專利名稱：流體壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于流體壓縮機(jī)的，例如壓縮冷凍循環(huán)制冷劑氣體的流體壓縮機(jī)。
迄今為止，人們已知有往復(fù)式和旋轉(zhuǎn)式等多種形式的壓縮機(jī)。但是，在這些壓縮機(jī)中，將回轉(zhuǎn)力傳遞至壓縮機(jī)部分的曲軸等的驅(qū)動(dòng)部分和壓縮部分的結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且零件數(shù)多。另外，現(xiàn)有的壓縮機(jī)為了提高壓縮效率而必須在其輸出側(cè)設(shè)止回閥。然而由于這種止回閥二側(cè)的壓力差非常大，所以氣體容易從止回閥處泄漏。結(jié)果壓縮效率降低。為了解決這些問(wèn)題，就有必要提高零件的尺寸精度和裝配精度，這樣一來(lái)就增加了生產(chǎn)成本。
美國(guó)專利2，401，189中揭示了一種具有圓柱形旋轉(zhuǎn)體的螺旋泵，該圓柱形旋轉(zhuǎn)體具有輸入側(cè)端頭部分和輸出側(cè)端頭部分。該旋轉(zhuǎn)體設(shè)于空心軸內(nèi)且其外柱面上形成了螺旋狀的槽。同時(shí)，嵌合于該槽中的螺旋狀嵌條可以任意滑動(dòng)。這樣，隨著驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)，將封閉于旋轉(zhuǎn)體的外柱面和空心軸的內(nèi)柱面之間并介于螺旋狀嵌條的相鄰二圈之間的空間內(nèi)的流體，從空心軸的一端送到另一端。也就是說(shuō)，上述螺旋泵僅僅是將流體從一端送至另一端，并不具備壓縮流體的機(jī)構(gòu)。
此外，在上述螺旋泵中，流體的輸送量與螺旋狀槽和螺旋狀嵌條的螺距成比例。因此，槽和嵌條的螺距越大，泵所輸送的流體量也就越大。但是在這種情況下，隨著槽和嵌條的螺距的增大，旋轉(zhuǎn)體和空心軸等的尺寸也會(huì)增大，結(jié)果使泵的整體變大。
本發(fā)明鑒于上述情況，其目的在于利用比較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)提供一種流體壓縮機(jī)，該種流體壓縮機(jī)在提高其密閉性且能高效率壓縮流體的同時(shí)，使機(jī)形小而容量大。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的壓縮機(jī)包括具有輸入端和輸出側(cè)端的汽缸;圓柱形旋轉(zhuǎn)體，其一部分與汽缸的內(nèi)柱面保持接觸，該旋轉(zhuǎn)體同時(shí)還能相對(duì)于上述汽缸旋轉(zhuǎn)并且是在汽缸內(nèi)沿著汽缸軸的方向、偏心地設(shè)置的，該旋轉(zhuǎn)體的外柱面上有螺旋狀的槽，該槽的螺距從上述汽缸的輸入端到輸出端;按照一定的變化率變小，另外，上述槽具有包括始點(diǎn)、變換點(diǎn)和終點(diǎn)的擴(kuò)張部分，該擴(kuò)張部分包括第1部分和第2部分，該第1部分由上述始點(diǎn)伸延至變換點(diǎn)且其螺距以小于上述一定的變化率的變化率而變化，該第2部分從上述變換點(diǎn)伸延至終點(diǎn)且其螺距以大于上述一定的變化率的變化率而變化;螺旋狀嵌條，該嵌條嵌入上述槽內(nèi)，但它可以沿著上述汽缸的徑向自由滑動(dòng)，同時(shí)它的外周面又與上述汽缸的內(nèi)柱面緊貼著，將上述汽缸的內(nèi)柱面與旋轉(zhuǎn)體的外柱面之間的空間分為多個(gè)工作室;驅(qū)動(dòng)部件，使上述汽缸和旋轉(zhuǎn)體相對(duì)旋轉(zhuǎn)，將從上述輸入側(cè)端流入上述工作室的流體依次送至汽缸的輸出側(cè)的工作室，從汽缸的輸出側(cè)端向外部輸出。
結(jié)構(gòu)如上所述的本發(fā)明的流體壓縮機(jī)的槽的螺距從上述汽缸的輸入側(cè)端向輸出端按照一定的變化率變小。因此，通過(guò)工作室將流體從汽缸的輸入側(cè)送至輸出側(cè)，無(wú)需用止回閥等也可以高效率的壓縮流體。
另外，上述槽具有擴(kuò)張部，所以與槽的螺距依一定的變化率減小的壓縮機(jī)相比，可以增加流體的排出容積。于是無(wú)需使裝置體積增大即可實(shí)現(xiàn)大容量的壓縮機(jī)。


圖1至圖10D表示了本發(fā)明流體壓縮機(jī)的一個(gè)實(shí)施例圖1是上述壓縮機(jī)整體的剖面圖;
圖2是旋轉(zhuǎn)體的側(cè)視圖;
圖3是嵌條的側(cè)視圖;
圖4是上述壓縮機(jī)的壓縮部分的剖面圖;
圖5是圖4中沿Ⅴ-Ⅴ線的剖面圖;
圖6是為說(shuō)明螺旋槽的形狀的上述旋轉(zhuǎn)體的平面圖;
圖7是上述旋轉(zhuǎn)體的側(cè)視圖，其中一部分是剖面;
圖8表示了上述螺旋槽與工作室容積的關(guān)系;
圖9A至圖9C分別為上述螺旋槽的不同部分放大了的平面圖;
圖10A至圖10D分別為制冷劑氣體的壓縮過(guò)程;
圖11A至圖11D分別為表示上述壓縮行程中的汽缸與旋轉(zhuǎn)體的相對(duì)位置的剖面圖;
圖12表示了關(guān)于變形實(shí)施例的螺旋槽與工作室的容積之間的關(guān)系;
圖13和圖14是關(guān)于該變形實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)桿的平面圖和側(cè)面圖。
下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明。
圖1表示了一個(gè)實(shí)施例，說(shuō)明本發(fā)明適用于壓縮冷凍循環(huán)制冷劑的封閉式壓縮機(jī)。
壓縮機(jī)包括密閉外殼10、設(shè)置于該外殼內(nèi)的電動(dòng)機(jī)部分12和壓縮部分14。電動(dòng)機(jī)部分12包括固定于外殼10里面的大約為環(huán)狀的定子16和設(shè)于定子內(nèi)側(cè)的環(huán)狀轉(zhuǎn)子18。
如圖1及圖4所示，壓縮部分14有汽缸20，轉(zhuǎn)子18同軸地固定在該汽缸的外柱面上。汽缸20的兩端分別由固定于外殼10里面的軸承22a和22b支承，既可以自由旋轉(zhuǎn)同時(shí)又是密閉的。特別是，汽缸20的右端部即輸入側(cè)端部嵌入軸承22a的外柱面部分且可自由旋轉(zhuǎn)，汽缸的左端部即輸出側(cè)端部嵌入軸承22b的外柱面部分且可自由旋轉(zhuǎn)。因此，汽缸20和固定于其上的轉(zhuǎn)子18通過(guò)軸承22a和22b與定子16受到同軸支承。
在汽缸20內(nèi)的軸方向上設(shè)置了一個(gè)直徑比汽缸內(nèi)徑小的圓柱形旋轉(zhuǎn)桿24。桿24的中心軸A對(duì)汽缸20的中心軸B以偏距e偏心設(shè)置，同時(shí)其外柱面的一部分與汽缸的內(nèi)柱面保持接觸。這樣，旋轉(zhuǎn)桿24的兩端部分別由軸承22a和22b可自由旋轉(zhuǎn)地支承著。
如圖1和圖4所示，在旋轉(zhuǎn)桿24的輸入側(cè)的端部外柱面上形成配合槽26，從汽缸20的內(nèi)柱面上突出的驅(qū)動(dòng)銷28可以沿汽缸的徑向進(jìn)退自由地插入該配合槽內(nèi)。因此，當(dāng)電動(dòng)機(jī)部分12通電使汽缸20與轉(zhuǎn)子18一同轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，汽缸的回轉(zhuǎn)力通過(guò)銷28傳至旋轉(zhuǎn)桿24，結(jié)果，桿24的一部分與汽缸20的內(nèi)柱面以保持接觸的狀態(tài)在汽缸內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。
如圖1和圖2所示，在旋轉(zhuǎn)桿24的外柱面上形成在桿的二端之間伸延的螺旋狀槽30。而且，如圖2所示的那樣，除了后面將要說(shuō)到的擴(kuò)張部之外，該槽30的螺距從汽缸20的右端至左端，也就是從汽缸的輸入側(cè)向輸出側(cè)以一定的變化率漸漸地變小。槽30的圈數(shù)以4～7圈為好，本實(shí)施例中采用4圈。
在該槽30中嵌入了圖3所示的螺旋狀嵌條32。嵌條32由“彈伏龍”(商標(biāo))等彈性材料制成，利用該彈性將其擰入槽30內(nèi)。嵌條32的厚度t大致與槽30的寬度一致。因而嵌條的各部分沿著槽30的形狀而發(fā)生彈性變形并且相對(duì)于槽30可以沿著旋轉(zhuǎn)桿24的徑向自由進(jìn)退。另外，嵌條32的外柱面與汽缸20的內(nèi)柱面緊貼著汽缸的內(nèi)柱面上滑動(dòng)。
因而如圖1和圖4所示那樣，由于嵌條32把汽缸20的內(nèi)柱面和桿24的外柱面之間的空間分成了多個(gè)工作室34。各工作室34由嵌條32的相鄰的二圈限定，如圖5所示，沿著嵌條，從桿24和汽缸20的內(nèi)柱面的接觸部分伸延至下一圈嵌條的接觸部分，從而形成一個(gè)大致為初三月芽的形狀。而工作室34的容積從汽缸20的輸入側(cè)向輸出側(cè)漸漸變小。
如圖1和圖4所示那樣，在支承著汽缸20的輸入側(cè)端部的軸承22a上，沿著汽缸20的軸向貫穿地開設(shè)了一個(gè)吸入孔36。該吸入孔的一端開口在汽缸20的輸入側(cè)端部?jī)?nèi)，另一端與冷凍循環(huán)的吸入管38連接。另外，在支承著汽缸20的輸出側(cè)端部的軸承22b上形成一個(gè)沿汽缸20軸向伸展的排出孔40。排出孔40的一端開口在汽缸20的輸出側(cè)端部?jī)?nèi)，另一端開口在外殼10的內(nèi)部。排出孔40也可以開在汽缸20上。另外，在桿24的內(nèi)部形成有一個(gè)壓力導(dǎo)入通路42，從桿的左端伸展至靠近右端。通路42的左端通過(guò)在軸承22b上所形成的通路44與外殼10的內(nèi)部連通，更精確地說(shuō)是與其底部連通。通路42的右端的開口形成在旋轉(zhuǎn)桿24上的槽30的底部，外殼10的底部存放潤(rùn)滑油41。因此，外殼10內(nèi)壓力上升時(shí)，潤(rùn)滑油41通過(guò)通路44和42進(jìn)入槽30的底部與嵌條32之間的空間。
圖1中的標(biāo)號(hào)46表示與外殼10的內(nèi)部連通的排出管。
下面對(duì)螺旋狀槽30的形狀和工作室34進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
如圖6所示，螺旋槽30從旋轉(zhuǎn)桿24的右端向左端伸展，共有4圈。因此，由嵌合于槽30的嵌條32限定了三個(gè)工作室34a、34b和34c。圖6中的點(diǎn)劃線C表示旋轉(zhuǎn)桿24的外柱面與汽缸20的內(nèi)柱面的接觸位置。這樣，工作室34a至34c分別由線C1、C2、C3和C4分隔開。
如圖8所示，槽30的形狀使工作室34a至34c的容積漸漸地變小。圖8中的縱軸表示沿旋轉(zhuǎn)桿24的軸向從旋轉(zhuǎn)桿24的右端到槽30間的距離，橫軸表示沿旋轉(zhuǎn)桿外柱面推進(jìn)的槽30的相位。另外，圖8的線A和B表示槽30的螺距的變化狀態(tài)，線B相對(duì)于線A的相位錯(cuò)開360°。圖6和圖8中的斜線部分分別表示工作室34的面積，在下面的敘述中將上述斜線部分看作各工作室的容積。
如圖6和圖8所示，除第1圈外，槽30的螺距從汽缸20的輸入側(cè)向輸出側(cè)按一定的變化率減小。而槽30的第1圈形成了本發(fā)明的擴(kuò)張部50。擴(kuò)張部50有與第1圈的始點(diǎn)一致的始點(diǎn)50a，與第1圈的終點(diǎn)一致的終點(diǎn)50b，位于上述始點(diǎn)和終點(diǎn)間的變換點(diǎn)50C。從始點(diǎn)50a伸至變換點(diǎn)50C的第1部分52a的螺距以小于上述一定的變化率的變化率減小;而從變換點(diǎn)50C伸至終點(diǎn)50b的第2部分52b的螺距以大于上述一定的變化率的變化率增大。另外，圖6和圖8中，雙點(diǎn)劃線54表示從槽30的始端至終端以上述一定的變化率變化情況下的槽的第1圈。從這些圖中可以知道，由于槽30上有了擴(kuò)張部，因此與槽30的螺距從槽的始端向終端按一定的變化率減小的情況相比，可使第1工作室34a的容積擴(kuò)大了由線54和擴(kuò)張部50所包圍的面積56這一部分容積。
若將第1工作室34a的容積表示為Vi，第3工作室34c的容積表示為Vo，那么壓縮機(jī)的壓縮率就由上述容積之比Vo/Vi決定。另外，在壓縮機(jī)置于某一冷凍循環(huán)中時(shí)，要求在吸入孔36的制冷劑氣體的吸入壓力與排出孔40的制冷劑氣體的排出壓力設(shè)定在一定范圍內(nèi)。也就是說(shuō)，如以Pi表示吸入壓力，Po表示排出壓力，該壓力比Po/Pi要求對(duì)應(yīng)于制冷劑氣體的種類及冷凍循環(huán)的種類，設(shè)定為3～12。因而為了得到所希望的壓力比Po/Pi，就有必要使壓縮機(jī)的壓縮率與該壓力比一致。為此，工作室34a和34c的容積比Vo/Vi應(yīng)當(dāng)是3～12。
如圖6和圖7所示，在旋轉(zhuǎn)桿24的外柱面上形成一條導(dǎo)入槽60，該槽60沿桿的軸向從桿的輸入側(cè)端部伸至輸出側(cè)端部。該導(dǎo)入槽60比槽30深，從嵌條32的下面延伸通過(guò)。吸入汽缸20內(nèi)的制冷劑氣體通過(guò)導(dǎo)入槽60導(dǎo)入第1工作室34a。因此在旋轉(zhuǎn)桿24的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)镽時(shí)，第1工作室34a的始端由導(dǎo)入槽60的端緣60a限定。因而工作室34a的容積可以根據(jù)調(diào)整導(dǎo)入槽60的形成位置而任意設(shè)定。另外，工作室34a和34b的容積基本上是根據(jù)槽30的螺距在設(shè)計(jì)壓縮機(jī)時(shí)確定的，但如上所述那樣調(diào)整導(dǎo)入槽60的形成位置進(jìn)而調(diào)整第1工作室34a的容積，就可以對(duì)應(yīng)于冷凍循環(huán)所要求的壓力比Po/Pi，將工作室的容積比Vo/Vi設(shè)定為一定的值。
螺旋槽30的螺距從汽缸20的輸入側(cè)向輸出側(cè)變小。在此情況下，圖9B中示出的位于輸入端側(cè)的那部分槽的傾斜角，也就是螺旋升角β比圖9A中示出的位于輸出端側(cè)的那部分槽30的螺旋升角大。為此，嵌條32為要在輸入側(cè)的槽30內(nèi)沿旋轉(zhuǎn)桿24的徑向移動(dòng)，嵌條的變形量也就需要變大。變形量變大時(shí)，槽30與嵌條32間的摩擦也增大，結(jié)果會(huì)妨礙嵌條順當(dāng)?shù)匾苿?dòng)。于是在嵌條32與汽缸20間產(chǎn)生間隙而成為漏氣的原因。另外，如圖9c所示，即使槽30的升角β相同，當(dāng)槽的濃度l2比圖9B所示的槽的深度l1大的情況下，嵌條32的變形量也會(huì)進(jìn)一步加大。因此就更易于使嵌條32移動(dòng)不良。
根據(jù)本發(fā)明，槽30的形成是這樣的隨著深度的增加，槽30的升角使槽30與嵌條32之間的間隙增加。因此，即使位于汽缸20的輸入側(cè)，也可以降低嵌條32的動(dòng)作失誤。另外，槽30的升角β是汽缸20的輸入側(cè)即低壓側(cè)大，適當(dāng)?shù)剡x擇上述間隙就可以防止氣體泄漏。
下面對(duì)上述結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)的動(dòng)作加以說(shuō)明。
首先，當(dāng)電動(dòng)機(jī)部分12通電時(shí)轉(zhuǎn)子18就轉(zhuǎn)動(dòng)，與其為一體的汽缸20也轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)，旋轉(zhuǎn)桿24在其外柱面的一部分與汽缸20的內(nèi)柱面接觸的狀態(tài)下也被驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)桿24與汽缸20的這種相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由銷28和配合槽26構(gòu)成的限制手段保證。因此嵌條32也旋轉(zhuǎn)桿24成一體地旋轉(zhuǎn)。
因?yàn)榍稐l32以其外柱面與汽缸20的內(nèi)柱面保持接觸的狀態(tài)旋轉(zhuǎn)，所以嵌條32的各部分在接近旋轉(zhuǎn)桿24的外柱面和汽缸20的內(nèi)柱面的接觸部分時(shí)被壓入槽30內(nèi)，而在離開接觸部分時(shí)從槽向外移動(dòng)。另一方面，當(dāng)壓縮部分14工作時(shí)，通過(guò)吸入管38和吸入孔36將制冷劑氣體吸入汽缸20。該氣體通過(guò)導(dǎo)入槽60，首先被封閉到位于最靠近汽缸20的輸入側(cè)的第1工作室34a內(nèi)。于是，如圖10A至圖10D所示那樣，隨著旋轉(zhuǎn)桿24的旋轉(zhuǎn)，上述氣體在封閉于嵌條32相鄰二圈內(nèi)的空間狀態(tài)下依次被送至第2和第3工作室34b和34c。于是，因?yàn)楣ぷ魇?4的容積從汽缸20的輸入側(cè)向輸出側(cè)漸漸地變小，所以制冷劑氣體在被送向輸出側(cè)時(shí)漸漸地被壓縮。然后經(jīng)過(guò)壓縮的制冷劑氣體從軸承22上所形成的排出孔40排到外殼10內(nèi)，再通過(guò)排出管46返回冷凍循環(huán)。另外，在上述壓縮動(dòng)作的過(guò)程中，汽缸20和旋轉(zhuǎn)桿24的相對(duì)位置的變化如圖11A至圖11D所示。
結(jié)構(gòu)如上所述的壓縮機(jī)中，在旋轉(zhuǎn)桿24上所形成的槽30的螺距從汽缸20的輸入側(cè)向輸出側(cè)漸漸變小。也就是由嵌條32分隔出來(lái)的工作室34，向著輸出側(cè)一方而容積漸漸變小。因此，通過(guò)工作室34，在將制冷劑氣體從汽缸20的輸入側(cè)向輸出側(cè)運(yùn)送的過(guò)程中可以壓縮制冷劑氣體。另外，因?yàn)槭窃诜忾]于工作室34內(nèi)的狀態(tài)下運(yùn)送并壓縮制冷劑氣體，所以即使在壓縮機(jī)的輸出側(cè)不設(shè)排出閥也可以高效率地壓縮氣體。
排出閥的省略可以簡(jiǎn)化壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)并減少構(gòu)件的數(shù)目。另外，由于電動(dòng)機(jī)部分12的轉(zhuǎn)子18是由壓縮部分14的汽缸20支承的，所以也就沒(méi)有必要設(shè)置專用于支承轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸和軸承等部件。因此，可以進(jìn)一步地簡(jiǎn)化壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)并減少部件的數(shù)目。
汽缸20和旋轉(zhuǎn)桿24以相互向著同一方向旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)相互接觸。于是，其部件材料間的摩擦小，分別可以順當(dāng)?shù)匦D(zhuǎn)，其結(jié)果是振動(dòng)和噪音也小。
壓縮機(jī)的輸送容量是由嵌條32的最初螺距也就是位于汽缸20的輸入端一側(cè)的第1工作室34a的容積確定的。本實(shí)施例的螺旋槽30的第1圈構(gòu)成了擴(kuò)張部50，與槽30的螺距從槽的始端向終端以一定的變化率減小的情況相比，可以使第1工作室34a的容積也就是排出容積增大。為此，同旋轉(zhuǎn)桿和螺旋槽的全長(zhǎng)以及槽的圈數(shù)與之相等的其他壓縮相機(jī)相比，可以將排出容積設(shè)定得大一些。其結(jié)果是不用增大裝置的體積就可以得到大容量的壓縮機(jī)，可以提高冷凍循環(huán)的能力。
另外，壓縮機(jī)的壓縮比，也就是第1工作室34a與第2工作室34c的容積比Vo/Vi，可以對(duì)應(yīng)于壓縮機(jī)置于冷凍循環(huán)所要求的壓力比Po/Pi的范圍，設(shè)定在3～12的范圍內(nèi)，特別是可以設(shè)定成與所要求的壓力比相同的值。為此，由壓縮機(jī)壓縮排入冷凍循環(huán)中的制冷劑氣體幾乎是不發(fā)生壓力變化地被順當(dāng)?shù)嘏懦?。也就是說(shuō)，可以在不產(chǎn)生壓縮過(guò)剩和壓縮不足的情況下用適應(yīng)于冷凍循環(huán)的壓縮能力來(lái)壓縮制冷劑氣體。于是，可以利用改變旋轉(zhuǎn)桿24的導(dǎo)入槽60的形成位置，也就是改變第1工作室34a的容積在一定的范圍內(nèi)自由變更壓縮機(jī)的壓縮能力。因此在壓縮機(jī)的制造和裝配時(shí)，能夠容易地滿足冷凍循環(huán)中壓縮機(jī)的壓縮能力的設(shè)計(jì)要求(性能要求)。由此可以提供具備現(xiàn)有壓縮機(jī)所沒(méi)有的能力可變性的壓縮機(jī)。
另外，壓縮機(jī)的嵌條32有4圈，最少可形成二個(gè)工作室，實(shí)施例中形成了三個(gè)工作室。而且，因?yàn)檫@些工作室34a至34c的容積是漸漸地減小的，所以制冷劑氣體在通過(guò)這些工作室的過(guò)程中漸漸地被壓縮。于是，為了完成一個(gè)壓縮行程，旋轉(zhuǎn)桿24和汽缸20必須旋轉(zhuǎn)三圈。這樣，一般是制成三個(gè)工作室，由于延長(zhǎng)壓縮行程，以此可使相鄰工作室內(nèi)的制冷劑氣體壓力差比較小并且使作用于嵌條32上的壓力變化較小。另外，相對(duì)于旋轉(zhuǎn)桿24和汽缸20轉(zhuǎn)一圈時(shí)，電動(dòng)機(jī)部分12的負(fù)荷也可以相應(yīng)減小。
與此相反，當(dāng)嵌條32的圈數(shù)小于4小時(shí)，例如為3時(shí)，工作室最多為二個(gè)，在某些情況下只有一個(gè)。這種情況下工作室之間的壓力差變大，作用于嵌條上的壓力也發(fā)生大變化。因此，壓力會(huì)集中作用于嵌條的一部分因而使嵌條產(chǎn)生變形，這種嵌條的變形即成為制冷劑氣體泄漏的原因。更進(jìn)一步，必須以旋轉(zhuǎn)桿和汽缸一圈或二圈完成一個(gè)壓縮行程，這使電動(dòng)機(jī)部分增大負(fù)荷。為此就必須要大型的電動(dòng)機(jī)部分。
根據(jù)本實(shí)施例，上述嵌條與3圈以下的情況進(jìn)行比較，可以不產(chǎn)生大的壓力變化而順當(dāng)?shù)貕嚎s制冷制氣體，結(jié)果就可以減少泄氣的發(fā)生。同時(shí)可以降低電動(dòng)機(jī)部分12所要求的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，可以用小型電動(dòng)機(jī)高效率地進(jìn)行壓縮。更進(jìn)一步，由于作用于嵌條的壓力變化小，所以可以延長(zhǎng)嵌條的壽命。
此外，嵌條32的圈數(shù)也不限于4圈，5圈以上也可以得到與上述實(shí)施例相同的長(zhǎng)處。不過(guò)，工作室為5時(shí)可以獲得充分效果，如果所設(shè)的工作室超過(guò)該數(shù)，嵌條32與槽30之間的摩擦損失就會(huì)增大。為此，隨著電動(dòng)機(jī)部分12所要求的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的增大，就無(wú)法希望提高壓縮效率。也就是說(shuō)，嵌條的圈數(shù)若超過(guò)7時(shí)就會(huì)產(chǎn)生上述不良現(xiàn)象。因此可知，為了盡可能地使壓縮機(jī)小型化輕量化并提高壓縮效率，顯然嵌條32的圈數(shù)以4至7最為合適。
另外，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以作出種種變形。
例如象圖12所示那樣，螺旋槽30的一部分也可以制成等螺距部分62。這些等螺距部分62相對(duì)于旋轉(zhuǎn)桿24的軸形成一定的傾斜度。于是可以利用等螺距部分62，調(diào)整在工作室內(nèi)被壓縮的制冷劑氣體的壓力變化的程度。
另外，在上述實(shí)施例中，槽30的擴(kuò)張部分50設(shè)于槽的第1圈，但該擴(kuò)張部分的全長(zhǎng)也可以比第1圈的全長(zhǎng)大或小。于是利用對(duì)擴(kuò)張部分50的全長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)整就可以容易地調(diào)整壓縮機(jī)的壓縮能力。
如圖13和圖14所示，對(duì)于將制冷劑氣體導(dǎo)入第1工作室34a的導(dǎo)入槽，也可以用導(dǎo)入孔64代替。導(dǎo)入孔64沿著旋轉(zhuǎn)桿軸向形成在旋轉(zhuǎn)桿24內(nèi)，具有開口于旋轉(zhuǎn)桿的輸入側(cè)的端面的導(dǎo)入口64a和形成在旋轉(zhuǎn)桿的外柱面的導(dǎo)入口64b。于是，第1工作室34a的始端由位于旋轉(zhuǎn)桿24的旋轉(zhuǎn)方向R的上流側(cè)的導(dǎo)出孔64b端緣限定。即使在這樣的結(jié)構(gòu)中也同上述實(shí)施例相同，可以利用調(diào)整導(dǎo)出孔64b的開口位置，來(lái)調(diào)整第1工作室的容積，也就是壓縮機(jī)的排出容積。
另外，本發(fā)明的壓縮機(jī)不限于使用于冷凍循環(huán)，也可適用于其它用途。
權(quán)利要求
1.一種流體壓縮機(jī)，它由下列部分構(gòu)成封閉外殼(10)，設(shè)于該封閉外殼內(nèi)、其一端為輸入端側(cè)另一端為輸出端側(cè)的汽缸(20)，位于該汽缸內(nèi)沿著汽缸軸向，且其一部分與汽缸的內(nèi)柱面保持接觸，偏心設(shè)置，可以旋轉(zhuǎn)的圓柱形旋轉(zhuǎn)體(24)，在該旋轉(zhuǎn)體的外柱面上，且其螺距從汽缸的輸入端側(cè)向輸出端側(cè)按一定的變化率漸漸變小的螺旋狀槽(30)，具有與汽缸的內(nèi)柱面緊貼的外表面、嵌入螺旋狀槽內(nèi)且可以向著大致為旋轉(zhuǎn)體的徑向移動(dòng)、將汽缸的內(nèi)柱面與旋軸體的外柱面之間的空間分隔成多個(gè)工作室的螺旋狀嵌條(32)，以及使汽缸與旋轉(zhuǎn)體相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部分(12)，其特征在于所述螺旋狀槽具有包括始點(diǎn)、變換點(diǎn)和終點(diǎn)的擴(kuò)張部(50)，該擴(kuò)張部包括由始點(diǎn)伸向變換點(diǎn)、其螺距以小于上述一定的變化率的變化率進(jìn)行變化的第一部分(52a)和由變換點(diǎn)伸向終點(diǎn)的、其螺距以大于上述一定的變化率的變化率進(jìn)行變化的第二部分(52b)。
2.按照權(quán)利要求1的壓縮機(jī)，其特征在于上述螺旋狀槽具有包含與上述汽缸的輸入側(cè)端相鄰的第1圈內(nèi)的多個(gè)圈，上述擴(kuò)張部的始點(diǎn)與上述第1圈的始端一致。
3.按照權(quán)利要求2的壓縮機(jī)，其特征在于上述擴(kuò)張部的終點(diǎn)與上述第1圈的終端一致。
4.按照權(quán)利要求1的壓縮機(jī)，其特征在于上述螺旋狀槽至少有4圈，至少限定了二個(gè)工作室。
5.按照權(quán)利要求4的壓縮機(jī)，其特征在于上述螺旋狀槽的圈數(shù)在4～7的范圍內(nèi)。
6.按照權(quán)利要求1的壓縮機(jī)，其特征在于上述螺旋狀槽具有螺距一定的等螺距部分，上述等螺距部分比上述擴(kuò)張部分更靠近于上述汽缸的輸出端側(cè)。
7.按照權(quán)利要求1的壓縮機(jī)，其特征在于上述工作室包括位于上述汽缸的輸入端側(cè)的第1工作室和位于汽缸的輸出端側(cè)的最終工作室，第1工作室的容積為最終工作室容積的3～12倍。
8.按照權(quán)利要求7的壓縮機(jī)，其特征在于上述旋轉(zhuǎn)體具有在其外柱面上形成、將從上述汽缸的輸入端導(dǎo)入的流體導(dǎo)入上述第1工作室的導(dǎo)入槽，該導(dǎo)入槽的一端開口于上述旋轉(zhuǎn)桿的汽缸輸入端側(cè)的端面，另有一端緣沿著上述旋轉(zhuǎn)桿的軸伸延、并限定上述第1工作室的輸入端側(cè)邊界。
9.按照權(quán)利要求7的壓縮機(jī)，其特征在于上述旋轉(zhuǎn)體具有將由上述汽缸的輸入端導(dǎo)入的流體導(dǎo)入上述第1工作室的導(dǎo)入孔，該導(dǎo)入孔具有開口于上述旋轉(zhuǎn)桿的汽缸輸入端側(cè)的端面的導(dǎo)入口和開口于上述旋轉(zhuǎn)桿的外柱面的、限定上述第1工作室的輸入端側(cè)邊界的導(dǎo)出口。
10.按照權(quán)利要求1的壓縮機(jī)，其特征在于上述嵌條嵌入上述螺旋狀槽中并留有一定間隙，上述間隙隨著上述槽的螺距的減小而減小。
全文摘要
一種流體壓縮機(jī)，其旋轉(zhuǎn)體(24)可旋轉(zhuǎn)偏心地設(shè)于汽缸(20)的內(nèi)部，該旋轉(zhuǎn)體的外柱面上有其螺距按一定的變化率變小的螺旋狀槽(30)，螺旋狀的嵌條(32)沿汽缸的徑向可自由滑動(dòng)地嵌入該螺旋槽內(nèi)，把汽缸內(nèi)部分隔成數(shù)個(gè)工作室(34)因而可以壓縮流體。上述槽具有包含始點(diǎn)(50a)、變換點(diǎn)(50c)和終點(diǎn)(50b)的擴(kuò)張部(50)，該擴(kuò)張部由螺距變化率不同的第一部分和第二部分組成。
文檔編號(hào)F04C18/34GK1044701SQ9010043
公開日1990年8月15日 申請(qǐng)日期1990年1月26日 優(yōu)先權(quán)日1989年1月30日
發(fā)明者藤原尚義, 本間久憲, 曾根良訓(xùn) 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝