渦旋式壓縮的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種維持設定容積比并降低從壓縮室噴出時的壓力損失的渦旋式壓縮機。噴出口(54)的形狀形成在由固定渦盤卷板(52)的前端輪廓(52p)、固定渦盤卷板(52)的內側輪廓(52i)、壓縮室形成最小密閉空間(31)時的回旋渦盤卷板(42)的前端輪廓(42p)、壓縮室形成最小密閉空間(31)時的回旋渦盤卷板(42)的外側輪廓(42o)、在回旋渦盤(4)從壓縮室形成最小密閉空間(31)時起沿著壓縮方向的相反方向進行回旋運動至90度的過程中將回旋渦盤卷板(42)的外側輪廓(42o)在固定渦盤卷板(52)的外側輪廓(52o)的外側處最為接近的點連結的軌跡(42t)、壓縮室形成最小密閉空間(31)時的回旋渦盤卷板(42)的內側輪廓(42i)圍成的區(qū)域內。
【專利說明】渦旋式壓縮機
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種渦旋式壓縮機，尤其是涉及一種固定渦盤的噴出口的形狀。
【背景技術】
[0002]渦旋式壓縮機具備回旋渦盤及固定渦盤?；匦郎u盤及固定渦盤具有鏡板、豎直設立在該鏡板上的漩渦狀的渦盤卷板，且通過彼此相對的渦盤卷板的嚙合來形成壓縮室。
[0003]渦旋式壓縮機通過使回旋渦盤進行回旋運動，由此使壓縮室從回旋渦盤及固定渦盤的外周側向中央部側移動且同時使壓縮室的容積減少，從而能夠將壓縮室的內部的制冷劑氣體從低壓壓縮為高壓。并且，通過使壓縮室與設于固定渦盤的中央部的噴出口連通，能夠使壓縮室的內部的高壓的制冷劑氣體向噴出口噴出。需要說明的是，在壓縮室與噴出口剛剛連通之前，壓縮室構成壓縮室的容積變?yōu)樽钚〉淖钚∶荛]空間。另外，當使回旋渦盤進行回旋運動并借助渦盤卷板將制冷劑氣體閉入而形成壓縮室時，壓縮室構成壓縮室的容積變?yōu)樽畲蟮淖畲竺荛]空間。
[0004]渦旋式壓縮機的設定容積比由將制冷劑氣體閉入時的最大密閉空間的容積(Vs)和作為壓縮室剛剛與噴出口連通之前的最小密閉空間的容積(Vd)之比(Vs/Vd)來定義。渦旋式壓縮機由于為容積型壓縮機，故渦旋式壓縮機的壓縮過程的壓力變化由該設定容積比來確定。在此，在噴出壓力比最小密閉空間的壓力高的情況下(以下，稱為“高壓力比運轉”。)，通過增大設定容積比，使渦旋式壓縮機的壓縮所需的動力降低，渦旋式壓縮機的效率得以提聞。
[0005]作為增大設定容積比的方法,存在擴大最大密閉空間的容積的方法和縮小最小密閉空間的容積的方法。通過增大回旋渦盤及固定渦盤的漩渦數(shù)，由此能夠擴大最大密閉空間的容積而增大設定容積比。但是，在該方法中，回旋渦盤及固定渦盤大型化，伴隨于此，渦旋式壓縮機的各種機構部件也大型化，故需要較多部件的變更，故并不優(yōu)選。
[0006]作為縮小最小密閉空間而增大設定容積比的渦旋式壓縮機的一例，公開有專利文獻1(日本特開平10-89269號公報)。在專利文獻I中，固定渦盤中央部的噴出口為圓形形狀(參考圖1等)，通過縮小該噴出口的直徑而使壓縮室與噴出口連通的時機延遲，由此縮小最小密閉空間而增大設定容積比(參考摘要)。
[0007]在先技術文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1:日本特開平10-89269號公報
[0010]發(fā)明概要
[0011]發(fā)明要解決的課題
[0012]但是，在最小密閉空間的壓縮室與噴出口連通而從壓縮室噴出制冷劑氣體時，制冷劑氣體具有與噴出口的面積相應的流速。因此，當如專利文獻I的渦旋式壓縮機那樣縮小噴出口的面積時，制冷劑氣體噴出時的氣體流速增加，噴出口處的壓力損失增大，從而呈渦旋式壓縮機的壓縮所需的動力增大的趨勢。[0013]另外，在最小密閉空間的壓縮室剛剛與噴出口連通之后，噴出口相對于壓縮室而言完全不開口，而成為噴出口的一部分由回旋渦盤卷板閉塞的狀態(tài)。因此，在剛剛連通之后，制冷劑氣體噴出時的流路面積變小，故制冷劑氣體噴出時的氣體流速與噴出口完全開口時相比變快。因而，噴出口的形狀期望設為在壓縮室與噴出口連通之后迅速地以較大的面積進行開口的形狀。

【發(fā)明內容】

[0014]對此，本發(fā)明的課題在于，提供一種維持設定容積比并降低從壓縮室噴出時的壓力損失的渦旋式壓縮機。
[0015]解決方案
[0016]為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種渦旋式壓縮機，其特征在于，所述渦旋式壓縮機具備:漩渦狀的固定渦盤卷板，其在固定渦盤的鏡板形成；漩渦狀的回旋渦盤卷板，其在相對于所述固定渦盤而進行回旋運動的回旋渦盤的鏡板形成，并與所述固定渦盤卷板嚙合；噴出口，其在所述漩渦狀的中心部向所述固定渦盤的鏡板開口，將由在所述固定渦盤卷板與所述回旋渦盤卷板之間形成的壓縮室壓縮后的氣體從該壓縮室噴出，所述噴出口的形狀在由如下的輪廓及軌跡圍成的區(qū)域內形成:所述固定渦盤卷板的前端輪廓；所述固定渦盤卷板的內側輪廓；所述壓縮室形成最小密閉空間時的所述回旋渦盤卷板的前端輪廓；所述壓縮室形成最小密閉空間時的所述回旋渦盤卷板的外側輪廓；在所述回旋渦盤從所述壓縮室形成最小密閉空間時起沿著壓縮方向的相反方向進行回旋運動至90度的過程中將所述回旋渦盤卷板的外側輪廓在所述固定渦盤卷板的外側輪廓的外側處最為接近的點連結起來的軌跡；以及所述壓縮室形成最小密閉空間時的所述回旋渦盤卷板的內側輪廓。
[0017]發(fā)明效果
[0018]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供維持設定容積比并降低從壓縮室噴出時的壓力損失的渦旋式壓縮機，從而能夠提高渦旋式壓縮機的運轉效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是第一實施方式所涉及的渦旋式壓縮機的剖視圖。
[0020]圖2是說明沿著曲柄軸的軸向觀察時由渦盤卷板形成的壓縮室的圖，表示壓縮室成為最小密閉空間的狀態(tài)。
[0021]圖3是表示第一實施方式所涉及的渦旋式壓縮機的噴出口的形狀的局部放大圖。
[0022]圖4是說明回旋渦盤卷板的外側輪廓的位置與軌跡之間的關系的局部放大圖。
[0023]圖5是對于第一實施方式所涉及的渦旋式壓縮機及比較例所涉及的渦旋式壓縮機而言、示出回旋渦盤的旋轉角度和噴出口的開口面積之間的關系的曲線圖。
[0024]圖6是表示第二實施方式所涉及的渦旋式壓縮機的噴出口的形狀的局部放大圖。
[0025]圖7是表示第三實施方式所涉及的渦旋式壓縮機的噴出口的形狀的局部放大圖。
[0026]附圖標記說明如下:
[0027]SC渦旋式壓縮機
[0028]I密閉容器
[0029]2渦旋式壓縮機構部[0030]3電動機
[0031]4回旋渦盤
[0032]41 鏡板
[0033]42回旋渦盤卷板
[0034]42 i內側輪廓
[0035]42ο外側輪廓
[0036]42ρ前端輪廓
[0037]42t 軌跡
[0038]5固定渦盤
[0039]51 鏡板
[0040]52固定渦盤卷板
[0041]52?內側輪廓
[0042]52ο外側輪廓
[0043]52ρ前端輪廓
[0044]54、54Α、54Β 噴出口
[0045]6 框架
[0046]7曲柄軸
[0047]71偏心軸部
[0048]8回旋機構
[0049]30密閉空間(壓縮室)
[0050]31最小密閉空間(壓縮室)
【具體實施方式】
[0051]以下，參照附圖并對用于實施本發(fā)明的方式(以下稱為“實施方式”)進行詳細地說明。需要說明的是，在各附圖中，對共同的部分標以相同的附圖標記并省略重復的說明。需要說明的是，在圖2、圖3、圖6、圖7中，比較例所涉及的噴出口 54C由雙點劃線表示。
[0052]《第一實施方式》
[0053]<渦旋式壓縮機SC〉[0054]使用圖1及圖2對第一實施方式所涉及的渦旋式壓縮機SC進行說明。圖1是第一實施方式所涉及的渦旋式壓縮機SC的剖視圖。圖2是說明沿著曲柄軸的軸向觀察時由渦盤卷板形成的壓縮室的圖，表示壓縮室成為最小密閉空間的狀態(tài)。
[0055]如圖1所示，渦旋式壓縮機SC在密閉容器I的內部收納有渦旋式壓縮機構部2和電動機3。渦旋式壓縮機構部2具備:回旋渦盤4 ;固定渦盤5 ;框架6 ;曲柄軸7 ;回旋機構8。
[0056]回旋渦盤4具有豎直設立在鏡板41上的漩渦狀的回旋渦盤卷板42 (參考圖2)，在鏡板41的背面設有回旋機構8和供曲柄軸7的偏心軸部71插入的回旋軸承43。固定渦盤5具有豎直設立在鏡板51上的漩渦狀的固定渦盤卷板52 (參考圖2)，在鏡板51的外周部設有吸入口 53，在鏡板51的中央部設有噴出口 54。回旋渦盤4和固定渦盤5互相以渦盤卷板42、52作為內側而進行組合，固定渦盤5緊固在框架6上。牛使密閉空間30與噴出口 54連通，由此噴蓉1內的上部空間12向空間13內流入，最
春板42與固定渦盤卷板52所形成的壓縮室最小密閉空間31 (參考圖2)。然后，噴出口
I制冷劑氣體噴出。第一實施方式所涉及的欠的噴出口(圖2中，由雙點劃線表示的比5噴出時的壓力損失這樣的形狀。由此，能I！提高渦旋式壓縮機％的運轉效率。
昕涉及的渦旋式壓縮機％的形成于固定渦第一實施方式所涉及的渦旋式壓縮機％的.,圖3表示形成有噴出口 54與壓縮室剛剛
16)由作為內側的漸開線曲線的內側輪廓I作為將內側輪廓421及外側輪廓420連結的相反方向進行回旋運動至90度的過程中的回旋渦盤卷板42的外側輪廓420。作為一例，在圖4中，圖示出了從形成最小密閉空間31時起沿著壓縮方向的相反方向回旋運動了 15度的狀態(tài)的回旋渦盤卷板42的外側輪廓42o15、從形成最小密閉空間31時起沿著壓縮方向的相反方向回旋運動了 30度的狀態(tài)的回旋渦盤卷板42的外側輪廓42o3(l、從形成最小密閉空間31時起沿著壓縮方向的相反方向回旋運動了 45度的狀態(tài)的回旋渦盤卷板42的外側輪廓42o45、從形成最小密閉空間31時起沿著壓縮方向的相反方向回旋運動了 60度的狀態(tài)的回旋渦盤卷板42的外側輪廓42o6(l、從形成最小密閉空間31時起沿著壓縮方向的相反方向回旋運動了 75度的狀態(tài)的回旋渦盤卷板42的外側輪廓42o75、從形成最小密閉空間31時起沿著壓縮方向的相反方向回旋運動了 90度的狀態(tài)的回旋渦盤卷板42的外側輪廓42o9Q。
[0067]如圖4所示，軌跡42t被設定作為在從回旋渦盤4形成最小密閉空間31時起沿著壓縮方向的相反方向進行回旋運動至90度的過程中將回旋渦盤卷板42的外側輪廓42ο在固定渦盤卷板52的外側輪廓52ο的外側處最為接近的點連結起來的軌跡。
[0068]<作用.效果>
[0069]與比較例所涉及的渦旋式壓縮機進行對比并使用圖5對第一實施方式所涉及的渦旋式壓縮機SC的作用.效果進行說明。圖5是對于第一實施方式所涉及的渦旋式壓縮機SC及比較例所涉及的渦旋式壓縮機而言、示出回旋渦盤4的旋轉角度和噴出口的開口面積之間的關系的曲線圖。
[0070]在最小密閉空間31的壓縮室剛剛與噴出口 54連通之后，噴出口 54相對于壓縮室而言完全不開口，使噴出口 54的一部分開口，從而成為噴出口 54的剩余部分由回旋渦盤卷板42閉塞的狀態(tài)。圖5的縱軸為噴出口 54 (噴出口 54C)實際向壓縮室開口的開口面積，圖5的橫軸為回旋渦盤4的旋轉角度(曲柄軸7的旋轉角度)。
[0071]另外，比較例所涉及的渦旋式壓縮機和第一實施方式所涉及的渦旋式壓縮機SC除了噴出口的形狀不同的點以外為相同的結構，省略其說明。需要說明的是，比較例所涉及的渦旋式壓縮機中，圖3所示的狀態(tài)為形成噴出口 54C與壓縮室剛剛連通之前的最小密閉空間31的狀態(tài)，且第一實施方式所涉及的渦旋式壓縮機SC的設定容量比和比較例所涉及的渦旋式壓縮機的設定容量比相等。
[0072]如圖5的曲線圖所示，具有噴出口 54的第一實施方式所涉及的渦旋式壓縮機SC與具有噴出口 54C的比較例所涉及的渦旋式壓縮機相比，能夠增大向壓縮室開口的開口面積，因此，能夠降低從壓縮室向上部空間12(參考圖1)噴出時的制冷劑氣體的流速，從而能夠降低壓力損失。
[0073]尤其是，剛剛開口后的開口面積小的區(qū)間為壓力損失變大的旋轉角度的區(qū)間。與其相對地，具有噴出口 54的第一實施方式所涉及的渦旋式壓縮機SC如圖5所示那樣，能夠自剛剛開口后起迅速地增大開口面積。由此，能夠降低壓力損失大的區(qū)間。
[0074]如上所述，第一實施方式所涉及的渦旋式壓縮機SC與比較例所涉及的渦旋式壓縮機相比較，能夠在始終維持設定容積比的狀態(tài)下，擴大噴出口的尺寸，降低在噴出口處的制冷劑氣體的流速，從而能夠降低噴出時的壓力損失。由此，能夠降低渦旋式壓縮機SC的壓縮所需的動力，從而提高渦旋式壓縮機SC的運轉效率。
[0075]《第二實施方式》
[0076]接著，對第二實施方式所涉及的渦旋式壓縮機SC進行說明。第二實施方式所涉及的渦旋式壓縮機SC與第一實施方式所涉及的渦旋式壓縮機SC相比較，形成于固定渦盤5的噴出口的形狀不同。其他結構相同，而省略說明。
[0077]〈噴出口的形狀〉
[0078]使用圖6對第二實施方式所涉及的渦旋式壓縮機SC的噴出口 54A的形狀進行說明。圖6是表示第二實施方式所涉及的渦旋式壓縮機SC的噴出口 54A的形狀的局部放大圖。
[0079]噴出口 54A(圖6中，由粗實線表示)形成在圖3所示的第一實施方式的噴出口 54A的范圍(即，由固定潤盤卷板52的前端輪廓52p、固定潤盤卷板52的內側輪廓521、形成最小密閉空間31時的回旋渦盤卷板42的前端輪廓42p、形成最小密閉空間31時的回旋渦盤卷板42的外側輪廓420、軌跡42t、形成最小密閉空間31時的回旋渦盤卷板42的內側輪廓42?圍成的范圍)的內側，且為由直線及/或曲線構成的形狀。作為一例，圖6所示的噴出口 54A由四條圓弧(曲線54Aa、曲線54Ab、曲線54Ac、曲線54Ad)和一條直線(直線54Ae)形成。
[0080]如此，根據(jù)第二實施方式所涉及的渦旋式壓縮機SC，能夠利用立銑刀(end mill)加工等公知的加工技術來形成噴出口 54A，因此能夠容易地進行噴出口 54A的加工。
[0081]《第三實施方式》
[0082]接著，對第三實施方式所涉及的渦旋式壓縮機SC進行說明。第三實施方式所涉及的渦旋式壓縮機SC與第一實施方式及第二實施方式所涉及的渦旋式壓縮機SC相比較，形成于固定渦盤5的噴出口的形狀不同。其他結構相同，而省略說明。
[0083]〈噴出口的形狀〉
[0084]使用圖7對第三實施方式所涉及的渦旋式壓縮機SC的噴出口 54B的形狀進行說明。圖7是表示第三實施方式所涉及的渦旋式壓縮機SC的噴出口 54B的形狀的局部放大圖。
[0085]噴出口 54B(圖7中，由粗實線表示)形成在圖3所示的第一實施方式的噴出口 54A的范圍(即，由固定潤盤卷板52的前端輪廓52p、固定潤盤卷板52的內側輪廓521、形成最小密閉空間31時的回旋渦盤卷板42的前端輪廓42p、形成最小密閉空間31時的回旋渦盤卷板42的外側輪廓420、軌跡42t、形成最小密閉空間31時的回旋渦盤卷板42的內側輪廓42?圍成的范圍)的內側，且為由直線及/或曲線構成的形狀。作為一例，圖7所示的噴出口 54B由四條圓弧(曲線54Ba、曲線54Bb、曲線54Bc、曲線54Bd)和一條直線(直線54Be)形成。
[0086]進而，噴出口 54B的形狀與形成最小密閉空間31時的回旋渦盤卷板42的前端輪廓42p—致(或大致一致)。作為一例，在圖7所示的噴出口 54B中，形成噴出口 54B的曲線54Bc與形成最小密閉空間31時的回旋渦盤卷板42的前端輪廓42p —致。
[0087]如此，通過使第三實施方式所涉及的渦旋式壓縮機SC的噴出口 54B的形狀與回旋渦盤卷板42的前端輪廓42p —致(或大致一致)，由此能夠自剛剛開口后起迅速地增大開口面積。由此，能夠抑制流速的增加，從而能夠降低壓力損失。
[0088]以上對第一~第三實施方式所涉及的渦旋式壓縮機SC進行了說明，但本實施方式所涉及的渦旋式壓縮機SC并不局限于上述實施方式的結構，在不超出發(fā)明的主旨的范圍內能夠進行各種各樣的變更。
【權利要求】
1.一種渦旋式壓縮機，其特征在于， 所述渦旋式壓縮機具備: 漩渦狀的固定渦盤卷板，其在固定渦盤的鏡板形成； 漩渦狀的回旋渦盤卷板，其在相對于所述固定渦盤而進行回旋運動的回旋渦盤的鏡板形成，并與所述固定渦盤卷板嚙合； 噴出口，其在所述漩渦狀的中心部向所述固定渦盤的鏡板開口，將由在所述固定渦盤卷板與所述回旋渦盤卷板之間形成的壓縮室壓縮后的氣體從該壓縮室噴出， 所述噴出口的形狀在由如下的輪廓及軌跡圍成的區(qū)域內形成: 所述固定渦盤卷板的前端輪廓； 所述固定渦盤卷板的內側輪廓； 所述壓縮室形成最小密閉空間時的所述回旋渦盤卷板的前端輪廓； 所述壓縮室形成最小密閉空間時的所述回旋渦盤卷板的外側輪廓； 在所述回旋渦盤從所述壓縮室形成最小密閉空間時起沿著壓縮方向的相反方向進行回旋運動至90度的過程中將所述回旋渦盤卷板的外側輪廓在所述固定渦盤卷板的外側輪廓的外側處最為接近的點連結起來的軌跡；以及 所述壓縮室形成最小密閉空間時的所述回旋渦盤卷板的內側輪廓。
2.根據(jù)權利要求1所述的渦旋式壓縮機，其特征在于， 所述噴出口的形狀由曲線或曲線和直線構成。
3.根據(jù)權利要求1所述的渦旋式壓縮機，其特征在于， 所述噴出口的形狀由曲線或曲線和直線構成， 該曲線的一部分與所述壓縮室形成最小密閉空間時的所述回旋渦盤卷板的前端輪廓大致一致。
【文檔編號】F04C18/02GK103835946SQ201310586073
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年11月20日 優(yōu)先權日:2012年11月26日
【發(fā)明者】十佐近貴典, 植田英之, 荻田直巳 申請人:日立空調·家用電器株式會社