流体压缩机制造技术

一种流体压缩机，其旋转体（２４）可旋转偏心地设于汽缸（２０）的内部，该旋转体的外柱面上有其螺距按一定的变化率变小的螺旋状槽（３０），螺旋状的嵌条（３２）沿汽缸的径向可自由滑动地嵌入该螺旋槽内，把汽缸内部分隔成数个工作室（３４）因而可以压缩流体。上述槽具有包含始点（５０ａ）、变换点（５０ｃ）和终点（５０ｂ）的扩张部（５０），该扩张部由螺距变化率不同的第一部分和第二部分组成。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于流体压缩机的，例如压缩冷冻循环制冷剂气体的流体压缩机。迄今为止，人们已知有往复式和旋转式等多种形式的压缩机。但是，在这些压缩机中，将回转力传递至压缩机部分的曲轴等的驱动部分和压缩部分的结构复杂而且零件数多。另外，现有的压缩机为了提高压缩效率而必须在其输出侧设止回阀。然而由于这种止回阀二侧的压力差非常大，所以气体容易从止回阀处泄漏。结果压缩效率降低。为了解决这些问题，就有必要提高零件的尺寸精度和装配精度，这样一来就增加了生产成本。美国专利2，401，189中揭示了一种具有圆柱形旋转体的螺旋泵，该圆柱形旋转体具有输入侧端头部分和输出侧端头部分。该旋转体设于空心轴内且其外柱面上形成了螺旋状的槽。同时，嵌合于该槽中的螺旋状嵌条可以任意滑动。这样，随着驱动旋转体旋转，将封闭于旋转体的外柱面和空心轴的内柱面之间并介于螺旋状嵌条的相邻二圈之间的空间内的流体，从空心轴的一端送到另一端。也就是说，上述螺旋泵仅仅是将流体从一端送至另一端，并不具备压缩流体的机构。此外，在上述螺旋泵中，流体的输送量与螺旋状槽和螺旋状嵌条的螺距成比例。因此，槽和嵌条的螺距越大，泵所输送的流体量也就越大。但是在这种情况下，随着槽和嵌条的螺距的增大，旋转体和空心轴等的尺寸也会增大，结果使泵的整体变大。本专利技术鉴于上述情况，其目的在于利用比较简单的结构提供一种流体压缩机，该种流体压缩机在提高其密闭性且能高效率压缩流体的同时，使机形小而容量大。为了达到上述目的，本专利技术的压缩机包括具有输入端和输出侧端的汽缸;圆柱形旋转体，其一部分与汽缸的内柱面保持接触，该旋转体同时还能相对于上述汽缸旋转并且是在汽缸内沿着汽缸轴的方向、偏心地设置的，该旋转体的外柱面上有螺旋状的槽，该槽的螺距从上述汽缸的输入端到输出端;按照一定的变化率变小，另外，上述槽具有包括始点、变换点和终点的扩张部分，该扩张部分包括第1部分和第2部分，该第1部分由上述始点伸延至变换点且其螺距以小于上述一定的变化率的变化率而变化，该第2部分从上述变换点伸延至终点且其螺距以大于上述一定的变化率的变化率而变化;螺旋状嵌条，该嵌条嵌入上述槽内，但它可以沿着上述汽缸的径向自由滑动，同时它的外周面又与上述汽缸的内柱面紧贴着，将上述汽缸的内柱面与旋转体的外柱面之间的空间分为多个工作室;驱动部件，使上述汽缸和旋转体相对旋转，将从上述输入侧端流入上述工作室的流体依次送至汽缸的输出侧的工作室，从汽缸的输出侧端向外部输出。结构如上所述的本专利技术的流体压缩机的槽的螺距从上述汽缸的输入侧端向输出端按照一定的变化率变小。因此，通过工作室将流体从汽缸的输入侧送至输出侧，无需用止回阀等也可以高效率的压缩流体。另外，上述槽具有扩张部，所以与槽的螺距依一定的变化率减小的压缩机相比，可以增加流体的排出容积。于是无需使装置体积增大即可实现大容量的压缩机。附图说明图1至图10D表示了本专利技术流体压缩机的一个实施例图1是上述压缩机整体的剖面图;图2是旋转体的侧视图;图3是嵌条的侧视图;图4是上述压缩机的压缩部分的剖面图;图5是图4中沿Ⅴ-Ⅴ线的剖面图;图6是为说明螺旋槽的形状的上述旋转体的平面图;图7是上述旋转体的侧视图，其中一部分是剖面;图8表示了上述螺旋槽与工作室容积的关系;图9A至图9C分别为上述螺旋槽的不同部分放大了的平面图;图10A至图10D分别为制冷剂气体的压缩过程;图11A至图11D分别为表示上述压缩行程中的汽缸与旋转体的相对位置的剖面图;图12表示了关于变形实施例的螺旋槽与工作室的容积之间的关系;图13和图14是关于该变形实施例的旋转杆的平面图和侧面图。下面参照附图对本专利技术的实施例作详细说明。图1表示了一个实施例，说明本专利技术适用于压缩冷冻循环制冷剂的封闭式压缩机。压缩机包括密闭外壳10、设置于该外壳内的电动机部分12和压缩部分14。电动机部分12包括固定于外壳10里面的大约为环状的定子16和设于定子内侧的环状转子18。如图1及图4所示，压缩部分14有汽缸20，转子18同轴地固定在该汽缸的外柱面上。汽缸20的两端分别由固定于外壳10里面的轴承22a和22b支承，既可以自由旋转同时又是密闭的。特别是，汽缸20的右端部即输入侧端部嵌入轴承22a的外柱面部分且可自由旋转，汽缸的左端部即输出侧端部嵌入轴承22b的外柱面部分且可自由旋转。因此，汽缸20和固定于其上的转子18通过轴承22a和22b与定子16受到同轴支承。在汽缸20内的轴方向上设置了一个直径比汽缸内径小的圆柱形旋转杆24。杆24的中心轴A对汽缸20的中心轴B以偏距e偏心设置，同时其外柱面的一部分与汽缸的内柱面保持接触。这样，旋转杆24的两端部分别由轴承22a和22b可自由旋转地支承着。如图1和图4所示，在旋转杆24的输入侧的端部外柱面上形成配合槽26，从汽缸20的内柱面上突出的驱动销28可以沿汽缸的径向进退自由地插入该配合槽内。因此，当电动机部分12通电使汽缸20与转子18一同转动时，汽缸的回转力通过销28传至旋转杆24，结果，杆24的一部分与汽缸20的内柱面以保持接触的状态在汽缸内转动。如图1和图2所示，在旋转杆24的外柱面上形成在杆的二端之间伸延的螺旋状槽30。而且，如图2所示的那样，除了后面将要说到的扩张部之外，该槽30的螺距从汽缸20的右端至左端，也就是从汽缸的输入侧向输出侧以一定的变化率渐渐地变小。槽30的圈数以4～7圈为好，本实施例中采用4圈。在该槽30中嵌入了图3所示的螺旋状嵌条32。嵌条32由“弹伏龙”(商标)等弹性材料制成，利用该弹性将其拧入槽30内。嵌条32的厚度t大致与槽30的宽度一致。因而嵌条的各部分沿着槽30的形状而发生弹性变形并且相对于槽30可以沿着旋转杆24的径向自由进退。另外，嵌条32的外柱面与汽缸20的内柱面紧贴着汽缸的内柱面上滑动。因而如图1和图4所示那样，由于嵌条32把汽缸20的内柱面和杆24的外柱面之间的空间分成了多个工作室34。各工作室34由嵌条32的相邻的二圈限定，如图5所示，沿着嵌条，从杆24和汽缸20的内柱面的接触部分伸延至下一圈嵌条的接触部分，从而形成一个大致为初三月芽的形状。而工作室34的容积从汽缸20的输入侧向输出侧渐渐变小。如图1和图4所示那样，在支承着汽缸20的输入侧端部的轴承22a上，沿着汽缸20的轴向贯穿地开设了一个吸入孔36。该吸入孔的一端开口在汽缸20的输入侧端部内，另一端与冷冻循环的吸入管38连接。另外，在支承着汽缸20的输出侧端部的轴承22b上形成一个沿汽缸20轴向伸展的排出孔40。排出孔40的一端开口在汽缸20的输出侧端部内，另一端开口在外壳10的内部。排出孔40也可以开在汽缸20上。另外，在杆24的内部形成有一个压力导入通路42，从杆的左端伸展至靠近右端。通路42的左端通过在轴承22b上所形成的通路44与外壳10的内部连通，更精确地说是与其底部连通。通路42的右端的开口形成在旋转杆24上的槽30的底部，外壳10的底部存放润滑油41。因此，外壳10内压力上升时，润滑油41通过通路44和42进入槽30的底部与嵌条32之间的空间。图1中的标号46表示与外壳10的内部连通的排出管。下面对螺旋状槽30的形状和工作室34进行详细说明。如图6所示，螺旋槽30从旋转杆24的右端向左端伸展，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流体压缩机，它由下列部分构成：封闭外壳（１０），设于该封闭外壳内、其一端为输入端侧另一端为输出端侧的汽缸（２０），位于该汽缸内沿着汽缸轴向，且其一部分与汽缸的内柱面保持接触，偏心设置，可以旋转的圆柱形旋转体（２４），在该旋转体的外柱面上，且其螺距从汽缸的输入端侧向输出端侧按一定的变化率渐渐变小的螺旋状槽（３０），具有与汽缸的内柱面紧贴的外表面、嵌入螺旋状槽内且可以向着大致为旋转体的径向移动、将汽缸的内柱面与旋轴体的外柱面之间的空间分隔成多个工作室的螺旋状嵌条（３２），以及使汽缸与旋转体相对转动的驱动部分（１２），其特征在于：所述螺旋状槽具有包括始点、变换点和终点的扩张部（５０），该扩张部包括由始点伸向变换点、其螺距以小于上述一定的变化率的变化率进行变化的第一部分（５２ａ）和由变换点伸向终点的、其螺距以大于上述一定的变化率的变化率进行变化的第二部分（５２ｂ）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：藤原尚义，本间久宪，曾根良训，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP[日本]