CN110114578B - 涡旋式压缩机 - Google Patents

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Abstract

根据本发明，一种涡旋式压缩机包括：壳体；驱动电机，容纳在壳体中；动涡盘，通过驱动电机公转；定涡盘，设置在壳体内部并与动涡盘形成压缩室；吸入口，设置在壳体中的驱动电机的一侧处并吸入制冷剂；油分离器，设置在壳体中的定涡盘的一侧处并从由定涡盘排放的制冷剂中分离油；以及排放口，用于将在油分离器中分离出油的制冷剂排放到壳体的外部，并且还包括：中间壳体，设置在壳体中并且可旋转地支撑驱动电机的旋转轴；背压室，设置在中间壳体中的所述动涡盘的一侧处；第一背压密封构件，设置在中间壳体中以围绕背压室的外周并密封动涡盘与中间壳体之间的间隙；第二背压密封构件，设置在中间壳体中的背压室的一端处并密封旋转轴与中间壳体之间的间隙；多个防自转环，设置在中间壳体中的第一背压密封构件的外侧处；以及多个防自转销，设置在动涡盘处以插设在多个防自转环中的每个中。

Description

涡旋式压缩机
技术领域
本公开涉及一种涡旋式压缩机，并且更具体地，涉及一种低压横向涡旋式压缩机。
背景技术
涡旋式压缩机是压缩制冷剂的制冷剂压缩机，并且由于其与其他类型的压缩机(诸如，旋转式压缩机等)相比具有高效率、低振动以及低噪声而被用在各种空调中。
通常，涡旋式压缩机包括定涡盘和相对于定涡盘回转的动涡盘。定涡盘的定涡盘体和动涡盘的动涡盘体彼此接合以形成用于压缩制冷剂的多个压缩室。
因此，当定涡盘和动涡盘压缩制冷剂时，有必要防止定涡盘与动涡盘之间的间隙因压缩的制冷剂的压力而变宽。
为此，将背压室设置在动涡盘的一侧来接收中压，以朝向定涡盘推动动涡盘。特别地，在低压涡旋式压缩机中，有必要使背压室的压力保持恒定，以提高涡旋式压缩机的效率。
为此，传统的低压涡旋式压缩机通过在动涡盘中设置背压密封构件来密封动涡盘与中间壳体之间的间隙，所述中间壳体支撑用于使动涡盘旋转的旋转轴。
然而，由于背压密封构件设置在回转的动涡盘中，所以背压密封构件可因动涡盘的回转而发生抖动。因此，存在背压密封构件的密封性能降低并且背压室的密封性降低的问题。
此外，由于背压密封构件被设置在执行公转运动(orbiting motion)的动涡盘中，所以作用在背压密封构件的径向方向上的离心力是不同的，使得背压密封构件的密封性能降低并且背压室的密封性劣化。
此外，传统的涡旋式压缩机在供油通道中设置有螺旋形的流动路径，并且将从由定涡盘排放的制冷剂中分离的油供应到背压室。然而，螺旋形的流动路径难以制造和组装，从而导致许多缺陷。
发明内容
发明本公开以克服上述缺点及所述传统布置相关联的其它问题。本公开的一方面涉及一种能够改善背压室的密封并且改善向背压室的供油的涡旋式压缩机。
根据本公开的一方面，一种涡旋式压缩机包括：壳体；驱动电机，容纳在所述壳体中；动涡盘，通过所述驱动电机公转；定涡盘，设置在所述壳体中并且与所述动涡盘一起形成压缩室；吸入口，设置在所述壳体中的所述驱动电机的一侧处并且被构造为吸入制冷剂；油分离器，设置在所述壳体中的所述定涡盘的一侧处，并且被构造为从由所述定涡盘排放的制冷剂中分离油；以及排放口，被构造为将已经在所述油分离器中分离出油的制冷剂排放到所述壳体的外部。所述涡旋式压缩机可包括：中间壳体，设置在所述壳体中并且可旋转地支撑所述驱动电机的旋转轴；背压室，设置在所述中间壳体中的所述动涡盘的一侧处；第一背压密封构件，设置在所述中间壳体中以围绕所述背压室的外周，并且被构造为密封所述动涡盘与所述中间壳体之间的间隙；第二背压密封构件，设置在所述中间壳体中的所述背压室的一端处，并且被构造为密封所述旋转轴与所述中间壳体之间的间隙；多个防自转环，设置在所述中间壳体中的所述第一背压密封构件的外侧处；以及多个防自转销，设置在所述动涡盘中，并且分别插设在所述多个防自转环中。
供油通道可设置在所述油分离器与所述背压室之间，由所述油分离器分离的油通过所述供油通道运动到所述背压室，并且孔销可设置在所述供油通道中。
所述供油通道可包括：第一供油通道，设置在所述定涡盘中；以及第二供油通道，设置在所述中间壳体中并且与所述第一供油通道连通。
所述孔销的外径可小于所述第一供油通道的内径。
所述中间壳体在所述背压室的外侧处可设置有环形密封构件槽，并且所述第一背压密封构件可设置在所述密封构件槽中。
所述涡旋式压缩机可包括：第三背压密封构件，设置在所述动涡盘中以围绕所述多个防自转环，并且被构造为密封所述动涡盘与所述中间壳体之间的间隙。
副背压室可形成在所述第一背压密封构件与所述第三背压密封构件之间，并且被构造为将油供应到所述多个防自转环。
所述动涡盘可包括形成在所述多个防自转销的外侧处的环形的副密封构件槽，并且所述第三背压密封构件设置在所述副密封构件槽中。
所述动涡盘可设置有第一背压孔，所述第一背压孔使所述背压室与所述压缩室连通，并且所述第一背压孔可形成为邻近所述动涡盘的动涡盘体的内周表面。
所述动涡盘可设置有第二背压孔，所述第二背压孔使所述副背压室与所述压缩室连通，并且所述第二背压孔可形成为邻近所述动涡盘的所述动涡盘体的外周表面。
根据本公开的另一方面，一种涡旋式压缩机包括：壳体；驱动电机，容纳在所述壳体中；动涡盘，通过所述驱动电机公转；定涡盘，设置在所述壳体中，并且与所述动涡盘一起形成压缩室；吸入口，设置在所述壳体中的所述驱动电机的一侧处并且被构造为吸入制冷剂；油分离器，设置在所述壳体中的所述定涡盘的一侧处并且被构造为从由所述定涡盘排放的制冷剂中分离油；以及排放口，被构造为将已经在所述油分离器中分离出油的制冷剂排放到所述壳体的外部。所述涡旋式压缩机可包括：中间壳体，设置在所述壳体中并且可旋转地支撑所述驱动电机的旋转轴；背压室，设置在所述中间壳体中的所述动涡盘的一侧处；第一背压密封构件，设置在所述中间壳体中以围绕所述背压室的外周，并且被构造为密封所述动涡盘与所述中间壳体之间的间隙；第二背压密封构件，设置在所述中间壳体中的所述背压室的一端处，并且被构造为密封所述旋转轴与所述中间壳体之间的间隙；孔销，设置在形成在所述油分离器与所述背压室之间的供油通道中，并且被构造为将在所述油分离器中分离的油供应到所述背压室。
所述供油通道可包括：第一供油通道，设置在所述定涡盘中；以及第二供油通道，设置在所述中间壳体中并且与所述第一供油通道连通。
附图说明
图1是示出根据本公开的实施例的涡旋式压缩机的透视图；
图2是图1的涡旋式压缩机的局部截面透视图；
图3是沿线Ⅰ-Ⅰ截取的图1的涡旋式压缩机的剖面图；
图4是示出根据本公开的实施例的涡旋式压缩机的背压室的局部剖面图；
图5是沿线Ⅱ-Ⅱ截取的图3的涡旋式压缩机的剖面图；
图6是示出前壳体与图1的涡旋式压缩机分离的状态的透视图；
图7是示出根据本公开的另一实施例的涡旋式压缩机的剖面图；
图8是示出图7的涡旋式压缩机的供油通道的局部放大剖面图；
图9是示出根据本公开的另一实施例的涡旋式压缩机的剖面图；
图10是沿线Ⅲ-Ⅲ截取的图9的涡旋式压缩机的剖面图；
图11是示出图10的部分A的局部放大剖面图；
图12是示出用在图9的涡旋式压缩机中使用的第二背压室构件的另一示例的局部放大剖面图；
图13是沿线Ⅳ-Ⅳ截取的图9的涡旋式压缩机的剖面图；
图14是沿线Ⅴ-Ⅴ截取的图13的涡旋式压缩机的局部剖面图；
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细地描述根据本公开的涡旋式压缩机的实施例。
提供在此限定的主题(诸如，主题的详细结构和元件)，以有助于对本说明书的全面理解。因此，显而易见的是，可在没有那些限定的主题的情况下实施示例性实施例。此外，省略公知的功能或结构以提供对示例性实施例的清楚和简洁的描述。此外，可任意增大或减小附图中的各个元件的尺寸以有助于全面理解。
图1是示出根据本公开的实施例的涡旋式压缩机的透视图。图2是图1的涡旋式压缩机局部截面透视图，并且图3是沿着线Ⅰ-Ⅰ截取的图1的涡旋式压缩机的剖面图。图4是示出根据本公开的实施例的涡旋式压缩机的背压室的局部剖面图。图5是沿线II-II截取的图3的涡旋式压缩机的剖面图。图6是示出图1的前壳体与涡旋式压缩机分离的状态的透视图。
参照图1至图3，根据本公开的实施例的涡旋式压缩机1可包括壳体10、20和30、定涡盘40、动涡盘50以及驱动电机60。
壳体10、20和30形成涡旋式压缩机1的外观，并且可包括前壳体10、中间壳体20和后壳体30。前壳体10设置有用于排放制冷剂的排放口11。排放口11可连接到与制冷循环中的冷凝器(未示出)连接的制冷剂管(未示出)。后壳体30设置有吸入口31，制冷剂通过吸入口31被吸入。吸入口31可连接到与制冷循环中的蒸发器(未示出)连接的制冷剂管路(未示出)。因此，被吸入到后壳体30的吸入口31中的制冷剂流经后壳体30的内部和中间壳体20的内部，并且通过前壳体10的排放口11被排放到涡旋式压缩机1的外部。后壳体30的内部形成有其中设置驱动电机60的电机室33。
中间壳体20设置在后壳体30的一侧，并且被构造为支撑驱动电机60的一端部。制冷剂压缩机构40和50设置在中间壳体20与前壳体10之间。
参照图3至图5，中间壳体20形成为圆盘形状，并且突出部21形成在中间壳体20的面对后壳体30的一个表面上。轴支撑孔22形成在中间壳体20的突出部21中，并且中间轴承25设置在轴支撑孔22中。旋转轴70的主轴部71插设在中间轴承25中，使得中间轴承25支撑旋转轴70的旋转。此外，中间壳体20设置有背压室23，背压室23在轴支撑孔22的一侧处的内径大于轴支撑孔22的内径。
环形密封构件槽26围绕背压室23设置在中间壳体20的一个表面上。密封构件槽26设置有用于密封动涡盘50与中间壳体20之间的间隙的第一背压密封构件27。第一背压密封构件27可被设置为相对于密封构件槽26在与中间壳体20的一个表面垂直的方向上(即，在涡旋式压缩机1的轴向上)是可运动的。因此，设置在密封构件槽26中的第一背压密封构件27的末端接触动涡盘50，以防止背压室23中的制冷剂流出背压室23。第一背压密封构件27形成为环形形状，并且可利用可密封材料(诸如，橡胶)形成。
此外，防自转机构80设置在动涡盘50与中间壳体20之间，以防止动涡盘50自转。防自转机构80可形成为销环结构。例如，多个防自转环槽81围绕中间壳体20的密封构件槽26设置，并且多个防自转销82设置在动涡盘50的面对中间壳体20的一个表面上。设置在中间壳体20中的多个防自转环槽81形成为具有预定深度的圆形截面。动涡盘50的多个防自转销82的数量被设置为与中间壳体20的多个防自转环槽81的数量相同，并且动涡盘50的多个防自转销82插设到多个防自转环槽81中。多个防自转环83可插设在多个防自转环槽81中。在这种情况下，当动涡盘50公转时，因为动涡盘50的多个防自转销82的运动受到设置在中间壳体20中的多个防自转环83限制，所以可防止动涡盘50的自转。与在动涡盘50中设置多个防自转销的情况相比，当按照这个示例在中间壳体20中设置多个防自转环83时，动涡盘50的尺寸可减小。因此，存在可使动涡盘50的尺寸最小化的优点。
第二背压密封构件28设置在设置于中间壳体20中的背压室23的一端处。例如，第二背压密封构件28可设置在中间壳体20的在设置于中间壳体20的突出部21的一端处的中间轴承25的一侧。第二背压密封构件28被设置为密封驱动电机60的旋转轴70与中间壳体20之间的间隙。第二密封背压构件28可使用唇形密封件。如上所述，当第二背压密封构件28设置在设置于中间壳体20的与驱动电机60相邻的一个表面上的突出部21处时，防止背压室23中的处于高压状态下的制冷剂泄漏到设置有驱动电机60的供低压制冷剂流过的电机室33，从而可保持背压室23的背压。
贯穿中间壳体20的多个开口29形成在中间壳体20的外周表面的附近。多个开口29可相对于中间壳体20的中心的被布置成大体上圆环形状。多个开口29允许后壳体30的其中设置有驱动电机60的电机室33与设置在定涡盘40中的压缩室49连通，使得流入后壳体30中的制冷剂运动到压缩室49。因此，如图5中所示，中间壳体20包括同心地设置在中间壳体20的一个表面上的背压室23、多个环槽81和多个开口29。
定涡盘40设置在中间壳体20的与后壳体30的一侧相对的一侧处。动涡盘50容纳在由定涡盘40和中间壳体20形成的空间49中。动涡盘50设置在定涡盘40与中间壳体20之间，以使动涡盘50与定涡盘40啮合，并且执行相对于定涡盘40的公转运动。定涡盘40和动涡盘50形成用于压缩制冷剂的压缩机构。
定涡盘40包括定板41和定涡盘体43。定板41形成为大体上圆盘形状，并且定涡盘体43在定板41的一个表面上形成具有预定厚度和高度的渐开线曲线形状。在定板41的中心处形成有贯穿定板41的排放孔45。排放阀46设置在排放孔45中以防止制冷剂回流。
此外，圆筒形裙部42设置在定板41的外边缘上。裙部42围绕定板41与中间壳体20之间的空间，并且形成供动涡盘50公转的空间。裙部42从定板41的外边缘垂直于定板41延伸，并且与定板41形成一体。定涡盘40内部的空间49(即，压缩空间)通过形成在中间壳体20中的多个开口29与后壳体30的电机室33流体连通。因此，通过后壳体30引入的制冷剂(图1和图2中的箭头F1)通过中间壳体20的多个开口29被引入到定涡盘40的内部空间49中(图2中的箭头F3)。
动涡盘50包括动板51和动涡盘体53。动板51形成为圆盘形状。动涡盘体53设置在动板51的面对定涡盘40的一个表面上，并且形成为具有预定厚度和高度的渐开线曲线形状。动涡盘体53形成为与定涡盘40的定涡盘体43啮合。形成在定涡盘40的定涡盘体43与动涡盘50的动涡盘体53之间的空间形成用于压缩制冷剂的压缩腔P。因此，当动涡盘50公转时，制冷剂由动涡盘体53与定涡盘体43之间的压缩腔P压缩，然后制冷剂通过定涡盘40的排放孔45排放。
轴承槽54设置在动板51的与形成动涡盘体53的一个表面相对的表面的中心处。轴承槽54设置有用于可旋转地支撑旋转轴70的一端部的前轴承55。此外，动涡盘50的动板51设置有用于使压缩室49和背压室23彼此连通的背压孔57。因此，由动涡盘50和定涡盘40压缩的高压制冷剂的一部分通过背压孔57运动到背压室23。因此，引入到背压室23中的制冷剂在中压下沿轴向朝定涡盘40(箭头B的方向)挤压动涡盘50。此时，施加到背压室23的压力是比通过定涡盘40的排放孔45排放的制冷剂的压力低并且比通过后壳体30的吸入口31引入的制冷剂的压力高的中压。
前壳体10设置在定涡盘40的一侧，即，设置在定涡盘40的设置有排放孔45的一个表面上。制冷剂排放室13设置在前壳体10与定涡盘40之间。用于打开和关闭定涡盘40的排放孔45的排放阀46设置在制冷剂排放室13中。
此外，如图6中所示，油分离器15设置在前壳体10的制冷剂排放室13中。油分离器15可形成为从通过定涡盘40的排放孔45引入到制冷剂排放室13中的高压制冷剂中分离油。因为油分离器15与在传统涡旋式压缩机中使用的油分离器相同或相似，因此省略其详细的描述。用于收集分离的油的集油空间17设置在前壳体10的油分离器15下方。
已经通过油分离器15去除了油的高压制冷剂通过设置在前壳体10中的排放口11排放到涡旋式压缩机1的外部。作为示例，通过涡旋式压缩机1的排放口11排放的高压制冷剂可被引入到例如冷凝器(未示出)中。
另一方面，通过油分离器15从高压制冷剂中分离的油被供应到背压室23和电机室33，以润滑摩擦部分。为此，在定涡盘40的一个表面中，可设置集油部47和第一供油通道48-1，集油部47形成用于收集通过油分离器15分离的油的集油空间17的下表面，第一供油通道48-1用于将集油空间17中的油供应到中间壳体20的背压室23。集油部47通过密封构件47a与制冷剂排放室13隔离。第一供油通道48-1的入口设置在集油部47中。
第一供油通道48-1可形成为穿过定涡盘40的裙部42的通孔。第一供油通道48-1的入口被设置为与集油部47中的油收集空间17连通。因此，在油分离器15中分离的油通过集油空间17被供应到第一供油通道48-1。
中间壳体20可设置有用于将供应到第一供油通道48-1油供应到背压室23的第二供油通道48-2。第二供油通道48-2可形成为连接中间壳体20的面对定涡盘40的一个表面和背压室23的内侧表面的通孔。第二供油通道48-2的入口被设置为与第一供油通道48-1的出口连通。为此，用于使第一供油通道48-1的出口与第二供油通道48-2的入口连通的油槽48-4可设置在第二供油通道48-2的入口附近。因此，引入到第一供油通道48-1中的油通过第二供油通道48-2被供应到背压室23。此外，中间壳体20可设置有用于将通过第一供油通道48-1供应的油供应到电机室33的第三供油通道48-3。
因此，在设置在前壳体10的制冷剂排放室13中的油分离器15中分离的油通过设置在定涡盘40中的第一供油通道48-1和设置在中间壳体20中的第二供油通道48-2供应到背压室23，从而对设置在背压室23中的中间轴承25和设置在动涡盘50中的前轴承55进行润滑。此外，通过第一供油通道48-1和第三供油通道48-3供应到电机室33的油润滑驱动电机60的摩擦部分。
作为另一示例，设置在定涡盘40中的供油通道可设置有孔销，以降低在油分离器15中分离的油的压力并且将油供应到背压室23。
在下文中，将参照图7和图8详细地描述在设置在定涡盘中的供油通道中设置有孔销的涡旋式压缩机。
图7是示出根据本公开的另一实施例的涡旋式压缩机的剖面图，并且图8是示出图7的涡旋式压缩机的供油通道的局部放大剖面图。
参照图7和图8，第一供油通道400被设置为连接设置在前壳体10中的制冷剂排放室13和设置在中间壳体20中的第二供油通道420。
第一供油通道400形成为贯穿定涡盘40的定板41和裙部42的通孔。第一供油通道400可形成为包括至少一个台阶的台阶结构。例如，第一供油通道400可包括形成在定涡盘40的一个表面上的第一通孔401和形成在定涡盘40的另一表面上并与第一通孔401连通的第二通孔402。此时，第一通孔401和第二通孔402形成直线，并且第二通孔402的内径d2大于第一通孔401的内径d1。因此，第一通孔401和第二通孔402形成台阶结构。此外，在第二通孔402的与定涡盘40的另一表面邻近的一端处设置有内螺纹部404。与第二通孔402连通的第三通孔403形成在位于定涡盘40的另一表面上的内螺纹部404的一侧。此时，第三通孔403形成为相对于第二通过孔402倾斜。第三通孔403的内径d3可小于第二通孔402的内径d2。例如，第三通孔103的内径d3可形成为与第一通孔401的内径d1相同。第三通孔403的一端设置为与中间壳体20的第二供油通道420连通。为此，中间壳体20可设置有用于使第三通孔403的一端与第二供油通道420的入口连通的油槽421。
孔销410插入到第二通孔402中。孔销410可包括尖端部411、中间部412和后端部413，并且可形成为台阶结构。当孔销410设置在第一供油通道400中时，孔销410的尖端部411与第一通孔401相邻。孔销410的尖端部411的外径小于中间部412的外径D。孔销410的后端部413的外径大于中间部412的外径D。孔销410的外径D(即，孔销410的中间部412的外径D)形成为小于第一供油通道400的内径d2(即，第一供油通道400的第二通孔402的内径d2)。因此，油可流过的空间409形成在第二通孔402与孔销410的尖端部411和中间部412之间。孔销410的后端部413设置有与第二通孔402的内螺纹部404相对应的外螺纹。
因此，当孔销410插入到第二通孔402中并且后端部413的外螺纹紧固到第二通孔402的内螺纹404时，孔销410固定到第一供油通道400。因此，引入到第一供油通道400的第一通孔401中的油可流过形成在孔销410的外表面与第二通孔402的内表面之间的空间409，然后可被引入到第三通孔403中。通过第三通孔403排放的油通过设置在中间壳体20中的第二供油通道420被供应到背压室23。
如上所述，当孔销410设置在定涡盘40的第一供油通道400中时，在油分离器15中分离的油的压力可降低并且被供应到背压室23。此外，因为孔销410的形状比用在传统的涡旋式压缩机中的螺纹形状的流动路径的形状简单，所以孔销410具有易于制造和组装的优点。
再次参照图2和图3，驱动电机60设置在后壳体30的内部(即，设置在电机室33中)，并且包括定子61和转子62。定子61固定到后壳体30的内表面。转子62可旋转地插设到定子61中。此外，旋转轴70插设到转子62中，以贯穿转子62。
旋转轴70包括具有预定长度的轴部71和设置在轴部71的一端处的偏心部73。旋转轴70的轴部71被压装到驱动电机60的转子62中，并且轴部71的一端部由设置在后壳体30中的后轴承35可旋转地支撑。轴部71的另一端部插设到中间壳体20的突出部21中，并且由设置在突出部21中的中间轴承25可旋转地支撑。此外，旋转轴70的轴部71的与中间轴承25相邻的部分与设置在中间壳体20的突出部21中的第二背压密封构件28接触。因此，设置在中间壳体20中的背压室23对于设置在后壳体30中的电机室33而言是通过第二背压密封构件28密封的，所以背压室23中的中压制冷剂不会泄漏到处于低压状态的电机室33。
旋转轴70的偏心部73由设置在动涡盘50的轴承槽54中的前轴承55可旋转地支撑。偏心部73的中心线C2与轴部71的中心线C1间隔开预定距离。因此，当轴部71旋转时，偏心部73围绕轴部71的中心线C1公转，使得固定到偏心部73的动涡盘50围绕轴部71的中心线C1公转。
平衡配重74整体地设置在旋转轴70的偏心部73中。平衡配重74可被设置为在中间壳体20的背压室23内部旋转。因此，当旋转轴70旋转时，平衡配重74与偏心部73整体在背压室23中旋转。
如上所述的后壳体30、中间壳体20、定涡盘40和前壳体10可在轴向上依次组装，以形成涡旋式压缩机1的壳体。此时，前壳体10、定涡盘40和中间壳体20可通过多个螺栓3连接并固定到后壳体30。为此，在后壳体30中设置多个螺纹孔，并且在前壳体10、定涡盘40和中间壳体20中设置供多个螺栓3穿过的多个通孔。
此外，根据本公开的涡旋式压缩机1是驱动电机60的旋转轴70与地面平行设置的横向涡旋式压缩机。因此，前壳体10和后壳体30可设置有用于将涡旋式压缩机1固定到基座的多个固定部12和32。例如，如图1中所示，涡旋式压缩机1可包括设置在前壳体10的一个表面上的固定部12和设置在后壳体30的两侧上的两个固定部32。
另一方面，在上述实施例中，通过组装前壳体10、定涡盘40、中间壳体20和后壳体30形成壳体，但壳体的结构不限于此。尽管未示出，但是作为另一示例，壳体可形成为单个圆筒形状。在这种情况下，用于保持定涡盘40并且支撑驱动电机60的旋转轴70的两端的框架可设置在壳体内部。
在下文中，将参照图1至图3描述根据本公开的实施例的涡旋式压缩机的运行。
首先，当涡旋式压缩机1的电源接通时，电力被施加到驱动电机60以使驱动电机60的转子62旋转。当驱动电机60的转子62旋转时，整体地结合到转子62的旋转轴70在由中间壳体20的中间轴承25和后壳体30的后轴承35支撑的同时旋转。当旋转轴70旋转时，结合到旋转轴70的偏心部73的动涡盘50围绕旋转轴70的中心线C1执行公转运动。此时，通过防自转环83和防自转销82防止动涡盘50自转，而使动涡盘50执行公转运动。
当动涡盘50通过旋转轴70执行公转运动时，动涡盘50的动涡盘体53在与定涡盘40的定涡盘体43接合的状态下公转。因此，由动涡盘体53和定涡盘体43形成多个压缩腔P。在多个压缩腔P移动到定涡盘40和动涡盘50的中心的同时压缩腔P的体积改变，因此制冷剂被吸入到压缩腔P中并在压缩腔室P中被压缩。被压缩的制冷剂通过定涡盘40的排放孔45排放到制冷剂排放室13。在通过排放孔45排放到前壳体10的制冷剂排放室13的高压制冷剂流过油分离器15时，油被分离。去除了油的高压制冷剂通过设置在前壳体10中的排放口11排放到涡旋式压缩机1的外部。
此外，在动涡盘体53与定涡盘体43之间的压缩腔P中压缩的制冷剂的一部分通过设置在动涡盘50的动板51中的背压孔57被供应到背压室23。被供应到背压室23的制冷剂朝前(箭头B)挤压动涡盘50，使得动涡盘50在保持密封的状态下相对于定涡盘40公转。
流入到由定涡盘40的定涡盘体43和动涡盘50的动涡盘体53形成的压缩腔P中的制冷剂是通过形成在后壳体30的侧表面上的吸入口31被引入后壳体30的电机室33中的(箭头F1)。被引入吸入口31中的低压制冷剂流过电机室33并且通过中间壳体20的多个开口29流入到设置在定涡盘40中的压缩室49(箭头F2和箭头F3)中。被引入定涡盘40的压缩室49中的低压制冷剂流入到由定涡盘体43和动涡盘体53形成的压缩腔P中并且被压缩成高压制冷剂。
另一方面，由定涡盘40和动涡盘50压缩成高压并且通过排放孔45排放的制冷剂包含油。当这种高压制冷剂流过油分离器15时，油从制冷剂中去除。通过油分离器15分离的油通过供油通道48-1、48-2和48-3供应到背压室23和电机室33。
供应到背压室23的油对设置在背压室23中的前轴承55和中间轴承25进行润滑。此外，一部分油在动涡盘50与第一背压密封构件27之间润滑并且在多个防自转环83与多个防自转销83之间润滑。此外，被供应到电机室33的油对设置在后壳体30中的后轴承35进行润滑。
在下文中，将参照图9至图11详细地描述根据本公开的另一实施例的涡旋式压缩机。
图9是示出根据本公开的另一实施例的涡旋式压缩机的剖面图。图10是沿线Ⅲ-Ⅲ截取的图9的涡旋式压缩机的剖面图，并且图11是示出图9的部分A的局部放大剖面图。图12是示出在图9的涡旋式压缩机中使用的第二背压室构件的另一示例的局部放大剖面图。
参照图9至图11，根据本公开的实施例的涡旋式压缩机1'可包括壳体10、20和30、定涡盘40、动涡盘50'以及驱动电机60。
壳体10、20和30形成涡旋式压缩机1'的外观，并且可包括前壳体10、中间壳体20和后壳体30。前壳体10设置有用于排放制冷剂的排放口11(参见图1)。后壳体30设置有吸入制冷剂的吸入口31(参见图1)。因此，引入到后壳体30的吸入口31中的制冷剂穿过壳体的内部，并且通过前壳体10的排放口11排放到涡旋式压缩机1'的外部。后壳体30的内部形成其中设置有驱动电机60的电机室33。
中间壳体20设置在后壳体30的一侧，并且被构造为支撑驱动电机60的一端部(即，旋转轴70的一端部)。制冷剂压缩机构设置在中间壳体20与前壳体10之间。
参照图9和图10，中间壳体20形成为圆盘形状，并且突出部21形成在中间壳体20的面对后壳体30的一个表面上。轴支撑孔22形成在中间壳体20的突出部21中，并且中间轴承25设置在轴支撑孔22中。旋转轴70的轴部71插设到中间轴承25中，以使中间轴承25支撑旋转轴70的旋转。此外，中间壳体20设置有背压室23，背压室23在轴支撑孔22的一侧处的内径大于轴支撑孔22的内径。背压室23以具有圆形截面的槽形状形成在中间壳体20的一个表面中。
环形密封构件槽26围绕背压室23被设置在中间壳体20的一个表面中。密封构件槽26设置有用于密封动涡盘50'与中间壳体20之间的间隙的第一背压密封构件27。第一背压密封构件27可被设置为相对于密封构件槽26在与中间壳体20的一个表面垂直的方向上(即，在涡旋式压缩机1'的轴向上)是可运动的。因此，设置在密封构件槽26中的第一背压密封构件27的末端接触动涡盘50'，以防止背压室23中的制冷剂流出背压室23。
此外，防自转机构80设置在动涡盘50'与中间壳体20之间，以防止动涡盘50'自转。例如，防自转机构80可包括多个防自转环槽81和多个防自转销82，多个防自转环槽81围绕中间壳体20的密封构件槽26设置成环形形状，多个防自转销82在动涡盘50'的面对中间壳体20的一个表面上设置成环形形状。设置在中间壳体20中的多个防自转环槽81形成为具有预定深度的圆形截面的槽。设置在动涡盘50'中的多个防自转销82的数量被设置成与中间壳体20的多个防自转环槽81的数量相同，并且插设到多个防自转环槽81中。此外，多个防自转环83可插设到多个防自转环槽81中。在这种情况下，当动涡盘50'通过驱动电动机60公转时，因为动涡盘50'的多个防自转销82的运动受到插设到中间壳体20的多个防自转环槽81中的多个防自转环83限制，所以可防止动涡盘50'的自转。
第二背压密封构件28设置在设置于中间壳体20中的背压室23的一端处。例如，第二背压密封构件28可在设置在设置于中间壳体20中的在突出部21的一端处的中间轴承25的一侧。第二背压密封构件28被设置为密封驱动电机60的旋转轴70与中间壳体20之间的间隙。唇形密封件可被用作第二背压密封构件28。
轴向贯穿中间壳体20的多个开口29形成在中间壳体20的外周表面附近。多个开口29被设置成与中间壳体20的中心同心的环形形状。多个开口29允许后壳体30的其中设置有驱动电机60的电机室33与设置在定涡盘40中的压缩室49连通，使得通过设置在后壳体30中的吸入口31流入的低压制冷剂可被引入压缩室49中。因此，如图10中所示，中间壳体20包括同心地设置在中间壳体20的一个表面上的背压室23、多个环槽81和多个开口29。
定涡盘40设置在中间壳体20的与后壳体30的一侧相对的一侧上。动涡盘50'容纳在由定涡盘40和中间壳体20形成的空间49中。动涡盘50'设置在定涡盘40与中间壳体20之间，以与定涡盘40啮合，并且相对于定涡盘40公转。定涡盘40和动涡盘50'形成用于压缩制冷剂的压缩机构。
定涡盘40包括定板41和定涡盘体43。定板41形成为大体上圆盘形状，并且定涡盘体43以具有预定厚度和高度的渐开线曲线形状形成在定板41的一个表面上。在定板41的中心处形成有贯穿定板41的排放孔45。排放阀46设置在排放孔45中以防止制冷剂回流。
此外，圆筒形裙部42设置在定板41的外边缘上。裙部42围绕定板41与中间壳体20之间的空间，并且形成可供动涡盘50'公转的空间。裙部42在轴向方向上从定板41的外边缘延伸，并且与定板41形成为一体。
动涡盘50'包括动板51'和动涡盘体53。动板51'形成为圆盘形状。动涡盘体53设置在动板51的面对定涡盘40的一个表面上，并且形成为具有预定厚度和高度的渐开线曲线形状。动涡盘体53形成为与定涡盘40的定涡盘体43啮合。形成在定涡盘40的定涡盘体43与动涡盘50'的动涡盘体53之间的空间构成用于压缩制冷剂的压缩腔P。因此，当动涡盘50'公转时，制冷剂通过动涡盘体53与定涡盘体43之间的压缩腔P压缩，然后通过定涡盘40的排放孔45排放。
轴承槽54设置在动板51'的与其上形成动涡盘体53的表面相对的一个表面的中心处。轴承槽54设置有用于可旋转地支撑旋转轴70的一端部的前轴承55。
此外，如图11中所示，副密封构件槽91设置在动板51'的设置有轴承槽54的一个表面上且与动板51'的外边缘相邻。副密封构件槽91形成为环形槽，并且以与轴承槽54同心的方式形成在动板51'中。副密封构件槽91被设置为围绕设置在动涡盘50'上的多个防自转销82。呈环形的第三背压密封构件90可设置在副密封构件槽91中。第三背压密封构件90可被设置为相对于副密封构件槽91在与动板51'垂直的方向上(即，在涡旋式压缩机1'的轴向方向上)是可运动的。第三背压密封构件90可围绕设置在中间壳体20中的多个防自转环83，并且可密封动涡盘50'与中间壳体20之间的间隙。
用于支撑第三背压密封构件90的备用密封构件92可设置在副密封构件槽91中。备用密封构件92可利用弹性材料形成。备用密封构件92形成为环形形状，并且具有半圆形截面的油槽92a沿着备用密封构件92的内周表面设置。当副背压室93的油通过第三背压密封构件90与副密封构件槽91的侧表面之间的间隙进入副密封构件槽91并填充背压密封构件92的油槽92a时，备用密封构件92挤压第三背压密封构件90。因此，第三背压密封构件90在轴向上运动，并且第三背压密封构件90的一端与中间壳体20的一个表面接触，从而密封动涡盘50'与中间壳体20之间的间隙。
然而，并非必须将第三背压密封构件90设置在副密封构件槽91中而使其被备用密封构件92支撑。例如，如图12中所示，第三背压密封构件90'可设置在副密封构件槽91中而不设置备用密封构件92。换句话说，可仅将第三背压密封构件90'设置在副密封构件槽91中。
当第三背压密封构件90设置在动涡盘50'的副密封构件槽91中时，通过第三背压密封构件90在动涡盘50'与中间壳体20之间形成副背压室93。详细地，如图11中所示，副背压室93形成为由以下部分构成的空间：中间壳体20的设置有第一背压密封构件27的一个表面、动涡盘50'的面对中间壳体20的一个表面、设置在中间壳体20中的第一背压密封构件27以及设置在动涡盘50'中的第三背压密封构件90。因为副背压室93形成为环形形状(如图10中所示)，所以多个防自转环83和多个防自转销82被定位在副背压室93中。因此，通过动涡盘50'的公转运动从背压室23供应的油通过第三背压密封构件90被收集在副背压室93中，使得油可被供应到由多个防自转环83和多个防自转销82组成的防自转机构80。
另一方面，可在动涡盘50'中设置两个背压孔95和96，以通过将高压制冷剂引入背压室23和副背压室93中而产生背压。
在下文中，将参照图13和图14详细地描述设置在动涡盘中的两个背压孔。
图13是沿线Ⅳ-Ⅳ截取的图9的涡旋式压缩机的剖面图，并且图14是示出沿线Ⅴ-Ⅴ截取的图13的涡旋式压缩机的局部剖面图。
参照图13和图14，用于连接压缩腔P和背压室23的第一背压孔95以及用于连接压缩腔P和副背压室93的第二背压孔96设置在动涡盘50'的动板51'中。此时，第一背压孔95和第二背压孔96形成为贯穿动板51'。第一背压孔95在背压室23的一侧在动涡盘体53的内周表面53-1(即，动涡盘体53的内渐开线曲线)的附近形成。第二背压孔96在副背压室93的一侧在动涡盘体53的外圆周表面53-2(即，动涡盘体53的外渐开线曲线)的附近形成。这里，基于动涡盘体53的端部53a面对动涡盘体53的中心的表面被称为动涡盘体53的内周表面53-1，并且面对外部的表面被称为动涡盘体53的外周表面53-2。
因此，由动涡盘50'和定涡盘40压缩的高压制冷剂的一部分通过第一背压孔95流入到背压室23中，并且高压制冷剂的其余部分通过第二背压孔96流入到副背压室93中。因此，流入到背压室23和副背压室93中的制冷剂以中压在涡旋式压缩机1'的轴向上朝向的定涡盘40挤压动涡盘50'。此时，通过背压室23和副背压室93施加到动涡盘50'的背压是比通过定涡盘40的排放孔45排放的制冷剂的压力的低并且比通过后壳体30的吸入口31引入的制冷剂的压力高的中压。
如上所述，当用于使制冷剂流入到背压室23中的第一背压孔95形成在邻近动涡盘体53的内周表面53-1的位置处并且用于使制冷剂流入到副背压室93中的第二背压孔96形成在邻近动涡盘体53的外周表面53-2的位置处时，通过由定涡盘体43和动涡盘体53形成的多个压缩腔P压缩的高压制冷剂可以以平衡的方式供应到背压室23和副背压室93。因此，动涡盘50'可稳定地公转。
驱动电机60允许动涡盘50'公转并且被设置在后壳体30中。驱动电机60的结构与根据上述实施例的涡旋式压缩机1的驱动电机60的结构相同，因此，省略其详细描述。
在下文中，将参照图9至图11描述根据本公开的实施例的具有上述结构的涡旋式压缩机的运行。
首先，当涡旋式压缩机1'的电源接通时，电力被施加到驱动电机60以使驱动电机60的转子62旋转。当驱动电机60的转子62旋转时，整体地结合到转子62的旋转轴70在由中间壳体20的中间轴承25和后壳体30的后轴承35支撑的同时旋转。当旋转轴70旋转时，结合到旋转轴70的偏心部73的动涡盘50'围绕旋转轴70的中心线执行公转运动。此时，通过防自转环83和防自转销82来防止动涡盘50'自转，而使动涡盘50'执行公转运动。
当动涡盘50'通过旋转轴70执行公转运动时，动涡盘50'的动涡盘体53在与定涡盘40的定涡盘体43接合的状态下公转。因此，由动涡盘体53和定涡盘体43形成多个压缩腔P。在多个压缩腔P朝向定涡盘40和动涡盘50'的中心移动的同时压缩腔P的体积改变，使得制冷剂被吸入压缩腔室P中并在压缩腔室P中被压缩。被压缩的制冷剂通过定涡盘40的排放孔45排放。在通过排放孔45排放到前壳体10的制冷剂排放室13的高压制冷剂流过油分离器15时，油被分离。去除了油的高压制冷剂通过设置在前壳体10中的排放口11排放到涡旋式压缩机1'的外部。
此外，在动涡盘体53与定涡盘体43之间的压缩腔P中压缩的制冷剂的一部分通过设置在动涡盘50'的动板51'中的第一背压孔95供应到背压室23。制冷剂的另一部分通过设置在动板51'中的第二背压孔96供应到副背压室93。供应到背压室23和副背压室93的制冷剂沿轴向向前挤压动涡盘50'，使得动涡盘50'在保持密封的状态下相对于定涡盘40公转。
流入到由定涡盘体43和动涡盘体53形成的压缩腔P中的制冷剂是通过形成在后壳体30的侧表面上的吸入口31被引入到后壳体30的电机室33中的。引入到电机室33中的低压制冷剂通过中间壳体20的多个开口29流入到设置在定涡盘40中的压缩室49中，然后流入由定涡盘体43和动涡盘体53形成的多个压缩腔P中。
另一方面，由定涡盘40和动涡盘50'压缩成高压并且通过排放孔45排放的制冷剂包含油。通过设置在制冷剂排放室13中的油分离器15去除包含在高压制冷剂中的油。被去除的油通过供油通道被供应到背压室23和电动机室33并润滑摩擦部分。
以上已经通过示例的方式描述了本公开。在此使用的术语是出于描述的目的，而不应被解释为限制。鉴于以上教导，本公开的各种修改和变型也是可行的。因此，除非另有说明，否则可在权利要求的范围内自由地实施本公开。

Claims (10)

1.一种涡旋式压缩机，包括：壳体；驱动电机，容纳在所述壳体中；动涡盘，通过所述驱动电机公转；定涡盘，设置在所述壳体中，并且与所述动涡盘一起形成压缩室；吸入口，设置在所述壳体中的所述驱动电机的一侧处并且被构造为吸入制冷剂；油分离器，设置在所述壳体中的所述定涡盘的一侧处，并且被构造为从由所述定涡盘排放的制冷剂中分离油；以及排放口，被构造为将已经在所述油分离器中分离出油的制冷剂排放到所述壳体的外部，
所述涡旋式压缩机包括：
中间壳体，设置在所述壳体中并且可旋转地支撑所述驱动电机的旋转轴；
背压室，设置在所述中间壳体中的所述动涡盘的一侧处；
第一背压密封构件，设置在所述中间壳体中以围绕所述背压室的外周，并且被构造为密封所述动涡盘与所述中间壳体之间的间隙；
第二背压密封构件，设置在所述中间壳体中的所述背压室的一端处，并且被构造为密封所述旋转轴与所述中间壳体之间的间隙；
多个防自转环，设置在所述中间壳体的多个防自转环槽中且位于所述第一背压密封构件的外侧处；以及
多个防自转销，设置在所述动涡盘中，并且分别插设在所述多个防自转环中；
供油通道，由所述油分离器分离的油通过所述供油通道运动到所述背压室，所述供油通道设置在所述油分离器与所述背压室之间；以及
孔销，设置在所述供油通道中，并且包括直径顺序地增大的尖端部、中间部和后端部，
其中，所述第一背压密封构件设置在所述背压室与所述多个防自转环之间，
其中，所述供油通道包括：第一供油通道，设置在所述定涡盘中；以及第二供油通道，设置在所述中间壳体中，
其中，所述第一供油通道包括：第一通孔；第二通孔，与所述第一通孔形成在一条直线上且直径大于所述第一通孔的直径；以及第三通孔，与所述第二通孔连通并形成为相对于所述第二通孔倾斜，
其中，所述孔销的所述后端部固定到所述第二通孔的一端，并且
其中，所述中间壳体中设置有油槽，以连通所述第三通孔和所述第二供油通道，使油通过所述第一供油通道的所述第三通孔、所述油槽和所述第二供油通道被供应到所述背压室。
2.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机，其中，
所述孔销的外径小于所述第一供油通道的内径。
3.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机，其中，
所述第一供油通道形成为包括至少一个台阶的台阶结构，并且所述孔销形成为与所述第一供油通道的台阶结构相对应的台阶结构。
4.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机，其中，
在所述中间壳体的所述背压室的外侧处设置有环形密封构件槽，并且
其中，所述第一背压密封构件设置在所述密封构件槽中。
5.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机，还包括：
第三背压密封构件，设置在所述动涡盘中以围绕所述多个防自转环，并且被构造为密封所述动涡盘与所述中间壳体之间的间隙。
6.根据权利要求5所述的涡旋式压缩机，还包括：
副背压室，形成在所述第一背压密封构件与所述第三背压密封构件之间，并且被构造为将油供应到所述多个防自转环。
7.根据权利要求5所述的涡旋式压缩机，其中，
所述动涡盘包括形成在所述多个防自转销的外侧处的环形的副密封构件槽，并且
其中，所述第三背压密封构件设置在所述副密封构件槽中。
8.根据权利要求7所述的涡旋式压缩机，其中，
支撑所述第三背压密封构件的备用密封构件设置在所述副密封构件槽中。
9.根据权利要求6所述的涡旋式压缩机，其中，
所述动涡盘设置有第一背压孔，所述第一背压孔使所述背压室与所述压缩室连通，并且
其中，所述第一背压孔形成为邻近所述动涡盘的动涡盘体的内周表面。
10.根据权利要求9所述的涡旋式压缩机，其中，
所述动涡盘设置有第二背压孔，所述第二背压孔使所述副背压室与所述压缩室连通，并且
其中，所述第二背压孔形成为邻近所述动涡盘的所述动涡盘体的外周表面。
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