專利名稱：渦旋流體機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
〔0001〕本發(fā)明涉及一種渦旋流體機(jī)械，特別涉及對容量進(jìn)行控制的對策。
背景技術(shù)：
〔0002〕以往，將渦旋型壓縮機(jī)設(shè)置在空氣調(diào)和裝置等中。由于該渦旋型壓縮機(jī)的壓縮比固定不變，因此設(shè)置反相器(inverter)等電調(diào)整電路來控制旋轉(zhuǎn)數(shù)，控制容量。
〔0003〕但是，若設(shè)置上述電調(diào)整電路的話，則存在有在該電調(diào)整電路上要花費(fèi)相當(dāng)大成本的問題。并且，在上述電調(diào)整電路中，還存在有耗電較大且由于反相器等的電損失而使效率降低的問題。
〔0004〕于是，如專利文獻(xiàn)1所示，有了在固定渦旋盤上形成旁通回路，使壓縮流體從旁通回路返回到低壓室的裝置。
專利文獻(xiàn)1特開平10-9161號公報〔0005〕但是，在以往的專利文獻(xiàn)1所示的渦旋型壓縮機(jī)中，存在有由于使用了活塞閥機(jī)構(gòu)，因此僅能將容量調(diào)整為兩個等級(twostages)，使控制范圍較窄的問題。并且，存在有需要用以讓上述活塞閥機(jī)構(gòu)動作的動力，使效率降低的問題。

發(fā)明內(nèi)容
〔0006〕本發(fā)明是鑒于上述各點(diǎn)的發(fā)明，目的在于能夠?qū)⑷萘空{(diào)整為多個等級，同時，防止效率降低。
〔0007〕本發(fā)明是設(shè)置了高分子調(diào)節(jié)器(actuator)等的、通過外部輸入而發(fā)生形狀變化的變形部件40的發(fā)明。
〔0008〕具體地說，如圖3所示，第1發(fā)明是以這樣的渦旋流體機(jī)械為對象，至少包括在鏡板23設(shè)置了渦旋狀渦卷(wrap)24的第1渦旋盤21、和在鏡板23設(shè)置了渦旋狀渦卷24的第2渦旋盤22。并且，設(shè)置有調(diào)整上述一個渦旋盤的渦卷24、和另一個渦旋盤的鏡板23之間的間隙量的調(diào)整機(jī)構(gòu)4a。此外，該調(diào)整機(jī)構(gòu)4a包括因外部輸入而發(fā)生形狀變化的變形部件40。
〔0009〕并且，第2發(fā)明是在上述第1發(fā)明的基礎(chǔ)上，將上述變形部件40設(shè)置在渦卷24的前端。并且，上述變形部件40通過在渦卷24的高度方向上發(fā)生形狀變化，來調(diào)整間隙量。
〔0010〕并且，第3發(fā)明是在上述第1發(fā)明的基礎(chǔ)上，將上述變形部件40沿著該渦卷24的長度方向設(shè)置在渦卷24的前端。并且，上述變形部件40通過沿著渦卷24的長度方向的形狀的長度發(fā)生變化來調(diào)整間隙量。
〔0011〕并且，第4發(fā)明是在上述第3發(fā)明的基礎(chǔ)上，將上述變形部件40沿著渦卷24的長度方向設(shè)置有多個。
〔0012〕并且，第5發(fā)明是在上述第1發(fā)明的基礎(chǔ)上，上述變形部件40調(diào)整間隙量，以使由第1渦旋盤21和第2渦旋盤22構(gòu)成的壓縮機(jī)構(gòu)20的容量發(fā)生變化。
〔0013〕并且，第6發(fā)明是在上述第1發(fā)明的基礎(chǔ)上，上述變形部件40調(diào)整間隙量，以使噴出開始角度發(fā)生變化。
〔0014〕并且，第7發(fā)明是在上述第1～第6的任意一個發(fā)明的基礎(chǔ)上，在流體從形成在上述第1渦旋盤21和上述第2渦旋盤22之間的工作室2a噴出的噴出口2b設(shè)置有噴出閥。并且，將上述渦卷24形成為使噴出結(jié)束時的工作室2a的容積實(shí)際上為0。
〔0015〕并且，第8發(fā)明是在上述第1發(fā)明的基礎(chǔ)上，上述變形部件40設(shè)置在渦卷24的前端。并且，上述變形部件40兼作鏡板23和渦卷24之間的密封部件。
〔0016〕并且，第9發(fā)明是在上述第1發(fā)明的基礎(chǔ)上，上述變形部件40設(shè)置在渦卷24前端的凹部25。并且，上述凹部25形成為該凹部25和渦卷24的內(nèi)周面的厚度、與上述凹部25和渦卷24的外周面的厚度不同。
〔0017〕并且，第10發(fā)明是在上述第1發(fā)明的基礎(chǔ)上，上述第1渦旋盤21由固定渦旋盤構(gòu)成，上述第2渦旋盤22由可動渦旋盤構(gòu)成。而且，上述變形部件40僅設(shè)置在第1渦旋盤21上。
〔0018〕并且，第11發(fā)明是在上述第1發(fā)明的基礎(chǔ)上，上述變形部件40由高分子調(diào)節(jié)器構(gòu)成。
〔0019〕(作用)即，在上述第1發(fā)明中，若使變形部件40的形狀從最大狀態(tài)變小的話，則鏡板23和渦卷24的間隙量增大。其結(jié)果是從工作室2a流向低壓側(cè)的流體量變多，容量下降。
〔0020〕相反，若從容量下降的狀態(tài)，使變形部件40的形狀變大的話，則鏡板23和渦卷24的間隙量減小。其結(jié)果是從工作室2a流向低壓側(cè)的流體量變少，容量增大。
〔0021〕在上述第2發(fā)明中，通過上述變形部件40的形狀在渦卷24的高度方向上發(fā)生變化來調(diào)整間隙量。
〔0022〕在上述第3發(fā)明中，上述變形部件40讓沿著渦卷24的長度方向的形狀的長度發(fā)生變化來調(diào)整間隙量。
〔0023〕在上述第4發(fā)明中，沿著渦卷24的長度方向的多個變形部件40在長度方向上變形。并且，調(diào)整該多個變形部件40的間隙來調(diào)整鏡板23和渦卷24的間隙量。
〔0024〕在上述第5發(fā)明中，通過上述變形部件40的變形來以容量為主發(fā)生變化。
〔0025〕在上述第6發(fā)明中，通過上述變形部件40的變形使噴出開始角度發(fā)生變化。
〔0026〕在上述第7發(fā)明中，由于上述噴出結(jié)束時的工作室2a的容積實(shí)際上為0，因此抑制了壓縮比的下降。
〔0027〕在上述第8發(fā)明中，由于上述變形部件40兼作鏡板23和渦卷24之間的密封部件，因此削減了部件數(shù)目。
〔0028〕在上述第9發(fā)明中，由于凹部25和渦卷24的內(nèi)周面的厚度、與凹部25和渦卷24的外周面的厚度不同，因此抑制了渦卷24的強(qiáng)度及流體的漏出量。
〔0029〕在上述第10發(fā)明中，由于僅將變形部件40設(shè)置在固定渦旋盤21上，因此能夠很容易地進(jìn)行供電等。
〔0030〕在上述第11發(fā)明中，由于由高分子調(diào)節(jié)器40構(gòu)成變形部件40，因此能夠確實(shí)地進(jìn)行間隙量的調(diào)整。
(發(fā)明的效果)〔0031〕因此，根據(jù)本發(fā)明，由于在渦卷24的前端設(shè)置變形部件40來調(diào)整渦卷24和鏡板23之間的間隙量，因此能夠控制容量。特別是由于能夠在很寬的范圍內(nèi)調(diào)整上述間隙量，因此能夠很容易地將容量控制為多個等級。
〔0032〕并且，由于能夠僅使上述變形部件40變形來控制容量，因此變形動力較小，能夠謀求提高效率。
〔0033〕并且，根據(jù)第4發(fā)明，由于設(shè)置有多個變形部件40，因此能夠正確地進(jìn)行容量的控制等。
〔0034〕并且，根據(jù)第5發(fā)明，由于變形部件40調(diào)整間隙量來使由第1渦旋盤21和第2渦旋盤22構(gòu)成的壓縮機(jī)構(gòu)20的容量發(fā)生變化，因此能夠確實(shí)地進(jìn)行控制。
〔0035〕并且，根據(jù)第6發(fā)明，由于能夠通過渦卷24的卷起開始端的變形部件40增大間隙量，來調(diào)整噴出開始角度，因此能夠控制壓縮比。
〔0036〕并且，根據(jù)第7發(fā)明，由于將渦卷24形成為噴出結(jié)束時的工作室2a即壓縮室的容積實(shí)際上為0，因此雖然例如在將壓縮室的關(guān)閉容積縮小后，壓縮比下降，但是通過提高噴出壓力即高壓壓力，抑制了壓縮比的下降。
〔0037〕并且，根據(jù)第8發(fā)明，由于上述變形部件40兼作鏡板23和渦卷24之間的密封部件，因此能夠削減部件數(shù)目。
〔0038〕并且，根據(jù)第9發(fā)明，由于將上述變形部件40設(shè)置為偏向內(nèi)側(cè)，因此能夠使凹部25和渦卷24的內(nèi)周面的內(nèi)側(cè)壁2c的厚度小于上述凹部25和渦卷24的外周面的外側(cè)壁2d的厚度。其結(jié)果是由于上述渦卷24的內(nèi)側(cè)處于壓力高于外側(cè)的狀態(tài)，因此通過使外側(cè)壁2d較厚，能夠保持規(guī)定的強(qiáng)度。而且，通過使內(nèi)側(cè)壁2c較薄，能夠減少接線方向的漏出。
〔0039〕并且，根據(jù)第10發(fā)明，由于將變形部件40儀設(shè)置在固定渦旋盤21上，因此能夠謀求供電結(jié)構(gòu)等的簡單化。
〔0040〕并且，根據(jù)第11發(fā)明，由于變形部件40由高分子調(diào)節(jié)器40構(gòu)成，因此能夠確實(shí)地進(jìn)行間隙量的調(diào)整。


〔0041〕圖1為第1實(shí)施例的渦旋型壓縮機(jī)的縱向剖面圖。
圖2為示出了第1實(shí)施例的壓縮動作的要部橫向剖面圖。
圖3為第1實(shí)施例的固定渦旋盤及可動渦旋盤的立體圖。
圖4為示出了第1實(shí)施例的高分子調(diào)節(jié)器的要部放大縱向剖面圖。
圖5為示出了第1實(shí)施例的高分子調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)的要部結(jié)構(gòu)圖。
圖6為示出了第2實(shí)施例的高分子調(diào)節(jié)器的要部放大縱向剖面圖。
圖7為示出了第3實(shí)施例的高分子調(diào)節(jié)器的要部放大縱向剖面圖。
圖8為示出了第4實(shí)施例的高分子調(diào)節(jié)器的要部放大縱向剖面圖。
圖9為示出了第5實(shí)施例的高分子調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)的要部結(jié)構(gòu)圖。
圖10為示出了第6實(shí)施例的壓縮動作的要部橫向剖面圖。
(符號的簡單說明)〔0042〕10-渦旋型壓縮機(jī)；20-壓縮機(jī)構(gòu)；21-固定渦旋盤；22-可動渦旋盤；23-鏡板；24-渦卷；2a-壓縮室；2b-噴出口；40-高分子調(diào)節(jié)器；4a-調(diào)整機(jī)構(gòu)；50-密封部件。
具體實(shí)施例方式
〔0043〕以下，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施例加以詳細(xì)說明。
〔0044〕(發(fā)明的第1實(shí)施例)如圖1及圖2所示，本實(shí)施例的渦旋流體機(jī)械由渦旋型壓縮機(jī)10構(gòu)成。該渦旋型壓縮機(jī)10包括壓縮機(jī)構(gòu)20、電動機(jī)30和驅(qū)動軸11。并且，將上述渦旋型壓縮機(jī)10設(shè)置在空氣調(diào)和裝置等制冷劑回路中，以壓縮制冷劑氣體。
〔0045〕上述電動機(jī)30通過驅(qū)動軸11連接在壓縮機(jī)構(gòu)20上。上述壓縮機(jī)構(gòu)20及電動機(jī)30以密閉狀態(tài)收納在圓筒狀機(jī)殼12中。上述渦旋型壓縮機(jī)10為縱型，在機(jī)殼12內(nèi)的上方布置有壓縮機(jī)構(gòu)20，在機(jī)殼12內(nèi)的下方布置有下部軸承13，在壓縮機(jī)構(gòu)20和下部軸承13之間布置有電動機(jī)30。
〔0046〕在上述機(jī)殼12中，在壓縮機(jī)構(gòu)20和電動機(jī)30之間設(shè)置有制冷劑的吸入管14。并且，在上述機(jī)殼12的頭部即壓縮機(jī)構(gòu)20的上方設(shè)置有壓縮制冷劑的噴出管15。
〔0047〕上述壓縮機(jī)構(gòu)20具有為第1渦旋盤的固定渦旋盤21、為第2渦旋盤的可動渦旋盤22和軸承部件16。
〔0048〕上述固定渦旋盤21及上述可動渦旋盤22分別包括鏡板23和形成在該鏡板23的渦旋狀渦卷24。并且，將上述固定渦旋盤21和上述可動渦旋盤22布置成各自的渦卷24相互嚙合在一起。通過象這樣讓兩個渦旋盤21、22的渦卷24嚙合在一起，來由渦卷24和鏡板23區(qū)劃形成是工作室的壓縮室2a。在固定渦旋盤21的中心部形成有讓在壓縮室2a中壓縮了的制冷劑噴出的噴出口2b。另外，將上述固定渦旋盤21的渦卷24、和上述可動渦旋盤22的渦卷24形成為在周方向上的長度相同。
〔0049〕將上述固定渦旋盤21固定在上述軸承部件16上，將上述可動渦旋盤22通過十字頭環(huán)(Oldham ring)裝在軸承部件16上。并且，使形成在上述驅(qū)動軸11的軸端的偏心部1a連接在上述可動渦旋盤22的背面。
〔0050〕另一方面，如圖3所示，本發(fā)明的特征是在固定渦旋盤21及可動渦旋盤22的渦卷24的前端設(shè)置有調(diào)整間隙量的調(diào)整機(jī)構(gòu)4a。
〔0051〕上述調(diào)整機(jī)構(gòu)4a，如圖3及圖4所示，包括調(diào)整固定渦旋盤21的渦卷24和可動渦旋盤22的鏡板23之間的間隙量、以及可動渦旋盤22的渦卷24和固定渦旋盤21的鏡板23之間的間隙量的高分子調(diào)節(jié)器40?？傊?，上述高分子調(diào)節(jié)器40構(gòu)成通過電壓等外部輸入而發(fā)生形狀變化的變形部件40。
〔0052〕上述高分子調(diào)節(jié)器40由導(dǎo)電性高分子元件形成的導(dǎo)電性高分子調(diào)節(jié)器構(gòu)成，如圖5所示。
〔0053〕上述由導(dǎo)電性高分子元件構(gòu)成的高分子調(diào)節(jié)器40具有通過施加電壓而伸縮變形的特性。上述高分子調(diào)節(jié)器40，例如，將〔聚苯胺〕等高分子材料41和電解液42接觸布置在一起，同時，在上述高分子材料41的外側(cè)設(shè)置有電極43，在上述電解液42的外側(cè)設(shè)置有電極44。另外，上述電極43、44的外側(cè)通過樹脂膜等被保護(hù)覆蓋起來。上述各電極43、44通過切換開關(guān)45連接有直流電源46。上述高分子調(diào)節(jié)器40，通過操作切換開關(guān)45恰當(dāng)?shù)馗淖兏麟姌O43、44的極性，伸縮變形，如圖3中箭頭所示。
〔0054〕具體地說，若將上述電極43設(shè)定為「陽極」，將上述電極44設(shè)定為「陰極」的話，則上述電解液42內(nèi)的「陰離子」被取入上述高分子材料41中，該高分子材料41膨潤，結(jié)果是其伸長變形。相反，若將上述電極43設(shè)定為「陰極」，將上述電極44設(shè)定為「陽極」的話，則被取入上述高分子材料41中的「陰離子」向上述電解液42內(nèi)放出，上述高分子材料41縮小。通過象這樣改變施加電壓的極性，來使上述高分子調(diào)節(jié)器40伸長或縮小。
〔0055〕上述高分子調(diào)節(jié)器40，在通過施加電壓使其伸長或縮小后，即使停止施加電壓，也可將停止施加電壓前的伸長或縮小狀態(tài)保持為依然不變的狀態(tài)。即，上述高分子調(diào)節(jié)器40，只要僅在讓其伸長或縮小時施加電壓即可。上述特性與例如形狀記憶合金那樣的，必須繼續(xù)加熱來維持恢復(fù)的形狀的材料有很大不同。
〔0056〕將上述高分子調(diào)節(jié)器40收納在凹部25中，該凹部25形成在渦卷24的前端。將上述凹部25從渦卷24的卷起開始端形成到卷起結(jié)束端。并且，在將上述高分子調(diào)節(jié)器40收納在凹部25中的同時，利用釘子(pin)47將下部固定在渦卷24上。從渦卷24的卷起開始端到卷起結(jié)束端設(shè)置有多個上述高分子調(diào)節(jié)器40，上述高分子調(diào)節(jié)器40從凹部25朝上方突出。并且，將上述高分子調(diào)節(jié)器40設(shè)置為接觸到與其上面對著的鏡板23，兼作鏡板23和渦卷24之間的密封部件。
〔0057〕上述高分子調(diào)節(jié)器40在渦卷24的高度方向上發(fā)生形狀變化，改變與鏡板23之間的間隙量。也就是說，在上述高分子調(diào)節(jié)器40增大間隙量后，壓縮室2a的一部分制冷劑流向機(jī)殼12內(nèi)的低壓側(cè)，壓縮機(jī)構(gòu)20的容量降低。而在上述高分子調(diào)節(jié)器40縮小間隙量后，從壓縮室2a流向機(jī)殼12內(nèi)的低壓側(cè)的制冷劑量減少，壓縮機(jī)構(gòu)20的容量增大。特別是上述高分子調(diào)節(jié)器40通過直線增減間隙量，來使壓縮機(jī)構(gòu)20的容量直線變化。
〔0058〕象這樣，上述高分子調(diào)節(jié)器40調(diào)整流向低壓側(cè)的制冷劑量，控制容量。
〔0059〕并且，設(shè)置在上述渦卷24的卷起開始端的卷起開始側(cè)高分子調(diào)節(jié)器40調(diào)整間隙量，以使噴出開始角度發(fā)生變化。也就是說，由于渦卷24的卷起開始端決定壓縮室2a連接到噴出口2b的角度，因此通過卷起開始側(cè)高分子調(diào)節(jié)器40增大間隙量，來使噴出開始角度發(fā)生變化。特別是在卷起開始側(cè)高分子調(diào)節(jié)器40中，通過在渦卷24的長度方向上調(diào)整形狀變化的部分，來使噴出開始角度直線變化。
〔0060〕并且，設(shè)置在上述渦卷24的卷起結(jié)束部的卷起結(jié)束側(cè)高分子調(diào)節(jié)器40調(diào)整間隙量，以使所謂的關(guān)閉室的容積變化。也就是說，由于渦卷24的卷起結(jié)束端決定壓縮室2a形成的位置，因此通過卷起結(jié)束側(cè)高分子調(diào)節(jié)器40增大間隙量，來使關(guān)閉室的容積發(fā)生變化。特別是在卷起結(jié)束側(cè)高分子調(diào)節(jié)器40中，通過在渦卷24的長度方向上調(diào)整形狀變化的部分，來使關(guān)閉室的容積直線變化。
〔0061〕另一方面，上述凹部25位于渦卷24的從中心偏向內(nèi)側(cè)的位置。也就是說，將上述凹部25形成為該凹部25和渦卷24的內(nèi)周面之間的內(nèi)側(cè)壁2c的厚度，小于上述凹部25和渦卷24的外周面之間的外側(cè)壁2d的厚度。由于上述渦卷24的內(nèi)側(cè)處于壓力高于外側(cè)的狀態(tài)，因此使外側(cè)壁2d較厚，以保持規(guī)定的強(qiáng)度。而且，使內(nèi)側(cè)壁2c較薄，以減少接線方向的漏出。
〔0062〕另外，上述固定渦旋盤21的高分子調(diào)節(jié)器40的電提供機(jī)構(gòu)，是由被埋入鏡板23等中的布線等構(gòu)成，經(jīng)由布線等向高分子調(diào)節(jié)器40供電。
〔0063〕另一方面，上述可動渦旋盤22的高分子調(diào)節(jié)器40的電提供機(jī)構(gòu)，是適用例如具備了一次線圈(primary coil)和兩次線圈的非接觸式供電方式，或者適用滑動電極。能夠通過適當(dāng)使用該電提供機(jī)構(gòu)來防止斷線。
〔0064〕-運(yùn)轉(zhuǎn)動作-其次，對該密閉型壓縮機(jī)10的運(yùn)轉(zhuǎn)動作加以說明。
〔0065〕在驅(qū)動電動機(jī)30后，通過驅(qū)動軸11，可動渦旋盤22不是進(jìn)行自轉(zhuǎn)而是對于固定渦旋盤21進(jìn)行公轉(zhuǎn)運(yùn)動。這樣一來，從吸入管14流入的制冷劑便被吸入到壓縮機(jī)構(gòu)20的壓縮室2a中。隨著可動渦旋盤22的公轉(zhuǎn)，壓縮室2a的容積朝著中心部收縮，吸入的制冷劑被壓縮，如圖2所示。
〔0066〕上述制冷劑隨著壓縮室2a的容積變化而被壓縮，成為高壓，從形成在大致為上述固定渦旋盤21的中央的噴出口2b噴出到機(jī)殼12的內(nèi)部。噴出的制冷劑，從噴出管15向制冷劑回路送出，在制冷劑回路中進(jìn)行凝縮、膨脹、蒸發(fā)各過程后，再次從吸入管14吸入，壓縮。
〔0067〕若在壓縮上述制冷劑時，使所有高分子調(diào)節(jié)器40的高度為最大高度的話，則壓縮容量成為最大。若從該容量最大的狀態(tài)開始，使高分子調(diào)節(jié)器40的高度下降的話，則與鏡板23之間的間隙量增大。其結(jié)果是從壓縮室2a流向機(jī)殼12內(nèi)的低壓側(cè)的制冷劑量變多，壓縮機(jī)構(gòu)20的容量降低。
〔0068〕相反，若從壓縮容量下降的狀態(tài)開始，使高分子調(diào)節(jié)器40的高度增大的話，則與鏡板23之間的間隙量減小。其結(jié)果是從壓縮室2a流向機(jī)殼12內(nèi)的低壓側(cè)的制冷劑量變少，壓縮機(jī)構(gòu)20的容量增大。
〔0069〕并且，若上述高分子調(diào)節(jié)器40直線增減間隙量的話，則壓縮機(jī)構(gòu)20的容量直線變化。
〔0070〕并且，通過上述卷起開始側(cè)高分子調(diào)節(jié)器40增大間隙量，來使噴出開始角度變小。其結(jié)果是使壓縮比下降。
〔0071〕并且，通過上述卷起結(jié)束側(cè)高分子調(diào)節(jié)器40增大間隙量，來使關(guān)閉室的容積變小。其結(jié)果是使壓縮比下降。
〔0072〕-第1實(shí)施例的效果-因此，根據(jù)本實(shí)施例，由于在渦卷24的前端設(shè)置高分子調(diào)節(jié)器40來調(diào)整渦卷24和鏡板23之間的間隙量，因此能夠控制壓縮機(jī)構(gòu)20的容量。特別是由于能夠在較寬的范圍內(nèi)調(diào)整上述間隙量，因此能夠很容易地將壓縮機(jī)構(gòu)20的容量控制為多個等級。
〔0073〕并且，由于能夠僅通過讓上述高分子調(diào)節(jié)器40變形來控制壓縮機(jī)構(gòu)20的容量，因此變形動力較小，能夠謀求提高效率。
〔0074〕特別是由于通過上述高分子調(diào)節(jié)器40調(diào)整間隙量來讓容量發(fā)生變化，因此能夠確實(shí)地進(jìn)行控制。
〔0075〕并且，通過上述卷起開始側(cè)高分子調(diào)節(jié)器40增大間隙量，來使噴出開始角度變小。其結(jié)果是壓縮比下降，能夠控制壓縮比。
〔0076〕并且，通過上述卷起結(jié)束側(cè)高分子調(diào)節(jié)器40增大間隙量，來使關(guān)閉室的容積變小。其結(jié)果是壓縮比下降，能夠控制壓縮比。
〔0077〕并且，由于將上述高分子調(diào)節(jié)器40設(shè)置為偏向內(nèi)側(cè)，因此能夠使凹部25和渦卷24的內(nèi)周面之間的內(nèi)側(cè)壁2c的厚度小于上述凹部25和渦卷24的外周面之間的外側(cè)壁2d的厚度。其結(jié)果是由于上述渦卷24的內(nèi)側(cè)處于壓力高于外側(cè)的狀態(tài)，因此使外側(cè)壁2d較厚，能夠保持規(guī)定的強(qiáng)度。而且，使內(nèi)側(cè)壁2c較薄，能夠減少接線方向的漏出。
〔0078〕并且，由于上述高分子調(diào)節(jié)器40兼作鏡板23和渦卷24之間的密封部件，因此能夠削減部件數(shù)目。
〔0079〕(發(fā)明的第2實(shí)施例)其次，參照圖6對本發(fā)明的第2實(shí)施例加以詳細(xì)說明。
〔0080〕本實(shí)施例為讓第1實(shí)施例的高分子調(diào)節(jié)器40在周方向的長度變形來代替在高度方向上變形的例子。
〔0081〕也就是說，多個高分子調(diào)節(jié)器40構(gòu)成為在渦卷24的長度方向上變形，如圖6的箭頭所示。
〔0082〕其結(jié)果是在壓縮上述制冷劑時，若使所有高分子調(diào)節(jié)器40的長度為最大長度的話，則各高分子調(diào)節(jié)器40之間的間隙成為最小，壓縮容量成為最大。若從該容量為最大的狀態(tài)開始，縮小高分子調(diào)節(jié)器40的長度的話，則各高分子調(diào)節(jié)器40之間的間隙變大，與鏡板23的間隙量增大。其結(jié)果是從壓縮室2a流向機(jī)殼12內(nèi)的低壓側(cè)的制冷劑量變多，壓縮機(jī)構(gòu)20的容量下降。
〔0083〕相反，若從壓縮容量下降的狀態(tài)開始，增加高分子調(diào)節(jié)器40的長度的話，則與鏡板23的間隙量減少。其結(jié)果是從壓縮室2a流向機(jī)殼12內(nèi)的低壓側(cè)的制冷劑量變少，壓縮機(jī)構(gòu)20的容量增大。
〔0084〕并且，若上述高分子調(diào)節(jié)器40直線地增減長度的話，則壓縮機(jī)構(gòu)20的容量直線變化。
〔0085〕并且，若縮短上述卷起開始側(cè)高分子調(diào)節(jié)器40的長度的話，則間隙量變大，噴出開始角度變小。其結(jié)果是壓縮比降低。
〔0086〕并且，若縮短上述卷起結(jié)束側(cè)高分子調(diào)節(jié)器40的長度的話，則間隙量變大，關(guān)閉室的容積變小。其結(jié)果是壓縮比降低。
〔0087〕特別是由于設(shè)置有上述多個高分子調(diào)節(jié)器40，因此能夠正確地進(jìn)行容量的控制等。其他結(jié)構(gòu)、作用及效果與第1實(shí)施例一樣。
〔0088〕另外，雖然在本第2實(shí)施例中，高分子調(diào)節(jié)器40由多個高分子調(diào)節(jié)器40構(gòu)成，但是也可以由一個高分子調(diào)節(jié)器40構(gòu)成。也就是說，也可以由一個高分子調(diào)節(jié)器40從渦卷24的卷起開始端構(gòu)成到卷起結(jié)束端。其結(jié)果是若縮短高分子調(diào)節(jié)器40的長度的話，則渦卷24的卷起開始端及卷起結(jié)束端中的任意一個的間隙量變大。并且，若將上述高分子調(diào)節(jié)器40的中央部分固定的話，則渦卷24的卷起開始端及卷起結(jié)束端這兩方的間隙量被調(diào)整，壓縮機(jī)構(gòu)20的容量被控制。
〔0089〕(發(fā)明的第3實(shí)施例)其次，參照圖7對本發(fā)明的第3實(shí)施例加以詳細(xì)說明。
〔0090〕本實(shí)施例由第1實(shí)施例的高分子調(diào)節(jié)器40構(gòu)成密封部件24的一部分來代替由高分子調(diào)節(jié)器40構(gòu)成整個密封部件24。
〔0091〕也就是說，在上述高分子調(diào)節(jié)器40的上部設(shè)置有密封部件50。并且，該密封部件50與鏡板23接觸。
〔0092〕其結(jié)果是能夠確實(shí)地進(jìn)行渦卷24和鏡板23之間的密封，同時，能夠確實(shí)地防止對高分子調(diào)節(jié)器40的損傷等。
〔0093〕其他結(jié)構(gòu)、作用及效果與第1實(shí)施例一樣。
〔0094〕(發(fā)明的第4實(shí)施例)其次，參照圖8對本發(fā)明的第4實(shí)施例加以詳細(xì)說明。
〔0095〕本實(shí)施例也可以將高分子調(diào)節(jié)器40從渦卷24的上方一直形成到下方，來代替第1實(shí)施例的高分子調(diào)節(jié)器40兼作密封部件。
〔0096〕例如，如圖8所示，卷起結(jié)束端的高分子調(diào)節(jié)器40從渦卷24的卷起結(jié)束端的上方一直構(gòu)成到下方。并且，上述卷起結(jié)束端的高分子調(diào)節(jié)器40在高度方向上變形，來調(diào)整間隙量，如圖8的箭頭所示。
〔0097〕其他結(jié)構(gòu)、作用及效果與第1實(shí)施例一樣。
〔0098〕(發(fā)明的第5實(shí)施例)其次，參照圖9對本發(fā)明的第5實(shí)施例加以詳細(xì)說明。
〔0099〕本實(shí)施例也可以使高分子調(diào)節(jié)器40彎曲，來代替第4實(shí)施例的高分子調(diào)節(jié)器40在高度方向上變形。
〔0100〕也就是說，上述高分子調(diào)節(jié)器40由離子傳導(dǎo)調(diào)節(jié)器構(gòu)成。該離子傳導(dǎo)調(diào)節(jié)器的高分子調(diào)節(jié)器40具有因施加電壓而彎曲變形的特性。如圖9(A)所示，上述高分子調(diào)節(jié)器40構(gòu)成為在含水高分子電解質(zhì)48的兩面分別裝有電極43、44。另外，上述電極43、44的外側(cè)通過樹脂膜等被保護(hù)覆蓋。上述兩電極43、44通過切換開關(guān)45連接有直流電源46。上述高分子調(diào)節(jié)器40，通過操作切換開關(guān)45適當(dāng)?shù)馗淖冸姌O43、44的極性而彎曲變形。
〔0101〕具體地說，如圖9(B)所示，若將上述電極43設(shè)為「陽極」，將上述電極44設(shè)為「陰極」的話，則含水高分子電解質(zhì)48內(nèi)的「陽離子」隨著水一起向「陰極」一側(cè)移動，含水量在「陰極」一側(cè)較多，在「陰極」一側(cè)和「陽極」一側(cè)之間產(chǎn)生膨潤差，結(jié)果使上述高分子調(diào)節(jié)器40朝向「陰極」一側(cè)即上述電極44一側(cè)呈凸?fàn)顝澢冃巍Ｏ喾?，如圖9(C)所示，若將上述電極43設(shè)為「陰極」，將上述電極44設(shè)為「陽極」的話，則含水高分子電解質(zhì)48內(nèi)的「陽離子」隨著水一起向「陰極」一側(cè)移動，上述高分子調(diào)節(jié)器40朝向「陰極」一側(cè)即上述電極43一側(cè)呈凸?fàn)顝澢冃巍Ｍㄟ^象這樣改變施加電壓的極性來使上述高分子調(diào)節(jié)器40彎曲變形。
〔0102〕因此，例如，通過圖8所示的卷起結(jié)束端一側(cè)的高分子調(diào)節(jié)器40彎曲而使所謂的關(guān)閉室的容積變化，來控制容量。
〔0103〕其他結(jié)構(gòu)、作用及效果與第4實(shí)施例一樣。
〔0104〕(發(fā)明的第6實(shí)施例)其次，參照圖10對本發(fā)明的第6實(shí)施例加以詳細(xì)說明。
〔0105〕本實(shí)施例也可以使第1實(shí)施例的固定渦旋盤21的渦卷24和可動渦旋盤22的渦卷24的長度為所謂的非對稱結(jié)構(gòu)，來代替使固定渦旋盤21的渦卷24和可動渦旋盤22的渦卷24的長度相等的結(jié)構(gòu)。
〔0106〕也就是說，將可動渦旋盤22的渦卷24的長度形成得比固定渦旋盤21的渦卷24長大約180度那么長。其結(jié)果是構(gòu)成容積不同的兩種壓縮室2a。在此實(shí)施例中，也在渦卷24的前端等設(shè)置有高分子調(diào)節(jié)器40。
〔0107〕其他結(jié)構(gòu)、作用及效果與第1實(shí)施例一樣。
〔0108〕(其它實(shí)施例)本發(fā)明對于上述第1實(shí)施例，也可以為下述結(jié)構(gòu)。
〔0109〕(a)、雖然在上述各實(shí)施例中，對渦旋型壓縮機(jī)10加以了說明，但是本發(fā)明也可以適用于其它形態(tài)的渦旋型壓縮機(jī)10之外的膨脹機(jī)等。總之，也可以是為了控制工作室2a的容積而設(shè)置了高分子調(diào)節(jié)器40的渦旋流體機(jī)械。
〔0110〕(b)、雖然在上述各實(shí)施例中，對設(shè)置了一個固定渦旋盤21和一個可動渦旋盤22的情況加以了說明，但是本發(fā)明也可以設(shè)置多個固定渦旋盤21和多個可動渦旋盤22。例如，也可以在可動渦旋盤22的鏡板23的兩面設(shè)置渦卷24，在該渦卷24設(shè)置相互嚙合在一起的兩個固定渦旋盤21。
〔0111〕(c)、雖然在上述各實(shí)施例中，由離子傳導(dǎo)調(diào)節(jié)器、或由導(dǎo)電性高分子元件形成的導(dǎo)電性高分子調(diào)節(jié)器構(gòu)成高分子調(diào)節(jié)器40，但是不用說它們中的任意一個都可用作本發(fā)明的高分子調(diào)節(jié)器40。
〔0112〕(d)、雖然在上述各實(shí)施例中，由高分子調(diào)節(jié)器40構(gòu)成變形部件，但是本發(fā)明也可以是因電壓等外部輸入而變形的調(diào)節(jié)器。
〔0113〕(e)、雖然在上述各實(shí)施例中，將高分子調(diào)節(jié)器40從渦卷24的卷起開始端設(shè)置到卷起結(jié)束端，但是本發(fā)明也可以將高分子調(diào)節(jié)器40僅設(shè)置在渦卷24的卷起開始端、和僅設(shè)置在渦卷24的卷起結(jié)束端等?？傊灰獙⒏叻肿诱{(diào)節(jié)器40設(shè)置為可控制容量即可。
〔0114〕(f)、雖然在上述各實(shí)施例中，在固定渦旋盤21和可動渦旋盤22兩方設(shè)置了高分子調(diào)節(jié)器40，但是也可以僅在固定渦旋盤21上設(shè)置上述高分子調(diào)節(jié)器40?？傊灰獙⒆冃尾考?0僅設(shè)置在固定渦旋盤21上，使其調(diào)整固定渦旋盤21的渦卷24和可動渦旋盤22的鏡板23之間的間隙即可。此時，能夠謀求供電結(jié)構(gòu)等的容易化。
〔0115〕(g)、雖然在上述各實(shí)施例中，總使噴出口2b保持開放狀態(tài)，但是也可以設(shè)置噴出閥。并且，也可以將渦卷24形成為上述噴出結(jié)束時的工作室即壓縮室2a的容積實(shí)際上為0。也就是說，例如，雖然在減小壓縮室2a的關(guān)閉室的容積后，壓縮比下降，但是通過提高噴出壓力即高壓壓力，抑制了壓縮比的下降。
(實(shí)用性)如上所述，本發(fā)明對于控制容積的渦旋流體機(jī)械有用。
權(quán)利要求
1.一種渦旋流體機(jī)械，至少包括在鏡板(23)設(shè)置了渦旋狀渦卷(24)的第1渦旋盤(21)、和在鏡板(23)設(shè)置了渦旋狀渦卷(24)的第2渦旋盤(22)，其特征在于設(shè)置有調(diào)整上述一個渦旋盤(21、22)的渦卷(24)、和另一個渦旋盤(22、21)的鏡板(23)之間的間隙量的調(diào)整機(jī)構(gòu)(4a)；該調(diào)整機(jī)構(gòu)(4a)包括通過外部輸入而發(fā)生形狀變化的變形部件(40)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦旋流體機(jī)械，其特征在于上述變形部件(40)，設(shè)置在渦卷(24)的前端，通過在渦卷(24)的高度方向上發(fā)生形狀變化，來調(diào)整間隙量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦旋流體機(jī)械，其特征在于上述變形部件(40)，沿著該渦卷(24)的長度方向設(shè)置在渦卷(24)的前端；上述變形部件(40)，通過沿著渦卷(24)的長度方向的形狀的長度發(fā)生變化來調(diào)整間隙量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的渦旋流體機(jī)械，其特征在于上述變形部件(40)，沿著渦卷(24)的長度方向設(shè)置有多個。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦旋流體機(jī)械，其特征在于上述變形部件(40)，調(diào)整間隙量，以使容量發(fā)生變化。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦旋流體機(jī)械，其特征在于上述變形部件(40)，調(diào)整間隙量，以使噴出開始角度發(fā)生變化。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦旋流體機(jī)械，其特征在于在流體從形成在上述第1渦旋盤(21)、和上述第2渦旋盤(22)之間的工作室(2a)噴出的噴出口(2b)設(shè)置噴出閥；上述渦卷(24)，形成為使噴出結(jié)束時的工作室(2a)的容積實(shí)際上為0。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦旋流體機(jī)械，其特征在于上述變形部件(40)，設(shè)置在渦卷(24)的前端，兼作鏡板(23)和渦卷(24)之間的密封部件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦旋流體機(jī)械，其特征在于上述變形部件(40)，設(shè)置在渦卷(24)前端的凹部(25)中；上述凹部(25)，形成為該凹部(25)和渦卷(24)的內(nèi)周面的厚度、與上述凹部(25)和渦卷(24)的外周面的厚度不同。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦旋流體機(jī)械，其特征在于上述第1渦旋盤(21)由固定渦旋盤構(gòu)成，上述第2渦旋盤(22)由可動渦旋盤構(gòu)成；上述變形部件(40)，僅設(shè)置在第1渦旋盤(21)上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦旋流體機(jī)械，其特征在于上述變形部件(40)，由高分子調(diào)節(jié)器構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種渦旋流體機(jī)械。包括將渦旋狀渦卷(24)設(shè)置在鏡板(23)的固定渦旋盤(21)及可動渦旋盤(22)。在渦卷(24)前端的凹部設(shè)置有調(diào)整渦卷(24)和鏡板(23)之間的間隙量的高分子調(diào)節(jié)器(40)。高分子調(diào)節(jié)器(40)通過在渦卷(24)的高度方向上發(fā)生形狀變化來調(diào)整間隙量。高分子調(diào)節(jié)器(40)兼作鏡板(23)和渦卷(24)之間的密封部件。另一方面，將凹部形成為凹部和渦卷(24)的內(nèi)周面的厚度、與凹部和渦卷(24)的外周面的厚度不同。
文檔編號F04C18/08GK1898472SQ20048003493
公開日2007年1月17日 申請日期2004年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月28日
發(fā)明者增田正典, 東洋文, 鉾谷克己 申請人:大金工業(yè)株式會社