涡旋式压缩机制造技术

技术编号:5130256 阅读:212 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种将止回阀的整齐排列和小型化以便实现高效率与低成本的涡旋式压缩机,其包括:中心部形成通往排出室(13)的排出路径,第1压缩室(11a)和第2压缩室(11b)在压缩半途中分别形成旁通至排出室的第1旁通路径(28)和第2旁通路径(29),第1旁通路径和第2旁通路径各自至少分别由一个孔构成,在排出路径与旁通路径上分别设置止回阀(24),涡旋卷体外壁侧的压缩室的旁通路径,与涡旋卷体内壁侧的压缩室的旁通路径相比,孔的数量更少,孔的面积更大,将第1旁通路径和第2旁通路径的孔的排列尽量平行设置,把止回阀排列整齐,使其更为紧凑小巧以降低成本,就能够让高效率与低成本的同时并存成为可能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于空调机、冷冻机、鼓风机、热水器等机器的涡旋式压缩机
技术介绍
现有的涡旋式压缩机在镜板上形成涡旋卷体的静涡旋盘和动涡旋盘相互啮合形 成多个压缩室,在动涡旋盘上连结具有偏心部的曲轴,利用欧氏联轴节防止自转并进行旋 转运动,向着中心在容积逐步减少的同时不断压缩。现有的涡旋式压缩机具有以下特征,吸 入室位于形成压缩空间的涡旋的外围部,排出孔设置在涡旋的中心部,由吸入结束时的容 积与压缩结束时的容积所确定的设定压缩比是恒定的。因此,对于一种具有某个特定的吸 入压力与排出压力的运转条件而言,只要设定一个合适的压缩比,就能实现符合该运转条 件的高效率的涡旋式压缩机。然而在实际情况下,假如该涡旋式压缩机是作为空调用制冷剂压缩机来使用的, 由于在外界气温和湿度等条件的作用下空调负载会产生变动,吸入压力与排出压力在一年 之中就会出现各种各样的变化。而且,在采用变频控制的变速运转条件下,压力范围还会进 一步扩大。于是,由于实际的运转压缩比与设定压缩比之间的差距,导致了压缩不够和过度 压缩运转现象的产生。当压缩不够时,排出孔附近的死区容积中残留的高压制冷剂气体间 歇性地逆流到压缩室后被再度压缩造成输入功率(耗电量)增加,当过度压缩时,会产生超 出必要动力的多余的压缩动力,从而也会导致输入功率增加。作为减轻过度压缩的一种手段,较为常见的方法是设置旁通孔,就是把流体从排 出孔尚未打开的压缩室内通过旁通孔排至排出室,以便降低过度压缩损失。但是,正如前面 所描述的那样,在压缩不够的运转条件下,会产生旁通孔的死区容积所导致的再压缩损失, 因此,旁通孔的流路横截面面积就存在一个合适的范围。特别是在涡旋卷体的外壁侧与内 壁侧的两个独立压缩室封入的容积不同的涡旋式压缩机中,各个压缩室的旁通孔的流路横 截面面积的合适范围各不相同,所以,很多时候人们采用的方法就是设定一个与各个压缩 室封入容积相称的旁通孔流路横截面面积,以便降低过度压缩损失。现在,作为这类降低过度压缩的方法,已经有各种技术被公开,其中的一例可参照 日本专利3,942,784。图8为该专利中从静涡旋盘101的涡旋卷体IOla侧看到的正视图。 如图8中所示,组装在静涡旋盘101上的用斜线表示的动涡旋盘102的涡旋卷体10 的外 壁侧的第1压缩室103a与内壁侧的第2压缩室10 上,开设了形成于静涡旋盘101的多 个相互邻接的旁通孔l(Ma、104b、l(Mc、105a、105b,静涡旋卷体IOla的内壁IOlb延长至吸 入口附近,第1压缩室103a所封入的容积大于第2压缩室10 所封入的容积,呈非对称涡 旋结构,第1压缩室103a的旁通孔l(Ma、104b、l(MC的个数多于第2压缩室10 的旁通孔 105aU05b的个数。并且,在图9所示的从静涡旋卷体IOla的相反侧看到的正视图中,形成有包括各 个压缩室103a、103b的旁通孔104a、104b、104c、lOfe、105b的锪孔106a、106b,具有分别用 于打开与关闭由第1压缩室103a侧的邻接的旁通孔l(Ma、104b、l(Mc形成的第1旁通路径以及由第2压缩室10 侧的邻接的旁通孔105110 形成的第2旁通路径的止回阀107。 因此,止回阀107就会容易提升,就可以通过止回阀107提升的时间滞后来抑制排出损失。采用上述专利中所属的的结构之后,通过把旁通孔的死区容积控制在必要的最小 限度,不但在压缩不够时能够降低再压缩损失,而且还能在过度压缩时确保合适的流路横 截面面积与促进止回阀的提升,从而降低过度压缩损失,提供了一种可对应广泛的运转范 围的高效率的涡旋式压缩机。然而,包含多个旁通孔的止回阀,与具有相同流路横截面面积 的只有一个旁通孔的止回阀相比,体积会更大,因此,要同时设置第1压缩室和第2压缩室 的旁通孔的两个止回阀与排出孔的止回阀一共3个止回阀,会变得相当困难,3个止回阀很 容易被分散设置。并且,如果设计保证当压缩室的压缩比大致到达目标运转压缩比的时候旁通孔会 打开,那么,在第1压缩室和第2压缩室所封入的容积大致相同的对称涡旋结构中,第1压 缩室和第2压缩室的压缩比就会几乎同时到达运转压缩比,因此,可以把以静涡旋卷体外 壁曲线的渐开线起始角为基准的各个压缩室的旁通孔位置的渐开角理论上相对错开180 度,设置在大致中心部位的排出孔与各个压缩室的旁通孔大致排列在同一条直线上,就能 把3个止回阀紧凑地集中设置在一起,而根据上述现有结构,在第1压缩室和第2压缩室的 封入容积并不相同的非对称涡旋结构中,由于在某个瞬间的第1压缩室和第2压缩室的压 缩比不同,所以很难把排出孔与各个压缩室的旁通孔排列在同一条直线上,3个止回阀就容 易设置得更为分散。再者,在实际的运转过程中,在气体从下游侧压缩室向上游侧压缩室的泄漏和受 热等因素的影响下,压缩室内压力的示功图与隔热压缩时的示功图不同,因此,即使是对称 涡旋结构,第1压缩室和第2压缩室大致到达运转压缩比的时间点还是有若干差别的,就很 难把排出孔与各个压缩室的旁通孔排列在同一条直线上。也就是说,不管是对称涡旋结构 还是非对称涡旋结构,适合实际运转的旁通孔位置很难与排出孔设置在同一条直线上。特 别是在采用簧片阀作为止回阀的情况下,从提升容易性和防止折断、降低噪音等角度出发, 簧片阀存在一个适合的长度与宽度,所以,如果要在没有排列在同一条直线上的排出孔与 旁通孔上设置簧片阀,设置方法就会变得很复杂。另外,为了防止压缩室室之间的泄漏,需要把旁通孔的直径设计得比动涡旋卷体 的宽度更小,因此,很多时候,人们会在各个压缩室的沿着与静涡旋卷体曲线大致平行的曲 线设置多个旁通孔,以便从旁通孔排出规定的气体流量。于是,包含各个压缩室的多个旁通 孔且在确保簧片阀与旁通孔出口部之间的密封长度的同时使止回阀的宽度最小化的具有 椭圆状头部的簧片阀的长度方向的轴,就不会与第1压缩室和第2压缩室平行,包括排出孔 的簧片阀在内的3个簧片阀将朝向各个方向,无法排列整齐。特别是设在动涡旋盘上的多个旁通孔中,由于第2压缩室的旁通孔设置在比第1 压缩室的旁通孔更靠近静涡旋卷体的起始侧,所以旁通孔错开相同的渐开角度时,簧片阀 长度方向轴的角度的错位量在第2压缩室更大,开设在第2压缩室的多个旁通孔的位置对 于3个簧片阀的设置造成很大的影响,成为簧片阀小型化设计中的重要因素之一。如上所述,如果以簧片阀为代表的止回阀被分散设置,那么,止回阀打开后排出来 的气流将会相互被对方的止回阀所阻碍,压力损失就会增大,也会加剧噪音的问题。而且, 在静涡旋盘的止回阀侧设置用于隔离排出室与密闭容器内部空间的隔离部件和用于降低5噪音的消音器的涡旋式压缩机中,由于止回阀的分散设置,使得设计不得不采用更大型的 隔离部件和消音器,还会导致成本上升。即使在止回阀不采用簧片阀的情况下,例如采用自 由阀的时候,这种问题还是同样存在的,分散设置使得自由阀大型化,从而导致成本上升, 与此同时,隔离部件和消音器的成本也会上升。另一方面,各个压缩室的旁通孔的数量越多,旁通孔在压缩室打开的曲轴转角范 围就越大,随之旁通孔发挥作用的运转压缩比的范围也越大,所以,从提高工作效率的方面 来看是有利的。因此,在尽量控制旁通孔的死区容本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡旋式压缩机,其涡旋状的静涡旋卷体和动涡旋卷体相互啮合,两个涡旋卷体之间形成一对压缩室,通过曲轴和防止自转部件使所述动涡旋盘产生旋转运动,所述动涡旋卷体外壁侧的第1压缩室与所述动涡旋卷体内壁侧的第2压缩室分别从吸入侧向排出侧连续推移从而产生容积变化以压缩流体,其特征在于:在所述静涡旋盘或者所述动涡旋盘的至少其中之一的中心部形成通往排出室的排出路径,所述第1压缩室和所述第2压缩室分别在压缩半途中形成旁通至所述排出室的第1旁通路径和第2旁通路径,所述第1旁通路径和所述第2旁通路径各自分别至少由一个孔构成,在所述排出路径与所述旁通路径上分别设置止回阀,所述静涡旋盘或者所述动涡旋盘之中形成所述旁通路径方的涡旋卷体外壁侧的所述压缩室的所述旁通路径、与涡旋卷体内壁侧的所述压缩室的所述旁通路径相比孔的数量更少,孔的面积更大。

【技术特征摘要】
JP 2009-10-14 2009-236959;JP 2010-9-24 2010-2134891.一种涡旋式压缩机,其涡旋状的静涡旋卷体和动涡旋卷体相互啮合,两个涡旋卷体 之间形成一对压缩室,通过曲轴和防止自转部件使所述动涡旋盘产生旋转运动,所述动涡 旋卷体外壁侧的第1压缩室与所述动涡旋卷体内壁侧的第2压缩室分别从吸入侧向排出侧 连续推移从而产生容积变化以压缩流体,其特征在于在所述静涡旋盘或者所述动涡旋盘的至少其中之一的中心部形成通往排出室的排出 路径,所述第1压缩室和所述第2压缩室分别在压缩半途中形成旁通至所述排出室的第1 旁通路径和第2旁通路径,所述第1旁通路径和所述第2旁通路径各自分别至少由一个孔 构成,在所述排出路径与所述旁通路径上分别设置止回阀,所述静涡旋盘或者所述动涡旋盘之中形成所述旁通路径方的涡旋卷体外壁侧的所述 压缩室的所述旁通路径、与涡旋卷体内壁侧的所述压缩室的所述旁通路径相比孔的数量更 少,孔的面积更大。2.如权利要求1所述的涡旋式压缩机,其特征在于第1旁通路径与第2旁通路径形 成于静涡旋盘。3.如权利要求项1或2所述的涡旋式压缩机,其特征在于止回阀由薄板的阀芯与用 于限制所述阀芯的活动范围的阀柱护套构成,分别设置在排出路径与旁通路径上的至少2 个所述阀芯形成一体化结构,或者,分别设置在所述排出路径与所述旁通路径上的至少2 个阀柱护套形成一体化结构。4.如权利要求1 3项中的任一项所述的涡旋式压缩机,其特征在于第1压缩室和 第2压缩室的关闭容积不同的非对称涡旋结构。5.如权利要求1 4项中的任一...

【专利技术属性】
技术研发人员:吉田裕文森本敬池田明二上义幸鶸田晃作田淳
申请(专利权)人:松下电器产业株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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