CN105190042A - 涡旋压缩机 - Google Patents

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Abstract

根据与本公开文本相关的涡旋压缩机，在两个压缩室中具有较大容积减小梯度的压缩室处形成的分流孔的整个截面面积可以被形成为大于在另一个压缩室处形成的分流孔的整个截面面积，以防止具有较大容积减小梯度的压缩室处的过压缩，从而增强压缩机的整体效率。

Description

涡旋压缩机
技术领域
本公开文本涉及一种涡旋压缩机，尤其涉及一种形成为具有用于两个压缩室的不同容积减小梯度的涡旋压缩机。
背景技术
涡旋压缩机是这样一种压缩机：其中在固定涡旋盘的固定涡卷与绕动涡旋盘的绕动涡卷啮合的状态下，在绕动涡旋盘相对于固定涡旋盘进行绕动运动时在固定涡卷和绕动涡卷之间形成连续移动的压缩室，以吸入并且压缩制冷剂。
涡旋压缩机连续进行吸入、压缩以及排放，因此，与其它类型的压缩机相比，就其操作过程中产生的振动和噪声而言，涡旋压缩机具有优良的特性。
涡旋压缩机的运转特性通过其固定涡卷和绕动涡卷的类型来确定。固定涡卷和绕动涡卷可以具有任意形状，但是固定涡卷和绕动涡卷通常具有能够易于处理的渐开线曲线形状。渐开线曲线意指在松开卷绕在具有任意半径的基圆上的线时由线的截面引出的轨迹所对应的曲线。当使用这种渐开线曲线时，容量变化率是恒定不变的，因为涡卷的厚度是恒定不变的，因此匝数应当被增加以获得高压缩比，但是在这种情况下，存在同时增加了压缩机的尺寸的缺点。
另一方面，对于圆形涡旋盘，绕动涡卷通常被形成在盘形端板的一侧，并且凸台部被形成在未形成有绕动涡卷的背面并且连接至用于绕动圆形涡旋盘的旋转轴。这种形状可以在端板的大体整个区域上形成绕动涡卷，从而减小用于获得相同压缩比的端板部的直径。然而，相反，被施加有制冷剂的斥力的操作点和被施加有用于抵消斥力的反作用力的操作点沿轴方向彼此分离，从而引起在操作过程中增加振动或噪声同时圆形涡旋盘的运转不稳定的问题。
作为解决这些问题的一种方法，公开了一种所谓的轴贯穿(shaftpenetration)涡旋压缩机，其中旋转轴1和圆形涡旋盘2彼此耦接的位置被形成在与绕动涡卷2a相同的表面上。在这种轴贯穿涡旋压缩机中，斥力的操作点和反作用力的操作点被施加在相同的位置，从而解决圆形涡旋盘2倾斜的问题。
发明内容
技术问题
然而，在现有技术的这种轴贯穿涡旋压缩机中，由于轴贯穿涡旋压缩机的特性，尽管两个压缩室(S1、S2)的压缩梯度或两个压缩室(S1、S2)的容积减小梯度彼此不同，设置在固定涡旋盘3中的分流孔3b、3c的截面面积被形成为相同，以将在中间压缩室中压缩的制冷剂的一部分分流，如图1和图2所示，因此在具有较大容积减小梯度的压缩室(例如，第二压缩室)中产生过压缩损失，从而降低整体压缩效率。
解决方案
本公开文本的目的是提供一种涡旋压缩机，其能在两个压缩室的容积减小梯度(或压缩梯度)彼此不同时使具有较大容积减小梯度的压缩室中的过压缩损失最小化。
为了实现前述目的，提供了一种具有带有不同容积减小梯度的两个压缩室的涡旋压缩机，其中在两个压缩室中具有较大容积减小梯度的压缩室处形成的分流孔的整个截面面积被形成为大于在另一个压缩室处形成的分流孔的整个截面面积。
这里，在两个压缩室中具有较大容积减小梯度的压缩室处形成的分流孔的数量可以被形成为大于在另一个压缩室处形成的分流孔的数量。
此外，在两个压缩室中具有较大容积减小梯度的压缩室处形成的分流孔的单个截面面积可以被形成为大于在另一个压缩室处形成的分流孔的单个截面面积。
为了实现前述目的，提供了一种涡旋压缩机，包括：固定涡旋盘(fixedscroll)，具有固定涡卷(fixedwrap)；绕动涡旋盘，齿耦接至固定涡卷，以具有在其外表面和内表面上形成第一压缩室和第二压缩室的绕动涡卷，且旋转轴耦接部被形成在其中心部以相对于固定涡旋盘进行绕动运动；旋转轴，具有偏心部，其中偏心部被耦接至绕动涡旋盘的旋转轴耦接部以沿径向与绕动涡卷重叠；以及驱动单元，配置为驱动旋转轴，其中在固定涡旋盘处形成穿过第一压缩室和第二压缩室到达外部的多个分流孔，并且多个分流孔中穿过第二压缩室的分流孔的整个截面面积被形成为大于穿过第一压缩室的分流孔的整个截面面积。
这里，穿过第二压缩室的分流孔的数量可以被形成为大于穿过第一压缩室的分流孔的数量。
此外，穿过第二压缩室的分流孔的单个截面面积可以被形成为大于穿过第一压缩室的分流孔的单个截面面积。
此外，突起部可以被形成在固定涡卷的内端部处的内周面上，并且与突起部接触以形成压缩室的凹陷部可以被形成在旋转轴耦接部的外周面上。
为了实现前述目的，提供了一种形成有两对压缩室的涡旋压缩机，其中两对压缩室通过一个排放口进行排放，并且在通过排放口排放在每一个压缩室中压缩的制冷剂之前分流制冷剂的一部分的多个分流孔被形成在每一个压缩室处，其中形成在两个压缩室处的分流孔的整个截面面积彼此不同。
这里，两个压缩室的容积减小梯度可以彼此不同。
此外，在两个压缩室中具有较大容积减小梯度的压缩室处形成的分流孔的整个截面面积可以被形成为大于在另一个压缩室处形成的分流孔的整个截面面积。
此外，在两个压缩室中具有较大容积减小梯度的压缩室处形成的分流孔的数量可以被形成为大于在另一个压缩室处形成的分流孔的数量。
此外，在两个压缩室中具有较大容积减小梯度的压缩室处形成的分流孔的单个截面面积可以被形成为大于在另一个压缩室处形成的分流孔的单个截面面积。
发明的有益效果
在根据本公开文本的涡旋压缩机中，在两个压缩室中具有较大容积减小梯度的压缩室处形成的分流孔的整个截面面积可以被形成为大于在另一个压缩室处形成的分流孔的整个截面面积，以防止具有较大容积减小梯度的压缩室处的过压缩，从而增强压缩机的整体效率。
附图说明
图1为示出相关技术中的轴贯穿涡旋压缩机中的压缩单元的纵向剖视图。
图2为示出与根据图1的轴贯穿涡旋压缩机中的每一个压缩室连通的分流孔(bypasshole)的平面图。
图3为示出根据本公开文本的轴贯穿涡旋压缩机的纵向剖视图。
图4为示出根据图3的轴贯穿涡旋压缩机中的压缩单元的平面图。
图5为示出与根据图3的轴贯穿涡旋压缩机中的每一个压缩室连通的分流孔的平面图。
图6和图7为根据图3的轴贯穿涡旋压缩机的压缩图和容积图。
具体实施方式
在下文中，将基于附图示出的实施例详细描述根据本公开文本的轴贯穿涡旋压缩机。
图3为示出根据本公开文本的轴贯穿涡旋压缩机的纵向剖视图，图4为示出根据图3的轴贯穿涡旋压缩机中的压缩单元的平面图，以及图5为示出与根据图3的轴贯穿涡旋压缩机中的每一个压缩室连通的分流孔的平面图。
如图所示，在根据本实施例的轴贯穿涡旋压缩机中，驱动电机20可以被安装在密封容器10内，主框架30和子框架40可以被安装在驱动电机20的上侧和下侧，固定涡旋盘50可以被固定并且安装在主框架30的上侧，并且绕动涡旋盘60可以被安装在固定涡旋盘50和与固定涡旋盘50啮合的主框架30之间并且耦接至驱动电机20的旋转轴23以在进行绕动运动时压缩制冷剂。
密封容器10可以包括圆柱形壳体11以及接合且耦接以罩住壳体11的上部和下部的上部外壳12和下部外壳13。吸入管14可以被安装在壳体10的侧面，并且排放管15可以被安装在上部外壳12的上部。下部外壳13用作用于储存油的油室，该油被供应以有效地操作压缩机。
驱动电机20可以包括：定子21，固定在壳体10的内表面上；以及转子22，布置在定子21内以通过与定子21的交互作用而旋转。与转子22同时旋转的旋转轴23可以被耦接至转子22的中心。
油通道(F)可以沿着转子22的长度方向以贯穿的方式形成在旋转轴23的中心部，并且用于将储存在下部外壳13中的油供应到其上部的油泵24可以被安装在旋转轴23的下部。销部23c可以被偏心地形成在旋转轴23的上端。
固定涡旋盘50的外周面可以收缩配合(shrinkfit)方式被推压并且固定在壳体10和上部外壳12之间或者通过焊接被耦接至壳体10和上部外壳12。此外，齿耦接至绕动涡卷64(将后文描述)以分别在绕动涡卷64的外表面上形成第一压缩室(S1)并且在其内表面形成第二压缩室(S2)的固定涡卷54可以被形成在固定涡旋盘50的端板部52的底面上。
绕动涡旋盘60可以与固定涡旋盘50啮合以由主框架30的上表面支撑。绕动涡旋盘60可以形成有大体圆形的端板部62，并且绕动涡卷64可以被形成在端板部62的上表面上以形成齿耦接至固定涡卷54以连续移动的两对压缩室(S1、S2)。此外，可旋转地插入有且耦接有旋转轴23的销部23c的大体圆形的旋转轴耦接部66可以被形成在端板部62的中心部。
旋转轴23的偏心部23c被插入并且耦接至旋转轴耦接部66，并且固定涡卷54、绕动涡卷64以及旋转轴23的偏心部23c可以被安装为沿压缩机的径向重叠。这里，制冷剂的斥力在压缩期间被施加到固定涡卷54和绕动涡卷64，并且压缩力作为对斥力的反作用力被施加在旋转轴耦接部66和偏心部23c之间。如上所述，当旋转轴23的偏心部23c穿过绕动涡旋盘60的端板部62以沿径向与涡卷重叠时，制冷剂的斥力和压缩力可以相对于端板部62被施加到相同的侧面，因此彼此抵消。
另一方面，固定涡卷54和绕动涡卷64可以形成有渐开线曲线(involutecurve)，但是根据多种情况，可以形成为具有除了渐开线曲线之外的另一个曲线。参照图4，当旋转轴耦接部66的中心称为“O”并且两个接触点被分别称为P1和P2时，可看出将两个接触点(P1、P2)连接至旋转轴耦接部的中心(O)的两条直线限定的角度小于360度，并且每一个接触点到法向量之间的距离l大于“0”。因此，与在其排放之前第一压缩室(S1)具有形成有渐开线曲线的固定涡卷54和绕动涡卷64的情况相比，其可以具有较小的容积，从而增加其压缩比。
此外，朝向旋转轴耦接部66突起的突起部55可以被形成为相邻于固定涡卷54的内端部，并且形成为从突起部55突起的接触部55a可以被进一步形成在突起部55上。因此，固定涡卷的内端部可以被形成为具有大于其另一个部的厚度。
与突起部55啮合的凹陷部67可以被形成在旋转轴耦接部66上。凹陷部67的一个侧壁可以形成第一压缩室(S1)的与突起部55的接触部55a接触的一个侧接触点(P1)。
在图中，未描述的附图标记52a、52b以及56分别指第一分流孔、第二分流孔以及排放口。
在根据本实施例的轴贯穿涡旋压缩机中，当电力被施加到驱动电机20以旋转旋转轴23时，偏心地耦接至旋转轴23的绕动涡旋盘60沿着预定路径进行绕动运动，并且形成在绕动涡旋盘60与固定涡旋盘50之间的第一压缩室(S1)和第二压缩室(S2)在围绕绕动运动连续移动时减小其容积，从而重复连续吸入、压缩并且排放制冷剂的一系列过程。
这里，如图5所示，参见每一个压缩室(S1、S2)的实际压缩图，与理论压缩图相比，可能发生在超过排放压力(P)的条件下压缩压缩室的所谓的过压缩损失。考虑到此，每一个分流孔52a、52b可以被形成在固定涡旋盘50处，以在从每一个压缩室(S1、S2)排放制冷剂之前，提前将在具有处于吸入压力(Ps)与排放压力(Pd)之间的中间压力的区域中压缩的制冷剂的一部分进行分流(bypass)。
然而，如图6所示，在第一压缩室(S1)的容积在开始排放之前突然减小时，与第二压缩室(S2)的容积减小梯度相比，第一压缩室(S1)的容积减小梯度(或压缩梯度)增加。当增加压缩梯度时，大于另一个压缩室(S2)的过压缩发生以降低压缩效率，因此，与第一压缩室(S1)连通的分流孔52a的整个截面面积可以被形成为大于与第二压缩室(S2)连通的分流孔52b的整个截面面积，从而防止第一压缩室(S1)中的过压缩。
为此，如图3和图7所示，与第一压缩室(S1)连通的分流孔，即，第一分流孔52a的数量可以被形成为大于与第二压缩室(S2)连通的分流孔的数量，从而与第二压缩室(S2)的容积减小梯度相比，在第一压缩室(S1)的容积减小梯度突然减小时防止在第一压缩室(S1)处出现过压缩损失。
另一方面，即使在第一分流孔52a的数量与第二分流孔52b的数量相同时，第一分流孔52a的单个截面面积被形成为大于第二分流孔52b的单个截面面积，这时可以获得与前述实施例相同的效果。当然，在这种情况下，第一分流孔52a的直径应当被形成为小于固定涡卷54的涡卷厚度以防止两个压缩室之间的制冷剂泄漏。
结果是，在两个压缩室中具有较大容积减小梯度的第一压缩室处形成的第一分流孔的整个截面面积可以被形成为大于在第二压缩室处形成的第二分流孔的整个截面面积，以防止第一压缩室处的过压缩，从而增强压缩机的整体效率。

Claims (12)

1.一种涡旋压缩机，具有带有不同的容积减小梯度的两个压缩室，其中在所述两个压缩室中具有较大容积减小梯度的压缩室处形成的分流孔的整个截面面积被形成为大于在另一个压缩室处形成的分流孔的整个截面面积。
2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其中在所述两个压缩室中具有较大容积减小梯度的压缩室处形成的分流孔的数量被形成为大于在另一个压缩室处形成的分流孔的数量。
3.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其中在所述两个压缩室中具有较大容积减小梯度的压缩室处形成的分流孔的单个截面面积被形成为大于在另一个压缩室处形成的分流孔的单个截面面积。
4.一种涡旋压缩机，包括：
固定涡旋盘，具有固定涡卷；
绕动涡旋盘，齿耦接至所述固定涡卷，以具有在其外表面和内表面上形成第一压缩室和第二压缩室的绕动涡卷，并且在所述绕动涡旋盘的中心部形成一旋转轴耦接部以相对于所述固定涡旋盘进行绕动运动；
旋转轴，具有偏心部，其中所述偏心部被耦接至所述绕动涡旋盘的旋转轴耦接部以沿径向与所述绕动涡卷重叠；以及
驱动单元，配置为驱动所述旋转轴，
其中在所述固定涡旋盘处形成穿过所述第一压缩室和所述第二压缩室到达外部的多个分流孔，并且
所述多个分流孔中穿过所述第二压缩室的分流孔的整个截面面积被形成为大于穿过所述第一压缩室的分流孔的整个截面面积。
5.根据权利要求4所述的涡旋压缩机，其中穿过所述第二压缩室的分流孔的数量被形成为大于穿过所述第一压缩室的分流孔的数量。
6.根据权利要求4所述的涡旋压缩机，其中穿过所述第二压缩室的分流孔的单个截面面积被形成为大于穿过所述第一压缩室的分流孔的单个截面面积。
7.根据权利要求4至6的任何一个所述的涡旋压缩机，其中在所述固定涡卷的内端部处的内周面上形成突起部，并且在所述旋转轴耦接部的外周面上形成与所述突起部接触以形成压缩室的凹陷部。
8.一种涡旋压缩机，形成有两对压缩室，其中所述两对压缩室通过一个排放口进行排放，并且在每一个所述压缩室处形成分流孔，所述分流孔在通过所述排放口排放在每一个压缩室中压缩的制冷剂之前分流制冷剂的一部分，
其中形成在两个压缩室处的分流孔的整个截面面积彼此不同。
9.根据权利要求8所述的涡旋压缩机，其中所述两个压缩室的容积减小梯度彼此不同。
10.根据权利要求9所述的涡旋压缩机，其中在所述两个压缩室中具有较大容积减小梯度的压缩室处形成的分流孔的整个截面面积被形成为大于在另一个压缩室处形成的分流孔的整个截面面积。
11.根据权利要求10所述的涡旋压缩机，其中在所述两个压缩室中具有较大容积减小梯度的压缩室处形成的分流孔的数量被形成为大于在另一个压缩室处形成的分流孔的数量。
12.根据权利要求10所述的涡旋压缩机，其中在所述两个压缩室中具有较大容积减小梯度的压缩室处形成的分流孔的单个截面面积被形成为大于在另一个压缩室处形成的分流孔的单个截面面积。
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