[發(fā)明專利]渦旋流體機械

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010113630.1
• 申請日: 2010-02-08
• 公開（公告）號: CN101813087A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發(fā)明（設計）人: 藤村和幸;坪野勇;香曾我部弘勝;島田敦;田所哲也;大沼敦;村上晃啟;新村修平
• 申請（專利權）人: 日立空調·家用電器株式會社
• 主分類號: F04C18/02
• 分類號: F04C18/02;F04C28/18;F04C2/18;F04C14/18
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 朱丹

技術領域

本發(fā)明涉及渦旋流體機械，例如涉及適合于在工作流體中處理制冷劑 等壓縮性氣體或液體的渦旋壓縮機或渦旋真空泵、渦旋鼓風機等的渦旋流 體機械。

背景技術

作為現有的渦旋流體機械，公開有日本特開2000-314382號公報(專 利文獻1)。

該渦旋流體機械具有：工作室，其通過使在各自的底板(端板)上豎 立設置有渦旋狀卷板的回轉渦盤及非回轉渦盤嚙合而形成；電動機，其由 定子及轉子構成；軸，其貫通轉子而傳遞轉子的旋轉力。回轉渦盤通過防 自轉機構來防止自轉，同時相對于非回轉渦盤進行回轉運動。從設置于非 回轉渦盤的吸入口流入工作室的工作流體伴隨著所述軸的旋轉運動，工作 室的容積逐漸變小，對工作流體進行壓縮，使其從設置于非回轉渦盤的噴 出口噴出，從設置于封閉箱體的噴出管向與渦旋流體機械進行配管連接的 制冷循環(huán)輸送。

此外，在上述壓縮動作中，在工作室內增加的壓力的作用下在回轉渦 盤及非回轉渦盤上作用有相互排斥的方向的力，因此，妨礙工作室的封閉 性，且工作流體的泄漏損失增大。因此，為了良好地保持工作室的封閉性， 抑制工作流體的泄露，相對于回轉渦盤及非回轉渦盤中的至少一方，作用 使彼此接近的方向的支承力即背面壓力。在該背面壓力中存在與各運轉條 件對應的適宜值，若背面壓力過小，則泄漏損失增大，若背面壓力過大， 則在回轉渦盤與非回轉渦盤進行壓力接觸的滑動面上產生的摩擦損耗增 大，而成為導致渦旋流體機械的效率及可靠性惡化的主要原因。

另一方面，期望制冷循環(huán)的運轉模式多樣化，且在渦旋流體機械中期 望運轉范圍的進一步擴大。然而，渦旋流體機械是由制冷循環(huán)的噴出壓力 或吸入壓力等、與負荷的變動無關的渦旋卷板的諸多因素決定的具有恒定 的設定壓縮比和壓除量的機構。因此，例如在非回轉渦盤的端板設置連通 工作室與噴出空間的放氣閥機構等，即使運轉條件在設定壓縮比以下，也 不會進行多余的壓縮動作。另外，通過對驅動渦旋流體機械的電動機進行 變頻控制，使電動機的轉速可變，從而即使仍舊為恒定的壓除量，也能夠 確保向制冷循環(huán)供給的優(yōu)選的工作流體的循環(huán)量。進而，還有以下方法： 通過使壓縮中途或壓縮完成后的工作流體向吸入空間旁通，從而減少表觀 上的壓除量，控制容量。

此外，為了實現渦旋流體機械的高效化及高可靠化，在使工作室與吸 入管旁通而減少表觀上的壓除量的容量控制時，需要減小與通常運轉時相 比變得過大的背面壓力而防止摩擦損耗的增大。在專利文獻1中，作為該 方法，制成將從吸入管71和噴出管72分支的容量控制管81與旁通閥15 連接的結構，其中，所述旁通閥15與設置在非回轉渦盤的端板上的工作 室連通。另外，同時使容量控制管與背壓控制閥13的閥體背面連接。在 此，在容量控制管設置用于切換通常運轉時與容量控制時的三通閥80等， 根據制冷循環(huán)的運轉條件等，根據由壓縮機的外部生成的控制信號來進行 電控制。

在通常運轉時，與旁通閥15和背壓控制閥13連接的容量控制管81 內通過三通閥80與噴出管連通而變成高壓的噴出壓力，旁通閥不開口， 而不控制容量。另外，背壓控制閥13的彈性力提高，而將背面壓力調節(jié) 成比較高。另一方面，在容量控制時，與旁通閥15和背壓控制閥13連接 的容量控制管81內通過三通閥80與吸入管71連通而變成低壓的吸入壓 力，旁通閥15開口，使壓縮中途的工作流體返回吸入管71內，從而控制 容量。另外，背壓控制閥13的彈性力降低，而將背面壓力調節(jié)成比較低。

作為其它的渦旋流體機械，已知有日本專利4044793號公報(專利文 獻2)所公開的機構。這種渦旋流體機械降低容量控制用旁通孔的死容積， 有助于高效化。另外，通過在容量控制閥的背面導入通過狹窄通路的噴出 壓力來控制閥體的振動。

專利文獻1：日本特開2000-314382號公報；

專利文獻2：日本專利第4044793號公報。

然而，在專利文獻1所公開的現有的渦旋流體機械中，需要將吸入管 或噴出管與容量控制用管或背壓控制用管進行配管連接，因此，存在結構 復雜，部件件數增加，制造成本增大這些課題。另外，由于工作流體通過 分支的配管內和根據來自渦旋流體機械的外部的電控制信號而控制的三 通閥等，因此，存在產生控制的響應延遲這一課題。進而，還具有在配管 內產生壓損或加熱，妨礙渦旋流體機械的高效化的課題。