CN101160468B - 旋转式压缩机 - Google Patents
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Abstract
限制阀体(18)的变形量的阀档(16)包括:能够与阀体(18)的背面接触的本体部(17)和朝着凹部(25)外侧延伸的固定部(19a)。在将阀挡(16)安装到端板部(37)上之际,将该固定部(19a)固定到端板部(37)的凹部(25)外侧。所述端板部(37)具有在背面一侧形成有凹部(25)的板状的部分,在该板状的部分中该凹部(25)的底面部分的厚度比该凹部(25)的周围的厚度薄。
Description
技术领域
本发明涉及一种在由可动部件和固定部件形成的压缩室对流体进行压缩的旋转式压缩机。
背景技术
到目前为止,已知有这样的旋转式压缩机,即由簧片阀构成将连通到压缩室的喷出通路打开、关闭的喷出阀。这种喷出阀由板状的阀体和限制该阀体的变形量的阀挡构成。这种阀被设在前面与压缩室相向的端板部的背面一侧。阀体沿着端板部的背面而设,阀挡设置在阀体的背面一侧。
在这种使用喷出阀的旋转式压缩机中,因为喷出通路在压缩过程中成为残留下了未被喷出的流体的死容积,所以最好是将喷出通路的长度缩短。但是,若为了使喷出通路的长度缩短而将端板部在喷出通路周围的厚度做得薄一些来形成凹部,则在凹部端板部的强度变弱。该情况下所存在的问题如下,当压缩室是低压状态时,凹部会由于该压缩室一侧与喷出空间一侧的压力差而向压缩室一侧变形,制冷剂从压缩室漏出,压缩机的效率下降。再就是,因为阀体和阀挡都是利用螺栓固定在厚度薄的凹部,所以在拧紧螺栓的时候会在该凹部产生变形,这也是一个问题。
在专利文献1中记载有包括用以解决这种问题的喷出阀的旋转式压缩机。专利文献1中的旋转式压缩机的喷出阀的剖视图显示在图14中。在该旋转式压缩机中,凹部形成在前面与压缩室相向的端板部分即轴承背面一侧,喷出孔朝着该凹部的底面开着。凹部的安装有阀体和阀挡那一侧的壁面成为斜面。将阀体和阀挡固定在一起的螺栓被设置在厚度较厚的斜面的上侧。《专利文献1》:特开昭62-243984号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,在现有的旋转式压缩机中,凹部的斜面部分厚度比凹部底面部分厚,但却比凹部周围薄。因此,在用螺栓拧紧时能够防止凹部变形。而且,虽然在所述那样的压缩室为低压状态时凹部的变形受到抑制,但凹部的强度依然很弱,它的变形就成了问题。
本发明正是为解决上述问题而研究开发出来的。其目的在于:在喷出阀由簧片阀构成的旋转式压缩机中,使在压缩室对流体进行压缩的过程中所产生的端板部的变形减少。用以解决问题的技术方案
第一方面的发明是一种旋转式压缩机,其包括:做偏心运动的可动部件38和与该可动部件38一起形成压缩室41,42的固定部件39,驱动所述可动部件38来对已吸入所述压缩室41,42的流体进行压缩。所述固定部件39包括:前面对着所述压缩室41,42的端板部37;所述端板部37具有在背面一侧形成有凹部25的板状的部分,在该板状的部分中该凹部25的底面部分的厚度比该凹部25的周围的厚度薄;在所述端板部37设有与所述压缩室41,42连通且开口位于该凹部25的底面的喷出通路51,52以及由簧片阀构成且将该喷出通路51,52打开、关闭的喷出阀21;所述喷出阀21包括:前面与所述凹部25的底面接触的板状阀体18和限制该阀体18的变形量的阀挡16;所述阀挡16包括:能够与所述阀体18的背面接触的本体部17以及与该本体部17形成为一体且沿着所述端板部37的背面朝所述凹部25外侧延伸的基部19,将该基部19的固定部19a固定到所述端板部37上来将所述阀挡16安装到该端板部37上。优选的是,所述基部19的在所述本体部17一侧的厚度厚的部分与厚度薄的固定部19a之间形成有阶梯,并且,所述阀挡16被安装到所述端板部37,以使所述基部19的阶梯面与所述凹部 25的壁面接触。
第二方面的发明是一种旋转式压缩机,其包括:具有环状气缸室41,42的气缸40、环状活塞45、叶片46以及端板部37,所述环状活塞45偏心于该气缸40收纳在气缸室41,42中且将气缸室41,42分隔为外侧气缸室41和内侧气缸室42,所述叶片46被布置在所述气缸室41,42中且将各个气缸室41,42分隔为第一室41a,42a和第二室41b,42b,所述端板部37形成在该气缸40或者该环状活塞45的一端部且前面面对所述气缸室41,42,借助所述气缸40与所述环状活塞45相对地做偏心旋转运动,对所述气缸室41,42内的流体进行压缩。所述端板部37具有在背面一侧形成有凹部25的板状的部分,在该板状的部分中该凹部25的底面部分的厚度比该凹部25的周围的厚度薄;在所述端板部37设有与所述气缸室41,42连通且开口位于该凹部25的底面的喷出通路51,52以及由簧片阀构成且将该喷出通路51,52打开、关闭的喷出阀21;所述喷出阀包括:前面与所述凹部25的底面接触的板状阀体18和限制该阀体18的变形量的阀挡16;所述阀挡16包括:能够与所述阀体18的背面接触的本体部17和基部19,该基部19与该本体部17形成为一体且沿着所述端板部37的背面朝所述凹部25外侧延伸,将该基部19的固定部19a固定到所述端板部37来将所述阀挡16安装到该端板部37上。优选的是,所述基部19的在所述本体部17一侧的厚度厚的部分与厚度薄的固定部19a之间形成有阶梯,并且,所述阀挡16被安装到所述端板部37,以使所述基部19的阶梯面与所述凹部25的壁面接触。
第三方面的发明是这样的,在第一或者第二方面的发明中,所述喷出阀21包括:贯穿所述阀体18的基端一侧且限制该阀体18移动的销部件24。
第四方面的发明是这样的,在第三方面的发明中,在所述阀 挡16和所述凹部25底面之间,形成有用以允许所述阀体18的基端一侧朝着所述销部件24轴向移动的间隙。
第五方面的发明是这样的,在第一到第三方面中任一方面的发明中,所述阀体18的基端一侧被所述阀挡16和所述凹部25的底面夹住。
第六方面的发明是这样的,在第一或者第二方面的发明中,所述阀体18的基端一侧被折弯向背面一侧且被所述阀挡16和所述凹部25的底面夹住。
第七方面的发明是这样的,在第一到第六方面中任一方面的发明中,该旋转式压缩机,被设置在进行冷冻循环的冷冻装置的制冷剂回路中,对作为制冷剂充填在该制冷剂回路中的二氧化碳进行压缩。
-作用-在第一方面的发明中,对阀体18的变形量进行限制的阀挡16包括:能够与阀体18背面接触的本体部17以及朝着凹部25外侧延伸的固定部19a。在将该固定部19a固定到端板部37的凹部25外侧的状态下,即将阀挡16安装到该端板部37上。因此,在该第一方面的发明中,无需在凹部25内确保用以固定阀挡16的空间。
在第二方面的发明中,对阀体18的变形量进行限制的阀挡16包括:能够与阀体18背面接触的本体部17和朝着凹部25外侧延伸的固定部19a。在将该固定部19a固定到端板部37的凹部25外侧的状态下,即将阀挡16安装到该端板部37上。因此,在该第一方面的发明中,无需在凹部25内确保用以固定阀挡16的空间。
在第三方面的发明中,由贯穿基端一侧的销部件24限制阀体18的移动。在由销部件24限制了基端一侧移动的状态下,阀体18的顶端一侧将喷出通路51,52打开、关闭。
在第四方面的发明中,在阀挡16和凹部25底面之间形成 有间隙,阀体18能够在销部件24的轴向上移动。换句话说,喷出通路51,52的开口是借助阀体18朝着销部件24轴向移动来打开的。因此,在流体从喷出通路51,52喷出之际阀体18的变形量很小就足够了。
在第五方面的发明中,阀体18的基端部被阀挡16和凹部25底面夹住,阀体18被固定在端板部37上。也就是说,阀体18是利用阀挡16和凹部25的底面固定到端板部37上。
在第六方面的发明中,阀体18的顶端一侧与凹部25底面接触,被折弯的基端一侧与凹部25壁面接触。阀体18在该状态下它的基端一侧被阀挡16和凹部25的壁面夹住而固定好。在该第六方面的发明中,若阀体18的顶端一侧所接触的面与阀体18基端一侧被固定的面不在同一个面内。因此,限制了阀体18在阀体18的顶端一侧所接触的凹部25底面的面上移动,防止了阀体18旋转。
在第七方面的发明中,旋转式压缩机10在压缩室41,42或者气缸室41,42中对二氧化碳进行压缩。这里,在用二氧化碳作制冷剂的冷冻循环中,被吸入压缩室41,42或者气缸室41,42的低压制冷剂与从该压缩室41,42或者气缸室41,42喷出的高压制冷剂的压力差变大。因此,在该第七方面的发明中,在对制冷剂进行压缩的过程中,在压缩室41,42或者气缸室41,42处于低压状态时,在压缩室41,42或者气缸室41,42一侧与喷出空间一侧所产生的压力差,比使用氟制冷剂的一般情况要大。
发明的效果在本发明中,因为阀挡16的固定部19a被设置为朝着凹部25外侧延伸,所以借助将该固定部19a固定在端板部37的凹部25外侧,阀挡16即被安装在该端板部37上。这样一来,便无需确保用以将阀挡16固定到凹部25内的空间,从而能够使强度比周围弱的凹部25的面积小一些。因此,能够使在气缸室41, 42中压缩制冷剂的过程中所产生的端板部37的变形减小,也就使伴随着端板部37的变形而带来的制冷剂从气缸室41,42的泄漏减少。结果是,本发明的旋转式压缩机10能够使压缩效率提高。
在所述第四方面的发明中,因为阀体18能够在销部件24轴向上移动,所以喷出通路51,52的开口是借助阀体18朝着销部件24轴向移动而打开。因此,在流体从喷出通路51,52喷出之际阀体18的变形量很小就够了,所能够使此时的喷出压力损失减少。这样一来,因为能够使流体从喷出通路51,52喷出时的过压缩损失减小,所以本发明的旋转式压缩机10能够使压缩效率进一步提高。
在所述第五方面的发明中,为固定阀体18而利用了阀挡16和凹部25底面。于是,因为无需设置用以固定阀体18的机构,所以能够使喷出阀21的结构简化。
在所述第六方面的发明中,用阀挡16和凹部25的壁面夹住被折弯向背面一侧的阀体18的基端一侧来防止阀体18旋转。根据该第六方面的发明,不设置用以防止阀体18旋转的机构,仅借助将阀体18的基端一侧折弯并将该折弯过来的部分固定在凹部25壁面一侧来防止阀体18旋转。于是,因为无需设置防止阀体18旋转的机构,所以能够使喷出阀21的结构简化。
在所述第七方面的发明中,在对作为制冷剂的二氧化碳进行压缩的过程中压缩室41,42或者气缸室41,42处于低压状态时,压缩室41,42或者气缸室41,42一侧与喷出空间一侧之间所产生的压力差,比使用氟制冷剂的一般情况要大。这里,到目前为止,因为凹部25在端板部37中所占的面积较大,所以若在用二氧化碳作制冷剂的制冷剂回路中设置旋转式压缩机10,则有端板部37的变形量由于夹住端板部37的所述压力差而增大的倾向。相对于此,根据本发明的旋转式压缩机10,因为凹部25的面积变小,所以端板部37的刚性提高。因此,在将本发明的旋转式 压缩机10设置到用二氧化碳作制冷剂的制冷剂回路中的情况下很有有效。
附图说明
[图1]是第一个实施例所涉及的旋转式压缩机的纵向剖视图。[图2]是第一个实施例所涉及的旋转式压缩机的压缩机构的横向剖视图。[图3]是第一个实施例所涉及的旋转式压缩机的簧片阀的剖视图。[图4]是第一个实施例所涉及的旋转式压缩机的下盖板的俯视图。[图5]是显示第一个实施例所涉及的旋转式压缩机的压缩机构的工作情况的横向剖视图。[图6]是第二个实施例所涉及的旋转式压缩机的纵向剖视图。[图7]是第二个实施例所涉及的旋转式压缩机的压缩机构的横向剖视图。[图8]是第二个实施例所涉及的旋转式压缩机的簧片阀的剖视图。[图9]是第三个实施例所涉及的旋转式压缩机的纵向剖视图。[图10]是第三个实施例所涉及的旋转式压缩机的压缩机构的横向剖视图。[图11]是第三个实施例所涉及的旋转式压缩机的簧片阀的剖视图。[图12]是其它实施例所涉及的旋转式压缩机的簧片阀的剖视图。[图13]是其它实施例所涉及的旋转式压缩机的簧片阀的剖视图。[图14]是现有旋转式压缩机的簧片阀的剖视图。符号的说明
10旋转式压缩机16 阀挡17 本体部18 阀体19a 固定部21 喷出阀24 销部件25 凹部37 端板部(端板部)38 可动部件39 固定部件40 气缸41 外侧气缸室(压缩室)41a 高压室(第一室)41b 低压室(第二室)42 内侧气缸室(压缩室)42a 高压室(第一室)42b 低压室(第二室)45 环状活塞46 叶片51 外侧喷出通路(喷出通路)52 内侧喷出通路(喷出通路)
具体实施方式
下面,参考附图详细说明本发明的实施例。
(发明的第一个实施例)对本发明的第一个实施例进行说明。第一个实施例的压缩机10的纵向剖视图显示于图1。该压缩机10是借助环状活塞45和气缸40做相对偏心旋转运动来对气缸室41,42内的制冷剂进行 压缩的旋转式压缩机10。该旋转式压缩机10被设置在充填有二氧化碳作制冷剂进行蒸气压缩冷冻循环的冷冻装置的制冷剂回路中。该旋转式压缩机10对从蒸发器吸入的制冷剂进行压缩再将它喷向冷凝器中。在该制冷剂回路中,冷冻循环的高压达到二氧化碳的临界压力以上。补充说明一下,还可以将该旋转式压缩机10设置在使用二氧化碳以外的制冷剂的制冷剂回路中。
压缩机10包括纵长且圆筒形密闭容器的壳体15。压缩机构10被配置在该壳体15内部靠下的位置,电动机30被配置在该壳体15内部靠上的位置。
壳体15上设有贯穿躯干部的吸入管14。吸入管14连接在压缩机构20上。在壳体15上设有贯穿壳体15上部的喷出管13。喷出管13的入口朝着电动机30一侧的空间开。
在壳体15内部设有沿上下方向延伸的曲柄轴33。该曲柄轴33包括主轴部33a和偏心部33b。偏心部33b设置在曲柄轴33的靠下的位置,形成为直径比主轴部33a大的圆柱形状。该偏心部33b的轴心从主轴部33a的轴心偏离规定量。
压缩机构20包括进行偏心运动的可动部件38和与该可动部件38一起形成后述的压缩室41,42的固定部件39。可动部件38包括气缸40和叶片46。气缸40和叶片46形成为一体。固定部件39包括环状活塞45、是端板部的圆板状下盖板37以及圆板状的上盖板36。环状活塞45和下盖板37形成为一体。压缩机构20是这样的,气缸40被夹在上盖板36和下盖板37之间成为一体,压缩机构20以上盖板36的外周部固定在壳体15上。
气缸40包括外侧气缸40a和内侧气缸40b。外侧气缸40a和内侧气缸40b的上部用连接部件47连接起来而成为一体。连接部件47形成在环状活塞45的一端部(上侧),面对后述的气缸室41,42。
如图2所示,外侧气缸40a和内侧气缸40b都形成为圆环状。外侧气缸40a的内周面和内侧气缸40b的外周面为相互配置在同 一中心上的圆筒面,在外侧气缸40a的内周面和内侧气缸40b的外周面之间形成有一个环状气缸室41,42。
环状活塞45形成为圆环的一部分被断开的C型形状。环状活塞45形成为外周面的直径小于外侧气缸40a的内周面的直径,内周面的直径大于内侧气缸40b的外周面的直径。环状活塞45在偏心于气缸40的状态下被收纳在气缸室41,42内。因此,由环状活塞45将气缸室41,42分隔为内侧和外侧。是压缩室的外侧气缸室41形成在环状活塞45的外周面和外侧气缸40a的内周面之间;是压缩室的内侧气缸室42形成在环状活塞45的内周面和外侧气缸40a的外周面之间。
在环状活塞45的外周面和外侧气缸40a的内周面在一点实质接触的状态(严密地说,是具有微米级的间隙但在该间隙下制冷剂的泄漏不会成为问题的状态)下,环状活塞45和气缸40就是在其接点和相位相差180°的位置,环状活塞45的内周面和内侧气缸40b的外周面在一点实质接触。
曲柄轴33的偏心部33b能够自由滑动地嵌合在内侧气缸40b的内周面。所构成的该第一个实施例的旋转式压缩机10,做到:借助构成可动部件38的气缸40进行偏心旋转运动,构成固定部件39的环状活塞45和气缸40便相对地进行旋转。
叶片46插在环状活塞45的断开处,构成为:从外侧气缸40a的内周面到内侧气缸40b的外周面在气缸室41,42的径向上延伸。叶片46被固定在外侧气缸40a的内周面和内侧气缸40b的外周面上。因此,叶片46将所述各个气缸室41,42划分为是第一室的高压室41a,41b和是第二室的低压室41b,42b。
压缩机构20上,设有在环状活塞45的断开处(圆环的一部分被切掉的C型形状的开口部)将环状活塞45和叶片46相互能够活动地连接在一起的摆动衬套27。摆动衬套27,由相对叶片46位于高压室41a,42a一侧的喷出侧衬套27a和相对叶片46位于低压室41b,42b一侧的吸入侧衬套27b构成。喷出侧衬套 27a和吸入侧衬套27b皆形成为剖面形状大致为半圆形的同一形状,被配置成各自的平面相向。而且,两个衬套27a,27b相向的平面之间的空间构成叶片槽28。
叶片46被插入在该叶片槽28中,摆动衬套27a,27b的平面(叶片槽28的两侧面)与叶片46实质上是面接触。摆动衬套27a,27b的圆弧形外周面实质上与环状活塞45面接触。摆动衬套27a,27b构成为:在将叶片46夹在叶片槽28中的状态下,叶片46会沿着它的面方向在叶片槽28内进退。同时,摆动衬套27a,27b构成为:与叶片46一体地相对环状活塞45摆动。因此,上述摆动衬套27构成为:叶片46和环状活塞45能够以该摆动衬套27的中心点为摆动中心相对摆动,且叶片46能够相对环状活塞45朝着该叶片46的面方向进退。
补充说明一下,在该第一个实施例中,说明的是两摆动衬套27a,27b不是一体的情况,但也可以将该两个摆动衬套27a,27b的一部分连接起来,使它们成为一体结构。
上盖板36和下盖板37上分别形成有是滑动轴承的轴承部36a,37a。曲柄轴33由该轴承部36a,37a支承着能够自由转动。在该第一个实施例的旋转式压缩机10中,曲柄轴33沿上下方向贯穿压缩机构20。曲柄轴33经由上盖板36和下盖板37由壳体15支承。
下盖板37形成在气缸40的一端部(下侧),前面(图1中的上面)与气缸室41,42相向。在下盖板37下侧安装有消音器23。在下盖板37和消音器23之间形成有喷出空间53。在上盖板36和下盖板37的外缘部形成有使喷出空间53和压缩机构20上侧空间连通的连接通路57。
电动机30包括定子31和转子32。定子31固定在壳体15的躯干部内壁上。转子32配置在定子31内侧,与曲柄轴33的主轴部33a连接在一起,曲柄轴33与转子32一起旋转。
在曲柄轴33的下端部设有供油泵34。该供油泵34与沿着曲 柄轴33的轴心延伸且与压缩机构20连通的供油路(省略图示)相连接。供油泵34构成为:将贮存在壳体15内底部的润滑油通过供油路供到压缩机构20的滑动部。
在上述结构下,曲柄轴33一旋转,外侧气缸40a及内侧气缸40b便一边在叶片槽28的方向上(气缸室41,42径向)进退,一边以摆动衬套27的中心点为摆动中心进行摆动。借助该摆动动作,气缸40边偏心于曲柄轴33边进行旋转(公转)运动(参考图5(A)到图5(D))。
在外侧气缸40a的外侧形成有吸入空间6(参考图1)。贯穿壳体15的躯干部的吸入管14的出口端朝着吸入空间6开。而且,在下盖板37形成有沿着气缸40的径向延伸的吸入通路7。该吸入通路7从内侧气缸室42到吸入空间6形成为长孔状。吸入通路7与气缸室41,42的低压室41b,42b和吸入空间6连通。在外侧气缸40a上形成有与吸入空间6和外侧气缸室41的低压室41b连通的通孔43;在环状活塞45上形成有与外侧气缸室41的低压室41b和内侧气缸室42的低压室42b连通的通孔44。
如图3所示,在下盖板37的背面(喷出空间53一侧的面)形成有凹部25。下盖板37的凹部25底面部分的厚度比周围的厚度薄。如图4所示,凹部25是近似长方形状的坑,形成在下盖板37中心与外周的中央附近。
在下盖板37上设有与气缸室41,42连通且开口位于凹部25的底面的外侧喷出通路51和内侧喷出通路52。外侧喷出通路51和内侧喷出通路52在凹部25的长边方向一端(图4中的右侧)与凹部25的短边方向并列设置。外侧喷出通路51的入口端朝着外侧气缸室41的高压室41a开,内侧喷出通路52的入口端朝着内侧气缸室42的高压室42a开。该两条喷出通路51,52将气缸室41,42的高压室41a,42a和喷出空间53连接起来。
在凹部25设有第一阀体18a和第二阀体18b。两阀体18a,18b都是细长板状,其顶端是比喷出通路51,52的出口大一圈的圆形。第一阀体18a和第二阀体18b的长边方向都与凹部25的长边方向一致,它们的前面被布置成与该凹部25的底面接触。第一阀体18a设置成与顶端部的前面与是阀座面的外侧喷出通路51出口周围接触。第二阀体18b设置成与顶端部的前面与是阀座面的内侧喷出通路52出口周围接触。
下盖板37上设有由基部19、第一本体部17a以及第二本体部17b构成的阀挡16。阀挡16形成为在两个本体部17a,17b分开的状态下从基部19的侧面朝着相同的方向延伸,俯视时成为“コ”字形。本体部17形成为它的上面弯曲且越靠近顶端厚度越薄,设置在阀体18的背面一侧,它的上面成为阀挡面。该阀挡16和所述阀体18构成本发明所涉及的喷出阀21。喷出阀21是簧片阀,借助阀体18进行弹性变形来打开、关闭喷出通路51,52。
阀挡16的基部19在本体部17一侧形成得较厚,在相反一侧形成得较薄。在基部19的厚度薄的部分形成一个让螺栓22穿过的通孔。该基部19的厚度薄的部分成为用以将阀挡16安装到下盖板37上的固定部19a。基部19的下面与形成得很平的本体部17的下面是同一个面。基部19的上面接着本体部17的上面,在厚度厚的部分和厚度薄的固定部19a的交界处形成有阶梯。
在该固定部19a由螺栓22固定在凹部25外周部的状态下,阀挡16被安装到下盖板37上。阀挡16的基部19的阶梯面,接触到与凹部25的设有喷出通路51,52相反的一侧(图4中的左侧)的壁面,该固定部19a的上面和下盖板37的背面(下面)接触。固定部19a沿着下盖板37背面延伸到凹部25外侧。
在凹部25的底面与阀挡16之间形成有大于等于阀体18的厚度的间隙。也就是说,在阀体18与凹部25的底面紧密接触的状态下,在阀体18和阀挡16之间会形成间隙。越靠近阀体18的顶端一侧,该间隙就越大。
喷出阀21上设有贯穿第一阀体18a的基端部与第二阀体18b 的基端部的销部件24,24。对一个阀体18a,18b设置两个销部件24。销部件24的一个端部嵌入阀挡16的基部19的厚度厚的部分,另一端部嵌入凹部25的底面。于是,第一阀体18a和第二阀体18b仅可在销部件24的轴向上活动,它们的旋转被防止。
-运转动作-接着,参考图5对该旋转式压缩机10的运转动作进行说明。
电动机30一启动,转子32的旋转便通过曲柄轴33传达到压缩机构20的外侧气缸40a及内侧气缸40b。结果是,叶片46在摆动衬套27a,27b之间进行往返运动(进退动作),且叶片46和摆动衬套27a,27b成为一体,相对环状活塞45进行摆动动作。因此,外侧气缸40a及内侧气缸40b相对环状活塞45边摆动边公转,压缩机构20进行规定的压缩动作。
这里,在外侧气缸室41中,气缸40从图5(D)的状态(低压室41b几乎成为最小容积的状态)按照图中的顺时针方向公转,这样制冷剂(二氧化碳)便被从吸入通路7吸入低压室41b中。同时,制冷剂被从吸入空间6经由通孔43吸入低压室41b中。当气缸40按照图5(A)、图5(B)、图5(C)的顺序公转,再次成为图5(D)的状态时,便完成将制冷剂吸入所述低压室41b中。
这里,该低压室41b成为制冷剂被压缩的高压室41a,另一方面,隔着叶片46形成新的低压室41b。若在该状态下气缸40进一步旋转,则在新形成的低压室41b中重复进行制冷剂的吸入,另一方面,高压室41a的容积减小,在该高压室41a中制冷剂被压缩。当高压室41a的压力比作用在第一阀体18a的背压大时,第一阀体18a便朝着阀挡16一侧变形,同时朝着阀挡16移动,其顶端部离开是阀座面的外侧喷出通路51出口周围。这样一来,在外侧气缸室41内被压缩的高压制冷剂便通过外侧喷出通路51喷向喷出空间53。
这里,在内侧气缸室42中,气缸40从图5(B)的状态(低 压室42b几乎成为最小容积的状态)按照图中的顺时针方向右公转,这样制冷剂便被从吸入通路7吸入低压室42b中。同时,制冷剂被从吸入空间6经由通孔44吸入低压室42b中。当气缸40按照图5(C)、图5(D)、图5(B)的顺序公转,再次成为图5(B)的状态时,便完成将制冷剂吸入所述低压室42b中。
这里,该低压室42b成为制冷剂被压缩的高压室42a,另一方面,隔着叶片46形成新的低压室42b。若在该状态下气缸40进一步旋转,则在新形成的低压室42b中重复进行制冷剂的吸入,另一方面,高压室42a的容积减小,在该高压室42a中制冷剂被压缩。当高压室42a的压力比作用在第二阀体18b的背压时,第二阀体18b便朝着阀挡16一侧变形,同时朝着阀挡16移动,其顶端部离开是阀座面的内侧喷出通路52出口周围。这样一来,在外侧气缸室41内被压缩的高压制冷剂便通过内侧喷出通路52喷向喷出空间53。
已喷向喷出空间53的制冷剂在连接通路57中流通后流入压缩机构20的上侧空间,然后在形成在电动机30周围间隙中流通,最后从喷出管13中喷出。
补充说明一下,阀体18的移动量及变形量由阀挡16来限制。而且,若高压室41a,42a的压力成为低压状态,阀体18的顶端部便在喷出空间53和高压室41a,42a的压力差作用下被吸向凹部25底面一侧。这样一来,阀体18的顶端部便再次紧密结合在喷出通路51、52的阀座面上,喷出通路51、52的出口关闭。
-第一个实施例的效果-在该第一个实施例中,因为阀挡16的固定部19a被设置为朝着凹部25外侧延伸,所以借助将该固定部19a固定在下盖板37的凹部25外侧,阀挡16即被安装在该下盖板37上。这样一来,便无需确保用以将阀挡16固定到凹部25内的空间,从而能够使强度比周围弱的凹部25的面积小一些。因此,能够使在气缸室41,42中压缩制冷剂的过程中所产生的下盖板37的变形减 小,也就使伴随着下盖板37的变形而带来的制冷剂从气缸室41,42的泄漏减少。结果是,该第一个实施例的旋转式压缩机10能够使压缩效率提高。
在该第一个实施例中,两个销部件24,24贯穿阀体18的基端部。两个销部件24,24的两端分别与阀挡16和凹部25的底面嵌合。这样一来,阀体18的移动受到限制而能够防止阀体18旋转。
在该第一个实施例中,在阀挡16和凹部25底面之间形成有间隙,阀体18能够在销部件24轴向上移动。换句话说,借助阀体18朝着销部件24轴向移动,喷出通路51,52的开口便打开了。因此,在制冷剂从喷出通路51,52喷出之际阀体18的变形量很小就够了,而能够使此时的喷出压力损失减少。这样一来,便能够使制冷剂从喷出通路51,52喷出时的过压缩损失减小。结果是,该第一个实施例的旋转式压缩机10能够使压缩效率进一步提高。
在该第一个实施例中,因为将旋转式压缩机10设置在用二氧化碳作制冷剂的制冷剂回路中,所以和使用含氟制冷剂的一一般情况相比,在压缩制冷剂的过程中气缸室41,42处于低压状态时在气缸室41,42一侧和喷出空间一侧之间所产生的压力差变大。这里,到目前为止,因为凹部25在下盖板37中所占的面积较大,所以若在用二氧化碳作制冷剂的制冷剂回路中设置旋转式压缩机10,则有下盖板37的变形量由于夹下盖板37的所述压力差而增大的倾向。相对于此,根据该第一个实施例的旋转式压缩机10,因为凹部25的面积变小,所以下盖板37的刚性提高。因此,在该第一个实施例的旋转式压缩机10设置在用二氧化碳作制冷剂的制冷剂回路中的情况下很有有效。
在该第一个实施例中,因为阀挡16的本体部17厚度较厚,所以本体部17侧面与凹部25壁面之间、第一本体部17a侧面与第二本体部17b侧面之间的制冷剂流路的长度变长。这里,在用 二氧化碳作制冷剂的情况下,因为与含氟制冷剂相比,制冷剂每单位流量的冷冻能力大,所以若用相同的冷冻能力进行比较,则从气缸室41,42喷出的制冷剂的流速小。因此,在用二氧化碳作制冷剂的情况下,通过该制冷剂流路的制冷剂的压力损失变小。
(发明的第二个实施例)对本发明的第二个实施例进行说明。第二个实施例的压缩机10的纵向剖视图显示于图6。该压缩机10是借助旋转涡旋盘40相对固定涡旋盘45进行公转运动来对压缩室41内的制冷剂进行压缩的涡旋型旋转式压缩机10。与所述第一个实施例一样,该压缩机10被设置在充填有二氧化碳作制冷剂进行蒸气压缩式冷冻循环的冷冻装置的制冷剂回路中。
压缩机10包括纵长且圆筒形密闭容器的壳体15。压缩机构10被配置在该壳体15内部靠下的位置,电动机30被配置在该壳体15内部靠上的位置。
壳体15上设有贯穿上部的吸入管14。吸入管14连接在压缩机构20上。在壳体15上设有贯穿壳体15的躯干部的喷出管13。喷出管13的入口朝着电动机30和压缩机构20之间的空间开。
在壳体15内部设有沿上下方向延伸的曲柄轴33。该曲柄轴33包括主轴部33a和偏心部33b。主轴部33a上端部的直径形成得稍大一些。偏心部33b形成为直径比主轴部33a小的圆柱形状,立着设置在主轴部33a的上端面。该偏心部33b的轴心从主轴部33a的轴心偏离规定量。
在电动机30下侧设有被固定在壳体15躯干的下端部的下轴承部件12。在该下轴承部件12的中心部形成有滑动轴承,该滑动轴承支承主轴部33a的下端部自由地旋转。
电动机30包括定子31和转子32。定子31固定在壳体15的躯干部内壁上。转子32配置在定子31内侧,与曲柄轴33的主轴部33a连接在一起,曲柄轴33与转子32一起旋转。
压缩机构20包括:进行偏心运动是可动部件的旋转涡旋盘 38、与旋转涡旋盘38一起形成后述的压缩室41,42是固定部件的固定涡旋盘39以及盖11。盖11的中央部形成为凹陷的厚度较厚的圆板状,其外周部与壳体15躯干的上端部接合。曲柄轴33的主轴部33a插入盖11中央部。该盖11构成为支承曲柄轴33的主轴部33a自由旋转的轴承。
旋转涡旋盘38包括:圆板状端板部56、立着设置在该端板部56前面一侧(图6的上面一侧)的涡旋壁状可旋转侧涡旋齿48以及突出在该端板部56的背面一侧(图6中下面一侧)的圆筒状突出部35。该旋转涡旋盘38经由未示的十字联轴节安装在盖11上面。曲柄轴33的偏心部33b插入旋转涡旋盘38的突出部35。换句话说,旋转涡旋盘38紧固在曲柄轴33上。
固定涡旋盘39包括:圆板状端板部37、立着设置在该端板部37前面一侧(图6的下面一侧)的涡旋壁状固定侧涡轮齿49以及从该端板部37外周开始连续形成到外侧且厚度较厚的外周部29。
如图7所示,在压缩机构20中,固定涡旋盘39的固定侧涡轮齿49与旋转涡旋盘38的旋转侧涡旋齿48啮合。多个压缩室41由于固定侧涡轮齿49和旋转侧涡旋齿48相互啮合而形成。
如图8所示,在固定涡旋盘39的端板部37的背面(图8的上面)形成有凹部25。端板部37凹部25的底面部分的厚度比它周围的厚度薄。凹部25是近似长方形的凹陷,形成在端板部37的中心附近。
端板部37上设有与压缩室41连通且开口位于凹部25底面的喷出通路51。喷出通路51设置在凹部25长边方向一端(图8中的左侧)。喷出通路51与压缩室41和压缩机构20上侧空间相连接。
阀体18设置在凹部25中。该阀体18是细长的板状,其顶端形成为比喷出通路51的出口大一圈的圆形。阀体18被设置成为:它的长边方向与凹部25的长边方向一致,顶端部的前面与是阀座面的喷出通路51出口周围接触。
端板部37上设有由基部19、本体部17构成的阀挡16。本体部17下面弯曲,越靠近顶端厚度越薄,设置在阀体18的背面一侧,它的下面成为阀挡面。该阀挡16和所述阀体18构成本发明所涉及的喷出阀21。喷出阀21是簧片阀,借助阀体18进行弹性变形来打开、关闭喷出通路51。
阀挡16的基部19在本体部17一侧形成得较厚,在相反一侧形成得较薄。在基部19的厚度薄的部分形成一个让螺栓22穿过的通孔。该基部19的厚度薄的部分成为用以将阀挡16安装到端板部37上的固定部19a。基部19的下面与形成得很平的本体部17的下面是同一个面。基部19的上面接着本体部17的上面。基部19的下面接着本体部17的下面,但在厚度厚的部分和厚度薄的固定部19a的交界处形成有阶梯。
在该固定部19a由螺栓22固定在凹部25外周部的状态下,阀挡16被安装到端板部37上。阀挡16的基部19的阶梯面,接触到与凹部25的设有喷出通路51相反的一侧(图8中的右侧)的壁面,该固定部19a的上面和端板部37的背面(上面)接触。固定部19a沿着端板部37背面延伸到凹部25外侧。
在凹部25的底面与阀挡16之间形成有大于等于阀体18的厚度的间隙。也就是说,在阀体18与凹部25的底面紧密接触的状态下,在阀体18和阀挡16之间会形成间隙。越靠近阀体18的顶端一侧,该间隙就越大。
喷出阀21上设有贯穿阀体18的基端部的销部件24,24。销部件24的一个端部嵌入阀挡16的基部19的厚度厚的部分,另一端部嵌入凹部25的底面。于是,阀体18可在销部件24的轴向上移动,它们的旋转被防止。
-运转动作-接着,对该涡旋型旋转式压缩机10的运转动作进行说明。
电动机30一启动,转子32的旋转便通过曲柄轴33传达给压缩机构20的旋转涡旋盘38。紧固在曲柄轴33的偏心部33b上的旋转涡旋盘38由十字联轴节引导,不自转仅公转。
若旋转涡旋盘38进行公转运动,则低压气体制冷剂便通过吸入管14从旋转侧涡旋齿48和固定侧涡轮齿49外周一侧流入压缩室41。若旋转涡旋盘38进一步公转,则被封入在压缩室41中的气体制冷剂便慢慢地朝着压缩机构20内侧移动,压缩室41的容积伴随着它而减少,气体制冷剂即被压缩。之后,已被压缩的气体制冷剂被引导到喷出通路51的入口端开口的压缩机构20内侧,当该气体制冷剂的压力超过作用在阀体18的背压时,阀体18便一边朝着阀挡16一侧变形,一边朝着阀挡16一侧移动。阀体18从是阀座面的喷出通路51出口周围离开,被压缩而成为高压的气体制冷剂通过喷出通路51喷向压缩机构20上侧的空间。从压缩机构20喷出的气体制冷剂通过未示的通路流向压缩机构20下侧的空间,之后从喷出管13喷向壳体15外。
(发明的第三个实施例)对本发明的第三个实施例进行说明。第三个实施例的压缩机10的纵向剖视图显示于图9。该压缩机10是借助后述的活塞40在气缸45内进行摆动运动来对压缩室41内的制冷剂进行压缩的摆动型旋转式压缩机10。与所述第一个实施例一样,该压缩机10被设置在充填有二氧化碳作制冷剂进行蒸气压缩冷冻循环的冷冻装置的制冷剂回路中。
压缩机10包括纵长且圆筒形密闭容器的壳体15。压缩机构10被配置在该壳体15内部靠下的位置,电动机30被配置在该壳体15内部靠上的位置。
壳体15上设有贯穿壳体15躯干部的吸入管14。吸入管14连接在压缩机构20上。在壳体15上设有贯穿壳体15上部的喷出管13。喷出管13的入口朝着电动机30一侧的空间开。
在壳体15内部设有沿上下方向延伸的曲柄轴33。该曲柄轴33包括主轴部33a和偏心部33b。偏心部33b设置在曲柄轴33 的靠下的位置,形成为直径比主轴部33a大的圆柱形状。该偏心部33b的轴心从主轴部33a的轴心偏离规定量。
压缩机构20构成摆动活塞式旋转式压缩机,包括进行偏心运动的可动部件38和与该可动部件38一起形成后述的压缩室41,42的固定部件39。可动部件38又包括圆环状活塞45。固定部件39包括:气缸40、与该气缸40上面接触的圆板状端板部37、以及与该气缸40下面接触的圆板状盖11。
如图10所示,活塞45形成为圆环状,被布置在气缸40内。曲柄轴33的主轴部33a滑动自如地嵌合在活塞45内周面上。在活塞45的外周面和气缸40的内周面之间形成有压缩室41。平板状叶片46突设在活塞45的侧面,该叶片46经由摆动衬套27由气缸40支承。因此,叶片46便将压缩室41分隔为是第一室的高压室41a和是第二室的低压室41b。
气缸40上形成有吸入口50。吸入口50沿半径方向贯穿气缸40,其终端的开口位于气缸40内周面。吸入口50中插着吸入管14。
电动机30包括定子31和转子32。定子31固定在壳体15的躯干部内壁上。转子32配置在定子31内侧,与曲柄轴33的主轴部33a连接在一起,曲柄轴33与转子32一起旋转。
在曲柄轴33的下端部设有供油泵34。该供油泵34与沿着曲柄轴33的轴心延伸且与压缩机构20连通的供油路(省略图示)相连接。供油泵34构成为:将贮存在壳体15内底部的润滑油通过供油路供到压缩机构20的滑动部。
端板部37的前面(图9中的下面)与压缩室41相对。如图11所示,在端板部37背面(图11中上面)形成有凹部25。端板部37凹部25的底面部分的厚度比它周围的厚度薄。凹部25是近似长方形的凹陷,形成在端板部37中心与外周的中央附近。
端板部37上设有与压缩室41连通且开口位于凹部25底面的喷出通路51。喷出通路51设置在凹部25长边方向一端(图 11中右侧)。喷出通路51与压缩室41和压缩机构20上侧空间相连接。
阀体18设置在凹部25中。该阀体18是细长的板状,其顶端形成为比喷出通路51的出口大一圈的圆形。阀体18被设置成为:它的长边方向与凹部25的长边方向一致,前面与该凹部25的底面接触。阀体18与顶端部的前面是阀座面的喷出通路51出口周围接触。
端板部37上设有由基部19、本体部17构成的阀挡16。本体部17下面弯曲,越靠近顶端厚度越薄,设置在阀体18的背面一侧,它的下面成为阀挡面。该阀挡16和所述阀体18构成本发明所涉及的喷出阀21。喷出阀21是簧片阀,借助阀体18进行弹性变形来打开、关闭喷出通路51。
阀挡16的基部19在本体部17一侧形成得较厚,在相反一侧形成得较薄。在基部19的厚度薄的部分形成一个让螺栓22穿过的通孔。该基部19的厚度薄的部分成为用以将阀挡16安装到端板部37上的固定部19a。基部19的上面与形成得很平的本体部17的上面是同一个面。基部19的下面接着本体部17的下面,但在厚度厚的部分和厚度薄的固定部19a的交界处形成有阶梯。
在该固定部19a由螺栓22固定在凹部25外周部的状态下,阀挡16被安装到端板部37上。阀挡16的基部19的阶梯面,接触到与凹部25的设有喷出通路51相反的一侧(图11中左侧)的壁面,该固定部19a的下面和端板部37的背面(上面)接触。固定部19a沿着端板部37背面延伸到凹部25外侧。
在凹部25的底面与阀挡16之间形成有大于等于阀体18的厚度的间隙。也就是说,在阀体18与凹部25的底面紧密接触的状态下,在阀体18和阀挡16之间会形成间隙。越靠近阀体18的顶端一侧,该间隙就越大。
喷出阀21上设有两个贯穿阀体18的基端部的销部件24,24。销部件24的一个端部嵌入阀挡16的基部19的厚度厚的部分, 另一端部嵌入凹部25的底面。于是,阀体18可在销部件24的轴向上移动,它们的旋转被防止。
-运转动作-接着,对该摆动型旋转式压缩机10的运转动作进行说明。
电动机30一启动,若转子32的旋转通过曲柄轴33传达给压缩机构,偏心部33b便跟着旋转方向移动。若偏心部33b跟着旋转方向移动,则与该偏心部33b滑动自由地外接的活塞45便会在气缸40内做摆动运动。
伴随着活塞45的摆动运动制冷剂从吸入口50被吸入气缸40的压缩室41中。被吸入的制冷剂在压缩室41中被压缩。当该高压室41a的压力超过作用在阀体18的背压时,阀体18便一边朝着阀挡16一侧变形,一边朝着阀挡16一侧移动,从是阀座面的喷出通路51出口周围离开。这样一来,在压缩室41内被压缩的高压制冷剂便通过喷出通路51喷向压缩机构20与电动机30之间的空间。
已喷向压缩机构20和电动机30之间的空间的制冷剂,在形成在电动机30周围的间隙中流通后,从喷出管13中喷出。
(其它实施例)本发明可使上述各个实施例采用下述结构。
可以是这样的,不给喷出阀21设置销部件24,使阀体18的基端部被阀挡16和凹部25底面夹住(参考图12)。阀挡16形成为,基部19厚度厚的部分和厚度薄的固定部19a的阶梯比凹部25的深度大。在固定部19a和端板部37背面之间形成间隙。于是,若在固定部19a拧紧螺栓22,便能够借助阀挡16和凹部25底面牢固地夹住阀体18的基端部。于是,因为能够牢固地固定住阀体18,所以即使不设置用以防止销部件24那样的阀体18旋转的机构,也能够抑制它的旋转。结果是,能够使喷出阀21的结构简化。
喷出阀21还可以是这样的,喷出阀21的基端一侧朝着背面 一侧弯过去,由阀挡16和凹部25的壁面夹住(参考图13)。阀体18被设置为已从凹部25的底面开始到壁面接触凹部25的方式与凹部25相接触。于是,即使不设置用以防止销部件24那样的阀体18旋转的机构,仅使阀体18的基端侧弯曲,并将该弯曲部分固定到凹部25壁面一侧,便能够防止阀体18旋转。结果是,能够使喷出阀21的结构简化。
还可以用矩形剖面的销部件24来防止阀体18旋转。在该情况下,用一个销部件24即能够防止阀体18旋转。
可以将旋转式压缩机10设置在使用二氧化碳以外的制冷剂的制冷剂回路中。
补充说明一下,上述各个实施例是本质上最好的示例,本发明对它的应用物或者是它的用途范围没有任何限制。
工业实用性
综上所述,本发明对于在由可动部件和固定部件形成的压缩室对流体进行压缩的旋转式压缩机很有用。
Claims (6)
1.一种旋转式压缩机,其包括:做偏心运动的可动部件(38)和与该可动部件(38)一起形成压缩室(41,42)的固定部件(39),驱动所述可动部件(38)来对已吸入所述压缩室(41,42)的流体进行压缩,其特征在于:
所述固定部件(39)包括:前面对着所述压缩室(41,42)的端板部(37);
所述端板部(37)具有在背面一侧形成有凹部(25)的板状的部分,在该板状的部分中该凹部(25)的底面部分的厚度比该凹部(25)的周围的厚度薄;
在所述端板部(37)设有与所述压缩室(41,42)连通且开口位于所述凹部(25)的底面的喷出通路(51,52)以及由簧片阀构成且将所述喷出通路(51,52)打开、关闭的喷出阀(21);
所述喷出阀(21)设于所述凹部(25),且包括:前面与所述凹部(25)的底面接触的板状阀体(18)和限制该阀体(18)的变形量的阀挡(16);
所述阀挡(16)包括:形成有与所述阀体(18)的背面接触的阀档面且该阀档面位于所述凹部(25)内的本体部(17)以及与该本体部(17)形成为一体且沿着所述端板部(37)的背面朝着所述凹部(25)外侧延伸的基部(19),将该基部(19)的固定部(19a)固定到所述端板部(37)上来将所述阀挡(16)安装到该端板部(37)上,
在所述阀挡(16)与所述凹部(25)的底部之间形成有大于等于所述阀体(18)的厚度的间隙。
2.根据权利要求1所述的旋转式压缩机,其特征在于,
所述基部(19)的在所述本体部(17)一侧的厚度厚的部分与厚度薄的固定部(19a)之间形成有阶梯,
并且,所述阀挡(16)被安装到所述端板部(37),以使所述基部(19)的阶梯面与所述凹部(25)的壁面接触。
3.一种旋转式压缩机,其包括:具有环状气缸室(41,42)的气缸(40)、环状活塞(45)、叶片(46)以及端板部(37),所述环状活塞(45)偏心于该气缸(40)收纳在气缸室(41,42)中且将气缸室(41,42)分隔为外侧气缸室(41)和内侧气缸室(42),所述叶片(46)被布置在所述气缸室(41,42)中且将各个气缸室(41,42)分隔为第一室(41a,42a)和第二室(41b,42b),所述端板部(37)形成在该气缸(40)或者该环状活塞(45)的一端部且前面面对所述气缸室(41,42),借助所述气缸(40)与所述环状活塞(45)相对地做偏心旋转运动,对所述气缸室(41,42)内的流体进行压缩,其特征在于:
所述端板部(37)具有在背面一侧形成有凹部(25)的板状的部分,在该板状的部分中该凹部(25)的底面部分的厚度比该凹部(25)的周围的厚度薄;
在所述端板部(37)设有与所述气缸室(41,42)连通且开口位于所述凹部(25)的底面的喷出通路(51,52)以及由簧片阀构成且将所述喷出通路(51,52)打开、关闭的喷出阀(21);
所述喷出阀(21)设于所述凹部(25),且包括:前面与所述凹部(25)的底面接触的板状阀体(18)和限制该阀体(18)的变形量的阀挡(16);
所述阀挡(16)包括:形成有与所述阀体(18)的背面接触的阀档面且该阀档面位于所述凹部(25)内的本体部(17)和基部(19),该基部(19)与该本体部(17)形成为一体且沿着所述端板部(37)的背面朝着所述凹部(25)外侧延伸,将该基部(19)的固定部(19a)固定到所述端板部(37)来将所述阀挡(16)安装到该端板部(37)上,
在所述阀挡(16)与所述凹部(25)的底部之间形成有大于等于所述阀体(18)的厚度的间隙。
4.根据权利要求3所述的旋转式压缩机,其特征在于:
所述基部(19)的在所述本体部(17)一侧的厚度厚的部分与厚度薄的固定部(19a)之间形成有阶梯,
并且,所述阀挡(16)被安装到所述端板部(37),以使所述基部(19)的阶梯面与所述凹部(25)的壁面接触。
5.根据权利要求1或者3所述的旋转式压缩机,其特征在于:
所述喷出阀(21)包括:贯穿所述阀体(18)的基端一侧且限制该阀体(18)移动的销部件(24)。
6.根据权利要求1或者3所述的旋转式压缩机,其特征在于:
该旋转式压缩机,被设置在进行冷冻循环的冷冻装置的制冷剂回路中,对作为制冷剂充填在该制冷剂回路中的二氧化碳进行压缩。
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