專利名稱：流體機械以及渦旋式壓縮機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及渦旋式壓縮機等流體機械特別是適用于冷凍乃至空調(diào)裝置的制冷劑壓縮機的渦旋式壓縮機。
背景技術(shù)：
以往，壓縮氣體流體的渦旋式壓縮機等的流體機械為已知的。
在這樣的流體機械中，具有漏斗形的低壓側(cè)外殼和高壓側(cè)外殼，低壓側(cè)外殼設(shè)有導(dǎo)入低壓氣體流體的吸入口，高壓側(cè)外殼設(shè)有排出高壓氣體流體的排出口。通過將兩殼體連結(jié)一體而密閉的外殼內(nèi)收納設(shè)置渦旋式壓縮機等壓縮機構(gòu)。這種情況下，漏斗形的低壓側(cè)外殼上，在與高壓側(cè)外殼連結(jié)的大徑的廣口部側(cè)配置壓縮機構(gòu)的主體部分，并在直徑小的狹窄部分配置旋轉(zhuǎn)軸等壓縮機構(gòu)驅(qū)動部。例如參照特許第3227075號公報(圖1)。
但是，上述以往的流體機械中，為確保從低壓側(cè)外殼上設(shè)置的吸入口向壓縮機構(gòu)內(nèi)部導(dǎo)入壓縮的氣體流體的流路剖面積，需要將低壓側(cè)外殼的內(nèi)周面和壓縮機構(gòu)的外周面間形成的間隙部δ設(shè)定為大尺寸。該間隙部δ由于增加外殼側(cè)的直徑，確保必要尺寸，所以相應(yīng)于這樣的增量而使流體機械的外形尺寸對應(yīng)地增大，成為小型化的障礙。
另外，例如低壓側(cè)外殼的胴部一般由鋁鑄件制造。但是，為確保強度，從側(cè)壁面到底面的角部可能會是半徑Ro的曲面形狀。因此，上述的間隙部δ需是至少以為防止δo(參照圖3B)的胴部5A和旋轉(zhuǎn)渦旋部件27之間的干涉的、曲面形狀終止而形成推力承受面5B的平坦面的開始位置為基準(zhǔn)而設(shè)定的間隙部。即，為避免旋轉(zhuǎn)渦旋體對角部的曲面形狀干涉，需使從胴部5A的內(nèi)周面到旋轉(zhuǎn)渦旋部件27的滑動范圍的間隙部δ大于δo。因此，也不能避免流體機械的外觀尺寸增大。另外，在鋁鑄件胴部5A上，由于設(shè)置作為拔模斜度的小斜面，所以越向側(cè)壁面，外形越大。因此，以往的流體機械外形無意義地變大。
從這樣的背景出發(fā)，希望能夠既充分確保將從吸入口導(dǎo)入的氣體流體向壓縮機構(gòu)引導(dǎo)的流路剖面積，由減小外形尺寸而實現(xiàn)形狀的小型化。
另外，渦旋式壓縮機是在外殼內(nèi)配置呈咬合狀態(tài)的固定渦旋體和旋轉(zhuǎn)渦旋體的壓縮機。固定渦旋體和旋轉(zhuǎn)渦旋體之間形成有多個壓縮室。渦旋式壓縮機形成驅(qū)動旋轉(zhuǎn)渦旋體公轉(zhuǎn)，使壓縮室從外周位置在其容積減小的同時向中心位置移動，從而壓縮流體的結(jié)構(gòu)。
為使旋轉(zhuǎn)渦旋體相對固定渦旋體公轉(zhuǎn)驅(qū)動，在外殼內(nèi)設(shè)置曲柄軸，其能圍繞其軸線自由旋轉(zhuǎn)。該曲柄軸的一端部上設(shè)有大徑軸部。另外，在大徑軸部上設(shè)有經(jīng)由驅(qū)動襯套等而與旋轉(zhuǎn)渦旋體連結(jié)并以規(guī)定的旋轉(zhuǎn)半徑旋轉(zhuǎn)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)渦旋部件的偏心銷。曲柄軸的大徑軸部支承在外殼上。大徑軸部經(jīng)由通過例如特許第2868998號公報所示的球軸承構(gòu)成的主軸承而支承在外殼上。
在曲柄軸的另一端側(cè)設(shè)有將外殼內(nèi)與外部密封(隔離)的密封部件。
例如，用于冷凍循環(huán)的渦旋式壓縮機中，將吸入的制冷劑導(dǎo)入軸承的內(nèi)圈和外圈之間，由其含有的潤滑油進(jìn)行軸承的潤滑。
球軸承的情況下，其構(gòu)成部件之間(內(nèi)圈和球、球和外圈)是點接觸。因此，球軸承是對應(yīng)于所支承的負(fù)荷的比較大的結(jié)構(gòu)，內(nèi)部能確保充分導(dǎo)入該制冷劑的間隙。另一方面，作為主軸承使用球軸承，外殼出現(xiàn)大型化的問題。
這種渦旋式壓縮機中，因安裝上的關(guān)系，要求盡量的小型化和輕量化。因此，作為主軸承例如提案使用特開2000-2250號公報公開的帶外圈針狀滾動軸承使外殼小型化的問題。
但是，帶外圈針狀滾動軸承比球軸承內(nèi)部間隙小。因此，若作為主軸承使用帶外圈針狀滾動軸承，則會出現(xiàn)制冷劑不能充分導(dǎo)入軸承內(nèi)，軸承潤滑不充分的問題。
因此，特開2000-2250號公報公開的帶外圈針狀滾動軸承在外圈的軸向端部的形狀上進(jìn)行改進(jìn)而確保制冷劑導(dǎo)入的間隙。
但是，特開2000-2250號公報公開的結(jié)構(gòu)需要使用具有特殊形狀的帶外圈滾針軸承，所以存在增加成本的問題。
另外，特開2000-108647號公報和特開2000-320477號公報等提案有這樣的結(jié)構(gòu)在由漏斗形的前部外殼和與該前部外殼的大徑開口部連接的后部外殼構(gòu)成的外殼內(nèi)收納由一對固定渦旋部件和旋轉(zhuǎn)渦旋部件構(gòu)成的渦旋式壓縮機構(gòu)的渦旋式壓縮機中，將固定渦旋體固定設(shè)置在后部外殼上，并在該固定渦旋體的端板和外殼之間以介入的方式安裝(以下稱為介裝)密封材料，將外殼內(nèi)部劃分為高壓的排出腔側(cè)和低壓的吸入腔側(cè)。
在此，固定渦旋部件由端板和渦卷狀卷包構(gòu)成，該渦卷狀卷包使軸線與該端板的單面大致垂直而立起。同樣，旋轉(zhuǎn)渦旋部件由端板和軸線與該端板的單面大致垂直而立起而成的渦卷狀卷包構(gòu)成。
另外，特公昭60-17956號公報等中提案這樣的結(jié)構(gòu)在由帽狀的后部外殼和與該后部外殼的大徑開口部連接的前部外殼構(gòu)成的外殼內(nèi)收納設(shè)置由一對固定渦旋部件和旋轉(zhuǎn)渦旋部件構(gòu)成的渦旋式壓縮機構(gòu)的渦旋式壓縮機采用了以下的結(jié)構(gòu)。具體地，提案具有能三維壓縮的渦旋式壓縮機構(gòu)的結(jié)構(gòu)在固定渦旋部件和旋轉(zhuǎn)渦旋部件的各渦卷狀卷包的前端面(朝向端板的反側(cè)的端面)和底面(在端板上露出渦卷狀卷包內(nèi)的空間的區(qū)域)上分別設(shè)置臺階部，在渦卷狀卷包的外周側(cè)卷包高度(從渦卷狀卷包的底面到前端面的尺寸)比內(nèi)周側(cè)的卷包高，在周向和卷包高度方向上能壓縮。另外，在特公昭60-17956號公報提案有這樣的結(jié)構(gòu)將該渦旋式壓縮機構(gòu)的固定渦旋部件固定設(shè)置在后部外殼側(cè)，并在該固定渦旋部件的端板和外殼之間介裝密封材料，將外殼內(nèi)部劃分為高壓的排出腔側(cè)和低壓的吸入腔側(cè)。
但是，上述特開2000-108647號公報和特開2000-320477號公報公開的渦旋式壓縮機中，將外殼內(nèi)部與大氣隔離密封的密封材料配置在高壓的排出腔和大氣之間。因此，密封材料出現(xiàn)問題或高壓異常上升等情況下，會出現(xiàn)高壓氣體直接流出到大氣中的問題。
另外，上述密封材料配置在與外殼的內(nèi)徑或固定渦旋部件的端板外徑大致同徑的位置。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，外殼和固定渦旋部件端板的整個面上施加高壓。因此，擔(dān)心因過大的壓力負(fù)載使外殼和端板發(fā)生微小變形而產(chǎn)生漏氣。因此，不得不加厚外殼和端板，提高剛性，這會導(dǎo)致壓縮機的重量增加，成為輕量化的防礙。
另外，特公昭60-17956號公報公開的渦旋式壓縮機形成配置成上述的外殼和密封材料的結(jié)構(gòu)而不會使排出腔內(nèi)的高壓氣體直接流出到大氣中的結(jié)構(gòu)。但是，上述密封材料由于配置在固定渦旋部件的端板外周，所以承受外殼和固定渦旋部件的端板的高壓帶來的壓力負(fù)荷的面積的大小，與特開2000-108647號公報和2000-320477號公報公開的結(jié)構(gòu)沒有任何變化。
因此，微小壓力變形的漏氣、作為其對策的外殼和端板的剛性提升、隨此的壓縮機的重量增加等諸多問題實際上依然沒有解決。
特別是，車輛用的空調(diào)裝置中使用的壓縮機，輕量化是最大的問題之發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于上述問題而研發(fā)的，其目的在于提供一種同時實現(xiàn)確保從吸入口到壓縮機構(gòu)的氣體流體的充分流路和外形形狀的小型化的流體機械。
另外，本發(fā)明鑒于上述問題點，提供一種使用通用的帶外圈針狀滾動軸承而制造成本低，實現(xiàn)外殼的小型化和輕量化的渦旋式壓縮機。
另外，本發(fā)明鑒于上述問題，提供一種使外殼結(jié)構(gòu)和使大氣與外殼間以及外殼內(nèi)的低壓側(cè)和高壓側(cè)間密封的反面材料的配置結(jié)構(gòu)最優(yōu)化，在不提高剛性的情況下解決外殼和渦旋部件的壓力變形導(dǎo)致的漏氣，以及輕量化的渦旋式壓縮機。
本發(fā)明為實現(xiàn)上述課題而采用以下技術(shù)方案本發(fā)明的第一技術(shù)方案一種流體機械，其在漏斗形的外殼內(nèi)收納壓縮機構(gòu)，在所述外殼的廣口部配置所述壓縮機構(gòu)的壓縮機構(gòu)主體，并在所述外殼的狹窄部配置壓縮機構(gòu)驅(qū)動部，其特征在于在位于所述廣口部的底面并支承所述壓縮機構(gòu)的壓縮機構(gòu)支承面的外側(cè)形成凹部。
根據(jù)該流體機械，由于在位于廣口部的底面且支承壓縮機構(gòu)的壓縮機構(gòu)支承面的外側(cè)形成凹部，所以該凹部能夠起到氣體流體的流路的作用。因此，氣體流體的流路剖面積增加，所以間隙部δ尺寸降低，使外殼小徑化。
在上述第一技術(shù)方案中，優(yōu)選所述凹部和所述狹窄部的內(nèi)部空間之間是連通的。這樣，氣體導(dǎo)入壓縮機構(gòu)驅(qū)動部提高冷卻性能和潤滑性能。
在上述第一技術(shù)方案中，優(yōu)選所述凹部為2圓弧狀。這樣，壓力容器的角部容易確保強度，并且?guī)缀醪皇芙遣康那娴挠绊懚茉O(shè)定間隙部δ。
這種情況下，優(yōu)選所述凹部由鑄造表面形成。這樣能夠降低加工工序。
在上述第一技術(shù)方案中，優(yōu)選所述壓縮機構(gòu)是渦旋式壓縮機構(gòu)，所述壓縮機構(gòu)支承面是推力承受面。推力承受面在機械加工時難以出現(xiàn)毛刺。
本發(fā)明第二技術(shù)方案一種流體機械，其外殼內(nèi)收納壓縮機構(gòu)，該外殼的設(shè)置吸入口的低壓側(cè)外殼是漏斗形，在所述低壓側(cè)外殼的廣口部配置所述壓縮機構(gòu)的壓縮機構(gòu)主體，并在所述低壓側(cè)外殼的狹窄部配置壓縮機構(gòu)驅(qū)動部，其特征在于在位于所述廣口部的底面并支承所述壓縮機構(gòu)的推力承受面的外側(cè)形成凹部。
根據(jù)這樣的流體機械，由于在位于廣口部的底面且支承壓縮機構(gòu)的壓縮機構(gòu)支承面的外側(cè)形成凹部，所以該凹部能夠起到氣體流體的流路的作用。因此，氣體流體的流路剖面積增加，所以間隙部δ尺寸降低，使外殼小徑化。
根據(jù)上述第一技術(shù)方案和第二技術(shù)方案，由于支承壓縮機構(gòu)的推力承受面的外側(cè)形成凹部而確保氣體流體的流路剖面積，所以能夠降低間隙部尺寸，使外殼小徑化。因此，能提供充分確保將從吸入口導(dǎo)入的氣體流體導(dǎo)入壓縮機構(gòu)的流路剖面積，并通過減小間隙部的尺寸使外形尺寸也小型化的流體機械。
另外，為實現(xiàn)上述課題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。
本發(fā)明第三技術(shù)方案一種渦旋式壓縮機，其具有外殼和壓縮機構(gòu)，該壓縮機構(gòu)具有固定渦旋體和旋轉(zhuǎn)渦旋體，所述固定渦旋體固定支承在所述外殼內(nèi)，所述旋轉(zhuǎn)渦旋體與該固定渦旋體咬合，在所述固定渦旋體和所述旋轉(zhuǎn)渦旋體之間形成多個壓縮室，該旋轉(zhuǎn)渦旋體進(jìn)行公轉(zhuǎn)運動，該渦旋式壓縮機還具有曲柄軸，該曲柄軸的一端部設(shè)置具有使所述旋轉(zhuǎn)渦旋體公轉(zhuǎn)的偏心部件的大徑軸部，該大徑軸部經(jīng)由帶外圈針狀滾動軸承而自由旋轉(zhuǎn)地支承在所述外殼上，密封部件，其配置在所述曲柄軸的另一端側(cè)，將所述外殼內(nèi)部與外部密封，曲柄軸箱，其設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)渦旋體和所述大徑軸部之間，吸入含有潤滑油的流體，其中，所述大徑軸部的外周面的所述一端側(cè)的端部位置比所述帶外圈針狀滾動軸承的外圈的所述一端側(cè)的端部位置更靠近另一端側(cè)。
這樣，由于所述大徑軸部的外周面的所述一端側(cè)的端部位置比所述帶外圈針狀滾動軸承的外圈的所述一端側(cè)的端部位置更靠近另一端側(cè)，所以大徑軸部的外周面的一端側(cè)和外圈的一端側(cè)的端部之間形成間隙。
由于導(dǎo)入曲柄軸箱的含有潤滑油的流體通過該間隙導(dǎo)入帶外圈針狀滾動軸承內(nèi)，所以帶外圈針狀滾動軸承由流體冷卻并由潤滑油潤滑。
這樣，通過規(guī)定大徑軸部的外周面的一端側(cè)的端部位置來確保導(dǎo)入流體的間隙，所以帶外圈針狀滾動軸承只要是通用的就夠了，相應(yīng)地降低了渦旋式壓縮機的制造成本。
另外，采用帶外圈針狀滾動軸承，所以能夠?qū)崿F(xiàn)外殼的小型化和輕量化。
另外，在上述第三技術(shù)方案中，優(yōu)選所述大徑軸部的外周面的所述另一端側(cè)的端部位置比所述外圈的所述另一端側(cè)的端部位置更靠近所述一端側(cè)。
這樣，含有潤滑油的流體通過形成在大徑軸部的外周面的另一端側(cè)和外圈的另一端側(cè)的端部之間形成的間隙而供給密封部件，所以能夠進(jìn)一步可靠地進(jìn)行密封部件的冷卻和潤滑。
另外，本發(fā)明第四技術(shù)方案一種渦旋式壓縮機，其具有外殼和壓縮機構(gòu)，該壓縮機構(gòu)具有固定渦旋體和旋轉(zhuǎn)渦旋體，所述固定渦旋體固定支承在所述外殼內(nèi)，所述旋轉(zhuǎn)渦旋體與該固定渦旋體咬合，在所述固定渦旋體和所述旋轉(zhuǎn)渦旋體之間形成多個壓縮室，該旋轉(zhuǎn)渦旋體進(jìn)行公轉(zhuǎn)運動，渦旋式壓縮機還具有曲柄軸，該曲柄軸的一端部設(shè)置具有使所述旋轉(zhuǎn)渦旋體公轉(zhuǎn)的偏心部件的大徑軸部，該大徑軸部經(jīng)由帶外圈針狀滾動軸承而自由旋轉(zhuǎn)地支承在所述外殼上，密封部件，其配置在所述曲柄軸的另一端側(cè)，將所述外殼內(nèi)部與外部密封，曲柄軸箱，其設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)渦旋體和所述大徑軸部之間，吸入含有潤滑油的流體，其中所述大徑軸部的外周面的軸線方向的尺寸比所述帶外圈針狀滾動軸承的外圈的軸線方向的尺寸短。
這樣，由于所述大徑軸部的外周面的軸線方向的尺寸比所述帶外圈針狀滾動軸承的外圈的軸線方向的尺寸短，所以至少大徑軸部的外周面的一端側(cè)和外圈的一端側(cè)的端部之間形成間隙。
由于導(dǎo)入曲柄軸箱的含有潤滑油的流體通過該間隙導(dǎo)入帶外圈針狀滾動軸承內(nèi)，所以帶外圈針狀滾動軸承由流體冷卻并由潤滑油潤滑。
這樣，通過所述大徑軸部的外周面的軸線方向的尺寸比所述帶外圈針狀滾動軸承的外圈的軸線方向的尺寸短來確保導(dǎo)入流體的間隙，所以帶外圈針狀滾動軸承只要是通用的就夠了，相應(yīng)地降低了渦旋式壓縮機的制造成本。
另外，采用帶外圈針狀滾動軸承，所以能夠?qū)崿F(xiàn)外殼的小型化和輕量化。
另外，根據(jù)大徑軸部的外周面的軸線方向的尺寸，在大徑軸部的外周面的另一端側(cè)和外圈的另一端側(cè)的端部之間形成間隙，所以通過間隙的含有潤滑油的流體能夠進(jìn)一步實現(xiàn)密封部件的冷卻和潤滑。
另外，在上述第三技術(shù)方案和第四技術(shù)方案中，優(yōu)選在所述大徑軸部的所述一端部上設(shè)于從所述外周面向所述一端部切開的切口部。
這樣，在確保與外圈之間的間隙的基礎(chǔ)上能夠確保大徑軸部的軸向長度。
根據(jù)上述的第三技術(shù)方案和第四技術(shù)方案，通過規(guī)定大徑軸部的一端部位置或軸向長度來確保在大徑軸部的外周面的一端側(cè)和外圈的一端側(cè)的端部之間導(dǎo)入流體的間隙，在外殼上能夠與內(nèi)部規(guī)定空間部連通的多個位置形成可加工的各個相應(yīng)的連通孔的凸臺部。由此，使用通用的帶外圈針狀滾動軸承就夠了，相應(yīng)地能夠降低渦旋式壓縮機的制造成本。
本發(fā)明第三技術(shù)方案和第四技術(shù)方案中，使用帶外圈針狀滾動軸承，所以能夠?qū)崿F(xiàn)外殼的小型化和輕量化。
另外，為實現(xiàn)上述課題，本發(fā)明的渦旋式壓縮機采用以下技術(shù)方案。
本發(fā)明第五技術(shù)方案一種渦旋式壓縮機，其具有外殼；渦旋式壓縮機構(gòu)，其由收納在該外殼的內(nèi)部的固定渦旋部件和旋轉(zhuǎn)渦旋部件的組對構(gòu)成；驅(qū)動軸，其收納在所述外殼的內(nèi)部，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動所述渦旋式壓縮機構(gòu)的所述旋轉(zhuǎn)渦旋部件，所述外殼由前部外殼和覆蓋收納所述渦旋式壓縮機構(gòu)的所述前部外殼的胴部開口的后部外殼構(gòu)成，所述前部外殼形成漏斗形，其具有設(shè)置所述渦旋式壓縮機構(gòu)的大徑的所述胴部和設(shè)置所述驅(qū)動軸并與所述胴部相連且比該胴部小徑的驅(qū)動軸支承部，所述固定渦旋部件具有端板和渦卷狀卷包，該渦卷狀卷包呈其軸線與所述端板的單面垂直的狀態(tài)而立起，所述端板和所述后部外殼的內(nèi)面之間比所述端板的外周緣更靠近內(nèi)周側(cè)的位置上介裝第一密封材料，所述固定渦旋部件與所述后部外殼和所述第一密封材料一起在所述第一材料的內(nèi)周側(cè)的區(qū)域經(jīng)由第一螺栓而擰固在所述后部外殼的內(nèi)面，以劃分將由所述渦旋式壓縮機構(gòu)壓縮的氣體排出的排出腔，所述第一密封材料將所述外殼的內(nèi)部空間劃分成所述排出腔和由除該排出腔以外的空間形成的吸入腔。
根據(jù)該第五技術(shù)方案，該渦旋式壓縮機中，固定渦旋部件在其端部的比外周靠近內(nèi)周側(cè)的端面和后部外殼的內(nèi)面之間介裝第一密封材料，在后部外殼內(nèi)面通過第一螺栓擰固，由此在第一密封材料的內(nèi)周側(cè)劃分出排出腔。由此，后部外殼和固定渦旋部件的端板承受高壓的壓力負(fù)荷的部分的面積變窄。因此，固定渦旋部件的端板和后部外殼以及第一螺栓能夠采用小型款。
即，由于受壓面積減小則壓力負(fù)荷減輕，所以承受壓力的部件的應(yīng)力減輕。這樣對應(yīng)于該應(yīng)力減輕的部分的量，即使各部件由于薄壁化和輕量化等要求而成小的結(jié)構(gòu)，也能夠確保充分的剛性和強度。
另外，劃分排出腔的第一密封材料的外周側(cè)形成吸入腔，所以即使排出腔即使萬一泄漏氣體，也能夠防止直接漏出到大氣中，并能夠回避因高壓異常升高時從排出腔向吸入腔泄漏氣體而出現(xiàn)的異常壓力上升帶來的壓縮機的破損。
進(jìn)而，在第五技術(shù)方案的渦旋式壓縮機中，優(yōu)選所述后部外殼由第二螺栓擰固在所述前部外殼的所述開口部上，并在所述后部外殼和所述前部外殼之間介裝相對于大氣進(jìn)行密封的第二密封材料，所述第二密封材料在第一密封材料的外周側(cè)將所述吸入腔相對于大氣密封。
換言之，所述外殼在所述前部外殼的所述開口部上介裝將所達(dá)后部外殼和所述前部外殼的連接部密封并所述外殼內(nèi)與所述外殼外的氣體環(huán)境隔離的第二密封材料，由螺栓擰固，所述第二密封材料在第一密封材料的外周側(cè)使所述吸入腔從所述外殼外的氣體環(huán)境隔離。
第二密封材料由于將吸入腔、即外殼內(nèi)的低壓區(qū)域和大氣(所述外殼外的氣體環(huán)境)之間進(jìn)行密封，所以能夠減小被密封的空間之間的壓力差。因此，能夠使其間的密封結(jié)構(gòu)簡易化，并能夠使將后部外殼擰固在前部外殼上的第二螺栓和擰固用凸緣等成小型款。
另外，在本發(fā)明的第五技術(shù)方案的渦旋式壓縮機中，優(yōu)選在所述后部外殼上形成嵌合在所述前部外殼的所述開口內(nèi)的凹陷部(印盒)，所述后部外殼在所述凹陷部嵌合在所述開口內(nèi)的狀態(tài)下由所述第二螺栓擰固在所述前部外殼上。
這種情況下，凹陷部嵌合在前部外殼的開口內(nèi)，所以后部外殼的開口方向的微小壓力變形能夠被前部外殼抑制。因此，后部外殼和固定渦旋部件等的微小壓力變形導(dǎo)致的漏氣也能夠得以抑制。
另外，優(yōu)選在所述凹陷部和所述前部外殼之間介裝所述第二密封材料。
這種情況下，由于在所述凹陷部和所述前部外殼之間介裝所述第二密封材料，所以后部外殼在開口方向上產(chǎn)生微小的壓力變形，也不過是因其而使第二密封材料向軸向移動。因此，能夠可靠地維持密封功能。
另外，所述第二密封材料也可以設(shè)置在上述凹陷部側(cè)。
這樣，第二密封材料設(shè)于后部外殼的凹陷部側(cè)的情況下，組裝時第二密封材料只要嵌入后部外殼的凹陷部側(cè)，即能使第二密封材料的組裝時的保持變得容易。
另外，這樣，當(dāng)?shù)诙芊獠牧显O(shè)于后部外殼的凹陷部側(cè)的情況下，也可以在所述凹陷部的比所述第二密封材料的設(shè)置部更靠近口端的口端側(cè)(前端側(cè))和所述前部外殼的所述開口內(nèi)之間形成微小間隙。
換言之，在凹陷部上在比密封材料的設(shè)置部更靠近口端的口端側(cè)的區(qū)域上，其外徑比前部外殼的開口的內(nèi)徑小，由此也形成所述微小間隙。
這樣，通過在凹陷部的比第二密封材料的設(shè)置部更靠近口端的口端側(cè)形成微小間隙，從而在凹陷部的比第二密封材料的設(shè)置部更靠近口端的口端側(cè)，凹陷部的外徑和第二密封材料的內(nèi)徑之差變小，第二密封材料向凹陷部的設(shè)置變得容易。另外，凹陷部的比第二密封材料的設(shè)置部更靠近口端的口端側(cè)上，當(dāng)渦旋式壓縮機組裝時，在凹陷部和前部外殼開口之間，允許相互相對移動的空間得以確保，能使凹陷部向前部外殼開口部的嵌合變得容易。
另外，在本發(fā)明第五技術(shù)方案的渦旋式壓縮機中，在所述固定渦旋部件的所述端板的朝向所述后部外殼側(cè)的端面上位于比該端面的外周緣更靠近內(nèi)側(cè)的位置形成凹陷部，并在所述后部外殼的內(nèi)面形成與所述凹陷部嵌合的嵌合部，使所述凹陷部與所述嵌合部嵌合，在嵌合位置的外周側(cè)介裝所述第一密封材料，使所述固定渦旋部件經(jīng)由形成在所述端板的朝向所述后部外殼側(cè)的端面上的螺紋凸臺部而由所述第一螺栓擰固在所述后部外殼的內(nèi)面。
這樣，通過使固定渦旋部件的凹陷部嵌合在后部外殼的嵌合部，該嵌合位置的外周側(cè)介裝第一密封材料，使固定渦旋部件經(jīng)由形成在端板的朝向后部外殼側(cè)的端面上的螺紋凸臺部而由第一螺栓擰固在后部外殼的內(nèi)面，從而不管第一密封材料的介裝如何，組裝時固定渦旋部件能夠相對后部外殼準(zhǔn)確定位，由第一螺栓擰固。
另外，也可以上述凹陷部和上述嵌合部之間的角部介裝第一密封材料。在此，角部是指凹陷部上外周面和從該外周面向外周側(cè)立起的上升壁面之間的交叉部，嵌合部是指內(nèi)周面和從該內(nèi)周面向外周側(cè)立起的上升壁面之間的交叉部。
這樣，通過在凹陷部和嵌合部之間的角部介裝第一密封材料，從而由于第一密封材料保持在角部上，所以不需要第一密封材料設(shè)置用的密封槽的加工，能夠降低加工成本。
另外，在本發(fā)明的第五技術(shù)方案的渦旋式壓縮機中，也可以是所述固定渦旋部件的所述端板的比所述凹陷部靠近外周側(cè)的端板最外周部分的板厚比所述端板的其他部分形成得薄。
這樣，通過在凹陷部的嵌合位置上介裝第一密封材料，從而端板的比凹陷部更靠近外周側(cè)的部位施加高壓。因此，比凹陷部更靠近外周側(cè)的端板最外周部分的板厚比其他部分薄。因此，能以相當(dāng)于薄化的板厚的體積的量降低固定渦旋部件的重量，進(jìn)而能夠使渦旋式壓縮機輕量化。
另外，在本發(fā)明的第五技術(shù)方案的渦旋式壓縮機中，也可以是這樣的結(jié)構(gòu)所述渦旋式壓縮機構(gòu)形成三維壓縮結(jié)構(gòu)在所述端板上立起渦卷狀卷包而構(gòu)成的一對所述固定渦旋部件和旋轉(zhuǎn)渦旋部件在各所述渦卷狀卷包的前端面和所述端板的底面分別具有臺階部，在所述渦卷狀卷包的外周側(cè)，渦卷狀卷包的高度比內(nèi)周側(cè)的渦卷狀卷包的高度高，在周向和卷包高度方向能夠壓縮。以下，該結(jié)構(gòu)作為本發(fā)明的第五技術(shù)方案的第二結(jié)構(gòu)。
這樣，通過提高固定渦旋部件和旋轉(zhuǎn)渦旋部件的外周側(cè)的渦卷狀卷包高度，從而能在不最大渦旋體外徑的情況下增加壓縮機容量。結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)渦旋式壓縮機的小型壓縮化和輕量化。
另外，在本發(fā)明的第五技術(shù)方案的第二結(jié)構(gòu)的渦旋式壓縮機中，所述固定渦旋部件的所述端板的比所述底面的臺階部更靠近內(nèi)周側(cè)的位置的端面上形成擰固所述第一螺栓的所述螺紋凸臺部。
這樣，通過在渦卷狀卷包的底面?zhèn)纬膳_階部，從而在端板的厚度變厚的部位傷形成螺紋凸臺部，所以能夠在該螺紋凸臺部傷利用端板的厚度設(shè)置螺紋直徑的至少1.5倍的螺紋擰固余量所需要的第一螺栓用的螺紋孔。因此，能夠減小第一螺栓的長度為支配性的渦旋式壓縮機的軸向尺寸，實現(xiàn)渦旋式壓縮機的小型壓縮化和輕量化，提高搭載性。
另外，也可以是在所述螺紋凸臺部上自比所述臺階部更靠近外周側(cè)的所述底面向軸向卷包側(cè)延伸設(shè)置所述第一螺栓用的螺紋孔。
這樣，需要所要長度的螺紋擰固余量的螺紋孔自比所述臺階部更靠近外周側(cè)的渦卷狀卷包的底面向軸向卷包側(cè)延伸設(shè)置，從而第一螺栓為支配性的渦旋式壓縮機的軸向尺寸能夠縮短。
另外，所述螺紋凸臺部也可以設(shè)于比所述第一密封材料更靠近內(nèi)周側(cè)。這樣，由于所述螺紋凸臺部設(shè)于比所述第一密封材料更靠近內(nèi)周側(cè)的部位，在該部位由第一螺栓擰固固定渦旋部件，從而能夠減小介裝在螺紋凸臺部的外周側(cè)的第一密封材料上施加的力。因此，能夠延長第一密封材料的壽命。
另外，也可以是在所述螺紋凸臺部的外周上設(shè)置加工所述固定渦旋部件時用的夾緊用的槽。
這樣，通過螺紋凸臺部的外周上設(shè)置加工所述固定渦旋部件時用的夾緊用的槽，從而即使固定渦旋部件的端板最外周部分的板厚薄化，加工時夜能夠用槽穩(wěn)定地夾住固定渦旋部件。因此，能夠高精度加工固定渦旋部件。
另外，所述槽在所述螺紋凸臺部的整個外周上設(shè)置。
這樣，通過在所述螺紋凸臺部的整個外周上設(shè)置槽，從而能夠以相當(dāng)于該槽的體積的量來降低固定渦旋部件的重量，使固定渦旋部件輕量化。
根據(jù)本發(fā)明的第五技術(shù)方案，第一密封材料介裝在固定渦旋部件端板的比外周更靠近內(nèi)周側(cè)的端面和后部外殼的內(nèi)面間，在其內(nèi)周側(cè)劃分出排出腔，所以能夠減小固定渦旋部件端板和后部外殼因高壓受到的壓力負(fù)荷的面積。因此，固定渦旋部件端板和后部外殼以及擰固它們的第一螺栓能夠采用小型款，降低固定渦旋部件和外殼等重量，使壓縮機輕量化。
另外，由于在第一密封材料的外周側(cè)形成吸入腔，所以即使萬一從排出腔泄漏氣體，也能夠防止其直徑泄入大氣。同時，能夠防止當(dāng)壓力異常上升時，通過使高壓氣體從排出腔泄漏到吸入腔，而因壓力異常升高導(dǎo)致壓縮機破損。
另外，將第二密封材料介裝在后部外殼和前部外殼的胴部開口部間，密封壓力差小的吸入腔和大氣間。因此，能夠使第二密封材料的密封結(jié)構(gòu)能夠得以簡易化，并且能夠減小將后部外殼安裝到前部外殼上的第二螺栓和擰固用凸緣等。因此，由此也能夠減小外殼的重量，使壓縮機輕量化。


圖1是表示本發(fā)明的流體機械的第一實施方式的渦旋式壓縮機的結(jié)構(gòu)力的剖面圖。
圖2是圖1的A-A剖面圖。
圖3A是圖1的B部放大要部剖面圖。
圖3B是圖1的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)B部放大要部剖面圖。
圖4是表示本發(fā)明的第二實施方式的渦旋式壓縮機的整體概略結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖5是表示本發(fā)明的第二實施方式的大徑軸部針狀滾動軸承和大徑軸部的關(guān)系的局部剖面圖。
圖6是表示與圖5同樣的部分的局部剖面圖。
圖7是表示本發(fā)明的第二實施方式的大徑軸部的其他實施方式的與圖5相同的部分的局部剖面圖。
圖8是表示本發(fā)明的第二實施方式的大徑軸部的另一實施方式的與圖5相同的部分的局部剖面圖。
圖9是本發(fā)明的第三實施方式的渦旋式壓縮機的縱剖面圖。
圖10A是圖9所示的渦旋式壓縮機的固定渦旋部件和旋轉(zhuǎn)渦旋部件的外觀立體圖。
圖10B是圖9所示的渦旋式壓縮機的固定渦旋部件和旋轉(zhuǎn)渦旋部件的外觀立體圖。
圖11是圖9所示的渦旋式壓縮機的局部放大剖面圖。
圖12是本發(fā)明的第四實施方式的渦旋式壓縮機的局部放大剖面圖。
圖13是本發(fā)明的第五實施方式的固定渦旋部件的局部放大剖面圖。
具體實施例方式
〔第一實施方式〕以下，參照

本發(fā)明的第一實施方式。
圖1是作為本發(fā)明的流體機械的第一實施方式表示用于制冷劑氣體等的壓縮的渦旋式壓縮機1的剖面圖。
圖示的渦旋式壓縮機1是適用于冷凍乃至空調(diào)裝置特別是車輛用的冷凍裝置和空調(diào)裝置的臥式壓縮機，具有構(gòu)成其大致外形，在內(nèi)部的空間收納壓縮機構(gòu)的外殼3。該外殼3具有低壓側(cè)外殼的前部外殼5和高壓側(cè)外殼的后部外殼7，以設(shè)于其各個外殼上的凸緣部之間由螺栓9一體擰固的狀態(tài)固定。另外，渦旋式壓縮機1的壓縮機構(gòu)成為后述的渦旋式壓縮機構(gòu)23，由壓縮機構(gòu)主體和壓縮機構(gòu)驅(qū)動部構(gòu)成。
前部外殼5的內(nèi)部上經(jīng)由主軸承13以及副軸承15可沿軸線L旋轉(zhuǎn)地支承構(gòu)成壓縮機構(gòu)驅(qū)動部的曲柄軸11。曲柄軸11的一端側(cè)(圖中左側(cè))成為小徑軸部11A，該小徑軸部11A貫通前部外殼5向圖1的左側(cè)突出。小徑軸部11A的突出部上設(shè)有公知的承受動力的圖示省略的電磁離合器、帶輪等，從圖示省略的電動機等驅(qū)動源經(jīng)由V型帶等傳送動力。
另外，在主軸承13和副軸承15之間設(shè)置機械密封圈(唇形密封圈)17，將外殼3和大氣間氣密性密封。即，主軸承13和副軸承15之間設(shè)置的機械密封圈使外殼3內(nèi)與大氣隔離。
曲柄軸11的另一端側(cè)(圖中右側(cè))設(shè)置大徑軸部11B，進(jìn)而在該大徑軸部11B上以相對曲柄軸11的軸線L1偏心規(guī)定尺寸的狀態(tài)一體設(shè)置有偏心銷11C。該大徑軸部11B和上述小徑軸部11A分別經(jīng)由主軸承13和副軸承15自由旋轉(zhuǎn)地支承在前部外殼5上。并且，偏心銷11C上連結(jié)與曲柄軸11一起構(gòu)成壓縮機構(gòu)驅(qū)動部的驅(qū)動襯套19，并經(jīng)由驅(qū)動軸承21連結(jié)構(gòu)成后述的壓縮機主體的旋轉(zhuǎn)渦旋部件27，通過旋轉(zhuǎn)曲柄軸11從而旋轉(zhuǎn)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)渦旋部件27。
驅(qū)動襯套19上一體形成用于通過驅(qū)動旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)渦旋部件27而產(chǎn)生的不平衡負(fù)載的平衡塊19A，與旋轉(zhuǎn)渦旋部件27的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動一起旋轉(zhuǎn)。
另外，在外殼3的內(nèi)部作為構(gòu)成渦旋式壓縮機構(gòu)23的壓縮機構(gòu)主體而組裝入一對固定渦旋部件25和旋轉(zhuǎn)渦旋部件27。固定渦旋部件25由端板25A和從該端板25A立起的渦卷狀卷包25B構(gòu)成，另一方面，旋轉(zhuǎn)渦旋部件27由端板27A和從該端板27A立起的渦卷狀卷包27B構(gòu)成。
一對固定渦旋部件25和旋轉(zhuǎn)渦旋部件27以各自的中心離開旋轉(zhuǎn)半徑的量的同時并以渦卷狀卷包25B、27B彼此錯開180度相位而咬合的狀態(tài)組裝而成。由此，兩渦旋部件25、27之間形成相對渦旋中心對稱的一對由端板25A、27A和渦卷狀卷包25B、27B劃界的壓縮室29。固定渦旋部件25由螺栓31固定在后部外殼7的內(nèi)面，旋轉(zhuǎn)渦旋部件27的端板27A的背面上設(shè)置的凸臺部上，連結(jié)設(shè)于上述的曲柄軸11的一端側(cè)的偏心銷11C而被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
另外，旋轉(zhuǎn)渦旋部件27在形成于前部外殼5上的推力承受面5B上支承端板27A的背面。該推力承受面5B和旋轉(zhuǎn)渦旋部件27的背面之間介裝的銷環(huán)或歐式環(huán)(オルダムリング)等自轉(zhuǎn)阻止機構(gòu)33使旋轉(zhuǎn)渦旋部件27一邊被阻止自轉(zhuǎn)一邊相對固定渦旋部件25被公轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
固定渦旋部件25的端板25A的中央部上開設(shè)排出被壓縮的制冷劑氣體的排出孔25C，該排出孔25C上設(shè)有經(jīng)由保持機構(gòu)35而安裝在端板25A上的排出引導(dǎo)閥37。另外，在固定渦旋部件25的端板25A的背面?zhèn)壬辖檠bO型環(huán)等密封部件39而與后部外殼7的內(nèi)面密接，在其與后部外殼7之間形成從外殼3的內(nèi)部空間劃分出的排出腔41。由此，除去排出腔41的外殼3的內(nèi)部空間起到作為低壓側(cè)的吸入腔43的功能。在吸入腔43上吸入經(jīng)由設(shè)于前部外殼5上的吸入口45從冷動循環(huán)返回的制冷劑氣體，經(jīng)由該吸入口43向形成于固定渦旋部件25和旋轉(zhuǎn)渦旋部件27之間形成的壓縮室29吸入制冷劑氣體。
另外，前部外殼5和后部外殼7之間的接合面上介裝O型環(huán)等密封材料47，形成在外殼3內(nèi)的吸入腔43相對大氣密封。
在前部外殼5上收納渦旋式壓縮機構(gòu)23。該前部外殼5具有收納壓縮機主體的固定渦旋部件25和旋轉(zhuǎn)渦旋部件27的大徑的胴部5A、在與該胴部5A連續(xù)的放射狀方向上縮徑并用于形成所述推力承受面5B的推力承受部5C、與推力承受部5C連續(xù)并進(jìn)一步縮徑并用于形成收納主軸承13的軸承收納部5D的中徑的軸承支持部5E、與該軸承支持部5E連續(xù)的用于設(shè)置副軸承15和機械密封圈17的小徑凸臺部5F，從而形成梯階狀縮徑的漏斗形狀。
后部外殼7形成具有用于形成排出腔41的凹部7A和與前部外殼5的胴部5A的開口端嵌合的凹陷部7B的盤形狀。凹陷部7B上介裝上述密封圈47。該后部外殼7連接覆蓋前部外殼5的胴部5A的一端開口，由螺栓9以一體擰固前部外殼5和后部外殼7的凸緣部彼此間的狀態(tài)固定。
這樣，在設(shè)置吸入口45的前部外殼(低壓側(cè)外殼)5為漏斗形的外殼3內(nèi)收納渦旋式壓縮機構(gòu)23，在前部外殼5的作為廣口部的大徑的胴部5A內(nèi)的空間里配置作為渦旋式壓縮機構(gòu)23的壓縮機構(gòu)主體的固定渦旋部件25和旋轉(zhuǎn)渦旋部件27，并將由曲柄軸11等構(gòu)成的渦旋式壓縮機構(gòu)23的壓縮機構(gòu)驅(qū)動部配設(shè)在比胴部5A小徑的軸承收納部5D等內(nèi)部空間的狹窄部，在這樣的渦旋式壓縮機1中，在位于胴部5A的底面并支承渦旋式壓縮機構(gòu)23的推力承受面5B的外側(cè)形成凹部51。
即，上述的推力承受部5C位于在形成漏斗形的前部外殼5的胴部5A內(nèi)作為廣口部形成的空間的底面，所以相對該推力承受部(底面)5C，從形成胴部5A的壁面到推力承受部5C的角部上形成有凹部51以成為推力承受面5B的外側(cè)。該凹部51，例如圖2所示，形成在推力承受部5C的整個外周上。另外，推力承受部5C的外徑、即凹部51的內(nèi)徑設(shè)置在比驅(qū)動旋轉(zhuǎn)渦旋部件27時的外形的軌跡所構(gòu)成的包絡(luò)線小的范圍內(nèi)，凹部51的外形設(shè)置在即使驅(qū)動旋轉(zhuǎn)渦旋部件27也不接觸的范圍內(nèi)。
另外，該凹部51是從形成胴部5A的壁面到推力承受部5C的曲面的剖面形狀，特別是優(yōu)選例如圖3A所示半徑R的圓弧狀的剖面形狀。另外，形成胴部5A的筒狀的壁面考慮到鑄造時的拔模作業(yè)，由于是隨著從推力承受部5C到開口部側(cè)離開而逐漸擴(kuò)徑的拔模斜度的傾斜面，所以形成從該傾斜面平滑連續(xù)的半徑R的圓弧狀的凹部51。
這樣的凹部51優(yōu)選利用不需要機械加工的鑄件形成，特別是，前部外殼5是鑄造鋁合金的鋁壓鑄件等鑄件產(chǎn)品，則能夠原樣地利用平滑的鑄件表面。另外，所述前部外殼5的推力承受部5C通過機械加工而加工成大致平面狀，通過在鑄造階段在原材料上、凹部51和推力承受部5C的連接部上設(shè)置平滑的面，從而能夠加工不需要后去毛刺處理。
另外，通過設(shè)置半徑R的圓弧狀的凹部51，從而該圓弧在前部外殼5的角部上能夠作為用于確保強度的曲面形狀。這樣的曲面形狀幾乎不影響間隙部δ的確保，所以有利于小型化。
另外，凹部51優(yōu)選通過在推力承受部5B上設(shè)置放射狀的作為連通路53的凹槽部，從而連通與吸入口45連通的空間和配置曲柄軸11等的狹窄部的空間。通過設(shè)置該連通路53，從吸入口45導(dǎo)入的低溫低壓的制冷劑氣體其一部分通過連通路53而各個狹窄部的空間內(nèi)。
由以上結(jié)構(gòu)形成的渦旋式壓縮機如下動作。
從外部驅(qū)動源經(jīng)由省略圖示的帶輪、電磁離合器將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力傳給曲柄軸11，使曲柄軸11旋轉(zhuǎn)，則經(jīng)由驅(qū)動襯套19和驅(qū)動軸承21而與曲柄軸11的偏心銷11C連結(jié)的旋轉(zhuǎn)渦旋部件27一邊由自轉(zhuǎn)阻止機構(gòu)33阻止自轉(zhuǎn)，一邊相對固定渦旋部件25而被驅(qū)動公轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)。由此，在半徑方向最外側(cè)2處形成的三月狀的壓縮室29內(nèi)將吸入腔43內(nèi)的制冷劑氣體吸入。這樣一般由旋轉(zhuǎn)渦旋部件27和固定渦旋部件25構(gòu)成的渦旋式壓縮機23在大致180°正對的位置上具有兩處吸入口。這時，胴部5A的內(nèi)面和渦旋式壓縮機構(gòu)23之間形成的間隙部δ和凹部51的空間用于從設(shè)于外殼3上的吸入口45向兩處壓縮機構(gòu)吸入口即壓縮室29內(nèi)部引導(dǎo)制冷劑氣體的流路。
壓縮室29當(dāng)在規(guī)定的旋轉(zhuǎn)角位置切斷吸入后，其容積一邊減少一邊向中心側(cè)移動。此間制冷劑氣體被壓縮，壓縮室29到達(dá)與排出孔25C連通的位置，則排出引導(dǎo)閥37被擠開，將被壓縮的氣體排出到排出腔41內(nèi)，進(jìn)而經(jīng)排出腔41向渦旋式壓縮機1外排出。
根據(jù)上述本發(fā)明，在支承壓縮機構(gòu)的推力承受面5B的外側(cè)形成凹部51，確保氣體流體的流路剖面積，所以能夠降低間隙部δ的尺寸，使外殼3小徑化。另外，本發(fā)明中，通過設(shè)置半徑R的圓弧狀的凹部51，從而也有這樣的優(yōu)點，即以相應(yīng)于旋轉(zhuǎn)渦旋部件27的驅(qū)動時的、外殼3和旋轉(zhuǎn)渦旋部件27的干涉的影響變小的量而相對于現(xiàn)有技術(shù)使外形尺寸小型化。
關(guān)于這一點，根據(jù)圖3A詳細(xì)說明本發(fā)明，根據(jù)圖3B詳細(xì)說明現(xiàn)有技術(shù)的例子。
相應(yīng)例子中，在確保δo的間隙而在旋轉(zhuǎn)渦旋部件27的驅(qū)動時的最外部不干涉的基礎(chǔ)上，設(shè)置用于避免側(cè)壁的應(yīng)力集中的側(cè)壁根基的曲面形狀，所以不得不增大壓縮機外徑。相對于此，根據(jù)本發(fā)明，通過設(shè)置半徑R的圓弧狀的凹部51，從而不需要δo的間隙，并且在旋轉(zhuǎn)渦旋體驅(qū)動時不與最外端部干涉的范圍內(nèi)，可在更內(nèi)側(cè)(中心側(cè))設(shè)置用于確保強度的曲面。這種情況下，鋁壓鑄件制的外殼3的拔模斜度需要與現(xiàn)有技術(shù)一樣，但是可將側(cè)壁的立起部分設(shè)于更內(nèi)側(cè)，所以能夠使壓縮機外徑更小型化。
另外，通過以更深的方式設(shè)置本發(fā)明的凹部51，而確保外徑的情況下，也能夠使外殼內(nèi)部的容積進(jìn)一步增加。這種情況下，能夠發(fā)揮消聲器效果，降低壓縮機產(chǎn)生的脈動，也能夠進(jìn)一步對低振動、低噪音有利。在此，在推力承受面5B的外側(cè)設(shè)置凹部51，從而會擔(dān)心渦旋式壓縮機1向軸向的尺寸增加。但是，在推力承受面5B的凹部設(shè)置位置周邊多為具有軸承等已有的構(gòu)成部件的情況，所以現(xiàn)實中，不會看成是渦旋式壓縮機1軸長方向增加。
另外，在渦旋式壓縮機1的推力承受部5C和旋轉(zhuǎn)渦旋部件27之間設(shè)置分體的磨耗防止用板等是公知的技術(shù)。本發(fā)明在這樣的情況下，當(dāng)然也能具有與前面所述相同的效果。
另外，在上述的實施方式中，示例渦旋式壓縮機1進(jìn)行說明，但是本發(fā)明不限定于此。本發(fā)明中，例如轉(zhuǎn)子式壓縮機、螺旋式壓縮機、斜板式壓縮機等其他形式的壓縮機自然是使用的，在處理液體這樣類似的泵類等壓縮機以外的流體機械也適用。
〔第二實施方式〕以下參照圖4和圖5說明本發(fā)明的第二實施方式。本實施方式的渦旋式壓縮機101例如用于空調(diào)裝置的制冷劑氣體(流體)的壓縮。
圖4是說明本實施方式的渦旋式壓縮機101的結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖5是剖開表示大徑軸部的一部分的剖面圖。
在渦旋式壓縮機101上具有外殼103、渦旋式壓縮機構(gòu)(壓縮機構(gòu))105、自轉(zhuǎn)阻止部107、曲柄軸109。
外殼103如圖4所示，是在內(nèi)部配置渦旋式壓縮機構(gòu)105等的密封容器。
外殼103上具有構(gòu)成后(圖4的上側(cè))部的后殼111和構(gòu)成前(圖4的下側(cè))部的前殼113。
后殼111是中空的大致拱形，以鋁合金制通過鑄造成形。
前殼113形成中空的圓筒和圓錐臺結(jié)合而成的形狀，以鋁合金通過鑄造成形。
后殼111和前殼113由螺栓115擰固而結(jié)合，在內(nèi)部形成密閉空間(吸入空間)M。
在渦旋式壓縮機構(gòu)105上具有固定渦旋體117和旋轉(zhuǎn)渦旋體119。
固定渦旋體117具有固定端板121和在其前面立起呈渦卷狀的固定渦旋體(渦卷狀卷包)123。
在固定端板121的后側(cè)形成向中央部前側(cè)凹入的凹部125、以圓環(huán)狀圍繞凹部125的后端面127。
后端面127與以圓環(huán)狀設(shè)于后殼111的前面的端面129對合，通過多處由螺栓131接合而使固定渦旋體117固定安裝在后殼111上。
這時，外周側(cè)全長上，后殼111和固定渦旋體117通過O型圈等密封圈133相對密閉空間M密封，所以通過后殼111的中空部和固定端板121的凹部125形成排出室135。
固定端板121的凹部125的大致中央部上形成被壓縮的流體的排出孔137，該排出孔137由安裝于固定端板121的后面的未圖示的排出閥進(jìn)行開閉，將排出室135內(nèi)壓縮的流體排出。
在前殼113的圓筒部的前端部上具有吸入凸臺部139。
吸入凸臺部139上挖掘出于密閉空間M連通，從外部向密閉空間M導(dǎo)入制冷劑氣體(流體)的吸入口部141。
在旋轉(zhuǎn)渦旋體119上形成旋轉(zhuǎn)端板143和在其后面立起的渦卷狀的旋轉(zhuǎn)渦旋體(渦卷狀卷包)145。
渦卷狀卷包119設(shè)置成旋轉(zhuǎn)渦卷體145與固定渦卷體123咬合。
固定渦旋體117和旋轉(zhuǎn)渦旋體119以相互偏心規(guī)定距離的狀態(tài)并且具有180度的相位差而咬合。由此，在相對固定渦卷體123和旋轉(zhuǎn)渦卷體145的中心點成對稱的位置關(guān)系的多處形成作為密閉空間的壓縮室P。
在旋轉(zhuǎn)端板143的前面中央(圖4的左側(cè)(曲柄軸109側(cè))的面中央)上設(shè)置向前方突出的中空圓筒狀的旋轉(zhuǎn)凸臺147。
旋轉(zhuǎn)渦旋體119支承在前殼113上，能相對固定渦旋體117公轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)。
在自轉(zhuǎn)阻止部107上形成多個環(huán)149和多個銷151。
各環(huán)149分別壓入或以間隙配合的方式插入嵌合在旋轉(zhuǎn)端板143的前側(cè)端面的外周側(cè)且從旋轉(zhuǎn)渦旋體119的中心離開規(guī)定半徑的圓周上大致空出等間隔設(shè)置的多個環(huán)孔153中。
銷151與環(huán)149具有等數(shù)個，各銷151在前殼113的圓錐臺部的后側(cè)端面上突出插嵌在對應(yīng)的環(huán)149內(nèi)。
旋轉(zhuǎn)渦旋體119中，銷151以間隙配合的方式插入嵌合在環(huán)149內(nèi)，從而該旋轉(zhuǎn)渦旋體119與前殼113卡合，防止公轉(zhuǎn)時的自轉(zhuǎn)。這時銷151沿環(huán)149的內(nèi)周面與旋轉(zhuǎn)渦旋體119的公轉(zhuǎn)方向同一方向上旋轉(zhuǎn)。
另外，作為自轉(zhuǎn)阻止部107例如也可以使用公知的歐式環(huán)。
曲柄軸109前后延伸配置，后側(cè)的大徑軸部155的外周面157經(jīng)由大徑軸部滾針軸承(帶外圈針狀滾動軸承)159而旋轉(zhuǎn)支承在前殼113上。
大徑軸部滾針軸承159如圖5所示，由外圈161、保持器163、多個針狀滾子165構(gòu)成。
外圈161具有大致中空圓筒形狀，在曲柄軸109的軸線方向J上的兩端部上形成分別朝向內(nèi)側(cè)彎曲成大致直角的后部鍔部167和前部鍔部169。
保持器163以在周向上大致等間隔保持多個針狀滾子165的狀態(tài)安裝在外圈161的內(nèi)側(cè)。
大徑軸部滾針軸承159與設(shè)于前殼113的圓錐部的軸線方向J大致中間部上的凹部171緊密嵌合而被保持。
大徑軸部155的軸線方向J的兩端部實施小的倒角處理。該倒角的內(nèi)側(cè)部件(位于該倒角之間的部分)構(gòu)成外周面157。
外周面157的后端位置(一端側(cè)的端部位置)A比后部鍔部167的前端位置(一端側(cè)的端部位置)C更位于前(他端)側(cè)。
另外，外周面157的前端位置(另一端側(cè)的端部位置)B比前部鍔部169的前端位置(另一端側(cè)的端部位置)D更位于后(一端)側(cè)。
另外，如圖6所示，外周面157的軸線方向J長度L1比外圈161的軸線方向J長度L2短。
外周面157和外圈161的軸線方向J中間位置大致對齊，所以在外周面157的前后分別設(shè)置上述間隙。
外周面157的前端位置B和前部鍔部169的前端位置D之間的間隙用于對唇形密封圈175(參照圖4)進(jìn)行潤滑。因此，另外設(shè)置潤滑手段而不需要進(jìn)行唇形密封圈175的潤滑的情況下，也可以不設(shè)置該間隙。
另外，外周面157的軸線方向J長度L1比針狀滾子165的長度長，以不施加偏向針狀滾子165的負(fù)荷。
如圖4所示，曲柄軸109的前端比前殼113向前方突出，由前殼113的前端部上的球軸承173被可旋轉(zhuǎn)地安裝。
曲柄軸109的球軸承173的后側(cè)通過由機械密封圈形成的唇形密封圈(密封部件)175將密閉空間M相對外部密封。
從前殼113突出的曲柄軸109的前端部由未圖示的馬達(dá)或電機等驅(qū)動裝置而旋轉(zhuǎn)。
在前殼113的圓錐部的后側(cè)中心部上設(shè)有以具有間隙(余量)的方式插入旋轉(zhuǎn)凸臺147的曲柄軸室181。
大徑軸部滾針軸承159和大徑軸部155的后側(cè)端部面對曲柄軸室181。
曲柄軸109的大徑軸部155的后側(cè)上具有軸線中心偏心的偏心軸(偏心部件)183，其位于旋轉(zhuǎn)凸臺147的中空部內(nèi)。
偏心軸183周圍具有計數(shù)砝碼185。計數(shù)砝碼185覆蓋偏心軸183周圍，配置在曲柄軸室181內(nèi)，使前端部向偏心軸183的偏心方向(圖4的左向)的相反方向(圖4的右向)延伸，固定安裝在大徑軸部155上。
使偏心襯套187經(jīng)由針狀滾動軸承189而旋轉(zhuǎn)自如地嵌合在旋轉(zhuǎn)凸臺147的中空部，覆蓋位于旋轉(zhuǎn)凸臺147內(nèi)的圓筒狀的計數(shù)砝碼185的周圍。
偏心襯套187的軸線中心相對曲柄軸119的軸線中心偏心。
偏心襯套187起到使曲柄軸119的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力傳到旋轉(zhuǎn)渦旋體119并使旋轉(zhuǎn)渦旋體119公轉(zhuǎn)的作用。
下面說明以上這樣形成的渦旋式壓縮機101的壓縮動作。
來自未圖示的馬達(dá)或電動電機等的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力傳給曲柄軸109，該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力經(jīng)由偏心軸183、計數(shù)砝碼185、偏心襯套187、以及旋轉(zhuǎn)凸臺147傳給渦旋式壓縮機構(gòu)105的旋轉(zhuǎn)渦旋體119上。
旋轉(zhuǎn)渦旋體119通過自轉(zhuǎn)阻止部107而阻止自轉(zhuǎn)，在以公轉(zhuǎn)半徑為半徑的圓軌道上進(jìn)行公轉(zhuǎn)。
旋轉(zhuǎn)渦旋體119被公轉(zhuǎn)驅(qū)動，則制冷劑氣體經(jīng)由吸入口部141進(jìn)入外殼103的密閉空間M，吸入渦旋式壓縮機構(gòu)105的壓縮室P。
這時，含于制冷劑氣體中的潤滑油隨制冷劑氣體導(dǎo)入壓縮室P，所以將渦旋式壓縮機構(gòu)105潤滑。
并且，隨著因旋轉(zhuǎn)渦旋體119的公轉(zhuǎn)而使壓縮室P的容積減少，制冷劑氣體一邊被壓縮一邊到達(dá)中央部的壓縮室P。
到中央部的壓縮室P的被壓縮的制冷劑氣體從排出孔137到達(dá)排出室135。
排出排出室135的壓縮制冷劑氣體通過未圖示的排出孔部而供給散熱器。
這時，計數(shù)砝碼185由曲柄軸109的偏心軸183而以相對旋轉(zhuǎn)渦旋體119的公轉(zhuǎn)而相位錯開大致180度的狀態(tài)旋轉(zhuǎn)。因此，作用于旋轉(zhuǎn)渦旋體119上的離心力由計數(shù)砝碼185抵消，曲柄軸109周圍的動態(tài)質(zhì)量不平衡被減輕。
另外，相對于旋轉(zhuǎn)渦旋體119的公轉(zhuǎn)，計數(shù)砝碼185進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動，所以配置在曲柄軸室181內(nèi)的計數(shù)砝碼185的前端在曲柄軸室181內(nèi)相對旋轉(zhuǎn)移動。
接著，說明關(guān)于曲柄軸109的潤滑動作。
吸入密閉空間M內(nèi)的低溫低壓的制冷劑氣體流入密閉空間M的曲柄軸室181內(nèi)。
流入曲柄軸室181的含有潤滑油的制冷劑氣體通過外周面157的后端位置A和后部鍔部167的前端位置C之間的間隙，導(dǎo)入大徑軸部滾針軸承159。
大徑軸部滾針軸承159由該制冷劑氣體和潤滑油冷卻并潤滑，所以密閉空間M內(nèi)的溫度均一化，能夠提高潤滑性。
導(dǎo)入大徑軸部滾針軸承159的制冷劑氣體通過外周面157的前端位置B和前部鍔部169的前端位置D的間隙而到達(dá)唇形密封圈175，冷卻和潤滑唇形密封圈175。
這樣，通過使大徑軸部155的外周面157的后端位置A比后部鍔部167的前端位置C更位于前側(cè)，從而確保向大徑軸部滾針軸承159導(dǎo)入制冷劑氣體的間隙，通過使外周面157的前端位置B比前部鍔部169的前端位置D更位于后側(cè)，從而確保向唇形密封圈175導(dǎo)入制冷劑氣體的間隙，所以能夠以通用的材料而相應(yīng)地便宜地制造大徑軸部滾針軸承159。
另一方面，導(dǎo)入曲柄軸室181的制冷劑導(dǎo)入針狀滾動軸承189，用于滾針軸承189等的冷卻和潤滑。
另外，由于采用大徑軸部滾針軸承159，所以不必使前殼113形成必要以上的大型化，而能夠?qū)崿F(xiàn)外殼的小型化和輕量化。
另外，本實施方式中，對大徑軸部155的前后端施加小的倒角，但是也可以設(shè)置圖7所示那樣的軸向上連續(xù)的矩形剖面大的切口部177或圖8所示那樣的三角形剖面大的切口部177。
另外，切口部177的剖面形狀不限定于此，可以是任意形狀。另外，也可以是周向上不連續(xù)的。
這樣，能夠在確保大徑軸部滾針軸承159的與外圈161之間的間隙的基礎(chǔ)上增大大徑軸部155的軸線方向J的長度。
〔第三實施方式〕以下參照圖9～圖11說明本發(fā)明的第三實施方式。
圖9表示本發(fā)明的第三實施方式的渦旋式壓縮機201的縱剖面圖。
渦旋式壓縮機201具有構(gòu)成其大致外形的外殼203。該外殼203通過由螺栓209(第二螺栓)一體擰固前部外殼205和后部外殼207而構(gòu)成?？v前部外殼205和后部外殼207上各個圓周上的多處例如四處等間隔一體形成擰固用的凸緣205A、207A。該凸緣205A、207A彼此由螺栓209擰固，從而前部外殼205和后部外殼207一體結(jié)合。
前部外殼205的內(nèi)部上介由主軸承213和副軸承215繞軸線L自由旋轉(zhuǎn)地支承曲柄軸211。曲柄軸211的一端側(cè)(圖左側(cè))是小徑軸部211A。該小徑軸部211A貫通前部外殼205而向圖9的左側(cè)突出。小徑軸部211A的突出部上如公知的那樣，設(shè)置承受動力的省略圖示的電磁離合器、帶輪等，從省略圖示的馬達(dá)等驅(qū)動源經(jīng)由V型帶等傳遞動力。
另外，縱主軸承213和副軸承215之間設(shè)置機械密封圈(唇形密封圈)217，對外殼203內(nèi)和大氣之間進(jìn)行氣密性密封。
曲柄軸211的另一端側(cè)(圖9的右側(cè))上設(shè)有大徑軸部211B。另外，在該大徑軸部211B上以從曲柄軸211的軸線L偏心規(guī)定尺寸的狀態(tài)一體設(shè)有偏心銷211C。該大徑軸部211B和上述小徑軸部211A分別經(jīng)由主軸承213和副軸承215自由旋轉(zhuǎn)地支承在前部外殼205上。并且，在偏心銷211C上經(jīng)由驅(qū)動襯套219和驅(qū)動軸承211而連結(jié)后述的旋轉(zhuǎn)渦旋部件227。因此，通過旋轉(zhuǎn)曲柄軸211，從而旋轉(zhuǎn)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)渦旋部件277。
在驅(qū)動襯套219上一體形成用于除去因旋轉(zhuǎn)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)渦旋部件227而產(chǎn)生的不平滑負(fù)荷的平衡塊219A。該平衡塊219A與旋轉(zhuǎn)渦旋部件227的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動一起旋轉(zhuǎn)。
在所述外殼203的內(nèi)部組裝有構(gòu)成渦旋式壓縮機構(gòu)233的一對固定渦旋部件225和旋轉(zhuǎn)渦旋部件227。固定渦旋部件225由端板225A和從該端板225A立起的渦卷狀卷包225B構(gòu)成。另一方面，旋轉(zhuǎn)渦旋部件227由端板227A和從該端板227A立起的渦卷狀卷包227B構(gòu)成。
固定渦旋部件225和旋轉(zhuǎn)渦旋部件227如圖10A和圖10B所示，分別在沿渦卷狀卷包225B、227B的前端面225C、227C和底面225D、227D的渦卷方向上的規(guī)定位置形成臺階部225E、225F以及227E、227F。以該臺階部225E、225F以及227E、227F為界，在卷包前端面225C、227C上，在軸線L方向上外周側(cè)的前端面225G、227G高，內(nèi)周側(cè)的前端面225H、227H低。另外，底面225D、227D上，軸線L方向上外周側(cè)的底面225I、227I低，內(nèi)周側(cè)的底面225J、227J高。由此，渦卷狀卷包225B、227B其外周側(cè)的卷包高度比內(nèi)周側(cè)的卷包高度高。
上述的固定渦旋部件225和旋轉(zhuǎn)渦旋部件227以其各自的中心離開旋轉(zhuǎn)半徑的量，并且渦卷狀卷包225B、227B彼此錯開180度相位而咬合的狀態(tài)被組裝。由此，如圖9所示，在兩渦旋部件225、227之間，由端板225A、227A和渦卷狀卷包225B、227B為界的一對壓縮室229相對渦旋中心對稱形成。壓縮室229其軸線L方向高度在渦卷狀卷包225B、227B的外周側(cè)比內(nèi)周側(cè)的高度高。由此，形成在周向和卷包高度方向能夠被壓縮的可三維壓縮的壓縮機構(gòu)。
固定渦旋部件225由螺栓231(第一螺栓)固定設(shè)置在后部外殼207的內(nèi)面。旋轉(zhuǎn)渦旋部件227在設(shè)于端板227A的背面的凸臺部上，如上所述，經(jīng)由驅(qū)動襯套219和驅(qū)動軸承221而連結(jié)并旋轉(zhuǎn)驅(qū)動設(shè)于曲柄軸211的一端側(cè)上的偏心銷211C。
另外，旋轉(zhuǎn)渦旋部件227，在形成于前部外殼205上的推力承受面205B上支承端板227A的背面。該推力承受面205B和端板227A的背面之間介裝的銷環(huán)或歐式環(huán)等自轉(zhuǎn)阻止機構(gòu)233使旋轉(zhuǎn)渦旋部件227一邊被阻止自轉(zhuǎn)一邊相對固定渦旋部件225公轉(zhuǎn)驅(qū)動。
在固定渦旋部件225的端板225A的中央部上開設(shè)排出被壓縮的制冷劑氣體的排出孔225K。該排出孔225K上設(shè)有介由保持機構(gòu)235而安裝在端板225A上的排出引導(dǎo)閥237。另外，在固定渦旋部件225的端板225A的背面?zhèn)冉檠bO型環(huán)等密封材料239(第一密封材料)而與后部外殼207的內(nèi)面密接。由此，端板225A在與后部外殼207之間形成從外殼203的內(nèi)部空間劃分出的排出腔241。由此，除去排出腔241的外殼203的內(nèi)部空間起到作為吸入腔243的作用。吸入腔243吸入經(jīng)由設(shè)于前部外殼205上的吸入口245而從冷動循環(huán)返回的制冷劑氣體，制冷劑氣體經(jīng)該吸入腔243而吸入壓縮室229。另外，前部外殼205和后部外殼207之間的接合面上介裝O型圈等密封材料247(第二密封材料)，由此，形成在該外殼203內(nèi)的吸入腔243相對大氣氣密性密封。
在此，前部外殼205，如圖9所示，具有收納渦旋式壓縮機構(gòu)225的大徑的胴部205C、在與胴部205C連續(xù)的放射狀方向上縮徑(從胴部205C的端部向胴部205C的內(nèi)周側(cè)延伸)并用于形成上述推力承受面205B的推力承受部205D、與推力承受部205D連續(xù)并進(jìn)一步縮徑的用于形成收納主軸承213的軸承收納部205E的中徑的曲柄軸支承部205F、用于設(shè)置與該曲柄軸支承部205F連續(xù)的副軸承215和機械密封圈217的小徑凸臺部205G。即，前部外殼205形成梯階狀縮徑的漏斗形。
另一方面，后部外殼207如圖11所示，具有用于形成排出腔241的凹部207B、與前部外殼205的胴部205C的開口端嵌合的凹陷部207C、與設(shè)于固定渦旋部件225的端板225A背面上的凹陷部225L嵌合的嵌合部207D，并形成盤形。另外，嵌合部207D比螺栓231的擰固位置更位于外周側(cè)。
凹陷部207形成大致筒狀。凹陷部207C的外周面上介裝有上述密封材料247。另外，在凹陷部207C的外周面上，比該密封材料247的設(shè)置部的更口端側(cè)(前端側(cè))上，如圖11所示，在與前部外殼205的胴部205C的大徑的開口部之間形成微小間隙S。具體地，在凹陷部207中，在比密封材料247的設(shè)置部更位于口端側(cè)的區(qū)域上，其外徑比前部外殼205的開口部的內(nèi)徑小，由此凹陷部207和前部外殼205的開口部之間形成微小間隙S。另外，微小間隙S是極小的，所以，在圖11中，由附圖標(biāo)記S僅表示微小間隙S的形成部位。并且，該凹陷部207C在與前部外殼205的胴部205C的開口嵌合的狀態(tài)下，如上所述，通過由螺栓209來擰固兩個外殼205、207的凸緣205A、207A，從而兩個外殼205、207經(jīng)由密封材料247而結(jié)合，外殼內(nèi)相對大氣呈氣密性密封(隔離)。
另外，如圖11所示，后部外殼7的嵌合部207D上嵌合固定渦旋部件225的凹陷部225L。該嵌合部207D和凹陷部225L之間形成的角部上介裝上述密封材料239，在該狀態(tài)下，固定渦旋部件225經(jīng)由形成在其端面上的環(huán)形的螺紋凸臺部225N由螺栓231擰固在外殼207的內(nèi)面。在此，角部是指凹陷部207C中的、外周面和從該外周面向外周側(cè)立起的壁面的交叉部，嵌合部207D中的、內(nèi)周面和從該內(nèi)周面向外周側(cè)立起的壁面的交叉部。并且，通過采用上述結(jié)構(gòu)，在比端板225A的凹陷部225L更位于外周側(cè)的端板最外周部分225M上，沒有高壓負(fù)荷，所以該端板最外周部位225M的端板厚度能夠薄到全周其他部分的端板厚度的一半以下左右。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，后部外殼207和固定渦旋部件225，通過嵌合部207D和凹陷部225L的嵌合，而不管是否介裝密封材料239，而能夠在固定渦旋部件225相對后部外殼207定位的狀態(tài)下固定設(shè)置。另外，上述嵌合部上，通過介裝在形成在嵌合部207D和凹陷部225L之間的角部上的密封材料239，如上所述，將外殼203內(nèi)部密封性劃分成高壓的排出腔241和低壓的吸入腔243。另外，劃分排出腔241和吸入腔243之間的密封材料239的外周側(cè)上，如上所述，通過介裝在前部外殼205的胴部205C的一端開口和后部外殼207的凹陷部207C之間的密封材料247，而使吸入腔即外殼203內(nèi)與大氣之間進(jìn)行氣密性劃分。
接著，說明以上的本實施方式的渦旋式壓縮機的動作。
從外部驅(qū)動源經(jīng)由省略圖示的帶輪和電磁離合器等將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力傳給曲柄軸211，曲柄軸211旋轉(zhuǎn)則經(jīng)由驅(qū)動襯套219和驅(qū)動軸承211而與曲柄軸211的偏心銷211C連結(jié)的旋轉(zhuǎn)渦旋部件227一邊被自轉(zhuǎn)阻止機構(gòu)233阻止自轉(zhuǎn)一邊相對固定渦旋部件225公轉(zhuǎn)運動。
通過該旋轉(zhuǎn)渦旋部件227的公轉(zhuǎn)驅(qū)動，則形成于半徑方向最外側(cè)的壓縮室229內(nèi)吸入吸入腔243內(nèi)的制冷劑氣體。壓縮室229在規(guī)定的旋轉(zhuǎn)角位置被切斷吸入后，其容積在周向和卷包高度方向上減少，同時向中心側(cè)移動。此間，制冷劑氣體被壓縮，到達(dá)該壓縮室229與排出孔225K連通的位置，則排出引導(dǎo)閥237被擠開，被壓縮的氣體排出到排出腔241內(nèi)。該壓縮制冷劑氣體經(jīng)排出腔241而排出壓縮機外。
排出到排出腔241的高壓的壓縮氣體的壓力，在比劃分排出腔241的密封材料239更位于內(nèi)周側(cè)的部位，對構(gòu)成排出腔241的固定渦旋部件225的端板225A和后部外殼207施加負(fù)荷。密封材料239在比端板225A的外周面更位于內(nèi)周側(cè)的位置，介裝在端板225A的端面和后部外殼207的內(nèi)面之間。這樣，以密封材料239位于端板225A的內(nèi)周側(cè)的位置的量，過大的壓力負(fù)荷所施加的端板225A和后部外殼207的密接能夠得以縮小。由此，端板225A和后部外殼207的過大壓力負(fù)荷下的壓力變形能夠進(jìn)一步微小化。
另外，設(shè)置密封材料239的端板225A的凹陷部225L的更外周側(cè)的端板板厚被薄化的端板最外周部分225M上沒有過大的壓力負(fù)荷施加。由此，即使使端板最外周部分225M的板厚比其他部分薄，也不必?fù)?dān)心高壓下的壓力變形，不會影響壓縮性能等。
另外，假設(shè)在密封材料239上產(chǎn)生不良，或者因為高壓的異常上升，而使端板225A或后部外殼207上產(chǎn)生微小變形，從而發(fā)生高壓的壓縮氣體泄漏事件，即使這樣，排出腔241也不直接與大氣連通，壓縮氣體泄漏到形成在排出腔241的外周側(cè)的吸入腔243。由此，能夠回避壓縮氣體從排出腔241直接流出到大氣的事態(tài)。
因此，根據(jù)本實施方式，起到以下技術(shù)效果。
將劃分排出腔241的密封材料239介裝在固定渦旋部件225的端板225A的外周面更內(nèi)周側(cè)的位置，所以端板225A和后部外殼207受到高壓下的壓力負(fù)荷的承受面的面積能夠窄化。因此，端板225A、后部外殼207以及螺栓231的應(yīng)力能夠稍稍降低。因此，通過各部件的板厚的降低等，能夠?qū)崿F(xiàn)渦旋式壓縮機201的輕量化和成本降低。
另外，在劃分排出腔241的密封材料239的外周側(cè)形成吸入腔243，所以即使從排出腔241萬一泄漏氣體，也能夠防止其直接漏出大氣。另外，異常壓力上升時，壓縮氣體從排出腔241泄漏到吸入腔243，從而能夠防止壓力異常上升導(dǎo)致壓縮機破損。因此，即使高壓氣體從排出腔241泄漏到吸入腔243，也不會造成特別的障礙。
另外，在密封材料239的外周側(cè)介裝密封吸入腔243和大氣間的密封材料247，所以密封材料247只要能夠?qū)⒌蛪汉痛髿忾g的壓力差的小的部分密封即可，與密封材料239相比，可以使用相對低功能、低成本的密封材料。另外，由于能以壓力差小的部分?jǐn)Q固前部外殼205和后部外殼207，所以擰固減小螺栓209和擰固用凸緣205A、207A等。因此，由此也擰固實現(xiàn)輕量化和對成本的降低。
另外，設(shè)于后部外殼207上的凹陷部207C與前部外殼205的胴部205C的開口部嵌合，將兩外殼205、207結(jié)合，所以能夠通過前部外殼205來抑制后部外殼207的開口方向上的壓力變形。由此，能夠進(jìn)一步抑制后部外殼207的微小壓力變形，進(jìn)一步極小化壓力變形造成的氣體泄漏。另外，在凹陷部207C中介裝密封材料247，所以對于后部外殼207的開口方向的壓力變形，密封材料247向軸線方向。因此，不會損壞密封功能，能夠可靠地維持密封性能。因此，由此也能夠防止氣體泄漏。另外，由于在凹陷部207C側(cè)設(shè)置密封材料247，所以密封材料247容易保持，并在凹陷部207C和前部外殼205的開口部之間形成微小間隙S，所以在凹陷部207C的密封材料247的設(shè)置部的更口端側(cè)，凹陷部207C的外徑和密封材料247的內(nèi)徑之差變小，密封材料247容易向凹陷部207C設(shè)置。另外，在凹陷部207C的密封材料的設(shè)置部的更口端側(cè)，渦旋式壓縮機201組裝時，在凹陷部207C和前部外殼205的開口部之間確保允許相互相對移動的余量，能夠使凹陷部207C向前部外殼205的開口部的嵌合變得容易。
另外，將固定渦旋部件225的凹陷部225L與后部外殼207的嵌合部207D嵌合，在固定渦旋部件225的外周側(cè)介裝密封材料239，固定設(shè)置固定渦旋部件225，所以不管密封材料239的介裝，組裝時能夠使固定渦旋部件相對于后部外殼準(zhǔn)確定位。
另外，在凹陷部225L和嵌合部207D之間的卷包上介裝239，所以不需要加工設(shè)置密封材料239的密封槽，能夠降低渦旋式壓縮機的加工成本。
另外，由于在固定渦旋部件225的端板225A的最外周部分225M上沒有施加高壓帶來的過大負(fù)荷，所以能夠使該端板最外周部分225M的板厚比其他部分薄。因此，能夠降低固定渦旋部件225的重量，進(jìn)而能夠使渦旋式壓縮機201輕量化。特別是，該部分225M是端板225A的最外周部位，所以通過在整個周上薄化板厚，能夠以相當(dāng)于其體積的量削減材料。因此，能夠降低相應(yīng)的重量和材料使用量，期待由此得到的輕量化和成本降低效果。
另外，本實施方式中，渦旋式壓縮機構(gòu)223渦卷狀卷包225B、227B的外周側(cè)，渦卷狀卷包高度比內(nèi)周側(cè)的渦卷狀卷包高度高，形成能夠在周向和卷包高度方向上壓縮的可三維壓縮的結(jié)構(gòu)。因此，在本實施方式的渦旋式壓縮機中，不會增大渦旋外徑，能夠增加容量。由此也能夠?qū)崿F(xiàn)渦旋式壓縮機的小型壓縮化和輕量化。
〔第四實施方式〕接著參照圖12說明本發(fā)明的第四實施方式。
本實施方式在固定渦旋部件225對后部外殼207的固定設(shè)置結(jié)構(gòu)中具有特征。其他方面與第三實施方式同樣，所以說明省略。
圖12表示固定渦旋部件225相對后部外殼207由螺栓231擰固的部分的剖面圖。
本實施方式中，在固定渦旋部件225的端板225A的背面?zhèn)?，在比設(shè)于底面225D的臺階部225F更內(nèi)周側(cè)且比設(shè)置劃分排出腔241的密封材料239A的凹陷部225L的更內(nèi)周側(cè)的位置上，設(shè)置螺紋凸臺部225N。螺紋凸臺部225N從端板225A的端面沿軸線L方向向渦卷狀卷包225B的相反側(cè)(圖12的右側(cè))突出而設(shè)置成環(huán)狀。
并且，在該螺紋凸臺部225N上在周向上以適當(dāng)?shù)拈g隔在3～4處加工擰固螺栓231的螺紋孔225P。螺紋孔225P在螺紋凸臺部225N上相對臺階部225F的外周側(cè)的端面227I在軸線L方向卷包側(cè)以尺寸T延伸設(shè)置。即，在臺階部225F的內(nèi)周側(cè)的底面227J比外周側(cè)的底面227I在軸線L方向上高，利用這一點，以上述尺寸T延伸設(shè)置該部位上至少需要螺紋直徑的1.5倍的長度的螺紋孔225P。
本實施方式中，代替在第三實施方式中在凹陷部225L的角部上設(shè)置的密封材料239，而在端板225A的凹陷部225L的外周側(cè)的端面上設(shè)置密封槽225Q，設(shè)置O型圈等密封材料239A。
另外，該密封材料239A在螺紋凸臺部225N中，也可以設(shè)置在螺紋孔225P的外周側(cè)的端面。由此，能夠進(jìn)一步窄化承受高壓下的壓力負(fù)荷的部位的面積。
根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，本實施方式能夠得到以下作用效果。
本實施方式中，通過設(shè)置臺階部225F從而在端板225A的厚度變厚的部位形成螺紋凸臺部225N，該螺紋凸臺部225N上利用其厚度而設(shè)置需要螺紋直徑至少1.5倍的長度的螺紋余量的螺栓231用的螺紋孔225P。由此，沒必要為了設(shè)置所需要尺寸的螺紋孔225P而特別加長螺紋凸臺部225N的軸線L方向長度。由此，能夠縮短螺栓231為支配性的渦旋式壓縮機201的軸線L方向的尺寸。因此，本實施方式中，能夠?qū)崿F(xiàn)渦旋式壓縮機201的小型壓縮化和輕量化，提高搭載性。
本實施方式中，特別是將螺紋孔225P從臺階部225F的外周側(cè)的底面225I而向軸線L方向的卷包側(cè)以尺寸T延伸設(shè)置。因此，能夠至少以尺寸T或T以上的量縮短螺栓231為支配性的渦旋式壓縮機201的軸線L方向尺寸。因此，本實施方式中，能夠盡可能地提高渦旋式壓縮機201的小型化和輕量化效果。
另外，本實施方式中，將螺紋凸臺部225N設(shè)置在密封材料239A的內(nèi)周側(cè)，在該位置將固定渦旋部件225擰固在螺栓231上。因此，擰固減輕密封材料239A上施加的力。因此，本實施方式中，能夠延長密封材料239A的壽命。
〔第五實施方式〕接著，參照圖13說明本發(fā)明的第五實施方式。
本實施方式相對于上述第三和第四實施方式，在固定渦旋部件225上設(shè)置加工時的夾持用槽225R這一點上不同。其他方面與第三和第四實施方式相同，所以說明省略。
圖13時表示固定渦旋部件225的一部分的局部剖面圖。
本實施方式中，在固定渦旋部件225的螺紋凸臺部225N的外周部分上設(shè)置用于提高卡盤等夾持固定渦旋部件225的槽225R。該槽225R也可以僅對應(yīng)卡盤等設(shè)于必要的范圍內(nèi)，或者設(shè)于螺紋凸臺部225N的整個一周上。
固定渦旋部件225一般由立銑刀切削加工渦卷狀卷包225B的卷包面等。這時，由卡盤等夾持端板225A的外周面進(jìn)行加工。但是，如上述第三和第四實施方式所示，若薄化固定渦旋部件225的端板225A的最外周部分225M的板厚，則夾持時發(fā)生扭曲，影響加工精度。
如本實施方式所示，在固定渦旋部件225中，在端板225A的板厚最厚、剛性高的部位即螺紋凸臺部225N上設(shè)置夾持用槽225R，由該槽225R夾持固定渦旋部件225進(jìn)行加工，從而加工時能夠穩(wěn)定地將固定渦旋部件225固定。因此，固定渦旋部件225能夠高精度加工。
另外，通過在螺紋凸臺部225N的外周設(shè)置槽225R，從而以相當(dāng)于該槽225R的體積的重量的量，降低固定渦旋部件225的重量，使固定渦旋部件輕量化。
另外，在上述第三、第四以及第五實施方式中，說明了具有能夠在周向和卷包高度方向上壓縮的可三維壓縮的壓縮機構(gòu)的渦旋式壓縮機，但是本發(fā)明不限定于此，第三和第五實施方式的技術(shù)方案也適用于在卷包高度方向不具有臺階部、僅在周向上可壓縮的通常的渦旋式壓縮機。
權(quán)利要求
1.一種流體機械，其在漏斗形的外殼內(nèi)收納壓縮機構(gòu)，在所述外殼的廣口部配置所述壓縮機構(gòu)的壓縮機構(gòu)主體，并在所述外殼的狹窄部配置壓縮機構(gòu)驅(qū)動部，其特征在于在位于所述廣口部的底面并支承所述壓縮機構(gòu)的壓縮機構(gòu)支承面的外側(cè)形成凹部。
2.如權(quán)利要求所述的流體機械，其特征在于所述凹部和所述狹窄部的內(nèi)部空間之間是連通的。
3.如權(quán)利要求1所述的流體機械，其特征在于所述凹部為圓弧狀。
4.如權(quán)利要求3所述的流體機械，其特征在于所述凹部由鑄造表面形成。
5.如權(quán)利要求1所述的流體機械，其特征在于所述壓縮機構(gòu)是渦旋式壓縮機構(gòu)，所述壓縮機構(gòu)支承面是推力承受面。
6.一種流體機械，其外殼內(nèi)收納壓縮機構(gòu)，該外殼的設(shè)置吸入口的低壓側(cè)外殼是漏斗形，在所述低壓側(cè)外殼的廣口部配置所述壓縮機構(gòu)的壓縮機構(gòu)主體，并在所述低壓側(cè)外殼的狹窄部配置壓縮機構(gòu)驅(qū)動部，其特征在于在位于所述廣口部的底面并支承所述壓縮機構(gòu)的推力承受面的外側(cè)形成凹部。
7.一種渦旋式壓縮機，其具有外殼和壓縮機構(gòu)，該壓縮機構(gòu)具有固定渦旋體和旋轉(zhuǎn)渦旋體，所述固定渦旋體固定支承在所述外殼內(nèi)，所述旋轉(zhuǎn)渦旋體與該固定渦旋體咬合，在所述固定渦旋體和所述旋轉(zhuǎn)渦旋體之間形成多個壓縮室，該旋轉(zhuǎn)渦旋體進(jìn)行公轉(zhuǎn)運動，該渦旋式壓縮機還具有曲柄軸，該曲柄軸的一端部設(shè)置具有使所述旋轉(zhuǎn)渦旋體公轉(zhuǎn)的偏心部件的大徑軸部，該大徑軸部經(jīng)由帶外圈針狀滾動軸承而自由旋轉(zhuǎn)地支承在所述外殼上，密封部件，其配置在所述曲柄軸的另一端側(cè)，將所述外殼內(nèi)部與外部密封，曲柄軸箱，其設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)渦旋體和所述大徑軸部之間，吸入含有潤滑油的流體，其特征在于所述大徑軸部的外周面的所述一端側(cè)的端部位置比所述帶外圈針狀滾動軸承的外圈的所述一端側(cè)的端部位置更靠近另一端側(cè)。
8.如權(quán)利要求7所述的渦旋式壓縮機，其特征在于，所述大徑軸部的外周面的所述另一端側(cè)的端部位置比所述外圈的所述另一端側(cè)的端部位置更靠近所述一端側(cè)。
9.一種渦旋式壓縮機，其具有外殼和壓縮機構(gòu)，該壓縮機構(gòu)具有固定渦旋體和旋轉(zhuǎn)渦旋體，所述固定渦旋體固定支承在所述外殼內(nèi)，所述旋轉(zhuǎn)渦旋體與該固定渦旋體咬合，在所述固定渦旋體和所述旋轉(zhuǎn)渦旋體之間形成多個壓縮室，該旋轉(zhuǎn)渦旋體進(jìn)行公轉(zhuǎn)運動，渦旋式壓縮機還具有曲柄軸，該曲柄軸的一端部設(shè)置具有使所述旋轉(zhuǎn)渦旋體公轉(zhuǎn)的偏心部件的大徑軸部，該大徑軸部經(jīng)由帶外圈針狀滾動軸承而自由旋轉(zhuǎn)地支承在所述外殼上，密封部件，其配置在所述曲柄軸的另一端側(cè)，將所述外殼內(nèi)部與外部密封，曲柄軸箱，其設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)渦旋體和所述大徑軸部之間，吸入含有潤滑油的流體，其特征在于所述大徑軸部的外周面的軸線方向的尺寸比所述帶外圈針狀滾動軸承的外圈的軸線方向的尺寸短。
10.如權(quán)利要求7所述的渦旋式壓縮機，其特征在于，在所述大徑軸部的所述一端部上設(shè)于從所述外周面向所述一端部切開的切口部。
11.如權(quán)利要求9所述的渦旋式壓縮機，其特征在于，在所述大徑軸部的所述一端部上設(shè)于從所述外周面向所述一端部切開的切口部。
12.一種渦旋式壓縮機，其具有外殼；渦旋式壓縮機構(gòu)，其由收納在該外殼的內(nèi)部的固定渦旋部件和旋轉(zhuǎn)渦旋部件組成的組對構(gòu)成；驅(qū)動軸，其收納在所述外殼的內(nèi)部，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動所述渦旋式壓縮機構(gòu)的所述旋轉(zhuǎn)渦旋部件，所述外殼由前部外殼和覆蓋收納所述渦旋式壓縮機構(gòu)的所述前部外殼的胴部開口的后部外殼構(gòu)成，所述前部外殼形成漏斗形，其具有設(shè)置所述渦旋式壓縮機構(gòu)的大徑的所述胴部和設(shè)置所述驅(qū)動軸并與所述胴部相連且比該胴部小徑的驅(qū)動軸支承部，所述固定渦旋部件具有端板和渦卷狀卷包，該渦卷狀卷包以其軸線與所述端板的單面垂直的狀態(tài)而立起，在所述端板和所述后部外殼的內(nèi)面之間比所述端板的外周緣更靠近內(nèi)周側(cè)的位置上介裝第一密封材料，所述固定渦旋部件與所述后部外殼和所述第一密封材料一起在所述第一材料的內(nèi)周側(cè)的區(qū)域經(jīng)由第一螺栓而擰固在所述后部外殼的內(nèi)面，以劃分將由所述渦旋式壓縮機構(gòu)壓縮的氣體排出的排出腔，所述第一密封材料將所述外殼的內(nèi)部空間劃分成所述排出腔和由除該排出腔以外的空間形成的吸入腔。
13.如權(quán)利要求12所述的渦旋式壓縮機，其特征在于，所述后部外殼由第二螺栓擰固在所述前部外殼的所述開口部上，并在所述后部外殼和所述前部外殼之間介裝相對大氣進(jìn)行密封的第二密封材料，所述第二密封材料在第一密封材料的外周側(cè)將所述吸入腔相對于大氣密封。
14.如權(quán)利要求12所述的渦旋式壓縮機，其特征在于，在所述后部外殼上形成嵌合在所述前部外殼的所述開口內(nèi)的凹陷部，所述后部外殼在所述凹陷部嵌合在所述開口內(nèi)的狀態(tài)下由所述第二螺栓擰固在所述前部外殼上。
15.如權(quán)利要求14所述的渦旋式壓縮機，其特征在于，在所述凹陷部和所述前部外殼之間介裝所述第二密封材料。
16.如權(quán)利要求14所述的渦旋式壓縮機，其特征在于，所述第二密封材料設(shè)置在所述凹陷部側(cè)。
17.如權(quán)利要求16所述的渦旋式壓縮機，其特征在于，在所述凹陷部的比所述第二密封材料的設(shè)置部更靠近口端的口端側(cè)和所述前部外殼的所述開口內(nèi)之間形成微小間隙。
18.如權(quán)利要求12所述的渦旋式壓縮機，其特征在于，在所述固定渦旋部件的所述端板的朝向所述后部外殼側(cè)的端面上比該端面的外周緣更靠近內(nèi)側(cè)的位置形成凹陷部，并在所述后部外殼的內(nèi)面形成與所述凹陷部嵌合的嵌合部，使所述凹陷部與所述嵌合部嵌合，在其嵌合位置的外周側(cè)介裝所述第一密封材料，使所述固定渦旋部件經(jīng)由形成在所述端板的朝向所述后部外殼側(cè)的端面上的螺紋凸臺部而由所述第一螺栓擰固在所述后部外殼的內(nèi)面。
19.如權(quán)利要求18所述的渦旋式壓縮機，其特征在于，在所述凹陷部和所述嵌合部之間的角部介裝第一密封材料。
20.如權(quán)利要求18所述的渦旋式壓縮機，其特征在于，所述固定渦旋部件的所述端板的比所述凹陷部靠近外周側(cè)的端板最外周部分的板厚比所述端板的其他部分形成得薄。
21.如權(quán)利要求12所述的渦旋式壓縮機，其特征在于，所述渦旋式壓縮機構(gòu)形成三維壓縮結(jié)構(gòu)在所述端板上立起渦卷狀卷包而構(gòu)成的一對所述固定渦旋部件和旋轉(zhuǎn)渦旋部件在各所述渦卷狀卷包的前端面和所述端板的底面分別具有臺階部，在所述渦卷狀卷包的外周側(cè)，渦卷狀卷包的高度比內(nèi)周側(cè)的渦卷狀卷包的高度高，在周向和卷包高度方向能夠進(jìn)行壓縮。
22.如權(quán)利要求21所述的渦旋式壓縮機，其特征在于，所述固定渦旋部件的所述端板的比所述底面的臺階部更靠近內(nèi)周側(cè)的位置的端面上形成擰固所述第一螺栓的所述螺紋凸臺部。
23.如權(quán)利要求22所述的渦旋式壓縮機，其特征在于，在所述螺紋凸臺部上設(shè)置所述第一螺栓用的螺紋孔，該螺紋孔自比所述臺階部更靠近外周側(cè)的所述底面向軸向卷包側(cè)延伸。
24.如權(quán)利要求22所述的渦旋式壓縮機，其特征在于，所述螺紋凸臺部設(shè)于比所述第一密封材料更靠近內(nèi)周側(cè)的部位。
25.如權(quán)利要求22所述的渦旋式壓縮機，其特征在于，在所述螺紋凸臺部的外周上設(shè)置加工所述固定渦旋部件時用的夾緊用的槽。
26.如權(quán)利要求25所述的渦旋式壓縮機，其特征在于，在所述螺紋凸臺部的整個外周上設(shè)置所述槽。
全文摘要
一種流體機械以及渦旋式壓縮機，其能同時實現(xiàn)確保從吸入口到壓縮機構(gòu)的氣體流體的充分流路和外形形狀的小型化。該流體機械中，在漏斗形的外殼內(nèi)收納渦旋式壓縮機構(gòu)，在前部外殼的廣口部配置渦旋式壓縮機構(gòu)的壓縮機構(gòu)主體，并在狹窄部配置壓縮機構(gòu)驅(qū)動部，在位于廣口部的底面上支承壓縮機構(gòu)的推力承受面的外側(cè)形成凹部。
文檔編號F04C18/02GK101089394SQ20071000408
公開日2007年12月19日 申請日期2007年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月14日
發(fā)明者藤田勝博, 毛路智久, 桑原孝幸, 渡辺和英, 鵜飼徹三, 日置德男, 山崎浩, 竹內(nèi)真實, 姬野太充 申請人:三菱重工業(yè)株式會社