CN109661517A - 用于控制涡旋式压缩机中的背压的装置 - Google Patents

Abstract

根据本发明的用于控制涡旋式压缩机中的背压的装置涉及一种用于控制涡旋式压缩机中的背压的装置，其调节施加到绕动涡旋盘和固定涡旋盘上的背压，并且包括：设置在吸入室和背压室通过其连通的空间中的阀门构件，以打开或关闭连通的空间；根据施加到所述阀门构件上的压力而弹性变形的弹性件；和设置在与排出室连通的空间中以根据所述排出室的压力而移动的弹性件用支撑件，所述排出室的压力根据所述涡旋式压缩机的操作负荷而变化，并且所述弹性件用支撑件的一侧由所述弹性件支撑，其中当根据所述弹性件用支撑件的移动来调节设定值时，调节背压。

Description

用于控制涡旋式压缩机中的背压的装置

技术领域

本公开涉及一种用于控制背压的单元，更特别地，涉及一种涡旋式压缩机的背压控制单元，其通过包括在涡旋式压缩机中来控制压缩机的背压。

背景技术

一般而言，涡旋式压缩机是包括在车辆的空调冷冻机、空调等中以压缩制冷剂气体的压缩机。涡旋式压缩机包括固定涡旋盘和旋转涡旋盘，并且压缩室设置在固定涡旋盘和旋转涡旋盘之间。此外，引入到涡旋式压缩机中的制冷剂气体通过吸入室被吸入，所吸入的制冷剂移动到设置在固定涡旋盘和旋转涡旋盘之间的压缩室，并通过旋转涡旋盘的旋转而被压缩。在压缩室中压缩的制冷剂将高压气体通过中央的排出部排出到排出室。

在这种涡旋式压缩机中，可能无法适宜地调节排出室和压缩室的背压，从而使得操作压力比可能较低或较高，导致效率下降和寿命下降。韩国专利公开No.2003-0044241公开了一种用于调节涡旋式压缩机的背压的涡旋式压缩机的背压装置。

然而，在用于涡旋式压缩机的常规背压控制装置中，当调节和保持固定涡旋盘的固定涡卷和绕动涡旋盘的绕动涡卷之间的间隙时，产生需求功率，并且涡旋式压缩机的常规背压控制装置通过吸入压力控制背压而在低负荷下消耗不必要的需求功率。

发明内容

[技术问题]

本公开提供了一种涡旋式压缩机的背压控制单元，其能够根据吸入室的压力和排出室的压力来调节背压，由此降低需求功率并改善涡旋式压缩机的效率。

[解决问题的方案]

根据本公开的一个方面提供了一种涡旋式压缩机的背压控制单元，所述涡旋式压缩机包括主框架、驱动轴、绕动涡旋盘、固定涡旋盘、排出部和背压室，所述驱动轴设置在所述主框架内并且由电机旋转，所述绕动涡旋盘与所述驱动轴连接，以通过所述驱动轴的驱动力来进行绕动运动，并且包括螺旋形式的绕动涡卷，所述固定涡旋盘包括螺旋形式的固定涡卷，所述固定涡卷与所述绕动涡卷配合并限制用于压缩在所述绕动涡旋盘的绕动运动期间通过所述固定涡卷和所述绕动涡卷之间的吸入室吸入的流体的压缩室，所述排出部与所述压缩室连通以将压缩气体排出到排出室，所述背压室设置在所述绕动涡旋盘的一侧，所述背压控制单元调节施加到所述绕动涡旋盘和所述固定涡旋盘上的背压，并且包括：设置在所述吸入室和所述背压室通过其彼此连通的空间中的阀门构件，以打开或关闭所述空间；根据施加到所述阀门构件上的压力而弹性变形的弹性件；和设置在与所述排出室连通的空间中以根据所述排出室的压力而移动的弹性件用支撑件，所述排出室的压力根据所述涡旋式压缩机的操作负荷而变化，并且所述弹性件用支撑件的一侧由所述弹性件支撑，其中当根据所述弹性件用支撑件的移动来调节设定值时，调节背压。

所述背压控制单元还可以包括流路部，所述流路部包括排出室流路、吸入室流路和背压室流路，所述排出室流路的一端与所述排出室连通，所述吸入室流路与所述排出室流路的另一端连接、在其内包括所述弹性件和所述阀门构件并且从一侧与所述吸入室连通，所述背压室流路的一端与所述吸入室流路的另一端连接以与所述背压室连通。

所述排出室流路可以包括沿着内周形成的阶梯部。

所述弹性件用支撑件可以包括：杆部，所述杆部位于所述排出室流路中，并且所述杆部的一端朝向所述吸入室流路延伸；和扩展部，所述扩展部位于所述阶梯部中并且具有沿着所述杆部的外周突出的形状，其中滑动移动可能受到所述阶梯部的限制。

所述弹性件用支撑件可以包括沿着外周形成的凹槽，并且还可以包括设置在所述凹槽中的密封件。

所述背压控制单元还可以包括设置在从所述排出室到所述背压室的流路上的孔口。

所述背压控制单元还可以包括包括旁路，所述旁路与所述压缩室连接以形成到所述背压室的流路。

[本公开的有益效果]

根据本公开的涡旋式压缩机的背压控制单元，当弹性件用支撑件根据排出室的压力而移动时，弹性件的恢复力改变，并且当吸入室和背压室通过其彼此连通的阀门构件由弹性件的恢复力控制时，可以调节背压。

因此，在涡旋式压缩机的低负荷状态下，可以将背压调节为较低，其中排出室的压力和吸入室的压力较低，并且在涡旋式压缩机的高负荷状态下，可以将背压调节为较高，其中排出室的压力和吸入室的压力较高。

结果，可以降低涡旋式压缩机的压缩机的需求功率，并且可以改善涡旋式压缩机的效率。

附图说明

图1是包括本公开的背压控制单元的涡旋式压缩机的断面图。

图2和图3是示意性地示出了根据本公开实施方案的背压控制单元的操作的断面图。

具体实施方式

在下文中，参照示出了本公开的示例性实施方案的附图对本公开进行更全面地说明。这里使用的术语或词语不得在其通用或字典定义中进行解释，而是必须基于发明人可以适宜地定义术语的概念以便最佳地说明本公开的原则来解释为与本公开的方面相对应的含义和概念。

因此，这里说明的实施方案和附图仅是优选的例子，并不代表本公开的技术方面。因此，本领域普通技术人员理解的是，本公开可以以许多不同的形式实施。

在下文中，参照附图对本公开的示例性实施方案进行详细地说明。

参照图1～3，根据本公开实施方案的涡旋式压缩机的背压控制单元10设置在对制冷剂气体进行压缩的涡旋式压缩机1中。涡旋式压缩机1包括主框架20、驱动轴30、绕动涡旋盘40、固定涡旋盘60、排出部70和背压室80。

驱动轴30设置在主框架20内并且由电机旋转。

绕动涡旋盘40与驱动轴30连接，以通过驱动轴30的驱动力来进行绕动运动。此外，绕动涡旋盘40包括螺旋形式的绕动涡卷41。

固定涡旋盘60设置在与绕动涡旋盘40相对应的位置处，并且构造成在绕动涡旋盘40的绕动运动期间与绕动涡旋盘40配合。固定涡旋盘60包括螺旋形式的固定涡卷62，其与绕动涡卷41配合以限制固定涡卷62和绕动涡卷41之间的压缩室61。换句话说，通过吸入室50吸入的流体被引入到绕动涡卷41和固定涡卷62之间的压缩室61，并且随着压缩室61的空间因绕动涡卷41的旋转而减小，流体被压缩。

排出部70与压缩室61连通，使得在压缩室61中压缩的制冷剂气体被排出到排出室71。

背压室80设置在绕动涡旋盘40的一侧，并且可以通过背压室80的压力来调节施加到绕动涡旋盘40和固定涡旋盘60的背压。

涡旋式压缩机1是常用的涡旋式压缩机，其还可以包括诸如轴承、滑动衬套和供油系统等用于压缩制冷剂气体的其他部件，从而还可以包括附加部件。然而，这些附加部件与本公开的要旨无关，因此省略其详细说明。本公开的涡旋式压缩机的背压控制单元10可以设置在主框架20和固定涡旋盘60处。

涡旋式压缩机1的背压控制单元10包括阀门构件300、弹性件400和弹性件用支撑件200。此外，涡旋式压缩机1的背压控制单元10还可以包括流路部100。

流路部100包括待压缩的制冷剂气体通过其可移动到排出室71的路径以及与吸入室50和背压室80连通的部分。流路部100包括排出室流路110、吸入室流路120和背压室流路130。

排出室流路110的一端与排出室71连通，并且设置在固定涡旋盘60处。排出室流路110可以包括沿着内周的阶梯部111。阶梯部111可以限制下述的弹性件用支撑件200的移动。

吸入室流路120的一端与排出室流路110的另一端连接，并且可以设置在主框架20处。此外，吸入室流路120从一侧与吸入室50连通。

背压室流路130的一端与吸入室流路120的另一端连接，并且背压室流路的另一端与背压室80连通。换句话说，制冷剂气体可以沿着背压室流路130移动，从背压室80移动到吸入室流路120，并且在被引入到吸入室流路120之后移动到吸入室50。

阀门构件300可以设置在吸入室50和背压室80通过其彼此连通的空间中，以打开或关闭吸入室50和背压室80通过其彼此连通的空间。如图2和图3所示，阀门构件300可以设置成球形。换句话说，阀门构件300可以调节从背压室80引入到吸入室50中的制冷剂气体的量，并因此控制涡旋式压缩机1的背压。详细地，阀门构件300可以设置在吸入室流路120和背压室流路130之间。

弹性件400设置在吸入室50和背压室80通过其彼此连通的空间中，特别地，该弹性件可以设置在吸入室流路120的内部。弹性件400是具有弹性的弹性体，并且由于弹性件的一端与阀门构件300连接，所以可以根据施加到阀门构件300的压力而使弹性件400弹性变形。此外，弹性件400可以连接到下述的弹性件用支撑件200，使得恢复力根据排出室71的压力而变化，排出室的压力根据涡旋式压缩机1的操作负荷而变化。可以根据弹性件400的恢复力来调节施加到阀门构件300的力，并且可以通过施加到阀门构件300的力来调节其中背压室80和吸入室50彼此连通的空间的打开和关闭范围。因此，可以调节从背压室80移动到吸入室50的制冷剂气体的量。

弹性件用支撑件200设置在与排出室71连通的空间中，以根据排出室71的压力而移动，排出室的压力根据涡旋式压缩机1的操作负荷而变化。此外，弹性件用支撑件200通过从一侧连接到弹性件400而被支撑。弹性件用支撑件200包括杆部210和扩展部220。

杆部210设置在排出室流路110的另一端内，并且其一端朝向吸入室流路120延伸。此外，由于杆部的一端接收排出室71的压力，所以杆部210通过排出室71的压力来滑动。详细地，杆部210的另一端在接收吸入室50的压力时滑动，因此杆部210与排出室71的压力和吸入室50的压力相关联地滑动。

扩展部220沿着杆部210的外周突出。此外，扩展部220位于阶梯部111的内部，因此滑动区域受到阶梯部111的限制。换句话说，弹性件用支撑件200根据排出室71的压力和吸入室50的压力而滑动到受阶梯部111限制的移动区域内的适宜位置。

此外，弹性件用支撑件200可以包括凹槽230，并且还可以包括密封件240。

凹槽230可以沿着弹性件用支撑件200的外周设置。详细地，凹槽230可以沿着杆部210的外周设置。

此外，密封件240可以设置在凹槽230中。通过设置密封件240来增加密封力。

换句话说，弹性件用支撑件200可以根据排出室71的压力移动，排出室的压力根据涡旋式压缩机1的操作负荷而变化，并且当弹性件用支撑件200移动时，可以改变连接到弹性件用支撑件200的弹性件400的恢复力。当弹性件400的恢复力改变时，施加到阀门构件300的力改变，从而可以调节背压室80的打开和关闭范围。换句话说，当根据弹性件用支撑件200的移动来调节设定值时，可以调节背压。因此，可以调节从背压室80引入到吸入室50中的制冷剂气体的量，从而可以控制涡旋式压缩机1的背压。换句话说，在涡旋式压缩机1的低负荷状态下，背压被控制为较低，其中吸入室50的压力和排出室71的压力较低，并且在涡旋式压缩机1的高负荷状态下，背压被控制为较高，其中吸入室50的压力和排出室71的压力较高。因此，随着根据涡旋式压缩机1的操作负荷来改变背压，需求功率降低，从而可以改善压缩机的效率。

另一方面，涡旋式压缩机的背压控制单元10还可以包括设置在从排出室71到背压室80的流路上的孔口500。详细地，孔口500可以设置在涡旋式压缩机1的供油孔处，并且可以基于孔口500通过在孔口500的前部和后部之间产生压力差来调节流量。

此外，涡旋式压缩机的背压控制单元10还可以包括旁路，该旁路通过连接到压缩室61而形成供给到背压室80的流路。

虽然已经参考本公开的示例性实施方案具体示出和说明了本公开，但是本领域普通技术人员将理解的是，在不脱离由所附权利要求书限定的本公开的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上对本公开进行各种改变。

工业适用性

根据本公开的涡旋式压缩机的背压控制单元10，随着弹性件用支撑件200根据排出室71的压力而移动，弹性件400的恢复力改变，并且吸入室50和背压室80通过其彼此连通的阀门构件300由弹性件400的恢复力控制，从而使得涡旋式压缩机的背压是可调节的。

因此，在涡旋式压缩机1的低负荷状态下，可以将背压调节为较低，其中排出室71的压力和吸入室50的压力较低，并且在涡旋式压缩机1的高负荷状态下，可以将背压调节为较高，其中排出室71的压力和吸入室50的压力较高。

因此，可以降低涡旋式压缩机1的需求功率，并且可以改善涡旋式压缩机1的效率。

附图标记列表

1：涡旋式压缩机 10：涡旋式压缩机的背压控制单元

20：主框架 30：驱动轴

40：绕动涡旋盘 41：绕动涡卷

50：吸入室 60：固定涡旋盘

61：压缩室 62：固定涡卷

70：排出部 71：排出室

80：背压室 100：流路部

110：排出室流路 111：阶梯部

120：吸入室流路 130：背压室流路

200：弹性件用支撑件 210：杆部

220：扩展部 230：凹槽

240：密封件 300：阀门构件

400：弹性件 500：孔口

Claims (7)

1.一种涡旋式压缩机的背压控制单元，所述涡旋式压缩机包括主框架、驱动轴、绕动涡旋盘、固定涡旋盘、排出部和背压室，所述驱动轴设置在所述主框架内并且由电机旋转，所述绕动涡旋盘与所述驱动轴连接，以通过所述驱动轴的驱动力来进行绕动运动，并且包括螺旋形式的绕动涡卷，所述固定涡旋盘包括螺旋形式的固定涡卷，所述固定涡卷与所述绕动涡卷配合并限制用于压缩在所述绕动涡旋盘的绕动运动期间通过所述固定涡卷和所述绕动涡卷之间的吸入室吸入的流体的压缩室，所述排出部与所述压缩室连通以将压缩气体排出到排出室，所述背压室设置在所述绕动涡旋盘的一侧，所述背压控制单元调节施加到所述绕动涡旋盘和所述固定涡旋盘上的背压，并且包括：

设置在所述吸入室和所述背压室通过其彼此连通的空间中的阀门构件，以打开或关闭所述空间；

根据施加到所述阀门构件上的压力而弹性变形的弹性件；和

设置在与所述排出室连通的空间中以根据所述排出室的压力而移动的弹性件用支撑件，所述排出室的压力根据所述涡旋式压缩机的操作负荷而变化，并且所述弹性件用支撑件的一侧由所述弹性件支撑，

其中当根据所述弹性件用支撑件的移动来调节设定值时，调节背压。

2.如权利要求1所述的背压控制单元，还包括流路部，所述流路部包括排出室流路、吸入室流路和背压室流路，所述排出室流路的一端与所述排出室连通，所述吸入室流路与所述排出室流路的另一端连接、在其内包括所述弹性件和所述阀门构件并且从一侧与所述吸入室连通，所述背压室流路的一端与所述吸入室流路的另一端连接以与所述背压室连通。

3.如权利要求2所述的背压控制单元，其中所述排出室流路包括沿着内周形成的阶梯部。

4.如权利要求3所述的背压控制单元，其中所述弹性件用支撑件包括：

杆部，所述杆部位于所述排出室流路中，并且所述杆部的一端朝向所述吸入室流路延伸；和

扩展部，所述扩展部位于所述阶梯部中并且具有沿着所述杆部的外周突出的形状，

其中滑动移动受到所述阶梯部的限制。

5.如权利要求1所述的背压控制单元，其中所述弹性件用支撑件包括沿着外周形成的凹槽，并且还包括设置在所述凹槽中的密封件。

6.如权利要求1所述的背压控制单元，还包括设置在从所述排出室到所述背压室的流路上的孔口。

7.如权利要求1所述的背压控制单元，还包括旁路，所述旁路与所述压缩室连接以形成到所述背压室的流路。