CN1273743C

CN1273743C - 气体压缩机

Info

Publication number: CN1273743C
Application number: CNB021056447A
Authority: CN
Inventors: 森田圭一
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2002-02-28
Publication date: 2006-09-06
Anticipated expiration: 2022-02-28
Also published as: EP1236904A2; US20020119054A1; US6641373B2; EP1236904A3; CN1373298A; JP3792578B2; JP2002327692A; DE60214614D1; DE60214614T2; EP1236904B1; MY122859A

Abstract

为了提供一种这样的压缩机，在该压缩机中，在压缩机启动期间，借助于降低叶片背压，而不降低叶片的凸伸能力可节省功率并改善压缩机的性能和寿命。各凹槽和高压供给孔设置得相互隔开，并且它们之间的间隙足以保证在一叶片槽从该凹槽朝该高压供给孔运动时，该叶片槽既不与各凹槽连通又不与该高压供给孔连通。此外，如果在一吸气腔(低压腔)和一排出腔(高压腔)之间存在反向的压力关系时，一压力控制阀在压缩机启动运行时启动，从而使该凹槽与该吸气腔一侧连通。

Description

气体压缩机

技术领域

本发明涉及一种用在汽车空调***中的旋转叶片型气体压缩机，更具体地说，涉及一种在压缩机启动时，叶片背压可降低而各叶片的凸伸能力不会降低的压缩机。

背景技术

如图10和11所示，通常在这种旋转叶片压缩机中，一气缸4的内部分隔成一组小的腔室，这些腔室由气缸4、侧壁5和6，一转子7和各叶片12限定构成。每个这样隔开的小腔室用作一压缩腔13，用于压缩一制冷剂气体。

这就是说，每个压缩腔13的体积随转子的旋转而交替地增减，并且在吸气腔14中的制冷剂气体因体积的变化被吸入并压缩，然后排入排气腔15侧。在制冷剂气体的这种吸入、压缩和排出的过程中，各叶片12在该转子7的叶片槽11中滑动，并从该转子7的外圆周表面朝该气缸4的内圆周表面凸伸。

此外，在吸气和压缩过程中，因叶片背压作用，压力低于制冷剂气体的排出压力Pd的润滑油从该前侧侧壁5和该后侧侧壁6的凹槽22，23供到该叶片槽11的底部中。然后，由于该叶片背压和由该转子7的旋转产生的离心力的作用，各叶片12被推向该气缸4的内圆周表面。

请注意，当该过程从制冷气体的压缩转换到排出时，压缩腔13中的压力因制冷气体的压缩而增加，并且增加的压力用来将各叶片12推回到各叶片槽11中，以致使各叶片12运动，远离该气缸4的内圆周表面。为了避免这个问题，叶片槽11的底部在该制冷剂气体刚刚排出前与该后侧侧壁6的高压供给孔24连通，然后压力等于排出压力Pd的高压润滑油因叶片背压作用从该高压供给孔24供到该叶片槽11的底部中。

然而，在上述常规的气体压缩机中，尽管凹槽22，23和高压供给孔24相互之间是独立设置的，但如图12所示，在叶片槽11运动离开该凹槽22，23并朝该高压供给孔24一侧运动时，该凹槽22，23和高压供给孔24通过该叶片槽11相互连通。因此，高压润滑油通过该叶片槽11从该高压供给孔24流到该凹槽22，23一侧，并且该凹槽22，23中的油压因此可能增加。所以，在压缩机启动时，叶片背压可方便地增加，因此叶片12的凸伸能力也得到改善。然而，在压缩机稳定运行时，该叶片背压变得过分地高将会导致这样一些问题，即，不但叶片12的磨损增加，而且维持该压缩机运行所需要的功率也增加。

发明内容

本发明是根据上述各问题作出的，因此本发明的目的是为了提供一种这样的压缩机，在该压缩机中，在压缩机启动期间，借助于降低叶片背压，而不降低叶片的凸伸能力可节省功率并改善压缩机的性能和寿命。

为了实现上述目的，根据本发明，提供了一种气体压缩机，该压缩机包括：一个具有各个连接到其端表面上的侧壁的气缸；一个可旋转地布置在该气缸内的转子；各个在一叶片槽中滑动的叶片，该叶片槽形成在该转子的外圆周表面上，各叶片如此布置，以致于可从该转子的外圆周表面朝该气缸的内圆周表面凸伸；一个由一小的腔室构成的压缩腔，该小的腔室是由气缸，侧壁，转子和各叶片在该气缸内限定构成并分隔而成的，随着转子的旋转，其体积交替地增减，并且因体积的变化，在一低压腔中吸入制冷剂气体并压缩，然后将该气体排出到高压腔一侧；在冷却剂的吸入和压缩过程中，一凹槽与该叶片槽的底部连通，并且从该凹槽处将叶片背压供到该叶片槽的底部；在该冷却剂气体刚刚排出前，该叶片槽的底部与一高压供给孔连通，并且从该供给孔处，压力高于从该凹槽处供给的叶片背压的叶片背压被供到该叶片槽的底部；一压力控制阀，当低压腔和高压腔之间呈相反压力关系时，该控制阀使该凹槽与低压腔侧连通，其中，该凹槽和高压供给孔相互隔开布置，并且它们之间的间隙设置得足以保证在该叶片槽离开该凹槽并朝该高压供给孔运动时，该叶片槽既不与该凹槽连通又不与该高压供给孔连通。

因此，由于本发明采用上述结构，该叶片槽在离开该凹槽并朝该高压供给孔运动时，即不与该凹槽连通又不与该高压供给孔连通。因此，有可能防止这样的情况，即，在压缩机稳定运行期间，高压油从该高压供给孔侧通过该叶片槽流到该叶片槽一侧中。此外，当压缩工作开始时，如果高压腔和低压腔之间存在相反压力关系，则压力控制阀启动，以便将低压腔中相对高的压力的气体通过该连通通道引入到该凹槽一侧中，从而取得这样的效果，即，在压缩机启动时，该凹槽内的压力和叶片背压可容易地上升。

根据本发明，其用于上述压力控制阀，其提供一种这样的结构，即，该压力控制阀包括：一个将吸入腔与凹槽连通的连通通道；一个在该连通通道的一个方向上设置作为一阀座部分的截头圆锥形的孔；一个可运动地设置于该连通通道内，并形成得可以配装到这个截头圆锥形孔中的阀体；和一个用于局部扩展该阀体和该连通通道之间的微小间隙的宽度扩展装置，在该扩展装置中，当吸气腔的压力高于该凹槽的压力时，阀体因压差的作用进行运动，离开该截头圆锥形孔，因此使该连通通道处于开启状态，而该凹槽内的压力上升超过该吸气腔内的压力，该阀体因该压差的作用被推回，与该截头圆锥形孔接触关闭，使该连通通道处于关闭状态。

对于上述压力控制阀来说，其提供了一种这样的替换结构，即，该压力控制阀包括：一个将吸入腔与凹槽连通的连通通道；一个在该连通通道的一个方向上设置作为一阀座部分的截头圆锥形的孔；一个可运动地设置于该连通通道内，并形成得可以配装到这个截头圆锥形孔中的阀体；和一个偏压装置，该偏压装置永远朝一个方向作用在该阀体上，使该阀体离开该截头圆锥形孔，在该偏压装置中，当吸气腔的压力高于该凹槽的压力时，阀体因压差的作用进行运动，离开该截头圆锥形孔，因此使该连通通道处于开启状态，而该凹槽内的压力上升超过该吸气腔内的压力，该阀体因该压差的作用被推回，与该截头圆锥形孔接触关闭，使该连通通道处于关闭状态。

对于上述压力控制阀来说，其提供了一种这样的替换结构，即，该压力控制阀包括：一个将吸入腔与凹槽连通的连通通道；一个在该连通通道的一个方向上设置作为一阀座部分的截头圆锥形的孔；一个可运动地设置于该连通通道内，并形成得可以配装到这个截头圆锥形孔中的阀体；一个用于局部扩展该阀体和该连通通道之间的微小间隙的宽度扩展装置；和一个偏压装置，该偏压装置永远朝一个方向作用在该阀体上，使该阀体离开该截头圆锥形孔，在该偏压装置中，当吸气腔的压力高于该凹槽的压力时，阀体因压差的作用进行运动，离开该截头圆锥形孔，因此使该连通通道处于开启状态，而该凹槽内的压力上升超过该吸气腔内的压力，该阀体因该压差的作用被推回，与该截头圆锥形孔接触关闭，使该连通通道处于关闭状态。

根据本发明，下列装置可用来构成宽度扩展装置：1)用于扩展该微小间隙的整个区域内上部区域内的微小间隙的宽度的装置；2)用于扩展几个位置处的微小间隙的宽度的装置；3)一个沿阀体的一运动方向形成在该连通通道的内侧壁上的槽；4)一个形成在该阀体外圆周表面上的槽；等等。

根据本发明，由该偏压装置施加的偏压力可以设置得大于油膜将该阀体粘附到该截头圆锥形孔上的粘附力。

附图说明

图1是本发明第一实施例的气体压缩机的一剖视图。

图2是表示图1所示气体压缩机中一叶片槽和一凹槽之间的位置关系的一示意图。

图3是设置在图1所示气体压缩机中一压力控制阀的示意图。

图4是表示图1所示的本发明的气体压缩机和常规气体压缩机之间的叶片背压的比较实验结果的一曲线图。

图5A和5B是表示本发明的压力控制阀的另一个实施例的示意图，图5A是压力控制阀的一剖视图，图5B是沿图5A中B-B线剖开的一剖视图。

图6A和6B是表示本发明的压力控制阀的另一个实施例的示意图，图6A是该压力控制阀的一剖视图，图6B是沿图6A中B-B线剖开的一剖视图。

图7A和7B是表示本发明的控制阀的另一个实施例的示意图，图7A是该压力控制阀的一剖视图，图7B是沿图7A中B-B线剖开的一剖视图。

图8A和8B是表示本发明的控制阀的另一个实施例的示意图，图8A是该压力控制阀的一剖视图，图8B是沿图8A中B-B线剖开的一剖视图。

图9A和9B是表示本发明的控制阀的另一个实施例的示意图，图9A是表示一个用于开启该压力控制阀的工作状态的一剖视图，图9B是表示一个用于关闭该压力控制阀的工作状态的一剖视图。

图10是常规气体压缩机的一剖视图。

图11是沿图10中线B-B剖开的一剖视图。

图12是表示图10所示常规气体压缩机中一叶片槽和一凹槽之间的位置关系的一示意图。

具体实施方式

下面将参见附图1到9详细说明本发明的气体压缩机的一个实施例。请注意：那些与常规结构相同的部分将利用附图11进行说明。

该实施例所述压缩机具有图1所示的结构，其中，一压缩机构部分2安装在一压缩机壳体1中，该壳体具有一敞开端，一前头部3连接到该压缩机壳体1的该敞开端上。

该压缩机构部分2包括一个气缸4，该气缸4的内圆周壁是椭圆形的，侧壁5和6连接到该气缸4的两端表面上。此外，转子7设置在该气缸4中。该转子7借助于一个带有一与之一体的中心轴线的转轴8，和支承该转轴8的侧壁5和6的轴承9和10可旋转地布置在该气缸中。

参见图11进行进一步说明，在该转子7的外圆周表面上加工出5个狭缝形的叶片槽11，叶片12配装在每个叶片槽11中。每个叶片12在该叶片槽11中滑动，并按这样的方式布置，以致于从该转子7的外圆周表面朝该气缸4的内圆周表面凸伸。

气缸4的内部分隔成一组小的腔室，每个小的腔室由该气缸4的内壁，该侧壁5和6的内表面，该转子7的外圆周表面和各叶片12的顶部端侧上的两侧表面限定构成。因此，每个隔离的小腔室构成了一压缩腔13。该压缩腔13的体积随该转子7沿附图中箭头所示方向的旋转而交替地增减。处于低压的吸气腔14中的制冷剂气体因体积的变化而被吸入和压缩，并排到一个作为高压腔的排出腔15一侧。

这就是说，当压缩腔13的体积变化时，吸气腔14中的低压制冷剂气体在体积增加的状态期间，通过该侧壁5的一吸入口(图中未示出)和该气缸4中的一吸入通道4a以及该侧壁6的一吸入口6a吸入到该压缩腔13中。然后，当该压缩腔13的体积开始降低时，因体积降低产生的作用，该压缩腔13中的制冷剂气体开始压缩。然后，当压缩腔13的体积接近为最小体积时，处于气缸椭圆形短轴部分附近的气缸排气孔16的簧片阀17因被压缩的高压制冷剂气体的压力的作用而开启。因此，该压缩腔13中的高压制冷剂气体通过气缸排气孔16被排入一个形成在该气缸外侧的排气腔18中，并从该排气腔18通过一个润滑油分离器19之类的零部件进一步引到排气腔15一侧。

用于润滑等的润滑油呈油雾形包含在排到该排气腔18中的高压制冷剂气体中。这种高压制冷剂气体的润滑油成分在制冷剂气体流过润滑油分离器19时被分离并被捕获，且滴落在处于该排气腔15的底部处的油池20中并积存在其中。

排入排气腔15中的高压制冷剂气体的压力作用在上述润滑油油池20上，所以存储在排出压力作用在其上的润滑油油池20中的润滑油被迫通过形成在该后侧侧壁6中的润滑油孔21供给后侧轴承10。然后，该润滑油在通过该轴承10的间隙时卸压，并且卸压后的润滑油流进一后侧凹槽23中，以便从此处提供润滑油。此外，由于压力作用在此处，在润滑油油池20中的润滑油也被迫通过一个形成在该气缸4中的润滑油孔21和形成在该前侧侧壁5中的油孔21供到该前侧轴承9中。然后，该润滑油在通过该轴承9的间隙时卸压，并且卸压后的润滑油流进一后侧凹槽22中，以便从此处提供润滑油。

该后侧凹槽23形成在与该气缸相对的后侧侧壁6的一表面上，而该前侧凹槽22形成在与该气缸相对的前侧侧壁5的一表面上。此外，这两个凹槽22，23都这样形成，以致于在制冷剂气体的吸入和压缩过程期间与该叶片槽11的底部相对并连通。由于该叶片槽11的底部与该凹槽22，23相互连通，因此低压油从该凹槽22，23中供到叶片槽11的底部，作为背压。请注意：在该实施例中，凹槽22，23的形状形成为一扇形。叶片槽11的底部在角度范围θ₁～θ₂内与该凹槽22，23连通，θ₁是该扇形开始展开的角度(即凹槽开始角)，θ₂是该扇形展开的结束角(即凹槽结束角)。

此外，一高压供给孔24形成在与该气缸相对的后侧侧壁6的表面上。该高压供给孔24这样形成，以致于它在高压制冷剂气体刚刚排出前与该叶片槽11的底部连通。由于叶片槽11的底部与该高压供给孔24相互连通，因此压力高于供给凹槽22，23的压力的润滑油被供到叶片槽11中，作为叶片背压。

此时，由于润滑油油压高于凹槽22，23提供的压力，因此可使用压力等于排出压力Pd的润滑油。这种压力等于排出压力Pd的润滑油适合于从后侧侧壁6的润滑油孔21中直接引入该高压供给孔24中，而不会流过轴承10的间隙。

如图2所示，凹槽22，23和高压供给孔24可独立地并分开地设置，同时相互之间隔开。它们之间隔开的空间设置为一个间隙，在叶片槽11离开凹槽22，23并朝该高压供给孔24运动时，即，在该制冷剂气体的吸入和压缩过程变化到排出过程时，该间隙足以保证该叶片槽11既不与该凹槽22，23连通也不与该高压供给孔24连通。

如上面注意的那样，在该实施例所述压缩机中，由于叶片槽11离开凹槽22，23并朝该高压供给孔24运动，因此叶片槽11既不与该凹槽22，23连通也不与该高压供给孔24连通。因此，有可能避免高压油，即压力等于排出压力Pd的油，在压缩机稳定运行期间通过该叶片槽11从该高压供给孔24一侧流到凹槽22，23一侧的危险，这又可进一步防止凹槽中的油压因流到其中的高压油而上升而最终增加叶片背压。此外，叶片12的磨损会更小，并且需要维持该气体压缩机运行的功率也会降低。

此外，在该实施例所述的气体压缩机中，在该制冷剂气体的吸入和压缩期间，只有因降低的油压和转子7的旋转产生的离心力共同形成的合适大小的叶片背压作用在叶片槽11中的各叶片12上，因此可防止使各叶片12朝气缸4内壁运动的力过度增加。由于叶片12的磨损降低了，因此该装置的寿命也就增加了。

此外，在采用上述不连通的结构的情况下，在该气体压缩机停止运行时，当5个叶片槽11中至少一个的止动位置如图2所示处于该凹槽22和高压供给孔24之间时，叶片槽11的底部既不与该凹槽22连通也不与该高压供给孔24连通。因此，该叶片槽11的底部处的叶片背压在该气体压缩机停止运行期间可保持相当高的水平，因此当再启动该气体压缩机时，各叶片12的凸伸能力也可得到改善。

请注意：当采用上述的不连通结构时，即，在叶片槽11离开凹槽22，23朝高压供给孔24运动的同时，防止该高压供给孔24和凹槽22，23通过该叶片槽11相互连通的结构，可能存在一种危险，即，在该压缩机启动时，叶片12的凸伸能力将降低。在压缩机停机时，这种情况完全是因为叶片槽11与凹槽22，23连通造成的。如果在吸气腔14(低压腔)、排出腔15(高压腔)和各凹槽22，23中的各压力之间存在方向的关系，即，如果吸气腔14中的压力大于排出腔15(高压腔)和凹槽22，23中的压力，则叶片12的凸伸能力将显著降低。这个现象的原因如下：1)由于因高压油流入而造成的油压增加并不发生在压缩机的稳定运行期间，也不发生在压缩机的启动期间，因此在压缩机的启动期间，各凹槽22，23中的油压不容易上升；2)由于从吸气腔14中吸入到压缩腔13中的制冷剂气体压力相对较高，并且这个相对较高的吸入压力Ps作用在各叶片12的顶部，因此将各叶片12推回到叶片槽11中。

因此，为了改善压缩机启动期间的各叶片12的凸伸能力，如图1所示，在这个实施例中，在该气体压缩机中设置了一个压力控制阀50(FBC)。

如图3所示，图1所示的压力控制阀包括一个将吸气腔14与凹槽22相互连通的连通通道51，并且一个形状为截头圆锥形的孔52设置在该单向连通通道51中，作为一阀座部分。这个形状为截头圆锥形的孔52这样形成，以致于它的两端敞开，在该截头圆锥形的顶部上的小直径开口端52a与吸气腔14一侧连通，在该截头圆锥形孔的底部侧的大直径开口端52b与该凹槽22一侧连通。

可以想象存在各种形成上述连通通道51的措施；在该实施例的压力控制阀50中，可采用一结构，以致于在一个从该吸气腔14穿过该凹槽22的通孔53中，设置一个长度大致等于该通孔53的长度的圆筒形套54，并且该圆筒形套54的圆柱形通孔54a用作该连通通道51。在这一结构的圆筒形套54中，通孔54a被分成两个部分，即构成其一部分的大直径孔54a-1和构成其处于该大直径孔54a-1区域后面的前部的小直径孔54a-2。此外，形状为截头圆锥形的孔52形成在该大直径孔54a-1的底部，钢球形阀体55，例如球阀可运动地装纳在该大直径孔54a-1中。

如图3所示具有上述结构的压力控制阀50，在该压缩机启动时，在存在上述反向压力关系时启动。当该压力控制阀50启动时，凹槽22和吸气腔14只在该压缩机启动时相互连通。

这就是说，在图3所示压力控制阀50中，当吸气腔14中的压力高于排出腔15和凹槽22，23中的压力时，阀体55运动离开该阀座部分，即，形状为截头圆锥形的孔52因形成的压差的作用，使连通通道51处于开启状态。在另一方面，当排出腔15和凹槽22，23中的压力上升超过吸气腔14中的压力时，阀体55被推回与这个形状为截头圆锥形的孔52(阀座部分)形成密封接触，因此使连通通道51保持在关闭状态。

因此，在该实施例所示的气体压缩机中，即使吸气腔14，排出腔15和凹槽22，23中的压力在该压缩机启动时存在反向的压力关系，控制阀50也可启动，从而允许相对高的压力从该吸气腔14通过一连通通道26引入到该凹槽23中。因此，凹槽23中的压力和叶片背压可容易地上升，从而可改善压缩机启动时各叶片12的凸伸能力。

图4示出了本发明所述气体压缩机(本发明的装置)和图10所示的常规气体压缩机(常规装置)的叶片背压之间的比较实验结果。从该比较实验结果可清楚地看出，本发明的装置中的叶片背压与常规的装置相比降低了。

也可用图5A和5B的压力控制阀50代替图3的压力控制阀50。

在图3和图5A和5B所示的每个压力控制阀50中，尽管一微小间隙G的尺寸至少要求允许阀体55可运动，并形成在该阀体55和连通通道51之间，但图5A和5B所示压力控制阀50不同于图3所示压力控制阀50之处在于：在该连通通道51的内壁上形成一槽56，作为一个使该微小间隙G部分扩展的装置。在该连通通道上的槽56沿阀体55的运动方向形成，并且作为一个截断该阀体55周围形成的油膜的装置。

至于图1所示压缩机，可能存在这样的情况，即，在压缩机运行期间在压缩机中进行润滑的润滑油保留在该控制阀50的连通通道51内，即使该压缩机停机后也是如此。然而，当采用图5A和5B所示压力控制阀50时，该压力控制阀50的连通通道51被残留的润滑油油膜堵塞的现象会发生得更少。这是因为形成在该连通通道51的内壁上的槽56用作润滑油的流出通道，因此润滑油可更容易地流出该连通通道51，并流到外界。当润滑油保留在该连通通道51内时，油膜形成在该压力控制阀50阀体55周围。然而，该油膜的连续性由该连通通道51的内壁上形成的槽56断开。因此，阀体55的操作灵敏度改善了，并且阀体55被其周围形成的油膜粘附住的现象更少发生了。

为了获得槽56的油膜制动效果，在该连通通道的内壁上形成的槽56可以形成在该阀体55和连通通道51之间的整个微小间隙G的一给定部分中。在图5A和5B所示的压力控制阀50中，采用一种这样的结构，即，在该结构中，该连通通道内壁上的槽56具体形成在整个微小间隙G的上部区域。这样做的目的是为了使该槽56的油膜制动效果逐步降低的可能性达到最小。这就是说，考虑到润滑油在整个微小间隙G中的分布状态，润滑油因自身的重量更有可能保留在该微小间隙的较下区域中。因此，如果该连通通道内壁上的槽56形成在该微小间隙G的较下区域中，则该间隙56可非常迅速地充满润滑油，因此槽56的油膜制动效果逐步降低的可能性非常大。在另一方面，如果该连通通道的内壁上的槽56形成在该微小间隙G的较下区域内，则润滑油不容易积存在该槽56中，因此该槽56的油膜制动效果能恒久地得到维持。

在图5A和5B所示的压力控制阀50中，只有一个槽56形成在该连通通道51的内壁上，作为使该微小间隙G局部扩展的一装置。然而，如图6A和6B所示，一组这样的槽56可以沿径向形成在该连通通道51的内壁上，作为该微小间隙G在几个位置处扩展的装置。

如图5A所示，当只在连通通道51的内壁上存在一个槽56时，为了有效地显示出该槽56的油膜制动效果，需要将该槽56合理地设置在该微小间隙G的上部区域中。然而，如果利用一个这样的结构，即，在该结构中，一组槽56沿径向形成在该连通通道51的内壁上，如图6A所示，由于至少一个槽56布置靠近该微小间隙G的上部区域中，因此该槽56的理想功能，即，其油膜制动功能可以稳定地获得，甚至不需要对其设置位置进行严格的控制。

在图3，5A和5B，及图6A和6B所示压力控制阀50中，采用一个这样的结构，即，在该结构中，几乎整个连通通道是由圆柱形套54构成。然而，也可以替换地采用图7A所示的连通通道51的结构。

这就是说，在图7A，7B所示的压力控制阀50中采用一种这样的结构，即在一个从吸气腔14穿入凹槽22的通孔53中设置一个长度大约为该通孔53的长度的一半的短圆柱形套54，并且连通道51构成了该圆柱形套54的圆柱形空心孔54a和该通孔53处于该圆柱形套54之外的前部。此外，在这种结构的通孔51中，圆柱形套54的开口端切出一碗形部分，形成一个截头圆锥形孔52。此外，在该具有截头圆锥形孔52的两开口端52a，52b中，一个设置在该连通通道51内的阀体55设置在直径较大的开口端52b一侧，并且可以从该位置配装入该具有截头圆锥形孔52中。

此外，在图7A，7B所示的压力控制阀50的情况下，一微小间隙G形成在该阀体55和连通通道51之间，一槽56设置作为一个使该微小间隙G局部扩展的装置。由于前述结构的连通通道51，该槽56形成在该通孔53的内表面上，处于其前部，越过该圆柱形套54。请注意：如前述实施例所述，该槽56沿该阀体55的运动方向形成，并且用作一个截断绕该阀体55的圆周形成的油膜的装置。

在该压力控制阀50(如图3，5A，5B-7A，7B所示)中，该阀体55采用具有钢球形的。然而，也可以采用图8A，8B所示结构的阀体55，作为替换。

图8A和8B所示一阀体55具有这样的结构，以致于一圆锥形密封面形成在其顶部处。当使用这样一个包括一圆锥形密封面的的阀体55时，尽管可以在一连通通道51的内壁上形成一槽56，作为宽度扩展装置，但如图8A和8B所示，该槽56也可形成在阀体55的外圆周表面上。利用这种结构，微小间隙G的宽度可借助于形成在该阀体55的外圆周表面上的槽56扩展，因此这可能获得与上述实施例相同的效果。此外，具有额外的优点，即，可明显地避免产生在孔内加工槽时通常可以看见的毛刺，因此不需要对诸如毛刺之类的异物设置一控制步骤。

在与5A和5B至8A和8B所示的压力控制阀50中，采用这样的结构，在该结构中，在阀体55周围形成的油膜由槽56(宽度扩展装置)截断，以便避免产生连通通道51因油膜而被堵塞的现象或阀体55因油膜作用而粘附到孔52中的现象。然而，作为一种对抗这种粘附现象的措施，除上述结构之外还可采用例如图9A和9B所示结构。

图9A和9B所示压力控制阀50与图5A和5B等所示的控制阀的不同之处在于：在连通通道51设置一螺旋弹簧58作为偏压装置。该螺旋弹簧58布置在连通通道51内，并且用于一直朝一个方向偏压该阀体55，使之运动离开该截头圆锥形的孔52(即，在开启该连通通道51的方向上)。此外，该螺旋弹簧58的偏压力设置得大于该油膜将该阀体55粘附到该截头圆锥形孔52上的粘附力。

由于图9A和9B所示压力控制阀50具有上述的螺旋弹簧58，因此如果吸气腔14中的压力低于凹槽22中的压力，如图9B所示，则因两腔14和22之间的压差的作用，阀体55被推到该截头圆锥形孔52中，同时抵抗住该弹簧58的偏压力，从而关闭该连通通道51。然而，如果该两腔14和22之间的压力关系反向，如图9A所示，因该两腔14和22之间产生的反向压差和弹簧58的偏压力的共同作用，该阀体55运动离开该截头圆锥形孔52，从而开启该连通通道51。

此外，在图9A和9B所示的压力控制阀50中，当凹槽22中的压力和吸气腔14中的压力相等时，阀体55因螺旋弹簧58的偏压力作用克服油膜的粘附力，从而运动离开该截头圆锥形孔52。因此，可以有效地防止当两腔之间的压力相等时因油膜作用而使阀体55粘附到截头圆锥形孔52上的现象。因此，利用各附图所示的压力控制阀50，当吸气腔中的压力稍稍大于凹槽22中的压力时，阀体55可迅速回应这种压力稍稍反向的现象，马上使两腔22和14之间的压力再到达平衡。

请注意：在上述各实施例所述的压力控制阀中，采用这样的结构，在该结构中，该阀或者包括宽度扩展装置(槽56)，或者包括偏压装置(偏压弹簧58)。然而，这种类型的压力控制阀也可以设计得既包括该宽度扩展装置又包括该偏压装置。

此外，在上述实施例中，尽管螺旋弹簧58用作偏压装置，但这种偏压装置不仅限于该螺旋弹簧。具有与该螺旋弹簧同样功能的弹性件也可作为替换方案使用。

在本发明的气体压缩机中，当根据上述要求设置该凹槽和高压供给孔以致于使它们之间相互隔开时，它们之间的间隙设置得足以保证在叶片槽离开凹槽朝高压供给孔一侧运动的同时，该叶片槽既不与该凹槽连通又不与该高压供给孔连通。因此，由于在叶片槽离开凹槽朝高压供给孔一侧运动的同时它既不与该凹槽连通又不与该高压供给孔连通，因此在该压缩机稳定运行时，高压供给油不会从高压供给孔一侧通过叶片槽流进凹槽一侧，因此防止因高压油的流入而在凹槽内形成的油压增加，并最终导致叶片背压增加。因此，叶片的磨损降低，该装置的寿命改善，并且维持这种类型的气体压缩机的运行所需要的功率降低(即，实现了节约动力)，因此可以实现燃料消耗的节约。

此外，在使用上述不连通的结构的情况下，当叶片槽的止动位置在压缩机停止运行时处于该叶片槽和高压供给孔之间时，该叶片槽的底部既不与该凹槽连通又不与该高压供给孔连通。因此，该叶片槽底部处的叶片背压在该气体压缩机停止运行时保持相对较高的水平。按这种方式，在该气体压缩机启动运行时，各叶片的凸伸能力也可因采用该不连通结构得到改善。

此外，在本发明的气体压缩机中，提供一种压力控制阀，在上述低压腔和高压腔之间存在反向的压力关系时，该控制阀用来使该凹槽与该低压腔一侧连通。因此，例如即使在压缩机启动运行期间这种反向压力关系存在，由于该压力控制阀用来将相对较高的压力通过该连通通道从低压腔中引入到该凹槽中，因此在该压缩机启动运行期间，该凹槽内的压力和叶片背压容易上升。所以，压缩机启动运行期间各叶片的凸伸能力改善了，从而改善了压缩机的启动性能。因此，在压缩机启动时，不会发生浪费动力的现象，这样最终会归结于节省动力和燃料消耗。

Claims

1.一种气体压缩机，该压缩机包括：

一个具有多个连接到其端表面上的侧壁的气缸；

一个可旋转地布置在该气缸内的转子；

多个在叶片槽中滑动的叶片，该叶片槽形成在该转子的外圆周表面上，各叶片如此布置，以致于可从该转子的外圆周表面朝该气缸的内圆周表面凸伸；

一个由一腔室构成的压缩腔，该腔室是由气缸、侧壁、转子和多个叶片在该气缸内限定构成并分隔而成的，随着转子的旋转，其体积交替地增减，并且因体积的变化，在一低压腔中吸入制冷剂气体并压缩，然后将该气体排出到高压腔一侧；

一凹槽，在冷却剂的吸入和压缩过程中，该凹槽与该叶片槽的底部连通，并且从该凹槽处将叶片背压供到该叶片槽的底部；

一高压供给孔，在该冷却剂气体刚刚排出前，该高压供给孔与该叶片槽的底部连通，并且从该供给孔处，压力高于从该凹槽处供给的叶片背压的叶片背压被供到该叶片槽的底部；

一压力控制阀，当低压腔和高压腔之间呈相反压力关系时，该控制阀使该凹槽与低压腔侧连通；

其特征在于，该凹槽和高压供给孔相互隔开布置，并且它们之间的间隙设置得足以保证该叶片槽既不与该凹槽连通又不与该高压供给孔连通。

2.如权利要求1所述气体压缩机，其中：

该压力控制阀包括：

一个将吸入腔与凹槽连通的连通通道；

一个在该连通通道的一个方向上设置作为一阀座部分的截头圆锥形的孔；

一个可运动地设置于该连通通道内，并形成得可以配装到该截头圆锥形孔中的阀体；

和一个用于局部扩展该阀体和该连通通道之间的间隙的宽度扩展装置；及，

当吸气腔的压力高于该凹槽的压力时，阀体使该连通通道处于开启状态，当该凹槽内的压力上升超过该吸气腔内的压力时，该阀体使该连通通道处于关闭状态。

3.如权利要求1所述气体压缩机，其中：

该压力控制阀包括：

一个将吸入腔与凹槽连通的连通通道；

一个可运动地设置于该连通通道内，并形成得可以配装到这个截头圆锥形孔中的阀体；和

偏压装置，该偏压装置永远朝一个方向作用在该阀体上，使该阀体离开该截头圆锥形孔；及，

4.如权利要求1所述气体压缩机，其中：

该压力控制阀包括：

一个将吸入腔与凹槽连通的连通通道；一个在该连通通道的一个方向上设置作为一阀座部分的截头圆锥形的孔；

一个可运动地设置于该连通通道内，并形成得可以配装到这个截头圆锥形孔中的阀体；

用于局部扩展该阀体和该连通通道之间的间隙的宽度扩展装置；和

5.如权利要求2所述气体压缩机，其中：该宽度扩展装置是一个用于扩展从该微小间隙的整个区域到它的上部区域内的间隙的宽度的装置。

6.如权利要求4所述气体压缩机，其中：该宽度扩展装置是一个用于扩展从该间隙的整个区域到它的上部区域内的间隙的宽度的装置。

7.如权利要求2所述气体压缩机，其中：该宽度扩展装置是一个用于扩展几个位置处的间隙的宽度的装置。

8.如权利要求4所述气体压缩机，其中：该宽度扩展装置是一个用于扩展几个位置处的间隙的宽度的装置。

9.如权利要求2所述气体压缩机，其中：该宽度扩展装置构成一个沿阀体的一运动方向形成在该连通通道的内侧壁上的槽。

10.如权利要求4所述气体压缩机，其中：该宽度扩展装置构成一个沿阀体的一运动方向形成在该连通通道的内侧壁上的槽。

11.如权利要求2所述气体压缩机，其中：该宽度扩展装置构成一个形成在该阀体外圆周表面上的槽。

12.如权利要求4所述气体压缩机，其中：该宽度扩展装置构成一个形成在该阀体外圆周表面上的槽。

13.如权利要求3所述气体压缩机，其中：由该偏压装置施加的偏压力可以设置得大于油膜将该阀体粘附到该截头圆锥形孔上的粘附力。

14.如权利要求4所述气体压缩机，其中：由该偏压装置施加的偏压力可以设置得大于油膜将该阀体粘附到该截头圆锥形孔上的粘附力。