TWI579463B - 無油螺旋式壓縮機 - Google Patents

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TWI579463B TW103145003A TW103145003A TWI579463B TW I579463 B TWI579463 B TW I579463B TW 103145003 A TW103145003 A TW 103145003A TW 103145003 A TW103145003 A TW 103145003A TW I579463 B TWI579463 B TW I579463B
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矢野宜男
宮武利幸
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神戶製鋼所股份有限公司
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Description

無油螺旋式壓縮機
本發明有關一種無油螺旋式壓縮機，詳言之，有關一種無油螺旋式壓縮機之軸封裝置。
按於無油螺旋式壓縮機中，由於油並未供給至轉子室內，較之給油式者，易於引起壓縮氣體之洩漏，而壓縮氣體之洩漏容易對壓縮機之性能造成影響。因此，為了防止壓縮氣體自轉子軸與外殼之間洩漏，業界乃使用軸封裝置(氣封)。
即使是無油螺旋式壓縮機，相對支持轉子軸之軸承、或是將來自驅動源之旋轉驅動力傳達至轉子軸之齒輪機構，均有潤滑油供給。卸載運轉時，轉子室成為負壓之情況下，供給至軸承等之潤滑油有可能會流入轉子室內。因此，為了防止供給至軸承等之潤滑油流入轉子室內，乃使用軸封裝置(油封)。
備有上述般之軸封裝置(氣封及油封)的無油式壓縮機，例如揭示於專利文獻1中。
[先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本實開昭61-144289號公報
專利文獻1中所揭示之無油螺旋式壓縮機中，軸封裝置包含：包括密封環與間隔件之第1軸封裝置、以及內面具有曲徑之第2軸封裝置此等非為一體之部件。由於第1軸封裝置及第2軸封裝置在構成上係以分開之狀態安裝，因此安裝之步驟數増加，而有安裝性不佳之問題。又，第1軸封裝置及第2軸封裝置係以其等之軸正交方向之側端面彼此接觸，因此在轉子軸撓曲時，接觸之側端面彼此之間會形成間隙，以致還有壓縮氣體易於自該間隙洩漏之問題。
是以，本發明之待解決技術課題為提供一種軸封裝置之安裝性良好，且可減少壓縮氣體自軸封裝置洩漏之無油螺旋式壓縮機。
為了解決上述技術課題，根據本發明，提供一種以下之無油螺旋式壓縮機。
具體言之，本發明之無油螺旋式壓縮機，其 彼此嚙合之雄雌一對螺旋轉子係收容於壓縮機的外殼之轉子室內，上述螺旋轉子係經由轉子軸而由軸承所支持；且此壓縮機具有配設於形成於上述轉子室與上述軸承之間的上述外殼之軸封空間內而將上述轉子軸密封之軸封裝置；其特徵為：上述軸封裝置具備：配置於上述軸承側之油封、配置於上述轉子室側之填密盒、及用以密封氣體之氣封；上述氣封係收容於由上述填密盒之上述軸承側的端部與上述油封之上述轉子室側的端部藉由緊密配合而嵌合固定形成之氣封收容空間中。
根據上述構成，構成軸封裝置之填密盒與油封係藉由緊密配合而嵌合固定成一體化。由於氣封係收容於因該一體化所形成之氣封收容空間內，因此軸封裝置之安裝性良好，且源自緊密配合之間隙非常之小，因此可減少出自嵌合固定部分之壓縮氣體的洩漏。
又，於本說明書中之「源自緊密配合之嵌合固定」，除意指較之嵌合凹端部之尺寸將嵌合凸端部之尺寸於徑向加大而賦予過盈量之緊密配合(JIS B 0401)之外，還包含賦予微小之過盈量而較容易分解之過渡配合(JIS B 0401)的廣泛性概念。
1‧‧‧無油螺旋式壓縮機
10、20‧‧‧軸封空間
12‧‧‧外殼本體(外殼)
12a、49a、69a‧‧‧支持面
13‧‧‧噴出側外殼(外殼)
14‧‧‧吸入側外殼(外殼)
15‧‧‧轉子室
16‧‧‧螺旋轉子
17‧‧‧吸入口
18‧‧‧噴出口
19‧‧‧滾珠軸承
21‧‧‧轉子軸
21a‧‧‧回油溝
22‧‧‧噴出側軸承
24、25‧‧‧第1大氣開放通路
24a‧‧‧第1大氣連通孔
26‧‧‧第2大氣開放通路
26a‧‧‧第2大氣連通孔
30‧‧‧噴出側軸封裝置(油封)
31‧‧‧油封
31a‧‧‧油封大氣連通孔
32‧‧‧曲徑(油封部)
33、41a‧‧‧嵌合凸端部
34、45、65‧‧‧凹部
35、46、66‧‧‧O型環
36‧‧‧端部
37、47、49b、57、67、69b‧‧‧密封面
40‧‧‧噴出側軸封裝置(氣封部)
40A‧‧‧第1氣封
40B‧‧‧第3氣封
41、61‧‧‧填密盒
42、52、62‧‧‧密封環
43、53、63‧‧‧彈性體
44、64‧‧‧嵌合凹端部
45a‧‧‧填密盒大氣連通孔
48、58、68‧‧‧氣封收容空間
49、69‧‧‧突出部
51‧‧‧第2氣封
第1圖係與本發明有關之無油螺旋式壓縮機的本體之縱剖視圖。
第2圖係表示本發明第1實施方式之部分剖視圖。
第3圖係表示本發明第2實施方式之部分剖視圖。
第4圖係表示本發明第3實施方式之部分剖視圖。
第5圖係表示本發明第4實施方式之部分剖視圖。
第6圖係表示本發明第5實施方式之部分剖視圖。
第7圖係表示本發明第6實施方式之部分剖視圖。
首先，兹就本發明之一個實施方式之無油螺旋式壓縮機1，佐以第1圖詳細說明之。
無油螺旋式壓縮機1具有由外殼本體12、噴出側外殼13、及吸入側外殼14所構成之外殼，其係供利用外殼之轉子室15內收容之雄雌咬合之一對螺旋轉子16而將對象氣體壓縮。
外殼本體12具備：對於轉子室15供給作為壓縮對象之氣體之吸入口17、及將轉子室15內藉由螺旋轉子16壓縮之壓縮氣體予以排出之噴出口18。外殼本體12之噴出側及吸入側，分別安裝有噴出側外殼13及吸入側外殼14。螺旋轉子16之噴出側端部及吸入側端部處設有轉子軸21。噴出側之轉子軸21的端部及吸入側之轉子軸21的端部，分別分開安裝有驅動齒輪28及正時齒輪 27。圖未示之馬達之旋轉驅動力，係經由驅動齒輪28而傳達至一方之螺旋轉子16，傳達至一方之螺旋轉子16之旋轉驅動力，係經由正時齒輪27而傳達至另一方之螺旋轉子16。藉由一對螺旋轉子16以非接觸狀態彼此嚙合旋轉，自吸入口17吸入之氣體在被壓縮至特定之壓力之後，係自噴出口18被噴出。
外殼本體12之噴出側形成有噴出側之軸封空間10，供安裝將噴出側之轉子軸21可旋轉地支持之軸承即滾珠軸承(二列之角接觸滾珠軸承)19及噴出側軸承(滾柱軸承)22、以及將噴出側之轉子軸21予以軸封之軸封裝置即噴出側軸封裝置30、40。吸入側外殼14中形成有吸入側之軸封空間20，供安裝將吸入側之轉子軸21可旋轉地支持之吸入側軸承(滾柱軸承)23、以及將吸入側之轉子軸21軸封之軸封裝置即吸入側軸封裝置50、60。
外殼本體12上設有將外殼本體12之外側(大氣側)與噴出側之軸封空間10連通之第1大氣連通孔24a。吸入側外殼14上也設有將吸入側外殼14之外側(大氣側)與吸入側之軸封空間20連通之第1大氣開放連通孔25a。又，對於前述軸承19、22、23或正時齒輪27供給潤滑油之油供給孔26，係設於外殼本體12上。
噴出側及吸入側之軸封空間10、20各者上配設之噴出側軸封裝置30、40及吸入側軸封裝置50、60，就轉子室15係以實質上軸向對稱之方式構成。因此，以 下，參照圖面僅說明噴出側軸封裝置30、40。
第2圖係表示第1實施方式之噴出側軸封裝置30、40之部分剖視圖。
於噴出側之軸封空間10中，自噴出側軸承22側朝向轉子室15側依序配設有噴出側軸承22、相對油將轉子軸21密封之噴出側軸封裝置30、以及相對壓縮氣體將轉子軸21密封之噴出側軸封裝置40。***噴出側之軸封空間10的噴出側軸承22之與轉子室15相反側之端部，係由擋止具29規制。又，噴出側軸封裝置30、40，係由後述之嵌合構造連結而構成一體化之軸封裝置。
噴出側軸封裝置30，係配置於噴出側軸承22之側，例如，於其內面作為油封部乃為形成有曲徑32之非接觸油封31。又，有關曲徑32之圖示省略。油封31具有如曲徑32般之經施以溝加工之內面，因此係由易切削之金屬材料形成。油封31之轉子室15側的端部36上，形成有朝轉子室15側突出之具有圓筒狀外周面之嵌合凸端部33。如後所述，嵌合凸端部33係以嵌合於填密盒41之嵌合凹端部44之方式構成。油封31之端部36之轉子室15側的側面上，形成有相對轉子軸21垂直延伸之密封面37。較佳的是，油封31之端部36之轉子軸21側，形成有圓筒狀之空間，此一圓筒狀之空間之轉子室15側的側面上形成有密封面37。藉由將後述之氣封收容空間48之一部分設置於油封31側，可縮短軸封裝置之長度，因此密封面37期望能形成在油封31之圓筒狀空間中 之轉子室15側的側面上。
噴出側軸封裝置40為較噴出側軸封裝置30更配置於轉子室15側之第1氣封40A，第1氣封40A係由填密盒41、密封環42、及彈性體43所構成。彈性體43係為波形彈簧、波形墊圈或壓縮螺旋彈簧此類於使用時產生將密封環42壓附於密封面27而予支持之彈性力的金屬製部件。特別是將薄鋼板加工成環狀且為波狀而成之波形彈簧或是波形墊圈，可使高度(厚度)減小，且可減小設置空間，此點令人滿意。填密盒41係由例如不鏽鋼般之硬質材料形成。較好的是，填密盒41係由較油封31為硬質之材料形成。填密盒41之噴出側軸承22側的端部上，形成有具有圓筒狀內周面之嵌合凹端部44，其係以嵌合於油封31之具有圓筒狀外周面之嵌合凸端部33的方式構成。因此，油封31及第1氣封40A，係由嵌合凸端部33及嵌合凹端部44所形成之嵌合構造而連結，使得噴出側軸封裝置30、40一體化。
第2圖所示之嵌合構造中，由相對上軟質材料所構成之嵌合凸端部33的嵌合接觸面(圓筒狀之外周面)係朝向徑向外側，由相對上硬質材料所構成之嵌合凹端部44的嵌合接觸面(圓筒狀之內周面)係朝向徑向內側。因此，於利用嵌合之安裝過程中，即使軟質之油封31被硬質之填密盒41削到之情況下，也可防止第1氣封40A內有異物(切屑)混入。
相對於此，若是油封31具有嵌合凹端部且填 密盒41具有嵌合凸端部般之與上述嵌合構造相反之情況下，相對填密盒41之油封31的嵌合接觸面(圓筒狀之內周面)之位置係成為朝向徑向內側。此外，於嵌合過程中若是相對軟質之油封31遭相對硬質之填密盒41削到之情況下，第1氣封40A內有異物混入之虞。又，出於加工性或防止異物混入之觀點，第2圖所示之嵌合構造雖然較佳，但也可採行與第2圖之嵌合構造相反之嵌合構造。又，油封31及填密盒41也可為由相同材質(例如不鏽鋼)形成之構成。
嵌合凹端部44及嵌合凸端部33所構成之嵌合構造，較之嵌合凹端部44之圓筒狀內周面之尺寸(內徑)，除可為使嵌合凸端部33之圓筒狀外周面之尺寸(外徑)較大而賦與過盈量並以壓入或熱壓配合或冷縮配合而強固地固定之緊密配合以外，也可為賦與微小之過盈量而較易分解之過渡配合。不管是任何一種，嵌合凹端部44與嵌合凸端部33間之間隙都非常之小而以實質上沒有的方式構成，因此可防止自該間隙之壓縮氣體的洩漏。
填密盒41之轉子室15側的端部上，形成有向徑向內側突出之突出部49。突出部49之噴出側軸承22側的側面上，形成有相對轉子軸21之軸線方向作垂直延伸之支持面49a。油封31之端部36與填密盒41之突出部49之間，形成有氣封收容空間48。換言之，藉由填密盒41之軸承側的端部(嵌合凹端部44)與油封31之轉子室15側的端部(嵌合凸端部33)嵌合固定，而形成面 對轉子軸21之外周面之圓筒狀氣封收容空間48。氣封收容空間48其軸線方向之兩端係由油封31之密封面37與填密盒41之支持面49a所區劃界定。密封環42及波形彈簧43係被夾持於密封面37與支持面49a之間。
密封環42在尺寸構成上，其內徑係較轉子軸21之外徑稍大，例如，可使用以與轉子軸21相同之材質(例如不鏽鋼)作為母材，而將母材之表面以摩擦係數小之皮膜被覆而成者。又，經軸向壓縮之波形彈簧43，一端係抵接於密封環42，另一端係抵接於支持面49a，藉由其彈性力而將密封環42按壓於密封面37。密封環42之密封面47係藉由波形彈簧43而壓接於端部36之密封面37。因此，密封環42於氣封收容空間48內，係藉由波形彈簧43之彈性力而朝油封31之端部36(密封面37)被按壓而且被彈性支持。
根據上述構成，密封環42可沿密封面37徑向移動。據此，即使假設因轉子軸21撓曲以致密封環42與轉子軸21間發生偏心，密封環42也仍會追隨轉子軸21於徑向移動。根據如此般之構成，可防止密封環42及轉子軸21之摩耗或破損，並防止密封環42與轉子軸21間之間隙變大而維持軸封性能。
噴出側軸封裝置40之密封環構造中，密接於油封31之密封面37之密封環42，係以相對轉子軸21之外周面具有微小之間隙的方式配置。根據該密封環構造，藉由使企圖通過密封環42與轉子軸21之微小間隙之壓縮 氣體產生壓力損失，可發揮抑制壓縮氣體之洩漏的軸封性能。
為了使一體化之噴出側軸封裝置30、40相對噴出側之軸封空間10容易地作固定脫離自如之安裝，外殼本體12(外殼)與噴出側軸封裝置30、40之間，設有較鬆動配合(JIS B 0401)為大之餘隙。若是設置餘隙則氣封性犠牲，因此油封31與外殼本體12(外殼)之間及填密盒41與外殼本體12(外殼)之間，分別配設有O型環35、46。當然，餘隙係在可發揮O型環35、46之密封機能之範圍內設定尺寸。較好的是，O型環35、46係分別在油封31之外周面沿周向形成之凹部(環狀溝)34、與在填密盒41之外周面沿周向形成之凹部(環狀溝)45分開配設。藉由油封30之O型環35與填密盒41之O型環46，可分別防止外殼本體12與噴出側軸封裝置30、40之間之壓縮氣體的洩漏等等之氣體的無用流動。
外殼本體12(外殼)上，較O型環46之配設位置更靠軸承22側，以貫通外殼之方式，至少形成有1個將軸封空間10與外殼之外側(大氣側)連通之第1大氣連通孔24a。油封30(噴出側之軸封裝置)上形成有複數個將其貫通之油封大氣連通孔31a。複數之油封大氣連通孔31a，係經由較其孔徑為寬之油封30的外周所設之環狀溝，與第1大氣連通孔24a連通。又，複數之油封大氣連通孔31a，係於油封30之內周側，形成為連通於將軸封空間10之氣封收容空間48與油封30上所設之曲 徑32(油封部)連接的位置。如此，藉由第1大氣連通孔24a與油封大氣連通孔31a與將其二者連接之環狀溝，乃構成第1大氣開放通路24。又，第1大氣連通孔24a之開口徑愈大，則第1大氣連通孔24a之形成或加工將愈是容易，而且可使壓損減小，因此可使油封大氣連通孔31a所位在的軸封空間10之壓力接近大氣壓。因此，O型環35與O型環46之間所形成之軸向空間中，宜將第1大氣連通孔24a之開口徑儘可能地形成為較大。
又，轉子軸21上，於成為曲徑32(油封部)之下游側(油封大氣連通孔31a側)之位置形成有回油溝21a。回油溝21a係朝轉子室15之側漸細狀縮徑。根據該回油溝21a，即使噴出側軸承22之潤滑油傳經轉子軸21漏出至回油溝21a，也可藉由離心力作用於該潤滑油而壓回至上游側。
藉由將外殼本體12之外側與對應於噴出側軸封裝置(油封)30之軸封空間10連通的第1大氣開放通路24，與噴出側軸封裝置(油封)30對應之軸封空間10將會開放於大氣。是以，在卸載運轉時，即使轉子室15內成為負壓而有將噴出側軸承22之油吸引於轉子室15內之力作用的情形，因開放於大氣之第1大氣開放通路24之介置，可防止噴出側軸承22之油被吸引至轉子室15內。
嵌合凹端部44與嵌合凸端部33之徑向間隙，較之密封環42與轉子軸21之間隙或填密盒41與外 殼本體12之餘隙非常之小，構成為實質上沒有的狀態。亦即，藉由緊密配合，嵌合凹端部44與嵌合凸端部33之間隙係構成為實質上不受轉子軸21撓曲之影響，因此可防止自該間隙之壓縮氣體的洩漏。又，填密盒41與外殼本體12間之餘隙係由O型環46密封，因此可防止自該間隙之壓縮氣體的洩漏。又，藉由填密盒41與油封30利用緊密配合而一體化，乃形成氣封收容空間48。藉此，油封31之密封面37、與朝向其被按壓的密封環42之密封面47之密接狀態可在不受轉子軸21撓曲之影響下適切地維持。因此，可大幅減少噴出側軸封裝置40整體之壓縮氣體的洩漏。
其次，兹就本發明之第2實施方式，參照第3圖詳細說明之。又，於第2實施方式中，針對與上述第1實施方式之構成要件具有相同機能之構成要件僅標示以相同符號，並省略其重複說明。
噴出側軸封裝置40除了第1實施方式所說明之第1氣封40A之外，又備有第2氣封51。第2氣封51相對第1氣封40A係配置於轉子室15側。第2氣封51並不具有與第1實施方式所說明之填密盒41相同之部件，而是如後所述在外殼本體12(外殼)內具備密封環52與彈性體53。彈性體53係為與第1實施方式所說明之彈性體43具有相同機能之同等級性部件。又，油封31與第1氣封40A係藉由第1實施方式所說明之嵌合構造連結一體化。另一方面，第2氣封51係在不受轉子軸21撓曲之影 響的外殼本體(外殼)12內具備密封環52與彈性體53，且設置於與噴出側軸封裝置40中最不易受到轉子軸21撓曲之影響的轉子室15最接近之位置。因此，利用第1氣封40A與第2氣封51之嵌合構造的一體化並無必要。
外殼本體12(外殼)之軸封空間10的轉子室15側之端部，配設有具有較氣封40A為小之內徑尺寸的圓筒狀空間。此一圓筒狀空間之轉子室15側形成的外殼本體12(外殼)之側面上，形成有相對轉子軸21之軸線方向垂直延伸之支持面12a。又，此一圓筒狀空間之噴出側軸承22側，配設有填密盒41之突出部49的密封面49b。換言之，氣封收容空間58其就軸線方向之兩端係由外殼本體12之支持面12a與填密盒41的突出部49之密封面49b所區劃界定。密封環52及波形彈簧53(彈性體)，係於密封面49b與支持面12a之間被夾持。
密封環52及波形彈簧53(彈性體)，例如係使用與第1實施方式所說明之密封環42及波形彈簧43(彈性體)相同者，藉由零件之共通化可謀求低成本化。密封環52係於氣封收容空間58內藉由波形彈簧53之彈性力而朝向填密盒41之突出部49(密封面49)被按壓且被彈性支持。
密封環52係沿密封面49b可徑向移動，即使是轉子軸21撓曲時，密封環52亦可追隨轉子軸21於徑向移動。因此，藉由除第1實施方式所說明之第1氣封40A之外又具備第2氣封51，可提昇噴出側軸封裝置40 之軸封性能。
針對本發明之第3實施方式，參照第4圖詳細說明之。又，於此第3實施方式中，針對與上述第2實施方式之構成要件具有相同機能之構成要件僅標示以相同符號，並省略其重複說明。
噴出側軸封裝置40除了第1氣封40A及第2氣封51之外，又具有第3氣封40B。第3氣封40B係於噴出側之軸封空間10之軸向，配設成夾於第1氣封40A與第2氣封51之間。第3氣封40B與第1實施方式所說明之第1氣封40A由相同之部件所構成，具有填密盒61與密封環62與彈性體63。密封環62及彈性體63，例如係使用與密封環42及彈性體43相同者，可藉由零件之共通化而謀求低成本化。
填密盒61之轉子室15側的端部上，形成有於徑向內側突出之突出部69。突出部69之噴出側軸承22側之側面上，形成有相對轉子軸21之軸線方向垂直延伸之支持面69a。填密盒41之突出部49與填密盒61之突出部69之間，形成有氣封收容空間68。換言之，藉由填密盒61之軸承側端部(嵌合凹端部64)與填密盒41之轉子室15側端部(嵌合凸端部41a)嵌合固定，乃形成面向轉子軸21之外周面的圓筒狀氣封收容空間68。氣封收容空間68其就軸線方向之兩端，係由填密盒61的突出部69之支持面69a與填密盒41的突出部49之密封面49b所區劃界定。密封環62及波形彈簧63(彈性體)係 夾持於密封面49b與填密盒61之支持面69a之間。
密封環62係於氣封收容空間68內，藉由波形彈簧63之彈性力而朝填密盒61之突出部49(密封面49b)被按壓而且被彈性支持，因此密封環62沿密封面49b可徑向移動。
填密盒61之轉子室15側之側面上，形成有相對轉子軸21之軸線方向垂直延伸之密封面69b。氣封收容空間58其就軸線方向之兩端，係由填密盒61的突出部69之密封面69b與外殼本體12(外殼)之支持面12a所區劃界定。
密封環52之密封面57係藉由波形彈簧53而被填密盒61的突出部69之密封面69b所按壓，因此密封面57與密封面69b之間被密封。
第3氣封40B與第1氣封40A係藉由與第1實施方式所說明者相同之嵌合構造連結一體化。亦即，第1氣封40A之填密盒41中之轉子室15側之端部上，形成有朝轉子室15側突出之嵌合凸端部41a。另一方面，填密盒61之噴出側軸承22側之端部上，形成有嵌合凹端部64，其係以嵌合於填密盒41之嵌合凸端部41a的方式構成。例如，第3氣封40B之填密盒61係由與第1氣封40A之填密盒41相同之材質(例如不鏽鋼)構成。嵌合凸端部41a與嵌合凹端部64之嵌合構造，係採緊密配合或是賦與微小之過盈量而較易分解之過渡配合。
根據該嵌合構造，嵌合凸端部41a與嵌合凹 端部64之間隙非常之小而構成為實質上沒有的狀況，因此可防止自該間隙之壓縮氣體的洩漏。第4圖所示之嵌合構造也是，嵌合凸端部41a之嵌合接觸面係朝向徑向外側，嵌合凹端部64之嵌合接觸面係朝向徑向內側，因此可防止嵌合過程中異物混入第3氣封40B內部。
第4圖所示之第3實施方式中，油封31與第1氣封40A與第3氣封40B，係藉由上述嵌合構造而連結一體化，因此對於噴出側之軸封空間10的軸封裝置30、40之安裝性良好。
密封環62係沿密封面49b可徑向移動，因此即使是轉子軸21撓曲之情況，密封環62也會追隨轉子軸21於徑向移動。藉此，填密盒41之密封面49b與朝其被按壓的密封環62之密封面67之密接狀態，可在不受轉子軸21撓曲之影響下適切維持。因此，藉由除第1氣封40A及第2氣封51外又具備第3氣封40B，可使噴出側軸封裝置40之軸封性能進一步提昇。此外，即使轉子軸21撓曲，也可維持噴出側軸封裝置40之軸封性能。
與第3實施方式相同，外殼本體12(外殼)與噴出側軸封裝置40之間，設有較鬆動配合(JIS B 0401)為大之餘隙。又，填密盒61與外殼本體12(外殼)之間，配設有O型環66。餘隙係在可發揮O型環66之密封機能的範圍內，經設定尺寸。O型環66係配設於在填密盒61之外周面沿周向形成之凹部(環狀溝)65內。藉由填密盒41、61之O型環46、66，外殼本體12 與噴出側軸封裝置40間之壓縮氣體之洩漏等等的氣體之無用流動可獲防止。
針對本發明之第4實施方式，參照第5圖詳細說明之。又，於此第4實施方式中，針對與上述第3實施方式之構成要件具有相同機能之構成要件僅標示以相同符號，並省略其重複說明。
第5圖所示之噴出側軸封裝置40，在第1氣封40A與第3氣封40B並未由嵌合構造一體化此點，與第3實施方式不同。
第1氣封40A與第3氣封40B之間，因不具有嵌合構造，因此填密盒41之轉子室15側的端部與填密盒61之噴出側軸承22側的端部相接之部分，均成平坦之形狀。
第4實施方式之噴出側軸封裝置40，並不具備使用由來自上述嵌合凸端部41a及嵌合凹端部64之嵌合構造之密封。然而，第4實施方式之噴出側軸封裝置40，係在上述第2實施方式之噴出側軸封裝置40進而附加第3氣封40B。因此，第4實施方式之噴出側軸封裝置40，具有為上述第2實施方式同等級以上且為上述第3實施方式同等級以下之軸封性能。
針對本發明之第5實施方式，參照第6圖詳細說明之。又，於此第5實施方式中，針對與上述第3實施方式之構成要件具有相同機能之構成要件僅標示以相同符號，並省略其重複說明。
第6圖所示之噴出側軸封裝置40，與上述第3實施方式比較下，第1氣封40A之填密盒41具有填密盒大氣連通孔45a，且外殼本體12具有第2大氣連通孔26a。
外殼本體12(外殼)上，較O型環66配設位置更為偏第1大氣開放通路24側，以貫通外殼本體12(外殼)之方式，至少形成有1個連通軸封空間10與外殼本體12(外殼)外側(大氣側)之第2大氣連通孔26a。填密盒41上，形成有複數個將其貫通之填密盒大氣連通孔45a。複數之填密盒大氣連通孔45a係經由較其孔徑為寬之設於填密盒41外周之環狀溝，與第2大氣連通孔26a連通。又，複數之填密盒大氣連通孔45a，係於填密盒41之內周側，形成為與連接於軸封空間10之氣封收容空間48連通。如是，藉由第2大氣連通孔26a與填密盒大氣連通孔45a與將其兩者連接之環狀溝，構成第2大氣開放通路26。
除噴出側軸封裝置30具備將對應於噴出側軸封裝置(油封)30之軸封空間10與外殼本體12(外殼)之外側連通的第1大氣開放通路24以外，噴出側軸封裝置40又具備將對應於噴出側軸封裝置(氣封)40之軸封空間10(氣封收容空間48)與外殼本體12(外殼)之外側連通的第2大氣開放通路26。藉此，對應於噴出側軸封裝置(油封)30之軸封空間10、與對應於噴出側軸封裝置(氣封)40之軸封空間10，分別開放於大氣。因 此，在長時間卸載運轉時，即使轉子室15內成為負壓而使噴出側軸承22之油到達第1大氣連通孔24a，藉由與第1大氣開放通路24大致同壓地開放於大氣之第2大氣連通孔26a與密封環42之介置，可防止油被吸引至轉子室15內。
針對本發明之第6實施方式，參照第7圖詳細說明之。又，於此第6實施方式中，針對與上述第3實施方式之構成要件具有相同機能之構成要件僅標示以相同符號，並省略其重複說明。
第7圖所示之噴出側軸封裝置40，與上述第3實施方式比較下，第2氣封51被省略，而係由第1氣封40A與第3氣封40B所構成。
第6實施方式之噴出側軸封裝置40，藉由具備第1氣封40A與第3氣封40B，而具有為上述第2實施方式同等級以上且為上述第3實施方式同等級以下之軸封性能。噴出側之軸封空間10中，無須配設第2氣封51之空間且無須實施該空間之加工。除此之外，由嵌合構造連結暨一體化之油封31與第1氣封40A與第3氣封40B係安裝於噴出側之軸封空間10，因此軸封裝置30、40之安裝性更為良好。
又，上述各實施方式，係就無油螺旋式壓縮機1之噴出側軸封裝置30、40所為之說明，而就吸入側軸封裝置50、60亦可適用。軸封裝置之氣封構造不限定於上述實施方式，也可將氣封之個數適度變更。作為氣 封，代替密封環42、52、62，亦可使用曲徑密封等之公知之密封部件。作為噴出側軸封裝置30之油封31，例示的是所謂之曲徑密封，但也可使用螺旋黏性密封等之公知之密封部件。
又，上述各實施方式中，油封31及各填密盒41、61，分別係由單一部件所構成，但只要是在組裝時能成為一體狀態者，也可分別由在軸向分割之2個以上之部件構成。又，非接觸油封31，其曲徑密封或螺旋黏性密封之油封部32，亦可由與將其保持之本體部不同之其他部件構成。另，轉子軸21之表面，也可為母材自身者，也可為在母材表面設置各種皮膜等，且也可為由轉子軸21之外周面側所固定之套筒來形成。
由以上說明可清楚得知，本發明無油螺旋式壓縮機1中，其彼此嚙合之雄雌一對螺旋轉子16係收容於壓縮機1的外殼12之轉子室15內，螺旋轉子16係經由轉子軸21而由軸承22、23所支持，且具有配設於轉子室15與軸承22之間所形成的外殼12之軸封空間10內而將轉子軸21密封之軸封裝置30、40；軸封裝置30、40具備：配置於軸承22側之油封31、配置於轉子室15側之填密盒41、及用以密封氣體之氣封42；氣封42係收容於由填密盒41之軸承22側的端部44與油封31之轉子室15側的端部33藉由緊密配合而嵌合固定形成之氣封收容空間48中。
根據上述構成，將分別構成軸封裝置30、40 之填密盒41及油封31藉由緊密配合而嵌合固定一體化，因此軸封裝置30、40之安裝性良好，且由來於緊密配合之間隙非常之小，因此可減少自嵌合固定部分之壓縮氣體的洩漏。
本發明除上述特徵之外，可具有如下之特徵。
具體而言，上述油封係由較上述填密盒為軟質之材料所形成，上述油封之上述端部為嵌合凸端部，上述填密盒之上述端部為嵌合凹端部。根據該構成，需要複雑之加工的油封之加工性良好，且由軟質材料所形成之油封之嵌合凸端部之嵌合接觸面朝向徑向外側，因此在嵌合過程中即使產生油封之切屑，也可防止該切屑混入氣封收容空間內。
上述氣封具備：設於上述轉子軸之軸心周圍之密封環、及將上述密封環以彈性力支持之彈性體。根據該構成，即使轉子軸撓曲以致氣封與轉子軸之間產生偏心，密封環也仍會追隨轉子軸在徑向移動，因此可防止密封環與轉子軸之間隙變大而可維持軸封性能。
上述軸封裝置具備：配設於上述填密盒之外周面所形成的溝中之填密盒側的O型環。根據該構成，起因於填密盒與外殼本體間之餘隙的壓縮氣體之洩漏可獲防止。
無油螺旋式壓縮機可具備：第1大氣連通孔，其係以貫通上述外殼之方式形成，且於較之上述填密 盒側O型環之配設位置更偏靠上述軸承側，將上述軸封空間與上述外殼之外側連通；及油封大氣連通孔，其係以將上述軸封裝置貫通之方式形成，連通於上述第1大氣連通孔，且連通於上述軸封空間中之上述氣封收容空間與上述油封中所設之油封部的連接位置。根據該構成，在卸載運轉時，藉由第1大氣開放通路，對應於噴出側軸封裝置(油封)之軸封空間係開放於大氣，因此即使轉子室內成為負壓而有將噴出側軸承之油吸引至轉子室內之力作用之情形，也可防止出自噴出側軸承之油被吸引至轉子室內。
無油螺旋式壓縮機也可進而具備：第2大氣連通孔，其係以貫通上述外殼之方式形成，且於較之上述填密盒側O型環之配設位置更偏靠上述軸承側，將上述軸封空間與上述外殼之外側連通；及填密盒大氣連通孔，其係以貫通上述填密盒之方式形成，與上述第2大氣連通孔連通且連通於上述氣封收容空間。根據該構成，對應於噴出側軸封裝置(油封)之軸封空間、與對應於噴出側軸封裝置(氣封)之軸封空間係分別開放於大氣，因此在長時間之卸載運轉時，即便是轉子室內成為負壓以致出自噴出側軸承之油到達第1大氣連通孔，藉由與第1大氣開放通路大致同壓且開放於大氣之第2大氣連通孔與密封環之介置，可防止噴出側軸承之油被吸引至轉子室內。
上述軸封裝置具備油封側O型環，該油封側O型環係配設於較之上述油封大氣連通孔更偏靠軸承側之上述油封的外周面上所形成之溝中。根據該構成，起因於 油封與外殼之間的餘隙之油之洩漏可獲防止。
上述軸封裝置具備額外之氣封，該額外之氣封較之上述氣封收容空間中所收容之上述氣封更進一步偏靠上述轉子室側。根據該構成，藉由備有更多之氣封，可進一步減少壓縮氣體之洩漏。
10‧‧‧軸封空間
12‧‧‧外殼本體(外殼)
15‧‧‧轉子室
16‧‧‧螺旋轉子
21‧‧‧轉子軸
21a‧‧‧回油溝
22‧‧‧噴出側軸承
24‧‧‧第1大氣開放通路
24a‧‧‧第1大氣連通孔
29‧‧‧擋止具
30‧‧‧噴出側軸封裝置(油封)
31‧‧‧油封
31a‧‧‧油封大氣連通孔
32‧‧‧曲徑(油封部)
33‧‧‧嵌合凸端部
34、45‧‧‧凹部
35、46‧‧‧O型環
36‧‧‧端部
37、47‧‧‧密封面
40‧‧‧噴出側軸封裝置(氣封部)
40A‧‧‧第1氣封
41‧‧‧填密盒
42‧‧‧密封環
43‧‧‧彈性體
44‧‧‧嵌合凹端部
48‧‧‧氣封收容空間
49‧‧‧突出部
49a‧‧‧支持面

Claims (8)

  1. 一種無油螺旋式壓縮機，其彼此嚙合之雄雌一對螺旋轉子係收容於壓縮機的外殼之轉子室內，上述螺旋轉子係經由轉子軸而由軸承所支持；且此壓縮機具有配設於形成於上述轉子室與上述軸承之間的上述外殼之軸封空間內而將上述轉子軸密封之軸封裝置；其特徵為：上述軸封裝置具備：配置於上述軸承側之油封、配置於上述轉子室側之填密盒、及用以密封氣體之密封部件；上述密封部件係收容於由上述填密盒之上述軸承側的端部與上述油封之上述轉子室側的端部藉由緊密配合而嵌合固定形成之氣封收容空間中。
  2. 如申請專利範圍第1項之無油螺旋式壓縮機，其中上述油封係由較上述填密盒為軟質之材料所形成，上述油封之上述端部為嵌合凸端部，上述填密盒之上述端部為嵌合凹端部。
  3. 如申請專利範圍第1項之無油螺旋式壓縮機，其中上述密封部件，係在上述氣封收容空間內藉由彈性體的彈性力支撐地設於上述轉子軸之軸心周圍之密封環。
  4. 如申請專利範圍第1項之無油螺旋式壓縮機，其中上述軸封裝置具備：配設於上述填密盒之外周面所形成的溝中之填密盒側的O型環。
  5. 如申請專利範圍第4項之無油螺旋式壓縮機，其 中具備：第1大氣連通孔，其係以貫通上述外殼之方式形成，且於較之上述填密盒側O型環之配設位置更偏靠上述軸承側，將上述軸封空間與上述外殼之外側連通；及油封大氣連通孔，其係以貫通上述軸封裝置之方式形成，連通於上述第1大氣連通孔，且連通於上述軸封空間中之上述氣封收容空間與上述油封中所設之油封部的連接位置。
  6. 如申請專利範圍第5項之無油螺旋式壓縮機，其中具備：第2大氣連通孔，其係以貫通上述外殼之方式形成，且於較之上述填密盒側O型環之配設位置更偏靠上述軸承側，將上述軸封空間與上述外殼之外側連通；及填密盒大氣連通孔，其係以貫通上述填密盒之方式形成，與上述第2大氣連通孔連通且與上述氣封收容空間連通。
  7. 如申請專利範圍第5項之無油螺旋式壓縮機，其中上述軸封裝置具備油封側O型環，上述油封側O型環係配設於較之上述油封大氣連通孔更偏靠軸承側之上述油封的外周面上所形成之溝中。
  8. 如申請專利範圍第1項之無油螺旋式壓縮機，其中上述軸封裝置具備額外之密封部件，上述額外之氣封較之上述氣封收容空間中所收容之上述密封部件更進一步偏靠上述轉子室側。
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