渦輪制冷機的壓縮機用電動的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供渦輪制冷機的壓縮機用電動機，在將迷宮式密封件相對于驅(qū)動渦輪壓縮機的電動機的旋轉(zhuǎn)軸安裝以及取下時，能夠防止迷宮式密封件的齒列破損、折斷從而確保密封機構(gòu)的健全性，并且能夠?qū)崿F(xiàn)迷宮式密封件部件組裝作業(yè)的簡化，縮短組裝時間。在驅(qū)動渦輪壓縮機的電動機中設(shè)置有迷宮式密封部件，該迷宮式密封部件具有與電動機的旋轉(zhuǎn)軸的外周面對置用于進行軸密封的由齒列構(gòu)成的迷宮式密封件，在迷宮式密封部件上以相互分離的方式設(shè)置與迷宮式密封件的內(nèi)徑同徑的多個引導部，多個引導部位于比迷宮式密封件靠近旋轉(zhuǎn)軸的軸向的中央部的位置，在旋轉(zhuǎn)軸且在與多個引導部對置的位置形成有多個圓周槽。
【專利說明】渦輪制冷機的壓縮機用電動機

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及渦輪制冷機的壓縮機用電動機，特別是涉及在渦輪制冷機中將制冷劑的一部分從制冷循環(huán)向驅(qū)動渦輪壓縮機的電動機引導，來冷卻電動機的方式的壓縮機用電動機。

【背景技術(shù)】
[0002]以往，制冷空調(diào)裝置等所利用的渦輪制冷機由封入有制冷劑的密閉系統(tǒng)構(gòu)成，且構(gòu)成為:將從冷水(被冷卻流體)奪取熱量以使制冷劑蒸發(fā)來發(fā)揮制冷效果的蒸發(fā)器、對由上述蒸發(fā)器蒸發(fā)的制冷劑氣體進行壓縮以使其成為高壓制冷劑氣體的壓縮機、用冷卻水(冷卻流體)對高壓制冷劑氣體進行冷卻以使其冷凝的冷凝器、以及對上述冷凝后的制冷劑進行減壓以使其膨脹的膨脹閥(膨脹機構(gòu))通過制冷劑配管連結(jié)。
[0003]圖1是表示現(xiàn)有的渦輪制冷機的一個例子的示意圖。如圖1所示，渦輪制冷機構(gòu)成為具備:壓縮制冷劑的渦輪壓縮機1、用冷卻水(冷卻流體)對壓縮后的制冷劑氣體進行冷卻并使其冷凝的冷凝器2、從冷水(被冷卻流體)奪取熱量而使制冷劑蒸發(fā)來發(fā)揮制冷效果的蒸發(fā)器3、以及配置在冷凝器2與蒸發(fā)器3之間的中間冷卻器亦即節(jié)能器4，渦輪制冷機通過供制冷劑循環(huán)的制冷劑配管5來連結(jié)上述各設(shè)備。
[0004]在圖1所示的渦輪制冷機中，渦輪壓縮機I由多級渦輪壓縮機構(gòu)成，并由電動機11驅(qū)動。渦輪壓縮機I通過制冷劑配管8而與節(jié)能器4連接，在節(jié)能器4分離出的制冷劑氣體被導入渦輪壓縮機I的多級壓縮級(在該例中為二級)的中間部分(在該例中為第一級與第二級之間的部分)。
[0005]渦輪壓縮機的電動機大多是以密閉狀態(tài)收納于分割型的殼體的半密閉型的電動機。圖1表示的電動機11例示的也是半密閉型的電動機。如圖1所示，電動機11的旋轉(zhuǎn)軸12被軸承支承而旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)軸12的軸端設(shè)置有增速機14，使支承壓縮機的葉輪15的葉輪軸16增速旋轉(zhuǎn)，確保壓縮機的規(guī)定的壓頭以及風量。
[0006]如圖1所示，設(shè)置有從連接冷凝器2與節(jié)能器4的制冷劑配管5分支而將制冷劑從冷凝器側(cè)引導至電動機11的制冷劑供給配管5BP。制冷劑供給配管5BP與電動機11的馬達箱17連接，在冷凝器2冷凝后的制冷劑被導入到電動機11的馬達箱17內(nèi)。S卩，將制冷循環(huán)的液態(tài)制冷劑向電動機11的馬達箱17內(nèi)的定子、旋轉(zhuǎn)軸、線圈等進行噴霧，并將液態(tài)制冷劑的蒸發(fā)潛熱用于電動機發(fā)熱的冷卻。
[0007]另一方面，在收納增速機14的齒輪箱18的下部設(shè)置有油缸19，利用泵P將與制冷劑具有相溶性的油從油缸19向軸承、增速機14供給，由此進行軸承、增速機14的潤滑、冷卻。具有油缸19的齒輪箱18與馬達箱17利用供旋轉(zhuǎn)軸12貫通的貫通孔而連通，因此存在如下問題:油泄漏到制冷劑系統(tǒng)而使油缸19的油面降低從而有損供油功能、或制冷劑泄漏到油系統(tǒng)而使油的溫度降低從而無法確保規(guī)定的油粘度、對制冷能力沒有貢獻的制冷劑氣體從制冷循環(huán)的高壓部向低壓部分流而引起制冷機的效率降低。因此在具有油缸19的齒輪箱18與馬達箱17的連通孔處設(shè)置有在內(nèi)表面進行齒型加工的迷宮式密封件LS，從而確保軸密封功能。另外，在旋轉(zhuǎn)軸12的另一端側(cè)也設(shè)置有同樣的迷宮式密封件LS。
[0008]圖2是表示在旋轉(zhuǎn)軸12貫通圖1表示的電動機11的馬達箱17以及齒輪箱18的部分設(shè)置的迷宮式密封件LS的主要部位放大圖。如圖2所示，電動機的旋轉(zhuǎn)軸12將設(shè)置在馬達箱17的端部的迷宮式密封部件20貫通，在迷宮式密封部件20的內(nèi)周面設(shè)置有迷宮式密封件LS。
[0009]迷宮式密封部件20由近似圓筒狀的主體部21和從主體部21向外周側(cè)延伸的凸緣部22構(gòu)成。近似圓筒狀的主體部21在中間部具有空間21s，隔著空間21s而在兩側(cè)部的內(nèi)周面具有由兩組齒列構(gòu)成的迷宮式密封件LS。凸緣部22在外周部具有多個螺栓孔22h，并借助螺栓固定于馬達箱17。
[0010]專利文獻1:日本特開2000-291587號公報
[0011]具有圖2所示的軸密封機構(gòu)亦即迷宮式密封件LS的迷宮式密封部件20，在進行將迷宮式密封部件20相對于旋轉(zhuǎn)軸12安裝以及取下時，由于作為密封機構(gòu)的齒列與旋轉(zhuǎn)軸12接觸，由此存在齒列的一部分破損或折斷的情況。為了充分確保迷宮式密封件LS的密封功能，而形成迷宮式密封件LS與旋轉(zhuǎn)軸12的間隙在直徑方向上為0.1mm左右非常窄的構(gòu)造。因此齒列的一部分的破損、折斷不僅使密封功能的降低，還導致因破損的碎片卷入旋轉(zhuǎn)體而引起的裝置故障等。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，目的在于提供一種渦輪制冷機的壓縮機用電動機，在將迷宮式密封件相對于驅(qū)動渦輪壓縮機的電動機的旋轉(zhuǎn)軸安裝以及取下時，能夠防止迷宮式密封件的齒列的破損、折斷，從而確保密封機構(gòu)的健全性，并且能夠?qū)崿F(xiàn)迷宮式密封件部件組裝作業(yè)的簡化，縮短組裝時間。
[0013]為了實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的第一實施方式的渦輪制冷機的壓縮機用電動機，是在渦輪制冷機中驅(qū)動渦輪壓縮機的電動機，所述渦輪制冷機具備:從冷水奪取熱量而使制冷劑蒸發(fā)來發(fā)揮制冷效果的蒸發(fā)器、利用葉輪來壓縮制冷劑的所述渦輪壓縮機、以及用冷卻水對壓縮后的制冷劑氣體進行冷卻并使其冷凝的冷凝器，所述渦輪制冷機的壓縮機用電動機的特征在于，設(shè)置迷宮式密封部件，該迷宮式密封部件具有與所述電動機的旋轉(zhuǎn)軸的外周面對置用于進行軸密封的由齒列構(gòu)成的迷宮式密封件，在所述迷宮式密封部件上以相互分離的方式設(shè)置有與所述迷宮式密封件的內(nèi)徑同徑的多個引導部，多個所述引導部位于比所述迷宮式密封件靠近所述旋轉(zhuǎn)軸的軸向的中央部的位置，在所述旋轉(zhuǎn)軸且在與多個所述引導部對置的位置形成有多個圓周槽。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，在將迷宮式密封部件安裝于旋轉(zhuǎn)軸時，與迷宮式密封件的內(nèi)徑同徑的引導部與旋轉(zhuǎn)軸的外周面接觸并引導迷宮式密封部件。由于形成為引導部與旋轉(zhuǎn)軸的間隙為0.1mm左右非常窄的構(gòu)造，因此能夠維持迷宮式密封部件相對于旋轉(zhuǎn)軸的軸心同心。即，能夠抑制迷宮式密封部件的錯位。因此在迷宮式密封部件的安裝過程中，迷宮式密封件的齒列不會與旋轉(zhuǎn)軸的外周面接觸而受力，因此不會引起迷宮式密封件的齒列的一部分破損、折斷。另外，在將迷宮式密封部件從旋轉(zhuǎn)軸取下時也同樣將迷宮式密封部件相對于旋轉(zhuǎn)軸進行引導。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，其特征在于，多個所述引導部以相互分離30mm?50mm的方式設(shè)置。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，多個引導部相互分離30mm?50mm,因此在將迷宮式密封部件相對于旋轉(zhuǎn)軸安裝或取下時能夠抑制迷宮式密封部件的錯位。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，其特征在于，所述迷宮式密封件包括兩組齒列，在這兩組齒列之間形成有空間。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，其特征在于，所述迷宮式密封件包括一組齒列。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，其特征在于，各所述引導部在旋轉(zhuǎn)軸的軸向上的厚度為5mm?10mnin
[0020]根據(jù)本發(fā)明，各引導部在軸向上的厚度為5mm?10mm，因此各引導部的內(nèi)周面具有規(guī)定的面積，在將迷宮式密封部件相對于旋轉(zhuǎn)軸安裝或取下時，能夠抑制迷宮式密封部件的錯位。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，其特征在于，在將所述迷宮式密封部件相對于所述旋轉(zhuǎn)軸安裝以及取下時，多個所述引導部件與所述旋轉(zhuǎn)軸的外周面接觸并引導所述迷宮式密封部件。
[0022]本發(fā)明的第二實施方式的渦輪制冷機，具備:從冷水奪取熱量而使制冷劑蒸發(fā)來發(fā)揮制冷效果的蒸發(fā)器、利用葉輪壓縮制冷劑的渦輪壓縮機、以及用冷卻水對壓縮后的制冷劑氣體進行冷卻并使其冷凝的冷凝器，所述渦輪制冷機的特征在于，驅(qū)動所述渦輪壓縮機的電動機是權(quán)利要求1?6中任一項所述的壓縮機用電動機。
[0023]根據(jù)本發(fā)明，由于迷宮式密封件不會破損、折斷，發(fā)揮充分的軸密封功能，因此能夠使從制冷循環(huán)的高壓部向低壓部分流的制冷劑氣體的量設(shè)為最小限度。因此能夠防止制冷機的效率降低。
[0024]本發(fā)明起到以下列舉的效果。
[0025]( I)在將迷宮式密封件相對于電動機的旋轉(zhuǎn)軸安裝以及取下時，能夠防止迷宮式密封件的齒列破損、折斷，從而確保密封機構(gòu)的健全性。
[0026](2)在將迷宮式密封部件安裝于旋轉(zhuǎn)軸時，不需要擔心迷宮式密封件破損、折斷，因此能夠?qū)崿F(xiàn)迷宮式密封部件組裝作業(yè)的簡化，能夠縮短組裝時間。
[0027](3)在將迷宮式密封部件從旋轉(zhuǎn)軸取下時，不需要擔心迷宮式密封件破損、折斷，因此能夠?qū)崿F(xiàn)迷宮式密封部件維護作業(yè)的簡化，從而能夠縮短維護時間。
[0028](4)由于迷宮式密封件不會破損、折斷，發(fā)揮充分的軸密封功能，因此能夠使從制冷循環(huán)的高底部向低壓部分流的制冷劑氣體的量為最小限度。因此能夠防止制冷機的效率降低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1是表示現(xiàn)有的渦輪制冷機的一個例子的示意圖。
[0030]圖2是表示在旋轉(zhuǎn)軸貫通圖1表示的渦輪制冷機的電動機的馬達箱以及齒輪箱的部分設(shè)置的迷宮式密封件的主要部位放大圖。
[0031]圖3是表示本發(fā)明的渦輪制冷機的壓縮機用電動機的迷宮式密封部件和旋轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0032]圖4 (a)、(b)、(c)是表示在將迷宮式密封部件安裝于旋轉(zhuǎn)軸時的順序的示意剖視圖。
[0033]附圖標記說明:1…渦輪壓縮機；2…冷凝器；3…蒸發(fā)器；4…節(jié)能器；5…制冷劑配管;5BP…制冷劑供給配管;8…制冷劑配管;11…電動機;12…旋轉(zhuǎn)軸;14…增速機;15…葉輪；16...葉輪軸；17...馬達箱；18...齒輪箱；19...油缸；20...迷宮式密封部件；21...主體部；21e…延長部；21s…空間;22…凸緣部;22h…螺栓孔；G1、G2…引導部；gl、g2…圓周槽；LS…迷宮式密封件。

【具體實施方式】
[0034]以下，參照圖3以及圖4對本發(fā)明的渦輪制冷機的壓縮機用電動機的實施方式進行說明。
[0035]本發(fā)明的渦輪制冷機的壓縮機用電動機的基本結(jié)構(gòu)與設(shè)置于圖1表示的渦輪壓縮機I的電動機11相同，不同之處僅在于迷宮式密封部件20以及旋轉(zhuǎn)軸12。因此在以下的說明中，對本發(fā)明的電動機的迷宮式密封部件20和旋轉(zhuǎn)軸12的結(jié)構(gòu)進行說明。
[0036]圖3是表示本發(fā)明的渦輪制冷機的壓縮機用電動機的迷宮式密封部件20和旋轉(zhuǎn)軸12的結(jié)構(gòu)的剖視圖。如圖3所示，電動機的旋轉(zhuǎn)軸12將設(shè)置于馬達箱17 (參照圖1)端部的迷宮式密封部件20貫通，在迷宮式密封部件20的內(nèi)周面設(shè)置有迷宮式密封件LS。為了充分確保迷宮式密封件LS的密封功能，而形成迷宮式密封件LS與旋轉(zhuǎn)軸12的間隙在直徑方向上為0.1mm左右非常窄的構(gòu)造。迷宮式密封部件20由近似圓筒狀的主體部21和從主體部21向外周側(cè)延伸的凸緣部22構(gòu)成。凸緣部22在外周部具有多個螺栓孔22h，并借助螺栓而固定于馬達箱17。
[0037]本發(fā)明的迷宮式密封部件20的近似圓筒狀的主體部21形成為比圖2表示的迷宮式密封部件20的主體部21長，從迷宮式密封件LS的端部進一步向旋轉(zhuǎn)軸12的中央部側(cè)延伸。即，本發(fā)明的迷宮式密封部件20的近似圓筒狀的主體部21隔著空間21s而在兩側(cè)部的內(nèi)周面具有由兩組齒列構(gòu)成的迷宮式密封件LS，此外還具有從迷宮式密封件LS的兩組齒列中的內(nèi)側(cè)的齒列的部分更向旋轉(zhuǎn)軸12的中央部側(cè)延伸的延長部21e。而且，在延長部21e的內(nèi)周面形成有與迷宮式密封件LS的內(nèi)徑d同徑的兩個引導部Gl、G2。各引導部Gl、G2在軸向上的厚度t設(shè)定為5mm~10mm。在兩個引導部G1、G2中，一個引導部Gl設(shè)置為與迷宮式密封件LS相鄰，另一個引導部G2設(shè)置為沿旋轉(zhuǎn)軸12的軸向而與引導部Gl分開距離L。在進行將迷宮式密封部件20相對于旋轉(zhuǎn)軸12安裝以及取下時，使兩個引導部G1、G2與旋轉(zhuǎn)軸12的外周面接觸，從而能夠維持迷宮式密封部件20相對于旋轉(zhuǎn)軸12的軸心同心。此外，在圖示例中，將引導部G1、G2設(shè)為兩個，但也可以是三個以上。
[0038]另一方面，在旋轉(zhuǎn)軸12且在與迷宮式密封部件20的引導部Gl、G2對置的位置形成有兩個圓周槽gl、g2。圓周槽gl、g2的軸向?qū)挾仍O(shè)定為1mm~15mm,且形成為寬度比引導部Gl、G2的厚度t大。另外，將圓周槽gl、g2的深度設(shè)定為:在引導部Gl、G2與圓周槽gl、g2之間形成有0.3mm~0.6mm的間隙的尺寸。將引導部G1、G2與圓周槽gl、g2的尺寸關(guān)系以上述方式設(shè)定，由此不會阻礙流體向迷宮式密封件LS流動。
[0039]圖4 (a)、(b)、(c)是表示將迷宮式密封部件20安裝于旋轉(zhuǎn)軸12時的順序的示意首1J視圖。
[0040] 圖4 (a)表示迷宮式密封部件20安裝于旋轉(zhuǎn)軸12之前的狀態(tài)。如圖4 (a)所示，使旋轉(zhuǎn)軸12的軸心與迷宮式密封部件20的軸心大致對心，將迷宮式密封部件20的延長部21e安裝于旋轉(zhuǎn)軸12的軸端側(cè)。
[0041]圖4(b)表示將迷宮式密封部件20安裝于旋轉(zhuǎn)軸12的過程中的狀態(tài)。如圖4(b)所示，在將迷宮式密封部件20朝向旋轉(zhuǎn)軸12的中央部側(cè)壓入時，與迷宮式密封件LS的內(nèi)徑d同徑的引導部G1、G2與旋轉(zhuǎn)軸12的外周面接觸并引導迷宮式密封部件20。形成引導部G1、G2與旋轉(zhuǎn)軸12的間隙為0.1mm左右非常窄的構(gòu)造，因此能夠維持迷宮式密封部件20相對于旋轉(zhuǎn)軸12的軸心同心。即，能夠抑制迷宮式密封部件20的錯位。因此在迷宮式密封部件20的安裝過程中迷宮式密封件LS的齒列不會與旋轉(zhuǎn)軸12的外周面接觸而受力，不會引起迷宮式密封件LS的齒列的一部分的破損、折斷。
[0042]圖4 (C)表示將迷宮式密封部件20安裝到旋轉(zhuǎn)軸12之后的狀態(tài)。如圖4 (C)所示，迷宮式密封部件20的引導部Gl、G2與旋轉(zhuǎn)軸12的圓周槽gl、g2相互對置，引導部Gl與圓周槽gl以及引導部G2與圓周槽g2之間形成規(guī)定的間隙，從而不會阻礙流體向迷宮式密封件LS流動。
[0043]如圖4 (a)?(C)所示，在將迷宮式密封部件20安裝于旋轉(zhuǎn)軸12時，不需要擔心迷宮式密封件LS破損、折斷，因此能夠?qū)崿F(xiàn)迷宮式密封部件組裝作業(yè)的簡化，能夠縮短組裝時間。另外，在將迷宮式密封部件20從旋轉(zhuǎn)軸12取下時，按照與圖4 (a)?(c)相反的順序進行即可。而且，在將迷宮式密封部件20從旋轉(zhuǎn)軸12取下時，不需要擔心迷宮式密封件LS破損、折斷，因此能夠?qū)崿F(xiàn)迷宮式密封部件維護作業(yè)的簡化，能夠縮短維護時間。
[0044]在圖3以及圖4中，例示了由兩組齒列構(gòu)成的迷宮式密封件LS，但也可以不設(shè)置兩組齒列之間的空間21s而形成一組齒列。
[0045]另外，在圖3以及圖4中，例示了齒輪箱18側(cè)的迷宮式密封件LS，但在與齒輪箱18相反的一側(cè)位于旋轉(zhuǎn)軸12的軸端部的迷宮式密封件LS (參照圖1)也是同樣的結(jié)構(gòu)。
[0046]至此對本發(fā)明的實施方式進行了說明，但本發(fā)明不限定于上述實施方式，在其技術(shù)思想的范圍內(nèi)，當然也可以以各種不同的方式來實施。
【權(quán)利要求】
1.一種渦輪制冷機的壓縮機用電動機，是在渦輪制冷機中驅(qū)動渦輪壓縮機的電動機，所述渦輪制冷機具備:從冷水奪取熱量而使制冷劑蒸發(fā)來發(fā)揮制冷效果的蒸發(fā)器、利用葉輪來壓縮制冷劑的所述渦輪壓縮機、以及用冷卻水對壓縮后的制冷劑氣體進行冷卻并使其冷凝的冷凝器，所述渦輪制冷機的壓縮機用電動機的特征在于， 設(shè)置迷宮式密封部件，該迷宮式密封部件具有與所述電動機的旋轉(zhuǎn)軸的外周面對置用于進行軸密封的由齒列構(gòu)成的迷宮式密封件， 在所述迷宮式密封部件上以相互分離的方式設(shè)置有與所述迷宮式密封件的內(nèi)徑同徑的多個引導部，多個所述引導部位于比所述迷宮式密封件靠近所述旋轉(zhuǎn)軸的軸向的中央部的位置， 在所述旋轉(zhuǎn)軸且在與多個所述引導部對置的位置形成有多個圓周槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪制冷機的壓縮機用電動機，其特征在于， 多個所述引導部以相互分離30mm?50mm的方式設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的渦輪制冷機的壓縮機用電動機，其特征在于， 所述迷宮式密封件包括兩組齒列，在這兩組齒列之間形成有空間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的渦輪制冷機的壓縮機用電動機，其特征在于， 所述迷宮式密封件包括一組齒列。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的渦輪制冷機的壓縮機用電動機，其特征在于， 各所述引導部在旋轉(zhuǎn)軸的軸向上的厚度為5mm?10mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的渦輪制冷機的壓縮機用電動機，其特征在于， 在將所述迷宮式密封部件相對于所述旋轉(zhuǎn)軸安裝以及取下時，多個所述引導部件與所述旋轉(zhuǎn)軸的外周面接觸并引導所述迷宮式密封部件。
7.一種渦輪制冷機，具備:從冷水奪取熱量而使制冷劑蒸發(fā)來發(fā)揮制冷效果的蒸發(fā)器、利用葉輪壓縮制冷劑的渦輪壓縮機、以及用冷卻水對壓縮后的制冷劑氣體進行冷卻并使其冷凝的冷凝器，所述渦輪制冷機的特征在于， 驅(qū)動所述渦輪壓縮機的電動機是權(quán)利要求1?6中任一項所述的壓縮機用電動機。
【文檔編號】H02K7/14GK104074776SQ201410080743
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月27日
【發(fā)明者】大塚晃一郎, 遠藤哲也, 天野俊輔, 入江毅一, 佐藤忠 申請人:荏原冷熱系統(tǒng)株式會社