CN110145465A - 一种涡旋压缩机的涡卷密封装置、涡旋压缩机和空调器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种涡旋压缩机的涡卷密封装置、涡旋压缩机和空调器,其包括:动涡旋盘涡卷板(2)的顶端设置有第一密封槽(200)、动涡旋盘密封条(7)设置于所述第一密封槽(200)中;所述第一密封槽(200)沿着所述动涡旋盘涡卷板(2)的缠绕方向进行环绕,在所述动涡旋盘涡卷板(2)的顶端且位于所述第一内端部(2a)的位置还设置有能够与所述第一密封槽(200)连通的第一引流槽(101),所述第一引流槽(101)设置于相对低压腔而靠近高压腔的位置。通过本发明能够有效防止该第一引流槽中的高压气体泄漏至低压腔中、防止高压气体泄漏,有效地保证和提高了密封效果。
Description
技术领域
本发明属于压缩机技术领域,具体涉及一种涡旋压缩机的涡卷密封装置、涡旋压缩机和空调器。
背景技术
涡旋压缩机以其高效节能、低噪音、运行稳定等优点深受人们的青睐,被广泛应用于汽车空调及空压机产业中。涡旋压缩机主要由两个双函数方程涡卷的动、静涡旋相互啮合而成,在压缩运行过程中,静涡盘固定在机架上,动涡盘由曲轴驱动并由防自转机构制约,围绕静涡旋盘的基圆中心做很小半径的平面转动,气体或冷媒从静涡旋盘的外围被吸入,并随着偏心轴旋转,使气体或冷媒在动、静涡旋盘啮合所形成的若干个月牙形压缩腔内被逐级压缩,被压缩后的气体或冷媒最后再从静涡盘中心部件的轴向排气孔连续排出,所以动涡旋盘和静涡旋盘之间的轴向间隙的配合尤其重要,理论上来说没有间隙是最为理想的状态。而为了达到这种状态,一般需在动、静涡旋盘的轴向装配柔性密封部件来解决这个问题,这样既能保证轴向没有间隙,也可以避免同种材质的动、静涡旋盘之间的黏着磨损,减小动、静涡旋盘这两个摩擦副之间的摩擦阻力,还能降低对动、静涡旋盘的加工尺寸精度,降低生产成本。
因此,设计了一种新型密封结构,这种密封结构对高压气体的引流效果最佳,密封结构的浮动密封效果最好。涡旋压缩机工作过程中,由该设计密封结构引入的高压气体能使密封条紧贴在动、静涡旋盘的基板面上,使涡旋压缩机的每个月牙形压缩腔都为密闭的环境,增强动涡旋盘和静涡旋盘之间的密封性能,杜绝因同种材质之间对磨而发生黏着磨损的情况,提高压缩机的性能及可靠性,增加涡旋盘的使用寿命,还能降低生产及维护成本。
中国专利授权公告号CN201401332Y公开了《改进的涡旋压缩机动、静盘轴向密封装置》,其主要是在动涡旋盘的涡旋台顶端开设密封槽的起始端开设倾斜面,并在密封条的底部开设矩形凹槽,高压气体从倾斜面被引入,使密封条的凹槽与动、静涡旋盘的凹槽形成的型腔内充满高压气体,从而迫使密封条紧贴槽底的钢制薄片表面,阻断高、低压腔之间的径向泄露,从而提升压缩机的容积效率及工作效率。但该专利在端部开设的倾斜面并未到达动、静涡旋盘密封凹槽的底部,不能达到完全引流的效果,而且其密封条的底部开设的凹槽为矩形,矩形的两个侧面为垂直状态,高压气体对这两个面施加的力为垂直于这两个面的力,这两个力并不利于密封条的浮动,做的只是无用功,因此不能使密封条紧贴涡旋盘的基板面,也就不能达到最佳的密封效果。
中国专利授权公告号CN 205955994U公开了《一种涡旋压缩机涡盘间端面密封的结构》,在密封槽与密封条底部之间预留有间隙,并在密封条与涡旋盘密封槽配合的端部开设一个与密封槽高度一致的孔,以利用高压气体的引入和使密封条紧贴涡旋盘的槽底面,提升涡盘间的端面密封性,使压缩系统的密封性更加可靠,提升了长时间使用下的制冷效果,保证了压缩机的排气压力,增加了压缩机的使用寿命。但该专利在涡旋盘密封槽的一侧或两侧设有台阶,密封条的也设有之对应的台阶,因此密封槽与密封条之间的间隙是靠该台阶来保证。当为单侧台阶时,密封条不仅会往无台阶的一面倾斜,还会不利于侧面高压气体的引入;当为双侧都有台阶时,高压侧的高压气体会因台阶的阻挡而很难进入密封条的底面,密封条的浮动也只能靠密封条与密封槽端部的孔端部的高压气体来完成,因此也不能使密封条完全紧贴涡旋盘的基板面,达不到最佳的密封效果。
中国专利授权公告号CN202431525U公开《涡旋压缩机的涡旋盘》,其主要是在密封条的对称中心线上开设多个锥形通孔,该密封条不仅能够对涡旋压缩机的动、静涡旋盘的接触面起到密封的作用,以减少压缩机的轴向泄露,还能降低动、静涡旋盘之间接触面的摩擦系数,来达到减少压缩机功耗的目的,从而提高压缩机的容积率和工作效率,并对压缩机的回油起到一定作用。但由于锥形孔为通孔,通过的高压气体会从密封端面泄露,泄露产生的高压气体力也会使密封条与涡旋盘的槽底面的密封面的间隙增大,增大了高、低压腔之间的径向泄露几率,也会降低涡旋压缩机的容积率及压缩效率,达不到提升压缩机能效的目的。
中国专利授权公告号CN204344455U《一种涡旋压缩机涡旋齿顶密封机构》,其主要提出一种涡旋压缩机涡旋齿齿顶密封机构的安装方案,即沿静涡旋齿的密封槽渐开线展开方向每隔一定角度安装一个第一弹簧,且这些弹簧之间为并联关系,运用弹簧的弹力来使密封条紧贴涡旋盘齿底面,以达增强密封性能的目的。但使用弹簧不仅增加了物料成本,而且安装弹簧也比较困难及繁琐,生产成本也会大大增加。
由于现有技术中的涡旋压缩机虽然利用引流斜面以将高压气体引导至引流槽以增强密封条与涡旋盘齿底面的贴紧力、但是其开设的引流斜面在低压腔一侧也有开设,因此会使部分高压腔的气体直接从端部泄露,流入密封条底面的气体也会减少,导致密封条的密封效果下降;而且矩形引流凹槽两侧的垂直面会抵消其部分气体产生的浮力,即有部分高压气体做了无用功,因而密封条无法完全达到最佳的浮动密封效果;并且大部分都是在涡卷的端部开设引流的斜面、孔、沉槽或阶梯沉槽,其也不能使密封条与涡旋盘齿底面的密封效果达到最佳等技术问题,因此本发明研究设计出一种涡旋压缩机的涡卷密封装置、涡旋压缩机和空调器。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的涡旋压缩机存在引流斜面的开设位置不佳而导致密封条的密封效果下降、密封效果不佳的缺陷,从而提供一种涡旋压缩机的涡卷密封装置、涡旋压缩机和空调器。
本发明提供一种涡旋压缩机的涡卷密封装置,其包括:
动涡旋盘,所述动涡旋盘包括动涡旋盘涡卷板和动涡旋盘密封条,在动涡旋盘涡卷板的顶端设置有第一密封槽、所述动涡旋盘密封条设置于所述第一密封槽中;
所述第一密封槽沿着所述动涡旋盘涡卷板的缠绕方向进行环绕,且所述第一密封槽包括在其延伸方向位于所述动涡旋盘涡卷板径向内侧的第一内端部和位于所述动涡旋盘涡卷板径向外侧的第一外端部,且在所述动涡旋盘涡卷板的顶端且位于所述第一内端部的位置还设置有能够与所述第一密封槽连通的第一引流槽,所述动涡旋盘涡卷板的一侧为高压腔、另一侧为低压腔,且所述第一引流槽设置于相对所述低压腔而靠近所述高压腔的位置。
优选地,
还包括静涡旋盘,所述静涡旋盘包括静涡旋盘涡卷板和静涡旋盘密封条,在静涡旋盘涡卷板的底端设置有第二密封槽、所述静涡旋盘密封条设置于所述第二密封槽中;
所述第二密封槽沿着所述静涡旋盘涡卷板的缠绕方向进行环绕,且在所述第二密封槽包括在其延伸方向位于所述静涡旋盘涡卷板径向内侧的第二内端部和位于所述静涡旋盘涡卷板径向外侧的第二外端部,且在所述静涡旋盘涡卷板的底端且位于所述第二内端部的位置还设置有能够与所述第二密封槽连通的第二引流槽,所述静涡旋盘涡卷板的一侧为高压腔、另一侧为低压腔,且所述第二引流槽设置于相对所述低压腔而靠近所述高压腔的位置。
优选地,
所述第一引流槽在所述动涡旋盘涡卷板的顶面上形成第一表面,且所述第一表面距离所述高压腔的最小间距小于所述第一表面距离所述低压腔的最小间距。
优选地,
所述第二引流槽在所述静涡旋盘涡卷板的顶面上形成第二表面,且所述第二表面距离所述高压腔的最小间距小于所述第二表面距离所述低压腔的最小间距。
优选地,
所述动涡旋盘密封条的底面上形成为弧形表面的第一弧形凹槽。
优选地,
所述静涡旋盘密封条的顶面上形成为弧形表面的第二弧形凹槽。
优选地,
所述第一弧形凹槽为半圆形凹槽或1/4圆形凹槽。
优选地,
所述第二弧形凹槽为半圆形凹槽或1/4圆形凹槽。
优选地,
当所述第一弧形凹槽的截面形状为1/4圆形时,其半径R1大于等于动涡旋盘密封条的厚度t的1/2倍,即R1≥1/2t;
当所述第一弧形凹槽的截面形状为1/2圆形时,其半径R2也大于等于动涡旋盘密封条的厚度t的1/2倍,即R2≥1/2t。
优选地,
当所述第二弧形凹槽的截面形状为1/4圆形时,其半径R1’大于等于静涡旋盘密封条的厚度t’的1/2倍,即R1’≥1/2t’;
当所述第二弧形凹槽的截面形状为1/2圆形时,其半径R2’也大于等于静涡旋盘密封条厚度t’的1/2倍,即R2’≥1/2t’。
优选地,
所述动涡旋盘密封条的宽度b2小于第一密封槽的宽度b1,b2<b1,所述动涡旋盘密封条的厚度t小于等于第一密封槽的深度h,t<h。
优选地,
所述静涡旋盘密封条的宽度b2’小于第二密封槽的宽度b1’,b2’<b1’,所述静涡旋盘密封条的厚度t’小于等于第二密封槽的深度h’,t’<h’。
优选地,
所述第一引流槽为喇叭形的开口或锥形的开口,且所述第一引流槽的宽度D1大于所述第一密封槽的宽度b1,但小于动涡旋盘涡卷板的宽度B,即b1<D1<B。
优选地,
所述第二引流槽为喇叭形的开口或锥形的开口,且所述第二引流槽的宽度D1’大于所述第二密封槽的宽度b1’,但小于静涡旋盘涡卷板的宽度B’,即b1’<D1’<B’。
优选地,
所述第一密封槽在所述第一内端部处与所述第一引流槽形成为连通结构,所述第一密封槽在所述第一外端部形成为封闭结构。
优选地,
所述第二密封槽在所述第二内端部处与所述第二引流槽形成为连通结构,所述第二密封槽在所述第二外端部形成为封闭结构。
优选地,
所述动涡旋盘涡卷板的顶面上与所述高压腔相接的位置还设置有能将所述高压腔与所述第一密封槽连通的第一侧面引流槽。
优选地,
所述静涡旋盘涡卷板的底面上与所述高压腔相接的位置还设置有能将所述高压腔与所述第二密封槽连通的第二侧面引流槽。
优选地,
所述第一侧面引流槽的截面形状为半圆形或矩形或三角形。
优选地,
所述第二侧面引流槽的截面形状为半圆形或矩形或三角形。
优选地,
当所述第一侧面引流槽的截面形状为半圆形时,其半径r1大于0,但小于等于所述动涡旋盘密封条宽度b2的1/2倍,0<r1<1/2*b2;和/或,相邻两个所述第一侧面引流槽的圆心距L1大于所述第一侧面引流槽的半圆半径r1的2倍,L1>2*r1。
优选地,
当所述第二侧面引流槽的截面形状为半圆形时,其半径r1’大于0,但小于等于所述静涡旋盘密封条宽度b2’的1/2倍,0<r1’<1/2*b2’;和/或,相邻两个所述第二侧面引流槽的圆心距L1’大于所述第二侧面引流槽的半圆半径r1’的2倍,L1’>2*r1’。
优选地,
当所述第一侧面引流槽的截面形状为矩形时,其与高压腔相接的两条边的长度a1大于0,但小于等于动涡旋盘密封条宽度b2的1/2倍,0<a1<1/2*b2;和/或,相邻两个所述第一侧面引流槽的中心距L2大于在该矩形引流凹槽中与高压腔不接触的切边l,即L2>l。
优选地,
当所述第二侧面引流槽的截面形状为矩形时,其与高压腔相接的两条边的长度a1大于0,但小于等于静涡旋盘密封条宽度b2’的1/2倍,0<a1’<1/2*b2’;和/或,相邻两个所述第二侧面引流槽的中心距L2’大于在该矩形引流凹槽中与高压腔不接触的切边l’,即L2’>l’。
优选地,
当所述第一侧面引流槽的截面形状为三角形时,其由该三角形顶点至高压腔一侧的垂直距离a2大于0,但小于等于所述动涡旋盘密封条宽度b2的1/2倍,0<a2<1/2*b2;和/或,相邻两个三角形的第一侧面引流槽的中心距L3大于所述第一侧面引流槽的底边两个端点的距离a3,且该距离a3大于0,0<a3<L3。
优选地,
当所述第二侧面引流槽的截面形状为三角形时,其由该三角形顶点至高压腔一侧的垂直距离a2’大于0,但小于等于所述静涡旋盘密封条宽度b2’的1/2倍,0<a2’<1/2*b2’;和/或,相邻两个三角形的第二侧面引流槽的中心距L3’大于所述第二侧面引流槽的底边两个端点的距离a3’,且该距离a3’大于0,0<a3’<L3’。
优选地,
所述动涡旋盘密封条和/或所述静涡旋盘密封条的材料为聚四氟乙烯(PTFE)、聚酰亚胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PBT)、聚醚砜(PES)中的至少一种。
本发明还提供一种涡旋压缩机,其包括前任一项所述涡旋压缩机的的涡卷密封装置。
本发明还提供一种空调器,其包括前述的涡旋压缩机。
本发明提供的一种涡旋压缩机的涡卷密封装置、涡旋压缩机和空调器具有如下有益效果:
1.本发明通过将动涡旋盘在其顶端且位于第一内端部的位置设置于第一密封槽连通的第一引流槽,能够通过该起始端的位置引入高压气体进入第一密封槽中,从而形成对动涡旋盘密封条底部向上的压力、使得该密封条与静涡旋盘之间紧密贴合,有效地提高了密封效果,并且由于该第一引流槽的设置为相对于低压腔而靠近高压腔的位置,能够有效防止该第一引流槽中的高压气体泄漏至低压腔中、防止高压气体泄漏,有效地保证和提高了密封效果;同样将静涡旋盘在其底端且位于第二内端部的位置设置于第二密封槽连通的第二引流槽,能够通过该起始端的位置引入高压气体进入第二密封槽中,从而形成对静涡旋盘密封条底部向下的压力、使得该密封条与动涡旋盘之间紧密贴合,有效地提高了密封效果,并且由于该第二引流槽的设置为相对于低压腔而靠近高压腔的位置,能够有效防止该第二引流槽中的高压气体泄漏至低压腔中、防止高压气体泄漏,有效地保证和提高了密封效果;
2.本发明还通过将动涡旋盘密封条底面上设置的弧形表面的第一弧形凹槽结构,相对于现有结构中的矩形凹槽而言、能够有效增大密封条与气体的有效接触面积,增大对密封条朝上的压力作用,解决气体力对矩形引流凹槽的两垂直面施加水平方向力而导致无用功的问题,进一步有效提高密封效果;同样地将静涡旋盘密封条底面上设置的弧形表面的第二弧形凹槽结构,相对于现有结构中的矩形凹槽而言、能够有效增大密封条与气体的有效接触面积,增大对密封条朝下的压力作用,解决气体力对矩形引流凹槽的两垂直面施加水平方向力而导致无用功的问题,进一步有效提高密封效果;
3.本发明还通过将第一密封槽在第一内端部设置第一引流槽使其与第一密封槽连通,能够将高压气体引入,并且第一密封槽在第一外端部形成封闭结构、能够有效防止高压气体从该外端部处泄漏,从而使得高压气体在其中始终提高较高的密封贴紧力的作用,使得气体产生的浮力能达到最佳效果,使得密封条紧贴涡旋盘的基板面,降低泄露量,提升容积率及压缩效率;同样地还通过将第二密封槽在第二内端部设置第二引流槽使其与第二密封槽连通,能够将高压气体引入,并且第二密封槽在第二外端部形成封闭结构、能够有效防止高压气体从该外端部处泄漏,从而使得高压气体在其中始终提高较高的密封贴紧力的作用,使得气体产生的浮力能达到最佳效果,使得密封条紧贴涡旋盘的基板面,降低泄露量,提升容积率及压缩效率;
4.本发明还通过在动涡旋盘涡卷板的顶面与高压腔相接的位置设置的第一侧面引流槽,能够从高压腔中引入高压气体、并从涡卷板的侧面引入第一密封槽中,便于将高压腔一侧的气体直接引入到密封条的底面,进而使密封条涡旋盘基板面贴紧力度变得更强,进一步有效提高了静涡旋密封条与动涡旋盘之间的密封效果;同样地还通过在静涡旋盘涡卷板的底面与高压腔相接的位置设置的第二侧面引流槽,能够从高压腔中引入高压气体、并从涡卷板的侧面引入第二密封槽中,便于将高压腔一侧的气体直接引入到静涡旋盘密封条的顶面,进而使密封条与涡旋盘基板面贴紧力度变得更强,进一步有效提高了静涡旋密封条与动涡旋盘之间的密封效果。
附图说明
图1是本发明的涡旋压缩机的内部结构剖视图;
图2a是图1中的动涡旋盘密封条与动涡旋盘之间的装配示意图;
图2b是图1中的静涡旋盘密封条与动涡旋盘之间的装配示意图
图3是图2a中的a处的局部放大结构示意图;
图4a是图3中A-A的局部剖视结构图(第一实施方式,喇叭口);
图4b是图3中A-A的局部剖视结构图(第二实施方式,圆锥口);
图5是图1中的涡旋压缩机的泵体局部剖视结构图;
图6a是图5中的b部分动涡旋盘与密封条局部剖面放大图(第一种结构形式,1/2圆形);
图6b是图5中的b部分动涡旋盘与密封条局部剖面放大图(第二种结构形式,1/4圆形);
图7a是图5中的c部分静涡旋盘与密封条局部剖面放大图(第一种结构形式,1/2圆形);
图7b是图5中的c部分静涡旋盘与密封条局部剖面放大图(第二种结构形式,1/4圆形);
图8是动、静涡旋盘密封条底面1/4圆形引流凹槽截面剖视图;
图9是动、静涡旋盘密封条底面1/4圆形引流凹槽截面剖视图;
图10是本发明的动、静涡旋盘密封条三维结构图;
图11是图10中d处密封条起始端局部放大视图;
图12是图10中e处密封条起始端局部放大视图;
图13是密封条末端封闭结构局部剖视图(图12的B-B剖视图);
图14是本发明的密封条高压腔一侧密封条侧面半圆形引流槽局部放大图;
图15是本发明的密封条高压腔一侧密封条侧面矩形引流槽局部放大图;
图16是本发明的密封条高压腔一侧密封条侧面三角形引流槽局部放大图。
图中附图标记表示为:
1、静涡旋盘涡卷板;100、第二密封槽;1a、第二内端部;1b、第二外端部;2、动涡旋盘涡卷板;2a、第一内端部;2b、第一外端部;200、第一密封槽;3、排气口;4、阀片挡板;5、阀片;6、静涡旋盘;7、动涡旋盘密封条;8、静涡旋盘密封条;9、动涡旋盘;101、第一引流槽;102、第二引流槽;11、第一弧形凹槽(即密封条底面引流凹槽通道);12、第二弧形凹槽(即密封条高侧面引流凹槽);13、密封条末端封闭结构;14、第一侧面引流槽;14’、第二侧面引流槽;14a、密封条侧面半圆形引流槽;14b、密封条侧面矩形引流槽;14c、密封条侧面三角形引流槽;
a、动、静涡卷板起始端引流斜面局部视图;b、密封条与静涡旋盘装配局部视图;c、密封条与动涡旋盘装配局部视图;B、涡卷板宽度;D1、第一/第二引流槽的宽度;p、低压腔气体力;P1、高压腔气体力;b1、密封槽宽度;h、密封槽深度;b2、密封条宽度;t、密封条厚度;d、密封条起始端局部视图;e、密封条末端局部视图;r1、半圆形引流槽半径;L1、相邻两个半圆形引流槽的圆心距;a1、垂直于高压腔一侧的两条边的长度;l、矩形引流凹槽中与两条边相互垂直的切边;L2、相邻两个矩形引流槽的中心距;a2、三角形顶点至高压腔一侧的垂直距离;a3、三角形引流凹槽底边两个端点的距离;L3、相邻两个三角形引流凹槽的中心距;R1、截面形状为1/4圆形的半径;R2、截面形状为1/2圆形的半径
具体实施方式
本发明的实施例提供了一种涡旋压缩机的密封结构,该结构更利于使密封条紧贴涡旋盘的齿底面,使密封性得到最大的提升,降低泄露,提升容积率及压缩效率,也能降低生产成本及维护成本。为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本发明的附图和简要说明,对本发明实施例中的技术方案进行清洗和完整地描述,显然,下面所描述的实施例仅只是本发明部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1-16所示,本发明提供一种涡旋压缩机的涡卷密封装置,其包括:
动涡旋盘9,所述动涡旋盘9包括动涡旋盘涡卷板2和动涡旋盘密封条7,在动涡旋盘涡卷板2的顶端设置有第一密封槽200、所述动涡旋盘密封条7设置于所述第一密封槽200中;
所述第一密封槽200沿着所述动涡旋盘涡卷板2的缠绕方向进行环绕,且所述第一密封槽200包括在其延伸方向位于所述动涡旋盘涡卷板2径向内侧的第一内端部2a和位于所述动涡旋盘涡卷板2径向外侧的第一外端部2b,且在所述动涡旋盘涡卷板2的顶端且位于所述第一内端部2a的位置还设置有能够与所述第一密封槽200连通的第一引流槽101,所述动涡旋盘涡卷板2的一侧为高压腔、另一侧为低压腔,且所述第一引流槽101设置于相对所述低压腔而靠近所述高压腔的位置。
本发明通过将动涡旋盘在其顶端且位于第一内端部的位置设置于第一密封槽连通的第一引流槽,能够通过该起始端的位置引入高压气体进入第一密封槽中,从而形成对动涡旋盘密封条底部向上的压力、使得该密封条与静涡旋盘之间紧密贴合,有效地提高了密封效果,并且由于该第一引流槽的设置为相对于低压腔而靠近高压腔的位置,能够有效防止该第一引流槽中的高压气体泄漏至低压腔中、防止高压气体泄漏,有效地保证和提高了密封效果。
所述第一引流槽101的只在高压腔一侧开设,而低压腔一侧封闭,这样利于高压腔内的高压气体能从涡卷板上密封槽的起始端的高压侧引入到密封条底面引流凹槽通道内,防止部分高压腔的气体直接在起始端就泄露到低压腔,进而使密封条与涡旋盘基板底面的贴紧力度大幅提升,也减少了动涡旋盘与静涡旋盘的涡卷板啮合形成的高、低压腔之间的径向泄露量,增强密封性能及压缩效率。
优选地,
还包括静涡旋盘6,所述静涡旋盘6包括静涡旋盘涡卷板1和静涡旋盘密封条8,在静涡旋盘涡卷板1的底端设置有第二密封槽100、所述静涡旋盘密封条8设置于所述第二密封槽100中;
所述第二密封槽100沿着所述静涡旋盘涡卷板1的缠绕方向进行环绕,且在所述第二密封槽100包括在其延伸方向位于所述静涡旋盘涡卷板1径向内侧的第二内端部1a和位于所述静涡旋盘涡卷板1径向外侧的第二外端部1b,且在所述静涡旋盘涡卷板1的底端且位于所述第二内端部1a的位置还设置有能够与所述第二密封槽100连通的第二引流槽102,所述静涡旋盘涡卷板1的一侧为高压腔、另一侧为低压腔,且所述第二引流槽102设置于相对所述低压腔而靠近所述高压腔的位置。
将静涡旋盘在其底端且位于第二内端部的位置设置于第二密封槽连通的第二引流槽,能够通过该起始端的位置引入高压气体进入第二密封槽中,从而形成对静涡旋盘密封条底部向下的压力、使得该密封条与动涡旋盘之间紧密贴合,有效地提高了密封效果,并且由于该第二引流槽的设置为相对于低压腔而靠近高压腔的位置,能够有效防止该第二引流槽中的高压气体泄漏至低压腔中、防止高压气体泄漏,有效地保证和提高了密封效果。
优选地,
所述第一引流槽101在所述动涡旋盘涡卷板2的顶面上形成第一表面,且所述第一表面距离所述高压腔的最小间距小于所述第一表面距离所述低压腔的最小间距。这是本发明的第一引流槽的实现相对于低压腔而靠近高压腔的优选结构形式,如图3所示,现有通常是该槽为一个整圆、但是明显可以看出本发明将其改进为设置成近似1/4圆的结构形式,或扇形的结构形式,能够有效地减小第一引流槽与高压腔之间的距离、而增大与低压腔之间的距离,减小高压气体泄漏,提高密封效果。
优选地,
所述第二引流槽102在所述静涡旋盘涡卷板1的顶面上形成第二表面,且所述第二表面距离所述高压腔的最小间距小于所述第二表面距离所述低压腔的最小间距。这是本发明的第二引流槽的实现相对于低压腔而靠近高压腔的优选结构形式,如图3-4b所示,现有通常是该槽为一个整圆、但是明显可以看出本发明将其改进为设置成近似1/4圆的结构形式,或扇形的结构形式,能够有效地减小第一引流槽与高压腔之间的距离、而增大与低压腔之间的距离,减小高压气体泄漏,提高密封效果。
实施例2
优选地,
所述动涡旋盘密封条7的底面上具有弧形表面的第一弧形凹槽11。通过将动涡旋盘密封条底面上设置的弧形表面的第一弧形凹槽结构,相对于现有结构中的矩形凹槽而言、能够有效增大密封条与气体的有效接触面积,增大对密封条朝上的压力作用,解决气体力对矩形引流凹槽的两垂直面施加水平方向力而导致无用功的问题,进一步有效提高密封效果。
优选地,
所述静涡旋盘密封条8的顶面上具有弧形表面的第二弧形凹槽12。同样地将静涡旋盘密封条底面上设置的弧形表面的第二弧形凹槽结构,相对于现有结构中的矩形凹槽而言、能够有效增大密封条与气体的有效接触面积,增大对密封条朝下的压力作用,解决气体力对矩形引流凹槽的两垂直面施加水平方向力而导致无用功的问题,进一步有效提高密封效果。
优选地,
所述第一弧形凹槽为半圆形凹槽或1/4圆形凹槽。这是本发明的第一弧形凹槽的优选结构形式。
优选地,
所述第二弧形凹槽为半圆形凹槽或1/4圆形凹槽。这是本发明的第二弧形凹槽的优选结构形式。
优选地,
当所述第一弧形凹槽的截面形状为1/4圆形时,其半径R1大于等于动涡旋盘密封条7的厚度t的1/2倍,即R1≥1/2t;
当所述第一弧形凹槽的截面形状为1/2圆形时,其半径R2也大于等于动涡旋盘密封条7厚度t的1/2倍,即R2≥1/2t。
进一步的,所述1/4圆形的半径R1大于或等于动涡旋盘密封条7厚度t的1/2倍,且该1/4圆的圆心在密封条截面的高压腔一侧短边的延长线上,不仅能保证动涡旋盘密封条7的有效厚度和动涡旋盘密封条7或静涡旋盘密封条8的有效接触面积,还能利于将高压一侧的其他引入到引流到动涡旋盘密封条7的底面,即在保证动涡旋盘密封条7的使用寿命的同时,还能保证动涡旋盘密封条7的浮动密封性能。
优选地,
当所述第二弧形凹槽的截面形状为1/4圆形时,其半径R1’大于等于静涡旋盘密封条8的厚度t’的1/2倍,即R1’≥1/2t’;
当所述第二弧形凹槽的截面形状为1/2圆形时,其半径R2’也大于等于静涡旋盘密封条8厚度t’的1/2倍,即R2’≥1/2t’。
进一步的,所述1/4圆形的半径R1大于或等于静涡旋盘密封条8厚度t的1/2倍,且该1/4圆的圆心在密封条截面的高压腔一侧短边的延长线上,不仅能保证静涡旋盘密封条8的有效厚度和动涡旋盘密封条7或静涡旋盘密封条8的有效接触面积,还能利于将高压一侧的其他引入到引流到静涡旋盘密封条8的底面,即在保证静涡旋盘密封条8的使用寿命的同时,还能保证静涡旋盘密封条8的浮动密封性能。
优选地,
所述动涡旋盘密封条7的宽度b2小于第一密封槽200的宽度b1,b2<b1,所述动涡旋盘密封条7的厚度t小于等于第一密封槽200的深度h,t<h。这样能保证动涡旋盘密封条顺利地放置入第一密封槽中、并且能够在密封条底部和密封槽之间形成容纳气隙进入的空间,推动密封条向上抵接静涡盘。
优选地,
所述静涡旋盘密封条8的宽度b2’小于第二密封槽100的宽度b1’,b2’<b1’,所述静涡旋盘密封条8的厚度t’小于等于第二密封槽100的深度h’,t’<h’。这样能保证静涡旋盘密封条顺利地放置入第二密封槽中、并且能够在密封条顶部和密封槽之间形成容纳气隙进入的空间,推动密封条向下抵接动涡盘。
优选地,
所述第一引流槽101为喇叭形的开口或锥形的开口,且所述第一引流槽101的宽度D1大于所述第一密封槽200的宽度b1,但小于动涡旋盘涡卷板2的宽度B,即b1<D1<B。这样能够保证动涡盘上端的高压气体能够通过第一引流槽进入第一密封槽中、而不会被密封条阻隔,并且保证该第一引流槽不会延伸到低压腔相接的位置而防止泄露。
优选地,
所述第二引流槽102为喇叭形的开口或锥形的开口,且所述第二引流槽102的宽度D1’大于所述第二密封槽100的宽度b1’,但小于静涡旋盘涡卷板1的宽度B’,即b1’<D1’<B’。这样能够保证静涡盘下端的高压气体能够通过第二引流槽进入第二密封槽中、而不会被密封条阻隔,并且保证该第二引流槽不会延伸到低压腔相接的位置而防止泄露。
实施例3
优选地,
所述第一弧形凹槽11在所述第一内端部2a处与所述第一引流槽101形成为连通结构,所述第一弧形凹槽11在所述第一外端部2b形成为封闭结构。
优选地,所述第二密封槽100在所述第二内端部11处与所述第二引流槽102形成为连通结构,所述第二密封槽100在所述第二外端部1b形成为封闭结构。
进一步的,如图10~13所示,所述密封条底面引流凹槽通道的起始端部为连通结构,以利于将高压腔内的气体引入到密封条地面引流凹槽通道内,即使引入的气体能够充满在密封条底部的1/4圆弧面或1/2圆弧面,所述1/4圆弧面或1/2圆弧面与气体接触的有效面积较普通平面有很大的提升,而且也排除了因密封条底面矩形引流凹槽的两垂直面的对气体力产生的抵消作用,因而增强了使密封条浮动的浮力,进而使密封条能够紧贴涡旋盘的基板面,使密封性能进一步提升。
进一步的,所述密封条底面引流凹槽(第一弧形凹槽或第二弧形凹槽)的末端为封闭结构,即在密封条的末端设有密封条末端封闭结构13,防止引入的高压腔气体从密封条底面引流凹槽通道的尾部泄露,保证从高压腔内引入的气体能够充满在密封条底面凹槽通道的1/4圆弧面或1/2圆弧的表面上,进而提升使密封条浮动的浮力,增强密封条的密封性能及压缩效率。
通过将第一密封槽在第一内端部设置第一引流槽使其与第一密封槽连通,能够将高压气体引入,并且第一密封槽在第一外端部形成封闭结构、能够有效防止高压气体从该外端部处泄漏,从而使得高压气体在其中始终提高较高的密封贴紧力的作用,使得气体产生的浮力能达到最佳效果,使得密封条紧贴涡旋盘的基板面,降低泄露量,提升容积率及压缩效率;同样地还通过将第二密封槽在第二内端部设置第二引流槽使其与第二密封槽连通,能够将高压气体引入,并且第二密封槽在第二外端部形成封闭结构、能够有效防止高压气体从该外端部处泄漏,从而使得高压气体在其中始终提高较高的密封贴紧力的作用,使得气体产生的浮力能达到最佳效果,使得密封条紧贴涡旋盘的基板面,降低泄露量,提升容积率及压缩效率。
实施例4
优选地,
所述动涡旋盘涡卷板2的顶面上与所述高压腔相接的位置还设置有能将所述高压腔与所述第一密封槽200连通的第一侧面引流槽14。还通过在动涡旋盘涡卷板的顶面与高压腔相接的位置设置的第一侧面引流槽,能够从高压腔中引入高压气体、并从涡卷板的侧面引入第一密封槽中,便于将高压腔一侧的气体直接引入到密封条的底面,进而使密封条涡旋盘基板面贴紧力度变得更强,进一步有效提高了静涡旋密封条与动涡旋盘之间的密封效果。
优选地,
所述静涡旋盘涡卷板1的底面上与所述高压腔相接的位置还设置有能将所述高压腔与所述第二密封槽100连通的第二侧面引流槽14’。同样地还通过在静涡旋盘涡卷板的底面与高压腔相接的位置设置的第二侧面引流槽,能够从高压腔中引入高压气体、并从涡卷板的侧面引入第二密封槽中,便于将高压腔一侧的气体直接引入到静涡旋盘密封条的顶面,进而使密封条与涡旋盘基板面贴紧力度变得更强,进一步有效提高了静涡旋密封条与动涡旋盘之间的密封效果。
优选地,
所述第一侧面引流槽14的截面形状为半圆形或矩形或三角形。
优选地,
所述第二侧面引流槽14’的截面形状为半圆形或矩形或三角形。
优选地,
当所述第一侧面引流槽14的截面形状为半圆形时,其半径r1大于0,但小于等于所述动涡旋盘密封条宽度b2的1/2倍,0<r1<1/2*b2;和/或,相邻两个所述第一侧面引流槽14的圆心距L1大于所述第一侧面引流槽的半圆半径r1的2倍,L1>2*r1。
这样既能提升对高压腔一侧气体的引流效果,也能不破坏及降低动密封条的整体强度和密封条端面与涡旋盘基板底面有效接触密封面积,浮动及密封效果都达到最佳;保证动密封条的整体结构强度不被破坏的同时,也使密封条7端面与涡旋盘基板底面的有效接触密封面积不被降低。
优选地,
当所述第二侧面引流槽14’的截面形状为半圆形时,其半径r1’大于0,但小于等于所述静涡旋盘密封条宽度b2’的1/2倍,0<r1’<1/2*b2’;和/或,相邻两个所述第二侧面引流槽14’的圆心距L1’大于所述第二侧面引流槽的半圆半径r1’的2倍,L1’>2*r1’。这样既能提升对高压腔一侧气体的引流效果,也能不破坏及降低静密封条的整体强度和密封条端面与涡旋盘基板底面有效接触密封面积,浮动及密封效果都达到最佳;保证静密封条的整体结构强度不被破坏的同时,也使密封条7端面与涡旋盘基板底面的有效接触密封面积不被降低。
优选地,
当所述第一侧面引流槽14的截面形状为矩形时,其与高压腔相接的两条边的长度a1大于0,但小于等于动涡旋盘密封条宽度b2的1/2倍,0<a1<1/2*b2;和/或,相邻两个所述第一侧面引流槽14的中心距L2大于在该矩形引流凹槽中与高压腔不接触的切边l,即L2>l。
如图15所述,所述密封条侧面引流凹槽12的截面形状也可为矩形,在相同引流凹槽的宽度和长度的条件下,矩形的面积矩形截面引流凹槽的引流效率最高。
进一步的,所述矩形密封条侧面引流凹槽12b的矩形中垂直于高压腔一侧的两条边的长度a1大于0,但也小于等于密封条宽度b2的1/2倍,在保证对高压腔一侧气体的引流效果的同时,也未破坏和降低密封条的整体强度和密封条端面与涡旋盘基板底面有效接触密封面积,浮动及密封效果都达到最佳;保证密封条的整体结构强度不被破坏的,也使密封条端面与涡旋盘基板底面的有效接触密封面积不被降低。
优选地,
当所述第二侧面引流槽14’的截面形状为矩形时,其与高压腔相接的两条边的长度a1大于0,但小于等于静涡旋盘密封条宽度b2’的1/2倍,0<a1’<1/2*b2’;和/或,相邻两个所述第二侧面引流槽14’的中心距L2’大于在该矩形引流凹槽中与高压腔不接触的切边l’,即L2’>l’。所述矩形密封条侧面引流凹槽12b的矩形中垂直于高压腔一侧的两条边的长度a1大于0,但也小于等于密封条宽度b2的1/2倍,在保证对高压腔一侧气体的引流效果的同时,也未破坏和降低密封条的整体强度和密封条端面与涡旋盘基板底面有效接触密封面积,浮动及密封效果都达到最佳;保证密封条的整体结构强度不被破坏的,也使密封条端面与涡旋盘基板底面的有效接触密封面积不被降低。
优选地,
当所述第一侧面引流槽14的截面形状为三角形时,其由该三角形顶点至高压腔一侧的垂直距离a2大于0,但小于等于所述动涡旋盘密封条宽度b2的1/2倍,0<a2<1/2*b2;和/或,相邻两个三角形的第一侧面引流槽的中心距L3大于所述第一侧面引流槽14的底边两个端点的距离a3,且该距离a3大于0,0<a3<L3。
优选地,
当所述第二侧面引流槽14’的截面形状为三角形时,其由该三角形顶点至高压腔一侧的垂直距离a2’大于0,但小于等于所述静涡旋盘密封条宽度b2’的1/2倍,0<a2’<1/2*b2’;和/或,相邻两个三角形的第二侧面引流槽的中心距L3’大于所述第二侧面引流槽14’的底边两个端点的距离a3’,且该距离a3’大于0,0<a3’<L3’。如图16所示,密封条侧面引流凹槽的截面形状也可为三角形,该截面的面积最小,对密封条整体强度破坏最小,密封条端面与涡旋盘基板底面的有效接触密封面积降低最少,密封条的径向泄露量最低。
进一步的,所述三角形密封条侧面引流凹槽12c的三角形中的顶点至高压腔一侧的垂直距离a2大于0,但也小于等于密封条宽度b2的1/2倍,在保证密封条的整体结构强度不被破坏的同时,也使密封条端面与涡旋盘基板底面的有效接触密封面积不被降低。
进一步的,相邻两个三角形密封条侧面引流凹槽12c的中心距L3大于该密封条侧面的三角形引流凹槽底边两个端点的距离a3,且该两个端点的距离a3还大于0,这样在保证密封条的整体结构强度不被破坏的,也使密封条端面与涡旋盘基板底面的有效接触密封面积不被降低。
进一步的,在密封条的高压腔一侧的侧面开设的n个密封条侧面引流凹槽12结构,这条更利于将高压腔内的气体的引入到密封条底面引流凹槽通道11的1/4圆弧或1/2圆弧表面上,引入效率大大提高,同时能使密封条对对动、静涡旋盘基板的贴紧力度得到很大程度的提升,动涡旋盘9和静涡旋盘6啮合形成的高、压腔之间的径向泄露量也大幅减小,动、静涡旋盘之间的密封性能得到很大的增强,大大提升了提升容积效率及压缩效率。
实施例5
优选地,
所述动涡旋盘密封条和/或所述静涡旋盘密封条的材料为聚四氟乙烯PTFE、聚酰亚胺PI、聚醚醚酮PEEK、聚苯硫醚PPS、聚对苯二甲酸乙二醇酯PBT、聚醚砜PES中的至少一种。
上述密封条为的材料为高分子材料,这样既能保证动、静涡旋盘配合的轴向间隙减到最小。
进一步的,所述高分子材料密封条可以避免同种材质的动、静涡旋盘之间发生黏着磨损的情况。
进一步的,所述高分子材料密封条可减小对磨摩擦副之间的摩擦阻力及摩擦因数,提升压缩机的寿命。
进一步的,所述高分子材料密封条还能降低对动、静涡旋盘的加工尺寸精度要求,降低生产成本。
上述高分子材料密封条为聚四氟乙烯(PTFE)或以聚四氟乙烯(PTFE)为主要基材添加填料后的复合材料。
进一步的,密封条也可为聚酰亚胺(PI)或以聚酰亚胺(PI)为主要基材添加填料后的复合材料。
进一步的,密封条也可为聚醚醚酮(PEEK)或以聚醚醚酮(PEEK)为主要基材添加填料后的复合材料。
进一步的,密封条也可为聚苯硫醚(PPS)或以聚苯硫醚(PPS)为主要基材添加填料后的复合材料。
进一步的,密封条也可为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PBT)或以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PBT)为主要基材添加填料后的复合材料。
进一步的,密封条也可为聚醚砜(PBS)或以聚醚砜(PBS)为主要基材添加填料后的复合材料。
实施例6
本发明还提供一种涡旋压缩机,其包括前任一项所述的涡卷顶端密封装置。上述的密封结构可用于所有涡旋压缩机。
进一步的,所述涡旋压缩机可采用有油润滑或无油润滑。
进一步的,所述涡旋压缩机包括冷冻冷藏用涡旋压缩机或制冷涡旋压缩机或车用涡旋压缩机或热泵用涡旋压缩机或除湿涡旋压缩机或涡旋空气压缩机。
本发明还提供一种空调器,其包括前述的涡旋压缩机。
本发明专利设计一种应用于涡旋压缩机或涡旋空气压缩机的密封结构:
1、本专利发明方案提供一种涡旋压缩机的轴向密封结构,其特征在于:所述的密封结构包括在密封槽高压腔一侧开设的引流斜面,包括密封条底面的引流凹槽,还包括密封条高压腔一侧的密封条侧面引流凹槽;
2、密封条的宽度b2小于密封槽的宽度b1,密封条的厚度t小于等于密封槽的深度h,即b2<b1,t≤h;
3、动涡旋盘和静涡旋盘的涡卷板上密封槽高压腔一侧的起始端部开设有1/4~1/2范围内的喇叭形或1/4~1/2范围内的圆锥形的引流斜面,喇叭口和锥形口开口向外,且喇叭口或锥形口的直径D1大于密封槽的宽度b1,但小于涡卷板的宽度B,即b1<D1<B;
4、密封条底面引流凹槽的截面形状为1/4圆形或1/2圆形。
5、当密封条底面引流凹槽的截面形状为1/4圆形时,其半径R1大于等于密封条的厚度t的1/2倍,即R1≥1/2t;
6、当密封条底面引流凹槽的截面形状为1/2圆形时,其半径R2也大于等于密封条厚度t的1/2倍,即R2≥1/2t。且密封条底面引流槽的起始端为连通结构,末端为封闭结构;
7、密封条的高压一侧的侧面开设n个结构尺寸相对密封条底面引流凹槽小很多的密封条侧面引流凹槽,该引密封条侧面流凹槽的截面形状为半圆形或矩形或三角形;
8、当密封条侧面引流槽截面形状为半圆形时,其半径r1大于0,但小于等于密封条宽度b2的1/2倍,其相邻两个密封条半圆形侧面引流凹槽的圆心距L1大于密封条半圆形侧面引流槽半圆半径r1的2倍,即0<r1≤1/2b2、L1>2r1;
9、当密封条侧面引流槽截面形状为矩形时,其垂直于高压腔一侧两条边的长度a1大于0,但小于等于密封条宽度b2的1/2倍,其相邻两个密封条侧面矩形引流凹槽的中心距L2大于在该矩形引流凹槽中与两条边相垂直的切边l,即0<a1≤1/2b2、L2>l;
10、当密封条侧面引流凹槽的截面形状为三角形时,其由该三角形顶点至高压腔一侧的垂直距离a2大于0,但小于等于密封条宽度b2的1/2倍,其相邻两个密封条侧面三角形引流凹槽的中心距L3大于该密封条侧面三角形引流凹槽底边两个端点的距离a3,且该距离a3大于0,即0<a2≤1/2b2、0<a3≤L3;
11、密封条材料为聚四氟乙烯(PTFE)或聚酰亚胺(PI)或聚醚醚酮(PEEK)或聚苯硫醚(PPS)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PBT)或聚醚砜(PES)或这些材料各自添加不同填料后形成复合材料的其中一种或一种以上;
12、该密封结构不仅适用于有油润滑或无油润滑的涡旋压缩机,也适用于有油润滑或无油润滑的涡旋空气压缩机。其中涡旋压缩机可以是在冷冻冷藏用压缩机或车用压缩机或制冷压缩机的其中一种。
本发明解决了如下技术问题:
1、传统涡旋压缩机动、静涡旋盘之间的密封都是靠对动、静涡旋盘的加工精度及配合精度来控制来提升高、低压腔之间的密封性能,但精加工也不能完全使密封面是无缝隙,而且在提升加工精度的同时,也增加了加工生产成本;
2、部分涡旋压缩机虽然在涡旋盘的齿顶开设了密封条的结构,但也只是将密封条与涡旋盘的密封槽设计成间隙配合(没有考虑到引流槽),并在密封条的底面和密封槽的表面留有一定的间隙,以该间隙作为引入气体的储存及作用空间,引入的高压气体能使密封条紧贴涡旋盘基板底面,从而达到提高压缩机动、静涡旋盘间轴向密封性能的目的,但这样的密封结构设计并不能使密封效果达到最佳,因此压缩机的性能的提升也不大;
3、一些涡旋压缩机为使密封条紧贴涡旋盘的齿底面,虽在涡卷的端部开设引流斜面,并在密封条的底部开挖矩形的引流凹槽,这样虽能在一定程度上提升了密封条与涡旋盘齿底面的贴紧力,密封性能也有一定的增强,但其开设的引流斜面在低压腔一侧也有开设,因此会使部分高压腔的气体直接从端部泄露,流入密封条底面的气体也会减少,而且矩形引流凹槽两侧的垂直面会抵消其部分气体产生的浮力,即有部分高压气体做了无用功,因而密封条完全达到最佳的浮动密封效果;
4、为提升密封条的浮动效果,大部分都是在涡卷的端部开设引流的斜面、孔、沉槽或阶梯沉槽,都未在密封条的高压腔一侧的密封条侧面开设引流凹槽,也不能使密封条与涡旋盘齿底面的密封效果达到最佳。
有益效果
1、在涡旋盘的涡卷板起始端部的高压腔一侧开设引流斜面,以便于将高压腔内的气体引入到密封条的底面,从而增大使密封条浮动的浮力,使密封条能够紧贴涡旋盘的基板面,还能防止起始端部的高压腔有部分气体直接泄露到低压腔内;
2、在密封条的高压腔一侧的侧面开设有引流凹槽,便于将高压腔一侧的气体直接引入到密封条的底面,进而使密封条涡旋盘基板面贴紧力度变得更强;
3、密封条的底面的截面形状为1/4圆形或1/2圆形,增大了密封条与气体的有效接触面积,解决气体力对矩形引流凹槽的两垂直面做无用功的问题,且密封条与密封槽的端部为连通结构,尾部则为封闭结构,使得气体产生的浮力能达到最佳效果,使得密封条紧贴涡旋盘的基板面,降低泄露量,提升容积率及压缩效率;
4、固定涡旋齿和旋转涡旋齿在压缩冷媒或空气时由两个涡旋齿之间的直接摩擦变为阻尼性能较好的高分子材料与金属基体或涂层之间的摩擦,摩擦损耗也变为高分子材料耐磨密封条的摩擦损耗,这样不仅降低了摩擦副之间的摩擦因数,还极大地降低了因摩擦而产生的功耗,在很大程度上提升了压缩机的能效,同时也减少了生产及维护的成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (29)
1.一种涡旋压缩机的涡卷密封装置,其特征在于:包括:
动涡旋盘(9),所述动涡旋盘(9)包括动涡旋盘涡卷板(2)和动涡旋盘密封条(7),在动涡旋盘涡卷板(2)的顶端设置有第一密封槽(200)、所述动涡旋盘密封条(7)设置于所述第一密封槽(200)中;
所述第一密封槽(200)沿着所述动涡旋盘涡卷板(2)的缠绕方向进行环绕,且所述第一密封槽(200)包括在其延伸方向位于所述动涡旋盘涡卷板(2)径向内侧的第一内端部(2a)和位于所述动涡旋盘涡卷板(2)径向外侧的第一外端部(2b),且在所述动涡旋盘涡卷板(2)的顶端且位于所述第一内端部(2a)的位置还设置有能够与所述第一密封槽(200)连通的第一引流槽(101),所述动涡旋盘涡卷板(2)的一侧为高压腔、另一侧为低压腔,且所述第一引流槽(101)设置于相对所述低压腔而靠近所述高压腔的位置。
2.根据权利要求1所述的涡卷密封装置,其特征在于:
还包括静涡旋盘(6),所述静涡旋盘(6)包括静涡旋盘涡卷板(1)和静涡旋盘密封条(8),在静涡旋盘涡卷板(1)的底端设置有第二密封槽(100)、所述静涡旋盘密封条(8)设置于所述第二密封槽(100)中;
所述第二密封槽(100)沿着所述静涡旋盘涡卷板(1)的缠绕方向进行环绕,且在所述第二密封槽(100)包括在其延伸方向位于所述静涡旋盘涡卷板(1)径向内侧的第二内端部(1a)和位于所述静涡旋盘涡卷板(1)径向外侧的第二外端部(1b),且在所述静涡旋盘涡卷板(1)的底端且位于所述第二内端部(1a)的位置还设置有能够与所述第二密封槽(100)连通的第二引流槽(102),所述静涡旋盘涡卷板(1)的一侧为高压腔、另一侧为低压腔,且所述第二引流槽(102)设置于相对所述低压腔而靠近所述高压腔的位置。
3.根据权利要求1所述的涡卷密封装置,其特征在于:
所述第一引流槽(101)在所述动涡旋盘涡卷板(2)的顶面上形成第一表面,且所述第一表面距离所述高压腔的最小间距小于所述第一表面距离所述低压腔的最小间距。
4.根据权利要求2所述的涡卷密封装置,其特征在于:
所述第二引流槽(102)在所述静涡旋盘涡卷板(1)的顶面上形成第二表面,且所述第二表面距离所述高压腔的最小间距小于所述第二表面距离所述低压腔的最小间距。
5.根据权利要求1所述的涡卷密封装置,其特征在于:
所述动涡旋盘密封条(7)的底面上具有弧形表面的第一弧形凹槽(11)。
6.根据权利要求2所述的涡卷密封装置,其特征在于:
所述静涡旋盘密封条(8)的顶面上具有弧形表面的第二弧形凹槽(12)。
7.根据权利要求5所述的涡卷密封装置,其特征在于:
所述第一弧形凹槽为半圆形凹槽或1/4圆形凹槽。
8.根据权利要求6所述的涡卷密封装置,其特征在于:
所述第二弧形凹槽为半圆形凹槽或1/4圆形凹槽。
9.根据权利要求7所述的涡卷密封装置,其特征在于:
当所述第一弧形凹槽的截面形状为1/4圆形时,其半径R1大于等于动涡旋盘密封条(7)的厚度t的1/2倍,即R1≥1/2t;
当所述第一弧形凹槽的截面形状为1/2圆形时,其半径R2也大于等于动涡旋盘密封条(7)厚度t的1/2倍,即R2≥1/2t。
10.根据权利要求8所述的涡卷密封装置,其特征在于:
当所述第二弧形凹槽的截面形状为1/4圆形时,其半径R1’大于等于静涡旋盘密封条(8)的厚度t’的1/2倍,即R1’≥1/2t’;
当所述第二弧形凹槽的截面形状为1/2圆形时,其半径R2’也大于等于静涡旋盘密封条(8)厚度t’的1/2倍,即R2’≥1/2t’。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的涡卷密封装置,其特征在于:
所述动涡旋盘密封条(7)的宽度b2小于第一密封槽(200)的宽度b1,b2<b1,所述动涡旋盘密封条(7)的厚度t小于等于第一密封槽(200)的深度h,t<h。
12.根据权利要求2、4、6、8、10中任一项所述的涡卷密封装置,其特征在于:
所述静涡旋盘密封条(8)的宽度b2’小于第二密封槽(100)的宽度b1’,b2’<b1’,所述静涡旋盘密封条(8)的厚度t’小于等于第二密封槽(100)的深度h’,t’<h’。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的涡卷密封装置,其特征在于:
所述第一引流槽(101)为喇叭形的开口或锥形的开口,且所述第一引流槽(101)的宽度D1大于所述第一密封槽(200)的宽度b1,但小于动涡旋盘涡卷板(2)的宽度B,即b1<D1<B。
14.根据权利要求2、4、6、8、10、12中任一项所述的涡卷密封装置,其特征在于:
所述第二引流槽(102)为喇叭形的开口或锥形的开口,且所述第二引流槽(102)的宽度D1’大于所述第二密封槽(100)的宽度b1’,但小于静涡旋盘涡卷板(1)的宽度B’,即b1’<D1’<B’。
15.根据权利要求5所述的涡卷密封装置,其特征在于:
所述第一弧形凹槽(11)在所述第一内端部(2a)处与所述第一引流槽(101)形成为连通结构,所述第一弧形凹槽(11)在所述第一外端部(2b)形成为封闭结构。
16.根据权利要求6所述的涡卷密封装置,其特征在于:
所述第二弧形凹槽(12)在所述第二内端部(1a)处与所述第二引流槽(102)形成为连通结构,所述第二弧形凹槽(12)在所述第二外端部(1b)形成为封闭结构。
17.根据权利要求1-16中任一项所述的涡卷密封装置,其特征在于:
所述动涡旋盘涡卷板(2)的顶面上与所述高压腔相接的位置还设置有能将所述高压腔与所述第一密封槽(200)连通的第一侧面引流槽(14)。
18.根据权利要求2、4、6、8、10、12、14、16中任一项所述的涡卷密封装置,其特征在于:
所述静涡旋盘涡卷板(1)的底面上与所述高压腔相接的位置还设置有能将所述高压腔与所述第二密封槽(100)连通的第二侧面引流槽(14’)。
19.根据权利要求17所述的涡卷密封装置,其特征在于:
所述第一侧面引流槽(14)的截面形状为半圆形或矩形或三角形。
20.根据权利要求18所述的涡卷密封装置,其特征在于:
所述第二侧面引流槽(14’)的截面形状为半圆形或矩形或三角形。
21.根据权利要求19所述的涡卷密封装置,其特征在于:
当所述第一侧面引流槽(14)的截面形状为半圆形时,其半径r1大于0,但小于等于所述动涡旋盘密封条宽度b2的1/2倍,0<r1<1/2*b2;和/或,相邻两个所述第一侧面引流槽(14)的圆心距L1大于所述第一侧面引流槽的半圆半径r1的2倍,L1>2*r1。
22.根据权利要求20所述的涡卷密封装置,其特征在于:
当所述第二侧面引流槽(14’)的截面形状为半圆形时,其半径r1’大于0,但小于等于所述静涡旋盘密封条宽度b2’的1/2倍,0<r1’<1/2*b2’;和/或,相邻两个所述第二侧面引流槽(14’)的圆心距L1’大于所述第二侧面引流槽的半圆半径r1’的2倍,L1’>2*r1’。
23.根据权利要求19所述的涡卷密封装置,其特征在于:
当所述第一侧面引流槽(14)的截面形状为矩形时,其与高压腔相接的两条边的长度a1大于0,但小于等于动涡旋盘密封条宽度b2的1/2倍,0<a1<1/2*b2;和/或,相邻两个所述第一侧面引流槽(14)的中心距L2大于在该矩形的第一侧面引流槽中与高压腔不接触的切边l,即L2>l。
24.根据权利要求20所述的涡卷密封装置,其特征在于:
当所述第二侧面引流槽(14’)的截面形状为矩形时,其与高压腔相接的两条边的长度a1大于0,但小于等于静涡旋盘密封条宽度b2’的1/2倍,0<a1’<1/2*b2’;和/或,相邻两个所述第二侧面引流槽(14’)的中心距L2’大于在该矩形的第一侧面引流槽中与高压腔不接触的切边l’,即L2’>l’。
25.根据权利要求19所述的涡卷密封装置,其特征在于:
当所述第一侧面引流槽(14)的截面形状为三角形时,其由该三角形的顶点至高压腔一侧的垂直距离a2大于0,但小于等于所述动涡旋盘密封条宽度b2的1/2倍,0<a2<1/2*b2;和/或,相邻两个三角形的第一侧面引流槽的中心距L3大于所述第一侧面引流槽(14)的底边两个端点的距离a3,且该距离a3大于0,0<a3<L3。
26.根据权利要求20所述的涡卷密封装置,其特征在于:
当所述第二侧面引流槽(14’)的截面形状为三角形时,其由该三角形的顶点至高压腔一侧的垂直距离a2’大于0,但小于等于所述静涡旋盘密封条宽度b2’的1/2倍,0<a2’<1/2*b2’;和/或,相邻两个三角形的第二侧面引流槽的中心距L3’大于所述第二侧面引流槽(14’)的底边两个端点的距离a3’,且该距离a3’大于0,0<a3’<L3’。
27.根据权利要求2所述的涡卷密封装置,其特征在于:
所述动涡旋盘密封条和/或所述静涡旋盘密封条的材料为聚四氟乙烯(PTFE)、聚酰亚胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PBT)、聚醚砜(PES)中的至少一种。
28.一种涡旋压缩机,其特征在于:包括权利要求1-27中任一项所述的涡卷密封装置。
29.一种空调器,其特征在于:
包括权利要求28所述的涡旋压缩机。
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