專利名稱：渦旋式壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種渦旋式壓縮機(jī)，該渦旋式壓縮機(jī)4吏固定渦旋部件 和旋轉(zhuǎn)渦旋部件嚙合，形成壓縮室，通過旋轉(zhuǎn)渦旋部件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動， 壓縮室一面改變?nèi)莘e， 一面移動，據(jù)此，進(jìn)行制冷劑的吸入、壓縮以 及排出。
背景技術(shù)：
以往，作為冷凍空調(diào)用的密封型壓縮機(jī)，有往復(fù)式、轉(zhuǎn)子式、渦 旋式，各種形式都是在家庭用、業(yè)務(wù)用的冷凍空調(diào)領(lǐng)域使用?，F(xiàn)在， 在成本、性能方面等進(jìn)行了發(fā)揮各自的特征的開發(fā)。
其中，將壓縮機(jī)構(gòu)以及電動機(jī)構(gòu)收納在容器中的壓縮機(jī)以實(shí)現(xiàn)了 防音以及維護(hù)方便的所謂密封型壓縮機(jī)為代表，渦旋式壓縮機(jī)和轉(zhuǎn)子 壓縮機(jī)成為主流。渦旋式壓縮機(jī)一般是使從鏡板上立起有渦巻狀的巻 體部的固定渦旋部件以及旋轉(zhuǎn)渦旋部件嚙合，在雙方之間形成壓縮室，
道旋轉(zhuǎn)時，壓縮室一面改變?nèi)莘e一面移動，據(jù)此，進(jìn)行吸入、壓縮、 排出，通過潤滑用的機(jī)油，對旋轉(zhuǎn)渦旋部件的外周部以及巻體部背面 施加規(guī)定的背壓，避免旋轉(zhuǎn)渦旋部件離開固定渦旋部件而不翻倒。
上述以往的渦旋式壓縮機(jī)如圖17所示，將由固定巻體部2a (下 稱巻體部2a)和固定鏡板2b (下稱鏡板2b)構(gòu)成的固定渦旋部件2 以及由旋轉(zhuǎn)巻體部4a (下稱巻體部4a )和旋轉(zhuǎn)鏡板4b (下稱鏡板4b ) 構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)渦旋部件4嚙合，在雙方之間形成壓縮室5，在使旋轉(zhuǎn)渦 旋部件4在通過自轉(zhuǎn)限制機(jī)構(gòu)22進(jìn)行自轉(zhuǎn)限制的基礎(chǔ)上沿圓軌道旋轉(zhuǎn)
時，壓縮室5—面改變?nèi)莘e一面移動，據(jù)此，進(jìn)行制冷劑的吸入、壓 縮以及排出。
即，制冷劑由吸入管1吸入，經(jīng)固定渦旋部件2的吸入空間3， 被封入在固定渦旋部件2和旋轉(zhuǎn)渦旋部件4之間所形成的壓縮室5， 朝向中心， 一面減小容積一面被壓縮，并通過排出口6被排出。
此時，因?yàn)樾纬捎诠潭u旋部件2和旋轉(zhuǎn)渦旋部件4之間的壓縮 室5內(nèi)由于進(jìn)行壓縮作用而產(chǎn)生壓縮熱，所以由于該熱而使各渦旋部 件2、 4成為高溫。這樣，因?yàn)楦鲏嚎s室5內(nèi)的壓力從最外周側(cè)的壓縮 室5向中心側(cè)的壓縮室5壓力逐漸升高，所以在各巻體部2a、 4a上產(chǎn) 生從最外周側(cè)朝向中心側(cè)的溫度梯度，即，中心側(cè)(最內(nèi)周側(cè))的壓 縮室5比最外周側(cè)的壓縮室5溫度高。由于該溫度上升，各巻體部2a、 4a熱膨脹，特別是位于成為高溫的中央側(cè)的各巻體部2a、 4a的內(nèi)周 端側(cè)很大地?zé)崤蛎?。因此，在各巻體部2a、 4a熱膨脹時，各巻體部 2a、 4a的齒尖和各鏡板2b、 4b的齒底的推力方向間隙比組裝時的間 隙尺寸小，各巻體部2a、 4a的齒尖與各鏡板2b、 4b的齒底接觸。再 有，若接觸面壓升高，則相互產(chǎn)生粘連，有可能損傷各鏡板2b、 4b 和各巻體部2a、 4a。
因此，例如在專利文獻(xiàn)1中記載的渦旋式壓縮機(jī)中，其旋轉(zhuǎn)渦旋 部件或者固定渦旋部件的巻體部構(gòu)成為，調(diào)整從鏡板的齒底到齒尖的 高度尺寸，在組裝狀態(tài)下，在各巻體部的齒尖和對方的齒底之間形成 在最內(nèi)周側(cè)為最大的推力方向間隙。
另外，在專利文獻(xiàn)2所記載的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)中，以測定的巻體部 的齒尖面的溫度分布的結(jié)果為基礎(chǔ)，將旋轉(zhuǎn)渦旋部件或者固定渦旋部 件中的至少一方的巻體部的齒尖或是形成為使與對方的齒底之間的推 力方向間隙在最內(nèi)周側(cè)為最大，或是形成為使該推力方向間隙在多個 階段變化。
另外，在專利文獻(xiàn)3中記載的渦旋式壓縮機(jī)中，也同樣如圖17 所示，從吸入管1吸入的制冷劑氣體經(jīng)過由巻體部2a和鏡板2b構(gòu)成 的固定渦旋部件2的吸入空間3，被封入可以與由巻體部4a和鏡板4b
構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)渦旋部件4嚙合的壓縮室5中，朝向固定渦旋部件2的中 心， 一面使容積減小， 一面被壓縮，由排出口6被排出。
被旋轉(zhuǎn)渦旋部件4和安裝在軸承部件7的環(huán)狀槽上的滑動隔環(huán)17 包圍而形成的背壓室8，被設(shè)定為排出壓力和吸入壓力之間的中間壓， 通過背壓調(diào)整機(jī)構(gòu)9進(jìn)行控制，使該中間壓成為一定的壓力。另外， 滑動隔環(huán)17滑動在旋轉(zhuǎn)渦旋部件4的內(nèi)面4d。
背壓調(diào)整機(jī)構(gòu)9在從背壓室8通過固定渦旋部件2的內(nèi)部與吸入 空間3連通的連通路10上設(shè)置閥11，若背壓室8的壓力比設(shè)定壓力 高，則閥11打開，將背壓室8的機(jī)油向吸入空間3供給，使背壓室8 內(nèi)維持在一定的中間壓。另外，向吸入空間3供給的機(jī)油隨著旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動一同向壓縮室5移動，起到防止壓縮室5之間泄漏的作用。在旋轉(zhuǎn) 渦旋部件4的背面施加上述的中間力，抑制在運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生翻倒。若翻 倒，則固定渦旋部件2和旋轉(zhuǎn)渦旋部件4分離，在該部分產(chǎn)生泄漏。
構(gòu)成渦旋式壓縮機(jī)的固定渦旋部件2和旋轉(zhuǎn)渦旋部件4的材料， 兩者均使用以鑄鐵為主的鐵類，或者固定渦旋部件2使用鐵類，旋轉(zhuǎn) 渦旋部件4使用鋁類。 (專利文獻(xiàn)l)
特開昭58-67902號公報 (專利文獻(xiàn)2)
特開平07-197891號公報 (專利文獻(xiàn)3)
特開2001-280252號公報
但是，在上述那樣的構(gòu)成中，沒有考慮到因壓力造成的固定渦旋 部件和旋轉(zhuǎn)渦旋部件的變形，在高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的情況或作為制冷劑使用 二氧化碳的情況下，固定渦旋部件的齒尖和旋轉(zhuǎn)渦旋部件的齒底的接 觸壓力不均等，存在產(chǎn)生粘連和異常磨損的可能，存在作為壓縮機(jī)的 壓縮效率、耐久性降低的問題。
因此，本發(fā)明就是鑒于上述以往的課題，以提供一種渦旋式壓縮 機(jī)為目的，該渦旋式壓縮機(jī)是簡單且謀求低成本的結(jié)構(gòu)，同時具有高
效率以及高可靠性。
另外，在將二氧化碳作為制冷劑使用的情況下，壓縮機(jī)的排出壓 力與將氟利昂作為制冷劑的以往的壓縮機(jī)相比，高壓側(cè)的壓力大約在
7-10倍以上。因此，若付與僅僅旋轉(zhuǎn)渦旋部件不會離開固定渦旋部件 的背壓，則旋轉(zhuǎn)渦旋部件被強(qiáng)力地推壓在固定渦旋部件上，產(chǎn)生滑動 部的異常磨損或者燒結(jié)，因輸入增加造成性能降低。
另外，在成為大容量多制冷劑的系統(tǒng)中，在液體制冷劑的返回劇 烈的過渡運(yùn)轉(zhuǎn)時，由于清洗性高的二氧化碳的液體制冷劑，存在著在 旋轉(zhuǎn)渦旋部件的推力面上產(chǎn)生潤滑油中斷或者溫度上升，以鋁表面為 起點(diǎn)、導(dǎo)致燒結(jié)的可能性。
另外，在使用熱膨脹系數(shù)相同的金屬、鐵類材料，形成兩渦旋部 件的情況下，因?yàn)樾D(zhuǎn)渦旋部件的比重增大，所以運(yùn)轉(zhuǎn)時的離心力增 大，其結(jié)果為，軸承部件負(fù)荷增高，滑動損失也增大。特別是在高速 運(yùn)轉(zhuǎn)時，由于離心力非常大，所以在主軸與軸承部件上劇烈磨損。另 外，為了提高巻體部的精度，需要對安裝面和滑動面進(jìn)行精密地機(jī)械 加工，但是因?yàn)殍F類材料的切削性低，所以其加工極其困難，難以提
高生產(chǎn)性。
另外，各壓縮室由于進(jìn)行壓縮作用而產(chǎn)生壓縮熱，因?yàn)樵摕?，?渦旋部件成為高溫。這樣，各壓縮室內(nèi)的壓力從最外周側(cè)的壓縮室向 中心側(cè)的壓力室依次升高，在各巻體部從最外周側(cè)向中心側(cè)產(chǎn)生溫度 梯度。即，中心側(cè)(最內(nèi)周側(cè))的壓縮室比最外周側(cè)的壓縮室溫度高。 因該溫度上升，各巻體部熱膨脹，特別是位于成為高溫的中央側(cè)的各 巻體部的內(nèi)周側(cè)很大地?zé)崤蛎?。因此，在各巻體部熱膨脹時，各巻體
部的齒尖面和各鏡板的齒底的推力方向的間隙比組裝時的間隙尺寸要 小，各巻體部的齒尖面與各鏡板的齒底接觸。若接觸面壓進(jìn)一步升高， 則存在相互產(chǎn)生粘連，各鏡板和各巻體部受到損傷的可能，存在作為 壓縮機(jī)的壓縮效率、耐久性降低的問題。特別是在固定渦旋部件上使 用鐵類材料，在旋轉(zhuǎn)渦旋部件上使用鋁類材料，使用不同的熱膨脹系 數(shù)的金屬而形成的情況下，該問題就會顯著地顯現(xiàn)出來。
另外，為了避免因推力方向間隙的存在而產(chǎn)生的性能降低，而在 旋轉(zhuǎn)渦旋部件以及固定渦旋部件的任意一方或兩方上設(shè)置端封的情況 下，存在因端封接觸而產(chǎn)生滑動損失的增大和備件數(shù)增加以及由于加 工工程的增加而使生產(chǎn)性降低的問題。
因此，本發(fā)明的其他目的是提供一種渦旋式壓縮機(jī)，該渦旋式壓 縮機(jī)在將二氧化碳作為制冷劑而使用的情況下，具有高效率以及高可 靠性。
再有，在專利文獻(xiàn)2所述的渦旋式壓縮機(jī)中，考慮到了在固定渦 旋部件和旋轉(zhuǎn)渦旋部件之間形成的各壓縮室，是通過進(jìn)行壓縮作用而 產(chǎn)生的壓縮熱使各巻體部熱膨脹，而沒有考慮因壓縮機(jī)的排出壓力和 吸入壓力的壓力差所造成的固定渦旋部件和旋轉(zhuǎn)渦旋部件的變形。特 別是在旋轉(zhuǎn)渦旋部件中的偏心軸承的殼體部，旋轉(zhuǎn)渦旋部件的鏡板的 厚度小，由于排出壓力和吸入壓力的壓差，向固定渦旋部件側(cè)的變形 變大，旋轉(zhuǎn)渦旋的齒底和固定渦旋的齒尖由于不全面接觸，而使接觸 面壓增高，相互產(chǎn)生粘連，具有作為壓縮機(jī)的壓縮效率、耐久性降低 的課題。
因此，本發(fā)明的其他目的是提供一種渦旋式壓縮機(jī)，該渦旋式壓 縮機(jī)考慮到在旋轉(zhuǎn)渦旋中的偏心軸承的殼體部的壓力變形，實(shí)現(xiàn)了高 可靠性以及從運(yùn)轉(zhuǎn)初期開始的高效率。

發(fā)明內(nèi)容
基于本發(fā)明的第一實(shí)施方式的渦旋式壓縮機(jī)，使渦巻狀的固定巻 體部與渦巻狀的旋轉(zhuǎn)巻體部嚙合而形成壓縮室，所述渦巻狀的固定巻 體部從固定渦旋部件的固定鏡板立起，所述渦巻狀的旋轉(zhuǎn)巻體部從旋 轉(zhuǎn)渴旋部件的旋轉(zhuǎn)鏡板立起；使旋轉(zhuǎn)渦旋部件在通過自轉(zhuǎn)限制機(jī)構(gòu)進(jìn) 行自轉(zhuǎn)限制的基礎(chǔ)上沿圓軌道旋轉(zhuǎn)， 一面連續(xù)改變壓縮室的容積一面 吸入、壓縮、排出制冷劑，將固定鏡板的齒底與旋轉(zhuǎn)巻體部的齒尖之 間的推力方向的第 一 間隙和旋轉(zhuǎn)鏡板的齒底與固定巻體部的齒尖之間 的推力方向的第二間隙形成為從外周側(cè)向內(nèi)周側(cè)逐漸增大的形狀，將 笫一間隙形成為大于第二間隙。
根據(jù)本實(shí)施方式，因?yàn)榈?一 間隙以及第二間隙從外周側(cè)向內(nèi)周側(cè) 逐漸增大，所以可以較低地確保因熱膨脹變形而造成的各巻體部的接 觸面壓，同時即使由于排出壓力，固定渦旋部件向下變形為凸形狀， 也因?yàn)楸润识g隙大的第一間隙吸收該壓力變形的量，所以可以均等 地保持固定渦旋部件的齒尖和旋轉(zhuǎn)渦旋部件的齒底的接觸壓力。因此， 不會產(chǎn)生粘連或異常磨損，可以提供確保了高可靠性的渦旋式壓縮機(jī)。
本發(fā)明的第二實(shí)施方式是在基于第一實(shí)施方式的渦旋式壓縮機(jī) 中，改變旋轉(zhuǎn)巻體部的高度形成第一間隙，改變旋轉(zhuǎn)鏡板的厚度形成 第二間隙。
根據(jù)本實(shí)施方式，使第 一 間隙以及第二間隙成為從外周側(cè)向內(nèi)周 側(cè)逐漸增大的形狀，并且使第一間隙比第二間隙大，就使簡單.低成 本成為可能。據(jù)此，消除了因熱變形或壓力變形而造成的粘連等，可 以提供具有高可靠性的渦旋式壓縮機(jī)。
本發(fā)明的第三實(shí)施方式是在基于第一實(shí)施方式的渦旋式壓縮機(jī) 中，改變旋轉(zhuǎn)巻體部的高度形成第一間隙，改變固定巻體部的高度形 成第二間隙。
根據(jù)本實(shí)施方式，使第 一 間隙以及第二間隙成為從外周側(cè)向內(nèi)周 側(cè)逐漸增大的形狀，并且使第一間隙比第二間隙大，就使簡單.低成 本成為可能。據(jù)此，消除了因熱變形或壓力變形而造成的粘連等，可 以提供具有高可靠性的渦旋式壓縮機(jī)。
本發(fā)明的第四實(shí)施方式是在基于第一實(shí)施方式的渦旋式壓縮機(jī) 中，改變固定鏡板的厚度形成第一間隙，改變旋轉(zhuǎn)鏡板的厚度形成第 二間隙。
根據(jù)本實(shí)施方式，使第 一 間隙以及第二間隙成為從外周側(cè)向內(nèi)周 側(cè)逐漸增大的形狀，并且使第一間隙比第二間隙大，就使簡單.低成 本成為可能。據(jù)此，消除了因熱變形或壓力變形而造成的粘連等，可 以提供具有高可靠性的渦旋式壓縮機(jī)。
本發(fā)明的第五實(shí)施方式是在基于第一實(shí)施方式的渦旋式壓縮機(jī) 中，改變固定鏡板的厚度形成第一間隙，改變固定巻體部的高度形成
第二間隙。
根據(jù)本實(shí)施方式，使第 一 間隙以及第二間隙成為從外周側(cè)向內(nèi)周 側(cè)逐漸增大的形狀，并且使第一間隙比第二間隙大，就使簡單.低成 本成為可能。據(jù)此，消除了因熱變形或壓力變形而造成的粘連等，可 以提供具有高可靠性的渦旋式壓縮機(jī)。
本發(fā)明的第六實(shí)施方式是在基于第一至第五實(shí)施方式的渦旋式壓 縮機(jī)中，作為制冷劑使用二氧化碳，使旋轉(zhuǎn)鏡板的厚度小于旋轉(zhuǎn)巻體
部的高度的3.0倍。
根據(jù)本實(shí)施方式，相對于使用二氧化碳制冷劑的情況下的排出壓 和吸入壓的壓差，通過使鏡板的厚度和巻體部的高度成為了恰當(dāng)?shù)年P(guān) 系的旋轉(zhuǎn)渦旋部件柔軟地變形，更均等地確保了固定渦旋部件的齒尖 和旋轉(zhuǎn)渦旋部件的齒底的接觸壓力，從而不會產(chǎn)生粘連或異常磨損， 可以提供確保了高可靠性的渦旋式壓縮機(jī)。
本發(fā)明的第七實(shí)施方式是在基于笫一至第五實(shí)施方式的渦旋式壓 縮機(jī)中，作為制冷劑使用HFC類或者HCFC類制冷劑，使旋轉(zhuǎn)鏡板 的厚度小于旋轉(zhuǎn)巻體部的高度的1.0倍。
根據(jù)本實(shí)施方式，相對于使用HFC類或者HCFC類制冷劑的情 況下的排出壓和吸入壓的壓差，通過使鏡板的厚度和巻體部的高度成 為了恰當(dāng)?shù)年P(guān)系的旋轉(zhuǎn)渦旋部件柔軟地變形，更均等地確保了固定渦 旋部件的齒尖和旋轉(zhuǎn)渦旋部件的齒底的接觸壓力，從而不會產(chǎn)生粘連 或異常磨損，可以提供確保了高可靠性的渦旋式壓縮機(jī)。
本發(fā)明的第八實(shí)施方式是在基于第一至笫五實(shí)施方式的渦旋式壓 縮機(jī)中，作為制冷劑使用HC類制冷劑，使旋轉(zhuǎn)鏡板的厚度小于旋轉(zhuǎn) 巻體部的高度的0.6倍。
根據(jù)本實(shí)施方式，相對于使用HC類制冷劑的情況下的排出壓和 吸入壓的壓差，通過使鏡板的厚度和巻體部的高度成為了恰當(dāng)?shù)年P(guān)系 的旋轉(zhuǎn)渦旋部件柔軟地變形，更均等地確保了固定渦旋部件的齒尖和 旋轉(zhuǎn)渦旋部件的齒底的接觸壓力，從而不會產(chǎn)生粘連或異常磨損，可 以提供確保了高可靠性的渦旋式壓縮機(jī)。
基于本發(fā)明的第九實(shí)施方式的渦旋式壓縮機(jī)，使渦巻狀的固定巻 體部與渦巻狀的旋轉(zhuǎn)巻體部嚙合而形成壓縮室，所述渦巻狀的固定巻 體部從固定渦旋部件的固定鏡板立起，所述渦巻狀的旋轉(zhuǎn)巻體部從旋
轉(zhuǎn)渦旋部件的旋轉(zhuǎn)鏡板立起；使旋轉(zhuǎn)渦旋部件在通過自轉(zhuǎn)限制機(jī)構(gòu)進(jìn) 行自轉(zhuǎn)限制的基礎(chǔ)上沿圓軌道旋轉(zhuǎn)， 一面連續(xù)改變壓縮室的容積一面 吸入、壓縮、排出制冷劑，作為制冷劑使用二氧化碳，用鐵類金屬材 料形成固定渦旋部件，用鋁類金屬材料形成旋轉(zhuǎn)渦旋部件，對旋轉(zhuǎn)渦 旋部件進(jìn)行表面處理，為使固定鏡板的齒底和旋轉(zhuǎn)巻體部的齒尖之間 的推力方向的第 一間隙從外周側(cè)向內(nèi)周側(cè)增加，使旋轉(zhuǎn)巻體部的齒尖 傾斜。
根據(jù)本實(shí)施方式，因?yàn)楣潭u旋部件用鐵類材料形成，旋轉(zhuǎn)渦旋 部件用鋁類材料形成，對旋轉(zhuǎn)渦旋部件施行表面處理，所以在作為制 冷劑使用二氧化碳的高壓差運(yùn)轉(zhuǎn)中，即使旋轉(zhuǎn)鏡板的齒底被強(qiáng)力地推 壓在固定巻體部的齒尖上，也可以通過具有硬化層的表面處理抑制異 常磨損，不產(chǎn)生燒結(jié)地進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，根據(jù)本實(shí)施方式，即使是在 成為大容量多制冷劑的系統(tǒng)中的、液體制冷劑的返回劇烈的瞬態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn) 時，也可以不會產(chǎn)生因清洗性高的二氧化碳液體制冷劑造成的、在旋
進(jìn)行運(yùn);。另外，根據(jù)本實(shí)施方式，^為旋轉(zhuǎn)渦^部件是用鋁類材料 形成的，所以可以減小高速運(yùn)轉(zhuǎn)時的驅(qū)動部的離心力，并且可以耐久 性優(yōu)異，可以減少滑動損失。另外，根據(jù)本實(shí)施方式，為了使固定鏡 板的齒底和旋轉(zhuǎn)巻體部的齒尖之間的推力方向的第 一 間隙從外周側(cè)向 內(nèi)周側(cè)增加，通過使旋轉(zhuǎn)巻體部的齒尖傾斜，即使對于在壓縮過程中 在中心部產(chǎn)生的高溫的壓縮熱，也可以防止在旋轉(zhuǎn)渦旋部件的巻體部 的中心部的齒尖的接觸。
本發(fā)明的第十實(shí)施方式是在基于第九實(shí)施方式的渦旋式壓縮機(jī) 中，使內(nèi)周側(cè)的旋轉(zhuǎn)巻體部的最小高度為大于等于外周側(cè)的旋轉(zhuǎn)巻體 部的最大高度的99.6%，但不足100%。
根據(jù)本實(shí)施方式，可以一面減少從各巻體部的齒尖面的泄漏損失，
一面防止各巻體部的齒尖面的粘連等，將從齒尖開始的泄漏抑制在最 小限度，可以使提高壓縮機(jī)的性能和確?？煽啃圆⒋妗?br> 基于本發(fā)明的第十一實(shí)施方式的渦旋式壓縮機(jī)，使渦巻狀的固定 巻體部與渦巻狀的旋轉(zhuǎn)巻體部嚙合而形成壓縮室，所述渦巻狀的固定 巻體部從固定渦旋部件的固定鏡板立起，所述渦巻狀的旋轉(zhuǎn)巻體部從
旋轉(zhuǎn)渦旋部件的旋轉(zhuǎn)鏡板立起；使旋轉(zhuǎn)渦旋部件在通過自轉(zhuǎn)限制機(jī)構(gòu) 進(jìn)行自轉(zhuǎn)限制的基礎(chǔ)上沿圓軌道旋轉(zhuǎn)， 一 面連續(xù)改變壓縮室的容積一 面吸入、壓縮、排出制冷劑，作為制冷劑使用二氧化碳，用鐵類金屬 材料形成固定渦旋部件，用鋁類金屬材料形成旋轉(zhuǎn)渦旋部件，對旋轉(zhuǎn) 巻體部的齒尖以外進(jìn)行表面處理。
根據(jù)本實(shí)施方式，即使對于在壓縮過程中在中心部產(chǎn)生的高溫的 壓縮熱，也可以防止在旋轉(zhuǎn)渦旋部件的巻體部的中心部的齒尖的接觸。 還有即使假設(shè)在巻體部的中心部的齒尖接觸的情況下，也因?yàn)闆]有對 齒尖進(jìn)行表面處理，在運(yùn)轉(zhuǎn)中不會發(fā)生燒結(jié)地調(diào)整固定渦旋部件的齒 尖和固定鏡板的齒底之間的推力方向的間隙，所以不需要加工，就可 以使壓縮機(jī)的性能的提高和可靠性并存，所以可以謀求低成本化。
本發(fā)明的笫十二實(shí)施方式是在基于第九至笫十一實(shí)施方式的渦旋 式壓縮機(jī)中，為使旋轉(zhuǎn)鏡板的齒底和固定巻體部的齒尖之間的推力方 向的第二間隙從外周側(cè)向內(nèi)周側(cè)增加，而使旋轉(zhuǎn)鏡板的齒底傾斜。
根據(jù)本實(shí)施方式，在作為制冷劑使用二氧化碳的高壓差運(yùn)轉(zhuǎn)下， 固定渦旋部件通過壓力應(yīng)變或溫度應(yīng)變，防止固定渦旋部件的渦巻巻 體的齒尖接觸到旋轉(zhuǎn)鏡板的齒底，可以謀求高可靠性。
本發(fā)明的第十三實(shí)施方式是在基于第九至第十一實(shí)施方式的渦旋 式壓縮機(jī)中，作為表面處理，進(jìn)行氧化鋁膜處理、PVD處理以及鍍鎳 磷處理中的任意一種。
根據(jù)本實(shí)施方式，即使是在二氧化碳制冷劑的高壓差下，具有因 滑動產(chǎn)生的具有硬化層的覆膜的磨損少、即使長時間使用仍然殘存有 表面處理覆膜，不會燒結(jié)，可以謀求高可靠性。
本發(fā)明的第十四實(shí)施方式是在基于第九至第十一實(shí)施方式的渦旋
式壓縮機(jī)中，對進(jìn)行過表面處理的部分，進(jìn)行研磨處理、拋光處理或 者滾磨處理。
根據(jù)本實(shí)施方式，通過減小表面處理造成的粗糙度，可以謀求利
用降低滑動損失帶來的性能提高，特別是可以謀求從初期運(yùn)轉(zhuǎn)時開始 的高效率化。
基于本發(fā)明的第十五實(shí)施方式的渦旋式壓縮機(jī)，使從鏡板上立起 有渦巻狀的巻體部的固定渦旋部件以及旋轉(zhuǎn)渦旋部件嚙合，在雙方之 間形成壓縮室，在使旋轉(zhuǎn)渦旋部件在通過自轉(zhuǎn)限制機(jī)構(gòu)進(jìn)行自轉(zhuǎn)限制 的基礎(chǔ)上沿圓軌道旋轉(zhuǎn)時，壓縮室一面改變?nèi)莘e一面移動，據(jù)此，進(jìn) 行吸入、壓縮、排出，為使旋轉(zhuǎn)渦旋部件的齒底和固定渦旋部件的齒 尖之間的推力方向的第二間隙從外周側(cè)向內(nèi)周側(cè)增加，而設(shè)置傾斜， 并且，為了使該第二間隙在至少相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)渦旋部件的偏心軸承的殼 體部的范圍均等且為最大，而形成旋轉(zhuǎn)渦旋的齒底以及固定渦旋的齒 尖。
根據(jù)本實(shí)施方式，即使是在旋轉(zhuǎn)渦旋的鏡板的厚度小的偏心軸承 的殼體部，產(chǎn)生排出壓力和吸入壓力的壓差造成的壓力變形的情況下， 也因?yàn)樾D(zhuǎn)渦旋的齒底和固定渦旋的齒尖不是不全面接觸，而是均勻 地接觸，所以可以實(shí)現(xiàn)高可靠性以及從初期運(yùn)轉(zhuǎn)時開始的高效率。
本發(fā)明的第十六實(shí)施方式是在基于第十五實(shí)施方式的渦旋式壓縮 機(jī)中，為了使第二間隙從外周側(cè)向內(nèi)周側(cè)增加，旋轉(zhuǎn)渦旋的齒底相對 于固定渦旋形成從外周側(cè)向內(nèi)周側(cè)的成為凹陷的傾斜面，并且，在至 少相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)渦旋部件的偏心軸承的殼體部的旋轉(zhuǎn)渦旋的齒底，設(shè)置 成為最大凹部的平坦部。
根據(jù)本實(shí)施方式，即使是在旋轉(zhuǎn)渦旋的鏡板的厚度小的偏心軸承 的殼體部，產(chǎn)生排出壓力和吸入壓力的壓差造成的壓力變形的情況下， 也因?yàn)榫哂锌紤]到了旋轉(zhuǎn)渦旋的齒底壓力變形的形狀，所以旋轉(zhuǎn)渦旋 的齒底和固定渦旋的齒尖不是不全面接觸，而是均勻地接觸，就可以 實(shí)現(xiàn)高可靠性以及從初期運(yùn)轉(zhuǎn)時開始的高效率。
本發(fā)明的第十七實(shí)施方式是在基于第十五實(shí)施方式的渦旋式壓縮
機(jī)中，在固定渦旋部件的齒尖，以巻體高度從外周側(cè)向內(nèi)周側(cè)減小的 方式設(shè)置傾斜面，并且，設(shè)置固定渦旋的巻體部的高度為最小高度尺 寸的平坦部，該固定渦旋的巻體部與至少相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)渦旋部件的偏心 軸承的殼體部的旋轉(zhuǎn)渦旋的齒底相對。
根據(jù)本實(shí)施方式，即使是在旋轉(zhuǎn)渦旋的鏡板的厚度小的偏心軸承
的殼體部，產(chǎn)生排出壓力和吸入壓力的壓差造成的壓力變形的情況下， 也因?yàn)榫哂锌紤]到了固定渦旋的齒尖壓力變形的形狀，所以旋轉(zhuǎn)渦旋 的齒底和固定渦旋的齒尖不是不全面接觸，而是均勻地接觸，就可以 實(shí)現(xiàn)高可靠性以及從初期運(yùn)轉(zhuǎn)時開始的高效率。
本發(fā)明的第十八實(shí)施方式是在基于第十五至第十七實(shí)施方式的渦 旋式壓縮機(jī)中，為使旋轉(zhuǎn)渦旋部件的齒尖和固定渦旋部件的齒底之間 的推力方向的第 一 間隙從外周側(cè)向內(nèi)周側(cè)增加，在旋轉(zhuǎn)渦旋部件的齒 尖上"&置傾斜。
根據(jù)本實(shí)施方式，因?yàn)樵趬嚎s過程中由于在中心部產(chǎn)生壓縮熱而 成為高溫，所以可以防止中心部的齒尖由于熱膨脹而增高并接觸的情 況。
本發(fā)明的第十九實(shí)施方式是在基于第十五至第十七實(shí)施方式的渦 旋式壓縮機(jī)中，為使旋轉(zhuǎn)渦旋部件的齒尖和固定渦旋部件的齒底之間
的推力方向的第 一 間隙從外周側(cè)向內(nèi)周側(cè)增加，在固定渦旋部件的齒 底上設(shè)置傾斜。
根據(jù)本實(shí)施方式，因?yàn)樵趬嚎s過程中由于在中心部產(chǎn)生壓縮熱而 成為高溫，所以可以防止中心部的齒尖由于熱膨脹而增高并接觸的情
況。，
本發(fā)明的第二十實(shí)施方式是在基于笫十五至第十八實(shí)施方式的渦 旋式壓縮機(jī)中，對旋轉(zhuǎn)渦旋部件，作為表面處理，進(jìn)行氧化鋁膜處理、
PVD處理以及鍍鎳磷處理中的任意一種。
根據(jù)本實(shí)施方式，可以通過具有硬化層的表面處理抑制異常磨損，
不會燒結(jié)地進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，即使是在成為大容量多制冷劑的系統(tǒng)中 的液體制冷劑的返回劇烈的瞬態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時，即使由于液體制冷劑在旋轉(zhuǎn)
渦旋的推力面上產(chǎn)生潤滑油切斷或溫度上升，也不會燒結(jié)，可以確保 高可靠性。
本發(fā)明的第二十一實(shí)施方式是在基于第十五至第十九實(shí)施方式的 渦旋式壓縮機(jī)中，制冷劑是高壓制冷劑，例如二氧化碳。
根據(jù)本實(shí)施方式，制冷劑是二氧化碳，即使旋轉(zhuǎn)渦旋的齒底壓力 變形，也可以有效地防止粘連和異常磨損。


圖1是表示基于本發(fā)明的第一實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)的縱剖視圖。
圖2是圖1所示的渦旋式壓縮機(jī)的壓縮機(jī)構(gòu)部的放大剖視圖。 圖3是圖1所示的渦旋式壓縮機(jī)的壓縮機(jī)構(gòu)部的概略剖視圖。 圖4是表示基于本發(fā)明的第三實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)的縱剖視圖。
圖5是圖4所示的渦旋式壓縮機(jī)的壓縮機(jī)構(gòu)部的主要部分剖視圖。 圖6是圖4所示的渦旋式壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)渦旋部件的俯視圖。 圖7是圖4所示的渦旋式壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)渦旋部件的側(cè)視剖視圖。 圖8是表示在圖4所示的渦旋式壓縮機(jī)中的旋轉(zhuǎn)渦旋部件的旋轉(zhuǎn)
巻體部的高度比例的圖表。
圖9是表示基于本發(fā)明的第四實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)的主要部分
剖視圖。
圖10是表示基于本發(fā)明的第五實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)的主要部 分剖視圖。
圖11是表示基于本發(fā)明的第六實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)的主要部 分剖視圖。
圖12是圖ll所示的渦旋式壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)渦旋部件的俯視圖。 圖13是表示在圖11所示的渦旋式壓縮機(jī)中的高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)后的旋
轉(zhuǎn)渦旋部件的齒底形狀的圖表。
圖14是表示基于本發(fā)明的第七實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)的主要部
分剖視圖。圖15是表示基于本發(fā)明的第八實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)的主要部 分剖視圖。
圖16是表示基于本發(fā)明的第九實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)的主要部 分剖視圖。
圖17是表示以往的渦旋式壓縮機(jī)的縱剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖，對基于本發(fā)明的一個實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)進(jìn) 行說明。
(實(shí)施例1)
圖1是表示基于本發(fā)明的第一實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)的縱剖視 圖。另外，在該圖中所示的第一實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)中，對于與圖 17所示的以往的渦旋式壓縮機(jī)功能相同的構(gòu)成，標(biāo)注相同的符號。
本實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)在密封容器20內(nèi)具有壓縮機(jī)構(gòu)部和電 動機(jī)構(gòu)部。壓縮機(jī)構(gòu)部配置在密封容器20內(nèi)的上方，電動機(jī)構(gòu)部配置 在壓縮機(jī)構(gòu)部的下方。在密封容器20的上部設(shè)置吸入管1和排出管 21。在密封容器20內(nèi)的下部具有存留潤滑油的儲油容器29。
壓縮機(jī)構(gòu)部由固定渦旋部件2和旋轉(zhuǎn)渦旋部件4構(gòu)成，兩部件嚙 合，形成多個壓縮室5。即，固定渦旋部件2是將渦巻狀的固定巻體 部2a (下稱巻體部2a )從固定鏡板2b (下稱鏡板2b )上立起而構(gòu)成， 旋轉(zhuǎn)渦旋部件4是將渦巻狀的旋轉(zhuǎn)巻體部4a (下稱巻體部4a )從旋轉(zhuǎn) 鏡板4b (下稱鏡板4b)上立起而構(gòu)成。壓縮室5是在鏡板2b和鏡板 4b之間由巻體部2a和巻體部4a嚙合而形成。
旋轉(zhuǎn)渦旋部件4被自轉(zhuǎn)限制機(jī)構(gòu)22限制其自轉(zhuǎn)，沿圓軌道旋轉(zhuǎn)。 壓縮室5通過該旋轉(zhuǎn)渦旋部件4的旋轉(zhuǎn)動作， 一面改變?nèi)莘e一面移動。 另外，構(gòu)成為通過對旋轉(zhuǎn)渦旋部件4的外周部以及巻體部的背面施加 規(guī)定的背壓，使旋轉(zhuǎn)渦旋部件4不會離開固定渦旋部件2而翻倒。
另外，電動機(jī)構(gòu)部由固定在密封容器20的內(nèi)側(cè)的定子25和可自 由旋轉(zhuǎn)地支撐在定子25的內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子26構(gòu)成。并且，軸13嵌裝在轉(zhuǎn) 子26上，該軸13是通過軸承部件7和保持在輔助軸承部件27上的滾
珠軸承28支撐的結(jié)構(gòu)。
這樣，通過吸入管1吸入的制冷劑經(jīng)固定渦旋部件2的吸入空間 3，被封入通過固定渦旋部件2和旋轉(zhuǎn)渦旋部件4嚙合而形成的壓縮室 5中，朝向固定渦旋部件2的中心， 一面減小容積， 一面被壓縮，通 過排出口 6被排出到壓縮容器20內(nèi)的上部空間32中。另外，覆蓋排 出口 6的消音器14的內(nèi)部是上部空間32的一部分。
另外，由固定渦旋部件2和軸承部件7包圍而形成的背壓室8必 需總是有僅僅使旋轉(zhuǎn)渦旋部件4不與固定渦旋部件2分離的背壓。背 壓調(diào)整機(jī)構(gòu)9是將旋轉(zhuǎn)渦旋部件4的背壓總是保持在一定的機(jī)構(gòu)，構(gòu) 成為在從背壓室8通過固定渦旋部件2的內(nèi)部與吸入空間3連通的連 通路10上，設(shè)置閥11。
若背壓室8的壓力比設(shè)定壓力高，則閥ll打開，背壓室8的潤滑 油向吸入空間3供給，將背壓室內(nèi)維持在一定的中間壓。在旋轉(zhuǎn)渦旋 部件4的背面被施加上述的中間壓，抑制在運(yùn)轉(zhuǎn)中翻倒。供給到吸入 空間3的潤滑油隨著旋轉(zhuǎn)渦旋部件4的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，向壓縮室5移動， 起到防止壓縮室5間的制冷劑泄露的作用。
另外，存留在儲油容器29中的潤滑油通過形成于軸13的內(nèi)部的 通路23，通過機(jī)油泵31被導(dǎo)入軸13的上端部。被導(dǎo)入到軸13的上 端部的潤滑油潤滑軸13和旋轉(zhuǎn)渦旋4之間的滑動面33以及軸13和軸 承部件7之間的滑動面34。另外，潤滑油的一部分通過設(shè)置在旋轉(zhuǎn)渦 旋部件4的內(nèi)部的連通路24，在由安裝在該連通路24上的節(jié)流部12 減壓后，供給到背壓室8。當(dāng)背壓室8的壓力高于設(shè)定壓，閥ll打開 時，留存在背壓室8的潤滑油被向吸入空間3或壓縮室5供給，作為 嚙合滑動面的潤滑以及密封機(jī)油發(fā)揮作用。
再有，參照圖2所示的壓縮機(jī)構(gòu)部的放大剖視圖以及圖3所示的 概略剖視圖，說明有關(guān)本實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)的構(gòu)成及其動作。
在圖2所示的壓縮機(jī)構(gòu)部中，固定渦旋部件2的鏡板2a的齒底和 旋轉(zhuǎn)渦旋部件4的巻體部4a的齒尖之間的推力方向的第一間隙15為 了從外周側(cè)向內(nèi)周側(cè)逐漸增大，是改變旋轉(zhuǎn)渦旋部件4的巻體部4a
的高度而形成。另外，旋轉(zhuǎn)渦旋部件4的鏡板4b的齒底和固定渦旋部 件2的巻體部2a的齒尖之間的推力方向的第二間隙16為了從外周側(cè) 向內(nèi)周側(cè)逐漸增大，是改變旋轉(zhuǎn)渦旋部件4的鏡板4b的厚度而形成。
例如，在圖3所示的壓縮機(jī)構(gòu)部的概略剖視圖中，使旋轉(zhuǎn)渦旋部 件4的巻體部4a的高度(以圖3所示的齒底面4c為基準(zhǔn)的巻體部4a 的高度尺寸H)從H1開始，按照H2、 H3、 H4的順序，從外周側(cè)向 內(nèi)周側(cè)階段地減少變化，形成第一間隙15。另外，使旋轉(zhuǎn)渦旋部件4 的鏡板4b的厚度(以圖3所示的內(nèi)面4d為基準(zhǔn)的鏡板4b的厚度尺 寸t)從tl開始，按照t2、 t3的順序，通過使齒底面4c凹陷，從外周 側(cè)向內(nèi)周側(cè)階段地減少變化，形成第二間隙16。
這樣，第一間隙15形成得比第二間隙16大。另外，在圖3所示 的固定渦旋部件2中，巻體部2a的高度尺寸H0以及鏡板2b的厚度
尺寸to構(gòu)成為一定。
在上述構(gòu)成的渦旋式壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，壓縮室5的壓力從吸入壓力 上升到排出壓力，在位于隔著固定渦旋部件2的鏡板2a的壓縮室5 的相反側(cè)的上部空間32中，存在排出壓力的制冷劑氣體。因此，因?yàn)?利用推力面保持外周，所以通過壓縮空間側(cè)和上部空間32側(cè)的壓力 差，固定渦旋部件2以凸形狀向壓縮空間的方向歪斜。另外，因?yàn)橛?于壓縮作用，在形成于固定渦旋部件2和旋轉(zhuǎn)渦旋部件4之間的壓縮 室5內(nèi)產(chǎn)生壓縮熱，所以由于該熱，各巻體部2a、 4a成為高溫。這樣， 各壓縮室5內(nèi)的壓力因?yàn)閺淖钔庵軅?cè)的壓縮室5向中心側(cè)的壓縮室5 壓力依次升高，所以在各巻體部2a、4a上產(chǎn)生朝向中心部的溫度梯度。 即，中心側(cè)(最內(nèi)周側(cè))的壓縮室5比最外周側(cè)的壓縮室5溫度高。 由于該溫度上升，各巻體部2a、 4a熱膨脹，特別是位于成為高溫的中 心側(cè)的各巻體部2a、 4a很大地?zé)崤蛎洝?br> 根據(jù)本實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)，因?yàn)橄鄬τ诘诙g隙16較大地形 成笫一間隙15，所以即使固定渦旋部件2受到上述的壓力變形，比起 鏡板2b的齒底與巻體部4a的齒尖的接觸，鏡板4b的齒底與巻體部 2a的齒尖以及外周的推力面先接觸。
即，因?yàn)閷τ谠诟哓?fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)等的情況下產(chǎn)生的過大的推力，比第
二間隙16大的第一間隙15吸收因該推力而產(chǎn)生的變形的量，所以可 以將固定渦旋部件2的巻體部2a的齒尖和旋轉(zhuǎn)渦旋部件4的鏡板4b 的齒底的接觸壓力保持為均等。因此，不會產(chǎn)生粘連和異常磨損。另 外，因?yàn)榈谝婚g隙15相對于笫二間隙16較大地形成，所以即使受到 熱膨脹的影響，也可以較低地保持各巻體部2a、4a的齒尖的接觸面壓。 因此，不會產(chǎn)生粘連和異常磨損，可以提供確保了高可靠性的渦旋式 壓縮才幾。
另外，上述第一實(shí)施例的構(gòu)成是改變巻體部4a的高度，形成第一 間隙15的形狀，同時改變鏡板4b的厚度，形成第二間隙16的形狀， 這樣，就使巻體部4a的高度尺寸的減少程度比鏡板4b的厚度尺寸的 減少程度大，但是也可以是下述那樣的各結(jié)構(gòu)。
例如，也可以是為了使第一間隙15從外周側(cè)向內(nèi)周側(cè)逐漸增大， 而改變旋轉(zhuǎn)渦旋部件4的巻體部4a的高度而形成，同時，為了使第二 間隙16從外周側(cè)向內(nèi)周側(cè)逐漸增大，而改變固定渦旋部件2的巻體部 2a的高度而形成。另外，在本構(gòu)成的情況下，鏡板2b的厚度尺寸以 及鏡板4b的厚度尺寸構(gòu)成為一定。
另外，也可以是為了使第一間隙15從外周側(cè)向內(nèi)周側(cè)逐漸增大， 而改變固定渦旋部件2的鏡板2b的厚度而形成，同時，為了使第二間 隙16從外周側(cè)向內(nèi)周側(cè)逐漸增大，而改變旋轉(zhuǎn)渦旋部件2的鏡板2b 的厚度而形成。另外，在本構(gòu)成的情況下，巻體部2a的高度尺寸以及 巻體部4a的高度尺寸構(gòu)成為 一定。
再有，也可以是為了使第一間隙15從外周側(cè)向內(nèi)周側(cè)逐漸增大， 而改變固定渦旋部件2的鏡板2b的厚度而形成，同時，為了使第二間 隙16從外周側(cè)向內(nèi)周側(cè)逐漸增大，而改變固定渦旋部件2的巻體部 2a的高度而形成。另外，在本構(gòu)成的情況下，巻體部4a的高度尺寸 以及鏡板4b的厚度尺寸構(gòu)成為一定。 (實(shí)施例2)
接著，就基于本發(fā)明的第二實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)進(jìn)行說明。本
第二實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)與第一實(shí)施例的構(gòu)成相比，其不同之處在 于，為了作為制冷劑而可以使用二氧化碳，設(shè)定旋轉(zhuǎn)渦旋部件的巻體 部高度和鏡板厚度的構(gòu)成不同，由于其他的構(gòu)成與第一實(shí)施例相同， 所以使用第 一 實(shí)施例的附圖進(jìn)行說明。
即，在作為制冷劑使用二氧化碳的情況下，壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)壓力與 使用以往的氟利昂制冷劑的情況相比非常高，即使是在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時，
排出壓力也上升到10MPa程度，吸入壓力上升到4MPa程度。此時， 在旋轉(zhuǎn)渦旋部件4的鏡板4b的壓縮室5側(cè)和背壓室8側(cè)產(chǎn)生很大的壓 差。
在這里，在使圖3所示的旋轉(zhuǎn)渦旋部件4的鏡板4b的厚度t相對 于巻體部4a的高度H，超過3.0倍厚的情況下，相對于使旋轉(zhuǎn)渦旋部 件4歪斜的力(上述的壓差)，可以確保充分的剛性，使旋轉(zhuǎn)渦旋部件 4不會變形。但是，若完全不變形，則固定渦旋部件2的齒尖和旋轉(zhuǎn) 渦旋部件4的齒底不均勻地接觸，存在引起粘連和異常磨損的情況。
因此，在本實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)中，將旋轉(zhuǎn)渦旋部件4的鏡板 4b的厚度t構(gòu)成為相對于巻體部4a的高度H，為大于等于1.0倍，小 于等于3.0倍的厚度。在該情況下，通過上述的壓力差，旋轉(zhuǎn)渦旋部 件4柔軟地變形。
換言之，相對于使用二氧化碳制冷劑情況下的壓差，旋轉(zhuǎn)渦旋部 件4適度地變形，通過第一間隙15和第二間隙16，更均等地保持固 定渦旋部件2的齒尖和旋轉(zhuǎn)渦旋部件4的齒底的接觸壓力，不會產(chǎn)生 粘連和異常磨損，可以提供確保了高可靠性的渦旋式壓縮機(jī)。
另外，在作為制冷劑使用HFC類或者HCFC類的制冷劑的情況 下，是將旋轉(zhuǎn)渦旋部件4的鏡板4b的厚度t構(gòu)成為相對于巻體部4a 的高度H，為大于等于0,3倍，小于等于1.0倍的厚度。在該情況下， 相對于與HFC類或者HCFC類的制冷劑相應(yīng)而產(chǎn)生的壓力差，旋轉(zhuǎn) 渦旋部件4柔軟地變形。因此，通過第一間隙15和第二間隙16，更 均等地保持固定渦旋部件2的齒尖和旋轉(zhuǎn)渦旋部件4的齒底的接觸壓 力，不會產(chǎn)生粘連和異常磨損，可以提供確保了高可靠性的渦旋式壓縮機(jī)。
另外，在作為制冷劑使用HC類的制冷劑的情況下，是將旋轉(zhuǎn)渦 旋部件4的鏡板4b的厚度t構(gòu)成為相對于巻體部4a的高度H，為大 于等于0.2倍，小于等于0.6倍的厚度。在該情況下，也是相對于與 HC類的制冷劑相應(yīng)的壓力差，旋轉(zhuǎn)渦旋部件4柔軟地變形，通過第 一間隙15和第二間隙16，更均等地保持固定渦旋部件2的齒尖和旋 轉(zhuǎn)渦旋部件4的齒底的接觸壓力，不會產(chǎn)生粘連和異常磨損，可以提 供確保了高可靠性的渦旋式壓縮機(jī)。
另外，在上述實(shí)施例中，對固定渦旋部件2以及旋轉(zhuǎn)渦旋部件4 的材質(zhì)省略了說明，例如，作為固定渦旋部件2使用Fe類材料，作為 旋轉(zhuǎn)渦旋部件4使用Al類材料，在由熱膨脹系數(shù)不同的不同金屬構(gòu)成 的情況下，可以得到更顯著的效果。 (實(shí)施例3)
接著，對基于本發(fā)明的第三實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)進(jìn)行說明。圖 4是表示基于本發(fā)明的第三實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)的縱剖視圖，圖5 是圖4所示的渦旋式壓縮機(jī)的壓縮機(jī)構(gòu)部的主要部分剖視圖，圖6是 圖4所示的渦旋式壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)渦旋部件的俯視圖，圖7是圖4所示 的渦旋式壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)渦旋部件的側(cè)視剖視圖，圖8是表示圖4所示 的渦旋式壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)渦旋部件的旋轉(zhuǎn)巻體部的高度比例的圖表。另 外，對于與圖17所示的以往的渦旋式壓縮機(jī)功能相同的構(gòu)成，標(biāo)注相 同的符號，還有從下述的第四實(shí)施例至第十實(shí)施例也同樣。
本實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)是在密封容器20內(nèi)具有壓縮機(jī)構(gòu)部和 電動機(jī)構(gòu)部。壓縮機(jī)構(gòu)部配置在密封容器20內(nèi)的上方，電動機(jī)構(gòu)部配 置在壓縮機(jī)構(gòu)部的下方。在密封容器20的上部設(shè)置吸入管1和排出管 21。在密封容器20內(nèi)的下部具有存留潤滑油的儲油容器29。
壓縮機(jī)構(gòu)部由固定渦旋部件2和旋轉(zhuǎn)渦旋部件4構(gòu)成，兩部件嚙 合，形成多個壓縮室5。即，固定渦旋部件2是將渦巻狀的巻體部2a 從鏡板2b上立起而構(gòu)成，旋轉(zhuǎn)渦旋部件4是將渦巻狀的巻體部4a從 鏡板4b上立起而構(gòu)成。壓縮室5是在鏡板2b和鏡板4b之間，由巻體部2a和巻體部4a嚙合而形成。
旋轉(zhuǎn)渦旋部件4被自轉(zhuǎn)限制機(jī)構(gòu)22限制其自轉(zhuǎn)，沿圓軌道旋轉(zhuǎn)。 壓縮室5通過該旋轉(zhuǎn)渦旋部件4的旋轉(zhuǎn)動作， 一面改變?nèi)莘e一面移動。
在旋轉(zhuǎn)渦旋部件4的內(nèi)面4d上設(shè)置背壓室8。在該背壓室8內(nèi)， 在設(shè)置于軸承部件7上的圓環(huán)槽上配置滑動隔環(huán)17，通過該滑動隔環(huán) 14將背壓室8 —分為二。使高壓的排出壓力作用在由滑動隔環(huán)17分 割的一方的內(nèi)側(cè)區(qū)域8b上。另外，使從吸入壓力至排出壓力之間的規(guī) 定的中間壓力作用在另 一方的外側(cè)區(qū)域8a上。旋轉(zhuǎn)渦旋部件4被這些 背壓室8的壓力施加推力，被穩(wěn)定地推壓到固定渦旋2上，降低泄漏， 同時穩(wěn)定地進(jìn)行圓軌道運(yùn)動。
本實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)是由鐵類金屬材料形成固定渦旋部件 2，由鋁類金屬材料形成旋轉(zhuǎn)渦旋部件4,對旋轉(zhuǎn)渦旋部件4進(jìn)行表面 處理，形成硬化層。作為表面處理，進(jìn)行氧化鋁膜處理、PVD處理、 鍍鎳磷處理中的任意一種。
另外，旋轉(zhuǎn)渦旋部件4在經(jīng)表面處理后，進(jìn)行研磨處理、拋光處 理或者滾磨處理。由于研磨處理、拋光處理或者滾磨處理，通過減小 基于表面處理的粗糙度，降低摩擦阻力，提高旋轉(zhuǎn)渦旋部件4的滑動 面的可靠性，同時謀求通過降低滑動損失帶來的性能提高，特別是可 以謀求從初期運(yùn)轉(zhuǎn)時開始的高效率化。
根據(jù)上述構(gòu)成，在作為制冷劑使用二氧化碳的情況下，壓縮機(jī)的 排出壓力高達(dá)將氟利昂作為制冷劑的以往的冷凍循環(huán)的高壓側(cè)壓力的 約7-10倍以上，若付與僅使旋轉(zhuǎn)渦旋部件4不會離開固定渦旋部件2 的背壓，則旋轉(zhuǎn)渦旋部件4被強(qiáng)力地推壓在固定渦旋部件2上，但是 通過由實(shí)施在旋轉(zhuǎn)渦旋部件4上的表面處理而產(chǎn)生的硬化層，可以不 產(chǎn)生燒結(jié)，得到可靠性高的渦旋式壓縮機(jī)。另外，在成為大容量多制 冷劑的系統(tǒng)中，雖然在起動和除霜等的瞬態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時，產(chǎn)生向渦旋式壓 縮機(jī)的劇烈地液體返回，由于該液體返回，潤滑油被液體制冷劑沖洗， 潤滑狀態(tài)變得苛刻，但是通過因該表面處理而產(chǎn)生的硬化層，不會造 成燒結(jié)，使高速運(yùn)轉(zhuǎn)成為可能。
另外，在常溫狀態(tài)下，為了使固定渦旋部件2的鏡板2b的齒底和 旋轉(zhuǎn)渦旋部件4的巻體部4a的齒尖之間的推力方向的第一間隙15從 外周側(cè)A向內(nèi)周側(cè)B增加，而在巻體部4a的齒尖設(shè)置傾斜。
使用圖8，對該巻體部4a的齒尖的傾斜比率進(jìn)行說明。
圖8是表示在高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)后的旋轉(zhuǎn)渦旋部件4的巻體部4a的齒尖 高度的圖。另外，在圖8中，是用將外周側(cè)A的巻體部4a的高度作 為IOO的情況下的、在各個位置上的巻體部4a的高度的比來表示。
旋轉(zhuǎn)渦旋部件4由于在壓縮過程中產(chǎn)生的壓縮熱，隨著成為中心 部而成為高溫，因熱膨脹而變形，同時，因高壓差而變形。因此，為 了不使旋轉(zhuǎn)渦旋4的巻體部4a的齒尖與固定渦旋2的鏡板2b的齒底 相接觸，而在巻體部4a的齒尖設(shè)置內(nèi)周側(cè)為最小高度的傾斜。另外， 若使巻體部4a的最小齒尖高度小于等于最大齒尖高度的99.6%,則從 齒尖的泄漏增大，使性能降低。因此，最好是使內(nèi)周側(cè)的巻體部4a 的最小齒尖高度為大于等于在外周側(cè)的巻體部4a的最大齒尖高度的 99.6%，但不足100%。 (實(shí)施例4)
接著，就基于本發(fā)明的第四實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)進(jìn)行說明。圖 9是表示基于本發(fā)明的第四實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)的主要部分剖視 圖。另外，在本實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)中，除旋轉(zhuǎn)渦旋部件4的鏡板 4b的齒底以外，由于與上述第三實(shí)施例為相同的構(gòu)成，所以省略其說 明。
在本實(shí)施例中，為了使旋轉(zhuǎn)渦旋部件4的鏡板4b的齒底和固定渦 旋部件2的巻體部2a的齒尖之間的推力方向的第二間隙16從外周側(cè) 向內(nèi)周側(cè)增加，而在旋轉(zhuǎn)渦旋部件4的鏡板4b的齒底上設(shè)置傾斜。根 據(jù)該構(gòu)成，在作為制冷劑而使用二氧化碳時的高壓差運(yùn)轉(zhuǎn)下，通過固 定渦旋部件2的壓力應(yīng)變和溫度應(yīng)變，來防止巻體部2a的齒尖與旋轉(zhuǎn) 渦旋4的鏡板4b的齒底局部地接觸，由于是承受均等的面壓而構(gòu)成， 所以可以謀求高可靠性。
另外，在上述實(shí)施例中，利用各個實(shí)施例，說明了在巻體部4a
的齒尖上設(shè)置傾斜的情況，和在鏡板4b的齒底設(shè)置傾斜的情況，但也 可以在巻體部4a的齒尖和鏡板4b的齒底都設(shè)置傾斜。 (實(shí)施例5)
接著，就基于本發(fā)明的第五實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)進(jìn)行說明。圖 10是表示基于本發(fā)明的第五實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)的主要部分剖視 圖。
在本實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)中，是不在巻體部4a的齒尖以及鏡板 4b的齒底設(shè)置傾斜，而是對旋轉(zhuǎn)渦旋4的巻體部4a的齒尖以外進(jìn)行 表面處理的構(gòu)成。除該構(gòu)成以外，由于均與實(shí)施例3的構(gòu)成相同，所 以省略其說明。
根據(jù)本實(shí)施例，即使是在產(chǎn)生由于在壓縮過程中的中心部的壓縮 熱而造成熱膨脹或高壓差所引起的壓力變形的情況下，也因?yàn)闆]有對 巻體部4a的齒尖進(jìn)行具有硬化層的表面處理，所以不會產(chǎn)生燒結(jié)。即， 通過規(guī)定時間的運(yùn)轉(zhuǎn)，以使固定渦旋部件2的巻體部2a的齒尖和固定 渦旋部件2的鏡板2b的齒底之間的推力方向間隙吻合的方式，旋轉(zhuǎn)渦 旋部件4的巻體部4a由于磨損而被調(diào)整，所以不需要預(yù)先對旋轉(zhuǎn)渦旋 部件4的巻體部4a的齒尖進(jìn)行使其傾斜的加工，由于可以使壓縮機(jī)的 性能提高和可靠性并存，所以可以謀求低成本化。
另外，替代上述在巻體部4a的齒尖設(shè)置傾斜，在鏡板2b的齒底 設(shè)置傾斜，當(dāng)然也可以得到相同的效果。
另外，替代在鏡板4b的齒底設(shè)置傾斜，在巻體部2a的齒尖設(shè)置 傾斜，當(dāng)然也可以得到相同的效果。 (實(shí)施例6)
接著，就基于本發(fā)明的笫六實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)進(jìn)行說明。圖 11是表示基于本發(fā)明的第六實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)的主要部分剖視 圖，圖12是圖11所示的渦旋式壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)渦旋部件的俯視圖。另 外，本實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)的構(gòu)成由于與上述的第三實(shí)施例為大致 相同的構(gòu)成，所以僅就各渦旋部件的主要部分進(jìn)行說明，而省略其他 的說明。這樣，對從以下的笫七到第十實(shí)施例的構(gòu)成也是同樣。
如圖所示，為了在常溫狀態(tài)下使旋轉(zhuǎn)渦旋部件4的鏡板4b的齒底 和固定渦旋部件2的巻體部2a的齒尖之間的推力方向的第二間隙16 從外周側(cè)向內(nèi)周側(cè)增加，而在旋轉(zhuǎn)渦旋部件4的鏡板4b的齒底上設(shè)置 傾斜。另外，在圖12的斜線部所示的偏心軸承36的殼體部37中，在 旋轉(zhuǎn)渦旋部件4的鏡板4b的齒底設(shè)置平坦部38。
對于該傾斜的一個例子，更加詳細(xì)地進(jìn)行說明。圖13是表示在圖 11所示的渦旋式壓縮機(jī)中的高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)后的旋轉(zhuǎn)渦旋部件的齒底形 狀的圖表。旋轉(zhuǎn)渦旋部件4的鏡板4b的齒底因?yàn)橥ㄟ^向鏡板背面部施 加高壓而被推壓在固定渦旋部件上，由于產(chǎn)生了壓力變形，所以成為 了圖那樣的形狀。特別是在旋轉(zhuǎn)渦旋部件4的偏心軸承36的殼體部 37中，因?yàn)殓R板厚度最薄，所以由于壓力變形，形成圖那樣的具有最 小鏡板厚度的平坦部38。
因此，旋轉(zhuǎn)渦旋部件4的鏡板4b的齒底和固定渦旋部件2的巻體 部2a的齒尖設(shè)置成與圖相同的形狀，以便承受均等的面壓。
根據(jù)上述構(gòu)成，在旋轉(zhuǎn)渦旋部件4的鏡板4b的厚度小的偏心軸承 36的殼體部37中，即使是在產(chǎn)生因排出壓力和吸入壓力的壓差而造 成的壓力變形的情況下，也因?yàn)樾D(zhuǎn)渦旋部件4的鏡板4b的齒底和固 定渦旋部件2的巻體部2a的齒尖不是不全面接觸，而是均等地接觸， 所以可以實(shí)現(xiàn)高可靠性以及從初期運(yùn)轉(zhuǎn)時開始的高效率。 (實(shí)施例7)
接著，就基于本發(fā)明的第七實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)進(jìn)行說明。圖 14是表示基于本發(fā)明的第七實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)的主要部分剖視 圖。
如圖14所示，在固定渦旋部件2的巻體部2a的齒尖上，以巻體 高度從外周側(cè)向內(nèi)周側(cè)減少的方式設(shè)置傾斜，并且在與旋轉(zhuǎn)渦旋部件 4的偏心軸承36的殼體部37相對的范圍內(nèi)，通過設(shè)置固定渦旋部件2 的巻體部2a的齒尖的高度為最小高度尺寸的平坦部38，當(dāng)然也能夠 有同樣的效果。 (實(shí)施例8) 接著，就基于本發(fā)明的第八實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)進(jìn)行說明。圖
15是表示基于本發(fā)明的第八實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)的主要部分剖視 圖。
如圖所示，為了在常溫狀態(tài)下使旋轉(zhuǎn)渦旋部件4的巻體部4a的齒 尖和固定渦旋部件2的鏡板2b的齒底之間的推力方向的第一間隙15 從外周側(cè)向內(nèi)周側(cè)增加，而在旋轉(zhuǎn)渦旋部件4的巻體部4a的齒尖上設(shè) 置傾斜。
在壓縮過程中，因?yàn)橥ㄟ^在中心部產(chǎn)生壓縮熱而成為高溫，所以 旋轉(zhuǎn)渦旋部件4的巻體部4a的齒尖隨著成為中心部而因熱膨脹升高， 但是為了使推力方向的第一間隙15從外周側(cè)向內(nèi)周側(cè)增加，由于在旋 轉(zhuǎn)渦旋部件4的巻體部4a的齒尖設(shè)置了傾斜，所以不會與固定渦旋部 件2的鏡板2b的齒底接觸，就可以實(shí)現(xiàn)可靠性以及從初期運(yùn)轉(zhuǎn)時開始 的高效率。
(實(shí)施例9)
接著，就基于本發(fā)明的第九實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)進(jìn)行說明。圖16 是表示基于本發(fā)明的第九實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)的主要部分剖視圖。
如圖16所示，為了使旋轉(zhuǎn)渦旋部件4的巻體部4a的齒尖和固定 渦旋部件2的鏡板2b的齒底之間的推力方向的第一間隙15從外周側(cè) 向內(nèi)周側(cè)增加，通過在固定渦旋部件2的鏡板2b的齒底設(shè)置傾斜，當(dāng) 然也能有同樣的效果。 (實(shí)施例10)
接著，就基于本發(fā)明的第十實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)(未圖示出) 進(jìn)行說明。
在本實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)中，固定渦旋部件2是由鐵類材料形 成的，旋轉(zhuǎn)渦旋部件4是在鋁類材料上進(jìn)行表面處理，在其表面上形 成硬化層。作為該表面處理，實(shí)施氧化鋁膜處理、PVD處理、鍍鎳磷 處理等。
根據(jù)上述構(gòu)成，壓縮機(jī)的排出壓力高，若付與僅僅使旋轉(zhuǎn)渦旋部 件4不會離開固定渦旋部件2的背壓，則旋轉(zhuǎn)渦旋部件4被強(qiáng)力地推 壓在固定渦旋部件2上，但是通過對旋轉(zhuǎn)渦旋部件4進(jìn)行的表面處理 所形成的硬化層，就可以得到不會燒結(jié)，可靠性高的渦旋式壓縮機(jī)。 另外，在成為大容量多制冷劑的系統(tǒng)中，雖然在起動或除霜等的瞬態(tài) 運(yùn)轉(zhuǎn)時，產(chǎn)生向渦旋式壓縮機(jī)的劇烈地液體返還，由于該液體返還， 潤滑油被液體制冷劑沖洗，潤滑狀態(tài)變得苛刻，但是通過該表面處理 形成的硬化層，就不會燒結(jié)，使高速運(yùn)轉(zhuǎn)成為可能。
另外，在制冷劑為高壓制冷劑，例如二氧化碳的情況下，壓縮機(jī) 的排出壓力比將氟利昂作為制冷劑的以往的冷凍循環(huán)的高壓側(cè)的壓力 高約7-10倍以上，但是在本發(fā)明中，考慮到了旋轉(zhuǎn)渦旋部件4以及固 定渦旋部件2的溫度應(yīng)變以及壓力變形，由于不是局部地接觸，而是 受到均勻的面壓，所以可以實(shí)現(xiàn)高可靠性以及從運(yùn)轉(zhuǎn)初期開始的高效 率的渦旋式壓縮機(jī)。
發(fā)明的效果
本發(fā)明是將固定鏡板的齒底與旋轉(zhuǎn)巻體部的齒尖之間的推力方向 的第 一 間隙和旋轉(zhuǎn)鏡板的齒底與固定巻體部的齒尖之間的推力方向的 第二間隙形成為從外周側(cè)向內(nèi)周側(cè)逐漸增大的形狀，并且將第 一 間隙 形成為大于第二間隙。根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)榈谝婚g隙以及第二間隙從外 周側(cè)向內(nèi)周側(cè)逐漸增大，所以可以較低地確保因熱膨脹變形而造成的 各巻體部的接觸面壓，同時即使由于排出壓力，固定渦旋部件向下變 形為凸形狀，也因?yàn)楸鹊诙g隙大的第一間隙吸收該壓力變形的量，
觸壓;。、因此，不會產(chǎn)生粘連i異常磨損，可以提供:角保了高可靠性
的渦旋式壓縮才幾。
另外，本發(fā)明是改變旋轉(zhuǎn)巻體部的高度形成第一間隙，改變旋轉(zhuǎn) 鏡板的厚度形成第二間隙。根據(jù)本發(fā)明，使第一間隙以及笫二間隙成 為從外周側(cè)向內(nèi)周側(cè)逐漸增大的形狀，并且使第一間隙比第二間隙大， 就使簡單 低成本成為可能。據(jù)此，消除了因熱變形或壓力變形而造 成的粘連等，可以提供具有高可靠性的渦旋式壓縮機(jī)。
另外，本發(fā)明是改變旋轉(zhuǎn)巻體部的高度形成第一間隙，改變固定
巻體部的高度形成第二間隙。根據(jù)本發(fā)明，使第一間隙以及第二間隙 成為從外周側(cè)向內(nèi)周側(cè)逐漸增大的形狀，并且使第 一間隙比第二間隙 大，就使簡單 低成本成為可能。據(jù)此，消除了因熱變形或壓力變形 而造成的粘連等，可以提供具有高可靠性的渦旋式壓縮機(jī)。
另外，本發(fā)明是改變固定鏡板的厚度形成第一間隙，改變旋轉(zhuǎn)鏡 板的厚度形成第二間隙。根據(jù)本發(fā)明，使第一間隙以及第二間隙成為 從外周側(cè)向內(nèi)周側(cè)逐漸增大的形狀，并且使第 一 間隙比第二間隙大， 就使簡單 低成本成為可能。據(jù)此，消除了因熱變形或壓力變形而造 成的粘連等，可以提供具有高可靠性的渦旋式壓縮機(jī)。
另外，本發(fā)明是改變固定鏡板的厚度形成第一間隙，改變固定巻 體部的高度形成第二間隙。根據(jù)本發(fā)明，使第一間隙以及第二間隙成 為從外周側(cè)向內(nèi)周側(cè)逐漸增大的形狀，并且使第 一 間隙比第二間隙大， 就使簡單*低成本成為可能。據(jù)此，消除了因熱變形或壓力變形而造 成的粘連等，可以提供具有高可靠性的渦旋式壓縮機(jī)。
另外，本發(fā)明是作為制冷劑使用二氧化碳，使旋轉(zhuǎn)鏡板的厚度小
于旋轉(zhuǎn)巻體部的高度的3.0倍。根據(jù)本發(fā)明，相對于使用二氧化碳制 冷劑的情況下的排出壓和吸入壓的壓差，通過使鏡板的厚度和巻體部 的高度成為了恰當(dāng)?shù)年P(guān)系的旋轉(zhuǎn)渦旋部件柔軟地變形，更均等地確保 了固定渦旋部件的齒尖和旋轉(zhuǎn)渦旋部件的齒底的接觸壓力，從而不會 產(chǎn)生粘連或異常磨損，可以提供確保了高可靠性的渦旋式壓縮機(jī)。
另外，本發(fā)明是作為制冷劑使用HFC類或者HCFC類制冷劑， 使旋轉(zhuǎn)鏡板的厚度小于旋轉(zhuǎn)巻體部的高度的1.0倍。根據(jù)本發(fā)明，相 對于使用HFC類或者HCFC類制冷劑的情況下的排出壓和吸入壓的 壓差，通過使鏡板的厚度和巻體部的高度成為了恰當(dāng)?shù)年P(guān)系的旋轉(zhuǎn)渦 旋部件柔軟地變形，更均等地確保了固定渦旋部件的齒尖和旋轉(zhuǎn)渦旋 部件的齒底的接觸壓力，從而不會產(chǎn)生粘連或異常磨損，可以提供確 保了高可靠性的渦旋式壓縮機(jī)。
另外，本發(fā)明是作為制冷劑使用HC類制冷劑，使旋轉(zhuǎn)鏡板的厚 度小于旋轉(zhuǎn)巻體部的高度的0.6倍。根據(jù)本發(fā)明，相對于使用HC類制冷劑的情況下的排出壓和吸入壓的壓差，通過使鏡板的厚度和巻體 部的高度成為了恰當(dāng)?shù)年P(guān)系的旋轉(zhuǎn)渦旋部件柔軟地變形，更均等地確 保了固定渦旋部件的齒尖和旋轉(zhuǎn)渦旋部件的齒底的接觸壓力，從而不 會產(chǎn)生粘連或異常磨損，可以提供確保了高可靠性的渦旋式壓縮機(jī)。
另外，本發(fā)明是用鐵類金屬材料形成固定渦旋部件，用鋁類金屬 材料形成旋轉(zhuǎn)渦旋部件，對旋轉(zhuǎn)渦旋部件進(jìn)行表面處理，為使固定鏡 板的齒底和旋轉(zhuǎn)巻體部的齒尖之間的推力方向的第 一 間隙從外周側(cè)向 內(nèi)周側(cè)增加，使旋轉(zhuǎn)巻體部的齒尖傾斜，據(jù)此，在作為制冷劑使用二 氧化碳的高壓差運(yùn)轉(zhuǎn)中，即使旋轉(zhuǎn)鏡板的齒底被強(qiáng)力地推壓在固定巻 體部的齒尖上，也可以通過具有硬化層的表面處理抑制異常磨損，不 產(chǎn)生燒結(jié)地進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。
另外，根據(jù)本發(fā)明，即使是在成為大容量多制冷劑的系統(tǒng)中的、 液體制冷劑的返回劇烈地瞬態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時，也可以不會產(chǎn)生因清洗性高的 二氧化碳液體制冷劑造成的、在旋轉(zhuǎn)渦旋部件的推力面上的潤滑油切 斷或因發(fā)生溫度上升造成的燒結(jié)而進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，因?yàn)樾D(zhuǎn)渦旋部 件是用鋁類材料形成的，所以可以減小高速運(yùn)轉(zhuǎn)時的驅(qū)動部的離心力， 并且可以耐久性優(yōu)異，可以減少滑動損失。
再有，根據(jù)本發(fā)明，為了使固定鏡板的齒底和旋轉(zhuǎn)巻體部的齒尖 之間的推力方向的第 一 間隙從外周側(cè)向內(nèi)周側(cè)增加，通過使旋轉(zhuǎn)渦旋 的巻體部的齒尖傾斜，即使對于在壓縮過程中在中心部產(chǎn)生的高溫的 壓縮熱，也可以防止在旋轉(zhuǎn)渦旋部件的巻體部的中心部的齒尖的接觸。
另外，本發(fā)明是使內(nèi)周側(cè)的旋轉(zhuǎn)巻體部的最小高度為大于等于外
周側(cè)的旋轉(zhuǎn)巻體部的最大高度的99.6%，但不足100%,據(jù)此，可以 一面減少從各巻體部的齒尖面的泄漏損失， 一面防止各巻體部的齒尖 面的粘連等，將從齒尖開始的泄漏抑制在最小限度，可以同時提高壓 縮機(jī)的性能和確保可靠性。
另外，本發(fā)明是作為制冷劑使用二氧化碳，用鐵類金屬材料形成 固定渦旋部件，用鋁類金屬材料形成旋轉(zhuǎn)渦旋部件，對旋轉(zhuǎn)巻體部的 齒尖以外進(jìn)行表面處理，據(jù)此，即使對于在壓縮過程中在中心部產(chǎn)生
的高溫的壓縮熱，也可以防止在旋轉(zhuǎn)渦旋部件的巻體部的中心部的齒 尖的接觸。即，即使假設(shè)在巻體部的中心部的齒尖接觸的情況下，也 因?yàn)闆]有對旋轉(zhuǎn)巻體部的齒尖進(jìn)行表面處理，在運(yùn)轉(zhuǎn)中不會燒結(jié)而調(diào) 整固定渦旋部件的齒尖和固定鏡板的齒底之間的推力方向的間隙，所 以不需要加工，就可以使壓縮機(jī)的性能的提高和可靠性并存，所以可
以i某求低成本化。
另外，本發(fā)明是為使旋轉(zhuǎn)鏡板的齒底和固定巻體部的齒尖之間的 推力方向的第二間隙從外周側(cè)向內(nèi)周側(cè)增加，而使旋轉(zhuǎn)鏡板的齒底傾 斜，據(jù)此，在作為制冷劑使用二氧化碳的高壓差運(yùn)轉(zhuǎn)下，固定渦旋部 件通過壓力應(yīng)變或溫度應(yīng)變，防止固定渦旋部件的巻體部的齒尖接觸 到旋轉(zhuǎn)鏡板的齒底，可以謀求高可靠性。
另外，本發(fā)明是作為表面處理，進(jìn)行氧化鋁膜處理、PVD處理以 及鍍鎳磷處理中的任意一種，據(jù)此，即使是在二氧化碳制冷劑的高壓 差下，因滑動產(chǎn)生的具有硬化層的覆膜的磨損減少，即使長時間使用 仍然殘存有表面處理覆膜，不會燒結(jié)，可以謀求高可靠性。
另外，本發(fā)明是對進(jìn)行過表面處理的部分，進(jìn)行研磨處理、拋光 處理或者滾磨處理，據(jù)此，通過減小表面處理造成的粗糙度，可以謀 求利用降低滑動損失帶來的性能提高，特別是可以謀求從初期運(yùn)轉(zhuǎn)時 開始的高效率化。
另外，本發(fā)明是在渦旋式壓縮機(jī)中，通過使旋轉(zhuǎn)渦旋以及固定渦 旋的形狀為最恰當(dāng)化，就可以使旋轉(zhuǎn)渦旋的齒底和固定渦旋的齒尖均 勻地接觸，實(shí)現(xiàn)高可靠性以及從初期運(yùn)轉(zhuǎn)時開始的高效率。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性
根據(jù)本發(fā)明，特別是在將二氧化碳作為制冷劑而使用的情況下， 可以提供一種具有高效率以及高可靠性的渦旋式壓縮機(jī)。這樣，基于 本發(fā)明的渦旋式壓縮機(jī)可以作為家庭用、業(yè)務(wù)用的冷凍空調(diào)用的密閉 型壓縮機(jī)來利用。另外，動作流體并不僅限于制冷劑，也可以適用于 空氣渦旋式壓縮機(jī)、真空泵、無油壓縮機(jī)、渦旋型膨脹機(jī)等的渦旋流 體機(jī)械的用途。
權(quán)利要求
1.一種渦旋式壓縮機(jī)，使渦卷狀的固定卷體部與渦卷狀的旋轉(zhuǎn)卷體部嚙合而形成壓縮室，所述渦卷狀的固定卷體部從固定渦旋部件的固定鏡板立起，所述渦卷狀的旋轉(zhuǎn)卷體部從旋轉(zhuǎn)渦旋部件的旋轉(zhuǎn)鏡板立起；使上述旋轉(zhuǎn)渦旋部件在通過自轉(zhuǎn)限制機(jī)構(gòu)進(jìn)行自轉(zhuǎn)限制的基礎(chǔ)上沿圓軌道旋轉(zhuǎn)，一面連續(xù)改變上述壓縮室的容積一面吸入、壓縮、排出制冷劑，其特征在于，作為制冷劑使用二氧化碳，用鐵類金屬材料形成上述固定渦旋部件，用鋁類金屬材料形成上述旋轉(zhuǎn)渦旋部件，對上述旋轉(zhuǎn)卷體部的齒尖以外進(jìn)行表面處理。
2. 如權(quán)利要求1所述的渦旋式壓縮機(jī)，其特征在于，為使上述旋 轉(zhuǎn)鏡板的齒底和上述固定巻體部的齒尖之間的推力方向的第二間隙從 外周側(cè)向內(nèi)周側(cè)增加，而使上述旋轉(zhuǎn)鏡板的齒底傾斜。
3. 如權(quán)利要求1所述的渦旋式壓縮機(jī)，其特征在于，作為上述表 面處理，進(jìn)行氧化鋁膜處理、PVD處理以及鍍鎳磷處理中的任意一種。
4. 如權(quán)利要求1所述的渦旋式壓縮機(jī)，其特征在于，對進(jìn)行過上 述表面處理的部分，進(jìn)行研磨處理、拋光處理或者滾磨處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及渦旋式壓縮機(jī)。將固定鏡板(2b)的齒底與旋轉(zhuǎn)卷體部(4a)的齒尖之間的推力方向的第一間隙(15)和旋轉(zhuǎn)鏡板(4b)的齒底與固定卷體部(2a)的齒尖之間的推力方向的第二間隙(16)形成為從外周側(cè)向內(nèi)周側(cè)逐漸增大的形狀，并且將第一間隙(15)形成為大于第二間隙(16)，因?yàn)橄鄬τ跓釕?yīng)變，可以較低地確保各卷體部(2a)、(4a)的接觸面壓，同時相對于壓力變形，可以均等地保持固定渦旋部件(2)的齒尖和旋轉(zhuǎn)渦旋部件(4)的齒底的接觸壓力，所以可以在推力面上均等地承受施加在各渦旋部件(2)、(4)上的負(fù)荷。
文檔編號F04C29/00GK101354034SQ20081014519
公開日2009年1月28日 申請日期2004年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月17日
發(fā)明者二上義幸, 新宅秀信, 森本敬, 澤井清, 赤澤輝行, 登 飯?zhí)? 鶸田晃 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社