CN101828038A - 涡旋压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种涡旋压缩机。该涡旋压缩机构造为：其固定涡卷(110)的排放出口(113)和绕动涡卷(120)的排放引导槽形成为诸如心形的非圆形形状。因此，能够防止制冷剂被不充分地压缩或过度地压缩，同时无需额外的旁通阀，由此能够降低压缩机的制造成本。并且，由于不需要考虑在安装旁通阀时其它部件产生的干涉，因此简化了制造工艺。

Description

涡旋压缩机
技术领域
本发明涉及涡旋压缩机中的排放出口和排放引导槽的形状。
背景技术
通常，压缩机用于将机械能转化为流体的压缩能。根据相对于流体的压缩机构，压缩机可分类为往复式压缩机、旋转式压缩机、叶片式压缩机以及涡旋压缩机。
涡旋压缩机在密封机壳内设有用于产生驱动力的驱动马达和通过从驱动马达接收驱动力用来压缩制冷剂、可压缩流体的压缩单元。
压缩单元由固定涡卷和绕动涡卷组成，固定涡卷通过设有固定卷体而固定在机壳上，绕动涡卷通过设有与固定卷体接合的绕动卷体而执行绕动运动。固定卷体和绕动卷体具有相同的基圆半径，并形成为从起始角度到结束角度具有一个渐近曲线的形状。而且，固定卷体与绕动卷体以180°的相位差相互接合。
在涡旋压缩机中，在固定涡卷的固定卷体与绕动涡卷的绕动卷体相互接合的状态下，随着绕动涡卷相对于固定涡卷执行绕动运动，形成一对压缩室。在绕动涡卷绕动运动时，压缩室的容积随着压缩室向中心移动而减小，因此，压缩室连续地压缩制冷剂并将制冷剂排出。
在涡旋压缩机中，排放开始角度取决于固定卷体和绕动卷体的几何形状。因此，当吸入容积与排放容积之间的容积比固定时，压力比由固定的容积比决定。因此，在涡旋压缩机中，当操作状态下吸入压力与排放压力之间的压力比等于涡旋压缩机的预设的压力比时，压缩损失最小。但是，当两个压力比彼此不相等时，压缩损失会增加。例如，在操作压力比设定为大于设计的压力比的情况下，压缩室中的气体压力未达到排放压力。因此，实际排放的压力低于负荷所需的压力，由此引起压缩不充分，在这种状态下，当绕动卷体达到排放开始角度时，排放出口打开并由此使排放室中的制冷剂流回到排放出口中。另一方面，在操作压力比小于设计的压力比的情况下，即使负荷所需的压力很低，在压缩室中的气体压力等于排放压力时绕动卷体也不会达到排放开始角度，因此气体被连续地压缩，从而发生过度的压缩。因此，在现有技术的涡旋压缩机中，在压缩室上形成旁通孔，以便在操作压力比低于设计的压力比的情况下，当气体的压力达到排放压力时气体可经由旁通孔提前排出。
然而，现有技术的涡旋压缩机中的这种旁通装置应该设有多个旁通阀以打开/关闭旁通孔，因此，材料成本和组装工序数会增大，由此制造成本会增大。并且，排放阀或真空状态防止装置安装在涡旋压缩机中的固定卷体的上表面上。在这种情况下，旁通阀可能由于排放阀或真空状态防止装置的位置产生干涉而不能安装在期望的位置上。
发明内容
技术问题
因此，本发明的目的是提供一种涡旋压缩机，其能够通过改变固定涡卷的排放出口和绕动涡卷的排放引导槽的形状来防止压缩机的性能由于工作量而下降，并且不需要旁通阀。
技术方案
为了实现该目的，根据本发明的一个方案，提供一种涡旋压缩机，该涡旋压缩机包括固定涡卷和绕动涡卷，所述固定涡卷设有螺旋形的固定卷体，所述绕动涡卷设有与固定涡卷的固定卷体接合的绕动卷体，并且所述绕动涡卷通过相对于固定涡卷执行绕动运动而在固定卷体与绕动卷体之间形成压缩室。排放出口形成在固定涡卷的固定卷体的起始端的周缘上，以排放在压缩室中压缩的制冷剂，并且排放出口形成为非圆形的形状。
根据本发明的另一方案，提供一种涡旋压缩机，所述涡旋压缩机包括固定涡卷和绕动涡卷，所述固定涡卷设有螺旋形的固定卷体，所述绕动涡卷设有与固定涡卷的固定卷体接合的绕动卷体，并且所述绕动涡卷通过相对于固定涡卷执行绕动运动而在固定卷体与绕动卷体之间形成压缩室。排放出口形成在固定涡卷的固定卷体的起始端的周缘上，以排放在压缩室中压缩的制冷剂。并且，具有指定深度的排放引导槽形成在绕动涡卷的绕动卷体的起始端的周缘上，以将在压缩室中压缩的制冷剂引导到排放出口。排放出口和排放引导槽分别形成为非圆形的形状。
技术效果
根据本发明的涡旋压缩机构造为：其固定涡卷的排放出口和绕动涡卷的排放引导槽形成为非圆形的形状，例如，心形形状。因此，能够在未额外安装旁通阀的状态下防止制冷剂的排放压力不充分或过大。因此，能够降低压缩机的制造成本，并且，由于不需要考虑在安装旁通阀时其它部件产生的干涉，所以简化了制造工艺。
附图说明
图1为示出根据本发明的示例性涡旋压缩机的剖视图；
图2和图3为示出根据图1的涡旋压缩机中的固定涡卷和绕动涡卷的平面图；
图4为示出在根据图1的涡旋压缩机中相互联结的固定涡卷和绕动涡卷的平面图；
图5为示出根据图1的涡旋压缩机中的排放出口的平面图；以及
图6和图7为示出根据图1的、分别处于高负荷和低负荷状态的涡旋压缩机的操作状况的平面图。
具体实施方式
下文中，将参照附图详细描述根据本发明的涡旋压缩机的一个实施例。
如图1所示，涡旋压缩机包括：机壳10；安装在机壳10的下部并产生旋转力的驱动马达20；以及安装在机壳10的上部并在接收由驱动马达20产生的旋转力之后压缩制冷剂的压缩单元30。
机壳10具有处于封闭状态的内部空间。吸入管(SP)与机壳10的壁面的中部连通，从而从制冷循环装置吸入制冷剂。并且，排放管(DP)与机壳10的壁面的上部连通，从而将在压缩单元30中压缩的制冷剂排放到制冷循环装置。主框架11和副框架12分别固定到机壳10的上部和下部。并且，高低压分隔板13安装在机壳10的中部，即，安装在吸入管(SP)与排放管(DP)之间，从而将机壳10的内部空间分成吸入空间(S1)和排放空间(S2)。
驱动马达20包括：在压缩单元30的下侧、固定在机壳10的内圆周表面上的定子21；可旋转地安装在定子21中的转子22；以及联结到转子22的中央并将转子22的旋转力传递到压缩单元30的曲柄轴23。
压缩单元30包括：固定涡卷110，该固定涡卷固定在主框架11上，并且其下表面设有固定卷体111；绕动涡卷120，其旋转地放置在主框架11上并设有绕动卷体121，从而通过与固定涡卷110的固定卷体111接合形成多个压缩室(P)；以及欧丹环130，其插入绕动涡卷120与主框架11之间并在防止绕动涡卷120旋转的同时使绕动涡卷120绕动。
如图2所示，固定涡卷110形成为圆形的形状，从而固定涡卷盘的外圆周表面可紧密地附着到机壳10的内圆周表面。固定卷体111形成于固定涡卷盘的下表面中央。吸入槽112形成于固定涡卷盘的下表面的一侧，从而压缩室(P)可与机壳10的吸入空间(S1)连通。并且，排放出口113形成于盘的上侧中央，从而压缩室(P)的排放侧可与机壳10的排放空间(S2)连通。
固定卷体111形成为具有指定的基圆半径的渐开线形状。并且，固定卷体111设置为其高度和厚度从它的起始点到终点分别相同。
例如，如图2所示，排放出口113并非形成为完全圆形的形状，而是形成为心形，其设置为基于固定卷体111的形成方向在从固定卷体的起始端朝向终点的方向上较长。为此，如图5所示，当固定卷体111与绕动卷体121将要相互分离之前，在固定卷体111与绕动卷体121彼此相切的两点上绘制切线时，排放出口113可形成在切线的范围内。并且，如图2所示，排放出口113由第一排放部113a和第二排放部113b组成。第一排放部113a与第二排放部113b相互连通。在固定卷体111与绕动卷体121相互分离时，第一排放部113a设置为位于绕动卷体121的内排放室，而第二排放部113b设置为位于绕动卷体121的起始端的外压缩室。
如图3所示，绕动涡卷120设置为在绕动涡卷盘的上表面上具有绕动卷体121，绕动卷体121形成为具有指定基圆半径的渐近线形状。绕动卷体121的高度和厚度设置为从它的起始点到终点分别相同。
并且，排放引导槽122形成在绕动涡卷120的中部，即，形成在绕动卷体121的起始端的周缘部，以与固定涡卷110的排放出口113对称。
排放引导槽122形成为与排放出口具有相同的形状。例如，排放引导槽122由第一排放引导部122a和第二排放引导部122b组成，并且第一排放引导部122a与第二排放引导部122b相互连通。在固定卷体111与绕动卷体121相互分离时，第一排放引导部122a设置为位于固定卷体111的内排放室，而第二排放引导部122b设置为位于固定卷体111的外压缩室。
下面将说明根据本发明的涡旋压缩机的操作。
当将动力供给到驱动马达20时，从驱动马达20获得旋转力的绕动涡卷120通过欧丹环130在主框架11的上表面上以偏心距绕动运动。在绕动涡卷120执行绕动运动时，在固定涡卷110的固定卷体111与绕动涡卷120的绕动卷体121之间形成一对连续运动的压缩室(P)。压缩室(P)通过绕动涡卷120的连续的绕动运动朝向中部运动，随后压缩室(P)的容积减小，由此压缩经由吸入管(SP)吸入的制冷剂。
在此，将参照图6和图7详细地描述制冷剂从形成于固定涡卷110与绕动涡卷120之间的压缩室中排出的过程。如图6所示，当压缩机的操作压力比设定为大于设计的压力比时，如图6所示，即，当压缩机在高负荷的状态下操作时，开始排放的时间应延迟，以使压缩室的排放压力增大到所需的压力。
然而，由于根据本发明的排放出口113的第二排放部113b以及排放引导槽122的第二排放引导部122b分别设置为朝向各自的上侧较长，而非根据现有技术的圆形形状，所以可在制冷剂的压力未达到所需的压力的状态下打开排放出口113。并且因此，机壳10的排放空间(S2)的压力大于敞开的压缩室(P)的压力，从而制冷剂可从排放空间(S2)流回到压缩室(P)中。然而，在本发明中，排放出口113的前侧被绕动卷体121的厚度所覆盖，因此，能够防止未完全压缩的制冷剂暴露于排放出口113。因此，能够防止压缩室中的制冷剂被不完全地(或不充分地)压缩。还能够防止因延迟打开排放出口113的时间产生的通道阻力造成的压缩机的损失，即使之前一定量的制冷剂甚至在未完全压缩的状态中排出。
同时，如图7所示，当压缩机的操作压力比设定为低于设计的压力比时，即，当压缩机在低负荷的状态下操作时，开始排放的时间应提前，以防止压缩室的排放压力大于所需的压力，从而防止压缩机的损失。在这种情况中，由于本发明的排放出口113设置为朝向其上侧较长，所以，与圆形排放出口相比，压缩室(P)的开始排放时间可提前，因此，能够防止压缩室的排放压力超过所需的压力，同时而不需要附加的旁通阀。
由于可在固定卷体上未安装多个旁通阀的状态下依据负荷调节压缩室的压力，所以能够防止因安装旁通阀引起的制造成本的提高，并能够防止由于其它部件产生干涉。
根据本发明的涡卷压缩机设置为：其固定卷体的排放出口和绕动卷体的排放引导槽形成为非圆形的形状，例如，心形形状，因此，能够在未额外安装旁通阀的状态下防止制冷剂的排放压力不充分或过大。因此，能够降低压缩机的制造成本，并且由于不需要考虑在安装旁通阀时由其它部件产生的干涉，因而简化了制造工艺。
对本领域的技术人员显而易见的是，可在不背离本发明的原理或范围的情况下进行各种修改和变型。因此，如果对本发明的修改和变型落入所附权利要求及其等同替换的范围内，则本发明旨在包含这些修改和变型。
工业适用性
根据本发明的涡旋压缩机可应用于使用制冷循环设备的制冷装置，例如，冰箱和空调中。
顺序表
涡卷，排放出口，旁通阀，不完全压缩，过度压缩

Claims (13)

1.一种涡旋压缩机，包括：
固定涡卷，其设有螺旋形的固定卷体；以及
绕动涡卷，其设有与所述固定涡卷的所述固定卷体接合的绕动卷体，并且所述绕动涡卷通过相对于所述固定涡卷执行绕动运动而在所述固定卷体与所述绕动卷体之间形成压缩室，
其中，排放出口形成在所述固定涡卷的所述固定卷体的起始端的周缘上，以排放在所述压缩室中压缩的制冷剂，并且所述排放出口形成为非圆形的形状。
2.如权利要求1所述的涡旋压缩机，其中所述排放出口构造为：在所述固定卷体与所述绕动卷体相互分离之前与所述绕动卷体的起始端的外压缩室连通。
3.如权利要求2所述的涡旋压缩机，其中，所述排放出口包括相互连通的第一排放部和第二排放部，以及
其中，在所述固定卷体与所述绕动卷体相互分离时，所述第一排放部位于所述绕动卷体的内排放室，而所述第二排放部形成在所述绕动卷体的外压缩室。
4.如权利要求1所述的涡旋压缩机，其中，所述排放出口形成为：基于所述固定卷体的形成方向，在从所述固定卷体的起始端朝向终点的方向上较长。
5.如权利要求1所述的涡旋压缩机，其中，所述固定卷体与所述绕动卷体将要相互分离之前，在所述固定卷体与所述绕动卷体彼此相切的两点上绘制切线时，所述排放出口形成在所述切线的范围内。
6.如权利要求1所述的涡旋压缩机，其中，所述排放出口的平面投影大致形成为心形。
7.一种涡旋压缩机，包括：
固定涡卷，其设有螺旋形的固定卷体；以及
绕动涡卷，其设有与所述固定涡卷的所述固定卷体接合的绕动卷体，并且所述绕动涡卷通过相对于所述固定涡卷执行绕动运动而在所述固定卷体与所述绕动卷体之间形成压缩室，
其中，排放出口形成在所述固定涡卷的所述固定卷体的起始端的周缘上，以排放在所述压缩室中压缩的制冷剂，
其中，具有指定深度的排放引导槽形成在所述绕动涡卷的所述绕动卷体的起始端的周缘上，以将在所述压缩室中压缩的制冷剂引导到所述排放出口，以及
其中，所述排放出口和所述排放引导槽分别形成为非圆形的形状。
8.如权利要求5所述的涡旋压缩机，其中所述排放出口与所述排放引导槽构造为：其平面投影关于所述压缩室的移动路径相互对称。
9.如权利要求5所述的涡旋压缩机，其中，所述排放出口和所述排放引导槽分别构造为：当所述固定卷体与所述绕动卷体开始相互分离时与所述固定卷体和所述绕动卷体的各个起始端的外压缩室连通。
10.如权利要求9所述的涡旋压缩机，其中，所述排放出口包括相互连通的第一排放部和第二排放部，并且所述排放引导槽包括相互连通的第一排放引导部和第二排放引导部，并且其中，当所述固定卷体与所述绕动卷体相互分离时，所述第一排放部和所述第一排放引导部分别位于所述绕动卷体与所述固定卷体的内排放室，而当所述固定卷体与所述绕动卷体相互分离时，所述第二排放部与所述第二排放引导部分别位于所述固定卷体与所述绕动卷体的外压缩室。
11.如权利要求10所述的涡旋压缩机，其中，所述第二排放部与所述第二引导部以相对的方向形成。
12.如权利要求5所述的涡旋压缩机，其中，所述固定卷体与所述绕动卷体将要相互分离之前，在所述固定卷体与所述绕动卷体彼此相切的两点上绘制切线时，所述排放出口形成在所述切线的范围内。
13.如权利要求5所述的涡旋压缩机，其中，所述排放出口和所述排放引导槽的平面投影大致形成为心形。
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