專利名稱：渦輪壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種渦輪壓縮機(jī)，尤其涉及將吸入氣體引導(dǎo)到殼內(nèi)的引導(dǎo)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
到目前為止，如日本國(guó)公開(kāi)特許公報(bào)特開(kāi)平5-1679號(hào)中所公開(kāi)的那樣，渦輪壓縮機(jī)在進(jìn)行冷凍循環(huán)的制冷劑回路中壓縮制冷劑時(shí)要用。如圖9所述，在該渦輪壓縮機(jī)100的殼110內(nèi)裝有壓縮機(jī)構(gòu)120、用以驅(qū)動(dòng)該壓縮機(jī)構(gòu)120的馬達(dá)131。在該圖示例中，將馬達(dá)131布置在壓縮機(jī)構(gòu)120的下方。
所述壓縮機(jī)構(gòu)120包括具有相互嚙合的渦旋狀搭接(lap)121b、122b的固定渦輪121和可動(dòng)渦輪122、支撐該兩渦輪121、122的套(housing)123，套123被固定在殼110內(nèi)。在該圖中，所述固定渦輪121以渦旋狀搭接121b朝下的姿勢(shì)固定在套123的上面；可動(dòng)渦輪122以從下方和固定渦輪121嚙合的狀態(tài)由套123支撐著，且可動(dòng)。所述可動(dòng)渦輪122聯(lián)接在驅(qū)動(dòng)軸132的偏心部132a上，該驅(qū)動(dòng)軸132又聯(lián)接在馬達(dá)131上。而且在套123上裝了能禁止可動(dòng)渦輪122自轉(zhuǎn)的十字頭聯(lián)軸節(jié)126。
所述殼110上固定有接著制冷劑回路中的吸入管道的吸入管114、接著制冷劑回路中的噴出管道的噴出管115。所述吸入管114穿過(guò)殼110上端的端板112直接與壓縮機(jī)構(gòu)120聯(lián)接，噴出管115接在為殼110身的殼體111上。
殼110內(nèi)部被劃分為上、下兩個(gè)空間，在所述壓縮機(jī)構(gòu)120的內(nèi)部有形成在所述兩渦旋狀搭接121b、122b之間的渦旋狀壓縮室。所述吸入管114通過(guò)壓縮機(jī)構(gòu)120上方的空間聯(lián)接在固定渦輪121上，和壓縮室外周一側(cè)的部分連通。在該吸入管114和壓縮室的聯(lián)接部分裝了防止當(dāng)壓縮機(jī)100停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，制冷劑倒流的止回閥140。在為氣體制冷劑有可能經(jīng)過(guò)吸入管114逆流那樣的結(jié)構(gòu)的情況下(不裝止回閥的情況下)，壓縮機(jī)100停止運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，氣體就從壓縮室的高壓一側(cè)向低壓一側(cè)倒流，而有可能出現(xiàn)馬達(dá)131、壓縮機(jī)構(gòu)120反轉(zhuǎn)等異常動(dòng)作，該止回閥140就是為防止出現(xiàn)以上現(xiàn)象而設(shè)置的。
在壓縮室的中心部分為所述固定渦輪121形成噴出口Po，由它讓該壓縮室和壓縮機(jī)構(gòu)120上方的空間連通。還有，在固定渦輪121和套123的外周緣部形成有將壓縮機(jī)構(gòu)120上方的空間和下方的空間連通起來(lái)的連通孔129。
在以上結(jié)構(gòu)下，若驅(qū)動(dòng)軸132旋轉(zhuǎn)，可動(dòng)渦輪122就旋轉(zhuǎn)，卻不在規(guī)定的旋轉(zhuǎn)軌道上自轉(zhuǎn)。換句話說(shuō)，可動(dòng)渦輪122相對(duì)固定渦輪121公轉(zhuǎn)。這樣以來(lái)，兩渦旋狀搭接121b、122b的相對(duì)位置關(guān)系就發(fā)生變化，所述壓縮室的容積也就周期性地變化，這樣就重復(fù)進(jìn)行以下動(dòng)作。即從吸入管114將制冷劑吸到壓縮室內(nèi)，在壓縮室內(nèi)壓縮制冷劑，將制冷劑從壓縮室噴向殼110內(nèi)，再?gòu)臍?nèi)噴向制冷劑回路中。
在該現(xiàn)有結(jié)構(gòu)下，因整個(gè)殼110內(nèi)高壓空間(即所謂的高壓密閉室結(jié)構(gòu))，故要把吸入管114和壓縮機(jī)構(gòu)120直接聯(lián)接，以防制冷劑漏出來(lái)。然而，若制成這樣的結(jié)構(gòu)，制冷劑回路中的制冷劑就從吸入管114直接被吸到壓縮室，故例如在制冷劑中含有雜質(zhì)的時(shí)候，固定渦輪121和可動(dòng)渦輪122就是在混入了該雜質(zhì)的狀態(tài)下嚙合的，結(jié)果是有可能導(dǎo)致工作狀況不良、損壞渦旋狀搭接121b、122b。再就是，在起動(dòng)時(shí)等把液體制冷劑也吸進(jìn)來(lái)的時(shí)候，液體制冷劑就被直接吸到壓縮室中，也還是有出現(xiàn)工作狀況不良、損壞渦旋狀搭接121b、122b的危險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是為解決上述問(wèn)題而研究出來(lái)的，其目的在于在渦輪壓縮機(jī)中，通過(guò)防止雜質(zhì)、液體制冷劑被直接吸到壓縮機(jī)構(gòu)內(nèi)，做到防止壓縮機(jī)構(gòu)工作狀況不良、損壞渦旋狀搭接等。
本發(fā)明為這樣的結(jié)構(gòu)，即在外殼內(nèi)的設(shè)在吸入管的開(kāi)口端部的止回閥與壓縮機(jī)構(gòu)之間形成吸入空間，先將吸入氣體吸到該吸入空間，之后再將吸入氣體吸引到壓縮機(jī)構(gòu)中。
具體而言，本發(fā)明的第一技術(shù)方案以下述渦輪壓縮機(jī)1為前提。在它的殼10內(nèi)，有包括形成壓縮室C的固定渦輪21及可動(dòng)渦輪22的壓縮機(jī)構(gòu)20、驅(qū)動(dòng)該壓縮機(jī)構(gòu)20的馬達(dá)31；在該殼10上，接著將吸入氣體導(dǎo)入到殼10內(nèi)的吸入管14、將噴出氣體噴向殼10外的噴出管15；在所述吸入管14中設(shè)了禁止氣體制冷劑逆流的止回閥。
還有，該渦輪壓縮機(jī)1在所述殼10內(nèi)，形成了位于壓縮機(jī)構(gòu)20周圍、與該壓縮機(jī)構(gòu)20的吸入一側(cè)連通的吸入空間S1；所述吸入管14口朝吸入空間S1開(kāi)，該吸入管14的開(kāi)口端部還裝著所述止回閥40。
在本發(fā)明的第一技術(shù)方案中，若氣體制冷劑被從吸入管14吸引到殼10內(nèi)，就先進(jìn)入吸入空間S1，之后再被吸引到壓縮機(jī)構(gòu)20中。吸入空間S1位于壓縮機(jī)構(gòu)20的周圍，其容積比吸入管14的要大。因此，即使吸入氣體中含有雜質(zhì)、液體制冷劑，這些雜質(zhì)、液體制冷劑也不會(huì)直接進(jìn)入壓縮室C中。吸入空間S1還有以下作用在吸入氣體中含有雜質(zhì)的情況下，該雜質(zhì)會(huì)在吸入空間S1中被細(xì)分化；在吸入氣體中含有液體制冷劑的情況下，該液體制冷劑又會(huì)在吸入空間S1中蒸發(fā)。這樣以來(lái)，就不容易出現(xiàn)壓縮機(jī)構(gòu)20的工作狀況不良等現(xiàn)象。
在所述結(jié)構(gòu)下，氣體制冷劑在壓縮室C中被壓縮壓力升高后，就從噴出管15噴向殼10外。另一方面，能由設(shè)在吸入管14內(nèi)的止回閥40來(lái)防止在壓縮機(jī)1停下來(lái)時(shí)氣體制冷劑逆流，因此不會(huì)出現(xiàn)馬達(dá)31、壓縮機(jī)構(gòu)20反轉(zhuǎn)等異常動(dòng)作，停得就很穩(wěn)。
本發(fā)明的第二技術(shù)方案，為在第一技術(shù)方案所述的渦輪壓縮機(jī)1中，包括將殼10內(nèi)部劃分為第一空間S1和第二空間S2的隔離部件23；第一空間S1構(gòu)成吸入空間；第二空間S2構(gòu)成噴出空間。
在本發(fā)明的第二技術(shù)方案中，經(jīng)由由隔離部件23將殼10內(nèi)劃分出的第一空間S1，把吸入氣體吸引到壓縮機(jī)構(gòu)20中。若此時(shí)在吸入氣體中含有雜質(zhì)、液體制冷劑，第一空間S1就有使雜質(zhì)細(xì)分化、使液體制冷劑蒸發(fā)的作用。
本發(fā)明的第三技術(shù)方案為，在第一技術(shù)方案所述的渦輪壓縮機(jī)1中，結(jié)構(gòu)特征如下。換句話說(shuō)，所述吸入管14以它在殼10內(nèi)的開(kāi)口端部的開(kāi)口方向大致為水平方向的姿勢(shì)裝在該殼10中；所述止回閥40包括能在讓所述吸入管14的開(kāi)口端部打開(kāi)的開(kāi)放位置和讓該開(kāi)口端部關(guān)閉的關(guān)閉位置之間移動(dòng)的閥體41、支撐著該閥體41并讓該閥體41在開(kāi)放位置和關(guān)閉位置之間移動(dòng)且被裝在吸入管14上的閥盒42、將該閥體41從開(kāi)放位置朝著關(guān)閉位置的方向回彈的回彈機(jī)構(gòu)43；還使所述閥體41的移動(dòng)方向大致為水平方向；閥盒42中還包括從下方支撐著所述閥體41，并引導(dǎo)它在所述兩位置間移動(dòng)的支持面42e。
在本發(fā)明的第三技術(shù)方案中，因在閥體41位于關(guān)閉位置時(shí)，吸入管14的開(kāi)口端部被關(guān)閉，故可防止氣體制冷劑在吸入管14中逆流。因此，確能防止在壓縮機(jī)1將停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)等，壓縮機(jī)構(gòu)20由于氣體制冷劑的逆流而產(chǎn)生異常的動(dòng)作；因在閥體41位于開(kāi)放位置時(shí)，吸入管14的開(kāi)口端部開(kāi)放，故可將氣體制冷劑從殼10中的第一空間S1吸到壓縮機(jī)構(gòu)20中；還因所述閥體41由形成在閥盒42上的支持面42e從下方支撐著，故閥體41的位置可在開(kāi)放位置和關(guān)閉位置之間平穩(wěn)地變化，而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的動(dòng)作。
本發(fā)明的第四技術(shù)方案為，在本發(fā)明的第三技術(shù)方案所述的渦輪壓縮機(jī)1中，這樣構(gòu)成所述止回閥40中的閥盒42，其為嵌合在吸入管14中的筒狀部件，支持著閥體41并讓閥體41在其內(nèi)周面上移動(dòng)；在該閥盒42上，形成了在閥體41位于開(kāi)放位置的狀態(tài)下與吸入管14的開(kāi)口端部相通；在閥體41位于關(guān)閉位置的狀態(tài)下便與吸入管14的開(kāi)口端部不相通的吸入開(kāi)口42d，且所述吸入開(kāi)口42d形成在閥體41下方的支持面42e以外的區(qū)域上。
在本發(fā)明的第四技術(shù)方案中，壓縮機(jī)1在由為筒狀部件的閥盒42支持著的閥體41處于所述開(kāi)放位置的狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)；壓縮機(jī)1在閥體41在閥盒42內(nèi)變位到所述關(guān)閉位置的時(shí)候運(yùn)轉(zhuǎn)停止。在開(kāi)放位置，吸入氣體被從吸入管14通過(guò)閥盒42的吸入開(kāi)口42d吸到第一空間S1中；在關(guān)閉位置，吸入管14的開(kāi)口端部與閥盒42的吸入開(kāi)口42d被遮斷。當(dāng)閥體41在開(kāi)放位置與關(guān)閉位置之間移動(dòng)的時(shí)候，閥體41由閥盒42的支持面42e從下方支持著。
本發(fā)明所述的第五技術(shù)方案，為在第四技術(shù)方案所述的渦輪壓縮機(jī)1中，這樣構(gòu)成所述止回閥40中的閥盒42，它包括嵌合在吸入管14中的筒部42a、面對(duì)著該吸入管14的開(kāi)口端面的對(duì)向面42b，同時(shí)該對(duì)向面42b上還形成有吸引口42c；閥體41嵌合在閥盒42的筒部42a上，且能沿筒部42a滑動(dòng)。所述回彈機(jī)構(gòu)43，由從閥盒42的對(duì)向面42b將所述閥體41朝著吸入管14的開(kāi)口端部回彈的壓縮螺旋彈簧構(gòu)成。
在本發(fā)明的第五技術(shù)方案中，在壓縮機(jī)1停止的時(shí)候，閥體41位于關(guān)閉位置而把吸入管14的開(kāi)口端部與吸入開(kāi)口42d遮斷。若在這一狀態(tài)下，起動(dòng)壓縮機(jī)1，吸入管14內(nèi)部的壓力就比吸入空間S1的低，閥體41就朝著開(kāi)放位置移動(dòng)。這樣的話，閥盒42的吸入開(kāi)口42d就與吸入管14連通，氣體制冷劑就被從吸入管14通過(guò)吸入空間S1吸到壓縮機(jī)構(gòu)20中。該氣體在該壓縮機(jī)構(gòu)20內(nèi)壓力增高，而被從噴出管15噴出。
另一方面，在要讓壓縮機(jī)1停下來(lái)不轉(zhuǎn)的時(shí)候，吸入管14內(nèi)的壓力便與吸入空間S1內(nèi)的壓力相同，閥體41在壓縮螺旋彈簧43的回彈力的作用下向關(guān)閉位置移動(dòng)。壓縮機(jī)1就這樣在氣體制冷劑不在吸入管14內(nèi)逆流的情況下停止了運(yùn)轉(zhuǎn)。
效果根據(jù)本發(fā)明的第一技術(shù)方案所述，因在殼10內(nèi)設(shè)了一位于壓縮機(jī)構(gòu)20周圍、與該壓縮機(jī)構(gòu)20的吸入一側(cè)連通的吸入空間S1，并通過(guò)該吸入空間S1將從吸入管14經(jīng)由止回閥40吸到殼10內(nèi)的吸入氣體吸引到壓縮機(jī)構(gòu)20中，故即使吸入氣體中混入了雜質(zhì)、液體制冷劑等，也能防止它們被直接吸引到壓縮室C中。因此，能夠防止壓縮機(jī)構(gòu)20工作狀態(tài)不良、損壞渦旋狀搭接21b、22b等。
根據(jù)本發(fā)明的第二技術(shù)方案所述，因殼10的內(nèi)部由隔離部件23劃分為吸入側(cè)的第一空間S1和噴出側(cè)的第二空間S2，故讓在將吸入氣體吸到壓縮機(jī)構(gòu)20之前先將它吸到自己那里的吸入空間(第一空間S1)形成在殼10內(nèi)就是很簡(jiǎn)單的事情了。因此，可防止由于設(shè)了所述第一空間S1而使壓縮機(jī)1的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、由于復(fù)雜化而導(dǎo)致的成本上升等。
根據(jù)本發(fā)明的第三技術(shù)方案所述，構(gòu)成的閥體41在開(kāi)放位置與關(guān)閉位置之間大致在水平方向上移動(dòng)，而且在閥盒42內(nèi)還設(shè)了由閥盒42從下方支撐著該閥體41的支持面42e。在這樣的閥體41朝著水平方向移動(dòng)的結(jié)構(gòu)下，閥體41就容易由于重力的存在而在閥盒42內(nèi)偏向下方，若在閥體41下方有開(kāi)口等的話，閥體41就有可能卡住，造成工作不穩(wěn)。然而在本實(shí)施例中，設(shè)了支持面42e讓支持面42e從下方支撐著閥體41，故閥體41的移動(dòng)就很穩(wěn)定，而可防止壓縮機(jī)1工作不良。再就是，因在本發(fā)明中是將吸入管14臥著裝到殼10內(nèi)的，因此還可控制壓縮機(jī)1的整個(gè)高度。
根據(jù)本發(fā)明的第四技術(shù)方案所述，因?qū)⑼矤畹拈y盒42裝到了吸入管14的開(kāi)口端部，將閥體41裝到了該閥盒42內(nèi)并能讓閥體41移動(dòng)，故可使防止壓縮機(jī)1工作不良的止回閥40為一簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的第五技術(shù)方案所述，在具有嵌合在吸入管14中的筒部42a的閥盒42中，設(shè)了面對(duì)著該吸入管14的開(kāi)口端面的對(duì)向面42b，在該筒部42a上形成了吸入開(kāi)口42d，在該對(duì)向面42b上形成了吸引口42c，且由壓縮螺旋彈簧43將所述閥體41朝著關(guān)閉位置彈回。故既可把讓用以打開(kāi)、關(guān)閉閥體41的機(jī)構(gòu)為簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，又能確保止回閥40工作良好。


圖1為本發(fā)明的實(shí)施例所涉及的渦輪壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖2為該渦輪壓縮機(jī)的壓縮機(jī)構(gòu)中的固定渦輪的俯視圖。
圖3為該渦輪壓縮機(jī)的壓縮機(jī)構(gòu)中的套及可動(dòng)渦輪的俯視圖(將固定渦輪拆下來(lái)以后的壓縮機(jī)構(gòu)的俯視圖)。
圖4為該渦輪壓縮機(jī)中的壓縮機(jī)構(gòu)的俯視圖。
圖5為安在吸入管上的止回閥的示意剖視圖，圖5(a)顯示關(guān)閉狀態(tài)；圖5(b)顯示開(kāi)放狀態(tài)。
圖6為閥盒形狀的第一例，圖5(a)顯示止回閥的剖視圖；圖5(b)及圖5(c)為立體圖。
圖7為閥盒形狀的第二例，圖7(a)顯示止回閥的剖視圖；圖7(b)及圖7(c)為立體圖。
圖8為閥盒形狀的第三例，圖8(a)顯示止回閥的剖視圖；圖8(b)及圖8(c)為立體圖。
圖9為局部剖視圖，示出了現(xiàn)有渦輪壓縮機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
下面，參考附圖，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例所涉及的渦輪壓縮機(jī)。圖1為該渦輪壓縮機(jī)1的結(jié)構(gòu)剖視圖。
該渦輪壓縮機(jī)1，例如在空調(diào)裝置的制冷劑回路中進(jìn)行蒸氣壓縮式冷凍循環(huán)的壓縮行程。如圖1所示，在該渦輪壓縮機(jī)1的殼10內(nèi)裝有壓縮機(jī)構(gòu)20和用以驅(qū)動(dòng)該壓縮機(jī)構(gòu)20的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)30。殼10由縱長(zhǎng)圓筒狀殼體11、接合在殼體11上端部的上部端板12、接合在殼體11下端部的下部端板13組成。上部端板12和下部端板13分別焊接在殼體11上，殼10處于密閉狀態(tài)。
所述壓縮機(jī)構(gòu)20包括固定渦輪21及可動(dòng)渦輪22、套23即用以將該壓縮機(jī)構(gòu)20固定到殼10上的部件。套23被固定在殼體11的上端部。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)30的位置在壓縮機(jī)構(gòu)20下方，且由固定在殼10上的馬達(dá)31構(gòu)成。該馬達(dá)31中有一驅(qū)動(dòng)軸32，該驅(qū)動(dòng)軸32聯(lián)接在壓縮機(jī)構(gòu)20的可動(dòng)渦輪22上。
將上述套23壓入殼體11中，和殼體11以氣密狀態(tài)接合到一起。殼10的內(nèi)部被劃分為該套23上方的第一空間S1和該套23下方的第二空間S2，由該套23構(gòu)成隔離部件。
套23的上面裝了所述固定渦輪21。也就是說(shuō)，固定渦輪21相對(duì)套23而言位于靠第一空間S1的那一側(cè)，套23包括由第一凹陷部24a和第二凹陷部24b組成的渦輪凹部24，借助套23將可動(dòng)渦輪22安在該渦輪凹部24內(nèi)，可動(dòng)。第一凹陷部24a形成在套23的上面一側(cè)，第二凹陷部24b的直徑比第一凹陷部24a的小，且它形成在該第一凹陷部24a的底面。
所述套23的下面一側(cè)有軸承部25，它借助滑動(dòng)軸承25a支撐著驅(qū)動(dòng)軸32且該驅(qū)動(dòng)軸32能旋轉(zhuǎn)。該軸承部25上形成有其直徑比第二凹陷部24b還小的軸承孔25b，該軸承孔25b和第二凹陷部24b連通。
所述固定渦輪21包括端板21a和渦旋狀搭接21b。所述固定渦輪21以渦旋狀搭接21b朝下的姿勢(shì)固定在所述套23上。可動(dòng)渦輪22包括設(shè)在套23的第一凹陷部24a內(nèi)且可動(dòng)的端板22a、與固定渦輪21的渦旋狀搭接21b嚙合的渦旋狀搭接22b?？蓜?dòng)渦輪22的端板22a下面形成了與端板22a形成為一體、通過(guò)滑動(dòng)軸承22c和所述驅(qū)動(dòng)軸32聯(lián)接著的輪轂22d。該輪轂22d位于所述第二凹陷部24b內(nèi)。
所述驅(qū)動(dòng)軸32的與輪轂22d聯(lián)接的部分構(gòu)成為偏心部32a?？蓜?dòng)渦輪122通過(guò)設(shè)在第一凹陷部24a上的十字頭聯(lián)軸節(jié)26聯(lián)接在套23上，而不得自轉(zhuǎn)。
第二凹陷部24b內(nèi)設(shè)有位于輪轂22d周圍的環(huán)狀密封環(huán)27。該密封環(huán)27與第二凹陷部24b的內(nèi)周面緊密結(jié)合，同時(shí)還由圖中未示的回彈機(jī)構(gòu)壓接在可動(dòng)渦輪22的端板22a下面。第一凹陷部24a和第二凹陷部24b被該密封環(huán)27分開(kāi)，所述渦輪凹部24被劃分為密封環(huán)27外側(cè)的低壓部L和密封環(huán)27內(nèi)側(cè)的高壓部H。
圖2為固定渦輪21的俯視圖。所述固定渦輪21的端板21a的外周緣部朝著圖1的下方延伸，其下端形成有沿徑向朝外突出的凸緣21c。該凸緣21c的外徑形成得比套23的第一凹陷部24a的內(nèi)徑還小，同時(shí)，在很多地方有沿徑向朝外突出的緊固片21d。固定渦輪21通過(guò)該緊固片21d固定在套23上。
如為俯視圖的圖3所示，套23上有從第一凹陷部24a的內(nèi)周面沿徑向朝內(nèi)突出的接收部23c。在固定渦輪21的緊固片21d上形成有讓螺栓穿過(guò)的穿通孔H1；在套23的接收部23c上形成有好擰緊該螺栓的螺孔H2。于是，如圖4所示，當(dāng)用螺栓將固定渦輪21固定到套23上時(shí)，就在套23和固定渦輪21之間形成開(kāi)口部A，套23上方的第一空間S1就和渦輪凹部24的低壓部L連通。
在上述結(jié)構(gòu)下，固定渦輪21的凸緣21c的下面和可動(dòng)渦輪22的端板22a的上面為相對(duì)滑動(dòng)的滑動(dòng)面，兩渦輪21、22的渦旋狀搭接21b、22b的接觸部分間的間隙形成為渦旋狀壓縮室C。該壓縮室C的容積伴隨著可動(dòng)渦輪22的公轉(zhuǎn)而周期性地變化，由此來(lái)重復(fù)進(jìn)行制冷劑的吸入、壓縮和噴出這一系列動(dòng)作。
所述殼10上接著將制冷劑回路中的制冷劑引導(dǎo)到壓縮機(jī)構(gòu)20的吸入管14、用以將殼10內(nèi)的制冷劑噴到殼10外的噴出管15。吸入管14被固定在上部端板12上，與套23上方的第一空間S1連通；噴出管15被固定在殼體11上，與套23下方的第二空間S2連通。
所述壓縮機(jī)構(gòu)20中，有形成在固定渦輪21上以讓壓縮室C的外周端與第一空間S1相通的吸入口Pi(圖2、圖4)、從壓縮室C的內(nèi)周端通過(guò)固定渦輪21和隔離部件與第二空間S2連通的噴出口Po、28a、28b。噴出口Po、28a、28b，由形成在固定渦輪21的端板21a上的噴出開(kāi)口Po、在固定渦輪21的上面和噴出蓋28(圖2、圖4中省略)之間形成的噴出凹部28a及從該噴出凹部28a通過(guò)固定渦輪21及套23口朝第二空間S2開(kāi)的連通路28b組成。
在上述結(jié)構(gòu)下，當(dāng)壓縮室C的容積由于可動(dòng)渦輪22的公轉(zhuǎn)而增大時(shí)，制冷劑就被從吸入口Pi吸到壓縮室C中；而若壓縮室C的容積由于可動(dòng)渦輪22的公轉(zhuǎn)而減小，制冷劑就被壓縮，而通過(guò)噴出口Po、28a、28b流向第二空間S2。因此，在本實(shí)施例中，殼10內(nèi)的第一空間S1成為被低壓制冷劑充滿的低壓空間；殼10內(nèi)的第二空間S2成為被高壓制冷劑充滿的高壓空間(噴出空間)。所述第一空間S1為位于壓縮機(jī)構(gòu)20周圍、與該壓縮機(jī)構(gòu)20的吸入一側(cè)連通的吸入空間。在氣體制冷劑的吸入經(jīng)路中，從吸入管14的開(kāi)口端部到壓縮機(jī)構(gòu)20的吸入口Pi之間為容積被擴(kuò)大了的空間。
所述吸入管14，臥著固定在殼10的上部端板12上，以使該殼10內(nèi)開(kāi)口端部的開(kāi)口方向大致水平。在殼10內(nèi)的開(kāi)口端部給吸入管14裝了一止回閥40。該止回閥40是為阻止當(dāng)壓縮機(jī)1停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)氣體制冷劑在吸入管14內(nèi)逆流而設(shè)的。由該止回閥40防止了氣體制冷劑在吸入管14內(nèi)逆流以后，也就可防止氣體制冷劑從壓縮室C的高壓一側(cè)流向壓縮室C的低壓一側(cè)而導(dǎo)致馬達(dá)31及壓縮機(jī)構(gòu)20反轉(zhuǎn)了。
如放大的示意圖，即圖5所示，所述止回閥40由閥體41、閥盒42、壓縮螺旋彈簧(回彈機(jī)構(gòu))43構(gòu)成。閥盒42由嵌合在吸入管14內(nèi)的筒狀部件構(gòu)成，它被裝在吸入管14內(nèi)，閥體41可在其內(nèi)周面上移動(dòng)。這樣構(gòu)成閥體41閥體41可在該閥盒42中，在讓吸入管14的開(kāi)口端部打開(kāi)的開(kāi)放位置、讓該開(kāi)口端部關(guān)閉的關(guān)閉位置之間移動(dòng)。此外，圖中箭頭方向表示吸入氣體的流動(dòng)方向。
所述閥盒42，包括嵌合在吸入管14內(nèi)的筒部42a、面對(duì)著該吸入管14的開(kāi)口端部的對(duì)向面42b。在該閥盒42的對(duì)向面42b上形成有吸引口42c；在筒部42a上形成有吸入開(kāi)口42d。該吸入開(kāi)口42d在閥體41位于開(kāi)放位置的狀態(tài)下與吸入管14的開(kāi)口端部相通(參看圖5(b))；在閥體41位于關(guān)閉位置的狀態(tài)下它與吸入管14的開(kāi)口端部就被遮斷而不相通了(參看圖5(a))。
閥體41由嵌合在閥盒42的筒部42a上而可滑動(dòng)的圓板狀部件構(gòu)成，其移動(dòng)方向基本上為水平方向。所述閥盒42的吸入開(kāi)口42d形成在該閥盒42的筒部42a下端部以外的區(qū)域。這樣以來(lái)，當(dāng)閥體41在關(guān)閉位置與開(kāi)放位置之間移動(dòng)時(shí)，閥盒42的筒部42a的下端部就構(gòu)成從下方支持該閥體41的支持面42e。
壓縮螺旋彈簧43從閥盒42的對(duì)向面42b朝著吸入管14的開(kāi)口端部將閥體41彈去。換句話說(shuō)，所述閥體41被從開(kāi)放位置朝著關(guān)閉位置的方向彈去，當(dāng)壓縮機(jī)1停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)入止回閥40關(guān)閉的狀態(tài)。
此外，可使所述閥盒42的形狀如圖6到圖8所示。在每一幅圖而言，(a)圖為止回閥40的剖視圖(箭頭方向?yàn)槲霘怏w的流動(dòng)方向)；(b)圖及(c)圖為分別從不同方向看到的閥盒42的立體圖。圖6示出的是，吸入開(kāi)口42d形成在閥盒42側(cè)面的某一處上，朝著一個(gè)方向吹出吸入氣體的例子；圖7示出的是，吸入開(kāi)口42d形成在閥盒42側(cè)面的某兩處上，朝著兩個(gè)方向吹出吸入氣體的例子；圖8示出的是吸入開(kāi)口42d形成在閥盒42的斜下方某兩處、上方某一處，朝著三個(gè)方向吹出吸入氣體的例子。不管是哪一種情況，支持面42e都形成在閥盒42的筒部42a的下端部，以便從下方支撐著閥體41。
給所述套23形成了一回油孔42，當(dāng)?shù)诙枷莶?4b中貯存了潤(rùn)滑油時(shí)，它就將該潤(rùn)滑油排向第二空間S2。
將所述馬達(dá)31布置到為高壓空間的第二空間S2中。該馬達(dá)31包括固定在殼10的內(nèi)周面上的環(huán)狀定子33、布置在該定子33內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子34。在所述定子33的外周面上多個(gè)地方形成有磁芯切除部33a。該磁芯切除部33a形成在該定子33的外周面的一部分上，且為沿上下方向連續(xù)的缺口，它的作用是讓馬達(dá)31上方的空間和下方的空間連通。
所述驅(qū)動(dòng)軸32被固定在轉(zhuǎn)子34上，該驅(qū)動(dòng)軸32的上端部聯(lián)接在可動(dòng)渦輪22上；該驅(qū)動(dòng)軸32的下端部借助滑動(dòng)軸承35a由固定在殼10下部的軸承板35支承著。殼10的下部為貯存潤(rùn)滑油的貯油處，在驅(qū)動(dòng)軸32的下端部設(shè)置了離心泵36。驅(qū)動(dòng)軸32上形成有從離心泵36朝上方延伸的供油通路(未圖示)，它將由離心泵36抽上來(lái)的潤(rùn)滑油供到各個(gè)滑動(dòng)軸承22c、25a、35a的滑動(dòng)部、兩渦輪21、22的滑動(dòng)面上等。
其次，說(shuō)明該渦輪壓縮機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。
首先，馬達(dá)31一起動(dòng)，轉(zhuǎn)子34和驅(qū)動(dòng)軸32就相對(duì)定子33一體旋轉(zhuǎn)。因這樣可動(dòng)渦輪22就受十字頭聯(lián)軸節(jié)26的作用而不能自轉(zhuǎn)，故可動(dòng)渦輪22就僅在以驅(qū)動(dòng)軸32的偏心部32a的偏心量為旋轉(zhuǎn)半徑的旋轉(zhuǎn)軌道上公轉(zhuǎn)。
由于可動(dòng)渦輪22的公轉(zhuǎn)，制冷劑就先經(jīng)過(guò)吸入管14及第一空間S1，再通過(guò)吸入口Pi被吸到壓縮室C中。此時(shí)止回閥40的運(yùn)動(dòng)情況如下。首先，在壓縮機(jī)1停止的時(shí)候，閥體41處于圖5(a)所示的關(guān)閉位置，吸入管14的開(kāi)口端部與吸入開(kāi)口42d被遮斷。若在該狀態(tài)下起動(dòng)壓縮機(jī)1，吸入空間S1的壓力就比吸入管14內(nèi)部的還低，閥體41就朝著圖5(b)中的開(kāi)放位置移動(dòng)。這樣以來(lái)，閥盒42的吸入開(kāi)口42d就與吸入管14的開(kāi)口端部相通，氣體制冷劑被從吸入管14經(jīng)由吸入空間S1吸到壓縮機(jī)構(gòu)20中。
壓縮室C的容積一開(kāi)始減小，制冷劑就被壓縮，達(dá)到高壓，從噴出口Po、28a、28b噴到第二空間S2中，從而從噴出管15噴到殼10外。
此外，固定渦輪21與可動(dòng)渦輪22間的壓縮室C，在可動(dòng)渦輪22的渦旋狀搭接22b的內(nèi)周一側(cè)和外周一側(cè)形成了兩個(gè)。在其中之一進(jìn)行吸入時(shí)，另一個(gè)就進(jìn)行壓縮(噴出)；在其中之一進(jìn)行壓縮(噴出)；時(shí)，另一個(gè)就進(jìn)行吸入。換句話說(shuō)，對(duì)整個(gè)壓縮機(jī)構(gòu)20而言，吸入和壓縮(噴出)同時(shí)進(jìn)行而且又分別幾乎是連續(xù)的。于是，在壓縮機(jī)1運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，止回閥40一直處于開(kāi)著的狀態(tài)。
另一方面，當(dāng)讓壓縮機(jī)1停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，吸入管14內(nèi)和吸入空間S1內(nèi)的壓力就一樣了，閥體41在壓縮螺旋彈簧43的回彈力的作用下向關(guān)閉位置移動(dòng)。這樣以來(lái)，壓縮機(jī)1就可在氣體制冷劑不在吸入管14中逆流的情況下停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
如上所述，在該實(shí)施例的渦輪壓縮機(jī)1中，從吸入管14吸到殼10內(nèi)的氣體制冷劑，先進(jìn)入容積較大的吸入空間S1，之后再被吸到壓縮機(jī)構(gòu)20中。因此，即使吸入氣體中含有雜質(zhì)、液體制冷劑，這些雜質(zhì)、液體制冷劑也不會(huì)直接進(jìn)到壓縮室C中。再就是，吸入空間S1還有以下作用，即在吸入氣體中含有雜質(zhì)的情況下，該雜質(zhì)會(huì)在吸入空間S1中被細(xì)分化；在吸入氣體中含有液體制冷劑的情況下，該液體制冷劑又會(huì)在吸入空間S1中蒸發(fā)。這樣以來(lái)，就不容易出現(xiàn)壓縮機(jī)構(gòu)20的工作狀況不良，也就可防止損壞渦旋狀搭接21b、22b了。
再就是，因在壓縮機(jī)1停下來(lái)的時(shí)候，該吸入管14的開(kāi)口端部被止回閥40關(guān)閉而防止了氣體的逆流，故馬達(dá)31、壓縮機(jī)構(gòu)20不會(huì)出現(xiàn)反轉(zhuǎn)等異常動(dòng)作，而可平穩(wěn)地停下來(lái)。
還有，因所述止回閥40的閥體41由形成在閥盒42上的支持面42e從下方支持著，該支持面42e又引導(dǎo)閥體41移動(dòng)，故閥體41的位置就在開(kāi)放位置和關(guān)閉位置間平穩(wěn)地變化著，移動(dòng)也就很穩(wěn)了。換句話說(shuō)，例如在吸入開(kāi)口42d形成在閥盒42下端的情況下，閥體41在重力的作用下偏向下方，因此閥體41就有可能卡到該吸入開(kāi)口42d的邊緣上，造成工作不穩(wěn)。然而在本實(shí)施例中，由支持面42e從下方支撐著閥體41，故不會(huì)發(fā)生上述問(wèn)題。
另一方面，在上述實(shí)施例中，由隔離部件23將殼10內(nèi)劃分為吸入側(cè)的第一空間S1和噴出側(cè)的第二空間S2，故讓在將吸入氣體吸到壓縮機(jī)構(gòu)20之前先將它吸到自己那里的吸入空間(第一空間S1)形成在殼10內(nèi)就是很簡(jiǎn)單的事情了。因此，可防止由于設(shè)了所述第一空間S1而使壓縮機(jī)1的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、成本上升等。
還有，所述止回閥40為這樣的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，即在吸入管14的開(kāi)口端部裝上了筒狀的閥盒42，該閥盒42內(nèi)又裝了閥體41和壓縮螺旋彈簧43。故可防止機(jī)構(gòu)的復(fù)雜化、成本上升等。
此外，所述實(shí)施例中所說(shuō)明的止回閥40的結(jié)構(gòu)僅為一例，可適當(dāng)?shù)馗淖兯?；所述?shí)施例是這樣做的由套23將殼10內(nèi)部劃分為第一空間S1和第二空間S2，來(lái)自吸入管14的制冷劑經(jīng)由低壓側(cè)的第一空間(吸入空間)S1被吸引到壓縮機(jī)構(gòu)20中。但本發(fā)明并不限于將壓縮機(jī)1的內(nèi)部構(gòu)造做成所述實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)(將殼10的內(nèi)部劃分為高壓空間和低壓空間的結(jié)構(gòu))，只要能將吸入氣體先吸到容積較大的吸入空間，之后再將它吸引到壓縮機(jī)構(gòu)20中，其它結(jié)構(gòu)也可以。
權(quán)利要求
1.一種渦輪壓縮機(jī)，在它的殼(10)內(nèi)，有包括形成壓縮室(C)的固定渦輪(21)及可動(dòng)渦輪(22)的壓縮機(jī)構(gòu)(20)、驅(qū)動(dòng)該壓縮機(jī)構(gòu)(20)的馬達(dá)(31)；在該殼(10)上，接著將吸入氣體導(dǎo)入到殼(10)內(nèi)的吸入管(14)、將噴出氣體噴向殼(10)外的噴出管(15)；在所述吸入管(14)中設(shè)了禁止氣體逆流的止回閥，其中在所述殼(10)內(nèi)，形成了位于壓縮機(jī)構(gòu)(20)周圍、與該壓縮機(jī)構(gòu)(20)的吸入一側(cè)連通的吸入空間(S1)；所述吸入管(14)口朝吸入空間(S1)開(kāi)，同時(shí)該吸入管(14)的開(kāi)口端部還裝著所述止回閥(40)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪壓縮機(jī)，其中包括將殼(10)內(nèi)部劃分為第一空間(S1)和第二空間(S2)的隔離部件(23)；第一空間(S1)構(gòu)成吸入空間；第二空間(S2)構(gòu)成噴出空間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪壓縮機(jī)，其中所述吸入管(14)以它在殼(10)內(nèi)的開(kāi)口端部的開(kāi)口方向大致為水平方向的姿勢(shì)裝在該殼(10)中；所述止回閥(40)包括能在所述吸入管(14)的開(kāi)口端部打開(kāi)的開(kāi)放位置和該開(kāi)口端部關(guān)閉的關(guān)閉位置之間移動(dòng)的閥體(41)、支撐著該閥體(41)并讓該閥體(41)在開(kāi)放位置和關(guān)閉位置之間移動(dòng)且被裝在吸入管(14)上的閥盒(42)、將該閥體(41)從開(kāi)放位置朝著關(guān)閉位置的方向回彈的回彈機(jī)構(gòu)(43)；所述閥體(41)的移動(dòng)方向大致為水平方向；閥盒(42)包括從下方支撐著所述閥體(41)，并引導(dǎo)它在所述兩位置間移動(dòng)的支持面(42e)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的渦輪壓縮機(jī)，其中這樣構(gòu)成所述止回閥(40)中的閥盒(42)，其為嵌合在吸入管(14)中的筒狀部件，支持著閥體(41)并讓閥體(41)在其內(nèi)周面上移動(dòng)；在該閥盒(42)上，形成了在閥體(41)位于開(kāi)放位置的狀態(tài)下與吸入管(14)的開(kāi)口端部相通；在閥體(41)位于關(guān)閉位置的狀態(tài)下便與吸入管(14)的開(kāi)口端部不相通的吸入開(kāi)口(42d)；所述吸入開(kāi)口(42d)形成在閥體(41)下方的支持面(42e)以外的區(qū)域上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的渦輪壓縮機(jī)，其中所述止回閥(40)中的閥盒(42)包括嵌合在吸入管(14)中的筒部(42a)、面對(duì)著該吸入管(14)的開(kāi)口端部的對(duì)向面(42b)，同時(shí)該對(duì)向面(42b)上還形成有吸引口(42c)；這樣構(gòu)成所述閥體(41)，它嵌合在閥盒(42)的筒部(42a)上，且能沿筒部(42a)滑動(dòng)；所述回彈機(jī)構(gòu)(43)，由從閥盒(42)的對(duì)向面(42b)將所述閥體(41)朝著吸入管(14)的開(kāi)口端部回彈的壓縮螺旋彈簧構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種渦輪壓縮機(jī)，在設(shè)在渦輪壓縮機(jī)(1)的殼(10)內(nèi)的吸入管(14)的開(kāi)口端部的止回閥(40)與壓縮機(jī)構(gòu)(20)之間形成吸入空間(S1)，先將吸入氣體吸到吸入空間(S1)，之后再將吸入氣體吸引到壓縮機(jī)構(gòu)(20)中，這樣來(lái)防止雜質(zhì)、液體制冷劑直接被吸到壓縮機(jī)構(gòu)(20)內(nèi)，從而防止壓縮機(jī)構(gòu)(20)工作狀況不良，損壞渦旋狀搭接等。
文檔編號(hào)F04C18/02GK1512066SQ02160570
公開(kāi)日2004年7月14日 申請(qǐng)日期2002年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月30日
發(fā)明者梶尾干央, 加藤勝三, 古莊和宏, 三, 宏, 尾干央 申請(qǐng)人:大金工業(yè)株式會(huì)社