【专利简介】涡旋压缩机_大金工业株式会社

发明内容
[0008]  －发明要解决的技术问题－
[0009]  其实，在所述制冷剂回路的某些运转状态下该制冷剂回路的高压制冷剂通路的压力会下降。并且假设处于一种该高压制冷剂通路的压力比位于中间位置的压缩室的压力低的状态。若在该状态下所述喷气口打开，所述高压制冷剂通路和处于喷气位置的压缩室便会连通，处于喷气位置的压缩室的压力会比位于中间位置的压缩室的压力低。
[0010]  若如此，因位于喷气位置的压缩室的压力下降，使动涡旋盘和静涡旋盘分离开的分离力就会减小。另一方面，因所述中间气口未与所述制冷剂回路连通，故位于中间位置的压缩室的压力几乎不发生变化，作用在动涡旋盘的推压力也不会发生变化。由此可知问题是：上述分离力减小多少,作用在动涡旋盘的推压力就会相应地过量多少。
[0011]  本发明正是鉴于上述问题而完成的。其目的在于：做到在能够利用从中间气口引入背压空间部的流体的压力将动涡旋盘朝着静涡旋盘推去的涡旋压缩机中作用在动涡旋盘的推压力不过量。
[0012]  －用于解决技术问题的技术方案－
[0013]  第一方面的发明是一种涡旋压缩机。其包括机壳11和压缩机构30。该压缩机构30安装在该机壳11内且具有静涡旋盘40和动涡旋盘35啮合形成的压缩室31。
[0014]  第一方面的发明包括喷气口32、中间气口33、形成部件50以及开关机构1。所述喷气口32形成在所述压缩机构30上且朝着压缩室31的喷气位置开放；所述中间气口33形成在所述压缩机构30上且朝着压缩室31的中间位置开放；所述形成部件50设置在所述机壳11内,形成有面对所述动涡旋盘35的背面且与所述中间气口33连通的背压空间部56,并且形成有使与所述喷气口32连通的高压空间部54和所述背压空间部56连通的流体通路4的至少一部分；当所述背压空间部56的压力小于所述高压空间部54的压力时，所述开关机构1将所述流体通路4关闭，而当所述背压空间部56的压力大于所述高压空间部54的压力时，所述开关机构1使所述流体通路4开放。
[0015]  在第一方面的发明中，当背压空间部56的压力比高压空间部54的压力低时，所述流体通路4中会产生从高压空间部54朝向背压空间部56的流体流。此时，由开关机构1阻止该流体流流动。这样就能够抑制所述背压空间部56的压力上升，从而能够抑制动涡旋盘35被过度地推向静涡旋盘40。
[0016]  另一方面，当背压空间部56的压力比高压空间部54的压力高时，所述流体通路4中会产生从背压空间部56朝向高压空间部54的流体流。此时，开关机构1允许该流体流通过。这样就能够将所述背压空间部56的压力释放给高压空间部54，从而能够抑制动涡旋盘35被过度地推向静涡旋盘40。
[0017]  这里，在例如连接有本发明中的涡旋压缩机的制冷剂回路的某些运转状态下会出现所述高压空间部54的压力高于或者低于所述背压空间部56的压力的情况。因此，在所述机壳11内所述高压空间部54的压力并非一直都是最高的。
[0018]  第二方面的发明是这样的，在第一方面的发明中，所述开关机构1由封闭环1构成,该封闭环1由朝着所述形成部件50的流体通路4开放的凹状环形槽部5保持且能够在该环形槽部5的内周壁6a和外周壁6b之间自由扩大、缩小，并且该封闭环1具有外周侧封闭面2e和内周侧封闭面2f。该外周侧封闭面2e在与所述外周壁6b紧密接触的扩径位置将背压空间部56和流体通路4之间封闭起来。该内周侧封闭面2f在与所述内周壁6a紧密接触的缩径位置将高压空间部54和流体通路4之间封闭起来。在位于所述缩径位置的封闭环1与所述内周壁6a的紧密接触面上，形成有使由于所述内周侧封闭面2f而处于
封闭状态的高压空间部54和所述流体通路4之间连通的连通部3。
[0019]  在第二方面的发明中，所述开关机构1由封闭环1构成。在该封闭环1的内周一侧形成有高压空间部54，在所述封闭环1的外周一侧形成有背压空间部56。当所述背压空间部56的压力比高压空间部54的压力低时，高压空间部54内的流体就有经所述流体通路4朝着背压空间部56流动的趋势。此时，欲从高压空间部54朝着背压空间部56流动的流体的压力作用在所述封闭环1上，所述封闭环1的直径扩大，一直扩大到与环形槽部5的外周壁6b紧密接触为止。当所述封闭环1已与环形槽部5的外周壁6b紧密接触时，所述封闭环1的外周侧封闭面2e就会将背压空间部56和流体通路4之间封闭起来。这样就能够阻止流体从高压空间部54朝着背压空间部56流动。
[0020]  另一方面，如果背压空间部56的压力比高压空间部54的压力高，所述流体通路4中会产生从背压空间部56朝向高压空间部54的流体流。此时，从背压空间部56朝向高压空间部54的流体的压力作用在所述封闭环1上，该封闭环1的直径会缩小，一直缩小到与环形槽部5的内周壁6a紧密接触为止。当封闭环1已与环形槽部5的内周壁6a紧密接触时，所述封闭环1的内周侧封闭面2f将高压空间部54和流体通路4之间部分地封闭起来。
[0021]  这里，所述封闭环1上的连通部3是不被所述内周侧封闭面2f封闭的部分，允许流体经该连通部3从背压空间部56朝着高压空间部54流动。
[0022]  第三方面的发明是这样的，在第二方面的发明中，所述封闭环1具有在圆周方向上的任意位置切开后而形成的该封闭环1的一端部61和另一端部62、和该一端部61和另一端部62的侧面在圆周方向上相互自由滑动地重合的重合部60。在所述封闭环1的一端部61形成有相对面，该相对面在圆周方向上与所述封闭环1的另一端部62的端面相对。所述封闭环1的连通部3是在该封闭环1位于缩径位置时形成在所述一端部61的相对面与所述另一端部62的端面之间的间隙部3。
[0023]  在第三方面的发明中，所述封闭环1构成为通过该封闭环1所具有的重合部60在径向上自由扩大、缩小。在该封闭环1中，当背压空间部56的压力比高压空间部54的压力低时，从高压空间部54朝着背压空间部56流动的流体的压力就会从所述封闭环1的内周侧朝着外周侧作用。于是，在所述封闭环1的一端部61和另一端部62的侧面相互重合的范围内，所述一端部61的相对面和所述另一端部62的端面就会以沿圆周方向相互远离的方式滑动，所述封闭环1的直径就会扩大。
[0024]  另一方面，如果背压空间部56的压力比高压空间部54的压力高，从背压空间部56朝着高压空间部54流动的流体的压力就从所述封闭环1的外周侧朝着内周侧起作用。于是，所述封闭环1的一端部61的相对面和所述另一端部62的端面就会以沿圆周方向相互接近的方式滑动，所述封闭环1的直径就会缩小。
[0025]  这里，所述封闭环1形成为：当该封闭环1的直径缩小时,所述一端部61的相对面和所述另一端部62的端面相互接近却不紧密接触。这样一来，当所述封闭环1位于缩径位置时，就会在该封闭环1的一端部61的相对面和所述另一端部62的端面之间形成间隙部。而且该间隙部成为所述封闭环1的连通部。
[0026]  第四方面的发明是这样的，在第一方面的发明中，所述开关机构1由在扩径位置和缩径位置之间能够自由扩大、缩小的封闭环1构成。在该扩径位置，所述封闭环1由朝着所述形成部件50的流体通路4开放的凹状环形槽部5保持且与该环形槽部5的外周壁6b紧密接触而将所述背压空间部56和流体通路4之间封闭起来；在该缩径位置，所述封闭环1与所述环形槽部5的内周壁6a和外周壁6b双方都保持着距离，使所述流体通路4开放。
[0027]  在第四方面的发明中，当所述背压空间部56的压力比高压空间部54的压力低时，高压空间部54内的流体就有欲经所述流体通路4朝着背压空间部56流动的趋势。此时，欲从高压空间部54朝着背压空间部56流动的流体的压力作用在所述封闭环1上，所述封闭环1的直径扩大，一直扩大到它与环形槽部5的外周壁6b紧密接触为止。当所述封闭环1已与环形槽部5的外周壁6b紧密接触时，所述封闭环1就会将背压空间部56和流体通路4之间封闭起来。这样就能够阻止流体从高压空间部54朝着背压空间部56流动。
[0028]  另一方面，如果背压空间部56的压力比高压空间部54的压力高，所述流体通路4中就会产生从背压空间部56朝向高压空间部54的流体流。此时，从背压空间部56朝向高压空间部54的流体的压力作用在所述封闭环1上，该封闭环1的直径缩小，但是不会缩小到与环形槽部5的内周壁6a紧密接触。这样一来，所述封闭环1就不会将高压空间部54和流体通路4之间封闭起来，能够允许流体从背压空间部56朝着高压空间部54流动。
[0029]  第五方面的发明是这样的，在第一方面的发明中，所述开关机构1由封闭环1构成，该封闭环1由朝着所述形成部件50的流体通路4开放的凹状环形槽部5保持且能够在该环形槽部5的内周壁6a和外周壁6b之间自由扩大、缩小，而且该封闭环1在与所述外周壁6b紧密接触的扩径位置将背压空间部56和流体通路4之间封闭起来，该封闭环1在与所述内周壁6a紧密接触的缩径位置将高压空间部54和流体通路4之间封闭起来。所述环形槽部5的内周壁6a具有所述缩径位置的封闭环1紧密接触的紧密接触部。在所述内周壁6a的紧密接触部形成有使由于所述封闭环1封闭而处于封闭状态的高压空间部54和所述流体通路4之间连通的连通部8。
[0030]  在第五方面的发明中，当背压空间部56的压力比高压空间部54的压力低时，高压空间部54的流体就有欲经所述流体通路4朝着背压空间部56流动的趋势。此时，欲从高压空间部54朝着背压空间部56流动的流体的压力作用在所述封闭环1上，所述封闭环1的直径缩小，一直缩小到该封闭环1与环形槽部5的外周壁6b紧密接触为止。当所述封闭环1已与环形槽部5的外周壁6b紧密接触时，所述封闭环1就会将背压空间部56和流体通路4之间封闭起来。这样就能够阻止流体从高压空间部54朝着背压空间部56流动。
[0031]  另一方面，如果背压空间部56的压力比高压空间部54的压力高，所述流体通路4中就会产生从背压空间部56朝向高压空间部54的流体流。此时，从背压空间部56朝向高压空间部54的流体的压力作用在所述封闭环1上，该封闭环1的直径缩小，一直缩小到与环形槽部5的内周壁6a紧密接触为止。当封闭环1已与环形槽部5的内周壁6a紧密接触时，所述封闭环1将高压空间部54和流体通路4之间部分地封闭起来。
[0032]  这里，所述环形槽部5的连通部8是不被所述封闭环1封闭的部分，允许流体经该连通部8从背压空间部56朝着高压空间部54流动。
[0033]  －发明的效果－
[0034]  根据本发明，流体通路4使所述背压空间部56和所述高压空间部54连通，并且将开关机构1设置在该流体通路4中。这样一来就能够使所述背压空间部56的压力不高于所述高压空间部54的压力，从而能够使作用在动涡旋盘35上的朝向静涡旋盘40的推压力不过量。
[0035]  根据上述第二方面的发明，当背压空间部56的压力比高压空间部54的压力低时，所述封闭环1的直径扩大而能够将所述流体通路4关闭。另一方面，当背压空间部56的压力比高压空间部54的压力高，所述封闭环1的直径已缩小时，能够允许流体经所述封闭环1的连通部和所述流体通路4从背压空间部56朝着高压空间部54流动，也就能够使所述流体通路4开放。如上所述，能够使所述背压空间部56的压力不高于所述高压空间部54的压力，从而能够使作用在动涡旋盘35上的朝向静涡旋盘40的推压力不过量。
[0036]  根据上述第三方面的发明，在具有所述重合部60的封闭环1中，在所述封闭环1的一端部61的相对面和另一端部62的端面之间形成有间隙部。该间隙部成为连通部，与让该连通部形成在重合部60以外之位置的情形相比，会更加容易地形成所述连通部。
[0037]  根据上述第四方面的发明，当背压空间部56的压力比高压空间部54的压力低时，所述封闭环1的直径扩大而能够将所述流体通路4关闭。另一方面，即使背压空间部56的压力比高压空间部54的压力高，所述封闭环1直径缩小，该封闭环1也不会与所述环形槽部5的内周壁6a紧密接触。这样一来，当背压空间部56的压力变得比高压空间部54的压力高时，则能够允许流体从背压空间部56朝着高压空间部54流动，从而能够使所述流体通路4开放。如上所述，能够使所述背压空间部56的压力不高于所述高压空间部54的压力，从而能够使作用在动涡旋盘35上的朝向静涡旋盘40的推压力不过量。
[0038]  根据上述第五方面的发明，当背压空间部56的压力比高压空间部54的压力低时，所述封闭环1的直径扩大而能够将所述流体通路4关闭。另一方面，当背压空间部56的压力比高压空间部54的压力高，所述封闭环1的直径已缩小时，能够允许流体经所述环形槽部5的连通部和所述流体通路4从背压空间部56朝着高压空间部54流动，也就能够使所述流体通路4开放。如上所述，能够使所述背压空间部56的压力不高于所述高压空间部54的压力，从而能够使作用在动涡旋盘35上的朝向静涡旋盘40的推压力不过量。


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附图说明
[0039]  图1是示出本实施方式所涉及的涡旋压缩机的纵向剖视图。
[0040]  图2是连接有涡旋压缩机的空调装置的制冷剂回路图。
[0041]  图3是动涡旋盘的背面附近的放大图。
[0042]  图4是示出本实施方式所涉及的封闭环的一部分的立体图。
[0043]  图5是涡旋压缩机中的封闭环附近的纵向剖视图。
[0044]  图6是示出制冷剂在本实施方式所涉及的流体通路中的流动情况的图，(A)是示出封闭环的直径扩大后制冷剂的流动情况的图，(B)是示出封闭环的直径缩小后制冷剂的流动情况的图。
[0045]  图7是示出本实施方式中背压压力、高压压力以及低压压力之间的关系的图。
[0046]  图8是示出本实施方式中高压压力和低压压力之差较大时作用在动涡旋盘上的压力关系的图。
[0047]  图9示出本实施方式中高压压力和低压压力之差较小时作用在动涡旋盘上的压力关系的图，图9(A)是示出背压压力比高压压力大之状态的图，图9(B)是示出背压压力的上升已得到抑制之状态的图。
[0048]  图10是实施方式的变形例1所涉及的封闭环的立体图，(A)是示出封闭环的直径扩大后的图，(B)是示出封闭环的直径缩小后的图。
[0049]  图11是示出制冷剂在本实施方式的变形例1所涉及的流体通路中的流动情况的图，(A)是示出封闭环的直径扩大后制冷剂的流动情况的图，(B)是示出封闭环的直径缩小后制冷剂的流动情况的图。
[0050]  图12是示出在实施方式的变形例2所涉及的流体通路中封闭环的直径缩小后制冷剂的流动情况的图。
[0051]  图13是示出实施方式的变形例3所涉及的环形槽的图，(A)是立体图，(B)是俯视图。
[0052]  图14是示出在实施方式的变形例3所涉及的流体通路中封闭环的直径缩小后制冷剂的流动情况的图。
[0053]  图15是示出实施方式的变形例4所涉及的涡旋压缩机的纵向剖视图。
[0054]  图16是示出实施方式的变形例5所涉及的涡旋压缩机的纵向剖视图。
[0055]  图17是示出其它实施方式所涉及的流体通路中的制冷剂流动情况的图，(A)和(B)都是示出封闭环的直径缩小后制冷剂的流动情况的图。
[0056]  图18是其它实施方式所涉及的封闭环的图，(A)是立体图，(B)是示出封闭环的直径缩小后制冷剂的流动情况的图。
[0057]  图19是其它实施方式所涉及的封闭环的图，(A)是示出封闭环的直径缩小后制冷剂的流动情况的图，(B)是俯视图。
[0058]  图20是示出其它实施方式所涉及的封闭环的直径缩小后制冷剂的流动情况的图。


说明书附图：