专利名称：容量可变型气体压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可改变容量的气体压缩机，特别是涉及一种使压缩行程中的气体的一部分向外部流出的旁通阀的操作上的改进的容量可变型气体压缩机。
背景技术：
一直以来，在空气调和系统(以下称“空调系统”)中，采用的气体压缩机主要目的在于将制冷剂气体压缩后，并使该制冷剂气体在系统内循环。而且，这类气体压缩机中也存在有当向外部排出压缩气体过程中，改变其排出量的容量可变型气体压缩机。
举例说明，对于将普通旋翼式压缩机主体装设在机壳内的容量可变型压缩机来说，压缩机主体包括有和旋转轴一体旋转的转子；具有围绕转子外周面外方呈剖面轮廓略呈椭圆形的内周面的气缸；从转子的外周面突出、且该突出的前端与气缸的内周面接触，在旋转轴周围以均等角度间隔设在转子上的多数个板状叶片；以及设置成从转子两端面的侧面分别夹住该转子和气缸的2个侧部件(前侧部件和后侧部件)，随着旋转轴的旋转，使通过2个侧部件、转子、气缸以及在转子的旋转方向上前后设置的2个叶片所划分的压缩室的容积反复增减，使吸入压缩室的制冷剂气体经压缩后排出。
然后，在前侧部件中、也就是在构成与制冷剂气体的压缩行程相对应的压缩室部分形成旁通通路，使对应于该压缩行程压缩室内部的制冷剂气体流向比该压缩室内压相对较低的低压空间，并且设有开闭该旁通通路的滑阀(旁通阀)、通过开放滑阀，使制冷剂气体的一部分从位于压缩行程的压缩室流向低压空间，使压缩室内的容量减少，结果使得从压缩室排出的制冷剂气体的量发生变化。
接下来，参照图6对旁通通路和滑阀的构造进行说明。
首先，旁通通路70由面对气缸40所包围的内部、在前侧部件20的端面28上设有开口的旁通孔开口部71；与该旁通孔开口部71相连、且可滑动地收纳滑阀80的阀收纳室72；以及从阀收纳室72连通至低压空间的吸入室13的连通部73所构成。
由阀收纳室72收纳的滑阀80设置有突入旁通孔开口部71、并带有与该旁通孔开口部71的周面71a相滑接的外周面83的凸部81；以及邻接该凸部81、并相对外周面83呈近似垂直，且顶至连接着旁通孔开口部71的阀收纳室72的内壁面72a的着座面部84，从而达成能够沿着阀收纳室72前进后退。
并且，使滑阀80上负荷有背压，使滑阀80的凸部81突入旁通孔开口部71的状态下(请参阅图6(a))，通过背压使滑阀80的着座面部84与作为阀座座面的阀收纳室内壁面72a密合并封闭旁通通路70。
因此，来自处于压缩行程中的压缩室48(以下，通常泛指压缩室时，以符号48表注，叙述与压缩行程相对应的压缩室时、则以符号48(C)表注)的高压制冷剂气体G就不会流向吸入室13，如图6(b)表示的那样、而是在与旁通通路70尚未形成时候相同的时间(叶片的旋转角度位置)开始压缩行程。
而且，滑阀80的着座面部84，在与阀座座面的阀收纳室内壁面72a呈密合状态下(旁通通路70被闭合的状态)，滑阀80的凸部81的前端面82，与前侧部件20的端面28大致处于同一平面。
另一方面，在没有使滑阀80负荷背压的状态下，滑阀80由于凸部81的前端面82负荷有压缩室48的内压，在阀收纳室72内部滑动使凸部81自旁通孔开口部71退出(图6(c))。
此时，滑阀80的着座面部84，从作为阀座座面的阀收纳室内壁面72a离开，而且，凸部81由于其前端面82自阀收纳室内壁面72a还要后退，从旁通孔开口部71中完全退避出去，因此从压缩室48流入旁通孔开口部71的制冷剂气体G，通过滑阀80的前端面82与阀收纳室72的内壁面72a之间的间隙，也就是通过从旁通孔开口部71退出的凸部81的外周面83的轨迹中、对应自阀收纳室72的内壁面72a还要在阀收纳室72内侧的部分的圆柱周状面的假想面(面积S2)流入阀收纳室72。然后，制冷剂气体G从阀收纳室72经由连通部73流出到吸入室13。
此时，如图6(d)表示的那样，叶片58到通过旁通孔开口部71之前，即使根据旋转位置位于形式上作为压缩行程所规定的位置上的压缩室48(C)，由于其内部的制冷剂气体G通过旁通通路70不断流入吸入室13，因此，实质性的压缩行程并未开始，叶片58通过了旁通孔开口部71的时刻，才开始实质性的压缩行程。
因而，打开旁通通路70会实质性的延缓压缩行程的开始时间、从而使压缩开始时的压缩室48(C)的容量发生变化。
日本专利申请2004-44398号再者说，上述的容量可变型压缩机100，使滑阀80后退并开启旁通通路70时，制冷剂气体G从旁通孔开口部71向阀收纳室72流入时所通过的流路，如图4说明图所表示的那样、就会成为上述的假想面(由面积S2所表示的圆柱周面状的面)，在使该假想面的面积S2与旁通孔开口部71的流路面积S1大致相等的条件下，设定滑阀80的位移量(即、直到凸部81从旁通孔开口部71退出的位移量、以及从凸部81的前端面82到阀收纳室72的内壁面72a的距离h的合计)。
本发明的目的在于，如图4所示，从旁通孔开口部71的流入端(前侧部件的端面)及至流出端(滑阀80的前端面82和前侧部件的端面28之间的间隙)的范围内，藉由使制冷剂气体G的流路面积保持稳定，从而使制冷剂气体G顺利地流出。
不过，流入旁通孔开口部71并通过了旁通孔开口部71的制冷剂气体G，由于要沿着旁通孔开口部71的延伸方向继续前进，到达顺其方向在退出的滑阀80的前端面82时，再沿着该前端面82向周围分散后经由上述假想面，流入阀收纳室72。
因此，从旁通孔开口部71向阀收纳室72的流入部分，对于制冷剂气体G来说是起着流通阻止作用的，要使该旁通通路70的流量确保达到所希望的流量是很困难的。也就是说，没有能够达到使压缩机主体所吐出的制冷剂气体量(体积效率)按照所要求的那样发生变化。
当然，诸如此类问题，不仅是出现在上述旋翼式容量可变型气体压缩机上，就连涡旋式以及斜板往复式的机器上也同样存在。
发明内容
本发明是针对上述情况作出的一种设计，目的在于提供一种容量可变型气体压缩机，当使压缩行程中的一部分气体有选择地流出时，可以使其流出量与所要求的量高精确一致。
本发明的容量可变型气体压缩机，包括有压缩机主体，将吸入的气体在气缸所包围的内部进行压缩，并吐出该压缩后的气体。该压缩机主体中形成有旁通通路，使压缩行程中的上述气体的一部分有选择地流出到低压空间，并且包括开闭该旁通通路的旁通阀，通过上述旁通阀的开闭可以改变吐出的气体量。上述旁通通路，由以下部分构成相对上述气缸内部开口的旁通孔开口部；与该旁通孔开口部相连、收纳上述旁通阀的阀收纳室；从上述阀收纳室连通至上述低压空间的连通部。上述阀收纳室收纳的上述旁通阀，由以下部分构成突入上述旁通孔开口部，并带有与该旁通孔开口部的周面滑接的外周面的凸部；与该凸部邻接并相对上述外周面近大致成垂直、且顶至与(突出接触于)上述旁通孔开口部相连的上述阀收纳室的内壁面的着座面部。上述凸部从上述旁通孔开口部向上述阀收纳室退出的上述旁通阀的打开位置，是设定成使按上述凸部的前端部和上述内壁面之间的距离及上述凸部的周长的积所算出的流路面积为大于等于2倍的上述气缸壁面上的上述旁通孔开口部的开口面积。
针对大于等于2倍的上限，虽然没有特别规定，但，应该以能体现出本发明设计上的作用效果为范围。不过，从应缩小旁通阀的可动范围这个观点出发，上述流路面积相对于旁通孔开口部的开口面积的比，以设定为接近2倍的数值为宜。
在这里，所谓着座面，是指朝向作为阀座座面的阀收纳室的内壁面，与该内壁面接触(压接)且阻止气体出入，在旁通阀上所形成的面。
作为可以充当由该容量可变型的气体压缩机的压缩对象的气体，举例来说，象氟利昂气体以及二氧化碳气体等的制冷剂气体都可适用，但并非限定于这些气体。
作为低压空间，不仅可以是压缩机主体的外部空间，也可以是与气缸内部空间之中气体的吸入行程相对应的空间(比对应于吐气行程的空间压力还要低)。
作为压缩机主体，可以是旋翼式的压缩机主体，也可以是涡旋式的压缩机主体，也可以是斜板往复式的压缩机主体。
这种构成的容量可变型气体压缩机的容量可变作用，通过以下的基本动作来进行。
即，旁通阀其凸部的外周面，是以与旁通孔开口部的内周面大致对应的形状形成的。而且、在旁通阀关闭的位置，凸部突入至旁通孔开口部，该凸部的前端面面对气缸的内部空间，并且邻接凸部的着座面通过顶至作为阀座座面的阀收纳室的内壁面，使旁通通路闭锁，从而阻止气体通过旁通通路从气缸所限定的压缩空间流出，此时，从压缩机主体所吐出的气体量作为最大量。
另一方面，在旁通阀的开位置，凸部从旁通孔开口部退向阀收纳室的同时，旁通阀的着座面与阀收纳室的内壁面(阀座面)分离，气缸内部的压缩气体的一部分，由于是通过旁通孔开口部、阀收纳室以及连通部向低压空间流出的，所以，从压缩机主体所吐出的气体量会比最大量减少一些。因此，通过旁通阀的开闭，就可以使吐出气体的量发生积极变化。
在此，当旁通阀位于打开的位置时，气缸所限定的空间内的压缩气体的一部分，在流向低压空间时所要经过的旁通通路的流路面积，对于旁通孔开口部，就是面对气缸所限定的空间(压缩室等)的开口面积S1；从旁通管开口部流向阀收纳室时的流路面积，是通过与自旁通孔开口部退出的凸部的周面轨迹相对应的圆柱周面状的假想面的面积、也就是根据自旁通孔开口部退出的凸部的前端和阀收纳室内壁面之间的距离D、以及凸部的周长L之积算出的面积S2(＝D*L)。
在这里，通常的容量可变型气体压缩机，其假想面的面积S2是与开口面积S1等同设定的(S1＝S2)，这样，如果把假想面的面积S2与开口面积S1设计成一样，那么，由旁通孔开口部直到阀收纳室的气体的流路则可视为不可控制。
然而，流入旁通孔开口部并通过了旁通孔开口部的压缩气体，由于顺着旁通孔开口部的延伸方向前进，在碰撞按其方向退出的旁通阀的凸部的前端面时，随即，沿着该前端面向周围分散等并通过上述假想面流入阀收纳室。
这样的话，对旁通阀的凸部的前端面形成冲击的气体，由于要使其行进的方向发生变化，所以从该旁通孔开口部向阀收纳室的流入部分，对于气体来说，起了流路阻抗的作用，将该旁通通路的流量单作为确保所要求的流量是很困难的。也就是说，使压缩机主体吐出的气体量(体积效率)按所要求的那样进行改变是不可能的。
本发明所涉及的容量可变型气体压缩机，由于将假想面的面积S2设定成大于等于2倍的开口面积S1，所以，通过旁通孔开口部的压缩气体，对于从旁通孔开口部向阀收纳室的流入部分来说，即便使其改变行进方向，该流入部分的面积，也就是流路面积，因为加宽设定为大于等于2倍的旁通孔开口部的开口面积S1，所以，流入部分就难以形成流路阻抗，从而能够将旁通通路的流量设定为所要求的量。
因此，就可以使压缩机主体的吐出气体量(体积效率)按所要求的量实施改变。
而且，相对于开口面积S1的假想面的面积S2的比率(称为开口率)，虽说设定为大于等于200％(2倍)才好，不过接近200％则较为理想。按照本发明的发明家们的实验，举例来说，当把体积效率的目标值设定为30％的条件时，开口率设为200％，就可以按30％的目标值达成体积效率，相反开口率即使超过200％，体积效率仍保持在30％的状态，几乎没有发现变化，一旦开口率超过200％，反而需要无益的充分保证旁通阀的位移量，需要扩大阀收纳室的空间。
另一方面，如果将开口率设定为200％的话，阀收纳室空间的扩大也可以设成最小限，而且，如果开口率达到200％的程度，无需扩大阀收纳室的空间，通过缩短相关旁通阀移动方向上的大小(长度)也可以实现。
再有，本发明所涉及的容量可变型气体压缩机的特征在于，上述压缩机主体为旋翼式压缩机主体，由以下部分构成与旋转轴一体旋转的转子；包围着上述转子的外周面的外方的气缸；从上述转子的外周面突出，该突出的前端与上述气缸的内周面接触且以等角度间隔装设在上述旋转轴的周围的多数个板状叶片；从上述转子的两端面的侧面分别为夹持该转子以及上述气缸而配置的2块侧部件；随着上述旋转轴的旋转，使由上述2块侧部件、上述转子、上述气缸以及在上述转子的旋转方向上前后相间配置的2个上述叶片所划分的压缩室的容积反复增减，其特征在于，上述旁通口开口部是形成在与减少上述压缩室容积的压缩行程相对应的侧部件上。
按照这种结构形成的容量可变型气体压缩机，就旋翼式的容量可变型气体压缩机来说，在将旁通孔开口部设置于与减少上述压缩室容积的压缩行程相对应的侧部件上的这种设计中，作为低压空间的吸入室，由于是与侧部件邻接设置的，所以不需以复杂的路径构成旁通通路，能够以较短的长度构成。
按照本发明所涉及的容量可变型气体压缩机，通过了旁通孔开口部的压缩气体，从旁通孔开口部向阀收纳室的流入部分中，即便使其改变行进方向，该流入部分的面积也就是气体的流路面积，因为加宽设定为大于等于2倍的旁通孔开口部的开口面积，所以，流入部分难以形成流路阻抗，从而能够将旁通通路的流量设定成所要求的量。
因此，能够使压缩机主体气体吐出量(体积效率)按照所要求的标准进行改变。
经由上述可知，本发明是有关于一种容量可变型气体压缩机，当使压缩行程的气体的一部分有选择地流出时，使其流出量与所要求的量完全符合。通过相对于气缸的内部(压缩室)开口的旁通孔开口部，使滑阀(旁通阀)的凸部退出，在使体积效率变化的压缩机(容量可变型气体压缩机)中，凸部从旁通孔开口部向阀收纳室退出的滑阀的打开位置，设定为按凸部的前端部和阀收纳室的内壁面之间的距离及凸部的周长的积所算出的流路面积为大于等于2倍的旁通孔开口部的开口面积。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1是本发明所涉及的容量可变型气体压缩机的一实施例的旋翼式压缩机的剖面图。
图2是图1所示的压缩机沿A-A线剖面的剖面图。
图3是图1所示的压缩机其容量可变机构的说明图，(a)、(b)为最大容量状态；(c)、(d)为使容量减少的状态。
图4是表示开口面积和假想面的面积的模式图。
图5是说明流入旁通孔开口部时流路面积以及流入阀收纳室时的流路面积及开口率的模式图。
图6是现有压缩机的容量可变机构的说明图，(a)、(b)为最大容量状态；(c)、(d)为使容量减少的状态。
10机壳替 11壳体12前端罩 13吸入室15吐出室 20前侧部件28端面 30后侧部件40气缸 48压缩室48(C)对应于压缩行程的压缩室 49a内周面50转子 51旋转轴70旁通通路 71旁通孔开口部72阀收纳室 73连通部80滑阀(旁通阀) 81凸部82前端面 83外周面84着座面部100压缩机(容量可变型气体压缩机)G制冷剂气体(气体)R冷冻机油S1旁通孔开口部的开口面积 S2假想面的面积(流路面积)具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的容量可变型气体压缩机其具体实施方式
、结构、特征及其功效，详细说明如后。
图1是本发明所涉及的容量可变型气体压缩机的一实施例的旋翼式压缩机100的纵剖面图，图2是图1中的压缩机沿A-A线剖面的剖面图。
图示的压缩机100是将旋翼式压缩机主体装设在机壳10内的容量可变型气体压缩机100。机壳10由在一端的侧面形成开口的壳体11和封闭该端侧面的开口的前端罩12构成。
在构成机壳10的前端罩12处形成有从外部吸入低压制冷剂气体G的吸入口14，壳体11处形成有向外部吐出高压制冷剂气体G的吐出口16。
收纳在机壳10内的压缩机主体，由以下部分构成转子50，与旋转轴51一体旋转；气缸40，包围着该转子50的外周面的外方且带有剖面状似椭圆形的内周面49a；5枚板状叶片58，该板状叶片58由转子50的外周面突出，该突出的前端与气缸40的内周面49a抵接并在旋转轴51周围以等角度间隔装设在转子50上；前侧部件20和后侧部件30，从转子50的两端面的侧面分别夹持转子50及气缸40并固定于气缸40处。
并且，上述旋翼式压缩机主体随着旋转轴51的旋转，藉由由两块侧部件20、30、转子50、气缸40、以及在转子的旋转方向上按前后相间的方式配置的2个叶片58，58所划分的各压缩室48的容积反复增减，以便压缩、吐出各压缩室48吸入的制冷剂气体G。
另外，压缩机主体，其旋转轴的一端由前端罩12轴支撑，通过使气缸40的外周部由壳体11支撑，以设置于机壳10内的设定位置处。
而且，在压缩机主体收纳在壳体11内部的状态下，由后侧部件30和壳体11形成吐出室15，另一方面，由前侧部件20和前端罩12形成吸入室13，这里所讲到的吸入室13及吐出室15是采用O环(リング)等密封部件进行气密隔绝的。另外，在后侧部件30处，设有将在后面叙述的旋风板60。
再有，在吐出室15的下部处蓄存有冷冻机油R(润滑油)，用以对该压缩机100的滑动部位等进行润滑、冷却、清洁并且使后述的叶片58向气缸40的内周面49a的方向突出。
另一方面，旋转轴51贯通前侧部件20处的贯通支持孔23、并经由机械密封部件18延伸到前端罩12的外方、且在其前端处安装动力供给部90；旋转轴51的另一端部由后侧部件30的贯通支承孔32支承。
在转子50处有呈放射状且围绕转子50的旋转中心以等角度间隔形成的5个呈窄缝状的叶片槽56；在这些叶片槽56处，分别插入有平板状叶片58。
各叶片58，通过转子50的旋转产生离心力，并利用添加至叶片槽56和叶片58的底部所画定的背压室中的冷冻机油R的油压，向气缸40的内周面49a的方向突出，该叶片58所突出的前端，在与气缸40的内周面49a相接触状态而被施力。
为此，气缸40的内侧空间，由气缸40、转子50、叶片58、前侧部件20及后侧部件30分割成小型腔室，该各个小型腔室形成了压缩室48、并随着转子50的旋转反复进行容积的变化。
再有，前侧部件20处开口有前侧吸入口、使吸入室13与压缩室48连通起来；流入吸入室13的制冷剂气体G由前侧吸入口被吸入到压缩室48中。
另一方面，还可以在后侧部件30处形成后侧吸入部。对于形成这种后侧吸入部的压缩机100来说，需在气缸40处形成连通孔、使该后侧吸入部与前侧吸入口连通起来。
这样一来，在该后侧吸入部中，就可以供给顺序经过前侧吸入口、气缸40的连通孔的制冷剂气体G，与前侧吸入口同样、发挥使制冷剂气体G吸入压缩室48的效用。
在后侧部件30的吐出室15处设置的旋风板60，该旋风板60具备有分油器62、用以使混入制冷剂气体G中的冷冻机油R分离出来。
气缸40处形成有吐出室44。并且，在该吐出室44被形成的被薄壁化的气缸40的部分处开设有吐出口42，用以连通压缩室48和吐出室44。
该吐出口42处，设有向吐出室44一侧开放的导向阀43(阀本体43a及阀座43b)。并且，从压缩室48通过吐出口42、导向阀43向吐出室44吐出的高压制冷剂气体G，经由后侧部件30处形成的连通孔(无图示)、经旋风板60的分油器62向吐出室15吐出。
在此，通过分油器62分离的冷冻机油R，滴落到吐出室15的底部、并蓄存于该底部。
再有，为了实现将使叶片58在气缸的内壁面施力的压力供给至叶片槽56的目的及润滑旋转轴51和贯通支承孔32之间的目的，该压缩机100具备有将吐出室15的下部蓄存的冷冻机油R向各部位疏导的疏导装置。
也就是说，在后侧部件30处形成通达贯通支承孔32的油路33，并且，在朝向转子50的后侧部件30的端面处设有凹部(平坦沟槽)35，从位于贯通支承孔32的油路33的开口，通过贯通支承孔32与旋转轴51之间的微小间隙与叶片槽56连通。
该凹部35，如图2中的虚线(双点划线)所表示的那样、分别设置成近似扇形形状。并且，该凹部35形成于与旋转转子50的叶片槽56的背压室连通的位置。再有，凹部35的颈缩部处，进一步形成有用于疏导高压冷冻机油R的小凹部、以便对于构成与压缩行程的末段对应的压缩室48的叶片槽56，尚可以起到提升油压的作用。
另外，气缸40的底部处设有贯通口46，用以连接后侧部件30的油路33；在前侧部件20处形成有油路(无图示)，用以连通该贯通口46的前侧部件20的侧面开口和贯通支持孔23。冷冻机油R经由贯通支持孔23和旋转轴51之间的微小间隙、向前侧部件20的面向转子50的面处形成的凹部(平坦沟槽)25等部位疏导冷冻机油R。
再有，该压缩机100，由于是能够改变向外部吐出制冷剂气体G的气体量的容量可变型的气体压缩机，故、如图2所示、在前侧部件20的里面、构成与制冷剂气体G的压缩行程对应的压缩室48(以下，通常泛指压缩室时，以符号48表注；叙述与压缩行程对应的压缩室时、则标注符号48(C))的部分处，形成有旁通通路70、使该压缩行程对应的压缩室48(C)内部的制冷剂气体G流出到相对该压缩室48(C)内压还要低的低压空间的吸入室13中，并且设有滑阀80(旁通阀)、用以开闭旁通通路70，通过开放滑阀80、使压缩室48(C)的制冷剂气体G的一部分流出到吸入室13，使压缩室48(C)内的容量减少，其结果是，使得从压缩室48(C)向吐出室44吐出的制冷剂气体G的吐出量发生变化。
下面，结合图3、对旁通通路70和滑阀80的构造进行详细说明。而且，图3的(a)、(c)是将图1中所示的横向并排配置的压缩室48(C)和前侧部件20变为纵向排列的示意图。(a)表示的是从贯通孔46(参照图1)所供给的高压冷冻机油R通过对滑阀80施加背压、滑阀80关闭旁通通路70的状态；(c)表示的是通过作出阻断以便不负荷该背压而打开旁通通路70的状态。
首先，旁通通路70面对气缸40所包围的内部，旁通通路70包括在前侧部件20的端面28处形成开口的旁通孔开口部71；与该旁通孔开口部71连接、可滑动收纳滑阀80的阀收纳室72；以及从阀收纳室72通向吸入室13的连通部73。
阀收纳室72收纳的滑阀80包括突入旁通孔开口部71并与具有该旁通孔开口部71的周面72a滑接的外接面83的凸部81；与该凸部81邻接、并相对外周面83大致成垂直、且顶至连接着旁通孔开口部71的阀收纳室72的内壁面72a的着座面部84，从而可以沿着阀收纳室72进退运行。
然后，滑阀80负荷背压，使滑阀80的凸部81在突入旁通孔开口部71(图3(a))的状态下，通过背压，滑阀80的着座面部84密接作为阀座座面的阀收纳室内壁面72a、并关闭旁通通路70。
因此，来自压缩室48(C)的高压制冷剂气体G就不会流出到吸入室13。如图3(b)所示，与旁通通路70没有形成时候相同的时间开始压缩行程。
再有，滑阀80的着座面部84，在与作为阀座座面的阀收纳室内壁面72a压接(旁通通路70关闭的状态)的状态下，滑阀80的凸部81的前端面82，与前侧部件20的端面28大致形成同一平面。
另一方面，在滑阀80没有负荷背压的状态下，滑阀80通过凸部81的前端面82所负荷的压缩室48的内压，在阀收纳室72的内部滑动(图3(c))以便凸部81从旁通孔开口部71退出。
此时，滑阀80的着座面部84，离开作为阀座座面的阀收纳室内壁面72a，而且，凸部81其前端面82向着比阀收纳室内壁面72a还要靠后的阀收纳室72一侧后退，完全从旁通孔开口部71脱离，因此从压缩室48流入旁通孔开口部71的制冷剂气体G就通过滑阀80的前端面82与阀收纳室72的内壁面72a之间的间隙、也就是示意4所表示的那样、通过按照从旁通孔开口部71退出的凸部81的外周面83的轨迹中、对应自阀收纳室72的内壁面72a还要在阀收纳室72内侧的部分的圆柱周状面的假想面(面积S2)流入阀收纳室72。然后，制冷剂气体G从阀收纳室72经由连通部73流出到吸入室13。
这种情况下，如图3(d)所示，叶片58到通过旁通孔开口部71之前，举例来说，即使根据旋转位置、位于所规定作为形式上压缩行程的位置上的压缩室48(C)，由于其内部的制冷剂气体G仍会经由旁通通路70不断地流出到吸入室13中，因此，实质性的压缩行程并未开始，而叶片58通过了旁通孔开口部71的时刻成为实质性的压缩行程的开始。
因此，打开旁通通路70会实质性的延缓压缩行程的开始时间，从而使压缩开始时的压缩室48(C)的容量发生变化。
然后，关于转子50的旋转方向的旁通通路70的设置角度位置，根据压缩行程开始时的压缩室48(C)的容量，可以通过计算预先求得，并且能够设定出从吐出口42使其吐出的制冷剂气体G的量。
然而，上述的容量可变型的压缩机100，使滑阀80后退且打开旁通通路70的时候，制冷剂气体G从旁通孔开口部71向阀收纳室72流入的过程中所经过的流路，就形成上述的假想面，但是对本实施例的压缩机100来说，该假想面的面积S2，要按设定成旁通孔开口部71的流路面积S1的2倍(对开口面积S1的假想面的面积S2的百分比(开口率)为200％)，来设定滑阀80的位移量(凸部81从旁通孔开口部71直到退出的位移量及、从凸部81的前端面82到阀收纳室72的内壁面72a的距离h的合计)。
现有的压缩机被认为是上述假想面的面积S2通常按等同于开口面积S1的量(相对开口面积S1假想面的面积S2的百分比(开口率)为100％)来设定滑阀80的位移量。对现有的压缩机来说，从旁通口开口部71的流入端(前侧部件20的端面)，经由流出端(滑阀80的前端面82与前侧部件20的端面28之间的间隙)，通过将制冷剂气体G的流路面积S设为一定值，就要使制冷剂气体G顺利地流出。
但是，实际上，流向旁通孔开口部71且通过了旁通孔开口部71的制冷剂气体G，由于要沿着旁通孔开口部71所延伸的方向继续前进，碰撞到沿其方向退出的滑阀80的凸部81的前端面82后，沿着该前端面82向周围分散开等、通过上述假想面流入阀收纳室72。
因此，从旁通孔开口部71向阀收纳室72的流入部分，对于制冷剂气体G来讲，起到了流通阻抗的作用，对现有的压缩机来说，使该旁通通路70的流量确保达到所要求的流量是很困难的。也就说，对压缩机主体所吐出的制冷剂气体的量(体积效率)，使其降低到通过预先计算所要求的水平是不可能的。
不过，本实施例中的压缩机100，通过滑阀80的位移，从旁通孔开口部71向阀收纳室72的流入部分、也就是上述假想面的面积S2，由于设定为旁通孔开口部71其开口面积S1的2倍，所以，流路部分就难以形成流路阻抗，并能够使旁通通路70的流量确保达到所要求的流量。即、对压缩机主体所吐出的制冷剂气体的量(体积效率)，就能够使其降低到通过预先计算所要求的目标值。
在这里，图5表示本发明的发明者们实施的开口率和体积效率之间关系的实验例的图表。该图表说明、打开滑阀80时，在计算上的体积效率30％的角度位置上装设旁通孔开口部71，将开口率从0％到350％之间、按50％为单位，所得到的实际的体积效率的变化。
按照该实验结果，对于现有的压缩机所适用的开口率100％来说，相对于计算上的体积效率30％，实际上，只可得到大约40％的体积效率，相对于此，从本实施例的压缩机100所适用的开口率200％来看，可以实现按计算上的目标值30％的体积效率。
而且，按照该实验结果，即使是超过200％的开口率，证实了体积效率仍以30％的状态推移。而且，随着开口率的扩大，证实了需要扩大滑阀80的位移量，但，既然要获得所要求的体积效率，那麽，保持200％的开口率是非常必要的，所以，对于本实施例的压缩机100来说，将滑阀80的位移量增大控制在最小限度，就能够获得所要求的体积效率。
就这样，按照本实施例所涉及的压缩机100，借助滑阀80的开闭，就可以使压缩机主体的吐出气体量(体积效率)按所要求的量发生变化。
而且，本实施例所涉及的压缩机100，压缩机主体为旋翼式的，旁通孔开口部71形成于与减少压缩室48的容量的压缩行程相对应的前侧部件20处，作为低压空间的吸入室13，由于与前侧部件20邻接设置，所以，不需以复杂的路径构成旁通通路70，以短的长度即可构成。
另外，上述的实施例的压缩机100，压缩机主体为旋翼式的气体压缩机，不过，本发明所涉及的容量可变型气体压缩机，压缩机主体并非限定于该种形式，对于包括有涡旋式压缩机主体及斜板往复式压缩机主体的容量可变型气体压缩机来说，也能够同样适用。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种容量可变型气体压缩机，其包括压缩机主体，将吸入的气体在气缸所包围的内部进行压缩、并吐出该压缩气体，该压缩机主体中形成有旁通通路，使压缩行程中的上述气体的一部分有选择地流出到低压空间，并且包括开闭该旁通通路的旁通阀，通过上述旁通阀的开闭可以改变吐出的气体量，其特征在于，上述旁通通路，包括有相对上述气缸的内部形成开口的旁通孔开口部；与该旁通孔开口部连接、收纳上述旁通阀的阀收纳室；以及从上述阀收纳室连通至上述低压空间的连通部；收纳于上述阀收纳室的上述旁通阀，包括突入上述旁通孔开口部、并带有与该旁通孔开口部的周面滑接的外周面的凸部；以及邻接该凸部、并相对于上述外周面大致成垂直，且顶至连接着上述旁通孔开口部的上述阀收纳室的内壁面的着座面部；上述凸部从上述旁通孔开口部向上述阀收纳室退出的上述旁通阀的打开位置是设定成使按上述凸部的前端部和上述内壁面之间的距离及上述凸部的周长的积所算出的流路面积为大于等于2倍的上述气缸壁面上的上述旁通孔开口部的开口面积。
2.根据权利要求1所述的容量可变型气体压缩机，其特征在于，上述压缩机主体为旋翼式压缩机主体，设置有与旋转轴一体旋转的转子；包围着上述转子的外周面的外方的气缸；从上述转子的外周面突出，该突出的前端与上述气缸的内周面接触且以等角度间隔装设在上述旋转轴的周围的多数个板状叶片；以及设置成从上述转子的两端面的侧面分别夹持该转子以及上述气缸的2块侧部件；随着上述旋转轴的旋转，使由上述2块侧部件、上述转子、上述气缸以及在上述转子的旋转方向上前后相间配置的2个上述叶片所划分的压缩室的容积反复增减；上述旁通口开口部形成在与减少上述压缩室容积的压缩行程相对应的侧部件处。
全文摘要
本发明是有关于一种容量可变型气体压缩机，当使压缩行程的气体的一部分有选择地流出时，使其流出量与所要求的量完全符合。通过相对于气缸(40)的内部(压缩室48(C))开口的旁通孔开口部(71)，使滑阀(80)(旁通阀)的凸部(81)退出，在使体积效率变化的压缩机(100)(容量可变型气体压缩机)中，凸部(81)从旁通孔开口部(71)向阀收纳室(72)退出的滑阀的打开位置，设定为按凸部(81)的前端部(82)和阀收纳室(72)的内壁面(72a)之间的距离(h)及凸部(81)的周长的积所算出的流路面积(S2)为大于等于2倍的旁通孔开口部(71)的开口面积(S1)。
文档编号F04C29/00GK1734094SQ20051008891
公开日2006年2月15日 申请日期2005年8月1日 优先权日2004年8月2日
发明者大野浩干, 石川贵志 申请人:康奈可压缩机株式会社