專利名稱：渦旋壓縮機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種適合作為生態(tài)(環(huán)境對應)效果高的面向新一代住宅的空調供熱水系統(tǒng)中的制冷 空調電路的壓縮機，且能夠進行適用地球暖化系數(shù)(GWP)低的新制冷劑的電動機系統(tǒng)驅動信號頻率中的大范圍的運轉，尤其是超低速運轉模式下能高效率地實施小容量控制的小型化 輕量化結構的渦旋壓縮機。
背景技術：
近年來，從減少一般住宅中消耗的能量、S卩、由空調機消耗的能量和由供熱水機消耗的能量的觀點出發(fā)，在建筑物的隔熱材料中使用高隔熱材料而減少熱負載的傾向增強。而且，也存在如下的構想通過裝備太陽光發(fā)電或太陽能熱水器，而具體實現(xiàn)使一整年的累計消耗電力為零的化石燃料零化住宅。 在這樣的構想中，要求在空調機或供熱水機中使用的渦旋壓縮機能夠通過一臺進行大范圍的容量控制。例如，在空調機的制冷運轉中，運轉開始時，室內的溫度通常升高，因此需要急速運轉。這種情況下，起動時以大容量進行高速運轉(高速旋轉)，但室內冷卻某種程度而從起動向常規(guī)運轉狀態(tài)過渡時，以小容量進行低速運轉(低速旋轉)。該常規(guī)運轉狀態(tài)下的低速運轉尤其在假定實施最近的省能量化且在配備有高隔熱材料的建筑物上裝備的空調機中使用時，以非常低的旋轉速度進行運轉。然而，當渦旋壓縮機過度地進行低速旋轉時，在結構上，滑動軸承處的油膜斷裂產生而軸承容易損傷，而且正因為低速旋轉而無法順暢地進行使曲軸旋轉的電動機驅動等，從而難以進行穩(wěn)定的運轉動作。因此，通常在小容量運轉時，反復進行如下的運轉模式將旋轉速度維持某種程度而進行容量控制，例如在室內冷卻某種程度之后，使渦旋壓縮機停止，在室內的溫度上升時，再次起動。然而，在這樣的小容量運轉時，反復進行停止 起動的運轉模式不僅效率差，而且無法自如地實施空氣調節(jié)，因此提出了對容量控制想辦法的技術。通常，在通過渦旋壓縮機進行容量控制時，由電動機驅動來控制旋轉速度或改良一部分的結構，使旋轉速度恒定而對噴出量進行可變控制或將它們并用的方法。例如，作為使噴出量可變的技術，列舉了具備在曲軸的軸向上將密封(seal)解除而不進行壓縮的結構的容量調整機構的渦旋式機械(參照專利文獻I)，在控制壓力低時將壓縮中途的制冷劑氣體向吸入側排出而使壓縮開始延遲的渦旋形壓縮機的容量控制機構(參照專利文獻2)。在專利文獻I中，分別夾設電磁閥而通過配管將設置在壓縮機的一端側的外殼結合配件和與非回旋渦盤構件連接的活塞之間形成的高壓室、噴出室、低壓的吸入管結合，對電磁閥進行脈沖寬度調整(PWM)控制而形成為on(打開)時，從高壓室朝向低壓的吸入管的管內連通，非回旋渦盤構件向外殼結合配件側移動，曲軸的軸向上的密封被解除而不進行壓縮。而且，在使電磁閥為off (關閉)時，從高壓室朝向噴出室的管內連通，非回旋渦盤構件向與外殼結合配件相反側的曲軸側移動，進行曲軸的軸向的密封而進行通常的壓縮動作。
根據(jù)專利文獻I的渦旋壓縮機，在通常的容量控制時使電磁閥為off (關閉)而運轉，在小容量控制時使電磁閥為on(打開)而調整向低壓側的吸入管返回的制冷劑氣體的噴出量，由此能夠進行0 100%的大范圍的容量控制。其結果是，能夠進行與由于上述的滑動軸承的油膜斷裂或轉矩變動的問題而實際上無法實施的電動機驅動引起的旋轉速度的下限設定值(在向電動機的驅動信號中為頻率5Hz左右，實際的設計上設定為比其高的值)以下的超低速運轉的情況相當?shù)男∪萘靠刂葡碌膲嚎s動作，將該壓縮后的制冷劑氣體向噴出管引導，由此在制冷劑循環(huán)中能夠使制冷劑氣體平緩地循環(huán)。在專利文獻2中，以與壓縮室連結的方式在固定渦盤上設置旁通孔，并將具備與旁通孔連結的卸載活塞的卸載閥體安裝于固定渦盤，通過從壓縮機外向卸載閥體導入的控制壓力而使卸載活塞工作，在控制壓力高時，將旁通孔隔斷而成為滿載運轉，在控制壓力低時使旁通孔開口，而進行使壓縮室的制冷劑氣體繞過吸入室的容量控制。根據(jù)專利文獻2的渦旋壓縮機，在控制壓力低時將壓縮中途的制冷劑氣體向吸入 室排出，減小吸入完成時的閉入容積，因此能夠在大致50 100%的范圍內進行容量控制。在先技術文獻專利文獻專利文獻I日本特開2001-99078號公報專利文獻2日本專利第2550612號公報專利文獻3日本特開2006-200455號公報上述的專利文獻I的技術通過容量調整機構的工作而具有在曲軸的軸向上將密封解除不進行壓縮的功能，在超低速運轉模式的小容量控制時，能夠進行與進行基于電動機驅動的旋轉速度的下限設定值以下的超低速運轉的情況相當?shù)男∪萘靠刂葡碌膲嚎s動作，從而具有能夠進行大范圍的容量控制的優(yōu)越的性能。然而，專利文獻I的技術為了設置容量調整機構而改造了相當多的壓縮機主體(密閉殼體)的改造部位，容量調整機構自身所需的專用的部件或將各部分結合的配管的個數(shù)多，而且在各部分需要用于將配管的兩端部結合的煩雜的加工或作業(yè)等，以復雜的結構組裝方面會花費勞力和時間，無法避免成本高的情況，因此結果是存在無法作為低成本且小型化 輕量化結構而簡單地量產的問題。另外，專利文獻2的技術是具有在從外部導入的控制壓力低時將壓縮中途的制冷劑氣體向吸入室排出、減小吸入完成時的閉入容積而使壓縮開始延遲的功能的技術，壓縮機主體(密閉殼體)的改造部位和為了容量調整所需的專用的部件少，為比較簡單的結構，因此作為低成本且小型化 輕量化結構而能夠簡單地量產。然而，專利文獻2的技術與具有容量調整機構的專利文獻I的技術相比，容量控制的范圍特別窄，不面向大范圍的運轉，其結果是，存在無法可靠地實施超低速運轉模式下的小容量控制這樣的基本性能上的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明為了解決這種問題點而作出，其技術性課題在于提供一種作為低成本且小型化 輕量化結構而能夠簡單地量產，且在超低速運轉模式下能夠高效率地進行小容量控制的渦旋壓縮機。
本發(fā)明用于解決上述技術的課題，提供一種渦旋壓縮機，在密閉殼體內使回旋渦盤的渦卷體與固定渦盤的渦卷體相互嚙合而形成壓縮室，該固定渦盤在中央部分形成噴出口，并在該噴出口的外周側設置與向該壓縮室連通的溢流口連結的溢流閥，所述渦旋壓縮機的特征在于，具備噴出頭罩，其安裝于固定渦盤的頂板而覆蓋噴出口及溢流閥來形成噴出頭空間，且具備用于對設置在規(guī)定的部位上的貫通孔進行打開或關閉的噴出閥；噴出引導管，其從噴出頭空間向密閉殼體外引導該噴出頭空間內的制冷劑氣體；電磁閥，其與用于吸入制冷劑氣體的吸入管及噴出引導管結合并連通，并按照脈沖寬度調整控制信號對打開狀態(tài)和關閉狀態(tài)進行驅動控制，其中，噴出頭罩、噴出引導管、及電磁閥形成使該電磁閥為打開狀態(tài)而用于將噴出頭空間內的制冷劑氣體從該噴出引導管向吸入管引導的旁通通路。在該渦旋壓縮機中，優(yōu)選的是，具備生成脈沖寬度調整控制信號的電磁驅動電路。另外，在上述渦旋壓縮機中，優(yōu)選的是，具備成為旋轉主軸的曲軸，該曲軸將電動機的旋轉部安裝在大致中央部分，在軸向上的一端側隔著框架而安裝回旋渦盤，且在另一端側安裝有軸支承構件，其中，在曲軸中的電動機的旋轉部與軸支承構件之間的部位設有 飛輪。而且，在該渦旋壓縮機中，優(yōu)選的是，電動機由旋轉部和固定部構成，并通過電動機驅動電路進行驅動而使旋轉部及曲軸旋轉。而且，在該渦旋壓縮機中，優(yōu)選的是，具備操作指示控制機構，該操作指示控制機構按照操作指示來控制電動機驅動電路的動作和生成脈沖寬度調整控制信號的電磁驅動電路的動作。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的渦旋壓縮機，具有不用大幅地變更已存的基本結構而以簡單的結構在超低速運轉模式時用于高效率地進行小容量控制的容量調整機構，因此，能夠不使電動機驅動的效率劣化地執(zhí)行與進行了基于電動機驅動的旋轉速度的下限設定值以下的超低速運轉的情況相當?shù)男∪萘靠刂葡碌膲嚎s動作。其結果是，能夠以低成本形成為小型化 輕量化結構而簡單地量產具有能夠進行0 100%的大范圍的容量控制的優(yōu)越性能的產品。


圖I是將本發(fā)明的實施例I的渦旋壓縮機的概略結構沿著旋轉主軸的延伸方向剖切表示的側視圖。圖2是表示圖I所示的渦旋壓縮機具備的容量調整機構的電磁閥處于關閉狀態(tài)的第一運轉模式時的制冷劑氣體的流動的主要部分的放大側視剖視圖。圖3是表示圖I所示的渦旋壓縮機具備的容量調整機構的電磁閥處于打開狀態(tài)的第二運轉模式時的制冷劑氣體的流動的主要部分的放大側視剖視圖。圖4是表示包括圖I所示的渦旋壓縮機具備的容量調整機構的工作在內的容量控制時的電動機旋轉速度與負載(容量)的關系的特性圖。
具體實施例方式圖I是將本發(fā)明的實施例I的渦旋壓縮機的概略結構沿著旋轉主軸的延伸方向剖切表示的側視圖。該渦旋壓縮機作為以往那樣的基本結構，在密閉殼體(腔室)115設有用于安裝對制冷劑氣體進行吸入的吸入管113的吸入口和用于安裝進行噴出的噴出管114的噴出口，在密閉殼體(腔室)115內的端側安裝具有渦卷體的固定渦盤102，電動機100由轉子(旋轉部)IlOa及定子(固定部)IlOb構成，曲軸106成為將電動機100的轉子IOOa安裝在大致中央部分的旋轉主軸，在曲軸106的一端側安裝回旋渦盤101，該回旋渦盤101隔著框架105而具有對方側的渦卷體，在曲軸106的另一端側安裝由軸承支承板111及副軸承112構成的軸支承構件，由此形成組裝體，以回旋渦盤101的渦卷體與固定渦盤102的渦卷體相互嚙合的方式將該組裝體裝入到密閉殼體115內的剩余的空間部分，從而成為將各部安裝、密閉而收納的結構。在該密閉狀態(tài)下，在細部結構上，對于安裝在回旋渦盤101的背面上的回旋軸承，插入由框架105的主軸承105a支承的曲軸106的偏心部106a，配置在回旋渦盤101與框架105之間的歐氏環(huán)107在曲軸106的旋轉時限制回旋渦盤101的自轉運動，從而使渦旋壓縮機進行回旋運動。而且，回旋渦盤101及固定渦盤102均具有豎立設置在端板上的渦卷體，由于各渦卷體的卷角不同，在組裝狀態(tài)下，呈現(xiàn)出由端板及渦卷體壁面形成的2個壓縮室的最大密閉容積不同的非對稱渦旋形狀。
該非對稱渦旋形狀表示如下結構使回旋渦盤101及固定渦盤102的由漸開線曲線形成的各渦卷體相互嚙合，在回旋渦盤101的卷繞終端側的卷板的外側形成的壓縮室與其內側形成的壓縮室的大小不同，相對于曲軸106的軸旋轉而相位錯開約180度地形成。具體而言，固定渦盤102在中央附近開設有噴出口 108，渦卷體的內側曲線的卷繞終端延長約180度而到達回旋渦盤101的渦卷體的卷繞終端附近。因此，在將回旋渦盤101及固定渦盤102的各渦卷體組合而形成壓縮室時，由回旋渦盤101的渦卷體的外側曲線和固定渦盤102的渦卷體的內側曲線關閉在內而形成的第一壓縮室與由回旋渦盤101的渦卷體的內側曲線和固定渦盤102的渦卷體的外側曲線關閉在內而形成的第二壓縮室的大小不同，相對于曲軸106的旋轉而相位錯開約180度地形成。另外，在該渦旋壓縮機中，在固定渦盤102中的噴出口 108的外周側設有與向壓縮室連通的溢流口 125連結的過壓縮防止閥即溢流閥124。此外，安裝在固定渦盤102的頂板上的噴出頭罩118覆蓋噴出口 108及溢流閥124而形成噴出頭空間123，且具備噴出閥121，該噴出閥121具有用于對設置在規(guī)定的部位上的貫通孔119進行打開或關閉的止回閥作用。而且，噴出引導管120是將噴出頭空間123內的制冷劑氣體從噴出頭空間123向密閉殼體115外引導的部件，其一端側與噴出頭罩118結合，中途部分貫通密閉殼體115，且另一端側被向密閉殼體115外拉出。用于吸入制冷劑氣體的吸入管113和噴出引導管120的另一端側與根據(jù)脈沖寬度調整(PWM)控制信號而被驅動控制打開狀態(tài)和關閉狀態(tài)的電磁閥122結合并連通。這里的噴出頭罩118、噴出引導管120及電磁閥122形成使電磁閥122為打開狀態(tài)而用于將噴出頭空間123內的制冷劑氣體從噴出引導管120向吸入管113引導的旁通通路。而且，在超低速運轉模式時，使電磁閥122中的打開狀態(tài)和關閉狀態(tài)反復動作，通過使旁通通路的使用的有無反復，而作為用于進行小容量控制的容量調整機構發(fā)揮作用。吸入管113用于取入制冷劑氣體，并與固定渦盤102連通。噴出管114用于將壓縮后的制冷劑氣體向外部噴出。在電動機110的下部的軸承支承板111上安裝的副軸承112與框架105的主軸承105a —起對曲軸106進行支承。順便提一下，密閉殼體115內的曲軸106的軸向上的另一端側的小室被使用作為積存油的油積存室116。在曲軸106中的電動機100的轉子IOOa與軸支承構件的副軸承112之間的部位上設有用于確保旋轉的安全的飛輪117。從油積存室116供給的油通過設置在曲軸106的偏心部106a的周圍的回旋軸承而被導向由固定渦盤102、回旋渦盤101、及框架105形成的背壓室(中間室)109。在背壓室109中，當油中的制冷劑氣體發(fā)泡而壓力上升時，該上升壓力通過控制閥向吸入側逃散而保持規(guī)定的壓力水平。該吸入側與設置在固定渦盤102的渦卷體的外周的固定外周槽連通，但由于該固定外周槽與制冷劑氣體的吸入口連通，所以由此固定外周槽內始終成為吸入壓。在回旋渦盤101中，噴出壓力作用在中央部分，中間壓力作用在其外周部分。因此，回旋渦盤101對固定渦盤102以適當?shù)膲毫M行按壓，由此能夠確保渦盤卷板間的軸向上的密封。在該渦旋壓縮機的情況下，成為如下周知的高壓腔室方式的結構當在壓縮室中壓縮后的制冷劑氣體為噴出壓力以上時，經由溢流口 125及溢流閥124向噴出室103噴出， 當小于噴出壓力時，關閉溢流閥124，從噴出口 108噴出。此外，在渦旋壓縮機主體外具備用于對電動機100進行驅動的作為電動機驅動電路的逆變器128 ;生成用于對電磁閥122的打開狀態(tài)和關閉狀態(tài)進行驅動控制的脈沖寬度調整控制信號的電磁驅動電路129 ;根據(jù)操作指示而對所述逆變器128及電磁驅動電路129的動作進行控制的作為操作指示控制機構的空調機控制電路130。在這種結構的渦旋壓縮機中，在密閉殼體115內存在4個不同的壓力。第一個壓力是繞著噴出室103、104或電動機100的壓力、或是油積存室116的壓力，均為高壓的噴出壓力。第二個壓力是吸入管113內的空間與吸入管113連接于固定渦盤102的空間的壓力，為低壓的吸入壓力。第三個壓力是背壓室109的壓力，使噴出壓力與吸入壓力的中間程度的中間壓力。第四個壓力通過電磁閥122的關閉狀態(tài)和打開狀態(tài)的動作而設定為噴出壓力，或者是設定為吸入壓力的噴出頭空間123的壓力。該渦旋壓縮機的壓縮動作分成電磁閥122的關閉狀態(tài)下的第一運轉模式和電磁閥122的打開狀態(tài)下的第二運轉模式。圖2是表示渦旋壓縮機具備的容量調整機構的電磁閥122處于關閉狀態(tài)的第一運轉模式時的制冷劑氣體的流動的主要部分的放大側視剖視圖。在第一運轉模式中，當電磁驅動電路129以脈沖寬度調整控制信號的矩形波的下降區(qū)間的周期Tl形成為電磁閥122的關閉狀態(tài)，并且逆變器128驅動電動機100而使轉子IOOa及曲軸106旋轉時，伴隨于此，回旋渦盤101開始回旋運動。由于該動作而回旋渦盤101及固定渦盤102的渦卷體嚙合，從而形成第一壓縮室及第二壓縮室。此時，從吸入管113流入的制冷劑氣體在第一壓縮室及第二壓縮室中被壓縮。在第一壓縮室及第二壓縮室中，伴隨著曲軸106的旋轉，邊使容積向中央方向減少邊進行壓縮動作，由此，高壓化的制冷劑氣體從形成于固定渦盤102的噴出口 108向噴出頭空間123噴出。在該壓縮的過程中根據(jù)噴出壓力水平而經由溢流口 125及溢流閥124將高壓化的制冷劑氣體向噴出頭空間123噴出。需要說明的是，溢流閥124表示在螺旋彈簧127的前端安裝的罩部分，該螺旋彈簧127安裝在按壓部126的前端側，但包含各部的溢流閥機構部也稱為溢流閥。
無論如何，噴出頭空間123的制冷劑氣體的壓力比噴出壓力稍高，且比噴出室103的壓力高，因此將覆蓋噴出頭罩118的貫通孔119的噴出閥121壓開，將制冷劑氣體向噴出室103噴出。然后，制冷劑氣體從噴出室104最終通過噴出管114而向外部噴出。在此說明的將電磁閥122形成為關閉狀態(tài)且不使用旁通通路而使制冷劑氣體流動的第一運轉模式也稱為滿載運轉。旁通通路表示從與噴出頭空間123連結的噴出引導管120通過打開狀態(tài)的電磁閥122向吸入管113連通的循環(huán)路。圖3是表示渦旋壓縮機具備的容量調整機構的電磁閥122處于打開狀態(tài)的第二運轉模式下的制冷劑氣體的流動的主要部分的放大側視剖視圖。在第二運轉模式中，當電磁驅動電路129以脈沖寬度調整控制信號的矩形波的上升區(qū)間的周期T2形成為電磁閥122的打開狀態(tài)，并且逆變器128驅動電動機100而使轉子IOOa及曲軸106旋轉時，伴隨于此，回旋渦盤101開始回旋運動。由于該動作而回旋渦盤101及固定渦盤102的渦卷體嚙合，從而形成第一壓縮室及第二壓縮室。
但是，在第二運轉模式中，由于電磁閥122成為打開狀態(tài)，因此形成從與噴出頭空間123連結的噴出引導管120通過打開狀態(tài)的電磁閥122而向吸入管113連通的旁通通路，由此，噴出頭空間123內的制冷劑氣體通過旁通通路向吸入管113流入，該壓力比吸入壓力稍高。因此，噴出頭空間123內的壓力下降而設定為吸入壓力。此時，由于噴出頭空間123的壓力比噴出室103低，因此覆蓋噴出頭罩118的貫通孔119的噴出閥121閉塞，制冷劑氣體不向噴出室103噴出。在這樣的狀態(tài)下，從吸入管113流入的制冷劑氣體在第一壓縮室及第二壓縮室中被壓縮時，經由溢流口 125及溢流閥124向噴出頭空間123噴出，之后，被壓縮的制冷劑氣體從噴出口 108向噴出頭空間123噴出。向噴出頭空間123噴出的制冷劑氣體從與噴出頭空間123連結的噴出引導管120通過打開狀態(tài)的電磁閥122而向吸入管113流動。在此說明的將電磁閥122形成為打開狀態(tài)而使用旁通通路來使制冷劑氣體流動的第二運轉模式也可以稱為卸載運轉。需要說明的是，溢流口 125與溢流閥124優(yōu)選設置成在全部的旋轉角度的區(qū)域與噴出頭空間123連通。其理由是能夠避免渦盤卷板處的內部壓縮，減小卸載運轉下的壓縮動作。在實施例I的渦旋壓縮機中，由逆變器128進行電動機100的驅動，并切換以來自電磁驅動電路129的脈沖寬度調整控制信號的矩形波的下降區(qū)間的周期Tl形成為電磁閥122的關閉狀態(tài)的滿載運轉與以上升區(qū)間的周期T2形成為電磁閥122的打開狀態(tài)的卸載運轉，從而能夠進行容量控制。但是，在該渦旋壓縮機中，在高速運轉模式時也能夠進行容量控制，但在從高速旋轉到比電動機驅動產生的旋轉速度的下限設定值稍高的規(guī)定的設定值的低速旋轉范圍內，通過逆變器128對電動機100的驅動來實施通常運轉模式，在規(guī)定的設定值以下的低速旋轉范圍內需要小容量控制時，優(yōu)選使容量調整機構起作用而作為超低速運轉模式，改變滿載運轉與卸載運轉的比率進行運轉。圖4是表示包括實施例I的渦旋壓縮機具備的容量調整機構的工作在內的容量控制時的電動機旋轉速度與負載(容量)的關系的特性圖。在實施例I的渦旋壓縮機中，相對于滿載運轉，能夠使容量變化至Tl/(T1+T2)。在圖4中，表示了當電磁閥122的關閉狀態(tài)的周期Tl為零(S卩，電磁閥122的打開狀態(tài)的周期T2為100% )時，負載(噴出容量)如c點所示那樣成為零，當使周期Tl為50% (周期T2為50%)時，負載(噴出容量)如b點所示那樣成為50%，當使周期T2為零(周期Tl為100% )時，負載(噴出容量)如a點所示那樣成為100%。S卩，該渦旋壓縮機能夠進行0 100%的大范圍的容量控制,具有在a點以下的低旋轉速度的范圍(超低速運轉模式)內進行基于容量調整機構的容量控制(基于電磁閥122的容量控制)的功能。但是，圖4中的特性上的虛線所示的區(qū)域不是表示在渦旋壓縮機中通過逆變器128對電動機100的驅動以旋轉速度的下限設定值(實際上成為比該值稍高的規(guī)定的設定值)以下進行了運轉的結果，而是比旋轉速度的下限設定值高的規(guī)定的設定值的運轉以及容量調整機構進行的容量控制(基于電磁閥122的容量控制)并用的結果，表示能夠實現(xiàn)與進行了下限設定值以下的超低速運轉的情況相當?shù)男∪萘靠刂葡碌膲嚎s動作。然而，通常是對電磁閥122的打開狀態(tài)和關閉狀態(tài)進行切換控制來進行卸載運轉和滿載運轉。在實施例I的渦旋壓縮機中，通過用于對形成噴出頭空間123的噴出頭罩118的貫通孔119進行打開、關閉的噴出閥121的工作，而能夠進行卸載運轉與滿載運轉的切 換。通過使電磁閥122為關閉狀態(tài)，而將從吸入管113吸入的制冷劑氣體在壓縮后向噴出頭空間123噴出，將噴出閥121壓開而進行向噴出室103的噴出，但使電磁閥122為打開狀態(tài)時，壓縮后的制冷劑氣體向吸入管113側流動而噴出頭空間123內的壓力下降，因此無法將噴出閥121壓開，不進行向噴出室103的噴出。通過這樣的電磁閥122的關閉狀態(tài)、打開狀態(tài)，而能夠以壓縮機的運轉狀態(tài)(旋轉動作狀態(tài))將制冷劑氣體的對于噴出室103的噴出量形成為on、off。在此，通過改變電磁閥122中的關閉狀態(tài)的時間(周期Tl)與打開狀態(tài)的時間(周期T2)的比率，而能夠使噴出量在0 100%之間變化。但是，渦旋壓縮機的制冷循環(huán)中的從蒸發(fā)器的吸入壓力(蒸發(fā)溫度)和向冷凝器的噴出壓力(冷凝溫度)發(fā)生變動，因此，對于表示關閉狀態(tài)與打開狀態(tài)的動作切換所需的時間的I動作切換周期(T1+T2)，未設定得過長。當該I動作切換周期(T1+T2)變長時，吸入壓力和噴出壓力分別變動，它們的變動振幅與時間的長度成比例地增大，成為使壓縮動作不穩(wěn)定的主要原因，因此需要以避免變動振幅增大的方式設定I動作切換周期(T1+T2)。另外，實施例I的渦旋壓縮機在高壓腔室方式下，密閉殼體115內的整體為高壓而其占有體積大，而且由于電磁閥122中的關閉狀態(tài)、打開狀態(tài)的切換控制而噴出頭空間123的壓力發(fā)生變化，并且噴出頭空間123的體積成為緩沖而成為多余地壓縮的結構。因此，考慮到壓縮動作產生噴出頭空間123的體積量的延遲而成為使電磁閥122中的關閉狀態(tài)、打開狀態(tài)的切換控制的動力增大的主要原因的情況，極力減小噴出頭空間123的體積的情況至關重要。此外，在上述的渦旋壓縮機的情況下，由于產生旁通通路中的從噴出頭空間123向吸入管113引導為止的配管的壓力損失、以及溢流口 125處的壓力損失，因此優(yōu)選根據(jù)旋轉速度而適當?shù)卦O定配管的尺寸和溢流口 125的尺寸。在主要以低速旋轉進行容量控制時，溢流口 125的尺寸并不那么相關，但在以比較高的高速旋轉進行容量控制時，優(yōu)選增大溢流口 125的尺寸。但是，當溢流口 125的尺寸增大的情況下，滿載運轉時的溢流口 125內的制冷劑氣體發(fā)生再膨脹，而壓力損失增大，因此需要留意上述點。無論如何，在具備實施例I的容量調整機構的渦旋壓縮機中，具有在超低速運轉模式時用于高效率地進行小容量控制的簡單的結構的容量調整機構，由此，能夠不使電動機驅動的效率劣化地執(zhí)行與進行了基于電動機驅動的旋轉速度的下限設定值(向電動機100的驅動信號為頻率5Hz左右)以下的超低速運轉的情況相當?shù)男∪萘靠刂葡碌膲嚎s動作，具有能夠進行0 100%的大范圍的容量控制的優(yōu)越性能。其結果是，在產品化時能夠以低成本形成為小型化 輕量化結構而簡單地量產。符號說明101回旋渦盤102固定渦盤103、104 噴出室 105 框架105a 主軸承106 曲軸106a 偏心部IO7歐氏環(huán)108 噴出口109背壓室(中間室)110電動機IlOa 轉子IlOb 定子111軸承支承板112副軸承113吸入管114噴出管115密閉殼體(腔室)116油積存室117 飛輪118噴出頭罩119貫通孔120噴出引導管121噴出閥(止回閥)122電磁閥123噴出頭空間124溢流閥125 溢流口126按壓部127螺旋彈簧128逆變器(電動機驅動電路)
129電磁驅動電路130空調機 控制電路
權利要求
1.一種渦旋壓縮機，在密閉殼體內使回旋渦盤的渦卷體與固定渦盤的渦卷體相互嚙合而形成壓縮室，該固定渦盤在中央部分形成有噴出口，并在該噴出口的外周側設有與向該壓縮室連通的溢流口連結的溢流閥，所述渦旋壓縮機的特征在于， 具備噴出頭罩，其安裝于所述固定渦盤的頂板而覆蓋所述噴出口及所述溢流閥來形成噴出頭空間，且具備用于對設置在規(guī)定的部位上的貫通孔進行打開或關閉的噴出閥；噴出引導管，其從所述噴出頭空間向所述密閉殼體外引導該噴出頭空間內的制冷劑氣體；電磁閥，其與用于吸入所述制冷劑氣體的吸入管及所述噴出引導管結合并連通，并按照脈沖寬度調整控制信號對打開狀態(tài)和關閉狀態(tài)進行驅動控制， 所述噴出頭罩、所述噴出引導管及所述電磁閥形成使該電磁閥為打開狀態(tài)而用于將所述噴出頭空間內的所述制冷劑氣體從該噴出引導管向所述吸入管引導的旁通通路。
2.根據(jù)權利要求I所述的渦旋壓縮機，其特征在于， 具備生成所述脈沖寬度調整控制信號的電磁驅動電路。
3.根據(jù)權利要求I所述的渦旋壓縮機，其特征在于， 具備成為旋轉主軸的曲軸，該曲軸將電動機的旋轉部安裝在大致中央部分，在軸向上的一端側隔著框架而安裝所述回旋渦盤，且在另一端側安裝有軸支承構件， 在所述曲軸中的所述電動機的旋轉部與所述軸支承構件之間的部位設有飛輪。
4.根據(jù)權利要求3所述的渦旋壓縮機，其特征在于， 所述電動機由所述旋轉部和固定部構成，并通過電動機驅動電路進行驅動而使該旋轉部及所述曲軸旋轉。
5.根據(jù)權利要求4所述的渦旋壓縮機，其特征在于， 具備操作指示控制機構，該操作指示控制機構按照操作指示來控制所述電動機驅動電路的動作和生成所述脈沖寬度調整控制信號的電磁驅動電路的動作。
全文摘要
本發(fā)明提供一種以低成本形成為小型化·輕量化結構而能夠簡單地量產，并且在超低速運轉模式下能夠高效率地進行小容量控制的渦旋壓縮機。在該壓縮機中，噴出頭罩(118)設置在噴出口(108)的外周具備溢流機構的固定渦盤(102)的頂板上，噴出引導管(120)將空間(123)內的制冷劑氣體從噴出頭罩(118)內的噴出頭空間(123)向密閉殼體(115)外導出，電磁閥(122)按照脈沖寬度調整控制信號來控制打開、關閉，通過電磁閥(122)將噴出引導管(120)與用于吸入制冷劑氣體的吸入管(113)結合并連通，從而形成將空間(123)內的制冷劑氣體從引導管(120)向管(113)引導的旁通通路。在低速旋轉范圍內需要小容量控制時，進行通過逆變器(128)對電動機(100)驅動并按照來自電磁驅動電路(129)的脈沖寬度調整控制信號來改變使閥(122)關閉的運轉與打開的運轉的比率的運轉。
文檔編號F04C18/02GK102753828SQ201080063650
公開日2012年10月24日 申請日期2010年2月26日 優(yōu)先權日2010年2月26日
發(fā)明者佐藤英治, 小山昌喜 申請人:株式會社日立制作所