專利名稱：渦旋型流體機械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明，涉及一種渦旋型流體機械。
背景技術(shù)：
迄今為止，渦旋型流體機械已為眾所周知，由冷凍裝置壓縮冷媒的壓縮機等被用于各種各樣的用途。例如，特開平9-126164號公報(平9＝平成9年，即1997年)還有特開2002-235682號公報中，揭示了包括兩組相互嚙合的可動側(cè)渦旋齒部和固定側(cè)渦旋齒部的渦旋型流體機械。該渦旋型流體機械中，可動渦旋部的平板部兩面垂直設(shè)置了渦旋狀的渦旋齒部。具體地講，該渦旋型流體機械中，使平板部正面垂直設(shè)置的可動側(cè)渦旋齒部和第1固定側(cè)渦旋齒部嚙合形成第1流體室，使平板部背面垂直設(shè)置的可動側(cè)渦旋齒部和第2固定側(cè)渦旋齒部嚙合形成第2流體室。
這種渦旋型流體機械中，必須在平板部兩面垂直設(shè)置的可動渦旋部上結(jié)合驅(qū)動軸。在此，特開平9-126164號公報中，設(shè)置了貫通可動渦旋部的平板中央部的驅(qū)動軸，在該平板部上結(jié)合了驅(qū)動軸的偏心部。還有，特開2002-235682號公報中，形成了貫通可動渦旋部平板中央部的插入部，從平板部背面一側(cè)向軸插入部插入驅(qū)動軸偏心部。
-解決課題-如上所述，在可動渦旋部的平板部兩面垂直設(shè)置了渦旋齒部的渦旋型流體機械中，有必要在可動渦旋部上結(jié)合驅(qū)動軸，所以，可動渦旋部的平板中央部無法設(shè)置渦旋齒部。為此，由可動側(cè)渦旋齒部和固定側(cè)渦旋齒部形成的流體室，其最小容積就得變大。并且，若要確保一定程度的壓縮比或膨脹比，就不得不將渦旋狀渦旋齒部的最外徑加大來設(shè)定大的流體室的最大容積。因此，設(shè)置了渦旋齒部的可動渦旋部及固定渦旋部就要加大，其結(jié)果就招致了渦旋型流體機械的大型化問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明，是鑒于以上這些問題點而發(fā)明的，其目的在于謀求由設(shè)置了兩組固定側(cè)渦旋齒部和可動側(cè)渦旋齒部形成流體室的渦旋型流體機械的小型化。
第1發(fā)明，是以包括固定渦旋部40、可動渦旋部50、結(jié)合該可動渦旋部50的旋轉(zhuǎn)軸20、上述可動渦旋部50的自轉(zhuǎn)防止機構(gòu)39的渦旋型流體機械為對象。并且，上述固定渦旋部40，由包括第1固定側(cè)渦旋齒部42的第1固定側(cè)部件41，和包括第2固定側(cè)渦旋齒部47的第2固定側(cè)部件46構(gòu)成，上述可動渦旋部50，包括背面上設(shè)置了結(jié)合上述旋轉(zhuǎn)軸20的結(jié)合部64且正面與第1固定側(cè)渦旋齒部42滑動接觸的第1平板部51，與上述第1固定側(cè)渦旋齒部42嚙合形成第1流體室71的第1可動側(cè)渦旋齒部53，隔著上述第1可動側(cè)渦旋齒部53與第1平板部51相對、背面與第1固定側(cè)渦旋齒部42而正面與第2固定側(cè)渦旋齒部47各自滑動接觸的第2平板部52，與上述第2固定側(cè)渦旋齒部47嚙合形成第2流體室72的第2可動側(cè)渦旋齒部54，另外，上述第2固定側(cè)部件46上，設(shè)置了隔著第2可動側(cè)渦旋齒部54與第2平板部52相對且和第2可動側(cè)渦旋齒部54滑動接觸的第3平板部49。
第2發(fā)明，是以包括固定渦旋部40、可動渦旋部50、結(jié)合該可動渦旋部50的旋轉(zhuǎn)軸20、上述可動渦旋部50的自轉(zhuǎn)防止機構(gòu)39的渦旋型流體機械為對象。并且，上述固定渦旋部40，由包括第1固定側(cè)渦旋齒部42的第1固定側(cè)部件41，和包括第2固定側(cè)渦旋齒部47的第2固定側(cè)部件46構(gòu)成，上述可動渦旋部50，包括背面上設(shè)置了結(jié)合上述旋轉(zhuǎn)軸20的結(jié)合部64且正面與第1固定側(cè)渦旋齒部42滑動接觸的第1平板部51，與上述第1固定側(cè)渦旋齒部42嚙合形成第1流體室71的第1可動側(cè)渦旋齒部53，隔著上述第1可動側(cè)渦旋齒部53與第1平板部51相對、背面與第1固定側(cè)渦旋齒部42而正面與第2固定側(cè)渦旋齒部47各自滑動接觸的第2平板部52，與上述第2固定側(cè)渦旋齒部47嚙合形成第2流體室72的第2可動側(cè)渦旋齒部54，隔著上述第2可動側(cè)渦旋齒部54與第2平板部52相對且和第2可動側(cè)渦旋齒部54滑動接觸的第3平板部49。
第3發(fā)明，在上述第1或第2發(fā)明的渦旋型流體機械中，第1可動側(cè)渦旋齒部53與第1平板部51一體形成，第2平板部52與第1平板部51及第1可動側(cè)渦旋齒部53分體形成。
第4發(fā)明，在上述第3發(fā)明的渦旋型流體機械中，第2可動側(cè)渦旋齒部54與第2平板部52一體形成。
第5發(fā)明，在上述第1或第2發(fā)明的渦旋型流體機械中，第1固定側(cè)渦旋齒部42及第1可動側(cè)渦旋齒部53的渦旋方向與第2固定側(cè)渦旋齒部47及第2可動側(cè)渦旋齒部54的渦旋方向不同。
第6發(fā)明，在上述第5發(fā)明的渦旋型流體機械中，構(gòu)成為可動渦旋部50公轉(zhuǎn)則在第1流體室71內(nèi)流體被壓縮而在第2流體室72內(nèi)流體膨脹。
第7發(fā)明，在上述第6發(fā)明的渦旋型流體機械中，第3平板部49上，在第2固定側(cè)渦旋齒部47或第2可動側(cè)渦旋齒部54的徑向不同位置形成了復(fù)數(shù)個連通第2流體室72的導(dǎo)入用開口66、68、69，包括為開閉上述各導(dǎo)入用開口66、68、69的開閉機構(gòu)85。
第8發(fā)明，在上述第1或第2發(fā)明的渦旋型流體機械中，第1固定側(cè)渦旋齒部42及第1可動側(cè)渦旋齒部53的渦旋方向與第2固定側(cè)渦旋齒部47及第2可動側(cè)渦旋齒部54的渦旋方向相同。
第9發(fā)明，在上述第8發(fā)明的渦旋型流體機械中，第1流體室71及第2流體室72，各自的容積的最大值對最小值的比值相互不同。
第10發(fā)明，在上述第8發(fā)明的渦旋型流體機械中，第1流體室71及第2流體室72，各自的容積的最大值對最小值的比值相互相同。
第11發(fā)明，在上述第8發(fā)明的渦旋型流體機械中，構(gòu)成為由第1流體室71及第2流體室72中任何一個壓縮了的流體導(dǎo)入另一個中進(jìn)一步壓縮。
-作用-上述第1及第2發(fā)明中，可動渦旋部50，由自轉(zhuǎn)防止機構(gòu)39引導(dǎo)著旋轉(zhuǎn)，限制了自轉(zhuǎn)運動而只進(jìn)行公轉(zhuǎn)。第1流體室71及第2流體室72的的容積，伴隨著該可動渦旋部50的公轉(zhuǎn)運動而變化?？蓜訙u旋部50中，第1平板部51背面設(shè)置了結(jié)合部64，該結(jié)合部64與旋轉(zhuǎn)軸20結(jié)合。
還有，在第1及第2發(fā)明中，第1平板部51的正面一側(cè)設(shè)置了第1可動側(cè)渦旋齒部53。第1可動側(cè)渦旋齒部53，與第1固定側(cè)部件41的第1固定側(cè)渦旋齒部42嚙合形成第1流體室71。第1固定側(cè)渦旋齒部42，一端面和第1平板部51滑動接觸，另一端面和第2平板部52的背面滑動接觸。第1流體室71，由第1可動側(cè)渦旋齒部53、第1固定側(cè)渦旋齒部42、第1平板部51、以及第2平板部52分隔而成。
上述第1發(fā)明中，第2平板部52的正面一側(cè)設(shè)置了第2可動側(cè)渦旋齒部54。第2可動側(cè)渦旋齒部54，與第2固定側(cè)部件46的第2固定側(cè)渦旋齒部47嚙合形成第2流體室72。第2可動側(cè)渦旋齒部54的先端面，與設(shè)置了第2固定側(cè)部件46的第3平板部49滑動接觸。第2流體室72，由第2可動側(cè)渦旋齒部54、第2固定側(cè)渦旋齒部47、第2平板部52、以及第3平板部49分隔而成。
上述第2發(fā)明中，第2平板部52的正面一側(cè)設(shè)置了第2可動側(cè)渦旋齒部54。第2可動側(cè)渦旋齒部54，與第2固定側(cè)部件46的第2固定側(cè)渦旋齒部47嚙合形成第2流體室72。第2固定側(cè)渦旋齒部47，一端面和第2平板部52滑動接觸，另一端面和第3平板部49滑動接觸。第2流體室72，由第2可動側(cè)渦旋齒部54、第2固定側(cè)渦旋齒部47、第2平板部52、以及第3平板部49分隔而成。
且，第1及第2發(fā)明中，第1固定側(cè)渦旋齒部42的端面和第1平板部51的正面，并非一定要相互直接接觸也是可以的。也就是，嚴(yán)格地講即便是第1固定側(cè)渦旋齒部42和第1平板部51之間具有微小間隙的情況，粗粗看去第1固定側(cè)渦旋齒部42和第1平板部51為摩擦接合狀態(tài)即可。這一點，第1固定側(cè)渦旋齒部42的端面和第1平板部51的正面是這樣，第2固定側(cè)渦旋齒部47的端面和第2平板部52的正面也是這樣。還有，第1發(fā)明中第2可動側(cè)渦旋齒部54的端面和第3平板部49是這樣，第2發(fā)明中第2可動側(cè)渦旋齒部54的端面和第3平板部49也是這樣。
上述第3發(fā)明中，第1平板部51正面一側(cè)，一體形成了第1可動側(cè)渦旋齒部53。可動渦旋部50中，第2平板部52被安裝在第1平板部51或第1可動側(cè)渦旋齒部53上。
上述第4發(fā)明中，第2平板部52的正面一側(cè)，一體形成了第2可動側(cè)渦旋齒部54?？蓜訙u旋部50中，與第2可動側(cè)渦旋齒部54一體形成了的第2平板部52被安裝在第1平板部51或第1可動側(cè)渦旋齒部53上。
上述第5發(fā)明中，第1固定側(cè)渦旋齒部42和第1可動側(cè)渦旋齒部53的渦旋方向，與第2固定側(cè)渦旋齒部47和第2可動側(cè)渦旋齒部54的渦旋方向相反。例如，第1固定側(cè)渦旋齒部42及第2可動側(cè)渦旋齒部53要是成為向右渦旋形狀的話，第2固定側(cè)渦旋齒部47及第2可動側(cè)渦旋齒部54就成為向左渦旋形狀?？蓜訙u旋部50的公轉(zhuǎn)運動中，在第1固定側(cè)渦旋齒部42和第1可動側(cè)渦旋齒部53所夾第1流體室71，和第2固定側(cè)渦旋齒部47和第2可動側(cè)渦旋齒部54所夾第2流體室72中，任何一方內(nèi)部的流體被壓縮的話，另一方內(nèi)部的流體膨脹。也就是，例如吸入第1流體室71的流體被壓縮時，送入第2流體室72的流體膨脹。
上述第6發(fā)明中，在可動渦旋部50的公轉(zhuǎn)運動中，吸入第1流體室71的流體被壓縮，送入第2流體室72的流體膨脹。
上述第7發(fā)明中，第3平板部49上形成了復(fù)數(shù)個導(dǎo)入用開口66、68、69。各導(dǎo)入用開口66、68、69，由開閉機構(gòu)85開閉。流體，通過成為開口狀態(tài)的導(dǎo)入用開口66、68、69流入第2流體室72。還有，該發(fā)明中，第3平板部49的各導(dǎo)入用開口66、68、69的位置，與向第2固定側(cè)渦旋齒部47或第2可動側(cè)渦旋齒部54的直徑方向不同。因此，各導(dǎo)入用開口66、68、69開口的第2流體室72的容積，因?qū)胗瞄_口66、68、69而不同。為此，改變流體通過的導(dǎo)入用開口66、68、69，在流體導(dǎo)入時刻改變第2流體室72的容積。
上述第8發(fā)明中，第1固定側(cè)渦旋齒部42及第1可動側(cè)渦旋齒部53的渦旋方向，與第2固定側(cè)渦旋齒部47及第2可動側(cè)渦旋齒部54的渦旋方向相同。例如，第1固定側(cè)渦旋齒部42及第2可動側(cè)渦旋齒部53要是成為向右渦旋形狀的話，第2固定側(cè)渦旋齒部47及第2可動側(cè)渦旋齒部54也成為向右渦旋形狀。可動渦旋部50的公轉(zhuǎn)運動中，在第1固定側(cè)渦旋齒部42和第1可動側(cè)渦旋齒部53所夾第1流體室71，和第2固定側(cè)渦旋齒部47和第2可動側(cè)渦旋齒部54所夾第2流體室72中，雙方內(nèi)部的流體被壓縮，或雙方內(nèi)部的流體膨脹。也就是，例如吸入第1流體室71的流體被壓縮時，吸入第2流體室72的流體也被壓縮。
第9發(fā)明，第1流體室71的容積的最大值對最小值的比值，與第2流體室72的容積的最大值對最小值的比值相互不同。也就是，將該發(fā)明的渦旋型流體機械10作為壓縮機使用的情況下，第1流體室71的壓縮比，與第2流體室72的壓縮比設(shè)定為不同值。還有，將該渦旋型流體機械10作為膨脹機使用的情況下，第1流體室71的膨脹比，與第2流體室72的膨脹比設(shè)定為不同值。
上述第10發(fā)明中，第1流體室71的容積的最大值對最小值的比值，與第2流體室72的容積的最大值對最小值的比值相互一樣。也就是，將該發(fā)明的渦旋型流體機械10作為壓縮機使用的情況下，第1流體室71的壓縮比，與第2流體室72的壓縮比設(shè)定為相同值。還有，將該渦旋型流體機械10作為膨脹機使用的情況下，第1流體室71的膨脹比，與第2流體室72的膨脹比設(shè)定為相同值。
上述第11發(fā)明中，渦旋型流體機械10中，進(jìn)行所謂的二次壓縮。例如，先向第1流體室71導(dǎo)入流體的情況下，在第1流體室71壓縮了的流體被吸入第2流體室72中進(jìn)一步被壓縮。相反，先向第2流體室72導(dǎo)入流體的情況下，在第2流體室72壓縮了的流體被吸入第1流體室71中進(jìn)一步被壓縮。
-效果-本發(fā)明中，在構(gòu)成可動渦旋部50的第1平板部51背面設(shè)置了結(jié)合部64，并使該結(jié)合部64與旋轉(zhuǎn)軸20結(jié)合。還有，本發(fā)明中，使第1可動側(cè)渦旋齒部53和第1固定側(cè)渦旋齒部42嚙合形成第1流體室71的同時，在設(shè)置了可動渦旋部50的第2平板部52正面一側(cè)設(shè)置第2可動側(cè)渦旋齒部54，使該第2可動側(cè)渦旋齒部54與第2固定側(cè)渦旋齒部47嚙合形成第2流體室72。
為此，只要根據(jù)本發(fā)明，即便是包括兩組相互嚙合的可動側(cè)渦旋齒部53、54和固定側(cè)渦旋齒部42、47的渦旋型流體機械10，與只包括一組可動側(cè)渦旋齒部和固定側(cè)渦旋齒部的渦旋型流體機械一樣，能夠在第1平板部51正面中央部設(shè)置第1可動側(cè)渦旋齒部53。并且，與一個平板部兩面設(shè)置渦旋齒部的構(gòu)成相比，渦旋狀的第1可動側(cè)渦旋齒部53及第2可動側(cè)渦旋齒部54的渦旋開始一側(cè)的最小直徑可設(shè)定的小，所以，可以將第1流體室71及第2流體室72的最小容積設(shè)定的小。
因此，根據(jù)本發(fā)明，即便是在確保了一定程度壓縮比或膨脹比的情況下，將第1可動側(cè)渦旋齒部53及第2可動側(cè)渦旋齒部54渦旋終了一側(cè)的外徑設(shè)定的小成為可能，可動渦旋部50的小型化也就成為可能。其結(jié)果，就可以使渦旋型流體機械10小型化。
上述第2發(fā)明中，在可動渦旋部50中設(shè)置了與第1平板部51一起分隔出第1流體室71的第2平板部52，和與第2平板部52一起分隔出第2流體室72的第3平板部49。第1平板部51及第2平板部52上作用了第1流體室71的內(nèi)壓，但是，作用在第1平板部51的力和作用在第2第2平板部52的力大小相等方向相反。同樣，在第2平板部52及第3平板部49上作用了第2流體室72的內(nèi)壓，但是，作用在第2平板部52的力和作用在第3平板部49的力也是大小相等方向相反。為此，第1流體室71內(nèi)的流體加到第1平板部51的力和加到第2平板部52的力相互抵消，第2流體室72內(nèi)的流體加到第2平板部52的力和加到第3平板部49的力相互抵消。
因此，只要根據(jù)第2發(fā)明，可動渦旋部50從各流體室71、72內(nèi)的流體受到的力可視為零，就可大幅度降低可動渦旋部50上作用的軸向荷重也就是推力。其結(jié)果，可大幅度削減可動渦旋部50公轉(zhuǎn)運行時的摩擦損失，也就可提高渦旋型流體機械10的效率。
上述第3發(fā)明中，與背面設(shè)置了結(jié)合部64的第1平板部51一體形成了第1可動側(cè)渦旋齒部53。也就是，一體形成第1平板部51和第1可動側(cè)渦旋齒部53的，是和只包括一組可動側(cè)渦旋齒部和固定側(cè)渦旋齒部的一般地渦旋型流體機械的可動渦旋部基本一樣形狀。為此，在制造一體形成第1平板部51及第1可動側(cè)渦旋齒部53之際，可以利用為加工一般地渦旋型流體機械的可動渦旋部的設(shè)備或方法。因此，只要根據(jù)該發(fā)明，就可以避免第1平板部51及第1可動側(cè)渦旋齒部53的加工成本的提高，也就能夠抑制渦旋型流體機械10的制造成本的上升。
上述第4發(fā)明中，第1平板部51正面一側(cè)一體形成了第1可動側(cè)渦旋齒部53，第2平板部52正面一側(cè)一體形成了第2可動側(cè)渦旋齒部54。因此，與在一個平板部兩面上形成可動側(cè)渦旋齒部的上述以前的渦旋型流體機械相比，可以簡化可動渦旋部50的加工工序，也就能夠削減渦旋型流體機械10的制造成本。
根據(jù)上述第5及第6發(fā)明，在一個流體室71、72中膨脹了的流體，可將該流體內(nèi)部的能量作為旋轉(zhuǎn)動力回收，再有可將回收的動力利用到另一個流體室71、72的流體壓縮上。其結(jié)果，只要根據(jù)這些發(fā)明，可以減少在渦旋型流體機械10壓縮流體時應(yīng)由外部提供的動力，可提高渦旋型流體機械10的效率。
上述第7發(fā)明中，第3平板部49上設(shè)置了復(fù)數(shù)個導(dǎo)入用開口66、68、69，各導(dǎo)入用開口66、68、69由開閉機構(gòu)85成為開閉可能。為此，從導(dǎo)入用開口66、68、69導(dǎo)入流體時刻可以改變第2流體室72的容積。也就是，可以改變實際上的第2流體室72的最小容積。因此，只要根據(jù)該發(fā)明，可以使第2流體室72的排出容積可變，就可提高渦旋型流體機械10的適用范圍。
上述第8、第9及第10發(fā)明中，在第1流體室71及第2流體室72雙方的流體被壓縮，或者是流體膨脹。為此，通過切換導(dǎo)入流體的流體室71、72可以調(diào)節(jié)渦旋型流體機械10的容量，或在一個流體室中壓縮了的流體在另一個流體室中再壓縮的二次壓縮成為可能等，可擴展渦旋型流體機械10的用途。
上述第11發(fā)明中，渦旋型流體機械10中能夠進(jìn)行二次壓縮。因此，根據(jù)該發(fā)明，在可以小型化可動渦旋部50的同時，還可以由進(jìn)行二次壓縮使渦旋型流體機械10一體壓縮比設(shè)定的大。


圖1，是表示實施方式1的渦旋型流體機械一體構(gòu)成的概略剖面圖。
圖2，是表示實施方式1的渦旋型流體機械主要部位的擴大剖面圖。
圖3，是表示實施方式1的固定渦旋部的第1固定側(cè)部件的剖面圖。
圖4，是表示實施方式1的可動渦旋部的剖面圖。
圖5，是表示實施方式1的第1固定側(cè)部件及可動渦旋部的平面圖。
圖6，是表示包括實施方式1的渦旋型流體機械的冷媒回路的概略構(gòu)成圖。
圖7，是實施方式2的渦旋型流體機械及包括它的冷媒回路的概略構(gòu)成圖。
圖8，是實施方式3的渦旋型流體機械及包括它的冷媒回路的概略構(gòu)成圖。
圖9，是實施方式3的變形例的渦旋型流體機械及包括它的冷媒回路的概略構(gòu)成圖。
圖10，是實施方式3的變形例的渦旋型流體機械及包括它的冷媒回路的概略構(gòu)成圖。
圖11，是實施方式4的渦旋型流體機械及包括它的冷媒回路的概略構(gòu)成圖。
圖12，是實施方式5的渦旋型流體機械及包括它的冷媒回路的概略構(gòu)成圖。
圖13，是實施方式5的變形例的渦旋型流體機械及包括它的冷媒回路的概略構(gòu)成圖。
圖14，是實施方式6的渦旋型流體機械及包括它的冷媒回路的概略構(gòu)成圖。
圖15，是表示實施方式7的渦旋型流體機械主要部位的擴大剖面圖。
具體實施例方式
以下，基于附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式。以下所表示的各實施方式的渦旋型流體機械10，每一個都被連接在冷凍裝置的冷媒回路90上。
《發(fā)明的實施方式1》說明本發(fā)明的實施方式1。
如圖1所示那樣，上述渦旋型流體機械10，包括形成為縱長的圓形密閉容器的殼體11。在殼體11內(nèi)部，按從上到下的順序，設(shè)置了本體機構(gòu)30、電動機16、下部軸承19。還有，在殼體11的內(nèi)部，上下延伸的驅(qū)動軸20作為旋轉(zhuǎn)軸而設(shè)置。
在殼體11的內(nèi)部，由本體機構(gòu)30的套子33(housing 33)分隔為上下部分。該殼體11內(nèi)部，套子33的上方空間成為低壓室12，套子33的下方空間成為高壓室13。
高壓室13中，收納了電動機16和下部軸承19。電動機16，包括定子17和轉(zhuǎn)子18。定子17，固定在殼體11的胴體部。另一方面，轉(zhuǎn)子18，固定在驅(qū)動軸20上下方向的中央部。下部軸承19，固定在殼體11的胴體部。該下部軸承19，支撐著驅(qū)動軸20的下端部使其可自由旋轉(zhuǎn)。
殼體11上，設(shè)置了管狀的吐出管74。該吐出管74，其一端在高壓室13中比電動機16更高的空間開口。
本體機構(gòu)30的套子33上，形成了貫穿其上下的主軸承34。驅(qū)動軸20，插入該主軸承34中，由主軸承34支撐且可自由旋轉(zhuǎn)。在驅(qū)動軸20上，突出套子33上部的上端部分，構(gòu)成偏心部21。偏心部21，相對于驅(qū)動軸20的中心軸偏心。
驅(qū)動軸20上，在套子33和定子17之間安裝了平衡錘25。還有，驅(qū)動軸20上，沒有圖示，形成了給油通路。聚集在套子33底部的冷凍機油，由離心泵的作用從驅(qū)動軸20的下端吸上來，經(jīng)過給油通路提供給各個部分。再有，驅(qū)動軸20上，形成了吐出通路22。有關(guān)該吐出通路22在后敘述。
如圖2所示那樣，低壓室12中，收納了本體機構(gòu)30的固定渦旋部40及可動渦旋部50。該本體機構(gòu)30中，形成了構(gòu)成壓縮機的第1容積變化部31、和構(gòu)成膨脹機的第2容積變化部32。還有，低壓室12中，收納了十字頭聯(lián)軸節(jié)39(Oldhamring 39)。
固定渦旋部40，由第1固定側(cè)部件41和第2固定側(cè)部件46構(gòu)成。構(gòu)成固定渦旋部40的第1固定側(cè)部件41及第2固定側(cè)部件46，固定在套子33上。
如圖3所示那樣，第1固定側(cè)部件41，包括第1固定側(cè)渦旋齒部42和第1外周部43。且，圖3，只表示了圖2的A-A剖面的第1固定側(cè)部件41。
第1固定側(cè)渦旋齒部42，形成了高度一定的渦旋壁狀部分。另一方面，第1外周部43，圍繞第1固定側(cè)渦旋齒部42的周圍形成厚壁環(huán)狀的同時，與第1固定側(cè)渦旋齒部42一體形成。也就是，第1固定側(cè)部件41中，從第1外周部43的內(nèi)表面第1固定側(cè)渦旋齒部42成為懸臂梁狀突出。還有，第1外周部43上，各形成了三個插入孔44和螺栓孔45。第1固定側(cè)部件41，由穿過該螺栓孔45的螺栓締結(jié)固定在套子33上。
第1固定側(cè)部件41中，插入了管狀吸入口73的一端(參照圖2)。該吸入口73，設(shè)置為貫通殼體11上端部。第1固定側(cè)部件41中的吸入口73下部，設(shè)置了吸入逆止閥35。該吸入逆止閥35，由閥體36和螺旋式彈簧37構(gòu)成。閥體36，形成為蓋狀，設(shè)置為堵塞第1吸入口73的下端。還有，該閥體36，由螺旋式彈簧37彈壓在第1吸入口73的下端。
如圖2所示那樣，第2固定側(cè)部件46，包括第2固定側(cè)渦旋齒部47、第2外周部48、和第3平板部49。第2固定側(cè)部件46的一體形狀，為比第1固定側(cè)部件41壁薄直徑小的圓形板。第3平板部49，形成為圓板形狀，設(shè)置在第2固定側(cè)部件46的上部。第2外周部48，和第3平板部49一體形成，從該第3平板部49向下延伸。第2外周部48的形狀，是與第3平板部49外徑相等的厚壁環(huán)狀。
在第2固定側(cè)部件46中，第2固定側(cè)渦旋齒部47，設(shè)置在第2外周部48的內(nèi)側(cè)，與第3平板部49一體形成。該第2固定側(cè)渦旋齒部47，形成比第1固定側(cè)渦旋齒部42低的渦旋壁狀，從第3平板部49下表面向下延伸。還有，第2固定側(cè)渦旋齒部47，其渦旋方向與第1固定側(cè)渦旋齒部42的渦旋方向逆方向。也就是，對于第1固定側(cè)渦旋齒部42形成為向右渦旋的渦旋壁狀，第2固定側(cè)渦旋齒部47形成為向左的渦旋壁狀(參照圖3)。
第2固定側(cè)部件46中，插入了管狀的流出管76的一端。該流出管76，設(shè)置為貫通殼體11上端部。還有，第2固定側(cè)部件46的第3平板部49上，在其中央部形成了流入口66。該流入口66，開口在第2固定側(cè)渦旋齒部47開始渦旋一側(cè)端部附近，貫通第3平板部49。該流入口66上，插入了管狀流入管75的一端。該流入管75，設(shè)置為貫通殼體11的上端部。
可動渦旋部50，包括第1平板部51、第1可動側(cè)渦旋齒部53、第2平板部52、第2可動側(cè)渦旋齒部54、和支柱部件61。第1可動側(cè)渦旋齒部53，與第1平板部51一體形成。另一方面，第2可動側(cè)渦旋齒部54，與第2平板部52一體形成。可動渦旋部50中，在與第1可動側(cè)渦旋齒部53一體的第2平板部52上表面垂直設(shè)置了三根支柱部件61，與第2可動側(cè)渦旋齒部54一體的第2平板部52設(shè)置在支柱部件61上。并且，可動渦旋部50中，疊合了的第1平板部51、支柱部件61以及第2平板部52由螺栓62締結(jié)。
下面就第1平板部51及第1可動側(cè)渦旋齒部53，參照圖2、圖4、圖5進(jìn)行說明。且，圖4，只是表示圖2的A-A剖面的可動渦旋部50的圖。還有，圖5，是表示圖2的A-A剖面的第1固定側(cè)部件41及可動渦旋部50的圖。
如圖4所示那樣，第1平板部51，形成為大致呈圓形的平板狀。該第1平板部51，在其前表面(圖2的上表面)與第1固定側(cè)渦旋齒部42的下端面滑動接觸。第1平板部51上，形成了三個向半徑方向鼓出的部分，在這些部分的每一個上垂直設(shè)置一個支柱部件61。支柱部件61，是稍稍壁厚的管狀部件，與第1平板部51分別形成。
第1可動側(cè)渦旋齒部53，形成為高度一定的渦旋壁狀，設(shè)置在第1平面部的正面一側(cè)圖2的上表面一側(cè)。該第1可動側(cè)渦旋齒部53，與第1固定側(cè)部件41的第1固定側(cè)渦旋齒部42相互嚙合(參照圖5)。并且，第1可動側(cè)渦旋齒部53，其側(cè)面與第1固定側(cè)渦旋齒部42的側(cè)面滑動接觸。
如圖2所示那樣，第2平板部52，形成為和第1平板部51基本相同的平板狀。該第2平板部52，其背面(圖2中的下表面)與第1固定側(cè)渦旋齒部42的上端面滑動接觸，其正面(圖2中的上表面)與第2固定側(cè)渦旋齒部47的下端面滑動接觸。
第2平板部52的正面一側(cè)(圖2中的上表面)上，垂直設(shè)置了第2可動側(cè)渦旋齒部54。該第2可動側(cè)渦旋齒部54，其渦旋方向與第1可動側(cè)渦旋齒部53的渦旋方向逆方向。也就是，對于第1可動側(cè)渦旋齒部53形成的向右渦旋的渦旋壁狀(參照圖4)，第2可動側(cè)渦旋齒部54形成向左渦旋的渦旋壁狀。
本體機構(gòu)30中，由第1固定側(cè)渦旋齒部42、第1可動側(cè)渦旋齒部53、第1平板部51和第2平板部52形成了復(fù)數(shù)個第1流體室71。并且，可動渦旋部50的第1平板部51、第2平板部52、及第1可動側(cè)渦旋齒部53、和包括第1固定側(cè)渦旋齒部42的固定渦旋部40的第1固定側(cè)部件41，形成第1容積變化部31。
還有，本體機構(gòu)30中，由第2固定側(cè)渦旋齒部47、第2可動側(cè)渦旋齒部54、第2平板部52、第3平板部49形成了復(fù)數(shù)個第2流體室72。并且，可動渦旋部50的第2平板部52及第2可動側(cè)渦旋齒部54，和包括第3平板部49及第2固定側(cè)渦旋齒部47的固定渦旋部40的第2固定側(cè)部件46，形成第2容積變化部32。
可動渦旋部50的第1平板部51上，在其中央部形成了吐出口63。該吐出口63，在第1可動側(cè)渦旋齒部53開始渦旋一側(cè)的端部附近開口(參照圖4)，貫通第1平板部51。還有，該第1平板部51上，形成了軸承部64。該軸承部64，形成為近似圓筒狀，突出設(shè)置在第1平板部51的背面一側(cè)(圖2的下表面一側(cè))。再有，軸承部64的下端部上，形成了鍔狀的鍔部65。
軸承部64的鍔部65下表面和套子33之間，設(shè)置了密封環(huán)38。在該密封環(huán)38的內(nèi)側(cè)，通過驅(qū)動軸20的給油通路供給高壓冷凍機油。向密封環(huán)38內(nèi)側(cè)送入高壓冷凍機油的話，在鍔部65的底面作用了油壓可動渦旋部50被向上方頂起。
第1平板部51的軸承部64，插入驅(qū)動軸20的偏心部21。偏心部21上端面上，開了吐出通路22的入口端。該吐出通路22，在其入口端附近形成稍稍大的直徑，其內(nèi)部設(shè)置了筒狀密封23和螺旋狀彈簧24。筒狀密封23，形成為其內(nèi)徑僅比第1吐出口63的直徑大一點的管狀，由螺旋狀彈簧24壓緊在第1平板部51的背面。還有，吐出通路22的出口端，在驅(qū)動軸20的側(cè)面定子17和下部軸承19之間開口(參照圖1)。
第1平板部51和套子33之間，設(shè)置了十字頭聯(lián)軸節(jié)39。該十字頭聯(lián)軸節(jié)39，圖中未示，包括與第1平板部51結(jié)合的一對鍵，以及與套子33結(jié)合的一對鍵，構(gòu)成可動渦旋部50的自轉(zhuǎn)防止機構(gòu)。在此，密封環(huán)38，其內(nèi)側(cè)成為高壓，其外側(cè)成為低壓(吸入壓)。為此從密封環(huán)38內(nèi)側(cè)向外側(cè)流出冷凍機油提供給十字頭聯(lián)軸節(jié)39的鍵。
如圖6所示那樣，本實施方式的渦旋型流體機械10，設(shè)置了冷凍裝置的冷媒回路90。該冷媒回路90中，冷媒循環(huán)進(jìn)行蒸氣壓縮式冷凍循環(huán)。
在冷媒回路90中，渦旋型流體機械10，吐出管74連接在第1冷凝器91一端，流入管75介于第1膨脹閥92連接在冷凝器91的另一端。還有，該渦旋型流體機械10，流出管76連接在蒸發(fā)器93的一端，吸入口73連接在蒸發(fā)器93的另一端。渦旋型流體機械10的第1容積變化部31，構(gòu)成壓縮冷媒回路90的冷媒的壓縮機。另一方面，其第2容積變化部，成為膨脹冷媒回路90的冷媒進(jìn)行動力回收的膨脹機，與膨脹閥92一起構(gòu)成冷媒膨脹機構(gòu)。
-運轉(zhuǎn)動作-渦旋型流體機械10中，電動機16產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)動力，由驅(qū)動軸20傳遞給可動渦旋部50。與驅(qū)動軸20的偏心部21結(jié)合的可動渦旋部50，由十字頭聯(lián)軸節(jié)39的引導(dǎo)，不進(jìn)行自轉(zhuǎn)而只進(jìn)行公轉(zhuǎn)。
伴隨著可動渦旋部50的公轉(zhuǎn)，由蒸發(fā)器93蒸發(fā)的低壓冷媒被吸入到吸入口73。該低壓冷媒，推下吸入逆止閥35的閥體36流入第1壓縮室71。并且，隨著可動渦旋部50的第1可動側(cè)渦旋齒部53的移動第1壓縮室71的容積變小，第1壓縮室71內(nèi)的冷媒被壓縮。被壓縮了的冷媒，通過吐出口66從第1流體室71流入吐出通路22。其后，高壓冷媒，從吐出通路22流入高壓室13，通過第1吐出管74被送出殼體11。
從吐出管74吐出的高壓冷媒，被送到冷凝器91冷凝。由冷凝器91冷凝了的冷媒，在通過膨脹閥92之際多少被減壓后流入流入管75。根據(jù)冷凍裝置的運行條件，設(shè)定膨脹閥92為全開狀態(tài)，由冷凝器91冷凝了的冷媒基本不減壓送入流入管75亦可。
流入流入管75的冷媒，被導(dǎo)入第2流體室72膨脹。由于在第2流體室72內(nèi)的冷媒膨脹第2可動側(cè)渦旋齒部54移動，隨著第2可動側(cè)渦旋齒部54的移動第2流體室72的容積變大。也就是，導(dǎo)入第2流體室72的冷媒，其內(nèi)能的一部分轉(zhuǎn)換為移動第2可動側(cè)渦旋齒部54的動力。并且，可動渦旋部50，由電動機16產(chǎn)生的動力和從第2容積變化部32的冷媒回收的動力雙方驅(qū)動。
-實施方式1的效果-如上所述，本實施方式中，在構(gòu)成可動渦旋部50第1平板部51的背面設(shè)置軸承部64，通過將驅(qū)動軸20的端部插入軸承部64使驅(qū)動軸20結(jié)合于可動渦旋部50。還有，本實施方式中，通過使第1可動側(cè)渦旋齒部53與第1固定側(cè)渦旋齒部42嚙合形成第1流體室71的同時，在設(shè)置了可動渦旋部50的第2平板部52正面設(shè)置第2可動側(cè)渦旋齒部54，使該第2可動側(cè)渦旋齒部54與第2固定側(cè)渦旋齒部47嚙合形成第2流體室72。
為此，只要根據(jù)本發(fā)明，即便是包括兩組相互嚙合的可動側(cè)渦旋齒部53、54和固定側(cè)渦旋齒部42、47的渦旋型流體機械10，與只包括一組可動側(cè)渦旋齒部和固定側(cè)渦旋齒部的渦旋型流體機械一樣，能夠在第1平板部51正面中央部設(shè)置第1可動側(cè)渦旋齒部53。并且，與一個平板部兩面設(shè)置渦旋齒部的構(gòu)成相比，渦旋狀的第1可動側(cè)渦旋齒部53及第2可動側(cè)渦旋齒部54的渦旋開始一側(cè)的最小直徑可設(shè)定的小，所以，可以將第1流體室71及第2流體室72的最小容積設(shè)定的小。
因此，只要根據(jù)本發(fā)明，即便是在確保了一定程度壓縮比或膨脹比的情況下，將第1可動側(cè)渦旋齒部53及第2可動側(cè)渦旋齒部54渦旋終了一側(cè)的外徑設(shè)定的小成為可能，可動渦旋部50的小型化也就成為可能。其結(jié)果，就可以使渦旋型流體機械10小型化。
還有，本實施方式中，與背面突出設(shè)置了軸承部64的第1平板部51一體形成了第1可動側(cè)渦旋齒部53。也就是，一體形成第1平板部51和第1可動側(cè)渦旋齒部53的，是和只包括一組可動側(cè)渦旋齒部和固定側(cè)渦旋齒部的一般地渦旋型流體機械的可動渦旋部基本一樣形狀。為此，在制造一體形成第1平板部51及第1可動側(cè)渦旋齒部53之際，可以利用為加工一般地渦旋型流體機械的可動渦旋部的設(shè)備或方法。因此，只要根據(jù)該發(fā)明，就可以避免第1平板部51及第1可動側(cè)渦旋齒部53的加工成本的提高，也就能夠抑制渦旋型流體機械10的制造成本的上升。
還有，本實施方式中，第1平板部51正面一側(cè)一體形成了第1可動側(cè)渦旋齒部53，第2平板部52正面一側(cè)一體形成了第2可動側(cè)渦旋齒部54。因此，與在一個平板部兩面上形成可動側(cè)渦旋齒部的上述以前的渦旋型流體機械相比，可以簡化可動渦旋部50的加工工序，也就能夠削減渦旋型流體機械10的制造成本。
還有，根據(jù)本實施方式，在一個流體室71、72中膨脹流體，可將該流體內(nèi)部的能量作為旋轉(zhuǎn)動力回收，再有可將回收的動力利用到另一個流體室71、72的流體壓縮上。其結(jié)果，只要根據(jù)這些發(fā)明，可以減少在渦旋型流體機械10壓縮流體時應(yīng)由外部提供的動力，可提高渦旋型流體機械10的效率。
還有，本實施方式中，第1容積變化部31構(gòu)成壓縮機，形成在第1容積變化部31上方的第2容積變化部32構(gòu)成膨脹機。為此，只要根據(jù)本實施方式，十字頭聯(lián)軸節(jié)39和套子33以及第1平板部51之間確實可以實施潤滑，也就可以確保渦旋型流體機械10的信賴性。
下面就這一點加以說明。本實施方式的渦旋型流體機械10中，假定了以第1容積變化部31作為膨脹機使用的情況。這種情況下，膨脹導(dǎo)入第1流體室71的液體冷媒使其成為氣液二相狀態(tài)，該氣液二相狀態(tài)的冷媒被從第1流體室71送出。另一方面，渦旋型流體機械10，其構(gòu)造為從第1流體室71送出的冷媒流入低壓室12(參照圖2)。為此，從第1流體室71送出的液體冷媒也進(jìn)入到十字頭聯(lián)軸節(jié)39的附近，有可能使十字頭聯(lián)軸節(jié)39和第1平板部51等之間陷入潤滑不良的狀態(tài)。
對此，本實施方式中，將第2容積變化部32作為膨脹機使用。并且，其構(gòu)成為，流入管75及流出管76連接于第2固定側(cè)部件46，通過第2流體室72的冷媒不流入低壓室12。還有，吸入到構(gòu)成壓縮機的第1容積變化部31的第1流體室71的冷媒，在通常的運行狀態(tài)下完全變成氣體冷媒。也就是，向十字頭聯(lián)軸節(jié)39附近，只流入氣體冷媒。為此，在十字頭聯(lián)軸節(jié)39和第1平板部51等之間，確保了油膜進(jìn)行適當(dāng)?shù)臐櫥?br> 還有，供給十字頭聯(lián)軸節(jié)39附近的冷凍機油，它的一部分混入被吸入第1流體室71的冷媒，該部分冷凍機油與吐出氣體一起從第1流體室71被吐出。從第1流體室71出來的冷凍機油，不是在液體冷媒中而是在氣體冷媒中以油滴狀態(tài)存在。為此，可以容易地分離吐出氣體和冷凍機油，還可以確保外殼11內(nèi)的冷凍機油儲留量。
這樣，將第2容積變化部32作為膨脹機使用的話，即便是采用與一般的渦旋型流體機械一樣的給油方式，可確實進(jìn)行十字頭聯(lián)軸節(jié)39和套子33及第1平板部51支柱部件61之間的潤滑。因此，只要根據(jù)本實施方式，可充分確保渦旋型流體機械10的信賴性。
《發(fā)明的實施方式2》下面就本發(fā)明的實施方式2加以說明。本實施方式，是在上述實施方式1中，改變了本體機構(gòu)30的構(gòu)成。在此，關(guān)于本實施方式的渦旋型流體機械10，說明與上述實施方式1不同點。
如圖7所示那樣，本實施方式的本體機構(gòu)30中，與上述實施方式1一樣，第1容積變化部31構(gòu)成壓縮機，第2容積變化部32構(gòu)成膨脹機。但是，該本體機構(gòu)30中，由第2容積變化部32構(gòu)成的膨脹機容量是可變的。還有，伴隨于此，本實施方式的冷媒回路90中，省略了膨脹閥92。
上述本體機構(gòu)30中，在第2固定側(cè)部件46的第3平板部49上形成了作為導(dǎo)入用開口的流入口66、68、69。這三個流入口66、68、69，設(shè)置在第2固定側(cè)渦旋齒部47直徑方向相互不同的位置，貫通第3平板部49。
具體地講，第1流入口66，開口于第2固定側(cè)渦旋齒部47開始渦旋一側(cè)的端部附近。第2流入口68和第3流入口69，分別開口于從第1流入口66向第2固定側(cè)渦旋齒部47的直徑方向離開的位置。第3流入口69與第1流入口66的距離要比第2流入口68與第1流入口66的距離長。且，這三個流入口66、68、69，沒有必要排列在一直線上。
各流入口66、68、69，開口于第3平板部49的下表面，與第2流體室72連通。還有，如上所述，各流入口66、68、69，形成于第2固定側(cè)渦旋齒部47的直徑方向相互不同的位置。為此，與各流入口66、68、69連通的第2流體室72，各自的容積不同。
本實施方式的流入管75，其終端一側(cè)分支為三。流入管75的各終端部，第1終端部插入第1流入口66，第2終端部插入第2流入口68，第3終端部插入第3流入口69。另一方面，流入管75的始端部，介于冷媒回路90的配管連接于冷凝器91。
上述流入管75上，設(shè)置了四通閥85。該四通閥85，設(shè)置在流入管75的分支部。四通閥85，構(gòu)成了開閉機構(gòu)，分別開閉第1至第3的各流入口66、68、69。這三個流入口66、68、69中由四通閥85設(shè)定開口狀態(tài)，與流入管75的始端部連通。并且，由冷凝器91冷凝了的冷媒，通過設(shè)定了開口狀態(tài)的流入口66、68、69流入第2流體室72。
如上所述，通過操作四通閥85，變更流向第2流體室72冷媒通過的流入口66、68、69，改變從冷凝器91的冷媒導(dǎo)入時刻的第2流體室72的容積。冷媒導(dǎo)入時刻的第2流體室72的容積，通過第1流入口66導(dǎo)入冷媒的情況最小，按通過第2流入口68導(dǎo)入冷媒的情況，通過第3流入口69導(dǎo)入冷媒的情況變大。換句話講，第2容積變化部32的第2流體室72裝入容積按順序增大。因此，由第2容積變化部32構(gòu)成的膨脹機容量，通過第1流入口66導(dǎo)入冷媒的情況最小，按通過第2流入口68導(dǎo)入冷媒的情況，通過第3流入口69導(dǎo)入冷媒的情況變大。
且，設(shè)定第2流入口68為開口狀態(tài)的情況下，最好的是同時設(shè)定第1流入口66為開口狀態(tài)。只要設(shè)定第1流入口66的開口狀態(tài)，就能防止比第2流入口68更靠中央的第2流體室72內(nèi)壓異常低下的情況。同樣，設(shè)定第3流入口69為開口狀態(tài)的情況下，最好的是同時設(shè)定第1流入口66及第2流入口68為開口狀態(tài)。只要設(shè)定第1流入口66及第2流入口68的開口狀態(tài)，就能防止比第3流入口69更靠中央的第2流體室72內(nèi)壓異常低下的情況。
-實施方式2的效果-一般地，由連接了膨脹機的冷媒回路進(jìn)行冷凍循環(huán)的情況下，要求膨脹機的排出量，隨冷凍循環(huán)的運行條件而變化。為此，將容量固定的膨脹機設(shè)置于冷媒回路的情況，在膨脹機的進(jìn)口設(shè)置膨脹閥、或膨脹機設(shè)置旁通管是必要的。也就是，膨脹機容量相對于要求值過大的情況下，用膨脹閥預(yù)先減壓了冷媒后導(dǎo)入膨脹機，相反地，膨脹機容量相對于要求值過小的情況下，使冷媒的一部分流入旁通用配管，任何一種情況都是不能充分回收冷媒的能量作為動力。
對此，本實施方式的渦旋型流體機械10中，由第2容積變化部32構(gòu)成的膨脹機容量是可變的。為此，不受冷凍循環(huán)的運行條件的影響，由冷凝器91冷凝的冷媒全部不減壓就能導(dǎo)入第2流體室72，就可以確實從冷媒回收動力而降低電動機16的消耗電力。
-實施方式2的變形例-本實施方式中，不只是由第2容積變化部32構(gòu)成的膨脹機的容量，由第1容積變化部31構(gòu)成的膨脹機的容量也可以是可變的。
使作為壓縮機的第1容積變化部31成為容量可變的構(gòu)成，列舉了如下的做法。首先，由接口使提供給電動機16的交流電頻率改變，而使驅(qū)動軸20的旋轉(zhuǎn)速度改變，由此可改變第1容積變化部31的容量。還有，設(shè)置直接連接渦旋型流體機械10的吐出管74和吸入口73的旁通路，通過該旁通路調(diào)節(jié)從吐出管74直接向吸入口73送返冷媒的流量，由此，可改變第1容積變化部31的容量。還有，在蒸發(fā)器93和渦旋型流體機械10的吸入口73之間設(shè)置膨脹閥，調(diào)節(jié)該膨脹閥的開度改變流入吸入口73的冷媒密度，由此，可改變第1容積變化部31的容量。
《發(fā)明的實施方式3》說明本發(fā)明的實施方式3。本實施方式，是在上述實施方式1中，改變了本體機構(gòu)30的構(gòu)成。在此，就本實施方式的渦旋型流體機械10，說明與上述實施方式1的不同點。
本實施方式的本體機構(gòu)30中，第2容積變化部32，構(gòu)成壓縮機。也就是，該本體機構(gòu)30中，第1容積變化部31和第2容積變化部32雙方構(gòu)成壓縮機。
具體地講，上述本體機構(gòu)30中，第2固定側(cè)渦旋齒部47，其渦旋方向與第1固定側(cè)渦旋齒部42的渦旋方向同方向。也就是，與形成了右旋的渦旋壁狀的第1固定側(cè)渦旋齒部42一樣(參照圖3)，第2固定側(cè)渦旋齒部47也形成為右旋渦旋壁狀。
還有，上述本體機構(gòu)30中，第2容積變化部32的壓縮比要比第1容積變化部31的壓縮比大。也就是，第2流體室72的對最小容積的最大容積的比，設(shè)定的要比第1流體室71的對最小容積的最大容積的比大。且，在此，第2容積變化部32的壓縮比設(shè)定的要比第1容積變化部31的壓縮比大，但是，根據(jù)渦旋型流體機械10的使用條件，第2容積變化部32的壓縮比也可以設(shè)定的要比第1容積變化部31的壓縮比小。
如圖8所示那樣，上述本體機構(gòu)30中，實施方式1的吸入口73構(gòu)成第1吸入口73，實施方式1的吐出管74構(gòu)成第1吐出管74。還有，該本體機構(gòu)30中，實施方式1的吐出口63構(gòu)成第1吐出口63，實施方式1的流入口66構(gòu)成第2吐出口67。還有，本體機構(gòu)30中，實施方式1的流出管76構(gòu)成第2吸入管77，實施方式1的流入管75構(gòu)成第2吐出管78。
設(shè)置了本實施方式的渦旋型流體機械10的冷媒回路90，各設(shè)置了兩個膨脹閥92、95和蒸發(fā)器93、96。該冷媒回路90中，第2蒸發(fā)器96的冷媒蒸發(fā)溫度，設(shè)定的要比第1蒸發(fā)器93的冷媒蒸發(fā)溫度低。
冷媒回路90中，渦旋型流體機械10的第1吐出管74及第2吐出管78，連接在冷凝器91的一端上。冷凝器91的另一端，連接了第1膨脹閥92和第2膨脹閥95。第1蒸發(fā)器93，其一端連接第1膨脹閥92，其另一端連接渦旋型流體機械10的第1吸入口73。第2蒸發(fā)器96，其一端連接第2膨脹閥95，其另一端連接渦旋型流體機械10的第2吸入管77。
渦旋型流體機械10中，在第1容積變化部31壓縮了的冷媒從第1吐出管74吐出，由第2容積變化部32壓縮了的冷媒從第2吐出管78吐出。從第1吐出管74及第2吐出管78，吐出同壓力的冷媒。從第1吐出管74及第2吐出管78吐出的冷媒，由冷凝器91冷凝，其后從冷凝器91流出分流為兩支。
分流之一的冷媒，由第1膨脹閥92減壓后由第1蒸發(fā)器93蒸發(fā)，通過吸入口73被吸入第1容積變化部31的第1流體室71。另一方面，分流剩下的一支冷媒，由第2膨脹閥95減壓后由第2蒸發(fā)器96蒸發(fā)，通過第2吸入管77被吸入第2容積變化部32的第2流體室72。在此之際，冷媒回路90中，設(shè)定第2膨脹閥95的開度要比第1膨脹閥92的開度小，第2蒸發(fā)器96的冷媒蒸發(fā)壓力設(shè)定的要比第1蒸發(fā)器93的冷媒蒸發(fā)壓力低。
這樣，只要根據(jù)本實施方式，即便是在設(shè)置了冷媒蒸發(fā)溫度不同的兩個蒸發(fā)器93、96的冷媒回路90中，只由一臺渦旋型流體機械10就可進(jìn)行冷媒的壓縮，也就可簡化冷凍裝置的構(gòu)成。
還有，只要根據(jù)本實施方式，即便是在包括兩組相互嚙合的可動側(cè)渦旋齒部53、54和固定側(cè)渦旋齒部42、47的渦旋型流體機械10中，與只包括一組的可動側(cè)渦旋齒部和固定側(cè)渦旋齒部的渦旋型流體機械一樣，可以在第1平板部51正面中央部設(shè)置第1可動側(cè)渦旋齒部53。就這一點，與上述實施方式1相同。因此，只要根據(jù)本實施方式，與上述實施方式1一樣，在確保一定壓縮比的基礎(chǔ)上可設(shè)定小的第1可動側(cè)渦旋齒部53及第2可動側(cè)渦旋齒部54渦旋終了一側(cè)的最外徑，可動渦旋部50的小型化就成為可能。
-實施方式3的變形例-本實施方式的渦旋型流體機械10，還可以設(shè)定成為以下那樣構(gòu)成的冷媒回路90。
如圖9所示那樣，本變形例的冷媒回路90中，也各設(shè)置兩個膨脹閥92、95和蒸發(fā)器93、96。還有，第2蒸發(fā)器96的冷媒蒸發(fā)溫度，設(shè)定的要比第1蒸發(fā)器93的冷媒蒸發(fā)溫度低這一點，也和圖8所示的一樣。
本變形例的本體機構(gòu)30中，第1容積變化部31構(gòu)成低層一側(cè)的壓縮機，第2容積變化部32構(gòu)成高層一側(cè)的壓縮機。該渦旋型流體機械10中，第1容積變化部31和第2容積變化部32的壓縮比沒有必要設(shè)定的不同，雙方的壓縮比設(shè)定為同樣的值亦可。
本變形例中，渦旋型流體機械10的第1吐出管74，連接在冷凝器91的一端。冷凝器91的另一端，分支連接在第1膨脹閥92和第2膨脹閥95上。第1蒸發(fā)器93，其一端連接于第1膨脹閥92，其另一端連接于渦旋型流體機械10的第1吸入口73。第2蒸發(fā)器96，其一端連接于第2膨脹閥95，其另一端連接于渦旋型流體機械10的第2吸入管77。還有，渦旋型流體機械10的第2吐出管78，連接于第1蒸發(fā)器93和第1吸入口73之間的吸入配管。
本變形例中，冷媒回路90的總循環(huán)量中，例如90％流過第1蒸發(fā)器93，剩下的10％流過第2蒸發(fā)器96。
渦旋型流體機械10中，由第1容積變化部31壓縮了的冷媒從第1吐出管74吐出，由第2容積變化部32壓縮了的冷媒從第2吐出管78吐出。從第1吐出管74，吐出的冷媒要比從第2吐出管78吐出的冷媒壓力高。從第1吐出管74吐出的冷媒，由冷凝器91冷凝，其后從冷凝器91流出分流為兩支。
分流之一的冷媒，由第1膨脹閥92減壓后由第1蒸發(fā)器93蒸發(fā)，與從第2吐出管78吐出的冷媒合流后通過吸入口73被吸入第1容積變化部31的第1流體室71。另一方面，在冷凝器91出口分流剩下的一支冷媒，由第2膨脹閥95減壓后由第2蒸發(fā)器96蒸發(fā)，通過第2吸入管77被吸入第2容積變化部32的第2流體室72。在此之際，冷媒回路90中，設(shè)定第2膨脹閥95的開度要比第1膨脹閥92的開度小，設(shè)定第2蒸發(fā)器96的冷媒蒸發(fā)壓力要比第1蒸發(fā)器93的冷媒蒸發(fā)壓力低。還有，從第12吐出管78吐出的冷媒，從第1吸入口73吸入到第1容積變化部31中，被二次壓縮。
在此，圖8所示的冷媒回路90中，第1蒸發(fā)器93和第2蒸發(fā)器96的冷媒蒸發(fā)溫度差大的情況下(例如將該冷媒回路90用于冷藏和冷凍、或空調(diào)和冷凍的情況)，第2容積變化部32的必須壓縮比變大，就有可能出現(xiàn)冷媒泄漏量增大，或吐出溫度過高等現(xiàn)象。
對此，圖9所示的本變形例的冷媒回路90中，將由第2蒸發(fā)器96蒸發(fā)的冷媒采用按第2容積變化部32和第1容積變化部31的順序二次壓縮。為此，本變形例的渦旋型流體機械10中，與將由第2蒸發(fā)器96蒸發(fā)了的冷媒只由第2容積變化部32壓縮的情況相比，可以不在第2容積變化部32進(jìn)行過大壓縮比的運行，能夠抑制第2容積變化部32的冷媒泄漏量。還有，可以降低從第2容積變化部32吐出的冷媒的溫度，也就可以避免因從第2容積變化部32吐出冷媒溫度過高引起的冷媒自身或潤滑油的劣化。
另一方面，第1蒸發(fā)器93和第3蒸發(fā)器96的冷媒蒸發(fā)溫度差小的情況下，要求第2容積變化部32的壓縮比不會太大。為此，如圖9所示那樣分為第2容積變化部32和第1容積變化部31二次壓縮，就會有經(jīng)過第2容積變化部32和第1容積變化部31各個吐出過程而引起的損失問題。因此，這種情況下，最好的是采用如圖8所示的構(gòu)成，也就是，將第1蒸發(fā)器93蒸發(fā)了的冷媒在第1容積變化部31中壓縮，第2蒸發(fā)器96蒸發(fā)了的冷媒在第2容積變化部32中壓縮的構(gòu)成。
于是，如圖10那樣構(gòu)成冷媒回路90，使其能夠切換圖8所示冷媒回路可能的運行和圖9所示冷媒回路可能的運行亦可。該圖10所示的冷媒回路90中，是在圖9所示的冷媒回路90中追加了三通切換閥97而成的。三通切換閥97，設(shè)置在連接于第2吐出管78的吐出配管上。該吐出配管中，三通切換閥97，設(shè)置在比第1蒸發(fā)器93和第1吸入口73之間的吸入配管連接的位置更靠近第2吐出管78的位置。還有，三通切換閥97，連接于連接第1吐出管74的吐出配管上。三通切換閥97，可以將從第2吐出管78一側(cè)流入的冷媒送出方向，切換為第1吸入口73一側(cè)和第1吐出管74一側(cè)。這樣做，切換圖8所示冷媒回路可能的運行和圖9所示冷媒回路可能的運行就成為可能，應(yīng)和冷媒回路的運行條件的運行就成為可能。
《發(fā)明的實施方式4》
說明本發(fā)明的實施方式4。本實施方式的渦旋型流體機械10，與上述實施方式3具有同樣的構(gòu)成。也就是，本實施方式的渦旋型流體機械10中，第1容積變化部31和第2容積變化部32雙方構(gòu)成壓縮機，第2容積變化部32的壓縮比要比第1容積變化部31的壓縮比大。
如圖11所示那樣，設(shè)置了本實施方式的渦旋型流體機械10的冷媒回路90上，各設(shè)置了兩個蒸發(fā)器91、94和膨脹閥92、95。該冷媒回路90中，第2蒸發(fā)器94的冷媒蒸發(fā)溫度，設(shè)定的要比第1蒸發(fā)器91的冷媒蒸發(fā)溫度高。
冷媒回路90中，第1冷凝器91，其一端連接于渦旋型流體機械10的第1吐出管74，其另一端連接于第1膨脹閥92的一端。另一方面，第2冷凝器94，其一端連接于渦旋型流體機械10的第2吐出管78，其另一端連接于第2膨脹閥95的一端。第1膨脹閥92及第2膨脹閥95的一端，任何一端都是與蒸發(fā)器93的一端連接。蒸發(fā)器93的另一端，連接于渦旋型流體機械10的第1吸入口73及第2吸入管77。
渦旋型流體機械10中，由第1容積變化部31壓縮了的冷媒從第1吐出管74吐出，由第2容積變化部32壓縮了的冷媒從第2吐出管78吐出。從第2吐出管78吐出的冷媒的壓力，要比從第1吐出管74吐出的冷媒壓力高。從第1吐出管74吐出的冷媒，由第1冷凝器91冷凝后由第1膨脹閥92減壓。另一方面，從第2吐出管78吐出的冷媒，由第2冷凝器94冷凝后由第2膨脹閥95減壓。
由第1膨脹閥92和第2膨脹閥95減壓了的冷媒，合流后導(dǎo)入蒸發(fā)器93蒸發(fā)，其后分流為兩支。分流后的一支冷媒，通過第1吸入口73被吸入到第1容積變化部31的第1流體室71。另一方面，分流后剩下的一支冷媒，通過第2吸入管77被吸入到第2容積變化部32的第2流體室72。
這樣，只要根據(jù)本實施方式，即便是在設(shè)置了冷媒蒸發(fā)溫度不同的兩個冷凝器91、94的冷媒回路90中，只由一臺渦旋型流體機械10就可進(jìn)行冷媒的壓縮，也就可簡化冷凍裝置的構(gòu)成。
《發(fā)明的實施方式5》
說明本發(fā)明的實施方式5。本實施方式的渦旋型流體機械10，與上述實施方式3具有同樣的構(gòu)成。也就是，本實施方式的渦旋型流體機械10中，第1容積變化部31和第2容積變化部32雙方構(gòu)成壓縮機。但是，該渦旋型流體機械10中，第1容積變化部31和第2容積變化部32的壓縮比沒有必要不同，設(shè)定成同值壓縮比亦可。
如圖12所示那樣，設(shè)置了本實施方式的渦旋型流體機械10的冷媒回路90中，除冷凝器91、膨脹閥92、及蒸發(fā)器93以外還設(shè)置了中間熱交換器97。該冷媒回路90中進(jìn)行二次壓縮冷凍循環(huán)。上述渦旋型流體機械10，第1容積變化部31構(gòu)成低層一側(cè)壓縮機，第2容積變化部32構(gòu)成高層一側(cè)壓縮機。
冷媒回路90中，渦旋型流體機械10，第1吐出管74連接于中間熱交換器97的一端，第2吸入管77連接于中間熱交換器97的另一端。渦旋型流體機械10的第2吐出管78，連接于冷凝器91的一端。冷凝器91的另一端，介于膨脹閥92連接于蒸發(fā)器93的一端。蒸發(fā)器93的另一端，連接于渦旋型流體機械10的第1吸入口73。
渦旋型流體機械10，將由蒸發(fā)器93蒸發(fā)的冷媒吸入第1吸入口73。吸入到第1吸入口73的冷媒，被吸入到第1容積變化部31的第1流體室71壓縮。由第1容積變化部31壓縮了的冷媒，從第1吐出管74吐出，由中間熱交換器97冷卻后再從第2吸入管77被吸入到渦旋型流體機械10。吸入到第2吸入管77的冷媒，被吸入到第2容積變化部32的第2流體室72進(jìn)一步壓縮。由第2容積變化部32壓縮了的冷媒，從第2吐出管78吐出，由冷凝器91冷凝。其后，冷媒，由膨脹閥92減壓流入蒸發(fā)器93蒸發(fā)。
這樣，只要根據(jù)本實施方式，只由一臺渦旋型流體機械10就可以構(gòu)成低層一側(cè)壓縮機和高層一側(cè)壓縮機雙方，可以簡化進(jìn)行二次壓縮冷凍循環(huán)的冷凍裝置的構(gòu)成。
還有，只要根據(jù)本實施方式，即便是在包括兩組相互嚙合的可動側(cè)渦旋齒部53、54和固定側(cè)渦旋齒部42、47的渦旋型流體機械10中，與只包括一組的可動側(cè)渦旋齒部和固定側(cè)渦旋齒部的渦旋型流體機械一樣，可以在第1平板部51正面中央部設(shè)置第1可動側(cè)渦旋齒部53。就這一點，與上述實施方式3相同。因此，只要根據(jù)本實施方式，與上述實施方式3一樣，在確保一定壓縮比的基礎(chǔ)上可設(shè)定小的第1可動側(cè)渦旋齒部53及第2可動側(cè)渦旋齒部54渦旋終了一側(cè)的最外徑，可動渦旋部50的小型化就成為可能。
-實施方式5的變形例-本實施方式的渦旋型流體機械10，還可以設(shè)定成為以下那樣構(gòu)成的冷媒回路90。
如圖13所示那樣，本變形例的冷媒回路90中，省略了中間熱交換器97，設(shè)置了第2膨脹閥95和氣液分離器98。并且，對于在圖12所示的冷媒回路90內(nèi)的中間熱交換器97中由與空氣的熱交換降低吸入到第2容積變化部32的冷媒的焓(enthalpy)，通過向該圖13所示冷媒回路90中混入來自氣液分離器98的氣體冷媒來降低第2容積變化部32的吸入冷媒的焓。
本變形例的冷媒回路90中，渦旋型流體機械10，第1吐出管74連接于第2吸入管77。渦旋型流體機械10的第2吐出管78，連接于冷凝器91的一端。冷凝器91的另一端，介于膨脹閥92連接于氣液分離器98的頂部。氣液分離器98的頂部，還連接于連接第1吐出管74和第2吸入管77的配管。氣液分離器98的底部，介于第2膨脹閥95連接于蒸發(fā)器93的一端。蒸發(fā)器93的另一端，連接于渦旋型流體機械10的第1吸入口73。
渦旋型流體機械10，將由蒸發(fā)器93蒸發(fā)的冷媒吸入第1吸入口73。吸入到第1吸入口73的冷媒，被吸入到第1容積變化部31的第1流體室71壓縮，其后從第1吐出管74吐出。從第1吐出管74吐出的冷媒，與來自氣液分離器98的焓較低的氣體冷媒混合，其后被吸入到第2容積變化部32的第2流體室72進(jìn)一步壓縮。由第2容積變化部32壓縮了的冷媒，從第2吐出管78吐出，由冷凝器91冷凝。由冷凝器91冷凝了的冷媒，在通過第1膨脹閥92之際被減壓成氣液二相狀態(tài)，其后流入氣液分離器98。從氣液分離器98流出的液體冷媒，在通過第2膨脹閥95之際進(jìn)一步被減壓，其后流入蒸發(fā)器93蒸發(fā)。
本變形例的冷媒回路90中，只是由氣液分離器98分離了的液體冷媒被提供給蒸發(fā)器93。為此，在蒸發(fā)器93中冷媒能夠吸熱而增大熱量，就可提高冷卻能力。
《發(fā)明的實施方式6》說明本發(fā)明的實施方式6。本實施方式，是在上述實施方式3中，改變了本體機構(gòu)30的構(gòu)成。在此，說明本實施方式的渦旋型流體機械10與上述實施方式3不同的點。
如圖14所示那樣，本實施方式的渦旋型流體機械10中，第1容積變化部31和第2容積變化部32雙方構(gòu)成壓縮機。這一點，與上述實施方式3一樣。但是，該渦旋型流體機械10中，第1容積變化部31的壓縮比和第2容積變化部32的壓縮比設(shè)定為同值。
也就是，本實施方式的渦旋型流體機械10中，省略第2吸入管77及第2吐出管78。在該渦旋型流體機械10的外殼11上，只設(shè)置了第1吸入口73及第1吐出管74。并且盡管圖14中未示，該渦旋型流體機械10，其第1吸入口73配管連接于冷媒回路的蒸發(fā)器，其第1吐出管74配管連接于冷媒回路的冷凝器。
本實施方式的本體機構(gòu)30中，在第3平板部49上表面開口了吸入口79。第2容積變化部32的第2流體室72，介于該吸入口79與低壓室12的連通成為可能。還有，上述本體機構(gòu)30中，第2吐出口67，不是形成在第3平板部49上，而是形成在第2平板部52上。具體地講，該第2吐出口67，開口于第2可動側(cè)渦旋齒部54開始渦旋一側(cè)端部附近，貫通第2平板部52。
上述渦旋型流體機械10中，由電動機16驅(qū)動可動渦旋部50，氣體冷媒被吸入第1吸入口73。從第1吸入口73流入外殼11內(nèi)氣體冷媒，其一部分被吸入到第1容積變化部31的第1流體室71，剩下的通過低壓室12及吸入口79被吸入到第2容積變化部32的第2流體室72。
吸入到第1流體室71的冷媒，伴隨著第1可動側(cè)渦旋齒部53的移動被壓縮，通過第1吐出口63流入吐出通路22。另一方面，吸入到第2流體室72的冷媒，伴隨著第2可動側(cè)渦旋齒部54的移動被壓縮，通過第2吐出口67及第1吐出口63流入吐出通路22。從第1流體室71和第2流體室72吐出的冷媒，通過吐出通路22流入高壓室13，再從第1吐出管74吐出到外殼11外部。
-實施方式6的效果-在此，在各包含一個可動側(cè)渦旋齒部和固定側(cè)渦旋齒部的一般地渦旋型流體機械中，為增大其排出量而增高渦旋齒部高度的話，從伴隨于此不容易確保渦旋齒部的加工精度等理由，渦旋齒部的加工困難。對此，本實施方式的本體機構(gòu)30，向第1固定側(cè)渦旋齒部42與第1可動側(cè)渦旋齒部53之間的第1流體室71，和第2固定側(cè)渦旋齒部47與第2可動側(cè)渦旋齒部54之間的第2流體室72雙方吸入冷媒壓縮。為此，在較低地保持各渦旋齒部42、47、53、54的高度的同時，可充分地確保本體機構(gòu)30整體的排出量。因此，只要根據(jù)本實施方式，在不損失各渦旋齒部42、47、53、54加工性的同時，可加大渦旋型流體機械10的排出量的設(shè)定。
還有，本實施方式的本體機構(gòu)30中，不改變第1固定側(cè)渦旋齒部42與第1可動側(cè)渦旋齒部53的高度而只改變第2固定側(cè)渦旋齒部47與第2可動側(cè)渦旋齒部54的高度，可以設(shè)定不同的排出量的值。因此，只要根據(jù)本實施方式，即便是制造不同排出量的復(fù)數(shù)種類渦旋型流體機械10的情況下，可抑制伴隨于此的零件種類的增加，就能降低渦旋型流體機械10的制造成本。
《發(fā)明的實施方式7》說明本發(fā)明的實施方式7。本實施方式，是在上述實施方式1中，改變了本體機構(gòu)30的構(gòu)成。在此，說明本實施方式的渦旋型流體機械10與上述實施方式1不同的點。
如圖15所示那樣，本實施方式的本體機構(gòu)30中，第3平板部49，形成為稍稍比第2平板部52小直徑的圓板狀安裝在可動渦旋部50上。也就是，該本體機構(gòu)30中，不是在第2固定側(cè)部件46而是在可動渦旋部50上設(shè)置了第3平板部49。該本體機構(gòu)30中，第3平板部49，和第2平板部52或第2可動側(cè)渦旋齒部54一起進(jìn)行公轉(zhuǎn)運動，其下表面與第2固定側(cè)渦旋齒部47上端面滑動接觸。
上述本體機構(gòu)30中，第2固定側(cè)部件46，由第2外周部48和第2固定側(cè)渦旋齒部47構(gòu)成。該第2固定側(cè)部件46中，從第2外周部48內(nèi)表面突出懸臂梁狀第2固定側(cè)渦旋齒部47。也就是，該第2固定側(cè)部件46，形成為與第1固定側(cè)部件41的形狀(參照圖3)相同的形狀。
上述本體機構(gòu)30中，第1容積變化部31，由可動渦旋部50的第1平板部51、第2平板部52、及第1可動側(cè)渦旋齒部53，和包括第1固定側(cè)渦旋齒部42的固定渦旋部40的第1固定側(cè)部件41形成。這一點與上述實施方式1一樣。另一方面，第2容積變化部32，與上述實施方式1不同，是由可動渦旋部50的第2平板部52、第3平板部49、及可動側(cè)渦旋齒部54，和包括第2固定側(cè)渦旋齒部47的固定渦旋部40的第2固定側(cè)部件46形成。
上述本體機構(gòu)30上，設(shè)置了罩部件80。該罩部件80，形成為圓形盤子狀向下扣著的形狀，安裝于第2固定側(cè)部件46上覆蓋第3平板部49的上方。罩部件80和第3平板部49之間，設(shè)置了密封環(huán)81。該密封環(huán)81，嵌入罩部件80上形成的凹狀圓環(huán)槽內(nèi)，其下端面與第3平板部49上表面滑動接觸。還有，密封環(huán)81，圍繞第3平板部49的流入口66周圍設(shè)置。并且，罩部件80和第2固定側(cè)部件46之間形成的空間中，密封環(huán)81內(nèi)側(cè)構(gòu)成高壓空間82，密封環(huán)81外側(cè)構(gòu)成低壓空間83。
上述本體機構(gòu)30中，流入管75及流出管76，每一個都安裝在罩部件80上。并且，流入管75的一端開口于高壓空間82，流出管76的一端開口于低壓空間83。本實施方式的渦旋型流體機械10中，流入流入管75的冷媒，先流入高壓空間82，其后通過流入口66導(dǎo)入第2流體室72。還有，從第2流體室72送出的冷媒，通過低壓空間83送出到流出管76。
本實施方式的本體機構(gòu)30中，在可動渦旋部50上設(shè)置了與第1平板部51一起分隔第1流體室71的第2平板部52，和與第2平板部52一起分隔第2流體室72的第3平板部49。第1平板部51及第2平板部52上作用了第1流體室71的內(nèi)壓，但作用在第1平板部51的力和作用在第2平板部52的力，大小相等方向相反。同樣，第2平板部52及第3平板部49上作用了第2流體室72的內(nèi)壓，但作用在第2平板部52的力和作用在第3平板部49的力，大小相等方向相反。為此，第1流體室71內(nèi)的流體加在第1平板部51上的力和加在第2平板部52上的力抵消，第2流體室72內(nèi)的流體作用在第2平板部52及第3平板部49上的力抵消。
因此，只要根據(jù)本實施方式，各流體室71、72內(nèi)的流體加在可動渦旋部50上的力從外部看為零，可大幅度降低作用在可動渦旋部50上的軸向荷載(即推力荷載)。其結(jié)果，在可動渦旋部50公轉(zhuǎn)之際可大幅度削減摩擦損失，也就可提高渦旋型流體機械10的效率。
在此，鍔部65的底面密封環(huán)38內(nèi)側(cè)作用著冷凍機油的油壓，由該油壓在可動渦旋部50上作用了向上的荷載。還有，第3平板部49上表面密封環(huán)38內(nèi)側(cè)作用著高壓空間82內(nèi)的氣體壓力，由該氣體壓力可動渦旋部50上作用了向下的荷載。因此，只要根據(jù)本實施方式，只要適當(dāng)?shù)卦O(shè)定兩個密封環(huán)38、81的直徑，就能夠使由油壓向上的荷載和由氣體壓力向下的荷載平衡，也就可使作用在可動渦旋部50的推力荷載合力為零。
-實施方式7的變形例-如上所述，本實施方式，是將與第2固定側(cè)部件46分體形成的第3平板部49設(shè)置于可動渦旋部50的構(gòu)成，適用于上述實施方式1的本體機構(gòu)30。然而，就將這種第3平板部49設(shè)置于可動渦旋部50的構(gòu)成，其適用對象不只限于上述實施方式1的本體機構(gòu)30，對于上述實施方式3至6的本體機構(gòu)30同樣適用。也就是，將第3平板部49設(shè)置于可動渦旋部50的構(gòu)成，對于第1容積變化部31和第2容積變化部32雙方構(gòu)成壓縮機的渦旋型流體機械10可以適用。
《其他的實施方式》上述實施方式3至6中，渦旋型流體機械10的本體機構(gòu)30中，第1可動側(cè)渦旋齒部53及第1固定側(cè)渦旋齒部42和第2可動側(cè)渦旋齒部54及第2固定側(cè)渦旋齒部47雙方形成為同樣地渦旋方向，由第1容積變化部31和第2容積變化部32雙方構(gòu)成壓縮機。然而，第1可動側(cè)渦旋齒部53及第1固定側(cè)渦旋齒部42和第2可動側(cè)渦旋齒部54及第2固定側(cè)渦旋齒部47雙方形成的渦旋型流體機械10，第1容積變化部31和第2容積變化部32雙方不是構(gòu)成壓縮機而是構(gòu)成膨脹機亦可。
還有，上述各實施方式中，采用了第1平板部51背面形成了圓筒狀軸承部64，將驅(qū)動軸20上端部設(shè)置了偏心部21插入軸承部64的構(gòu)造，而取代它采用以下的構(gòu)造亦可。也就是，第1平板部51背面一側(cè)設(shè)置了圓柱狀突起部的同時，驅(qū)動軸20上端部形成穴部，將第1平板部51的突起部插入驅(qū)動軸20的穴部，由此將可動渦旋部50結(jié)合于驅(qū)動軸20亦可。這種情況下，第1平板部51背面上突起設(shè)置的突起部構(gòu)成結(jié)合部。
-產(chǎn)業(yè)上利用的可能性-正如以上的說明，本發(fā)明，對進(jìn)行流體的壓縮或膨脹的渦旋型流體機械是有用的。
權(quán)利要求
1.一種渦旋型流體機械，包括固定渦旋部(40)、可動渦旋部(50)、結(jié)合該可動渦旋部(50)的旋轉(zhuǎn)軸(20)、以及上述可動渦旋部(50)的自轉(zhuǎn)防止機構(gòu)(39)，其特征為上述固定渦旋部(40)，由包括第1固定側(cè)渦旋齒部(42)的第1固定側(cè)部件(41)和包括第2固定側(cè)渦旋齒部(47)的第2固定側(cè)部件(46)構(gòu)成，上述可動渦旋部(50)，包括第1平板部(51)，背面上設(shè)置了結(jié)合上述旋轉(zhuǎn)軸(20)的結(jié)合部(64)且正面與第1固定側(cè)渦旋齒部(42)滑動接觸；第1可動側(cè)渦旋齒部(53)，與上述第1固定側(cè)渦旋齒部(42)嚙合形成第1流體室(71)；第2平板部(52)，隔著上述第1可動側(cè)渦旋齒部(53)與第1平板部(51)相對，背面與第1固定側(cè)渦旋齒部(42)而正面與第2固定側(cè)渦旋齒部(47)各自滑動接觸；第2可動側(cè)渦旋齒部(54)，與上述第2固定側(cè)渦旋齒部(47)嚙合形成第2流體室(72)；另外第3平板部(49)，設(shè)置在上述第2固定側(cè)部件(46)上，隔著第2可動側(cè)渦旋齒部(54)與第2平板部(52)相對，且與第2可動側(cè)渦旋齒部(54)滑動接觸。
2.一種渦旋型流體機械，包括固定渦旋部(40)、可動渦旋部(50)、結(jié)合該可動渦旋部(50)的旋轉(zhuǎn)軸(20)、以及上述可動渦旋部(50)的自轉(zhuǎn)防止機構(gòu)(39)，其特征為上述固定渦旋部(40)，由包括第1固定側(cè)渦旋齒部(42)的第1固定側(cè)部件(41)和包括第2固定側(cè)渦旋齒部(47)的第2固定側(cè)部件(46)構(gòu)成，上述可動渦旋部(50)，包括第1平板部(51)，背面上設(shè)置了結(jié)合上述旋轉(zhuǎn)軸(20)的結(jié)合部(64)且正面與第1固定側(cè)渦旋齒部(42)滑動接觸；第1可動側(cè)渦旋齒部(53)，與上述第1固定側(cè)渦旋齒部(42)嚙合形成第1流體室(71)；第2平板部(52)，隔著上述第1可動側(cè)渦旋齒部(53)與第1平板部(51)相對，背面與第1固定側(cè)渦旋齒部(42)而正面與第2固定側(cè)渦旋齒部(47)各自滑動接觸；第2可動側(cè)渦旋齒部(54)，與上述第2固定側(cè)渦旋齒部(47)嚙合形成第2流體室(72)；第3平板部(49)，隔著上述第2可動側(cè)渦旋齒部(54)與第2平板部(52)相對且和第2可動側(cè)渦旋齒部(54)滑動接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的渦旋型流體機械，其特征為第1可動側(cè)渦旋齒部(53)與第1平板部(51)一體形成，第2平板部(52)與第1平板部(51)及第1可動側(cè)渦旋齒部(53)分體形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的渦旋型流體機械，其特征為第2可動側(cè)渦旋齒部(54)與第2平板部(52)一體形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的渦旋型流體機械，其特征為第1固定側(cè)渦旋齒部(42)及第1可動側(cè)渦旋齒部(53)的渦旋方向與第2固定側(cè)渦旋齒部(47)及第2可動側(cè)渦旋齒部(54)的渦旋方向不同。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的渦旋型流體機械，其特征為構(gòu)成為隨可動渦旋部(50)的公轉(zhuǎn)，在第1流體室(71)內(nèi)的流體被壓縮而在第2流體室(72)內(nèi)的流體膨脹。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的渦旋型流體機械，其特征為第3平板部(49)上，在第2固定側(cè)渦旋齒部(47)或第2可動側(cè)渦旋齒部(54)的徑向不同位置形成了復(fù)數(shù)個連通第2流體室(72)的導(dǎo)入用開口(66、68、69)，包括為開閉上述各導(dǎo)入用開口(66、68、69)的開閉機構(gòu)(85)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的渦旋型流體機械，其特征為第1固定側(cè)渦旋齒部(42)及第1可動側(cè)渦旋齒部(53)的渦旋方向與第2固定側(cè)渦旋齒部(47)及第2可動側(cè)渦旋齒部(54)的渦旋方向相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的渦旋型流體機械，其特征為第1流體室(71)及第2流體室(72)，各自容積的最大值對最小值的比值相互不同。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的渦旋型流體機械，其特征為第1流體室(71)及第2流體室(72)，各自容積的最大值對最小值的比值相互相同。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的渦旋型流體機械，其特征為構(gòu)成為將由第1流體室(71)及第2流體室(72)中的任何一個壓縮了的流體導(dǎo)入到另一個中進(jìn)行進(jìn)一步壓縮。
全文摘要
由第1固定側(cè)部件(41)及第2固定側(cè)部件(46)構(gòu)成固定渦旋部(40)。第1固定側(cè)部件(41)，包括第1固定側(cè)渦旋齒部(42)和圍繞其周圍的第1外圍部(43)。第2固定側(cè)部件(46)，包括第2固定側(cè)渦旋齒部(47)、第2外圍部(48)及第3平板部(49)。第2固定側(cè)渦旋齒部(47)，與第3平板部(49)一體形成?？蓜訙u旋部(50)，包括第1平板部(51)、第1可動側(cè)渦旋齒部(53)、第2平板部(52)及第2可動側(cè)渦旋齒部(54)。第1可動側(cè)渦旋齒部(53)，與第1平板部(51)一體形成。第1平板部(51)的背面形成了軸承部(64)，該軸承部(64)中插入旋轉(zhuǎn)軸(20)的偏心部(21)。
文檔編號F25B1/04GK1816696SQ20048001911
公開日2006年8月9日 申請日期2004年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月28日
發(fā)明者芝本祥孝, 加藤亮吾 申請人:大金工業(yè)株式會社