CN103362803A - 涡旋压缩机 - Google Patents

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Abstract

一种涡旋压缩机,该涡旋压缩机包括动涡旋构件、驱动机构容置空间、旋转轴、驱动衬套、上游空间、下游空间、第一连通通道以及第二连通通道。上游空间和下游空间通过滑动轴承、驱动衬套和旋转轴的偏心销形成在驱动机构容置空间中。第二连通通道穿过至少驱动衬套并使上游空间与下游空间能够彼此连通。第二连通通道中设置有控制阀。控制阀的在旋转轴以预定速度或更高的速度旋转时所产生的离心力使得该控制阀沿打开第二连通通道的方向移动,由此使上游空间与下游空间能够彼此连通。

Description

涡旋压缩机
技术领域
本发明涉及一种涡旋压缩机,并且更具体地涉及一种适于在车辆中使用的涡旋压缩机。
背景技术
通常已知存在一种包括定涡旋构件和动涡旋构件的涡旋压缩机。动涡旋构件与定涡旋构件接合以形成多个密封的压缩室。在该涡旋压缩机中,制冷剂在动涡旋构件相对于定涡旋构件绕动从而减小压缩室的容积的同时被压缩。在某些情况下,该涡旋压缩机形成在车辆中使用的空气调节器的制冷剂回路的一部分。在随着压缩机速度的增大而发生的容积效率的减小方面,该涡旋压缩机小于活塞式压缩机。当与车辆发动机一起操作的该涡旋压缩机在小负载下以高速操作时,该涡旋压缩机会过度地增大制冷量。该涡旋压缩机的过度增大的制冷量使用于驱动该压缩机的动力过度地增大并且使制冷剂的排出温度过度地升高,这降低了该涡旋压缩机的可靠性。
日本经审专利申请公报No.2011-185238公开了一种变排量式涡旋压缩机。该涡旋压缩机包括定涡旋构件和动涡旋构件,该定涡旋构件和该动涡旋构件相互接合以形成两组压缩室,其中,定涡旋构件的基板中具有旁通口,通过该旁通口,其中一组压缩室和吸入室彼此连通。该涡旋压缩机还包括滑阀构件和压力控制装置,该滑阀构件打开和关闭该旁通口,该压力控制装置具有电磁阀。通过该滑阀构件和该压力控制装置控制该旁通口的打开和关闭从而改变该涡旋压缩机的排量。在该涡旋压缩机的操作期间,仅其中一组压缩室中的部分制冷剂经由旁通口流入到吸入室中。
尽管由日本未审专利申请公报No.2011-185238公开的变排量式涡旋压缩机通过使其中一组压缩室中的部分制冷剂能够经由旁通口流入到吸入室中来改变其排量,但其需要滑阀构件和压力控制装置,因而使结构复杂并且增加了该涡旋压缩机的部件的数量。另外,该公开文献未考虑需要在该涡旋压缩机以高速操作时确实地降低容积效率以解决当该涡旋压缩机以高速操作时所引起的制冷量过度增大的问题。
根据上述问题而做出的本发明的目的在于提供一种这样的涡旋压缩机,该涡旋压缩机防止了根据该涡旋压缩机的速度的增大而发生的制冷量的过度增大并且该涡旋压缩机结构简单。
发明内容
根据本发明的一方面,涡旋压缩机包括壳体、定涡旋构件、动涡旋构件、驱动机构容置空间、旋转轴、驱动衬套、上游空间、下游空间、第一连通通道、第二连通通道以及控制阀。定涡旋构件结合至壳体。动涡旋构件设置在壳体中并且与定涡旋构件接合以便形成多组压缩室。动涡旋构件具有凸出部。驱动机构容置空间由壳体和动涡旋构件形成。旋转轴可旋转地支承在壳体中并且具有设置在凸出部中的偏心销。驱动衬套配装在偏心销上并且由凸出部通过滑动轴承可旋转地支承。当旋转轴旋转时,旋转轴、驱动衬套、和滑动轴承驱动动涡旋构件,使得动涡旋构件相对于定涡旋构件绕动。上游空间和下游空间通过滑动轴承、驱动衬套和偏心销形成在驱动机构容置空间中。第一连通通道穿过动涡旋构件并且使至少一个压缩室能够与上游空间连通。第二连通通道穿过至少驱动衬套,并且使上游空间和下游空间能够彼此连通。控制阀设置在第二连通通道中。旋转轴以预定速度或更高的速度旋转时所产生的控制阀离心力使控制阀沿打开第二连通通道的方向移动,由此使上游空间和下游空间能够彼此连通。
通过结合附图、以示例的方式说明本发明的原理的以下描述,本发明的其它方面和优点将变得清楚。
附图说明
通过参照以下对目前优选的实施方式的描述和附图,可最佳地理解本发明及其目的和优点,在附图中:
图1为示出根据本发明的第一实施方式的涡旋压缩机的纵向截面图;
图2为示出图1的涡旋压缩机的局部截面图;
图3为沿图1中的线A-A截取的横截面图;
图4为沿图2中的线B-B截取的横截面图;
图5为示出根据本发明的第二实施方式的涡旋压缩机的局部截面图;
图6为示出根据第二实施方式的变形的涡旋压缩机的局部截面图;
图7为示出根据本发明的第三实施方式的涡旋压缩机的局部截面图;
图8为沿图7中的线C-C截取的局部横截面图。
具体实施方式
以下将参照图1至图4描述根据本发明的第一实施方式的涡旋压缩机。根据本实施方式的涡旋压缩机形成在车辆中使用的空气调节器的制冷剂回路的一部分。
参照图1,涡旋压缩机总体上由附图标记10指示。涡旋压缩机10包括第一壳体构件11、结合至第一壳体构件11的定涡旋构件12、以及结合至定涡旋构件12的第二壳体构件13。第一壳体构件11在其中具有轴承15以及由该轴承15可旋转地支承的旋转轴14。旋转轴14是可绕轴线P旋转的。旋转轴14具有由轴承15可旋转地支承的大直径轴部分16以及从该大直径轴部分16的一端朝向第一壳体构件11的外侧延伸的小直径输入轴部分17。第一壳体构件11具有穿过第一壳体构件11的孔18,小直径输入轴部分17被插入到该孔18中。带轮(未示出)安装至小直径输入轴部分17以使该旋转轴14旋转,其中带轮通过用作外部驱动源的发动机EG经由带(未示出)驱动以旋转。因此,旋转轴14的速度根据发动机EG的旋转速度变化。
旋转轴14具有从大直径轴部分16的另一端朝向定涡旋构件12延伸的偏心销19。偏心销19的轴线Q相对于旋转轴14的轴线P偏心地定位。当旋转轴14被旋转时,偏心销19相对于旋转轴14的轴线P偏心地回转。大致呈管状的驱动衬套20可旋转地配装到偏心销19上。驱动衬套20具有圆筒状部21和配重部22,该圆筒状部21在其中收纳偏心销19,该配重部22从圆筒状部21的外周径向向外延伸。配重部22校正由旋转轴14的偏心销19和驱动衬套20的圆筒状部21的偏心运动引起的旋转的不平衡。如图2中所示,偏心销19上安装有弹性挡圈19A以防止驱动衬套20沿轴线Q的方向移动。
动涡旋构件24经由位于驱动衬套20的径向外侧的位置处的轴承23可旋转地连接至驱动衬套20。动涡旋构件24包括圆形基板25、螺旋壁26以及凸出部27,该圆形基板25垂直于轴线P定位,该螺旋壁26从基板25的一个表面朝向定涡旋构件12平行于轴线P延伸,该凸出部27从基板25的另一表面延伸并通过轴承23可旋转地支承驱动衬套20。基板25具有穿过基板25的第一连通通道48。螺旋壁26的远端中形成的凹槽内安装有密封构件28。
第一壳体构件11和动涡旋构件24配合以形成驱动机构容置空间,在该驱动机构容置空间中设置有驱动衬套20、轴承23以及旋转轴14的大直径轴部分16和偏心销19。大直径轴部分16、偏心销19、驱动衬套20以及轴承23充当用于驱动动涡旋构件24的驱动机构。驱动机构将驱动机构容置空间划分成上游空间29和下游空间51。驱动衬套20具有穿过驱动衬套20的第二连通通道52,该第二连通通道52使上游空间29和下游空间51能够彼此连通。
轴承23、驱动衬套20以及偏心销19布置在凸出部27内。基板25、凸出部27、轴承23、驱动衬套20以及偏心销19配合以形成驱动机构容置空间的上游空间29。该上游空间29基本上是关闭的。
轴承23为插置在凸出部27与驱动衬套20的圆筒状部21之间的滑动轴承。如图2中所示,轴承23包括第一滑动轴承30和第二滑动轴承31。第一滑动轴承30压配合在凸出部27的内周表面上,且第二滑动轴承31压配合在驱动衬套20的外周表面上。第一滑动轴承30和第二滑动轴承31为圆筒状衬套轴承。第一滑动轴承30的内周表面和第二滑动轴承31的外周表面彼此滑动接触并用作滑动表面。
在基板25中在邻近其外周的多个位置处压配合有多个平行于旋转轴14的轴线P延伸的销32。在第一壳体构件11中在邻近销32的多个位置处压配合有多个同样平行于旋转轴14的轴线P延伸的销33。销32和销33插入到环状构件34的孔中。销32、33以及环状构件34配合以形成防止动涡旋构件24绕偏心销19的轴线Q旋转的防旋转机构。当旋转轴14被旋转时,动涡旋构件24在不绕着偏心销19的轴线Q旋转的情况下,绕轴线P绕动,即,动涡旋构件24相对于定涡旋构件12以非旋转的方式绕动。
定涡旋构件12包括基板35、螺旋壁36以及外壳37,该基板35垂直于轴线P定位,该螺旋壁36从基板35的一个表面朝向动涡旋构件24平行于轴线P延伸,该外壳37结合至第一壳体构件11。如图2中所示,螺旋壁36的远端中安装有密封构件38。
如图3所示,定涡旋构件12的外壳37具有穿过其的入口39,该入口39连接至涡旋压缩机10的外部制冷剂回路(未示出)并且使该外部制冷剂回路中的制冷剂能够被吸入到定涡旋构件12中。定涡旋构件12的基板35具有位于其中央的出口40,通过该出口40,经压缩的制冷剂被排出压缩室,如随后将描述的。
第二壳体构件13结合至定涡旋构件12的基板35。排出室41在基板35与第二壳体构件13之间形成并通过出口40与外部制冷剂回路连通。排出阀42与保持器43在排出室41中通过螺栓(未示出)固定至基板35。排出阀42由打开和关闭出口40的簧片阀制成。保持器43限制排出阀42的打开。排出通道44在第二壳体构件13中形成并连接至外部制冷剂回路。
排出通道44中设置有圆筒状油分离器45。当制冷剂流动通过排出通道44时,制冷剂中包含的部分润滑油通过油分离器45与制冷剂分离并且保留在形成于排出室41的下方的油室46中。在排出通道44与油室46之间定位有用于从润滑油中去除异物的过滤器47。保留在油室46中的润滑油经由通道(未示出)和入口39吸入到压缩室中,随后将对此进行描述。
在涡旋压缩机10中,动涡旋构件24的螺旋壁26与定涡旋构件12的螺旋壁36接触地接合,从而在螺旋壁26与螺旋壁36之间形成两组压缩室S。需要注意的是每组压缩室S包括邻近出口40定位的第一压缩室和定位于第一压缩室的径向外侧的第二压缩室,如图3所示。所述两组压缩室中的第一压缩室S具有大致相同的容积,并且所述两组压缩室中的第二压缩室S具有大致相同的容积。压缩室S的容积根据动涡旋构件24的绕动运动减小,并且压缩室S中的制冷剂根据该容积的减小而被压缩。
第一连通通道48和第二连通通道52形成为允许其中一个压缩室S中的制冷剂经由上游空间29流入到下游空间51中。第一连通通道48形成在动涡旋构件24的基板25中,并且将该压缩室S与上游空间29相互连接。第二连通通道52形成在驱动衬套20中,并且将上游空间29与下游空间51相互连接。
以下将描述第一连通通道48。如图2中所示,第一连通通道48穿过动涡旋构件24的基板25形成,使得压缩室S与上游空间29通过该第一连通通道48彼此连通。第一连通通道48使压缩室S中的制冷剂能够被供给到上游空间29中。第一连通通道48具有通向压缩室S的开口49和通向上游空间29的开口50。开口49邻近螺旋壁26的最外部的底部定位。开口50邻近凸出部27的底部从而面向轴承23的端面定位。下游空间51由插置于第一壳体构件11和旋转轴14之间的轴密封装置G密封。位于第一壳体构件11中的上游空间29和下游空间51承受吸入压力。压缩室S中的在高于吸入压力的压力下的制冷剂经由第一连通通道48流入到上游空间29中。
以下将描述第二连通通道52。如图2所示,第二连通通道52穿过驱动衬套20而形成。第二连通通道52具有第一孔54、第二孔56以及第三孔59。第一孔54形成为在驱动衬套20中沿轴线Q的方向延伸并且在开口53处与上游空间29连通。第二孔56在驱动衬套20中径向地形成并从第一孔54延伸至驱动衬套20的外周表面。第二孔56包括径向外孔57和直径小于该径向外孔57的径向内孔58。外孔57具有连接至内孔58的渐缩部分。外孔57的渐缩部分由渐缩表面形成。第三孔59形成为在驱动衬套20内沿轴线Q的方向从第二孔56的外孔57延伸到驱动衬套20的邻近轴承15的端面60。第三孔59在开口61处与下游空间51连通。
第二孔56的外孔57中设置有作为阀构件的球体62以及作为推压构件的螺旋弹簧63。螺旋弹簧63插置在球体62与滑动轴承23之间以将球体62从外孔57朝向内孔58推靠于渐缩表面从而关闭内孔58。球体62与螺旋弹簧63配合以形成本发明的控制阀。在本实施方式中,第二连通通道52形成在驱动衬套20中并且控制阀也设置在驱动衬套20中。当旋转轴14以预定速度或更高速度被旋转时,离心力使得球体62克服螺旋弹簧63的推压力径向向外移动,从而打开第二孔56的内孔58。即,沿与离心力的方向相反的方向推动球体62的螺旋弹簧63的弹簧常数被设定为这样的值:使得螺旋弹簧63的弹簧力低于旋转轴14以上述预定速度或更高的速度旋转时的离心力。预定速度应理想地被设定为过度冷却发生时的旋转轴14的速度。因此,旋转轴14在被旋转时所产生的离心力使得控制阀沿着第二连通通道52被打开的方向移动。
以下将描述涡旋压缩机10的操作。当发动机EG的动力被传输至旋转轴14以使该旋转轴14旋转时,旋转轴14、配装到偏心销19上的驱动衬套20以及轴承23驱动动涡旋构件24,使得动涡旋构件24绕轴线P绕动。销32、33以及环状构件34防止动涡旋构件24绕其自身轴线旋转。因此,动涡旋构件24并不绕偏心销19旋转而是以非旋转的方式绕轴线P绕动。
动涡旋构件24绕轴线P绕动的同时,形成在动涡旋构件24与定涡旋构件12之间的压缩室S在径向向内移动的同时容积减小。从而,经由入口39吸入到压缩室S中的制冷剂随着压缩室S的容积的减小而被压缩至高压,并通过推开排出阀42经由出口40排出到排出室41中。排出到排出室41中的制冷剂被输送至排出通道44,在该排出通道44中,油分离器45将润滑油与制冷剂分离。分离出润滑油的制冷剂被输送至外部制冷剂回路。分离出的润滑油通过过滤器47并被保留在油室46中。
在涡旋压缩机10的运行期间,由偏心销19的绕动运动产生的离心力作用在第二连通通道52中的球体62上。当涡旋压缩机10的旋转轴14以低于前述预定速度的速度旋转时,因螺旋弹簧63的推压力保持大于球体62的离心力,球体62关闭内孔58。从压缩室S经由第一连通通道48流入到上游空间29中的制冷剂由此时关闭第二孔56的内孔58的球体62阻断,从而不会经由第二连通通道52流入到下游空间51中。当涡旋压缩机10的旋转轴14以低于前述预定速度的速度旋转时,空气调节器运行而其容积效率不会减小且制冷量不会过分地增大。在球体62关闭第二孔56的内孔58时,流入到上游空间29内的制冷剂中所包含的润滑油保留在上游空间29中,或保留在第二连通通道52的位于球体62与上游空间29之间的上游通道中。
另一方面,当涡旋压缩机10的旋转轴14以预定速度或更高的速度旋转时,球体62在此时超过螺旋弹簧63的推压力的离心力的影响下径向地向外移动,由此打开内孔58,使得上游空间29与下游空间51彼此连通。随着第二连通通道52就此被打开,压缩室S中的部分制冷剂经由第一连通通道48、上游空间29以及第二连通通道52流入到下游空间51中。由此,降低了涡旋压缩机10的容积效率,并因此,防止了空气调节器的制冷量过度地增大。当涡旋压缩机10的旋转轴14的速度下降至低于预定速度时,球体62的离心力变得小于螺旋弹簧63的推压力,因此使球体62径向向内移动从而关闭内孔58。流入到下游空间51内的制冷剂中所包含的润滑油对诸如下游空间51中的轴承15、销32、33和环状构件34之类的滑动构件进行润滑。
本实施方式的涡旋压缩机10具有以下有利的效果。
(1)当涡旋压缩机10的旋转轴14以预定速度或更高速度旋转时,此时产生的球体62的离心力大于螺旋弹簧63的推压力,从而使球体62打开第二连通通道52。随着第二连通通道52因此被打开,压缩室S中的部分制冷剂经由第一连通通道48、上游空间29以及第二连通通道52流入到第一壳体11中的下游空间51中。压缩室S中的制冷剂进入下游空间51内的这种流动使得涡旋压缩机10的容积效率被降低,并因此,减小了空气调节器的制冷量。在本实施方式中,根据涡旋压缩机10的旋转轴14的旋转速度而打开和关闭第二连通通道52。当涡旋压缩机10的旋转轴14以预定速度或更高速度旋转时,防止了空气调节器的制冷量过度地增大。
(2)当涡旋压缩机10的旋转轴14的速度被增大时,被排出的制冷剂的流率增大。尽管制冷量(压缩率)根据涡旋压缩机10的压缩机构的结构来确定,但如果被排出的制冷剂的流率被过度地增大,则实际的制冷量超过根据压缩机构的结构来确定的制冷量。如果制冷量被过度地增大,则制冷剂的排出温度异常地升高,致使涡旋压缩机10的可靠性降低。制冷剂的排出温度的异常升高使动力需求增大并因此使涡旋压缩机10的效率降低。在通过根据涡旋压缩机10的旋转轴14的旋转速度打开第二连通通道52而减小制冷量的本实施方式中,防止空气调节器的制冷量过度地增大。
(3)作为阀构件的球体62和作为推压构件的螺旋弹簧63提供了用于本实施方式的涡旋压缩机10的控制阀。控制阀的简单结构在降低涡旋压缩机10的成本方面是有利的。
(4)在由滑动轴承提供轴承23的本实施方式中,当第二连通通道52由控制阀的球体62关闭时可在上游空间29与下游空间51之间实现适当的流体密封。当球体62关闭第二连通通道52时,涡旋压缩机10的容积效率降低。从而,在第一连通通道48中既不需要打开和关闭装置也不需要节流阀。
(5)在本实施方式的涡旋压缩机10中,涡旋压缩机10的旋转轴14以预定速度或更高的速度旋转时,此时产生的球体62的离心力大于螺旋弹簧63的推压力,使得第二连通通道52被打开。当第二连通通道52被打开时,压缩室S中的部分制冷剂经由第二连通通道52流入到下游空间51中,从而减小空气调节器的制冷量。当涡旋压缩机10的旋转轴14以低于预定速度的速度旋转时,球体62的离心力小于螺旋弹簧63的推压力,使得第二连通通道52被关闭。当第二连通通道52被关闭时,流入上游空间29内的制冷剂中包含的润滑油被保留在上游空间29中或被保留在第二连通通道52的位于球体62与上游空间29之间的上游通道中。
(6)在本实施方式的涡旋压缩机10中,控制阀的由离心力移动的球体62设置在驱动衬套20的第二连通通道52中。与通过离心力打开和关闭第二连通通道的控制阀被设置在邻近旋转轴14的轴线P的位置处的情况相比,比对照控制阀更远离轴线P设置的本控制阀比对照控制阀产生更大的离心力。因此,离心力更有效地作用于球体62。
以下将参照图5描述根据本发明的第二实施方式的涡旋压缩机。第二实施方式的涡旋压缩机与第一实施方式的对应物的不同之处在于第二连通通道和控制阀的结构。在对第二实施方式的以下描述中,将使用与在第一实施方式的描述中所使用的附图标记相同的附图标记,并省略对相同部件和元件的描述。
图5为示出根据第二实施方式的涡旋压缩机70的局部截面图。参照该附图,与第一实施方式的第二连通通道52相对应的第二连通通道71具有均形成在驱动衬套20中的第一孔54、第二孔72以及第三孔75。第二孔72具有径向外孔73和直径小于该径向外孔73的径向内孔74。第三孔75从第二孔72的外孔73沿轴线Q的方向延伸至驱动衬套20的端面60。第三孔75在开口76处与下游空间51连通。
第二孔72的外孔73中设置有作为阀构件的柱塞77和作为推压构件的螺旋弹簧78。柱塞77为圆柱状且能够在外孔73中沿驱动衬套20的径向方向移动。螺旋弹簧78被插置在柱塞77与滑动轴承23之间用于推动柱塞77以便关闭第二孔72的内孔74。柱塞77与螺旋弹簧78配合以形成控制阀。在本实施方式中,第二连通通道71形成在驱动衬套20中且控制阀设置在驱动衬套20中。当旋转轴14以预定速度或更高的速度旋转时,此时产生的离心力使柱塞77克服螺旋弹簧78的推压力径向向外移动,由此打开第二孔72的内孔74。即,包括位于第二连通通道71中的柱塞77和螺旋弹簧78的控制阀通过离心力操作以使上游空间29与下游空间51能够彼此连通。逆着离心力推动柱塞77的螺旋弹簧78的弹簧常数被设定为这样的值:使得螺旋弹簧78的弹簧力小于旋转轴14以预定速度或更高速度旋转时产生的离心力。预定速度应理想地被设定为过度制冷量发生时旋转轴14的速度。
在本实施方式中,当旋转轴14以预定速度或更高的速度旋转时,控制阀的柱塞77被移动可随速度而变化的距离。第二连通通道71的开度根据柱塞77的移动距离来控制,从而改变穿过第二连通通道71的制冷剂的流率。即,柱塞77用于控制第二连通通道71的开度。
第二实施方式的涡旋压缩机70具有与第一实施方式的有利效果(1)至(6)大致相同的有利效果。另外,在柱塞77的移动距离根据以预定速度或更高速度旋转的旋转轴14的速度而改变的第二实施方式的涡旋压缩机70中,流动通过第二连通通道71的制冷剂的流率被控制,以由此减小涡旋压缩机70的容积效率。即,当涡旋压缩机70的旋转轴14以预定速度或更高的速度旋转时,涡旋压缩机70的容积效率随着速度的增大而进一步减小。
在第二实施方式的改型中,与图5中示出的第二实施方式的第二连通通道71相对应的第二连通通道79沿轴线Q的方向贯穿驱动衬套20形成,并且孔80沿驱动衬套20的径向方向形成并连接至第二连通通道79,如图6所示。柱塞77和螺旋弹簧78设置在孔80中。本改型具有与第二实施方式大致相同的效果。另外,本改型的涡旋压缩机70的有利之处在于减少了要在驱动衬套20中钻制的孔的数量,并因此降低了制造成本。
以下将参照图7和图8描述根据本发明的第三实施方式的涡旋压缩机。第二实施方式的涡旋压缩机与第一实施方式的对应物的不同之处在于第二连通通道和控制阀的结构。在以下对第三实施方式的描述中,将使用与在对第一实施方式的描述中所使用的附图标记相同的附图标记,并省略对相同部件和元件的描述。
图7为示出根据第三实施方式的涡旋压缩机90的局部截面图。参照附图,与第一实施方式的第二连通通道52相对应的第二连通通道91具有第一孔54、在驱动衬套20的径向方向上形成的第二孔92、以及孔95、96、和97。第二孔92具有径向外孔93和直径小于该径向外孔93并连接至第一孔54的径向内孔94。孔95径向地延伸穿过第二滑动轴承31以便与第二连通通道91的第二孔92连通。孔96径向地延伸穿过第一滑动轴承30,并且孔97径向地延伸穿过凸出部27以便与孔96连通。如图7和图8所示,孔95和孔96形成为能够彼此连通。
凸出部27中的孔97用作第一径向通道,并且,第二滑动轴承31中的孔95与第一滑动轴承30中的孔96用作第二径向通道。即,第二连通通道91包括第一径向通道和第二径向通道并且该第二连通通道91与上游空间29和下游空间51连通。
球体62和螺旋弹簧63被设置在第二孔92的外孔93中,并且分别用作阀构件和推压构件。外孔93中的球体62能够沿驱动衬套20的径向方向移动。螺旋弹簧63被插置在球体62与滑动轴承23之间用于沿关闭内孔94的方向推动球体62。球体62和螺旋弹簧63配合以形成控制阀。在本实施方式中,第二连通通道91在驱动衬套20中形成且控制阀设置在驱动衬套20中。
当旋转轴14以预定速度或更高的速度旋转时,此时产生的离心力使球体62克服螺旋弹簧63的推压力径向向外地移动,由此打开第二孔92的内孔94。即,沿与离心力的方向相反的方向推动球体62的螺旋弹簧63的弹簧常数被设定为这样的值:使得螺旋弹簧63的弹簧力低于旋转轴14以预定速度或更高速度旋转时的离心力。该预定速度应理想地被设定为过度制冷量发生时旋转轴14的速度。
在本实施方式中,当第二滑动轴承31的孔95和第一滑动轴承30的孔96定位成面对彼此且第二孔92的内孔94打开时,上游空间29中的制冷剂经由第二连通通道91流入下游空间51中。当第二滑动轴承31的孔95与第一滑动轴承30的孔96未面对彼此定位且内孔94打开时,第二连通通道91是关闭的,并因此上游空间29中的制冷剂进入下游空间51的流动被阻断。在第二滑动轴承31的孔95与第一滑动轴承30的孔96根据旋转轴14的旋转而彼此连通的本实施方式中,上游空间29中的制冷剂间歇地流入到下游空间51中。
根据本实施方式,即便在第二连通通道在诸如驱动衬套20的端面60这样的位置处未打开的结构中,也允许上游空间29中的制冷剂流入到下游空间51中。在凸出部27中在成角度间隔的多个位置处可形成有多个孔97,并且在第一滑动轴承30中在成角度间隔的多个位置处可形成有多个孔96,这允许上游空间29中的更大的量的制冷剂流入到下游空间51中。
以上述实施方式为背景对本发明进行了描述,但本发明不限于那些实施方式。对于本领域技术人员而言,明显的是本发明可以如下文所例举的以多种方式实践。
尽管在上述实施方式中的每个中,第二连通通道在驱动衬套20中或在驱动衬套20、轴承23以及凸出部27中形成,并且控制阀设置在驱动衬套20中,但是可设置成第二连通通道形成在驱动衬套20以及偏心销19中,并且控制阀设置在偏心销19中。该改型提供了与上述实施方式大致相同的效果。
控制阀的阀构件不限于如在上述实施方式中的球体或圆柱状柱塞,而是任何构件都可用于控制阀,只要该构件能够通过在旋转轴以预定速度或更高速度被旋转时所产生的离心力移动从而打开第二连通通道即可。
在上述实施方式中用作推压构件的螺旋弹簧可用诸如片簧或盘簧等任何适合的弹簧替代,另外也可用橡胶制成的弹性构件来替代。
尽管在上述实施方式中的每个中,涡旋压缩机形成用于在车辆中使用的空气调节器的制冷剂回路的一部分,但根据本发明的涡旋压缩机不限于这种应用。
尽管在上述实施方式中的每个中,驱动衬套20可旋转地配装在偏心销19上,但驱动衬套20也可被压配合在偏心销19上。

Claims (6)

1.一种涡旋压缩机(10、70、90),包括:
壳体(11、13);
定涡旋构件(12),所述定涡旋构件(12)结合至所述壳体(11、13);
动涡旋构件(24),所述动涡旋构件(24)布置在所述壳体(11、13)中并与所述定涡旋构件(12)接合而形成多组压缩室(S),所述动涡旋构件(24)具有凸出部(27);
驱动机构容置空间,所述驱动机构容置空间由所述壳体(11)和所述动涡旋构件(24)形成;
旋转轴(14),所述旋转轴(14)被可旋转地支承在所述壳体(11)中,并且在所述凸出部(27)中布置有偏心销(19);以及
驱动衬套(20),所述驱动衬套(20)配装在所述偏心销(19)上并且由所述凸出部(27)通过轴承(23)可旋转地支承,其中,当所述旋转轴(14)旋转时,所述旋转轴(14)、所述驱动衬套(20)和所述轴承(23)驱动所述动涡旋构件(24),使得所述动涡旋构件(24)相对于所述定涡旋构件(12)绕动,
其特征在于,
所述轴承(23)为滑动轴承(23),
其中,
通过所述滑动轴承(23)、所述驱动衬套(20)和所述偏心销(19)在所述驱动机构容置空间中形成上游空间(29)和下游空间(51),
第一连通通道(48)穿过所述定涡旋构件(24)并使至少一个所述压缩室(S)能够与所述上游空间(29)连通,
第二连通通道(52、71、79、91)穿过至少所述驱动衬套(20),并使所述上游空间(29)与所述下游空间(51)能够彼此连通,
在所述第二连通通道(52、71、79、91)中布置有控制阀(62、63、77、78),其中,所述控制阀(62、63、77、78)的在所述旋转轴(14)以预定速度或更高的速度旋转时所产生的离心力使所述控制阀(62、63、77、78)沿打开所述第二连通通道(52、71、79、91)的方向移动,由此使所述上游空间(29)与所述下游空间(51)能够彼此连通。
2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机(10、70、90),其特征在于,所述控制阀(62、63、77、78)具有阀构件(62、77)和推压构件(63、78),所述阀构件(62、77)能够沿所述驱动衬套(20)的径向方向移动,所述推压构件(63、78)沿与所述旋转轴(14)旋转时作用在所述阀构件(62、77)上的离心力的方向相反的方向推压所述阀构件(62、77)。
3.根据权利要求2所述的涡旋压缩机(10、90),其特征在于,所述阀构件(62)为球体。
4.根据权利要求2所述的涡旋压缩机(70),其特征在于,所述阀构件(77)为柱塞。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的涡旋压缩机(10、70、90),其特征在于,所述控制阀(62、63、77、78)布置在形成于所述驱动衬套(20)中的第二连通通道(52、71、79、91)中。
6.根据权利要求5所述的涡旋压缩机(90),其特征在于,所述第二连通通道(91)穿过所述凸出部(27)、所述滑动轴承(23)和所述驱动衬套(20),并且所述第二连通通道(91)包括穿过所述凸出部(27)的第一径向通道(97)和穿过所述滑动轴承(23)的第二径向通道(95、96)。
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