專利名稱：渦旋壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于空氣調(diào)節(jié)器的渦旋壓縮機(jī)，更詳細(xì)地說，是關(guān)于通過結(jié)構(gòu)的改進(jìn)能降低成本、提高效率的渦旋壓縮機(jī)。
在冷劑排出室R1內(nèi)容納有制冷劑壓縮部3，該制冷劑壓縮部3使通過電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)渦旋件32與固定渦旋件31嚙合，固定渦旋件31在基板311上設(shè)有渦卷狀渦旋卷312。
雖然圖中未示，但是，在電動(dòng)機(jī)室R2內(nèi)容納有電動(dòng)機(jī)，此外，還儲(chǔ)存有給定量的潤(rùn)滑油。該電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸6的一端穿過主架4，其尖端的曲柄軸61，與旋轉(zhuǎn)渦旋件32的基板321背面的突臺(tái)323連接。
驅(qū)動(dòng)渦旋壓縮機(jī)1時(shí)，在制冷循環(huán)中結(jié)束工作的低壓制冷劑經(jīng)過制冷劑吸入管21從密閉工作室33的外周側(cè)吸入，在逐漸移向渦卷中心的同時(shí)被壓縮，并作為高壓制冷劑從設(shè)置在中央的排出口排出到制冷劑排出室R1中。排出的高壓制冷劑通過旁通管35導(dǎo)入電動(dòng)機(jī)室R2后，從制冷劑排出管22再次送出到制冷循環(huán)中。
在該制冷劑壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，從密閉工作室33內(nèi)始終向旋轉(zhuǎn)渦旋件32上作用有朝向遠(yuǎn)離固定渦旋件31方向的壓力。進(jìn)一步，由于該壓力隨著從渦卷外周側(cè)(低壓制冷劑吸入側(cè))向中心的移動(dòng)，成為從低壓向高壓變化的壓力梯度。因此，在旋轉(zhuǎn)渦旋件32上作用克服該壓力的背壓、以防止旋轉(zhuǎn)渦旋件32上浮是必要的。
因此，在該以往的例子中，為了在旋轉(zhuǎn)渦旋件32上作用與該壓力梯度對(duì)應(yīng)的背壓，在旋轉(zhuǎn)渦旋件32的背面?zhèn)仍O(shè)置有推力環(huán)5，將周邊側(cè)的第一背壓室LR(低壓側(cè))與中央側(cè)的第二背壓室HR(高壓側(cè))分離。由此，在第二背壓室HR中作用有電動(dòng)機(jī)室R2內(nèi)的高壓，在第一背壓室LR中作用有低于該高壓的低壓制冷劑側(cè)的低壓。
但是，在起動(dòng)時(shí)等由于密閉容器2內(nèi)部還沒有建立高壓，因而在旋轉(zhuǎn)渦旋件32上不可能產(chǎn)生合適的背壓，引起壓縮不良。因此，為了限制旋轉(zhuǎn)渦旋件32的軸向可動(dòng)范圍，在主架4上設(shè)置有限制面41，以物理地限制旋轉(zhuǎn)渦旋件32的可動(dòng)范圍，防止壓縮不良。
除此之外，還提出了在與推力環(huán)5的背面對(duì)峙的主架4上設(shè)置有第二限制面411，通過推力環(huán)5間接地限制旋轉(zhuǎn)渦旋件32的軸向可動(dòng)范圍的方案。但是，無(wú)論是上述那種形式，各限制面41、411各自都需要高精度的加工，結(jié)果，帶來(lái)了成本高的問題。
為了成為上述目的，本發(fā)明的渦旋壓縮機(jī)，在旋轉(zhuǎn)渦旋件的基板背面和主架之間設(shè)有推力環(huán)，上述推力環(huán)的一個(gè)端面與上述旋轉(zhuǎn)渦旋件的基板背面滑動(dòng)接觸地密封，由此，將上述旋轉(zhuǎn)渦旋件的基板背面劃分成多個(gè)壓力空間，上述推力環(huán)包括沿著上述主架的內(nèi)周面嵌合的環(huán)本體和外徑大于上述內(nèi)周面外徑的凸緣部，在旋轉(zhuǎn)上述渦旋件的基板背面、設(shè)置于上述主架側(cè)的十字聯(lián)軸環(huán)的滑動(dòng)面和兼用的限制面之間裝有上述凸緣部，由此限制上述推力環(huán)的軸向可動(dòng)范圍。
根據(jù)這種構(gòu)成，通過在以往的主架側(cè)設(shè)置新的限制面，不是限制旋轉(zhuǎn)渦旋件的可動(dòng)范圍，而是通過推力環(huán)的限制面間接地限制旋轉(zhuǎn)渦旋件的可動(dòng)范圍，因此，可降低主架的加工成本。
通過選擇嵌合上述主架的上述限制面深度和上述推力環(huán)的凸緣部厚度，可控制上述可動(dòng)范圍，以低成本實(shí)現(xiàn)高精度的可動(dòng)范圍限制。采用這種結(jié)構(gòu)，為了使旋轉(zhuǎn)渦旋件能進(jìn)行十分穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)、更穩(wěn)定化，最好盡可能地?cái)U(kuò)大推力環(huán)凸緣部的外徑。因此，能在例如起動(dòng)時(shí)等，在相對(duì)于固定渦旋件下壓旋轉(zhuǎn)渦旋件的方向的力大致相等的運(yùn)轉(zhuǎn)壓力條件下，將下壓方向的力因旋轉(zhuǎn)渦旋件旋轉(zhuǎn)一圈的變動(dòng)而使旋轉(zhuǎn)渦旋件產(chǎn)生的傾倒運(yùn)動(dòng)即、所謂的顛覆運(yùn)動(dòng)抑制到最小的程度。
最好是，在與上述旋轉(zhuǎn)渦旋件的基板背面滑動(dòng)接觸的凸緣部的滑動(dòng)面上設(shè)有環(huán)狀槽，并且，沿上述凸緣部的半徑方向形成將上述槽與上述推力環(huán)外周上形成的吸入壓力空間連通的連通槽或連通孔。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，可以在與旋轉(zhuǎn)渦旋件的滑動(dòng)面之間形成吸入壓力空間，由此，可防止推力環(huán)與旋轉(zhuǎn)渦旋件的背離。
也可以是，在與凸緣部滑動(dòng)接觸的上述旋轉(zhuǎn)渦旋件的基板背面設(shè)有環(huán)狀槽，并且，沿著上述旋轉(zhuǎn)渦旋件的半徑方向形成將上述槽與上述推力環(huán)外周上形成的吸入壓力空間連通的連通槽或連通孔。此外，還可以是，在上述推力環(huán)的與上述旋轉(zhuǎn)渦旋件的滑動(dòng)面上設(shè)置有環(huán)狀槽，進(jìn)一步，相對(duì)上述槽設(shè)置有貫通上述推力環(huán)軸向的連通孔。
除上述以外，還可以在上述推力環(huán)的與上述旋轉(zhuǎn)渦旋件的滑動(dòng)面上設(shè)置環(huán)狀槽，上述槽和與上述旋轉(zhuǎn)渦旋件基板背面的十字聯(lián)軸鍵嵌合的嵌合槽連續(xù)地或斷續(xù)地連通。
圖2是圖1渦旋壓縮機(jī)的推力環(huán)中心放大的放大圖。
圖3是推力環(huán)的第一變形例的放大圖。
圖4是推力環(huán)的第二變形例的放大圖。
圖5是推力環(huán)的第三變形例的放大圖。
圖6是以往的渦旋壓縮機(jī)的局部斷面圖。
發(fā)明的詳細(xì)說明下面，參照


本發(fā)明的實(shí)施形式。圖1是本發(fā)明一實(shí)施形式的渦旋壓縮機(jī)的局部斷面圖，圖2是以推力環(huán)中心放大的狀態(tài)的放大圖。另外，與前面說明的圖6的以往裝置相同或看起來(lái)相同的構(gòu)成要素采用相同的參考符號(hào)。
該渦旋壓縮機(jī)10備有做成圓筒狀的密閉容器2，在該實(shí)施形式中，密閉容器2由主架4劃分成制冷劑排出室R1和電動(dòng)機(jī)室R2。在制冷劑排出室R1內(nèi)，設(shè)置有制冷劑壓縮部3，該制冷劑壓縮部3使旋轉(zhuǎn)渦旋件32與固定渦旋件31以彼此的渦旋卷312、322相互組合在一起。在該制冷劑壓縮部3的內(nèi)部設(shè)置有壓縮制冷劑的密閉工作室33。
在固定渦旋件31的渦旋卷312的外周側(cè)連接有來(lái)自制冷循環(huán)的制冷劑吸入管21，在中央設(shè)置有將在密閉工作室33中生成的高壓制冷劑向制冷劑排出室R1內(nèi)排出的排出口34。
雖然圖中未示，但是，在電動(dòng)機(jī)室R2內(nèi)容納有電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸標(biāo)有參考符號(hào)6。另外，在電動(dòng)機(jī)室R2內(nèi)儲(chǔ)存有給定量的用于潤(rùn)滑驅(qū)動(dòng)部的潤(rùn)滑油。電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸6通過主架4的主軸孔42向制冷壓縮部3一側(cè)延伸，其尖端的曲柄軸61與旋轉(zhuǎn)渦旋件32的基板321背面設(shè)置的突臺(tái)323嵌合。在驅(qū)動(dòng)軸6內(nèi)部，沿著其軸向全長(zhǎng)穿設(shè)有圖中未示的給油孔。
在主架4與制冷壓縮部3之間，設(shè)置有與旋轉(zhuǎn)渦旋件32相對(duì)的背壓室，但是，在該實(shí)施形式中，背壓室包括高壓與低壓的兩個(gè)背壓室。為了形成該兩個(gè)背壓室，在主架4上，在制冷壓縮部3一側(cè)，形成一級(jí)凹陷的限制面41和比該限制面41更進(jìn)一步沿著電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸6同軸凹陷的內(nèi)周面43。在主架的限制面41上安裝有可在旋轉(zhuǎn)渦旋件32的基板背面滑動(dòng)的旋轉(zhuǎn)渦旋件32自轉(zhuǎn)防止用十字聯(lián)軸環(huán)7。
在主架4與制冷壓縮部3之間，容納有推力環(huán)5。推力環(huán)5包括凸緣部52和環(huán)本體51，凸緣部52的直徑大于上述內(nèi)周面43的直徑，其一端面沿著旋轉(zhuǎn)渦旋件32的基板背面滑動(dòng)接觸，另一端面沿著限制面41接觸。環(huán)本體51從該凸緣部52至另一端，其外周面沿著主架4的內(nèi)周面可滑動(dòng)地嵌合著。
通過該推力環(huán)5，在主架4與制冷壓縮部3之間的外側(cè)，形成第一背壓室LR(低壓側(cè))，在內(nèi)側(cè)形成第二背壓室HR(高壓側(cè))。第一背壓室LR通過旋轉(zhuǎn)渦旋件32的側(cè)面及十字聯(lián)軸環(huán)7與密閉工作室33內(nèi)的外側(cè)低壓制冷劑空間連通。第二背壓室HR通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸6與主架的主軸孔42的間隙以及主架4的泄油孔44與電動(dòng)機(jī)室R2內(nèi)連通。
然而，在使壓力泄漏成為最小限度的方面，推力環(huán)5相對(duì)于主架4的內(nèi)周面43的嵌合有控制該間隙的方法，但是，在該實(shí)施形式中，最好在內(nèi)周面43上形成環(huán)狀密封槽431，在該環(huán)狀密封槽431內(nèi)設(shè)置環(huán)狀彈性密封部件。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，可確保環(huán)本體51與內(nèi)周面43之間密封。
上述構(gòu)成的渦旋壓縮機(jī)1，由于推力環(huán)5的凸緣部52處在限制面41與旋轉(zhuǎn)渦旋件32之間，限制旋轉(zhuǎn)渦旋件32的軸向可動(dòng)范圍，因此，不需要在限制面41上設(shè)置新的旋轉(zhuǎn)渦旋件32專用的限制面，可低成本地進(jìn)行制造。
采用上述構(gòu)成，旋轉(zhuǎn)渦旋件32還能進(jìn)行充分穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)，根據(jù)例如起動(dòng)時(shí)等的運(yùn)轉(zhuǎn)壓力條件，使相對(duì)固定渦旋件31下壓旋轉(zhuǎn)渦旋件32方向的力基本相等。這時(shí)，由于下壓方向的力在旋轉(zhuǎn)渦旋件32的一圈旋轉(zhuǎn)中是變動(dòng)的，因而，會(huì)產(chǎn)生使旋轉(zhuǎn)渦旋件傾倒的顛覆運(yùn)動(dòng)。為了將該顛覆運(yùn)動(dòng)盡可能地抑制到最小，應(yīng)盡可能地?cái)U(kuò)大推力環(huán)5的凸緣部52的外徑。
另外，在凸緣部52的外徑大于推力環(huán)本體51的外徑的場(chǎng)合，作用在推力環(huán)5上的下壓力變大，推力環(huán)5可能變得不能與旋轉(zhuǎn)渦旋件的背面密封接觸。
因此，如圖3的變形例所示，在推力環(huán)5的凸緣部52的滑動(dòng)接觸面上設(shè)置有環(huán)狀推力槽521，通過該推力槽521與第一背壓室LR的連通，在不改變凸緣部52外徑的前提下，可得到適當(dāng)?shù)拿芊饨佑|力。在實(shí)施形式中，推力槽521與第一背壓室LR借助于凸緣部52半徑方向連通的連通孔522連通。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能縮小旋轉(zhuǎn)渦旋件32與推力環(huán)5背離的力，還能縮小作用在推力環(huán)5上的下壓方向的力，從而能使推力環(huán)5與旋轉(zhuǎn)渦旋件32可靠地密封接觸。
另外，在該第一變形例中，雖然連通孔522是沿著凸緣部52半徑方向形成的，但也可以沿軸向形成。即是說，采用這樣的方案也是可行的在凸緣部52的厚度方向上形成連通的連通孔，從該連通孔以L狀連通到第一背壓室LR，本發(fā)明包含這種形式。
作為能達(dá)到與上述變形例同樣效果的結(jié)構(gòu)，如圖4所示，也可以在旋轉(zhuǎn)渦旋件32基板321背面的與推力環(huán)5的滑動(dòng)范圍內(nèi)設(shè)置有槽324，從該槽324向半徑方向形成與第一背壓室LR連通的連通孔522。根據(jù)該第二變形例，能得到同樣的效果。
圖5示出了再一實(shí)施形式。作為第三變形例，首先，在推力環(huán)5的凸緣部52上，形成與上述第一變形例同樣的環(huán)狀槽521。在該實(shí)施形式中，不設(shè)置上述連通孔，切掉旋轉(zhuǎn)渦旋件32的基板321背面的與推力環(huán)5的滑動(dòng)面的一部分，形成切槽部326。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，通過旋轉(zhuǎn)渦旋件32的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，切槽部326間歇地與槽521連通，能得到與上述變形例基本同樣的效果。另外，該切槽部326也可以兼作與旋轉(zhuǎn)渦旋件32背面上所設(shè)置的十字聯(lián)軸鍵嵌合的鍵槽。
如上文所述，根據(jù)本發(fā)明，通過推力環(huán)可限制相對(duì)主架的旋轉(zhuǎn)渦旋件軸向的可動(dòng)范圍，因此，能得到不需要在主架一側(cè)設(shè)置限制裝置、效率高、成本低的可限制旋轉(zhuǎn)渦旋件可動(dòng)范圍的渦旋壓縮機(jī)。
另外，通過在推力環(huán)上設(shè)置與低壓空間連通的槽，在起動(dòng)時(shí)等的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況下，能可靠地使旋轉(zhuǎn)渦旋件與固定渦旋件密封接觸。
雖然上文通過具體的形式更詳細(xì)地說明了本發(fā)明，但是，權(quán)利要求記載的本發(fā)明范圍應(yīng)當(dāng)包括對(duì)于理解了上述內(nèi)容的本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說很容易得到的變更、改變或均等的技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種渦旋壓縮機(jī)，在旋轉(zhuǎn)渦旋件的基板背面和主架之間設(shè)有推力環(huán)，所述推力環(huán)的一個(gè)端面與所述旋轉(zhuǎn)渦旋件的基板背面滑動(dòng)接觸地密封，由此，將所述旋轉(zhuǎn)渦旋件的基板背面劃分成多個(gè)壓力空間，其特征是，所述推力環(huán)包括沿著所述主架的內(nèi)周面嵌合的環(huán)本體和外徑大于所述內(nèi)周面外徑的凸緣部，在所述旋轉(zhuǎn)渦旋件的基板背面和設(shè)置于所述主架側(cè)的限制面之間裝有所述凸緣部，由此限制所述推力環(huán)的軸向可動(dòng)范圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征是，在所述主架與所述旋轉(zhuǎn)渦旋件的基板背面之間裝有用于防止所述旋轉(zhuǎn)渦旋件自轉(zhuǎn)的十字聯(lián)軸環(huán)，所述限制面與所述十字聯(lián)軸環(huán)的滑動(dòng)面為同一平面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征是，通過選擇嵌合所述主架的所述限制面深度和所述推力環(huán)的凸緣部厚度，控制所述可動(dòng)范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征是，在與所述旋轉(zhuǎn)渦旋件的基板背面滑動(dòng)接觸的凸緣部的滑動(dòng)面上設(shè)有環(huán)狀槽，并且，沿所述凸緣部的半徑方向形成將所述槽與所述推力環(huán)外周上形成的吸入壓力空間連通的連通槽或連通孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征是，在與所述凸緣部滑動(dòng)接觸的所述旋轉(zhuǎn)渦旋件的基板背面設(shè)有環(huán)狀槽，并且，沿著所述旋轉(zhuǎn)渦旋件的半徑方向形成將所述槽與所述推力環(huán)外周上形成的吸入壓力空間連通的連通槽或連通孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征是，在所述推力環(huán)的與所述旋轉(zhuǎn)渦旋件的滑動(dòng)面上設(shè)置有環(huán)狀槽，進(jìn)一步，相對(duì)所述槽設(shè)置有貫通所述推力環(huán)軸向的連通孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征是，在所述推力環(huán)的與所述旋轉(zhuǎn)渦旋件的滑動(dòng)面上設(shè)置環(huán)狀槽，所述槽和與所述旋轉(zhuǎn)渦旋件基板背面的十字聯(lián)軸鍵嵌合的嵌合槽連續(xù)地或斷續(xù)地連通。
全文摘要
一種渦旋壓縮機(jī),為了在任意的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)都能將合適的背壓施加給旋轉(zhuǎn)渦旋件,在筒狀推力環(huán)一端側(cè)設(shè)置有凸緣部,通過該凸緣部間接地限制旋轉(zhuǎn)渦旋件相對(duì)主架的限制面的軸向可動(dòng)范圍,同時(shí),在凸緣部上設(shè)置有槽,該槽與低壓側(cè)的第一背壓室連通。
文檔編號(hào)F04C18/02GK1373299SQ0210657
公開日2002年10月9日 申請(qǐng)日期2002年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月28日
發(fā)明者兩角尚哉 申請(qǐng)人:富士通將軍股份有限公司