CN101952549B - 涡旋压缩机和用于涡旋压缩机的挡板 - Google Patents

Abstract

一种涡旋压缩机，其包含存储压缩流体的外罩的高压区中的挡板构件。挡板用于承载并传输压力负载使之远离中心区而到达外周区，其中在所述外周区处所述负载可传输至外罩。可减少涡旋压缩机本体上的挠曲、应力和磨损。

Description

涡旋压缩机和用于涡旋压缩机的挡板

技术领域

本发明涉及用于压缩制冷剂的涡旋压缩机，更具体地说，涉及涡旋压缩机外罩中的挡板和/或在这些涡旋压缩机中如何承载压力负载。

背景技术

涡旋压缩机是一种用来压缩制冷剂的特定类型的压缩机，其用于诸如制冷、空气调节、工业冷却和冷冻器等应用和/或可使用压缩流体的其他应用。这种现有涡旋压缩机是已知的，例如在Hasemann申请的第6,398,530号美国专利、Kammhoff等人申请的第6,814,551号美国专利、Kammhoff等人申请的第6,960,070号美国专利和Kammhoff等人申请的第7,112,046号美国专利中给出了示例性描述，上述所有这些专利都已经转让给与本案的受让人密切相关的比策尔(Bitzer)公司。由于本案揭示内容属于可在这些或其他涡旋压缩机中实施的改进，因此，第6,398,530号美国专利、第7,112,046号美国专利、第6,814,551号美国专利和第6,960,070号美国专利的全部揭示内容以全文引用的方式并入本文中。

正如这些专利所示例性描述的那样，涡旋压缩机传统地包括外罩，外罩内容纳有涡旋压缩机。涡旋压缩机包括第一和第二涡旋压缩机构件。第一压缩机构件通常静止不动地设置且固定在外罩中。第二涡旋压缩机构件可相对于第一涡旋压缩机构件运动，以压缩位于各自基座上方并相互啮合的各自的涡旋肋之间的制冷剂。传统地，可动涡旋压缩机构件可围绕中心轴线并沿着一个轨道路径被驱动，以实现压缩制冷剂的目的。经常在同一外罩内提供一个典型地为电动马达的适当驱动单元，以驱动可动涡旋构件。

涡旋压缩机的压缩流体输出容纳在外罩内的高压室中。典型地，设置某种形式的挡板(也根据上述专利称为或已知为分隔体)，以将高压室分隔为外罩的隔离区，该隔离区典型为顶部外罩端。这种高压生成压力负载以及必须在涡旋压缩机设计中处理的其他问题。

本发明针对挡板和/或承载压力负载或在涡旋压缩机中处理压力负载的方式的改进。

发明内容

本发明具有若干可要求保护且单独或组合起来可获得专利权的方面，这些方面包括但不限于下文所述内容。

本发明的第一个方面针对一种挡板构件，其中所述挡板的内部区可滑动地设置且可浮动。根据该方面的用于压缩流体的压缩机装置包含外罩和容纳在外罩中的涡旋压缩机本体。涡旋压缩机本体包含第一涡旋本体和第二涡旋本体。所述涡旋本体具有各自的基座和从所述各自的基座伸出的各自的涡旋肋，所述涡旋肋在它们之间的相对运动过程中可相互啮合，以压缩流体(典型地为制冷剂)。在外罩内界定高压室，且所述高压室配置成从涡旋压缩机本体接收压缩流体。设置挡板构件，该挡板构件具有相对于第一涡旋本体可滑动地设置的内周区。挡板构件具有受到高压室的较高流体压力的第一侧，且所述挡板构件配置成当受到高压室中的压缩流体时向第一涡旋本体的外周区传输压力负载。

根据第一方面的优选配置，与间接关系相反，挡板构件可滑动地直接设置在第一涡旋本体上。挡板构件的内部区可借助挡板构件的径向最内部分与涡旋构件之间的环形轴向间隙浮动。所述间隙可适于响应高压室中的压缩高压制冷剂导致的压力负载而减小尺寸。鉴于此浮动特征，负载可不沿着内部区承载，且大部分或全部负载可传送到其他位置，例如外罩处或外罩附近的外周区。

本发明的另一个方面可针对将挡板构件保持于压缩机本体之一上。根据该方面，压缩机装置包含外罩以及容纳在外罩中的涡旋压缩机本体。涡旋压缩机本体包含第一涡旋本体和第二涡旋本体，所述第一和第二涡旋本体具有各自的基座和从所述各自的基座伸出且相互啮合的各自的涡旋肋。第二涡旋本体可相对于第一涡旋本体运动，以压缩流体。在第一涡旋构件上安装止挡板，且通过止挡板将挡板构件保持于第一涡旋本体上。

根据该方面，止挡板可以作为止回阀的一部分，且不仅充当挡板构件的止挡板，而且还充当可动止回阀构件的止挡板。本方面的其他辅助方面可包含挡板构件的内周区沿着从第一涡旋构件的基座伸出的内环形毂浮动。这种浮动可通过止挡板限制在一个轴线方向上。

本发明的第三方面涉及一种分离高压室与第一涡旋本体的挡板构件，其中，所述挡板构件是金属铸件、金属冲压件或机加工构件(例如铝金属铸件)。根据该方面，用于流体压力的压缩机装置包括外罩和位于外罩中的涡旋压缩机本体，所述涡旋压缩机本体包含第一和第二涡旋本体。这些涡旋本体具有各自的基座和从所述各自的基座伸出且相互啮合的各自的涡旋肋。第二涡旋本体可相对于第一涡旋本体运动，以压缩流体。在外罩内界定高压室，且所述高压室配置成从涡旋压缩机本体接收压缩流体。挡板构件基本上将高压室与第一涡旋本体分离(意味着完全或至少部分地有效分离)。挡板构件是金属铸件、金属冲压件和机加工构件之一。

本发明的第四个方面针对一种传输压力负载并于是改善压力管理系统的方法。该方法包括通过第一和第二涡旋本体之间的相对运动压缩流体；接收邻近第一流构件的高压室中的压缩流体；以及将高压室中的压缩流体产生的压力负载传输远离所述第一涡旋构件的内周区而传输到所述第一涡旋构件的外周区。

根据一个实施方式的优选方法进一步包括：利用挡板构件承载所传输的压力负载；在第一涡旋构件与挡板构件之间形成低或中压室，以在挡板构件上产生不同的压力，所述中或低压室的压力比高压室的压力低；使挡板沿着沿大体圆柱形界面的内周区浮动，以防止沿着内周区的轴向负载传输，且其中压力负载的传输沿着相对于圆柱形表面径向隔开的挡板构件与第一涡旋构件之间的轴向接触界面进行；在内周区将挡板构件保持于第一涡旋构件上；以及使挡板构件与外罩隔开，以避免它们之间的直接啮合。

从结合附图给出的以下详细描述中将可以更清楚地理解本发明的其他方面、目的和优点。

附图说明

附图并入说明书中并构成说明书的一部分，这些附图举例说明本发明的若干方面，且与具体实施方式一起用于解释本发明的原理。附图中：

图1是根据本发明的一个实施例的涡旋压缩机组件的横截面；

图2是图1所示的涡旋压缩机实施例的上部分的等距图的部分横截面和截取图；

图3是与图2相似但放大的视图，该图从不同角度和截面得到，以示出其他结构特征；

图4是图1的实施例的下部分的部分横截面和截取图；和

图5是涡旋压缩机的上挡板区的等距图的另一横截面和部分截取图。

虽然将结合某些优选实施例来描述本发明，但是没有任何意图将本发明局限于这些实施例。相反，其意图涵盖所有包含在权利要求书限定的本发明的精神和范围内的所有替代物、修改和等同物。

具体实施方式

附图中举例图解了根据本发明的一个实施例的涡旋压缩机组件10，其大体包括外罩12，在该外罩12内涡旋压缩机14可由驱动单元16驱动。涡旋压缩机组件可配置在制冷剂回路中，以用于制冷、工业冷却、冷冻、空气调节或需要压缩流体的其他合适应用。合适的连接端口提供与制冷回路的连接，并包括延伸穿过外罩12的制冷剂入口18和制冷剂出口20。通过操作驱动单元16以运行涡旋压缩机14并从而压缩在高压压缩状态下从制冷剂入口18进入并从制冷剂出口20排出的合适制冷剂或其他流体，可运行涡旋压缩机组件10。

外罩12可表现为许多形式。在优选实施例中，外罩包括多个壳部分，并且优选包括三个壳部分，即包括中心圆柱形外罩部分24、顶端外罩部分26和底端外罩部分28。优选地，外罩部分24、26和28由合适的钢板构成并焊接在一起，以形成永久外罩12封闭件。然而，如果需要拆分外罩，则可采用其他外罩构造，这些构造可包括金属铸件或机加工零件。

中心外罩部分24优选为圆柱形且与顶端和底端外罩部分26、28套叠地相互配合。这形成用于容纳涡旋压缩机14和驱动单元16的封闭腔30。顶端和底端外罩部分26、28中的每一个大体呈圆顶状且包括各自的圆柱形侧壁区32、34，以与中心部分24匹配，并提供对外罩12的顶端和底端的封闭。从图1中可知，顶侧壁区32与中心外罩部分24套叠地交迭，并沿着圆形焊接区从外部焊接到中心外罩部分24的顶端。类似地，底端外罩部分28的底侧壁区34与中心外罩部分24套叠地相互配合(但是在图中示出为安装到中心外罩部分24的内部而非外部)，且通过圆形焊接区从外部焊接。

驱动单元16可优选地表现为电动马达组件40的形式，所述电动马达组件40由上、下轴承构件42、44支撑。电动马达组件40可操作地转动并驱动轴46。电动马达组件40大体包括外部环形马达罩48、包括电线圈的定子50和与驱动轴46联接从而一起转动的转子52。可对定子50通电，以可转动地驱动转子52并进而使驱动轴46围绕中心轴线54转动。

参照图1和4，下轴承构件44包括大体圆柱形的中心毂58，该中心毂58包括中心套管和开口，以设置圆柱形轴承60，驱动轴46以轴颈方式设置在所述圆柱形轴承60上，以获得转动支撑。多个臂62且典型地至少三个臂优选以相等的角间隔从中心轴承毂58径向向外伸出。这些支撑臂62相互啮合，并坐落于由底部外罩部分28的底侧壁区34的终止圆边提供的圆形坐落表面64上。同样，底部外罩部分28可用以安置、支撑和坐落下轴承构件44并进而充当可在其上支撑涡旋压缩机的内部零件的基座。

下轴承构件44则借助形成于下轴承构件44的板状横档区(ledgeregion)68上的圆形座66支撑圆柱形马达罩48，所述板状横档区沿着中心毂58的顶部向外伸出。支撑臂62也优选相对于中心外罩部分的内径设定高精度公差。臂62可与中心外罩部分24的内径表面啮合，以居中地安置下轴承构件44，并进而保持中心轴线54的位置。这可以借助下轴承构件44与外罩12之间的过盈配合和压配合支撑配置(例如参见图4)实现。或者，根据一个更优选配置，如图1所示，下轴承与下外罩部分28啮合，而下外罩部分28又附着至中心部分24上。类似地，可沿着下轴承构件44的阶梯式座66利用过盈配合和压配合支撑外部马达罩48。如图所示，可使用螺钉将马达罩紧固到下轴承构件44上。

驱动轴46由多个直径渐小的部分46a-46d构成，这些部分相对于中心轴线54同心对准。最小直径部分46d被设置轴颈，以在下轴承构件44内转动，而次小部分46c提供台阶72，以将驱动轴46轴向支撑在下轴承构件44上。最大部分46a被设置轴颈，以在上轴承构件42内转动。

驱动轴46进一步包括偏移偏心驱动部分74，该偏移偏心驱动部分74具有围绕相对于中心轴线54偏移的偏移轴线的圆柱形驱动表面75。该偏移驱动部分74以轴颈方式设置在涡旋压缩机14的可动涡旋构件的腔中，以在驱动轴46围绕中心轴线54旋转时，沿着一个轨道路径驱动涡旋压缩机的可动构件。为了润滑所有这些轴承表面，外罩12在底端设置了润滑油槽76，在上述润滑油槽中提供了适当的润滑油。驱动轴46具有润滑油管和推动器78，该推动器在驱动轴旋转时充当油泵并进而将油从润滑油槽76泵出到界定在驱动轴46中的内部润滑油通路80中。在驱动轴46转动期间，离心力作用，以克服重力作用将润滑油向上驱动穿过润滑油通路80。润滑油通路80包括图示的各种径向通道，用以通过离心力将油供给至合适的轴承表面并进而按要求润滑滑动表面。

上轴承构件42包括中心轴承毂84，驱动轴46的最大部分46a以轴颈方式设置在所述中心轴承毂84中以转动。支撑腹板86从轴承毂84向外延伸，该支撑腹板86与外周支撑边缘88汇合。环形阶梯式座表面90沿支撑腹板86设置，所述环形阶梯式座表面90可与圆柱形马达罩48的顶端过盈配合和压配合，以进而提供轴向和径向定位。马达罩48也可用螺钉紧固到上轴承构件42上。外周支撑边缘88也可包括可与外罩12过盈配合和压配合的外部环形阶梯式座表面92。举例来说，外周边缘88可轴向啮合座表面92，也就是说，在与轴线54垂直的横向平面上啮合并且不穿过直径。为了定中心，在表面92的正下方提供中心外罩部分24与支撑边缘88之间的直径配合。具体地说，在套叠的中心和顶端外罩部分24、26之间界定内部圆形台阶94，其与上轴承构件42的外部环形台阶92轴向和径向地设置。

上轴承构件42也经由轴向推力表面96通过轴承支撑向可动涡旋构件提供轴向推力支撑。虽然这可由单一整体零件完整提供，但是图示为由单独的套环构件98提供，所述套环构件98沿阶梯式环形界面100与上轴承构件42的上部分相互配合。套环构件98界定中心开口102，所述中心开口的尺寸足够大，以容纳偏心偏移驱动部分74并允许其进行在可动涡旋压缩机构件112的容纳部分内进行的轨道偏心运动。

现在更详细地描述涡旋压缩机14，涡旋压缩机本体由优选包括静止的固定涡旋压缩机本体110和可动涡旋压缩机本体112的第一和第二涡旋压缩机本体提供。可动涡旋压缩机本体112配置成为了压缩制冷剂而相对于固定涡旋压缩机本体110进行轨道运动。固定涡旋压缩机本体包括从板状基座116轴向伸出并设计成螺旋形的第一肋114。类似地，第二可动涡旋压缩机本体112包括从板状基座120轴向伸出并设计成类似的螺旋形的第二涡旋肋118。涡旋肋114、118相互啮合且在相应的另一压缩机本体112、110的相应基座表面120、116上密封地毗邻。结果，在涡旋肋114、118与基座120之间形成多个压缩室122。在室122内，进行制冷剂的逐步压缩。制冷剂经由围绕涡旋肋114、118的进口区124以初始低压在外部径向区域中流动(例如参见图2-3)。在室122中逐步压缩(室沿径向向内逐步界定)后，制冷剂经由在固定涡旋压缩机本体110的基座116中居中地界定的压缩出口126排出。已压缩到高压的制冷剂可在涡旋压缩机工作过程中经由压缩出口126排出室122。

可动涡旋压缩机本体112啮合驱动轴46的偏心偏移驱动部分74。更具体地说，可动涡旋压缩机本体112的容纳部分包括圆柱形套管驱动毂128，上述圆柱形套管驱动毂128利用设置在其中的可滑动轴承表面可滑动地容纳偏心偏移驱动部分74。详言之，偏心偏移驱动部分74啮合圆柱形驱动毂128，以在驱动轴46围绕中心轴线54转动过程中使可动涡旋压缩机本体112沿着围绕中心轴线54的轨道路径运动。考虑到该偏移关系导致相对于中心轴线54的重量失衡，组件优选包括以固定角定向安装到驱动轴46上的配重130。配重130用以补偿由偏心偏移驱动部分74和沿轨道路径驱动的可动涡旋压缩机本体112导致的重量失衡(例如，尤其是，涡旋肋不均衡地保持平衡)。配重130包括附着套环132和补偿重量区134(参见图2中最佳示出的配重)，所述补偿重量区134提供配重效应并进而与用于平衡目的的下配重135协作平衡围绕中心轴线54旋转的零件的总重量。这通过内部平衡或消除惯性力而减少了总组件的振动和噪音。

参照图1-3，尤其参照图2，可以看到涡旋压缩机的导向运动。为了引导可动涡旋压缩机本体12相对于固定涡旋压缩机本体110的轨道运动，可提供合适的键联轴器140。键联轴器在涡旋压缩机领域通常称为“十字滑块联轴器”。在本实施例中，键联轴器140包括外环本体142并包括两个沿第一横向轴线146线性隔开的第一键144，上述第一键在也沿着第一轴线146线性隔开且对准的两个相应键槽导轨148内紧密且线性地滑动。键槽导轨148由静止的固定涡旋压缩机本体界定，这样，键联轴器140沿第一横向轴线146的线性运动为相对于外罩12并垂直于中心轴线54的线性运动。键可包括狭槽、凹槽或图示从键联轴器140的外环本体142伸出的突起。这种对第一横向轴线146上的运动的控制引导可动涡旋压缩机本体112的全部轨道路径中的一部分。

另外，键联轴器包括四个第二键152，其中，相对的成对的第二键152相对于与第一横向轴线146垂直的第二横向轴线154线性对准且大体平行。存在两组协作以接收伸出的滑动导向部156的第二键152，上述滑动导向部156在可动涡旋压缩机本体112的相反侧从基座120伸出。导向部156线性啮合并被引导，以借助于导向部156沿着成组的第二键152的滑动线性导向运动而进行沿着第二横向轴线的线性运动。

借助于键联轴器140，可动涡旋压缩机本体112具有相对于固定涡旋压缩机本体110沿着第一横向轴线146和第二横向轴线154的受限运动。这样能够防止可动涡旋本体的任何相对转动，因为它只能进行平移运动。更具体地说，固定涡旋压缩机本体110将键联轴器140的运动限制为沿着第一横向轴线146的线性运动；而键联轴器140在沿着第一横向轴线146运动时又携带可动涡旋压缩机本体112与其一起沿着第一横向轴线146运动。另外，可动涡旋压缩机本体可借助容纳于第二键152之间且可在其间滑动的导向部分156提供的相对滑动运动独立地沿着第二横向轴线154相对于键联轴器140运动。通过允许在两个相互垂直的轴线146、154上同时运动，驱动轴46的偏心偏移驱动部分74提供的在可动涡旋压缩机本体112的圆柱形驱动毂128上的偏心运动被转化为可动涡旋压缩机本体112相对于固定涡旋压缩机本体110的轨道路径运动。

更详细地参照固定涡旋压缩机本体110，此本体110固定在上轴承构件42上，上述固定通过在它们之间轴向且竖直延伸并围绕可动涡旋压缩机本体112的外侧的延伸件实现。在示例性给出的实施例中，固定涡旋压缩机本体110包括在涡旋肋的相同侧从基座116伸出的多个轴向伸出支柱158(参见图2)。这些支柱158啮合且坐落在上轴承构件42的顶侧上。优选地，螺栓160(图2)被提供，以将固定涡旋压缩机本体110紧固到上轴承构件42上。螺栓160轴向延伸穿过固定涡旋压缩机本体的支柱158，并且紧固且旋紧到上轴承构件42中的对应螺纹开口中。为了进一步支撑及固定所述固定涡旋压缩机本体110，固定涡旋压缩机本体的外周包括圆柱形表面162，上述圆柱形表面162紧密容纳在外罩10的圆柱形内表面上，更具体地说，容纳在顶端外罩部分26上。表面162与侧壁32间的间隙用以允许将上外罩25组装在压缩机组件上，并随后用以容纳O型密封圈164。O型密封圈164密封圆柱形定位表面162与外罩112之间的区域，以防止形成从压缩高压流体到外罩12内部的未压缩部分/油槽区的泄露路径。密封件164可保持在径向面朝外的环形槽166中。

参照图1-3且尤其参照图3，固定涡旋压缩机本体110的上侧(例如与涡旋肋相对的一侧)支撑可浮动的挡板构件170。为了容纳挡板构件170，固定涡旋压缩机本体110的上侧包括通过基座116的径向延伸盘区176连接的环形且更具体地说圆柱形的内毂区172以及向外间隔的外周边缘174。在毂172与边缘174之间设有容纳挡板构件170的环形活塞状室178。借助这种配置，挡板构件170与固定涡旋压缩机本体110的组合用以分离高压室180与外罩10内的低压区。虽然挡板构件170图示为在固定涡旋压缩机本体110的外周边缘174内啮合且径向受限，挡板构件170也可替代地以圆柱形直接定位在外罩12的内表面上。

如本实施例所示且具体参照图3，挡板构件170包括内毂区184、盘区186和外周边缘区188。为了进行强化，可整体提供沿着盘区186的顶侧在毂区184与外缘区188之间延伸的多个径向延伸肋190，且这些延伸肋190优选相对于中心轴线54以相等角度隔开。挡板构件170除了倾向于分离高压室180与外罩12的其余部分外，还用以将高压室180生成的压力负载传递远离固定涡旋压缩机本体110的内部区并朝向固定涡旋压缩机本体110的外周区。在外周区，压力负载可传递至外罩12并可由外罩12更直接地承载，因而避免或至少最小化施加压力于零件上，并基本上避免诸如涡旋本体的工作零件的变形或挠曲。优选地，挡板构件170可沿着内周区相对于固定涡旋压缩机本体110浮动。举例来说，如示例性实施例中示出的那样，这可通过沿着相应的毂区在固定涡旋压缩机本体与挡板构件的相互圆柱形滑动表面之间的滑动圆柱形界面192实现。当高压室180中的压缩高压制冷剂作用在挡板构件170上时，除了可能由于摩擦啮合产生的传递外，基本上没有负载可沿着内部区传递。相反，在径向外周处设有轴向接触界面环194，在该径向外周处，为固定涡旋压缩机本体110和挡板构件170设置了相应的边缘区。优选地，在挡板构件170最里面的直径与固定涡旋压缩机本体110的上侧之间设有环形轴向间隙196。环形轴向间隙196界定在挡板构件的径向最里面的部分与涡旋构件之间，并适于响应高压室180内的压缩高压制冷剂导致的压力负载而减小尺寸。间隙196可以在压力和负载释放后扩展到其放松状态下的尺寸。

为了便于最有效地转移负载，在挡板构件170与固定涡旋压缩机本体110之间界定出环形中或低压室198。该环形中或低压室可受到下油槽压力(例如，该压力可以是借助于图3所示的流体连通通道200的进口区124的压力)，或者可受到中间压力(例如通过经由各自的涡旋肋114中间的固定涡旋压缩机本体110界定的流体连通通道202，以将各压缩室122之一与图5中另一实施例示出的室198相连)。因此，可基于被选择用于最佳应力/挠曲管理的低或中压来配置负载传送特性。在任一情况下，中或低压室198在操作过程中含有的压力基本上比高压室180小，从而在挡板构件170上形成压力差和负载。

为了防止泄露并更好地便于负载转移，可设置内、外密封件204、206，上述两个密封件均可以为弹性O型圈密封件。优选地，内密封件204为径向密封件，且设置在沿挡板构件170的内径界定的在径向上朝内的内槽208中。相似地，外密封件206可设置在沿着外周边缘区188中的挡板构件170的外径界定的在径向上朝外的外槽210。虽然径向密封件图示为位于外部区域处，替换地或此外，也可以沿着轴向接触界面环194设置轴向密封件。

虽然挡板构件170优选且如上文描述可以为冲压钢零件，挡板构件170也可包括铸件和/或机加工件(且可为铝)，以提供具有若干上述结构特征的扩展能力。通过以此方式制造挡板构件，可避免这些挡板的重冲压。

另外，挡板构件170可保持在固定涡旋压缩机本体110上。具体地说，如图所示，挡板构件170的内毂区184的在径向上向内伸出的环形凸缘214在轴向上落在止动板212与固定涡旋压缩机本体110之间。止动板212通过螺栓216安装到固定涡旋压缩机本体210上。止动板212包括在固定涡旋压缩机本体110的内毂172上沿径向伸出的外横档218。止动板横档218充当挡板构件170的止挡件和保持件。以此方式，止动板212用于将挡板构件170保持到固定涡旋压缩机本体110上，以使得因而承载挡板构件170。

如图所示，止动板212可以是止回阀220的一部分。止回阀包括可动阀板元件222，所述可动阀板元件包含在内毂172中固定涡旋压缩机本体的出口区中界定的室内。止动板212因而封闭止回阀室224，可动阀板元件222位于该止回阀室中。在止回阀室内设有圆柱形导向壁表面226，该导向壁表面引导止回阀220沿着中心轴线54的运动。凹口228设置在导向壁226的上部分中，从而当可动阀板元件222抬升离开阀座230时，允许压缩制冷剂穿过止回阀。在止动板212中设有开口232，以方便压缩气体从涡旋压缩机通向高压室180中。止回阀可操作，以允许单向流动，从而使得当涡旋压缩机工作时，压缩制冷剂可以借助正被驱动离开阀座230的阀板元件222通过压缩出口126离开涡旋压缩机本体。然而，一旦驱动单元关断且涡旋压缩机不再工作，高压室180内的高压将迫使可动阀板元件回到阀座230上。这将关闭止回阀220，并进而防止压缩制冷剂回流通过涡旋压缩机。

在工作过程中，涡旋压缩机组件10可运行，以在外罩入口18处接收低压制冷剂并压缩制冷剂以输送到高压室180，制冷剂在高压室180处可通过外罩出口20输出。如图所示，在图4中，内部管道234可接在外罩12内部，以将低压制冷剂从入口18经由马达罩入口238引导至马达罩中。这允许低压制冷剂流过马达，进而冷却马达以及将可由马达工作引发的热量从马达上带走。低压制冷剂接着可沿纵向穿过马达罩并环绕通过其中的空隙空间而朝向顶端运动，在顶端低压制冷剂可通过围绕中心轴线54等角度隔开的多个马达罩出口240(参见图2)排出。马达罩出口240可界定在马达罩48或上轴承构件42中，或由马达罩与上轴承构件的组合(例如通过图2所示的在其间形成的间隙)界定。一旦排出马达罩出口240，低压制冷剂进入形成于马达罩和外罩之间的环形室242。低压制冷剂可从这里经过一对相对的外周通口244穿过上轴承构件，上述一对外周通口244由上轴承构件42的相反侧的凹口界定，以形成图3所示的轴承构件42与外罩之间的间隙(或者轴承构件42中的孔)。通口244可相对于马达罩出口240成角度地间隔设置。一旦穿过上轴承构件42，低压制冷剂最终进入涡旋压缩机本体110、112的进口区124。低压制冷剂从进口区124最终进入相反侧的涡旋肋114、118(固定涡旋压缩机本体的每一侧的一个进口)，并且通过室122逐步压缩而在压缩出口126处达到其最大压缩状态，其随后穿过止回阀220并进入高压室180。从那里，高压压缩制冷剂可接着从涡旋压缩机组件10穿过制冷剂罩出口20。

包括公开文献、专利申请和本文引用的专利的所有参考资料均以相同的程度以引用的方式并入本文中，如同每份参考文献单独且具体地表示为以引用的方式并入本文中且其全部内容描述在本文中。

除非本文中另外指出或从上下文能够清楚地推出与之相反，否则在描述本发明时使用的术语“一个”和“该(或所述)”以及类似用词应理解为涵盖单数和复数两种形式。除非另外指出，否则术语“包括”、“具有”、“包含”和“含有”应理解为是开放式术语(也就是指“包括，但不限于”)。除非本文中另外指出，否则本文中引用的数值范围仅仅用作简略的分别参照落入此范围内的每个独立值的方法，且每个独立值均并入本说明书中，如同它们单独列举在本文中。除非本文中另外指出或从下文能够清楚地推出与之相反，否则本文描述的所有方法可按照任何合适的顺序进行。除非另外要求，否则本文中使用的任何以及所有实例或示例性语言(例如“诸如”)仅仅用来更好地说明本发明而不造成对本发明的范围进行限制。说明书中的任何语言均不应理解为指示实施本发明所必要的任何未要求的技术特征。

这里描述了本发明的优选实施例，包括发明人已知的实施本发明的最佳模式。本领域技术人员在阅读以上描述后，将容易了解这些优选实施例的变化。发明人期望本领域技术人员也能够适当运用这些变化，且发明人希望本发明也能够以与上文具体描述内容不同的方式实施。因此，本发明包括适用法律允许的后附权利要求书中描述的发明主题的所有修改和等同物。此外，除非本文中另外指出或从上下文能够清楚地推出与之相反，否则上述技术特征在其所有可能的变化中的任意组合也涵盖在本发明中。

Claims (20)

1.一种用于压缩流体的压缩机装置，包括：

外罩；

所述外罩中的涡旋压缩机本体，其包含第一涡旋本体和第二涡旋本体，所述第一和第二涡旋本体具有各自的基座和从所述各自的基座伸出且相互啮合的各自的涡旋肋，所述第二涡旋本体被驱动单元驱动，且所述第二涡旋本体可相对于所述第一涡旋本体运动以压缩流体；

所述外罩中的高压室，其配置成从所述涡旋压缩机本体接收压缩流体；和

挡板构件，其具有相对于所述第一涡旋本体可滑动地设置的内周区，所述挡板构件具有受到所述高压室的流体压力的第一侧，所述挡板构件配置成当受到高压室中的压缩流体时向所述第一涡旋本体的外周区传输压力负载；

其中所述挡板构件在所述内周区附近与所述第一涡旋本体可滑动地啮合，所述挡板构件将负载直接传输到所述第一涡旋本体的外周区且远离所述第一涡旋本体的内部区，

所述挡板构件可滑动地直接设置在所述第一涡旋本体上，进一步包括界定在所述挡板构件的径向最内部分与所述第一涡旋本体之间的环形轴向间隙，所述间隙适于响应所述高压室中的压力负载而减小，

所述压缩机进一步包含安装到所述第一涡旋本体上的止挡板，所述止挡板包含至少部分地在所述挡板构件的所述内周区径向延伸的横档，其中所述止挡板将所述挡板构件保持于所述第一涡旋本体上。

2.根据权利要求1所述的压缩机装置，其特征在于，进一步包括居中地设置在所述第一涡旋本体中的止回阀，所述止挡板形成所述止回阀的一部分以停止可动阀构件。

3.根据权利要求1所述的压缩机装置，其特征在于，所述第一涡旋本体包含外环形周缘和在与所述涡旋肋相反的一侧从所述基座伸出的内环形毂，所述第一涡旋本体在所述外环形周缘与所述内环形毂之间界定环形滑动室，所述挡板构件可滑动地设置在所述环形滑动室中。

4.根据权利要求3所述的压缩机装置，其特征在于，进一步包括所述挡板构件与所述内环形毂之间的内密封件以及所述挡板构件与所述外环形周缘之间的外密封件。

5.根据权利要求4所述的压缩机装置，其特征在于，所述挡板构件界定径向朝外的外凹槽，所述外密封件设置在所述外凹槽中，且所述挡板构件界定径向朝内的内凹槽，所述内密封件设置在所述内凹槽中。

6.根据权利要求3所述的压缩机装置，其特征在于，进一步包括设置在所述挡板构件与所述第一涡旋本体之间的低压室，所述低压室与低压吸入室流体连通，所述低压吸入室向待压缩的涡旋本体提供流体。

7.根据权利要求3所述的压缩机装置，其特征在于，进一步包括设置在所述挡板构件与所述第一涡旋本体之间的中压室，进一步包含经过所述第一涡旋本体的压力连通通道，所述压力连通通道使界定在所述第一和第二涡旋本体的各自的涡旋肋之间的中压区与所述中压室连通。

8.根据权利要求1所述的压缩机装置，其特征在于，所述挡板构件是金属铸件，所述挡板构件包含大体圆柱形外边缘和大体圆柱形内毂，所述大体圆柱形外边缘和所述大体圆柱形内毂通过较薄的盘部分连接，进一步包含与所述盘部分成一体、沿所述大体圆柱形外边缘与所述大体圆柱形内毂之间的第一侧径向延伸的多个肋。

9.一种用于压缩流体的压缩机装置，包括：

外罩；

所述外罩中的涡旋压缩机本体，其包含第一涡旋本体和第二涡旋本体，所述第一和第二涡旋本体具有各自的基座和从所述各自的基座伸出且相互啮合的各自的涡旋肋，所述第二涡旋本体被驱动单元驱动，且所述第二涡旋本体可相对于所述第一涡旋本体运动以压缩流体；

所述外罩中的高压室，其配置成从所述涡旋压缩机本体接收压缩流体；和

挡板构件，其具有相对于所述第一涡旋本体可滑动地设置的内周区，所述挡板构件具有受到所述高压室的流体压力的第一侧，所述挡板构件配置成当受到高压室中的压缩流体时向所述第一涡旋本体的外周区传输压力负载；

其中所述挡板构件与所述第一涡旋本体沿轴向邻接接触环轴向啮合，以传递压力负载，所述轴向邻接接触环位于所述第二涡旋本体的涡旋肋周围，

所述压缩机进一步包含安装到所述第一涡旋本体上的止挡板，所述止挡板包含至少部分地在所述挡板构件的内周区径向延伸的横档，其中所述止挡板将所述挡板构件保持于所述第一涡旋本体上。

10.根据权利要求9所述的压缩机装置，其特征在于，进一步包括所述外罩中的马达以及穿过所述马达延伸的驱动轴，所述马达可工作，以驱动所述驱动轴，所述驱动轴的上端以轴颈方式设置到上轴承构件上，且其中所述第一涡旋本体安装在所述上轴承构件上，且其中所述压力负载沿着配置在所述第二涡旋本体的涡旋肋附近的至少一个延伸件传输。

11.根据权利要求10所述的压缩机装置，其特征在于，所述至少一个延伸件包括从所述第一涡旋本体延伸的多个支柱，进一步包含穿过所述支柱紧固所述第一涡旋本体的至少一个螺栓，且其中所述外罩包含套叠地相互配合且刚性地紧固在一起的第一和第二壳，所述第一和第二壳沿其界面界定台阶，所述上轴承构件与所述台阶啮合，其中所述压力负载经由所述台阶通过所述支柱、所述上轴承构件传输至所述外罩。

12.一种用于压缩流体的压缩机装置，包括：

外罩；

所述外罩中的涡旋压缩机本体，其包含第一涡旋本体和第二涡旋本体，所述第一和第二涡旋本体具有各自的基座和从所述各自的基座伸出且相互啮合的各自的涡旋肋，所述第二涡旋本体被驱动单元驱动，且所述第二涡旋本体可相对于所述第一涡旋本体运动以压缩流体；

安装在所述第一涡旋本体上的止挡板；和

挡板构件，所述挡板构件具有可浮动内部区，所述挡板构件的所述可浮动内部区通过所述止挡板的外周区保持于所述第一涡旋本体上，

所述止挡板是止回阀的一部分，所示止回阀居中地设置在所述第一涡旋本体的内环形毂中，所述止挡板包含在所述挡板构件的内周区上径向延伸的环形横档，其中所述止挡板的所述环形横档将所述挡板构件保持于所述第一涡旋本体上。

13.根据权利要求12所述的压缩机装置，其特征在于，所述第一涡旋本体包含在与所述涡旋肋相反的一侧从所述基座伸出的内环形毂，且其中所述挡板构件具有可滑动地容纳在所述内环形毂上的环形开口。

14.根据权利要求13所述的压缩机装置，其特征在于，进一步包括界定在所述挡板构件的径向最内部分与所述第一涡旋构件之间的环形轴向间隙，所述间隙适于响应高压室中的压力负载而减小。

15.根据权利要求14所述的压缩机装置，其特征在于，所述挡板构件在所述第一涡旋本体的外周区附近沿轴向啮合接触环与所述第一涡旋本体可滑动地啮合，所述轴向啮合接触环沿径向向外与所述内环形毂隔开，所述挡板构件将负载直接传输到所述第一涡旋本体的所述外周区并远离所述第一涡旋本体的内部区。

16.根据权利要求15所述的压缩机装置，其特征在于，所述挡板构件界定外径，且所述外罩在所述挡板构件的平面中界定内径，所述外径与所述内径隔开，因而所述挡板构件不与所述外罩直接啮合。

17.一种用于压缩流体的压缩机装置，包括：

外罩；

所述外罩中的涡旋压缩机本体，其包含第一涡旋本体和第二涡旋本体，所述第一和第二涡旋本体具有各自的基座和从所述各自的基座伸出且相互啮合的各自的涡旋肋，所述第二涡旋本体被驱动单元驱动，且所述第二涡旋本体可相对于所述第一涡旋本体运动，以压缩流体；

所述外罩中的高压室，其配置成从所述涡旋压缩机本体接收压缩流体；和

挡板构件，其将所述高压室与所述第一涡旋本体分离，其中所述挡板构件是金属铸件和机加工构件之一；

其中所述挡板构件包含大体圆柱形外边缘和大体圆柱形内毂，所述大体圆柱形外边缘和所述大体圆柱形内毂通过较薄的盘部分连接，进一步包含与所述盘部分成一体、沿所述大体圆柱形外边缘与所述大体圆柱形内毂之间的第一侧径向延伸的多个肋，

所述挡板构件可滑动地直接设置在所述第一涡旋本体上，进一步包括界定在所述挡板构件的径向最内部分与所述第一涡旋本体之间的环形轴向间隙，所述间隙适于响应所述高压室中的压力负载而减小，

所述压缩机进一步包含安装到所述第一涡旋本体上的止挡板，所述止挡板包含至少部分地在所述挡板构件的内周区径向延伸的横档，其中所述止挡板将所述挡板构件保持于所述第一涡旋本体上。

18.根据权利要求17所述的压缩机装置，其特征在于，所述挡板构件界定外径，且所述外罩在所述挡板构件的平面中界定内径，所述外径与所述内径隔开，因而所述挡板构件不与所述外罩直接啮合。

19.根据权利要求17所述的压缩机装置，其特征在于，进一步包括所述挡板构件界定的内、外环形凹槽以及分别设置在所述内、外凹槽中的内、外密封圈。

20.一种压缩流体的方法，包括以下步骤：

通过第一和第二涡旋本体之间的相对运动压缩流体；

接收邻近所述第一涡旋本体的高压室中的压缩流体；以及

将所述高压室中的所述压缩流体产生的压力负载传输远离所述第一涡旋本体的内周区而传输到所述第一涡旋本体的外周处；

利用挡板构件承载所传输的压力负载；

在所述第一涡旋本体与所述挡板构件之间形成低或中压室，以在所述挡板构件上产生不同的压力，所述低或中压室的压力比所述高压室的压力低；

使所述挡板构件沿着大体圆柱形界面沿所述内周区浮动，以防止沿着所述内周区的轴向负载传输，且其中压力负载的传输沿着相对于所述圆柱形界面径向隔开的所述挡板构件与所述第一涡旋本体之间的轴向接触界面进行；

在所述内周区处将所述挡板构件保持于所述第一涡旋本体上；以及

使所述挡板构件与外罩隔开，以避免它们之间直接啮合，

其中在所述第一涡旋本体上安装止挡板，所述止挡板包含至少部分地在所述挡板构件的内周区径向延伸的横档，其中所述止挡板将所述挡板构件保持于所述第一涡旋本体上。