渦旋型壓縮機的容量控制機構的製作方法
2023-04-29 10:46:06
專利名稱：渦旋型壓縮機的容量控制機構的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是渦旋型壓縮機的容量控制機構的改進。
圖7至圖13表示一種已有技術中的渦旋型壓縮機。
在圖7中，1表示密閉的外殼，該外殼1由杯狀本體2、通過螺栓3連在本體2上的前端板4和通過螺栓5連在前端板4上的筒形部件6組成。貫穿該筒形部件6的主軸7通過軸承8和9旋轉自如地支承在外殼1上。
在外殼1內，裝有固定渦旋10和旋轉渦旋14。
固定渦旋10具有端板11和立設在端板11內面的螺旋形渦卷12。在該端板11的中央部位，穿設著排出口29。在該端板11上還穿設有一對旁通口33a、33b，該對旁通口與壓縮過程中的壓縮室19a、19b連通。
旋轉渦旋14具有端板15和立設在端板15內面的螺旋形渦卷16。該螺旋形渦卷16與固定渦旋10的螺旋形渦卷12的形狀實質上相同。
旋轉渦旋14與固定渦旋10相互成偏心，其量值相當於公轉旋轉半徑，並且相錯180°，如圖所示那樣嚙合著。
埋設在螺旋形渦卷12前端的密封片17密接在端板15的內面上;而埋設在螺旋形渦卷16前端內的密封片18密接在端板11的內面。螺旋形渦卷12和16的側面相互間在若干處呈線接觸，形成對渦旋中心大致為點對稱的若干個壓縮室19a、19b。
在端板15外面的中間部位突設的圓筒形的輪轂20內部，傳動套筒21通過軸承23旋轉自如地嵌合著。在該傳動套筒上穿設的偏心孔24內，旋轉自如地嵌插著偏心銷25，該偏心銷偏心地突設在主軸7的內端。在該傳動套筒21上還安裝著平衡重27。
在端板15外面的外周緣與前端板4的內面之間，配置著兼作推力軸承的自轉阻止機構40。
設置容量控制部件50，使其與固定渦旋10的端板11的外面緊密接觸。容量控制部件50的嵌合部51與設在固定渦旋10上的嵌合凹部10a嵌合。在杯狀本體2及容量控制部件50上穿設著螺栓孔52，螺栓13貫穿該螺栓孔52，螺栓13的前端擰入固定渦旋10內，使得容量控制部件50與固定渦旋10共同固定在外殼1內。該容量控制部件50的後部外周面與杯狀本體2的內周面緊密接觸，將外殼1內部分隔成吸入室28和排出腔31。
在容量控制部件50的中間部位上，穿設著與排出口29連通的排出孔53。如圖11所示，該排出孔53由排出閥30開閉。該排出閥30是和檔板35一同由螺栓36連接在容量控制部件50外面的。
如圖12所示，在排出孔53的一側，穿設著盲孔狀的汽缸54，在另一側則分別穿設著與汽缸54平行的盲孔狀腔室55，汽缸54及腔室55的開口端分別與吸入室28連通。
在汽缸54內，密封地裝著滑動自如的杯狀活塞閥56，該活塞閥56的一端與控制壓室80臨界，與活塞閥另一端臨界的吸入側室81與吸入室28連通。在活塞閥56與彈簧支架82之間安裝著螺旋彈簧83，活塞閥56被該螺旋彈簧83推向汽缸54的裡面。穿設在活塞閥56外周面上的環形溝93通過若干個孔94與吸入側室81保持常時連通。
在腔室55內，嵌裝著控制閥58。「O」形環59、60、61、62將腔室55與控制閥58的間隙隔成大氣壓室63、低壓室64、控制壓室65和高壓室66。大氣壓室63通過通孔67和未圖示出的導壓管與外殼1外面的大氣相通。低壓室64通過通孔68與吸入室28連通。如圖8所示，控制壓室65通過通孔69、溝70、通孔71與控制壓室80連通。如圖7所示，高壓室66通過通孔72與排出腔31連通。
控制閥58內部設有閥機構，由該閥機構感知排出腔31內的高壓壓力HP及吸入室28內的低壓壓力LP，產生控制壓力AP，該控制壓力AP是這些壓力的中間壓力，而且可作為低壓壓力LP的一次函數表示。
如圖13所示，在容量控制部件50的內面，形成有溝70、90、91及凹部86、87a、87b、88。在包圍著這些凹部86、87a、87b和88的凸緣部57上，形成有密封溝84，在該密封溝84上嵌著密封件85。密封件85密接在固定渦旋10的端板11外面，使得這些凹部86、凹部87a、87b和凹部88互相間隔開。凹部87a和凹部87b通過隔板97分隔開。凹部86通過溝70、通孔69、71與控制壓室65及60連通。如圖7所示，凹部87a、87b分別通過端板11上穿設的旁通口33a、33b與壓縮過程中的壓縮室19a、19b連通，同時，如圖12所示，還通過氣缸54上穿設的第一連通孔89a、89b與吸入側室81連通。凹部88通過溝90、91與排出孔53連通，同時還通過汽缸54上穿設的第2連通孔92、活塞閥56外周面上穿設的環形溝93、孔94與吸入側室81連通。
壓縮室19a、19b完成了氣體的吸入進入壓縮過程，其容積縮小到50%之前的期間，旁通口33a、33b被配設在與該壓縮室19a、19b連通的位置上。
然而，當主軸7旋轉時，旋轉渦旋14通過由偏心銷25、傳動套筒21、輪轂20等組成的旋轉驅動機構而被驅動，該旋轉渦旋14一邊由自轉阻止機構40阻止其自轉，同時在以公轉旋轉半徑、即主軸7與偏心銷25的偏心量為半徑的圓形軌道上作公轉旋轉運動。於是，螺旋形渦卷12和16的線接觸部逐漸向著渦旋的中心方向移動。其結果，壓縮室10a、19b也減少其容積，也向渦旋的中心方向移動。隨後，穿過未圖示出的吸入口並流入吸入室28的氣體從螺旋形渦卷12和16的外周端部開口進入各壓縮室19a、19b內，邊被壓縮邊移到中心部，從這裡穿過排出口29，推開排出閥30，排到排出腔31，再從那裡經未圖示出的排出口流出。
在使壓縮機的能力為0%時，控制閥58產生低壓的控制壓力AP，該控制壓力AP經過通孔69、溝70、通孔71被導入控制壓室80。但是，由於其壓力小，所以活塞閥56被螺旋彈簧83的復原力推壓，處於圖12所示位置。因此，第1連通孔89a、89b及第2連通孔92都是開的狀態，在壓縮室19a、19b內，壓縮過程中的氣體通過旁通口33a、33b、凹部87a、87b、第1連通孔89a、89b進入吸入側室81，同時，來到渦旋中心的壓縮氣體，即壓縮後的氣體，經排出口29、排出孔53、凹部88、溝90、91、第2連通孔92、溝93、孔94進入吸入側室81，這兩股氣體在吸入側室81內合流並排到吸入室28內，其結果，壓縮機的能力為零。
在壓縮機滿載運轉時，即，使其能力為100%時，控制閥58產生高壓的控制壓力AP。於是該高壓的控制壓力AP進入控制壓室80並推壓活塞閥的端面。這樣一來，活塞閥56抵抗螺旋彈簧83的彈力而後退，其外端處於與彈簧支架82相接觸的位置，即圖8所示位置。在此狀態下，由於第1連通孔89a、89b及第2連通孔92都被活塞閥56閉塞，所以來到渦旋中心部的壓縮氣體穿過排出口29、排出孔53，推開排出閥30，排到排出腔31內。
在降低壓縮機能力時，由控制閥發生與降低率相應的控制壓力AP，該控制壓力AP經控制壓室80作用到活塞閥56的端面上時，活塞閥56靜止在該控制壓力AP產生的推壓力與螺旋彈簧83的彈力平衡的位置上。因此，當控制壓力AP變低時，只有第1連通孔89a、89b打開，在壓縮室19a、19b內，壓縮過程中的氣體只向吸入室28排出與連通孔89a、89b的開度相應的量，這樣，只降低了相應於該量的壓縮能力。當控制壓力AP進一步降低，第1連通孔89a、89b呈全開時，壓縮機能力減小到50%，當控制壓力AP更為降低，則第2連通孔92打開，當它全開時，壓縮機能力為零。壓縮機的能力就這樣從0%變化到100%。
在上述現有的容量控制機構中，隨著活塞閥56的移動，第1連通孔89a、89b開始打開時，在吸入側室81內，壓縮過程中的氣體穿過第1連通孔89a、89b，吸入側室81內的壓力急劇變化。因而活塞閥56的靜止狀態產生不穩定的所謂振蕩現象，其結果，造成壓縮機運轉不穩定，並且還產生異常噪音。
本發明的目的是提供一種運轉穩定、防止異常噪音發生的渦旋型壓縮機的容量控制機構。
本發明是為了實現上述目的而作出的。在本發明的渦旋型壓縮機的容量控制機構中，汽缸內密封且滑動自如地嵌插著活塞閥，該活塞閥的一端與控制壓室臨界，控制閥發生的控制壓力導入到該控制壓室，上述活塞閥的另一端與吸入側室臨界，該吸入側室與吸入室連通，在上述汽缸上穿設著將壓縮過程中的氣體導入上述吸入側室的第1連通孔及將壓縮後的氣體導入上述吸入側室的第2連通孔，隨著上述控制壓力的降低，上述活塞閥在氣缸內移動，使得上述第1連通孔及第2連通孔先後打開，其特徵在於，第1連通孔具有這樣的形狀其開始打開的開口面積隨著活塞閥的移動而漸增。
此外，在本發明中，還可以在上述氣缸上穿設輔助連通孔，該輔助連通孔的開口面積比上述第1連通孔的開口面積小，由上述活塞閥先於第1連通孔打開，以便將壓縮過程中的氣體導入上述吸入側室。
本發明由於具有上述構造，隨著控制壓力降低，活塞閥移動，壓縮過程中的氣體徐徐地流入吸入側室內，因此，吸入側室內的壓力變化減小，活塞閥不會產生振蕩。
圖1是本發明渦旋型壓縮機容量控制機構的一個實施例的主要部分的示意圖。
圖2(a)、圖2(b)、圖2(c)是本發明渦旋型壓縮機容量控制機構動作的主要部分的斷面示意圖。
圖3是本發明渦旋型壓縮機容量控制機構另一實施例主要部分的示意圖。
圖4是本發明渦旋型壓縮機容量控制機構又一實施例主要部分的示意圖。
圖5、圖6表示本發明中其它形式的第一連通孔。
圖7是表示現有渦旋型壓縮機的容量控制機構縱斷面圖。
圖8是渦圖7中Ⅻ-Ⅻ線的斷面示意圖。
圖9是沿圖7中箭頭B的向視圖。
圖10是沿圖9中Ⅹ-Ⅹ線斷面圖。
圖11是沿圖9中Ⅺ-Ⅺ線斷面圖。
圖12是沿圖7中Ⅻ-Ⅻ線的斷面圖。
圖13是沿圖10中ⅩⅢ-ⅩⅢ線的向視圖。
以下，結合
本發明的實施例。
圖1表示本發明的一個實施例。
在汽缸54上，穿設著代替圖12中第1連通孔89a、89b的第1連通孔95a、95b，該第1連通孔95a、95b呈三角形狀，三角形頂點朝著汽缸54的開放端方向。這兩個第1連通孔95a、95b並列設置並隨著活塞閥56的移動而同時打開。因此，其開始打開的開口面積隨著活塞閥56的移動而漸增。另外，在汽缸54上還穿設著輔助連通孔96a、96b，這兩個輔助連通孔96a、96b呈圓形，其開口面積小於第1連通孔95a、95b的開口面積。輔助連通孔96a、96b並列設置並隨著活塞閥56的移動而同時打開。該輔助連通孔96a、96b與第2連通孔同樣地通過穿設在活塞閥56外周面上的環形溝93和若干孔94與吸入側室81連通。
其他的構造與圖7至圖13所示的現有技術相同，對應部件用相同符號表示。
壓縮機的負荷低時，控制閥58產生的控制壓力AP低，該控制壓力AP從控制壓室65被導入控制壓室80。這樣，在控制壓力AP低時，活塞閥56受螺旋彈簧83回復力的推壓，在汽缸54內從圖1狀態向右移動。如圖2(a)所示，輔助連通孔96a、96b與環形溝93重合而首先打開，然後，第1連通孔95a、95b再打開，並且如圖2(b)所示，漸漸地擴大。
輔助連通孔96a、96b一旦打開，在壓縮室19a、19b內，壓縮過程中的氣體經旁通口33a、33b、凹部87a、87b、輔助連通孔96a、96b、環形溝93、孔94、吸入側室81排出到吸入室28。而第1連通孔95a、95b一旦打開，壓縮過程中的氣體經第1連通孔95a、95b、吸入側室81排出到吸入室28。
因此，當控制壓力AP降低，活塞閥56移動時，壓縮過程中的氣體先從開口面積小的輔助連通孔96a、96b流入吸入側室81內，然後經第1連通孔95a、95b流入吸入側室81內。
由於壓縮過程中的氣體是徐徐地流入吸入側室81內的，所以吸入側室81內的壓力變化減小，從而阻止了活塞閥56的振蕩。
當活塞閥56接近右端時，如圖2(c)所示，第2連通孔92與環形溝93重合，這樣，排出口29的壓縮氣體經排出孔53、凹部88、溝90、91、第2連通孔92、環形溝93、孔94回到吸入側室81內。
在上述實施例中，第1連通孔95a、95b是三角形的，並設置了輔助連通孔96a、96b，但為實現本發明目的，也可以如圖3和圖4所示那樣，在第1連通孔95a、95b和輔助連通孔96a、96b二者之中，僅設置其中之一即可。
此外，在上述實施例中，第1連通孔95a、95b是三角形的，但也可以將該第1連通孔95a、95b做成如圖5或圖6所示的形式。
在本發明的容量控制機構中，開口面積小於第1連通孔的輔助連通孔先於第1連通孔打開，所以，能將吸入側室內的壓力變化抑制得較小，從而可防止活塞閥的振蕩，防止異常噪音發生，使壓縮機穩定運轉。
另外，若將第1連通孔做成使其開始打開的開口面積隨活塞閥移動而漸增的形狀，則可以將第1連通孔開始打開時的吸入側室壓力變化抑制得更小。
權利要求
1.一種渦旋型壓縮機的容量控制機構，在汽缸內密封且滑動自如地嵌插著活塞閥，該活塞閥的一端與控制壓室臨界，控制閥發生的控制壓力導入到該控制壓室，上述活塞閥的另一端與吸入側室臨界，該吸入側室與吸入室相通，在上述汽缸上穿設著將壓縮過程中的氣體導入上述吸入側室的第1連通孔及將壓縮後的氣體導入上述吸入側室的第2連通孔，隨著上述控制壓力的降低，上述活塞閥在氣缸內移動，使得上述第1連通孔及第2連通孔先後打開，其特徵在於，第1連通孔具有這樣的形狀其開始打開時的開口面積隨著活塞閥的移動而漸增。
2.如權利要求1所記載的渦旋型壓縮機的容量控制機構，其特徵在於，上述第1連通孔大致呈三角形。
3.如權利要求1所記載的渦旋型壓縮機的容量控制機構，其特徵在於，上述第1連通孔由若干個孔構成。
4.一種渦旋型壓縮機的容量控制機構，在汽缸內密封且滑動自如地嵌插著活塞閥，該活塞閥的一端與控制壓室臨界，控制閥發生的控制壓力導入到該控制壓室，上述活塞閥的另一端與吸入側室臨界，該吸入側室與吸入室連通，在上述汽缸上穿設著將壓縮過程中的氣體導入上述吸入側室內的第1連通孔及將壓縮後的氣體導入上述吸入側室內的第2連通孔，隨著上述控制壓力的降低，上述活塞閥在氣缸內移動，使得上述第1連通孔和第2連通孔先後打開，其特徵在於，在上述汽缸上穿設有輔助連通孔，該輔助連通孔的開口面積比第1連通孔的開口面積小，先於第1連通孔被上述活塞閥打開，將壓縮過程中的氣體導入上述吸入側室。
5.一種渦旋型壓縮機的容量控制機構，在汽缸內密封且滑動自如地嵌插著活塞閥，該活塞閥的一端與控制壓室臨界，控制閥發生的控制壓力導入到該控制壓室，上述活塞閥的另一端與吸入側室臨界，該吸入側室與吸入室連通，在上述汽缸上穿設著將壓縮過程中的氣體導入上述吸入側室的第1連通孔及將壓縮後的氣體導入上述吸入側室的第2連通孔，隨著上述控制壓力的降低，上述活塞閥在氣缸內移動，使得上述第1連通孔和第2連通孔先後打開，其特徵在於，在上述氣缸上穿設有輔助連通孔，該輔助連通孔的開口面積小於第1連通孔的開口面積，先於第1連通孔被上述活塞閥打開，將壓縮過程中的氣體導入上述吸入側室，並且，上述第1連通孔具有這樣的形狀其開始打開時的開口面積隨著活塞閥的移動而漸增。
全文摘要
本發明涉及一種壓縮機的容量控制機構，壓縮機內的活塞閥在汽缸內移動時，可以防止壓縮過程中的氣體急劇地流入吸入側室內。第1連通孔做成使其開始打開時的開口面積隨活塞閥移動而漸增的形狀，在汽缸上穿設輔助連通孔，該輔助連通孔的開口面積小於第1連通孔的開口面積，它先於第1連通孔被活塞閥打開，將壓縮過程中的氣體導入吸入側室，從而能防止氣體急劇地流入吸入側室內。
文檔編號F04C18/02GK1075192SQ9310082
公開日1993年8月11日 申請日期1993年2月6日 優先權日1992年2月6日
發明者三浦茂樹, 谷垣龍平, 飯尾孝徵 申請人:三菱重工業株式會社