CN1072775C - 涡旋式压缩机 - Google Patents

Abstract

在无油涡旋式压缩机的转动涡壳3的镜面3a上设有一些冷却孔7，这些孔从转动涡壳的周边穿过转动涡壳的中心部分，利用冷却孔7两端之间的压力差(约100mmAq)使涡旋压缩机自身的吸入空气流过上述冷却孔，以便冷却转动涡壳。采用这种结构，即使在双涡壳压缩机的情况下，当转动涡壳完全在压缩机内侧时，也能直接冷却转动涡壳。

Description

涡旋式压缩机

本发明涉及一种用作空气压缩机或制冷压缩机或空调器压缩机的涡旋式压缩机，更具体地说，涉及一种具有适用于大型涡旋式压缩机的双搭接结构的涡旋式压缩机，这种压缩机无润滑地对气体进行压缩，它适于一般工业应用，即适用于食品工业、制药业、生产半导体器件的洁净室和空气输送设备。

如日本未经审查的实用新型公开号S.63-125188所披露的无油涡旋式压缩机那样，作为一种传统的涡旋式压缩机的冷却方法，人们常采取的措施是在固定涡壳上设置冷却翅片，从上述涡壳的外侧对它们进行冷却。

但是，若用大型无油型涡旋压缩机压缩空气使其排出压力达0.7-0.85兆帕时，在采用压缩过程中没有冷却介质的传统无油涡旋式压缩机的情况中，只对固定涡壳外侧进行冷却时，输送的空气温度可达约200℃的高温。其结果是，除应使转动涡壳和固定涡壳之间的径向间隙和轴向间隙都变大而保证运行期间转动涡壳和固定涡壳处于预期的热膨胀状态外。因压缩机运转期间，两个涡壳的搭接部处于接触状态，由此而带来的问题是：由于组装时间隙变大，从而使压机的性能降低。另外，在无油型涡旋压缩机中，通常在涡壳的搭接部的端平面上设有叶尖密封件以防止被压缩气体泄露。通常用四氟乙烯树脂作为这种叶尖密封材料，但是在压机运转期间，由于它们被暴露在约200℃的高温条件下，随之而出现的问题是密封件的寿命缩短。

本发明的一个目的是提供一种能有效地冷却旋转涡壳的涡旋式压缩机。

本发明的另一目的是提供一种转动涡壳和固定涡壳之间的径向间隙和轴向间隙都较小的涡旋式压缩机，以便提高压缩机性能。

本发明的又一目的是提供一种涡旋式压缩机，对于其涡壳搭接部的端部的叶尖密封件的磨损而言，可以提高该压缩机的使用寿命。

本发明的再一个目的是提供一种用吸入的低温空气直接冷却转动涡壳的涡旋式压缩机。

本发明还有一个目的是提供一种能降低压缩机输送温度的涡旋式压缩机，从而可方便地冷却输送空气并提高压缩机的可靠性。本发明再一目的是提供一种涡旋式压缩机，采用这种压缩机，通过平衡作用在无油双涡旋压缩机的转动涡壳上的轴向力，可减少作用在叶尖密封件上的荷载，从而提高叶尖密封件的使用寿命。本发明就是根据上述目的设计而成的，在本发明所提供的涡旋压缩机中，在转动涡壳的镜面(mirror plate)[筒形面(trunkplate)]上加工出可使气体流过的冷却孔，用这部分气体尤其可以直接冷却转动涡壳的高温部分(靠近输送部分)。更可取的是，在本发明中，借助于转动涡壳间的横向压力差可使压缩机自身的吸入空气流过冷却孔，从而可利用低温外侧空气直接冷却转动涡壳。

也就是说，本发明的第一个方面是提供一种涡旋式压缩机，它包括一个能转动但不自动转动的涡壳以及一个固定涡壳，前者的镜面上形成螺旋形搭接部分，后者具有与上述镜面上的螺旋形搭接部分啮合的螺旋形搭接部分，其特征在于上述镜面上有一个冷却孔，该孔穿过镜面，从镜面的一侧周边到另一侧，涡旋压缩机的至少一部分吸入气体在通过螺旋形搭接部的吸入端被吸入压缩腔之前流过上述冷却孔。

本发明的第二个方面是提供一种涡旋式压缩机，它包括一个在镜面两侧具有搭接表面的转动涡壳、设置在转动涡壳两侧的固定涡壳、用于带动由上述固定涡壳转动支承的转动涡壳的驱动轴(曲轴)和辅助曲轴，其特征在于上述镜面上有一个冷却孔，该孔穿过镜面，从镜面的一侧周边到另一侧，涡旋压缩机的至少一部分吸入气体流过上述冷却孔。

本发明的第三个方面是提供一种涡旋式压缩机，它包括一个具有设置在镜面两侧的螺旋形搭接部的转动涡壳、设置在涡旋压缩机两侧的左和右固定涡壳、一根驱动轴和一根辅助曲轴，上述每个固定涡壳都有与转动涡壳的搭接部啮合的螺旋形搭接部，借助于轴承和同步皮带，上述驱动轴和辅助曲轴可带动由左和右固定涡壳转动支承的转动涡壳转动，同步皮带使驱动轴和辅助曲转同步旋转，其特征在于上述镜面上有一个冷却孔，该孔穿过镜面，从镜面的一侧周边到另一侧，涡旋压缩机的至少一部分吸入气体流过上述冷却孔；在涡旋压缩机中装有冷却翅片和将冷却介质吹向冷却翅片的冷却风机，冷却翅片沿连接驱动轴和辅助曲轴的方向延伸并成形于左和右固定涡壳的外表面上。

本发明第四个方面是提供一种涡旋式压缩机，它包括涡旋压缩机本体；一台通过V形皮带驱动涡旋压缩机本体的电机；一块控制电机的起动板；一根将气体从涡旋压缩机本体排至外侧的输送管道；从上游侧按下述顺序设置在该输送管道上的一个止回阀、一个预冷却器和一个后冷却器；一个用于冷却上述设备的冷却风扇；以及一个容纳上述设备的壳体，上述涡旋压缩机本体包括一个在镜面两侧上具有搭接部的转动涡壳，设置在转动涡壳两侧的固定涡壳以及一根使由上述固定涡壳转动支承的转动涡壳转动的驱动轴和辅助曲轴，其特征在于上述镜面上有一个冷却孔，该孔穿过镜面，从镜面的一侧周边到另一侧，涡旋压缩机的至少一部分吸入气体在通过螺旋形搭接部吸入端被吸入压缩腔之前流过上述冷却孔。

本发明第五个方面是提供一种涡旋压缩机，它包括一个在镜面两侧具有搭接表面的转动涡壳，设置在转动涡壳两侧的固定涡壳，以及一根用于带动由上述固定涡壳转动支承的转动涡壳的驱动轴和辅助曲轴，其特征在于上述镜面有一个连通孔和一个冷却孔，上述连通孔成形于镜面中心附近，用以将形成于镜面两侧的压缩腔连通在一起，上述冷却孔穿过镜面，从镜面的一侧周边到另一侧，涡旋压缩机的至少一部分吸入气体流过上述冷却孔。

本发明的第六个方面是提供一种涡旋压缩机，它包括一个在镜面两侧具有搭接表面的转动涡壳，设置在转动涡壳两侧的固定涡壳，以及一根用于带动由上述固定涡壳转动支承的转动涡壳的驱动轴和辅助曲轴，其特征在于上述镜面有一个连通孔和一个冷却孔，上述连通孔位于镜面中心附近，用于将形成于镜面两侧的压缩腔连通在一起，上述冷却孔穿过镜面，从镜面的一侧周边到另一侧，涡旋压缩机的至少一部分吸入气体流过上述冷却孔，还设有一个间壁，用于将冷却孔入口端处的吸入空间和冷却孔出口端处的吸入空间分隔开。

本发明的第七个方面是提供一种双涡壳压缩机，用以通过转动涡壳的偏心运动对经入口被吸入的流体进行压缩，该压机包括一个在镜面两侧具有搭接表面的转动涡壳，设置在转动涡壳两侧的固定涡壳，以及一根用于带动由上述固定涡壳转动支承的转动涡壳的驱动轴和辅助曲轴，其特征在于上述镜面(筒形面)有一个冷却孔，该孔穿过镜面，从镜面的一侧周边到另一侧，涡旋压缩机的至少一部分吸入气体流过上述冷却孔。

本发明第八个方面是提供一个在镜面两侧具有搭接表面的转动涡壳，设置在上述转动涡壳两侧的固定涡壳，以及一根用于带动由上述固定涡壳转动支承的转动涡壳的驱动轴和辅助曲轴，其特征在于上述镜面有一个横向穿过镜面的冷却孔，涡旋压缩机的至少一部分吸入气体流过该冷却孔，还设有一个间壁，用以将冷却孔入口端处的吸入空间与冷却孔出口端处的吸入空间分隔开。采取下述措施还可得到其他优点：

(1)采用带若干压力平衡孔的镜面，以便将镜面两侧的压缩腔连通在一起，并平衡压缩腔内部气体压力的推力。

(2)在固定涡壳和转动涡壳的螺旋形搭接部分的端部设有叶尖密封件。

(3)使冷却孔穿过达到最高温度的转动涡壳中心部分附近。

(4)将冷却孔的横截面的形状加工成菊花状。

(5)使镜面具有若干平行设置的冷却孔，或使镜面具有若干沿纵向平行设置的纵向冷却孔以及若干沿横向将上述纵向冷却孔连通在一起的横向冷却孔。

(6)使镜面具有若干朝右上方倾斜的冷却孔和若干朝左上方倾斜的冷却孔，使得这些冷却孔相互相交并在交点处相互连通。

通过转动涡壳相对于固定涡壳进行偏心运动，从而使涡旋式压缩机完成压缩过程。为了使转动涡壳作偏心运动使用了两根曲轴。转动涡壳的转动使转动涡壳和固定涡壳之间的压缩空间逐渐缩小，从而压缩该空间的气体。在此压缩过程中，被压缩气体的温度逐渐上升，同时上述固定涡壳和转动涡壳本身的温度从它们的周边向它们的中心方向也升高。借助于设置在上述固定涡壳外侧上的冷却翅片可将此压缩热散发到涡旋压缩机的外侧。采用这种冷却翅片可冷却固定涡壳部分，但对冷却转动涡壳而言却不理想。为了解决此问题，在本发明中，在转动涡壳的镜面(筒形面)上加工有若干冷却孔。也就是说，最好使上述冷却孔穿过转动涡壳的中心部分，从转动涡壳的一侧周边到另一侧；将上述冷却孔加工成使它们的一端靠近吸入气体被抽入涡旋压缩机的入口，而另一端靠近压缩腔的吸入侧端，随之部分吸入空气经冷却孔流入压缩机，结果横过冷却孔的两端存在压力差。即压缩机的吸入空气从靠近入口部分之处经冷却孔朝吸入气流的低压部分流动，这样一来可直接冷却转动涡壳。故而尤其可冷却转动涡壳的靠近排气口的高温部分，减小了转动涡壳中心部分的热膨胀，降低了输送空气的温度，避免了转动涡壳和固定涡壳之间的接触，提高了压缩机的性能和可靠性。

下面结合附图对本发明的几个优选实施例进行描述，通过描述将对本发明的其它特征、其他目的及优越性有更为清楚的了解。

图1为本发明的双涡壳无油涡旋式压缩机的一个优选实施例的压缩机本体组合部分结构的平面图。

图2为沿图1中箭头Ⅱ-Ⅱ方向的视图；

图3为沿图1中箭头Ⅲ-Ⅲ方向剖开并将该压机右侧固定涡壳去除的右侧视图；

图4为图1所示的转动涡壳的右侧视图；

图5为沿图4中箭头Ⅴ-Ⅴ方向看到的视图；

图6为与图5相同的视图，它示出了在转动涡壳的镜面上的加工出的冷却孔7形状改变的一个例子；

图7为与图4相同的视图，它示出了在转动涡壳的镜面上加工出的冷却孔的一种改型例子；

图8为与图4相同的视图，它示出了在转动涡壳的镜面上加工出的冷却孔的另一种改型；

图9为与图4相同的视图，它示出了在转动涡壳的镜面上加工出的冷却孔的又一种改型；

图10为与图4相同的视图，它示出了在转动涡壳的镜面上加工出的冷却孔的再一种改型；

图11为与图3相同的视图，它示出了图10的改型中间壁的结构；

图12为图示出涡旋压缩机总体结构的视图；

图13为沿图1的箭头Ⅲ-Ⅲ方向看到的本发明另一优选实施例的截面图；

图14至图16为与图13相同的视图，它们示出了图13所示的优选实施例的改型实例；

图17是轮廊线截面图，它图示出了转动涡壳和外部冷却通道之间的关系。

下面将结合附图对本发明的优选实施例进行详细描述。

首先，参照图12对用作空气压缩机的本发明的涡旋式压缩机的总体结构进行描述。在图12中，标号101代表壳体，在壳体101的内侧装有双涡旋压缩机的压缩机本体组件(压缩机)102、通过V形皮带带动该涡旋压缩机的电机103、起动板(Starting plate)104和用于冷却壳体101内部部件的冷却风扇105。从压缩机102排出的气体经输送管106被导至外侧，在上述输送管106中，从上游侧顺序地装有一个止回阀107、一个预冷却器108和一个后冷却器109。在图12中，标号110代表卸载器，111表示装在进气管上的进气过滤器，113表示电机底座，114表示支承电机103和压缩机102的框架，115代表风扇壳体。

下面参照图1至图5对本发明的第一优选实施例进行描述。

图1为本发明的双涡壳无油涡旋压缩机的一个优选实施例的压缩机本体组合部分结构的平面图；图2为沿图1中箭头Ⅱ-Ⅱ方向的视图；图3为沿图1中箭头Ⅲ-Ⅲ方向剖开并将右侧固定涡壳去除后的右侧视图，图4为图1所示的转动涡壳的右侧视图；图5为沿图4中箭头Ⅴ-Ⅴ方向看到的视图。

图1中标号1和2表示由铝合金制成的固定涡壳，将上述固定涡壳1和2彼此平行设置，也是由铝合金制成的转动涡壳3装于固定涡壳1和2之间，固定涡壳1和2的螺旋形塔接部1b和2b与转动涡壳3的螺旋形搭接部3c和3d啮合，因此，在转动涡壳3的镜面(筒形面)3a的两侧上形成压缩腔4和5。在固定涡壳1,2和转动涡壳3的搭接部的端面上设有叶尖密封件1a,2a和3b。上述叶尖密封件例如可由如碳之类的无机材料、四氟乙烯树脂或聚酰胺树脂的复合材料制成。在转动涡壳3的镜面3a的中心部分设有一个连通压缩腔4和5的连通孔6，如图3至图5所示，在连通孔6的两侧上加工有若干冷却孔7，它们穿过转动涡壳3的镜面3a，从转动涡壳3的一侧周边到另一侧周边，因此，部分被吸入的空气流经上述冷却孔7而流入涡旋压缩机另一侧上的进气侧。

将具有曲柄部分的驱动轴(曲轴)8及具有与曲柄部分8a相同偏心率的曲柄部分9a的辅助曲轴9安装成使之穿过转动涡壳3的镜面3a的端部，借助于带弹性支承部分的滚柱轴承11a和11b，使转动涡壳3可转动地安装在上述曲柄部分8a和9a上。在固定涡壳2的中心部分有输送部件12，固定涡壳1和2的整个外表面上装有散热翅片1c和2C，沿固定涡壳1和2的周边部分装有法兰部件1d和2d，如图2和图3所示，用螺栓13将固定涡壳1和2的法兰部件1d和2d连接在一起。进行这种连接时，在用螺栓13将法兰部件1d和2d连接到一起之前，用如定位销之类的定位件14将两个固定涡壳1和2彼此定位。另外，将旋转涡壳3相对于固定涡壳1和2定位在合适的位置，由于驱动轴8和辅助曲轴9相位合适，因此借助于一根同步皮带15将上述两根轴8和9相连，以使两轴同步旋转。上述同步皮带15绕过分别安装在驱动轴8和辅助曲轴9上的皮带轮21和22。由如电机之类的驱动源提供旋转动力，以便通过V形皮带112和皮带轮23提供给驱动轴8。

借助于装在固定涡壳1中的滚柱轴承(载荷侧轴承)16，将驱动轴8沿其轴向固定地支承，通过装在固定涡壳2中的轴承(非载荷侧轴承)17将驱动轴8的端部支承在固定涡壳2上。在驱动轴8上还装有平衡块18，该平衡块处于涡旋压缩机的进气气氛中。用装于固定涡壳1中的滚柱轴承(载荷侧轴承)19也可将辅助曲轴9沿其轴向固定地定位支承，该辅助曲轴的端部由装于固定涡壳2中的轴承(非载荷侧轴承)20支承在固定涡壳2侧上。

如图3所示，入口24沿与轴8和9正交的方向被设置成遍布两个固定涡壳。如图2所示，将竖直部分25装在相对侧，即下侧。

如上所述，固定涡壳1和2及转动涡壳3最好由具有良好的导热性能的轻质材料制成，典型的是用铝合金制成。当将涡旋压缩机制成无油型时，最好采用含有硅的铝合金。为了提高接触搭接表面的润滑性，还可进行如形成阳极氧化膜之类的表面处理。

如图3所示，在转动涡壳3的镜面3a上加工出的冷却孔7从一侧(在固定涡壳2的搭接部2b外端处的进气侧)A穿过到转动涡壳3的另一侧(转动涡壳3的搭接部3c和3d的外端处的进气侧)B，使从进气侧B流出的大部分空气流过冷却孔7，在两个固定涡壳的进气空间中设有间壁27和28，以使进气空间A和B彼此分开。如图3所示，借助这种结构，部分吸入的空气在被吸入涡旋压缩机的一个进气侧之前流过冷却孔7，因此，可用涡旋压缩机本身的吸入空气冷却该涡旋压缩机。

因为无油涡旋压缩机在压缩腔中没有如油之类的冷却介质，故而可获得清洁的经压缩的气体，尽管输送压力约为0.7至0.8兆帕，压缩腔中产生的压缩热可使压缩腔的温度升至约200℃。为了散发上述压缩热，在左固定涡壳1和右固定涡壳2的外表面上设有散热翅片1c和2c，借助于一台冷却风扇(图12)强迫冷却空气吹过散热翅片1c和2c，通过散热翅片1c和2c可散发出压缩热而有效地进行冷却。同时，在该优选实施例中，由于至少设有两个垂直(沿与入口24相同的方向)穿过连接孔6两侧上的转动涡壳3的镜面3a的冷却孔7，还可从内部冷却此涡旋压缩机。冷却孔7穿过达到高温的转动涡壳中心部分。

如图3所示，转动涡壳3两侧上的空间是涡旋压缩机的进气空间A和B，空气通过入口24流入该两空间。冷却孔7两端的冷却出口7b处的空气压力略低于(约低于100mmAq)冷却孔7两端的冷却入口7a处的空气压力。利用上述100mmAq的压力差，在从吸入侧B将空气吸入压缩腔之前可通过冷却孔抽入吸入空气。由于流过冷却孔7的空气是外侧空气，其温度比涡旋压缩机的输送气体的温度要低得多，这部分冷却空气与因压缩热而致热的旋转涡壳3部分进行热交换，从而使转动涡壳3的上述部分冷却。

转动涡壳3每转一圈，通过入口24吸入的气体被吸入转动涡壳3与固定涡壳1和2的搭接部表面之间，再被压缩到预期压力，然后经输送口12排出。使转动涡壳3旋转的驱动系统运行如下：首先，从如电机之类的驱动动力源103将驱动动力传递给皮带轮23，并使驱动轴8旋转。驱动轴8由载荷侧滚柱轴承16和非载荷侧滚柱轴承17支承，借助于装在镜面3a上的曲柄销轴承11a使转动涡壳3旋转。曲柄销轴承11a承受由压缩腔4和5中的压缩空气所形成的气体载荷。通过与驱动轴8同步的同步皮带15使辅助曲轴9旋转。辅助曲轴9由载荷侧滚柱轴承19和非载荷侧滚柱轴承20支承，并跟驱动轴8一起通过装于曲柄部分9a的滚柱轴承11b驱动转动涡壳3。

当将旋转动力传递到皮带轮23上时，驱动轴8转动，通过同步皮带15使辅助曲轴9随驱动轴8同步旋转，因此，转动涡壳3作半径等于轴8和9的曲柄部分8a和9a的偏心距的旋转运动。随着上述旋转运动，经入口24将外侧空气吸入，并使之进入吸入腔(吸入空间)A。随后，空气流入由转动涡壳3和固定涡壳1和2形成的压缩腔4和5并被压缩到预期压力。在压缩腔4和5中被压缩的空气经输送口12排出，或者更具体地说，在镜面3a相对侧的压缩腔4中被压缩的空气从输送口12经处于镜面3a的中心部分的连通孔6流入镜面3a另一侧上的压缩腔5中，然后经设于固定涡壳2中的输送口12与已处于压缩腔5中的空气一道从压缩机中排出。

由于压缩腔中几乎无润滑油，被压缩的气体变得比等效油冷却压缩机中被压缩的气体热。但是，利用装于固定涡壳的外表面上的散热翅片1c和2c和利用吹过装于散热翅片1c和2c周围的管道的空气进行强制风冷，可以提高冷却效率。

在图3和图4中，标号30代表压力平衡孔，用以维持在转动涡壳3两侧形成的压缩腔4和5之间的压力平衡，在本发明的双涡壳中，由于这些压力平衡孔30使镜面3a两侧上的压缩腔4和5中气体的推力大体相等，较大的推力载荷没有作用在搭接部1b,2b,3c和3d的端表面上的叶尖密封件1a,2a和3b上。因此，搭接部端部处的滑动损失可保持最小。此外，由于作用在转动涡壳3上的推力大体平衡，因而，可以简化用于支承转动涡壳3的滚柱轴承11a和11b定位的定位装置，并可改进涡旋压缩机的组装性能。

上述优选实施例具有的优点如下：

(1)由于通过散热翅片1c和2c装置不仅能从外侧冷却固定涡壳1和2，而且通过冷却孔装置7可以直接冷却设置在压缩机内侧的转动涡壳3，与传统的涡旋压缩机相比，可使转动涡壳中心部分的温度降低约30℃。因此，也可以使固定涡壳和转动涡壳之间所形成的间隙较小，结果可使压缩机性能提高3％至5％。

(2)可以降低压缩机排出的空气的温度，很容易冷却输送空气并提高压缩机的可靠性。

(3)与传统压缩机比，由于可将装于无油双涡旋压缩机搭接部端部叶尖密封件的温度降低约30℃，对叶尖密封材料的选择比较容易，从磨损角度看来，密封件寿命可以延长。尤其是在该优选实施例中，由于转动涡壳3的镜面3a设有压力平衡孔30，以便连通镜面3a两侧上的压缩腔4和5，作用在转动涡壳3上的推力更趋平衡，因此减少了作用在叶尖密封件上的载荷，借此也延长了密封件的使用寿命。

下面结合图6至图11对本发明的各种改型的实例进行描述。

图6示出了在转动涡壳的镜面加工出的冷却孔7，上述冷却孔的横截面不象图5所示的那样加工成圆形而是加工成菊花形；通过这种措施可增加冷却孔的热交换面积，从而可加强孔的冷却效果。

图7示出了一种转动涡壳，其中在转动涡壳3的镜面3a中加工出的冷却孔7的数目从图4中示出的两个增至四个，借此增加了吸入空气流过冷却孔7的通道表面积，降低了通道阻力，流过冷却孔7的空气量增加，从而提高了冷却效果，冷却了整个转动涡壳。由于靠近转动涡壳中心部分的冷却孔通道表面积大于在转动涡壳外侧上加工出的冷却孔通道表面积，可按照转动涡壳不同部分所产生的热量的比例提供冷却。

图8示出了一种转动涡壳，其中沿垂直方向(附图中的竖直方向，冷却孔7的入口端靠近入口24)设有四个冷却孔7(如图7所示)，而且还设有四个横向(水平方向)冷却孔71，用以将上述冷却孔7连通在一起。

图9示出了一种转动涡壳，其中加工有若干朝右上方倾斜的冷却孔72及朝左上方倾斜的冷却孔73，使这些孔彼此相交，并在交点处彼此相通。

采用图8和图9所示的结构，可使冷却更加均匀。

图10示出了一种转动涡壳，其中在转动涡壳镜面3a中沿横向加工出两个冷却孔74。若加工出如图10所示的冷却孔并设有例如间壁31、32和33，则吸入空气从左向右流动(如图11所示)。如果采用这种结构，流过冷却孔74的吸入空气流入涡旋压缩机两吸入侧，显然这可以增加流过冷却孔的冷却空气量。

在上面所描述的优选实施例中是用涡旋压缩机自身的吸入空气冷却转动涡壳，当然，如果从外侧流入另一种冷却流体(例如外侧空气或已冷却的低温空气)作为直接冷却流体，使其强迫流过在转动涡壳中加工出的冷却孔，可以更进一步提高冷却效果。

图13中示出了另一优选实施例。

在图13中，阴影线面积是右固定涡壳2的横截面，但为了清楚地示出转动涡壳3的叶尖部分，没有剖开转动涡壳3。在大体与筒形面的表面平行的转动涡壳3的筒形面上至少加工有一条冷却通道75，而在图13所示的实例中有四条冷却通道。这些冷却通道75的两端被连到入口连接通道75A和出口连接通道75B，每条通道在筒形面的表面上都有一个开口，通过如图17所示的密封件40A使入口连接通道75A的开口与设置在右固定涡壳2中的外部入口冷却通道40相通。其结果是，在与被压缩流体分隔开的同时，冷却流体可以通过外部入口冷却通道40流入转动涡壳3中的冷却通道75中，再通过出口连接通道75B以及结构与外部入口冷却通道40类似的外部出口冷却通道41被排到涡旋压缩机的外侧。这样可使转动涡壳3冷却。因为冷却通道与用于压缩空气的通道分隔开，即使灰尘等进入用作冷却流体的空气中，被压缩的空气不会变脏。图13中，标号42代表过滤器。

图14示出了图13所示的优选实施例的改型实例，在该附图中阴影线面积也是右固定涡壳的横截面。在转动涡壳3中设有冷却通道75。在图14所示的实例中省去了外部入口冷却通道和入口连接通道，但仍设有外部出口冷却通道41和出口连接通道。流过吸入过滤器42的待压缩空气的一部分流入冷却通道75，再流过出口连接通道，然后经外部出口冷却通道41排出，上述冷却通道75的两个开口处在环形圆周表面或筒形面的表面上。此时，通过一个与图17中的密封件40A类似的密封件将出口连接通道的出口和外部出口冷却通道41相连，从而可防止温度升高的冷却流体与被压缩的空气混合。采用此优选实施例，由于不需要外部入口冷却通道或入口连接通道，因此可以简化结构。

图15也示出了图13中示出的优选实施例的一种改型的实例，该图中阴影线面积是右固定涡壳的横截面。在转动涡壳3上设有一些冷却通道75，出口连接通道75B与上述冷却通道75相通。流过吸入过滤器42的待压缩空气的一部分流入冷却通道75和出口连接通道75B，并通过外部出口冷却通道41排出。此时，与冷却通道75相通的出口连接通道75B的开口不直接与外部出口冷却通道41相通，冷却流体冷却转动涡壳，由于上述两条通道彼此靠近并被设置在远离涡壳搭接部吸入开始部分43的位置，显然，可防止温度升高的气体与待压缩空气混合。在此优选实施例中，象上面描述的优选实施例一样可省去入口和出口连接通道，因此结构比较简单。

图16示出了图13所示的优选实施例的一种改型的实例，其中在外部入口冷却通道40上装有与吸入过滤器42相似的过滤器44。采用此优选实施例，借助于过滤器44可除去冷却空气中的灰尘，因此，即使冷却空气从冷却通道中泄漏出来，灰尘也不能进入涡壳搭接部之间。

上述诸优选实施例所具有的一些优点如下：

(1)由于在转动涡壳的镜面加工有冷却孔，即使用冷却翅片等从外侧不能冷却转动涡壳，仍可从内部对转动涡壳进行直接冷却，因此，可降低转涡动壳的温度。结果可使固定涡壳和转动涡壳之间的间隙缩小，压缩机性能可以提高。

(2)可以降低压缩机的排气温度，简便地冷却输送空气，提高了压缩机的可靠性。

(3)在固定涡壳上装有散热翅片的压缩机中，可以从外侧有效地冷却固定涡壳。

(4)由于可以降低装在无油双涡壳压缩机搭接部叶尖表面上的叶尖密封件的温度，对叶尖密封件材料的选择自由度更大，并可提高密封件的耐磨强度。如果在转动涡壳的镜面上设有压力平衡孔，用以连通镜面两侧的压缩腔，使它们的压力均衡，则可以使作用在转动涡壳上的推力更趋平衡，因此，还能减小作用在叶尖密封件上的载荷，延长密封件的使用寿命。

Claims (20)

1．一种涡旋式压缩机，包括一个能转动但无自旋的转动涡壳和一个固定涡壳，转动涡壳有一个成形于镜面上的螺旋形搭接部，固定涡壳有一个与成形于镜面上的螺旋形搭接部啮合的螺旋形搭接部，其中，上述镜面有一个冷却孔，该孔穿过镜面，从镜面一侧周边到另一侧，涡旋压缩机的至少一部分吸入气体在通过螺旋形搭接部的吸入端被吸入压缩腔之前流经冷却孔。

2．一种涡旋式压缩机，包括一个在镜面两侧具有搭接表面的转动涡壳、设置在转动涡壳两侧的固定涡壳、用于带动由上述固定涡壳转动支承的转动涡壳的驱动轴(曲轴)和辅助曲轴，

其中，上述镜面上有一个冷却孔，该孔穿过镜面，从镜面的一侧周边到另一侧，涡旋压缩机的至少一部分吸入气体流过上述冷却孔。

3．根据权利要求2所述的涡旋式压缩机，其特征在于，上述每个固定涡壳都有与转动涡壳的搭接部啮合的螺旋形搭接部，同步皮带使驱动轴和辅助曲轴同步旋转，在涡旋压缩机中装有冷却翅片和将冷却介质吹向冷却翅片的冷却风机，冷却翅片沿连接驱动轴和辅助曲轴的方向延伸，并成形于左和右固定涡壳的外表面上。

4．一种涡旋式压缩机，包括：

涡旋压缩机本体，该本体包括一个在镜面两侧上具有搭接部分的转动涡壳，设置在转动涡壳两侧的固定涡壳，以及一根使由上述固定涡壳转动支承的转动涡壳转动的驱动轴和辅助曲轴；

一台通过V形皮带驱动涡旋压缩机本体的电机；

一块控制电机的起动板；

一根将气体从涡旋压缩机本体排至外侧的输送管道和从上游侧按下述顺序设置在该输送管道上的一个止回阀、一个预冷却器和一个后冷却器；

一个用于冷却上述设备的冷却风扇；和

一个容纳上述设备的壳体，

其中，上述镜面上有一个冷却孔，该孔穿过镜面，从镜面的一侧周边到另一侧，涡旋压缩机的至少一部分吸入气体在通过螺旋形搭接部吸入端被吸入压缩腔之前流过上述冷却孔。

5．根据权利要求2所述的涡旋式压缩机，其特征在于，上述镜面有一个成形于镜面中心附近的连通孔，用以将形成于镜面两侧的压缩腔连通在一起。

6．根据权利要求5所述的涡旋式压缩机，其特征在于，它设有一个间壁，用于将冷却孔入口端处的吸入空间和冷却孔出口端处的吸入空间分隔开。

7．一种双涡壳压缩机，用以通过转动涡壳的偏心运动对经入口被吸入的流体进行压缩，该压缩机包括一个在镜面两侧具有搭接表面的转动涡壳，设置在转动涡壳两侧的固定涡壳，以及一根用于带动由上述固定涡壳转动支承的转动涡壳的驱动轴和辅助曲轴，

其中，上述镜面(筒形面)有一个冷却孔，该孔穿过镜面，从镜面的一侧周边到另一侧，涡旋压缩机的至少一部分吸入气体流过上述冷却孔。

8．如权利要求1所述的涡旋压缩机，其中，上述镜面有若干压力平衡孔，用以将形成于镜面两侧的压缩腔连通在一起和平衡压缩腔内部的气体压力所施加的推力。

9．如权利要求1所述的涡旋压缩机，其中，在固定涡壳和转动涡壳的螺旋形搭接部的端部设有密封件。

10．如权利要求1所述的涡旋压缩机，其中，冷却孔穿过达到最高温度的转动涡壳中心部分附近。

11．如权利要求1所述的涡旋压缩机，其中，冷却孔的横截面的形状加工成菊花状。

12．如权利要求2所述的涡旋压缩机，其中，上述镜面具有若干平行设置的冷却孔。

13．如权利要求2所述的涡旋压缩机，其中，上述镜面有若干沿纵向平行设置的纵向冷却孔，以及若干沿横向将上述纵向冷却孔连通在一起的横向冷却孔。

14．如权利要求2所述的涡旋压缩机，其中，上述镜面具有若干朝右上方倾斜的冷却孔和若干朝左上方倾斜的冷却孔，这些冷却孔相互相交并在交点处相互连通。

15．一种涡旋压缩机，包括在镜面两侧具有搭接表面的转动涡壳，设置在转动涡壳两侧的固定涡壳，以及一根用于带动由上述固定涡壳转动支承的转动涡壳的驱动轴和辅助曲轴，

其中，上述镜面有一个横向穿过镜面的冷却孔，涡旋压缩机的至少一部分吸入气体流过该冷却孔；以及

还设有一个间壁，用以将冷却孔入口端处的吸入空间与冷却孔出口端处的吸入空间分隔开。

16．一种双涡壳压缩机，包括在筒形面的两侧具有涡壳搭接部的转动涡壳和在上述转动涡壳两侧的固定涡壳，以便通过转动涡壳的偏心运动压缩经过入口被吸入的流体，

其中，转动涡壳的筒形面有一条冷却通道和另一条从涡壳外侧通向转动涡壳并与待压缩的吸入流体隔开的通道，借助于用于直接冷却的流体流过冷却通道可冷却转动涡壳，通过另一条与吸入的待压缩流体隔开的通道，将用于直接冷却的流体排至该涡壳的外侧。

17．一种涡旋压缩机，包括在筒形面两侧具有涡壳搭接部的转动涡壳和在上述转动涡壳两侧的固定涡壳，以便通过转动涡壳的偏心运动压缩经过入口被吸入的流体，

其中，转动涡壳的筒形面有一条冷却通道，使从涡壳外侧吸入的流体的一部分作为待压缩的吸入流体流过上述冷却通道，以冷却转动涡壳，再通过一条与吸入的待压缩流体隔开的通道，将用于冷却的流体排至涡壳外侧。

18．一种涡旋压缩机，包括在筒形面两侧具有涡壳搭接部的转动涡壳和在上述转动涡壳两侧的固定涡壳，以便通过转动涡壳的偏心运动压缩经入口被吸入的流体，

其中，转动涡壳的筒形面有一条冷却通道，使从涡壳外侧吸入的流体的一部分作为待压缩的吸入流体流过上述冷却通道，以冷却转动涡壳，用于冷却的流体与吸入的待压缩流体不隔开，将流体排到外侧的通道入口和转动涡壳中冷却通道的出口彼此靠近并远离涡壳搭接部吸入开始部分，故而可减少冷却流体的使用，继而抑制待压缩流体的温升，通过用于将流体排到外侧的通道，可将温度升高的流体排至涡壳的外侧。

19．如权利要求16所述的涡旋压缩机，其中，在没有分隔开冷却流体通道的情况中，在冷却流体的通道入口处设有一个与用于过滤吸入流体的过滤器等效的过滤器。

20．如权利要求16所述的涡旋压缩机，它包括若干用于冷却流体的通道。

Images