CN100417815C - 防止涡旋式压缩机气体回流的装置 - Google Patents

Abstract

一种防止涡旋式压缩机的气体回流的装置包括：设有排放管的密封容器，气体通过该排放管排出；固定地结合在所述密封容器中的固定涡旋件；回转涡旋件，其与所述固定涡旋件接合地回转以连同固定涡旋件一起压缩气体；和防止通过所述排放管排出的气体回流的回流防止装置。因而，在压缩机的工作过程中，被固定涡旋件和回转涡旋件的回转运动压缩的气体通过密封容器平稳地排出到排放管，并且在停止运转时，防止了排出到排放管的气体回流到密封容器中。

Description

防止涡旋式压缩机气体回流的装置

技术领域

本发明涉及涡旋式压缩机，更具体地，涉及用于防止涡旋式压缩机气体回流的装置，其能防止在压缩单元被压缩之后、通过排放管排向冷凝器的气体回流到压缩机中，即，回流到密封容器中。

背景技术

通常，压缩机将电能转变成动能，通过动能压缩制冷气体。压缩机是构成致冷循环系统的核心因素，根据压缩机构，有各种各样的压缩机，例如旋转式压缩机、涡旋式压缩机、往复式压缩机等等。这些压缩机用于制冷器、空调、陈列橱等等中。

涡旋式压缩机包括产生旋转力的马达单元；和在接收马达单元的驱动力时，由于回转涡旋件(orbiting scroll)与固定涡旋件(fixed scroll)接合地回转而吸入、压缩并排出气体的压缩单元。

图1是纵向剖视图，主要表示一般的涡旋式压缩机的压缩单元。

如所示，涡旋式压缩机的压缩单元包括：安装在密封容器10中的固定涡旋件30，其与安装在密封容器10中的主机架20隔开一定的距离；位于固定涡旋件30和主机架20之间的回转涡旋件40，其与所述固定涡旋件30接合地回转；位于回转涡旋件40和主机架20之间的欧式环(Oldham ring)50，用来防止回转涡旋件40的自转；结合到固定涡旋件30和密封容器10的分隔板11，用来将密封容器10的内部分隔成高压区域(H)和低压区域(L)；和安装在固定涡旋件30的上表面的阀组件60，用来打开和关闭形成于固定涡旋件30处的排放孔31。

回转涡旋件40连接到旋转轴70的偏心部71，旋转轴70插入主机架20。

吸入管12结合到密封容器10的低压区域(L)一侧，气体通过吸入管12吸入；排放管13结合到密封容器10的高压区域(H)一侧，气体通过排放管13排出。

未说明的附图标记32是固定涡旋件30的涡壳，其突出地形成为渐开线形，41是回转涡旋件40的涡壳，其突出地形成为渐开线形，‘P’是压缩腔。

现在将描述具有这种结构的涡旋式压缩机的压缩单元的工作。

首先，当旋转轴70在收到马达单元的旋转力而旋转时，结合到旋转轴的偏心部71的回转涡旋件40绕着旋转轴70的中心回转，由于欧式环50，回转涡旋件40回转而不进行自转。

根据回转涡旋件40的回转运动，回转涡旋件40的涡壳41与固定涡旋件30的涡壳32接合地回转，以便由回转涡旋件40的涡壳41和固定涡旋件30的涡壳32形成的多个压缩腔(P)朝着固定涡旋件30和回转涡旋件40的中央部移动，同时改变它们的容积，因而在压缩腔内压缩气体。在压缩腔(P)内压缩的气体通过固定涡旋件30的排放孔31排出。

通过固定涡旋件的排放孔31排出的高温高压气体经过高压区域(H)，然后通过排放管13排出到密封容器10外面。通过涡旋式压缩机的排放管13排出的高温高压气体流向与排放管13连接的冷凝器(未示出)。

同时，包括涡旋式压缩机的致冷循环系统一般安装在空调上。在这种致冷循环系统中，从压缩机排出的高温高压制冷气体经过冷凝器、毛细管和蒸发器。

然而，具有这种结构的涡旋式压缩机是有缺点的，因为当致冷循环系统停止运转时，通过排放管13排向冷凝器的气体会回流并被引入密封容器10中，其中排放管13连接到涡旋式压缩机的密封容器10。这样，在涡旋式压缩机的重新运转中，压缩效率降低了。

美国专利No.5,683,236公开了一种用于防止回流装置。该防止回流装置包括止回阀和阀座。形成在阀座的内壁上的导向部分引导止回阀的运动。但这种防止回流装置的构造较为复杂。

发明内容

因而，本发明的目标是提供一种防止涡旋式压缩机的气体回流的装置，其能防止在压缩机中被压缩之后、通过排放管排向冷凝器的气体回流到压缩机中，即，回流到密封容器中。

为了实现这些和其它优点，根据本发明的目的，如在此实施和广泛描述的，提供了一种防止涡旋式压缩机的气体回流的装置，包括：设有排放管的密封容器，气体通过该排放管排出；固定地结合在所述密封容器中的固定涡旋件；回转涡旋件，其与所述固定涡旋件联锁地回转以连同固定涡旋件一起压缩气体；和防止通过所述排放管排出的气体回流的回流防止装置。其中，所述回流防止装置包括：阀壳体，其具有预定形状的内部通道并固定地结合在所述密封容器内，其内部通道与所述排放管连通；和止回阀，其可移动地插入所述阀壳体中，用来通过压差打开或关闭所述内部通道。所述止回阀设置有距离保持部，用来与所述排放管的入口侧保持一定的距离。

从下面结合附图对本发明进行的详细说明，本发明的前述和其它目标、特征、方面和优点将变得更加明显。

附图说明

附图被包含以提供对本发明进一步的理解，并被并入本说明书中构成本说明书的一个单元，附图表示本发明的实施方式，其与说明书一起用来说明本发明的原理。

在附图中：

图1是剖视图，表示传统涡旋式压缩机的压缩单元；

图2是一个压缩机单元的剖视图，该压缩机单元设有根据本发明一个实施方式的防止涡旋式压缩机气体回流的装置；

图3和4是前剖视图和侧剖视图，表示根据本发明一个实施方式的防止涡旋式压缩机气体回流的装置；

图5和6是前剖视图和侧剖视图，表示一阀壳体和一止回阀的改进例子，所述阀壳体和止回阀构成根据本发明的防止涡旋式压缩机气体回流的装置；

图7是剖视图，表示根据本发明另一个实施方式的防止涡旋式压缩机气体回流的装置；

图8和9是剖视图，每个图都表示根据本发明的防止涡旋式压缩机气体回流的装置的一工作状态。

具体实施方式

现在详细参考本发明的优选实施方式，其例子在附图中示出。

图2是主要表示一个涡旋式压缩机的压缩单元的剖视图，该涡旋式压缩机设有根据本发明一个实施方式的防止气体回流的装置，相同的附图标记表示与传统技术相同或相应的部分。

如所示，涡旋式压缩机包括：安装在密封容器10中的固定涡旋件30，其与安装在密封容器10中的主机架20隔开一定的距离；位于固定涡旋件30和主机架20之间的回转涡旋件40，其与固定涡旋件30接合地回转；位于回转涡旋件40和主机架20之间的欧式环50，用来防止回转涡旋件40的自转；结合到固定涡旋件30和密封容器10的分隔板11，用来将密封容器10的内部分隔成高压区域(H)和低压区域(L)；和安装在固定涡旋件30的上表面的阀组件60，用来打开或关闭形成于固定涡旋件30处的排放孔31。

回转涡旋件40连接到旋转轴70的偏心部71，旋转轴70插入主机架20。

吸入管12结合到密封容器10的低压区域(L)一侧，气体通过吸入管12吸入；排放管13结合到密封容器10的高压区域(H)一侧，气体通过排放管13排出。

这些构造与上面描述的相同。

此外，提供了防止通过排放管13排出的气体回流到密封容器10中的回流防止装置。

通过密封容器10和排放管13之间的压差，回流防止装置打开或关闭排放管13。

如图3和4中所示，回流防止装置包括：阀壳体80，其具有预定形状的内部通道并固定地结合在密封容器10内，允许内部通道与排放管13连通；和止回阀90，其可移动地插入阀壳体80中，用来通过压差打开或关闭内部通道。

阀壳体80设有圆筒部81，圆筒部81形成为具有一定长度和内径的圆筒形状，并且在其一侧结合到密封容器10的内壁；遮盖部82，用来遮盖圆筒部81的一侧；和贯通孔83，其穿透地形成在遮盖部82上，由止回阀90打开或关闭。

优选地，圆筒部81的内径大于排放管13的内径，贯通孔83的内径与排放管13的内径相同。

止回阀90包括：具有预定面积的打开/关闭部91；和距离保持部92，每个距离保持部都从打开/关闭部91的外圆周面以折弯的方式延伸一定长度，与阀壳体80的内壁接触，在排放管13的入口侧和止回阀90的打开/关闭部之间保持一定距离。

打开/关闭部91形成为具有一定厚度的盘形，其外径大于贯通孔83的内径，小于遮盖部82。优选地，形成三个距离保持部92并使它们之间的间隔是规则的。

至于阀壳体80，圆筒部81的端面与密封容器10的内壁接触，排放管13的入口侧位于圆筒部81内。优选地，密封件(未示出)插入阀壳体80和密封容器10的内壁之间，阀壳体80的内部和贯通孔83形成内部通道。

止回阀90插入阀壳体80中，其距离保持部92位置朝向密封容器10的内壁，其打开/关闭部91位置朝向遮盖部82。这时，每个距离保持部92的侧表面可滑动地接触圆筒部81的内圆周壁。

作为阀壳体80和止回阀90的改进例子，如图5和6中所示，形成了止回阀的两个距离保持部92，并且具有一定高度和长度的引导突出部84形成于阀壳体的圆筒部81的内圆周壁处。图3和4的附图标记表示全部图5和6中的相同或相应的部分。

如上所述，阀壳体80结合到密封容器10的内壁，止回阀90位于阀壳体的圆筒部81之内。这时，止回阀90的两个距离保持部92与圆筒部81的内圆周壁可滑动地接触，止回阀90的打开/关闭部91的外圆周面与阀壳体的引导突出部84的内表面可滑动地接触，从而，止回阀90的两个距离保持部92与阀壳体的圆筒部81的内圆周壁接触并由其支承，阀壳体80的引导突出部84和打开/关闭部91的外圆周面彼此接触。即，阀壳体80与止回阀90在三个点被支承，从而实现稳定的结合状态。

在图7中，描绘了本发明的另一个实施方式。如所示，用来遮盖固定涡旋件的排放孔31的盖子100结合到固定涡旋件30的上表面，腔101由盖子100和固定涡旋件30的上表面形成。排放管13穿透密封容器10并结合到盖子100，与腔101连通。此外，回流防止装置安装在盖子100中，与排放管13连通。如上所述，回流防止装置包括结合到盖子100内壁的阀壳体80和可移动地插入阀壳体80中的止回阀90。阀壳体80和止回阀90的具体形状与上述说明中相同。

未说明的附图标记32是固定涡旋件30的涡壳，其突出地形成为渐开线形，41是回转涡旋件40的涡壳，其突出地形成为渐开线形，‘P’是压缩腔。

现在将描述根据本发明的防止涡旋式压缩机气体回流的装置的工作和效果。

如上所述，当旋转轴70在收到马达单元的旋转力而旋转时，结合到旋转轴的偏心部71的回转涡旋件40绕着旋转轴70的中心回转。根据回转涡旋件40的回转运动，回转涡旋件40的涡壳41与固定涡旋件30的涡壳32接合地回转，从而压缩气体。被压缩的高温高压气体通过固定涡旋件的排放孔31排出到密封容器10的高压区域(H)。

排出到密封容器10的高压区域(H)的气体通过排放管13排出到密封容器10之外。

当气体通过固定涡旋件的排放孔31排出到密封容器10的高压区域(H)时，密封容器的高压区域(H)的压力变得比较高。因而，如图8中所示，位于阀壳体80中的止回阀90滑向排放管13。这时，止回阀90的距离保持92沿着阀壳体80的内圆周面滑动。止回阀90由其距离保持部92定位，由于密封容器10中的高压，其距离保持部92由密封容器10的内壁支承，以便在止回阀的打开/关闭部91和排放管13的入口之间保持一定距离。因而，密封容器10中的气体通过阀壳体的贯通孔83引入阀壳体80中，被引入的气体通过止回阀的打开/关闭部91和排放管13的入口之间的间隙流入排放管13中。

通过涡旋式压缩机的排放管13流出的高温高压气体经过冷凝器、毛细管和蒸发器。

同时，当涡旋式压缩机停止运转时，与固定涡旋件30接合地回转的回转涡旋件40停止，从而气体停止通过固定涡旋件的排放孔31向密封容器的高压区域(H)排放。由于这个原因，密封容器的高压区域(H)中的压力变得比通过排放管13排出的气体的压力低，由此通过排放管13排出的气体回流。然而，如图9中所示，因为密封容器10中的压力变得低于排放管13中的压力，所以位于阀壳体80中的止回阀90朝阀壳体的遮盖部82移动，以致止回阀的打开/关闭部91堵住了形成于遮盖部82的贯通孔83，因而，防止了排出到排放管13的气体回流到密封容器10中。

根据本发明的另一个实施方式，如果盖子100结合到固定涡旋件30的上表面，由盖子100和固定涡旋件30的上表面形成的腔101变成密封容器的高压区域(H)。因而，通过固定涡旋件的排放孔31排出的气体通过腔101流到排放管13，设置在腔101中的回流防止装置以上述方式工作，从而防止气体的回流。

如到目前为止所述的，在根据本发明的防止涡旋式压缩机气体回流的装置中，通过固定涡旋件30和回转涡旋件40的回转运动被压缩的气体在压缩机的工作过程中，通过密封容器10平稳地排出到排放管13，并且在停止运转时，防止了排出到排放管13的气体回流到密封容器10中。因而，防止了在重新运转情况下的压缩效率的降低，从而改善了压缩效率。

由于在不背离本发明精神或本质特征的情况下，本发明能以几种方式实施，所以应该理解，除非另外指明，否则上述实施方式不受前述说明中任何细节的限制，而应该在其精神和范围内作出广泛的解释，其精神和范围在所附的权利要求中确定，因而应该认为，落入权利要求的边界和界限内或等价于这些边界和界限的所有改变和变化都被所附的权利要求包括。

Claims (13)

1. 一种防止涡旋式压缩机的气体回流的装置，包括：

设有排放管的密封容器，气体通过该排放管排出；

固定地结合在所述密封容器中的固定涡旋件；

回转涡旋件，其与所述固定涡旋件联锁地回转以连同固定涡旋件一起压缩气体；和

防止通过所述排放管排出的气体回流的回流防止装置；

其中，所述回流防止装置包括：

阀壳体，其具有预定形状的内部通道并固定地结合在所述密封容器内，其内部通道与所述排放管连通；和

止回阀，其可移动地插入所述阀壳体中，用来通过压差打开或关闭所述内部通道，其特征在于，所述止回阀设置有距离保持部，用来与所述排放管的入口侧保持一定的距离。

2. 如权利要求1所述的装置，其特征在于通过所述密封容器和排放管之间的压差，所述回流防止装置打开或关闭所述排放管。

3. 如权利要求1所述的装置，其特征在于所述阀壳体包括：

圆筒部，其形成为具有一定长度和内径的圆筒形状，并且在其一侧结合到所述密封容器的内壁；

遮盖部，用来遮盖所述圆筒部的一侧；和

贯通孔，其穿透地形成在所述遮盖部上，由所述止回阀打开或关闭。

4. 如权利要求3所述的装置，其特征在于具有一定高度和长度的引导突出部形成于所述圆筒部的内圆周面。

5. 如权利要求3所述的装置，其特征在于所述贯通孔的内径与所述排放管的内径相同。

6. 如权利要求3所述的装置，其特征在于所述圆筒部的内径大于所述排放管的内径。

7. 如权利要求1所述的装置，其特征在于所述止回阀包括：具有预定面积的打开/关闭部；以及

所述距离保持部从所述打开/关闭部的外圆周面以折弯的方式延伸一定长度，与所述阀壳体的内壁接触，并在所述打开/关闭部和排放管的入口侧之间保持一定距离。

8. 如权利要求7所述的装置，其特征在于气体流动的空间形成于所述距离保持部之间。

9. 如权利要求7所述的装置，其特征在于形成两个距离保持部。

10. 如权利要求7所述的装置，其特征在于形成三个距离保持部。

11. 如权利要求7所述的装置，其特征在于在所述距离保持部之间保持规则的间隔。

12. 如权利要求7所述的装置，其特征在于所述打开/关闭部形成为具有一定厚度的盘形，其外径大于所述贯通孔的内径。

13. 如权利要求1所述的装置，其特征在于用来遮盖所述固定涡旋件的排放孔的盖子设置在固定涡旋件的上表面，从而在其中形成一腔，所述排放管结合到该盖子，与所述腔连通，所述回流防止装置设置在盖子中。

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