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渦旋式流體機(jī)械的制作方法

文檔序號:5454348閱讀:214來源:國知局
專利名稱:渦旋式流體機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及適于裝入車輛空調(diào)系統(tǒng)的制冷回路的渦旋式流體機(jī)械。
背景技術(shù)
這種渦旋式流體機(jī)械例如渦旋式壓縮機(jī)具有實施制冷劑吸入、壓縮及排出的一系列過程的渦旋裝置。詳細(xì)地說,該裝置具有互相嚙合的固定及可動的各渦旋件,可動渦旋件相對于固定渦旋件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動。由此,由各渦旋件形成的空間的容積減少,進(jìn)行上述一系列的過程。
在上述壓縮過程中,因制冷劑的排出壓力而在渦旋裝置內(nèi)形成高壓的空間。并且,該壓力作為軸向負(fù)荷從可動渦旋件的正面?zhèn)认虮趁鎮(zhèn)冗M(jìn)行作用,該負(fù)荷使可動渦旋件向離開固定渦旋件的方向移動。相反,可動渦旋件的背面?zhèn)瘸蚬潭u旋件地得到支承以可靠地進(jìn)行上述一系列的過程。即,在該可動渦旋件的背面?zhèn)茸饔孟鄬τ谳S向負(fù)荷的支承反力,該反力使可動渦旋件向接近固定渦旋件的方向移動。其結(jié)果,可動渦旋件的正面?zhèn)纫蚺c固定渦旋件的摩擦而磨損,使渦旋裝置的性能下降。
為此,揭示了一種將可動渦旋件的正面?zhèn)鹊闹评鋭┩ㄟ^該可動渦旋件的內(nèi)部而導(dǎo)入到其背面?zhèn)仁顾鲚S向負(fù)荷減輕的技術(shù)(參照日本國特開2000-136782號公報、日本國特開2000-249086號公報、日本國特開2000-352386號公報)。
然而,在渦旋裝置內(nèi),由于進(jìn)行上述一系列的過程,故作用于可動渦旋件的正面?zhèn)鹊闹评鋭┑膲毫κ冀K變動直到排出壓力為止。
即,如上述以往技術(shù)所述,當(dāng)壓縮途中的制冷劑通過可動渦旋件的內(nèi)部被導(dǎo)入其背面?zhèn)葧r,作用于該背面?zhèn)鹊膲毫σ餐瑯幼儎?。另外,可動渦旋件的正面?zhèn)鹊闹评鋭┎灰欢⒓磦鬟f到該背面?zhèn)?,有可能不能有效地將軸向負(fù)荷抵消。換言之,在上述各技術(shù)中,對于軸向負(fù)荷的降低仍然有課題。
這里,近年來,從考慮地球環(huán)境出發(fā),正在開發(fā)使用了具有溫暖化系數(shù)(GWP)值較小的制冷劑的制冷回路。作為這種制冷劑的一例子,有自然類的CO2(二氧化碳)氣體,但該制冷劑的動作壓力高,故尤其必須降低所述軸向負(fù)荷。
另外,為了使用動作壓力高的CO2制冷劑,最好渦旋裝置具有簡單且剛性的結(jié)構(gòu),例如在可動渦旋件的內(nèi)部設(shè)置連通孔或設(shè)置防止從該背面?zhèn)认蛘鎮(zhèn)鹊沽鞯膯蜗蜷y,或在該背面?zhèn)仍O(shè)置彈性構(gòu)件等的結(jié)構(gòu),必須注意對于渦旋裝置的上述一系列的過程有可能造成妨礙。尤其,當(dāng)在可動渦旋件的內(nèi)部設(shè)置連通孔時,對于因該正面?zhèn)鹊闹评鋭┫虮趁鎮(zhèn)纫苿佣箟嚎s效率下降這一方面也必須注意。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題,本發(fā)明的目的在于,提供一種簡單且具有剛性的渦旋裝置、能可靠地降低軸向負(fù)荷的渦旋式流體機(jī)械。
上述目的通過本發(fā)明的渦旋式流體機(jī)械來實現(xiàn),其具有外殼,該外殼具有驅(qū)動殼體及氣密地與驅(qū)動殼體嵌合的壓縮殼體;旋轉(zhuǎn)軸,該旋轉(zhuǎn)軸通過軸承而旋轉(zhuǎn)自如地支承在驅(qū)動殼體內(nèi);渦旋裝置,該渦旋裝置收容在壓縮殼體內(nèi),具有被旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動從而與固定渦旋件聯(lián)動進(jìn)行制冷劑吸入、壓縮及排出的一系列過程的可動渦旋件;排出室,該排出室形成在壓縮殼體內(nèi),將通過排出閥調(diào)整為規(guī)定的排出壓力后由渦旋裝置排出的制冷劑供給到制冷回路;循環(huán)路徑,該循環(huán)路徑將排出室內(nèi)的制冷劑在維持其壓力的狀態(tài)下從制冷回路導(dǎo)向驅(qū)動殼體內(nèi);導(dǎo)入通道,該導(dǎo)入通道形成在壓縮殼體內(nèi),將循環(huán)路徑內(nèi)的制冷劑導(dǎo)入可動渦旋件的背面?zhèn)?,克服作用于可動渦旋件的正面?zhèn)鹊闹评鋭┑呐懦鰤毫Α?br> 采用上述的渦旋式流體機(jī)械,在驅(qū)動殼體內(nèi),來自排出室的制冷劑不經(jīng)過膨脹和蒸發(fā)各過程,而是通過循環(huán)路徑被高壓導(dǎo)入,通過導(dǎo)入通道將來自該循環(huán)路徑的制冷劑引導(dǎo)到可動渦旋件的背面?zhèn)?。即,在可動渦旋件的正面?zhèn)茸饔弥评鋭┑呐懦鰤毫?,另一方面,在可動渦旋件的背面?zhèn)茸饔糜信c排出室內(nèi)的制冷劑壓力大致相同的壓力作為負(fù)荷。并且,來自該排出室的制冷劑被排出閥調(diào)整成規(guī)定的排出壓力,故作用于可動渦旋件的背面?zhèn)鹊闹评鋭毫ψ儎臃浅P F浣Y(jié)果,對于可動渦旋件的軸向負(fù)荷被可靠地抵消,可動渦旋件的磨損下降。
而且,由于不對可動渦旋件作變更就可使背面?zhèn)鹊膲毫εc該正面?zhèn)鹊膲毫ο鄬?,故成為簡單且具有剛性的渦旋裝置。
最好具有機(jī)械室,該機(jī)械室形成在驅(qū)動殼體內(nèi),并具有通過通電而使旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動的電動機(jī);壓力控制單元,該壓力控制單元為了獲得與作用于可動渦旋件的正面?zhèn)鹊闹评鋭┑呐懦鰤毫Φ木猓瑢难h(huán)路徑導(dǎo)入機(jī)械室、并在可動渦旋件的背面?zhèn)冗M(jìn)行作用的制冷劑的壓力進(jìn)行控制。如此,通過壓力控制單元對可動渦旋件的背面?zhèn)鹊膲毫M(jìn)行控制,可獲得這些正面?zhèn)鹊膲毫捅趁鎮(zhèn)鹊膲毫Φ木?。于是,對于可動渦旋件的軸向負(fù)荷進(jìn)一步可靠地被抵消,在渦旋裝置中獲得穩(wěn)定的壓縮過程,提高渦旋裝置的可靠性。
另外,驅(qū)動殼體具有將循環(huán)路徑的制冷劑導(dǎo)入機(jī)械室的制冷劑導(dǎo)入孔,壓力控制單元配置在循環(huán)路徑上或制冷劑導(dǎo)入孔自身上。如此,當(dāng)壓力控制單元配設(shè)在位于制冷劑導(dǎo)入孔上游側(cè)的循環(huán)路徑時,也可適用現(xiàn)有的流體機(jī)械。另一方面,當(dāng)壓力控制單元配設(shè)在制冷劑導(dǎo)入孔自身上時,只要相對于現(xiàn)有的制冷回路更換流體機(jī)械就可應(yīng)用。
此外,也可從制冷劑導(dǎo)入孔將來自制冷回路中的氣體冷卻器的制冷劑導(dǎo)向機(jī)械室,在該場合,由于在機(jī)械室被導(dǎo)入由氣體冷卻器冷卻后的制冷劑,故可避免機(jī)械室內(nèi)電動機(jī)等的熱損傷。
還有,最好具有使機(jī)械室內(nèi)的制冷劑從機(jī)械室導(dǎo)出到制冷劑回路的其它的循環(huán)路徑,機(jī)械室內(nèi)的制冷劑通過其它循環(huán)路徑被引導(dǎo)到制冷回路的低壓側(cè)回路,接著通過形成于壓縮殼體的吸入口而被導(dǎo)入渦旋裝置。即,經(jīng)由制冷回路的低壓側(cè)回路例如膨脹閥和蒸發(fā)器后的制冷劑不導(dǎo)入機(jī)械室內(nèi),而是作為吸入制冷劑直接導(dǎo)入渦旋裝置。于是,可避免像經(jīng)過了膨脹閥和蒸發(fā)器后的制冷劑經(jīng)由機(jī)械室內(nèi)后導(dǎo)入渦旋裝置場合那樣,吸入制冷劑的溫度因吸收電動機(jī)熱量而變高這樣的缺點。由此,有利于提高制冷能力。
另外,還可具有為了將機(jī)械室內(nèi)的制冷劑壓力保持成規(guī)定的壓力、對從機(jī)械室導(dǎo)出到其它循環(huán)路徑的制冷劑的壓力進(jìn)行控制的其它壓力控制單元,在該場合,其它壓力控制單元由于將制冷劑引導(dǎo)到可動渦旋件的背面?zhèn)鹊臋C(jī)械室內(nèi)的壓力保持成規(guī)定的壓力,故可動渦旋件的背面?zhèn)鹊呢?fù)荷更穩(wěn)定。
此外,驅(qū)動殼體具有將機(jī)械室內(nèi)的制冷劑導(dǎo)出到其它循環(huán)路徑的制冷劑導(dǎo)出孔,其它壓力控制單元配設(shè)在制冷劑導(dǎo)出孔自身上或其它循環(huán)路徑上。如此,當(dāng)其它壓力控制單元配設(shè)在制冷劑導(dǎo)出孔自身上時,只要相對于現(xiàn)有的制冷回路變更流體機(jī)械就可應(yīng)用。另一方面,當(dāng)其它壓力控制單元配設(shè)在位于制冷劑導(dǎo)出孔下游側(cè)的其它循環(huán)路徑上時,也可應(yīng)用現(xiàn)有的流體機(jī)械。
還有,從制冷劑導(dǎo)出孔將機(jī)械室內(nèi)的制冷劑導(dǎo)向到制冷回路中的內(nèi)部熱交換器的場合,由于機(jī)械室內(nèi)的制冷劑可通過內(nèi)部熱交換器用于熱交換,故有利于提高制冷能力。
另外,從制冷劑導(dǎo)出孔將機(jī)械室內(nèi)的制冷劑導(dǎo)向到制冷回路中的蒸發(fā)器的場合,由于機(jī)械室內(nèi)的制冷劑被導(dǎo)出到蒸發(fā)器,故由其它壓力控制單元可進(jìn)行控制的范圍擴(kuò)大,控制方面的優(yōu)點變多。
此外,制冷劑包含潤滑油,在排出室從制冷劑分離后的潤滑油也可經(jīng)由配設(shè)在壓縮殼體內(nèi)的連通道而被導(dǎo)入軸承。如此,從排出室經(jīng)過制冷劑回路后的高壓的制冷劑被導(dǎo)入驅(qū)動殼體內(nèi),驅(qū)動殼體內(nèi)與排出室內(nèi)的壓力差減小,存留在排出室的潤滑油可容易地導(dǎo)入軸承。換言之,經(jīng)過膨脹閥及蒸發(fā)器后的制冷劑如經(jīng)驅(qū)動殼體內(nèi)而導(dǎo)入渦旋裝置的場合那樣,驅(qū)動殼體內(nèi)與排出室內(nèi)的壓力差變得非常大,不需要必須極大減小潤滑油的連通道的流通截面積的措施。并且,還可防止連通道內(nèi)的潤滑油的堵塞。
還有,最好制冷劑是CO2制冷劑。即使在制冷回路使用動作壓力高的CO2制冷劑,也可確保渦旋式流體機(jī)械的足夠的耐久性。而且,若使用自然類的CO2制冷劑,還因為極大地有利于減輕環(huán)境負(fù)荷。


圖1是表示本發(fā)明第1實施例的渦旋式壓縮機(jī)的縱剖視圖。
圖2是表示圖1主要部分的放大剖視圖。
圖3是表示第2實施例的渦旋式壓縮機(jī)的縱剖視圖。
圖4是圖3的壓縮機(jī)中電動機(jī)室內(nèi)的壓力控制的流程圖。
圖5是表示第3實施例的渦旋式壓縮機(jī)的縱剖視圖。
具體實施例方式
下面,根據(jù)

本發(fā)明的實施形態(tài)。
圖1表示第1實施例的渦旋式流體機(jī)械。
該流體機(jī)械是具有外殼20的渦旋式壓縮機(jī)4,該壓縮機(jī)4裝入車輛的空調(diào)系統(tǒng)的制冷回路2內(nèi)。具體地說,該回路2中依次配置了壓縮機(jī)4、氣體冷卻器6、雙重管式的內(nèi)部熱交換器10、膨脹閥12及蒸發(fā)器14,壓縮機(jī)4從內(nèi)部熱交換器10的出口側(cè)的循環(huán)路徑16而吸入自然類制冷劑即CO2制冷劑(下面簡稱為制冷劑),將該制冷劑壓縮并向氣體冷卻器6的入口側(cè)排出。
外殼20具有驅(qū)動殼體22及壓縮殼體24,各殼體22、24分別構(gòu)成開口的杯狀,其開口端被氣密嵌合。
在驅(qū)動殼體22的開口端部分配設(shè)環(huán)狀的支承部件46,殼體22內(nèi),具體地說,部件46與殼體22的有底部分的空間形成為電動機(jī)室(機(jī)械室)26。在該電動機(jī)室26中配置帶階梯的旋轉(zhuǎn)軸30,該旋轉(zhuǎn)軸30具有小徑軸部32和大徑軸部34。小徑軸部32通過滾針軸承38而旋轉(zhuǎn)自如地支承在殼體22的有底部分上,大徑軸部34通過滾珠軸承36而旋轉(zhuǎn)自如地支承在部件46上。
通過向電動機(jī)40通電來驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸30。詳細(xì)地說,電動機(jī)室26中配設(shè)無刷電動機(jī)40,轉(zhuǎn)子42固定在旋轉(zhuǎn)軸30的外周側(cè),并隔開規(guī)定間隔在該轉(zhuǎn)子42的外周側(cè)配置定子44。當(dāng)定子44被通電時,轉(zhuǎn)子42與旋轉(zhuǎn)軸30一體旋轉(zhuǎn)。
另一方面,對于壓縮殼體24的開口端部分也配設(shè)環(huán)狀的支承部件48,該部件48的背面?zhèn)扰c所述部件46的正面?zhèn)鹊纸?。這里,殼體24內(nèi),具體地說,在部件48與殼體24的有底部分的空間收容渦旋裝置52,該裝置52具有可動渦旋件52和固定渦旋件56。
這些渦旋件54、56分別具有互相嚙合的渦旋式蓋板61、79,這些各蓋板61、79互相聯(lián)動,通過未圖示的密封件等形成壓縮室58。該壓縮室58通過可動渦旋件54的旋轉(zhuǎn)運動而從各蓋板61、79的徑向外周側(cè)向中央移動,此時其容積減少。
為實現(xiàn)上述的可動渦旋件54的旋轉(zhuǎn)運動,可動渦旋件54的基板60具有向殼體22側(cè)突出的突柱62,該突柱62通過滾針軸承64而旋轉(zhuǎn)自如地支承在偏心襯套66上。該襯套66被支承在未圖示的曲柄銷上并從大徑軸部34偏心地突出。因此,隨著旋轉(zhuǎn)軸30的旋轉(zhuǎn),渦旋件54通過襯套66而作旋轉(zhuǎn)運動。在襯套66上安裝了配重70,該配重70成為針對渦旋件54的旋轉(zhuǎn)運動的平衡塊。
另一方面,固定渦旋件56被固定在壓縮殼體24的有底部分上,其基板78將殼體24內(nèi)分割成壓縮室58側(cè)和排出室80側(cè)?;?8上在大致中央部分形成與壓縮室58相連的排出孔82,該孔82通過作為排出閥的升閥和閥柱護(hù)套84而開閉。該排出閥84安裝在基板78的排出室80側(cè),將從渦旋裝置52排出的制冷劑調(diào)整成規(guī)定的排出壓力。
另外,在壓縮殼體24的周壁上形成了與壓縮室58連通的吸入口25,吸入口25與前述的循環(huán)路徑16連接。此外,在殼體24的有底部分形成了與排出室80連通的排出口86,排出室80通過排出口86與氣體冷卻器6連接。
這里,在可動渦旋件54的背面?zhèn)?2,除了電動機(jī)室26內(nèi)的制冷劑流入以外,還流入從循環(huán)連接16吸入的制冷劑。更具體地說,如圖2所示,部件48與部件46的抵接部分形成為厚壁,并具有從該厚壁部分向內(nèi)側(cè)延伸的突出部74。該突出部74的正面?zhèn)?6與渦旋件54的背面?zhèn)?2相對,在該正面?zhèn)?6等間隔地配設(shè)3個密封圈49。
另外,在可動渦旋件54的背面?zhèn)?2與部件48的正面?zhèn)?6之間形成了緩沖用的間隙92。并且,該間隙92與吸入口25連通,構(gòu)成為來自循環(huán)路徑16的吸入制冷劑可流入間隙92的狀態(tài)。另一方面,突柱62的外周側(cè)與部件48的突出部74的內(nèi)周側(cè)之間也形成制冷劑導(dǎo)入用的間隙(導(dǎo)入通道)93,通過該間隙93,間隙92和電動機(jī)室26被連通。即,電動機(jī)室26內(nèi)的制冷劑也可通過間隙93流入所述緩沖用的間隙92。
再回到圖1,符號95表示在排出室80內(nèi)從制冷劑分離后的潤滑油。并且,在本實施例中,該潤滑油95通過配設(shè)在壓縮殼體24內(nèi)的連通道94而被導(dǎo)入軸承36。詳細(xì)地說,該連通道94槽狀地穿設(shè)于殼體24、渦旋件56的基板78、部件48和部件46。
然而,在本實施例的驅(qū)動殼體22的周壁,在其開口端附近形成了制冷劑導(dǎo)入孔27,該制冷劑導(dǎo)入孔27使連接在氣體冷卻器6的出口側(cè)的循環(huán)路徑7和電動機(jī)室26連通,來自氣體冷卻器6的制冷劑通過導(dǎo)入孔27而導(dǎo)入電動機(jī)室26。另一方面,在本實施例中,在該殼體22的周壁,在其有底部分附近形成了制冷劑導(dǎo)出孔28,該制冷劑導(dǎo)出孔28使電動機(jī)室26和向內(nèi)部熱交換器10的循環(huán)路徑(其它循環(huán)路徑)8連通。
如此,在上述壓縮機(jī)4中,隨著電動機(jī)40的通電產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)軸30的旋轉(zhuǎn),可動渦旋件54繞固定渦旋件56的軸心旋轉(zhuǎn)運動。此時,渦旋件54的自轉(zhuǎn)因多個旋轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu)50的作用而成為被阻止的狀態(tài)。其結(jié)果,渦旋件54在其旋轉(zhuǎn)姿勢維持成一定的狀態(tài)下相對于渦旋件56旋轉(zhuǎn)運動,該旋轉(zhuǎn)運動通過吸入口25將制冷劑吸入壓縮室58內(nèi),將該吸入后的制冷劑進(jìn)行壓縮,壓縮后的制冷劑在該制冷劑壓力超過排出閥的斷流壓力時使排出閥84打開而排出到排出室80內(nèi)。
排出到排出室80內(nèi)的高溫高壓氣體狀態(tài)的制冷劑經(jīng)排出口86而在氣體冷卻器6內(nèi)被冷卻,通過循環(huán)路徑7和導(dǎo)入孔27被導(dǎo)入電動機(jī)室26內(nèi)。導(dǎo)入該電動機(jī)室26內(nèi)的制冷劑的一部分通過間隙93、92到達(dá)渦旋件54的背面?zhèn)?2。另一方面,剩余的制冷劑對電動機(jī)40的定子44進(jìn)行冷卻并流向?qū)С隹?8。并且,供給于內(nèi)部熱交換器10的高壓中溫氣體狀態(tài)的制冷劑在用于與來自蒸發(fā)器14的制冷劑熱交換后供給到膨脹閥12,受到節(jié)流作用的膨脹而被噴出到蒸發(fā)器14內(nèi),蒸發(fā)器14周圍的空氣因制冷劑的氣化熱而被冷卻。接著,冷氣進(jìn)入車室內(nèi)并進(jìn)行車室內(nèi)的制冷。蒸發(fā)器14內(nèi)的制冷劑通過循環(huán)路徑16而返回到壓縮機(jī)4的吸入口25,然后由壓縮機(jī)4再次壓縮,如上述那樣進(jìn)行循環(huán)。
如上所述,采用第1實施例的壓縮機(jī)4,來自排出室80的制冷劑不是經(jīng)過膨脹閥12和蒸發(fā)器14的各過程,而是通過循環(huán)路徑7被高壓狀態(tài)地導(dǎo)入電動機(jī)室26內(nèi),來自該循環(huán)路徑7的制冷劑通過間隙93而被引導(dǎo)到可動渦旋件54的背面?zhèn)?2的間隙92。即,制冷劑的排出壓力作用于可動渦旋件54的正面?zhèn)龋硪环矫?,與排出室80內(nèi)的制冷劑壓力大致同等的壓力作為負(fù)荷而作用在可動渦旋件54的背面?zhèn)?2(在圖2中用實線箭頭所示)。并且,來自排出室80的制冷劑由于通過排出閥84被調(diào)整為規(guī)定的排出壓力,故作用于可動渦旋件54的背面?zhèn)?2的制冷劑壓力變動極其小。其結(jié)果,對于可動渦旋件54的軸向負(fù)荷F(圖2中空白箭頭所示)被可靠地抵消,可動渦旋件54的磨損下降。
而且,由于不對可動渦旋件54實施變更就使背面?zhèn)?2的壓力與該正面?zhèn)鹊膲毫ο鄬?,故成為簡單且具有剛性的渦旋裝置52。
另外,由于被氣體冷卻器6冷卻后的制冷劑被導(dǎo)入電動機(jī)室26,故可避免電動機(jī)40等的熱損傷。
此外,經(jīng)過了膨脹閥12和蒸發(fā)器14的制冷劑不導(dǎo)入電動機(jī)室26內(nèi)而是作為吸入制冷劑直接導(dǎo)入渦旋裝置52。即,可避免像經(jīng)過了膨脹閥和蒸發(fā)器的低溫制冷劑經(jīng)由電動機(jī)室內(nèi)后被導(dǎo)入渦旋裝置的場合那樣,吸入制冷劑的溫度因吸入電動機(jī)的熱量而變高這樣的缺點。由此,有利于提高制冷能力。
還有,從排出室80經(jīng)由循環(huán)路徑7后的高壓制冷劑導(dǎo)入電動機(jī)室26內(nèi),電動機(jī)室26內(nèi)和排出室80內(nèi)的壓力差變小,存留在排出室80的潤滑油95通過連通道94可容易地導(dǎo)入軸承36。換言之,經(jīng)膨脹閥和蒸發(fā)器的低壓制冷劑如經(jīng)電動機(jī)室內(nèi)被導(dǎo)入渦旋裝置的場合那樣,因電動機(jī)室內(nèi)和排出室內(nèi)的壓力差變得非常大,不需要必須將潤滑油連通道的流通截面積做得非常小的措施,還可防止該流通道內(nèi)的潤滑油的堵塞。
即使制冷劑回路2使用動作壓力高的CO2制冷劑,也可確保壓縮機(jī)4的充分的耐久性。而且,若使用自然類的CO2制冷劑,則極大地有利于減輕環(huán)境負(fù)荷。
本發(fā)明不受上述的第1實施例的限制,可進(jìn)行各種變形,參照圖3將第2實施例的壓縮機(jī)說明如下。在說明本第2實施例時,對于與第1實施例相同的構(gòu)件及部位,標(biāo)上相同的參照符號,省略說明。
在該圖的循環(huán)路徑7的途中連接向內(nèi)部熱交換器10的循環(huán)路徑9,對于循環(huán)路徑7,在該循環(huán)路徑9的連接部分和制冷劑導(dǎo)入孔27之間配設(shè)入口側(cè)控制閥(壓力控制單元)88。該控制閥88對電動機(jī)室26內(nèi)的壓力進(jìn)行控制,獲得作用于可動渦旋件54的正面?zhèn)鹊闹评鋭┑呐懦鰤毫εc在其背面?zhèn)仁艿阶饔玫闹评鋭┑膲毫Φ木狻?br> 另外,本實施例的循環(huán)路徑8與膨脹閥12和蒸發(fā)器14之間的低壓側(cè)回路連接,電動機(jī)室26的制冷劑通過制冷劑導(dǎo)出孔28導(dǎo)出到蒸發(fā)器14的上游側(cè)。并且,在該循環(huán)路徑8上,在制冷劑導(dǎo)出孔28與蒸發(fā)器14的上游側(cè)的連接部分之間配設(shè)出口側(cè)控制閥(其它壓力控制單元)90。該控制閥90也對電動機(jī)室26內(nèi)的壓力進(jìn)行控制,將電動機(jī)室26內(nèi)的制冷劑壓力保持成規(guī)定的壓力。
控制閥88、90如上所述除了配置在循環(huán)路徑7、8上外,也可配設(shè)在導(dǎo)入孔27或?qū)С隹?8自身上。
并且,在本實施例的壓縮機(jī)4中,根據(jù)在電動機(jī)室26內(nèi)被檢測出的高壓中溫氣體狀態(tài)的制冷劑壓力PM,以將控制閥88打開為條件,氣體冷卻器6內(nèi)所冷卻的制冷劑被導(dǎo)入電動機(jī)室26內(nèi)。
具體地說,如圖4所示,首先當(dāng)讀入電動機(jī)室26內(nèi)的制冷劑壓力PM時,在步驟S201,參照作用于可動渦旋件54的正面?zhèn)鹊呐懦鲋评鋭┑膲毫d來判別該壓力PM是否要快速升壓化。并且,在壓力PM比排出壓力Pd大的場合,即,當(dāng)判定為“是”時,進(jìn)入步驟S202。
在步驟S202,判別作為該壓力PM作用于渦旋件54的背面?zhèn)鹊呢?fù)荷是否充分對抗排出壓力Pd并穩(wěn)定。更詳細(xì)地說,判別壓力PM是否超過電動機(jī)室26內(nèi)的壓力的目標(biāo)值即規(guī)定值。并且,在壓力PM超過規(guī)定值的場合,即,當(dāng)判定為“是”時,進(jìn)入步驟S203,將控制閥88打開,不使來自氣體冷卻器6的制冷劑導(dǎo)入電動機(jī)室26內(nèi)。在該場合,氣體冷卻器6的下游側(cè)的制冷劑通過循環(huán)路徑9被導(dǎo)入內(nèi)部熱交換器10中。同時,使控制閥90打開,使制冷劑從電動機(jī)室26流出并成為所述規(guī)定值地獲得電動機(jī)室26內(nèi)的降壓化,省去一系列的程序。
另一方面,在步驟S202,在壓力PM未超過所述規(guī)定值的場合,進(jìn)入步驟S204,使控制閥88、90關(guān)閉。在該場合,不需要快速升壓化,利用電動機(jī)40的溫度上升。并且,壓力PM成為所述規(guī)定值地獲得電動機(jī)室26內(nèi)的升壓化,省去一系列的程序。
然而,在所述步驟S201,在壓力PM比排出壓力Pd小的場合,推定為壓力PM要快速升壓化,進(jìn)入步驟S205。
并且,在該步驟S205,判別該壓力PM作為作用于渦旋件54的背面?zhèn)鹊呢?fù)荷是否充分對抗排出壓力Pd并穩(wěn)定。具體地說,判別壓力PM是否超過電動機(jī)室26內(nèi)的壓力的目標(biāo)值即所述規(guī)定值。在壓力PM超過所述規(guī)定值的場合,即當(dāng)判定為“是”時,假設(shè)為不要快速升壓化并進(jìn)入步驟S206,壓力PM將控制閥88關(guān)閉,同時使控制閥90打開,使制冷劑從電動機(jī)室26流出并成為所述規(guī)定值地獲得電動機(jī)室26內(nèi)的降壓化,省去一系列的程序。
相反,在步驟S205,在壓力PM未超過所述規(guī)定值的場合,假設(shè)為需要快速升壓化,則進(jìn)入步驟S207,使控制閥88打開,使來自氣體冷卻器6的制冷劑導(dǎo)入電動機(jī)室26內(nèi)。同時,使控制閥90關(guān)閉防止制冷劑從電動機(jī)室26流出,從而立即成為所述規(guī)定值地獲得電動機(jī)室26內(nèi)的升壓化,省去一系列的程序。
也可通過手動,或根據(jù)來自控制器的信號來操作控制閥88、90的開閉控制,此外,也可根據(jù)來自控制器的信號使控制閥88、90聯(lián)動。
如上所述,采用第2實施例的壓縮機(jī)4,除了第1實施例外,通過入口側(cè)控制閥88對可動渦旋件54的背面?zhèn)鹊膲毫M(jìn)行控制,獲得這些正面?zhèn)鹊膲毫εc背面?zhèn)鹊膲毫Φ木狻S谑?,對可動渦旋件54的軸向負(fù)荷更進(jìn)一步可靠地被抵消,在渦旋裝置52中獲得穩(wěn)定的壓縮的過程。其結(jié)果,渦旋式蓋板61、79的磨損進(jìn)一步下降,渦旋裝置52提高了可靠性。
另外,出口側(cè)控制閥90,由于將制冷劑導(dǎo)入可動渦旋件54的背面?zhèn)鹊碾妱訖C(jī)室26內(nèi)的壓力保持在規(guī)定的壓力,故該背面?zhèn)鹊呢?fù)荷更加穩(wěn)定。
此外,當(dāng)控制閥88配設(shè)在氣體冷卻器6與導(dǎo)入孔27之間的循環(huán)路徑7上時,現(xiàn)有的壓縮機(jī)4也可應(yīng)用。即使控制閥90配設(shè)在導(dǎo)出孔28與蒸發(fā)器14之間的循環(huán)路徑8上也獲得同樣的效果。另一方面,當(dāng)控制閥88配設(shè)在導(dǎo)入孔27自身上時,只要相對于現(xiàn)有的循環(huán)路徑更換壓縮機(jī)就可應(yīng)用。這在將控制閥90配設(shè)在導(dǎo)出孔28自身上的場合是相同的。
另外,由于電動機(jī)室26內(nèi)的制冷劑導(dǎo)出到蒸發(fā)器14,故出口側(cè)控制閥90進(jìn)行的壓力控制的范圍與例如電動機(jī)室26內(nèi)的制冷劑接通到內(nèi)部熱交換器10的場合相比更寬大,控制上優(yōu)點多。
以上,雖然完成了對本發(fā)明的各實施形態(tài)的說明,但本發(fā)明不限定于上述各實施形態(tài)。
例如在上述第2實施例中,電動機(jī)室26內(nèi)的制冷劑通過循環(huán)路徑8而被導(dǎo)入到膨脹閥12與蒸發(fā)器14之間的低壓側(cè)回路,但不一定限于這種形態(tài),也可如圖5所示,循環(huán)路徑8與向內(nèi)部熱交換器10的循環(huán)路徑9連接。在該第3實施例的場合,由于電動機(jī)室26內(nèi)的制冷劑可利用內(nèi)部熱交換器10用于熱交換,故有利于提高制冷能力。在該場合,控制閥88、90除了配設(shè)在循環(huán)路徑7、8上外,也可配設(shè)在導(dǎo)入孔27或?qū)С隹?8自身上。
此外,本發(fā)明的渦旋式流體機(jī)械除了上述壓縮機(jī)4外也可用作膨脹機(jī),在該場合,渦旋裝置結(jié)構(gòu)簡單且具有剛性,獲得能可靠地降低軸向負(fù)荷的效果。
另外,在上述各實施例中,電動機(jī)40作為可動渦旋件54的驅(qū)動源,但也可將車輛的發(fā)動機(jī)作為驅(qū)動源。還有,當(dāng)如上述各實施例那樣使用動作壓力高的CO2制冷劑時,有顯著的效果,但也可使用代替氟利昂作為制冷劑,在該場合,來自冷凝器的制冷劑通過循環(huán)路徑7而導(dǎo)入到電動機(jī)室26內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種渦旋式流體機(jī)械,其特征在于,具有外殼,該外殼具有驅(qū)動殼體及氣密地與該驅(qū)動殼體嵌合的壓縮殼體;旋轉(zhuǎn)軸,該旋轉(zhuǎn)軸通過軸承而旋轉(zhuǎn)自如地支承在所述驅(qū)動殼體內(nèi);渦旋裝置,該渦旋裝置收容在所述壓縮殼體內(nèi),具有可動渦旋件,該可動渦旋件被所述旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動從而與固定渦旋件聯(lián)動進(jìn)行制冷劑吸入、壓縮及排出的一系列過程;排出室,該排出室形成在所述壓縮殼體內(nèi),將通過排出閥調(diào)整為規(guī)定的排出壓力后由所述渦旋裝置排出的制冷劑供給到制冷回路;循環(huán)路徑,該循環(huán)路徑將所述排出室內(nèi)的制冷劑在維持其壓力的狀態(tài)下從所述制冷回路導(dǎo)向所述驅(qū)動殼體內(nèi);導(dǎo)入通道,該導(dǎo)入通道形成在所述壓縮殼體內(nèi),將所述循環(huán)路徑內(nèi)的制冷劑導(dǎo)入所述可動渦旋件的背面?zhèn)龋朔饔糜谠摽蓜訙u旋件的正面?zhèn)鹊闹评鋭┑呐懦鰤毫Α?br> 2.如權(quán)利要求1所述的渦旋式流體機(jī)械,其特征在于,具有機(jī)械室和壓力控制單元,該機(jī)械室形成在所述驅(qū)動殼體內(nèi),具有通過通電使所述旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動的電動機(jī);該壓力控制單元為了獲得與作用于所述可動渦旋件的正面?zhèn)鹊乃鲋评鋭┑呐懦鰤毫Φ木猓瑢乃鲅h(huán)路徑導(dǎo)入所述機(jī)械室、并在所述可動渦旋件的背面?zhèn)茸饔玫闹评鋭┑膲毫M(jìn)行控制。
3.如權(quán)利要求2所述的渦旋式流體機(jī)械,其特征在于,所述驅(qū)動殼體具有將所述循環(huán)路徑的制冷劑導(dǎo)入所述機(jī)械室的制冷劑導(dǎo)入孔,所述壓力控制單元配設(shè)在所述循環(huán)路徑或所述制冷劑導(dǎo)入孔自身上。
4.如權(quán)利要求3所述的渦旋式流體機(jī)械,其特征在于,來自所述制冷回路中的氣體冷卻器的制冷劑從所述制冷劑導(dǎo)入孔導(dǎo)向所述機(jī)械室。
5.如權(quán)利要求2所述的渦旋式流體機(jī)械,其特征在于,具有將所述機(jī)械室內(nèi)的制冷劑從該機(jī)械室向所述制冷回路導(dǎo)出的其它循環(huán)路徑,所述機(jī)械室內(nèi)的制冷劑通過所述其它循環(huán)路徑而被引導(dǎo)到所述制冷回路的低壓側(cè)回路,接著通過形成于所述壓縮殼體的吸入口被導(dǎo)入所述渦旋裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的渦旋式流體機(jī)械,其特征在于,還具有為了將所述機(jī)械室內(nèi)的制冷劑壓力保持成規(guī)定壓力、對從所述機(jī)械室向所述其它循環(huán)路徑導(dǎo)出的制冷劑的壓力進(jìn)行控制的其它壓力控制單元。
7.如權(quán)利要求6所述的渦旋式流體機(jī)械,其特征在于,所述驅(qū)動殼體具有將所述機(jī)械室內(nèi)的制冷劑向所述其它循環(huán)路徑導(dǎo)出的制冷劑導(dǎo)出孔,所述其它壓力控制單元配設(shè)在所述制冷劑導(dǎo)出孔自身或所述其它循環(huán)路徑上。
8.如權(quán)利要求7所述的渦旋式流體機(jī)械,其特征在于,所述機(jī)械室內(nèi)的制冷劑從所述制冷劑導(dǎo)出孔向所述制冷回路中的內(nèi)部熱交換器導(dǎo)出。
9.如權(quán)利要求7所述的渦旋式流體機(jī)械,其特征在于,所述機(jī)械室內(nèi)的制冷劑從所述制冷劑導(dǎo)出孔導(dǎo)向所述制冷回路中的蒸發(fā)器。
10.如權(quán)利要求1所述的渦旋式流體機(jī)械,其特征在于,所述制冷劑包含潤滑油,在所述排出室從所述制冷劑分離后的潤滑油通過配設(shè)在所述壓縮殼體內(nèi)的連通道被導(dǎo)入所述軸承。
11.如權(quán)利要求1所述的渦旋式流體機(jī)械,其特征在于,所述制冷劑是CO2制冷劑。
全文摘要
一種渦旋式流體機(jī)械(4)具有循環(huán)路徑(7)和導(dǎo)入通道(93),排出室(80)內(nèi)的制冷劑通過排出閥(84)被調(diào)整為規(guī)定的排出壓力并從渦旋裝置(52)排出而供給到制冷回路(2),循環(huán)路徑(7)將該排出室內(nèi)的制冷劑維持其壓力地從制冷回路導(dǎo)入驅(qū)動殼體(22)內(nèi),而導(dǎo)入通道(93)形成在壓縮殼體(24)內(nèi),將循環(huán)路徑內(nèi)的制冷劑引導(dǎo)到可動渦旋件(54)的背面?zhèn)?,克服作用于可動渦旋件的正面?zhèn)鹊闹评鋭┑呐懦鰤毫Α?br> 文檔編號F04C29/04GK101052807SQ20058003758
公開日2007年10月10日 申請日期2005年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月4日
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