專(zhuān)利名稱(chēng)：渦旋流體機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于冷凍空調(diào)裝置、空氣壓縮機(jī)等中的流體壓縮機(jī)以及流體輸送機(jī)械，特別涉及一種渦旋壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
以往，在適用于室內(nèi)空調(diào)裝置的渦旋壓縮機(jī)中，具有以下的構(gòu)成的渦旋壓縮機(jī)由于例如專(zhuān)利文獻(xiàn)1而被公知，即使在底板上形成有螺旋狀搭接部(lap)的固定渦旋件與回旋渦旋件搭接部相對(duì)地相互咬合，并形成多個(gè)壓縮室，對(duì)回旋渦旋件背面施加背壓，使兩個(gè)渦旋件的面板(底板的周邊部)接觸，且在回旋渦旋件背面配備自轉(zhuǎn)防止機(jī)構(gòu)使回旋渦旋件不自轉(zhuǎn)而進(jìn)行回旋運(yùn)動(dòng)，由此連續(xù)地縮小壓縮室容積來(lái)進(jìn)行流體的壓縮。并且，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了，其通過(guò)設(shè)置貫通回旋渦旋件的搭接部以及底板的貫通孔，通過(guò)該貫通孔從軸承部的高壓區(qū)域向背壓區(qū)域或壓縮室供油，由此來(lái)提高壓縮室的密封性(形成油膜密封)。專(zhuān)利文獻(xiàn)特開(kāi)2004-225644號(hào)公報(bào)在上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的渦旋壓縮機(jī)中，成為問(wèn)題的是，在大量吸入來(lái)自冷凍循環(huán)的液態(tài)制冷劑時(shí)，存在壓縮非壓縮性的液態(tài)制冷劑導(dǎo)致在壓縮室內(nèi)發(fā)生高的液壓的情況。在專(zhuān)利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的渦旋壓縮機(jī)中，由于設(shè)置有貫通回旋渦旋件的搭接部以及底板的貫通孔，因而考慮使液態(tài)制冷劑從壓縮室側(cè)經(jīng)過(guò)貫通孔而流入非壓縮室區(qū)域(背壓區(qū)域或軸承部)。當(dāng)液態(tài)制冷劑流入時(shí)，在背壓區(qū)域或軸承部發(fā)生潤(rùn)滑性降低、以及因液態(tài)制冷劑發(fā)泡而產(chǎn)生油膜斷裂等，存在降低可靠性的可能性。另外，還存在著這樣的問(wèn)題，在低溫條件下停止一定時(shí)間運(yùn)行時(shí)，在壓縮機(jī)(由壓縮機(jī)構(gòu)和電動(dòng)機(jī)構(gòu)成)內(nèi)的油中溶解了制冷劑，當(dāng)油的油中制冷劑比率高時(shí)，油容易發(fā)生以下的現(xiàn)象在背壓區(qū)域，溶解有制冷劑的油發(fā)泡導(dǎo)致背壓上升、回旋渦旋件推壓力的增大、發(fā)泡而產(chǎn)生的制冷劑氣體(比通常動(dòng)作時(shí)進(jìn)入壓縮室的制冷劑氣體的壓力更高的制冷劑)流入壓縮室內(nèi)，使壓縮室內(nèi)壓力上升到設(shè)想之外，導(dǎo)致性能、可靠性降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種渦旋壓縮機(jī)，其將液態(tài)制冷劑吸入到壓縮室內(nèi)時(shí)被液態(tài)壓縮的高壓液體，排出到外部而不是通過(guò)回旋渦旋件的連通流路使之進(jìn)入背壓區(qū)域等， 并且當(dāng)含有大量的制冷劑的油在背壓區(qū)域等處發(fā)泡而導(dǎo)致背壓上升時(shí)，容易地通過(guò)回旋渦旋件的連通流路將流入壓縮室內(nèi)的制冷劑排出。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明主要采用如下的構(gòu)成。一種渦旋壓縮機(jī)，設(shè)置有螺旋狀搭接部的固定渦旋件與回旋渦旋件以使各自的搭接部相對(duì)的方式咬合而形成多個(gè)壓縮室，對(duì)上述回旋渦旋件的背面施加背壓，使上述回旋渦旋件不自轉(zhuǎn)而進(jìn)行回旋運(yùn)動(dòng)，由此使上述壓縮室的容積連續(xù)縮小來(lái)進(jìn)行流體壓縮，其中，在上述回旋渦旋件的搭接部和底板設(shè)置有連通流路，該連通流路自上述壓縮室連通到上述回旋渦旋件的背壓區(qū)域或軸承部等上述壓縮室以外的區(qū)域，在上述固定渦旋件設(shè)置有將壓縮室的室內(nèi)規(guī)定壓力流體向外部釋放的釋放機(jī)構(gòu)， 該壓縮室與設(shè)置于上述回旋渦旋件的搭接部的連通流路相連接。而且，在上述渦旋壓縮機(jī)中，設(shè)置于上述固定渦旋件的釋放機(jī)構(gòu)的流路阻力比上述連通流路的流路阻力小。另外，一種渦旋壓縮機(jī)，設(shè)置有螺旋狀搭接部的固定渦旋件與回旋渦旋件以使各自的搭接部相對(duì)的方式咬合而形成多個(gè)壓縮室，對(duì)上述回旋渦旋件的背面施加背壓，使上述回旋渦旋件不自轉(zhuǎn)而進(jìn)行回旋運(yùn)動(dòng)，由此使上述壓縮室的容積連續(xù)縮小來(lái)進(jìn)行流體壓縮，其中，在上述回旋渦旋件的搭接部和底板設(shè)置有連通流路，該連通流路自上述壓縮室連通到上述回旋渦旋件的背壓區(qū)域或軸承部等上述壓縮室以外的區(qū)域，在上述固定渦旋件設(shè)置有將壓縮室的室內(nèi)規(guī)定壓力流體向外部釋放的釋放機(jī)構(gòu)， 該壓縮室與設(shè)置于上述回旋渦旋件的搭接部的連通流路相連接，在設(shè)置于上述回旋渦旋件的連通流路設(shè)置有根據(jù)流體的流動(dòng)方向而變化流路阻力的流路阻力變化機(jī)構(gòu)，上述流路阻力變體機(jī)構(gòu)具有增大從上述壓縮室到上述壓縮室以外的區(qū)域的流體流動(dòng)方向的第一流路阻力，減小從上述壓縮室以外的區(qū)域到上述壓縮室的流體流動(dòng)方向的第二流路阻力的功能，使設(shè)置于上述固定渦旋件的釋放機(jī)構(gòu)的流路阻力比上述流路阻力變化機(jī)構(gòu)的上述第一流路阻力小。(發(fā)明的效果)根據(jù)本發(fā)明，可提供一種具有高效率以及高可靠性的壓縮機(jī)，其尤其可減少液態(tài)流體從壓縮室側(cè)流入到壓縮室以外的區(qū)域(例如背壓區(qū)域、回旋渦旋件軸承部等)。另外，即使在含有大量的制冷劑的油被供給到背壓區(qū)域而發(fā)泡時(shí)，也可抑制背壓區(qū)域以及壓縮室內(nèi)的無(wú)用的壓力上升，從而提高壓縮機(jī)的性能以及可靠性。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的渦旋壓縮機(jī)中的壓縮室的剖面即沿圖2中箭頭所示的A-A’線的剖視圖。圖2是表示本實(shí)施方式的渦旋壓縮機(jī)的概略整體構(gòu)成的圖。圖3是表示本實(shí)施方式的渦旋壓縮機(jī)中的設(shè)置于回旋渦旋件的搭接部的連通流路的阻力變化的一例的圖。圖4是表示本實(shí)施方式的渦旋壓縮機(jī)中的設(shè)置于回旋渦旋件的搭接部的連通流路的阻力變化的另一例的圖。圖5是表示本實(shí)施方式的渦旋壓縮機(jī)中的設(shè)置于回旋渦旋件的搭接部的連通流路的阻力變化的再一個(gè)例的圖。附圖符號(hào)說(shuō)明1流體入口2流體出口
3中間出口
5回旋渦旋件底板
6固定渦旋件底板
7回旋渦旋件面板
8固定渦旋件面板
10固定渦旋件
11釋放機(jī)構(gòu)
12U2aU2b釋放端口
15回旋渦旋件搭接部
16固定渦旋件搭接部
20回旋渦旋件
21貫通孔
22逆流減少機(jī)構(gòu)
23射流二極管
30,30a,30b 壓縮室
31背壓區(qū)域
40間隙
50框體
60軸桿
70自轉(zhuǎn)防止機(jī)構(gòu)
80背壓調(diào)整機(jī)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式以下，參照?qǐng)D1 圖5，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的渦旋壓縮機(jī)進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。圖1 是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的渦旋壓縮機(jī)中的壓縮室的剖面即沿圖2的A-A’線的剖視圖。圖 2是表示本實(shí)施方式的渦旋壓縮機(jī)中的概略整體構(gòu)成的圖。圖3是表示本實(shí)施方式的渦旋壓縮機(jī)中的設(shè)置于回旋渦旋件的搭接部的連通流路的阻力變化的一例的圖。圖4是表示本實(shí)施方式的渦旋壓縮機(jī)中的設(shè)置于回旋渦旋件的搭接部的連通流路的阻力變化的另一例的圖。圖5是表示本實(shí)施方式的渦旋壓縮機(jī)中的設(shè)置于回旋渦旋件的搭接部的連通流路的阻力變化的再一個(gè)例的圖。在附圖中，符號(hào)1表示流體入口，2表示流體出口，3表示中間出口，5表示回旋渦旋件底板，6表示固定渦旋件底板，7表示回旋渦旋件面板，8表示固定渦旋件面板，10表示固定渦旋件，11表示釋放機(jī)構(gòu)，12、12a、12b表示釋放端口，15表示回旋渦旋件搭接部，16表示固定渦旋件搭接部，20表示回旋渦旋件，21表示貫通孔，22表示逆流減少機(jī)構(gòu)，23表示射流二極管，30、30a、30b表示壓縮室，31表示背壓區(qū)域，40表示間隙，50表示框體(frame)，60 表示軸桿(shaft)，70表示自轉(zhuǎn)防止機(jī)構(gòu)，80表示背壓調(diào)整機(jī)構(gòu)。在圖1和圖2中，本實(shí)施方式的渦旋壓縮機(jī)由以下部件構(gòu)成主要由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成的電動(dòng)機(jī)(未圖示)、和主要由壓縮室30a、30b、固定渦旋件10、回旋渦旋件20和背壓區(qū)域31構(gòu)成的壓縮機(jī)構(gòu)。在該渦旋壓縮機(jī)適用于冷凍循環(huán)的情況下，將用于冷凍循環(huán)的制冷劑氣體導(dǎo)入流體入口 1，使之通過(guò)壓縮室30a、30b，由此進(jìn)行壓縮，壓縮氣體從中間出口被送出，并經(jīng)過(guò)渦旋壓縮機(jī)內(nèi)部從流體出口 2輸出。從圖3顯示的圖示結(jié)構(gòu)也可知，本實(shí)施方式的渦旋壓縮機(jī)，在固定渦旋件底板6上形成了螺旋狀搭接部16的固定渦旋件10、與形成了搭接部15的回旋渦旋件20以互相朝向搭接部15、16的方式相互咬合，并形成多個(gè)壓縮室30a、30b，對(duì)該回旋渦旋件20背面施加背壓，使兩個(gè)渦旋件的面板7、8接觸。進(jìn)而，在回旋渦旋件20背面上設(shè)置自轉(zhuǎn)防止機(jī)構(gòu)70，使回旋渦旋件20不自轉(zhuǎn)地進(jìn)行回旋運(yùn)動(dòng)，由此連續(xù)地縮小壓縮室30容積來(lái)進(jìn)行流體的壓縮。另外，在回旋渦旋件20的搭接部15，設(shè)置有貫通孔21，該貫通孔21的一端在回旋渦旋件20的搭接部端面開(kāi)口，另一端與背壓區(qū)域31連接。S卩，貫通孔21是貫通搭接部15 和底板5的孔。壓縮室30a和30b以?shī)A著貫通孔21的開(kāi)口部(搭接部端面?zhèn)鹊拈_(kāi)口部) 的方式形成(參照?qǐng)D1)。此時(shí)，參照?qǐng)D3，搭接部的端面?zhèn)扰c固定渦旋件10的底板6之間形成間隙40。于是，在壓縮室30與背壓區(qū)域31之間形成有間隙40以及貫通孔21，壓縮室 30通過(guò)由間隙40和貫通孔21構(gòu)成的連通流路，與背壓區(qū)域31連通。另外，在本實(shí)施方式中，在壓縮室30a，開(kāi)設(shè)有設(shè)置于固定渦旋件10的釋放端口 12a,同樣，在壓縮室30b開(kāi)設(shè)有釋放端口 12b，該構(gòu)成是本實(shí)施方式的渦旋壓縮機(jī)的特征之一。這里，具有釋放端口 12的釋放機(jī)構(gòu)11的功能是，在壓縮室30達(dá)到預(yù)先設(shè)定的規(guī)定壓力時(shí)，將該壓力向外部釋放。另外，背壓區(qū)域31的背壓被設(shè)定為，在壓縮機(jī)運(yùn)行中產(chǎn)生作用于回旋渦旋件20的底板5的壓縮室相反側(cè)，且將回旋渦旋件20向固定渦旋件10推壓的力，從而獲得壓縮所需的密封性，并降低滑動(dòng)摩擦損失。這里，背壓在壓縮機(jī)內(nèi)通過(guò)軸承部來(lái)降低噴吐壓力，并被導(dǎo)入背壓區(qū)域。另一方面，經(jīng)由設(shè)置于固定渦旋件10內(nèi)的閥體和組合有彈簧的背壓調(diào)整機(jī)構(gòu)80，將背壓室的制冷氣體從背壓室向大致形成吸入壓力的壓縮室排出。而且，形成以下所述的構(gòu)成經(jīng)由設(shè)于回旋渦旋件20的貫通孔21，從背壓區(qū)域接近壓縮室內(nèi)的背壓的區(qū)域排出。由于與吸入流體相比，通過(guò)背壓調(diào)整機(jī)構(gòu)80而流入壓縮室的吸入?yún)^(qū)域的流體是高溫高壓，故存在流入時(shí)再次膨脹或吸入的流體被加熱等影響，但通過(guò)配置貫通孔21，使得流入壓力和溫度等條件與背壓區(qū)域31近似的區(qū)域，從而可降低上述的損失。這樣，本實(shí)施方式通過(guò)在壓縮室30設(shè)置釋放機(jī)構(gòu)11，當(dāng)來(lái)自冷凍循環(huán)的液體的返回引起液體被吸入壓縮室時(shí)，制冷劑容易從釋放端口排出，進(jìn)而，通過(guò)該液態(tài)制冷劑的排出，可減少制冷劑通過(guò)連通貫通孔21而流入背壓區(qū)域31，從而性能、可靠性得到更大的提高。這樣，不使壓縮室內(nèi)的制冷劑通過(guò)連通流路而導(dǎo)入到背壓區(qū)域或回旋渦旋件的軸承部。其次，對(duì)與釋放機(jī)構(gòu)(設(shè)置于壓縮室30以及固定渦旋件10)相關(guān)的連通流路的功能以及作用進(jìn)行如下說(shuō)明?；匦郎u旋件20與軸桿60、自轉(zhuǎn)防止機(jī)構(gòu)80 —起組入在固定渦旋件10與框體50之間的特定空間內(nèi)。在通常運(yùn)行用，回旋渦旋件20通過(guò)背壓區(qū)域31的背壓作用，在圖2的圖示構(gòu)成例中向上方推壓在固定渦旋件10而進(jìn)行回旋運(yùn)轉(zhuǎn)。然而，在液態(tài)制冷劑流入壓縮室而對(duì)液態(tài)制冷劑進(jìn)行壓縮時(shí)(引起壓縮室的設(shè)想壓力上升)，由于該上升壓力，還存在使回旋渦旋件20從固定渦旋件10脫離，邊與下方的框體50接觸邊運(yùn)轉(zhuǎn)的情況。這樣，考慮貫通回旋渦旋件20的搭接部15的貫通孔21、和在通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)處于浮上狀態(tài)的余隙(clearance)(間隙40)以及在進(jìn)行流體壓縮時(shí)處于向下方脫離的狀態(tài)的余隙(間隙40)，優(yōu)選的是，將釋放機(jī)構(gòu)11的流路阻力設(shè)定為，比連通壓縮室30和背壓區(qū)域31的連通流路(貫通回旋渦旋件20的底板5以及搭接部15的孔21+間隙 40)的流路阻力小。換而言之，優(yōu)選的是，當(dāng)壓縮室30內(nèi)的壓力上升時(shí)，使壓縮室內(nèi)的制冷劑不經(jīng)由連通流路連通到背壓區(qū)域31或軸承部，而是通過(guò)釋放機(jī)構(gòu)11而排出。由此，作為取決于框體50的配置關(guān)系的余隙40的大小、貫通孔21的尺寸形狀，可通過(guò)適當(dāng)?shù)厥沽髀返慕孛娣e變小，如圖3所示，使截面積呈階梯式變化(實(shí)際加工時(shí)可容易地適當(dāng)改變流路阻力)、或連續(xù)地變化的形狀等來(lái)實(shí)現(xiàn)。下面，參照?qǐng)D4和圖5，對(duì)使連通流路的流路阻力變化的其他構(gòu)成例進(jìn)行以下的說(shuō)明。圖4是表示在回旋渦旋件20內(nèi)具備逆流減少機(jī)構(gòu)的例。在回旋渦旋件20內(nèi)設(shè)置逆流減少機(jī)構(gòu)22，當(dāng)從背壓區(qū)域31流入壓縮室30時(shí)使阻力變小，而出現(xiàn)逆流時(shí)(基于液態(tài)制冷劑的壓縮的設(shè)想外的壓力上升時(shí)的流動(dòng))使流路阻力變大，從而減小逆流。從圖4的上圖可知，因?yàn)閬?lái)自背壓區(qū)域的壓力，使受彈簧推頂?shù)幕瑝K克服彈力而向右移動(dòng)，從而使來(lái)自背壓區(qū)域的流體受阻力小地被送入壓縮室(確保壓縮室的密封性)。對(duì)此，如圖4的下圖所示的結(jié)構(gòu)具有以下的功能受彈簧推頂?shù)幕瑝K堵塞連通流路，使來(lái)自壓縮機(jī)的液態(tài)制冷劑流路的阻力增大。作為逆流減少機(jī)構(gòu)，還有組合閥體和彈性體的機(jī)構(gòu)、基于對(duì)應(yīng)于液態(tài)制冷劑溫度降低的溫度感應(yīng)的機(jī)構(gòu)，另外，也可以使用通過(guò)如圖5所示的流動(dòng)方向而使流路阻力變化的所謂的射流二極管23。特別是，回旋渦旋件20在沿旋轉(zhuǎn)軸方向上下移動(dòng)的間隙變大的情況下，更容易發(fā)生制冷劑的逆流，因此上述逆流減少機(jī)構(gòu)更有效。另外，當(dāng)然也可以是不僅可減少逆流而且可抑制逆流的結(jié)構(gòu)。根據(jù)以上說(shuō)明，本發(fā)明的實(shí)施方式的渦旋壓縮機(jī)的主要特征在于，一方面，通過(guò)背壓區(qū)域與壓縮室的連通流路可降低由再次膨脹或被基于加熱的損失，另一方面，在壓縮室以及固定渦旋件上設(shè)置釋放機(jī)構(gòu)，使得在壓縮室內(nèi)的液態(tài)制冷劑的壓縮引起壓力上升時(shí)， 不使制冷劑通過(guò)連通流路進(jìn)入背壓區(qū)域。作為具體的構(gòu)成以及作用，在回旋渦旋件搭接部設(shè)置與壓縮室和壓縮室之外處連通的連通流路(在具體例中為貫通孔)，對(duì)與連通流路的壓縮室側(cè)的開(kāi)口部連通的壓縮室， 可在固定渦旋件上開(kāi)設(shè)釋放機(jī)構(gòu)，由此在吸入液態(tài)制冷劑在時(shí)容易排出并減少液態(tài)制冷劑進(jìn)入到壓縮室之外處。另外，當(dāng)在壓縮室之外處的背壓區(qū)域、軸承部等處的含有大量的制冷劑的油發(fā)泡時(shí)，不僅通過(guò)回旋渦旋的流路而被排出到壓縮室，而且還從固定渦旋件被排出， 由此還可減少背壓區(qū)域以及壓縮室的無(wú)用的壓力上升。雖然已經(jīng)以連通壓縮室與背壓區(qū)域的壓縮機(jī)作為例進(jìn)行了說(shuō)明，但是在回旋渦旋件具備連通壓縮室與軸承部的貫通孔的壓縮機(jī)中也得到同樣的效果。另外，在以上的說(shuō)明中已對(duì)渦旋壓縮機(jī)作例示進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明不限定于此，是可適用于流體壓縮機(jī)以及流體輸送機(jī)械的技術(shù)。
權(quán)利要求
1 一種渦旋壓縮機(jī)，設(shè)置有螺旋狀搭接部的固定渦旋件與回旋渦旋件以使各自的搭接部相對(duì)的方式咬合而形成多個(gè)壓縮室，對(duì)所述回旋渦旋件的背面施加背壓，使所述回旋渦旋件不自轉(zhuǎn)而進(jìn)行回旋運(yùn)動(dòng)，由此使所述壓縮室的容積連續(xù)縮小來(lái)進(jìn)行流體壓縮，該渦旋壓縮機(jī)的特征在于，具有從背壓室向形成大致吸入壓力的壓縮室排出背壓室的制冷氣體的排出機(jī)構(gòu)，該排出機(jī)構(gòu)由設(shè)置在固定渦旋件內(nèi)的閥體和彈簧組合而成，在所述回旋渦旋件的搭接部和底板設(shè)置有連通流路，該連通流路自所述壓縮室連通到所述回旋渦旋件的背壓區(qū)域，在所述固定渦旋件設(shè)置有釋放機(jī)構(gòu)，該釋放機(jī)構(gòu)將與所述連通流路相連接的壓縮室室內(nèi)的規(guī)定壓力流體向壓縮室外部釋放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，所述連通流路所連通的所述壓縮室為形成所述背壓室的壓力的區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明提供一種渦旋壓縮機(jī)，其在將液態(tài)制冷劑吸入到壓縮室內(nèi)時(shí)被液態(tài)壓縮的高壓液體排出到外部而不使之進(jìn)入背壓區(qū)域等。在上述回旋渦旋件的搭接部和底板設(shè)置自壓縮室連通到回旋渦旋件(20)的背壓區(qū)域(31)的連通流路(21)，在固定渦旋件(10)設(shè)置將與設(shè)置于回旋渦旋件(20)的搭接部的連通流路相連接的壓縮室的室內(nèi)規(guī)定壓力流體向外部釋放的釋放機(jī)構(gòu)(11)，由此在液態(tài)制冷劑被吸入到壓縮室內(nèi)引起壓力上升時(shí)，可容易地排出制冷劑，并減少液態(tài)制冷劑進(jìn)入背壓區(qū)域(31)。在背壓區(qū)域(31)等處含有大量的制冷劑的油發(fā)泡時(shí)，通過(guò)回旋渦旋件(20)的連通流路(21)排出到壓縮室，進(jìn)而從固定渦旋件(10)的釋放機(jī)構(gòu)(11)排出，還可減少背壓區(qū)域以及壓縮室的設(shè)想外的壓力上升。
文檔編號(hào)F04C18/02GK102207088SQ20111014433
公開(kāi)日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2006年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月1日
發(fā)明者大島健一, 寺井利行, 島田昌浩 申請(qǐng)人:日立空調(diào)·家用電器株式會(huì)社