專利名稱：渦旋壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于制冷空調(diào)設(shè)備的制冷劑壓縮機(jī)。
圖8是本發(fā)明人的在先發(fā)明即特愿平9-268579所揭示的渦旋壓縮機(jī)的縱向剖視圖。1是靜渦盤，外周部通過(guò)螺栓(未圖示)緊固連結(jié)于導(dǎo)向框架15上，除臺(tái)板部1a的一個(gè)面(圖8中的下側(cè))上形成有板狀渦旋齒1b之外，外周部上還形成有大致形成于一條直線上的兩個(gè)一對(duì)的歐氏導(dǎo)向槽1c，該歐氏導(dǎo)向槽1c中可自如往復(fù)滑動(dòng)地配合有歐氏環(huán)9的兩個(gè)一對(duì)的固定側(cè)爪9c。并且，從靜渦盤1的側(cè)面方向(圖8中的右側(cè))貫穿密閉容器10壓入有吸入管10a。
2是擺動(dòng)渦盤，在臺(tái)板部2a的一個(gè)面(圖8中的上側(cè))上形成有與靜渦盤1的板狀渦旋齒1b實(shí)質(zhì)上為相同形狀的板狀渦旋齒2b，而臺(tái)板部2a的與板狀渦旋齒2b相反一側(cè)的面(圖8中的下側(cè))的中心部位，形成有呈中空?qǐng)A筒形狀的凸起部2f，該凸起部2f的內(nèi)側(cè)面上形成有擺動(dòng)軸承2c。與凸起部2f相同一側(cè)的面的外周部上形成有可與柔性框架3的止推軸承3a壓接而滑動(dòng)的止推面2d。另外，在擺動(dòng)渦盤2的臺(tái)板部2a的外周部上，形成有與上述靜渦盤的歐氏導(dǎo)向槽1c大致有90度相位差的、大致形成于一條直線上的兩個(gè)一對(duì)的歐氏導(dǎo)向槽2e，該歐氏導(dǎo)向槽2e中可自如往復(fù)滑動(dòng)地配合有歐氏環(huán)9的兩個(gè)一對(duì)的擺動(dòng)側(cè)爪9a。
在柔性框架3的中心部位形成有徑向支撐由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)的主軸4的主軸承3c和輔助主軸承3h。
導(dǎo)向框架15的外周面15g通過(guò)熱套或焊接固定在密閉容器10上，但要確保有下述流通路徑，即將靜渦盤1的排出口1f所排出的高壓制冷劑氣體引向設(shè)置于比導(dǎo)向框架15更靠電動(dòng)機(jī)一側(cè)(圖8中的下側(cè))的排出管10b的流通路徑。在導(dǎo)向框架15之內(nèi)側(cè)面的靜渦盤側(cè)(圖8中的上側(cè))形成有上嵌合圓筒面15a，與形成于柔性框架3之外周面上的上嵌合圓筒面3d相配合。而在導(dǎo)向框架15之內(nèi)側(cè)面的電動(dòng)機(jī)側(cè)(圖8中的下側(cè))形成有下嵌合圓筒面15b，與形成于柔性框架3之外周面上的下嵌合圓筒面3e相配合。導(dǎo)向框架15的內(nèi)側(cè)面上，在兩處形成有容納密封材料的密封槽，這些密封槽中嵌裝有上密封材料16a和下密封材料16b。并且，由該兩個(gè)密封材料、導(dǎo)向框架15的內(nèi)側(cè)面以及柔性框架3的外側(cè)面所形成的空間即框架空間15f通過(guò)形成于柔性框架3上的均壓孔3i與凸起部外側(cè)空間2h連通。上密封材料16a和下密封材料16b并非必需，若能夠利用配合部位的微小間隙實(shí)現(xiàn)密封，則可以省略。另外，上下以擺動(dòng)渦盤的臺(tái)板部2a和柔性框架3圍起來(lái)的止推軸承3a之外周側(cè)的空間，即臺(tái)板外周部空間2i是與板狀渦旋齒的渦旋終端附近的吸氣空間1g相連通的，因而成為吸氣腔。
在主軸4的擺動(dòng)渦盤側(cè)(圖8中的上側(cè))端部上形成有與擺動(dòng)渦盤2的擺動(dòng)軸承2c旋轉(zhuǎn)自如地配合的擺動(dòng)軸部4b，其下側(cè)熱套有主軸平衡器4e，其更下側(cè)形成有與柔性框架3的主軸承3c和輔助主軸承3h旋轉(zhuǎn)自如地配合的主軸部4c。而主軸的另一端部上形成有與子框架6的副軸承6a旋轉(zhuǎn)自如地配合的副軸部4d，在該副軸部4d與上述主軸部4c之間熱套有電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子8。另外，在該電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子8的上端面和下端面上，分別緊固連結(jié)有上平衡器8a和下平衡器8b，再加上上述主軸平衡器4e共3個(gè)平衡器，用來(lái)實(shí)現(xiàn)靜平衡和動(dòng)平衡。此外，主軸4的下端面上壓入有油管4f，可將積存于密閉容器10底部的冷凍機(jī)油10e吸上來(lái)。
另外，密閉容器10的側(cè)面上裝有玻璃端子10f，其上連接有引自電動(dòng)機(jī)定子7的引線。
下面，就該現(xiàn)有渦旋壓縮機(jī)的基本工作原理進(jìn)行說(shuō)明。穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，密閉容器空間10d成為排氣腔的高壓，故密閉容器10底部的冷凍機(jī)油10e經(jīng)由油管4f、主軸4上沿軸向貫穿設(shè)置的高壓油給油孔4g被引入凸起部空間2g內(nèi)。該高壓油經(jīng)擺動(dòng)軸承2c減壓而成為中壓，并流入凸起部外側(cè)空間2h。變成中壓的冷凍機(jī)油通過(guò)均壓孔3i流入框架空間15f，之后經(jīng)由諸如中壓調(diào)整閥等向低壓空間的臺(tái)板外周空間2i排放。柔性框架3上，盡管有凸起部外側(cè)空間2h的中壓所產(chǎn)生的力、和擺動(dòng)渦盤2經(jīng)止推軸承3a施加的推壓力的合力作為向下的力起作用，但框架空間15f的中壓所產(chǎn)生的力和下端面的暴露在高壓腔下的部分上所作用的、高壓產(chǎn)生的力的合力作為向上的力起作用，并且設(shè)計(jì)為穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)該向上的力大于上述向下的力。因此，柔性框架3因其上嵌合圓筒面3d和下嵌合圓筒面3e被分別導(dǎo)向?qū)蚩蚣?5的上嵌合圓筒面15a和下嵌合圓筒面15b上，從而向靜渦盤側(cè)(圖8中的上方)上浮。并且，經(jīng)止推軸承3a被壓貼在柔性框架3上的擺動(dòng)渦盤2也同樣向上浮起，其結(jié)果，擺動(dòng)渦盤2的齒頂和齒根分別與靜渦盤1的齒根和齒頂接觸并滑動(dòng)。
在諸如起動(dòng)時(shí)和壓縮液體時(shí)，作用于擺動(dòng)渦盤2的止推方向上的氣體負(fù)荷Fgth變大，擺動(dòng)渦盤2經(jīng)止推軸承3a將柔性框架3向靜渦盤側(cè)的反方向(圖8中的下方)強(qiáng)有力地推壓，故擺動(dòng)渦盤2的齒頂和齒根與靜渦盤1的齒根和齒頂之間產(chǎn)生較大的間隙，避免壓縮室內(nèi)的壓力異常升高。此時(shí)的回退量，是以柔性框架3的回退接觸面3q與框架空間15f的回退接觸面15h之間的距離進(jìn)行測(cè)控。
雖然產(chǎn)生于擺動(dòng)渦盤2的翻轉(zhuǎn)力矩的一部分或全部通過(guò)止推軸承3a傳遞到柔性框架3上，但由于來(lái)自主軸承3c的軸承負(fù)荷和兩個(gè)反作用力的合力，即通過(guò)上嵌合圓筒面3d所承受的來(lái)自導(dǎo)向框架15的反力和通過(guò)下嵌合圓筒面3e所承受的來(lái)自導(dǎo)向框架15的反力的合力，而產(chǎn)生的力偶起到抵消上述翻轉(zhuǎn)力矩的作用，故穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)具有非常良好的隨動(dòng)穩(wěn)定性和回退動(dòng)作穩(wěn)定性。
作為以上所說(shuō)明的、柔性框架在保持其自身力矩平衡性的同時(shí)可作軸向移動(dòng)的在先發(fā)明的渦旋壓縮機(jī)，即所謂的在先發(fā)明的柔性框架式渦旋壓縮機(jī)，當(dāng)由于諸如運(yùn)行壓力條件的波動(dòng)和液態(tài)制冷劑的吸入等輕微的外部擾動(dòng)導(dǎo)致擺動(dòng)渦盤2在柔性框架3的止推軸承3a上振動(dòng)時(shí)，凸起部外側(cè)空間2h的中壓向低壓腔的臺(tái)板外周部空間2i泄漏，進(jìn)而連鎖性地框架空間15f的中壓也通過(guò)均壓孔3i向低壓腔的臺(tái)板外周部空間2i泄漏。由此，使得將柔性框架3向靜渦盤側(cè)(圖8中的上方)上推的力減小，柔性框架3與擺動(dòng)渦盤2一起向靜渦盤側(cè)的反方向(圖8中的下方)回退。即存在著稍有外部擾動(dòng)便容易回退的不穩(wěn)定性。
本發(fā)明是為克服上述問(wèn)題而提出，其目的是，使稍有外部擾動(dòng)即引起擺動(dòng)渦盤2振動(dòng)而導(dǎo)致柔性框架3和擺動(dòng)渦盤2容易回退這一不穩(wěn)定性得到改善。
此外，作為以上所說(shuō)明的、柔性框架保持其自身力矩平衡性的同時(shí)可作軸向移動(dòng)的在先發(fā)明的渦旋壓縮機(jī)，即所謂的在先發(fā)明的柔性框架式渦旋壓縮機(jī)，由于將柔性框架3向靜渦盤側(cè)(圖8中的上方)上推的主要因素的框架空間15f(中壓空間)之作用面積的設(shè)定，受到凸起部外側(cè)空間2h(與上述框架空間相同的中壓空間)之作用面積的制約，因此，幾乎沒(méi)有自由度。
本發(fā)明是為克服上述問(wèn)題而提出，其目的是，使框架空間15f作用面積的設(shè)定具有自由度。
此外，作為以上所說(shuō)明的、柔性框架保持其自身力矩平衡性的同時(shí)可作軸向移動(dòng)的在先發(fā)明的渦旋壓縮機(jī)，即所謂的在先發(fā)明的柔性框架式渦旋壓縮機(jī)，在剛起動(dòng)時(shí)，作為將柔性框架3向靜渦盤側(cè)(圖8中的上方)上推的主要因素的框架空間15f的中壓，是由于密閉容器10內(nèi)壓升高導(dǎo)致高壓的冷凍機(jī)油10e經(jīng)軸承降壓后流入框架空間15f而產(chǎn)生的。因此，框架空間15f中壓的升高在時(shí)間上滯后。故此，到柔性框架3上浮、轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行需要一段時(shí)間，即存在著起動(dòng)耗費(fèi)時(shí)間的問(wèn)題。
本發(fā)明是為克服上述問(wèn)題而提出，其目的是，提供起動(dòng)性能優(yōu)良的壓縮機(jī)。
此外，作為以上所說(shuō)明的、柔性框架保持其自身力矩平衡性的同時(shí)可作軸向移動(dòng)的在先發(fā)明的渦旋壓縮機(jī)，即所謂的在先發(fā)明的柔性框架式渦旋壓縮機(jī)，當(dāng)柔性框架3的軸向可移動(dòng)量較小時(shí)，若運(yùn)行中有液態(tài)制冷劑被吸入，由于壓縮液體而導(dǎo)致由靜渦盤1的板狀渦旋齒1b與擺動(dòng)渦盤2的板狀渦旋齒2b所形成的壓縮室內(nèi)壓力異常升高，存在著損壞上述板狀渦旋齒的危險(xiǎn)性，以及擺動(dòng)軸承2c和主軸承3c因承受過(guò)大負(fù)荷而燒結(jié)等問(wèn)題。
本發(fā)明是為克服上述問(wèn)題而提出，其目的是，提供可消除作為壓縮要素的板狀渦旋齒損壞的可能性的、軸承不會(huì)燒結(jié)的壓縮機(jī)。
此外，作為以上所說(shuō)明的、柔性框架保持其自身力矩平衡性的同時(shí)可作軸向移動(dòng)的在先發(fā)明的渦旋壓縮機(jī)，即所謂的在先發(fā)明的柔性框架式渦旋壓縮機(jī)，當(dāng)柔性框架3的軸向可移動(dòng)量較大時(shí)，在起動(dòng)時(shí)，柔性框架3將最大限度地回退，即擺動(dòng)渦盤2沿軸向最大限度地脫離靜渦盤1，幾乎不作壓縮動(dòng)作地空轉(zhuǎn)，其結(jié)果，密閉容器10的內(nèi)壓遲遲不能升高，要達(dá)到柔性框架3上浮、進(jìn)入正常運(yùn)行需相當(dāng)?shù)臅r(shí)間，最壞情況下甚至無(wú)法起動(dòng)。
本發(fā)明是為克服上述問(wèn)題而提出，其目的是，提供起動(dòng)性能優(yōu)良的壓縮機(jī)。
本發(fā)明的目的還在于，提供可減少擺動(dòng)渦盤的滑動(dòng)損失和能夠向軸承部穩(wěn)定供油的壓縮機(jī)。
權(quán)利要求1的渦旋壓縮機(jī)，具有設(shè)于密閉容器內(nèi)而各自的板狀渦旋齒彼此間相嚙合而形成壓縮室的靜渦盤和擺動(dòng)渦盤、在軸向上支撐該擺動(dòng)渦盤并在徑向上支撐驅(qū)動(dòng)該擺動(dòng)渦盤的主軸的柔性框架、以及在徑向上支撐該柔性框架的固定于密閉容器上的導(dǎo)向框架，通過(guò)柔性框架相對(duì)于導(dǎo)向框架進(jìn)行軸向滑動(dòng)使得擺動(dòng)渦盤能夠作軸向移動(dòng)，該渦旋壓縮機(jī)中，柔性框架與導(dǎo)向框架之間形成有框架空間，框架空間內(nèi)為較吸氣壓力高、較排氣壓力低的壓力。
權(quán)利要求2的渦旋壓縮機(jī)是在權(quán)利要求1的渦旋壓縮機(jī)中，在擺動(dòng)渦盤與柔性框架之間形成有空間內(nèi)為較吸氣壓力高、較排氣壓力低的壓力的凸起部外側(cè)空間。
權(quán)利要求3的渦旋壓縮機(jī)是在權(quán)利要求2的渦旋壓縮機(jī)中，凸起部外側(cè)空間與框架空間之間連通，且只允許流體從凸起部外側(cè)空間向框架空間流動(dòng)。
權(quán)利要求4的渦旋壓縮機(jī)是在權(quán)利要求3的渦旋壓縮機(jī)中，積存有冷凍機(jī)油的密閉容器的底部為排氣壓力附近的高壓，并且，使凸起部外側(cè)空間作為供油通過(guò)路徑，使框架空間通過(guò)壓力調(diào)整裝置與低壓空間連通。
權(quán)利要求5的渦旋壓縮機(jī)是在權(quán)利要求2的渦旋壓縮機(jī)中，框架空間與凸起部外側(cè)空間二者在壓力上獨(dú)立。
權(quán)利要求6的渦旋壓縮機(jī)是在權(quán)利要求2的渦旋壓縮機(jī)中，積存有冷凍機(jī)油的密閉容器的底部為排氣壓力附近的高壓，并且，使凸起部外側(cè)空間作為供油通過(guò)路徑，使框架空間通過(guò)壓力調(diào)整裝置與低壓空間連通。
權(quán)利要求7的渦旋壓縮機(jī)是在權(quán)利要求1、2、5或6的渦旋壓縮機(jī)中，通過(guò)使框架空間與壓縮過(guò)程中的壓縮室連通，而使得框架空間內(nèi)的壓力為較吸氣壓力高、較排氣壓力低的壓力。
權(quán)利要求8的渦旋壓縮機(jī)，具有設(shè)于密閉容器內(nèi)而各自的板狀渦旋齒彼此間相嚙合而形成壓縮室的靜渦盤和擺動(dòng)渦盤、在軸向上支撐該擺動(dòng)渦盤并在徑向上支撐驅(qū)動(dòng)該擺動(dòng)渦盤的主軸的柔性框架、以及在徑向上支撐該柔性框架而固定于密閉容器上的導(dǎo)向框架，通過(guò)柔性框架相對(duì)于導(dǎo)向框架進(jìn)行軸向滑動(dòng)使得擺動(dòng)渦盤能夠作軸向移動(dòng)，該渦旋壓縮機(jī)中，柔性框架與導(dǎo)向框架之間形成有框架空間，框架空間內(nèi)為較吸氣壓力高、較排氣壓力低的壓力，并且，擺動(dòng)渦盤相對(duì)于導(dǎo)向框架的軸向最大活動(dòng)量為30μm以上、300μm以下。
圖1是本發(fā)明實(shí)施形式1的縱向剖視圖，圖2是本發(fā)明實(shí)施形式1的主要部分的局部縱向剖視圖，圖3是本發(fā)明實(shí)施形式1的軸向最大活動(dòng)量的說(shuō)明圖，圖4是本發(fā)明實(shí)施形式1的液態(tài)制冷劑壓縮時(shí)內(nèi)壓升高的說(shuō)明圖，圖5是本發(fā)明實(shí)施形式1的起動(dòng)性能的說(shuō)明圖，圖6是本發(fā)明實(shí)施形式2的主要部分的局部縱向剖視圖，圖7是本發(fā)明實(shí)施形式3的主要部分的局部縱向剖視圖，圖6是在先發(fā)明的渦旋壓縮機(jī)的縱向剖視圖。
實(shí)施形式1首先，結(jié)合圖1～圖5對(duì)本發(fā)明的實(shí)施形式1進(jìn)行說(shuō)明。
圖1是本發(fā)明實(shí)施形式1的縱向剖視圖，圖2是本發(fā)明實(shí)施形式1的主要部位的局部縱向剖視圖。1是靜渦盤，外周部通過(guò)螺栓(未圖示)緊固連結(jié)于導(dǎo)向框架15上，除了臺(tái)板部1a的一個(gè)面(圖1中的下側(cè))上形成有板狀渦旋齒1b之外，外周部上還形成有大致形成于一條直線上的兩個(gè)一對(duì)的歐氏導(dǎo)向槽1c，歐氏環(huán)9的兩個(gè)一對(duì)的固定側(cè)爪9c可自如往復(fù)滑動(dòng)地配合在該歐氏導(dǎo)向槽1c上。并且，從靜渦盤1的側(cè)面方向(圖1中的右側(cè))貫穿密閉容器10壓入吸入管10a。
2是擺動(dòng)渦盤，在臺(tái)板部2a的一個(gè)面(圖1中的上側(cè))上形成有與靜渦盤1的板狀渦旋齒1b實(shí)質(zhì)上為相同形狀的板狀渦旋齒2b，而臺(tái)板部2a的板狀渦旋齒2b相反一側(cè)的面(圖1中的下側(cè))的中心部位形成有呈中空?qǐng)A筒形狀的凸起部2f，該凸起部2f的內(nèi)側(cè)面上形成有擺動(dòng)軸承2c。與凸起部2f相同一側(cè)的面的外周部上形成有與柔性框架3的止推軸承3a壓接而可滑動(dòng)的止推面2d。另外，在擺動(dòng)渦盤2的臺(tái)板部2a的外周部上，形成有與上述靜渦盤的歐氏導(dǎo)向槽1c大致有90度相位差的、大致形成于一條直線上的兩個(gè)一對(duì)的歐氏導(dǎo)向槽2e，歐氏環(huán)9的兩個(gè)一對(duì)的擺動(dòng)側(cè)爪9a可自如往復(fù)滑動(dòng)地配合在該歐氏導(dǎo)向槽2e上。并且，在臺(tái)板部2a上，形成有將其靜渦盤1一側(cè)的面(圖1中的上側(cè)的面)和柔性框架3一側(cè)的面(圖1中的下側(cè)的面)連通的細(xì)孔抽氣孔2j。該抽氣孔2j的柔性框架一側(cè)的面的開(kāi)口部即下開(kāi)口部2k，位于正常運(yùn)行時(shí)其圓形軌跡總是處在柔性框架3的止推軸承3a內(nèi)部的位置上。作為該抽氣孔2j，即使是如圖1所示的一個(gè)斜孔，或如圖2所示由3個(gè)孔與抽氣孔栓21構(gòu)成，實(shí)質(zhì)上是相同的。
在柔性框架3的中心部位形成有徑向支撐受電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)的主軸4的主軸承3c和輔助主軸承3h。另外，柔性框架3上，形成有從止推軸承3a的表面連通至框架空間15f的通孔3s。此外，柔性框架3上，還形成有調(diào)整閥容納空間3p，該調(diào)整閥容納空間3p的一端(圖2中的下端)經(jīng)調(diào)整閥前流路3j與凸起部外部空間2h相連通，另一端(圖2中的上端)經(jīng)調(diào)整閥后流路3n與臺(tái)板外周部空間2i相連通。另外，在該調(diào)整閥容納空間3p的下部可自如往復(fù)運(yùn)動(dòng)地容納有中壓調(diào)整閥31，在上部容納有被固定在柔性框架3上的中壓調(diào)整彈簧3t，該中壓調(diào)整閥31和中壓調(diào)整彈簧3t之間容納有比自然長(zhǎng)度有所壓縮的中壓調(diào)整彈簧3m。
導(dǎo)向框架15的外周面15g通過(guò)熱套或焊接固定在密閉容器10上，但要確保有將靜渦盤1的排出口1f排出的高壓制冷劑氣體引向比導(dǎo)向框架15更靠電動(dòng)機(jī)一側(cè)(圖1中的下側(cè))設(shè)置的排出管10b的流通路徑存在。導(dǎo)向框架15之內(nèi)側(cè)面的靜渦盤側(cè)(圖1中的上側(cè))形成有上嵌合圓筒面15a，與形成于柔性框架3之外周面上的上嵌合圓筒面3d相配合。而導(dǎo)向框架15之內(nèi)側(cè)面的電動(dòng)機(jī)側(cè)(圖1中的下側(cè))上形成有下嵌合圓筒面15b，與形成于柔性框架3之外周面上的下嵌合圓筒面3e相配合。在導(dǎo)向框架15的內(nèi)側(cè)面上有兩處形成有容納密封材料的環(huán)狀密封槽，這些密封槽中嵌裝有環(huán)狀的上密封材料16a和環(huán)狀的下密封材料16b。并且，由該兩個(gè)密封材料、導(dǎo)向框架15的內(nèi)側(cè)面以及柔性框架3的外側(cè)面所形成的空間形成了框架空間15f。上密封材料16a和下密封材料16b并非必需，若利用配合部位的微小間隙(例如油膜的形成等)可實(shí)現(xiàn)密封，則可以省略。另外，上下以擺動(dòng)渦盤的臺(tái)板部2a和柔性框架3所圍起來(lái)的止推軸承3a之外周側(cè)的空間，即臺(tái)板外周部空間2i是與板狀渦旋齒的渦旋終端附近的吸氣空間1g相連通的，故成為吸入氣體(吸入壓)的低壓空間。
在主軸4的擺動(dòng)渦盤側(cè)(圖1中的上側(cè))端部上形成有與擺動(dòng)渦盤2的擺動(dòng)軸承2c旋轉(zhuǎn)自如地配合的擺動(dòng)軸部4b，其下側(cè)熱套有主軸平衡器4e，其更下側(cè)形成有與柔性框架3的主軸承3c和輔助主軸承3h旋轉(zhuǎn)自如地配合的主軸部4c。而主軸的另一個(gè)端部上形成有與子框架6的副軸承6a旋轉(zhuǎn)自如地配合的副軸部4d，在該副軸部4d與上述主軸部4c之間熱套有電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子8。另外，在該電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子8的上端面和下端面上，分別緊固連結(jié)有上平衡器8a和下平衡器8b，再加上上述主軸平衡器4e共3個(gè)平衡器，實(shí)現(xiàn)靜平衡和動(dòng)平衡。此外，主軸4的下端面上壓入有油管4f，可將積存于密閉容器10底部的冷凍機(jī)油10e吸上來(lái)。也可以通過(guò)加長(zhǎng)主軸4而不設(shè)置油管4f。
另外，密閉容器10的側(cè)面上裝有玻璃端子10f，其上連接有引自電動(dòng)機(jī)定子7的引線。
下面，就該實(shí)施形式1的渦旋壓縮機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的工作原理進(jìn)行說(shuō)明。
穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，密閉容器空間10d成為排氣腔的高壓，故密閉容器10底部的冷凍機(jī)油10e經(jīng)由油管4f、在主軸4中沿軸向貫穿設(shè)置的高壓油給油孔4g被引入凸起部空間2g內(nèi)。之后，該高壓油經(jīng)擺動(dòng)軸承2c減壓而成為較吸入壓高、較排出壓低的中壓，并流入凸起部外側(cè)空間2h。作為另一個(gè)路徑，高壓油給油孔4g的高壓油從設(shè)置在主軸4上的橫孔被引向主軸承3c的高壓側(cè)端面(圖1中的下端面)，經(jīng)該主軸承3c減壓而成為中壓，同樣流入凸起部外側(cè)空間2h中。凸起部外側(cè)空間2h內(nèi)成為中壓的冷凍機(jī)油(一般，由于溶解于冷凍機(jī)油中的制冷劑氣化而成為氣體制冷劑與冷凍機(jī)油的二相流體)流經(jīng)調(diào)整閥前流路3j，克服中壓調(diào)整彈簧3m的作用力而上推中壓調(diào)整閥31，并流入吸氣腔即低壓腔的調(diào)整閥容納空間3p，之后，流經(jīng)調(diào)整閥后流路3n被排放到臺(tái)板外周部空間2i。如上所說(shuō)明的，凸起部外側(cè)空間2h的中壓壓力Pm1受由中壓調(diào)整彈簧3m的彈簧力和中壓調(diào)整閥31的中壓露出面積所大致決定的既定壓力α的控制，如下式所示Pm1＝Ps+α(Ps為吸氣腔壓力即低壓)本實(shí)施形式中，壓力總是保持 吸氣空間(臺(tái)板外周部空間2i)＜凸起部外側(cè)空間＜排氣空間(密閉容器空間10d)這樣的大小關(guān)系，利用由壓力調(diào)整裝置所決定的既定的壓差，使排氣空間的高壓腔的冷凍機(jī)油穩(wěn)定地流入凸起部外側(cè)空間，因此，能夠穩(wěn)定地向軸承部供油。
此外，擺動(dòng)渦盤2的臺(tái)板部2a上設(shè)置的抽氣孔2j的下開(kāi)口部2k與柔性框架3上設(shè)置的通孔3s的止推軸承側(cè)開(kāi)口部、即上開(kāi)口部3u(圖2中上側(cè)的開(kāi)口部)是經(jīng)常性地或間歇性地連通的。因此，來(lái)自靜渦盤1與擺動(dòng)渦盤2二者所形成的壓縮室的壓縮過(guò)程中的、比吸入壓高、比排出壓低的中壓制冷劑氣體，經(jīng)擺動(dòng)渦盤2的抽氣孔2j和柔性框架3的通孔3s被引向框架空間15f中。但是，雖說(shuō)是被引向，由于框架空間15f是由上密封材料16a和下密封材料16b密封起來(lái)的封閉空間，因此，在穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，呈相應(yīng)于壓縮室壓力的變化壓縮室與框架空間15f二者之間存在著雙向微小流動(dòng)的、所謂在進(jìn)行呼吸的狀態(tài)。如上所說(shuō)明的，框架空間15f的中壓Pm2受由連通壓縮機(jī)的位置所大致決定的既定的倍率β的控制，如下式所示Pm2＝Ps×β(Ps是吸氣腔壓力即低壓)柔性框架3上，盡管有由凸起部外側(cè)空間2h的中壓Pm1所產(chǎn)生的力和擺動(dòng)渦盤2經(jīng)止推軸承3a施加的推壓力的合力作為向下的力起作用，但框架空間15f的中壓Pm2所產(chǎn)生的力、和下端面的暴露在高壓腔下的部分上所作用的高壓形成的力的合力作為向上的力起作用，并且設(shè)計(jì)為穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)該向上的力大于上述向下的力。因此，柔性框架3的上嵌合圓筒面3d和下嵌合圓筒面3e被分別導(dǎo)向?qū)蚩蚣?5的上嵌合圓筒面15a和下嵌合圓筒面15b上，即柔性框架3可相對(duì)于導(dǎo)向框架15滑動(dòng)，向靜渦盤側(cè)(圖1中的上方)上浮。并且，經(jīng)止推軸承3a被壓貼在柔性框架3上的擺動(dòng)渦盤2也同樣向上浮起，其結(jié)果，擺動(dòng)渦盤2的齒頂和齒根分別與靜渦盤1的齒根和齒頂接觸并滑動(dòng)。
本實(shí)施形式中，設(shè)有凸起部外部空間2h且其內(nèi)部為比吸氣壓力高的中壓，故具有使擺動(dòng)渦盤和柔性框架二者沿軸向分離的作用，擺動(dòng)渦盤的止推面與柔性框架的止推軸承之間的壓觸力有一部分被抵消，不僅減少了擺動(dòng)渦盤的滑動(dòng)損失，而且可避免因過(guò)大的負(fù)荷導(dǎo)致止推軸承燒結(jié)。
下面，結(jié)合圖2對(duì)起動(dòng)時(shí)的基本動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。一般地，起動(dòng)之前密閉容器10的內(nèi)部壓力各處均相同，即為所謂的平衡壓力。即，無(wú)論是吸氣腔還是排氣腔均為相同的壓力。而開(kāi)始起動(dòng)后，吸氣腔的壓力將隨著壓縮動(dòng)作的進(jìn)行而降低，而排氣腔的壓力隨著壓縮動(dòng)作的進(jìn)行而升高。該實(shí)施形式1的柔性框架式渦旋壓縮機(jī)在剛起動(dòng)時(shí)，將向框架空間15f引入對(duì)起動(dòng)之前的平衡壓力稍加壓縮的壓力，即比平衡壓力稍高的壓力(平衡壓力×β)。與現(xiàn)有柔性框架式渦旋壓縮機(jī)的密閉容器10內(nèi)壓即排氣腔壓力升高、框架空間15f的壓力滯后于此而升高的情況相比，實(shí)施形式1其框架空間15的壓力比排氣腔壓力升高得要早。因此，柔性框架3將在較短時(shí)間內(nèi)向上提，隨之?dāng)[動(dòng)渦盤2被上提，沿軸向與靜渦盤1接觸滑動(dòng)而進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。即能夠提供起動(dòng)性能優(yōu)良的高效率的壓縮機(jī)。
此外，作為現(xiàn)有的柔性框架式渦旋壓縮機(jī)即凸起部外側(cè)空間2h與框架空間15f之間經(jīng)均壓孔3i連通而實(shí)質(zhì)上成為同一空間的壓縮機(jī)，在假設(shè)凸起部外側(cè)空間2h和框架空間15f的中壓是通過(guò)引入壓縮過(guò)程中的制冷劑氣體而產(chǎn)生的場(chǎng)合(中壓＝吸氣壓力×β的場(chǎng)合)，被認(rèn)為剛剛起動(dòng)后框架空間15f的壓力即升高，故可獲得與本實(shí)施形式1同樣起動(dòng)性能優(yōu)良的壓縮機(jī)，但實(shí)際上存在著以下兩個(gè)問(wèn)題。第1個(gè)問(wèn)題是，由于凸起部外側(cè)空間2h的壓力與框架空間15f壓力的升高也同步地升高，故驅(qū)使擺動(dòng)渦盤2與柔性框架3分離的力變大，導(dǎo)致擺動(dòng)渦盤不穩(wěn)定。故此，擺動(dòng)渦盤2的止推面2d與柔性框架3的止推軸承3a之間的泄漏間隙增大，導(dǎo)致框架空間15f的中壓降低，起動(dòng)性能變壞，并且，存在著各軸承因單側(cè)接觸而發(fā)生可靠性方面故障的危險(xiǎn)性。而第2個(gè)問(wèn)題在于，同樣由于凸起部外側(cè)空間2h的壓力與框架空間15f壓力的升高也同步地升高，凸起部外側(cè)空間2h的壓力高于積存在密閉容器10底部的冷凍機(jī)油10e的壓力即密閉容器內(nèi)的排氣壓力的狀態(tài)在起動(dòng)后將持續(xù)一段時(shí)間。故此，冷凍機(jī)油10e的壓差供油不能進(jìn)行，將發(fā)生軸承磨損或燒結(jié)等可靠性方面的故障。相比之下，本發(fā)明的實(shí)施形式1兼顧了起動(dòng)性能的改善和一起動(dòng)即供油的可靠性，能夠提供可靠性高的高效率的壓縮機(jī)。
此外，作為本發(fā)明實(shí)施形式1的柔性框架式渦旋壓縮機(jī)，當(dāng)由于某種外部擾動(dòng)使擺動(dòng)渦盤2在柔性框架3的止推軸承3a上振動(dòng)時(shí)，盡管凸起部外側(cè)空間2h的中壓Pm1降低，但框架空間15f的中壓Pm2不會(huì)降低，故不會(huì)輕易地回退。即能夠提供可靠性高的高效率的壓縮機(jī)。
并且，由于凸起部外側(cè)空間2h與框架空間15f二者未連通，在壓力方面是作為獨(dú)立的空間形成的，故能夠提供各空間之軸向壓力的作用面積的設(shè)計(jì)自由度高、緊湊且低成本的壓縮機(jī)。
對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施形式1，以采用中間調(diào)整彈簧3m和中壓調(diào)整閥31等將凸起部外側(cè)空間2h控制為中壓的例子作了說(shuō)明，但若不采用中間調(diào)整彈簧3m和中壓調(diào)整閥3l等，而是制成凸起部外側(cè)空間2h與臺(tái)板外周空間2i直接連通，以使凸起部外側(cè)空間2h成為與臺(tái)板外周空間2i同樣的低壓空間(吸氣腔空間)的結(jié)構(gòu)，也可獲得同等效果。
下面，結(jié)合圖3～圖5就軸向最大活動(dòng)量進(jìn)行說(shuō)明。正常運(yùn)行時(shí)，如圖3(a)所示，柔性框架3與擺動(dòng)渦盤2一起上浮，故處于柔性框架3與導(dǎo)向框架15之間存在“軸向最大活動(dòng)量(軸向最大回退量)”這一間隙的狀態(tài)。而在回退運(yùn)行狀態(tài)下，如圖3(b)所示，柔性框架3與導(dǎo)向框架15二者在軸向上相接觸，故二者的軸向間隙為零。
圖4是壓縮液態(tài)制冷劑時(shí)內(nèi)壓升高的說(shuō)明圖。圖中，橫軸是軸向最大回退量，即穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)柔性框架與導(dǎo)向框架的軸向間隔，縱軸是壓縮液態(tài)制冷劑和冷凍機(jī)油等液體時(shí)產(chǎn)生于壓縮室的最大壓力。如圖所示，在軸向最大回退量為30μm以下時(shí)，壓縮室所產(chǎn)生的最大壓力將超過(guò)容許壓力，故使得靜渦盤和擺動(dòng)渦盤的板狀渦旋齒發(fā)生包括疲勞破壞在內(nèi)的損壞、隨著軸承負(fù)荷增大而發(fā)生非正常磨損或燒結(jié)等可靠性故障的危險(xiǎn)性增大。本發(fā)明實(shí)施形式1的柔性框架式渦旋壓縮機(jī)其軸向最大回退量設(shè)定為30μm以上，故不存在上述引發(fā)可靠性故障的危險(xiǎn)性。一般地，其構(gòu)成為擺動(dòng)渦盤作為單體可在軸向上移動(dòng)的渦旋壓縮機(jī)，若其擺動(dòng)渦盤的軸向最大回退量設(shè)定得較大，則在擺動(dòng)渦盤作回退動(dòng)作時(shí)擺動(dòng)軸承單側(cè)接觸的幾率將增加，引發(fā)軸燒結(jié)的危險(xiǎn)性增大，但是，不僅僅是本發(fā)明實(shí)施形式1，對(duì)于柔性框架式渦旋壓縮機(jī)來(lái)說(shuō)，回退動(dòng)作時(shí)由于擺動(dòng)渦盤與柔性框架是成為一體上下移動(dòng)的，故不會(huì)使單側(cè)接觸的幾率增大。
圖5是對(duì)起動(dòng)性能好壞進(jìn)行說(shuō)明的附圖。圖中的橫軸與圖4相同，是軸向最大回退量，縱軸是起動(dòng)所需時(shí)間即起動(dòng)后至柔性框架上浮、進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)為止的時(shí)間。如圖所示，在軸向最大回退量為300μm以上的場(chǎng)合，起動(dòng)時(shí)間將超過(guò)容許起動(dòng)時(shí)間，因而不僅會(huì)成為起動(dòng)特性不良的壓縮機(jī)，甚至存在著成為永遠(yuǎn)不能起動(dòng)的不良產(chǎn)品的危險(xiǎn)性。本發(fā)明實(shí)施形式1的柔性框架式渦旋壓縮機(jī)，由于軸向最大回退量設(shè)定在300μm以下，故不存在引發(fā)可靠性方面和效率方面故障的危險(xiǎn)性。
雖然產(chǎn)生于擺動(dòng)渦盤2的翻轉(zhuǎn)力矩的一部分或全部通過(guò)止推軸承3a傳遞到柔性框架3上，但由于來(lái)自主軸承3c的軸承負(fù)荷和兩個(gè)反作用力的合力、即通過(guò)上嵌合圓筒面3d所承受的來(lái)自導(dǎo)向框架15的反力、和通過(guò)下嵌合圓筒面3e所承受的來(lái)自導(dǎo)向框架15的反力的合力而產(chǎn)生的力偶，起到抵消上述翻轉(zhuǎn)力矩的作用，故穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)具有非常良好的隨動(dòng)穩(wěn)定性和回退動(dòng)作穩(wěn)定性。
實(shí)施形式2下面，結(jié)合圖6對(duì)本發(fā)明的實(shí)施形式2進(jìn)行說(shuō)明。圖6是本發(fā)明實(shí)施形式2的主要部分的局部縱向剖視圖。其余部分與實(shí)施形式1相同，予以省略。
柔性框架3上形成有調(diào)整閥容納空間3p，該調(diào)整閥容納空間3p的一端(圖6中的下端)通過(guò)調(diào)整閥前流路3j與框架空間15f連通，另一端(圖6中的上端)通過(guò)調(diào)整閥后流路3n與臺(tái)板外周部空間2i連通。此外，在該調(diào)整閥容納空間3p內(nèi)，其下部容納有可自如往復(fù)運(yùn)動(dòng)的中壓調(diào)整閥31，上部容納有固定在柔性框架3上的中壓調(diào)整彈簧擋塊3t，在該中壓調(diào)整閥31和中壓調(diào)整彈簧押3t之間容納有比自然長(zhǎng)度有所壓縮的中壓調(diào)整彈簧3m。并且，柔性框架3上還形成有逆止閥容納空間3v，該逆止閥容納空間3v的一端(圖6中的上端)通過(guò)逆止閥前流路3w與凸起部外側(cè)空間2h連通，另一端(圖6中的下端)通過(guò)逆止閥后流路3x與框架空間15f連通。此外，在該逆止閥容納空間3v內(nèi)，其上部容納有可自如往復(fù)運(yùn)動(dòng)的逆止閥3y，下部容納有固定在柔性框架3上的逆止閥彈簧擋塊3z，在該逆止閥3y和逆止閥彈簧擋塊3z之間容納有比自然長(zhǎng)度有所壓縮的逆止閥彈簧3b。
在導(dǎo)向框架15的內(nèi)側(cè)面上有兩處形成有容納密封材料的環(huán)狀密封槽，這些密封槽中嵌裝有環(huán)狀的上密封材料16a和環(huán)狀的下密封材料16b。并且，由該兩個(gè)密封材料、導(dǎo)向框架15的內(nèi)側(cè)面以及柔性框架3的外側(cè)面所形成的空間形成了框架空間15f。上密封材料16a和下密封材料16b并非必需，若能夠利用配合部位的微小間隙(例如油膜的形成等)實(shí)現(xiàn)密封，則可予以省略。另外，上下以擺動(dòng)渦盤的臺(tái)板部2a和柔性框架3所圍起來(lái)的止推軸承3a之外周側(cè)的空間，即臺(tái)板外周部空間2i與板狀渦旋齒的渦旋終端附近的吸氣空間相連通，故成為吸氣腔。
下面，就該實(shí)施形式2的渦旋壓縮機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的工作原理進(jìn)行說(shuō)明。
穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，密閉容器空間10d變成排氣腔的高壓，故密閉容器10之底部的冷凍機(jī)油經(jīng)由沿軸向貫穿主軸4設(shè)置的高壓油給油孔4g被引入凸起部空間2g內(nèi)。之后，該高壓油經(jīng)擺動(dòng)軸承2c減壓而成為較吸入壓高、較排出壓低的中壓，流入凸起部外側(cè)空間2h。作為另一個(gè)路徑，高壓油給油孔4g的高壓油從設(shè)置在主軸4上的橫孔被引向主軸承3c的高壓側(cè)端面(圖6中的下端面)，經(jīng)該主軸承3c減壓而成為中壓，同樣流入凸起部外側(cè)空間2h中。凸起部外側(cè)空間2h內(nèi)成為中壓的冷凍機(jī)油(一般，由于溶解于冷凍機(jī)油中的制冷劑氣化而成為氣體制冷劑與冷凍機(jī)油的二相流體)流經(jīng)逆止閥前流路3w，克服逆止閥彈簧3b的作用力而上推逆止閥3y，并流入逆止閥容納空間3v，之后，流經(jīng)逆止閥后流路3x被排放到作為另一個(gè)較吸入壓高、較排出壓低的中壓空間的框架空間15f。之后，變成框架空間15f的另一個(gè)中壓的冷凍機(jī)油(一般，由于溶解于冷凍機(jī)油中的制冷劑氣化而成為氣體制冷劑與冷凍機(jī)油的二相流體)流經(jīng)調(diào)整閥前流路3j，克服中壓調(diào)整彈簧3m的作用力而上推中壓調(diào)整閥3l，并流入作為吸氣腔即低壓腔的調(diào)整閥容納空間3p，之后，流經(jīng)調(diào)整閥后流路3n被排放到臺(tái)板外周部空間2i。
如上所說(shuō)明的，首先，框架空間15f的中壓壓力Pm2受由中壓調(diào)整彈簧3m的彈簧力和中壓調(diào)整閥3l的框架空間露出面積所大致決定的既定壓力α1的控制，如下式所示Pm2＝Ps+α1(Ps為吸氣腔壓力即低壓)另一方面，凸起部外側(cè)空間2h的中壓壓力Pm1受由逆止閥彈簧3b的彈簧力和逆止閥的凸起部外側(cè)空間露出面積所大致決定的既定壓力α2的控制，如下式所示Pm1＝Pm2+α2＝Ps+(α1+α2)(Ps為吸氣腔壓力即低壓)如上所說(shuō)明的，本發(fā)明實(shí)施形式2的柔性框架式渦旋壓縮機(jī)，允許流體從凸起部外側(cè)空間2h向框架空間15f流動(dòng)，并且設(shè)有阻止其反向流動(dòng)即阻止流體從框架空間15f向凸起部外側(cè)空間2h流動(dòng)的所謂的逆止閥，故當(dāng)由于某種外部擾動(dòng)使擺動(dòng)渦盤2在柔性框架3的止推軸承3a上振動(dòng)時(shí)，盡管凸起部外側(cè)空間2h的中壓Pm1降低，但由于框架空間15f的中壓不會(huì)受其影響而降低，故不易發(fā)生回退。能夠提供不會(huì)降低給油性能、即可靠性高的高效率的壓縮機(jī)。
上述α2的設(shè)定可通過(guò)諸如逆止閥彈簧彈簧力的設(shè)定，簡(jiǎn)單且自由地進(jìn)行調(diào)整，故實(shí)際上可將凸起部外側(cè)空間2h和框架空間15f二者作為獨(dú)立的空間加以處理。因此，能夠提供上述兩個(gè)中壓空間軸向壓力的作用面積的設(shè)計(jì)自由度高、緊湊且低成本的壓縮機(jī)。
此外，作為本實(shí)施形式，積存有冷凍機(jī)油的密閉容器底部為排氣壓力附近的高壓，并將凸起部外側(cè)空間作為給油路徑，通過(guò)壓力調(diào)整裝置使框架空間與低壓空間連通，故壓力總是保持 吸氣空間(臺(tái)板外周部空間2i)＜框架空間＜凸起部外側(cè)空間＜排氣空間(密閉容器空間10d)這樣的大小關(guān)系，利用由壓力調(diào)整裝置和逆止閥所決定的既定的壓差，使排氣空間高壓氛圍的冷凍機(jī)油穩(wěn)定地流入凸起部外側(cè)空間，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定地向軸承部給油。
此外，本實(shí)施形式中，作為允許流體向框架空間15f流動(dòng)而阻止其反向流動(dòng)即阻止流體從框架空間15f向凸起部外側(cè)空間2h流動(dòng)的手段，描述了采用逆止閥的形式，但并不限定于逆止閥，即使采用其它形式，只要具有相同作用即可。
下面，結(jié)合圖6對(duì)起動(dòng)時(shí)的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。一般地，起動(dòng)前密閉容器10的內(nèi)部壓力各處均相同，即為所謂的平衡壓力。即，無(wú)論是吸氣腔還是排氣腔均為相同的壓力。而從起動(dòng)之后起，吸氣腔的壓力將隨著壓縮動(dòng)作的進(jìn)行而降低，而排氣腔的壓力隨著壓縮動(dòng)作的進(jìn)行而升高。該實(shí)施形式2的柔性框架式渦旋壓縮機(jī)在剛起動(dòng)時(shí)，凸起部外側(cè)空間2h的中壓Pm1因吸氣腔壓力的降低及隨之產(chǎn)生的臺(tái)板部外周空間2i壓力的降低而以被下拉的形式降低。而排氣腔壓力在起動(dòng)后即升高，故用來(lái)將密閉容器10底部積存的冷凍機(jī)油供向擺動(dòng)軸承2c和主軸承3c的壓差自起動(dòng)開(kāi)始起即得到確保。即能夠提供一開(kāi)始起動(dòng)便使得向軸承的給油得到充分保證的高可靠性的壓縮機(jī)。
以上，就兩組閥-彈簧組件中的一組(產(chǎn)生壓差α2)設(shè)置于凸起部外側(cè)空間2h與框架空間15f之間、另一組(產(chǎn)生壓差α1)設(shè)置于框架空間15f與低壓腔空間之間從而以pm1＝Ps+(α1+α2)
Pm2＝Ps+α1進(jìn)行控制的例子作了說(shuō)明，但作為另外的方法，若將二組閥-彈簧組件中的一組(產(chǎn)生壓差α2)設(shè)置于凸起部外側(cè)空間2h與低壓腔空間之間、另一組(產(chǎn)生壓差α1)設(shè)置于框架空間15f與低壓腔空間之間，從而以Pm1＝Ps+α2Pm2＝Ps+α1進(jìn)行控制，也能夠獲得同樣的效果。這種情況下，將使得通過(guò)擺動(dòng)軸承2c減壓而變成中壓的冷凍機(jī)油引入凸起部外側(cè)空間、通過(guò)主軸承3c減壓而變成中壓的冷凍機(jī)油引入框架空間的結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)潔。
實(shí)施形式3下面，結(jié)合圖7對(duì)本發(fā)明的實(shí)施形式3進(jìn)行說(shuō)明。圖7是本發(fā)明實(shí)施形式3的主要部分的局部縱向剖視圖。其余部分與實(shí)施形式1相同，予以省略。
在擺動(dòng)渦盤2的臺(tái)板部2a上，形成有將其靜渦盤1一側(cè)的面(圖7中的上側(cè)的面)和柔性框架3一側(cè)的面(圖7中的下側(cè)的面)二者連通的細(xì)孔即抽氣孔2j。該抽氣孔2j的柔性框架一側(cè)的面的開(kāi)口部即下開(kāi)口部2k，位于正常運(yùn)行時(shí)其圓形軌跡總是處在柔性框架3的止推軸承3a內(nèi)部的位置上。另外，臺(tái)板部2a上，還形成有將其靜渦盤1一側(cè)的面(圖7中的上側(cè)的面)和柔性框架3一側(cè)的面(圖7中的下側(cè)的面)二者連通的另一個(gè)細(xì)孔即第2抽氣孔2m。并且，該抽氣孔2m的柔性框架一側(cè)的面的開(kāi)口部，位于正常運(yùn)行時(shí)其圓形軌跡持續(xù)地或間斷地與凸起部外側(cè)空間2h連通的位置上。
此外，柔性框架3上，形成有從止推軸承3a的表面連通至框架空間15f的通孔3s。
此外，在導(dǎo)向框架15的內(nèi)側(cè)面上有兩處形成有容納密封材料的環(huán)狀密封槽，這些密封槽中嵌裝有環(huán)狀的上密封材料16a和環(huán)狀的下密封材料16b。并且，由該兩個(gè)密封材料、導(dǎo)向框架15的內(nèi)側(cè)面以及柔性框架3的外側(cè)面所形成的空間形成了框架空間15f。上密封材料16a和下密封材料16b并非必需，若能夠利用配合部位的微小間隙(例如油膜的形成等)實(shí)現(xiàn)密封，則可以省略。另外，上下以擺動(dòng)渦盤的臺(tái)板部2a和柔性框架3所圍起來(lái)的止推軸承3a之外周側(cè)的空間，即臺(tái)板外周部空間2i是與板狀渦旋齒的渦旋終端附近的吸氣空間相連通的，故成為吸氣腔。
下面，就該實(shí)施形式3的渦旋壓縮機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的工作原理進(jìn)行說(shuō)明。
穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，密閉容器空間10d成為排氣腔的高壓，故密閉容器底部的冷凍機(jī)油經(jīng)由沿軸向貫穿主軸4的高壓油給油孔4g被引入凸起部空間2g內(nèi)。并且，該高壓油經(jīng)擺動(dòng)軸承2c減壓而成為中壓，并流入凸起部外側(cè)空間2h。作為另一個(gè)路徑，高壓油給油孔4g的高壓油從設(shè)置在主軸4上的橫孔被引向主軸承3c的高壓側(cè)端面(圖7中的下端面)，經(jīng)該主軸承3c減壓而成為中壓，同樣流入凸起部外側(cè)空間2h中。
凸起部外側(cè)空間2h內(nèi)成為中壓的冷凍機(jī)油(一般，由于溶解于冷凍機(jī)油中的制冷劑氣化而成為氣體制冷劑與冷凍機(jī)油的二相流體)接下來(lái)通過(guò)第2抽氣孔2m流入由靜渦盤1和擺動(dòng)渦盤2所形成的壓縮室內(nèi)。即被注入處于壓縮過(guò)程中的制冷劑氣體中。如上所說(shuō)明的，凸起部外側(cè)空間2h的中壓壓力Pm1受由第2抽氣孔2m所實(shí)質(zhì)性連通的壓縮室的位置和被注入的冷凍機(jī)油量等所大致決定的既定倍率β1的控制，即如下式所示Pm1＝Ps+β1(Ps吸氣腔壓力即低壓)此外，擺動(dòng)渦盤2的臺(tái)板部2a上設(shè)置的抽氣孔2j的下開(kāi)口部2k與柔性框架3上設(shè)置的通孔3s的止推軸承側(cè)開(kāi)口部，即上開(kāi)口部3u(圖7中的上側(cè)開(kāi)口部)是持續(xù)地或間歇性地連通的。因此，來(lái)自由靜渦盤1與擺動(dòng)渦盤2二者所形成的壓縮室的、處于壓縮過(guò)程的制冷劑氣體，經(jīng)擺動(dòng)渦盤2的抽氣孔2j和柔性框架3的通孔3s被引向框架空間15f中。但是，雖說(shuō)是被引向，由于框架空間15f是由上密封材料16a和下密封材料16b密封起來(lái)的封閉空間，因此，在穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，是處在相應(yīng)于壓縮室的壓力變化壓縮室與框架空間15f之間存在著雙向微小流動(dòng)的、所謂在進(jìn)行呼吸的狀態(tài)。如上所說(shuō)明的，框架空間15f的中壓Pm2受由抽氣孔2j實(shí)質(zhì)上所連通的壓縮室的位置所大致決定的既定的倍率β2控制，即如下式所示Pm2＝Ps×β2(Ps是吸氣腔壓力即低壓)如上所說(shuō)明的，作為本發(fā)明實(shí)施形式3的柔性框架式渦旋壓縮機(jī)，由于凸起部外側(cè)空間2h與框架空間15f各自作為獨(dú)立腔室形成，故當(dāng)由于某種外部擾動(dòng)使擺動(dòng)渦盤2在柔性框架3的止推軸承3a上振動(dòng)時(shí)，盡管凸起部外側(cè)空間2h的中壓Pm1降低，但框架空間15f的中壓Pm2不會(huì)受其影響而降低，因此，不會(huì)輕易地回退。即能夠提供可靠性高的高效率的壓縮機(jī)。
下面，結(jié)合圖7對(duì)起動(dòng)時(shí)的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。一般地，起動(dòng)之前密閉容器10的內(nèi)部壓力各處均相同，即為所謂的平衡壓力。即，無(wú)論是吸氣腔還是排氣腔均為相同的壓力。而開(kāi)始起動(dòng)之后，吸氣腔的壓力將隨著壓縮動(dòng)作的進(jìn)行而降低，而排氣腔的壓力隨著壓縮動(dòng)作的進(jìn)行而升高。該實(shí)施形式3的柔性框架式渦旋壓縮機(jī)在剛起動(dòng)時(shí)，將向框架空間15f引入對(duì)起動(dòng)前的平衡壓力稍加壓縮的壓力，即比平衡壓力稍高的壓力(平衡壓力×β2)。因此，框架空間15f的壓力比排氣腔壓力升高要早，因此，柔性框架3將在較短時(shí)間內(nèi)向上提，隨之?dāng)[動(dòng)渦盤2被上提，沿軸向與靜渦盤1接觸并滑動(dòng)而進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。即能夠提供起動(dòng)性能優(yōu)良的高效率的壓縮機(jī)。
并且，由于凸起部外側(cè)空間2h與框架空間15f二者是作為獨(dú)立的空間形成的，故能夠提供各空間之軸向壓力的作用面積的設(shè)計(jì)自由度高、緊湊且低成本的壓縮機(jī)。
本發(fā)明的實(shí)施形式1至3都是作為主要用于中小型冷凍機(jī)、空調(diào)機(jī)的密閉型壓縮機(jī)所作的說(shuō)明，但對(duì)于主要用于汽車用空調(diào)機(jī)的、驅(qū)動(dòng)要素置于容納壓縮要素的容器之外這種類型的壓縮機(jī)也可獲得同樣的效果。
此外，本發(fā)明實(shí)施形式1至3是對(duì)將密閉容器10d制成排氣腔或排氣腔附近的高壓的、所謂的高壓外殼型離心壓縮機(jī)所作的說(shuō)明，但作為將密閉容器10d制成吸氣腔或吸氣腔附近的低壓的、所謂的低壓外殼型離心壓縮機(jī)，將供油泵設(shè)置在主軸4的端部、以泵的壓力供給冷凍機(jī)油10e也可獲得大體相同的作用和效果。
權(quán)利要求1的渦旋壓縮機(jī)，具有設(shè)于密閉容器內(nèi)而各自的板狀渦旋齒彼此間相嚙合而形成壓縮室的靜渦盤和擺動(dòng)渦盤、在軸向上支撐該擺動(dòng)渦盤并在徑向上支撐驅(qū)動(dòng)該擺動(dòng)渦盤的主軸的柔性框架、以及在徑向上支撐該柔性框架的固定于密閉容器上的導(dǎo)向框架，通過(guò)柔性框架相對(duì)于導(dǎo)向框架進(jìn)行軸向滑動(dòng)使得擺動(dòng)渦盤能夠作軸向移動(dòng)，該渦旋壓縮機(jī)中，
柔性框架與導(dǎo)向框架之間形成有框架空間，使框架空間內(nèi)為較吸氣壓力高、較排氣壓力低的壓力，因此，當(dāng)由于諸如運(yùn)行壓力條件的波動(dòng)和液態(tài)制冷劑的吸入等少許的外部擾動(dòng)導(dǎo)致擺動(dòng)渦盤2振動(dòng)時(shí)，框架空間的較吸氣壓力高、較排氣壓力低的壓力不會(huì)降低，避免擺動(dòng)渦盤輕易回退。因此，可獲得可靠性高且高效率的壓縮機(jī)。
權(quán)利要求2的渦旋壓縮機(jī)如權(quán)利要求1的渦旋壓縮機(jī)，在擺動(dòng)渦盤與柔性框架之間形成有空間內(nèi)壓力為較吸氣壓力高、較排氣壓力低的凸起部外側(cè)空間，因此，加之權(quán)利要求1的效果，凸起部外側(cè)空間為較吸氣壓力高的中壓，故具有將擺動(dòng)渦盤與柔性框架沿軸向分離的作用，抵消擺動(dòng)渦盤的止推面與柔性框架的止推軸承之間的一部分壓觸力，減少擺動(dòng)渦盤的滑動(dòng)損失，并避免因負(fù)荷過(guò)大而導(dǎo)致止推軸承燒結(jié)。
即，能夠獲得高效率且高可靠性的壓縮機(jī)。
權(quán)利要求3的渦旋壓縮機(jī)如權(quán)利要求2的渦旋壓縮機(jī)，凸起部外側(cè)空間與框架空間之間連通，且只允許流體從凸起部外側(cè)空間向框架空間流動(dòng)，因此，加之權(quán)利要求2的效果，在由于諸如運(yùn)行壓力條件的波動(dòng)和液態(tài)制冷劑的吸入等少許的外部擾動(dòng)導(dǎo)致擺動(dòng)渦盤2振動(dòng)時(shí)，盡管凸起部外側(cè)空間的中壓降低，但由于流體不會(huì)反向流動(dòng)，故框架空間的壓力不會(huì)降低，避免擺動(dòng)渦盤輕易回退。
此外，易于將壓力引入框架空間。
因此，能夠獲得可靠性高且低成本的壓縮機(jī)。
權(quán)利要求4的渦旋壓縮機(jī)如權(quán)利要求3的渦旋壓縮機(jī)，積存有冷凍機(jī)油的密閉容器底部為排氣壓力附近的高壓，并且，使凸起部外側(cè)空間作為供油途經(jīng)路徑，使框架空間通過(guò)壓力調(diào)整裝置與低壓空間連通，因此，加之權(quán)利要求3的效果，壓力總是保持吸氣空間＜框架空間＜凸起部外側(cè)空間＜排氣空間這樣的大小關(guān)系，利用由壓力調(diào)整裝置等所決定的既定的壓差，使高壓腔的冷凍機(jī)油穩(wěn)定地流入凸起部外側(cè)空間，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定地向軸承部給油。其結(jié)果，不僅可以減小軸承的摩擦系數(shù)而且能夠避免軸承燒結(jié)。
即，可獲得高效率、高可靠性的壓縮機(jī)。
權(quán)利要求5的渦旋壓縮機(jī)如權(quán)利要求2的渦旋壓縮機(jī)，框架空間與凸起部外側(cè)空間二者在壓力上獨(dú)立，因此，加之權(quán)利要求2的效果，凸起部外側(cè)空間的壓力與框架空間的壓力可分別設(shè)定，框架空間的作用面積不受凸起部外側(cè)空間的作用面積的制約，即作用面積的設(shè)計(jì)自由度得到提高。
因此，可獲得高可靠性、高效率且緊湊的壓縮機(jī)。
權(quán)利要求6的渦旋壓縮機(jī)如權(quán)利要求2的渦旋壓縮機(jī)，積存有冷凍機(jī)油的密閉容器的底部為排氣壓力附近的高壓，并且，使凸起部外側(cè)空間作為供油途經(jīng)路徑，使框架空間通過(guò)壓力調(diào)整裝置與低壓空間連通，因此，加之權(quán)利要求2的效果，壓力總是保持吸氣空間＜凸起部外側(cè)空間＜排氣空間這樣的大小關(guān)系，利用壓力調(diào)整裝置所決定的既定的壓差，使排氣空間的高壓腔的冷凍機(jī)油穩(wěn)定地流入凸起部外側(cè)空間，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定地向軸承部給油。其結(jié)果，不僅可以減小軸承的摩擦系數(shù)而且能夠避免軸承燒結(jié)。
即，可獲得高效率、高可靠性的壓縮機(jī)。
權(quán)利要求7的渦旋壓縮機(jī)如權(quán)利要求1、2、5或6的渦旋壓縮機(jī)，通過(guò)使框架空間與壓縮過(guò)程中的壓縮室連通而使得框架空間內(nèi)的壓力為較吸氣壓力高、較排氣壓力低的壓力，因此，加之權(quán)利要求1、2、5或6的效果，作為剛起動(dòng)時(shí)便將柔性框架向靜渦盤側(cè)上推的主要因素的框架空間的壓力，相應(yīng)于壓縮室內(nèi)壓力的升高而升高，在較短時(shí)間內(nèi)使柔性框架上浮而進(jìn)入正常運(yùn)行，即起動(dòng)性能優(yōu)良。因此，可獲得可靠性高且高效率的壓縮機(jī)。
權(quán)利要求8的渦旋壓縮機(jī)，具有設(shè)于密閉容器內(nèi)而各自的板狀渦旋齒彼此間相嚙合而形成壓縮室的靜渦盤和擺動(dòng)渦盤、在軸向上支撐該擺動(dòng)渦盤并在徑向上支撐驅(qū)動(dòng)該擺動(dòng)渦盤的主軸的柔性框架、以及在徑向上支撐該柔性框架的固定于密閉容器上的導(dǎo)向框架，通過(guò)柔性框架相對(duì)于導(dǎo)向框架進(jìn)行軸向滑動(dòng)使得擺動(dòng)渦盤能夠作軸向移動(dòng)，該渦旋壓縮機(jī)中，柔性框架與導(dǎo)向框架之間形成有框架空間，框架空間內(nèi)為較吸氣壓力高、較排氣壓力低的壓力，并且，擺動(dòng)渦盤相對(duì)于導(dǎo)向框架的軸向最大活動(dòng)量為30μm以上、300μm以下，因此，運(yùn)行中即使有液態(tài)制冷劑被吸入時(shí)，在壓縮室內(nèi)壓異常升高之前柔性框架便沿軸向作較大的回退，因此，能夠避免板狀渦旋齒等因壓縮室內(nèi)壓力異常升高而損壞，避免擺動(dòng)軸承和主軸承因負(fù)荷過(guò)大而燒結(jié)。
此外，由于軸向最大活動(dòng)量為300μm以下，故起動(dòng)時(shí)即使柔性框架沿軸向產(chǎn)生了最大限度的回退即擺動(dòng)渦盤自靜渦盤最大限度地分離時(shí)，也能夠防止出現(xiàn)壓縮動(dòng)作完全不能進(jìn)行的所謂空轉(zhuǎn)，避免進(jìn)入正常運(yùn)行極耗時(shí)間的現(xiàn)象發(fā)生，即具有優(yōu)良的起動(dòng)性能。
由此，可獲得可靠性高且高性能的壓縮機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種渦旋壓縮機(jī)，具有設(shè)于密閉容器內(nèi)而各自的板狀渦旋齒彼此間相嚙合而形成壓縮室的靜渦盤和擺動(dòng)渦盤、在軸向上支撐該擺動(dòng)渦盤并在徑向上支撐驅(qū)動(dòng)該擺動(dòng)渦盤的主軸的柔性框架、以及在徑向上支撐該柔性框架的固定于密閉容器上的導(dǎo)向框架，通過(guò)上述柔性框架相對(duì)于上述導(dǎo)向框架進(jìn)行軸向滑動(dòng)使得上述擺動(dòng)渦盤能夠作軸向移動(dòng)，其特征在于，上述柔性框架與上述導(dǎo)向框架之間形成有框架空間，使上述框架空間內(nèi)為較吸氣壓力高、較排氣壓力低的壓力。
2.如權(quán)利要求1的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，在上述擺動(dòng)渦盤與上述柔性框架之間形成有空間內(nèi)為較吸氣壓力高、較排氣壓力低的壓力的凸起部外側(cè)空間。
3.如權(quán)利要求2的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，上述凸起部外側(cè)空間與上述框架空間之間連通，且只允許流體從上述凸起部外側(cè)空間向上述框架空間流動(dòng)。
4.如權(quán)利要求3的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，積存有冷凍機(jī)油的密閉容器的底部為排氣壓力附近的高壓，并且，使上述凸起部外側(cè)空間作為供油通過(guò)路徑，使上述框架空間通過(guò)壓力調(diào)整裝置與低壓空間連通。
5.如權(quán)利要求2的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，上述框架空間與上述凸起部外側(cè)空間二者在壓力上獨(dú)立。
6.如權(quán)利要求2的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，積存有冷凍機(jī)油的密閉容器的底部為排氣壓力附近的高壓，并且，使上述凸起部外側(cè)空間作為供油通過(guò)路徑，使上述框架空間通過(guò)壓力調(diào)整裝置與低壓空間連通。
7.如權(quán)利要求1、2、5或6的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，通過(guò)使上述框架空間與壓縮過(guò)程中的壓縮室連通，而使得上述框架空間內(nèi)的壓力為較吸氣壓力高、較排氣壓力低的壓力。
8.一種渦旋壓縮機(jī)，具有設(shè)于密閉容器內(nèi)而各自的板狀渦旋齒彼此間相嚙合而形成壓縮室的靜渦盤和擺動(dòng)渦盤、在軸向上支撐該擺動(dòng)渦盤并在徑向上支撐驅(qū)動(dòng)該擺動(dòng)渦盤的主軸的柔性框架、以及在徑向上支撐該柔性框架而固定于密閉容器上的導(dǎo)向框架，通過(guò)上述柔性框架相對(duì)于上述導(dǎo)向框架進(jìn)行軸向滑動(dòng)使得上述擺動(dòng)渦盤能夠作軸向移動(dòng)，其特征在于，上述柔性框架與上述導(dǎo)向框架之間形成有框架空間，使上述框架空間內(nèi)為較吸氣壓力高、較排氣壓力低的壓力，并且，上述擺動(dòng)渦盤相對(duì)于上述導(dǎo)向框架的軸向最大活動(dòng)量為30μm以上、300μm以下。
全文摘要
作為擺動(dòng)渦盤可軸向移動(dòng)的壓縮機(jī),擺動(dòng)渦盤易于回退。解決方案是,柔性框架3與導(dǎo)向框架15之間的空間15f作為中壓,以柔性框架3支撐擺動(dòng)渦盤2。
文檔編號(hào)F04C27/00GK1254801SQ9910385
公開(kāi)日2000年5月31日 申請(qǐng)日期1999年3月16日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月20日
發(fā)明者小川博史, 鈴木康巨, 石井稔, 伏木毅, 池田清春, 瀨畑崇史, 川口進(jìn), 小川喜英, 泉澤涉 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社