專利名稱：渦旋式壓縮機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于壓縮汽車空調(diào)系統(tǒng)中的制冷劑的容積式壓縮機，特別涉及一種渦旋式壓縮機。
為了去掉安裝在渦旋式壓縮機上的電磁離合器，有必要使得渦旋式壓縮機能夠在0％的排量下以基本相同的方式運轉(zhuǎn)以便將其排量降低為零，即就好象一方面電磁離合器分離而另一方面運轉(zhuǎn)時動力損失減小到對機動車輛燃料成本不產(chǎn)生負面影響一樣。
為了解決該問題，在現(xiàn)有技術(shù)中，在日本待審專利JP5-231353中公開的變量式渦旋制冷壓縮機已經(jīng)提了出來。在該壓縮機中，固定渦旋件和可動渦旋件之間形成的壓縮室與位于低壓側(cè)的吸入室之間設(shè)有一個旁路，并通過利用梭閥或類似的閥來開啟/關(guān)閉該旁路而改變排量。由于壓縮后的制冷劑在壓縮機高速運轉(zhuǎn)時不會完全返回到吸入室，因此很難獲得0％的排量。
在一種所謂的組合系統(tǒng)中，既具有起始于壓縮室的旁路也具有起始于排放室的旁路，其中壓縮的制冷劑集中在該排放室中，就象日本待審專利JP4-179887中公開的渦旋壓縮機一樣，在這種系統(tǒng)中會產(chǎn)生下列問題。具體來說，在以0％的排量運轉(zhuǎn)時，全部壓縮的制冷劑都會從排放室返回到吸入室，并且可動渦旋件的公轉(zhuǎn)半徑不變，從而0％排量的運轉(zhuǎn)保持和100％排量的運轉(zhuǎn)一樣。因此，在0％排量下滑動部件的摩擦和在100％排量下的摩擦一樣大，且在0％排量下的動力損失就會增加到不可忽視的程度。
而且，在日本待審專利JP2-252990公開的渦旋壓縮機中，不僅可動渦旋件可以運動，而且固定渦旋件也可以相對可動渦旋件運動，而且可以將曲柄的半徑制成可變的以便確?？蓜訙u旋件和固定渦旋件光滑接觸。然而，在其中固定渦旋件和可動渦旋件一樣旋轉(zhuǎn)的機構(gòu)產(chǎn)生了使結(jié)構(gòu)復(fù)雜化和使壓縮機整體體積較大的問題。
根據(jù)本發(fā)明，作為解決上述問題的方式，提供一種渦旋壓縮機，該壓縮機包括軸頸支承著驅(qū)動軸的殼體；固定渦旋件，該固定渦旋件包括固定在該殼體上的端板和圍繞著驅(qū)動軸中心軸線的螺旋葉片；可動渦旋件，該可動渦旋件包括端板和螺旋葉片，該端板和螺旋葉片通過與固定渦旋件上的螺旋葉片和端板配合而形成多個壓縮室，該可動渦旋件能夠繞驅(qū)動軸的中心軸線公轉(zhuǎn)；從動曲柄機構(gòu)，該從動曲柄機構(gòu)插入驅(qū)動軸和可動渦旋件之間用于通過驅(qū)動軸使可動渦旋件公轉(zhuǎn)并使得可動渦旋件的公轉(zhuǎn)半徑以無級變化的方式向下基本上變?yōu)榱?；?dǎo)向孔，該導(dǎo)向孔可選擇地形成在可動渦旋件和殼體其中的一個上，并其具有傾斜表面，該傾斜表面沿驅(qū)動軸中心軸線的深度在徑向方向變化；柱塞，該柱塞可選擇地被支承在可動渦旋件和殼體中的沒有導(dǎo)向孔的其中一個上，且該柱塞適于向?qū)蚩淄七M并從導(dǎo)向孔退出，由此呈現(xiàn)與導(dǎo)向孔配合的位置和與導(dǎo)向孔脫離配合的位置中的其中選擇的一個位置；以及運轉(zhuǎn)控制裝置，該運轉(zhuǎn)控制裝置用于控制柱塞沿驅(qū)動軸的中心軸線前進和后退。
本發(fā)明的渦旋式壓縮機包括從動曲柄機構(gòu)，該從動曲柄機構(gòu)插入驅(qū)動軸和可動渦旋件之間，用于使可動渦旋件的公轉(zhuǎn)半徑以無級變化的方式基本上減小為零，其中，可動渦旋件和殼體中的其中一個上形成有導(dǎo)向孔，該導(dǎo)向孔具有傾斜表面，該傾斜表面沿驅(qū)動軸中心軸線的深度在徑向方向上變化；并且可動渦旋件和殼體中沒有形成導(dǎo)向孔的另一個支撐著柱塞，該柱塞適于向著導(dǎo)向孔移動和遠離導(dǎo)向孔移動，從而選擇一個位置以便與導(dǎo)向孔配合或不配合。該柱塞由控制裝置控制以便沿驅(qū)動軸的中心軸線前進和后退。
當(dāng)柱塞前行到導(dǎo)向孔的底部時，柱塞前端與導(dǎo)向孔傾斜表面的配合位置這樣變化，即該配合變到傾斜表面的較高位置。因此，可動渦旋件被徑向向下推動，且可動渦旋件的中心接近固定渦旋件的中心并最終達到與固定渦旋件的中心重合。在這種條件下，形成在可動渦旋件的螺旋葉片和固定渦旋件的螺旋葉片之間的壓縮室是打開的，因此象制冷劑一樣的流體就不會被壓縮。因此該運轉(zhuǎn)排量降低為0％，并且即使在驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)時，排量也基本上會降低到零。在這種運轉(zhuǎn)條件下，壓縮機基本上不工作，因此動力消耗也基本上降低為零，即使驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)時也是如此。因此呈現(xiàn)出狀況就象電磁離合器斷開時所呈現(xiàn)的狀態(tài)一樣。
在另一個實施例中，導(dǎo)向孔可另形成在可動渦旋件的端板上，且柱塞支撐在殼體上。反過來，導(dǎo)向孔可形成在柱塞上，該柱塞支承在殼體上適于運動，并且作為另一選擇與導(dǎo)向孔配合的銷子位于可動渦旋件的端板上。作為另一種選擇，導(dǎo)向孔形成在支承可動渦旋件端板的從動曲柄機構(gòu)的偏心襯套上，同時將柱塞支撐在由殼體軸頸支承的驅(qū)動軸上。
結(jié)構(gòu)為兩級錐面的導(dǎo)向孔的深度可以減小。盡管導(dǎo)向孔可以形成為一種曲面，例如旋轉(zhuǎn)二次曲面，但是另一方面，兩級錐面可以平穩(wěn)地實現(xiàn)相同的效果。提供一種例如彈簧的激勵裝置能夠?qū)崿F(xiàn)100％排量的運轉(zhuǎn)，該激勵裝置用于使柱塞完全從與導(dǎo)向孔配合的位置上退出。然而，該結(jié)構(gòu)可以通過省略激勵裝置而得到簡化。而且，如果導(dǎo)向孔開口的邊緣部分形成柱面，另一方面，可動渦旋件的旋轉(zhuǎn)能夠通過采用導(dǎo)向孔而得到阻止，那么對防止轉(zhuǎn)動機構(gòu)的需求就可以消除。
可以設(shè)置一個或多個柱塞。盡管單個環(huán)形柱塞可以設(shè)置在這樣的位置，即包圍驅(qū)動軸的中心線，但是也會產(chǎn)生抵抗均勻圍繞驅(qū)動軸的導(dǎo)向孔的軸向力。因此，可動渦旋件可沿徑向平穩(wěn)地運轉(zhuǎn)，由此使之能夠避免振動或類似情況。
如果配重沿徑向可移動地安裝在帶有兩面部分的驅(qū)動軸上，而可動渦旋件以使排量降低到零的方式徑向運動時，那么已經(jīng)與構(gòu)成從動曲柄機構(gòu)一部分的偏心襯套的外周邊接觸的配重開始與構(gòu)成驅(qū)動軸一部分的大直徑輪轂部分的外周邊接觸，同時從預(yù)定的時間點開始離開偏心襯套的外周邊。采用這種結(jié)構(gòu)，在高負載和高速度運轉(zhuǎn)的工況下，通過施加在可動渦旋件上的較大的離心力可以防止過大的壓力產(chǎn)生在形成壓力室的一對螺旋葉片之間。在這種情況下，螺旋葉片的磨損可以得到抑制。
而且，用于在壓縮的過程中具有中等壓力的壓縮室和低壓側(cè)之間建立連通的旁路向固定渦旋件的端板開口且設(shè)有用于開啟/關(guān)閉該旁路的控制裝置的情況下，在該旁路由該控制裝置開啟時，中等壓力的壓縮室會與低壓側(cè)連通。結(jié)果，排量降低，因此，可以以一種穩(wěn)定的方式獲得位于100％到0％之間的中等排量。這樣，排量能夠非常容易地控制成三個階段。
如上所述，采用本發(fā)明的渦旋式壓縮機，通過將可動渦旋件的公轉(zhuǎn)半徑降低到零可以實現(xiàn)動力損失非常小的0％排量運轉(zhuǎn)。因此，可以提供一種排量可變且沒有電磁離合器的渦旋式壓縮機。
圖5為根據(jù)第一實施例施加在以大約100％排量運轉(zhuǎn)的壓縮機上的力之間的關(guān)系的橫向側(cè)視圖；圖6為偏心襯套及其相鄰部件處于圖5所示狀態(tài)下的側(cè)視圖；圖7為根據(jù)第一實施例在0％排量處運轉(zhuǎn)的壓縮機的橫向側(cè)視圖；圖8為偏心襯套及其相鄰部件處于圖7所示狀態(tài)下的側(cè)視圖；圖9為根據(jù)本發(fā)明第二實施例以100％排量運轉(zhuǎn)的壓縮機的縱向主視圖；

圖10為第三實施例的特定例子的基本部件的縱向剖視圖；圖11為第三實施例的特定例子的基本部件的縱向剖視圖；圖12為根據(jù)本發(fā)明第四實施例以100％排量運轉(zhuǎn)的壓縮機的縱向主視圖；圖13為圖12沿線A-A的橫剖視圖，其所示為本發(fā)明第四實施例的壓縮機以100％的排量運轉(zhuǎn)；圖14為第四實施例的基本部件的放大透視圖；圖15為根據(jù)本發(fā)明第四實施例以0％排量運轉(zhuǎn)的壓縮機的縱向主視圖；圖16A為帶有導(dǎo)向銷的環(huán)形柱塞的放大側(cè)視圖，其中環(huán)形柱塞和導(dǎo)向銷都構(gòu)成第五實施例的壓縮機的基本部件，及圖16B為環(huán)形柱塞的透視圖；圖17為根據(jù)第六實施例以100％排量運轉(zhuǎn)的壓縮機的縱向主視圖；圖18為本發(fā)明第六實施例的基本部件的放大透視圖；圖19A為構(gòu)成本發(fā)明第七實施例壓縮機的基本部件的環(huán)形柱塞的放大側(cè)視圖，及圖19B為同一環(huán)形柱塞帶有銷子的透視圖；圖20為根據(jù)第八實施例以100％排量運轉(zhuǎn)的壓縮機的縱向主視圖；圖21A為根據(jù)本發(fā)明第九實施例以100％排量運轉(zhuǎn)的壓縮機的基本部件的縱向剖視圖，圖21B為根據(jù)同一實施例排量正在降低的視圖，及圖21C為以大約0％排量運轉(zhuǎn)的壓縮機的視圖；圖22為根據(jù)第十實施例以100％排量運轉(zhuǎn)的壓縮機的縱向主視圖；圖23為圖22沿線B-B的橫向側(cè)視圖，其示出了根據(jù)第十實施例以100％排量運轉(zhuǎn)的壓縮機的基本部件；
圖24為圖25沿線D-D的橫向側(cè)視圖，其示出了根據(jù)第十實施例以0％排量運轉(zhuǎn)的壓縮機的基本部件；圖25為根據(jù)第十實施例以0％排量運轉(zhuǎn)的壓縮機的縱向主視圖；圖26為根據(jù)第十一實施例以100％排量運轉(zhuǎn)的壓縮機的縱向主視圖；圖27為圖26沿線E-E的橫向側(cè)視圖，其示出了根據(jù)第十一實施例以0％排量運轉(zhuǎn)的壓縮機的基本部件；圖28為根據(jù)第十一實施例以中等排量運轉(zhuǎn)的壓縮機的縱向主視圖。
標(biāo)號6表示所謂的從動曲柄機構(gòu)，該從動曲柄機構(gòu)公轉(zhuǎn)地支撐著可動渦旋件2，同時使得可動渦旋件2的中心相對于驅(qū)動軸5的偏心量，即可動渦旋件2的公轉(zhuǎn)半徑，能夠連續(xù)地改變。該從動曲柄機構(gòu)的一個示例結(jié)構(gòu)在圖3所示的透視圖以及圖1和2中表示出來。驅(qū)動軸5的輪轂部分5c與偏心銷5b形成一體，配重5a安裝在驅(qū)動軸上，偏心銷5b沿軸線延伸并位于相對于驅(qū)動軸5偏心的位置，偏心銷5b可旋轉(zhuǎn)地插入偏心地形成在圓筒狀偏心襯套26上的偏心孔26a內(nèi)。偏心襯套26通過滾針軸承20可旋轉(zhuǎn)地支承著圓筒狀的輪轂部分2c，該輪轂部分設(shè)置在可動渦旋件2的端板2b的中心的背面。
在驅(qū)動軸5的輪轂部分5c和偏心襯套26之間，安裝有一個由盤簧或螺簧構(gòu)成的回復(fù)彈簧，回復(fù)彈簧的末端安裝在輪轂部分5c和偏心襯套26上。這樣，帶有從動曲柄機構(gòu)6的偏心銷5b的輪轂部分5c和偏心襯套26構(gòu)成雙偏心機構(gòu)。通過選擇插入兩者之間的回復(fù)彈簧23的卷繞方向并預(yù)先對其施加一個位移量，輪轂部分5c和偏心襯套26就會受到激勵而向彼此相反的方向旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，回復(fù)彈簧23就會恒定地以增大公轉(zhuǎn)半徑和可動渦旋件2相對于驅(qū)動軸5的偏心量的方式徑向向外激勵可動渦旋件2?；貜?fù)彈簧的激勵力使偏心襯套26在驅(qū)動軸5的偏心銷5b上旋轉(zhuǎn)，從而使得渦旋式壓縮機C1的排量從100％恢復(fù)到0％。
一旦可動渦旋件2的偏心量和公轉(zhuǎn)半徑以這種結(jié)構(gòu)建立，驅(qū)動軸5會通過施加的驅(qū)動力矩旋轉(zhuǎn)。因此，從動曲柄機構(gòu)6就迫使可動渦旋件2進行公轉(zhuǎn)。與此同時，在驅(qū)動力矩通過構(gòu)成雙偏心機構(gòu)的偏心襯套26和從動曲柄機構(gòu)6的偏心銷5b進行傳遞的同時，偏心銷5b和偏心襯套26根據(jù)傳遞力矩的大小而相對旋轉(zhuǎn)。因此可動渦旋件2的偏心量和公轉(zhuǎn)半徑就會增加，由此產(chǎn)生大小適于將可動渦旋件2的螺旋葉片2a壓靠在固定渦旋件3的螺旋葉片3a上的壓力。而且，這種運轉(zhuǎn)在某種程度上會通過回復(fù)彈簧23而得到加強。
在圖1和2中僅僅示出輪廓的部件7是一個總是布置在渦旋式壓縮機內(nèi)的防旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，且該部件將可動渦旋件2的端板2b和前部殼體1彼此以這樣一種方式相連，即不管該可動渦旋件2的公轉(zhuǎn)半徑或大小如何，可動渦旋件2僅僅進行公轉(zhuǎn)同時又防止其旋轉(zhuǎn)。
第一實施例渦旋式壓縮機C1的最大的特點在于構(gòu)成一部分殼體的固定渦旋件3的一部分外殼上沿軸向形成有一個小缸筒3b，柱塞8可滑動地插入該小缸筒中。該柱塞8的半球形的頭部8a從缸筒3b中凸出，并與導(dǎo)向孔9的內(nèi)表面配合接觸，該導(dǎo)向孔具有形成在可動渦旋件2的端板2b上的兩級錐面。在這種情況下，如圖4A和4B所示，在進口處圍繞導(dǎo)向孔9的環(huán)形錐面具有相對于驅(qū)動軸5的軸線的相對較小的斷面傾斜角，該環(huán)形錐面用標(biāo)號9a表示，而位于導(dǎo)向孔9底部具有相對較大的傾斜角的錐面標(biāo)號為9b。
標(biāo)號10為壓力控制室，該壓力控制室為一個位于圓盤部分8b背面的空間，該圓盤部分8b形成在柱塞8的后端部。標(biāo)號11表示控制閥，該控制閥用于產(chǎn)生控制壓力，以便將壓力傳遞給壓力控制室10。標(biāo)號12表示排放壓力通道，該排放壓力通道用于將排放壓力引到控制閥11，標(biāo)號13為吸入壓力通道，用于類似地引入吸入壓力，而標(biāo)號24表示壓力控制通道，該壓力控制通道用于將控制閥11的控制壓力引到壓力控制室10。標(biāo)號14表示彈簧，該彈簧用于在圖1中向右壓迫柱塞8，使得在100％的排量運轉(zhuǎn)期間柱塞8的頭部8a和導(dǎo)向孔9彼此分離。
眾所周知，在普通的渦旋式壓縮機中，標(biāo)號15表示一對形成在可動渦旋件2的螺旋葉片2a和固定渦旋件3的螺旋葉片3a之間的壓縮室，該對壓縮室相對于中心部分位于兩徑向側(cè)面，在該中心部分，由該對特定的壓縮室15形成單個一體的壓縮室15a。在位于中心部分的壓縮室15a和構(gòu)成從固定渦旋件3的端板3c的背部到后部殼體4的內(nèi)部的一個空間的排放室16之間設(shè)置有排氣閥17，例如為一單向閥。標(biāo)號18表示閥擋板，用于防止排氣閥17過度開啟。
標(biāo)號19表示安裝在前部殼體1中的軸承，其用于軸頸支承驅(qū)動軸5，而標(biāo)號21為端面密封件，這些密封件沿著可動螺旋葉片2a和固定螺旋葉片3a的前端面安裝，以防止高壓制冷劑從壓縮室15向低壓側(cè)泄漏。標(biāo)號22表示軸封，安裝該軸封用于防止制冷劑從驅(qū)動軸5的周圍泄漏到外部。
第一實施例的渦旋式壓縮機C1具有上述結(jié)構(gòu)并以下述方式運轉(zhuǎn)。首先，如圖1所示，在體現(xiàn)該壓縮機C1最大排氣性能的100％排量運轉(zhuǎn)的工況下，較低吸入壓力被控制閥1引到壓力控制室10。結(jié)果，柱塞8被彈簧14向后推，從而柱塞8的頭部回撤到其與導(dǎo)向孔9脫離配合的位置。在這種狀況下，頭部8a對可動渦旋件2不起驅(qū)動作用。因此，可動渦旋件2表現(xiàn)出最大的偏心量；并且與在普通渦旋式壓縮機中一樣以最大的公轉(zhuǎn)半徑進行公轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生100％的排量。在圖5所示的斷面圖中示出了在渦旋式壓縮機C1的100％運轉(zhuǎn)工況下可動渦旋件2的螺旋葉片2a和固定渦旋件3的螺旋葉片3a的相對位置以及柱塞8和導(dǎo)向孔9的相對位置。
如圖5中的箭頭所指，通過一方面從動曲柄機構(gòu)6在傳送驅(qū)動力矩時偏心襯套26繞偏心銷5b相對旋轉(zhuǎn)(包括由于回復(fù)彈簧23的推動力所產(chǎn)生的相對旋轉(zhuǎn))產(chǎn)生的徑向壓力FR以及另一方面可動渦旋件2公轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力FC的合力，可動渦旋件2的螺旋葉片2a被徑向向外地壓靠在固定渦旋件3的螺旋葉片3a上。
結(jié)果，壓縮室被封閉起來。因此，當(dāng)可動渦旋件2公轉(zhuǎn)且向中心部分推進同時受到連續(xù)地壓縮時，從外周邊部分上的吸入室25引入該對壓縮室15中的制冷劑被壓縮且壓力增加。因此，制冷劑匯集到該形成在中心部分的單個壓縮室15a中，并在壓力下開啟排氣閥17時被排到排放室16中。這樣，壓縮反作用力FC被施加到可動渦旋件2上作為壓縮室15中制冷劑受到壓縮的反作用。壓縮反作用力FC的大小以及由從動曲柄機構(gòu)6所產(chǎn)生的壓力FR的大小彼此相互關(guān)聯(lián)。
用于將可動渦旋件2的螺旋葉片2a徑向壓靠在固定渦旋件3的螺旋葉片3a上的力主要是在從動曲柄機構(gòu)6產(chǎn)生的徑向壓力FR以及可動渦旋件2公轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力FC的合力。該合力在圖6中用實箭頭表示。圖6所示的是處于100％排量下的工況。圖4A中所示的由柱塞8和導(dǎo)向孔9之間的接觸而產(chǎn)生的徑向力F2依然不會產(chǎn)生。當(dāng)柱塞8受到驅(qū)動以使壓縮機C1的排量從100％排量下降時，就會產(chǎn)生在圖6中用虛線箭頭所示的徑向力F2，且該徑向力F2起到抵銷上述壓力FR和離心力FC的合力的作用。在圖6中，字符C表示固定渦旋件3的中心，而字符M為可動渦旋件2的中心。由中心C和M之間距離所表示的偏心量構(gòu)成了公轉(zhuǎn)半徑R。
在第一實施例的渦旋式壓縮機C1以構(gòu)成本發(fā)明特點的0％排量運轉(zhuǎn)時，具有較高排放壓力的制冷劑通過控制閥11的開關(guān)操作從排放室16中被導(dǎo)入壓力控制室10中。當(dāng)盤狀部分8b受到排放壓力時，柱塞8克服彈簧14的力被向前推動，并且如圖2所示，柱塞8的頭部推進到導(dǎo)向孔9中。在達到圖2所示的0％排量工況之前，柱塞8的頭部8a與繞導(dǎo)向孔9形成的具有較小傾斜角的錐面接觸。
在該過程中，如圖4A所示，由排放壓力的大小和柱塞8盤狀部分8b的承壓面積所決定的軸向力F1被轉(zhuǎn)換成用于在垂直于驅(qū)動軸5軸線的方向上推動可動渦旋件2的垂直(徑向)力F2，即用于在柱塞8頭部8a和導(dǎo)向孔9錐面9a之間的接觸點處朝著0％降低排量的力。由于錐面9a的傾斜角相對較小，因此相對于力F1而言力F2被放大到相當(dāng)大。當(dāng)力F1克服從動曲柄機構(gòu)6中產(chǎn)生的徑向壓力FR和作用在可動渦旋件2上的離心力FC的合力時，偏心襯套26就抵抗著回復(fù)彈簧23的壓力而繞偏心銷5b旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，可動渦旋件2就會以降低偏心量從而減小可動渦旋件2的公轉(zhuǎn)半徑R的方式沿徑向方向運動。
一旦可動渦旋件2的偏心量和公轉(zhuǎn)半徑減小且柱塞進一步向前側(cè)運動，柱塞8的頭部8a就會如圖4B所示的那樣與導(dǎo)向孔9底部的第二級錐面9b接觸。該錐面9b相對于驅(qū)動軸5軸線的傾斜角要大于錐面9a的傾斜角。因此，在該過程中產(chǎn)生的垂直力F3也要比圖4A中所示的力F2小?？紤]到采用較小公轉(zhuǎn)半徑時壓縮功比較小，從動曲柄機構(gòu)6基本上不會產(chǎn)生徑向壓力。而且，該較小的偏心量會減小作用在可動渦旋件2上的離心力。即使在力F3比較小的情況下，可動渦旋件2也可能沿著偏心量和公轉(zhuǎn)半徑減小的方向運動。結(jié)果，可動渦旋件2徑向運動到其中心M與固定渦旋件3和驅(qū)動軸5的中心C同心的位置，由此將可動渦旋件2的偏心量和公轉(zhuǎn)半徑減小為零。
在圖2所示的是這種0％排量工況，且可動渦旋件2的中心以這種方式沿徑向運動。圖7所示的剖視圖是在該工況下可動渦旋件2的螺旋葉片2a和固定渦旋件3的螺旋葉片3a的位置以及柱塞8和導(dǎo)向孔9的相對位置。在這種狀況下，可動渦旋件2既不旋轉(zhuǎn)也不公轉(zhuǎn)，而是基本上靜止的。
為了方便起見，，當(dāng)排量從圖1中所示的100％排量轉(zhuǎn)變成圖2中所示的0％排量時所產(chǎn)生的力F3在圖5中用箭頭表示。力F3克服壓力FR和離心力FC的合力，由此使可動渦旋件2的偏心量和公轉(zhuǎn)半徑R減小為零。具體來說，隨著柱塞8的半球形頭部8a推進到導(dǎo)向孔9中時，可動渦旋件2的偏心量和公轉(zhuǎn)半徑R會逐漸地減小。因此，可動渦旋件2停止公轉(zhuǎn)，使得由公轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力FC減小并最終變成零。另一方面，形成在螺旋葉片2a和3a之間的壓縮室打開并且封閉終止，因此，制冷劑不會被壓縮。從而，驅(qū)動力矩接近零，且從動曲柄機構(gòu)6中產(chǎn)生的徑向壓力FR也接近零。對于壓縮反作用FG也是這種情況。
而且，壓力FR和離心力FC的合力為接近零的值。因此，在柱塞8和導(dǎo)向孔9之間的接觸部分產(chǎn)生的力F3會增大而超出該特定的合力。結(jié)果，如圖8所示，可動渦旋件2的中心M變得與固定渦旋件3的中心C重合，使得可動渦旋件2的偏心量和公轉(zhuǎn)半徑R變成零，且壓縮機C1會進入0％排量的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。徑向F3不會那樣大。只要壓縮機C1處于0％排量工況下，由于壓縮機要克服回復(fù)彈簧23的壓力而運轉(zhuǎn)，徑向力F3就不會降低到零。
在導(dǎo)向孔9僅僅由一個具有較小傾斜角的錐面構(gòu)成的情況下，用于沿徑向方向推動可動渦旋件2以減小偏心量和公轉(zhuǎn)半徑R的力F2會增大?？紤]到渦旋件2的徑向運動相對于柱塞8的頭部8a的軸向運動較小，因此，就需要增加導(dǎo)向孔9的深度，由此就不可能在可動渦旋件2的端板2b的厚度范圍之內(nèi)形成導(dǎo)向孔9。為此，通過增加第二級錐面9b的傾斜角來減小導(dǎo)向孔9的深度。盡管這樣，在頭部8a與錐面9b配合的位置，公轉(zhuǎn)半徑依然會減小，且從動曲柄機構(gòu)6的徑向壓力FR也會變成一個基本上等于零的較小的值，且施加在可動渦旋件2上的離心力FC也會減小。因此，即使在力F3小于力F2的情況下，可動渦旋件2也能夠沿徑向方向運動。而且，這就能夠減小柱塞8沿軸線方向的距離范圍。
在第一實施例中的渦旋式壓縮機C1用作空調(diào)系統(tǒng)制冷循環(huán)用制冷壓縮機的情況下，如果柱塞8深入導(dǎo)向孔9中使得可動渦旋件2的公轉(zhuǎn)半徑R和偏心量變成零且壓縮機C1的排量從100％下降到0％，即使當(dāng)制冷循環(huán)中的膨脹閥的高壓上游逐漸下降到均勻壓力時，只要柱塞8盤狀部分8b所承受的由壓力控制室10壓力產(chǎn)生的軸向力F1仍大于回復(fù)彈簧23和彈簧14的力的合力，壓縮機C1依然在0％的排量下繼續(xù)運轉(zhuǎn)。
在從該狀態(tài)再次恢復(fù)到100％排量的運轉(zhuǎn)狀態(tài)時，吸入壓力(低壓)通過控制閥11引到壓力控制室10中。結(jié)果，彈簧14的壓力使得柱塞8向后運動。因此，在從動曲柄機構(gòu)6中，偏心襯套26和滾珠軸承20在回復(fù)彈簧23的推力作用下繞偏心銷5b旋轉(zhuǎn)，由此增加可動渦旋件2的公轉(zhuǎn)半徑R和偏心量。隨著偏心量的增加，施加在可動渦旋件2上的離心力FC也增加。因此，公轉(zhuǎn)半徑R和偏心量進一步增加其結(jié)果是恢復(fù)100％排量的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。
如上所述，對于第一實施例中的渦旋式壓縮機C1，可動渦旋件2的公轉(zhuǎn)半徑R和偏心量可以通過在傳統(tǒng)的渦旋式壓縮機上增加一個包括柱塞8的簡單機構(gòu)而很容易和平穩(wěn)地減小。因此，在0％排量的運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，滾珠軸承20、軸承19以及軸封22構(gòu)成了僅有的滑動或滾動部分，由此實現(xiàn)0％排量運轉(zhuǎn)而且動力損失非常小。
圖9所示是本發(fā)明第二實施例的渦旋式壓縮機C2的結(jié)構(gòu)。該渦旋式壓縮機C2與第一實施例中的渦旋式壓縮機C1不同之處在于柱塞8和導(dǎo)向孔9的彼此相對位置相反。具體而言，根據(jù)第二實施例，柱塞30要比柱塞8厚，且其前端面上形成有象一凹部的具有兩級錐面的導(dǎo)向孔30a、30b。而且，在可動渦旋件2的端板2a側(cè)安裝有相應(yīng)的導(dǎo)向銷31，并且位于導(dǎo)向銷31前端的半球形頭部31a適于與導(dǎo)向孔30a、30b配合。其余的結(jié)構(gòu)基本上都與第一實施例相同。第二實施例渦旋式壓縮機C2同樣可以與第一實施例壓縮機C1相同的方式運轉(zhuǎn)。
圖10和11所示是與第一實施例中渦旋式壓縮機C1和第二實施例中渦旋式壓縮機C2的基本部件相應(yīng)的構(gòu)成本發(fā)明第三實施例的一種變型的結(jié)構(gòu)。圖10中的結(jié)構(gòu)與第一實施例(圖1和2)對應(yīng)，圖11中的結(jié)構(gòu)與第二實施例(圖9)對應(yīng)。與這些實施例相比，第三實施例的特點在于，該實施例沒有用于壓迫柱塞8或柱塞30的彈簧14。第一和第二實施例中的彈簧4始終使柱塞8或30被壓向壓力控制室10。因此，在100％排量運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，柱塞的頭部會回撤到與導(dǎo)向孔完全脫離接觸的位置。但是，根據(jù)缺少彈簧14的第三實施例，即使在100％排量運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，柱塞的頭部依然與導(dǎo)向孔保持輕微的接觸。盡管作用在可動渦旋件2上使之旋轉(zhuǎn)的力由防旋轉(zhuǎn)機構(gòu)7支撐，但是，不會產(chǎn)生在柱塞頭部和導(dǎo)向孔之間的接觸部分上施加較重載荷的問題。
盡管第三實施例壓縮機的總體結(jié)構(gòu)沒有示出，但是很顯然其和第一和第二實施例中所示的結(jié)構(gòu)相同，在100％排量的運轉(zhuǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)?％排量運轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下或反向轉(zhuǎn)變的情況下，第三實施例壓縮機的運行方式也基本上和第一(或第二)實施例中的壓縮機相同。
圖12到15所示是本發(fā)明第四實施例的渦旋式壓縮機C4的結(jié)構(gòu)和運轉(zhuǎn)狀態(tài)。第四實施例的特點在于，具有圖14所示形狀的柱塞36可滑動地插入軸向形成在前部殼體1內(nèi)側(cè)面上的各個缸筒1a內(nèi)，而構(gòu)成兩級錐面的導(dǎo)向孔36a、36b形成在柱塞36的端面內(nèi)。具有與導(dǎo)向孔36a、36b配合的半球形頭部35a的導(dǎo)向銷35布置在可動渦旋件2的端板2a的側(cè)面。容納柱塞36的缸筒的底部形成有作為一空間的壓力控制室37，該壓力控制室通過位于前部殼體1中的壓力控制通道24a與控制閥11連通，從而與壓力控制通道24相連。
如圖13所示，幾對或者具體來說是四對導(dǎo)向銷35和柱塞36以位置間距相等的方式繞驅(qū)動軸5布置，圖13是圖12沿線A-A的剖面圖。根據(jù)第四實施例，在與各個導(dǎo)向孔36a相連的進口側(cè)上形成有一個較短的圓柱形表面36c。在圖12所示的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，該圓柱形表面36c與導(dǎo)向銷35配合，因此壓縮機C4可用于100％排量運轉(zhuǎn)。在這種運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，柱面36c和導(dǎo)向銷35之間的配合可防止可動渦旋件2公轉(zhuǎn)，因此，第四實施例的壓縮機C4不用象上述其他實施例一樣而設(shè)置防旋轉(zhuǎn)機構(gòu)7。即使在排量小于100％的運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，與柱塞36導(dǎo)向孔36a、36b的錐面配合的各個導(dǎo)向銷35的半球形頭部35a也可以防止可動渦旋件2公轉(zhuǎn)。對于上述各個實施例也可以采用相同的結(jié)構(gòu)，因此，提供防旋轉(zhuǎn)機構(gòu)7對于本發(fā)明的壓縮機來說并不是必須的。
圖15所示是第四實施例渦旋式壓縮機C4處于0％排量的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。在上述實施例中為了將排量從圖12所示100％排量的運轉(zhuǎn)狀態(tài)減小到0％排量的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，轉(zhuǎn)換控制閥11而將高排放壓力引到壓力控制室37。結(jié)果，柱塞36向圖12中的右側(cè)移動，導(dǎo)向銷35因此而被迫沿徑向向?qū)蚩?6b的中心移動。同時，可動渦旋件2徑向運動，使得偏心量和公轉(zhuǎn)半徑減小。最終，如圖15所示，導(dǎo)向銷35的半球形頭部35a落入柱塞36導(dǎo)向孔36b的中心。從而，可動渦旋件2的偏心量和公轉(zhuǎn)半徑被減小為零，并實現(xiàn)0％排量的運轉(zhuǎn)。
在0％排量運轉(zhuǎn)時，排量基本上減小為零，使得空調(diào)系統(tǒng)制冷循環(huán)的內(nèi)部壓力逐漸相等。即使在壓力控制室37的壓力降低到一個接近于零的正值之后，只要將柱塞36的壓力承受面積設(shè)定為某一大小值，也僅有回復(fù)彈簧23的壓力沿著使處于0％排量運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的可動渦旋件2的偏心量和公轉(zhuǎn)半徑增大。因此，從動曲柄機構(gòu)中產(chǎn)生的離心力FC和徑向壓力FR為零，因此，只要壓力控制室37中的壓力為正值，就能克服回復(fù)彈簧23的壓力而保持0％排量運轉(zhuǎn)狀態(tài)。為了再次向著100％的排量增大排量，切換控制閥11以便將低壓吸入壓力(負壓)引入壓力控制室37中。
在第四實施例中設(shè)置一些成對的導(dǎo)向銷35和柱塞36并使之繞驅(qū)動軸5等間距布置使得能夠沿著軸線均勻地推動可動渦旋件2的端板2b。與僅僅具有一對柱塞和導(dǎo)向孔9的第一實施例相比，可以確?？刂婆帕康牟僮鞲椒€(wěn)。而且，當(dāng)改變排量時，每個點上的較小的軸向壓力消除了產(chǎn)生振動的可能，由此而提高了壓縮機的可靠性。
圖16A和16B所示是第五實施例的渦旋式壓縮機C4的基本部件的一種結(jié)構(gòu)，其由本發(fā)明第四實施例改進得來。第五實施例的特點在于采用了環(huán)形柱塞39。盡管沒有示出，但是在前部殼體1的內(nèi)側(cè)表面上布置有環(huán)形缸筒以容納環(huán)形柱塞39。在環(huán)形缸筒的底部上形成有環(huán)形壓力控制室，該壓力控制室通過壓力控制通道24與控制閥11相連。包括兩級錐面39a、39b和圓柱形表面39c的導(dǎo)向孔形成在幾個位于環(huán)形柱塞39上的等間距位置上。從可動渦旋件2的端板2b上軸向凸出的導(dǎo)向銷35布置成與各個導(dǎo)向孔配合。如圖16A所示，環(huán)形柱塞39形成有一些孔40，形成在前部殼體1側(cè)表面上的銷子(未示出)沿軸向松配合地插入各個孔40中，由此防止環(huán)形柱塞39旋轉(zhuǎn)。
第五實施例采用了該環(huán)形柱塞39，并由此而增大了有效面積。因此，即使在0％的排量運轉(zhuǎn)時采用基本上等于零的較低的排放壓力，也能產(chǎn)生一個大于第四實施例的軸向力。因而可動渦旋件2的偏心量和公轉(zhuǎn)半徑總是能夠減小到零且能夠維持0％排量運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。
圖17所示是本發(fā)明第六實施例中渦旋式壓縮機C的一種結(jié)構(gòu)。該壓縮機的基本部件都圖示于圖18中。與第四實施例(圖12)相比，第六實施例的特點在于柱塞頭部和導(dǎo)向孔彼此之間的相對位置相反。根據(jù)第六實施例，導(dǎo)向孔42形成在可動渦旋件2的端板2b內(nèi)，且每個導(dǎo)向孔都含有兩級錐面42a、42b以及一柱面42c。另一方面，柱塞43插入形成在前部殼體1上的缸筒中，使得在柱塞43前端的各個每個半球形頭部43a適于與導(dǎo)向孔42中其中相應(yīng)的一個配合。柱塞在圖18中以放大形式表示出來。第六實施例的運轉(zhuǎn)基本上與第四實施例的運轉(zhuǎn)方式相同。
圖19A和19B所示是本發(fā)明第七實施例中渦旋式壓縮機C6(圖17)的一些基本部件的結(jié)構(gòu)，該實施例由第六實施例改進得出。在第七實施例中，就象上面在第五實施例(圖16)中所描述的那樣，采用了單個環(huán)形柱塞45代替了多個柱塞。第七實施例的特點在于從環(huán)形柱塞45上徑向凸出形成多個銷子47，且在各個銷子47前端的半球形頭部47a與圖17中所示導(dǎo)向孔42中相應(yīng)的一個配合。在圖19中，標(biāo)號46表示一些孔，未示出的銷子插入這些孔中，從而阻止環(huán)形柱塞45旋轉(zhuǎn)。總體結(jié)構(gòu)未示出的第七實施例壓縮機的形狀類似于圖17。該實施例的運轉(zhuǎn)也基本與第五實施例的運轉(zhuǎn)相同。
圖20所示本發(fā)明第八實施例的渦旋式壓縮機C8的結(jié)構(gòu)。根據(jù)第八實施例，該防旋轉(zhuǎn)機構(gòu)7具體圖示成一種包括銷子7a和環(huán)形凹部7b的機構(gòu)。每一個銷子7a和相應(yīng)的一個環(huán)形凹部7b彼此成對。每個銷子7a都布置在可動渦旋件2的端板2b上，而對應(yīng)的環(huán)形凹部7b分布在前部殼體1上。然而，銷子7a和環(huán)形凹部7b的相對位置彼此相反。
第八實施例的特點在于，柱塞48插入形成在驅(qū)動軸5輪轂部分5c上的缸筒5d中，而位于柱塞48前端的半球形頭部48a與含有偏心襯套26上形成的兩級錐面26b、26c的導(dǎo)向孔配合。第八實施例錐面26b、26c的形狀與圖4中所示第一實施例中的導(dǎo)向孔9相似。在圖20中，標(biāo)號49表示形成在用于柱塞48的缸筒5d底部上的壓力控制室，而標(biāo)號50為軸封，該軸封用于防止控制壓力從位于壓力控制通道24中路的壓力控制通道24b泄漏到低壓吸氣側(cè)，該壓力控制通道24從控制閥11延伸到壓力控制室49。
第八實施例壓縮機C8的運轉(zhuǎn)基本上與第四或第六實施例的運轉(zhuǎn)方式相似。然而，根據(jù)第八實施例，與具有這樣結(jié)構(gòu)的第一實施例不同的是，第一實施例中僅僅形成在遠距驅(qū)動軸5的一點上的導(dǎo)向孔9受到柱塞8的頭部8a的壓迫，而偏心襯套26內(nèi)形成在靠近可動渦旋件2中心的位置處的導(dǎo)向孔受到柱塞48的壓迫，因此整個可動渦旋件2可以得到均勻的壓迫。由此，可以確保用于改變排量的控制操作比較平穩(wěn)，由此而使得振動產(chǎn)生的可能性較小。
圖21A、21B以及21C所示是本發(fā)明第九實施例壓縮機的基本部件的結(jié)構(gòu)及其運轉(zhuǎn)。該壓縮機的總體結(jié)構(gòu)與圖1中所示渦旋式壓縮機C1的相似。與上述實施例不同的是，在上述實施例中導(dǎo)向孔具有兩級錐面，而第九實施例是這樣的，即形成在可動渦旋件2端板2b中的導(dǎo)向孔52的表面平滑得象一種回轉(zhuǎn)拋物面或回轉(zhuǎn)雙曲面。結(jié)果，當(dāng)圖21A中的狀態(tài)經(jīng)圖21B中的狀態(tài)變?yōu)閳D21C中的狀態(tài)時，即隨著與導(dǎo)向孔52配合的柱塞8頭部8a接近導(dǎo)向孔52的底部，配合部分的表面與驅(qū)動軸5的中軸線之間的角度就會逐步增大。因此，就能夠比采用兩級錐面時更平穩(wěn)地控制排量。
現(xiàn)在，參考圖22到25解釋本發(fā)明第十實施例的渦旋式壓縮機C10。在前述每個實施例中配重5a都與驅(qū)動軸5的輪轂部分5c形成一體，因此，可動渦旋件2的公轉(zhuǎn)產(chǎn)生的振動可以得到抑制，但是作用在可動渦旋件2上的離心力產(chǎn)生的徑向壓力不能得到抑制。在惡劣的運轉(zhuǎn)條件下，驅(qū)動軸5在100％的排量下以高速旋轉(zhuǎn)，因此，作用在可動渦旋件2上的離心力會增大到這樣的程度，即螺旋葉片2a被強有力地壓靠在固定渦旋件3的螺旋葉片3a上。磨損螺旋葉片刃面產(chǎn)生的可能性會產(chǎn)生壓縮機在高速高負載運轉(zhuǎn)條件下可靠性降低的問題。
為了解決該問題，第十實施例的壓縮機從C10包括一個獨立于驅(qū)動軸5輪轂部分5c的部件配重54，該配重可相對輪轂部分5c移動。如圖23和24所示，該配重54上局部形成有較大的圓孔54a，其用于承接偏心襯套26端部的外周表面26d并具有充足的富余，同時使該偏心襯套26能夠沿徑向方向運動；直徑充分大于驅(qū)動軸5輪轂部分5c外徑的圓孔54b，該圓孔54b以一定的富余承接輪轂部分5c的外周表面5e；以及具有預(yù)定寬度的徑向槽54c(稱之為雙面凹槽)。
作為與形成在配重54上的雙面凹槽54c相對應(yīng)的部件，具有預(yù)定的寬度的徑向凸起54d(稱之為雙面凸起)形成在驅(qū)動軸5的輪轂部分5c的端面上，并可滑動地與配重54的雙面凹槽54c配合。其他結(jié)構(gòu)基本上與第一實施例的渦旋式壓縮機C1的結(jié)構(gòu)相似。
第十實施例壓縮機C10具有上述結(jié)構(gòu)，因此，在如圖22和23所示的100％排量的運轉(zhuǎn)條件下，偏心襯套26和配重54以彼此可操作的互鎖關(guān)系旋轉(zhuǎn)，其中偏心襯套26的一部分外周表面26d與配重54的圓孔54a的一部分內(nèi)表面接觸。驅(qū)動軸5和配重54借助于驅(qū)動軸5的雙面凸起5d和配重54的雙面凹槽54c之間的配合部分以彼此可操作的互鎖關(guān)系旋轉(zhuǎn)，同時。驅(qū)動軸5和偏心襯套26借助于驅(qū)動軸5的偏心銷5d以及與偏心襯套26端部外周表面26d接觸的配重54的圓孔54a以彼此可操作的互鎖關(guān)系旋轉(zhuǎn)。公轉(zhuǎn)運動產(chǎn)生的離心力作用在可動渦旋件2上。然而，抵銷離心力的力由配重產(chǎn)生，且該力從偏心襯套26端部的外周表面26d和配重54圓孔54a之間的接觸點傳傳遞給可動渦旋件2。
在圖22和23所示的100％排量的運轉(zhuǎn)條件轉(zhuǎn)變到圖24和25所示的0％排量的運轉(zhuǎn)條件而導(dǎo)致排量下降的過程中，該配重54保持圓孔54a的內(nèi)表面和偏心襯套26的端部的外周表面26d之間的接觸，直到圓孔54a的內(nèi)表面與驅(qū)動軸5的輪轂部分5c的端部的外周表面5e之間接觸為止。在該過程中，與雙面凸起5d相配合的雙面凹槽54c使配重隨著偏心襯套26徑向滑動。因而，減小了可動渦旋件2的偏心量和公轉(zhuǎn)半徑。一旦配重54的圓孔54b與輪轂部分5c端部的外周表面5e接觸，配重54沿徑向方向的運動就被阻止。之后，偏心襯套26繞偏心銷5b旋轉(zhuǎn)，由此附帶地將偏心量和公轉(zhuǎn)半徑減小到零。
如上所述，只要配重54運動脫離與偏心襯套26的接觸并與驅(qū)動軸5的輪轂部分5c接觸時所在的位置與配重54所產(chǎn)生的離心力減小到可動渦旋件2所產(chǎn)生的離心力之下時所在的位置基本上重合，就通過如第一實施例中的控制閥11將吸入壓力(負壓)供給壓力控制室10。因而，柱塞8的頭部8a就從導(dǎo)向孔9中退出，從而作用在可動渦旋件2上的離心力以及在從動曲柄機構(gòu)6中產(chǎn)生的壓力的合力使得運轉(zhuǎn)狀態(tài)從圖25中所示的0％排量的運轉(zhuǎn)狀態(tài)恢復(fù)到圖22中所示的100％排量的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。
在這種方式中，采用第十實施例的渦旋式壓縮機C10，在100％排量的高速運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，由離心力施加在可動渦旋件2的螺旋葉片2a和固定渦旋件3的螺旋葉片3a之間的過高的壓力此外也可得到抑制，由此而提高了該壓縮機的可靠性。
最后，參見圖26至28對本發(fā)明第十一實施例的渦旋式壓縮機C11進行說明。在圖26-28中，標(biāo)號60表示滑閥柱，該滑閥柱可滑動地插入缸筒58中，該缸筒58布置的與驅(qū)動軸5的軸線平行并位于一部分殼體4內(nèi)，而標(biāo)號61為彈簧，該彈簧用于沿著壓縮滑閥柱60后面第二壓力控制室63的方向推壓滑閥柱60。標(biāo)號62表示控制閥，該控制閥用于產(chǎn)生所需大小的控制壓力，該控制壓力大小由壓縮機C11的排放壓力(高壓)和吸入壓力(如一個較低的負壓的低壓)得出，且該控制壓力被輸送到第二壓力控制室63以用于滑閥柱60和具有與第一實施例中的壓力室相同結(jié)構(gòu)的壓力控制室10。
標(biāo)號64表示旁通孔，該旁通孔通向固定渦旋件3的端板3c上的適當(dāng)?shù)狞c。該旁通孔64內(nèi)設(shè)有單向閥65，該單向閥帶有保護性的閥擋板66，由此，一方面，壓縮室15內(nèi)的壓力被提升到位于排放壓力和吸入壓力之間的某一中等壓力的制冷劑被泄放到具有較低壓力的中等壓力室67；而另一方面，防止制冷劑沿著從中等壓力室67向壓縮室15的相反方向流動。標(biāo)號68表示將控制壓力從控制閥62引到第二壓力控制室63的壓力控制通道，而標(biāo)號69為用于將吸入壓力導(dǎo)入中等壓力室67中的吸入壓力通道?；y柱60向左的運動被擋板狀的制動器70堵住。因此，滑閥柱60將壓力控制室10和第二壓力控制室63彼此分隔開。彈簧61也因此由制動器70的底端支承。其他結(jié)構(gòu)基本上與圖1中所示的第一實施例中的結(jié)構(gòu)相似。
在圖26所示的100％的排量運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，控制閥62以這樣的方式運轉(zhuǎn)，即壓力控制室10為吸入壓力而第二壓力控制室63為排放壓力。因此，柱塞8的頭部8a被彈簧14向后推動而離開導(dǎo)向孔9?；y柱60就由于壓力控制室63中形成高壓而處于關(guān)閉吸入壓力通道69的位置。結(jié)果，中等壓力室67中的壓力增加到單向閥65不能打開的程度。因而，可動渦旋件2以最大的公轉(zhuǎn)半徑進行公轉(zhuǎn)而進入100％排量運轉(zhuǎn)。
通過以基本上和第一實施例中的相同的方式將排放壓力從控制閥62輸送給壓力控制室10可以實現(xiàn)向0％排量運轉(zhuǎn)狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。第十一實施例的特點在于，產(chǎn)生100％排量與0％排量之間的中間排量的運轉(zhuǎn)狀態(tài)能夠維持穩(wěn)定的方式。為此，通過操作控制閥62，吸入壓力(較弱的負壓)被傳遞給第二壓力控制室63。因此，滑閥柱在彈簧61的力的作用下向后移動，并打開吸入壓力通道69。因此，壓力控制室10中的吸入壓力被導(dǎo)入中等壓力室67，從而該中等壓力室67中的壓力為吸入壓力。如此這般，單向閥65開啟，使得迄今已容納在壓縮室15中的具有中等壓力的制冷劑經(jīng)旁通孔64到達吸氣側(cè)，并因此使得排量減小而維持中間排量運轉(zhuǎn)。這樣，第十一實施例的渦旋式壓縮機C11就能夠?qū)崿F(xiàn)中間排量運轉(zhuǎn)以及100％和0％的排量運轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求
1.一種渦旋式壓縮機，其包括軸頸支承驅(qū)動軸的殼體；固定渦旋件，該固定渦旋件包括固定在所述殼體上的端板和圍繞著所述驅(qū)動軸中心軸線的螺旋葉片；可動渦旋件，該可動渦旋件包括端板和螺旋葉片，所述端板和螺旋葉片通過與所述固定渦旋件上的螺旋葉片和所述端板配合而形成多個壓縮室，所述可動渦旋件能夠繞所述驅(qū)動軸的中心軸線公轉(zhuǎn)；從動曲柄機構(gòu)，該從動曲柄機構(gòu)插入所述驅(qū)動軸和所述可動渦旋件之間，用于通過所述驅(qū)動軸使所述可動渦旋件公轉(zhuǎn)，并使所述可動渦旋件的公轉(zhuǎn)半徑以無級變化的方式向下基本上變?yōu)榱悖粚?dǎo)向孔，該導(dǎo)向孔形成在所述可動渦旋件和所述殼體中其中所選擇的一個上并具有傾斜表面，該傾斜表面的深度沿著驅(qū)動軸中心軸線在徑向方向變化；柱塞，該柱塞被支承在所述可動渦旋件和所述殼體中其中沒有形成有導(dǎo)向孔的所選擇的一個上，且該柱塞適于向?qū)蚩淄七M或從導(dǎo)向孔退出，以便位于與導(dǎo)向孔配合的位置和與導(dǎo)向孔脫離配合的位置中其中所選的一個位置上；以及運轉(zhuǎn)控制裝置，該運轉(zhuǎn)控制裝置用于控制柱塞沿所述驅(qū)動軸的中心軸線前進和后退。
2.如權(quán)利要求1所述的渦旋式壓縮機，其特征在于所述導(dǎo)向孔形成在所述可動渦旋件的端板上而所述柱塞支承在所述殼體上。
3.如權(quán)利要求1所述的渦旋式壓縮機，其特征在于所述導(dǎo)向孔形成在所述柱塞上，所述柱塞可移動地支承在所述殼體上，且與所述導(dǎo)向孔配合的銷子形成在所述可動渦旋件的端板上。
4.如權(quán)利要求1所述的渦旋式壓縮機，其特征在于所述導(dǎo)向孔形成在偏心襯套中，該偏心襯套構(gòu)成了所述從動曲柄機構(gòu)的一部分，該該從動曲柄機構(gòu)支承著所述可動渦旋件的端板，且所述柱塞支承在由所述殼體軸頸支承的所述驅(qū)動軸上。
5.如權(quán)利要求1所述的渦旋式壓縮機，其特征在于所述導(dǎo)向孔具有兩級錐面。
6.如權(quán)利要求1所述的渦旋式壓縮機，其特征在于所述導(dǎo)向孔具有實質(zhì)上的二次回轉(zhuǎn)曲面。
7.如權(quán)利要求1所述的渦旋式壓縮機，其特征在于其還包括用于使所述柱塞退回完全與所述導(dǎo)向孔脫離配合的推動裝置。
8.如權(quán)利要求1所述的渦旋式壓縮機，其特征在于在所述導(dǎo)向孔開口的邊緣部分形成有柱面。
9.如權(quán)利要求1所述的渦旋式壓縮機，其特征在于所述柱塞為單個環(huán)形單元，其圍繞所述驅(qū)動軸的中心軸線安裝。
10.如權(quán)利要求1所述的渦旋式壓縮機，其特征在于配重通過雙面部分徑向可移動地安裝在所述驅(qū)動軸上，以及當(dāng)所述可動渦旋件徑向移動而將排量減小為零時，首先與構(gòu)成所述從動曲柄機構(gòu)一部分的偏心襯套的外周邊接觸的所述配重通過使其與構(gòu)成所述驅(qū)動軸一部分的大直徑輪轂部分的外周邊接觸并經(jīng)過一段預(yù)定的時間而脫離所述偏心襯套的外周邊。
11.如權(quán)利要求1所述的渦旋式壓縮機，其特征在于用于在經(jīng)過壓縮而具有中等壓力的壓縮室和低壓側(cè)之間建立連通的旁通孔朝著所述固定渦旋件的端板開口，所述壓縮機還包括用于控制所述旁通孔開啟/關(guān)閉的控制裝置。
全文摘要
一種渦旋式壓縮機,該壓縮機可以在不采用電磁離合器的情況下實現(xiàn)完全0%排量運轉(zhuǎn)狀態(tài)。為了使動力損失降到最小,在驅(qū)動軸和渦旋件之間插入從動曲柄機構(gòu),該機構(gòu)使可動渦旋件的公轉(zhuǎn)半徑以無級變化的方式變?yōu)榱?。在可動渦旋件的端板上形成有具有傾斜表面的導(dǎo)向孔,該傾斜表面為兩級錐面。柱塞支承在殼體上,該柱塞可通過向?qū)蚩淄七M或從導(dǎo)向孔中回撤而與導(dǎo)向孔配合。當(dāng)柱塞在包括壓力室和控制閥的運轉(zhuǎn)控制裝置的控制下進入導(dǎo)向孔中時,可動渦旋件就會進行移動,使得可動渦旋件的偏心量和公轉(zhuǎn)半徑減小并達到0%的排量。
文檔編號F04C28/06GK1360152SQ01144940
公開日2002年7月24日 申請日期2001年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月22日
發(fā)明者上田元彥, 久永滋, 井上孝, 松田三起夫 申請人:株式會社電裝