中的轴体37,块35以动配合在导引槽35a中的轴体37为导引件沿导引槽35a的配设方向、即涡旋方向在相当于导引槽35a的长度的范围中可移动。其移动范围设定为回转半径的两倍的程度,以便在连接缘13e从连接壁面12h离开的时候连接壁面12h也与连接缘12e相接。端板13a也采用相同的构造。
在上述涡旋压缩机中,由于由压缩弹簧36将块35向涡旋方向外方弹压,从而连接壁面12h被压接在连接缘13e上,提高了气密性。而且,通过如上所述地适当地设定块35的移动范围,即使在本来可滑动地接触消除了的期间中,也可以将连接壁面12h压接连接缘13e上。由此可以提高连接缘13e和连接壁面13h的气密性,并且使其两者经常地可滑动地接触着,可以进一步提高涡旋压缩机的性能。
另外,由于根据导引槽35a和轴体37的关系规定块35的移动范围,可以在其移动方向上无障碍地导引块35,因此可以获得压缩机的圆滑地运转。
另外,在本实施例中,作为块35的赋能装置采用的金属制的压缩弹簧36,但是只要是具有充分的耐腐蚀性、耐久性,也可以采用其它的弹性体。另外,即使不采用弹性体而是设置与压缩室C连通的空间,将块35自由移动地保持的构造,在块35的后方也作用背压而被赋予推压力,因此可以获得同样的效果。
另外,在本实施例中在块35上设有导引槽35a,在端板12a本体上设有轴体37,但是也可以做成在块35上设轴体,在端板12a本体上设导向槽的构造。
另外,在上述各实施例中,连接缘12e、13e与回转涡旋13的回转面垂直,与此相对应地,连接壁面12h、13h也与回转面垂直。但是,只要连接缘12e、13e、连接壁面12h、13h遵守相互对应的关系也不一定需要垂直于回转面,例如,也可以形成为相对回转面倾斜。
另外,在上述各实施例中,固定涡旋12、回转涡旋13都采用了具有一个台阶高差的阶梯形状,但是对于具有多个台阶高差的固定涡旋12、回转涡旋13也可以实施本发明的涡旋压缩机。
以下参照图22至图23A~图23D说明本发明的涡旋压缩机的第十实施例。对在上述实施例中已经说明了构成要素标注相同的符号,省略其说明。
图22是组合了固定涡旋和回转涡旋的涡旋压缩机构的剖面图。顶端密封件27e是棒状,嵌合在沿连接缘12e形成的槽12m中并采用了防止从槽12m脱离的构造,在压缩机运转时,由后述的图中未示的赋能装置推压在连接壁面13h上,发挥密封的功能。顶端密封件28e也与顶端密封件27e同样地采用着嵌合在沿连接缘13e形成的槽13m中并采用了防止从槽13m脱离的构造,在压缩机运转时,由后述的图中未示的赋能装置推压在连接壁面12h上,发挥密封的功能。
在固定涡旋12上设有通过连接壁面12h、13h连通高压的压缩室C(C0)与槽12l的连通路(导入路)40。连通路40穿过端板12a及壁体12b地形成着,由此,在槽12l和嵌合在该槽12l中的顶端密封件27d之间的空隙中导入高压力的流体。
在回转涡旋13上,设有连通高压的压缩室C(C0)与槽13l的连通路(导入路)41。连通路41穿过端板13a及壁体13b地形成着,由此,在槽13l和嵌合在该槽13l中的顶端密封件28d之间的空隙中导入高压力的流体。
上述构成的涡旋压缩机的驱动时的流体压缩的过程表示在图5~图8中。从最大容积到最小容积(排出阀26开放时的容积)的压缩室C的大小的变迁被看作为图5中的压缩室C→图6中的压缩室C→图7中的压缩室C→图8中的压缩室C。在此,将展开了各状态中的压缩室的形状表示在图23A~图23D中。
在成为最大容积的图23A的状态中,压缩室为旋转轴方向的宽度在中途变狭的异形的长方形,其宽度成为与在涡旋压缩机构的外周端侧从底面12g到上缘12d的壁体12b的高度(或者从底面13g到上缘13d的壁体13b的高度)大致相等的重叠长度Ll。另外,在中心侧成为从底面12f到上缘12c的高度(或者从底面13f到上缘13c的壁体13b的高度)大致相等的重叠长度设定为Ls(<Ll)。
在图23B的状态中,压缩室与图32a的状态相同地构成为中途变窄的异形的长方形,但是,与图23A的状态相比,回转方向的长度变短,并且重叠长度Ll的部分变短,另外还具有重叠长度Ls的部分变长。
在图23C的状态中,压缩室通过向中心侧移动,回转方向的长度进一步变短。而且,重叠长度Ll的部分消失,成为宽度均匀(重叠长度Ls)的长方形。
在成为最小容积的图23D的状态中,压缩室与图23C的状态相同地成为宽度均匀的长方形,但是与图23C的状态相比,其回转方向的长度变短。此后,喷出阀26敞开而排出流体。
在上述涡旋压缩机中,压缩室的容积变化不是像原来那样仅由平面的断面积的减少而引起的,是由图7所示地回转轴方向的宽度的减少和断面积的减少相加而引起的。
因此,将壁体12b、13b做成带台阶形状,在涡旋压缩机的靠外周端处和靠中心处使壁体12b、13b的重叠长度变化,而使压缩室C的最大容积增大或使最小容积减少,由此与壁体彼此的重叠长度一定的原来的涡旋压缩机相比可以使压缩比提高。
另外,在上述涡旋压缩机中,在槽12l和顶端密封件27d之间通过连通路40导入位于中心侧的压缩室C0的内压,在槽13l和顶端密封件28d之间通过连通路41导入位于中心侧的压缩室C0的内压。这时,位于中心侧的压缩室C0的内压远远比位于外周端侧的压缩室C的内压大,因此,通过接受其压力也提高了顶端密封件27d、28d的压接力,使其充分地发挥密封件的功能。由此,可以抑制来自压缩室C的流体的泄漏,不需要由泄漏所要求的再压缩动力。在没有驱动源的动力损失的情况下,可以提高运转效率。
以下参照图24说明本发明的涡旋压缩机的第十一实施例。对在上述第一实施例中已经说明了构成要素标注相同的符号,省略其说明。
在本实施例中,对固定涡旋12侧的顶端密封件27d作用压力的连通路42不与压缩室连通而与排出腔23连通。
排出腔23与压缩最先进的压缩室C连通,具有同等的内压,因此,可以获得由连通路40连通压缩室C和槽12l的第十实施例的情况相同的效果。
以下参照图25A及图25B说明本发明的涡旋压缩机的第十二实施例。对在上述各实施例中已经说明了构成要素标注相同的符号,省略其说明。
在本实施例中,如图25A及图25B所示,是没有设顶端密封件27e、只设有顶端密封件27c、27d的构造。连接缘12e、顶端密件27d及槽12l的形状与图19A~19E等相同。
嵌入顶端密封件27c的槽12k向涡旋方向的外方延长并到达连接缘12e,与从连接缘12e沿涡旋方向进一步掘进地形成的凹部50连接。顶端密封件27c与槽12k的形状吻合地延长着,将端部51嵌入凹部50。另外,回转涡旋13也设有相同的构造。
在该构造中,由于在凹部50中嵌入着顶端密封件27c的端部51,即使在连接缘12e和连接壁面13h相离开着时,顶端密封件27c也不从槽12k浮起,提高了可靠性。另外,该构造,都由于在连接缘12e上不设顶端密封件,因此,增大了涡旋的台阶高度,不适合于想要实现高的压缩比的情况,但是,在不是想要实现高的压缩比的情况下,由于加工和组装简单,从而生产率高,制造成本也低。
Claims (13)
1.涡旋压缩机,具有固定涡旋和回转涡旋,该固定涡旋具有立设在端板的一侧面上的涡旋状的壁体并固定在定位置上,该回转涡旋具有立设在端板的侧面上涡旋状的壁体,并且使上述各壁体彼此啮合而被阻止自转的同时可以进行公转回转运动地被支承着,上述各壁体的上缘做成为被分割为多个部位且该部位的高度在涡旋方向的中心侧低、在外周端侧高的阶梯形状,同样,上述各端板的一侧面对应于上述各部位,形成为具有其高度在涡旋方向中心侧高、在外周端侧变低的多个部位的阶梯形状,其特征在于,在连接上述各上缘中的相邻的上述部位彼此间的连接缘上设有密封构件,该密封构件与连接上述各端板的一侧面中的相邻的上述部位彼此的连接壁面可滑动地接触,而且,设有防止该密封构件从涡旋构件脱落的密封构件保持装置。
2.如权利要求1所述的涡旋压缩机,其特征在于,上述密封构件保持装置由设在上述连接缘上的槽、设在要与该槽嵌合的上述密封构件上的嵌合部、形成在上述槽的开口部上的比该槽的底部宽度窄的狭窄部、形成在上述嵌合部上的膨胀部构成,该膨胀部通过与上述狭窄部结合来阻止上述嵌合部从上述槽脱离。
3.如权利要求1所述的涡旋压缩机,其特征在于,作为上述密封构件保持装置,在上述连接缘上设有槽,并且嵌合在该槽中的上述密封构件与嵌合在沿上述各上缘设置的槽中的其它的密封构件的至少一方连接地被设置着,而且上述密封构件的另一端被卡定着。
4.如权利要求1所述的涡旋压缩机,其特征在于,作为上述密封构件保持装置,在上述连接缘上设有槽,并且与该槽连接地设有凹部,在嵌合在该槽中的上述密封构件上形成着动配合的凸部。
5.如权利要求2、3或4中的所述的涡旋压缩机,其特征在于,在上述槽中设有弹性体,该弹性体将配置在该槽中的上述密封构件向从上述连接缘离开的方向弹压。
6.如权利要求1所述的涡旋压缩机,其特征在于,上述密封构件保持装置由夹装在上述密封构件和上述涡旋构件之间并连接两者的弹性体构成。
7.如权利要求1、2、3或4中的所述的涡旋压缩机,其特征在于,上述密封构件,形成时的尺寸设定为在向一方的涡旋构件装入时,密封构件前端与另一方的涡旋构件的壁面接触。
8.如权利要求1、2、3、4、5、6或7中的所述的涡旋压缩机,其特征在于,上述密封构件由高分子材料形成。
9.涡旋压缩机,具有固定涡旋和回转涡旋,该固定涡旋具有立设在端板的一侧面上的涡旋状的壁体并固定在定位置上,该回转涡旋具有立设在端板的侧面上涡旋状的壁体,并且使上述各壁体彼此啮合而被阻止自转的同时可以进行公转回转运动地被支承着,上述各壁体的上缘做成为被分割为多个部位且该部位的高度在涡旋方向的中心侧低、在外周端侧高的阶梯形状,同样,上述各端板的一侧面对应于上述各部位,形成为具有其高度在涡旋方向中心侧高、在外周端侧变低的多个部位的阶梯形状,其特征在于,在连接上述各端板的一侧面中的相邻的上述部位彼此的连接壁面、或连接上述各上缘中的相邻的上述部位彼此的连接缘上,在至少一方上配设着由于滑动而磨耗的被覆材料。
10.涡旋压缩机,具有固定涡旋和回转涡旋,该固定涡旋具有立设在端板的一侧面上的涡旋状的壁体并固定在定位置上,该回转涡旋具有立设在端板的侧面上涡旋状的壁体,并且使上述各壁体彼此啮合而被阻止自转的同时可以进行公转回转运动地被支承着,上述各壁体的上缘做成为被分割为多个部位且该部位的高度在涡旋方向的中心侧低、在外周端侧高的阶梯形状,同样,上述各端板的一侧面对应于上述各部位,形成为具有其高度在涡旋方向中心侧高、在外周端侧变低的多个部位的阶梯形状,其特征在于,连接上述各端板的一侧面中的相邻的上述部位彼此的连接壁面与上述端板的一部分一起从端板本体分离,在相邻的上述壁体间可向上述涡旋方向移动,由设在与上述端板本体之间的赋势装置将分离的上述端板的一部分向上述涡旋方向外方赋势。
11.如权利要求1所述的涡旋压缩机,其特征在于,在上述端板本体或被分离的上述端板的一部分的任何一方上沿上述端板的一部分的上述涡旋方向设有导引槽,在另一方上,固定地设有轴体,该轴体动配合在上述导引槽中,在该导引槽内允许其向上述涡旋方向移动。
12.涡旋压缩机,具有固定涡旋和回转涡旋,该固定涡旋具有立设在端板的一侧面上的涡旋状的壁体并固定在定位置上,该回转涡旋具有立设在端板的侧面上涡旋状的壁体,并且通过使上述各壁体彼此啮合而被阻止自转的同时可以进行公转回转运动地被支承着,上述各壁体的上缘做成为被分割为多个部位且该部位的高度在涡旋方向的中心侧低、在外周端侧高的阶梯形状,同样,上述各端板的一侧面对应于上述各部位,形成具有其高度在涡旋方向中心侧高、在外周端侧变低的多个部位的阶梯形状,其特征在于,在上述固定涡旋和上述回转涡旋的一方或双方上设有密封构件和导入路,该密封构件沿上述各壁体的上缘中的设置在上述外周端侧的上述部位配设,上述导入路将由上述各端板的一侧面中的设置在上述中心侧的上述部位划分成的压缩室或与该压缩室连通的空间的内压导引到上述各壁体的上缘中的设置在上述外周端侧的上述部位和上述密封构件之间。
13.第十三涡旋压缩,具有固定涡旋和回转涡旋,该固定涡旋具有立设在端板的一侧面上的涡旋状的壁体并固定在定位置上,该回转涡旋具有立设在端板的侧面上涡旋状的壁体,并且使上述各壁体彼此啮合而被阻止自转的同时可以进行公转回转运动地被支承着,上述各壁体的上缘做成为被分割为多个部位且该部位的高度在涡旋方向的中心侧低、在外周端侧高的阶梯形状,同样,上述各端板的一侧面对应于上述各部位,形成为具有其高度在涡旋方向中心侧高、在外周端侧变低的多个部位的阶梯形状,其特征在于,在上述各壁体的上缘沿上述涡旋方向形成着槽,在该槽中嵌入与上述多个部位滑动设置的密封构件,上述槽到达连接上述各上缘中的相邻的上述部位彼此的连接缘,与从该连接缘向上述涡旋方向进一步掘进地形成的凹部连接,在该凹部中嵌入上述密封构件的端部。
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