CN102414447A - 设定轮廓的止回阀盘和包括该阀盘的涡旋压缩机 - Google Patents

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Abstract

提供了一种可以被结合到涡旋压缩机中的止回阀，其防止阀盘构件和止回阀壳体的保持器构件之间的静态粘附力。这样的静态粘附力可能特别地由于在这样的涡旋压缩机中产生油雾而产生，所述油雾在阀盘和止回阀壳体的止挡板之间建立薄的滑润剂膜，从而当阀盘试图远离止挡板移动时产生吸入式静态粘附力。在保持器和阀盘之间产生释放区域，其产生大大地减小和/或消除这样的静态粘附力的最小的接触表面区域。例如，阀盘可以是盘形的，以具有面对由止挡板提供的保持器元件的凹面。

Description

设定轮廓的止回阀盘和包括该阀盘的涡旋压缩机
技术领域
本发明涉及止回阀和/或用于压缩致冷剂的涡旋压缩机，更特别地涉及用于这样的涡旋压缩机的止回阀。
背景技术
涡旋压缩机是被用于压缩用于例如致冷、空气调节、工业冷却和冷冻应用的应用，和/或可以使用压缩流体的其它应用的致冷剂的某种类型的压缩机。这样的现有技术的涡旋压缩机是已知的，例如在Hasemann的美国专利No.6,398,530；Kammhoff等人的No.6,814,551；Kammhoff等人的No.6,960,070；和Kammhoff等人的No.7,112,046中例举的，其全部被转让给与本发明的受让人密切相关的Bitzer组织。由于本发明公开的内容涉及可以在这些和其它涡旋压缩机设计中实施的改进，因此美国专利No.6,398,530；No.7,112,046；No.6,814,551；和No.6,960,070的整个公开的内容整体地通过引用被结合于此。
通过这些专利例举的，涡旋压缩机常规地包括具有包含在其中的涡旋压缩机的外壳。涡旋压缩机包括第一和第二涡旋压缩机构件。第一压缩机构件典型地静止地布置并被固定在外壳中。第二涡旋压缩机构件可相对于第一涡旋压缩机移动，以便压缩在各自的基部上凸起并彼此接合的各自的涡旋肋之间的致冷剂。常规地，可移动的涡旋压缩机构件为了压缩致冷剂的目的而围绕中心轴线在轨道周围驱动。适当的驱动单元，典型地电动机通常位于相同的壳体中，以驱动可移动的涡旋构件。
本发明涉及本领域的现状的改进。
发明内容
本发明涉及例如用在例如Kammhoff等人的美国专利No.7,112,046的涡旋压缩机中的阀结构的止回阀结构的改进。Kammhoff的046号专利示出被放置在高压室和涡旋压缩机主体的排放口之间的止回阀。更具体地，本发明的发明人认识到，由于在这样的涡旋压缩机中产生的油雾环境，会产生“静摩擦”。在这里使用的静摩擦指的是可能在止回阀盘和止回阀结构的相应的止挡板之间发生的粘附吸入力或静态粘附。例如，油雾环境允许这两个结构的平坦(或扁平)几何形状之间的密封作用，以使得通过当试图使止回阀盘远离相应的止挡板移动时产生的吸入力防止止回阀盘从该平坦面-平坦面接触释放的正常趋势。这可能产生高压压缩致冷剂可能通过周向端口在止回阀盘周围反向流动并通过止回阀返回的风险；这可能使当涡旋压缩机单元关闭时涡旋压缩机主体之间的相对移动反向。
按照本发明，借助于用于防止用于涡旋压缩机设备中的这样的止回阀的阀盘和保持器(例如，可以由这样的止回阀的止挡板提供)之间的静态粘附力的装置防止这样的静态粘附。这样的装置包括防止静摩擦的最小的表面接触。这样的最小的接触可以由沿保持器和阀盘之间的接触界面形成的释放区域产生，该释放区域可以由设于上述结构中的任一者或两者上、但优选地设于阀盘上的凹入区域提供。
按照本发明的一个方面，用于流体的压缩的压缩机设备包括壳体和壳体中的涡旋压缩机主体，所述压缩机主体具有各自的基部和从各自的基部突出并且在其中相互接合的涡旋肋。涡旋压缩机主体之间的相对移动通过排放口压缩流体。壳体中的高压室被布置为从涡旋压缩机主体接收压缩流体。止回阀包括被放置在壳体中的高压室和涡旋压缩机主体的排放口之间的止回阀室。止回阀包括阀盘(也被称为阀板)和将阀盘保持在阀室中的保持器(例如止挡板)。阀盘可在处于关闭位置的阀座和处于打开位置的阀保持器之间移动。提供了一种用于防止阀盘和保持器之间的静态粘附力的装置。
按照上述方面，压缩机设备可以产生用于涡旋压缩机中的润滑的润滑剂雾，这可能在阀盘或保持器上产生一般地将产生静态粘附力的润滑剂膜。防止这样的静态粘附力的装置可以在阀盘和保持器之间包括少于完全接触的界面。更具体地，这样的装置可以沿保持器和阀盘之间的接触界面包括释放部分。按照某些实施方式，阀盘可以是盘形的，以包括位于接触平面中的外部环形接触环，并且在其中接触环在打开位置中沿接触平面与保持器接合，而释放区域被形成在例如凹入结构的阀盘中，并被接触环完全包围。这使得阀盘和保持器之间的接触界面最小。
为了提供阀盘中的盘形或释放区域，存在两种可能性。首先，可能使用制造的平坦盘的但是足够薄并且可容易变形的材料，以使得设计阀的厚度和材料将使阀盘在初始操作过程中在压缩流体压力差下成盘形。备选地，阀也可以在初始变形过程中，例如当阀板在冲压操作中形成时预先变成盘形。阀盘可以具有恒定的壁厚；或者备选地，具有由按照不同的实施方式的释放区域产生的可变的壁厚。
另一个有创造性的方面涉及一种包括具有在保持器和阀座之间延伸并且与流体端口为包围关系的止回阀室的止回阀壳体的止回阀。止回阀还包括由阀室中的保持器保持的阀盘。阀盘可在防止通过流体端口的回流的关闭位置中的阀座和允许流体通过流体端口和在阀盘周围流动的打开位置中的阀保持器之间移动。少于完全接触的界面位于阀盘和保持器之间，以防止阀盘和保持器之间的静态粘附力。这样的少于完全接触的界面可以例如由沿保持器和阀盘之间的接触界面提供的释放部分提供。
当结合附图时，本发明的其它方面、目标和优点将通过下面的详细描述变得更加清楚。
附图说明
结合到说明书中并形成说明书的一部分的附图示出本发明的几个方面，并与其描述共同起解释本发明的原理的作用。在附图中：
图1是按照本发明的一个实施方式的涡旋压缩机组件的剖面；
图2是图1中示出的涡旋压缩机实施方式的上部的等视图的局部剖面和剖视图；
图3是与图2相似的视图，但是被放大并且选取不同的角度和剖面，以便示出其它的结构特征；
图4是图1的实施方式的下部局部剖面和剖视图；
图5是示出按照本发明的一个实施方式的止回阀盘的止回阀区域的放大的剖面图；
图6是图5中使用的止回阀盘的一个备选实施方式的剖面；
图7是用在图5的实施方式中的止回阀盘的一个放大的剖面；
图8是图7中示出的止回阀盘的透视图。
虽然本发明结合某些优选实施方式进行描述，但是未试图将其限制于这些实施方式。相反，试图覆盖包括在由所附的权利要求书限定的本发明的精神和范围内的所有的替换、修改和等价物。
具体实施方式
本发明的一个实施方式在附图中被示出为一般地包括外壳12的涡旋压缩机组件10，在外壳中，涡旋压缩机14可以由驱动单元16驱动。涡旋压缩机组件可以被布置在致冷剂管路中，用于致冷、工业冷却、冷冻、空气调节或其它适当的应用，在其中，压缩流体是期望的。适当的连接端口提供与致冷管路的连接，并包括通过外壳12延伸的致冷剂入口18和致冷剂出口20。涡旋压缩机组件10可通过驱动单元16的操作操作，以操作涡旋压缩机14，由此压缩在压缩高压状态下进入致冷剂入口18和退出致冷剂出口20的适当的致冷剂或其它的流体。
外壳12可以采取许多形式。在优选的实施方式中，外壳包括多个壳体部分，优选地三个壳体部分，包括中心圆筒形壳体部分24、顶端壳体部分26和底端壳体部分28。优选地，壳体部分24、26、28由适当的板钢形成或焊接在一起，以制成耐久的外壳12。但是，如果期望壳体的拆卸，那么提供其它的壳体，其可以包括金属铸件或加工部件。
中心壳体部分24优选地是圆筒形的，并且可伸缩地与顶端和底端壳体部分26、28装配在一起。这形成用于容纳涡旋压缩机14和驱动单元16的封闭室30。顶端和底端壳体部分26、28中的每一个呈大致圆顶形，并包括各自的圆筒形的侧壁部分32、34，以与中心部分24配合，并提供外壳12的顶端和底端的封闭。如图1中可以看到，顶侧壁区域32可伸缩地与中心壳体部分24重叠，并且沿圆形焊接区域从外部焊接至中心壳体部分24的顶端。相似地，底端壳体部分28的底侧壁区域34可伸缩地与中心壳体部分24(但是被示出为安装到中心壳体部分24的内部，而不是外部)装配在一起，并通过圆形焊接区域从外部焊接。
驱动单元6可以优选地采取电动机组件40的形式，其由上部和下部支承构件42、44支撑。电动机组件40可操作地旋转，并驱动轴46。电动机组件40一般地包括外部环形电动机壳体48、包括电线圈的定子50和被连接至驱动轴46的转子52，用于一起旋转。对定子50通电操作性地可旋转地驱动转子52，由此使驱动轴46围绕中心轴线54旋转。
参照图1和4，下部支承构件44包括中心的大致圆筒形的毂58，其包括中心衬套和开口，以提供圆筒形的轴承60，驱动轴46被支承至轴承，用于旋转支撑。多个臂62，典型地至少三个臂优选地以等间隔的角度间隔从支承中心毂58径向向外突出。这些支撑臂62与由底部外壳部分28的底侧壁区域34的终端圆形边缘提供的圆形放置表面64接合并被放置在其上。同样地，底部壳体部分28可以起定位、支撑和放置下部支承构件44的作用，并由此起涡旋压缩机组件的内部部件可以被支撑在其上的基部的作用。
下部支承构件44又借助于在下部支承构件44的板状突出区域68上形成的圆形座66支撑圆筒形的电动机壳体48，该突出区域沿中心毂58的顶部向外突出。支撑臂62还优选地相对于中心壳体部分的内径严密地设置公差。臂62可以与中心壳体部分24的内径表面接合，以中心地放置下部支承构件44，由此保持中心轴线54的位置。这可以借助于下部支承构件44和外壳12之间的干涉和压配合支撑布置(见例如图4)。备选地按照一个更优选的构造，如图1中所示，下部轴承与下部壳体部分28接合，下部壳体部分又被连接至中心部分24。相似地，外部电动机壳体48可以沿下部支承构件44的阶梯座66采用干涉和压配合支撑。如图所示，螺钉可以被用于牢固地将电动机壳体紧固至下部支承构件44。
驱动轴46由多个与中心轴线54同心地对齐的逐渐变小的直径部分46a-46d形成。最小的直径部分46d为了在下部支承构件44中旋转而采用下一个提供阶梯72的最小的部分46c支承，用于驱动轴46在下部支承构件44上的轴向支撑。最大的部分46a被支承，用于在上部支承构件42中的旋转。
驱动轴46还包括具有围绕相对于中心轴线54偏移的偏移轴线的圆筒形的驱动表面75的偏心驱动部分74。该偏移驱动部分74在涡旋压缩机14的可移动的涡旋构件的腔中支承，以当驱动轴46围绕中心轴线54旋转时围绕轨道驱动涡旋压缩机的可移动的构件。为了提供所有这些支承表面的润滑，外壳12在适当的油润滑剂位于其中的底端提供油润滑剂槽76。驱动轴46具有油润滑剂管和当驱动轴旋转时起油泵的作用的推动器78，由此将油从润滑剂槽76抽出，并抽入限定在驱动轴46中的内部润滑剂通道80。在驱动轴46的旋转过程中，离心力起抵抗重力的作用通过润滑剂通道80使润滑油上升的作用。润滑剂通道80包括多个径向通道，其被示出为通过离心力将油供给到适当的支承表面，由此根据可能的需要润滑滑动表面。
上部支承构件42包括中心支承毂84，驱动轴46的最大的部分46a被支承到其中，用于旋转。并入外周支承边缘88的支撑腹板86从支承毂84向外延伸。环形阶梯放置表面90沿支撑腹板86提供，其可以与圆筒形电动机壳体48具有干涉和压配合，由此提供轴向和径向的放置。电动机壳体48也可以采用螺钉被紧固至上部支承构件42。外周支撑边缘88也可以包括外部环形阶梯放置表面92，其可以与外壳12具有干涉和压配合。例如，外周边缘88可以与放置表面92轴向接合，也就是说，它可以接合在垂直于轴线54的横向平面上，并不通过直径。为了提供对中，恰好在中心壳体部分24和支撑边缘88之间的表面92下部提供直径配合。具体地，在伸缩的中心和顶端壳体部分24、26之间限定内部圆形阶梯94，其在轴向和径向与上部支承构件42的外部环形阶梯92放置在一起。
上部支承构件42还通过轴向推力表面96通过支承表面向可移动的涡旋构件提供轴向推力支撑。当这可能整体地通过单个的整体部件提供时，其被示出为通过沿阶梯的环形界面100与上部支承构件42的上部装配在一起的单独的轴环构件98提供。轴环构件98限定中心开口102，其尺寸足够大以提供偏心驱动部分74的接收，并允许其在可移动的涡旋压缩机构件112的接收部分中提供的轨道偏心运动。
更详细地转向涡旋压缩机14，涡旋压缩机主体由优选地包括静止固定的涡旋压缩机主体110和可移动的涡旋压缩机主体112的第一和第二涡旋压缩机主体提供。为了压缩致冷剂的目的，可移动的涡旋压缩机主体112被布置为用于相对于固定的涡旋压缩机主体110的轨道运动。固定的涡旋压缩机主体包括从板状基部116轴向突出并被设计为螺旋形式的第一肋114。相似地，第二可移动的涡旋压缩机主体112包括从板状基部120轴向突出并为相似的螺旋的设计形式的第二涡旋肋118。涡旋肋114、118彼此接合，并在分别在其它的压缩机主体112、110的各自的基部表面120、116上密封地邻接。结果，多个压缩室122被形成在涡旋肋114、118和压缩机主体112、110的基部120、116之间。在腔室122中，发生致冷剂的逐渐的压缩。致冷剂在外部径向区域中的涡旋肋114、118周围以初始的低压通过进气区域124流动(见图2-3)。在腔室122中的逐渐的压缩之后(当腔室逐渐地径向向内限定时)，致冷剂通过在固定的涡旋压缩机主体110的基部116中中心地限定的压缩出口126退出。被压缩到高压的致冷剂可以在涡旋压缩机的操作过程中通过压缩出口126退出腔室122。
可移动的涡旋压缩机主体112与驱动轴46的偏心驱动部分74接合。更具体地，可移动的涡旋压缩机主体112的接收部分包括可滑动地接收具有位于其中的可滑动的支承表面的偏心驱动部分74的圆筒形的衬套驱动毂128。详细地，偏心驱动部分74与圆筒形的驱动毂128接合，以便在驱动轴46围绕中心轴线54旋转过程中使可移动的涡旋压缩机主体112围绕中心轴线54周围的轨道移动。考虑到该偏移关系导致相对于中心轴线54的重量不平衡，该组件优选地包括以固定的角度方位安装至驱动轴46的配重130。配重130起使由偏心驱动部分74和围绕轨道驱动的可移动的涡旋压缩机主体112导致的重量不平衡偏移的作用(例如，特别地，涡旋肋未被同等地平衡)。配重130包括附接轴环132和提供配重效果并由此为了平衡的目的和下部配重135共同平衡围绕中心轴线54的旋转部件的总重量的偏移重量区域134(见图2中最佳地示出的配重)。这通过在内部平衡或抵消惯性力而提供所有组件的减小的振动和噪音。
参照图1-3，特别地图2，可以看到涡旋压缩机的导向运动。为了导向可移动的涡旋压缩机主体112相对于固定的涡旋压缩机主体110的轨道运动，可以提供适当的键式联轴器140。带键的联轴器在涡旋压缩机领域通常被称为“十字滑块联轴器”。在该实施方式中，键式联轴器140包括外圈主体142并包括两个沿第一横向轴线142线性间隔并在两个各自的键槽轨道148中紧密地和线性地滑动的第一键144，键槽轨道同样线性间隔并沿第一轴线146对齐。键槽轨道148由静止的固定涡旋压缩机主体110限定，这样键式联轴器140沿第一横向轴线146的线性运动是相对于外壳12并垂直于中心轴线54的线性运动。键可以包括狭槽、凹槽或者如图所示从键式联轴器140的环形主体142突出的突起。在第一横向轴线146上的运动的控制引导可移动的涡旋压缩机主体112的总体轨道的一部分。
此外，键式联轴器包括四个第二键152，在其中，相对的一对第二键152相对于与第一横向轴线146垂直的第二横向轴线154大致平行地线性对齐。有两组共同起接收从可移动的涡旋压缩机主体112的相对侧的基部120突出的突出的滑动导向部分156作用的第二键152。为了沿第二横向轴线的线性运动，导向部分156借助于沿第二键152的组的导向部分156的滑动线性导向运动线性地接合，并被导向。
借助于键式联轴器140，可移动的涡旋压缩机主体112具有沿第一横向轴线146和第二横向轴线154相对于固定的涡旋压缩机主体110被限制的运动。当其仅允许平移运动时，这导致防止可移动的涡旋主体的任何相对旋转。更特别地，固定的涡旋压缩机主体110将键式联轴器140的运动限制于沿第一横向轴线146的线性运动；当沿第一横向轴线146移动时，键式联轴器140又沿第一横向轴线146随其带走可移动的涡旋部112。此外，可移动的涡旋压缩机主体可以借助于由导向部分156提供的相对滑动运动沿第二横向轴线154相对于键式联轴器140独立地移动，导向部分被接收在第二键152之间，并在其之间滑动。通过允许沿两个相对垂直的轴线146、154同时运动，由驱动轴46的偏心驱动部分74在可移动的涡旋压缩机主体112的圆筒形的驱动毂128上提供的偏心运动被转化为可移动的涡旋压缩机主体112相对于固定的涡旋压缩机主体110的轨道运动。
更详细地参照固定的涡旋压缩机主体110，该主体110通过在其之间并在可移动的涡旋压缩机主体112的外部周围轴向地和垂直地延伸的延伸部被固定至上部支承构件42。在所示的实施方式中，固定的涡旋压缩机主体110包括多个在与涡旋肋相同一侧从基部116突出的突出的轴向突出的腿158(见图2)。这些腿158接合上部支承构件42的顶侧并抵靠其放置。优选地，螺栓160(图2)被提供为将固定的涡旋压缩机主体110紧固至上部支承构件42。螺栓160通过固定的涡旋压缩机主体的腿158轴向延伸，并被紧固和旋入上部支承构件42中的相应的螺纹开口。为了固定的涡旋压缩机主体110的进一步的支撑和固定，固定的涡旋压缩机主体的外周包括被紧密地抵靠外壳10的内圆柱表面，更特别地顶端壳体部分26接收的圆柱形的表面162。表面162和侧壁32之间的间隙起允许上部壳体26在压缩机组件上的组装和随后包含O形环密封装置164的作用。O形环密封装置164密封圆柱形放置表面162和外壳112之间的区域，以防止从外壳12内部的压缩的高压流体到未压缩的部分/槽区域的泄漏路径。密封装置164可以被保持在径向朝向外的环形槽166中。
参照图1-3，特别是图3，固定的涡旋部110的上侧(例如，与涡旋肋相对侧)支撑可浮动的隔板构件170。为了达到相同的目的，固定的涡旋压缩机主体110的上侧包括通过基部116的径向延伸的盘区域176连接的环形的，更特别的圆筒形的内部毂区域172和向外间隔的周向边缘174。在毂172和边缘174之间提供环形活塞状的腔室178，隔板构件170被接收在腔室178中。采用该布置，隔板构件170和固定的涡旋压缩机主体110的组合起使高压室180从壳体10中的低压区域分离的作用。虽然隔板构件170被示出为接合并径向限制在固定的涡旋压缩机主体110的外周边缘174中，但是隔板构件170可以备选地直接抵靠外壳12的内表面圆柱形地放置。
如在该实施方式中所示，并特别地参照图3，隔板构件170包括内毂区域184、盘区域186和外周边缘区域188。为了提供加强，多个沿毂区域184和周向边缘区域188之间的盘区域186顶侧延伸的径向延伸的肋190可以被整体地提供，并且优选地相对于中心轴线54等距地成角度地间隔。隔板构件170除了易于使高压室180从外壳12的其它部件分离，还起使由高压室180产生的压力载荷远离固定的涡旋压缩机主体110的内部区域并朝向固定的涡旋压缩机主体110的高压室180传递的作用。在外周区域，压力载荷可以被传递至外壳12并更直接地被其承载，因此避免应力部分或至少使其最小化，并大致避免例如涡旋主体的工作部件的变形或偏转。优选地，隔板构件170是沿内周区域相对于固定的涡旋压缩机主体110可浮动的。这可能例如在所示出的实施方式中示出的通过固定的涡旋压缩机主体和隔板构件的相互的圆柱形的滑动表面之间的沿其各自的毂区域的滑动圆柱形界面192完成。当高压室180中的压缩的高压致冷剂在隔板构件170上起作用时，基本上没有载荷可以沿内部区域传递，不同于由于摩擦接合的情况。相反，轴向接触界面环194位于径向外周处，在其中各自的边缘区域为了固定的涡旋压缩机主体110和隔板构件170而被放置。优选地，环形轴向间隙196位于隔板构件170的最里面的直径和固定的涡旋压缩机主体110的上侧之间。环形轴向间隙196被限定在隔板构件的径向最里面的部分和涡旋压缩机之间，并适于响应于由在高压室180中压缩的高压致冷剂引起的压力载荷而尺寸减小。间隙196被允许当压力和载荷释放时膨胀到其放松的尺寸。
为了易于更有效地传递载荷，环形中间或下部压力室198被限定在隔板构件170和固定的涡旋压缩机主体110之间。该中间或下部压力室可以经受如图所示的下部槽压力，或者可以经受中间压力(例如，通过通过固定的涡旋压缩机主体限定的流体连接通道200，以将单独的压缩室122中的一个连接至腔室198)。因此，载荷承载特性可以基于被选择为最佳的应力/偏转控制的下部或中间压力构造。在任一种情况下，在操作过程中包含在中间或下部压力室198中的压力大致小于高压室180，由此导致在隔板构件170中发生压力差和载荷。
为了防止泄漏或更好地易于载荷传递，可以提供内部和外部密封装置204、206，两者可以是弹性的弹性体的O形环密封构件。内部密封装置204优选地是径向密封装置并被布置在沿隔板构件170的内径限定的径向朝向内的内部槽208中。相似地，外部密封装置206可以被布置在沿周向边缘区域188中的隔板构件170的外径限定的径向朝向外的外部槽210中。虽然径向密封装置被示出为在外部区域，但是备选地或附加地，轴向密封装置可以沿轴向接触界面环194提供。
虽然隔板构件170可以是冲压钢部件，但是优选地并且如所示出的那样，隔板构件170包括铸造和/或加工构件(可以是铝)，以提供膨胀的能力，以便具有上面讨论的几个结构特征。借助于采用该方法制造隔板构件，可以避免这样的隔板的重的冲压。
此外，隔板构件170可以被保持到固定的涡旋压缩机主体110。具体地，在附图中可以看到，隔板构件170的内部毂区域184的径向向内突出的环形凸缘214在止挡板212和固定的涡旋压缩机主体110之间轴向逐渐变细。止挡板212采用螺栓216被安装至固定的涡旋压缩机主体210。止挡板212包括在固定的涡旋压缩机主体110的内部毂172上径向突出的外部凸耳218。止挡板凸耳218用作隔板构件170的止挡和保持件。采用该方法，止挡板212起将隔板构件170保持到固定的涡旋压缩机主体110的作用，以使得隔板构件170由此被承载。
如图所示，止挡板212可以是止回阀220的一部分。止回阀220包括包含在在内部毂172中的固定的涡旋压缩机主体的出口区域中限定的腔室中的可移动的阀板元件222。因此止挡板212关闭可移动的阀板元件222被放置在其中的止回阀室224。在止回阀室中提供沿中心轴线54导向止回阀220的运动的圆柱形的导向壁表面226。凹槽228位于导向壁226的上部，以允许当可移动的阀板元件222被阀座230提升时压缩的致冷剂通过止回阀。在止挡板212中提供开口232，以易于压缩的气体从涡旋压缩机通过进入高压室180。止回阀可操作以允许单向流动，这样当涡旋压缩机操作时，允许压缩的致冷剂借助于从其阀座230分离的阀板元件222通过压缩出口126离开涡旋压缩机主体。但是，当驱动单元关闭并且涡旋压缩机不再操作时，包含在高压室180中的高压使可移动的阀板元件222回到阀座230上。这关闭止回阀220，由此防止压缩的致冷剂通过涡旋压缩机的回流。
在操作过程中，涡旋压缩机组件10可操作，以在壳体入口18接收低压致冷剂，并压缩致冷剂，用于输送至高压室180，在高压室中，它可以通过壳体出口20输出。如图1和4中所示，吸入导管234在壳体12的内部连接，以将低压致冷剂从入口18引导到壳体中和电动机壳体下面。这允许低压致冷剂通过电动机并在电动机中流动，由此将可能由电动机的操作导致的热量从电动机带走。然后，低压致冷剂可以纵向通过电动机壳体，并且朝向顶端在周围通过其中的空隙空间，在顶端它可以通过多个在中心轴线54的周围等距成角度地间隔的电动机壳体出口240(见图2)退出。电动机壳体出口240可以被限定在电动机壳体48、上部支承构件42中，或由电动机壳体和上部支承构件的组合限定(例如，如图2中所示通过在其之间形成的间隙)。当退出电动机壳体出口240时，低压致冷剂进入在电动机壳体和外壳之间形成的环形室242。如图3中所示，低压致冷剂可以穿过一对通过上部支承构件42相对侧的凹槽限定的相对的外周通孔244从那里通过上部支承构件，以在支承构件42和壳体12之间产生间隙(或者备选地，支承构件42中的孔)。通孔244可以相对于电动机壳体出口240成角度地间隔。当通过上部支承构件42时，低压致冷剂最终进入涡旋压缩机主体110、112的进气区域124。低压致冷剂最终从进气区域124进入相对侧的涡旋肋114、118(固定的涡旋压缩机主体的每一侧一个进气口)，并通过腔室122逐渐地被压缩到它达到其在压缩出口126的最大压缩状态，在该压缩出口，它随后通过止回阀220并进入高压室180。然后，高压压缩致冷剂可以从那里从涡旋压缩机组件10通过致冷剂壳体出口20。
参照图1-4，看到吸入导管234优选地被用于通过壳体入口18引导进来的流体流动(例如致冷剂)。为了提供入口18，壳体包括入口开口310，在其中入口装置312被提供为包括例如螺纹314的连接器或其它这样的连接装置，例如倒钩或快速连接连接器。入口装置312被焊接至与入口开口310接合的壳体。由此入口开口310和入口装置312被提供为将致冷剂连接到壳体中。
此外，吸入屏316被提供为形成公共桥，并且由此从入口18通过在吸入导管234中形成的入口318与致冷剂连接。基本上全部(换句话说，全部或大部分)进来的致冷剂通过吸入屏引导，在吸入屏中，金属碎屑或其它的微粒可以由通过吸入屏316提供的整体屏筛出。当通过屏时，致冷剂被吸入导管234引导至电动机壳体的上游和入口处的位置。
更详细地转到被结合到涡旋压缩机的顶部的止回阀结构，如图5的放大图中所示，示出阀盘形式的阀板元件222的一种改进。具体地，该阀盘元件为盘形以防止阀盘和止回阀保持器之间的静态粘附力，该力可能由止挡板212提供。阀盘和保持器之间的这样的静态粘附力(在这里也被称为静摩擦)可以部分地由于用于来自油槽76的润滑油的润滑剂雾产生而产生。虽然润滑剂在涡旋压缩机中提供重要的润滑功能由此提供长的寿命，但是产生的雾也易于在阀元件222和/或止挡板212上产生润滑剂膜，以使得当这两个结构面-面接触时，吸入效果在这两个结构之间试图相对轴向位移时产生。这可能防止和/或增大止回阀关闭并由此关闭由涡旋压缩机主体的压缩出口126提供的排放口和流体口所需的时间。如果保持打开，那么止回阀将允许压缩流体通过涡旋压缩机主体流回，并使其至少暂时地反向流动。
为了解决这个问题，这里的实施方式公开了可能由止挡板212和板元件222之间的释放区域提供的最小的接触。
优选地并按照这里的实施方式，阀盘和板元件222包括通常在318指示的并面对止挡板212的释放区域。优选地，阀板元件222包括位于在其中当止回阀处于打开位置时接触环沿圆形接触(沿接触面)与止挡板212接合的接触面中的外部环形接触环320。如图所示，释放区域318可以被接触环320完全包围并且可以采取凹入盘形区域在一侧被形成到阀盘中，相应的凸状区域322被形成在相对侧的形式，如图5、7和8中的实施方式中所示。结果，阀盘可以具有恒定的壁厚。
这样的盘形和恒定的壁厚的阀元件可以通过两种不同的方法提供。第一，该阀元件可以在冲压操作过程中预先变成盘形以在阀盘的初始制造过程中形成凹入和凸状区域。备选地，阀元件初始可以是平坦的并且厚度足够薄，其材料被设置为阀将在涡旋压缩机的初始操作过程中产生的最大压力差下在初始操作过程中“成为盘形”。例如，按照一个实施方式，阀元件可以被冲压形成为厚度为大约2毫米、材料为碳钢AISI 4140材料或可以比较的材料的平坦板。期望的是，这种类型的结构在操作过程中将成为盘形，由此在阀盘中产生面对由止挡板212提供的保持器的释放部分。如图7和8中所示，圆形接触环320可以简单地由圆形接触边缘326提供。
备选地并且参照图6，从接触界面，例如直接从图6的备选实施方式中示出的阀盘340的中心区域去除材料也是可能的。按照该实施方式，阀盘340还包括释放部分，例如凹入区域342和圆形接触环344。但是，在该实施方式中，由于阀盘的另一侧是平坦面346的事实，因此没有恒定的阀壁厚，而是替代地可变的厚度。此外，可以预期的是，释放区域也可以沿接触界面在止挡板上形成为组合的进一步的替代方案或在阀盘上形成的凹入释放区域的替换方案。如该实施方式中所示，圆形接触环344实际上可以占据某些区域，并且并未简单地必须被限制于准确的圆形边缘。
在操作中，释放区域在阀盘和板元件以及由止挡板212提供的保持器之间提供少于完全接触的界面。结果，当油膜沿其之间的接触界面产生时，静态粘附力被大大地减小和/或消除，以使得使阀盘和板元件远离止挡板的重力和或致冷剂压力不会被大量的静态粘附力阻止。结果，这防止和/或消除由于止回阀由于这样的静态粘附力而粘附打开，压缩的致冷剂将通过涡旋压缩机主体反向供给并使这些主体暂时地反向运行的可能性。
包括在此提到的公开文献、专利申请和专利的所有引用文件在此通过对该文件的引用而被结合，正如每一个文件都通过引用而被分别地和特别地表示被引用并且其整体都已在本文中阐述那样。
在描述本发明的上下文中(特别是在以下权利要求书的上下文中)，术语“一个”和“所述”以及类似的表示的使用应该被理解为涵盖单个和多个，除非在此另有说明或者与上下文明显矛盾。术语“包括”、“具有”、“包含”以及“含有”将被理解为开放性表示的术语(即意思是“包括但不限于”)，除非另有说明。除非在此另有说明，否则数值范围在此的列举仅仅用作单个地引述落入该范围中的每个单独的值的简述方法，并且每个单独的值都结合在申请文件中，正如其在此被单独地列举那样。在此描述的所有方法都可以以任何适当的顺序进行，除非在此另有说明或者相反地与上下文明显矛盾。在此任何一个或所有示例、或者示例性的语言(比如像“例如”)的使用仅仅用于更好地说明本发明而不形成对本发明的范围的限制，除非在权利要求书中另行说明。在本申请文件中不应将任何语言理解为表示对实践本发明来说必要的任何不在权利要求中要求保护的元件。
在此描述了本发明的优选实施方式，包括对本发明人来说用于执行本发明的最佳的方式。在阅读了前述描述的基础上，对于本领域普通技术人员来说，这些优选实施方式的变化形式可以是显而易见的。本发明人预期有经验的技术人员视情况而运用这样的变化形式，并且本发明人预期本发明以不同于在此所特别地描述的方式被实践。因此，如适用的法律所允许的那样，本发明包括在本申请文件所附权利要求书中描述的主题的所有变化形式和等同形式。此外，以上所述元件以其所有可能的变化形式的任何结合都被本发明所包括，除非在此另有说明或者相反于上下文明显矛盾。

Claims (20)

1.一种用于流体的压缩的压缩机设备，其包括：
壳体；
壳体中的涡旋压缩机主体，所述压缩机主体包括第一涡旋主体和第二涡旋主体，第一涡旋主体和第二涡旋主体具有各自的基部和从各自的基部突出并且相互接合的各自的涡旋肋，第二涡旋主体可相对于第一涡旋主体移动以用于通过排放口压缩流体；
壳体中的高压室，其被布置为从涡旋压缩机主体接收压缩流体；和
具有被放置在高压室和排放口之间的止回阀室的止回阀，止回阀包括阀盘和将阀盘保持在阀室中的保持器，阀盘可在关闭位置的阀座和打开位置的阀保持器之间移动，并且
其中，阀盘包括面对保持器的释放部分。
2.如权利要求1所述的压缩机设备，其特征在于，阀盘包括位于接触平面中的外部环形接触环，接触环在打开位置中沿接触平面与保持器接合。
3.如权利要求2所述的压缩机设备，其特征在于，释放区域被接触环完全包围，并且其中，所述释放区域是在一侧形成在阀盘中的凹入盘形区域以及在与所述一侧相反的一侧形成的相应的凸状区域，并且其中，阀盘具有恒定的壁厚。
4.如权利要求2所述的压缩机设备，其特征在于，释放区域被接触环完全包围，并且其中，释放区域是形成在阀盘中的凹入盘形区域，并且其中，阀盘在与释放区域相反的一侧具有连续的平坦面以使得阀盘具有变化的壁厚。
5.如权利要求1所述的压缩机设备，其特征在于，阀盘具有压缩机设备操作之前的第一平坦状态，并且具有第二状态，在其中，压缩机设备的初始操作建立压力差，所述压力差使阀盘从第一状态到第二状态成为盘形由此形成释放部分，阀盘具有一定的厚度，并且相对于压力差足够软，以易于所述成为盘形的过程。
6.如权利要求1所述的压缩机设备，其特征在于，压缩机设备产生用于润滑的润滑剂雾，所述润滑剂雾在阀盘或保持器上生成润滑剂膜，并且其中，释放部分适于防止阀盘和保持器之间的由于所述润滑剂雾引起的静摩擦。
7.如权利要求1所述的压缩机设备，其特征在于，所述压缩机设备还包括至少部分地形成涡旋压缩机主体和高压室之间的间隔件的隔板，涡旋主体中的一个限定在排放口上整体地提供止回阀壳体和阀室的中心凹槽，其中，保持器是被安装至所述涡旋主体中的一个的止挡板。
8.如权利要求7所述的压缩机设备，其特征在于，所述中心凹槽包括从阀座延伸的大致圆柱形的壁，所述阀座被围绕打开位置的阀盘提供流动通道的轴向延伸凹槽中断。
9.一种用于流体的压缩的压缩机设备，其包括：
壳体；
壳体中的涡旋压缩机主体，所述压缩机主体包括第一涡旋主体和第二涡旋主体，第一涡旋主体和第二涡旋主体具有各自的基部和从各自的基部突出并且相互接合的各自的涡旋肋，第二涡旋主体可相对于第一涡旋主体移动以用于通过排放口压缩流体；
壳体中的高压室，其被布置为从涡旋压缩机主体接收压缩流体；和
具有被放置在高压室和排放口之间的止回阀室的止回阀，止回阀包括阀盘和将阀盘保持在阀室中的保持器，阀盘可在关闭位置的阀座和打开位置的阀保持器之间移动，
用于防止阀盘和保持器之间的静态粘附力的装置。
10.如权利要求9所述的压缩机设备，其特征在于，压缩机设备产生用于润滑的润滑剂雾，所述润滑剂雾在建立静态粘附力的阀盘或保持器上建立润滑剂膜。
11.如权利要求9所述的压缩机设备，其特征在于，所述装置在阀盘和保持器之间包括少于完全接触的界面。
12.如权利要求11所述的压缩机设备，其特征在于，所述装置沿保持器和阀盘之间的接触界面包括释放部分。
13.如权利要求12所述的压缩机设备，其特征在于，所述阀盘包括位于接触平面中的外部环形接触环，接触环在打开位置中沿接触平面与保持器接合，在其中，释放区域被形成在阀盘中，并被接触环完全包围。
14.如权利要求9所述的压缩机设备，其特征在于，所述压缩机设备还包括至少部分地形成涡旋压缩机主体和高压室之间的间隔件的隔板，涡旋主体中的一个限定在排放口上整体地提供止回阀壳体和阀室的中心凹槽，其中，保持器是被安装至所述涡旋主体中的一个的止挡板，其中，所述中心凹槽包括从阀座延伸的大致圆柱形的壁，所述阀座被围绕打开位置的阀盘提供流动通道的轴向延伸凹槽中断。
15.如权利要求14所述的压缩机设备，其特征在于，压缩机设备产生用于润滑的润滑剂雾，所述润滑剂雾在产生静态粘附力的阀盘或保持器上生成润滑剂膜，其中，所述装置在阀盘和保持器之间包括少于完全接触的界面，并且其中，所述装置沿保持器和保持器之间的接触界面包括释放部分。
16.一种止回阀，其包括：
止回阀壳体，其具有在保持器和阀座之间延伸并且包围流体端口的止回阀室；
阀盘，所述保持器将阀盘保持在阀室中，阀盘可在防止通过流体端口回流的关闭位置中的阀座和允许流体通过流体端口和围绕阀盘流动的打开位置中的阀保持器之间移动，并且
其中，少于完全接触的界面位于阀盘和保持器之间，以防止阀盘和保持器之间的静态粘附力。
17.如权利要求16所述的止回阀，其特征在于，释放部分在保持器和阀盘之间沿接触界面设置。
18.如权利要求17所述的止回阀，其特征在于，阀盘包括位于接触平面中的外部环形接触环，所述接触环在打开位置中沿接触平面与保持器接合，其中，释放区域被形成在阀盘中，并被接触环完全包围。
19.如权利要求18所述的止回阀，其特征在于，释放区域是被形成在阀盘中的凹入盘形区域，并且其中，阀盘在与释放区域相反的一侧具有凸状表面，其中，阀盘在凹入盘形区域和凸状表面之间具有恒定的壁厚。
20.如权利要求17所述的止回阀，其特征在于，阀室包括在阀座和保持器之间延伸的大致圆柱形的壁，轴向流动通道在圆柱形的壁中形成，以提供围绕打开位置的阀盘的流动，其中，阀盘或保持器上的润滑剂膜易于在它们之间产生静态粘附，并且其中，释放部分适于防止阀盘和保持器之间的由于所述润滑剂膜引起的这种静态粘附。
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