CN105190045A - 涡旋压缩机 - Google Patents

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Abstract

根据本公开文本的压缩机可以包括：容器；驱动电机，设置在容器中；曲轴，耦接至驱动电机的转子；第一涡旋盘，耦接至曲轴用于接收驱动电机的旋转力以进行绕动运动；第二涡旋盘，耦接至第一涡旋盘用于与第一涡旋盘一起形成第一压缩单元和第二压缩单元；以及叶片，设置在第一涡旋盘或第二涡旋盘中用于与另一侧涡旋盘接触以形成第二压缩单元，其中第一压缩单元被实施为涡旋盘压缩模式，而第二压缩单元被实施为旋转压缩模式。

Description

涡旋压缩机
技术领域
本公开文本涉及一种压缩机，尤其涉及一种具有涡旋盘侧压缩单元和旋转侧压缩单元的两级压缩机。
背景技术
通常，制冷剂压缩机可以适用于蒸汽压缩式制冷循环(在下文中，缩写为“制冷循环”)，诸如冰箱、空调等。对于制冷剂压缩机，引入了一种以预定速度驱动的恒速压缩机或旋转速度被控制的逆变式压缩机。
制冷剂压缩机通常能够被分为密闭式压缩机和开放式压缩机，在密闭式压缩机中，驱动电机(其为电动机)和驱动电机所操作的压缩单元被一起设置在密封壳体的内部空间中，而在开放式压缩机中，驱动电机被单独设置在壳体的外部。密闭压缩机主要用于家庭或商用制冷设备。
此外，制冷剂压缩机能够根据其制冷剂压缩方法被分为往复式、涡旋式、旋转式等。旋转压缩机使用一种方法，该方法使用在汽缸的压缩空间中进行偏心旋转运动的滚动活塞以及与滚动活塞接触用于将汽缸的压缩空间分割成吸入室和排放室的叶片(vane)来压缩制冷剂。
近年来，已知一种具有多个汽缸的复合旋转压缩机，其中为多个汽缸独立设置滚动活塞和叶片以使用一个驱动电机压缩制冷剂。复合旋转压缩机也能够被分为可变容量式旋转压缩机和两级旋转压缩机，在可变容量式旋转压缩机中多个汽缸彼此独立以独立地压缩制冷剂，在两级旋转压缩机中，多个汽缸彼此连通以依次压缩制冷剂。
另一方面，涡旋压缩机是这样一种压缩机，其中固定涡旋盘被固定至容器的内部空间，绕动涡旋盘(orbitingscroll)与固定涡旋盘接合以进行绕动运动，并且由吸入室、中间压力室以及排放室构成的两对压缩室被连续地形成在固定涡旋盘的固定涡卷和绕动涡旋盘的绕动涡卷之间。
与其它类型的压缩机相比，涡旋压缩机可以以平稳有序的方式进行吸入、压缩以及排放循环，同时获得相对较高的压缩比，从而获得稳定的转矩，因此涡旋压缩机广泛用于空气调节单元等中的制冷剂压缩。然而，涡旋压缩机应当被形成为使得固定涡卷与绕动涡卷接合，因此与其它压缩机相比难以制造，结果是，复合或两级涡旋压缩机未得到广泛发展。
发明内容
技术问题
然而，相关技术中的上述旋转压缩机使用一种在其偏心部进行绕动运动时压缩制冷剂的方法，因此压缩机的振动噪声恶化，而且，在两级旋转压缩机的情况下，在一级压缩单元和两级压缩单元之间产生脉动压力时，中间压力变得不稳定，从而降低压缩效率。
相反，在涡旋式压缩机的情况下，可以由涡旋压缩机的特性来确定容积比，因此与在低容积比的设计期间的高压比条件下引起压缩损失或不足的性能相比，极度消耗了制造成本，并且在制造高效率压缩机(诸如两级涡旋压缩机)的过程中存在限制。
另外，在旋转式压缩机和涡旋式压缩机中均可能发生由于死区容积(deadvolume)引起的压缩效率的损失，而且，在涡旋式压缩机的情况下，绕动涡旋盘可以由防旋转元件来支撑从而使得性能不稳定，并且使绕动涡旋盘和曲轴彼此耦接的凸台部会有突出，从而引起增加搅油的问题。
解决方案
本公开文本的一个方案是提供一种用低制造成本保持低振动噪声的压缩机。
此外，本公开文本的另一个方案是提供一种由于有利的平衡维护、稳定的中间压力、易于制造以及易于根据操作条件控制排放压力而适用于两级压缩机的压缩机。
另外，本公开文本的又一个方案是提供一种能够减小死区容积、稳定压缩机的性能、增加吸入容积并且最小化搅油引起的损失的压缩机。
为了实现前述目的，提供了一种压缩机，包括：容器；驱动电机，设置在容器中；曲轴，耦接至驱动电机的转子；第一涡旋盘，耦接至曲轴用于接收驱动电机的旋转力以进行绕动运动；第二涡旋盘，耦接至第一涡旋盘用于与第一涡旋盘一起形成第一压缩单元和第二压缩单元；以及叶片，设置在第一涡旋盘或第二涡旋盘中用于与另一侧涡旋盘接触以形成第二压缩单元，其中第一压缩单元被实施为涡旋盘压缩模式，而第二压缩单元被实施为旋转压缩模式。
这里，第一涡旋盘可以包括：第一板部；第一涡卷部，形成为在第一板部的一侧以预定高度突出从而构成第一压缩单元；以及活塞部，形成在第一板部处用于与叶片一起构成第二压缩单元。
此外，活塞部可以在与第一涡卷部的高度不同的高度处形成。
此外，活塞部的至少一部分可以被形成为在相同的平面上与第一涡卷部重叠。
此外，活塞部还可以包括：轴承部，沿外周面方向从活塞部延伸从而与第二涡旋盘一起构成轴承表面。
此外，插入有曲轴的联轴部可以被形成在第一板部上，并且联轴部可以具有沿轴方向至少部分与第二压缩单元重叠的高度。
此外，被插入联轴部的偏心部可以相对于曲轴的旋转中心被偏心地形成在曲轴上。
此外，从第一涡卷部的相对表面突出且耦接至曲轴的凸台部可以被形成在第一板部上。
此外，插入有凸台部的凸台耦接凹槽可以被形成在曲轴上，并且凸台耦接凹槽可以相对于曲轴的旋转中心被偏心地形成。
此外，衬套轴承可以被设置在凸台部的外周面上或者凸台耦接凹槽的内周面上，并且衬套轴承可以由具有酮醚键(etherketonelinkage)的塑性材料制成。
此外，衬套轴承可以被形成为环形截面形状。
这里，第二涡旋盘可以包括：第二板部；以及第二涡卷部，形成在第二板部上用于构成第一压缩单元，其中构成第二压缩单元的压缩空间部被形成在第二板部上。
此外，压缩空间部可以在与第二涡卷部的高度不同的高度处形成。
此外，第二涡旋盘可以分别形成有与第一压缩单元连通的第一入口和第一出口以及与第二压缩单元连通的第二入口和第二出口。
此外，第一入口可以被直接连接至通过容器的吸入管，并且第二出口可以与容器的内部空间连通。
此外，具有预定内部空间的中间罩体可以被耦接至第二涡旋盘用于将第一出口与第二入口连通。
此外，通过容器的吸入管可以被直接连接至第一入口，第一出口和第二入口可以与容器的内部空间连通，并且通过容器的排放管可以被直接连接至第二出口。
此外，第一入口可以与容器的内部空间连通，并且第二出口可以被直接连接至通过容器的排放管。
此外，具有预定内部空间的中间罩体可以被耦接至第二涡旋盘用于将第一出口与第二入口连通。
这里，与叶片和活塞部接触的叶片侧接触表面和活塞侧接触表面的至少之一可以被形成为平面形状。
此外，叶片侧接触表面和活塞侧接触表面均可以被形成为平面形状，并且活塞侧接触表面的宽度(WP)可以满足以下方程式：
2ε-WV<WP≤2ε+WV，
其中第一涡旋盘的绕动半径是ε，并且与活塞部接触的叶片侧接触表面的宽度是WV。
另外，为了实现本公开文本的一个方案，提供了一种压缩机，其中涡旋盘侧压缩单元和旋转侧压缩单元被形成在彼此接合的第一涡旋盘和第二涡旋盘之间，并且涡旋盘侧压缩单元和旋转侧压缩单元依次连接至彼此。
这里，涡旋盘侧压缩单元和旋转侧压缩单元可以位于不同的平面上。
此外，涡旋盘侧压缩单元和旋转侧压缩单元的至少一部分可以位于相同的平面上。
此外，第一涡旋盘可以被偏心地耦接至曲轴的偏心部，并且偏心部和旋转侧压缩单元的至少一部分可以位于相同的平面上。
此外，第一涡旋盘可以被偏心地耦接至曲轴的偏心部，并且偏心部和旋转侧压缩单元可以位于不同的平面上。
本发明的有益效果
根据根据本公开文本的两级压缩机，处于低压侧的一级压缩单元可以形成为涡旋盘模式以持续地保持排放容积，从而便于处于高压侧的两级压缩单元的冲程容积的设计。
此外，第一级压缩单元可以形成为涡旋盘模式，从而均匀地保持中间压力，同时延长中间压力段以及减小中间压力，必要时促进注油。
此外，第一级压缩单元可以形成为涡旋盘模式以在低压比操作期间使压缩的制冷剂的一部分易于被旁通，从而使压缩机恰当地应付制冷循环操作条件。
此外，两级压缩单元可以形成为旋转模式以使用绕动涡旋盘的绕动涡卷的外周面或者以与一级压缩单元的模式不同的模式来形成，从而促进两级压缩单元的制造。
此外，两级压缩单元可以形成为旋转模式以自由控制排放容积，从而控制排放压力以及在高压比操作条件下通过排放延迟最小化压缩的不足。
此外，两级压缩单元可以形成为旋转模式中以使用涡旋盘模式的一级压缩单元的后方压力来密封两级压缩单元，从而最小化两级压缩单元沿轴方向的泄漏。
此外，旋转压缩单元(其为两级压缩单元)可以设置得低于涡旋盘压缩单元(其为一级压缩单元)，因此两级压缩单元可以被形成在绕动涡旋盘的板部的外周面上以最小化两级压缩单元中的死区容积，从而增强压缩机效率。
此外，由于两级压缩单元被形成在绕动涡旋盘的板部的外周面上，曲轴的偏心部可以被插入并且耦接至绕动涡旋盘的板部的内侧，因此，两级压缩单元中的切向气体力可以与曲轴和绕动涡旋盘之间的轴承高度重叠。这样一来，绕动涡旋盘的性能可以被稳定以减少轴方向的泄漏，从而增强压缩机效率。而且，由于向板部的底面突出以被耦接至曲轴的凸台部的长度被减小，可以降低由于搅油引起的输入损失，从而增强压缩机效率。
此外，由于两级压缩单元被形成在绕动涡旋盘的板部的外周面上，自由空间可以在绕动涡旋盘的板部的上表面上被增加到相同的程度以扩大涡卷端角，从而由于一级压缩单元的增加的吸入空间而增加容积比。
附图说明
图1为示出根据本公开文本的两级压缩机的示例的纵向剖视图。
图2为示出根据图1的两级压缩机中的压缩单元的放大纵向剖视图。
图3为沿着图2中的线“I-I”的剖视图。
图4为固定涡旋盘和绕动涡旋盘与根据图2的压缩单元分离的透视图。
图5为用于说明根据图1的两级压缩机中的制冷剂吸入和排放路径的纵向剖视图。
图6至图8为示出根据图1的两级压缩机中的吸入和排放路径的纵向和横向剖视图。
图9为示出根据本公开文本的两级压缩机的另一个实施例的纵向剖视图。
图10为沿着图9中的线“Ⅱ-Ⅱ”的剖视图。
图11为示出根据本公开文本的压缩机中的活塞部与叶片之间的接触表面被形成为平面形状的示例的透视图。
图12为用于说明根据图11的压缩机中的活塞部和叶片之间的接触关系相对于曲轴的旋转角的示意图。
图13和图14为根据图11的压缩机中的活塞部与叶片之间的接触表面的横向剖视图。
图15为示出与根据图1的两级压缩机的另一个实施例相关的压缩单元的放大纵向剖视图。
图16为沿着图15中的线“Ⅲ-Ⅲ”的剖视图。
图17为示出根据图15的两级压缩机中的压缩单元的另一个实施例的横向剖视图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图中示出的实施例详细描述根据本公开文本的压缩机。
图1为示出根据本公开文本的两级压缩机的示例的纵向剖视图，图2为示出根据图1的两级压缩机中的压缩单元的放大纵向剖视图，图3为沿着图2中的线“I-I”的剖视图，图4为固定涡旋盘和绕动涡旋盘与根据图2的压缩单元分离的透视图，以及图5为用于说明根据图1的两级压缩机中的制冷剂吸入和排放路径的纵向剖视图。
如上所述，在根据本公开文本的两级压缩机中，用于在容器1的内部空间11中产生旋转力的驱动电机2可以被设置于其中，并且主框架3可以被固定并且设置在驱动电机2的上侧。
固定涡旋盘4可以被固定并且设置在主框架3的上表面，并且绕动涡旋盘5可以以绕动方式被设置在主框架3和固定涡旋盘4之间。绕动涡旋盘5可以被偏心地耦接至曲轴23，曲轴23耦接至驱动电机2的转子，从而形成涡旋盘侧压缩单元(P1)和旋转侧压缩单元(P2)。旋转侧压缩单元(P2)可以形成由吸入室和排放室构成的一个压缩室，而涡旋盘侧压缩单元(P1)形成由吸入室(P11)、中间压力室(P12)以及排放室(P13)构成的两对压缩室。
此外，用于防止绕动涡旋盘5的旋转运动的奥德海姆环(oldhamring)6可以被设置在固定涡旋盘4和绕动涡旋盘5之间。
固定涡旋盘4可以从板部41的底面突出以形成固定涡卷42从而与绕动涡旋盘5的绕动涡卷52一起构成涡旋盘侧压缩单元(P1)(将后文描述)。
固定涡卷42可以被形成为渐开线形状，并且也可以被形成为对数螺线形状或各种其它形状。
用于将制冷剂引导至构成涡旋盘侧压缩单元的最外面压缩室的涡旋盘侧吸入室(P11)的第一入口43可以被形成在固定涡旋盘4的板部41的一侧。第一入口43可以被形成为仅与涡旋盘侧吸入室连通。
用于将一级压缩制冷剂从涡旋盘侧压缩单元(P1)排放到中间罩体8的内部空间的第一出口44(将后文描述)可以被形成在固定涡旋盘4的板部41的中心部从而与涡旋盘侧排放室(P13)连通。
此外，用于在低容积比操作期间将在涡旋盘侧压缩单元(P1)的中间压力室中压缩的制冷剂的一部分旁通的旁通孔45可以被形成在第一出口44附近。用于选择性地切换旁通孔45的旁通阀(未示出)可以被设置在旁通孔的输出端。
此外，用于将油注入涡旋盘侧中间压力室(P12)中的供油孔(未示出)可以被形成在第一出口44附近。
具有预定深度和宽度以在绕动涡旋盘5(其将后文描述)的活塞部53进行绕动运动时构成旋转侧压缩单元(P2)的压缩室空间部46可以被形成在固定涡卷42的外部。压缩室空间部46可以相对于形成在固定涡卷42外部的第一轴承表面(B1)以台阶方式形成。
压缩室空间部46可以形成为圆形以使活塞部53进行绕动运动。此外，由于旋转侧压缩单元(P2)构成二级压缩室，压缩室空间部46的深度(H2)可以优选形成为低于涡旋盘侧压缩单元(P1)的深度(H1)。
用于将旋转侧压缩单元(P2)分成吸入室(P21)和排放室(P22)的叶片7可以被耦接至固定涡旋盘4。叶片槽47可以被形成在固定涡旋盘4上使得叶片7被插入压缩室空间部46的一侧以沿径向滑动。第二入口48可以沿圆周方向被形成在叶片槽47的一侧以将在涡旋盘侧压缩单元(P1)中一级压缩的制冷剂引导至旋转侧压缩单元(P2)，并且用于排放在旋转侧压缩单元(P2)中两级压缩的制冷剂的第二出口49可以沿圆周方向被形成在叶片槽47的另一侧。排放阀49a可以被设置在第二出口49的输出端用于控制从旋转侧压缩单元(P2)排放的制冷剂的排放压力。虽然图中未示出，然而叶片槽可以被形成在绕动涡旋盘上。在这种情况下，叶片的外端可以与固定涡旋盘的压缩空间部的内周面接触。
此外，第一出口44和第二出口49可以通过管路或管道彼此连接，但也可以被连接至中间罩体8，中间罩体8具有的内部空间大于第一出口44的截面面积，如图2所示。
中间罩体8可以被形成为帽状以大体包围固定涡旋盘4的背面并且用螺钉紧固至固定涡旋盘4。由于容器1的内部空间11充满两级压缩制冷剂，而中间罩体8的内部空间81充满一级压缩制冷剂，因而在中间罩体8的内部空间81和容器1的内部空间11之间可能发生压差。因此，密封元件82可以被优选设置在中间罩体8的开放端和固定涡旋盘4的背面之间。
另外，通孔83可以被形成在中间罩体8上。第一连接管84可以被插入通孔83并且固定耦接于此。第一连接管84的上端可以被密封并且耦接至第二连接管12，第二连接管12连接至通过容器1的制冷剂管，而第一连接管84的下端被插入第一入口43并且密封耦接于此。
凸缘部可以被设置在第一连接管84中。第二连接管12可以被密封且耦接至容器1，而第一连接管84的凸缘部84a被紧密地耦接至中间罩体8的上表面。此外，密封元件(未示出)可以被优选设置在第一连接管84的凸缘部84a与紧密地附接于此的中间罩体8之间，设置于与第一连接管84和第二连接管12等接触的部分处。
另一方面，绕动涡卷52可以被形成在绕动涡旋盘5上以从板部51的上表面突出并且与固定涡卷42接合以便构成两对涡旋盘侧压缩单元(P1)，并且活塞部53可以被形成在绕动涡卷52的外部以在压缩室空间部46中进行绕动运动时形成旋转侧压缩单元(P2)。
活塞部53可以在板部51的上表面形成为环形，但是在这种情况下，空的空间会被形成在活塞部53的内部，并且从旋转侧压缩单元(P2)出来的制冷剂会在压缩期间被充满于其中，因此变为死区容积的类型。因此，活塞部53可以被优选形成在板部51的外周面上(即，形成于不与绕动涡卷52重叠的部分)，从而消除由于活塞部53引起的死区容积。
绕动涡旋盘5的活塞部53可以从绕动涡旋盘5的板部51的上表面以台阶方式向下形成预定高度，并且轴承部54可以延长并且形成在活塞部53的下端从而与固定涡旋盘4的板部41的底面一起构成轴承表面(B2)。因此，旋转侧压缩单元(P2)可以包括：构成固定涡旋盘4的压缩室空间部46的内周面、构成绕动涡旋盘5的活塞部53到底面的外周面、以及轴承部54的上表面。
此外，绕动涡旋盘5的活塞部53可以被形成为圆柱形，并且活塞部53可以相对于绕动涡旋盘5的旋转中心偏心形成。活塞部53的高度(H2)可以被形成为高于构成涡旋盘侧压缩单元(P1)的绕动涡卷52的高度(H1)，但是一级压缩单元的容积通常可以被形成为大于两级压缩单元的容积，因此构成两级压缩单元的活塞部的高度(H2)可以被优选形成为低于构成一级压缩单元的绕动涡卷的高度(H1)。
凸台部55可以被形成在绕动涡旋盘5的板部51的底面以通过将曲轴23的偏心部23a插入于其中来接收旋转力。
相反，当联轴凹槽56被形成在绕动涡旋盘5的板部51的底面以将曲轴23的偏心部23a插入于其中时，如图2所示，联轴凹槽56的高度(H3)可以与活塞部53的高度(H2)沿轴方向重叠预定长度(L)。在这种情况下，曲轴23耦接至绕动涡旋盘5所处的偏心部23a的轴承高度可以与活塞部53的切向气体力的高度相似，从而稳定绕动涡旋盘5的性能。此外，在这种情况下，在凸台部55的高度与联轴凹槽56的深度成反比减小时，可以减少由于凸台部55产生的搅油(oilstirring)，从而增强输入的压缩机效率。此外，在这种情况下，自由空间可以在绕动涡旋盘5的上表面被创建以扩大涡卷端角(wrapendangle)，并且因此可以增加吸入室的容积，从而增强容积比。此外，在这种情况下，凸台部55的长度可以减小以降低压缩单元的高度，从而使压缩机小型化。
在图中，未描述的附图标记13、31、32、33、71以及B2分别表示排放管、轴容纳孔、衬垫袋(bushpocket)、连通孔、叶片弹簧以及第二轴承表面。
根据本实施例的前述两级压缩机具有以下操作效果。
换句话说，当电力被施加到驱动电机2以产生旋转力时，在进行绕动运动以形成具有由吸入室(P11)、中间压力室(P12)以及排放室(P13)构成的两对压缩室的涡旋盘侧压缩单元(P1)时，偏心地耦接至驱动电机2的曲轴23的绕动涡旋盘5在绕动涡卷52和固定涡卷42之间连续地移动。涡旋盘侧压缩单元(P1)的压缩室连续地形成有数个台阶从而其容积沿中心方向逐渐减小。
然后，如图5所示，通过第二连接管12从容器1的外部供应的制冷剂依次通过第一连接管84和第一入口43并且直接流入涡旋盘侧压缩单元(P1)，并且制冷剂在沿涡旋盘侧压缩单元(P1)的排放室方向移动时通过绕动涡旋盘5的绕动运动被一级压缩并且然后通过涡旋盘侧压缩单元的排放室(P13)中的固定涡旋盘4的第一出口44排放到中间罩体8的内部空间81。
然后，排放到中间罩体8的内部空间81的一级压缩的制冷剂通过固定涡旋盘4的第二入口48被吸入旋转侧压缩单元(P2)的吸入室(P21)以重复在通过活塞部53和叶片7被两级压缩的同时通过第二出口49排放到容器1的内部空间11的一系列过程。
这里，活塞部53被形成在绕动涡旋盘5的外周面从而在伴随绕动涡旋盘5的绕动运动而在固定涡旋盘4的压缩室空间部46中进行绕动运动时与叶片7一起形成旋转侧压缩单元(P2)的压缩室。
结果是，处于低压侧的一级压缩单元可以形成为涡旋盘模式以持续地保持排放容积，从而便于处于高压侧的两级压缩单元的冲程容积的设计。
此外，第一级压缩单元可以形成为具有长轨迹的压缩室的涡旋盘模式，从而均匀地保持中间压力，同时延长中间压力段以及减小中间压力，必要时促进注油。
此外，第一级压缩单元可以形成为涡旋盘模式以使在低压比操作期间压缩的制冷剂的一部分易于被旁通，从而使压缩机恰当地应付制冷循环操作条件。
此外，处于高压侧的两级压缩单元可以形成为旋转模式以使用绕动涡旋盘的绕动涡卷的外周面或者以与一级压缩单元的模式不同的模式来形成两级压缩单元，从而便于两级压缩单元的制造。
此外，两级压缩单元可以形成为旋转模式以自由控制排放容积，从而控制排放压力以及在高压比操作条件下通过排放延迟来最小化压缩的不足。
此外，两级压缩单元可以形成为旋转模式以使用涡旋盘模式的一级压缩单元的后方压力来密封两级压缩单元，从而最小化两级压缩单元沿轴方向的泄漏。
此外，旋转压缩单元(其为两级压缩单元)可以设置得低于涡旋盘压缩单元(其为一级压缩单元)，因此两级压缩单元可以被形成在绕动涡旋盘的板部的外周面上以最小化两级压缩单元中的死区容积，从而增强压缩机效率。
此外，由于两级压缩单元被形成在绕动涡旋盘的板部的外周面上，曲轴的偏心部可以被插入并且耦接至绕动涡旋盘的板部的内侧，因此，两级压缩单元中的切向气体力可以与曲轴和绕动涡旋盘之间的轴承高度重叠。这样以来，绕动涡旋盘的性能可以被稳定以减少轴方向的泄漏，从而增强压缩机效率。而且，由于向板部的底面突出以被耦接至曲轴的凸台部的长度被减小，可以降低由于搅油引起的输入损失，从而增强压缩机效率。
此外，由于两级压缩单元被形成在绕动涡旋盘的板部的外周面上，自由空间可以在绕动涡旋盘的板部的上表面上被增加到相同的程度以扩大涡卷端角，从而由于一级压缩单元的增加的吸入空间而增加容积比。
另一方面，下文将描述根据本公开文本的另一个实施例的两级压缩单元。
换句话说，根据前述实施例，第一入口被连接至吸入管，第二出口被连接至容器的内部空间，并且第一出口被直接连接至第二入口，因此容器的内部空间可以形成高压部，但是根据本实施例，如图6所示，其被形成为使得第一出口44和第二入口48分别与容器1的内部空间11连通，而第一入口43和第二出口49分别被直接连接至第二连接管12和排放管13，第二连接管12连接至吸入管。
根据本实施例的两级压缩机的基本构造和操作效果与前述实施例大体相同。然而，根据本实施例，由于容器1的内部空间11充满在涡旋盘侧压缩单元(P1)中一级压缩的制冷剂，容器1的内部空间11可以形成中间压力部。因此，与前述实施例相比，可以增强驱动电机的冷却效果，从而增强压缩机效率。
另一方面，下文将描述根据本公开文本的又一个实施例的两级压缩单元。
换句话说，根据本实施例，如图7所示，第一出口44和第二入口48与中间罩体8的内部空间81连通，而第一入口43和第二出口49分别被直接连接至容器1的内部空间11和排放管13。
根据本实施例的两级压缩机的基本构造和操作效果与前述实施例大体相同。然而，根据本实施例，由于容器1的内部空间11充满通过第二连接管12吸入的制冷剂，容器1的内部空间11可以形成低压部。因此，与前述实施例相比，可以增强驱动电机的冷却效果，从而增强压缩机效率。
另一方面，下文将描述根据本公开文本的又一个实施例的两级压缩单元。
换句话说，根据本实施例，涡旋盘侧压缩单元和旋转侧压缩单元分别配置有一级压缩单元和两级压缩单元，但是根据本实施例，旋转侧压缩单元和涡旋盘侧压缩单元分别配置有一级压缩单元和两级压缩单元。
为此，第一入口481和第一出口491可以被形成在固定涡旋盘4的叶片槽47的两侧，并且其可以被形成为使得第二出口441与涡旋盘侧压缩单元(P1)的排放室连通，而第二入口431与涡旋盘侧压缩单元(P1)的吸入室连通。
即使在这种情况下，诸如中间罩体或每一个连接管以及驱动电机等两级压缩机的基本构造和操作效果与前述实施例都大体相同。然而，在这种情况下，作为一级压缩单元的旋转侧压缩单元的容积应当被形成为大于作为两级压缩单元的涡旋盘侧压缩单元的容积，因此旋转侧压缩单元的容积可以被形成为增加到最大，从而增强整体压缩机容量。
另一方面，下文将描述根据本公开文本的再一个实施例的两级压缩机中的曲轴与绕动涡旋盘之间的耦接结构。
换句话说，如图9和图10所示，由于凸台部55被形成在板部51的底面，因而绕动涡旋盘5可以被插入并且耦接至曲轴23。在这种情况下，如图10所示，插入有绕动涡旋盘5的凸台部55的凸台耦接凹槽23b可以在曲轴23的上端与中心轴(O)偏心地形成。
即使在这种情况下，活塞部53可以被形成在绕动涡旋盘5的板部51的外周面上，从而不与绕动涡卷52重叠。此外，环形衬套轴承57可以被按压或套设(coat)在凸台部55的外周面上或插入凸台部55的曲轴23的偏心部23a的内周面上。衬套轴承57可以由具有酮醚键(etherketonelinkage)的塑性材料制成。可以通过考虑绕动涡旋盘5的热膨胀系数等来优选设计延伸率以在按压衬套轴承57时具有适当的恢复力，从而防止衬套轴承57的移位。
如上所述的本实施例的基本操作效果与前述实施例(即，活塞部被形成在绕动涡旋盘的板部的外周面上的实施例)大体相同。然而，根据本实施例，如图5所示，当凸台部55被形成在绕动涡旋盘5上时，可以进一步降低压缩单元的高度，并且插入有绕动涡旋盘5的凸台部55的凸台耦接凹槽23b被形成在曲轴23上，从而进一步增强压缩机的小型化。此外，在这种情况下，绕动涡旋盘5的凸台部55可以被插入并且耦接至曲轴23的凸台耦接凹槽23b，因此衬套轴承57的外周面可以整体与凸台耦接凹槽23b的内周面接触，从而减少衬套轴承57的磨损。此外，在这种情况下，衬套轴承57的摩擦损失可以被减小以增强压缩效率和可靠性，减少噪声，并且降低材料损耗。另外，在这种情况下，衬套轴承57可以被形成为环形，因此，尽管被按压到凸台部55时考虑了热膨胀系数、延伸率、压配容差等，当形成衬套轴承57的材料由具有酮醚键的塑性材料制成时，可以有效地抑制衬套轴承57从凸台部55移位，从而增强压缩机的可靠性。
另一方面，下文将描述根据本公开文本的另一个实施例的压缩机中的活塞部与叶片之间的接触表面。
换句话说，根据前述实施例，活塞部可以被形成为圆柱形，并且叶片的接触表面被形成为弯曲的表面形状，但是在这种情况下，活塞部的接触表面(在下文中，称为“活塞侧接触表面”)与叶片的接触表面(在下文中，称为“叶片侧接触表面”)线接触，因此活塞侧接触表面与叶片侧接触表面之间的密封面积不是那么大。因此，存在这样的疑虑：排放室中的高压制冷剂能够由于旋转侧压缩单元的排放室与吸入室之间的压差通过活塞侧接触表面与叶片侧接触表面之间的接触表面被泄漏到吸入室中。
此外，由于活塞侧接触表面与叶片侧接触表面线接触，因而在活塞侧接触表面或叶片侧接触表面上可能发生磨损，从而恶化制冷剂的泄漏。尤其，叶片可能由于侧向力稍微倾斜，结果是，存在这样的忧虑：叶片的性能引起跳片(jumping)或叶片局部被磨损。
有鉴于此，根据本实施例，活塞侧接触表面和叶片侧接触表面可以被形成为平坦表面以增强活塞部与叶片之间的密封效果，抑制其间的磨损，并且稳定叶片的性能。
如图11和图12所示，叶片侧接触表面53a和活塞侧接触表面7a均可以被形成为平面形状。在这种情况下，活塞侧接触表面53a的宽度(WP)可以被优选形成为具有2ε-WV<WP≤2ε+WV的范围。这里，ε是第一涡旋盘的绕动半径，以及WV是叶片的宽度。
因此，如果活塞侧接触表面53a的平坦部宽度(WP)满足关系WP＝2ε+WV，则活塞侧接触表面53a触及接触表面53b(其是与活塞侧接触表面53a接触的弯曲表面)所处的边缘53c可以在活塞部53围绕叶片7旋转90°或270°时触及叶片7的外边缘(与排放室或吸入室接触)7b。因此，当叶片侧接触表面7a与活塞侧接触表面53a之间的接触面积变得最大时，可以增强密封效果并且可以分布负荷，从而抑制磨损。
相反，如果活塞侧接触表面53a的平坦部宽度(WP)满足关系WP＝2ε-WV，则活塞侧接触表面53a(其是平坦部)触及接触表面53b(其是弯曲表面)所处的边缘53c可以触及内边缘7b。结果是，活塞侧接触表面53a的平坦部宽度变为最小以最小化由于活塞侧接触表面53a产生的死区容积。然而，该壳体或叶片7的外边缘或其内边缘可以优选倒角(chamfered)成弯曲或倾斜表面以减少磨损。这里，符号t、C1以及C2分别表示叶片的厚度、压缩室空间部的中心以及活塞部的中心。
另一方面，如图13所示，活塞侧接触表面53a可以被形成为平坦表面，并且叶片侧接触表面7a可以被形成为弯曲表面。在这种情况下，活塞侧接触表面53a的平坦部宽度(WP)可以被优选形成为具有WP＝2ε的范围。这里，符号ε、t、C1以及C2分别表示活塞部的圆弧半径、叶片的厚度、压缩室空间部的中心以及活塞部的中心。
即使在上述情况下，与形成为圆柱形的活塞部53相比，其可以增强叶片7的线性以及防止叶片7的不稳定操作(诸如提前跳片)。这样一来，其可以增强活塞侧接触表面53a与叶片侧接触表面7a之间的密封效果，并且减少活塞侧接触表面或叶片侧接触表面的磨损。此外，当叶片侧接触表面7a以弯曲的方式形成时，可以在叶片侧接触表面7a和活塞侧接触表面53a之间收集油(O)，从而促进油膜的形成。
相反，如果活塞侧接触表面53a的平坦部宽度(WP)满足关系WP＝2ε<WP，则由于活塞部的形状引起的死区容积可能增加，并且如果活塞侧接触表面53a的平坦部宽度(WP)满足关系WP＝WP<2ε，则叶片侧接触表面(其是弯曲表面)在活塞部围绕叶片旋转90°或270°时可能触及属于弯曲表面的压缩表面(或活塞侧接触表面的弯曲表面部)53b，从而使密封效果和磨损抑制效果恶化。尤其，活塞的边缘可能与叶片侧接触表面的弯曲表面接触从而引起磨损。
另一方面，如图14所示，活塞侧接触表面53a可以被形成为弯曲表面，并且叶片侧接触表面7a可以被形成为平坦表面。在这种情况下，叶片侧接触表面7a的宽度(WV)可以优选形成为具有WV<2ε的范围。这里，符号ε、t、C1以及C2分别表示活塞部的圆弧半径、叶片的厚度、压缩室空间部的中心以及活塞部的中心。
即使在上述情况下，与形成为弯曲表面的叶片侧接触表面7a相比，叶片7的线性可以被增强以增强活塞侧接触表面53a与叶片侧接触表面7a之间的密封效果。此外，当叶片侧接触表面7a的边缘有倒角时，可以减少活塞侧接触表面53a或叶片侧接触表面7a的磨损。而且，当活塞侧接触表面53a被形成为圆柱形时，可以在活塞侧接触表面53a和叶片侧接触表面7a之间收集油(O)，从而促进油膜的形成。然而，在这种情况下，当叶片侧接触表面7a的宽度(WV)被形成为满足关系2＝WP时，可以增加叶片的厚度，从而在相同程度上增加死区容积。
另一方面，下文将描述根据本公开文本的另一个实施例的压缩机中的旋转侧压缩单元。
换句话说，根据前述实施例，旋转侧压缩单元已形成为位于与涡旋盘侧压缩单元的平面不同的平面上，但是根据本实施例，旋转侧压缩单元的至少一部分可以被形成为位于与涡旋盘侧压缩单元的平面相同的平面上。
图15为示出与根据图1的两级压缩机的另一个实施例相关的压缩单元的放大纵向剖视图，以及图16为沿着图15中的线“Ⅲ-Ⅲ”的剖视图。
如图所示，绕动涡卷52可以被形成为使得绕动涡旋盘5从板部51的上表面突出并且与固定涡旋盘4的固定涡卷42接合以构成两对涡旋盘侧压缩单元(P1)，并且活塞部53可以被形成在绕动涡卷52的外部以在设置在固定涡旋盘40中的压缩室空间部46中进行绕动运动时形成旋转侧压缩单元(P2)。
活塞部53可以被形成为环形从而与绕动涡卷52的外周面分开预定距离以具有其内部空间和外部空间。此外，活塞部53的高度可以被形成为低于绕动涡卷52的高度从而与压缩室空间部46的深度对应。此外，凸台部55可以被形成在绕动涡旋盘5的板部51的底面上使得曲轴23的销部23a被插入于此以接收旋转力。凸台部可以与前述实施例相似的方式形成。
即使活塞部53被形成在绕动涡旋盘5的板部51的上表面，其操作效果与前述实施例大体相同。然而，曲轴23耦接至绕动涡旋盘5所处的偏心部23a的轴承高度与活塞部53的切向气体力的高度之间的距离可以被增加从而使得绕动涡旋盘5的性能不稳定。然而，当旋转侧压缩单元(P2)在一定程度上与涡旋盘侧压缩单元(P1)位于相同的平面上时，从涡旋盘侧压缩单元(P1)生成的气体力的一部分可以在旋转侧压缩单元(P2)中抵消，从而通过分别从涡旋盘侧压缩单元(P1)和旋转侧压缩单元(P2)生成的气体力来抑制绕动涡旋盘的性能产生不稳定。
此外，当构成旋转侧压缩单元的活塞部被形成为具有内部空间和外部空间的环形时，这两个空间都可以被用作压缩空间以减小压缩机容量。例如，如图17所示，叶片7可以被形成为使得其内端与压缩室空间部46的内表面46a接触，并且外端与压缩室空间部46的外表面46b接触，因此旋转侧压缩单元(P2)可以在活塞部53附近被分别形成为内部旋转侧压缩单元(P211)和外部旋转侧压缩单元(P212)。
在这种情况下，多个第二入口48和第二出口49可以被形成为分别与内部旋转侧压缩单元(P211)和外部旋转侧压缩单元(P212)连通。此外，即使在这种情况下，第一出口44和第二出口49可以通过中间罩体8彼此连通，第一入口43和第二出口49可以被形成为分别与吸入管和容器1的内部空间11连通。
根据本实施例的两级压缩机的基本构造和操作效果与前述实施例大体相同。然而，根据本实施例，压缩室(P21、P22)可以被分别形成在活塞部的两侧，以增加压缩机容量，以及压缩室(P21、P22)的气体反作用力可以抵消以进一步稳定绕动涡旋盘5的性能。

Claims (26)

1.一种压缩机，包括：
容器；
驱动电机，设置在所述容器中；
曲轴，耦接至所述驱动电机的转子；
第一涡旋盘，耦接至所述曲轴用于接收所述驱动电机的旋转力以进行绕动运动；
第二涡旋盘，耦接至所述第一涡旋盘用于与所述第一涡旋盘一起形成第一压缩单元和第二压缩单元；以及
叶片，设置在所述第一涡旋盘或第二涡旋盘中用于与另一侧涡旋盘接触以形成所述第二压缩单元，
其中所述第一压缩单元被实施为涡旋盘压缩模式，而所述第二压缩单元被实施为旋转压缩模式。
2.根据权利要求1所述的压缩机，其中所述第一涡旋盘包括：
第一板部；
第一涡卷部，形成为在所述第一板部的一侧以预定高度突出从而构成所述第一压缩单元；以及
活塞部，形成在所述第一板部处用于与所述叶片一起构成所述第二压缩单元。
3.根据权利要求2所述的压缩机，其中所述活塞部以与所述第一涡卷部的高度不同的高度形成。
4.根据权利要求2所述的压缩机，其中所述活塞部的至少一部分被形成为在相同的平面上与所述第一涡卷部重叠。
5.根据权利要求3或4所述的压缩机，其中所述活塞部还包括：轴承部，沿外周面方向从所述活塞部延伸从而与所述第二涡旋盘一起构成轴承表面。
6.根据权利要求2所述的压缩机，其中插入有所述曲轴的联轴部被形成在所述第一板部上，并且所述联轴部具有沿轴方向至少部分与所述第二压缩单元重叠的高度。
7.根据权利要求6所述的压缩机，其中被插入所述联轴部的偏心部相对于所述曲轴的所述旋转中心被偏心地形成在所述曲轴上。
8.根据权利要求2所述的压缩机，其中从所述第一涡卷部的相对表面突出且耦接至所述曲轴的凸台部被形成在所述第一板部上。
9.根据权利要求8所述的压缩机，其中插入有所述凸台部的凸台耦接凹槽被形成在所述曲轴上，并且所述凸台耦接凹槽相对于所述曲轴的所述旋转中心被偏心地形成。
10.根据权利要求9所述的压缩机，其中衬套轴承被设置在所述凸台部的外周面上或者所述凸台耦接凹槽的内周面上，
所述衬套轴承由具有酮醚键的塑性材料制成。
11.根据权利要求10所述的压缩机，其中所述衬套轴承被形成为环形截面形状。
12.根据权利要求1所述的压缩机，其中所述第二涡旋盘包括：
第二板部；以及
第二涡卷部，形成在所述第二板部上用于构成第一压缩单元，
其中构成所述第二压缩单元的压缩空间部被形成在所述第二板部上。
13.根据权利要求12所述的压缩机，其中所述压缩空间部在与所述第二涡卷部的高度不同的高度处形成。
14.根据权利要求13所述的压缩机，其中所述第二涡旋盘分别形成有与所述第一压缩单元连通的第一入口和第一出口以及与所述第二压缩单元连通的第二入口和第二出口。
15.根据权利要求14所述的压缩机，其中所述第一入口被直接连接至通过所述容器的吸入管，并且所述第二出口与所述容器的内部空间连通。
16.根据权利要求15所述的压缩机，其中具有预定内部空间的中间罩体被耦接至所述第二涡旋盘用于将所述第一出口与所述第二入口连通。
17.根据权利要求14所述的压缩机，其中通过所述容器的吸入管被直接连接至所述第一入口，所述第一出口和第二入口与所述容器的内部空间连通，并且
通过所述容器的排放管被直接连接至所述第二出口。
18.根据权利要求14所述的压缩机，其中所述第一入口与所述容器的内部空间连通，并且所述第二出口被直接连接至通过所述容器的排放管。
19.根据权利要求18所述的压缩机，其中具有预定内部空间的中间罩体被耦接至所述第二涡旋盘用于将所述第一出口与所述第二入口连通。
20.根据权利要求2所述的压缩机，其中与所述叶片和所述活塞部接触的叶片侧接触表面和活塞侧接触表面的至少之一被形成为平面形状。
21.根据权利要求20所述的压缩机，其中所述叶片侧接触表面和所述活塞侧接触表面均被形成为平面形状，并且所述活塞侧接触表面的宽度(WP)满足以下方程式：
2ε-WV<WP≤2ε+WV，
其中所述第一涡旋盘的绕动半径是ε，并且与所述活塞部接触的所述叶片侧接触表面的宽度是WV。
22.一种压缩机，其中涡旋盘侧压缩单元和旋转侧压缩单元被形成在彼此接合的第一涡旋盘和第二涡旋盘之间，并且
所述涡旋盘侧压缩单元和所述旋转侧压缩单元依次彼此连接。
23.根据权利要求22所述的压缩机，其中所述涡旋盘侧压缩单元和所述旋转侧压缩单元的至少一部分位于不同的平面上。
24.根据权利要求22所述的压缩机，其中所述涡旋盘侧压缩单元和所述旋转侧压缩单元的至少一部分位于相同的平面上。
25.根据权利要求22所述的压缩机，其中所述第一涡旋盘被偏心地耦接至曲轴的偏心部，并且所述偏心部和所述旋转侧压缩单元的至少一部分位于相同的平面上。
26.根据权利要求22所述的压缩机，其中所述第一涡旋盘被偏心地耦接至曲轴的偏心部，并且所述偏心部和所述旋转侧压缩单元位于不同的平面上。
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