專利名稱：渦旋壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種渦旋壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
日本未審專利申請公報No. 57-76291中公開了一種常規(guī)渦旋壓縮機(jī)。該壓縮機(jī)具 有殼體、協(xié)同配合形成吸氣室、壓縮室、排氣室以及背壓室的定渦旋和動渦旋。在該壓縮機(jī) 中，動渦旋在背壓室中的背壓的作用下壓靠定渦旋。 更具體地，諸如排氣室中的排氣壓力這樣的高壓經(jīng)固定節(jié)流裝置引入背壓室中， 并且在背壓室與吸氣室之間設(shè)有調(diào)節(jié)閥。調(diào)節(jié)閥具有經(jīng)背壓通路連接至背壓室和經(jīng)低壓通 路連接至吸氣室的閥腔。調(diào)節(jié)閥具有球狀閥構(gòu)件，該球狀閥構(gòu)件設(shè)在閥腔中并受到推壓以 便封閉背壓通路。 在這種調(diào)節(jié)閥中，閥構(gòu)件通過背壓室中的背壓與吸氣室中的吸氣壓力之間的壓差 來操作，以便調(diào)節(jié)背壓。動渦旋在基于背壓的載荷作用下壓靠定渦旋。為了降低功率損失 并防止不良壓縮需要通過調(diào)節(jié)閥適當(dāng)控制背壓。 然而，在上述壓縮機(jī)中，施加于調(diào)節(jié)閥的閥構(gòu)件的吸氣壓力和背壓相對較小，這使 得難以適當(dāng)?shù)乜刂票硥骸?如圖8所示，一般，在渦旋壓縮機(jī)中，為了降低功率損失并防止不良壓縮，優(yōu)選地， 背壓Pb(載荷)隨著排氣壓力Pd增大而增大。但是，如果在上述壓縮機(jī)中在排氣壓力高的 情況下調(diào)節(jié)固定節(jié)流裝置和調(diào)節(jié)閥以防止不良壓縮，則背壓(載荷)會在排氣壓力低的情 況下變得過高，這導(dǎo)致如圖8中的陰影部分所示的功率損失。因此，在上述壓縮機(jī)中，難以 在壓縮機(jī)的各種運(yùn)轉(zhuǎn)工況下適當(dāng)?shù)乜刂票硥?，這樣會導(dǎo)致功率損失和不良壓縮。
進(jìn)一步地，在上述壓縮機(jī)中，排氣壓力經(jīng)固定節(jié)流裝置引入到背壓室中。在這種情 況下，如果固定節(jié)流裝置的內(nèi)直徑大，則會降低壓縮機(jī)的壓縮效率。另一方面，如果定渦旋 的內(nèi)直徑小，則難以對固定節(jié)流裝置的布置進(jìn)行設(shè)計。 日本未審專利申請公報No. 11-132165公開了一種用于控制背壓的控制閥。該控 制閥具有不但施加有背壓和吸氣壓力而且施加有排氣壓力的閥構(gòu)件。與使用固定節(jié)流裝置 和調(diào)節(jié)閥的上述壓縮機(jī)相比，在這種情況下，背壓得到適當(dāng)?shù)目刂?。進(jìn)一步地，根據(jù)排氣壓 力Pd對背壓Pb進(jìn)行了適當(dāng)控制，這使得能夠在壓縮機(jī)的各種運(yùn)轉(zhuǎn)工況下降低功率損失并 防止不良壓縮。 然而，在背壓、吸氣壓力和排氣壓力都施加于閥構(gòu)件的情況下，當(dāng)施加于閥構(gòu)件的 背壓量大時，待受到控制的背壓極大地影響了對背壓本身的控制，使得閥構(gòu)件的移動變得 不穩(wěn)定。例如，如果閥構(gòu)件在高背壓的作用下移動使得背壓室連接至吸氣室，則背壓很快降 低，而使得閥構(gòu)件沿相反的方向移動。因此，閥構(gòu)件的移動變得不穩(wěn)定，這使得難以適當(dāng)?shù)?控制所述控制閥。 進(jìn)一步地，如果施加于閥構(gòu)件的排氣壓力量大，則隨著吸氣壓力降低閥構(gòu)件變得 難以容易地移動。在這種情況下，在吸氣壓力低而排氣壓力高的條件下功率損失增大。
本發(fā)明旨在提供一種允許適當(dāng)?shù)乜刂票硥嚎刂崎y從而能夠在壓縮機(jī)的各種運(yùn)轉(zhuǎn) 工況下降低功率損失并防止不良壓縮的渦旋壓縮機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種渦旋壓縮機(jī)，包括殼體，在所述殼體中形成
有吸氣室、排氣室以及背壓室；容置在所述殼體中的定渦旋；容置在所述殼體中的動渦旋，
所述動渦旋與所述定渦旋協(xié)同配合以在所述動渦旋與所述定渦旋之間形成壓縮室，所述動
渦旋和所述定渦旋在所述背壓室中的背壓的作用下壓靠彼此；以及控制閥，其用于通過與
所述吸氣室、所述排氣室或所述壓縮室連通而控制所述背壓室中的背壓，其特征在于，所述
控制閥具有按順序布置的第一腔室、第二腔室以及第三腔室，所述第一腔室連接至所述排
氣室或所述壓縮室，所述第二腔室連接至所述背壓室，所述第三腔室連接至所述吸氣室，其
中，所述控制閥具有閥構(gòu)件，所述閥構(gòu)件具有位于所述第一腔室中的第一承壓表面、位于所
述第二腔室中的第二承壓表面以及位于所述第三腔室中的第三承壓表面；并且所述第三承
壓表面的面積大于所述第一承壓表面的面積并且大于所述第二承壓表面的面積。 通過以下結(jié)合以示例方式圖示本發(fā)明原理的附圖所做的描述，本發(fā)明的其它方面
及優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。


圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的渦旋壓縮機(jī)的縱向剖視圖； 圖2是圖1的壓縮機(jī)的示意性框圖； 圖3是圖1的壓縮機(jī)的控制閥的剖視圖； 圖4是示出圖3的控制閥的閥構(gòu)件的承壓表面的示意圖； 圖5是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的渦旋壓縮機(jī)的示意性框圖； 圖6是控制閥的第二實(shí)施方式的剖視圖； 圖7是示出圖6的控制閥的閥構(gòu)件的承壓表面的示意圖； 圖8是示出常規(guī)壓縮機(jī)的特性和計算的理想值的曲線圖；以及 圖9是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的壓縮機(jī)的特性的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施方式。 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的渦旋壓縮機(jī)。應(yīng)當(dāng)指出，圖1中觀看的右 側(cè)和左側(cè)分別為渦旋壓縮機(jī)的前側(cè)和后側(cè)，而圖1中觀看的上側(cè)和下側(cè)分別是安裝到位時 渦旋壓縮機(jī)的上側(cè)和下側(cè)。該渦旋壓縮機(jī)(以下稱作壓縮機(jī))用于例如車輛空調(diào)中。該壓 縮機(jī)具有圓筒狀的前殼體ll，其開口由后殼體12覆蓋。前殼體11和后殼體12形成壓縮機(jī) 的殼體組件10(殼體)。殼體組件10中容置有軸支撐裝置15、定渦旋16和動渦旋22。定 渦旋16位于軸支撐裝置15后方。前殼體11和后殼體12通過使用螺栓13彼此連接同時 保持軸支撐裝置15與定渦旋16接觸。壓縮機(jī)具有形成在前殼體11與軸支撐裝置15之間 的吸氣室42和形成在定渦旋16與后殼體12之間的排氣室47。 軸支撐裝置15具有圓筒狀基體17和從基體17的后端部徑向向外凸出的凸緣18。
5基體17具有端壁17A，軸孔19貫穿端壁17A形成。凸緣18與形成在前殼體11的內(nèi)周表面 中的臺階21接合。軸支撐裝置15具有固定于軸支撐裝置15后端部的銷23A，用于防止動 渦旋22在其自身的軸線上旋轉(zhuǎn)。 壓縮機(jī)具有在前殼體11中沿壓縮機(jī)的縱向延伸的轉(zhuǎn)軸24。轉(zhuǎn)軸24的前端部由安 裝在前殼體11的端壁11A中部的軸承25以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐。轉(zhuǎn)軸24的后端部由安裝 在軸支撐裝置15的基體17中的軸承26以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐。軸支撐裝置15與轉(zhuǎn)軸24 之間的間隙由通過卡簧31保持在軸支撐裝置15上的密封構(gòu)件30密封。
轉(zhuǎn)軸24的后端部處具有相對于轉(zhuǎn)軸24的軸線偏心的偏心銷32。偏心銷32裝配 到圓筒狀套筒33中。套筒33具有形成在套筒的一半圓周中的扇形配重體35。配重體35 用于抵消由動渦旋22的旋轉(zhuǎn)帶來的離心力。 定渦旋16具有圓筒狀基體16C和渦旋壁16D。基體16C由端壁16A和側(cè)壁16B形 成。渦旋壁16D位于側(cè)壁16B的徑向內(nèi)側(cè)并從端壁16A向前凸出。 動渦旋22位于定渦旋16與軸支撐裝置15之間并通過軸承34耦聯(lián)于套筒33。動 渦旋22具有圓形基板22A和從基板22A向后凸出的渦旋壁22B。 定渦旋16和動渦旋22彼此接合，使得渦旋壁16D的端部在基板22A上滑動并且 渦旋壁22B的端部在基體16C的端壁16A上滑動。動渦旋22的基板22A形成有凹部37，環(huán) 23B松配合到凹部37中用于容置軸支撐裝置15上的銷23A。銷23A在環(huán)23B的內(nèi)周表面 上滑動和滾動。 定渦旋16與動渦旋22協(xié)同配合從而在它們之間形成由渦旋壁16D和22B限定的 壓縮室38。動渦旋22的基板22A與軸支撐裝置15協(xié)同配合從而在它們之間形成面對轉(zhuǎn) 軸24后端部的背壓室39。此外，壓縮機(jī)具有由軸支撐裝置15、定渦旋16的側(cè)壁16B以及 動渦旋22的徑向最外部限定的吸氣區(qū)域41。 吸氣室42經(jīng)由形成在前殼體11下部中的吸氣通路43與吸氣區(qū)域41連通。在吸 氣室42中，定子44固定安裝在前殼體11的內(nèi)周表面上，并且轉(zhuǎn)子45在位于定子44徑向 內(nèi)側(cè)的位置處固定于轉(zhuǎn)軸24。轉(zhuǎn)子45、定子44以及轉(zhuǎn)軸24構(gòu)成馬達(dá)機(jī)構(gòu)40，該馬達(dá)機(jī)構(gòu) 40在給定子44通電時允許轉(zhuǎn)軸24與轉(zhuǎn)子45 —體地旋轉(zhuǎn)。 前殼體11的側(cè)壁具有貫穿側(cè)壁形成的入口 46。盡管未示出，但是入口 46經(jīng)由管 路連接至蒸發(fā)器，蒸發(fā)器經(jīng)由管路連接至膨脹閥和冷凝器。壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、膨脹閥以及冷 凝器構(gòu)成了車輛空調(diào)的制冷回路。制冷回路中的低壓低溫制冷劑氣體從入口 46經(jīng)吸氣室 42和吸氣通路43引入到吸氣區(qū)域41中。 排氣室47形成在定渦旋16的基體16C與后殼體12之間?；w16C具有排氣口 48，壓縮室38與排氣室47經(jīng)由排氣口48連通。排氣口48通常由排氣閥(未示出)關(guān)閉， 排氣閥的打開受到安裝在基體16C后端部上的保持件49限制。 后殼體12形成有在排氣室47的后方豎直延伸的油分離室51。油分離室51通過 分隔壁52與排氣室47分開。貫穿分隔壁52形成有排氣孔53，油分離室51與排氣室47經(jīng) 由排氣孔53連通。在油分離室51中，設(shè)置有用于分離包含在制冷劑氣體中的潤滑油的油 分離器55。油分離器55大體呈圓筒形狀并裝配到油分離室51的上部中。當(dāng)制冷劑氣體從 排氣室47經(jīng)排氣孔53引入到油分離室51中時，包含在制冷劑氣體中的潤滑油通過油分離 器55在離心力的作用下分離。分離的油落入油分離室51的底部并儲存在底部中。油分離室51的位于油分離器55上方的部分形成出口 56，出口 56經(jīng)由管路連接至制冷回路的冷凝 器。 油分離室51的下部與排氣室47通過油孔54相連。排氣室47的下部還通過供給 通路57連接至背壓室39。供給通路57由連通孔59和圓形切口 60形成。連通孔59延伸 穿過定渦旋16的側(cè)壁16B。切口 60形成在插置于軸支撐裝置15與動渦旋22之間的板61 中，以便延伸至背壓室39。切口 60用作為固定節(jié)流裝置，用于在沿制冷劑氣體的流動方向 觀察時處于背壓室39上游的位置處對供給通路57進(jìn)行節(jié)流。連通孔59位于切口 60的上 游。排氣室47中的包含潤滑油的高壓制冷劑氣體經(jīng)供給通路57傳送到背壓室39中(見 圖2)。 參見圖1和圖2，背壓室39經(jīng)設(shè)有背壓控制閥72 (以下稱為控制閥)的泄放通路 71連接至吸氣室42。泄放通路71由低壓通路71A和背壓通路71B形成。低壓通路71A將 吸氣室42連接至控制閥72。背壓通路71B將控制閥72連接至背壓室39。
參見圖3，控制閥72具有外殼73，外殼73與前殼體11協(xié)同配合以形成閥腔74。 閥腔74包括經(jīng)高壓通路75連接至排氣室47的第一腔室74A ;經(jīng)背壓通路71B連接至背 壓室39的第二腔室74B ;以及經(jīng)低壓通路71A連接至吸氣室42的第三腔室74C。當(dāng)從圖3 的底部觀看時，第一腔室74A、第二腔室74B和第三腔室74C以此順序布置。閥腔74可由 除前殼體11和外殼73之外的任意合適的構(gòu)件形成?？刂崎y72具有設(shè)在前殼體11與外殼 73之間的0形環(huán)78A和78B。 控制閥72具有容置在閥腔74中能夠上下移動的閥構(gòu)件76。閥構(gòu)件76包括向下 漸縮的漸縮部76A和與漸縮部76A同軸設(shè)置的圓柱部76B。圓柱部76B與漸縮部76A —體 形成并從漸縮部76A的下端部向下延伸。漸縮部76A漸縮至第二腔室74B。漸縮部76A具 有形成在其上表面中的彈簧座76C，用于保持彈簧77。 閥構(gòu)件76具有位于第一腔室74A中的第一承壓表面Sl、位于第二腔室74B中的第 二承壓表面S2以及位于第三腔室74C中的第三承壓表面S3。第一承壓表面Sl的面積對應(yīng) 于圓柱部76B的下表面的面積。在漸縮部76A幾乎全部位于第二腔室74B中的情況下，第 三承壓表面S3的面積對應(yīng)于漸縮部76A的大端部的橫截面積。第二承壓表面S2的面積對 應(yīng)于漸縮部76A的大端部的橫截面積與圓柱部76B的橫截面積之間的差，即，對應(yīng)于第一承 壓表面Sl與第三承壓表面S3的面積之間的差。此關(guān)系會根據(jù)漸縮部76A與第二腔室74B 及第三腔室74C的相對位置而略微變化。如圖4所示，第三承壓表面S3的面積大于第一承 壓表面Sl的面積并且還大于第二承壓表面S2的面積。第三承壓表面S3的面積為第一承壓 表面Sl和第二承壓表面S2的面積之和。在閥構(gòu)件76中，圓柱部76B的位于第一腔室74A 中的下表面形成第一承壓表面Sl，漸縮部76A的位于第三腔室74C中的上表面形成第三承 壓表面S3，而漸縮部76A的位于第二腔室74B中的錐形表面形成了第二承壓表面S2。第二 承壓表面S2的面積對應(yīng)于位于第二腔室74B中的漸縮部76A的在閥構(gòu)件76的軸向上的面 積。 參見圖3，閥構(gòu)件76的漸縮部76A跨過第三腔室74C和第二腔室74B定位。閥構(gòu) 件76的圓柱部76B滑動裝配在第一腔室74A中，使得第一腔室74A相對于第二腔室74B密 封?？刂崎y72具有設(shè)在第三腔室74C與第二腔室74B之間的閥座74D。閥座74D與閥構(gòu)件 76的漸縮部76A相關(guān)聯(lián)。
第三腔室74C經(jīng)低壓通路71A連接至吸氣室42。第二腔室74B的下部經(jīng)背壓通路 71B連接至背壓室39。閥座74D面對閥構(gòu)件76的漸縮部76A。閥座74D的內(nèi)直徑略大于漸 縮部76A的大端部的直徑。漸縮部76A能夠在第二腔室74B中滑動，使得第二腔室74B相 對于第三腔室74C密封。0形環(huán)78A設(shè)在低壓通路71A與背壓通路71B之間。
第一腔室74A的下部經(jīng)高壓通路75連接至排氣室47。 0形環(huán)78B設(shè)在高壓通路 75與背壓通路71B之間。彈簧77插置在閥構(gòu)件76的閥座76C與外殼73的內(nèi)表面之間，以 便將漸縮部76A朝閥座74D推壓。 在上述壓縮機(jī)中，當(dāng)馬達(dá)機(jī)構(gòu)40的轉(zhuǎn)軸24旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)軸24的偏心銷32繞轉(zhuǎn)軸24 的軸線旋轉(zhuǎn)。耦聯(lián)于偏心銷32的動渦旋22也繞轉(zhuǎn)軸24的軸線旋轉(zhuǎn)，并且動渦旋22在其 自身軸線上的旋轉(zhuǎn)受到銷23A在環(huán)23B的內(nèi)周表面上的滑動和滾動運(yùn)動的限制。位于定渦 旋16的渦旋壁16D與動渦旋22的渦旋壁22B之間的壓縮室38的體積隨著動渦旋22的旋 轉(zhuǎn)而變化，并且制冷劑氣體從蒸發(fā)器經(jīng)入口 46、吸氣室42以及吸氣通路43引入吸氣區(qū)域 41中。然后，制冷劑氣體被引入壓縮室38中并在壓縮室中壓縮。當(dāng)制冷劑氣體的壓力增至 預(yù)定的排氣壓力時，制冷劑氣體經(jīng)排氣口 48排放到排氣室47中。制冷劑氣體經(jīng)排氣孔53 傳送到油分離室51中，在此處，包含在制冷劑氣體中的潤滑油被分離。已經(jīng)分離過潤滑油 的制冷劑氣體經(jīng)油分離器55和出口 56傳送到冷凝器中。于是車輛空調(diào)工作。
從制冷劑氣體中分離出的潤滑油從油分離器55落入到油分離室51的底部并儲存 在其中。儲存在油分離室51中的潤滑油與少量制冷劑氣體一起經(jīng)供給通路57的切口 60 傳送到背壓室39(見圖2)。 參見圖3，在控制閥72中，排氣室47中的排氣壓力Pd經(jīng)高壓通路75施加于閥構(gòu) 件76的第一承壓表面Sl，從而使閥構(gòu)件76向上移動。當(dāng)閥構(gòu)件76向上移動時，漸縮部76A 移動離開閥座74D。在這種情況下，從背壓室39經(jīng)背壓通路71B、第二腔室74B、閥座74D、 第三腔室74C以及低壓通路71A流入吸氣室42中的制冷劑氣體量增多，使得背壓室39中 的背壓Pb降低。 另一方面，在控制閥72中，吸氣室42中的吸氣壓力Ps經(jīng)低壓通路71A施加于閥 構(gòu)件76的第三承壓S3從而使閥構(gòu)件76向下移動。當(dāng)閥構(gòu)件76向下移動時，漸縮部76A 朝閥座74D移動。在這種情況下，從背壓室39流入到吸氣室42中的制冷劑氣體量減少，因 此背壓Pb升高。 在控制閥72中，閥構(gòu)件76不僅承受背壓Pb和吸氣壓力Ps而且承受排氣壓力Pd。 因此，與背景技術(shù)部分所描述的利用固定節(jié)流裝置和調(diào)節(jié)閥的常規(guī)壓縮機(jī)相比，背壓Pb得 到了適當(dāng)?shù)目刂啤４送?，根?jù)排氣壓力Pd對背壓Pb(載荷)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)乜刂?，這允許在 壓縮機(jī)的各種運(yùn)轉(zhuǎn)工況下降低功率損失并防止不良壓縮。 進(jìn)一步地，由于第三承壓表面S3的面積大于第二承壓表面S2的面積，因此施加于 閥構(gòu)件76的背壓Pb的量變得更小。所以要受到控制的背壓較小地影響對背壓自身的控制， 使得閥構(gòu)件76的移動變得穩(wěn)定。這樣得到了高響應(yīng)性的控制閥72。 而且，由于第三承壓表面S3的面積大于第一承壓表面Sl的面積，因此施加于閥構(gòu) 件76的排氣壓力Pd的量也變得更小。在這種情況下，當(dāng)吸氣壓力Ps降低時很容易移動閥 構(gòu)件76。 圖9是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的壓縮機(jī)的特性的曲線圖。如從曲線圖中顯而易見的，第一實(shí)施方式的壓縮機(jī)不但允許在吸氣壓力Ps高且排氣壓力Pd高的情況下降低 功率損失而且允許在吸氣壓力Ps低且排氣壓力Pd高的情況下降低功率損失。應(yīng)當(dāng)指出， 在圖9中作為對比例的壓縮機(jī)是以這樣的方式構(gòu)成的背壓Pb、吸氣壓力Ps以及排氣壓力 Pd施加于控制閥的閥構(gòu)件，并且閥構(gòu)件的承受吸氣壓力Ps的表面面積與閥構(gòu)件的承受排 氣壓力Pd的表面面積相等。與對比例相比，在吸氣壓力Ps低的情況下，根據(jù)第一實(shí)施方式 的壓縮機(jī)具有良好的性能。在動渦旋22周圍的空間中的壓力對應(yīng)于吸氣壓力Ps的壓縮機(jī) 中，壓縮機(jī)的運(yùn)行受吸氣壓力Ps的影響。因此，無論吸氣壓力Ps如何變化都能實(shí)現(xiàn)良好性 能的第一實(shí)施方式的壓縮機(jī)非常實(shí)用。 如上所述，第一實(shí)施方式的壓縮機(jī)不但允許適當(dāng)控制高響應(yīng)性的控制閥72而且 允許在壓縮機(jī)的各種運(yùn)轉(zhuǎn)工況下降低功率損失并防止不良壓縮。 特別是在第一實(shí)施方式的壓縮機(jī)中，排氣室47經(jīng)供給通路57連接至背壓室39，并
且從背壓室39流入吸氣室42中的制冷劑氣體量通過控制閥72限制到最小值。因此，泄放
至吸氣室42的排氣壓力Pd被最小化，這使得壓縮機(jī)具有高壓縮效率。 進(jìn)一步地，由于閥構(gòu)件76的漸縮部76A朝第二腔室74B漸縮，因此隨著閥構(gòu)件76
移動，閥構(gòu)件76的開度逐漸變化。這為彈簧規(guī)格的設(shè)計和選擇提供了更多靈活性。 而且，該壓縮機(jī)既不需要用于檢測諸如排氣壓力Pd和吸氣壓力Ps等壓力的傳感
器也不需要用于計算操作閥構(gòu)件76的載荷條件的控制器，這使得能夠降低制造成本。 圖5、6和7示出了本發(fā)明的第二實(shí)施方式。在圖5、6和7中，相同的附圖標(biāo)記用
于第一和第二實(shí)施方式中的共同的元件或部件，并且對用于第二實(shí)施方式的這些元件或部
件的描述將省略。 參見圖5，背壓室39經(jīng)設(shè)有背壓控制閥82 (以下稱為控制閥)的供給通路57連 接至排氣室47。供給通路57由高壓通路81A和81B及背壓通路81C形成。高壓通路81A 和81B將排氣室47連接至控制閥82。背壓通路81C將控制閥82連接至背壓室39。背壓 室39與吸氣室42經(jīng)設(shè)有固定節(jié)流裝置80的泄放通路71相連接。 參見圖6，控制閥82具有外殼83，外殼83與前殼體11協(xié)同配合從而形成閥腔84。 閥腔84包括經(jīng)高壓通路81A和8B連接至排氣室47的腔室84A和84B (第一腔室)；經(jīng)背 壓通路81C連接至背壓室39的腔室84C (第二腔室)；以及經(jīng)低壓通路85連接至吸氣室42 的腔室84D(第三腔室)。當(dāng)從圖6的底部觀看時，腔室84A、84B、84C和84D依此順序布置。 閥腔84可由除前殼體11和外殼83之外任意合適的構(gòu)件形成?？刂崎y82具有設(shè)在前殼體 11用于外殼83之間的0形環(huán)88A和88B 。 控制閥82具有容置在閥腔84中上下移動的閥構(gòu)件86。閥構(gòu)件86包括圓柱狀頭 部86A ;與頭部86A同軸布置的圓柱狀頸部86B ;向上漸縮的漸縮部86C ;以及與漸縮部86C 同軸布置的圓柱部86D。頸部86B與頭部86A —體形成并從頭部86A的下端部向下延伸。 漸縮部86C與頸部86B —體形成并漸縮至腔室84C。圓柱部86D與漸縮部86C —體形成并 從漸縮部86C的下端部向下延伸。 閥構(gòu)件86具有位于腔室84中的第一承壓表面Sl ;位于腔室84C中的第二承壓 表面S2 ;以及位于腔室84D中的第三承壓表面S3。第一承壓表面Sl的面積對應(yīng)于圓柱部 86D的下表面的面積。第三承壓表面S3的面積對應(yīng)于頭部86A的上表面的面積。在漸縮部 86C幾乎全部位于腔室84C中的情況下，第二承壓表面S2的面積對應(yīng)與頭部86A的下表面與圓柱部86D的橫截面積之間的差，即，對應(yīng)于第一承壓表面SI的面積與第三承壓表面S3的面積之間的差。此關(guān)系會根據(jù)漸縮部86C與腔室84B及84C的相對位置而略微變化。如圖7所示，第三承壓表面S3的面積大于第一承壓表面SI的面積并且還大于第二承壓表面S2的面積。第三承壓表面S3的面積為第一承壓表面SI和第二承壓表面S2的面積之和。
參見圖6，閥構(gòu)件86的圓柱部86D以可滑動的方式裝配在腔室84A中，使得腔室84A相對于腔室84B密封。閥構(gòu)件86的漸縮部86C跨過腔室84B和84C定位?？刂崎y82具有設(shè)在腔室84B與腔室84C之間的閥座84E。閥座84E與閥構(gòu)件86的漸縮部86C相關(guān)聯(lián)。 腔室84D經(jīng)低壓通路85連接至吸氣室42。腔室84C的上部經(jīng)背壓通路81C連接至背壓室39。閥座84E面對閥構(gòu)件86的漸縮部86C。閥座84E的內(nèi)直徑略大于漸縮部86C的大端部的直徑。漸縮部86C能夠在腔室84C中滑動使得腔室84C相對于腔室84B密封。0形環(huán)88A設(shè)在低壓通路85與背壓通路81C之間。 腔室84A和84B經(jīng)高壓通路81A和8IB連接至排氣室47。 0形環(huán)88B設(shè)在高壓通路81A和8IB與背壓通路81C之間?？刂崎y82具有彈簧87，彈簧87插置在閥構(gòu)件86的頭部86A的上表面與外殼83的內(nèi)表面之間，以便推壓漸縮部86C遠(yuǎn)離閥座84E。
在控制閥82中，排氣室47中的排氣壓力Pd經(jīng)高壓通路81A和81B施加于閥構(gòu)件86的第一承壓表面Sl，從而使閥構(gòu)件86向上移動。當(dāng)閥構(gòu)件86向上移動時，漸縮部86C朝閥座84E移動。在這種情況下，從排氣室47經(jīng)高壓通路81B、腔室84B、閥座84E、腔室84C以及背壓通路81C流入到背壓室39中的制冷劑氣體量減少。背壓室39中的制冷劑氣體經(jīng)泄放通路71傳送到吸氣室42，相應(yīng)地，背壓室39中的背壓Pb降低。 另一方面，在控制閥82中，吸氣室42中的吸氣壓力Ps經(jīng)低壓通路85施加于閥構(gòu)件86的第三承壓表面S3，從而使閥構(gòu)件86向下移動。當(dāng)閥構(gòu)件86向下移動時，漸縮部86C移動離開閥座84E。在這種情況下，從排氣室47流入到背壓室39中的制冷劑氣體量增多，使得背壓Pb升高。 第二實(shí)施方式提供了與第一方式的優(yōu)點(diǎn)類似的優(yōu)點(diǎn)。
以上實(shí)施方式能夠以如下示例的各種方式進(jìn)行改型。 在前述實(shí)施方式中，本發(fā)明應(yīng)用于帶有馬達(dá)機(jī)構(gòu)40的渦旋壓縮機(jī)，即，馬達(dá)驅(qū)動型壓縮機(jī)?？商娲?，本發(fā)明可應(yīng)用于不帶電動馬達(dá)的渦旋壓縮機(jī)。 在前述實(shí)施方式中，供給通路57和高壓通路75將排氣室47連接至背壓室39。可替代地，供給通路57和高壓通路75可將壓縮室38連接至背壓室39。 在前述實(shí)施方式中，動渦旋22在背壓作用下壓靠定渦旋16?？商娲?，定渦旋16可在背壓作用下壓靠動渦旋22。 在前述實(shí)施方式中，第一腔室74A(84A、84B)連接至排氣室47?？商娲?，第一腔室74A(84A、84B)可連接至壓縮室38。在這種情況下，由于有必要將壓縮室38中的壓力保持在大到足以控制背壓的壓力，因此第一腔室74A(84A、84B)可連接至例如位于定渦旋16與動渦旋22之間的壓縮室38的徑向最內(nèi)部。
權(quán)利要求
一種渦旋壓縮機(jī)，包括殼體(10)，在所述殼體中形成有吸氣室(42)、排氣室(47)以及背壓室(39)；容置在所述殼體(10)中的定渦旋(16)；容置在所述殼體(10)中的動渦旋(22)，所述動渦旋(22)與所述定渦旋(16)協(xié)同配合以在所述動渦旋與所述定渦旋之間形成壓縮室(38)，所述動渦旋(22)和所述定渦旋(16)在所述背壓室(39)中的背壓的作用下壓靠彼此；以及控制閥(72)，其用于通過與所述吸氣室(42)、所述排氣室(47)或所述壓縮室(38)連通而控制所述背壓室(39)中的背壓，其特征在于，所述控制閥(72)具有按順序布置的第一腔室(74A)、第二腔室(74B)以及第三腔室(74C)，所述第一腔室(74A)連接至所述排氣室(47)或所述壓縮室(38)，所述第二腔室(74B)連接至所述背壓室(39)，所述第三腔室(74C)連接至所述吸氣室(42)，其中，所述控制閥(72)具有閥構(gòu)件(76)，所述閥構(gòu)件(76)具有位于所述第一腔室(74A)中的第一承壓表面(S1)、位于所述第二腔室(74B)中的第二承壓表面(S2)以及位于所述第三腔室(74C)中的第三承壓表面(S3)；并且所述第三承壓表面(S3)的面積大于所述第一承壓表面(S1)的面積并且大于所述第二承壓表面(S2)的面積。
2. 如權(quán)利要求l所述的渦旋壓縮機(jī)，其中，所述控制閥(72)具有閥座(74D)，所述閥座 (74D)與所述閥構(gòu)件(76)相關(guān)聯(lián)并且設(shè)置在所述第二腔室(74B)與所述第三腔室(74C)之 間，并且所述控制閥(72)能夠控制所述背壓室(39)與所述吸氣室(42)之間的連通。
3. 如權(quán)利要求2所述的渦旋壓縮機(jī)，其中，所述背壓室(39)通過節(jié)流裝置(60)連接至 所述排氣室(47)。
4. 如權(quán)利要求2所述的渦旋壓縮機(jī)，其中，所述閥構(gòu)件(76)包括漸縮部(76A)，所述漸 縮部(76A)面對所述閥座(74D)并漸縮至所述第二腔室(74B)。
5. 如權(quán)利要求4所述的渦旋壓縮機(jī)，其中，所述漸縮部(76A)跨過所述第二腔室(74B) 和所述第三腔室(74C)定位。
6. 如權(quán)利要求4所述的渦旋壓縮機(jī)，其中，所述閥構(gòu)件(76)具有帶有所述漸縮部 (76A)的圓柱形狀，所述閥構(gòu)件(76)具有位于所述第一腔室(74A)中以形成所述第一承壓 表面(Sl)的端面和位于所述第三腔室(74C)中以形成所述第三承壓表面(S3)的端面，并 且所述漸縮部(76A)位于所述第二腔室(74B)中以形成所述第二承壓表面(S2)。
7 如權(quán)利要求5所述的渦旋壓縮機(jī)，其中，所述第二承壓表面(S2)的面積對應(yīng)于位于 所述第二腔室(74B)中的所述漸縮部(76A)在所述閥構(gòu)件(76)的軸向上的面積。
8. 如權(quán)利要求l所述的渦旋壓縮機(jī)，其中，所述控制閥(82)具有閥座(84E)，所述閥座 (84E)與所述閥構(gòu)件(86)相關(guān)聯(lián)并且設(shè)置在所述第一腔室(84B)與所述第二腔室(84C)之 間，并且所述控制閥(82)能夠控制所述排氣室(47)與所述背壓室(39)之間的連通。
9. 如權(quán)利要求8所述的渦旋壓縮機(jī)，其中，所述背壓室(39)通過節(jié)流裝置(80)連接至 所述吸氣室(42)。
10. 如權(quán)利要求8所述的渦旋壓縮機(jī)，其中，所述閥構(gòu)件(86)包括漸縮部(86C)，所述漸縮部(86C)面對所述閥座(84E)并且漸縮至所述第二腔室(84C)，并且所述漸縮部(86C) 跨過所述第一腔室(84B)和所述第二腔室(84C)定位。
全文摘要
一種渦旋壓縮機(jī)，包括殼體、定渦旋、動渦旋以及控制閥。殼體中形成有吸氣室、排氣室以及背壓室。定渦旋和動渦旋在背壓室中的背壓的作用下壓靠彼此。用于控制背壓的控制閥具有按順序布置的第一、第二以及第三腔室。第一、第二以及第三腔室分別連接至排氣室、背壓室以及吸氣室。控制閥具有閥構(gòu)件。閥構(gòu)件具有位于第一腔室中的第一承壓表面、位于第二腔室中的第二承壓表面以及位于所述第三腔室中的第三承壓表面。第三承壓表面的面積大于第一承壓表面的面積并大于第二承壓表面的面積。
文檔編號F04C18/02GK101761478SQ200910260600
公開日2010年6月30日 申請日期2009年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月24日
發(fā)明者伊藤達(dá)也, 川口真廣, 梅村聰, 水藤健 申請人:株式會社豐田自動織機(jī)