CN100366910C - 具有防过热单元的涡旋式压缩机 - Google Patents

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Abstract

一种具有防过热单元的涡旋式压缩机包括：壳体；安装在该壳体内并产生驱动力的驱动电机；通过转轴与驱动电机连接的压缩单元，用于当驱动该驱动电机时对流体进行压缩然后把该流体排放到外部；以及安装在该压缩单元一侧的防过热单元，该单元探测在压缩单元的压缩室内压缩气体的温度，如果该探测的气体温度上升超过预置值时，把高压室的高温高压气体分流到低压室，以保护压缩机。

Description

具有防过热单元的涡旋式压缩机
技术领域
本发明涉及一种涡旋式压缩机的防过热单元，特别地，本发明涉及具有防过热单元的涡旋式压缩机，当该压缩机内部温度超过预置温度时，该防过热单元能够通过把高压室的高温高压气体分流到低压室，从而提高压缩机的可靠性并保护该压缩机。
背景技术
通常，根据压缩法，可使用各种类型的压缩机，对于通常需要使用较小以及较轻压缩机的空调机，通常使用涡旋压缩机。
图1是根据传统技术的涡旋式压缩机的剖视图。
该传统涡旋式压缩机包括：具有一定程度封闭空间的壳体106，通过其吸入流体的吸管102和通过其排放压缩流体的排放管104连接到该壳体106上；驱动单元108，位于该壳体106下部并产生驱动力；以及压缩单元110，该压缩单元110安装在该壳体106上部并通过转轴112连接到该驱动单元108，以根据该转轴112的旋转压缩通过该吸管102吸入的流体，并把该流体经由该排放管104排放。
主框架114安装在该壳体106的上部，用于可旋转地支撑该转轴112上部和该压缩单元110，用于可旋转支撑该转轴112下部的下框架116安装在该壳体下部。
该驱动单元108包括沿该壳体106圆周方向固定的定子122和位于该定子122内圆周面并固定到该转轴112上的转子124。当动力施加到该定子122上，则根据该定子122和该转子124之间的交互作用，该转子124旋转，从而使该转轴112旋转。
该压缩单元110包括：固定涡盘128，该固定涡盘128在其中具有渐开线形状的固定涡卷126，并固定到该壳体106上端；以及绕动涡盘132，该绕动涡盘132在其中具有渐开线形状的绕动涡卷130，该绕动涡卷130对应于固定涡卷126，以在该固定涡卷126和该绕动涡卷130之间形成一定的压缩室118，该绕动涡盘132由该主框架114可绕动地支撑，并在该转轴112旋转期间进行绕动。
排放通道136形成在固定涡盘128的中心，以根据在固定涡卷126和绕动涡卷130之间的交互作用排放压缩室118中压缩的流体，止回阀138安装在该排放通道136上端以免排放流体回流。
消声器40安装在该固定涡盘128上端，以降低排放到排放通道136的气体的噪音，奥德姆(oldham)环150安装在该绕动涡盘132和该主框架114之间，用于阻止该绕动涡盘132旋转。
用于探测气体温度的温度传感器(未示出)安装在该排放管104上，该排放管104连接在高压室142内或连接到高压室142，其中压缩气体压缩后流入到消声器140形成的高压室142内，而且压缩气体从高压室中排放出去。从而当在高压室142内的温度上升超过预置值时，该温度传感器切断施加到该压缩机上的动力以保护该压缩机。
如上所述，该传统涡旋式压缩机如下操作。也就是说，当动力施加于该定子122时，则根据在该定子122和该转子124之间的交互作用，固定到该转子124上的该转轴112正向旋转。然后，该绕动涡盘132根据该转轴112的绕动运动，与固定涡盘128相互作用，把流入到该压缩室118内的气体进行压缩。该压缩气体经由该排放通道136被引入该高压室142，然后被引入该高压室的气体经由该排放管104排放到外部。
在这时候，通过该止回阀，经由该排放通道136朝高压侧排放的流体被阻止回流到较小压力侧。
然而，该传统涡旋式压缩机必须包括例如探测该高压室温度的温度传感器的电路，因此制造费用增加。此外，在该高压室的温度通过该温度传感器探测后，该压缩机的驱动停止，产生了可能出现操作延迟或者形成故障破坏压缩机的问题。
参考美国专利5707210A，其提供了一种用于对排放至排气槽(discharge gas recess)内的气体的温度进行探测的阀门，并且，如果所探测的气体温度超过预设值则将排气槽(或者说是高压室)内的高温高压气体旁路至低压室。其中，阀门的操作是响应于从压缩室排放到排气槽中的气体的温度。但是这种处理方式不够迅速和精确。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种能够保护压缩机的涡旋式压缩机，如果排出气体上升到异常高的温度时，通过把在高压室内的气体分流到下部压力腔而保护该压缩机。
本发明的另一个目的是提供具有防过热单元的涡旋式压缩机，通过根据在压缩室内压缩的气体的温度操作该防过热单元，该防过热单元能够精确地操作，从而防止对压缩机的破坏。
为实现这些及其他优点，根据在这里具体和概括地描述的本发明的目的，提供一种防过热单元的涡旋式压缩机，该防过热单元包括：壳体；安装在该壳体内并产生驱动力的驱动电机；通过转轴与驱动电机连接的压缩单元，用于当驱动该驱动电机时对流体进行压缩然后把该流体排放到外部；以及安装在该压缩单元一侧的防过热单元，该单元探测在压缩单元的压缩室内压缩气体的温度，如果该探测的气体温度上升超过预置值时，把高压室的高温高压气体分流到低压室，以保护压缩机。
该防过热单元包括通道元件，该通道元件位于固定涡盘的上表面并具有使高压室和低压室彼此连通的旁路；以及安装在该固定涡盘的阀组件，该阀组件探测在该压缩室被压缩的气体温度，如果该探测气体温度上升超过预置温度时打开该旁路。
该阀组件包括形成在该固定涡盘上并连接到该压缩室的通路；与该通路连通并形成在该固定涡盘上表面的安装槽；安装在该安装槽内的热变形元件，当在该压缩室内压缩的温度上升超过该预置温度时热变形；以及安装在该热变形元件的阀元件，当该热变形元件热变形时打开该旁路。
通过以下结合附图对本发明的详细说明，前述以及本发明的其它目的、特征、方面和优点将变得更加明显。
附图说明
包括的附图提供对本发明更进一步理解，同时并入以及组成说明书一部分，这些附图示出了实施例并与说明书一起用来阐明本发明的原理。
在附图中：
图1是根据传统技术的涡旋式压缩机的剖视图；
图2是根据本发明的涡旋式压缩机的剖视图；
图3示出了根据本发明的涡旋式压缩机压缩单元的剖视图；
图4示出了根据本发明的涡旋式压缩机防过热单元的剖视图；以及
图5示出了根据本发明的涡旋式压缩机过热防过热单元的操作状态。
具体实施方式
在下文中，将参考附图来描述根据本发明的涡旋式压缩机的防过热单元。
可存在该涡旋式压缩机防过热单元的若干实施例，下面只描述其中最优选的。
图2是根据本发明的涡旋式压缩机的剖视图。
如图2所示，本发明的该涡旋式压缩机包括：具有一定程度封闭空间的壳体10；安装在该壳体10内并产生驱动力的驱动电机12；通过转轴14与驱动电机12连接的压缩单元16，用于当驱动该驱动电机12时压缩流体然后把该流体排放到外部；以及安装在该压缩单元16一侧的防过热单元60，该单元探测在压缩单元16的压缩室42内压缩气体的温度，并当气体温度上升超过预置值时，把高压室20的高温高压气体分流到低压室22，以保护压缩机。
气体由其吸入的吸管18和压缩气体由其排放的排放管24通连到该壳体10上。在该壳体10内，提供有可旋转支撑该转轴14和压缩单元16的主框架26和可旋转支撑该转轴14下端的下框架28。
该驱动电机12包括被固定到该壳体10内圆周面上的定子30和安装在定子30内圆周面并固定到该转轴14上的转子32。因此，当动力施加到该定子30时，根据在定子30和转子32之间的交互作用，该转子32旋转，从而使该转轴14旋转。
电机保护单元90安装在该定子30的上端，以根据防过热单元的操作，由从该高压室20引入到下部压力腔22的高温高压气体加热，以停止压缩机的操作。
换句话说，当它被从高压室20到低压室22分流的高温高压气体加热时，该电机保护单元90停止该压缩机的操作，从而保护该驱动电机12定子30。
该压缩单元16包括：固定涡盘36，具有渐开线形状的固定叶片34，并固定在该壳体10上部；绕动涡盘40，该绕动涡盘40具有与固定叶片34对应的渐开线形状的绕动叶片38，从而在该固定叶片34和该绕动叶片38之间形成压缩室42，并当转轴14旋转时通过该主框架26可绕动地支撑以产生绕动运动；以及固定到固定涡盘36上表面上的消声器44，以形成在压缩室42中被压缩后的流体排放到其中的高压室20，与该排放管24相连接，并降低流体排放产生的噪音进行。
排放孔46形成在固定涡盘36的中心，以根据在固定叶片34和绕动叶片38之间的交互作用把压缩气体排放到高压室20内。
止回阀48安装在该固定涡盘36的上端以通过打开或者关闭该排气孔46来避免该流体回流。
阻止该绕动涡盘40旋转的奥德姆环50安装在绕动涡盘40和主框架26之间。
如图3和4所示，该防过热单元60包括通道元件64，该通道元件64位于该固定涡盘36的上表面并具有使该高压室20和该低压室22彼此连通的旁路62；以及安装在该固定涡盘36的阀组件，该阀组件探测在该压缩室42被压缩的气体温度，并在该探测气体温度上升超过预置温度时打开该旁路62。
该通道元件64安装在该固定涡盘36的上表面并穿过该消声器44，从而其一端位于该高压室20内，而另一端位于该下部压力腔22。该通道元件64包括把该高压室20的高温高压气体沿纵向分流到该低压室22的旁路62。
该阀组件包括沿垂直方向形成在固定涡盘36上并与气体在其中压缩的压缩室42连接的通路66；与该通路66连通并形成在该固定涡盘36的上表面的安装槽68；安装在该安装槽内的热变形元件70，当在该压缩室42内压缩的气体温度上升超过该预置温度时热变形；以及安装在该热变形元件70的阀元件72，当该热变形元件70热变形时打开该旁路62。
该压缩室42具有由该固定叶片34和该绕动叶片38形成的螺旋外形，并具有这样的结构，其外部具有相对较低的压力，并当其朝压缩室42中心移动时，压力升高。因此，该通路66与该压缩室42一部分通连，在该压缩室42内气体压缩到中间压力，并当该气体压缩到该中间压力时探测气体温度，以操作该热变形元件70。
该热变形元件70为盘形，它的中心部为凸状。该阀元件72安装在该热变形元件70的中心。当穿过该通路66引入的在该压缩室42内的气体的温度上升超过预置温度时，该中心变成凹状，并在纵向移动该阀元件72。
优选的是，该热变形元件70为双金属型，从而当一定温度的热量施加到其上时其凸状部可变形为凹状。
导向槽74形成在通道元件64上，该阀元件72可插入其中从而进行直线移动，同时槽76形成在该通道元件64旁路62的内圆周面上，其中沿圆周方向插入该通道元件64的外部圆周面。
换句话说，当该阀元件72直线地移动时，它被插入到形成在该旁路62内圆周面上的槽76内，以关闭该旁路62。
该阀元件72的下部固定在该热变形元件70上，并可在形成于该通道元件64的导向槽74沿纵向移动，从而该阀元件72可根据该热变形元件70的操作线性移动，以打开或者关闭该旁路62。
下面将说明如上所述结构的涡旋式压缩机的操作。
图5示出了根据本发明的涡旋式压缩机防过热单元的操作状态。
在正常操作该压缩机时，动力施加到该驱动电机12上，该转轴14旋转，该绕动涡盘40根据转轴14的旋转而绕动，以根据在该绕动涡盘40和该固定涡盘36之间的交互作用压缩吸入在该压缩室42内的流体，并把该压缩流体经由该排气孔46排放到该高压室20。然后，在高压室20内的该高压气体经由排放管24排放到外部。
在该涡旋式压缩机操作期间，如果在该压缩室42内压缩的气体上升超过该预置温度，则该防过热单元60操作以把在该高压室20内的高温高压气体分流到该低压室22，从而使该高压室20内的温度保持在适当的水平，从而保护该压缩机。
下面将详细描述该防过热单元的操作。
当在该压缩室42内被压缩的气体保持正常温度时，该热变形元件70具有这样的外形，即如图4所示，向上成凸状，从而该阀元件72保持在向上移动的状态，保持该旁路62关闭。
在该状态，如果在该压缩室42中被压缩的气体上升超过该预置温度时，则在该压缩室42内的气体经由通路66流向该热变形元件70，使该热变形元件70的中心成凹状，从而在向下方向直线地移动该阀元件72。
然后，该阀元件72从形成在该旁路62上的槽74中释放，以打开该旁路62，并因此，该高压室120的高温高压气体经由该旁路62分流到该低压室22，从而保护该压缩机。
当高温高压气体经由旁路62被引入到该低压室22时，安装在驱动电机12内定子30上端的该电机保护单元90被加热，并被驱动以使压缩机的操作停止。
在这时候，由于该压缩机已经停止，在该压缩室42内的气体温度和压力下降，然后该热变形元件70恢复到它在向上方向凸状的原始状态。然后，该阀元件72上升以关闭该旁路62。
如到目前为止描述的那样，根据本发明的涡旋式压缩机具有许多优点。
当压缩机操作的同时在该压缩室内气体的温度上升超过预置温度时，该阀组件操作打开旁路，以把在该高压室内高温高压气体分流到该低压室，从而保护该压缩机并提高该压缩机的可靠性。
此外，探测在该压缩室内被压缩气体的温度，并根据该气体温度打开和关闭该旁路，从而该压缩机的操作可更精确地进行，并阻止了对该防过热单元的破坏。
由于本发明在没有脱离其精神或者必要特性时可具有若干形式，因此还应当理解的是，除非另作说明外，上述实施例不由上文描述任何细节限制，而是应该概括地认为在附加权利要求书限定的精神和范围内，因此属于权利要求书范围内的所有变化和修改或者这种范围的等同范围由附加的权利要求书所包括。

Claims (9)

1.一种具有防过热单元的涡旋式压缩机，包括：
壳体；
安装在该壳体内并产生驱动力的驱动电机；以及
通过转轴与驱动电机连接的压缩单元，用于当驱动该驱动电机时对流体进行压缩然后把该流体排放到外部，
其中，其特征在于还包括防过热单元，该防过热单元具有：
通道元件，位于固定涡盘上表面并具有使高压室和低压室彼此连通的旁路通道；以及
安装在该固定涡盘的阀组件，该阀组件探测在该压缩室内被压缩气体的温度，并如果该探测气体温度上升超过预置温度时打开用于将高压室的高温高压气体分流到低压室的所述旁路通道。
2.如权利要求1的涡旋式压缩机，其中该通道元件安装在该固定涡盘上表面并穿过消声器，该通道元件的一端位于该高压室内，而其另一端位于该低压室，该通道元件包括用于把高压室的高温高压气体分流到该低压室的旁路。
3.如权利要求1的涡旋式压缩机，其中该阀组件包括：
形成在该固定涡盘上并连接到该压缩室的通路；
与该通路连通并形成在该固定涡盘上表面的安装槽；
安装在该安装槽内的热变形元件，当在该压缩室内压缩气体的温度上升超过该预置温度时，该热变形元件热变形；以及
安装在该热变形元件的阀元件，当该热变形元件热变形时打开该旁路。
4.如权利要求3的涡旋式压缩机，其中该通路通连到该压缩机形成中间压力的一部分。
5.如权利要求3的涡旋式压缩机，其中该热变形元件为盘型，其中心部为凸状，当高温气体施加到其上时，该中心部变形为凹状。
6.如权利要求5的涡旋式压缩机，其中热变形元件形成为双金属型。
7.如权利要求4的涡旋式压缩机，其中该阀元件插入到其中而直线地移动的导向槽形成在该通道元件，同时槽形成在该阀元件外圆周面插入的内圆周面上。
8.如权利要求1的涡旋式压缩机，其中该防过热单元在该壳体的低压室内操作，同时安装电机保护单元，以当该高压室的高温高压气体流入该低压室时停止压缩机的操作。
9.如权利要求8的涡旋式压缩机，其中该电机保护单元位于驱动电机定子的上表面，驱动电机设置在壳体内侧。
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