專利名稱：渦旋式壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開(kāi)一種渦旋式壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
渦旋式壓縮機(jī)可包括具有固定渦卷的固定渦盤(pán)和具有繞動(dòng)渦卷的繞動(dòng)渦盤(pán)。渦旋式壓縮機(jī)提供了一種當(dāng)繞動(dòng)渦盤(pán)在固定渦盤(pán)上進(jìn)行循環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)形成在固定渦卷和繞動(dòng)渦卷之間的壓縮室的連續(xù)的體積變化來(lái)抽吸和壓縮制冷劑的方法。此外，渦旋式壓縮機(jī)持續(xù)地進(jìn)行抽吸、壓縮和排放，因而與其它類型的壓縮機(jī)相t匕，在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲方面具有優(yōu)異的特性。在渦旋式壓縮機(jī)中，運(yùn)行特性由其固定渦卷和繞動(dòng)渦卷的類型確定。固定渦卷和繞動(dòng)渦卷可具有任意的形狀，但通常是易于加工的漸開(kāi)線式形狀。漸開(kāi)線指一種曲線，其相當(dāng)于纏繞在具有任意半徑的基圓上的線在松開(kāi)時(shí)該線的橫截面所畫(huà)出的軌跡；或者說(shuō)，漸開(kāi)線是在平面上，一條動(dòng)直線(發(fā)生線)沿著一個(gè)固定的圓(基圓)作純滾動(dòng)時(shí)，此動(dòng)直線上一點(diǎn)的軌跡。在使用這種漸開(kāi)線時(shí)，因?yàn)闇u卷的厚度是恒定的，所以容積變化率也是恒定的，因此應(yīng)當(dāng)增加纏繞的圈數(shù)以獲得足夠的壓縮比，但是這也增大了壓縮機(jī)的尺寸。另一方面，繞動(dòng)渦盤(pán)通常由盤(pán)形端板和位于該端板一側(cè)的繞動(dòng)渦卷形成。此外，在沒(méi)有形成繞動(dòng)渦卷的后表面上形成有凸起部，并且凸起部被連接至用于繞動(dòng)渦盤(pán)循環(huán)的轉(zhuǎn)軸。這種形狀可在端板的大體整個(gè)面積上形成繞動(dòng)渦卷，從而減小端板部的用于獲得相同的壓縮比的直徑。然而相反地，施加有制冷劑排斥力的運(yùn)行點(diǎn)和施加有用于抵消排斥力的反作用力的運(yùn)行點(diǎn)沿軸向彼此間隔開(kāi)，從而導(dǎo)致在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，振動(dòng)或噪音在繞動(dòng)渦盤(pán)傾斜時(shí)增大的問(wèn)題。作為用于解決這些問(wèn)題的方法，已經(jīng)公開(kāi)了一種所謂的軸穿透渦旋式壓縮機(jī)，這種類型的壓縮機(jī)在與繞動(dòng)渦卷處于相同表面上的位置，形成彼此組合的轉(zhuǎn)軸和繞動(dòng)渦盤(pán)。在這種壓縮機(jī)中，排斥力的運(yùn)行點(diǎn)和反作用力的運(yùn)行點(diǎn)處于相同的位置，從而解決了繞動(dòng)渦盤(pán)傾斜的問(wèn)題。然而，在如上所述的軸穿透渦旋式壓縮機(jī)的情況下，繞動(dòng)渦盤(pán)I的排放口 11是相對(duì)于繞動(dòng)渦盤(pán)I的中心Oo偏心地形成的，因此繞動(dòng)渦盤(pán)I的后表面和上框架2之間可形成背壓室S，使得支撐繞動(dòng)渦盤(pán)I的密封件31、32的中心Os被設(shè)置成即使有氣體力被偏心地施加時(shí)也與繞動(dòng)渦盤(pán)的中心Oo相同，結(jié)果，產(chǎn)生了由于氣體力的偏心而引起繞動(dòng)渦盤(pán)I傾斜的問(wèn)題。下文中附圖標(biāo)記“4”表示固定渦盤(pán)，附圖標(biāo)記“5”表示十字滑環(huán)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種渦旋式壓縮機(jī)以解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，本發(fā)明的渦旋式壓縮機(jī)能夠預(yù)先防止繞動(dòng)渦盤(pán)因氣體力的偏心率而傾斜。為了實(shí)現(xiàn)前述目的，本發(fā)明提供了一種渦旋式壓縮機(jī)，其包括固定渦盤(pán)，其具有固定渦卷；繞動(dòng)渦盤(pán)，其構(gòu)造成具有繞動(dòng)渦盤(pán)，繞動(dòng)渦卷與固定渦卷接合以在它們的內(nèi)表面和外表面上形成第一和第二壓縮室，并相對(duì)于固定渦盤(pán)進(jìn)行繞動(dòng)；框架，其設(shè)置在固定渦盤(pán)的相對(duì)側(cè)，通過(guò)插置繞動(dòng)渦盤(pán)來(lái)支撐繞動(dòng)渦盤(pán)；轉(zhuǎn)軸，其構(gòu)造成在其端部具有偏心部，并與繞動(dòng)渦盤(pán)組合以使得偏心部沿徑向與繞動(dòng)渦卷重疊；以及驅(qū)動(dòng)單元，其構(gòu)造成驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸；其中，繞動(dòng)渦盤(pán)和框架之間形成有背壓室，背壓室用以沿固定渦盤(pán)的方向支撐繞動(dòng)渦盤(pán)，而且，如果將連接緊接在排放第一壓縮室和第二壓縮室的壓縮制冷劑之前的壓縮室的中心Po和繞動(dòng)渦盤(pán)的幾何中心Oo的直線稱為第一基準(zhǔn)線L1，背壓室形成為使背壓室的幾何中心So相對(duì)于第一基準(zhǔn)線L1處于±90°的范圍內(nèi)。此外，為了實(shí)現(xiàn)前述目的，本發(fā)明提供了一種渦旋式壓縮機(jī)，其包括固定渦盤(pán)，其具有固定渦卷；繞動(dòng)渦盤(pán)，其構(gòu)造成具有繞動(dòng)渦卷；所述繞動(dòng)渦卷與所述固定渦卷接合以在所述繞動(dòng)渦卷的內(nèi)表面和所述固定渦卷的外表面上形成第一壓縮室和第二壓縮室，并相對(duì)于所述固定渦盤(pán)進(jìn)行繞動(dòng)；框架，其設(shè)置在所述固定渦盤(pán)的相對(duì)側(cè)，通過(guò)插置所述繞動(dòng)渦盤(pán)來(lái)支撐所述繞動(dòng)渦盤(pán)；轉(zhuǎn)軸，其構(gòu)造成在其端部具有偏心部，并與所述繞動(dòng)渦盤(pán)組合以使得所述偏心部沿徑向與所述繞動(dòng)渦卷重疊；以及驅(qū)動(dòng)單元，其構(gòu)造成驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)軸；其中，所述繞動(dòng)渦盤(pán)和所述框架之間形成有背壓室，所述背壓室用以沿所述固定渦盤(pán)的方向支撐所述繞動(dòng)渦盤(pán)；而且所述背壓室是在多個(gè)密封件之間形成的，所述多個(gè)密封件設(shè)置成沿徑向具有預(yù)定距離。


本申請(qǐng)包含附圖以供進(jìn)一步理解本發(fā)明，且這些附圖并入本申請(qǐng)中并構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，附圖闡述了本發(fā)明的實(shí)施例，并與說(shuō)明書(shū)一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1是示出現(xiàn)有技術(shù)的軸穿透渦旋式壓縮機(jī)中的壓縮單元的剖視圖；圖2是示出根據(jù)圖1的壓縮單元的背壓室的平面圖；圖3是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖4是圖3所示實(shí)施例中的壓縮單元的局部剖視圖；圖5是圖4所示的壓縮單元的分解立體圖；圖6A和圖6B是示出在呈漸開(kāi)線形狀的繞動(dòng)渦卷和固定渦卷的渦旋式壓縮機(jī)中，緊接在抽吸后和緊接在排放前的第一壓縮室和第二壓縮室的平面圖；圖7A和圖7B是示出呈另一種漸開(kāi)線形狀的繞動(dòng)渦卷和固定渦卷的渦旋式壓縮機(jī)中的繞動(dòng)渦卷的平面圖；圖8是示出通過(guò)包絡(luò)線得到的繞動(dòng)渦卷和固定渦卷的平面圖；圖9是示出圖8中的中心部的放大平面圖；圖10是示出圖8所示實(shí)施例中繞動(dòng)渦卷在150°開(kāi)始排放之前所處的結(jié)構(gòu)的平面圖；圖11是示出圖8所示實(shí)施例中從第二壓縮室開(kāi)始排放的時(shí)間點(diǎn)的平面圖；圖12是示出根據(jù)圖3所示實(shí)施例的壓縮單元的剖視圖；圖13是示出根據(jù)圖12的壓縮單元中背壓室的實(shí)施例的平面圖；圖14是用于說(shuō)明根據(jù)圖13的背壓室的位置的示意圖；圖15是示出根據(jù)圖12的壓縮單元中背壓室的另一個(gè)實(shí)施例的平面圖16是用于說(shuō)明根據(jù)圖13的背壓室的位置的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下將基于附圖示出的實(shí)施例，對(duì)根據(jù)本發(fā)明的渦旋式壓縮機(jī)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。參照?qǐng)D3，根據(jù)本實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)具有圓筒形的殼體110以及分別用于容納殼體的上部和下部的上殼112和下殼114。上殼和下殼可與殼體結(jié)合，以與殼體一起形成有限空間。上殼112的上部可設(shè)置有排放管116。排放管116對(duì)應(yīng)于壓縮制冷劑被排放到外部所經(jīng)由的路徑，而且油分離器(未示出)可與排放管116連接，油分離器用于將與被排放的制冷劑混合的油分離出來(lái)。另外，殼體110的側(cè)面設(shè)置有吸入管118。在圖3中，作為待壓縮的制冷劑流經(jīng)的路徑，吸入管118被置于殼體110和上殼112之間的界面上，但該位置也可隨意設(shè)定。此外，下殼114也可起到以有效的方式存儲(chǔ)油以供壓縮室運(yùn)轉(zhuǎn)的儲(chǔ)油室的作用。在殼體110內(nèi)部的大體中心部可設(shè)置有作為驅(qū)動(dòng)單元的電機(jī)120。電機(jī)120可包括定子122，其固定到殼體110的內(nèi)表面；以及轉(zhuǎn)子124，其位于定子122的內(nèi)部，以通過(guò)與定子122相互作用而轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)軸126與轉(zhuǎn)子124的中心組合并與轉(zhuǎn)子124 —起旋轉(zhuǎn)。在轉(zhuǎn)軸126的中心部可形成有油路126a，油路126a沿轉(zhuǎn)軸126的長(zhǎng)度方向延伸；而且在轉(zhuǎn)軸126的下端部可設(shè)置有油泵126b，油泵126b用于將儲(chǔ)存在下殼114中的油供應(yīng)到油路的上部。油泵126b可呈其中形成有螺旋槽的形狀；或在油路的內(nèi)部設(shè)置有獨(dú)立的葉輪，并且其中可設(shè)有獨(dú)立容積類型的泵。轉(zhuǎn)軸126的上端部可形成有直徑擴(kuò)大部126c，該直徑擴(kuò)大部插入凸起部的內(nèi)部，所述凸起部形成在固定渦盤(pán)上(下文將描述)。直徑擴(kuò)大部可形成為具有比轉(zhuǎn)軸的其它部分大的直徑，而且在直徑擴(kuò)大部的端部可形成有銷部126d，該銷部與偏心軸承128 —起形成偏心部(下文將描述)。與銷部126d —起形成偏心部的偏心軸承128可插入銷部126d內(nèi)，參見(jiàn)圖5 ;偏心軸承128可相對(duì)于銷部126d偏心地插入，并且二者的組合部可以銷部的中心為基準(zhǔn)，對(duì)稱地形成為大體“D”形，使得偏心軸承128相對(duì)于銷部126d不轉(zhuǎn)動(dòng)。固定渦盤(pán)130可安裝在殼體110和上殼112之間的邊界部上。固定渦盤(pán)130可按照收縮配合的方式被推送和固定于殼體Iio和上殼112之間，或通過(guò)焊接而與殼體110和上殼112組合在一起。在固定渦盤(pán)130的底面可形成有凸起部132，前述轉(zhuǎn)軸126插入凸起部132。凸起部132的上側(cè)面(基于圖3)可形成有穿孔，轉(zhuǎn)軸126的銷部126d穿過(guò)該穿孔，因此銷部126d可沿固定渦盤(pán)130的端板部134的向上的方向穿過(guò)該穿孔突出。在端板部134的上部表面處可形成有固定渦卷136，并可形成有用于容置繞動(dòng)渦盤(pán)140 (下文將描述)的空間部，固定渦卷與繞動(dòng)渦卷接合(下文將描述)以形成壓縮室；而且在端板部134的外周部可形成有毗連殼體110的內(nèi)周表面的側(cè)壁部138。在側(cè)壁部138的上端部的內(nèi)側(cè)可形成有繞動(dòng)渦盤(pán)支撐部138a，繞動(dòng)渦盤(pán)140的外周部放置在繞動(dòng)渦盤(pán)支撐部138a上。并且繞動(dòng)渦盤(pán)支撐部138a的高度可形成為與固定渦卷136的高度相同，或繞動(dòng)渦盤(pán)支撐部138a的高度比固定渦卷的高度稍低，因此繞動(dòng)渦卷的端部能與固定渦卷的端板部的表面接觸。
繞動(dòng)渦盤(pán)140可設(shè)置在固定渦盤(pán)130的上部。繞動(dòng)渦盤(pán)140可形成為具有大體圓形的端板部142以及與固定渦卷136接合的繞動(dòng)渦卷144。在端板部142的中心部可形成有大體圓形的轉(zhuǎn)軸組合部146，轉(zhuǎn)軸組合部146可旋轉(zhuǎn)地插入和固定到偏心軸承128。轉(zhuǎn)軸組合部146的外周部可連接至繞動(dòng)渦卷，以起到在壓縮過(guò)程中與固定渦卷一起形成壓縮室的作用。這將在下文詳述。另一方面，偏心軸承128可插入轉(zhuǎn)軸組合部146內(nèi)，因而轉(zhuǎn)軸126的端部也可經(jīng)過(guò)固定渦盤(pán)的端板部被插入其中；而且，繞動(dòng)渦卷、固定渦卷和偏心軸承128可設(shè)置成沿壓縮機(jī)的徑向彼此重疊。在壓縮期間，制冷劑的排斥力可施加至固定渦卷和繞動(dòng)渦卷，而壓縮力(作為排斥力的反作用力)可施加至轉(zhuǎn)軸支撐部和偏心軸承之間。如上所述，當(dāng)轉(zhuǎn)軸的一部分通過(guò)端板部而沿徑向與渦卷重疊時(shí)，制冷劑的排斥力和壓縮力可施加至以端板為基準(zhǔn)的相同表面，因而制冷劑的排斥力和壓縮力可相互抵消。因此，通過(guò)壓縮力和排斥力的作用，能夠防止繞動(dòng)渦卷的傾斜。此外，盡管圖中未示出，端板部142上可形成有排放口，因而被壓縮的制冷劑可被排放到殼體的內(nèi)部。排放口的位置可考慮所需的排放壓力或類似原因而隨意設(shè)定。此外，繞動(dòng)渦盤(pán)140的上側(cè)可設(shè)置有用于防止繞動(dòng)渦盤(pán)旋轉(zhuǎn)的十字滑環(huán)150。十字滑環(huán)150可包括大體圓形的環(huán)部152，其插入繞動(dòng)渦盤(pán)140的后表面內(nèi)；以及一對(duì)第一鍵154和一對(duì)第二鍵156，第一鍵154和第二鍵156突出于環(huán)部152的側(cè)面上。第一鍵154可突出得比繞動(dòng)渦盤(pán)140的端板部142的外周側(cè)的厚度更遠(yuǎn)，并插入第一鍵槽154a的內(nèi)部，第一鍵槽154a形成于固定渦盤(pán)130的側(cè)壁部138和繞動(dòng)渦盤(pán)支撐部138a的上端。而且，多個(gè)第二鍵156可在被插入第二鍵槽的狀態(tài)下分別與多個(gè)第二鍵槽156a組合，第二鍵槽156a形成于繞動(dòng)渦盤(pán)140的端板部142的外周部上。此處，第一鍵槽154a可形成為具有沿向上方向延伸的豎直部和沿左右方向延伸的水平部；而且第一鍵154的下側(cè)端部可始終保持被插入第一鍵槽154a的水平部中的狀態(tài)，但是第一鍵154的外側(cè)端部沿徑向可形成為在繞動(dòng)渦盤(pán)的圓形運(yùn)動(dòng)期間與第一鍵槽154a的豎直部脫離。換言之，第一鍵槽154a和固定渦盤(pán)之間可沿豎直方向聯(lián)結(jié)，由此減小固定渦盤(pán)的直徑。具體地，在繞動(dòng)渦盤(pán)的端板和固定渦盤(pán)的內(nèi)壁之間應(yīng)該確保有差不多與圓形半徑對(duì)應(yīng)的間隙。如果十字滑環(huán)的鍵沿徑向與固定渦盤(pán)組合，那么在固定渦盤(pán)上形成的鍵槽的長(zhǎng)度就應(yīng)至少大于圓形半徑，以防止十字滑環(huán)在圓形運(yùn)動(dòng)期間從鍵槽中脫落，而這會(huì)導(dǎo)致固定渦盤(pán)的尺寸增加。相反地，如果鍵槽延伸到處于端板和繞動(dòng)渦盤(pán)的繞動(dòng)渦卷之間的下部空間，如同在上述實(shí)施例中那樣，則可確保鍵槽的足夠長(zhǎng)度并減少固定渦盤(pán)的尺寸。而且，在上述實(shí)施例中，所有的鍵都形成在十字滑環(huán)的環(huán)部的一個(gè)側(cè)面上，因此與環(huán)部的兩個(gè)側(cè)面上分別形成多個(gè)鍵的情況相比，能夠減少壓縮單元沿軸向的高度。另一方面，殼體110的下部可設(shè)置有下框架160，下框架160用于可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐轉(zhuǎn)軸126的下側(cè)；而且繞動(dòng)渦盤(pán)和上框架170可分別設(shè)置在繞動(dòng)渦盤(pán)的上部，上框架170用于支撐十字滑環(huán)150。上框架170的中心部可形成有一孔，該孔與繞動(dòng)渦盤(pán)140的排放孔連通，以將被壓縮制冷劑排放到上殼的側(cè)部。圖6A和圖6B是示出在具有呈漸開(kāi)線形狀的繞動(dòng)渦卷和固定渦卷和具有部分軸穿透端板的構(gòu)造的渦旋式壓縮機(jī)中，緊接在抽吸后和緊接在排放前的壓縮室的平面圖。圖6A是示出在固定渦卷的內(nèi)側(cè)面和繞動(dòng)渦卷的外側(cè)面之間形成的第一壓縮室的變化的視圖，而圖6B是示出在繞動(dòng)渦卷的內(nèi)側(cè)面和固定渦卷的外側(cè)面之間形成的第二壓縮室的變化的視圖。在渦旋式壓縮機(jī)中，壓縮室可形成于當(dāng)固定渦卷和繞動(dòng)渦卷彼此接觸時(shí)產(chǎn)生的兩個(gè)接觸點(diǎn)之間。如圖4所示，在固定渦卷和繞動(dòng)渦卷呈漸開(kāi)線形狀的情況下，限定一個(gè)壓縮室的兩個(gè)接觸點(diǎn)可位于一條直線上。換言之，壓縮室可相對(duì)于轉(zhuǎn)軸的中心設(shè)置在360°范圍上?？紤]圖6A中第一壓縮室的體積變化，該壓縮室在緊接在抽吸后位于外側(cè)，壓縮室的體積可在通過(guò)繞動(dòng)渦盤(pán)的圓形運(yùn)動(dòng)而向繞動(dòng)渦盤(pán)的中心部移動(dòng)時(shí)逐漸地減小，因而當(dāng)?shù)竭_(dá)位于繞動(dòng)渦盤(pán)的中心的轉(zhuǎn)軸組合部的外周部時(shí)具有最小值。在固定渦卷和繞動(dòng)渦卷呈漸開(kāi)線的情況下，體積減少率可隨著轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角的增加而線性下降，所以如果有可能，壓縮室應(yīng)該接近中心以獲得高的壓縮比，但是如上所述，在轉(zhuǎn)軸處于中心的情況下，壓縮室僅能移動(dòng)到轉(zhuǎn)軸的外周部。為此，壓縮比就會(huì)降低，而且圖6A中的壓縮比大約是2.13。另一方面，圖6B示出的第二壓縮室與第一壓縮室相比具有更低的壓縮比，因此該壓縮比的值大約是1.46。然而，在第二壓縮室的情況下，當(dāng)轉(zhuǎn)軸組合部P和繞動(dòng)渦卷之間的連接部形成圖7A所示的圓弧形時(shí)，第二壓縮室的壓縮路徑可延長(zhǎng)，從而使壓縮比增加到
3.0的水平。在此情況下，第二壓縮室在緊接在排放前可具有小于360度的范圍。但是，這種方式不能應(yīng)用到第一壓縮室。因此，在固定渦卷和繞動(dòng)渦卷呈漸開(kāi)線形狀的情況下，如果在第二壓縮室中就能獲得任意水平的壓縮比，但如果在第一壓縮室中就不能獲得，因此，如果兩個(gè)壓縮室之間的壓縮比顯著不同，將會(huì)對(duì)壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生壞的影響。為了解決前述問(wèn)題，固定渦卷和繞動(dòng)渦卷可形成為呈除了漸開(kāi)線外的其它曲線的形狀。參照?qǐng)D8和圖9，當(dāng)轉(zhuǎn)軸組合部146的中心為“0”，兩個(gè)接觸點(diǎn)分別為“PpP2”時(shí)，可看到將兩個(gè)接觸APpP2連接到轉(zhuǎn)軸組合部的中心O的兩條直線所形成的夾角α小于360°，而且每個(gè)接觸點(diǎn)上的垂直向量之間的距離I的值可大于O。因此，緊接在排放前的第一壓縮室的體積可小于在固定渦卷和繞動(dòng)渦卷呈漸開(kāi)線形狀的情況下的體積，從而使壓縮比增大。此外，圖8所示的繞動(dòng)渦卷和固定渦卷可具有這樣的構(gòu)造:其直徑和起點(diǎn)連接至多個(gè)不同的圓弧，并且最外面的曲線可呈具有長(zhǎng)軸和短軸的大體橢圓的形狀。此外，鄰近固定渦卷的內(nèi)側(cè)端部可形成有突出于轉(zhuǎn)軸組合部146的側(cè)部的凸部137，而且凸部137上可額外地形成有從凸部突出的接觸部137a。換言之，固定渦卷的內(nèi)側(cè)端部的厚度可大于固定渦卷的其它部分的厚度。因此，能夠提高固定渦卷上受到最高壓縮力的渦卷的內(nèi)側(cè)端部的強(qiáng)度，進(jìn)而提高耐久性。另一方面，如圖9所示，固定渦卷的厚度從兩個(gè)接觸點(diǎn)(這兩個(gè)接觸點(diǎn)在排放開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)形成第一壓縮室)之間位于內(nèi)側(cè)的接觸點(diǎn)P1逐漸遞減。具體地，形成有鄰近接觸點(diǎn)P1的第一遞減部137b和鄰近第一遞減部的第二遞減部137c，第一遞減部的厚度減少率大于第二遞減部的厚度減少率。而且，對(duì)于第二遞減部之后的預(yù)定區(qū)域來(lái)說(shuō)，固定渦卷的厚度可增大。此外，當(dāng)固定渦卷的內(nèi)表面和轉(zhuǎn)軸的軸線中心O’之間的距離為Df時(shí)，則Df可隨著從Pl沿逆時(shí)針?lè)较?基于圖9)移動(dòng)而先增加之后再減少，而且這部分示于圖10。圖10是示出繞動(dòng)渦卷在150°時(shí)開(kāi)始排放之前的位置的平面圖，而且當(dāng)轉(zhuǎn)軸從圖10的構(gòu)造進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)150°時(shí),繞動(dòng)渦卷可達(dá)到圖8所示的構(gòu)造。參照?qǐng)D10,接觸點(diǎn)位于轉(zhuǎn)軸組合部146的上側(cè)，而且Df可在圖8的P1和圖10的P1之間的區(qū)域先增加然后再減少。轉(zhuǎn)軸組合部146處可形成有與凸部接合的凹部145。凹部145的側(cè)面可與凸部137的接觸部137a接觸，以形成第一壓縮室的側(cè)接觸點(diǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)軸組合部146的中心和轉(zhuǎn)軸組合部146的外周部之間的距離為“Do”時(shí)，則Do可在圖8 ^P1和圖10的Pii間的區(qū)域先增加然后再減少。類似地，轉(zhuǎn)軸組合部146的厚度可在圖8的P1和圖10的P1之間的區(qū)域先增加然后再減少。此外，凹部145的側(cè)壁可包括有第一遞增部145a和第二遞增部145b，其中，第一遞增部145a的厚度以相對(duì)高的速度急劇增加，第二遞增部145b連接至第一遞增部，第二遞增部145b的厚度以相對(duì)低的速度增加。第一遞增部145a和第二遞增部145b分別對(duì)應(yīng)于第一遞減部和第二遞減部。第一遞增部、第一遞減部、第二遞增部和第二遞減部是由于將包絡(luò)線朝向轉(zhuǎn)軸組合部彎曲而獲得的。因此，形成第一壓縮室的內(nèi)側(cè)接觸點(diǎn)P1可被置于第一遞增部和第二遞增部上，并可由此通過(guò)減少緊接在排放前的第一壓縮室的長(zhǎng)度來(lái)使壓縮比增加。凹部145的另一側(cè)壁可形成為呈圓弧形。圓弧的直徑可由固定渦卷的端部的渦卷厚度和繞動(dòng)渦卷的圓形半徑來(lái)確定，并且圓弧的直徑可隨著固定渦卷的端部的厚度增加而增加。因此，也可增加繞動(dòng)渦卷的圍繞圓弧的厚度來(lái)確保耐久性，并可延長(zhǎng)壓力路徑從而提供使第二壓縮室的壓縮比隨路徑的延長(zhǎng)而增加的優(yōu)點(diǎn)。此處，凹部145的中心部可構(gòu)成部分的第二壓縮室。圖11是示出在從第二壓縮室開(kāi)始排放時(shí)繞動(dòng)渦卷的位置的平面圖，而且在圖11中第二壓縮室的位置鄰近于凹部的圓形側(cè)壁。當(dāng)轉(zhuǎn)軸進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)時(shí)，第二壓縮室的端部可經(jīng)過(guò)凹部的中心部。另一方面，如上所述，如果在軸穿透渦`旋式壓縮機(jī)中，氣體力會(huì)因排放口是相對(duì)于轉(zhuǎn)軸的中心(或繞動(dòng)渦盤(pán)的圓形中心)偏心地形成的而被偏心地施加，從而使得繞動(dòng)渦盤(pán)因氣體力的偏心率而傾斜?？紤]到這種情況，根據(jù)本實(shí)施例，在繞動(dòng)渦盤(pán)的上表面設(shè)置有背壓室；考慮到排放口的偏心水平，背壓室可圍繞排放口的中心被偏心地設(shè)置，因此排放口可補(bǔ)償氣體力的偏心率(該氣體力是相對(duì)于繞動(dòng)渦盤(pán)的圓形中心偏心地形成的)。例如，如圖12和圖13所示，繞動(dòng)渦盤(pán)140的上表面和與其對(duì)應(yīng)的上框架170的下表面之間可設(shè)置有第一密封件181和第二密封件182 ;第一密封件181和第二密封件182沿徑向具有預(yù)定距離，以圍繞排放口 148形成背壓室S。為此，繞動(dòng)渦盤(pán)140的上表面和上框架170的下表面的至少一側(cè)上(本實(shí)施例中的繞動(dòng)渦盤(pán)的上表面)可形成有第一密封槽149a和第二密封槽149b，以允許第一密封件181和第二密封件182分別插入第一密封槽149a和第二密封槽149b中。第一密封槽149a和第二密封槽149b可形成為與第一密封件181和第二密封件182相對(duì)應(yīng)。第一密封槽149a和第二密封槽149b可分別形成為環(huán)形，以允許密封件181、182分別插入第一密封槽149a和第二密封槽149b中。因此，由第一密封件181和第二密封件182形成的背壓室S的橫截面面積沿徑向是相同的。而且，背壓室S可優(yōu)選地形成為，使得支撐力施加在沿軸向與氣體力相反的方向上。換言之，如圖14所示，如果將連接緊接在排放前的壓縮室的中心Po和繞動(dòng)渦盤(pán)的幾何中心Oo的直線稱為第一基準(zhǔn)線L1，背壓室優(yōu)選地可被形成為，使得背壓室的幾何中心So相對(duì)于第一基準(zhǔn)線L1處于±90°的范圍內(nèi)，而與此同時(shí)，背壓室的幾何中心So相對(duì)于第二基準(zhǔn)線L2處于第一壓縮室的中心Po的所在的側(cè)部。根據(jù)符合前述實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)，通過(guò)繞動(dòng)渦盤(pán)140的排放口 148以高壓排放的制冷劑可流入背壓室S內(nèi)，以借助背壓室S的壓力沿固定渦盤(pán)的方向擠壓和支撐繞動(dòng)渦盤(pán)140。此時(shí)，如同排放口 148被偏心地設(shè)置那樣，可由繞動(dòng)渦盤(pán)的幾何中心Oo偏心地形成背壓室S，由此預(yù)先防止繞動(dòng)渦盤(pán)140因氣體力的偏心率而傾斜。結(jié)果，在軸穿透渦旋式壓縮機(jī)中，轉(zhuǎn)軸126沿徑向與繞動(dòng)渦盤(pán)140的繞動(dòng)渦卷144組合和重疊。因此，能夠防止繞動(dòng)渦盤(pán)140由于在排放口 148相對(duì)于轉(zhuǎn)軸126的軸向中心被偏心地設(shè)置的情況下所產(chǎn)生的氣體力的偏心率而傾斜，由此提高壓縮機(jī)的性能。另一方面，根據(jù)前述實(shí)施例，背壓室可形成為圓形，但是背壓室也可形成為橢圓形。換言之，背壓室可形成為橢圓形，其具有處于第一基準(zhǔn)線的方向上的長(zhǎng)軸。即使在這種情況下，與現(xiàn)有技術(shù)相比，背壓室也可具有沿排放口的方向移動(dòng)的形狀，從而與運(yùn)動(dòng)的程度對(duì)應(yīng)，減少繞動(dòng)渦盤(pán)因氣體力的偏心率而產(chǎn)生的傾斜度。另一方面，如上所述，在軸穿透渦旋式壓縮機(jī)的情況下，氣體力由于排放口相對(duì)于轉(zhuǎn)軸的中心(或繞動(dòng)渦盤(pán)的圓形中心)偏心地形成而被偏心地施加，從而引起繞動(dòng)渦盤(pán)因氣體力的偏心率而傾斜?？紤]到這種情況，根據(jù)本實(shí)施例，設(shè)置在繞動(dòng)渦盤(pán)的上表面的背壓室可考慮到排放口的偏心水平而繞排放口偏心地設(shè)置，因此排放口可補(bǔ)償氣體力的偏心率(該氣體力可相對(duì)于繞動(dòng)渦盤(pán)的圓形中心偏心地形成)。例如，如圖12和圖15所示，繞動(dòng)渦盤(pán)140的上表面和與其對(duì)應(yīng)的上框架170的下表面之間可設(shè)置有第一密封件181和第二密封件182 ;第一密封件181和第二密封件182沿徑向具有預(yù)定距離，以圍繞排放口 148形成背壓室S。為此，繞動(dòng)渦盤(pán)140的上表面和上框架170的下表面的至少一側(cè)上(本實(shí)施例中的繞動(dòng)渦盤(pán)的上表面)可形成有第一密封槽149a和第二密封槽149b，以允許第一密封件181和第二密封件182分別插入第一密封槽149a和第二密封槽149b中。第一密封槽149a和第二密封槽149b可形成為與第一密封件181和第二密封件182相對(duì)應(yīng)。對(duì)于第一密封件181和182而言，由第一密封件181和第二密封件182所形成的背壓室S的橫截面面積可形成為沿徑向相同，但是根據(jù)具體情況，背壓室S的橫截面面積也可形成為沿徑向不同。第一密封件181和第二密封件182中，任一個(gè)密封件可形成為環(huán)形而另一側(cè)密封件可形成為非圓形。此處，如圖16所示，如果將連接緊接在排放前的壓縮室的中心Po和繞動(dòng)渦盤(pán)的幾何中心Oo的直線稱為第一基準(zhǔn)線LI，而將垂直于第一基準(zhǔn)線LI并穿過(guò)繞動(dòng)渦盤(pán)的幾何中心Oo的直線稱為第二基準(zhǔn)線L2，非圓形的密封件(在圖16中，第一密封件和第二密封件是以相似形狀形成的)可優(yōu)選地形成為相對(duì)于第一基準(zhǔn)線LI和第二基準(zhǔn)線L2分別對(duì)稱，從而為繞動(dòng)渦盤(pán)提供均勻的背壓。而且，背壓室S可形成為使得背壓室的幾何中心So與繞動(dòng)渦盤(pán)的幾何中心Oo相同，但是優(yōu)選地，背壓室形成為使得支撐力施加在沿軸向與氣體力相反的方向上。換言之，如圖16所示，背壓室可優(yōu)選地形成為，使得背壓室的幾何中心So相對(duì)于第一基準(zhǔn)線LI處于±90°的范圍內(nèi)，而同時(shí),背壓室的幾何中心So相對(duì)于第二基準(zhǔn)線L2處于最終壓縮室的中心Po所在的側(cè)部。為此，第一密封件181和第二密封件182均可形成為環(huán)形，從而被偏心地設(shè)置到排放口 148的側(cè)部；但是第一密封件181和第二密封件182 (在圖15中兩個(gè)密封件均形成為非圓形)中的至少任一側(cè)的密封件也可形成為非圓形，由此背壓室S可被偏心地設(shè)置到排放口 148的側(cè)部。在這種情況下，非圓形密封件可形成為花生狀，具有較寬的排放孔側(cè)及較窄的相對(duì)側(cè)。結(jié)果，能夠以足夠偏心的方式來(lái)控制被設(shè)置的背壓室，而無(wú)需以過(guò)度偏心的方式設(shè)置第一密封件181和第二密封件182。根據(jù)與前述實(shí)施例一致的渦旋式壓縮機(jī)，通過(guò)繞動(dòng)渦盤(pán)140的排放口 148以高壓排放至殼體110的制冷劑可流入背壓室S內(nèi)，以借助背壓室S的壓力沿固定渦盤(pán)的方向擠壓和支撐繞動(dòng)渦盤(pán)140。此時(shí)，如同排放口 148被偏心地設(shè)置那樣，可由繞動(dòng)渦盤(pán)的幾何中心Oo偏心地形成背壓室S，由此預(yù)先防止繞動(dòng)渦盤(pán)140因氣體力的偏心率而傾斜。結(jié)果，在軸穿透渦旋式壓縮機(jī)中，轉(zhuǎn)軸126沿徑向與繞動(dòng)渦盤(pán)140的繞動(dòng)渦卷144組合和重疊。因此，能夠防止繞動(dòng)渦盤(pán)140由于在排放口 148相對(duì)于轉(zhuǎn)軸126的軸向中心被偏心地設(shè)置的情況下所產(chǎn)生的氣體力的偏心率而傾斜，由此提高壓縮機(jī)的性能。另一方面，根據(jù)前述實(shí)施例，背壓室可形成為圓形，但是背壓室也可形成為橢圓形。換言之，背壓室可形成為橢圓形，其具有處于第一基準(zhǔn)線的方向上的長(zhǎng)軸。即使在這種情況下，與現(xiàn)有技術(shù)相比，背壓室也可具有沿排放口的方向移動(dòng)的形狀，從而與運(yùn)動(dòng)的程度對(duì)應(yīng)，減少繞動(dòng)渦盤(pán)因氣體力的偏心率而產(chǎn)生的傾斜度。
權(quán)利要求
1.一種渦旋式壓縮機(jī)，包括: 固定渦盤(pán)，其具有固定渦卷； 繞動(dòng)渦盤(pán)，其構(gòu)造成具有繞動(dòng)渦卷，并相對(duì)于所述固定渦盤(pán)進(jìn)行繞動(dòng)；所述繞動(dòng)渦卷與所述固定渦卷接合以在它們的內(nèi)表面和外表面上形成第一壓縮室和第二壓縮室； 框架，其設(shè)置在所述固定渦盤(pán)的相對(duì)側(cè)，通過(guò)插置所述繞動(dòng)渦盤(pán)來(lái)支撐所述繞動(dòng)渦盤(pán)； 轉(zhuǎn)軸，其構(gòu)造成在其端部具有偏心部，并與所述繞動(dòng)渦盤(pán)組合以使得所述偏心部沿徑向與所述繞動(dòng)渦卷重疊；以及 驅(qū)動(dòng)單元，其構(gòu)造成驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)軸； 其中，所述繞動(dòng)渦盤(pán)和所述框架之間形成有背壓室，所述背壓室用以沿所述固定渦盤(pán)的方向支撐所述繞動(dòng)渦盤(pán)；而且 所述背壓室是在多個(gè)密封件之間形成的，所述多個(gè)密封件設(shè)置成沿徑向具有預(yù)定距離。
2.如權(quán)利要求1所述的渦旋式壓縮機(jī)，其中，所述多個(gè)密封件之間的所述背壓室的橫截面面積被形成為沿徑向相同。
3.如權(quán)利要求1所述的渦旋式壓縮機(jī)，其中，所述背壓室形成為非圓形。
4.如權(quán)利要求3所述的渦旋式壓縮機(jī)，其中，所述背壓室沿徑向的橫截面面積形成為沿徑向不同。
5.如權(quán)利要求1所述的渦旋式壓縮機(jī)，其中，所述多個(gè)密封件中至少一側(cè)的密封件形成為非圓形。
6.如權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的渦旋式壓縮機(jī)，其中，如果將連接緊接在從所述第一壓縮室和第二壓縮室排放被壓縮的制冷劑之前的所述壓縮室的中心(Po)和所述繞動(dòng)渦盤(pán)的幾何中心(Oo)的直線稱為第一基準(zhǔn)線(LI);所述背壓室形成為，使得所述背壓室的幾何中心(So)相對(duì)于所述第一基準(zhǔn)線(LI)處于±90°的范圍內(nèi)。
7.如權(quán)利要求6所述的渦旋式壓縮機(jī)，其中，垂直于所述第一基準(zhǔn)線(LI)并穿過(guò)所述繞動(dòng)渦盤(pán)的幾何中心(Oo)的直線被稱為第二基準(zhǔn)線(L2);所述背壓室的幾何中心(So)相對(duì)于所述第二基準(zhǔn)線(L2)形成在所述最終壓縮室的中心(Po)所在的側(cè)部。
8.如權(quán)利要求6所述的渦旋式壓縮機(jī)，其中，所述第一壓縮室形成于所述固定渦卷的內(nèi)表面與所述繞動(dòng)渦卷的外表面彼此接觸時(shí)所產(chǎn)生的兩個(gè)接觸點(diǎn)(P1、P2)之間；而且 如果在由分別連接所述偏心部的中心(O)與所述兩個(gè)接觸點(diǎn)(Pp P2)的兩條直線所形成的多個(gè)角中，具有較大值的角是α，至少在開(kāi)始排放前α < 360°。
9.如權(quán)利要求8所述的渦旋式壓縮機(jī)，其中，如果所述兩個(gè)接觸點(diǎn)(PpP2)上的垂線之間的距離為1，I > O。
10.如權(quán)利要求6所述的渦旋式壓縮機(jī)，其中，在所述繞動(dòng)渦盤(pán)的中心部形成有轉(zhuǎn)軸組合部；所述轉(zhuǎn)軸組合部與位于其內(nèi)部的所述偏心部組合；而且 在所述固定渦卷的內(nèi)側(cè)端部的內(nèi)周表面上形成有凸部，而且在所述后表面組合部的外周表面上形成有凹部，所述凹部與所述凸部接觸以形成壓縮室。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種渦旋式壓縮機(jī)。根據(jù)本發(fā)明，在軸穿透渦旋式壓縮機(jī)中，轉(zhuǎn)軸的偏心部沿徑向與繞動(dòng)渦盤(pán)的繞動(dòng)渦卷重疊，背壓室形成在繞動(dòng)渦盤(pán)的后表面上可從圓形中心繞排放口偏心地形成以與偏心排放口對(duì)應(yīng)，從而有效地防止繞動(dòng)渦盤(pán)由于排放口偏心地形成時(shí)所產(chǎn)生的氣體力的偏心率而導(dǎo)致的傾斜。
文檔編號(hào)F04C18/02GK103075342SQ20121036954
公開(kāi)日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者金哲歡, 李康旭, 李在祥, 金學(xué)泳, 李丙哲 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社