渦輪式壓縮機的製作方法
2023-06-28 15:05:51
專利名稱：渦輪式壓縮機的製作方法
技術領域：
本發明涉及作為諸如構成空調機內冷卻循環系統的壓縮機使用的渦輪式壓縮機。
諸如在形成空調機的冷卻循環系統的壓縮機中，與普通的轉子式壓縮機比較，目前傾向於使用運動噪聲極低、壓縮性能良好且由於不需要吸氣、排氣閥等部件使部件數減少的渦輪式壓縮機。
該種壓縮機工作原理是使固定渦輪的旋渦狀葉板和旋轉渦輪的旋渦狀葉板相嚙合、在上述各葉板與各渦輪鏡板之間形成壓縮空間、使旋轉渦輪轉動時即可得冷卻介質吸入壓縮空間、壓縮後再排出。
但是，上述渦輪式壓縮機壓縮空間的密封是由固定、旋轉渦輪各自葉板端而分別與其相對的端板滑動配合形成的。
這樣，如果將旋轉渦輪用力壓向固定渦輪的話，雖然能保持密封，但阻礙了旋轉渦輪的靈活轉動。
此外，壓縮空間通常並不一定處於正常壓力狀態。例如，當吸入液態冷卻介質並壓縮時出現液力容器運行狀況，這時，壓縮空間處於異常壓力狀態。這種狀態長時間持續的話，將會在各渦輪葉板上產生大的應力，隨之有破裂的危險。
所以，這裡提出了將上述固定渦輪以適當壓力壓向旋轉渦輪以形成壓縮空間密封的方式，試圖解決上述諸問題。
例如，USP3,874,827(ADL專利)中，是使彈簧壓力與壓縮後的高壓氣體排出壓力一起將固定渦輪壓向旋轉渦輪一側。
此外，特開昭58-22901號公報(豐田自動織機)以及特開平7-72541號公報(克普蘭德コ-プランド)中，提出了由將壓縮過的高壓氣體的排出壓力和壓縮過程中的中間壓力相合併的壓力，使固定渦輪壓向旋轉渦輪一側的方案。
然而先前的USP的發明中，有下述問題在停止運行後，彈簧仍以運行時必需的彈簧力將固定渦輪壓向旋轉渦輪一側。這樣，起動時就有很大的力矩，且必須配備驅動壓縮機的大容量電機，結果也就不可避免地使結構大型化、零部件費用和運行費用增大。
如果使用彈力小的彈簧則可減小起動力矩，但是由於運行條件的變化使排氣壓亦產生變動，則在排氣壓力很高時，推壓力也會過大。
為了避免上述問題，也可將排氣孔徑減小，當排氣壓力很高的條件下運行時，可以得到較合適的推壓力，但是當排氣壓力很低的條件下運行時，就會出現推壓力不足、固定渦輪與旋轉渦輪易於分離而破壞了密封性，結果引起氣體洩漏、壓縮性能降低等問題。
此外，如果象特開昭58-222901號公報或特開平7-72541號公報中提出的技術方案，利用排氣壓力和中間壓力使固定渦輪壓向旋轉渦輪一側，則會由於壓縮機運行條件的不同而發生旋轉渦輪上作用的軸向力以及固定渦輪與旋轉渦輪之間的接觸力過大的問題。
本發明以解決上述諸問題為著眼點，其目的是提供一種渦輪式壓縮機，其起動時不需要大的力矩，在所有的運行條件下能得到合適的推壓力、在高可靠性的基礎上，還可提高壓縮性能。
為達到上述目的，本發明採取以下技術方案一種渦輪式壓縮機，其中，使固定渦輪7的旋渦狀葉板7b與旋轉渦輪6的旋渦狀葉板6b相嚙合、在各葉板7、6b與各鏡板7a、6a之間形成有壓縮空間S、使旋轉渦輪6旋轉運動，壓縮氣體被吸入上述壓縮空間S，將該氣體壓縮並排出，其特徵在於具有用彈力將固定渦輪7壓向旋轉渦輪6而形成兩渦輪之間密封的彈性部件15；由壓縮運行中同步產生的壓縮氣體推動做軸向移動而使彈性部件15產生彈力的移動部件16；和所述彈性部件15以一定彈力推壓固定渦輪7，當所述彈性部件15的彈力達到所定值時阻擋移動部件16移動的止動部件17。
所述的渦輪式壓縮機，其特徵在於與壓縮運行同步產生且使上述移動部件移動的推壓力是被壓縮的高壓氣體的排氣壓力。
所述的渦輪式壓縮機，其特徵在於與壓縮運行同步發生且使上述移動部件移動的推壓力是由取出壓縮過程中氣體的中間壓力氣體產生。
所述的渦輪式壓縮機，其特徵在於上述彈性部件在壓縮運行停止時，將固定渦輪推壓向旋轉渦輪。
所述的渦輪式壓縮機，其特徵在於具有多個上述彈性部件，其相對中心軸按一定間隔設置。
一種渦輪式壓縮機，其具有壓縮機結構部4，其中，使固定渦輪7的旋渦狀葉板7b與旋轉渦輪6的旋渦狀葉板6b相嚙合在各葉板7b，6b與各鏡板7a，6a之間形成有壓縮空間S，使旋轉渦輪6旋轉運動，將被壓縮氣體吸入上述壓縮空間S、將該壓縮氣體壓縮並排出、其特徵在於具有內裝上述壓縮機結構部4的殼體1；將該殼體1分隔為上述壓縮機結構部一側和除此之外部分的排氣室23-側的分離體19；設在由上述分離體19分隔出的排氣室23一側，且形成有可暫時接收由上述壓縮機結構部4壓縮排出的高壓氣體的排氣壓力室18a的內側缸筒18；設在內側缸筒18外周部，與內側缸筒18有一定間隔設置的外側缸筒21；架設在上述內側缸筒18至外側缸筒21之間並由與壓縮運行同步產生的推壓力作軸向移動的移動部件16；
設置在上述外側缸筒21上且可限定上述移動部件16移動量的止動部件17；設置在上述分離體19和上述移動部件16之間，受移動部件16的移動力，將上述固定渦輪7彈性壓向旋轉渦輪6一側的彈性部件15。
所述的渦輪式壓縮機，其特徵在於上述分離體可以是上述固定渦輪及與該固定渦輪按一定間隔設置的背壓板中任一方。
所述的渦輪式壓縮機，其特徵在於上述背壓板具有能使上述移動部件從與固定渦輪相反一側的相對面插入的上述外側缸筒，而且設有排氣壓力止回閥部。
所述的渦輪式壓縮機，其特徵在於上述移動部件由若干張板狀環構件和夾在該板板環構件之間與內側缸筒和外側缸筒的周面滑接且在兩側保持有壓力差的密封件組成。
所述發明的渦輪式壓縮機具有如下特徵在這種使固定渦輪的旋渦狀葉板與旋轉渦輪的旋渦狀葉板相嚙合、在各葉板和各鏡板之間形成有壓縮空間、使旋轉渦輪旋轉運動、壓縮氣體被吸入上述壓縮空間，並將氣體壓縮再排出的渦輪式壓縮機中，具有將固定渦輪彈性壓向旋轉渦輪而形成兩渦輪之間密封的彈性部件、由壓縮運行中同步產生的壓縮氣體推動作軸向移動而使彈性部件產生彈力的移動部件和彈性部件的彈力推壓固定渦輪的同時其彈力達到所定值後阻擋移動部件繼續移動的止動部件。
所述的發明，具有如下特下與上述壓縮運行同步發生且使上述移動部件移動的推壓力由壓縮後的高壓氣體排氣壓力產生。
所述的發明，具有如下特徵與上述壓縮運行同步發生的對移動部件的推壓力由壓縮過程中具有中間壓力的氣體產生。
所述的發明，具有如下特徵上述彈性部件在壓縮運行停止時也對固定渦輪有推壓力使之壓向旋轉渦輪。
所述的發明，具有如下特徵上述彈性部件在相對於中心的圓周上按所定間隔設置有若干個。
所述的本發明的渦輪式壓縮具有如下特徵在這種使固定渦輪的旋渦狀葉板與旋轉渦輪的旋渦狀葉板相嚙合、具有在各葉板與各端板之間形成壓縮空間並將吸入其內的壓縮氣體壓縮後再排出的壓縮機結構部的渦輪式壓縮機中，具有內裝上述壓縮機結構部的殼體、將該殼體分隔為上述壓縮機結構部一側和除此之外各部分組成的排氣室一側的分離體、其內形成有設在上述分離分隔出的排氣室一側且可暫時接收由上述壓縮機結構壓縮後排出的高壓氣體的排氣壓力室的內側缸筒、內側表面與該內側缸筒外周部按所定間隔設置的外側缸筒、架設在上述內側缸筒至外側缸筒之間並由與壓縮運行同步產生的推壓力作軸向移動的移動部件、設置在上述分離體和上述移動部件之間且由於移動部件的移動產生彈力推壓上述固定渦輪彈性壓緊向旋轉渦輪的彈性部件。
所述的發明，具有如下特徵上述分離體可以是上述固定渦輪或與該固定渦輪按一定間隔設置的背壓板中任一方。
所述的發明，具有如下特徵上述背壓板上不僅具有能使移動部件從固定渦輪的相反一側插入的上述外側缸筒，同時設有排氣壓力止回推閥結構。
所述的發明，具有如下特徵上述移動部件由若干張板狀環構件和夾在該板狀環構件之間、與內側缸筒處外側缸筒的外、內周面滑動且在兩側保持有壓力差的密封件組成。
根據上述解決課題的方法，起動時不需要大的力矩，而且在所有運行條件下都可以使固定渦輪以適當的推壓力壓向旋轉渦輪。
發明的積極效果根據上述的發明，由於具有用彈力將固定渦輪壓向旋轉渦輪而形成兩渦輪之間密封的彈性部件，由壓縮運行中同步產生的壓縮氣體壓力推動做軸向移動而使彈性部件產生彈力的移動部件和彈性部件的彈力推壓固定渦輪的，同時其彈力達到所定值時，阻擋移動部件移動的止動部件，所以起動時不需要大的力矩，不論什麼運行條件下都能夠得到合適的推壓力，這樣不僅可提高可靠性，而且也提高了壓縮性能。
根據所述的發明，由於與壓縮運行同步發生且使移動部件移動的推壓力由壓縮後的高壓氣體排氣壓力產生，所以結構得以簡化，且密封部位可達到最小。
根據所述的發明，由於與壓縮運行同步發生的對移動部件的推壓力由壓縮過程中具有中間壓力的氣體產生，所以起動時對固定渦輪的推壓力可迅速上升，固定渦輪可迅速達到穩定運行狀態。
根據所述的發明，由於彈性部件在壓縮運行停止時也對固定渦輪有推壓力使之壓向旋轉渦輪，所以能抑制固定渦輪和旋轉渦輪之間的鬆動撞擊，也減小了噪聲。
根據上述的發明，由於上述彈性部件在相對於中心的圓周上按所定間隔設置有若干個，所以能抑制運行過程中固定渦輪的鬆動撞擊，提高了性能。
根據所述的發明，由於殼體內具有將壓縮機結構部與其它部件形成的排氣室分隔開的分離體、設在排氣室一側並形成排氣壓力室的內側缸筒、設置在與內側缸筒成一定間隔的外側缸筒與該內側缸筒之間的空間部位且由與壓縮運行同步產生的軸向推壓力移動的移動部件、設置在外側缸筒處且可限定移動部件移動量的運動部件和由移動部件移動推壓而產生的彈力將固定渦輪彈性壓向旋轉渦輪一側的彈性部件，所以密封部分得以最小化且使結構簡化、起動時不需要大的起動力矩，並能在任何運行條件下形成合適的推壓力，這樣不但提高了可靠性，而且得以提高壓縮性能。
根據所述的發明，分離體可以是上述固定渦輪或與該固定渦輪按一定間隔設置的背壓板中任一方，所以簡化了結構。
根據所述的發明，背壓板上不僅具有能使移動部件從固定渦輪的相反一側插入的上述外側缸筒、同時設有排氣壓力止回閥結構，所以不會發生彈性體與移動體的密封件裝錯的問題，這樣，不僅能正確、簡單地裝配，同時也改善了裝配工藝性。
根據所述的發明，因為移動部件由若干張板狀環構件和夾在該板狀環構件之間並與內側缸筒和外側缸筒的外、內周面滑動配合且在兩側保持有壓力差的密封件組成，所以能可靠，簡單地保持密封。
以下參照附圖，詳細說明
具體實施例方式
圖1是本發明實施形式的渦輪式壓縮機局部縱剖面示意圖。
圖2是本發明另一實施形式的渦輪式壓縮機局部縱剖面示意圖。
圖3是本發明第3實施形式的渦輪式壓縮機局部縱剖面示意圖。
圖4是圖3所示渦輪式壓縮機中使用的移動部件縱剖面示意圖。
圖5是本發明第4實施形式的渦輪壓縮機局部縱剖面和冷卻循環迴路示意圖。
圖6是本發明與傳統結構在不同運行條件下軸向推壓力和接觸力變化特性比較示意圖。
圖1表示了諸如冷凍裝置中使用的渦輪式壓縮機的局部機構。
圖中1是密閉的殼體，該密閉殼體1內設置有支架2，其上支承著可自由迴轉的迴轉軸3。
上述迴轉軸3的上部與後面將要所述的壓縮機結構部件4，下部設置有圖中未示的電機部件。迴轉軸3的下端部支承在由電機部件從下方突出且安裝在上述密閉殼體1上的輔助軸承中(圖中未示)，可自由轉動。
上述壓縮機結構部件4由下述部件組成，即包括由支推軸承5支承在上述支架2內且可自由轉動的旋轉渦輪6、與該旋轉渦輪6嚙合的固定渦輪7和將該固定渦輪7始終壓向旋轉渦輪6的推壓部件8。
上述旋轉渦輪6由具有與上述迴轉軸3上端偏心部3a相配合的輪殼6c的端板6a和由該端板6a上部突出且與端板成整體的旋渦狀葉板6b組成。
上述固定渦輪7由端板7a、由該端板下部突出且與端板7a成整體的旋渦狀葉板7b組成，該葉板7b與上述葉板6b相互嚙合。
上述旋轉渦輪6，固定渦輪7的端板6a、7a與葉板6b、7b之間形成壓縮空間S，作為壓縮氣體的製冷氣體由周端側進入向中心部移動的過程中，其容積逐漸變小，起到被壓縮作用。
在上述固定渦輪的端板6a上設置了連通上述壓縮空間S中心部的排氣腔9。
上述固定渦輪7被支撐成可沿軸向在很小的一定距離內移動。在該固定渦輪7的端板7a外周部處形成法蘭狀，其上下面貫通設有多外銷孔10。在上述支架上設置了螺孔11，以各自與銷孔10連通。
在固定渦輪的端板7a的銷孔10內分別從上緩插入套管12，其下端支承在支架2上部，其中端部由固定渦輪的端板7上面略突出一段長度。
該套管12的內部插入有定位用螺栓13，該螺栓13的下端旋入上述支架2的螺孔內。該定位用螺栓3的頭部與套管12上端部之間裝有墊片14。
由於在上述結構中，套管12通過墊片14固定在定位用螺栓13和支架2之間，而固定渦輪7的銷孔10緩插入套管12，所以該固定渦輪7可沿套管12的軸向自由移動。
但是，上述移動的範圍，只有固定渦輪的端板7a上部與上述墊片14之間很小的距離範圍，該範圍被定位用螺栓13所確定。即，固定渦輪端板7a上部與墊片14下部之間的距離成了確定固定渦輪7移動量而設的間隙。
上述固定渦輪的推壓部件8具有將固定渦輪7彈性壓向旋轉渦輪6並使之相互密封的彈性部件螺旋彈簧15、由壓縮運行過程中同步發生的力進行移動且使上述螺旋彈簧15產生彈性力的移動環16和運動部件17。該運動部件17用於當螺旋彈簧15的彈力達到一定值後阻止移動環16的移動，使螺旋彈簧15以所定的彈力推壓固定渦輪。
在固定渦輪端板7a中央部位處設置的上述排氣腔9周圍的端板上部一側形成有向上突出的內側缸筒18。該內側缸筒18的上部是呈開口狀的圓筒，該圓筒與上述排氣腔9連通，其內形成有高壓氣體暫時停留的排氣壓力室18a。
在上述內側缸筒18的外周面上形成有與上述移動環16保持氣密的結構，且相互滑動配合。該移動環16的上部一側與下部相比較向外突出，與內側缸筒18的配合處斷面呈圓環狀，其餘大部分為直徑很大的法蘭狀結構。
該移動環16與固定渦輪端板7a之間配置有上述螺旋彈簧15。該螺旋彈簧15的內徑比上述移動環16上與內側缸筒18配合的外徑略大，其一端與移動環16的法蘭狀結構下側接觸並對其起彈性支撐作用。
密閉殼體1內壓縮機結構4的上部空間由作為分離體的背壓板19、裝在該背壓板19上的排氣壓力反向止動閥20分隔為上下兩部分。
該背壓板19沿中心軸上側部位形成有與上述移動環16的法蘭狀結構外周滑動配合併相互保持有氣密性的法蘭結合部21。
該法蘭結合部21下側與上述止動部17相連接，該止動部17內側向內伸出但沒有接觸到上述螺旋彈簧15。當移動環16向下移動並超出所定範圍時，上述止動部17可擋住移動環16的法定部，這樣就限制了其下降高度。
上述排氣壓力止回閥部件20與上述內側環18的上端緣處存在有間隔，且使設置在背壓板19上的法蘭結合部21上端開口部封閉成一體。
在其中央部位設置了具有止回閥的閥座22，並與上述排氣腔9連通。也就是說，上述排氣腔9通過具有止回閥的閥座22，與背壓板19上側的空間連通。
這樣，由上述排氣壓力止回閥部件20和背壓板19將密閉的殼體1內部分隔為上下兩部分，其上側空間成了排出的高壓氣體暫時停留的排氣室23。
在密閉的殼體1上部側面處連接有排氣管24，該排氣管24將排氣腔23和冷凍裝置的冷凝器(圖中未示)連接起來。在密閉的殼體1下部側面處連接有圖中未示的吸氣管，該吸氣管將由背壓板19和排氣壓力止回閥部件20分隔開的密閉殼體1的下部空間與冷凍裝置的蒸發器連接起來(圖中未示)。
在上述結構的渦輪式壓縮機中，當電機通電並驅動壓縮機結構部件4時，低壓製冷氣體由吸氣管進入密閉的殼體1內並充滿背壓板19下側的空間。
製冷氣體進入旋轉渦輪6和固定渦輪7之間形成的壓縮空間S外周一側後，隨著旋轉渦輪6的轉動逐漸被移送至壓縮空間S內周一側的中心部位，且由於容積變小而被壓縮。
當上升所定壓力時，被壓縮的高壓氣體由排氣腔9排出且暫時聚集在排氣壓力室18a中，然後經過排氣壓力反向止推閥20的閥座22進入排氣室23。當該排氣室23被充滿後便由排氣管24排到外部的冷凝器中。
如上所述，壓縮過程開始後，由排氣腔9排出的高壓氣體充滿排氣壓力室18a後，一部分高壓氣體就會充滿內側環18和外側缸筒21之間的空間，這時，高壓氣體就給可自由移動的移動環16加上背壓。
被加上背壓的上述移動環16克服了螺旋彈簧16的彈力向下移動，下降所定距離後被止動部件17止動，從而停止下降。
另一方面，由於移動環16的下降，螺旋彈簧15被壓縮變形，當移動環16被止動部件17止動並處於限定的狀態後，螺旋彈簧15亦以所定的彈簧力作用在固定渦輪7上。
由於螺旋彈簧15的彈力使固定渦輪7壓緊在旋轉渦輪6上，確保壓縮過程中壓縮空間S處於良好的密封狀態，從而提高了壓縮運行的效率。
在上述結構中，移動環16由壓縮運行時產生的排氣壓力推壓移動，從而使螺旋彈簧15產生彈力，所以起動時所需力矩很小。
在壓縮運行中，如果發生因某種原因使壓縮空間壓力異常上升時，由於這種異常高壓的影響使固定渦輪在與定位螺栓14接觸的範圍內向上浮動，這樣解除了壓縮空間S的密封狀態，形成了一定的間隙。
從上述間隙處異常高壓的氣體可向壓縮空間S外部排洩，這樣就不會使構成固定、旋轉渦輪7、6的葉板7b、6b產生異常應力，此即發揮出了所謂的柔性功能。
另一方面，只要壓縮運行一停止，排氣壓力消除後移動環16對螺旋彈簧15的推壓力也就消失。該移動環16在螺旋彈簧15的彈性恢復力的作用下向上浮動。
移動環16與排氣壓力止回閥部件20下側接觸後，即停止向上浮動。這種狀態下，螺旋彈簧15分別向上對移動環16、向下對固定渦輪7作用有彈力使該二部件分別靠緊在各自的方向上。
這也就是說，即使在壓縮機停止狀態下，固定渦輪不僅以自重而且由螺旋彈簧15產生的一定大小的彈簧力作用在旋轉渦輪的接觸面上，所以仍能確保壓縮空間S的密封性。
在上述實施形式中，作為彈性部件的螺旋彈簧15是卷繞在移動環16的外周上形成的，實際上並不限於這種形式，也可以是如圖2所示的結構。
在圖2中，對圖1已說明的相同部件取相同的符號，其說明亦省略，下面加以說明除此之外的部件。
構成固定渦輪推壓部件8A的彈性部件15A由直徑很小的螺旋彈簧形成，且配置有若干個(圖中只表示了一個)。固定渦輪端板7a上面和移動環16的法蘭部下面的相對位置處分別形成有凹形的安裝座25，用於嵌入上述螺旋彈簧15A的上下端部。
在這種結構中，除了有若干個螺旋彈簧15A這一點不同外，運行效果與前面說明過的壓縮機完全一樣。
此外，也可以使用如圖3所示的固定渦輪推壓部件8B。
在固定渦輪端板7a上面與內側缸筒18有一定間隔的外周上，一體突出設置了外側缸筒21a，其上端部固定安裝有向內側缸筒18一側突出的止動部件17a。
在內側缸筒18與外側缸筒21a之間架設有由彈性部件15B作用以彈性推壓力的移動部件16A(後面將要所述)，該移動部件16A可上下自由移動。
上述彈性部件16b分別由若干螺旋彈簧形成，並設置在與排氣壓力止回閥部件20成一體的背壓板19a和上述移動部件16A之間。
圖4是上述移動部件16A的放大示意圖。其中具有斷面呈倒U字形的平面環狀密封件30，該密封件30的上下兩面分別壓有金屬板形成的環狀板件31、32，該環狀板件31、32由鉚釘32與密封板30鉚接固定在一起。
如圖3所示，上述移動部件16A設置在內側缸筒18和外側缸筒21a之間。上述密封件30的內周面與內側缸筒18的外周面、密封件30的外周面與外側缸筒21a的內周面滑動配合。
另一方面，固定渦輪7和旋轉渦輪6形成的壓縮空間S與內、外側缸筒18、21a和移動部件16A所形成的環狀空間之間，由設在固定渦輪端板7a上的中間壓力導孔33連通。
也就是說，壓縮空間S內的部分壓縮氣體上升到所定壓力之前就由中間壓力導孔33進入由內、外缸筒18、21a和移動部件16A所形成的環狀空間，所以該環狀空間又稱為中間壓力室34。
當停止運行時，由於螺旋彈簧15B的彈力推壓移動部件16A使之與固定渦輪端板7a接觸並產生壓緊趨勢。這樣可使固定渦輪7與旋轉渦輪6接觸，保護了壓縮空間S的密封。
當壓縮運行開始後，具有中間壓力的氣體從壓縮空間S經過中間壓力導孔33進入中間壓力室34內，充滿後即對固定渦輪端板7a、內外側缸筒18、21a的部分表面以及移動部件16A產生中間壓力的背壓。
這時，由於移動部件16A向圖的上方移動，使螺旋彈簧15B產生彈性壓縮變形。最後，該移動部件16A被止動部件7a止動，使之不能繼續上移。
在壓縮運行過程中，由於中間壓力室34內充滿了具有中間壓力的氣體，所以移動部件16A一直處於被止動部件17a止動的狀態。這時，相當於固定渦輪7與移動部件16A處於一體化狀態。
這樣，螺旋彈簧15B的彈力通過移動部件16A、傳遞給固定渦輪7，固定渦輪7被壓向旋轉渦輪6一側，使壓縮空間S保持密封。
在這種結構中，由於中間壓力形成的中間壓力室的容積要比排氣壓力形成的排氣壓力室容積小，所以使起動時螺旋彈簧15B的壓縮行程和時間縮短，從而也縮短了從起動到穩定運行過程所需的時間。
圖5表示在上述圖2所示具有固定渦輪推壓部件8A的壓縮機基本結構中，冷卻循環迴路R與所說的釋放機構同時使用的情況。
該圖中50是凝縮器、51是節流裝置、52是蒸發器。這些裝置與上述渦輪式壓縮機一起構成了冷卻循環迴路R。上述釋放機構40與壓縮空間S連通。將壓縮過程中的氣體直接導入冷卻循環迴路R。
例如，當處於白天的冷卻室運行狀態向夜間過渡時，就會出現過冷狀態。這時，開放釋放機構40的開閉閥41，使壓縮過程中的氣體返回冷卻循環迴路R，就可以有意識地降低冷卻能力。
上述釋放機構40由基本與上述固定渦輪7相同的結構上設置的釋放孔42，連接在該釋放孔42端部並穿過密閉殼體1且與連通上述冷卻循環迴路R的蒸發器52與渦輪式壓縮機之間冷氣管P相連的釋放管43和設置在該釋放管43中部的上述開閉閥41組成。
在密閉殼體1內的釋放管43部位上設有柔性管44。該柔性管44也可由普通配管形成螺旋狀的可伸縮管路做成。
當旋轉渦輪6轉動時將自身產生的微幅振動傳遞給固定渦輪，並會進一步傳遞給與固定渦輪連接的釋放管43，但是由於設有柔性管44，能完全吸收上述振動，阻止了向外部管路的傳遞。
也就是說，由於具有柔性管44，無疑可以防止釋放管43的破損。
在具有熱泵式冷卻循環迴路的空調機中，為了增大升溫運行的升溫能力，將壓縮機排出的部分冷卻介質旁路後再輸入壓縮空間，此即具有射入迴路的空調機。
這種情況下，構成射入迴路的射入管連接在固定渦輪上形成且與壓縮空間S連通的射入孔端部。也就是說在密閉殼體1內，具有與前面已用圖5說明的壓縮機完全相同的結構，但由於其內射入管的部位上設置了柔性管，也可得到與上述相同的效果。
圖6中，橫軸表示有代表性的空調機使用條件A～F，縱軸表示軸向力和接觸力，其中本發明中接觸力是指固定渦輪和旋轉渦輪葉板端部的最小接觸力。
取本發明的固定渦輪和旋轉渦輪接觸力的最小值為1，然後分別將理論計算得到的本發明結構和傳統結構中渦輪的相互推壓力(軸向力)和接觸力棒圖化，即及到圖5。
圖6中，a表示本發明結構的推壓力，b表示傳統結構的推壓力，c表示本發明結構的接觸力，d表示傳統結構的接觸力。
本發明結構的接觸力C在運行條件D中最小，而傳統結構的接觸力d在運行條件C中最小，其最小值分別是1基本上是相等的。
與最小值相比較，本發明結構的接觸力在運行條件B中最大，約為3.2倍，而傳統結構的接觸力在運行條件F中最大，約為4.9倍。
從推壓力分析，本發明結構的推壓力a在運行條件F中最大，約為9.7倍，而傳統結構的推壓力d在運行條件E中最大，約為12.2倍。
從上述有關最大值的分析可以知道，本發明結構中的壓縮機與傳統結構的壓縮機相比較，能夠使負荷變小，從而提高了壓縮機的可靠性及其它性能。
權利要求
1.一種渦輪式壓縮機，其中，使固定渦輪(7)的旋渦狀葉板(7b)與旋轉渦輪(6)的旋渦狀葉板(6b)相嚙合、在各葉板(7、6b)與各鏡板(7a、6a)之間形成有壓縮空間(S)、使旋轉渦輪(6)旋轉運動，壓縮氣體被吸入上述壓縮空間(S)，將該氣體壓縮並排出，其特徵在於具有用彈力將固定渦輪(7)壓向旋轉渦輪(6)而形成兩渦輪之間密封的彈性部件(15)；由壓縮運行中同步產生的壓縮氣體推動做軸向移動而使彈性部件(15)產生彈力的移動部件(16)；和所述彈性部件(15)以一定彈力推壓固定渦輪(7)，當所述彈性部件(15)的彈力達到所定值時阻擋移動部件(16)移動的止動部件(17)。
2.根據權利1所述的渦輪式壓縮機，其特徵在於與壓縮運行同步產生且使上述移動部件移動的推壓力是被壓縮的高壓氣體的排氣壓力。
3.根據權利要求1所述的渦輪式壓縮機，其特徵在於與壓縮運行同步發生且使上述移動部件移動的推壓力是由取出壓縮過程中氣體的中間壓力氣體產生。
4.根據權利要求1所述的渦輪式壓縮機，其特徵在於上述彈性部件在壓縮運行停止時，將固定渦輪推壓向旋轉渦輪。
5.根據權利要求1所述的渦輪式壓縮機，其特徵在於具有多個上述彈性部件，其相對中心軸按一定間隔設置。
6.一種渦輪式壓縮機，其具有壓縮機結構部(4)，其中，使固定渦輪(7)的旋渦狀葉板(7b)與旋轉渦輪(6)的旋渦狀葉板(6b)相嚙合在各葉板(7b，6b)與各鏡板(7a，6a)之間形成有壓縮空間(S)，使旋轉渦輪(6)旋轉運動，將被壓縮氣體吸入上述壓縮空間(S)、將該壓縮氣體壓縮並排出、其特徵在於具有內裝上述壓縮機結構部(4)的殼體(1)；將該殼體(1)分隔為上述壓縮機結構部一側和除此之外部分的排氣室(23)-側的分離體(19)；設在由上述分離體(19)分隔出的排氣室(23)一側，且形成有可暫時接收由上述壓縮機結構部(4)壓縮排出的高壓氣體的排氣壓力室(18a)的內側缸筒(18)；設在內側缸筒(18)外周部，與內側缸筒(18)有一定間隔設置的外側缸筒(21)；架設在上述內側缸筒(18)至外側缸筒(21)之間並由與壓縮運行同步產生的推壓力作軸向移動的移動部件(16)；設置在上述外側缸筒(21)上且可限定上述移動部件(16)移動量的止動部件(17)；設置在上述分離體(19)和上述移動部件(16)之間，受移動部件(16)的移動力，將上述固定渦輪(7)彈性壓向旋轉渦輪(6)一側的彈性部件(15)。
7.根據權利要求6所述的渦輪式壓縮機，其特徵在於上述分離體可以是上述固定渦輪及與該固定渦輪按一定間隔設置的背壓板中任一方。
8.根據權利要求7所述的渦輪式壓縮機，其特徵在於上述背壓板具有能使上述移動部件從與固定渦輪相反一側的相對面插入的上述外側缸筒，而且設有排氣壓力止回閥部。
9.根據權利要求1所述的渦輪式壓縮機，其特徵在於上述移動部件由若干張板狀環構件和夾在該板板環構件之間與內側缸筒和外側缸筒的周面滑接且在兩側保持有壓力差的密封件組成。
全文摘要
本發明公開一種渦輪式壓縮機,其起動時勿須大的力矩、能得到適應所有運行條件的推壓力,可靠性高且有較好的壓縮性能,其具有用彈力將固定渦輪壓向旋轉渦輪以形成固定渦輪與旋轉渦輪之間密封的螺旋彈簧,通過與壓縮運行同步產生的壓縮氣體壓力進行軸向移動,且使上述螺旋彈簧產生彈力的移動環和使上述螺旋彈簧以所定的彈力推壓固定渦輪,且當螺旋彈簧的彈力達到所定值時阻擋移動環繼續移動的止動部件。
文檔編號F04C2/00GK1177062SQ9711241
公開日1998年3月25日 申請日期1997年5月16日 優先權日1996年6月12日
發明者矢壽也, 千代谷司 申請人:東芝株式會社