CN104235023B - 具有新型冷却装置的涡旋压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有新型冷却装置的涡旋压缩机，包括壳体、进出气管、电机、转子轴组件和隔板，隔板将内腔分成高压腔和低压腔，还包括：热敏碟片，其设置于高压腔内并与隔板连接，隔板上开有至少一个连通高压腔和低压腔的第一通孔，热敏碟片覆盖于第一通孔上；缸体，其相对热敏碟片而固定连接于隔板的第一通孔下，缸体内设置有一挡圈，将内腔分为上腔和下腔，缸体上还开设有至少一个连通冷却管路和上腔的第二通孔和至少一个连通低压腔和下腔的第三通孔；阀芯，其沿缸体的轴向穿设于挡圈内，其下延伸形成一凸出部，凸出部下端连接一复位装置，阀芯在挡圈内上下活动。本发明可以在运行的同时在线进行冷却、冷却成本低且探测温度精准。

Description

具有新型冷却装置的涡旋压缩机

技术领域

本发明涉及一种涡旋压缩机，特别涉及一种具有新型冷却装置的涡旋压缩机。

背景技术

涡旋式压缩机广泛运用于国民生活的各个行业，随着经济与技术的发展，普通的涡旋式压缩机除了应用于制冷空调行业外，还越来越广泛地应用在低温冷冻和热泵热水器等行业中。低温冷冻和热泵热水器等行业由于往往具有更宽广的应用范围和更复杂的应用特点的原因，因此对压缩机能够安全稳定地运行提出了更高的要求。由于低温冷冻和热泵热水等行业可能存在的高压缩比，以及低制冷剂流量等特性所带来的压缩机冷却不足和高排气温度等问题对于压缩机安全运行等带来了挑战。压缩机冷却不足有可能会导致电机烧毁，而高的排气温度亦将会使得压缩机的润滑油粘度下降，降低零件的润滑与密封效果，并增加润滑油被碳化的风险，从而降低压缩机的使用寿命。虽然排气温度检测与控制具有相对成熟的技术，但压缩机机体的冷却不足是较难以被在线监测和控制的，或者其控制的成本过高。这其中，涡旋压缩机的冷却不足是与高排气温度具有一定的关联的，因此现有的涡旋压缩机对冷却设计和系统控制技术往往是针对于排气温度实施控制的。

为了降低和控制排气温度，现在的涡旋压缩机设计人员已经研究出了很多的技术，也就衍生出了很多的专利。

公开号为CN1286358的中国专利描述了一种涡旋的温度保护技术，该技术通过一机械探测和启发信号的装置能够快速并准确地探测到涡旋口的排气温度，但是它对压缩机的排气温度保护则是需要通过打开涡旋口的热敏碟片，并旁通高排气温度的气体去加热电机保护器，导致压缩机的停机。由于从热敏碟片的打开到保护器的起跳会因为压缩机的热惰性存在一定的时间差，因此在这段时间内仍然有可能会导致排气温度继续升高并烧伤压缩机内部零件，而且根据这种保护原理，当压缩机出现排气温度高时，它是被动地促使压缩机处于不能正常工作的停机模式，而非采取其它措施主动地降低排气温度。

公开号为US5076067的美国专利介绍了一种喷液或者喷气冷却压缩机降低排气温度的技术，该技术是将液体的制冷剂通过一接头连接到压缩机的壳体上，并将此接头与涡旋口上一已加工的接口连接喷入液体或气态的制冷剂，来降低压缩机的排气温度；公开号为CN1831337的中国专利介绍了一种具有液体注射的涡旋机械，其通过向吸气口喷射液体，以达到降低压缩机排气温度的目的。上述两个专利所描述的排气温度控制均需要通过压缩机壳体排气温度探测装置去检测排气温度的数值，并通过阀门或者其它机构去执行喷液体或者喷气体等动作来达到降低排气温度的目的。这两种方法中，当压缩机排气温度升高时，虽然能够主动地降低压缩机排气温度，但是它需要依赖复杂的系统设计或者通过阀门控制，其成本相对较高；另外由于排气温度的检测往往位于压缩机的壳体外部，通过检测管路的温度来进行排气温度的判断，这会导致检测的排气温度在某些工况下，涡旋排气口与壳体外部排气温度检测处会出现较大的温度偏差，譬如低制冷剂流量时，这样就会降低排气温度控制装置的灵敏度，甚至还可能会导致排气温度控制装置反应迟钝而损伤压缩机内部零件。

发明内容

本发明的目的就是针对上述问题，提供一种可以在涡旋压缩机运行的同时在线进行冷却，且可以精准探测排气温度和降低冷却成本的具有新型冷却装置的涡旋压缩机。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：具有新型冷却装置的涡旋压缩机，包括壳体、进气管、出气管、电机、转子轴组件和隔板，该隔板设置于该壳体内，将该压缩机的内腔分隔成高压腔和低压腔，该涡旋压缩机还包括：

热敏碟片，其设置于上述高压腔内并与上述隔板固定连接，该隔板上开设有至少一个连通上述高压腔和低压腔的第一通孔，该热敏碟片覆盖设置于该第一通孔上；

缸体，其相对上述热敏碟片而固定连接于上述隔板下、且相对上述热敏碟片设置于上述第一通孔下，该缸体内设置有一挡圈，其对应该缸体的内壁形状并与该缸体的内壁固定连接或者一体成型，该挡圈将缸体的内腔分为上腔和下腔，该缸体上还开设有至少一个连通外部冷却管路和上腔的第二通孔、和至少一个连通低压腔和下腔的第三通孔；

阀芯，其沿上述缸体的轴向而穿设于上述挡圈内，该阀芯的下端部延伸形成一凸出部，该凸出部的下端部通过一复位装置与上述缸体的底部连接，阀芯在上述挡圈内上下活动，该阀芯向上运动后，该凸出部随该阀芯运动至上述挡圈的下面并从下面封住该挡圈内的通孔。

进一步地，上述的第二通孔还贯穿上述挡圈。

进一步地，上述的第二通孔上安装一向涡旋压缩机的外部延伸以连通上述外部冷却管路的连通管，该连通管上与第二通孔连接的一端和延伸出涡旋压缩机的另一端均套设有密封圈。

进一步地，上述的凸出部为一锥形体，该锥形体的锥底部与上述复位装置固定连接。

进一步地，上述的缸体的底部与该缸体的本体为分体式，该底部与该本体固定连接。

进一步地，上述的具有新型冷却装置的涡旋压缩机还包括一阀板，其垂直于上述阀芯而设置于上述上腔内、并与该阀芯的上端部固定连接或者一体成型。

再进一步地，上述的阀板与缸体的内壁之间设置有密封圈。

更进一步地，位于上述阀板上方的上述缸体的外壁上还开设有至少一个连通上述的上腔和低压腔的第四通孔。

进一步地，上述的缸体的顶端开口处设置有连接法兰，该缸体通过该连接法兰与上述隔板固定连接。

再进一步地，上述的连接法兰上连接上述隔板的一面上还开设有至少一个连通上述的上腔和低压腔的通槽。

采用以上技术方案的有益效果在于：本发明主要通过热敏碟片、缸体和阀芯来实现对压缩机的内腔的冷却降温，在压缩机运行时，通过设置于高压腔内的热敏碟片感应压缩机的内部温度，超过设定温度后即可以打开，高压腔内的高压高温气体通过第一通孔进入缸体内，推动阀芯向下运动，打开挡圈内的通孔，冷却液或者冷却气体通过第二通孔和第三通孔从缸体的上腔进入到下腔，然后喷入到低压腔内，也可以通过接入管路的形式喷入到涡旋的密封腔内，达到对压缩机的内腔的降温目的，温度降低后，热敏碟片感应到降低的温度后关闭，缸体内的高压气体减少，阀芯上的压力逐渐减少后通过复位装置的作用复位到初始位置，挡圈内的通孔重新被堵住，从上述的描述可以看到，本压缩机在运行的同时即可以完成对内腔的降温，不需要压缩机进行停机，降温效率高且不影响压缩机的使用，并且热敏碟片设置于压缩机的内腔，与现有技术中设置于壳体外部相比，其对排气温度的感应更为精准，可以解决现有技术中探测的温度与实际的温度之间所存在的较大温度偏差的问题，提高排气温度控制装置的灵敏度，保护压缩机的内部零件，且本压缩机的冷却装置结构简单，相比于现有技术的结构，其制造和使用成本都更低。

附图说明

图1是本发明的具有新型冷却装置的涡旋压缩机在实施例1中的结构示意图。

图2是本发明的具有新型冷却装置的涡旋压缩机的冷却装置在实施例1中的结构示意图。

图3是本发明的具有新型冷却装置的涡旋压缩机的冷却装置在实施例2中的结构示意图。

其中，1.壳体 2.进气管 3.出气管 4.电机 5.转子轴组件 6.隔板 61.第一通孔7.高压腔 8.低压腔 9.热敏碟片 10.缸体 101.挡圈 102.上腔 103.下腔 104.第二通孔105.第三通孔 106.缸体的底部 107.第四通孔 108.连接法兰11.阀芯 111.凸出部 12.复位装置 13.连通管 131.密封圈 132.连通管外壳 14.阀板 141.密封圈 15.顶盖 16.固定片 17.底盖。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。

实施例1

本实施例为实施本发明最优选的。如图1-2所示，本实施例中的具有新型冷却装置的涡旋压缩机，包括壳体1、进气管2、出气管3、电机4、转子轴组件5和隔板6，隔板6设置于壳体1内，将涡旋压缩机的内腔分隔成高压腔7和低压腔8，该涡旋压缩机还包括：热敏碟片9，其设置于高压腔7内并与隔板6固定连接，固定连接方式可以采用螺接等已知的固定连接方式进行实施，隔板6上开设有一个连通高压腔7和低压腔8的第一通孔61，热敏碟片9覆盖设置于第一通孔61上，本实施例中热敏碟片9是通过如图2所示的固定片16安装于第一通孔61上，当然也可以采用其他连接方式如螺接等进行连接；缸体10，其相对热敏碟片9而固定连接于隔板6之下、且相对上述热敏碟片6设置于第一通孔61之下，连接方式具体可以采用螺接等已知的连接方式进行实施，缸体10内设置有一挡圈101，其对应缸体10的内壁形状并与缸体10的内壁固定连接或者一体成型，固定连接方式可以采用焊接等已知的固定连接方式进行实施，挡圈101将缸体10的内腔分为上腔102和下腔103，缸体10上还开设有一个连通外部冷却管路（未示出）和上腔102的第二通孔104、和一个连通低压腔8和下腔103的第三通孔105，第二通孔104用于接入冷却液或者冷却气体，第三通孔105用于将冷却液或者冷却气体送入低压腔8；阀芯11，其沿缸体10的轴向而穿设于挡圈101内，阀芯11的下端部延伸形成一凸出部111，该凸出部111的下端部通过一复位装置12与缸体的底部106连接，阀芯11在挡圈101内上下活动，阀芯11向上运动后，凸出部111随阀芯11运动至挡圈101的下面并从下面封住挡圈101内的通孔。

本实施例的涡旋压缩机主要通过热敏碟片9、缸体10和阀芯11来实现对压缩机的内腔的冷却降温，在压缩机运行时，通过设置于高压腔7内的热敏碟片9感应压缩机的内部温度，超过设定温度后即可以打开，高压腔内的高压高温气体通过第一通孔61进入缸体10内，推动阀芯11向下运动，打开挡圈101内的通孔，冷却液或者冷却气体通过第二通孔104和第三通孔105从缸体10的上腔102进入到下腔103，然后喷入到低压腔8内，也可以通过接入管路的形式喷入到涡旋的密封腔内，达到对压缩机的内腔的降温目的，温度降低后，热敏碟片9感应到降低的温度后关闭，缸体内的高压气体减少，阀芯11上的压力逐渐减少后通过复位装置12的作用复位到初始位置，挡圈101内的通孔重新被堵住，从上述的描述可以看到，本压缩机在运行的同时即可以完成对内腔的降温，不需要压缩机进行停机，降温效率高且不影响压缩机的使用，并且热敏碟片9设置于压缩机的内腔，与现有技术中设置于壳体外部相比，其对排气温度的感应更为精准，可以解决现有技术中探测的温度与实际的温度之间所存在的较大温度偏差的问题，提高排气温度控制装置的灵敏度，保护压缩机的内部零件，且本压缩机的冷却装置结构简单，相比于现有技术的结构，其制造和使用成本都更低。

上述的第一通孔61、第二通孔104和第三通孔105还可以根据使用需要设置为多个，第一通孔61可以设置为多个较小内径的通孔来取代上述的一个具有较大内径的通孔，第二通孔104和第三通孔105也可以设置为多个，可以连接多路管路，其数量不仅仅局限于以上所述的一个。

如图2所示，上述的第二通孔104还可以贯穿挡圈101设置。

如图1-2所示，上述的第二通孔104上可以安装一向涡旋压缩机的外部延伸以连通外部冷却管路（未示出）的连通管13，方便冷却管路的接入，连通管13上与第二通孔104连接的一端和延伸出涡旋压缩机的另一端均套设有密封圈131，该另一端上设置有连通管外壳132，可以密封内部和外部。

如图2所示，上述的凸出部111可以为一锥形体，该锥形体的锥底部与复位装置12固定连接，固定连接方式可以采用螺接等已知的固定连接方式进行实施，可以下部较宽的锥底部在阀芯11向上运动时及时从下面堵住挡圈101内的通孔。

上述的复位装置12可以采用复位弹簧等已知的复位装置进行实施。

如图2所示，缸体的底部106与缸体的本体可以为分体式，该缸体的底部106与该本体固定连接，固定连接方式可以采用螺接等已知的固定连接方式进行实施，分体式的设计可以方便把阀芯11从下面伸入挡圈11内的通孔里进行安装。

如图2所示，本实施例的涡旋压缩机还可以包括一阀板14，其垂直于阀芯11而设置于上腔102内、并与阀芯11的上端部固定连接或者一体成型，固定连接方式可以采用螺接等已知的固定连接方式进行实施。

如图2所示，上述的阀板14与缸体10的内壁之间设置有密封圈141，固定连接方式可以采用螺接等已知的固定连接方式进行实施。

如图2所示，位于阀板14上方的缸体10的外壁上还可以开设有一个连通上腔102和低压腔8的第四通孔107，可以方便低压腔8向外部泄压 ，当热敏叠片9打开之后，压力泄漏会下来推动阀芯11打开实现向低压腔8内喷入冷却液体或冷却气体进行降温，待温度降低后，热敏叠片9又会关掉，如果残留在上腔102内的压力不泄掉，那么阀芯11在热敏叠片9关闭后还一直不能靠弹复位装置12复位，这时第四通孔107可以帮助把残留在上腔102内的压力泄掉，从而推动阀芯11上移实现关闭喷液的目的，当然第四通孔107也不宜开设过大，其孔径需小于第一通孔61的孔径，太大的话，泄露量也会太多，会影响热敏叠片打开时的压缩机能效以及影响上腔102内的压力建立速度，从而也影响喷液的响应速度。

上述的第四通孔107还可以根据使用需要设置为多个，可以设置为多个较小内径的通孔来取代上述的一个具有较大内径的通孔，其数量不仅仅局限于以上所述的一个。

如图2所示，上述的缸体10的顶端开口处可以设置有连接法兰108，缸体10可以通过连接法兰108与隔板6进行如上所述的固定连接，方便缸体10的安装。

上述的连接法兰108上连接隔板6的一面上还可以开设有一个连通上腔102和低压腔8的通槽（未示出），其位置可以是法兰108与隔板6相接触的任意方向，因为实际上法兰108与隔板6相接触的是两个平面，只是大小不同，其作用与上述的第四通孔107相似。通槽还可以根据使用需要围绕连接法兰设置为多个，其数量不仅仅局限于以上所述的一个。

上述的缸体10还可以设计为圆柱形表面，可以便于以经济的方法就实现密封和加工，节约成本。

如图1-2所示，上述的具有新型冷却装置的涡旋压缩机还包括了顶盖15和底盖17，当然还应当包括其他现有技术中已知的涡旋压缩机所必须具备的零件，在此不再全部列举。

下面介绍工作过程：

压缩机运行时，设置于高压腔7内的热敏碟片9感应压缩机的内部排气温度超过其设定温度后打开，高压腔7内的高压高温气体通过第一通孔61进入缸体10内，推动阀芯11向下运动，打开被阀芯11的凸出部111堵住的挡圈101内的通孔，冷却液或者冷却气体通过第二通孔104接入到缸体内，再通过第三通孔105从缸体10内喷入到低压腔8内，或者将冷却液或者冷却气体事先储存在上腔102内，挡圈101内的通孔打开后冷却液或者冷却气体进入到下腔103，再通过第三通孔105进入到低压腔8内，达到对压缩机的内腔的降温目的，温度降低后，热敏碟片9感应到降低的压缩机排气温度后关闭，缸体内的高压气体减少，阀芯11上的压力逐渐减少后通过复位装置12的作用复位到初始位置，挡圈101内的通孔重新被堵住，压缩机内腔的精确、自动且快速的在线且不停机的降温。

实施例2

其他与实施例1所述的内容相同，不同之处在于：如图3所示，阀芯11的凸出部11以矩形块取代锥形体进行实施，其效果与锥形体相似，但是便于加工和成型，实施时可以根据使用需要进行选择。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.具有冷却装置的涡旋压缩机，包括壳体、进气管、出气管、电机、转子轴组件和隔板，所述隔板设置于所述壳体内，将所述压缩机的内腔分隔成高压腔和低压腔，其特征在于：所述涡旋压缩机还包括：

热敏碟片，其设置于所述高压腔内并与所述隔板固定连接，所述隔板上开设有至少一个连通所述高压腔和低压腔的第一通孔，所述热敏碟片覆盖设置于所述第一通孔上；

缸体，其相对所述热敏碟片而固定连接于所述隔板下、且相对所述热敏碟片设置于所述第一通孔下，所述缸体内设置有一挡圈，其对应所述缸体的内壁形状并与所述缸体的内壁固定连接，所述挡圈将所述缸体的内腔分为上腔和下腔，所述缸体上还开设有至少一个连通外部冷却管路和所述上腔的第二通孔、和至少一个连通所述低压腔和所述下腔的第三通孔；

阀芯，其沿所述缸体的轴向而穿设于所述挡圈内，所述阀芯的下端部延伸形成一凸出部，所述凸出部的下端部通过一复位装置与所述缸体的底部连接，所述阀芯在所述挡圈内上下活动，所述阀芯向上运动后，所述凸出部随所述阀芯运动至所述挡圈的下面并从下面封住所述挡圈内的通孔，所述凸出部为一锥形体，所述锥形体的锥底部与所述复位装置固定连接；

压缩机运行时，设置于高压腔内的热敏碟片感应压缩机的内部排气温度超过其设定温度后打开，高压腔内的高压高温气体通过第一通孔进入缸体内，推动阀芯向下运动，打开被阀芯的凸出部堵住的挡圈内的通孔，冷却液或者冷却气体通过第二通孔接入到缸体内，再通过第三通孔从缸体内喷入到低压腔内，或者将冷却液或者冷却气体事先储存在上腔内，挡圈内的通孔打开后冷却液或者冷却气体进入到下腔，再通过第三通孔进入到低压腔内，达到对压缩机的内腔的降温目的，温度降低后，热敏碟片感应到降低的压缩机排气温度后关闭，缸体内的高压气体减少，阀芯上的压力逐渐减少后通过复位装置的作用复位到初始位置，挡圈内的通孔重新被堵住，压缩机内腔的精确、自动且快速的在线且不停机的降温。

2.根据权利要求1所述的具有冷却装置的涡旋压缩机，其特征在于：所述第二通孔还贯穿所述挡圈。

3.根据权利要求1或2所述的具有冷却装置的涡旋压缩机，其特征在于：所述第二通孔上安装一向所述涡旋压缩机的外部延伸以连通所述外部冷却管路的连通管，所述连通管上与所述第二通孔连接的一端和延伸出所述涡旋压缩机的另一端均套设有密封圈。

4.根据权利要求1所述的具有冷却装置的涡旋压缩机，其特征在于：所述缸体的底部与缸体的本体为分体式，所述底部与所述本体固定连接。

5.根据权利要求1所述的具有冷却装置的涡旋压缩机，其特征在于：还包括一阀板，其垂直于所述阀芯而设置于所述上腔内、并与所述阀芯的上端部固定连接或者一体成型。

6.根据权利要求5所述的具有冷却装置的涡旋压缩机，其特征在于：所述阀板与所述缸体的内壁之间设置有密封圈。

7.根据权利要求5或6所述的具有冷却装置的涡旋压缩机，其特征在于：位于所述阀板上方的所述缸体的外壁上还开设有至少一个连通所述上腔和所述低压腔的第四通孔。

8.根据权利要求1所述的具有冷却装置的涡旋压缩机，其特征在于：所述缸体的顶端开口处设置有连接法兰，所述缸体通过所述连接法兰与所述隔板固定连接。

9.根据权利要求8所述的具有冷却装置的涡旋压缩机，其特征在于：所述连接法兰上连接所述隔板的一面上还开设有至少一个连通所述上腔和所述低压腔的通槽。