專(zhuān)利名稱(chēng)：渦旋壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于冷暖空調(diào)、冰箱等制冷裝置或熱泵式熱水器等中的渦旋壓縮 機(jī)。
背景技術(shù)：
一般來(lái)說(shuō)，在現(xiàn)有的這種用于制冷空調(diào)或冷凍裝置的渦旋壓縮機(jī)中，從鏡板上豎 立起渦旋狀渦盤(pán)齒的固定渦旋盤(pán)和旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)互相咬合，在它們之間形成壓縮室。當(dāng)使旋 轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)被自轉(zhuǎn)限制結(jié)構(gòu)在限制自轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上沿著圓形軌道旋轉(zhuǎn)時(shí)，壓縮室一邊變換容積 一邊移動(dòng)，進(jìn)行吸氣、壓縮和吐氣等操作。冷媒氣體隨著旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而逐漸被壓 縮，隨著向中心移動(dòng)而變?yōu)楦邏籂顟B(tài)，在達(dá)到規(guī)定的壓力時(shí)被排出到密閉容器的內(nèi)部空間 中。此時(shí)，不管壓縮室內(nèi)的冷媒氣體是否到達(dá)規(guī)定的壓力，由于與排出口不連通或者 連通路徑很窄，冷媒氣體被進(jìn)一步壓縮，存在引起過(guò)壓縮的情況。作為其對(duì)策，有一種方法 是使排出口對(duì)形成在旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒外壁側(cè)的第1壓縮室開(kāi)口，防止第1壓縮室內(nèi)發(fā) 生過(guò)壓縮(可參照日本發(fā)明公報(bào)第3，629，836號(hào))。圖7為上述參考文獻(xiàn)中記載的現(xiàn)有渦旋壓縮機(jī)中的、旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)93和固定渦旋盤(pán) 92的組裝后狀態(tài)的截面圖。旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)93的渦盤(pán)齒外壁93ο的卷曲開(kāi)始角所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)93ρ 為，從開(kāi)始離開(kāi)固定渦旋盤(pán)92的渦盤(pán)齒內(nèi)壁92i的15°到40°的旋轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)，排出口 98在形成于旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)93的渦盤(pán)齒外壁93ο —側(cè)的第1壓縮室95a形成開(kāi)口。這樣，第1 壓縮室95a的過(guò)壓縮就能得到防止，達(dá)到降低損失的目的。但是，在上述的現(xiàn)有構(gòu)成中，旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒外壁的卷曲開(kāi)始角所對(duì)應(yīng)的點(diǎn) 在和固定渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒內(nèi)壁分離后的15°到40°的旋轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)，排出口才與第1壓縮 室發(fā)生連通，因此依然存在引起過(guò)壓縮的可能。特別在實(shí)際使用過(guò)程中的頻度最高的低壓 縮比運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，這種過(guò)壓縮明顯存在，導(dǎo)致?lián)p失增大的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決所述現(xiàn)有問(wèn)題，目的是提供一種在旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒外壁卷曲 開(kāi)始角所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)離開(kāi)固定渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒內(nèi)壁的幾乎同時(shí)，形成排出口跨越旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán) 的渦盤(pán)齒通入第1壓縮室的結(jié)構(gòu)。這樣，能夠防止第1壓縮室過(guò)分壓縮，減低過(guò)壓損失，提 供一種能夠高效的渦旋壓縮機(jī)。從鏡板上豎立起渦旋狀渦盤(pán)齒的固定渦旋盤(pán)和旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)互相咬合，在旋轉(zhuǎn)渦旋 盤(pán)的渦盤(pán)齒外壁側(cè)和渦盤(pán)齒內(nèi)壁側(cè)形成第1壓縮室和第2壓縮室，通過(guò)旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)被自轉(zhuǎn) 限制結(jié)構(gòu)限制沿著圓形軌道以規(guī)定的旋轉(zhuǎn)半徑旋轉(zhuǎn)，第1壓縮室和第2壓縮室在變化容積 的同時(shí)向中心移動(dòng)，壓縮從兩個(gè)渦旋盤(pán)的外周?chē)鷤?cè)吸入的冷媒氣體，從設(shè)在固定渦旋盤(pán)的 中央部的排出口排出的渦旋壓縮機(jī)中，在旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒外壁的卷曲開(kāi)始角所對(duì)應(yīng)的 點(diǎn)從固定渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒內(nèi)壁離開(kāi)前后的幾乎同時(shí)，形成排出口跨越旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒通入第1壓縮室的結(jié)構(gòu)。另外，從鏡板上豎立起渦旋狀的渦盤(pán)齒的固定渦旋盤(pán)和旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)互相咬合，在 旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒外壁側(cè)和渦盤(pán)齒內(nèi)壁側(cè)形成有第1壓縮室和第2壓縮室，通過(guò)旋轉(zhuǎn)渦 旋盤(pán)被旋轉(zhuǎn)限制結(jié)構(gòu)限制沿著圓形軌道以旋轉(zhuǎn)半徑旋轉(zhuǎn)，第1壓縮室和第2壓縮室在變化 容積的同時(shí)向中心移動(dòng)，壓縮從兩個(gè)渦旋盤(pán)的外周?chē)鷤?cè)吸入的冷媒氣體，從設(shè)在固定渦旋 盤(pán)的中央部的排出口排出的渦旋壓縮機(jī)中，在固定渦旋盤(pán)上形成有和排出口連通的凹部， 在旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒外壁的卷曲開(kāi)始角所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)從固定渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒內(nèi)壁離開(kāi)前 后的幾乎同時(shí)，形成凹部跨越旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒通入第1壓縮室的結(jié)構(gòu)。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在 旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒外壁的卷曲開(kāi)始角所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)離開(kāi)固定渦 旋盤(pán)的渦盤(pán)齒內(nèi)壁的時(shí)候，亦即分離的時(shí)候，在幾乎同時(shí)，排出口直接對(duì)第1壓縮室形成開(kāi) 口，再加上兩個(gè)渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒間的間隙，能夠充分確保連通的路徑。結(jié)果，因?yàn)槟軌蚍乐?第1壓縮室的過(guò)壓縮，降低過(guò)壓縮損失，所以能夠提供一種實(shí)現(xiàn)高效的渦旋壓縮機(jī)。本發(fā)明產(chǎn)生的技術(shù)效果如下。本發(fā)明的渦旋壓縮機(jī)通過(guò)使排出口直接在壓縮室形 成開(kāi)口，能夠防止過(guò)壓縮，降低過(guò)壓損失，從而提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)高效的渦旋壓縮機(jī)。本發(fā)明的第1方案為，鏡板上豎立起渦旋狀的渦盤(pán)齒的固定渦旋盤(pán)和旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán) 互相咬合，在旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒外壁側(cè)和渦盤(pán)齒內(nèi)壁側(cè)形成有第1壓縮室和第2壓縮室， 通過(guò)旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)被自轉(zhuǎn)限制結(jié)構(gòu)限制沿著圓形軌道以規(guī)定的旋轉(zhuǎn)半徑旋轉(zhuǎn)，第1壓縮室和 第2壓縮室在變化容積的同時(shí)向中心移動(dòng)，壓縮從兩個(gè)渦旋盤(pán)的外周?chē)鷤?cè)吸入的冷媒氣 體，從設(shè)在固定渦旋盤(pán)的中央部的排出口排出的渦旋壓縮機(jī)中，在旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒外 壁的卷曲開(kāi)始角所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)從固定渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒內(nèi)壁離開(kāi)前后的幾乎同時(shí)，形成排出口 跨越旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒通入第1壓縮室的結(jié)構(gòu)。這樣，當(dāng)旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)從固定渦旋盤(pán)分離的時(shí)候，在幾乎同時(shí)排出口直接在第1壓 縮室形成開(kāi)口，加上兩個(gè)渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒間的間隙，能夠充分確保連通的路徑。結(jié)果，能夠 防止第1壓縮室過(guò)分壓縮，降低過(guò)壓縮損失，提供一種實(shí)現(xiàn)高效的渦旋壓縮機(jī)。本發(fā)明的第2方案為，在第1方案的基礎(chǔ)上，旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒外壁卷曲開(kāi)始角 所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的漸開(kāi)角比固定渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒外壁卷曲開(kāi)始角所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的漸開(kāi)角更早形 成。依靠這種結(jié)構(gòu)，在排出口直接形成開(kāi)口的第1壓縮室和經(jīng)由渦盤(pán)齒的間隙間連通至排 出口的第2壓縮室的兩個(gè)壓縮室中，通過(guò)考慮各個(gè)壓縮室通到排出口的連通路徑和調(diào)整分 離的時(shí)刻，能夠降低兩壓縮室的過(guò)壓縮損失。本發(fā)明的第3方案為，鏡板上豎立起渦旋狀的渦盤(pán)齒的固定渦旋盤(pán)和旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán) 互相咬合，在旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒外壁側(cè)和渦盤(pán)齒內(nèi)壁側(cè)形成有第1壓縮室和第2壓縮室， 通過(guò)旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)被旋轉(zhuǎn)限制結(jié)構(gòu)限制沿著圓形軌道以旋轉(zhuǎn)半徑旋轉(zhuǎn)，第1壓縮室和第2壓 縮室在變化容積的同時(shí)向中心移動(dòng)，壓縮從兩個(gè)渦旋盤(pán)的外周?chē)鷤?cè)吸入的冷媒氣體，從設(shè) 在固定渦旋盤(pán)的中央部的排出口排出的渦旋壓縮室中，在固定渦旋盤(pán)上形成有和排出口連 通的凹部，在旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒外壁的卷曲開(kāi)始角所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)從固定渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒內(nèi) 壁離開(kāi)前后的幾乎同時(shí)，形成凹部跨越旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒通入第1壓縮室的結(jié)構(gòu)。依靠這樣的結(jié)構(gòu)，只要在固定渦旋盤(pán)上追加凹部，當(dāng)旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)和固定渦旋盤(pán)分 離的幾乎同時(shí)，排出口直接通過(guò)凹部向第1壓縮室形成開(kāi)口，因此，加上兩個(gè)渦旋盤(pán)的渦盤(pán) 齒間的間隙，能夠充分確保連通的路徑。結(jié)果，能夠防止第1壓縮室過(guò)分壓縮，降低過(guò)壓縮損失，能夠提供一種實(shí)現(xiàn)高效的渦旋壓縮機(jī)。另外，不必變更固定渦旋盤(pán)的排出口的位置， 能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)部件的共用化。本發(fā)明的第4方案為，在第3方案的基礎(chǔ)上，旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒外壁的卷曲開(kāi)始 角所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的漸開(kāi)角早于固定渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒外壁的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的漸開(kāi)角。依靠該結(jié)構(gòu)，在 排出口直接形成開(kāi)口的第1壓縮室和通過(guò)渦盤(pán)齒間隙連通到突出口的第2壓縮室這兩個(gè)壓 縮室中，通過(guò)考慮各個(gè)壓縮室的連通到排出口的連通路徑和調(diào)整分離的時(shí)刻，能夠降低兩 個(gè)壓縮室的過(guò)壓損失。 本發(fā)明的第5方案為，在第1 4方案的任一項(xiàng)方案的基礎(chǔ)上，第1壓縮室的密閉 容積比第2壓縮室的密閉容積大。依靠該結(jié)構(gòu)，通過(guò)增大密閉容積，能夠?qū)崿F(xiàn)必要的冷媒量 進(jìn)行低速運(yùn)轉(zhuǎn)。結(jié)果，能夠減少滑動(dòng)損失，提供一種實(shí)現(xiàn)高效的渦旋壓縮機(jī)。本發(fā)明的第6方案為，特別是在第1 4方案的任一項(xiàng)方案的基礎(chǔ)上，所述排出口 上設(shè)有引導(dǎo)閥，一旦壓縮室內(nèi)達(dá)到規(guī)定的壓力，冷媒氣體將引導(dǎo)閥頂起。依靠該結(jié)構(gòu)，通過(guò) 利用引導(dǎo)閥將排出空間隔斷，即使在高壓縮比的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中也能防止不充分壓縮時(shí)冷媒氣 體的倒流，使其能夠在較大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)轉(zhuǎn)。本發(fā)明的第7方案為，特別是在第1 4方案的任一項(xiàng)方案的基礎(chǔ)上，在固定渦旋 盤(pán)上形成有僅向第1壓縮室形成開(kāi)口的減壓孔，通過(guò)第1壓縮室，減壓孔和排出口間歇性的 連通。依靠該結(jié)構(gòu)，冷媒氣體被從排出口和減壓孔兩處排出，進(jìn)一步降低了排出阻力，能夠 降低過(guò)壓損失。本發(fā)明的第8方案為，特別是在第1 4方案的任一項(xiàng)方案的基礎(chǔ)上，冷媒氣體為 高壓冷媒例如二氧化碳。此時(shí)，因?yàn)閯?dòng)作壓力特別高，因此必須降低過(guò)壓損失。亦即，本發(fā) 明有顯著的效果，能夠提供一種實(shí)現(xiàn)高效的渦旋壓縮機(jī)。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1和2中的渦旋壓縮機(jī)的縱截面圖，圖2表示上述渦旋壓縮機(jī)的不同位相狀態(tài)下的橫截面圖，圖3(a)為本發(fā)明實(shí)施例1中的渦旋壓縮機(jī)壓縮機(jī)構(gòu)的橫截面圖，圖3 (b)為圖 3(a)的局部放大圖，圖4(a)為本發(fā)明實(shí)施例2中的渦旋壓縮機(jī)壓縮機(jī)構(gòu)的橫截面圖，圖4(b)為圖 4(a)的局部放大圖，圖5為該實(shí)施例1和2中的渦旋壓縮機(jī)的壓縮機(jī)構(gòu)的橫截面圖，圖6為該實(shí)施例1和2中的渦旋壓縮機(jī)的壓縮機(jī)構(gòu)的另一橫截面圖，圖7為現(xiàn)有渦旋壓縮機(jī)中的壓縮機(jī)構(gòu)的截面圖，上述附圖中，12為固定渦旋盤(pán)，12 為渦盤(pán)齒內(nèi)壁，12ο為渦盤(pán)齒外壁，12ρ為卷曲 開(kāi)始角所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，13為旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)，13a為渦盤(pán)齒，13ο為渦盤(pán)齒外壁，13ρ為卷曲開(kāi)始角 所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，14為自轉(zhuǎn)限制機(jī)構(gòu)，15a為第1壓縮室，15b為第2壓縮室，18為排出口，19為 引導(dǎo)閥，58為凹部，59為減壓孔。
具體實(shí)施例方式下面參照附圖來(lái)對(duì)本發(fā)明的一些實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。需要指出的是，這樣的實(shí)施例并不具有限定本發(fā)明范圍的作用。(實(shí)施例1)圖1為本發(fā)明的實(shí)施例1中的渦旋壓縮機(jī)的縱截面圖。下面對(duì)其中的渦旋壓縮室 的操作情況和作用進(jìn)行說(shuō)明。如圖1所示，本發(fā)明的渦旋壓縮機(jī)為，在密閉容器1內(nèi)通過(guò)熔接或加熱后插入等方 式固定的曲軸4的主軸承部件11和用螺絲固定在該主軸承部件11上的固定渦旋盤(pán)12之 間，將和固定渦旋盤(pán)12咬合的旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)13夾在中間，形成渦旋式壓縮機(jī)構(gòu)2。在旋轉(zhuǎn)渦 旋盤(pán)13和主軸承部件11之間，設(shè)有防止旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)13自轉(zhuǎn)的引導(dǎo)其沿著圓形軌道運(yùn)動(dòng)的 由十字環(huán)等形成的自轉(zhuǎn)限制結(jié)構(gòu)14。通過(guò)依靠位于曲軸4上端的偏心軸部4a驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)渦 旋盤(pán)13偏心旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)13沿著圓形軌道運(yùn)動(dòng)，利用因此在固定渦旋盤(pán)12和旋轉(zhuǎn)渦 旋盤(pán)13之間形成的壓縮室15從外圍向中心移動(dòng)的過(guò)程中變小，將從通到密閉容器1外面 的吸入管16以及固定渦旋盤(pán)12的外圍部分的吸入口 17吸入的冷媒氣體進(jìn)行壓縮，超過(guò)規(guī) 定壓力的冷媒從固定渦旋盤(pán)12中央部的排出口 18排出到密閉容器1內(nèi)。以上過(guò)程不斷重 復(fù)進(jìn)行。在旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)13的渦盤(pán)齒上表面，根據(jù)測(cè)定的運(yùn)轉(zhuǎn)中的溫度分布的結(jié)果，設(shè)有從 中心的卷曲開(kāi)始部到外圍的卷曲結(jié)束部的高度逐漸變高的斜坡形狀。這樣能夠吸收熱膨脹 產(chǎn)生的尺寸變化，能夠防止局部的滑動(dòng)。還有，在旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)13的背面，形成有高壓區(qū)域30和設(shè)為在高壓和低壓之間壓力 的背壓室29。通過(guò)在該背面施加壓力，旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)13能夠穩(wěn)定地被抵在固定渦旋盤(pán)12上， 在減少泄露的同時(shí)也能穩(wěn)定地在圓形軌道上運(yùn)動(dòng)。在壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)中，曲軸4的下端設(shè)有泵25，和渦旋壓縮機(jī)同時(shí)被驅(qū)動(dòng)。這樣，泵 25將設(shè)在密閉容器1的底部的儲(chǔ)油槽20里的油6吸上來(lái)，經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)等將油中的異物除去 后，通過(guò)貫通曲軸4內(nèi)部的供油孔26，將油供給壓縮機(jī)構(gòu)2。此時(shí)的供給的壓力和渦旋壓縮 機(jī)的排出壓力基本相同，也形成對(duì)旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)13的背壓源。這樣，旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)13就不會(huì)從 固定渦旋盤(pán)12離開(kāi)或者局部碰撞等，能夠穩(wěn)定發(fā)揮規(guī)定的壓縮能力。如上述被供給的油6的一部分因?yàn)楣┙o壓力或者自重會(huì)流到別處，進(jìn)入到曲軸4 和主軸承部件11之間的軸套部66，在潤(rùn)滑了各個(gè)部分后落下流回到儲(chǔ)油槽20。供給高壓 區(qū)域30的油6中的另一部分通過(guò)形成在旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)13上的且對(duì)高壓區(qū)域30有一開(kāi)口端 的第1路徑54，進(jìn)入到自轉(zhuǎn)限制結(jié)構(gòu)14所在的背壓室29，潤(rùn)滑了側(cè)壓滑動(dòng)部及自轉(zhuǎn)限制結(jié) 構(gòu)14的滑動(dòng)部合并在一起，在背壓室29內(nèi)形成對(duì)旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)13的背壓。下面對(duì)冷媒氣體的壓縮進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖2為旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)13咬合在固定渦旋盤(pán) 12上的狀態(tài)的壓縮機(jī)構(gòu)2的橫截面圖。圖2(A) 圖2(D)表示依次相差90度的狀態(tài)的圖。 這里，旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)13的渦盤(pán)齒外壁13ο和固定渦旋盤(pán)12的渦盤(pán)齒內(nèi)壁12i所包圍形成的 壓縮室為第1壓縮室15a，旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)13的渦盤(pán)齒內(nèi)壁13i和固定渦旋盤(pán)12的渦盤(pán)齒外壁 12ο所包圍形成的壓縮室為第2壓縮室15b。圖2㈧為第1壓縮室15a將冷媒氣體密閉瞬間的狀態(tài)，設(shè)此時(shí)壓縮室為15a_l。 之后，第1壓縮室15a移至圖2(B)的15a-2、圖2(C)的15a_3、圖2(D)的15a_4、圖2㈧的 15a-5、圖2(B)的15a_6、圖2(C)的15a_7。在圖2(C)的15a_7中，不管旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)13的 渦盤(pán)齒外壁13ο的卷曲開(kāi)始角所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)13ρ是否離開(kāi)固定渦旋盤(pán)12的渦盤(pán)齒內(nèi)壁12i，由于向排出口 18的連通路徑不充分打開(kāi)，第1壓縮室15a-7的冷媒氣體處于不能向排出口 18移動(dòng)的狀態(tài)。連通路徑不完全打開(kāi)的原因是，不管旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)13的渦盤(pán)齒外壁13ο的卷 曲開(kāi)始角所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)13ρ是否從固定渦旋盤(pán)12的渦盤(pán)齒內(nèi)壁12i離開(kāi)，在之后的渦盤(pán)齒外 壁13ο和渦盤(pán)齒內(nèi)壁12i之間的渦盤(pán)齒間隙很難被擴(kuò)大，連接第1壓縮室15a和排出口 18 的路徑較窄，呈路徑不暢通的狀態(tài)。在上述狀態(tài)的基礎(chǔ)上，壓縮還在進(jìn)一步進(jìn)行，第1壓縮室15a上升到超過(guò)必要的壓力，引起過(guò)壓損失。因此，當(dāng)達(dá)到圖2(D)中15a-8的狀態(tài)時(shí)，排出口 18直接向第1壓縮室 115a-8形成開(kāi)口，冷媒氣體經(jīng)過(guò)排出口 18被排出到密閉容器內(nèi)。圖3(a)為本發(fā)明的實(shí)施例1中的渦旋壓縮機(jī)的壓縮機(jī)構(gòu)2的橫截面圖，表示了旋 轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)13的渦盤(pán)齒外壁13ο的卷曲開(kāi)始角所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)13ρ即將從固定渦旋盤(pán)12的渦盤(pán) 齒內(nèi)壁12i離開(kāi)之前且排出口 18剛要通入第1壓縮室15a之前的狀態(tài)。圖3 (b)為排出口 18附近的局部放大圖。在為了解決上述問(wèn)題的本發(fā)明實(shí)施例的渦旋壓縮機(jī)中，如圖3(b)中所示，旋轉(zhuǎn)渦 旋盤(pán)13的渦盤(pán)齒外壁13ο的卷曲開(kāi)始角所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)13ρ從固定渦旋盤(pán)13的渦盤(pán)齒內(nèi)壁12i 離開(kāi)前后的幾乎同時(shí)，具體為在離開(kāi)前的10°到離開(kāi)后的10°的旋轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)，形成排 出口 18跨越旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)13的渦盤(pán)齒13a通入第1壓縮室15a的結(jié)構(gòu)。在既達(dá)到充分壓縮且降低過(guò)壓縮方面，旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)13的渦盤(pán)齒外壁13ο的卷曲開(kāi) 始角所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)13ρ從固定渦旋盤(pán)12的渦盤(pán)齒內(nèi)壁12i離開(kāi)后的旋轉(zhuǎn)角度越小越好，因?yàn)?離開(kāi)后的旋轉(zhuǎn)角度超過(guò)10°的范圍過(guò)壓損失將會(huì)大大增加，因此最好離開(kāi)后的旋轉(zhuǎn)角度在 0° 5°的范圍內(nèi)。這樣，在旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)13離開(kāi)固定渦旋盤(pán)12的時(shí)候，排出口 18幾乎在同時(shí)對(duì)第1 壓縮室15a形成開(kāi)口，再加上兩個(gè)渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒間的間隙，能夠充分保證連通的路徑。其 結(jié)果是，不但能夠防止第1壓縮室15a過(guò)壓縮，而且還能降低過(guò)壓損失，因此能夠提供一種 實(shí)現(xiàn)高效的渦旋壓縮機(jī)。(實(shí)施例2)圖4(a)為本發(fā)明的實(shí)施例2的渦旋壓縮機(jī)的壓縮機(jī)構(gòu)2的橫截面圖，表示了旋轉(zhuǎn) 渦旋盤(pán)13的渦盤(pán)齒外壁13ο的卷曲開(kāi)始角所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)13ρ即將從固定渦旋盤(pán)12的渦盤(pán)齒 內(nèi)壁12i離開(kāi)之前、且凹部58即將通入第1壓縮室15a之前的狀態(tài)。圖4(b)為排出口 18 附近的局部放大圖。在圖4中，和圖3中相同的結(jié)構(gòu)只標(biāo)上了相同的符號(hào)，在此省略說(shuō)明。在本實(shí)施例的渦旋壓縮機(jī)中，如圖4(b)所示，在固定渦旋盤(pán)12上形成有和排出口 18連通的凹部58，在旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)13的渦盤(pán)齒外壁13ο的卷曲開(kāi)始角所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)13ρ從固 定渦旋盤(pán)12的渦盤(pán)齒內(nèi)壁12i離開(kāi)前后的幾乎同時(shí)，具體為離開(kāi)前10°到離開(kāi)后10°的 旋轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)，形成凹部58跨越旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒13a通入第1壓縮室15a的結(jié)構(gòu)。在充分壓縮基礎(chǔ)上降低過(guò)壓縮的方面，旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)13的渦盤(pán)齒外壁13ο的卷曲開(kāi) 始角所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)13ρ從固定渦旋盤(pán)12的渦盤(pán)齒內(nèi)壁12i離開(kāi)后的旋轉(zhuǎn)角度越小越好，因?yàn)?離開(kāi)后的旋轉(zhuǎn)角度超過(guò)10°的范圍過(guò)壓損失將會(huì)大大增加，因此最好離開(kāi)后的旋轉(zhuǎn)角度在 0° 5°的范圍內(nèi)。這樣，只要在固定渦旋盤(pán)12上追加凹部58，在旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)13從固定渦旋盤(pán)12分 離的時(shí)候，排出口 18幾乎在同時(shí)通過(guò)凹部58直接對(duì)第1壓縮室15a形成開(kāi)口，再加上兩個(gè)渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒之間的間隙，能夠充分保證連通的路徑。這樣，第1壓縮室15a中的過(guò)壓縮 就能夠防止，降低過(guò)壓損失，因此能夠提供一種實(shí)現(xiàn)高效的渦旋壓縮機(jī)。另外，因?yàn)楣潭u旋盤(pán)12的排出口 18的位置不必變更，所以可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)部件的 共用化ο下面對(duì)進(jìn)一步謀求高效化的方案進(jìn)行說(shuō)明。圖5(a)和圖5(b)為另一個(gè)渦旋壓縮機(jī)的壓縮機(jī)構(gòu)2的橫截面圖。圖5 (a)表示 固定渦旋盤(pán)12的渦盤(pán)齒外壁12ο的卷曲開(kāi)始角所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)12ρ即將從旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)13的渦 盤(pán)齒內(nèi)壁13i離開(kāi)前的截面圖。圖5(b)表示旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)13的渦盤(pán)齒外壁13ο的卷 曲開(kāi)始 角所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)13ρ即將從固定渦旋盤(pán)12的渦盤(pán)齒內(nèi)壁12i離開(kāi)之前的截面圖。在圖中，旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)13的渦盤(pán)齒外壁13ο的卷曲開(kāi)始角所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)13ρ的漸開(kāi)角 早于固定渦旋盤(pán)12的渦盤(pán)齒外壁12ο的卷曲開(kāi)始角所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)12ρ的漸開(kāi)角，旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán) 13的渦盤(pán)齒外壁13ο的渦旋曲線形成為更接近中心部。依靠該結(jié)構(gòu)，固定渦旋盤(pán)12的渦盤(pán) 齒外壁12ο的卷曲開(kāi)始角所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)12ρ首先離開(kāi)，然后旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)13的渦盤(pán)齒外壁13ο 的卷曲開(kāi)始角所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)13ρ再離開(kāi)。這樣，亦能防止第2壓縮室15b的過(guò)壓損失。具體來(lái)說(shuō)，如圖5(b)所示，雖然由于第1壓縮室15a上排出口 18直接形成有開(kāi)口 而能夠確保連通的路徑，但是，第2壓縮室15b由于通過(guò)固定渦旋盤(pán)12的渦盤(pán)齒外壁12ο 的卷曲開(kāi)始角所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)12ρ從旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)13的渦盤(pán)齒內(nèi)壁13i離開(kāi)后所形成的渦盤(pán)齒 間隙連通到排出口 18，所以，該渦盤(pán)齒間隙以外的連通路徑不能確保。第2壓縮室15b通 過(guò)考慮到如前所述的連通路徑的差異而提早分離的時(shí)刻來(lái)防止過(guò)壓損失。這樣，不僅是第 1壓縮室15a，也能謀求對(duì)第2壓縮室15b降低過(guò)壓損失。并且，本結(jié)構(gòu)也適用于實(shí)施例1， 能夠得到同樣的效果。此外，第1壓縮室15a的密閉容積大于第2壓縮室15b的密閉容積。和密閉容積 較小的情況相比，密閉容積較大的情況下即將離開(kāi)前的容積比變大，亦即壓縮比較高，因此 要盡可能降低排出時(shí)的阻力。如果排出時(shí)有阻力，冷媒氣體將不能被從排出口 18排出，會(huì) 進(jìn)一步被壓縮，會(huì)增大過(guò)壓損失。如上所述，排出口 18直接形成開(kāi)口的第1壓縮室15a的 密閉容積就能夠大于第2壓縮室15b的密閉容積，能夠?qū)崿F(xiàn)必要的冷媒量的低速運(yùn)轉(zhuǎn)。結(jié) 果，滑動(dòng)損失能夠降低，從而可以提供一種實(shí)現(xiàn)高效的渦旋壓縮機(jī)。另外，本結(jié)構(gòu)也適用于 實(shí)施例1，也能得到同樣的效果。另外，排出口 18上設(shè)有引導(dǎo)閥19。因此，在壓縮室15a和15b達(dá)到規(guī)定的壓力后， 冷媒氣體就將引導(dǎo)閥19頂起。另一方面，在未達(dá)到規(guī)定的壓力時(shí)，引導(dǎo)閥19處于關(guān)閉狀態(tài)。 亦即，引導(dǎo)閥19起隔離排出空間的作用。例如，在規(guī)定壓力較高的情況下，即使壓縮室15a 和15b(各自卷曲開(kāi)始角所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)從渦盤(pán)齒內(nèi)壁)分離后和排出口 18連通，因?yàn)橐龑?dǎo)閥 19關(guān)閉，所以冷媒氣體不會(huì)從密閉空間1倒流。但是如果沒(méi)有引導(dǎo)閥19，在(各自卷曲開(kāi) 始角所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)從渦盤(pán)齒內(nèi)壁)離開(kāi)的同時(shí)，冷媒氣體從密閉空間1向壓縮室15a和15b 倒流，在壓縮室15a和15b中膨脹。為了將其再度壓縮排出，則需要更多的動(dòng)力，亦即造成 過(guò)壓損失。也就是說(shuō)，通過(guò)設(shè)置引導(dǎo)閥19，即使在壓縮比較高的運(yùn)轉(zhuǎn)中，也能抑制壓縮不足 時(shí)的再壓縮損失，能夠在較寬的范圍內(nèi)進(jìn)行高效運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，本結(jié)構(gòu)也適用于實(shí)施例1，能夠 達(dá)到同樣的效果。此外，固定渦旋盤(pán)12上形成有僅向第1壓縮室形成開(kāi)口的減壓孔59，形成通過(guò)第1壓縮室減壓孔59間歇性的和排出口 18連通的結(jié)構(gòu)。圖6(a)和圖6(b)為其他的渦旋壓 縮機(jī)的 壓縮機(jī)構(gòu)2的橫截面圖，圖6(a)表示排出口 18和減壓孔59連通的狀態(tài)的截面圖， 圖6(b)表示排出口 18和減壓孔59不連通的狀態(tài)的截面圖。這樣，如圖6(a)所示，在排出 過(guò)程中，從排出口 58和減壓孔59兩處排出冷媒氣體，進(jìn)一步降低了排出阻力，能夠降低過(guò) 壓損失。另外，本結(jié)構(gòu)也適用于實(shí)施例1，能夠達(dá)到同樣的效果。最后，如果工作流體為高壓冷媒如二氧化碳的情況下，因?yàn)楣ぷ鲏毫μ貏e高，因此 必須降低過(guò)壓損失。亦即，本發(fā)明的效果顯著，能夠提供一種實(shí)現(xiàn)高效的渦旋壓縮機(jī)。另外， 本結(jié)構(gòu)也適用于實(shí)施例1，能夠達(dá)到同樣的效果。綜上所述，本發(fā)明中的渦旋壓縮機(jī)通過(guò)排出口直接在壓縮室形成開(kāi)口，能夠防止 過(guò)分壓縮，能夠降低過(guò)壓損失，因此能夠提供一種實(shí)現(xiàn)高效的渦旋壓縮機(jī)。更進(jìn)一步地講， 本發(fā)明能夠提供一種更節(jié)能、更環(huán)保舒適的家用空調(diào)等空調(diào)或熱泵熱水器等產(chǎn)品。
權(quán)利要求
一種渦旋壓縮機(jī)，包括鏡板上豎立有渦旋狀的渦盤(pán)齒的固定渦旋盤(pán)和旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)互相咬合，在所述旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒外壁側(cè)和渦盤(pán)齒內(nèi)壁側(cè)形成有第1壓縮室和第2壓縮室，通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)被自轉(zhuǎn)限制結(jié)構(gòu)限制沿著圓形軌道以規(guī)定的旋轉(zhuǎn)半徑旋轉(zhuǎn)，所述第1壓縮室和所述第2壓縮室在變化容積的同時(shí)向中心移動(dòng)，壓縮從所述兩個(gè)渦旋盤(pán)的外周?chē)鷤?cè)吸入的冷媒氣體，從設(shè)在所述固定渦旋盤(pán)的中央部的排出口排出，其特征在于在所述旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒外壁的卷曲開(kāi)始角所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)從所述固定渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒內(nèi)壁離開(kāi)前后的幾乎同時(shí)，形成所述排出口跨越所述旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒通入所述第1壓縮室的結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒外壁卷曲開(kāi)始 角所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的漸開(kāi)角比固定渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒外壁卷曲開(kāi)始角所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的漸開(kāi)角更早 形成。
3.一種渦旋壓縮機(jī)，包括鏡板上豎立起渦旋狀的渦盤(pán)齒的固定渦旋盤(pán)和旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán) 互相咬合，在所述旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒外壁側(cè)和渦盤(pán)齒內(nèi)壁側(cè)形成有第1壓縮室和第2壓 縮室，通過(guò)所述旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)被旋轉(zhuǎn)限制結(jié)構(gòu)限制沿著圓形軌道以旋轉(zhuǎn)半徑旋轉(zhuǎn)，所述第1 壓縮室和所述第2壓縮室在變化容積的同時(shí)向中心移動(dòng)，壓縮從所述兩個(gè)渦旋盤(pán)的外周?chē)?側(cè)吸入的冷媒氣體，從設(shè)在所述固定渦旋盤(pán)的中央部的排出口排出，其特征在于在所述固定渦旋盤(pán)上形成有和所述排出口連通的凹部，在所述旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒外 壁的卷曲開(kāi)始角所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)從所述固定渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒內(nèi)壁離開(kāi)前后的幾乎同時(shí)，形成所 述凹部跨越所述旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒通入所述第1壓縮室的結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒外壁的卷曲開(kāi) 始角所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)早于固定渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒外壁的對(duì)應(yīng)點(diǎn)離開(kāi)。
5.如權(quán)利要求1 4任一項(xiàng)所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于第1壓縮室的密閉容積 比第2壓縮室的密閉容積大。
6.如權(quán)利要求1 4任一項(xiàng)所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于排出口上設(shè)有引導(dǎo)閥，一 旦壓縮室內(nèi)達(dá)到一定的壓力，冷媒氣體將引導(dǎo)閥頂起。
7.如權(quán)利要求1 4任一項(xiàng)所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于在固定渦旋盤(pán)上形成有 僅向第1壓縮室開(kāi)口的減壓孔，通過(guò)所述第1壓縮室，所述減壓孔和排出口間歇性的連通。
8.如權(quán)利要求1 4任一項(xiàng)所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于冷媒氣體為高壓冷媒如 二氧化碳。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種渦旋壓縮機(jī)，解決了無(wú)論壓縮室內(nèi)的冷媒氣體是否達(dá)到規(guī)定的壓力、由于連接到排出口的連通路徑較窄而產(chǎn)生過(guò)壓損失引起性能惡化的問(wèn)題。本發(fā)明通過(guò)第1壓縮室(15a)分離前后的幾乎同時(shí)，排出口(18)跨越旋轉(zhuǎn)渦旋盤(pán)(13)的渦盤(pán)齒(13a)通入第1壓縮室的結(jié)構(gòu)，因?yàn)榕懦隹?18)直接在第1壓縮室(15a)形成開(kāi)口，再加上兩個(gè)渦旋盤(pán)的渦盤(pán)齒之間的間隙，能夠充分確保連通的路徑，因此能夠降低過(guò)壓縮損失。
文檔編號(hào)F04C18/02GK101886628SQ201010178239
公開(kāi)日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月12日
發(fā)明者中井啟晶, 作田淳, 大野龍一, 橋本雄史, 森本敬, 河野博之, 阪井學(xué) 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社