密封结构和压缩机

申请号 CN200880118392.4 申请日 2008-11-07 公开(公告)号 CN101878368B 公开(公告)日 2013-06-05
申请人 大金工业株式会社; 发明人 汤浅健一; 上石田弘毅; 金山武弘;
摘要 本 发明 提供一种密封结构和 压缩机 ,该密封结构是后端头部(38)和后消音器(39)的密封结构,该后端头部(38)具有喷出被压缩的 致冷 剂的喷出口,该后消音器(39)配置为在其与后端头部(38)之间形成消音空间(A2),其中,后端头部(38)包括:具有轴所插入的 轴承 孔(38a)的主体部(38b);以包围轴承孔(38a)的方式从主体部(38b)突出的环状的突起部(38c);和以包围突起部(38c)的方式从主体部(38b)突出的环状的 侧壁 (38d)。后消音器(39)具有轴所插入的开口(39b),并且以开口(39b)的周边部(39c)与突起部(38c)的前端面 接触 的方式与侧壁(38d)的前端面连结,突起部(38c)的前端面(38g)具有遍及整周相对包含侧壁(38d)的前端面(38h)的面配置在主体部(38b)的相反侧的部分。
权利要求

1.一种密封结构,其是由头部件和消音部件组成的密封结构,该头部件具有喷出被压缩的致冷剂的喷出口,该消音部件配置为在其与所述头部件之间形成消音空间,该密封结构的特征在于:
所述头部件包括:
具有轴部件所插入的轴承孔的主体部;
以包围所述轴承孔的方式从所述主体部突出的环状的突起部;和
以包围所述突起部的方式从所述主体部突出的环状的侧壁
所述消音部件具有所述轴部件所插入的开口,并且以所述开口的周边部与所述突起部的前端面接触的方式与所述侧壁的前端面连结,
所述突起部的前端面具有遍及整周地相对包含所述侧壁的前端面的面配置在所述主体部的相反侧的部分。
2.如权利要求1所述的密封结构,其特征在于:
所述突起部的前端面的整个面,遍及整周地相对包含所述侧壁的前端面的面配置在所述主体部的相反侧。
3.如权利要求1或2所述的密封结构,其特征在于:
所述突起部的前端面形成为朝向径方向内侧变高的锥形状。
4.如权利要求1或2所述的密封结构,其特征在于:
在与所述头部件连结之前的所述消音部件的连结面,所述开口的周边部形成为相对与所述侧壁的前端面抵接的部分凸起的形状。
5.如权利要求1或2所述的密封结构,其特征在于:
所述消音部件由类材料形成,
所述头部件具有贯通所述侧壁的多个连结孔,并且
2
所述突起部和所述侧壁构成为由下述关系式所表示的值P为0.02mm 以下,
3 2
关系式:P=(t×L1)/(α×a)
其中,t:消音部件的板厚,单位为mm
L1:头部件的突起部与侧壁的台阶差,单位为mm
a:头部件的轴中心,与侧壁的连结孔的内周部中最接近所述头部件的轴中心的部分的距离,其单位为mm
b:头部件的轴中心与突起部的外周部的距离,其单位为mm
α:内外径比b/a的挠曲系数。
6.一种密封结构,其是由头部件和消音部件组成的密封结构,该头部件具有喷出被压缩的致冷剂的喷出口,该消音部件配置为在其与所述头部件之间形成消音空间,该密封结构的特征在于:
所述头部件包括:
具有轴部件所插入的轴承孔的主体部;
以包围所述轴承孔的方式从所述主体部突出的环状的突起部;和
以包围所述突起部的方式从所述主体部突出的环状的侧壁,
所述消音部件具有所述轴部件所插入的开口,并且以所述开口的周边部与所述突起部的前端面接触的方式与所述侧壁的前端面连结,
在与所述头部件连结之前的所述消音部件的连结面,所述周边部形成为相对与所述侧壁的前端面抵接的部分凸起的形状。
7.如权利要求6所述的密封结构,其特征在于:
所述周边部形成为朝向径方向内侧变高的锥形状。
8.如权利要求6或7所述的密封结构,其特征在于:
所述突起部的前端面和所述侧壁的前端面配置在同一面上。
9.如权利要求6或7所述的密封结构,其特征在于:
所述突起部的前端面具有遍及整周地相对包含所述侧壁的前端面的面配置在所述主体部的相反侧的部分。
10.如权利要求9所述的密封结构,其特征在于:
所述突起部的前端面的整个面遍及整周地相对包含所述侧壁的前端面的面配置在所述主体部的相反侧。
11.如权利要求6或7所述的密封结构,其特征在于:
所述消音部件由铁类材料形成,
所述头部件具有贯通所述侧壁的多个连结孔,并且
2
所述突起部和所述侧壁构成为由下述关系式所表示的值P为0.02mm 以下,
3 2
关系式:P=(t×L2)/(α×a)
其中,t:消音部件的板厚,单位为mm
L2:消音部件的周边部与抵接于头部件的侧壁的前端面的部分的台阶差,单位为mma:头部件的轴中心,与侧壁的连结孔的内周部中最接近所述头部件的轴中心的部分的距离,其单位为mm
b:头部件的轴中心与突起部的外周部的距离,其单位为mm
α:内外径比b/a的挠曲系数。
12.如权利要求4所述的密封结构,其特征在于:
所述消音部件由铁类材料形成,
所述头部件具有贯通所述侧壁的多个连结孔,并且
2
所述突起部和所述侧壁构成为由下述关系式所表示的值P为0.02mm 以下,
3
关系式:P=(t×(L1+L2))/(α×a2)
其中,t:消音部件的板厚,单位为mm
L1:头部件的突起部与侧壁的台阶差,其单位为mm
L2:消音部件的周边部与抵接于头部件的侧壁的前端面的部分的台阶差,单位为mma:头部件的轴中心,与侧壁的连结孔的内周部中最接近所述头部件的轴中心的部分的距离,其单位为mm
b:头部件的轴中心与突起部的外周部的距离,其单位为mm
α:内外径比b/a的挠曲系数。
13.如权利要求9所述的密封结构,其特征在于:
所述消音部件由铁类材料形成,
所述头部件具有贯通所述侧壁的多个连结孔,并且
2
所述突起部和所述侧壁构成为由下述关系式所表示的值P为0.02mm 以下,
3
关系式:P=(t×(L1+L2))/(α×a2)
其中,t:消音部件的板厚,单位为mm
L1:头部件的突起部与侧壁的台阶差,其单位为mm
L2:消音部件的周边部与抵接于头部件的侧壁的前端面的部分的台阶差,单位为mma:头部件的轴中心,与侧壁的连结孔的内周部中最接近所述头部件的轴中心的部分的距离,其单位为mm
b:头部件的轴中心与突起部的外周部的距离,其单位为mm
α:内外径比b/a的挠曲系数。
14.如权利要求1、2、6、7中任一项所述的密封结构,其特征在于:
所述头部件具有,在所述突起部的内侧以包围所述轴承孔的方式从所述突起部突出的环状的轴承部。
15.如权利要求1、2、6、7中任一项所述的密封结构,其特征在于:
所述头部件通过烧结成形。
16.一种压缩机,其特征在于:
具有权利要求1~15中任一项所述的密封结构。

说明书全文

密封结构和压缩机

技术领域

[0001] 本发明涉及一种头部件和消音(muffler)部件的密封结构和具有该密封结构的压缩机,其中,该头部件具有喷出被压缩的致冷剂的喷出口,该消音部件配置为在与该头部件之间形成消音空间。

背景技术

[0002] 一般的旋转压缩机具有:气缸;在形成于气缸的气缸室中旋转运动的辊;具有喷出通过辊的旋转运动被压缩的致冷剂的喷出口的头部件;配置为在与头部件之间形成消音空间的消音部件。图14是表示现有技术的一个例子的头部件与消音部件的密封结构的示意图。如图14(a)所示,在现有技术的头部件与消音部件的密封结构650中,消音部件639利用多个螺栓642连结在头部件638的侧壁638d上,通过闭塞形成于头部件638的凹部638A而形成消音空间。
[0003] 但是,在图14(a)所示的现有技术的密封结构650中,在消音部件639的安装面与头部件638的安装面的平面度不够优异的情况下,如图14(b)所示,在头部件638的突起部638c与消音部件639之间会形成间隙,出现致冷剂从该间隙漏出的不良情况。
[0004] 因此,近年来,对消音部件的安装面和头部件的安装面实施机械加工,进行高精度的精加工,从而防止在突起部与消音部件之间形成间隙,防止致冷剂从该间隙漏出。
[0005] 但是,即使使用安装面实施了机械加工的消音部件和头部件,如图14(c)所示,由于从头部件638的喷出口(未图示)导入的致冷剂,使得消音空间的压P1比压缩机的密闭容器内的压力P2高,也会产生从没有进行螺栓642的连结的位置即突起部638c与消音部件639之间漏出致冷剂的不良情况。而且,由于致冷剂泄漏,压缩机的振动和噪音增大,并且储存在密闭容器的底部的润滑油发泡,由此阻碍向滑动部的供油,压缩机的可靠性降低。
[0006] 于是,提出了各种防止致冷剂从突起部与消音部件之间泄漏的结构方案(例如参照专利文献1)。在该专利文献1所公开的旋转压缩机中,在突起部与消音部件之间,作为气体密封部件配置有碟形弹簧垫圈,由此防止致冷剂从突起部与消音部件之间泄漏。
[0007] 专利文献1:日本特开平2-215993号公报
[0008] 但是,在专利文献1所公开的旋转压缩机中,为了确保突起部与消音部件间的密封性,需要设置碟形弹簧垫圈,存在部件数量增多的问题。

发明内容

[0009] 本发明是鉴于上述问题而提出的,其目的在于提供一种密封结构和压缩机,其不需要对头部件和消音部件的安装面进行高精度的加工,并且不会使部件数量增多,而且能够确保头部件与消音部件的密封性。
[0010] 第一发明的密封结构是头部件和消音部件的密封结构,该头部件具有喷出被压缩的致冷剂的喷出口,该消音部件配置为在其与头部件之间形成消音空间,该密封结构中,头部件包括:具有轴部件所插入的轴承孔的主体部;以包围轴承孔的方式从主体部突出的环状的突起部;和以包围突起部的方式从主体部突出的环状的侧壁,消音部件具有轴部件所插入的开口,并且以开口的周边部与突起部的前端面接触的方式与侧壁的前端面连结,突起部的前端面具有遍及整周地相对包含侧壁的前端面的面配置在主体部的相反侧的部分。
[0011] 在该密封结构中,突起部的前端面相对包含侧壁的前端面的面配置在主体部的相反侧,与此相应地,消音部件的开口的周边部与突起部的前端面接触的接触力变大,能够确保消音部件的周边部与头部件的突起部的密封性。由此,能够抑制在消音部件的周边部与头部件的突起部之间形成间隙,能够抑制从该部分泄漏致冷剂。其结果是,在将该密封结构应用于压缩机时,能够抑制该压缩机的振动或噪音变大,能够抑制由于漏出的致冷剂导致润滑油发泡,能够抑制压缩机的可靠性降低。
[0012] 另外,在该密封结构中,即使不对头部件的安装面和消音部件的安装面进行高精度的机械加工,也能够利用上述接触力确保消音部件的周边部与头部件的突起部的密封性。因此,能够省略对头部件和消音部件实施的机械加工,能够防止伴随该机械加工的成本升高。
[0013] 进一步,在该密封结构中,利用头部件的突起部的结构能够确保消音部件的周边部与头部件的突起部的密封性,因此不需要另外设置用于提高该部分的密封性的部件,生产性提高。
[0014] 第二发明的密封结构是,在第一发明的密封结构中,突起部的前端面的整个面,遍及整周地相对包含侧壁的前端面的面配置在主体部的相反侧。
[0015] 在该密封结构中,与消音部件的开口的周边部接触的突起部的前端面的整个面,相对包含侧壁的前端面的面配置在主体部的相反侧,因此消音部件的周边部与头部件的突起部的密封性进一步提高。
[0016] 第三发明的密封结构是,在第一或第二发明的密封结构中,突起部的前端面形成为朝向径方向内侧变高的锥形状。
[0017] 在该密封结构中,能够与随着与突起部的接触而挠曲变形的消音部件的周边部的形状相配合地,将突起部的前端面形成为锥形状。由此,消音部件的周边部与头部件的突起部的接触成为面接触,消音部件的周边部与头部件的突起部的密封性进一步提高。
[0018] 另外,在该密封结构中,从消音部件作用于突起部的前端面的力的方向为相对突起部的轴方向倾斜的方向,因此能够抑制头部件歪斜。
[0019] 第四发明的密封结构是,在第一~第三发明的任一个密封结构中,在与头部件连结之前的消音部件的连结面,开口的周边部形成为相对与侧壁的前端面抵接的部分凸起的形状。
[0020] 在该密封结构中,凸起的形状的周边部与上述突起部接触,因此该周边部与突起部的前端面接触的接触力进一步变大,进一步确保消音部件的周边部与头部件的突起部的密封性。
[0021] 第五发明的密封结构是,在第一~第三发明的密封结构中,消音部件由类材料形成,头部件具有贯通侧壁的多个连结孔,并且突起部和侧壁构成为由下述关系式所表示2
的值P为0.02mm 以下,
[0022] 关系式:P=(t3×L1)/(α×a2)
[0023] 其中,t:消音部件的板厚,单位为mm
[0024] L1:头部件的突起部与侧壁的台阶差,单位为mm
[0025] a:头部件的轴中心,与侧壁的连结孔的内周部中最接近头部件的轴中心的部分的距离,其单位为mm
[0026] b:头部件的轴中心与突起部的外周部的距离,其单位为mm
[0027] α:内外径比b/a的挠曲系数。
[0028] 本发明人研究得知,在由上述关系式所表示的值P为0.02mm2以下时,不对头部件施加使头部件歪斜的程度的载荷,能够抑制头部件的歪斜。于是,在将该密封结构适用于压缩机时,能够抑制由于头部件的歪斜所引起的压缩机的死的发生。
[0029] 第六发明的密封结构是头部件和消音部件的密封结构,该头部件具有喷出被压缩的致冷剂的喷出口,该消音部件配置为在其与头部件之间形成消音空间,该密封结构中,头部件包括:具有轴部件所插入的轴承孔的主体部;以包围轴承孔的方式从主体部突出的环状的突起部;和以包围突起部的方式从主体部突出的环状的侧壁,消音部件具有轴部件所插入的开口,并且以开口的周边部与突起部的前端面接触的方式与侧壁的前端面连结,在与头部件连结之前的消音部件的连结面,周边部形成为相对与侧壁的前端面抵接的部分凸起的形状。
[0030] 在该密封结构中,消音部件的周边部形成为相对与侧壁的前端面抵接的部分凸起的形状,由此消音部件的周边部与突起部的前端面接触的接触力变大,能够确保消音部件的周边部与头部件的突起部的密封性。由此,能够抑制在消音部件的周边部与头部件的突起部之间形成间隙,能够抑制从该部分泄漏致冷剂。其结果是,在将该密封结构适用于压缩机时,能够抑制该压缩机的振动或噪音变大,能够抑制由于漏出的致冷剂导致润滑油发泡,能够抑制压缩机的可靠性降低。
[0031] 另外,在该密封结构中,即使不对头部件的安装面和消音部件的安装面进行高精度的机械加工,也能够利用上述接触力确保消音部件的周边部与头部件的突起部的密封性。因此,能够省略对头部件和消音部件实施的机械加工,能够防止伴随该机械加工的成本升高。
[0032] 另外,在该密封结构中,利用消音部件的周边部的结构能够确保消音部件的周边部与头部件的突起部的密封性,因此不需要另外设置用于提高该部分的密封性的部件,生产性提高。
[0033] 第七发明的密封结构是,在第六发明的密封结构中,周边部形成为朝向径方向内侧变高的锥形状。
[0034] 在该密封结构中,能够将该周边部形成为锥形状,使得伴随与突起部的接触而挠曲变形的消音部件的周边部的形状与突起部的前端面相配合。由此,消音部件的周边部与头部件的突起部的接触成为面接触,消音部件的周边部与头部件的突起部的密封性进一步提高。
[0035] 第八发明的密封结构是,在第六或第七发明的密封结构中,突起部的前端面和侧壁的前端面配置在同一面上。
[0036] 第九发明的密封结构是,在第六或第七发明的密封结构中,突起部的前端面具有遍及整周地相对包含侧壁的前端面的面配置在主体部的相反侧的部分。
[0037] 在该密封结构中,上述凸起的形状的周边部与具有相对包含侧壁的前端面的面配置在主体部的相反侧的前端面的突起部接触,因此,该周边部与突起部的前端面接触的接触力进一步变大,更能够确保消音部件的周边部与头部件的突起部的密封性。
[0038] 第十发明的密封结构是,在第九发明的密封结构中,突起部的前端面的整个面遍及整周地相对包含侧壁的前端面的面配置在主体部的相反侧。
[0039] 在该密封结构中,与消音部件的开口的周边部接触的突起部的前端面的整个面相对包含侧壁的前端面的面配置在主体部的相反侧,因此消音部件的周边部与头部件的突起部的密封性进一步提高。
[0040] 第十一发明的密封结构是,在第六~第八中任一项发明的密封结构中,消音部件由铁类材料形成,头部件具有贯通侧壁的多个连结孔,并且突起部和侧壁构成为由下述关2
系式所表示的值P为0.02mm 以下。
[0041] 关系式:P=(t3×L2)/(α×a2)
[0042] 其中,t:消音部件的板厚,单位为mm
[0043] L2:消音部件的周边部与抵接于头部件的侧壁的前端面的部分的台阶差,单位为mm
[0044] a:头部件的轴中心,与侧壁的连结孔的内周部中最接近头部件的轴中心的部分的距离,其单位为mm
[0045] b:头部件的轴中心与突起部的外周部的距离,其单位为mm
[0046] α:内外径比b/a的挠曲系数。
[0047] 本发明人研究得知,在由上述关系式所表示的值P为0.02mm2以下时,不对突起部施加使头部件歪斜的程度的载荷,能够抑制头部件歪斜。于是,在将该密封结构适用于压缩机时,能够抑制由于头部件(突起部)的歪斜引起的压缩机的锁死的发生。
[0048] 第十二发明的密封结构是,在第四、第九和第十中任一项发明的密封结构中,消音部件由铁类材料形成,头部件具有贯通侧壁的多个连结孔,并且突起部和侧壁构成为由下2
述关系式所表示的值P为0.02mm 以下。
[0049] 关系式:P=(t3×(L1+L2))/(α×a2)
[0050] 其中,t:消音部件的板厚,单位为mm
[0051] L1:头部件的突起部与侧壁的台阶差,其单位为mm
[0052] L2:消音部件的周边部与抵接于头部件的侧壁的前端面的部分的台阶差,单位为mm
[0053] a:头部件的轴中心,与侧壁的连结孔的内周部中最接近头部件的轴中心的部分的距离,其单位为mm
[0054] b:头部件的轴中心与突起部的外周部的距离,其单位为mm
[0055] α:内外径比b/a的挠曲系数。
[0056] 本发明人研究得知,在由上述关系式所表示的值P为0.02mm2以下时,突起部不受到使头部件歪斜的程度的载荷,能够抑制头部件歪斜。于是,在将该密封结构适用于压缩机的情况下,能够抑制由于头部件(突起部)的歪斜引起的压缩机的锁死的发生。
[0057] 第十三发明的密封结构是,在第一~第十二中任一项发明的密封结构中,头部件具有,在突起部的内侧以包围轴承孔的方式从突起部突出的环状的轴承部。
[0058] 在该密封结构中,轴部件的轴承长度变长。
[0059] 第十四发明的密封结构是,在第一~第十三中任一项发明的密封结构中,头部件通过烧结成形。
[0060] 在该密封结构中,不需要对头部件进行高精度的机械加工,因此能够通过烧结成形,生产性提高。
[0061] 第十五发明的压缩机具有第一~第十四中任一项发明的密封结构。
[0062] 在该压缩机中,如上所述,不需要对头部件和消音部件的安装面进行高精度的加工并且不会使部件数增加,能够确保头部件和消音部件的密封性。
[0063] 发明效果
[0064] 如以上所说明的,根据本发明,能够得到以下的效果。
[0065] 在第一或第二发明中,消音部件的开口的周边部与突起部的前端面接触的接触力变大,能够确保消音部件的周边部与头部件的突起部的密封性。其结果是,在将该密封结构应用于压缩机时,能够抑制该压缩机的振动或噪音变大,抑制由于漏出的致冷剂导致润滑油发泡,能够抑制压缩机的可靠性降低。另外,能够省略对头部件的安装面和消音部件的安装面实施的机械加工,能够防止伴随该机械加工的成本升高。而且,不需要另外设置用于提高密封性的部件,生产性提高。
[0066] 另外,在第三发明中,消音部件的周边部与头部件的突起部的接触成为面接触,消音部件的周边部与头部件的突起部的密封性进一步提高。另外,从消音部件作用于突起部的前端面的力的方向为相对突起部的轴方向倾斜的方向,因此能够抑制头部件歪斜。
[0067] 另外,在第四发明中,凸起形状的周边部与上述突起部接触,因此该周边部与突起部的前端面接触的接触力进一步变大,更能够确保消音部件的周边部与头部件的突起部的密封性。
[0068] 另外,在第五、第十一和第十二发明中,能够抑制头部件的歪斜。其结果是,在将该密封结构适用于压缩机的情况下,能够抑制头部件(突起部)的歪斜所引起的压缩机的锁死的发生。
[0069] 另外,在第六、第九和第十发明中,消音部件的周边部与突起部的前端面接触的接触力变大,能够确保消音部件的周边部与头部件的突起部的密封性。其结果是,在将该密封结构适用于压缩机的情况下,能够抑制该压缩机的振动或噪音变大,能够抑制由于漏出的致冷剂导致润滑油发泡,能够抑制压缩机的可靠性降低。另外,能够省略对头部件的安装面和消音部件的安装面实施的机械加工,能够防止伴随该机械加工的成本升高。而且,不需要另外设置用于提高密封性的部件,生产性提高。
[0070] 另外,在第七发明中,消音部件的周边部与头部件的突起部的接触成为面接触,消音部件的周边部与头部件的突起部的密封性进一步提高。另外,从消音部件作用于突起部的前端面的力的方向为相对突起部的轴方向倾斜的方向,因此能够抑制头部件歪斜。
[0071] 另外,在第十三发明中,轴部件的轴承长度变长。
[0072] 另外,在第十四发明中,不需要对头部件进行高精度的机械加工,因此能够通过烧结成形,生产性提高。
[0073] 另外,在第十五发明中,不需要对头部件和消音部件的安装面进行高精度的加工并且不会使部件数增加,能够确保头部件和消音部件的密封性。附图说明
[0074] 图1是本发明的第一实施方式的旋转压缩机和储蓄器的截面图。
[0075] 图2是表示图1所示的旋转压缩机的驱动机构和压缩机构的截面图。
[0076] 图3是表示密封结构的示意图。
[0077] 图4是表示连结前的后端头部和后消音器的示意图。
[0078] 图5是后端头部的平面图。
[0079] 图6是后消音器的平面图。
[0080] 图7是表示内外直径比b/a的挠曲系数α的曲线图。
[0081] 图8是表示本发明的第二实施方式的旋转压缩机的密封结构的示意图。
[0082] 图9是表示连结前的后端头部和后消音器的示意图。
[0083] 图10是表示第一实施方式的变形例的密封结构的示意图。
[0084] 图11是表示第二实施方式的变形例的密封结构的示意图。
[0085] 图12是表示第一实施方式的变形例的密封结构的示意图。
[0086] 图13是表示组合第一实施方式的后端头部和第二实施方式的后消音器而得到的密封结构的示意图。
[0087] 图14是表示现有技术的一个例子的头部件和消音部件的密封结构的示意图。
[0088] 符号说明
[0089] 1旋转压缩机
[0090] 38、138、238、338、438、538后端头部(头部件)
[0091] 38a、138a、438a轴承孔
[0092] 38b、138b主体部
[0093] 38c、138c、238c、338c、438c、538c突起部
[0094] 38d、138d、538d侧壁
[0095] 38f喷出口
[0096] 38g、138g、238g、338g突起部的前端面
[0097] 38h、138h、538h侧壁的前端面
[0098] 39、139、239、339、539后消音器(消音部件)
[0099] 39b、139b开口
[0100] 39c、139c、239c、339c、539c周边部
[0101] 50、150、250、350、450、550密封结构
[0102] A2消音空间

具体实施方式

[0103] 以下,根据附图说明具有本发明的密封结构的压缩机的实施方式。
[0104] (第一实施方式)
[0105] 图1是本发明的第一实施方式的旋转压缩机和储蓄器的截面图,图2是表示图1所示的旋转压缩机的驱动机构和压缩机构的截面图。图3是表示密封结构的示意图,图4是表示连结前的后端头部和后消音器的示意图。图5是后端头部的平面图,图6是后消音器的平面图。以下,参照图1~图6详细说明第一实施方式的旋转压缩机1。
[0106] 如图1和图2所示,旋转压缩机1具有密闭壳体10、配置在密闭壳体10内的驱动机构20和压缩机构30。该旋转压缩机1是所谓的高压穹型压缩机,在密闭壳体10内,压缩机构30配置在驱动机构20的下侧。另外,在密闭壳体10的下部储存有对压缩机构30的各滑动部供给的润滑油40。
[0107] 驱动机构20是为了驱动压缩机构30而设置的,具有作为驱动源的电机21和安装于电机21的轴22。
[0108] 电机21具有转子21a,和隔着空气隙(air gap)配置在该转子21a的径向外侧的定子21b。轴22能够旋转地安装在该转子21a。而且,转子21a具有由叠层的电磁板形成的转子主体,和埋设在该转子主体的磁体。另外,定子21b具有由铁形成的定子主体,和卷绕在该定子主体的线圈。通过在线圈中流通电流而在定子21b产生电磁力,电机21利用该电磁力使转子21a与轴22一起旋转。
[0109] 轴22通过与上述的转子21a一起旋转,使压缩机构30的辊34和37旋转。在该轴22上,以位于后述的前气缸33的气缸室B1内的方式设置有偏心部22a,并且以位于后气缸36的气缸室B2内的方式设置有偏心部22b。辊34和37分别安装于该偏心部22a和22b。由此,随着轴22的旋转,安装在偏心部22a的辊34在气缸室B1中旋转,并且,安装在偏心部22b的转子37在气缸室B2中旋转。另外,偏心部22a和偏心部22b配置于在轴22的旋转方向上错开180°的位置。
[0110] 另一方面,压缩机构30是为了压缩并喷出从储蓄器2吸入的致冷剂而设置的。由该压缩机构30喷出的致冷剂,通过驱动机构20的定子21b与转子21a之间的空气隙,冷却驱动机构20后,从喷出管11喷出。该压缩机构30沿着驱动机构20的轴22的旋转轴从上向下具有前消音器31、前端头部32、前气缸33和辊34、中间板35、后气缸36和辊37、后端头部38、后消音器39。
[0111] 前消音器31在其与前端头部32之间形成消音空间A1,以实现伴随致冷剂喷出的噪音的降低。该前消音器31是帽形状,以闭塞前端头部32的凹部32A的方式安装。另外,固定前消音器31的螺栓41经由形成在前消音器31的锷部31a的贯通孔和形成在前端头部32的贯通孔,紧固连接于前气缸33的螺纹孔。
[0112] 前端头部32配置在前气缸33的上侧,闭塞前气缸33的气缸室B1的上方的开口。该前端头部32包括:具有轴22所插入的轴承孔32a的圆板状的主体部32b;以包围轴承孔
32a的方式从该主体部32b向上方突出的环状的突起部32c;以包围突起部32c的方式从主体部32b向上方突出的环状的侧壁32d;和在突起部32c的内侧以包围轴承孔32a的方式从突起部32c向上方突出的环状的轴承部32e。在主体部32b设置有喷出通过前气缸33的气缸室B1中的辊34的旋转驱动而被压缩的致冷剂的喷出口(未图示)。从该喷出口喷出的致冷剂经由上述的消音空间A1从形成于前消音器31的喷出口(未图示)喷出。另外,在主体部32b安装有开闭喷出口的出口的喷出(未图示)。
[0113] 在前气缸33设置有气缸室B1,该气缸室B1中配置有伴随轴22的旋转而偏心运动的辊34。该气缸室B1和消音空间A1经由上述未图示的喷出口而连通。因此,通过安装在轴22的偏心部22a的辊34的偏心运动而被压缩的致冷剂,从气缸室B1经由上述的喷出口被导入消音空间A1。
[0114] 中间板35配置在前气缸33和后气缸36之间。闭塞前气缸33的气缸室B1的下方的开口,并且闭塞后气缸36的气缸室B2的上方的开口。
[0115] 在后气缸36设置有气缸室B2,该气缸室B2配置有伴随轴22的旋转而偏心运动的辊37。该气缸室B2和后述的消音空间A2经由后述的喷出口38f(参照图5)而连通。因此,通过安装在轴22的偏心部22b的辊37的偏心运动而被压缩的致冷剂,从气缸室B2经由喷出口38f被导入消音空间A2。
[0116] 后端头部38配置在后气缸36的下侧,闭塞后气缸36的气缸室B2的下方的开口。如图2~图5所示,该后端头部38包括:具有轴22所插入的轴承孔38a的圆板状的主体部
38b;以包围轴承孔38a的方式从该主体部38b向下方突出的环状的突起部38c;和以包围突起部38c的方式从主体部38b向下方突出的环状的侧壁38d。在主体部38b设置有喷出通过后气缸36的气缸室B2中的辊37的旋转驱动而被压缩的致冷剂的喷出口38f(参照图
5)。从该喷出口38f喷出的致冷剂经由后述的消音空间A2,从形成于后消音器39的喷出口39d(参照图6)喷出。另外,在主体部38b安装有开闭喷出口38f的出口的喷出阀(未图示)。另外,在本实施方式中,如图3和图4所示,突起部38c的前端面38g的整个面,遍及整周地配置在包含侧壁38d的前端面38h的面的下侧(主体部38b的相反侧)。另外,如图5所示,在侧壁38d设置有能够贯通螺栓42的多个(本实施方式中为五个)连结孔38i。
另外,后端头部38通过烧结而成形。
[0117] 另外,在本实施方式中,突起部38c和侧壁38d构成为,下述关系式(1)所表示的2
值P为0.02mm 以下。
[0118] 关系式:P=(t3×L1)/(α×a2)……(1)
[0119] 其中,t:后消音器39的板厚(mm)
[0120] L1:后端头部38中的突起部38c与侧壁38d的台阶差(mm)
[0121] a:后端头部38的轴中心,与侧壁38d的连结孔38i的内周部中最接近后端头部38的轴中心的部分的距离(mm)
[0122] b:后端头部38的轴中心与突起部38c的外周部的距离(mm)
[0123] α:内外径比b/a的挠曲系数
[0124] 上述关系式(1)基于在日本机械学会著,《机械工学便览基础篇A4材料力学》,日本机械学会,1984年6月25日,p.55,No.10中公开的、表示在固定了圆环板的外周的状态下对其内周施加环形的载荷的情况下的挠曲量w的下述式(A)而导出。
[0125] w=(α′×P′×a′2)/(E′×t′3)……(A)
[0126] 其中,α′:挠曲系数
[0127] P′:向内周部的支承载荷
[0128] E′:圆板材料的纵弹性系数
[0129] t′:圆板板厚
[0130] a′:从中心到外周固定部的距离
[0131] 上述关系式(1)中使用的、后消音器39的板厚t、后端头部38中的突起部38c与侧壁38d的台阶差L1、后端头部38的轴中心与侧壁38d的连结孔38i的内周部中最接近后端头部38的轴中心的部分的距离a、后端头部38的轴中心与突起部38c的外周部的距离b,如图3和图4所示。另外,内外径比b/a的挠曲系数α,是根据距离a与b的比而决定的系数,与在上述式(A)中使用的挠曲系数α′同样,由图7所示的曲线图(日本机械学会著,《机械工学便览基础篇A4材料力学》,日本机械学会,1984年6月25日,p.58,参照图83)决定。
[0132] 后消音器39在其与后端头部38之间形成消音空间A2,以谋求伴随致冷剂的喷出的噪音的降低。该后消音器39是大致平板状,以闭塞后端头部38的凹部38A的方式安装。如图6所示,在该后消音器39形成有:设置在与上述的后端头部38的五个连结孔38i(参照图5)对应的位置的五个贯通孔39a;轴22所插入的开口39b;其周围的周边部39c;和从消音空间A2喷出被压缩的致冷剂的喷出口39d。另外,后消音器39由铁类材料构成。
[0133] 上述的后端头部38和后消音器39的密封结构50,通过相对后端头部38安装后消音器39而构成。具体地说,五个螺栓42分别经由形成在后消音器39的五个贯通孔39a、形成在后端头部38的五个连结孔38i和中间板35的五个贯通孔,紧固连接于前气缸33的螺纹孔,由此,相对后端头部38固定后消音器39。由此,后消音器39的开口39b的周边部39c与后端头部38的突起部38c的前端面38g接触。这时,突起部38c的前端面38g配置于包含侧壁38d的前端面38h的面的下侧,因此,大致平板状的后消音器39的周边部39c与突起部38c的前端面38g抵接而挠曲。而且,由于该周边部39c的挠曲力,后端头部38的突起部38c和后消音器39的周边部39c紧固地接触。
[0134] 〔第一实施方式的密封结构的特征〕
[0135] 第一实施方式的密封结构50具有以下的特征。
[0136] 本实施方式的密封结构50中,突起部38c的前端面38g相对包含侧壁38d的前端面38h的面配置在与主体部38b相反的一侧,与此相应地,后消音器39的开口39b的周边部39c与突起部38c的前端面38g接触的接触力变大,能够确保后消音器39的周边部39c与后端头部38的突起部38c的密封性。由此,能够抑制在后消音器39的周边部39c与后端头部38的突起部38c之间形成间隙,能够抑制致冷剂从该部分泄漏的情况。其结果是,在具有该密封结构50的旋转压缩机1中,能够抑制旋转压缩机1的振动或噪音变大、由于泄漏的致冷剂而使润滑油40发泡的情况,能够抑制旋转压缩机1的可靠性的降低。
[0137] 另外,在该密封结构50中,即使不对后端头部38的安装面和后消音器39的安装面进行高精度的机械加工,也能够利用上述挠曲力确保后消音器39的周边部39c与后端头部38的突起部38c的密封性。因此,能够省略对后端头部38和后消音器39实施的机械加工,能够防止伴随该机械加工的成本升高。
[0138] 另外,在该密封结构50中,利用后端头部38的突起部38c的结构,确保后消音器39的周边部39c与后端头部38的突起部38c的密封性,因此,不需要另外设置用于提高该部分的密封性的部件(例如专利文献1中记载的碟形弹簧垫圈),生产性提高。
[0139] 另外,在该密封结构50中,不需要对后端头部38进行高精度的机械加工,因此能够通过烧结而成形,生产性提高。
[0140] (第二实施方式)
[0141] 图8是表示本发明的第二实施方式的旋转压缩机的密封结构的示意图,图9是表示连结前的后端头部和后消音器的示意图。在该第二实施方式中,与将后端头部的突起部的前端面遍及整周地相对包含侧壁的前端面的面配置在主体部的相反侧的第一实施方式不同,将后消音器的开口的周边部构成为相对与侧壁的前端面抵接的部分凸起的形状。另外,在第二实施方式中,后端头部和后消音器以外的结构与第一实施方式同样,因此标注与第一实施方式相同的标记,省略其说明。
[0142] 后端头部138配置在后气缸36的下侧,闭塞后气缸36的气缸室B2的下方的开口。如图8所示,该后端头部138包括:具有轴22所插入的轴承孔138a的圆板状的主体部138b;以包围轴承孔138a的方式从该主体部138b向下方突出的环状的突起部138c;和以包围突起部138c的方式从主体部138b向下方突出的环状的侧壁138d。在主体部138b设置有喷出通过后气缸36的气缸室B2中的辊37的旋转驱动而被压缩的致冷剂的喷出口(未图示)。从该喷出口喷出的致冷剂经由消音空间A2从形成于后消音器139的喷出孔(未图示)喷出。另外,在主体部138b安装有对喷出口的出口进行开关的喷出阀(未图示)。并且,上述突起部138c的前端面138g和侧壁138d的前端面138h配置在同一面上。另外,在侧壁138d设置有螺栓42能够贯通的多个连结孔138i(参照图9)。另外,后端头部138通过烧结而成形。
[0143] 另外,在本实施方式中,突起部138c和侧壁138d构成为由下述关系式(2)所表示2
的值P为0.02mm 以下。
[0144] 关系式:P=(t3×L2)/(α×a2)……(2)
[0145] 其中,t:后消音器139的板厚(mm)
[0146] L2:后消音器139的周边部139c与抵接于后端头部138的侧壁138d的前端面138h的部分的台阶差(mm)
[0147] a:后端头部138的轴中心,与侧壁138d的连结孔138i的内周部中最接近后端头部138的轴中心的部分的距离(mm)
[0148] b:后端头部138的轴中心与突起部138c的外周部的距离(mm)
[0149] α:内外径比b/a的挠曲系数
[0150] 另外,上述关系式(2)也是基于上述式(A)而导出的。
[0151] 上述关系式(2)中使用的、后消音器139的板厚t、后消音器139的周边部139c与抵接于后端头部138的侧壁138d的前端面138h的部分的台阶差L2、后端头部138的轴中心与侧壁138d的连结孔138i的内周部中最接近后端头部138的轴中心的部分的距离a、后端头部138的轴中心与突起部138c的外周部的距离b,如图8和图9所示。另外,内外径比b/a的挠曲系数α,是根据距离a与b的比决定的系数,由图7所示的曲线图决定。
[0152] 后消音器139在其与后端头部138之间形成消音空间A2,以减少伴随致冷剂的喷出的噪音。该后消音器139以闭塞后端头部138的凹部138A的方式安装。在该后消音器139形成有:设置在与上述后端头部138的连结孔138i对应的位置的五个贯通孔(未图示);轴22所插入的开口139b;其周围的周边部139c;和从消音空间A2喷出压缩的致冷剂的喷出孔(未图示)。另外,在本实施方式中,与后端头部138连结之前的后消音器139的周边部139c形成为相对与后端头部138的侧壁138d的前端面138h抵接的部分凸起的形状。另外,后消音器139由铁类材料构成。
[0153] 上述后端头部138和后消音器139的密封结构150,通过对后端头部138安装后消音器139而构成。具体地说,五个螺栓42分别经由形成于后消音器139的五个贯通孔、形成于后端头部138的五个连结孔138i和中间板35的五个贯通孔,紧固连接于前气缸33的螺纹孔,由此相对后端头部138固定后消音器139。于是,后消音器139的开口139b的周边部139c与后端头部138的突起部138c的前端面138g接触。这时,周边部139c形成为相对与后端头部138的侧壁138d的前端面138h抵接的部分凸起的形状,因此,后消音器139的周边部139c与突起部138c的前端面抵接,后消音器139挠曲。于是,利用该周边部
139c的挠曲力,后端头部138的突起部138c和后消音器139的周边部139c紧固地接触。
[0154] 该第二实施方式的密封结构150,也能够得到与上述第一实施方式的密封结构50相同的效果。
[0155] 实施例
[0156] 接着,说明决定由上述关系式(1)表示的值P的范围时进行的实验。该实验中,分别变更后消音器的板厚t(mm)、后端头部的突起部与侧壁的台阶差L1(mm),使用上述式子计算P值,并确认旋转压缩机中是否发生锁死。表1中表示其结果。另外,令后端头部的轴中心与侧壁的连结孔的内周部中最接近后端头部的轴中心的部分的距离a为28mm,令后端头部的轴中心与突起部的外周部的距离b为13mm,令内外直比b/a的挠曲系数α为0.1。
[0157] 〔表1〕
[0158]
[0159] 根据上述表1可知,在值P为0.02mm2以下的情况下,旋转压缩机中不发生锁死而能够运转。认为这是因为,在值P为0.02mm2以下时,不对后端头部(突起部)施加使后端头部(突起部)歪斜的程度的载荷,能够抑制后端头部的歪斜,即变形。
[0160] 以上,对于本发明的实施方式,基于附图进行了说明,但是具体的结构并不局限于上述实施方式。本发明的范围不是仅由上述实施方式所说明,而是由权利要求表示,而且,还包含与权利要求的范围均等的构思和范围内的全部变更。
[0161] 例如,在上述实施方式中,说明了后侧的后端头部与后消音器的密封结构,但是本发明不限于此,也能够适用于前侧的前端头部与前消音器的密封结构。
[0162] 另外,在上述实施方式中,说明了在旋转压缩机中适用后端头部与后消音器的密封结构的例子,但是本发明不限于此,也能够适用于涡旋压缩机等各种压缩机。
[0163] 另外,在上述第一实施方式中,说明了将后端头部38的突起部38c的前端面38g形成于平面的例子,但是本发明不限于此,如图10所示的第一实施方式的变形例的密封结构250那样,也可以将后端头部238的突起部238c的前端面238g形成为朝向径方向内侧变高的锥形状。这种情况下,后消音器239的周边部239c与后端头部238的突起部238c的前端面238g的接触成为面接触,周边部239c与突起部238c的密封性进一步提高。进一步,从后消音器239作用于突起部238c的前端面238g的力的方向是相对突起部238c部分的轴方向倾斜的方向,因此能够抑制后端头部238歪斜。
[0164] 另外,在上述第二实施方式中,说明了后消音器139的凸起形状的周边部139c形成于水平面的例子,但是本发明不限于此,如图11所示的第二实施方式的变形例那样,也可以将后消音器339的凸起形状的周边部339c形成为朝向径方向内侧变高的锥形状。这种情况下,后消音器339的周边部339c与后端头部338的突起部338c的接触为面接触,周边部339c与突起部338c的密封性进一步提高。
[0165] 另外,在上述第一实施方式中,说明了在前端头部32的突起部32c的内侧设置有以包围轴承孔32a的方式从突起部32c向上方突出的环状的轴承部32e的例子,但是在本发明中,也可以如图12所示的第一实施方式的变形例那样,对于后端头部438,与第一实施方式的前端头部32的轴承部32e(参照图2)同样地,在后端头部438的突起部438c的内侧设置有以包围轴承孔438a的方式从突起部438c向下方突出的环状的轴承部438e。这种情况下,轴的轴承长度变长。
[0166] 另外,在上述第一实施方式中,说明了将后端头部38的突起部38c的前端面38g遍及其整周地相对包含侧壁38d的前端面38h的面配置在主体部38b的相反侧的结构,在上述第二实施方式中,说明了将后消音器139的开口139b的周边部139c形成为相对与侧壁138d的前端面138h抵接的部分凸起的形状的结构,但是本发明不限于此,如图13所示,也可以是将第一实施方式的后端头部的突起部的结构和第二实施方式的后消音器的周边部的结构组合而进行利用的密封结构550。此时,突起部538c和侧壁538d优选构成为由下2
述关系式(3)所表示的值P为0.02mm 以下。
[0167] 关系式:P=(t3×(L1+L2))/(α×a2)……(3)
[0168] 其中,t:后消音器539的板厚(mm)
[0169] L1:后端头部538的突起部538c与侧壁538d的台阶差(mm)
[0170] L2:后消音器539的周边部539c与抵接于后端头部538的侧壁538d的前端面538h的部分的台阶差(mm)
[0171] a:后端头部538的轴中心与侧壁538d的连结孔538i的内周部中最接近后端头部538的轴中心的部分的距离(mm)
[0172] b:后端头部538的轴中心与突起部538c的外周部的距离(mm)
[0173] α:内外径比b/a的挠曲系数
[0174] 另外,上述关系式(3)也基于上述式(A)而导出。
[0175] 工业上的可利用性
[0176] 利用本发明,不需要对头部件和消音部件的安装面进行高精度的加工并且不会使部件数增加,而能够确保头部件与消音部件的密封性。
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