專(zhuān)利名稱(chēng)：渦旋式壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及冷凍空調(diào)用渦旋式壓縮機(jī)。
作為冷凍空調(diào)用電動(dòng)壓縮機(jī)的壓縮部，目前存在往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式以及渦旋式。其中，渦旋式壓縮機(jī)因其高效率、低噪音、低振動(dòng)特點(diǎn)而被廣泛實(shí)際應(yīng)用。
眾所周知，渦旋式壓縮部的基本結(jié)構(gòu)是使在鏡面板上豎立渦卷狀葉片的固定渦卷和在鏡面板上豎立與上述葉片形狀大致相同渦卷狀葉片的回轉(zhuǎn)渦卷嚙合，在兩者間形成多個(gè)壓縮室。在回轉(zhuǎn)渦卷不產(chǎn)生自轉(zhuǎn)而相對(duì)固定渦卷進(jìn)行圓軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，壓縮室在鏡面板外周側(cè)的開(kāi)放部吸入制冷劑后，在一面向鏡面板的中心部移動(dòng)、一面關(guān)閉的同時(shí)，使容積逐漸變小、對(duì)制冷劑進(jìn)行壓縮最后將其排出。
近來(lái)，在對(duì)小型化和運(yùn)轉(zhuǎn)方式多樣化的越來(lái)越高的期望中，通常將冷凍空調(diào)的壓縮比設(shè)定為1.8-2.7，存在從效率上考慮設(shè)定低壓縮比的傾向。
另外，日本專(zhuān)利特開(kāi)平5-202871號(hào)公報(bào)揭示了為達(dá)到增大制冷劑排出量、防止吸入制冷劑受壓縮加熱而使體積效率下降的技術(shù)。該結(jié)構(gòu)如后述

圖13所示，使固定渦卷a的葉片a1的彎卷終端部的內(nèi)側(cè)壁面a1a沿靠近回轉(zhuǎn)渦卷b的葉片b1的彎卷終端部延長(zhǎng)、同時(shí)，使從面對(duì)固定渦卷a的葉片a1的彎卷終端部的回轉(zhuǎn)卷b的葉片b1的對(duì)置部，使彎卷終端部的外側(cè)壁面b1a面向彎卷終端部。面向內(nèi)側(cè)面連續(xù)變位，另外用伴隨回轉(zhuǎn)渦卷b的彎卷終端部的外側(cè)壁面b1a的圓軌道運(yùn)動(dòng)的包絡(luò)線(xiàn)形成固定渦卷a的延伸部的內(nèi)側(cè)壁面a1a。
在此結(jié)構(gòu)中，由于在固定渦卷a的葉片a1的延伸部分的內(nèi)側(cè)壁面a1a與回轉(zhuǎn)渦卷b的外側(cè)壁面b1a間額外形成外側(cè)動(dòng)作空間c，僅此使壓縮室d的吸入空間增大，使制冷劑的排出量增大。此外，由于制冷劑從吸入口直接被吸入壓縮室d而不與傳遞壓縮熱的壁面接觸而不被加熱，因而不會(huì)發(fā)生因熱膨脹而引起的體積效率下降的情形。
然而，運(yùn)轉(zhuǎn)方式的多樣化，也有必要使渦旋式壓縮機(jī)用變頻控制等進(jìn)行變速運(yùn)轉(zhuǎn)。若進(jìn)行變速運(yùn)轉(zhuǎn)?？吹贸鐾粶u旋式壓縮機(jī)可得到從容量大能力運(yùn)轉(zhuǎn)到小容量小能力的寬范圍運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
但是，在這種變速運(yùn)轉(zhuǎn)場(chǎng)合，如后述圖3所示，即使高速運(yùn)轉(zhuǎn)也未見(jiàn)體積效率大幅度提高，因而無(wú)望使效率提高。即使在圖13所示傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，上述包絡(luò)線(xiàn)部分全部作為壓縮室起作用，使制冷劑排出量增大，然而，如后述圖4(c)所示，不管運(yùn)轉(zhuǎn)速度怎樣，壓縮所需的動(dòng)力增加而不能顯著提高效率。此外，尤其在節(jié)能效果大的小能力運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，有必要進(jìn)一步使運(yùn)轉(zhuǎn)速度降低，因制冷劑漏泄增大而使效率顯著降低。
因此，本發(fā)明目的在于提供用變速能在從小能力到大能力的寬范圍內(nèi)進(jìn)行高效運(yùn)轉(zhuǎn)的渦旋式壓縮機(jī)。
本發(fā)明渦旋式壓縮機(jī)，使在鏡面板上豎立渦卷狀基本葉片的固定渦卷和在鏡面板上豎立與上述葉片形狀相同的渦卷狀基本葉片的回轉(zhuǎn)渦卷嚙合，在兩者間形成多個(gè)壓縮室，使回轉(zhuǎn)渦卷不產(chǎn)生自轉(zhuǎn)而相對(duì)固定渦卷以變速進(jìn)行圓軌道運(yùn)動(dòng)，同時(shí)上述基本葉片相互具有滿(mǎn)足用低速運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)定的壓縮比的渦卷長(zhǎng)度，在這些各基本葉片的至少一方上設(shè)置從其彎卷終了位置、沿其渦卷形狀進(jìn)一步延伸的延伸葉片，在此延伸葉片內(nèi)壁和與其相對(duì)的另一葉片外壁中的至少一方上設(shè)置的延伸葉片為渦卷狀，同時(shí)用在和與其相對(duì)的另一葉片中的至少一方上形成沿葉片厚度變薄方向變位的變位面。
在這樣的結(jié)構(gòu)中，由于固定渦卷與回轉(zhuǎn)渦卷系按照在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)獲得規(guī)定的壓縮比進(jìn)行設(shè)計(jì)，使在這些基本葉片的至少一方上設(shè)置的延伸葉片為渦卷狀，同時(shí)用在和與其相對(duì)的另一葉片中的至少一方上使葉片厚度變薄的變位渦卷面以大葉片間隔向外部開(kāi)放、低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不具有使吸入制冷劑易逃逸、向壓縮室封入的作用，因而不發(fā)生制冷劑過(guò)供給。因此，僅上述基本葉片部分的有效作用、達(dá)到設(shè)計(jì)封入容積的高效率運(yùn)轉(zhuǎn)。另一方面，隨著運(yùn)轉(zhuǎn)速度增大，在上述延伸葉片根部和與其相對(duì)的另一葉片根部間的制冷劑封入性能提高，壓縮行程成為對(duì)應(yīng)相對(duì)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的高速程度的過(guò)供給，使實(shí)際制冷劑排出量增加，且當(dāng)相互渦卷面經(jīng)過(guò)因面對(duì)面的延伸葉片而擴(kuò)大的壓縮區(qū)域，由于產(chǎn)生與用上述低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的基本葉片的設(shè)計(jì)封入容積進(jìn)行的壓縮大致同等的變化，使壓縮動(dòng)力增加少，得到從低速運(yùn)轉(zhuǎn)至高速運(yùn)轉(zhuǎn)的寬廣范圍內(nèi)的高效率。而且，即使是任何運(yùn)轉(zhuǎn)速度也能達(dá)到與其平衡的穩(wěn)定的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。
在此場(chǎng)合，通過(guò)把形成基本葉片的壓縮室設(shè)計(jì)比基準(zhǔn)小，用僅因此而比基準(zhǔn)運(yùn)轉(zhuǎn)速度高的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，能減低制冷劑的漏泄損失、實(shí)現(xiàn)高效率。此外，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，因延伸葉片能實(shí)現(xiàn)大能力、高效率。因此，在從小能力至大能力的寬廣范圍實(shí)現(xiàn)高效率。
此外，本發(fā)明渦旋式壓縮機(jī)，系使在鏡面板上豎立渦卷狀基本葉片的固定渦卷和在鏡面板上豎立與上述葉片形狀相同的渦卷狀基本葉片的回轉(zhuǎn)渦卷嚙合在兩者間形成多個(gè)壓縮室，使回轉(zhuǎn)渦卷不產(chǎn)生自轉(zhuǎn)而相對(duì)固定渦卷進(jìn)行變速圓軌道運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，使上述基本葉片相互形成的一對(duì)壓縮室中的一方的吸入封閉容積比另一方的大，在形成此容積小的壓縮室的基本葉片上設(shè)置從其彎卷終了位置沿其渦卷形狀進(jìn)一步延伸的延伸葉片，把在此延伸葉片內(nèi)壁和與其相對(duì)的另一葉片外壁中的至少一方作為沿葉片厚度變薄方向變位的變位面。
這樣，為要使用固定渦卷和回轉(zhuǎn)渦卷形成的一對(duì)吸入封閉容積部的一個(gè)比另一個(gè)小，只要把固定渦卷與回轉(zhuǎn)渦卷的基本葉片的彎卷終點(diǎn)的角度設(shè)定較小就可以，據(jù)此，獲得和用延伸葉片的上述發(fā)明同樣的作用效果，同時(shí)能僅因使上述容積減小而使渦旋壓縮機(jī)的外徑縮小。
此外，當(dāng)在面對(duì)面的一對(duì)壓縮室上分別設(shè)置排出旁路口、且使此排出旁路口位置與分別從基本葉片的彎卷終端、沿回轉(zhuǎn)渦卷葉片曲線(xiàn)成大致相同的角度，排出旁路口的位置分別從基本葉片彎卷終端起成為大致同一角度，即使如在上述發(fā)明那樣的結(jié)構(gòu)中因延伸葉片的存在與否而引起壓縮狀態(tài)不同，由于因一對(duì)壓縮室壓力大致相同，旁路功能起作用而使制冷劑排出，故能降低不希望有的過(guò)壓縮損失。
此外，通過(guò)在延伸葉片彎卷終了部的近旁設(shè)置吸入口，由于一對(duì)吸入封閉部中的一方直接與制冷劑吸入口相通，未達(dá)到封閉狀態(tài)的另一方與在由延伸葉片形成高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)成為實(shí)質(zhì)壓縮區(qū)域的部分直接相通，使吸入過(guò)程中的制冷劑不與傳遞壓縮熱的葉片壁面接觸而不被加熱，能防止因制冷劑的熱膨脹而引起的體積效率的降低。
此外，為使葉片厚度面向延伸葉片的彎卷終端、沿縱長(zhǎng)方向逐漸變薄，將上述變位面形成相對(duì)渦卷形狀具有斜度。
在此結(jié)構(gòu)中，成為能使制冷排出量增大、以及能使與延伸葉片的運(yùn)轉(zhuǎn)速度高速程度的增加成比例地增大制冷劑排出量，進(jìn)而達(dá)到高效率化。可以按照沿延伸葉片縱長(zhǎng)方向圓滑連續(xù)，也可以按照面向延伸葉片的彎卷終端、沿縱長(zhǎng)方向的一處以上具有向下豎立的階梯形成變位面，中途越是有階梯因連續(xù)加工的渦卷面短而容易制造。此外，也易使延伸葉片形成的制冷劑吸入?yún)^(qū)域?qū)挕Ｒ藢⒀由烊~片的縱向長(zhǎng)度設(shè)定在沿葉片曲線(xiàn)角度45°-360°的范圍內(nèi)，同時(shí)將變位面的變位量設(shè)定為葉片厚度的3-20％。當(dāng)用變位值區(qū)別時(shí)，對(duì)比較小型的渦旋式壓縮機(jī)，相對(duì)于一般的3mm宜為0.5mm-0.3mm左右。
此外，至少把壓在具有延伸葉片的固定渦卷和回轉(zhuǎn)渦卷中的一個(gè)、其上豎立葉片的端面上設(shè)置的尖端密封終了位置設(shè)在延伸葉片終了位置近傍或與其相對(duì)的另一葉片終了位置近傍。
在此結(jié)構(gòu)中，通過(guò)使尖端密封位于延伸葉片的彎卷終止位置近傍，能有效使與高速運(yùn)轉(zhuǎn)程度一致、延伸葉片有效起作用時(shí)，從葉片頂端的制冷劑漏泄減少，達(dá)到高效率。
此外，通過(guò)在固定渦卷的鏡面板上設(shè)置延伸葉片部分的面上設(shè)置多個(gè)給油口、且使在上述延伸葉片開(kāi)始側(cè)面臨壓縮室的給油口通路面積比另一方的大。
在此結(jié)構(gòu)中，由于通過(guò)在與高速運(yùn)轉(zhuǎn)程度一致、延伸葉片有效起作用、成為高壓縮率的延伸葉片的大致開(kāi)始側(cè)的給油量多、油的密封效果高、防止制冷劑逃逸、增加過(guò)供給效果，當(dāng)然可達(dá)到高效率化。
對(duì)附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明。
圖1為表示本發(fā)明實(shí)施例1渦旋式壓縮機(jī)總體的縱剖視圖，圖2為說(shuō)明圖1所示壓縮機(jī)動(dòng)作狀態(tài)的圖，(a)為回轉(zhuǎn)渦卷的0°(360°)的回轉(zhuǎn)狀態(tài)，(b)為90°的回轉(zhuǎn)狀態(tài)，(c)為180°的回轉(zhuǎn)狀態(tài)，(d)為270°的回轉(zhuǎn)狀態(tài)，圖3為對(duì)比表示實(shí)施例1的一實(shí)施例與改良前的體積效率差的特性圖，圖4為對(duì)本實(shí)施例1的一實(shí)施例、改良前以及圖13所示傳統(tǒng)例在低速運(yùn)轉(zhuǎn)與高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的容積變化與壓力變化進(jìn)行比較的特性圖，(a)為本實(shí)施例1，(b)為改良前、(c)為傳統(tǒng)例，圖5為表示實(shí)施例1的延長(zhǎng)葉片另一實(shí)施例主要部分的圖，圖6為表示實(shí)施例1的延長(zhǎng)葉片又一實(shí)施例主要部分的圖，圖7為說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例2的壓縮機(jī)動(dòng)作狀態(tài)的圖，(a)為回轉(zhuǎn)渦卷的0°(360°)的回轉(zhuǎn)狀態(tài)，(b)為90°回轉(zhuǎn)狀態(tài)，(c)為180°旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，(d)為270°旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，圖8為表示本發(fā)明實(shí)施例3的壓縮機(jī)動(dòng)作狀態(tài)主要部分的圖，(a)表示用固定渦卷內(nèi)壁圍成壓縮室的壓縮開(kāi)始點(diǎn)位置，(b)表示用回轉(zhuǎn)渦卷內(nèi)壁圍成壓縮室的壓縮開(kāi)始點(diǎn)位置，圖9為表示在圖8所示壓縮機(jī)的一對(duì)壓縮室的1循環(huán)期間的壓力變化與旁路機(jī)構(gòu)的動(dòng)作開(kāi)始位置的特性圖，圖10為表示本發(fā)明實(shí)施例4的壓縮機(jī)動(dòng)作狀態(tài)主要部分的圖，(a)表示在固定渦卷延長(zhǎng)葉片內(nèi)壁上設(shè)變位面的實(shí)施例，(b)為表示在面對(duì)面的固定渦卷的外壁上設(shè)置該變位面的實(shí)施例，圖11為表示本發(fā)明實(shí)施例5的壓縮機(jī)的圖，圖12為表示本發(fā)明實(shí)施例6的壓縮機(jī)動(dòng)作狀態(tài)的圖，圖13為表示傳統(tǒng)壓縮機(jī)的圖。
以下，參照?qǐng)D1-12說(shuō)明本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例。
(實(shí)施例1)本實(shí)施例1為冷凍空調(diào)用橫置型渦旋式壓縮機(jī)一例，如表示其總體結(jié)構(gòu)的圖1所示，在密閉容器1的內(nèi)部一端設(shè)置吸入制冷劑、對(duì)其進(jìn)行壓縮、排出的壓縮機(jī)構(gòu)2。驅(qū)動(dòng)此壓縮機(jī)構(gòu)2的電動(dòng)機(jī)3的定子4位于密閉容器1的中央部，且固定于密閉容器1的側(cè)周壁內(nèi)面上，使作為上述壓縮機(jī)構(gòu)2的驅(qū)動(dòng)軸的曲軸6與對(duì)應(yīng)于上述電動(dòng)機(jī)3的定子的轉(zhuǎn)子5相連，將此轉(zhuǎn)軸配置成大致水平。用固定螺絲等固定于壓縮機(jī)構(gòu)2上的主軸承件10支承曲軸6的在其壓縮機(jī)構(gòu)2的一端部上具有的主軸8，主軸8的相反側(cè)的另一端用位于密閉容器1的另一端、焊接固定于密閉容器1的側(cè)周壁內(nèi)面上的副軸承件11支承。
在主軸承件10的支承主軸8的部分與副軸承件11的支承曲軸6的另一端部的部分上設(shè)置軸承9、12。這些軸承9、12除了支承曲軸6的旋轉(zhuǎn)，還承受因此旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、壓縮機(jī)構(gòu)2壓縮制冷劑時(shí)在上述曲軸6上產(chǎn)生的力。
密閉容器1內(nèi)的副軸承件11的端部側(cè)的下部成為潤(rùn)滑油池7，上部成為制冷劑向密閉容器1外的排出室121，在副軸承件11的面向潤(rùn)滑油池7的一側(cè)設(shè)置用上述曲軸6的另一端驅(qū)動(dòng)的潤(rùn)滑油泵17。潤(rùn)滑油泵17開(kāi)有位于上述潤(rùn)滑油池7一側(cè)的吸入口17a，潤(rùn)滑油經(jīng)排出口17b通過(guò)從曲軸6的另一端直至主軸8的部分形成的縱向通孔6a、供給包括壓縮機(jī)構(gòu)2的軸承部的滑動(dòng)部進(jìn)行潤(rùn)滑。
如圖1、2所示，將壓縮機(jī)構(gòu)2構(gòu)成使在鏡面板22上豎立渦卷狀葉片21的固定渦卷20和在鏡面板32上豎立與上述葉片形狀大致相同的渦卷狀葉片的回轉(zhuǎn)渦卷30嚙合、在兩者間形成多個(gè)壓縮室41、使回轉(zhuǎn)渦卷30不產(chǎn)生自轉(zhuǎn)而相對(duì)固定渦卷20，以可變速度進(jìn)行圓軌道運(yùn)動(dòng)。為進(jìn)行此可變速驅(qū)動(dòng)，上述電動(dòng)機(jī)3采用變頻控制，能在從低速至高速的寬廣范圍內(nèi)驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。
把為確保回轉(zhuǎn)渦卷不產(chǎn)生自轉(zhuǎn)而進(jìn)行圓軌道運(yùn)動(dòng)的自轉(zhuǎn)防止機(jī)構(gòu)42構(gòu)成通過(guò)軸承44將設(shè)置在回轉(zhuǎn)渦卷30的背部上的旋轉(zhuǎn)軸30a可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地嵌合在設(shè)置于主軸8上的偏心孔8a內(nèi)，當(dāng)主軸8旋轉(zhuǎn)，用作自轉(zhuǎn)防止機(jī)構(gòu)的歐氏連桿43使回轉(zhuǎn)渦卷30進(jìn)行圓軌道運(yùn)動(dòng)。
通過(guò)使回轉(zhuǎn)渦卷30進(jìn)行圓軌道運(yùn)動(dòng)，依次按圖2(a)-(d)所示曲軸0°(360°)、90°、180°、270°的各旋轉(zhuǎn)狀態(tài)反復(fù)，使相互間形成的壓縮室41，以在從圖2(b)所示鏡面板22、32的外周側(cè)的開(kāi)放位置經(jīng)圖2(c)至圖2(d)所示的封入位置期間的旋轉(zhuǎn)，通過(guò)圖1所示的吸入口40按點(diǎn)所示剖面吸入制冷劑，其后，用返回至圖2(a)旋轉(zhuǎn)過(guò)程，按點(diǎn)所示剖面，將制冷劑充分封入，用接著的圖2(b)、(c)、(d)、(a)的回轉(zhuǎn)、通過(guò)如橫線(xiàn)剖面所示那樣，壓縮室41的容積依次變小，對(duì)制冷劑依次進(jìn)行壓縮。進(jìn)而，用在從圖2的(b)與(c)、(d)的旋轉(zhuǎn)過(guò)程，壓縮室41與排出口45開(kāi)始連通，同時(shí)，按縱線(xiàn)剖面所示那樣，一面使壓縮室41的容積進(jìn)一步變小，一面將已壓縮的制冷劑難過(guò)圖1、2所示的排出口45排出。使排出的制冷劑從排出室121通過(guò)排出管46供給已與密閉容器1的外部相連的冷凍循環(huán)后、通過(guò)吸入管47返回至密閉容器1內(nèi)，以后反復(fù)進(jìn)行相同的動(dòng)作。
但是，本發(fā)明不只限于這種橫置型，也適用于縱置型等種種姿態(tài)，只要是固定渦卷20與回轉(zhuǎn)渦卷30相嚙合形成壓縮室而可從低速至高速按可變速驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)就可以，對(duì)其支承結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)以及驅(qū)動(dòng)控制方式等可進(jìn)行種種選擇。
與本實(shí)施例從低速運(yùn)轉(zhuǎn)至高速運(yùn)轉(zhuǎn)作可變速度運(yùn)轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)相對(duì)應(yīng)，上述葉片21、31的基本葉片21a、31a兩者具有滿(mǎn)足用低速驅(qū)動(dòng)區(qū)規(guī)定的壓縮比的渦卷長(zhǎng)度，在這些各基本葉片21a、31a的雙方上設(shè)置從其渦卷終了位置沿其渦卷形狀進(jìn)一步延伸成為如圖2中加斜線(xiàn)所示的渦卷狀的延伸葉片21b、31b，在此延伸葉片21b、31b的內(nèi)壁上設(shè)置使向葉片厚度變薄方向變位的變位面21b1、31b1。
據(jù)此，由于固定渦卷20與回轉(zhuǎn)渦卷30的各基本葉片21a、31a按在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)獲得規(guī)定封入容積進(jìn)行設(shè)計(jì)、設(shè)置在這些基本葉片21a、31a的雙方的延伸葉片21a、31b為渦卷狀，同時(shí)用為使葉片厚度變薄而變位的渦卷狀變位面21b1、31b1、用大的葉片間隔向外部開(kāi)放、通過(guò)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)按圖2(a)、(d)、(a)的順序變化速度遲而不具有制冷劑易逃逸、向壓縮室41的封入的作用，而不存在制冷劑的過(guò)供給。因此，僅是上述基本葉片21a、31a有效起作用而達(dá)到用通過(guò)設(shè)計(jì)的封入容積的運(yùn)轉(zhuǎn)高效率。
另一方面，隨著運(yùn)轉(zhuǎn)速度增高，使在上述延伸葉片21b、31b部和與其面對(duì)面的另外葉片部分間制冷劑的封入性能提高，由于在壓縮行程成為對(duì)應(yīng)相對(duì)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的高速程度的過(guò)供給、外表上的制冷劑排出量增大起來(lái)，當(dāng)經(jīng)過(guò)因相互渦卷面的面對(duì)面的延伸葉片21b、31b擴(kuò)大的壓縮區(qū)域、進(jìn)行與用因上述低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的基本葉片21a、31a的上述設(shè)計(jì)封入容積進(jìn)行的壓縮大致同等的變化，壓縮動(dòng)力增加小，獲得從低速運(yùn)轉(zhuǎn)到高速運(yùn)轉(zhuǎn)的廣范圍的高效率。
作為本實(shí)施例1的一例，宜將延伸葉片的長(zhǎng)度方向的長(zhǎng)度設(shè)定在繞圓軌道運(yùn)動(dòng)中心角度的45°-360°范圍、同時(shí)變位面21b1、31b1的變位量約為葉片厚度的3-20％，若以變位值表示，對(duì)于比較小型的渦旋式壓縮機(jī)，相對(duì)于一般的3mm宜取0.5mm-0.3mm左右。
在如此構(gòu)成的壓縮機(jī)構(gòu)2的場(chǎng)合，對(duì)于從低速運(yùn)轉(zhuǎn)至高速運(yùn)轉(zhuǎn)期間的體積變化、低速運(yùn)轉(zhuǎn)與高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的壓力一壓縮室容積關(guān)系的差異，若與本實(shí)施1那樣的把未改良的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)壓縮機(jī)作為比較例來(lái)表示，則如圖3、圖4(a)(b)所示，(a)表示本實(shí)施例1，(b)表示比傳統(tǒng)例在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)封入容積增大、效率提高。
而且，通過(guò)把在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)由基本葉片21a、31a形成的壓縮室41設(shè)計(jì)比基準(zhǔn)小，進(jìn)行僅此部分而比基準(zhǔn)運(yùn)轉(zhuǎn)速度高的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，能減低漏泄損失、實(shí)現(xiàn)高效率。此外，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，因延伸葉片能實(shí)現(xiàn)大能力、高效率。因此，當(dāng)然能在從小能力至大能力的廣范圍內(nèi)達(dá)到高效率。
此外，在本實(shí)施例1中，在固定渦卷20與回轉(zhuǎn)渦卷30兩者的基本葉片21a、31a上設(shè)置延伸葉片21b、31b，然而，即使對(duì)其中之一設(shè)置有也效。此外，也未必一定將變位面21b1、31b1設(shè)置在延伸葉片21b、31b側(cè)，也可以在與其面對(duì)面的葉片面上設(shè)置，也可在雙方都設(shè)置。
此外，作為本實(shí)施例1的其它實(shí)施例，如圖5所示，能形成使上述變位面21b1、31b1相對(duì)渦卷形狀具有斜度，為使延伸葉片21b、31b面向厚度彎卷終端慢慢變薄。據(jù)此，增大制冷劑排出量，且能與延伸葉片21b、31b的運(yùn)轉(zhuǎn)速度增加的高速程度成比例地增大制冷劑排出量，從而進(jìn)一步高效率化。
此外，作為另外的實(shí)施例，如圖6所示，也可以通過(guò)面向延伸葉片21b、31b的彎卷終端、沿長(zhǎng)度方向的一處以上豎直向下具有階梯51來(lái)形成變位面21b1、31b1，因越是使在中間有階梯51、越使連續(xù)加工的渦卷面較短、具有制造容易的優(yōu)點(diǎn)。此外，也易使由延伸葉片21b、31b所形成的制冷劑吸入?yún)^(qū)擴(kuò)大。
(實(shí)施例2)本實(shí)施例2如圖7所示，本實(shí)施例2不同于實(shí)施例1之處在于，在由上述基本葉片21a、31a相互形成的一對(duì)壓縮室41a、41b中，由圖7(b)所示的一壓縮室41a的吸入封閉容積比圖7(a)所示的另一壓縮室41b的吸入封閉容積小，為形成此容積小的壓縮室41a，在本實(shí)施例2的葉片21的基本葉片21a上設(shè)置從該彎卷終了位置沿該彎卷形狀進(jìn)一步延伸成在圖7(a)-(d)上加斜線(xiàn)表示的渦卷狀延伸葉片21b，在該延伸葉片21b的內(nèi)壁和與其面對(duì)面的另一葉片31的外壁中的至少一方、在本實(shí)施例2的延伸葉片21b上設(shè)置向葉片厚度變薄方向變位的變位面21b1。
這樣，為了使由固定渦卷20與回轉(zhuǎn)渦卷30形成的一對(duì)吸入封閉部容積的一方比另一方小，只要將固定渦卷20與回轉(zhuǎn)渦卷30的基本葉片21a、31a的彎卷終止部角度設(shè)計(jì)較小就可以，據(jù)此，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)渦卷30使進(jìn)行圓軌道運(yùn)動(dòng)，反復(fù)進(jìn)行從圖7所示的(a)至(d)的回轉(zhuǎn)狀態(tài)。在圖7(a)中吸入封閉容積較大的壓縮室41b的壓縮已開(kāi)始，在圖7(b)中、吸入封閉容積較小的壓縮室41a的壓縮已開(kāi)始。并且和實(shí)施例1的場(chǎng)合一樣，用點(diǎn)剖面、橫剖線(xiàn)面、縱剖線(xiàn)面表示在壓縮室41a的制冷劑壓縮狀態(tài)。據(jù)此，在壓縮室41a的部分因延伸葉片21b獲得與實(shí)施例1相同的效果，同時(shí)，僅因使上述容積變小，能使渦旋式壓縮機(jī)的外徑相應(yīng)縮小。
此外，通過(guò)用至基本葉片21a的彎卷終止部的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為獲得低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)規(guī)定的封入容積，也能同時(shí)獲得在實(shí)施例1中變速運(yùn)轉(zhuǎn)場(chǎng)合相同的作用效果。
(實(shí)施例3)本實(shí)施例3如圖8(a)、(b)所示，系通過(guò)在實(shí)施例2所示的一對(duì)壓縮室41a、41b上分別設(shè)置排出旁路口61、62，且使此排出旁路口61、62位置分別從基本葉片21a、31a的彎卷終端、沿葉片曲線(xiàn)成大致相同角度。
據(jù)此，因排出旁路口61、62的位置為從基本葉片21a、31a的彎卷終端成大致同一角度，由于即使因延伸葉片的有無(wú)等、在一對(duì)壓縮室41a、41b的壓縮狀態(tài)產(chǎn)生如圖9所示時(shí)期值的差等，雙方壓力成為大致相同、旁路功能起作用而排出制冷劑，能減低不希望有的過(guò)壓縮損失。這樣，即使將本實(shí)施例3的旁路口61、62應(yīng)用于實(shí)施例1也能獲得同樣的效果。
(實(shí)施例4)本實(shí)施例4如圖10(a)、(b)所示的兩實(shí)施例那樣，在延伸葉片21b的彎卷終止部的近旁設(shè)吸入口40。此外，圖10(a)表示在固定渦卷20的延伸葉片21b上設(shè)變位面31b1，圖10(b)表示把在固定渦卷20的延伸葉片21b的E點(diǎn)以后設(shè)的變位面21b1設(shè)置在與延長(zhǎng)葉片21b面對(duì)面的回轉(zhuǎn)渦卷30的葉片31的外壁上的實(shí)施例。
在任一實(shí)施例的場(chǎng)合，一對(duì)吸入封閉部中，一方的封閉部41c，即用延伸葉片21b封入的一方，由于在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)實(shí)際上成為壓縮區(qū)域的部分41d幾乎直接與吸入口相通，故不發(fā)生吸入過(guò)程中的制冷劑與傳遞壓縮熱的葉片壁面接觸被加熱，從而能防止制冷劑因熱膨脹引起的體積效率下降。
(實(shí)施例5)本實(shí)施例5如圖11所示，與在實(shí)施例4中所示相同，在固定渦卷20的鏡面板22的設(shè)置延伸葉片21b的部分的面上開(kāi)設(shè)多個(gè)給油口71、72，使此給油口71、72中的一個(gè)，即在上述延伸葉片21b的開(kāi)始側(cè)面臨壓縮室41e的通路面積比另一個(gè)的通路面積大。
據(jù)此，由于向延伸葉片21b的封閉部的壓縮室41e側(cè)的給油量多、油的密封效果高、防止制冷劑逃逸、增加過(guò)供給的效果，當(dāng)然能實(shí)現(xiàn)高效率化。
(實(shí)施例6)本實(shí)施例6如圖12所示，在固定渦卷20與回轉(zhuǎn)渦卷30的葉片21、31中的至少一個(gè)上，在本實(shí)施例6中，在回轉(zhuǎn)渦卷30的豎立葉片31的一端設(shè)尖端密封81，使此尖端密封81的終了位置位于其延伸葉片31b的終了位置近傍，或者位于與其面對(duì)面的延伸葉片21b的終了位置近傍。
據(jù)此，通過(guò)使尖端密封81位于直至延伸葉片21b、31b的彎卷終止近旁，在與高速運(yùn)轉(zhuǎn)的程度相一致、延伸葉片21b、31b有效作用時(shí)制冷劑的橫向漏泄小，達(dá)到高效率化。通過(guò)同時(shí)采用本實(shí)施例6的密封結(jié)構(gòu)與實(shí)施例5的給油口結(jié)構(gòu)，當(dāng)然能防止制冷劑的漏泄，從而能實(shí)現(xiàn)高效率化。
權(quán)利要求
1．一種渦旋式壓縮機(jī)，使在鏡面板上豎立渦卷狀基本葉片的固定渦卷和在鏡面板上豎立與上述葉片形狀相同的渦卷狀基本葉片的回轉(zhuǎn)渦卷嚙合，在上述雙方間形成多個(gè)壓縮室，使回轉(zhuǎn)渦卷不產(chǎn)生自轉(zhuǎn)而相對(duì)固定渦卷以可變速度進(jìn)行圓軌道運(yùn)動(dòng)，其特征在于上述基本葉片都具有滿(mǎn)足按照低速運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)定的壓縮比的渦卷長(zhǎng)度，在這些各基本葉片的至少一個(gè)上設(shè)置從其彎卷終了位置、沿該渦卷形狀延伸的延伸葉片，在此延伸葉片的內(nèi)壁和與其相對(duì)的另一葉片的外壁中的至少一個(gè)上設(shè)置向葉片厚度變薄方向變位的變位面。
2．一種渦旋式壓縮機(jī)，使在鏡面板上豎有渦卷狀基本葉片的固定渦卷和在鏡面板上豎有與上述形狀相同的渦卷狀基本葉片的回轉(zhuǎn)渦卷相嚙合，在上述雙方間形成多個(gè)壓縮室，使回轉(zhuǎn)渦卷不產(chǎn)生自轉(zhuǎn)而相對(duì)固定渦卷以可變速度進(jìn)行圓軌道運(yùn)動(dòng)，其特征在于使在上述基本葉片相互間形成的一對(duì)壓縮室的吸入封閉容積中的一方的容積比另一方的容積小，在形成此容積小的壓縮室的基本葉片上設(shè)置從其彎卷終了位置、沿該渦卷形狀延伸的延伸葉片，在此延伸葉片的內(nèi)壁和與其相對(duì)的另一葉片的外壁中的至少一個(gè)上設(shè)置向葉片厚度變薄方向變位的變位面。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述壓縮機(jī)，其特征在于在上述吸入封閉容積不同的一對(duì)壓縮室上分別設(shè)置排出旁路口，使此排出旁路口的位置分別與從各基本葉片的彎卷終端、沿回轉(zhuǎn)渦卷的葉片曲線(xiàn)成大致相同的角度。
4．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述壓縮機(jī)，其特征在于在所述延伸葉片的彎卷終止部的近旁設(shè)置吸入口。
5．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述壓縮機(jī)，其特征在于為使延伸葉片面向彎卷終端的葉片厚度沿縱長(zhǎng)方向逐漸變薄，相對(duì)渦卷形狀具有斜度、形成所述變位面。
6．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述壓縮機(jī)，其特征在于按照沿延伸葉片縱長(zhǎng)方向圓滑連續(xù)形成所述變位面。
7．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述壓縮機(jī)，其特征在于按照沿面向延伸葉片彎卷終端的縱長(zhǎng)方向上的一處以上，設(shè)置向下豎立的階梯部來(lái)形成所述變位面。
8．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述壓縮機(jī)，其特征在于將延伸葉片的縱長(zhǎng)方向的長(zhǎng)度設(shè)定在沿葉片曲線(xiàn)角度的45°-360°范圍內(nèi)，同時(shí)，將變位面的變位量設(shè)定在葉片厚度的3-20％內(nèi)。
9．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述壓縮機(jī)，其特征在于使在具有延伸葉片的固定渦卷與回轉(zhuǎn)渦卷中的至少一方的豎立設(shè)置葉片的端面上設(shè)置的尖端密封的終了位置位于延伸葉片的終了位置近傍或與其相對(duì)的另一葉片的終了位置近傍。
10．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述壓縮機(jī)，其特征在于在固定渦卷的鏡面板的設(shè)置延伸葉片部分的面上設(shè)置多個(gè)給油口，使在上述延伸葉片的開(kāi)始側(cè)、面臨壓縮室一方的該給油口的通路面積比另一方的大。
全文摘要
本發(fā)明可用于冷凍空調(diào)的渦旋式壓縮機(jī),特點(diǎn)在于其固定渦卷20與回轉(zhuǎn)渦卷30的基本葉片21a、31a相互具有滿(mǎn)足在低速驅(qū)動(dòng)區(qū)規(guī)定的壓縮比的渦卷長(zhǎng)度,在這些基本葉片的至少一方上設(shè)置從其彎卷終了位置延伸的渦卷狀延伸葉片21b、31b,在此延伸葉片的內(nèi)壁和與其相對(duì)的葉片21、31的外壁的至少一方上使向葉片21、31的厚度變薄方向變位,相互關(guān)系變大,從而提供能用變速、在從小能力至大能力的寬廣范圍內(nèi)進(jìn)行高效運(yùn)轉(zhuǎn)的渦旋式壓縮機(jī)。
文檔編號(hào)F04C18/02GK1210205SQ9811910
公開(kāi)日1999年3月10日 申請(qǐng)日期1998年9月4日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月4日
發(fā)明者山本修一, 澤井清, 小早川大成, 長(zhǎng)谷昭三, 森本敬, 蘆谷博正, 福原弘之 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社