專利名稱：渦旋壓縮機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括將動渦旋盤推壓在靜渦旋盤上的機構(gòu)的渦旋壓縮機。
背景技術(shù)：
迄今為止，作為壓縮流體的壓縮機已為人所知的有渦旋壓縮機。在渦旋壓縮機中， 靜渦旋盤和動渦旋盤相嚙合，由此在靜渦旋盤和動渦旋盤之間形成有壓縮室。在壓縮室伴隨動渦旋盤的偏心旋轉(zhuǎn)運動從外側(cè)向中心部位逐漸移動時，該壓縮室的容積逐漸減小。流體在壓縮室的容積減小的過程中被壓縮。在此，在渦旋壓縮機中，壓縮室內(nèi)流體的壓力作為要讓動渦旋盤離開靜渦旋盤的分離力作用于動渦旋盤上。因此，需要對動渦旋盤施加用來將動渦旋盤推壓在靜渦旋盤上的推力。在專利文獻1中公開了包括將動渦旋盤推壓在靜渦旋盤上的機構(gòu)的渦旋壓縮機。 在該渦旋壓縮機的動渦旋盤的端板上形成有背壓孔，在該渦旋壓縮機中還形成有面向該動渦旋盤的端板背面的背壓室。背壓孔向處于壓縮流體的過程中的壓縮室敞開。中壓流體被引入背壓室內(nèi)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1 日本公開特許公報特開昭58-122386號公報發(fā)明概要-發(fā)明要解決的技術(shù)問題-在渦旋壓縮機中，壓縮室剛成為和噴出口連通的狀態(tài)時的壓縮室容積(噴出容積)與壓縮室剛成為和吸入口切斷的狀態(tài)時的壓縮室容積(吸入容積)之比是一定不變的。因此，在渦旋壓縮機中，在吸入一側(cè)的流體壓力和噴出一側(cè)的流體壓力(以下，稱其為“噴出壓”)之差較大即壓差較大的運轉(zhuǎn)條件下，會發(fā)生即將與噴出口連通時的壓縮室的內(nèi)壓低于噴出壓的壓縮不足現(xiàn)象。若發(fā)生壓縮不足，則在噴出口和壓縮室連通后流體就會從噴出口外側(cè)向壓縮室內(nèi)逆流，壓縮室的內(nèi)壓會急劇上升而達到噴出壓。因此，在將流體從處于壓縮流體的過程中的壓縮室內(nèi)引入背壓室內(nèi)的現(xiàn)有渦旋壓縮機中，當(dāng)發(fā)生壓縮不足時，壓縮室內(nèi)壓的峰值和與背壓室連通時的壓縮室的內(nèi)壓之差增大。因此，起分離力之作用的壓縮室內(nèi)壓的峰值和起推力之作用的背壓室內(nèi)壓之差增大，因而有可能推力相對于分離力不足。于是，為了避免在發(fā)生壓縮不足時推力不足，能夠想到將壓力為噴出壓的流體引入背壓室內(nèi)的方案。在發(fā)生壓力不足時，噴出壓為壓縮室內(nèi)壓的峰值，因而通過將該壓力為噴出壓的流體引入背壓室內(nèi)，則能夠避免推力相對于分離力不足。然而，在渦旋壓縮機中，在吸入一側(cè)的流體壓力和噴出一側(cè)的流體壓力之差較小即壓差較小的運轉(zhuǎn)條件下，會發(fā)生即將與噴出口連通時的壓縮室的內(nèi)壓高于噴出壓的壓縮過剩。若發(fā)生壓縮過剩，則在壓縮室和噴出口相連通后，壓縮室的內(nèi)壓會急劇下降而成為噴出壓。因此，在將壓力為噴出壓的流體引入背壓室內(nèi)時，若發(fā)生壓縮過剩，則起分離力之作用的、即將與噴出口連通時的壓縮室的內(nèi)壓就會超過起推力之作用的背壓室內(nèi)壓，有可能推力相對于分離力不足。如上所述，在壓差較大的運轉(zhuǎn)條件和壓差較小的運轉(zhuǎn)條件中之一個條件下，推力有可能相對于分離力不足。若推力不足，動渦旋盤就會傾斜，流體會從壓縮室內(nèi)漏出，壓縮效率下降。本發(fā)明正是鑒于上述各點而完成的。其目的在于在包括將動渦旋盤推壓在靜渦旋盤上的推壓機構(gòu)的渦旋壓縮機中，在任何運轉(zhuǎn)條件下都避免推力相對于分離力不足。-用以解決技術(shù)問題的技術(shù)方案-第一方面的發(fā)明以一種渦旋壓縮機為對象，該渦旋壓縮機包括形成有噴出口 64 的靜渦旋盤60以及與該靜渦旋盤60嚙合且與該靜渦旋盤60 —起形成壓縮室23的動渦旋盤70，所述渦旋壓縮機驅(qū)動所述動渦旋盤70對所述壓縮室23內(nèi)的流體進行壓縮。在所述第一方面的發(fā)明中，所述渦旋壓縮機還包括推壓機構(gòu)75和阻止逆流機構(gòu)35，該推壓機構(gòu)75 具有背壓室53和背壓引入通路80，該背壓室53面向所述動渦旋盤70的動側(cè)端板部71的背面，該背壓引入通路80用來讓即將與所述噴出口 64連通的狀態(tài)下的壓縮室23和與該噴出口 64連通的狀態(tài)下的壓縮室23與所述背壓室53連通，所述推壓機構(gòu)75利用所述背壓室53的內(nèi)壓將所述動渦旋盤70推壓在所述靜渦旋盤60上，所述阻止逆流機構(gòu)35允許所述背壓引入通路80內(nèi)的流體從所述壓縮室23流向所述背壓室53，并且阻止該背壓引入通路80內(nèi)的流體從所述背壓室53返回所述壓縮室23。在上述第一方面的發(fā)明中，推壓機構(gòu)75的背壓引入通路80、以及即將與噴出口 64 連通的狀態(tài)下的壓縮室23及與噴出口 64連通的狀態(tài)下的壓縮室23連通。因此，伴隨動渦旋盤70的旋轉(zhuǎn)交替出現(xiàn)即將與噴出口 64連通時的壓縮室23和背壓引入通路80連通的狀態(tài)、以及與噴出口 64連通的狀態(tài)下的壓縮室23和背壓引入通路80連通的狀態(tài)。在此，當(dāng)在壓差較小的運轉(zhuǎn)條件下發(fā)生壓縮過剩時，即將與噴出口 64連通時的壓縮室23的內(nèi)壓高于噴出壓，與噴出口 64連通的狀態(tài)下的壓縮室23內(nèi)壓成為噴出壓。也就是說，即將與噴出口 64連通時的壓縮室23的內(nèi)壓高于與噴出口 64連通的狀態(tài)下的壓縮室 23內(nèi)壓。背壓引入通路80伴隨動渦旋盤70的旋轉(zhuǎn)而交替地與內(nèi)壓較高的狀態(tài)下的壓縮室 23和內(nèi)壓較低的狀態(tài)下的壓縮室23連通。另一方面，當(dāng)在壓差較大的運轉(zhuǎn)條件下發(fā)生壓縮不足時，即將與噴出口 64連通時的壓縮室23的內(nèi)壓低于噴出壓，與噴出口 64連通的狀態(tài)下的壓縮室23內(nèi)壓成為噴出壓。 也就是說，與噴出口 64連通的狀態(tài)下的壓縮室23內(nèi)壓高于即將與噴出口 64連通時的壓縮室23的內(nèi)壓。與發(fā)生壓縮過剩的情況一樣，背壓引入通路80伴隨動渦旋盤70的旋轉(zhuǎn)而交替地與內(nèi)壓較高的狀態(tài)下的壓縮室23和內(nèi)壓較低的狀態(tài)下的壓縮室23連通。在此，在背壓引入通路80內(nèi)，阻止逆流機構(gòu)35阻止流體從背壓室53返回壓縮室 23。因此，當(dāng)背壓引入通路80與內(nèi)壓較高的狀態(tài)下的壓縮室23連通時，流體從該壓縮室23 被引入背壓室53內(nèi)，而當(dāng)背壓引入通路80與內(nèi)壓較低的狀態(tài)下的壓縮室23連通時，阻止逆流機構(gòu)35阻止背壓室53內(nèi)的流體返回壓縮室23。因此，在背壓引入通路80與內(nèi)壓較低的狀態(tài)下的壓縮室23連通時，不會發(fā)生背壓室53的內(nèi)壓由于背壓室53內(nèi)的流體返回壓縮室23而下降的現(xiàn)象。背壓室53的內(nèi)壓被調(diào)整，以接近內(nèi)壓較高的狀態(tài)下的壓縮室23內(nèi)壓。因此，在發(fā)生壓縮過剩時，背壓室53的內(nèi)壓被調(diào)整，以接近即將與噴出口 64連通時的壓縮室23的內(nèi)壓。另一方面，在發(fā)生壓縮不足時，背壓室53的內(nèi)壓被調(diào)整，以接近與噴出口 64連通的狀態(tài)下的壓縮室23內(nèi)壓。在本第一方面的發(fā)明中，無論是在發(fā)生壓縮過剩時還是在發(fā)生壓縮不足時，背壓室53的內(nèi)壓都被調(diào)整，以接近所述壓縮室23內(nèi)的流體壓力變化中的最高壓力。背壓室53的內(nèi)壓最后被保持為近于或等于壓縮室23內(nèi)的流體壓力變化中的最高壓力的壓力值。應(yīng)予說明，“即將與噴出口 64連通”指的是從壓縮室23吸完流體時開始進行到噴出口 64與壓縮室23連通時為止的一道壓縮過程中與壓縮室23和噴出口 64連通的時刻相比略微在先的那一段時間，也就是說指壓縮過程的最后階段。當(dāng)發(fā)生壓縮過剩時，“即將與噴出口 64連通的狀態(tài)下的壓縮室23”會成為壓縮過剩狀態(tài)。第二方面的發(fā)明是在上述第一方面的發(fā)明中，在收納所述靜渦旋盤60和所述動渦旋盤70的機殼10內(nèi)形成有與吸入流體的過程中的壓縮室23連通的吸入側(cè)空間M，所述渦旋壓縮機還包括背壓降低機構(gòu)26，當(dāng)所述背壓室53的內(nèi)壓和所述吸入側(cè)空間M的壓力之差在規(guī)定的基準(zhǔn)壓差值以上時，所述背壓降低機構(gòu)26使所述背壓室53與所述吸入側(cè)空間M連通。在上述第二方面的發(fā)明中，當(dāng)背壓室53的內(nèi)壓比吸入側(cè)空間M的壓力高規(guī)定的基準(zhǔn)壓差值以上的值時，背壓降低機構(gòu)沈使流體從背壓室53流向吸入側(cè)空間24。也就是說，當(dāng)背壓室53的內(nèi)壓比吸入側(cè)空間M的壓力高規(guī)定的基準(zhǔn)壓差值以上的值時，背壓降低機構(gòu)沈降低背壓室53的內(nèi)壓。第三方面的發(fā)明是在上述第一或第二方面的發(fā)明中，在所述靜渦旋盤60上形成有排出口 67，該排出口 67用來在與所述背壓引入通路80連通的壓縮室23即將與所述噴出口 64連通時從該壓縮室23內(nèi)排出壓縮過程中的流體，該排出口 67形成為該排出口 67 在該壓縮室23和所述背壓引入通路80連通之后與該壓縮室23連通。在上述第三方面的發(fā)明中，對在即將與噴出口 64連通時與背壓引入通路80連通的壓縮室23(以下，稱其為“為連通對象的壓縮室23”。)形成有排出口 67。當(dāng)在為連通對象的壓縮室23內(nèi)發(fā)生壓縮過剩時，該排出口 67使流體從為連通對象的壓縮室23內(nèi)流出， 由此降低為連通對象的壓縮室23的內(nèi)壓。為連通對象的壓縮室23在該壓縮室23和背壓引入通路80連通之后與排出口 67連通。因此，流體從由于所述排出口 67而降壓之前的為連通對象的壓縮室23內(nèi)被引入背壓室53內(nèi)。第四方面的發(fā)明是在上述第一到第三方面中任一方面的發(fā)明中，所述壓縮室幻包括第一壓縮室23a和第二壓縮室23b，該第一壓縮室23a形成在所述靜渦旋盤60的靜側(cè)渦卷62的內(nèi)側(cè)面和所述動渦旋盤70的動側(cè)渦卷72的外側(cè)面之間，該第二壓縮室2 形成在該靜側(cè)渦卷62的外側(cè)面和該動側(cè)渦卷72的內(nèi)側(cè)面之間。所述動渦旋盤70和所述靜渦旋盤60構(gòu)成為所述第一壓縮室23a的壓縮比和所述第二壓縮室23b的壓縮比互不相同，所述背壓引入通路80僅與所述第一壓縮室23a和所述第二壓縮室23b中壓縮比比較大的壓縮室23a在該壓縮室23a即將與所述噴出口 64連通時連通。
在上述第四方面的發(fā)明中，動渦旋盤70和靜渦旋盤60構(gòu)成為例如動側(cè)渦卷72 的長度和靜側(cè)渦卷62的長度互不相同，由此第一壓縮室23a的壓縮比和第二壓縮室23b的壓縮比互不相同。背壓引入通路80僅與第一壓縮室23a和第二壓縮室23b中壓縮比比較大的壓縮室23a在該壓縮室23a即將與噴出口 64連通時連通。因此，當(dāng)發(fā)生壓縮過剩時， 背壓室53的內(nèi)壓與第一壓縮室23a的最高壓力和第二壓縮室23b的最高壓力中較高的那一種壓力相應(yīng)地被調(diào)整。第五方面的發(fā)明是在上述第一到第三方面中任一方面的發(fā)明中，所述壓縮室23 包括第一壓縮室23a和第二壓縮室23b，該第一壓縮室23a形成在所述靜渦旋盤60的靜側(cè)渦卷62的內(nèi)側(cè)面和所述動渦旋盤70的動側(cè)渦卷72的外側(cè)面之間，該第二壓縮室2 形成在該靜側(cè)渦卷62的外側(cè)面和該動側(cè)渦卷72的內(nèi)側(cè)面之間。所述背壓引入通路80包括第一入口 91和第二入口 92，該第一入口 91和即將與所述噴出口 64連通時的第一壓縮室23a 連通，該第二入口 92和即將與所述噴出口 64連通時的第二壓縮室2 連通。在上述第五方面的發(fā)明中，背壓引入通路80包括第一入口 91和第二入口 92。第一入口 91和即將與噴出口 64連通時的第一壓縮室23a連通。第二入口 92和即將與噴出口 64連通時的第二壓縮室23b連通。由此，背壓室53、以及即將與噴出口 64連通時的第一壓縮室23a及即將與噴出口 64連通時的第二壓縮室2 都連通。第六方面的發(fā)明是在上述第一到第五方面中任一方面的發(fā)明中，所述渦旋壓縮機還包括具有主軸部41和偏心部42的驅(qū)動軸40，該偏心部42偏心于該主軸部41且與所述動渦旋盤70接合，所述背壓引入通路80形成在所述動渦旋盤70中。所述阻止逆流機構(gòu)35 包括閥部件36，在該阻止逆流機構(gòu)35從阻止流體在所述背壓引入通路80內(nèi)流通的狀態(tài)切換為允許流體在該背壓引入通路80內(nèi)流通的狀態(tài)時，該閥部件36向規(guī)定的第一方向移動。 在與所述背壓引入通路80連通的壓縮室23變成與所述噴出口 64連通的狀態(tài)的時刻，從所述驅(qū)動軸40的軸向看所述第一方向和從所述主軸部41的軸心朝向所述偏心部42的軸心的直線方向即第二方向所成的角度在設(shè)所述驅(qū)動軸40的旋轉(zhuǎn)方向為正向時在-90°以上且90°以下。在上述第六方面的發(fā)明中，在與背壓引入通路80連通的為連通對象的壓縮室23 從與噴出口 64未連通的狀態(tài)變成與該噴出口 64連通的狀態(tài)的時刻，即在當(dāng)發(fā)生壓縮過剩時為連通對象的壓縮室23的內(nèi)壓達到最高壓力的時刻，第一方向和第二方向所成的角度在設(shè)驅(qū)動軸40的旋轉(zhuǎn)方向為正向時在-90°以上且90°以下。因此，在所述時刻，作用于閥部件36上的離心力中第一方向上的成分的大小在零以上。第七方面的發(fā)明是在上述第六方面的發(fā)明中，所述第一方向和所述第二方向所成的角度在設(shè)所述驅(qū)動軸40的旋轉(zhuǎn)方向為正向時在0°以上且90°以下。在上述第七方面的發(fā)明中，在當(dāng)發(fā)生壓縮過剩時為連通對象的壓縮室23的內(nèi)壓達到最高壓力的時刻，第一方向和第二方向所成的角度在設(shè)驅(qū)動軸40的旋轉(zhuǎn)方向為正向時在0°以上且90°以下。在此，作用于閥部件36上的離心力中第一方向上的成分大小成為最大值的是在第一方向和第二方向所成的角度為0°的時候。在本第七方面的發(fā)明中，作用于閥部件36上的離心力中第一方向上的成分大小成為最大值的是在上述時刻以前。-發(fā)明的效果-在本發(fā)明中，無論是在發(fā)生壓縮過剩時還是在發(fā)生壓縮不足時，因為流體的壓力變化中達到最高壓力的壓縮室23和背壓引入通路80連通，并且阻止逆流機構(gòu)35阻止背壓室53的內(nèi)壓減小，所以背壓室53的內(nèi)壓都被保持為近于或等于壓縮室23內(nèi)的流體壓力變化中的最高壓力的壓力值。在流體的壓力變化中，分離力當(dāng)壓力達到最高值時最大。在本發(fā)明中，背壓室53的內(nèi)壓在任何情況下都與分離力最大時相應(yīng)地被調(diào)整。因此，在任何運轉(zhuǎn)條件下都能夠避免推力相對于分離力不足。因此，能夠避免動渦旋盤70由于推力不足而傾斜，流體由此從壓縮室23內(nèi)漏出，其結(jié)果是壓縮效率下降。在上述第二方面的發(fā)明中，當(dāng)背壓室53的內(nèi)壓比吸入側(cè)空間M的壓力高規(guī)定的基準(zhǔn)壓差值以上的值時，背壓降低機構(gòu)沈使背壓室53的內(nèi)壓下降。在此，如上所述，無論是在發(fā)生壓縮過剩時還是在發(fā)生壓縮不足時，背壓室53的內(nèi)壓都被保持為近于或等于壓縮室23內(nèi)的流體壓力變化中的最高壓力的壓力值。也就是說，發(fā)生壓縮過剩時的背壓室53 內(nèi)壓和達到最高壓力的壓縮室23內(nèi)壓之差、以及發(fā)生壓縮不足時的背壓室53內(nèi)壓和達到最高壓力的壓縮室23內(nèi)壓之差這兩種差值沒有太大的差異。然而，在發(fā)生壓縮不足時，壓縮室23的最高壓力由于該壓縮室23與噴出口 64連通后的流體逆流而上升到高于該壓縮室23即將與噴出口 64連通時的壓力的值。因此，若無背壓降低機構(gòu)沈，則背壓室53的內(nèi)壓和吸入流體的過程中的壓縮室23內(nèi)壓之差比發(fā)生壓縮過剩時大。因此，發(fā)生壓縮不足時的推力和分離力之差比發(fā)生壓縮過剩時的推力和分離力之差大，因而在發(fā)生壓縮不足時推力損失有可能過大。鑒于上述情況，在該第二方面的發(fā)明中，當(dāng)背壓室53的內(nèi)壓比吸入側(cè)空間M的壓力高規(guī)定的基準(zhǔn)壓差值以上的值時，背壓降低機構(gòu)26降低背壓室53的內(nèi)壓。因此，能夠在發(fā)生壓縮不足時減小背壓室53的內(nèi)壓和吸入流體的過程中的壓縮室23內(nèi)壓之差。因此， 能夠在發(fā)生壓縮不足時抑制推力損失過大。在上述第三方面的發(fā)明中，因為排出口 67在為連通對象的壓縮室23和背壓引入通路80連通之后與該壓縮室23連通，所以流體從由于排出口 67而降壓之前的為連通對象的壓縮室23內(nèi)被引入背壓室53內(nèi)。因此，能夠在發(fā)生壓縮過剩時將壓力較高的流體引入背壓室53內(nèi)而確保推力，并降低壓縮過剩的程度。在上述第四方面的發(fā)明中，當(dāng)發(fā)生壓縮過剩時，背壓室53的內(nèi)壓與第一壓縮室 23a的最高壓力和第二壓縮室2 的最高壓力中較高的那一種壓力相應(yīng)地被調(diào)整。因此，能夠得到較大的推力，因而能夠可靠地避免推力相對于分離力不足。在上述第五方面的發(fā)明中，背壓室53以及即將與噴出口 64連通時的第一壓縮室 23a及即將與噴出口 64連通時的第二壓縮室2 都連通。因此，與背壓室53僅和第一壓縮室23a及第二壓縮室23b中的一個壓縮室連通的情況相比，背壓室53和即將與噴出口 64 連通時的壓縮室23連通的時間更長。因此，在發(fā)生壓縮過剩時，即將與噴出口 64連通時的壓縮室23內(nèi)的流體易于引入背壓室53內(nèi)，因而能夠更為可靠且穩(wěn)定地使背壓室53的內(nèi)壓上升。在上述第六方面的發(fā)明中，在當(dāng)發(fā)生壓縮過剩時為連通對象的壓縮室23的內(nèi)壓達到最高壓力的時刻，使作用于閥部件36上的離心力中第一方向上的成分的大小在零以上。在此，在所述時刻，若作用于閥部件36上的離心力中第一方向上的成分的大小為負(fù)值， 則只有從壓縮室23 —側(cè)作用于閥部件36上的力和從背壓室53 —側(cè)作用于閥部件36上的力之差大于離心力中與第一方向相反的方向上的成分之大小，閥部件36才向允許流體流通的位置移動。因此，在所述時刻，若從壓縮室23 —側(cè)作用于閥部件36上的力和從背壓室 53 一側(cè)作用于閥部件36上的力之差較小，則為連通對象的壓縮室23內(nèi)的流體就會不被引入背壓室53內(nèi)。與此相對，在該第六方面的發(fā)明中，因為在所述時刻，作用于閥部件36上的離心力中第一方向上的成分之大小在零以上，所以即使從壓縮室23 —側(cè)作用于閥部件36 上的力和從背壓室53 —側(cè)作用于閥部件36上的力之差較小，閥部件36也向允許流體流通的位置移動。因此，能夠使背壓室53的內(nèi)壓上升到更高的壓力值。在上述第七方面的發(fā)明中，作用于閥部件36上的離心力中第一方向上的成分大小成為最大值的是在為連通對象的壓縮室23的內(nèi)壓達到最高壓力的時刻以前。在此，若作用于閥部件36上的離心力中第一方向上的成分大小成為最大值的是在上述時刻以后，則閥部件36有可能在該時刻后不立即回到阻止流體流通的位置。因此，在發(fā)生壓縮過剩時， 已與噴出口 64連通并降壓的為連通對象的壓縮室23和背壓室53連通的時間有可能較長， 背壓室53的壓力有可能下降。與此相對，在該第七方面的發(fā)明中，作用于閥部件36上的離心力中第一方向上的成分大小成為最大值的是在所述時刻以前。因此，閥部件36在該時刻后易于立即回到阻止流體流通的位置。因此，能夠在發(fā)生壓縮過剩時避免已與噴出口 64連通并降壓的為連通對象的壓縮室23和背壓室53連通的時間較長，因而能夠抑制背壓室53 的壓力下降。


圖1是實施方式所涉及的渦旋壓縮機的縱向剖視圖。圖2是實施方式所涉及的壓縮機構(gòu)的橫向剖視圖。圖3是縱向剖視圖，示出實施方式所涉及的渦旋壓縮機的主要部分。圖4(a) 圖4(d)是橫向剖視圖，示出實施方式所涉及的壓縮機構(gòu)的工作情況。圖5(a)和圖5(b)是實施方式所涉及的動側(cè)端板部的橫向剖視圖，圖5 (a)是示出第一方向和第二方向所成的角度為0°的情況的橫向剖視圖；圖5(b)是示出第一方向和第二方向所成的角度接近90°的情況的橫向剖視圖。圖6是示出實施方式所涉及的壓縮室的壓力變化情況的圖表。圖7是縱向剖視圖，示出實施方式的第一變形例所涉及的渦旋壓縮機的主要部分。圖8是縱向剖視圖，示出實施方式的第二變形例所涉及的渦旋壓縮機的主要部分。圖9(a) 圖9(d)是橫向剖視圖，示出實施方式的第二變形例所涉及的壓縮機構(gòu)的工作情況。
具體實施例方式下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式加以詳細(xì)的說明。對本發(fā)明的實施方式加以說明。本實施方式是本發(fā)明所涉及的渦旋壓縮機1。本實施方式中的渦旋壓縮機1例如連接在進行制冷運轉(zhuǎn)和制熱運轉(zhuǎn)的空調(diào)裝置的制冷劑回路中，將已在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)的低壓制冷劑的壓力升高到制冷循環(huán)的高壓壓力。在該空調(diào)裝置中，制冷循環(huán)的高壓壓力和制冷循環(huán)的低壓壓力之差即高低壓差根據(jù)在室外熱交換器內(nèi)與制冷劑進行熱交換的室外空氣的溫度而變化，在渦旋壓縮機1內(nèi)，所吸入的制冷劑的壓力和所噴出的制冷劑的壓力之差隨之變化。如圖1所示，本實施方式中的渦旋壓縮機1包括縱長的密閉容器狀機殼10。在機殼10的內(nèi)部，從下向上配置有電動機30和壓縮機構(gòu)20。此外，在機殼10的內(nèi)部還設(shè)置有沿上下方向延伸的驅(qū)動軸40。所述機殼10具有軀干部11、上端板12及下端板13，該軀干部11形成為縱長的圓筒狀，該上端板12通過焊接氣密性地接合在該軀干部11上端，該下端板13通過焊接氣密性地接合在該軀干部11下端。在機殼10的軀干部11上壓入固定有上下劃分機殼10內(nèi)的空間的固定部件50。在所述機殼10上設(shè)置有穿過軀干部11的吸入管14和穿過上端板12的噴出管 15。機殼10內(nèi)部空間的下端部為貯存潤滑油的低壓貯油部16。已吸入到機殼10內(nèi)的吸入制冷劑的壓力即吸入壓力作用于貯存在該低壓貯油部16的潤滑油上。所述固定部件50呈近似圓盤狀，其中央部分凹陷，并在該中央部分形成有通孔 51。在該通孔51上設(shè)置有將驅(qū)動軸40支承為旋轉(zhuǎn)自如的上軸承部17。在機殼10的下部設(shè)置有將驅(qū)動軸40支承為旋轉(zhuǎn)自如的下軸承部18。所述電動機30由所謂的無刷直流電機構(gòu)成，配置在固定部件50的下方。電動機 30包括定子31和轉(zhuǎn)子32。定子31具有定子鐵芯和安裝在該定子鐵芯上的繞組，形成為近似筒狀。定子31固定在機殼10的軀干部11上。定子31與安裝在軀干部11上的供電端子(未圖示)電連接。另一方面，轉(zhuǎn)子32具有轉(zhuǎn)子鐵芯和埋設(shè)在該轉(zhuǎn)子鐵芯中的永久磁鐵。轉(zhuǎn)子32與驅(qū)動軸40的主軸部41相聯(lián)結(jié)，配置在定子31的內(nèi)側(cè)。讓電動機30—開始工作，轉(zhuǎn)子32就旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動軸40也隨之旋轉(zhuǎn)。所述驅(qū)動軸40包括主軸部41和偏心部42。主軸部41是呈近似圓柱狀的部件， 由機殼10內(nèi)的上軸承部17和下軸承部18支承為以該驅(qū)動軸40的軸心X為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)自如。主軸部41形成為該主軸部41的上端部的直徑較大。另一方面，偏心部42形成為直徑比主軸部41的直徑小的圓柱狀，豎立地設(shè)置在主軸部41上端面上。偏心部42的軸心偏心于主軸部41的軸心X。在驅(qū)動軸40上設(shè)置有設(shè)置在主軸部41上的平衡錘43和設(shè)置在主軸部41下端的供油泵44。所述平衡錘43設(shè)置在偏心部42附近的主軸部41上，處于從主軸部41的軸心X 來看向與偏心部42相反的方向偏心于該主軸部41的狀態(tài)。設(shè)置有該平衡錘43，為的是與動渦旋盤70和偏心部42等保持動平衡。所述供油泵44浸漬在機殼10下部的低壓貯油部16中，構(gòu)成為伴隨驅(qū)動軸40的旋轉(zhuǎn)將貯存在該低壓貯油部16的潤滑油抽上來。在所述驅(qū)動軸40中形成有沿其軸心延伸的供油通路(未圖示)。該供油通路向主軸部41的由上軸承部17和下軸承部18支承的部分以及偏心部42等各個滑動部分分支。 也就是說，由供油泵44抽上來的潤滑油經(jīng)供油通路供向各個滑動部分。所述壓縮機構(gòu)20配置在固定部件50的上方。如圖1和圖2所示，壓縮機構(gòu)20包括靜渦旋盤60和動渦旋盤70。所述靜渦旋盤60包括呈近似圓板狀的靜側(cè)端板部61、呈旋渦狀的靜側(cè)渦卷62及形成在靜側(cè)渦卷62外側(cè)的外緣部63。靜側(cè)渦卷62豎立地設(shè)置在靜側(cè)端板部61的前表面(圖1中的下表面)上。所述靜渦旋盤60通過螺栓緊固固定在固定部件50上。應(yīng)予說明，外緣部63的上部外周面與上端板12的內(nèi)周面緊密接觸。由此，機殼10內(nèi)被劃分成填充有壓縮機構(gòu)20的噴出制冷劑且位于上側(cè)的高壓空間22、以及填充有壓縮機構(gòu)20的吸入制冷劑且位于下側(cè)的低壓空間21。噴出管15朝向高壓空間22開口，吸入管14朝向低壓空間21開口。所述動渦旋盤70包括呈近似圓板狀的動側(cè)端板部71、呈旋渦狀的動側(cè)渦卷72及筒狀凸起部73。動渦旋盤70經(jīng)十字頭聯(lián)軸節(jié)(Oldham' s coupling) 52放置在固定部件 50的上表面上。應(yīng)予說明，十字頭聯(lián)軸節(jié)52阻止偏心旋轉(zhuǎn)運動中的動渦旋盤70自轉(zhuǎn)。所述動側(cè)渦卷72豎立地設(shè)置在動側(cè)端板部71的前表面(圖1中的上表面)上。 動側(cè)渦卷72與靜側(cè)渦卷62嚙合。本實施方式中的渦旋壓縮機1具有動側(cè)渦卷72和靜側(cè)渦卷62形成為彼此非對稱的非對稱旋渦結(jié)構(gòu)。靜側(cè)渦卷62的卷繞數(shù)(旋渦長度)比動側(cè)渦卷72的卷繞數(shù)多近似半周。應(yīng)予說明，靜側(cè)渦卷62的卷繞數(shù)以靜側(cè)渦卷62的旋渦延伸到后述的吸入口 25外側(cè)的位置為前提計算出。所述凸起部73豎立地設(shè)置在動側(cè)端板部71的背面(圖1中的下表面)上。驅(qū)動軸40的偏心部42插入凸起部73內(nèi)。如圖2所示，在所述壓縮機構(gòu)20中，在靜側(cè)渦卷62和動側(cè)渦卷72之間形成有多個壓縮室23。多個壓縮室23由第一壓縮室23a和第二壓縮室2 構(gòu)成，該第一壓縮室23a 形成在靜側(cè)渦卷62的內(nèi)表面和動側(cè)渦卷72的外表面之間，該第二壓縮室2 形成在靜側(cè)渦卷62的外表面和動側(cè)渦卷72的內(nèi)表面之間。壓縮機構(gòu)20構(gòu)成為第一壓縮室23a的壓縮比大于第二壓縮室2 的壓縮比。制冷劑從動側(cè)渦卷72外端的外側(cè)流入第一壓縮室23a 內(nèi)；制冷劑從動側(cè)渦卷72外端的內(nèi)側(cè)流入第二壓縮室23b內(nèi)。在所述壓縮機構(gòu)20的靜渦旋盤60上形成有吸入口 25。該吸入口 25形成在外緣部63，在靜側(cè)渦卷62的最外周部分附近敞開。吸入口 25經(jīng)未圖示的連通口與低壓空間21 連通。吸入口 25伴隨動渦旋盤70的偏心旋轉(zhuǎn)運動分別與第一壓縮室23a和第二壓縮室 23b間斷地連通。在所述靜渦旋盤60上形成有噴出口 64。噴出口 64由形成在靜側(cè)端板部61的中央部分的通孔構(gòu)成。噴出口 64的入口伴隨動渦旋盤70的偏心旋轉(zhuǎn)運動分別與第一壓縮室 23a和第二壓縮室23b間斷地連通。噴出口 64的出口朝向位于靜渦旋盤60的上側(cè)的噴出室65敞開。在所述靜側(cè)端板部61上形成有排出口 67，該排出口 67用來從第一壓縮室23a內(nèi)排出壓縮過程中的制冷劑。排出口 67的一端朝向壓縮過程中的第一壓縮室23a敞開，該排出口 67的另一端朝向高壓空間22敞開。此外，在靜側(cè)端板部61上還設(shè)置有打開、關(guān)閉排出口 67的排出閥68。排出閥68由簧片閥和閥檔板構(gòu)成。在本實施方式中，排出口 67形成為該排出口 67在第一壓縮室23a和后述的背壓引入孔80連通之后與該第一壓縮室23a 連通。在本實施方式中，在渦旋壓縮機1中設(shè)置有用來將動渦旋盤70推壓在靜渦旋盤 60上的推壓機構(gòu)75。推壓機構(gòu)75包括背壓室53和背壓引入通路80，該背壓室53面向動側(cè)端板部71的背面，該背壓引入通路80用來將第一壓縮室23a內(nèi)的制冷劑引入背壓室53 內(nèi)。推壓機構(gòu)75構(gòu)成為利用已通過背壓引入通路80引入背壓室53內(nèi)的制冷劑將動渦旋盤70推壓在靜渦旋盤60上。具體而言，如圖3所示，所述背壓室53由配置在環(huán)狀槽部55內(nèi)的內(nèi)側(cè)密封環(huán)56 和外側(cè)密封環(huán)57形成，該環(huán)狀槽部55形成在固定部件50的上表面上。外側(cè)密封環(huán)57形成為其直徑比內(nèi)側(cè)密封環(huán)56的直徑大。內(nèi)側(cè)密封環(huán)56和外側(cè)密封環(huán)57的高度設(shè)定為比槽部55的深度大的值。內(nèi)側(cè)密封環(huán)56和外側(cè)密封環(huán)57由動側(cè)端板部71的背面和槽部55 的底面夾住。背壓室53的內(nèi)側(cè)由內(nèi)側(cè)密封環(huán)56劃分出，外側(cè)由外側(cè)密封環(huán)57劃分出，上側(cè)由動側(cè)端板部71的背面劃分出，下側(cè)由槽部55的底面劃分出。背壓室53為環(huán)狀空間。所述背壓引入通路80由一個從動側(cè)端板部71的前表面延伸到背面的背壓引入孔 80構(gòu)成。背壓引入孔80的剖面在背壓引入孔80的所有長度位置上都為圓形。背壓引入孔 80包括入口部分81、中間部分82及出口部分83。入口部分81從動側(cè)端板部71的前表面向下(沿動側(cè)端板部71的厚度方向)延伸；中間部分82從入口部分81的下端向外側(cè)筆直地延伸；出口部分83從中間部分82的外端向下筆直地延伸。背壓引入孔80的內(nèi)徑從中間部分82的中途位置起變大。中間部分82包括小直徑區(qū)域8 和大直徑區(qū)域82b。所述背壓引入孔80的入口在動側(cè)渦卷72的旋渦的內(nèi)周側(cè)端部附近敞開。決定背壓引入孔80的入口的位置時保證如圖4(b)所示，背壓引入孔80的入口和即將與噴出口 64連通時的第一壓縮室23a連通，并且如圖4 (c)所示，該入口與噴出口 64連通的狀態(tài)下的第一壓縮室23a連通。也就是說，當(dāng)發(fā)生即將與噴出口 64連通時的第一壓縮室23a的內(nèi)壓高于高壓空間22的壓力即噴出壓的壓縮過剩時，背壓引入孔80的入口與內(nèi)壓高于噴出壓即處于壓縮過剩狀態(tài)的第一壓縮室23a連通；當(dāng)發(fā)生即將與噴出口 64連通時的第一壓縮室 23a的內(nèi)壓低于噴出壓的壓縮不足時，背壓引入孔80的入口與處于內(nèi)壓已上升到噴出壓的狀態(tài)的第一壓縮室23a連通。在本實施方式中，在渦旋壓縮機1中設(shè)置有阻止逆流機構(gòu)35，該阻止逆流機構(gòu)35 允許背壓引入孔80內(nèi)的制冷劑從第一壓縮室23a流向背壓室53，并且阻止背壓引入孔80 內(nèi)的制冷劑從背壓室53返回第一壓縮室23a。阻止逆流機構(gòu)35由止回閥構(gòu)成，設(shè)置在背壓引入孔80內(nèi)。阻止逆流機構(gòu)35包括球狀閥部件36和由彈性彈簧構(gòu)成的彈性部件37。所述閥部件36設(shè)置在背壓引入孔80的中間部分82的大直徑區(qū)域82b內(nèi)。閥部件36的直徑比大直徑區(qū)域82b的直徑小。閥部件36由彈性部件37推壓在位于大直徑區(qū)域82b的入口側(cè)壁面上的閥座38上。在所述阻止逆流機構(gòu)35中，若第一壓縮室23a的內(nèi)壓超過背壓室53的內(nèi)壓，彈性部件37收縮，閥部件36就伴隨該收縮離開閥座38，該阻止逆流機構(gòu)35成為允許制冷劑從第一壓縮室23a流入背壓室53內(nèi)的開放狀態(tài)。另一方面，在阻止逆流機構(gòu)35中，當(dāng)?shù)谝粔嚎s室23a的內(nèi)壓在背壓室53的內(nèi)壓以下時，閥部件36由彈性部件37推壓在閥座38上，該阻止逆流機構(gòu)35成為禁止制冷劑從背壓室53內(nèi)流入第一壓縮室23a內(nèi)的關(guān)閉狀態(tài)。如圖5(a)所示，在本實施方式中，形成背壓引入孔80時保證在第一壓縮室23a 的壓縮過程結(jié)束的時刻(在從第一壓縮室23a和噴出口 64未連通的狀態(tài)變成連通的狀態(tài)的時刻)，從驅(qū)動軸40的軸向看閥部件36當(dāng)從關(guān)閉狀態(tài)切換為開放狀態(tài)時移動的方向(以下，稱其為“第一方向”。)、以及從主軸部41的軸心A朝向偏心部42的軸心B的直線方向 (以下，稱其為“第二方向”。)一致。也就是說，在第一壓縮室23a的壓縮過程結(jié)束的時刻， 從驅(qū)動軸40的軸向看第一方向和第二方向所成的角度為0°。
具體而言，在第一壓縮室23a的壓縮過程結(jié)束的時刻，背壓引入孔80的中間部分 82的延伸方向與動渦旋盤70的偏心方向一致。在背壓引入孔80中，其入口部分81位于內(nèi)側(cè)，其出口部分83 —側(cè)位于外側(cè)。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在第一壓縮室23a的壓縮過程結(jié)束的時刻，作用于閥部件36上的離心力的方向與第一方向一致。也就是說，當(dāng)發(fā)生壓縮過剩時，在第一壓縮室23a的內(nèi)壓達到最高壓力的時刻，作用于閥部件36上的離心力的方向與第一方向一致。因此，當(dāng)發(fā)生壓縮過剩時，在第一壓縮室23a的內(nèi)壓達到最高壓力的時刻，即使從第一壓縮室23a —側(cè)作用于閥部件36上的力和從背壓室53 —側(cè)作用于閥部件36上的力之差較小，也就是說，即使第一壓縮室23a的內(nèi)壓和背壓室53的內(nèi)壓之差較小，閥部件36也沿第一方向移動。也就是說，阻止逆流機構(gòu)35成為易于打開的狀態(tài)。應(yīng)予說明，在上述第一壓縮室23a的壓縮過程結(jié)束的時刻，若要讓阻止逆流機構(gòu) 35成為易于打開的狀態(tài)，則只要在該時刻，從驅(qū)動軸40的軸向看第一方向和第二方向所成的角度(α)在設(shè)驅(qū)動軸40的旋轉(zhuǎn)方向為正向時在-90°以上且90°以下即可。也就是說， 當(dāng)將第一壓縮室23a的壓縮過程結(jié)束時刻的驅(qū)動軸40的曲軸角設(shè)為θ )時，只要從驅(qū)動軸40的軸向看第一方向和第二方向在曲軸角θ為-90°以上且+90°以下的規(guī)定角度時一致即可。更為優(yōu)選的是，在上述第一壓縮室23a的壓縮過程結(jié)束的時刻，從驅(qū)動軸40的軸向看所述第一方向和所述第二方向所成的角度(α)在設(shè)驅(qū)動軸40的旋轉(zhuǎn)方向為正向時在 0°以上且90°以下。在這種情況下，作用于閥部件36上的離心力中第一方向上的成分大小成為最大值的是在第一壓縮室23a的壓縮過程結(jié)束的時刻以前。因此，在第一壓縮室23a 的壓縮過程結(jié)束的時刻之后，閥部件36易于立即回到與閥座38接觸的位置。具體而言，如圖5(b)所示，當(dāng)?shù)谝环较蚝退龅诙较蛩傻慕嵌?α)為接近 90°的值(例如80° )時，作用于閥部件36上的離心力中第一方向上的成分大小較小。該第一方向上的成分的大小在于從峰值減小的過程中。因此，在第一壓縮室23a的壓縮過程剛結(jié)束不久時，所述第一方向上的成分大小成為負(fù)值。因此，在第一壓縮室23a的壓縮過程結(jié)束的時刻之后，閥部件36易于立即回到與閥座38接觸的位置。-運轉(zhuǎn)動作-接著，對上述渦旋壓縮機1的運轉(zhuǎn)動作加以說明。本實施方式中的渦旋壓縮機1與電動機30 —通電，驅(qū)動軸40就旋轉(zhuǎn)，動渦旋盤 70進行偏心旋轉(zhuǎn)運動。應(yīng)予說明，在圖4(a) 圖4(d)中示出動渦旋盤70伴隨驅(qū)動軸40 的旋轉(zhuǎn)而改變位置的情況。在圖4(a) 圖4(d)中，動渦旋盤70按照圖4(a)、圖4(b)、圖 4(c)、圖4(d)的順序改變位置。在所述第一壓縮室23a和第二壓縮室23b內(nèi)，其與吸入口 25連通的那段時間即成為其經(jīng)吸入口 25吸入低壓空間21內(nèi)的制冷劑的吸入過程。吸入過程中的壓縮室23a、23b 的容積逐漸增大，制冷劑隨之被吸入該壓縮室23a、23b內(nèi)。在壓縮室23a、23b與吸入口 25 切斷后，吸入過程結(jié)束，壓縮室23a、2!3b開始進行壓縮制冷劑的壓縮過程。壓縮過程中的壓縮室23a、2!3b伴隨動渦旋盤70的旋轉(zhuǎn)一邊減小壓縮室容積一邊向中心部位移動。此時，壓縮室23a、23b內(nèi)的制冷劑被壓縮。在壓縮室23a、23b內(nèi)進行壓縮過程，直到該壓縮室23a、23b與噴出口 64連通為止。在壓縮室23a、23b與噴出口 64連通后，開始進行經(jīng)噴出口 64噴出制冷劑的噴出過程。噴出過程中的壓縮室23a、2!3b所噴出的制冷劑從噴出管15噴出。在本實施方式中，背壓引入孔80的入口與壓縮過程后半階段的第一壓縮室23a連通。背壓引入孔80的入口在動渦旋盤70從圖4(a)所示的位置移動到圖4(b)所示的位置的那段時間內(nèi)一直與第一壓縮室23a連通。背壓引入孔80的入口和即將與噴出口 64連通時的第一壓縮室23a連通。應(yīng)予說明，背壓引入孔80的入口先于排出口 67與第一壓縮室 23a連通。此外，背壓引入孔80的入口與噴出過程中的第一壓縮室23a也連通。背壓引入孔 80的入口在動渦旋盤70從圖4(c)所示的位置移動到圖4(d)所示的位置的那段時間內(nèi)一直與第一壓縮室23a連通。背壓引入孔80的入口和與噴出口 64連通的狀態(tài)下的第一壓縮室23a連通。在此，如圖6所示，當(dāng)在壓差較小的運轉(zhuǎn)條件下發(fā)生壓縮過剩時，即將與噴出口 64 連通時的第一壓縮室23a的內(nèi)壓高于噴出壓，而與噴出口 64連通的狀態(tài)下的第一壓縮室 23a內(nèi)壓成為噴出壓。也就是說，即將與噴出口 64連通時的第一壓縮室23a的內(nèi)壓高于與噴出口 64連通的狀態(tài)下的第一壓縮室23a內(nèi)壓。背壓引入孔80的入口伴隨動渦旋盤70的旋轉(zhuǎn)而交替地與內(nèi)壓較高狀態(tài)的第一壓縮室23a和內(nèi)壓較低狀態(tài)的第一壓縮室23a連通。應(yīng)予說明，在圖6中，以實線表示既不發(fā)生壓縮過剩又不發(fā)生壓縮不足時第一壓縮室23a的內(nèi)壓變化情況；以點劃線表示發(fā)生壓縮過剩時第一壓縮室23a的內(nèi)壓變化情況； 以虛線表示發(fā)生壓縮不足時第一壓縮室23a的內(nèi)壓變化情況。另一方面，當(dāng)在壓差較大的運轉(zhuǎn)條件下發(fā)生壓縮不足時，即將與噴出口 64連通時的第一壓縮室23a的內(nèi)壓低于噴出壓，而與噴出口 64連通的狀態(tài)下的第一壓縮室23a內(nèi)壓成為噴出壓。也就是說，與噴出口 64連通的狀態(tài)下的第一壓縮室23a的內(nèi)壓高于即將與噴出口 64連通時的第一壓縮室23a的內(nèi)壓。與發(fā)生壓縮過剩的情況一樣，背壓引入孔80的入口伴隨動渦旋盤70的旋轉(zhuǎn)而交替地與內(nèi)壓較高狀態(tài)的第一壓縮室23a和內(nèi)壓較低狀態(tài)的第一壓縮室23a連通。在此，在背壓引入孔80中，阻止逆流機構(gòu)35阻止制冷劑從背壓室53返回第一壓縮室23a。因此，在背壓引入孔80的入口與內(nèi)壓較高狀態(tài)的第一壓縮室23a連通時，阻止逆流機構(gòu)35成為開放狀態(tài)，制冷劑從該第一壓縮室23a內(nèi)被引入背壓室53內(nèi)。另一方面，在背壓引入孔80的入口與內(nèi)壓較低狀態(tài)的第一壓縮室23a連通時，阻止逆流機構(gòu)35成為關(guān)閉狀態(tài)，來阻止背壓室53內(nèi)的制冷劑返回第一壓縮室23a。通過設(shè)置阻止逆流機構(gòu)35，則能夠在一定程度上避免下述現(xiàn)象的發(fā)生，即當(dāng)背壓引入通路80與內(nèi)壓較低狀態(tài)的第一壓縮室23a連通時，背壓室53內(nèi)的制冷劑返回第一壓縮室23a，背壓室53的內(nèi)壓由此下降。 背壓室53的內(nèi)壓被調(diào)整，以接近內(nèi)壓較高狀態(tài)的第一壓縮室23a的內(nèi)壓。因此，當(dāng)發(fā)生壓縮過剩時，背壓室53的內(nèi)壓被調(diào)整，以接近即將與噴出口 64連通時的第一壓縮室23a的內(nèi)壓。另一方面，當(dāng)發(fā)生壓縮不足時，背壓室53的內(nèi)壓被調(diào)整，以接近與噴出口 64連通的狀態(tài)下的第一壓縮室23a的內(nèi)壓。在本實施方式中，無論是在發(fā)生壓縮過剩時還是在發(fā)生壓縮不足時，背壓室53的內(nèi)壓都被調(diào)整，以接近第一壓縮室23a內(nèi)的制冷劑壓力變化中的最高壓力。背壓室53的內(nèi)壓最后被保持為大致等于第一壓縮室23a 內(nèi)的制冷劑壓力變化中的最高壓力的壓力值。
-實施方式的效果-在本實施方式中，無論是在發(fā)生壓縮過剩時還是在發(fā)生壓縮不足時，因為制冷劑的壓力變化中達到最高壓力時的第一壓縮室23a和背壓引入通路80連通，并且阻止逆流機構(gòu)35阻止背壓室53的內(nèi)壓減小，所以背壓室53的內(nèi)壓都被保持為近于或等于第一壓縮室 23a內(nèi)的制冷劑壓力變化中的最高壓力的壓力值。在制冷劑的壓力變化中，當(dāng)壓力達到最高值時分離力最大。在本實施方式中，在任何情況下背壓室53的內(nèi)壓都與分離力最大時相應(yīng)地被調(diào)整。因此，在任何運轉(zhuǎn)條件下都能夠避免推力相對于分離力不足。因此，能夠避免動渦旋盤70由于推力不足而傾斜，制冷劑由此從壓縮室23a、23b內(nèi)漏出，壓縮效率下降。在本實施方式中，因為排出口 67在第一壓縮室23a和背壓引入通路80連通之后與該第一壓縮室23a連通，所以制冷劑從由于排出口 67而降壓之前的第一壓縮室23a內(nèi)被引入背壓室53內(nèi)。因此，能夠在發(fā)生壓縮過剩時將壓力較高的制冷劑引入背壓室53內(nèi)而確保推力，并降低壓縮過剩的程度。在本實施方式中，背壓引入通路80僅與第一壓縮室23a和第二壓縮室2 中壓縮比比較大的第一壓縮室23a在該第一壓縮室23a即將與噴出口 64連通時連通。因此，當(dāng)發(fā)生壓縮過剩時，背壓室53的內(nèi)壓根據(jù)第一壓縮室23a的最高壓力和第二壓縮室2 的最高壓力中較高的壓力調(diào)整。因此，能夠得到較大的推力，因而能夠可靠地避免推力相對于分離力不足。在本實施方式中，在當(dāng)發(fā)生壓縮過剩時第一壓縮室23a的內(nèi)壓達到最高壓力的時亥IJ，使作用于閥部件36上的離心力中第一方向上的成分的大小在零以上。因此，即使第一壓縮室23a的內(nèi)壓和背壓室53的內(nèi)壓之差較小，閥部件36也向允許制冷劑流通的位置移動。因此，能夠使背壓室53的內(nèi)壓上升到更高的壓力值。在本實施方式中，作用于閥部件36上的離心力中第一方向上的成分大小成為最大值是在第一壓縮室23a的內(nèi)壓達到最高壓力的時刻以前。因此，閥部件36在該時刻后易于立即回到阻止制冷劑流通的位置。因此，能夠在發(fā)生壓縮過剩時避免已與噴出口 64連通并降壓的第一壓縮室23a與背壓室53連通的時間較長，因而能夠抑制背壓室53的壓力下降。-實施方式的第一變形例-如圖7所示，在本第一變形例中，渦旋壓縮機1包括背壓降低機構(gòu)26。背壓降低機構(gòu)沈由止回閥構(gòu)成。具體而言，在固定部件50中形成有收納室27、入口側(cè)通路觀及出口側(cè)通路四，在該收納室27內(nèi)收納有背壓降低機構(gòu)沈，該入口側(cè)通路28使背壓室53和收納室27連通，該出口側(cè)通路四使收納室27與形成在固定部件50內(nèi)表面和驅(qū)動軸40外表面之間的軸側(cè)空間M連通。應(yīng)予說明，軸側(cè)空間M與低壓空間21連通。因此，軸側(cè)空間M經(jīng)吸入口 25與吸入過程中的壓縮室23連通。軸側(cè)空間M的內(nèi)壓成為與吸入過程中的壓縮室23內(nèi)壓相等的值。軸側(cè)空間M構(gòu)成吸入側(cè)空間對。收納室27為沿上下方向延伸且剖面呈圓形的空間。入口側(cè)通路觀的一端在槽部 55的底面上開口，入口側(cè)通路觀的另一端在收納室27的上端開口。入口側(cè)通路觀的剖面直徑小于收納室27的剖面直徑。由此，在收納室27上壁面上的入口側(cè)通路觀的開口周圍形成有后述的背壓減小用閥部件46所使用的閥座。出口側(cè)通路四的一端在收納室27的壁面上開口，出口側(cè)通路四的另一端在固定部件50的內(nèi)壁面上開口。背壓降低機構(gòu)沈包括背壓減小用閥部件46和背壓減小用彈性部件47，該背壓減小用閥部件46呈近似球狀，該背壓減小用彈性部件47由彈性彈簧構(gòu)成。背壓減小用閥部件46由背壓減小用彈性部件47頂在收納室27上壁面的閥座上。若背壓室53的內(nèi)壓超過軸側(cè)空間M的內(nèi)壓，也就是說，若背壓室53的內(nèi)壓超過吸入過程中的壓縮室23的內(nèi)壓，所述背壓降低機構(gòu)沈的背壓減小用閥部件46就收縮，背壓減小用閥部件46離開閥座而向下移動。背壓減小用閥部件46伴隨背壓室53的內(nèi)壓和吸入過程中的壓縮室23的內(nèi)壓之差增大而逐漸向下移動。若背壓室53的內(nèi)壓和吸入過程中的壓縮室23的內(nèi)壓之差成為規(guī)定的基準(zhǔn)壓差值以上的值，背壓減小用閥部件46就移動到比該背壓減小用閥部件46封閉出口側(cè)通路四的開口的高度還靠近下側(cè)的位置，背壓室 53和軸側(cè)空間M連通，背壓降低機構(gòu)沈成為開放狀態(tài)。背壓室53和軸側(cè)空間M —連通， 背壓室53內(nèi)的制冷劑就向軸側(cè)空間M流出，背壓室53的內(nèi)壓下降。應(yīng)予說明，設(shè)定基準(zhǔn)壓差值時保證背壓降低機構(gòu)沈在發(fā)生壓縮過剩時不成為開放狀態(tài)，而僅在發(fā)生壓縮不足時成為開放狀態(tài)。具體而言，所述基準(zhǔn)壓差值被設(shè)定為比吸入過程中的壓縮室23內(nèi)壓與壓縮過程結(jié)束時的壓縮室23內(nèi)壓之差的推測值小的值。吸入過程中的壓縮室23內(nèi)壓的推測值能夠根據(jù)例如制冷劑回路的蒸發(fā)器的推測蒸發(fā)溫度求出； 壓縮過程結(jié)束時的壓縮室23內(nèi)壓的推測值能夠通過吸入過程中的壓縮室23內(nèi)壓的推測值乘以壓縮機構(gòu)20的壓縮比而求出。在本第一變形例中，當(dāng)發(fā)生壓縮不足時，能夠通過用背壓降低機構(gòu)沈降低背壓室 53的內(nèi)壓，來使背壓室53內(nèi)壓和吸入過程中的壓縮室23內(nèi)壓之差減小。也就是說，能夠使推力和分離力之差減小。因此，能夠在發(fā)生壓縮不足時抑制推力損失過大。-實施方式的第二變形例-如圖8和圖9(a) 圖9(d)所示，在本第二變形例中，背壓引入通路80包括第一入口 91和第二入口 92，該第一入口 91和即將與噴出口 64連通時的第一壓縮室23a連通， 該第二入口 92和即將與噴出口 64連通時的第二壓縮室2 連通。在背壓引入通路80中， 從第一入口 91延伸的通路和從第二入口 92延伸的通路在比阻止逆流機構(gòu)35還靠近壓縮室23 —側(cè)的位置上合流。在本第二變形例中，背壓室53、以及即將與噴出口 64連通時的第一壓縮室23a及即將與噴出口 64連通時的第二壓縮室2 都連通。因此，與背壓室53僅和第一壓縮室23a 及第二壓縮室23b中的一個壓縮室連通的情況相比，背壓室53和即將與噴出口 64連通時的壓縮室23連通的時間更長。因此，在發(fā)生壓縮過剩時，即將與噴出口 64連通時的壓縮室 23內(nèi)的制冷劑易于引入背壓室53內(nèi)，因而能夠更為可靠且穩(wěn)定地使背壓室53的內(nèi)壓上升。應(yīng)予說明，背壓引入通路80也可以由具有第一入口 91的第一背壓引入孔80a和具有第二入口 92的第二背壓引入孔80b構(gòu)成，該第一入口 91和即將與噴出口 64連通時的第一壓縮室23a連通，該第二入口 92和即將與噴出口 64連通時的第二壓縮室2 連通。各個背壓引入孔80a、80b的出口分別與背壓室53連通。分別在各個背壓引入孔80a、80b中設(shè)置有阻止逆流機構(gòu)35a、35b。在這種情況下，通過讓與第一壓縮室23a和第二壓縮室23b中壓縮比比較小的壓縮室23a、2!3b相對應(yīng)的背壓引入孔80a、80b內(nèi)的阻止逆流機構(gòu)35a、35b的彈性部件37推壓閥部件36的推力小于另一個阻止逆流機構(gòu)35a、35b的彈性部件37推壓閥部件36的推力，則能夠從兩個壓縮室23a、2!3b在一定程度上均勻地引入制冷劑。
〈其它實施方式〉 在上述實施方式中，也可以構(gòu)成為下述結(jié)構(gòu)。在上述實施方式中，也可以具有動側(cè)渦卷72和靜側(cè)渦卷62形成為彼此對稱的對稱旋渦結(jié)構(gòu)。在上述實施方式中，背壓引入通路80的入口的位置也可以決定為下述位置，即 在從壓縮室23即將與噴出口 64連通時到該壓縮室23剛開始與該噴出口 64連通時為止的時間段內(nèi)，背壓引入通路80的入口連續(xù)不斷地與壓縮室23連通。應(yīng)予說明，以上實施方式是本質(zhì)上較佳之例，沒有意圖對本發(fā)明、本發(fā)明的應(yīng)用對象或其用途的范圍加以限制。-產(chǎn)業(yè)實用性-綜上所述，本發(fā)明對包括將動渦旋盤推壓在靜渦旋盤上的機構(gòu)的渦旋壓縮機很有用。-符號說明-10-渦旋壓縮機；20-壓縮機構(gòu)；23a-第一壓縮室；23b_第二壓縮室；35-阻止逆流機構(gòu)；36-閥部件；37-彈性彈簧；38-閥座；40-驅(qū)動軸；53-背壓室；60-靜渦旋盤；61-靜側(cè)端板部；62-靜側(cè)渦卷；64-噴出口 ；70-動渦旋盤；71-動側(cè)端板部；72-動側(cè)渦卷；75-推壓機構(gòu)；80-背壓引入通路。
權(quán)利要求
1.一種渦旋壓縮機，其包括形成有噴出口(64)的靜渦旋盤(60)以及與該靜渦旋盤 (60)嚙合且與該靜渦旋盤(60) —起形成壓縮室的動渦旋盤(70)，所述渦旋壓縮機驅(qū)動所述動渦旋盤(70)對所述壓縮室內(nèi)的流體進行壓縮，其特征在于所述渦旋壓縮機還包括推壓機構(gòu)(75)，其具有背壓室(5 和背壓引入通路(80)，該背壓室(5 面向所述動渦旋盤(70)的動側(cè)端板部(71)的背面，該背壓引入通路(80)用來讓即將與所述噴出口 (64)連通的狀態(tài)下的壓縮室和與該噴出口(64)連通的狀態(tài)下的壓縮室03)與所述背壓室(5 連通，所述推壓機構(gòu)(7 利用所述背壓室(5 的內(nèi)壓將所述動渦旋盤(70) 推壓在所述靜渦旋盤(60)上，以及阻止逆流機構(gòu)(35)，其允許所述背壓引入通路(80)內(nèi)的流體從所述壓縮室流向所述背壓室(53)，并且阻止該背壓引入通路(80)內(nèi)的流體從所述背壓室(5 返回所述壓縮室(23)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦旋壓縮機，其特征在于在收納所述靜渦旋盤(60)和所述動渦旋盤(70)的機殼(10)內(nèi)形成有與吸入流體的過程中的壓縮室03)連通的吸入側(cè)空間04)；所述渦旋壓縮機還包括背壓降低機構(gòu)(沈)，當(dāng)所述背壓室(5 的內(nèi)壓和所述吸入側(cè)空間04)的壓力之差在規(guī)定的基準(zhǔn)壓差值以上時，所述背壓降低機構(gòu)06)使所述背壓室 (53)與所述吸入側(cè)空間04)連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的渦旋壓縮機，其特征在于在所述靜渦旋盤(60)上形成有排出口(67)，該排出口(67)用來在與所述背壓引入通路(80)連通的壓縮室即將與所述噴出口(64)連通時從該壓縮室內(nèi)排出壓縮過程中的流體，該排出口(67)形成為該排出口(67)在該壓縮室和所述背壓引入通路 (80)連通之后與該壓縮室連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項所述的渦旋壓縮機，其特征在于所述壓縮室包括第一壓縮室(23a)和第二壓縮室0北)，該第一壓縮室(23a)形成在所述靜渦旋盤(60)的靜側(cè)渦卷(6 的內(nèi)側(cè)面和所述動渦旋盤(70)的動側(cè)渦卷(72) 的外側(cè)面之間，該第二壓縮室(23b)形成在該靜側(cè)渦卷(6 的外側(cè)面和該動側(cè)渦卷(72) 的內(nèi)側(cè)面之間；所述動渦旋盤(70)和所述靜渦旋盤(60)構(gòu)成為所述第一壓縮室(23a)的壓縮比和所述第二壓縮室0 )的壓縮比互不相同；所述背壓引入通路(80)僅與所述第一壓縮室(23a)和所述第二壓縮室0 )中壓縮比比較大的壓縮室(23a)在該壓縮室(23a)即將與所述噴出口(64)連通時連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項所述的渦旋壓縮機，其特征在于所述壓縮室包括第一壓縮室(23a)和第二壓縮室0北)，該第一壓縮室(23a)形成在所述靜渦旋盤(60)的靜側(cè)渦卷(6 的內(nèi)側(cè)面和所述動渦旋盤(70)的動側(cè)渦卷(72) 的外側(cè)面之間，該第二壓縮室(23b)形成在該靜側(cè)渦卷(6 的外側(cè)面和該動側(cè)渦卷(72) 的內(nèi)側(cè)面之間；所述背壓引入通路(80)包括第一入口(91)和第二入口(92)，該第一入口(91)和即將與所述噴出口(64)連通時的第一壓縮室(23a)連通，該第二入口(9 和即將與所述噴出口(64)連通時的第二壓縮室(23b)連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一項所述的渦旋壓縮機，其特征在于所述渦旋壓縮機還包括具有主軸部Gl)和偏心部0 的驅(qū)動軸(40)，該偏心部02) 偏心于該主軸部Gl)且與所述動渦旋盤(70)接合；所述背壓引入通路(80)形成在所述動渦旋盤(70)中；所述阻止逆流機構(gòu)(35)包括閥部件(36)，在該阻止逆流機構(gòu)(35)從阻止流體在所述背壓引入通路(80)內(nèi)流通的狀態(tài)切換為允許流體在該背壓引入通路(80)內(nèi)流通的狀態(tài)時，該閥部件(36)向規(guī)定的第一方向移動；在與所述背壓引入通路(80)連通的壓縮室變成與所述噴出口(64)連通的狀態(tài)的時刻，從所述驅(qū)動軸GO)的軸向看所述第一方向和從所述主軸部Gl)的軸心朝向所述偏心部0 的軸心的直線方向即第二方向所成的角度在設(shè)所述驅(qū)動軸GO)的旋轉(zhuǎn)方向為正向時在-90°以上且90°以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的渦旋壓縮機，其特征在于所述第一方向和所述第二方向所成的角度在設(shè)所述驅(qū)動軸GO)的旋轉(zhuǎn)方向為正向時在0°以上且90°以下。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種渦旋壓縮機。本發(fā)明中的渦旋壓縮機(1)包括推壓機構(gòu)(75)和阻止逆流機構(gòu)(35)。推壓機構(gòu)(75)具有背壓室(53)和背壓引入通路(80)，該背壓室(53)面向動側(cè)端板部(71)的背面，該背壓引入通路(80)用來使即將與噴出口(64)連通的狀態(tài)下的壓縮室(23)和與噴出口(64)連通的狀態(tài)下的壓縮室(23)與背壓室(53)連通。阻止逆流機構(gòu)(35)允許背壓引入通路(80)內(nèi)的制冷劑從壓縮室(23)流向背壓室(53)，并且阻止背壓引入通路(80)內(nèi)的制冷劑從背壓室(53)返回壓縮室(23)。
文檔編號F04C18/02GK102472273SQ201080034378
公開日2012年5月23日 申請日期2010年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月2日
發(fā)明者上川隆司, 增田正典, 永原顯治, 西出洋平, 野島伸廣, 除補義信 申請人:大金工業(yè)株式會社