專利名稱：渦旋式流體設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種渦旋式流體設備。
背景技術：
這種渦旋式流體設備具有渦旋單元，渦旋單元由在各基板的各基面上分別相對地立設有螺旋狀的卷繞部的定渦盤和動渦盤構(gòu)成，通過使動渦盤繞定渦盤的軸心進行公轉(zhuǎn)回旋運動，從而在定渦盤與動渦盤的各卷繞部之間形成作為流體設備的工作流體的制冷劑的工作室。在使用上述流體設備作為膨脹器的情況下，在定渦盤的基板的中央部貫穿地形成有吸入孔，并使制冷劑從渦旋單元外的制冷劑回路經(jīng)由吸入孔吸入至作為制冷劑的工作室的膨脹室。此外，在專利文獻1中公開了以下技術為了矯正在制冷劑膨脹開始時工作室之間的不平衡而使渦旋單元進行高效率的膨脹工作，在回旋渦盤(動渦盤)的齒部(卷繞部) 的中央前端部形成凹部，當導入口(吸入孔)在第一工作室中開口時，凹部使第二工作室與導入口連通，當?shù)谝还ぷ魇遗c導入口被阻斷時，在同一時刻凹部與第二工作室阻斷。現(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本專利特開2006-242133號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的技術問題然而，在采用上述現(xiàn)有技術的情況下，由于在動渦盤的卷繞部的中央前端部形成凹部，因此，會使該卷繞部的強度降低，從而可能因動渦盤的公轉(zhuǎn)回旋運動而破損。另外，在采用上述現(xiàn)有技術的情況下，由于隨著動渦盤的公轉(zhuǎn)回旋運動，吸入孔的至少一部分會被該卷繞部的中央前端部封閉，因此，存在進入渦旋單元的制冷劑量減少、制冷劑在渦旋單元中的膨脹效率降低這樣的問題，從而在提高制冷劑在渦旋單元中的工作效率上仍存在技術問題。本發(fā)明鑒于上述技術問題而作，其目的在于提供一種能在確保渦旋單元的可靠性的同時提高其性能的渦旋式流體設備。解決技術問題所采用的技術方案為實現(xiàn)上述目的，技術方案一所記載的渦旋式流體設備的特征是，包括渦旋單元，該渦旋單元由在各基板的各基面上分別相對地立設有螺旋狀的卷繞部的定渦盤和動渦盤構(gòu)成，通過使動渦盤繞定渦盤的軸心進行公轉(zhuǎn)回旋運動，隊而在定渦盤及動渦盤的各卷繞部之間形成工作流體的工作室；連通孔，該連通孔是通過貫穿定渦盤的基板的中央部而形成的，并使工作室與渦旋單元外連通；第一工作室，該第一工作室是由定渦盤的卷繞部的中央前端部的外壁和動渦盤的卷繞部的中央前端部的內(nèi)壁劃分而成的；第二工作室，該第二工作室是由定渦盤的卷繞部的中央前端部的內(nèi)壁和動渦盤的卷繞部的中央前端部的外壁劃分而成的；以及連通路，隨著動渦盤的公轉(zhuǎn)回旋運動，在連通孔的至少一部分被動渦盤的卷繞部的中央前端部封閉時，上述連通路使第一工作室及第二工作室與連通孔連通，在定渦盤及動渦盤的卷繞部的中央前端部彼此抵接時，上述連通路阻斷第一工作室及第二工作室與連通孔之間的連通。另外，技術方案二所記載的發(fā)明是在技術方案一的基礎上，其特征是，連通路凹設在定渦盤的基面上的到達連通孔之前的范圍內(nèi)的連通槽，連通槽形成在以下范圍內(nèi)隨著動渦盤的公轉(zhuǎn)回旋運動，在連通孔的至少一部分被動渦盤的卷繞部的中央前端部封閉時， 連通槽的至少一部分在第一工作室和第二工作室中開口，在定渦盤及動渦盤的卷繞部的中央前端部彼此抵接時，連通槽全部被動渦盤的卷繞部遮蓋。此外，技術方案三所記載的發(fā)明是在技術方案二的基礎上，其特征是，當連通孔的至少一部分被動渦盤的卷繞部的中央前端部封閉時，連通槽使第一工作室與第二工作室連
ο除此之外，技術方案四所記載的發(fā)明是在技術方案二的基礎上，其特征是，當連通孔的至少一部分被動渦盤的卷繞部的中央前端部封閉時，連通槽由使第一工作室與連通孔連通的第一連通槽和使第二工作室與連通孔連通的第二連通槽構(gòu)成。另外，技術方案五所記載的發(fā)明是在技術方案二的基礎上，其特征是，連通槽形成在以下范圍內(nèi)在連通孔的至少一部分被動渦盤的卷繞部的中央前端部封閉時，分別對應于第一工作室和第二工作室的連通槽的開口面積大致相同。此外，技術方案六所記載的發(fā)明是在技術方案三至技術方案五中任一技術方案的基礎上，其特征是，渦旋單元形成為對稱渦旋結(jié)構(gòu)。除此之外，技術方案七所記載的發(fā)明是在技術方案二的基礎上，其特征是，連通槽的槽寬比動渦盤的卷繞部的中央前端部的寬度小。另外，技術方案八所記載的發(fā)明是在技術方案一的基礎上，其特征在于，渦旋式流體設備是將工作室作為膨脹室的膨脹器。發(fā)明效果根據(jù)技術方案一所記載的本發(fā)明的渦旋式流體設備，由于具有連通路，即便隨著動渦盤的公轉(zhuǎn)回旋運動，連通孔的至少一部分被動渦盤的卷繞部的中央前端部封閉，也能擴大第一膨脹室及第二膨脹室與吸入孔之間的工作流體的流路，因此，能防止在工作室與渦旋單元外之間流通的工作流體量的減少。另外，即便隨著動渦盤的公轉(zhuǎn)回旋運動，定渦盤及動渦盤的卷繞部的中央前端部彼此抵接，也能阻斷第一工作室及第二工作室與連通孔之間的連通，從而能在開設有連通孔的中央部形成與第一工作室和第二工作室完全阻斷的工作室。因此，能防止工作流體從上述工作室泄漏，并能防止在工作室與渦旋單元外之間流通的工作流體量的減少，因而，能防止工作流體在渦旋單元中的工作效率的降低，并能在確保渦旋單元的可靠性的同時，提高其性能。另外，根據(jù)技術方案二所記載的發(fā)明，具體而言，連通路是凹設在定渦盤的基面到達連通孔的范圍內(nèi)凹設于的連通槽，連通槽形成在以下范圍中當伴隨著動渦盤的公轉(zhuǎn)回旋運動使連通孔的至少一部分被動渦盤的卷繞部的中央前端部阻斷時，連通槽的至少一部分在第一工作室和第二工作室中開口，當定渦盤及動渦盤的卷繞部的中央前端部彼此抵接時，連通槽全部被動渦盤的卷繞部遮蔽。藉此，不會因?qū)訙u盤的卷繞部進行加工而損害渦旋單元的耐久性，僅通過在定渦盤上設置槽這樣簡易的結(jié)構(gòu)就能在確保動渦盤的可靠性的同時，提高其性能。此外，根據(jù)技術方案三所記載的發(fā)明，當連通孔的至少一部分被動渦盤的卷繞部的中央前端部封閉時，連通槽使第一工作室與第二工作室連通。藉此，當連通孔的至少一部分被動渦盤的卷繞部的中央前端部封閉時，能使第一工作室與第二工作室處于均壓，因此， 能使工作流體在工作室與渦旋單元外之間更順暢地流通，并能進一步提高工作流體在渦旋單元中的工作效率。除此之外，根據(jù)技術方案四所記載的發(fā)明，當連通孔的至少一部分被動渦盤的卷繞部的中央前端部封閉時，連通槽由使第一工作室與連通孔連通的第一連通槽和使第二工作室與連通孔連通的第二連通槽構(gòu)成。藉此，為了增加連通槽形狀的自由度，隨著動渦盤的公轉(zhuǎn)回旋運動，在開設連通孔的中央部形成與第一工作室和第二工作室完全阻斷的工作室之前，使定渦盤及動渦盤的卷繞部的中央前端部彼此抵接，并將第一連通槽和第二連通槽分別形成于能在第一工作室和第二工作室開口的范圍內(nèi)。因此，能使工作流體在工作室與渦旋單元外之間更順暢地流通，并能進一步提高工作流體在渦旋單元中的工作效率。另外，根據(jù)技術方案五所記載的發(fā)明，連通槽形成在以下范圍內(nèi)在連通孔的至少一部分被動渦盤的卷繞部的中央前端部封閉時，分別對應于第一工作室和第二工作室的連通槽的開口面積大致相同。藉此，當連通孔的至少一部分被動渦盤的卷繞部的中央前端部封閉時，能使大致相同量的工作流體在第一工作室和第二工作室中流通，因此，使工作流體在工作室與渦旋單元外之間更順暢地流通，并能進一步提高工作流體在渦旋單元中的工作效率。此外，根據(jù)技術方案六所記載的發(fā)明，由于渦旋單元形成為對稱渦旋結(jié)構(gòu)，能使工作流體在工作室與渦旋單元外之間順暢地流通，因此，能矯正渦旋單元工作開始時工作室之間的不平衡，從而能可靠地防止動渦盤相對于定渦盤的偏差。因此，能在更進一步可靠地確保渦旋單元的可靠性的同時，提高其性能。除此之外，根據(jù)技術方案七所記載的發(fā)明，由于連通槽的槽寬比動渦盤的卷繞部的中央前端部的寬度小，因此，可防止隨著動渦盤的公轉(zhuǎn)回旋運動，上述卷繞部的中央前端部被卡在連通槽內(nèi)的情況，從而能在更進一步可靠地確保膨脹側(cè)渦旋單元的可靠性的同時，提高其性能。另外，根據(jù)技術方案八所記載的發(fā)明，具體而言，由于渦旋式流體設備是將工作室作為膨脹室的膨脹器，因此，能提高工作流體在渦旋單元中的膨脹效率。


圖1是本發(fā)明一實施方式的渦旋式流體設備的縱剖視圖。圖2是在形成中央膨脹室之前從動渦盤側(cè)觀察本發(fā)明第一實施方式的膨脹側(cè)渦旋單元的中央部的俯視圖。圖3(a)是僅示出圖2的膨脹側(cè)渦旋單元中的定渦盤的中央部的俯視圖，圖3 (b) 是從箭頭方向觀察圖3(a)的A-A截面的剖視圖。圖4是在形成中央膨脹室時從動渦盤側(cè)觀察圖2的膨脹側(cè)渦旋單元的中央部的俯視圖。圖5是在形成了中央膨脹室之后從動渦盤側(cè)觀察圖4的膨脹側(cè)渦旋單元的中央部的俯視圖。圖6是在形成中央膨脹室之前從動渦盤側(cè)觀察本發(fā)明第二實施方式的膨脹側(cè)渦旋單元的中央部的俯視圖。圖7是在形成中央膨脹室時從動渦盤側(cè)觀察圖6的膨脹側(cè)渦旋單元的中央部的俯視圖。圖8是在形成了中央膨脹室之后從動渦盤側(cè)觀察圖7的膨脹側(cè)渦旋單元的中央部的俯視圖。圖9是在形成中央膨脹室時從動渦盤側(cè)觀察本發(fā)明第二實施方式的膨脹側(cè)渦旋單元的中央部的俯視圖。
具體實施例方式圖1表示渦旋式流體設備1的縱剖圖。流體設備1例如是立式的壓縮機一體型膨脹器，且該流體設備1被插入至可使處于超臨界的二氧化碳制冷劑循環(huán)的熱泵等未圖示的制冷循環(huán)中，該制冷循環(huán)組裝于未圖示的制冷空調(diào)機、熱泵式供熱水器等。上述制冷循環(huán)利用后述膨脹器4將制冷劑的膨脹能轉(zhuǎn)化成動力來驅(qū)動壓縮機2。流體設備1具有外殼6，在外殼6上延伸設置有對流體設備1進行驅(qū)動的驅(qū)動軸 8，該驅(qū)動軸8配置成其長度方向朝向鉛垂方向。驅(qū)動軸8是將上側(cè)軸部8a和下側(cè)軸部8b連接而成的，在上側(cè)軸部8a的上端一體形成有偏離驅(qū)動軸8的軸心的上側(cè)偏心軸部10a，在上側(cè)偏心軸部IOa處通過軸承部12連接有壓縮側(cè)渦旋單元(渦旋單元)14。另一方面，在下側(cè)軸部8b的下端一體形成有偏離驅(qū)動軸4的軸心的下側(cè)偏心軸部 10b，在下側(cè)偏心軸部IOb處通過軸承部16連接有膨脹側(cè)渦旋單元(渦旋單元)18。這樣， 在外殼6中沿鉛垂方向從上依次收容有與共用的驅(qū)動軸8連接的壓縮機2、膨脹器4。外殼6由構(gòu)成流體設備1的圓筒主體部的中心殼20、覆蓋流體設備1的上部的蓋狀頂殼22、覆蓋流體設備1的下部的蓋狀底殼M構(gòu)成。在中心殼20的內(nèi)側(cè)固定有上側(cè)框架洲和下側(cè)框架32，其中，上述上側(cè)框架觀通過軸承部沈?qū)⑸蟼?cè)軸部8a支承成能自由旋轉(zhuǎn)，上述下側(cè)框架32通過軸承部30將下側(cè)軸部8b支承成能自由旋轉(zhuǎn)。在下側(cè)軸部8b處支承、固定有配重(balance weight) 34，配重34在處于中心殼30內(nèi)側(cè)的上側(cè)框架觀與下側(cè)框架32之間的空間36內(nèi)隨著驅(qū)動軸8的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。外殼6通過上述殼20、22、M來密封，在該外殼6的內(nèi)部作用有作為從上述外部回路進入的流體設備1的工作流體的制冷劑的壓力。詳細而言，在底殼M上連接有將從外部回路進入的制冷劑吸入的吸入管38，在底殼M的內(nèi)側(cè)形成有吸入室40，吸入管38在吸入室40處開口。膨脹器4由動渦盤42和定渦盤44構(gòu)成，在各渦盤42、44的各個基板42a、44a的基面42b、44b上相對地立設有由規(guī)定的漸開曲線構(gòu)成的螺旋狀的卷繞部(wrap)46、48。動渦盤42以不能自轉(zhuǎn)但能公轉(zhuǎn)回旋運動的方式支承在下側(cè)框架32的底座部上， 在與基面42b相反一側(cè)的背面42c上突設有軸套部50，軸套部50與下側(cè)偏心軸部IOb連接。定渦盤44被固定在中心殼20的內(nèi)側(cè)，在定渦盤44的基板4 的中央部貫穿形成有吸入孔(連通孔)52，吸入孔52在吸入室40處開口。在定渦盤44的外周內(nèi)部形成有制冷劑的排出室M，排出室M連接有將流過膨脹側(cè)渦旋單元18的制冷劑朝外殼6的外部排出的排出管56。根據(jù)上述膨脹器4，如圖1中實線箭頭所示，從吸入管38被吸入的制冷劑在流過吸入室40、吸入孔52后進入膨脹側(cè)渦旋單元18，并通過使動渦盤42和定渦盤44彼此協(xié)動， 從而使制冷劑在形成于各渦盤42、44的各卷繞部46、48間的膨脹室內(nèi)膨脹。膨脹室在朝各渦盤42、44的外周側(cè)移動的同時，其容積增大，并由此使動渦盤42繞定渦盤44的軸心進行公轉(zhuǎn)回旋運動。驅(qū)動軸8隨著動渦盤42的公轉(zhuǎn)回旋運動而被驅(qū)動以旋轉(zhuǎn)，用于使動渦盤42公轉(zhuǎn)回旋運動或使驅(qū)動軸8產(chǎn)生驅(qū)動力的制冷劑在流過排出室M后經(jīng)由排出管56被送出至外殼6外的外部回路。另一方面，壓縮機2由動渦盤58和定渦盤60構(gòu)成，在各渦盤58、60各自的基板 58a、60a的基面58b、60b上相對地立設有由規(guī)定的漸開曲線構(gòu)成的螺旋狀的卷繞部62、64。動渦盤58以不能自轉(zhuǎn)但能公轉(zhuǎn)回旋運動的方式支承在上側(cè)框架觀的底座部上， 在與基面58b相反一側(cè)的背面58c上突設有軸套部66，軸套部66與上側(cè)偏心軸部IOa連接。在頂殼22上連接有將流過壓縮側(cè)渦旋單元14的制冷劑朝外殼6的外部排出的排出管68，排出管68在形成于頂殼22內(nèi)側(cè)的排出室70處開口。定渦盤60被固定在中心殼20的內(nèi)側(cè)，在定渦盤60的基板60a的中央部貫穿形成有在排出室70處開口的排出孔(連通孔)72，在定渦盤60的外周內(nèi)部形成有吸入室74，吸入室74連接有吸入管76。根據(jù)上述壓縮機2，如圖1中實線箭頭所示，從吸入管76被吸入的制冷劑在流過吸入室74后進入壓縮側(cè)渦旋單元14，并通過使動渦盤58和定渦盤60彼此協(xié)動，從而使制冷劑在形成于各渦盤58、60的卷繞部62、64間的壓縮室內(nèi)壓縮。通過使插入軸套部66的驅(qū)動軸8旋轉(zhuǎn)，來使動渦盤58繞定渦盤60的軸心進行公轉(zhuǎn)回旋運轉(zhuǎn)，從而使壓縮室在朝各渦盤58、60的中央部移動的同時，其容積減少。此外，隨著壓縮室容積的減少而處于高壓的制冷劑在流過排出孔72、排出室70后經(jīng)由排出管68被送出至外殼6外的外部回路。這樣，在流體設備1中，利用制冷劑的壓力對位于驅(qū)動一側(cè)的膨脹側(cè)渦旋單元18 進行驅(qū)動，從而可通過上述動力對位于被驅(qū)動一側(cè)的壓縮側(cè)渦旋單元14進行驅(qū)動。另一方面，在空間36內(nèi)形成有潤滑油室78，在該潤滑油室78中儲存有用于對膨脹側(cè)渦旋單元18及壓縮側(cè)渦旋單元14進行潤滑的潤滑油。詳細而言，在上側(cè)軸部8a內(nèi)沿驅(qū)動軸8的軸線方向貫穿設置有朝上側(cè)軸部8a的上端開口的油路80，在下側(cè)軸部8b內(nèi)沿驅(qū)動軸8的軸線方向貫穿設置有朝下側(cè)軸部8b的下端開口的油路82，且油路82與油路80連通。各油路80、82利用沿驅(qū)動軸8的徑向穿孔的未圖示的供油孔而與潤滑油室78連通。儲存在潤滑油室78中的潤滑油如圖1中虛線箭頭所示從供油孔流過油路80、82 后從驅(qū)動軸8的上端及下端排出，在對軸承部12、16進行了潤滑之后，在對軸承部沈、30進行潤滑的同時，在分別形成于上側(cè)框架28與動渦盤58的背面28c之間、下側(cè)框架32與動渦盤42的背面42c之間的潤滑油的背壓室84、86內(nèi)對各渦旋單元14、18的滑動部進行潤滑。另外，利用各背壓室84、86的壓力使各動渦盤42、58被分別按壓施力至各定渦盤44、 60，藉此，能使各動渦盤42、58相對于各定渦盤44、60進行順暢的公轉(zhuǎn)回旋運動。另外，在上側(cè)框架觀上穿設有從背壓室84至空間36的油路88，在下側(cè)框架32上穿設有從空間36至背壓室86的油路90。在各油路88、90靠空間36 —側(cè)的開口處連接有導油管92，導油管92與潤滑油室78氣密地配置在空間36內(nèi)。在油路90的中途設有背壓室86的背壓調(diào)節(jié)機構(gòu)94，油路90也可用作將背壓室86中的多余的高壓釋放到導壓管92 內(nèi)的壓力釋放管路。這樣，用于對潤滑膨脹側(cè)渦旋單元18側(cè)進行潤滑或形成背壓室86的潤滑油如圖 1中虛線箭頭所示經(jīng)由導油管92而被供給至背壓室84，從而有助于形成背壓室84。有助于形成背壓室84的潤滑油在流過將背壓室84與吸入室74連通的未圖示的壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)后被供給至吸入室74，在對壓縮側(cè)渦旋單元14進行潤滑之后，與制冷劑一起在流過排出孔 72、排出室70后經(jīng)由排出管68被送出至外殼6外的外部回路。圖2、圖4及圖5是從動渦盤42側(cè)觀察第一實施方式的膨脹側(cè)渦旋單元18的中央部的俯視圖。在上述各圖中，示出了第一膨脹室(第一工作室)100和第二膨脹室(第二工作室)102，其中，上述第一膨脹室100是由定渦盤44的卷繞部48的中央前端部98的外壁98a和動渦盤42的卷繞部46的中央前端部96的內(nèi)壁96b劃分而成的，上述第二膨脹室 102是由定渦盤44的卷繞部48的中央前端部98的內(nèi)壁98b和動渦盤42的卷繞部46的中央前端部96的外壁96a劃分而成的。圖2表示隨著動渦盤42的公轉(zhuǎn)回旋運動、在開設有吸入孔52的位置處形成與第一工作室100及第二工作室102完全阻斷的中央膨脹室(工作室)104之前的狀態(tài)。在定渦盤44的基面44b上凹設有一個連通槽(連通路)106，該連通槽106在到達吸入孔52之前的范圍內(nèi)是連續(xù)的。詳細而言，參照圖3(a)中僅示出定渦盤44的中央部的俯視圖，連通槽106的外緣中的一部分沿著內(nèi)壁98b，連通槽106的外緣橫跨吸入孔52，從而使在與圖3(a)中用點劃線表示的假想線108相連時的連通槽106整體的平面形狀呈包括吸入孔52的至少一部分的大致S字形。另外，還如圖3(b)中從箭頭方向觀察的圖3(a)的A_A截面的剖視圖所示，在吸入孔52的開口緣處形成有環(huán)狀的臺階部52a，連通槽106的槽底面106a形成在從基面44b到臺階部52a的范圍內(nèi)，連通槽106通過臺階部52a與吸入孔52連通。由于連通槽106形成為上述形狀及范圍，因此，在形成中央膨脹室104的制冷劑進入結(jié)束之前的、吸入孔52的至少一部分被動渦盤42的卷繞部46的中央前端部96封閉時， 連通槽106的至少一部分在第一膨脹室100及第二膨脹室102處開口，如圖2中實線所示， 由連通槽106形成比中央前端部96、98彼此間的間隙Gl、G2大的制冷劑通路，制冷劑經(jīng)由該制冷劑通路而從吸入孔52流入第一膨脹室100及第二膨脹室102。另外，在此時，第一膨脹室100和第二膨脹室102通過連通槽106連通，因而制冷劑也能在第一膨脹室100與第二膨脹室102之間流通。而且，在此時，還預先設定連通槽106的形狀及范圍，以使分別對應于第一膨脹室100及第二膨脹室102的連通槽106的開口面積大致相同。圖4表示動渦盤42從圖2的狀態(tài)進一步進行公轉(zhuǎn)回旋、而處于形成中央膨脹室 104的制冷劑進入結(jié)束后的狀態(tài)。從該圖可知，連通槽106形成在以下范圍內(nèi)在形成中央膨脹室104即在定渦盤44和動渦盤42的卷部48、46的中央前端部98、96彼此抵接時，連通槽46全部被動渦盤42的卷繞部46遮蓋。圖5表示動渦盤42從圖4的狀態(tài)進一步進行公轉(zhuǎn)回旋、而處于形成了中央膨脹室 104后的狀態(tài)。由該圖可知，連通槽106形成在以下范圍內(nèi)不僅在形成中央膨脹室104前、 形成中央膨脹室104時，即便在形成中央膨脹室104后，也不會對動渦盤42的公轉(zhuǎn)回旋運動、形成包括第一膨脹室100和第二膨脹室102在內(nèi)的各膨脹室造成障礙。具體而言，連通槽106形成在其槽寬比動渦盤42的卷繞部46的中央前端部96的寬度小的范圍內(nèi)。如上所述，在本實施方式中，由于具有連通槽106，因此，即便隨著動渦盤42的公轉(zhuǎn)回旋運動，在吸入孔52的至少一部分被動渦盤42的卷繞部46的中央前端部96封閉的形成中央膨脹室104前、即制冷劑進入結(jié)束之前，也能擴大第一膨脹室100及第二膨脹室102 與吸入孔52之間的制冷劑流路，因此，能防止在膨脹室與膨脹側(cè)渦旋單元18外之間流通的制冷劑量、即進入膨脹側(cè)渦旋單元18的制冷劑進入量的減少。另外，隨著動渦盤42的公轉(zhuǎn)回旋運動，在定渦盤44和動渦盤42的卷繞部48、46 的中央前端部98、96彼此抵接時，也能阻斷第一膨脹室100及第二膨脹室102與吸入孔52 的連通，從而能在開設有吸入孔52的中央部形成與第一膨脹室100及第二膨脹室102完全阻斷的中央膨脹室104。因此，不僅能防止制冷劑從上述中央膨脹室104泄漏，還能防止進入膨脹側(cè)渦旋單元18的制冷劑進入量的減少，因而，能防止制冷劑在膨脹側(cè)渦旋單元18中的膨脹效率的降低，并能在確保膨脹側(cè)渦旋單元18的可靠性的同時，提高其性能。此外，由于連通槽106凹設在定渦盤44的基面44b上的到達吸入孔52之前的范圍內(nèi)，因此，不會因?qū)訙u盤42的卷繞部46進行加工而損害膨脹側(cè)渦旋單元18的耐久性， 僅通過在定渦盤44上設置槽這種簡易的結(jié)構(gòu)，就能在確保膨脹側(cè)渦旋單元18的可靠性的同時，提高其性能。除此之外，由于在形成中央膨脹室104前、即制冷劑進入結(jié)束之前，連通槽106使第一膨脹室100與第二膨脹室102連通，從而能使第一膨脹室100與第二膨脹室102處于均壓，因此，能更順暢地使制冷劑進入膨脹側(cè)渦旋單元18，并能進一步提高制冷劑在膨脹側(cè)渦旋單元18中的膨脹效率。另外，連通槽106形成在以下范圍內(nèi)在形成中央膨脹室104前、即制冷劑進入結(jié)束之前，分別對應于第一膨脹室100及第二膨脹室102的連通孔的開口面積大致相同。藉此，在形成中央膨脹室104前、即制冷劑進入結(jié)束之前，能使大致相同量的制冷劑進入第一膨脹室100和第二膨脹室102內(nèi)，因此，能更順暢地使制冷劑進入朝膨脹側(cè)渦旋單元18，并能進一步提高制冷劑在膨脹側(cè)渦旋單元18中的膨脹效率。此外，由于連通槽106的槽寬比動渦盤42的卷繞部46的中央前端部96的寬度小， 因此，可防止隨著動渦盤42的公轉(zhuǎn)回旋運動，上述卷繞部46的中央前端部96被卡在連通槽106內(nèi)的情況，從而能在更進一步可靠地確保膨脹側(cè)渦旋單元18的可靠性的同時，提高其性能。接著，圖6 圖8是從動渦盤42側(cè)觀察第二實施方式的膨脹側(cè)渦旋單元18的中
9央部的俯視圖。對與上述第一實施方式相同的部位標注相同的符號，而省略其說明。圖6示出了隨著動渦盤42的公轉(zhuǎn)回旋運動，而處于形成中央膨脹室104前、即制冷劑進入結(jié)束之前的狀態(tài)。由該圖可知，本實施方式的連通槽由使第一膨脹室100與吸入孔52連通的第一連通槽(連通路、連通槽)110和使第二膨脹室102與吸入孔52連通的第二連通槽(連通路、連通槽)112構(gòu)成。詳細而言，第一連通槽110可在第一連通槽110構(gòu)成大致沿著動渦盤42的公轉(zhuǎn)回旋軌跡的曲線的范圍內(nèi)，從吸入孔52朝第一膨脹室100側(cè)呈長槽狀延伸設置。另一方面， 第二連通槽112在第二連通槽120構(gòu)成動渦盤42的公轉(zhuǎn)回旋軌跡中的呈大致直線的范圍內(nèi)，從吸入孔52朝第二膨脹室102側(cè)呈長槽狀地延伸設置。通過使第一連通槽110、第二連通槽112形成為上述形狀及范圍，在形成中央膨脹室104前即制冷劑進入結(jié)束之前的、吸入孔52的至少一部分被動渦盤42的卷繞部46的中央前端部96封閉時，第一連通槽110與第一膨脹室100連通，第二連通槽112與第二膨脹室102連通，并使第一膨脹室100與第二膨脹室102隔著細小間隙而連通。另外，在此時，使第一連通槽110和第二連通槽112開口，以使對應于第一膨脹室 100的第一連通槽110的開口面積與對應于第二膨脹室102的第二連通槽112的開口面積大致相同。圖7表示動渦盤42從圖6的狀態(tài)進一步進行公轉(zhuǎn)回旋、而處于形成中央膨脹室 104時即制冷劑進入結(jié)束時的狀態(tài)。由該圖可知，第一連通槽110和第二連通槽112形成在以下范圍內(nèi)在定渦盤44和動渦盤42的卷繞部48、46的中央前端部98、96彼此抵接來形成中央膨脹室104時，第一連通槽110及第二連通槽112全部被動渦盤42的卷繞部96遮
至
ΓΤΠ ο圖8表示動渦盤42從圖7的狀態(tài)進一步進行公轉(zhuǎn)回旋、而處于形成了中央膨脹室 104后的狀態(tài)。由該圖可知，第一連通槽110和第二連通槽112形成在以下范圍內(nèi)不僅在形成中央膨脹室104之前、形成中央膨脹室104時，即便在形成了中央膨脹室104之后，也不會對動渦盤42的公轉(zhuǎn)回旋運動、形成膨脹室造成障礙。具體而言，第一連通槽110和第二連通槽112形成在上述各槽的槽寬比動渦盤42的卷繞部46的中央前端部96的寬度小的范圍內(nèi)。如上所述，本實施方式也與上述第一實施方式相同，能防止制冷劑從上述中央膨脹室104泄漏，并能防止進入膨脹側(cè)渦旋單元18的制冷劑進入量的減少，因此，能防止制冷劑在膨脹側(cè)渦旋單元18中的膨脹效率降低，并能在確保膨脹側(cè)渦旋單元18的可靠性的同時，提高其性能。特別地，在本實施方式中，由于通過由第一連通槽110和第二連通槽112來構(gòu)成連通槽，從而增加了連通槽形狀的自由度，因此，能將連通槽形成于在直到形成中央膨脹室 104前即制冷劑進入結(jié)束之前的瞬間為止的時候分別在第一工作室和第二工作室中開口的范圍內(nèi)。具體而言，在圖9中示出了在形成中央膨脹室104時從動渦盤42側(cè)觀察本發(fā)明第二實施方式的變形例的膨脹側(cè)渦旋單元18的中央部的俯視圖。由該圖可知，使第一連通槽 110靠第一膨脹室110—側(cè)的末端部IlOa朝向定渦盤44的中央前端部98的外壁98a漸進，而使第二連通槽112靠第二膨脹室102 —側(cè)的末端部11 朝向定渦盤44的中央前端部98的內(nèi)壁98b漸進。藉此，與第一實施方式的情況相比，能持續(xù)使第一連通槽110在第一膨脹室100中開口，并能持續(xù)使第二連通槽112在第二膨脹室102中開口，直至形成中央膨脹室104之前的瞬間為止。因此，能更順暢地使制冷劑進入膨脹側(cè)渦旋單元18，并能進一步提高制冷劑在膨脹側(cè)渦旋單元18中的膨脹效率。以上是對本發(fā)明實施方式的說明，但本發(fā)明并不限定于上述各實施方式，而能在不脫離本發(fā)明思想的范圍內(nèi)進行各種改變。例如，在上述各實施方式中，在定渦盤44的基面44b上形成連通槽，但并不局限于此，例如也可在基板42a內(nèi)穿設連通路，在這種情況下，與上述情況相同，也能提高制冷劑在膨脹側(cè)渦旋單元18中的膨脹效率。另外，上述各實施方式中的各連通槽的形狀并不限定于這些形狀，例如也可以以折線方式形成連通槽的外緣。此外，在上述各實施方式中，并沒有提及膨脹側(cè)渦旋單元18的渦旋結(jié)構(gòu)，但在將膨脹側(cè)渦旋單元18設為對稱渦旋結(jié)構(gòu)的情況下，能順暢地使制冷劑吸入膨脹側(cè)渦旋單元 18，因此，能矯正膨脹側(cè)渦旋單元18工作開始時的膨脹室間的不平衡，從而能可靠地防止動渦盤42相對于定渦盤44的偏差。因此，能在更進一步可靠地確保膨脹側(cè)渦旋單元18的可靠性的同時，提高其性能。除此之外，在上述各實施方式中，將連通槽形成在膨脹側(cè)渦旋單元18的定渦盤44 的基面44b上，但并不局限于此，也可將連通槽形成在壓縮側(cè)渦旋單元14的定渦盤60的基面60b上，在此情況下，不僅能防止制冷劑從中央壓縮室泄漏，還能防止制冷劑從壓縮側(cè)渦旋單元14排出的制冷劑排出量的減少，因此，能防止制冷劑在壓縮側(cè)渦旋單元14中的壓縮效率的降低，并能在確保壓縮側(cè)渦旋單元14的可靠性的同時，提高其性能。最后，在上述各實施方式中，對將本發(fā)明應用到壓縮機一體型膨脹器的情況進行了說明，但并不局限于此，不用說，本發(fā)明能應用到具有單一的渦旋單元的膨脹器、壓縮機等包括渦旋單元的所有流體設備。符號說明1 渦旋式流體設備4 膨脹器14 壓縮側(cè)渦旋單元(渦旋單元)18 膨脹側(cè)渦旋單元(渦旋單元)42 膨脹側(cè)渦旋單元的動渦盤(動渦盤)42a膨脹側(cè)渦旋單元的動渦盤的基板(基板)42b膨脹側(cè)渦旋單元的動渦盤的基板的基面(基面)44 膨脹側(cè)渦旋單元的定渦盤(定渦盤)44a膨脹側(cè)渦旋單元的定渦盤的基板(基板)44b膨脹側(cè)渦旋單元的定渦盤的基板的基面(基面)46 膨脹側(cè)渦旋單元的動渦盤的卷繞部(卷繞部)48 膨脹側(cè)渦旋單元的定渦盤的卷繞部(卷繞部)52 吸入孔(連通孔)58 壓縮側(cè)渦旋單元的動渦盤(動渦盤)
58a壓縮側(cè)渦旋單元的動渦盤的基板(基板)58b壓縮側(cè)渦旋單元的動渦盤的基板的基面(基面)60壓縮側(cè)渦旋單元的定渦盤(定渦盤)60a壓縮側(cè)渦旋單元的定渦盤的基板(基板)60b壓縮側(cè)渦旋單元的定渦盤的基板的基面(基面)62壓縮側(cè)渦旋單元的動渦盤的卷繞部(卷繞部)64壓縮側(cè)渦旋單元的定渦盤的卷繞部(卷繞部)72排出孔(連通孔)96膨脹側(cè)渦旋單元的動渦盤的卷繞部的中央前端部(中央前端部)96a膨脹側(cè)渦旋單元的動渦盤的卷繞部的中央前端部的外壁(外壁)96b膨脹側(cè)渦旋單元的動渦盤的卷繞部的中央前端部的內(nèi)壁(內(nèi)壁)98膨脹側(cè)渦旋單元的定渦盤的卷繞部的中央前端部(中央前端部)98a膨脹側(cè)渦旋單元的定渦盤的卷繞部的中央前端部的外壁(外壁)98b膨脹側(cè)渦旋單元的定渦盤的卷繞部的中央前端部的內(nèi)壁(內(nèi)壁)100第一膨脹室(第一工作室)102第二膨脹室(第二工作室)104中央膨脹室(工作室)106連通槽(連通路)110第一連通槽(連通路、連通槽)112第二連通槽(連通路、連通槽)
權利要求
1.一種渦旋式流體設備，其特征在于，包括渦旋單元，該渦旋單元由在各基板的各基面上分別相對地立設有螺旋狀的卷繞部的定渦盤及動渦盤構(gòu)成，通過使所述動渦盤繞所述定渦盤的軸心進行公轉(zhuǎn)回旋運動，從而在所述定渦盤及所述動渦盤的所述各卷繞部之間形成工作流體的工作室；連通孔，該連通孔形成為貫穿所述定渦盤的所述基板的中央部，并使所述工作室與所述渦旋單元外連通；第一工作室，該第一工作室是由所述定渦盤的所述卷繞部的中央前端部的外壁和所述動渦盤的所述卷繞部的中央前端部的內(nèi)壁劃分而成的；第二工作室，該第二工作室是由所述定渦盤的所述卷繞部的所述中央前端部的內(nèi)壁和所述動渦盤的所述卷繞部的所述中央前端部的外壁劃分而成的；以及連通路，隨著所述動渦盤的公轉(zhuǎn)回旋運動，在所述連通孔的至少一部分被所述動渦盤的所述卷繞部的所述中央前端部封閉時，所述連通路使所述第一工作室及所述第二工作室與所述連通孔連通，在所述定渦盤及所述動渦盤的所述卷繞部的所述中央前端部彼此抵接時，所述連通路阻斷所述第一工作室及所述第二工作室與所述連通孔之間的連通。
2.如權利要求1所述的渦旋式流體設備，其特征在于，所述連通路是凹設在所述動渦盤的所述基面上的到達所述連通孔之前的范圍內(nèi)的連通槽，所述連通槽形成在以下范圍內(nèi)隨著所述動渦盤的公轉(zhuǎn)回旋運動，在所述連通孔的至少一部分被所述動渦盤的所述卷繞部的所述中央前端部阻斷時，所述連通槽的至少一部分在所述第一工作室和所述第二工作室中開口，在所述定渦盤及所述動渦盤的所述卷繞部的所述中央前端部彼此抵接時，所述連通槽全部被所述動渦盤的所述卷繞部遮蓋。
3.如權利要求2所述的渦旋式流體設備，其特征在于，當所述連通孔的至少一部分被所述動渦盤的所述卷繞部的所述中央前端部封閉時，所述連通槽使所述第一工作室與所述第二工作室連通。
4.如權利要求2所述的渦旋式流體設備，其特征在于，當所述連通孔的至少一部分被所述動渦盤的所述卷繞部的所述中央前端部封閉時，所述連通槽由使所述第一工作室與所述連通孔連通的第一連通槽和使所述第二工作室與所述連通孔連通的第二連通槽構(gòu)成。
5.如權利要求2所述的渦旋式流體設備，其特征在于，所述連通槽形成在以下范圍內(nèi)當所述連通孔的至少一部分被所述動渦盤的所述卷繞部的所述中央前端部封閉時，分別對應于所述第一工作室及第二工作室的所述連通槽的開口面積大致相同。
6.如權利要求3至5中任一項所述的渦旋式流體設備，其特征在于，所述渦旋單元形成為對稱渦旋結(jié)構(gòu)。
7.如權利要求2所述的渦旋式流體設備，其特征在于，所述連通槽的槽寬比所述動渦盤的所述卷繞部的所述中央前端部的寬度小。
8.如權利要求1所述的渦旋式流體設備，其特征在于，所述渦旋式流體設備是將所述工作室作為膨脹室的膨脹器。
全文摘要
一種渦旋式流體設備，能在確保渦旋單元的可靠性的同時，提高其性能。所述渦旋式流體設備包括第一工作室(100)和第二工作室(102)，所述第一工作室(100)和第二工作室(102)是由定渦盤(44、60)的卷繞部(48、64)的中央前端部(98)和動渦盤(42、58)的卷繞部(46、62)的中央前端部(96)劃分而成的；以及連通路(106、119、112)，隨著動渦盤的公轉(zhuǎn)回旋運動，在連通孔(52、72)的至少一部分被動渦盤的卷繞部的中央前端部封閉時，所述連通路(106、119、112)使第一工作室及第二工作室與連通孔連通，在定渦盤及動渦盤的卷繞部的中央前端部彼此抵接時，所述連通路(106、119、112)阻斷第一工作室及第二工作室與連通孔之間的連通。
文檔編號F01C21/18GK102472106SQ20108003601
公開日2012年5月23日 申請日期2010年8月9日 優(yōu)先權日2009年8月12日
發(fā)明者大谷尚史, 高部哲也 申請人:三電有限公司