專(zhuān)利名稱(chēng)：渦輪式壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及作為諸如構(gòu)成空調(diào)機(jī)內(nèi)冷卻循環(huán)系統(tǒng)的壓縮機(jī)使用的渦輪式壓縮機(jī)。
諸如在形成空調(diào)機(jī)的冷卻循環(huán)系統(tǒng)的壓縮機(jī)中，與普通的轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)比較，目前傾向于使用運(yùn)動(dòng)噪聲極低、壓縮性能良好且由于不需要吸氣、排氣閥等部件使部件數(shù)減少的渦輪式壓縮機(jī)。
該種壓縮機(jī)工作原理是使固定渦輪的旋渦狀葉板和旋轉(zhuǎn)渦輪的旋渦狀葉板相嚙合、在上述各葉板與各渦輪鏡板之間形成壓縮空間、使旋轉(zhuǎn)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)即可得冷卻介質(zhì)吸入壓縮空間、壓縮后再排出。
但是，上述渦輪式壓縮機(jī)壓縮空間的密封是由固定、旋轉(zhuǎn)渦輪各自葉板端而分別與其相對(duì)的端板滑動(dòng)配合形成的。
這樣，如果將旋轉(zhuǎn)渦輪用力壓向固定渦輪的話，雖然能保持密封，但阻礙了旋轉(zhuǎn)渦輪的靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。
此外，壓縮空間通常并不一定處于正常壓力狀態(tài)。例如，當(dāng)吸入液態(tài)冷卻介質(zhì)并壓縮時(shí)出現(xiàn)液力容器運(yùn)行狀況，這時(shí)，壓縮空間處于異常壓力狀態(tài)。這種狀態(tài)長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)的話，將會(huì)在各渦輪葉板上產(chǎn)生大的應(yīng)力，隨之有破裂的危險(xiǎn)。
所以，這里提出了將上述固定渦輪以適當(dāng)壓力壓向旋轉(zhuǎn)渦輪以形成壓縮空間密封的方式，試圖解決上述諸問(wèn)題。
例如，USP3,874,827(ADL專(zhuān)利)中，是使彈簧壓力與壓縮后的高壓氣體排出壓力一起將固定渦輪壓向旋轉(zhuǎn)渦輪一側(cè)。
此外，特開(kāi)昭58-22901號(hào)公報(bào)(豐田自動(dòng)織機(jī))以及特開(kāi)平7-72541號(hào)公報(bào)(克普蘭德コ-プランド)中，提出了由將壓縮過(guò)的高壓氣體的排出壓力和壓縮過(guò)程中的中間壓力相合并的壓力，使固定渦輪壓向旋轉(zhuǎn)渦輪一側(cè)的方案。
然而先前的USP的發(fā)明中，有下述問(wèn)題在停止運(yùn)行后，彈簧仍以運(yùn)行時(shí)必需的彈簧力將固定渦輪壓向旋轉(zhuǎn)渦輪一側(cè)。這樣，起動(dòng)時(shí)就有很大的力矩，且必須配備驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的大容量電機(jī)，結(jié)果也就不可避免地使結(jié)構(gòu)大型化、零部件費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用增大。
如果使用彈力小的彈簧則可減小起動(dòng)力矩，但是由于運(yùn)行條件的變化使排氣壓亦產(chǎn)生變動(dòng)，則在排氣壓力很高時(shí)，推壓力也會(huì)過(guò)大。
為了避免上述問(wèn)題，也可將排氣孔徑減小，當(dāng)排氣壓力很高的條件下運(yùn)行時(shí)，可以得到較合適的推壓力，但是當(dāng)排氣壓力很低的條件下運(yùn)行時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)推壓力不足、固定渦輪與旋轉(zhuǎn)渦輪易于分離而破壞了密封性，結(jié)果引起氣體泄漏、壓縮性能降低等問(wèn)題。
此外，如果象特開(kāi)昭58-222901號(hào)公報(bào)或特開(kāi)平7-72541號(hào)公報(bào)中提出的技術(shù)方案，利用排氣壓力和中間壓力使固定渦輪壓向旋轉(zhuǎn)渦輪一側(cè)，則會(huì)由于壓縮機(jī)運(yùn)行條件的不同而發(fā)生旋轉(zhuǎn)渦輪上作用的軸向力以及固定渦輪與旋轉(zhuǎn)渦輪之間的接觸力過(guò)大的問(wèn)題。
本發(fā)明以解決上述諸問(wèn)題為著眼點(diǎn)，其目的是提供一種渦輪式壓縮機(jī)，其起動(dòng)時(shí)不需要大的力矩，在所有的運(yùn)行條件下能得到合適的推壓力、在高可靠性的基礎(chǔ)上，還可提高壓縮性能。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種渦輪式壓縮機(jī)，其中，使固定渦輪7的旋渦狀葉板7b與旋轉(zhuǎn)渦輪6的旋渦狀葉板6b相嚙合、在各葉板7、6b與各鏡板7a、6a之間形成有壓縮空間S、使旋轉(zhuǎn)渦輪6旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，壓縮氣體被吸入上述壓縮空間S，將該氣體壓縮并排出，其特征在于具有用彈力將固定渦輪7壓向旋轉(zhuǎn)渦輪6而形成兩渦輪之間密封的彈性部件15；由壓縮運(yùn)行中同步產(chǎn)生的壓縮氣體推動(dòng)做軸向移動(dòng)而使彈性部件15產(chǎn)生彈力的移動(dòng)部件16；和所述彈性部件15以一定彈力推壓固定渦輪7，當(dāng)所述彈性部件15的彈力達(dá)到所定值時(shí)阻擋移動(dòng)部件16移動(dòng)的止動(dòng)部件17。
所述的渦輪式壓縮機(jī)，其特征在于與壓縮運(yùn)行同步產(chǎn)生且使上述移動(dòng)部件移動(dòng)的推壓力是被壓縮的高壓氣體的排氣壓力。
所述的渦輪式壓縮機(jī)，其特征在于與壓縮運(yùn)行同步發(fā)生且使上述移動(dòng)部件移動(dòng)的推壓力是由取出壓縮過(guò)程中氣體的中間壓力氣體產(chǎn)生。
所述的渦輪式壓縮機(jī)，其特征在于上述彈性部件在壓縮運(yùn)行停止時(shí)，將固定渦輪推壓向旋轉(zhuǎn)渦輪。
所述的渦輪式壓縮機(jī)，其特征在于具有多個(gè)上述彈性部件，其相對(duì)中心軸按一定間隔設(shè)置。
一種渦輪式壓縮機(jī)，其具有壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)部4，其中，使固定渦輪7的旋渦狀葉板7b與旋轉(zhuǎn)渦輪6的旋渦狀葉板6b相嚙合在各葉板7b，6b與各鏡板7a，6a之間形成有壓縮空間S，使旋轉(zhuǎn)渦輪6旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，將被壓縮氣體吸入上述壓縮空間S、將該壓縮氣體壓縮并排出、其特征在于具有內(nèi)裝上述壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)部4的殼體1；將該殼體1分隔為上述壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)部一側(cè)和除此之外部分的排氣室23-側(cè)的分離體19；設(shè)在由上述分離體19分隔出的排氣室23一側(cè)，且形成有可暫時(shí)接收由上述壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)部4壓縮排出的高壓氣體的排氣壓力室18a的內(nèi)側(cè)缸筒18；設(shè)在內(nèi)側(cè)缸筒18外周部，與內(nèi)側(cè)缸筒18有一定間隔設(shè)置的外側(cè)缸筒21；架設(shè)在上述內(nèi)側(cè)缸筒18至外側(cè)缸筒21之間并由與壓縮運(yùn)行同步產(chǎn)生的推壓力作軸向移動(dòng)的移動(dòng)部件16；
設(shè)置在上述外側(cè)缸筒21上且可限定上述移動(dòng)部件16移動(dòng)量的止動(dòng)部件17；設(shè)置在上述分離體19和上述移動(dòng)部件16之間，受移動(dòng)部件16的移動(dòng)力，將上述固定渦輪7彈性壓向旋轉(zhuǎn)渦輪6一側(cè)的彈性部件15。
所述的渦輪式壓縮機(jī)，其特征在于上述分離體可以是上述固定渦輪及與該固定渦輪按一定間隔設(shè)置的背壓板中任一方。
所述的渦輪式壓縮機(jī)，其特征在于上述背壓板具有能使上述移動(dòng)部件從與固定渦輪相反一側(cè)的相對(duì)面插入的上述外側(cè)缸筒，而且設(shè)有排氣壓力止回閥部。
所述的渦輪式壓縮機(jī)，其特征在于上述移動(dòng)部件由若干張板狀環(huán)構(gòu)件和夾在該板板環(huán)構(gòu)件之間與內(nèi)側(cè)缸筒和外側(cè)缸筒的周面滑接且在兩側(cè)保持有壓力差的密封件組成。
所述發(fā)明的渦輪式壓縮機(jī)具有如下特征在這種使固定渦輪的旋渦狀葉板與旋轉(zhuǎn)渦輪的旋渦狀葉板相嚙合、在各葉板和各鏡板之間形成有壓縮空間、使旋轉(zhuǎn)渦輪旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、壓縮氣體被吸入上述壓縮空間，并將氣體壓縮再排出的渦輪式壓縮機(jī)中，具有將固定渦輪彈性壓向旋轉(zhuǎn)渦輪而形成兩渦輪之間密封的彈性部件、由壓縮運(yùn)行中同步產(chǎn)生的壓縮氣體推動(dòng)作軸向移動(dòng)而使彈性部件產(chǎn)生彈力的移動(dòng)部件和彈性部件的彈力推壓固定渦輪的同時(shí)其彈力達(dá)到所定值后阻擋移動(dòng)部件繼續(xù)移動(dòng)的止動(dòng)部件。
所述的發(fā)明，具有如下特下與上述壓縮運(yùn)行同步發(fā)生且使上述移動(dòng)部件移動(dòng)的推壓力由壓縮后的高壓氣體排氣壓力產(chǎn)生。
所述的發(fā)明，具有如下特征與上述壓縮運(yùn)行同步發(fā)生的對(duì)移動(dòng)部件的推壓力由壓縮過(guò)程中具有中間壓力的氣體產(chǎn)生。
所述的發(fā)明，具有如下特征上述彈性部件在壓縮運(yùn)行停止時(shí)也對(duì)固定渦輪有推壓力使之壓向旋轉(zhuǎn)渦輪。
所述的發(fā)明，具有如下特征上述彈性部件在相對(duì)于中心的圓周上按所定間隔設(shè)置有若干個(gè)。
所述的本發(fā)明的渦輪式壓縮具有如下特征在這種使固定渦輪的旋渦狀葉板與旋轉(zhuǎn)渦輪的旋渦狀葉板相嚙合、具有在各葉板與各端板之間形成壓縮空間并將吸入其內(nèi)的壓縮氣體壓縮后再排出的壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)部的渦輪式壓縮機(jī)中，具有內(nèi)裝上述壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)部的殼體、將該殼體分隔為上述壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)部一側(cè)和除此之外各部分組成的排氣室一側(cè)的分離體、其內(nèi)形成有設(shè)在上述分離分隔出的排氣室一側(cè)且可暫時(shí)接收由上述壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)壓縮后排出的高壓氣體的排氣壓力室的內(nèi)側(cè)缸筒、內(nèi)側(cè)表面與該內(nèi)側(cè)缸筒外周部按所定間隔設(shè)置的外側(cè)缸筒、架設(shè)在上述內(nèi)側(cè)缸筒至外側(cè)缸筒之間并由與壓縮運(yùn)行同步產(chǎn)生的推壓力作軸向移動(dòng)的移動(dòng)部件、設(shè)置在上述分離體和上述移動(dòng)部件之間且由于移動(dòng)部件的移動(dòng)產(chǎn)生彈力推壓上述固定渦輪彈性壓緊向旋轉(zhuǎn)渦輪的彈性部件。
所述的發(fā)明，具有如下特征上述分離體可以是上述固定渦輪或與該固定渦輪按一定間隔設(shè)置的背壓板中任一方。
所述的發(fā)明，具有如下特征上述背壓板上不僅具有能使移動(dòng)部件從固定渦輪的相反一側(cè)插入的上述外側(cè)缸筒，同時(shí)設(shè)有排氣壓力止回推閥結(jié)構(gòu)。
所述的發(fā)明，具有如下特征上述移動(dòng)部件由若干張板狀環(huán)構(gòu)件和夾在該板狀環(huán)構(gòu)件之間、與內(nèi)側(cè)缸筒處外側(cè)缸筒的外、內(nèi)周面滑動(dòng)且在兩側(cè)保持有壓力差的密封件組成。
根據(jù)上述解決課題的方法，起動(dòng)時(shí)不需要大的力矩，而且在所有運(yùn)行條件下都可以使固定渦輪以適當(dāng)?shù)耐茐毫合蛐D(zhuǎn)渦輪。
發(fā)明的積極效果根據(jù)上述的發(fā)明，由于具有用彈力將固定渦輪壓向旋轉(zhuǎn)渦輪而形成兩渦輪之間密封的彈性部件，由壓縮運(yùn)行中同步產(chǎn)生的壓縮氣體壓力推動(dòng)做軸向移動(dòng)而使彈性部件產(chǎn)生彈力的移動(dòng)部件和彈性部件的彈力推壓固定渦輪的，同時(shí)其彈力達(dá)到所定值時(shí)，阻擋移動(dòng)部件移動(dòng)的止動(dòng)部件，所以起動(dòng)時(shí)不需要大的力矩，不論什么運(yùn)行條件下都能夠得到合適的推壓力，這樣不僅可提高可靠性，而且也提高了壓縮性能。
根據(jù)所述的發(fā)明，由于與壓縮運(yùn)行同步發(fā)生且使移動(dòng)部件移動(dòng)的推壓力由壓縮后的高壓氣體排氣壓力產(chǎn)生，所以結(jié)構(gòu)得以簡(jiǎn)化，且密封部位可達(dá)到最小。
根據(jù)所述的發(fā)明，由于與壓縮運(yùn)行同步發(fā)生的對(duì)移動(dòng)部件的推壓力由壓縮過(guò)程中具有中間壓力的氣體產(chǎn)生，所以起動(dòng)時(shí)對(duì)固定渦輪的推壓力可迅速上升，固定渦輪可迅速達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。
根據(jù)所述的發(fā)明，由于彈性部件在壓縮運(yùn)行停止時(shí)也對(duì)固定渦輪有推壓力使之壓向旋轉(zhuǎn)渦輪，所以能抑制固定渦輪和旋轉(zhuǎn)渦輪之間的松動(dòng)撞擊，也減小了噪聲。
根據(jù)上述的發(fā)明，由于上述彈性部件在相對(duì)于中心的圓周上按所定間隔設(shè)置有若干個(gè)，所以能抑制運(yùn)行過(guò)程中固定渦輪的松動(dòng)撞擊，提高了性能。
根據(jù)所述的發(fā)明，由于殼體內(nèi)具有將壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)部與其它部件形成的排氣室分隔開(kāi)的分離體、設(shè)在排氣室一側(cè)并形成排氣壓力室的內(nèi)側(cè)缸筒、設(shè)置在與內(nèi)側(cè)缸筒成一定間隔的外側(cè)缸筒與該內(nèi)側(cè)缸筒之間的空間部位且由與壓縮運(yùn)行同步產(chǎn)生的軸向推壓力移動(dòng)的移動(dòng)部件、設(shè)置在外側(cè)缸筒處且可限定移動(dòng)部件移動(dòng)量的運(yùn)動(dòng)部件和由移動(dòng)部件移動(dòng)推壓而產(chǎn)生的彈力將固定渦輪彈性壓向旋轉(zhuǎn)渦輪一側(cè)的彈性部件，所以密封部分得以最小化且使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、起動(dòng)時(shí)不需要大的起動(dòng)力矩，并能在任何運(yùn)行條件下形成合適的推壓力，這樣不但提高了可靠性，而且得以提高壓縮性能。
根據(jù)所述的發(fā)明，分離體可以是上述固定渦輪或與該固定渦輪按一定間隔設(shè)置的背壓板中任一方，所以簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)。
根據(jù)所述的發(fā)明，背壓板上不僅具有能使移動(dòng)部件從固定渦輪的相反一側(cè)插入的上述外側(cè)缸筒、同時(shí)設(shè)有排氣壓力止回閥結(jié)構(gòu)，所以不會(huì)發(fā)生彈性體與移動(dòng)體的密封件裝錯(cuò)的問(wèn)題，這樣，不僅能正確、簡(jiǎn)單地裝配，同時(shí)也改善了裝配工藝性。
根據(jù)所述的發(fā)明，因?yàn)橐苿?dòng)部件由若干張板狀環(huán)構(gòu)件和夾在該板狀環(huán)構(gòu)件之間并與內(nèi)側(cè)缸筒和外側(cè)缸筒的外、內(nèi)周面滑動(dòng)配合且在兩側(cè)保持有壓力差的密封件組成，所以能可靠，簡(jiǎn)單地保持密封。
以下參照附圖，詳細(xì)說(shuō)明
具體實(shí)施例方式

圖1是本發(fā)明實(shí)施形式的渦輪式壓縮機(jī)局部縱剖面示意圖。
圖2是本發(fā)明另一實(shí)施形式的渦輪式壓縮機(jī)局部縱剖面示意圖。
圖3是本發(fā)明第3實(shí)施形式的渦輪式壓縮機(jī)局部縱剖面示意圖。
圖4是圖3所示渦輪式壓縮機(jī)中使用的移動(dòng)部件縱剖面示意圖。
圖5是本發(fā)明第4實(shí)施形式的渦輪壓縮機(jī)局部縱剖面和冷卻循環(huán)回路示意圖。
圖6是本發(fā)明與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)在不同運(yùn)行條件下軸向推壓力和接觸力變化特性比較示意圖。
圖1表示了諸如冷凍裝置中使用的渦輪式壓縮機(jī)的局部機(jī)構(gòu)。
圖中1是密閉的殼體，該密閉殼體1內(nèi)設(shè)置有支架2，其上支承著可自由回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)軸3。
上述回轉(zhuǎn)軸3的上部與后面將要所述的壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)部件4，下部設(shè)置有圖中未示的電機(jī)部件?；剞D(zhuǎn)軸3的下端部支承在由電機(jī)部件從下方突出且安裝在上述密閉殼體1上的輔助軸承中(圖中未示)，可自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
上述壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)部件4由下述部件組成，即包括由支推軸承5支承在上述支架2內(nèi)且可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)渦輪6、與該旋轉(zhuǎn)渦輪6嚙合的固定渦輪7和將該固定渦輪7始終壓向旋轉(zhuǎn)渦輪6的推壓部件8。
上述旋轉(zhuǎn)渦輪6由具有與上述回轉(zhuǎn)軸3上端偏心部3a相配合的輪殼6c的端板6a和由該端板6a上部突出且與端板成整體的旋渦狀葉板6b組成。
上述固定渦輪7由端板7a、由該端板下部突出且與端板7a成整體的旋渦狀葉板7b組成，該葉板7b與上述葉板6b相互嚙合。
上述旋轉(zhuǎn)渦輪6，固定渦輪7的端板6a、7a與葉板6b、7b之間形成壓縮空間S，作為壓縮氣體的制冷氣體由周端側(cè)進(jìn)入向中心部移動(dòng)的過(guò)程中，其容積逐漸變小，起到被壓縮作用。
在上述固定渦輪的端板6a上設(shè)置了連通上述壓縮空間S中心部的排氣腔9。
上述固定渦輪7被支撐成可沿軸向在很小的一定距離內(nèi)移動(dòng)。在該固定渦輪7的端板7a外周部處形成法蘭狀，其上下面貫通設(shè)有多外銷(xiāo)孔10。在上述支架上設(shè)置了螺孔11，以各自與銷(xiāo)孔10連通。
在固定渦輪的端板7a的銷(xiāo)孔10內(nèi)分別從上緩插入套管12，其下端支承在支架2上部，其中端部由固定渦輪的端板7上面略突出一段長(zhǎng)度。
該套管12的內(nèi)部插入有定位用螺栓13，該螺栓13的下端旋入上述支架2的螺孔內(nèi)。該定位用螺栓3的頭部與套管12上端部之間裝有墊片14。
由于在上述結(jié)構(gòu)中，套管12通過(guò)墊片14固定在定位用螺栓13和支架2之間，而固定渦輪7的銷(xiāo)孔10緩插入套管12，所以該固定渦輪7可沿套管12的軸向自由移動(dòng)。
但是，上述移動(dòng)的范圍，只有固定渦輪的端板7a上部與上述墊片14之間很小的距離范圍，該范圍被定位用螺栓13所確定。即，固定渦輪端板7a上部與墊片14下部之間的距離成了確定固定渦輪7移動(dòng)量而設(shè)的間隙。
上述固定渦輪的推壓部件8具有將固定渦輪7彈性壓向旋轉(zhuǎn)渦輪6并使之相互密封的彈性部件螺旋彈簧15、由壓縮運(yùn)行過(guò)程中同步發(fā)生的力進(jìn)行移動(dòng)且使上述螺旋彈簧15產(chǎn)生彈性力的移動(dòng)環(huán)16和運(yùn)動(dòng)部件17。該運(yùn)動(dòng)部件17用于當(dāng)螺旋彈簧15的彈力達(dá)到一定值后阻止移動(dòng)環(huán)16的移動(dòng)，使螺旋彈簧15以所定的彈力推壓固定渦輪。
在固定渦輪端板7a中央部位處設(shè)置的上述排氣腔9周?chē)亩税迳喜恳粋?cè)形成有向上突出的內(nèi)側(cè)缸筒18。該內(nèi)側(cè)缸筒18的上部是呈開(kāi)口狀的圓筒，該圓筒與上述排氣腔9連通，其內(nèi)形成有高壓氣體暫時(shí)停留的排氣壓力室18a。
在上述內(nèi)側(cè)缸筒18的外周面上形成有與上述移動(dòng)環(huán)16保持氣密的結(jié)構(gòu)，且相互滑動(dòng)配合。該移動(dòng)環(huán)16的上部一側(cè)與下部相比較向外突出，與內(nèi)側(cè)缸筒18的配合處斷面呈圓環(huán)狀，其余大部分為直徑很大的法蘭狀結(jié)構(gòu)。
該移動(dòng)環(huán)16與固定渦輪端板7a之間配置有上述螺旋彈簧15。該螺旋彈簧15的內(nèi)徑比上述移動(dòng)環(huán)16上與內(nèi)側(cè)缸筒18配合的外徑略大，其一端與移動(dòng)環(huán)16的法蘭狀結(jié)構(gòu)下側(cè)接觸并對(duì)其起彈性支撐作用。
密閉殼體1內(nèi)壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)4的上部空間由作為分離體的背壓板19、裝在該背壓板19上的排氣壓力反向止動(dòng)閥20分隔為上下兩部分。
該背壓板19沿中心軸上側(cè)部位形成有與上述移動(dòng)環(huán)16的法蘭狀結(jié)構(gòu)外周滑動(dòng)配合并相互保持有氣密性的法蘭結(jié)合部21。
該法蘭結(jié)合部21下側(cè)與上述止動(dòng)部17相連接，該止動(dòng)部17內(nèi)側(cè)向內(nèi)伸出但沒(méi)有接觸到上述螺旋彈簧15。當(dāng)移動(dòng)環(huán)16向下移動(dòng)并超出所定范圍時(shí)，上述止動(dòng)部17可擋住移動(dòng)環(huán)16的法定部，這樣就限制了其下降高度。
上述排氣壓力止回閥部件20與上述內(nèi)側(cè)環(huán)18的上端緣處存在有間隔，且使設(shè)置在背壓板19上的法蘭結(jié)合部21上端開(kāi)口部封閉成一體。
在其中央部位設(shè)置了具有止回閥的閥座22，并與上述排氣腔9連通。也就是說(shuō)，上述排氣腔9通過(guò)具有止回閥的閥座22，與背壓板19上側(cè)的空間連通。
這樣，由上述排氣壓力止回閥部件20和背壓板19將密閉的殼體1內(nèi)部分隔為上下兩部分，其上側(cè)空間成了排出的高壓氣體暫時(shí)停留的排氣室23。
在密閉的殼體1上部側(cè)面處連接有排氣管24，該排氣管24將排氣腔23和冷凍裝置的冷凝器(圖中未示)連接起來(lái)。在密閉的殼體1下部側(cè)面處連接有圖中未示的吸氣管，該吸氣管將由背壓板19和排氣壓力止回閥部件20分隔開(kāi)的密閉殼體1的下部空間與冷凍裝置的蒸發(fā)器連接起來(lái)(圖中未示)。
在上述結(jié)構(gòu)的渦輪式壓縮機(jī)中，當(dāng)電機(jī)通電并驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)部件4時(shí)，低壓制冷氣體由吸氣管進(jìn)入密閉的殼體1內(nèi)并充滿背壓板19下側(cè)的空間。
制冷氣體進(jìn)入旋轉(zhuǎn)渦輪6和固定渦輪7之間形成的壓縮空間S外周一側(cè)后，隨著旋轉(zhuǎn)渦輪6的轉(zhuǎn)動(dòng)逐漸被移送至壓縮空間S內(nèi)周一側(cè)的中心部位，且由于容積變小而被壓縮。
當(dāng)上升所定壓力時(shí)，被壓縮的高壓氣體由排氣腔9排出且暫時(shí)聚集在排氣壓力室18a中，然后經(jīng)過(guò)排氣壓力反向止推閥20的閥座22進(jìn)入排氣室23。當(dāng)該排氣室23被充滿后便由排氣管24排到外部的冷凝器中。
如上所述，壓縮過(guò)程開(kāi)始后，由排氣腔9排出的高壓氣體充滿排氣壓力室18a后，一部分高壓氣體就會(huì)充滿內(nèi)側(cè)環(huán)18和外側(cè)缸筒21之間的空間，這時(shí)，高壓氣體就給可自由移動(dòng)的移動(dòng)環(huán)16加上背壓。
被加上背壓的上述移動(dòng)環(huán)16克服了螺旋彈簧16的彈力向下移動(dòng)，下降所定距離后被止動(dòng)部件17止動(dòng)，從而停止下降。
另一方面，由于移動(dòng)環(huán)16的下降，螺旋彈簧15被壓縮變形，當(dāng)移動(dòng)環(huán)16被止動(dòng)部件17止動(dòng)并處于限定的狀態(tài)后，螺旋彈簧15亦以所定的彈簧力作用在固定渦輪7上。
由于螺旋彈簧15的彈力使固定渦輪7壓緊在旋轉(zhuǎn)渦輪6上，確保壓縮過(guò)程中壓縮空間S處于良好的密封狀態(tài)，從而提高了壓縮運(yùn)行的效率。
在上述結(jié)構(gòu)中，移動(dòng)環(huán)16由壓縮運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的排氣壓力推壓移動(dòng)，從而使螺旋彈簧15產(chǎn)生彈力，所以起動(dòng)時(shí)所需力矩很小。
在壓縮運(yùn)行中，如果發(fā)生因某種原因使壓縮空間壓力異常上升時(shí)，由于這種異常高壓的影響使固定渦輪在與定位螺栓14接觸的范圍內(nèi)向上浮動(dòng)，這樣解除了壓縮空間S的密封狀態(tài)，形成了一定的間隙。
從上述間隙處異常高壓的氣體可向壓縮空間S外部排泄，這樣就不會(huì)使構(gòu)成固定、旋轉(zhuǎn)渦輪7、6的葉板7b、6b產(chǎn)生異常應(yīng)力，此即發(fā)揮出了所謂的柔性功能。
另一方面，只要壓縮運(yùn)行一停止，排氣壓力消除后移動(dòng)環(huán)16對(duì)螺旋彈簧15的推壓力也就消失。該移動(dòng)環(huán)16在螺旋彈簧15的彈性恢復(fù)力的作用下向上浮動(dòng)。
移動(dòng)環(huán)16與排氣壓力止回閥部件20下側(cè)接觸后，即停止向上浮動(dòng)。這種狀態(tài)下，螺旋彈簧15分別向上對(duì)移動(dòng)環(huán)16、向下對(duì)固定渦輪7作用有彈力使該二部件分別靠緊在各自的方向上。
這也就是說(shuō)，即使在壓縮機(jī)停止?fàn)顟B(tài)下，固定渦輪不僅以自重而且由螺旋彈簧15產(chǎn)生的一定大小的彈簧力作用在旋轉(zhuǎn)渦輪的接觸面上，所以仍能確保壓縮空間S的密封性。
在上述實(shí)施形式中，作為彈性部件的螺旋彈簧15是卷繞在移動(dòng)環(huán)16的外周上形成的，實(shí)際上并不限于這種形式，也可以是如圖2所示的結(jié)構(gòu)。
在圖2中，對(duì)圖1已說(shuō)明的相同部件取相同的符號(hào)，其說(shuō)明亦省略，下面加以說(shuō)明除此之外的部件。
構(gòu)成固定渦輪推壓部件8A的彈性部件15A由直徑很小的螺旋彈簧形成，且配置有若干個(gè)(圖中只表示了一個(gè))。固定渦輪端板7a上面和移動(dòng)環(huán)16的法蘭部下面的相對(duì)位置處分別形成有凹形的安裝座25，用于嵌入上述螺旋彈簧15A的上下端部。
在這種結(jié)構(gòu)中，除了有若干個(gè)螺旋彈簧15A這一點(diǎn)不同外，運(yùn)行效果與前面說(shuō)明過(guò)的壓縮機(jī)完全一樣。
此外，也可以使用如圖3所示的固定渦輪推壓部件8B。
在固定渦輪端板7a上面與內(nèi)側(cè)缸筒18有一定間隔的外周上，一體突出設(shè)置了外側(cè)缸筒21a，其上端部固定安裝有向內(nèi)側(cè)缸筒18一側(cè)突出的止動(dòng)部件17a。
在內(nèi)側(cè)缸筒18與外側(cè)缸筒21a之間架設(shè)有由彈性部件15B作用以彈性推壓力的移動(dòng)部件16A(后面將要所述)，該移動(dòng)部件16A可上下自由移動(dòng)。
上述彈性部件16b分別由若干螺旋彈簧形成，并設(shè)置在與排氣壓力止回閥部件20成一體的背壓板19a和上述移動(dòng)部件16A之間。
圖4是上述移動(dòng)部件16A的放大示意圖。其中具有斷面呈倒U字形的平面環(huán)狀密封件30，該密封件30的上下兩面分別壓有金屬板形成的環(huán)狀板件31、32，該環(huán)狀板件31、32由鉚釘32與密封板30鉚接固定在一起。
如圖3所示，上述移動(dòng)部件16A設(shè)置在內(nèi)側(cè)缸筒18和外側(cè)缸筒21a之間。上述密封件30的內(nèi)周面與內(nèi)側(cè)缸筒18的外周面、密封件30的外周面與外側(cè)缸筒21a的內(nèi)周面滑動(dòng)配合。
另一方面，固定渦輪7和旋轉(zhuǎn)渦輪6形成的壓縮空間S與內(nèi)、外側(cè)缸筒18、21a和移動(dòng)部件16A所形成的環(huán)狀空間之間，由設(shè)在固定渦輪端板7a上的中間壓力導(dǎo)孔33連通。
也就是說(shuō)，壓縮空間S內(nèi)的部分壓縮氣體上升到所定壓力之前就由中間壓力導(dǎo)孔33進(jìn)入由內(nèi)、外缸筒18、21a和移動(dòng)部件16A所形成的環(huán)狀空間，所以該環(huán)狀空間又稱(chēng)為中間壓力室34。
當(dāng)停止運(yùn)行時(shí)，由于螺旋彈簧15B的彈力推壓移動(dòng)部件16A使之與固定渦輪端板7a接觸并產(chǎn)生壓緊趨勢(shì)。這樣可使固定渦輪7與旋轉(zhuǎn)渦輪6接觸，保護(hù)了壓縮空間S的密封。
當(dāng)壓縮運(yùn)行開(kāi)始后，具有中間壓力的氣體從壓縮空間S經(jīng)過(guò)中間壓力導(dǎo)孔33進(jìn)入中間壓力室34內(nèi)，充滿后即對(duì)固定渦輪端板7a、內(nèi)外側(cè)缸筒18、21a的部分表面以及移動(dòng)部件16A產(chǎn)生中間壓力的背壓。
這時(shí)，由于移動(dòng)部件16A向圖的上方移動(dòng)，使螺旋彈簧15B產(chǎn)生彈性壓縮變形。最后，該移動(dòng)部件16A被止動(dòng)部件7a止動(dòng)，使之不能繼續(xù)上移。
在壓縮運(yùn)行過(guò)程中，由于中間壓力室34內(nèi)充滿了具有中間壓力的氣體，所以移動(dòng)部件16A一直處于被止動(dòng)部件17a止動(dòng)的狀態(tài)。這時(shí)，相當(dāng)于固定渦輪7與移動(dòng)部件16A處于一體化狀態(tài)。
這樣，螺旋彈簧15B的彈力通過(guò)移動(dòng)部件16A、傳遞給固定渦輪7，固定渦輪7被壓向旋轉(zhuǎn)渦輪6一側(cè)，使壓縮空間S保持密封。
在這種結(jié)構(gòu)中，由于中間壓力形成的中間壓力室的容積要比排氣壓力形成的排氣壓力室容積小，所以使起動(dòng)時(shí)螺旋彈簧15B的壓縮行程和時(shí)間縮短，從而也縮短了從起動(dòng)到穩(wěn)定運(yùn)行過(guò)程所需的時(shí)間。
圖5表示在上述圖2所示具有固定渦輪推壓部件8A的壓縮機(jī)基本結(jié)構(gòu)中，冷卻循環(huán)回路R與所說(shuō)的釋放機(jī)構(gòu)同時(shí)使用的情況。
該圖中50是凝縮器、51是節(jié)流裝置、52是蒸發(fā)器。這些裝置與上述渦輪式壓縮機(jī)一起構(gòu)成了冷卻循環(huán)回路R。上述釋放機(jī)構(gòu)40與壓縮空間S連通。將壓縮過(guò)程中的氣體直接導(dǎo)入冷卻循環(huán)回路R。
例如，當(dāng)處于白天的冷卻室運(yùn)行狀態(tài)向夜間過(guò)渡時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)過(guò)冷狀態(tài)。這時(shí)，開(kāi)放釋放機(jī)構(gòu)40的開(kāi)閉閥41，使壓縮過(guò)程中的氣體返回冷卻循環(huán)回路R，就可以有意識(shí)地降低冷卻能力。
上述釋放機(jī)構(gòu)40由基本與上述固定渦輪7相同的結(jié)構(gòu)上設(shè)置的釋放孔42，連接在該釋放孔42端部并穿過(guò)密閉殼體1且與連通上述冷卻循環(huán)回路R的蒸發(fā)器52與渦輪式壓縮機(jī)之間冷氣管P相連的釋放管43和設(shè)置在該釋放管43中部的上述開(kāi)閉閥41組成。
在密閉殼體1內(nèi)的釋放管43部位上設(shè)有柔性管44。該柔性管44也可由普通配管形成螺旋狀的可伸縮管路做成。
當(dāng)旋轉(zhuǎn)渦輪6轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將自身產(chǎn)生的微幅振動(dòng)傳遞給固定渦輪，并會(huì)進(jìn)一步傳遞給與固定渦輪連接的釋放管43，但是由于設(shè)有柔性管44，能完全吸收上述振動(dòng)，阻止了向外部管路的傳遞。
也就是說(shuō)，由于具有柔性管44，無(wú)疑可以防止釋放管43的破損。
在具有熱泵式冷卻循環(huán)回路的空調(diào)機(jī)中，為了增大升溫運(yùn)行的升溫能力，將壓縮機(jī)排出的部分冷卻介質(zhì)旁路后再輸入壓縮空間，此即具有射入回路的空調(diào)機(jī)。
這種情況下，構(gòu)成射入回路的射入管連接在固定渦輪上形成且與壓縮空間S連通的射入孔端部。也就是說(shuō)在密閉殼體1內(nèi)，具有與前面已用圖5說(shuō)明的壓縮機(jī)完全相同的結(jié)構(gòu)，但由于其內(nèi)射入管的部位上設(shè)置了柔性管，也可得到與上述相同的效果。
圖6中，橫軸表示有代表性的空調(diào)機(jī)使用條件A～F，縱軸表示軸向力和接觸力，其中本發(fā)明中接觸力是指固定渦輪和旋轉(zhuǎn)渦輪葉板端部的最小接觸力。
取本發(fā)明的固定渦輪和旋轉(zhuǎn)渦輪接觸力的最小值為1，然后分別將理論計(jì)算得到的本發(fā)明結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中渦輪的相互推壓力(軸向力)和接觸力棒圖化，即及到圖5。
圖6中，a表示本發(fā)明結(jié)構(gòu)的推壓力，b表示傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的推壓力，c表示本發(fā)明結(jié)構(gòu)的接觸力，d表示傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的接觸力。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)的接觸力C在運(yùn)行條件D中最小，而傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的接觸力d在運(yùn)行條件C中最小，其最小值分別是1基本上是相等的。
與最小值相比較，本發(fā)明結(jié)構(gòu)的接觸力在運(yùn)行條件B中最大，約為3.2倍，而傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的接觸力在運(yùn)行條件F中最大，約為4.9倍。
從推壓力分析，本發(fā)明結(jié)構(gòu)的推壓力a在運(yùn)行條件F中最大，約為9.7倍，而傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的推壓力d在運(yùn)行條件E中最大，約為12.2倍。
從上述有關(guān)最大值的分析可以知道，本發(fā)明結(jié)構(gòu)中的壓縮機(jī)與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)相比較，能夠使負(fù)荷變小，從而提高了壓縮機(jī)的可靠性及其它性能。
權(quán)利要求
1.一種渦輪式壓縮機(jī)，其中，使固定渦輪(7)的旋渦狀葉板(7b)與旋轉(zhuǎn)渦輪(6)的旋渦狀葉板(6b)相嚙合、在各葉板(7、6b)與各鏡板(7a、6a)之間形成有壓縮空間(S)、使旋轉(zhuǎn)渦輪(6)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，壓縮氣體被吸入上述壓縮空間(S)，將該氣體壓縮并排出，其特征在于具有用彈力將固定渦輪(7)壓向旋轉(zhuǎn)渦輪(6)而形成兩渦輪之間密封的彈性部件(15)；由壓縮運(yùn)行中同步產(chǎn)生的壓縮氣體推動(dòng)做軸向移動(dòng)而使彈性部件(15)產(chǎn)生彈力的移動(dòng)部件(16)；和所述彈性部件(15)以一定彈力推壓固定渦輪(7)，當(dāng)所述彈性部件(15)的彈力達(dá)到所定值時(shí)阻擋移動(dòng)部件(16)移動(dòng)的止動(dòng)部件(17)。
2.根據(jù)權(quán)利1所述的渦輪式壓縮機(jī)，其特征在于與壓縮運(yùn)行同步產(chǎn)生且使上述移動(dòng)部件移動(dòng)的推壓力是被壓縮的高壓氣體的排氣壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪式壓縮機(jī)，其特征在于與壓縮運(yùn)行同步發(fā)生且使上述移動(dòng)部件移動(dòng)的推壓力是由取出壓縮過(guò)程中氣體的中間壓力氣體產(chǎn)生。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪式壓縮機(jī)，其特征在于上述彈性部件在壓縮運(yùn)行停止時(shí)，將固定渦輪推壓向旋轉(zhuǎn)渦輪。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪式壓縮機(jī)，其特征在于具有多個(gè)上述彈性部件，其相對(duì)中心軸按一定間隔設(shè)置。
6.一種渦輪式壓縮機(jī)，其具有壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)部(4)，其中，使固定渦輪(7)的旋渦狀葉板(7b)與旋轉(zhuǎn)渦輪(6)的旋渦狀葉板(6b)相嚙合在各葉板(7b，6b)與各鏡板(7a，6a)之間形成有壓縮空間(S)，使旋轉(zhuǎn)渦輪(6)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，將被壓縮氣體吸入上述壓縮空間(S)、將該壓縮氣體壓縮并排出、其特征在于具有內(nèi)裝上述壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)部(4)的殼體(1)；將該殼體(1)分隔為上述壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)部一側(cè)和除此之外部分的排氣室(23)-側(cè)的分離體(19)；設(shè)在由上述分離體(19)分隔出的排氣室(23)一側(cè)，且形成有可暫時(shí)接收由上述壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)部(4)壓縮排出的高壓氣體的排氣壓力室(18a)的內(nèi)側(cè)缸筒(18)；設(shè)在內(nèi)側(cè)缸筒(18)外周部，與內(nèi)側(cè)缸筒(18)有一定間隔設(shè)置的外側(cè)缸筒(21)；架設(shè)在上述內(nèi)側(cè)缸筒(18)至外側(cè)缸筒(21)之間并由與壓縮運(yùn)行同步產(chǎn)生的推壓力作軸向移動(dòng)的移動(dòng)部件(16)；設(shè)置在上述外側(cè)缸筒(21)上且可限定上述移動(dòng)部件(16)移動(dòng)量的止動(dòng)部件(17)；設(shè)置在上述分離體(19)和上述移動(dòng)部件(16)之間，受移動(dòng)部件(16)的移動(dòng)力，將上述固定渦輪(7)彈性壓向旋轉(zhuǎn)渦輪(6)一側(cè)的彈性部件(15)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的渦輪式壓縮機(jī)，其特征在于上述分離體可以是上述固定渦輪及與該固定渦輪按一定間隔設(shè)置的背壓板中任一方。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的渦輪式壓縮機(jī)，其特征在于上述背壓板具有能使上述移動(dòng)部件從與固定渦輪相反一側(cè)的相對(duì)面插入的上述外側(cè)缸筒，而且設(shè)有排氣壓力止回閥部。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪式壓縮機(jī)，其特征在于上述移動(dòng)部件由若干張板狀環(huán)構(gòu)件和夾在該板板環(huán)構(gòu)件之間與內(nèi)側(cè)缸筒和外側(cè)缸筒的周面滑接且在兩側(cè)保持有壓力差的密封件組成。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種渦輪式壓縮機(jī),其起動(dòng)時(shí)勿須大的力矩、能得到適應(yīng)所有運(yùn)行條件的推壓力,可靠性高且有較好的壓縮性能,其具有用彈力將固定渦輪壓向旋轉(zhuǎn)渦輪以形成固定渦輪與旋轉(zhuǎn)渦輪之間密封的螺旋彈簧,通過(guò)與壓縮運(yùn)行同步產(chǎn)生的壓縮氣體壓力進(jìn)行軸向移動(dòng),且使上述螺旋彈簧產(chǎn)生彈力的移動(dòng)環(huán)和使上述螺旋彈簧以所定的彈力推壓固定渦輪,且當(dāng)螺旋彈簧的彈力達(dá)到所定值時(shí)阻擋移動(dòng)環(huán)繼續(xù)移動(dòng)的止動(dòng)部件。
文檔編號(hào)F04C2/00GK1177062SQ9711241
公開(kāi)日1998年3月25日 申請(qǐng)日期1997年5月16日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月12日
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