CN111033044A - 涡旋式压缩机 - Google Patents

Abstract

涡旋式压缩机包括固定涡旋体、扰动涡旋体和旋转轴，其中，固定涡旋体包括固定镜状表面和固定涡卷，固定涡卷从固定镜状表面延伸、形成为混合曲线并且包括厚部，所述厚部比其他部分更厚；扰动涡旋体包括扰动镜状表面和从扰动镜状表面延伸并且形成为混合曲线的扰动涡卷；旋转轴配置成使扰动涡旋体旋转，其中扰动涡旋体相对于固定涡旋体旋转。固定涡卷的中央部分的曲线的中心位于在固定涡卷的厚部的厚度减小的方向上从固定镜状表面的中心偏移预定距离的位置处，并且扰动涡卷的中央部分的曲线的中心偏移以与固定涡卷对应。

Description

涡旋式压缩机

技术领域

本公开涉及涡旋式压缩机，并且更具体地，涉及具有增强涡卷(wrap)的涡旋式压缩机。

背景技术

涡旋式压缩机是这样的设备，其具有固定涡旋体和扰动涡旋体并且通过使扰动涡旋体相对于固定涡旋体旋转来压缩制冷剂，其中，固定涡旋体和扰动涡旋体中的每一个具有与彼此接合的螺旋涡卷。

涡旋式压缩机具有多个压缩部分，该多个压缩部分由固定在密封容器内的固定涡旋体以及对抗固定涡旋体旋转的扰动涡旋体形成。多个压缩部分通过扰动涡旋体的旋转逐渐从外周侧向中央变窄。在压缩部分通过扰动涡旋体的旋转向中央移动的同时，制冷剂被吸入位于外周侧处的压缩部分并且被压缩。当压缩部分位于中央时，压缩至最大的制冷剂从压缩部分排放到密封容器中。

由于最新的能源条例，空调公司中通常使用利用了BLDC电机(无刷DC电机)的涡旋式压缩机。此外，存在通过增加涡旋式压缩机的容量和速度以减少压缩机的数量从而提高空调的价格竞争能力的趋势。

存在多种在维持涡旋式压缩机的外部尺寸的同时最大化要被压缩的制冷剂的量的方法，即，在有限的空间中最大化涡旋式压缩机的压缩容量的方法。这些方法中的一个是使固定涡旋体的涡卷和扰动涡旋体的涡卷形成混合涡卷。混合涡卷是各种类型的曲面的组合。混合涡卷的最外表面形成弧面，使得压缩容量可以最大化从而超过其他类型的涡卷。

然而，压缩容量设计得越大，使用这样的混合涡卷的涡旋式压缩机的最外侧部分的涡卷的厚度越小。当涡卷的厚度减小时，存在涡旋式压缩机的可靠性降低的问题，例如，当涡旋式压缩机加速时，在涡卷中产生裂纹。

因此，需要研发这样的涡旋式压缩机，其能够在有限的空间中最大化涡旋式压缩机的压缩容量同时提高涡卷的可靠性。

发明内容

技术问题

为了克服上述缺点以及与传统配置关联的其他问题，已经研发了本公开。本公开的一方面涉及这样的涡旋式压缩机，其能够提高可靠性同时在有限的空间中最大化压缩容量。

技术方案

根据本公开的一方面，涡旋式压缩机可包括固定涡旋体、扰动涡旋体和旋转轴，其中，固定涡旋体包括固定镜状表面和固定涡卷，其中，固定涡卷从固定镜状表面延伸、形成为混合曲线并且包括厚部，所述厚部比其他部分更厚；扰动涡旋体包括扰动镜状表面和从扰动镜状表面延伸并且形成为混合曲线的扰动涡卷；旋转轴配置成使扰动涡旋体旋转，其中扰动涡旋体相对于固定涡旋体旋转，其中固定涡卷的中央部分的曲线的中心位于在固定涡卷的厚部的厚度减小的方向上从固定镜状表面的中心偏移预定距离的位置处，并且其中扰动涡卷的中央部分的曲线的中心偏移以与固定涡卷对应。

固定涡卷的中央部分的曲线的中心可从固定镜状表面的中心偏移旋转轴的中心线和扰动涡旋体的扰动镜状表面的中心之间的偏心距离的1/2或更小。

固定涡卷的中央部分的曲线的中心可位于在固定涡卷的厚部的厚度减小且固定涡卷的吸入部分的厚度增大的方向上从固定镜状表面的中心偏移的位置处。

形成固定涡卷和扰动涡卷中的每一个的混合曲线可包括从中央部分向外依次连接的渐开线、至少一条多维曲线和至少一条弧。

形成固定涡卷和扰动涡卷中的每一个的混合曲线可包括从中央部分向外依次连接的对数螺旋线、至少一条多维曲线和至少一条弧。

形成固定涡卷和扰动涡卷中的每一个的混合曲线可包括从中央部分向外依次连接的至少一条多维曲线和至少一条弧。

固定涡卷的中央部分的曲线的中心可位于在固定涡卷的厚部的厚度减小且固定涡卷的中央部分的厚度增大的方向上从固定镜状表面的中心偏移的位置处。

根据本公开的另一方面，涡旋式压缩机可包括包含第一涡旋体、第二涡旋体和旋转轴，其中，第一涡旋体包括固定镜状表面和从固定镜状表面延伸的第一涡卷；第二涡旋体包括扰动镜状表面和从扰动镜状表面延伸的第二涡卷；旋转轴配置成引起第二涡旋体相对于第一涡旋体旋转，其中第一涡卷由作为混合曲线的内曲线和外曲线形成并且包括薄的吸入部分和比吸入部分更厚的中间部分，其中内曲线的中央部分的曲线的中心从固定镜状表面的中心偏移预定距离，使得第一涡卷的中间部分的内曲线的一部分接近中间部分的外曲线的一部分，并且其中第二涡卷包括作为混合曲线的内曲线和外曲线并且形成为与第一涡卷的内曲线对应。

根据结合附图公开优选的实施方式的以下详细描述，本公开的其他目的、优点和显著特征将变得显而易见。

有益效果

利用根据本公开的实施方式的涡旋式压缩机，能够增加较薄部的厚度，同时减少固定涡卷的厚部(比需要的厚度更厚)的厚度，使得可维持涡旋式压缩机的压缩容量并且可增加薄部的厚度。因此，可防止在固定涡旋体和扰动涡旋体中出现裂纹，从而提高涡旋式压缩机的可靠性。

附图说明

根据结合附图的以下描述，本公开的某些实施方式的这些和/或其他方面、特征和益处将更显而易见，在附图中：

图1是示出根据本公开的实施方式的涡旋式压缩机的纵向剖视图；

图2是示出图1的涡旋式压缩机沿着线Ⅰ-Ⅰ截取的剖视图；

图3是示出传统涡旋式压缩机的固定涡旋体和扰动涡旋体彼此接合的状态的剖视图；

图4是示出根据本公开的实施方式的涡旋式压缩机的固定涡旋体的固定涡卷和传统涡旋式压缩机的固定涡旋体的固定涡卷之间比较的视图；

图5是示出根据本公开的实施方式的涡旋式压缩机的扰动涡旋体的扰动涡卷和传统涡旋式压缩机的扰动涡旋体的扰动涡卷之间比较的视图；

图6是示出图4的固定涡旋体的固定涡卷和图5的扰动涡旋体的扰动涡卷彼此接合的状态的剖视图；

图7是示出固定涡旋体的固定涡卷的中央部分的曲线和扰动涡旋体的扰动涡卷的中央部分的曲线以及它们的中心的公式的示例的表格；

图8是示出涡旋式压缩机的固定涡旋体的固定涡卷和扰动涡旋体的扰动涡卷是通过多条弧形成的混合涡卷的情况的剖视图；

图9A是示出形成图8的涡旋式压缩机的固定涡旋体的固定涡卷的厚部的弧向右偏移的情况的视图；

图9B是示出扰动涡旋体的扰动涡卷的、与图9A的已偏移固定涡旋体的固定涡卷的弧对应的弧向右偏移的情况的视图；

图10A是示出其他部分的弧与图9A的已偏移固定涡旋体的固定涡卷的厚部的弧的偏移对应地偏移的情况的视图；

图10B是示出形成扰动涡旋体的扰动涡卷的其他部分的弧偏移以与图10A的已偏移固定涡旋体的固定涡卷对应的情况的视图；

图11A是示出固定涡卷的厚部的内曲线偏移以增加图8的涡旋式压缩机中的固定涡旋体的固定涡卷的中央部分的厚度的情况的视图；以及

图11B是示出与图11A的固定涡旋体的偏移对应地进行偏移的扰动涡旋体的扰动涡卷的视图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本公开的某些示例性实施方式。

提供在此定义的事物(例如，详细的结构及其元件)以帮助全面理解本说明书。因此，显而易见，示例性实施方式可以在没有那些定义的事物的情况下实施。另外，省略公知的功能或结构以提供对示例性实施方式的清楚和简明的描述。此外，为了帮助全面理解，可能任意地放大或缩小附图中的各元件的尺寸。

术语“第一”、“第二”等可用于描述不同的组件，但是组件不受术语的限制。术语仅用于将一个组件和其他的组件区分开。

在本申请中使用的术语仅用于描述示例性实施方式，而并非旨在限制本公开的范围。只要它在上下文中没有不同地意指，则单数表达还包括复数含义。在本申请中，术语“包括”和“构成”指明存在本说明书中所记载的特征、数量、步骤、操作、组件、元件或它们的组合，但是不排除存在或可能添加一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、组件、元件或它们的组合。

图1是示出根据本公开的实施方式的涡旋式压缩机的纵向剖视图。

参考图1，根据本公开的实施方式的涡旋式压缩机1可包括壳体10、主框架20、子框架30、压缩机构40和驱动电机70。

壳体10是具有圆柱形状的密封容器。压缩机构40、主框架20、子框架30和驱动电机70容纳在壳体10中。

主框架20和子框架30在竖直方向上以预定间隔固定在壳体10中。驱动电机70可旋转地设置在主框架20和子框架30之间。

壳体10设置有吸入管道3，制冷剂气体通过该吸入管道3被吸入。吸入管道3经过壳体10，并且吸入管道3的一端连接至压缩机构40。壳体10设置有用于将经压缩的制冷剂排放至外部的排放管道(未示出)。

压缩机构40设置在主框架20的上侧处，并且储油器15在壳体10的下侧处设置在子框架30下方，其中用于润滑和冷却内部组件的油或润滑剂存储在储油器15中。

主框架20形成为大致的圆盘形状，并且凸出部21形成在主框架20的底表面上。轴支承孔22形成在主框架20的凸出部21中并且支承金属23压配合到轴支承孔22中。旋转轴75插入在支承金属23中并且支承金属23支承旋转轴75的旋转。凸起插入槽25设置在轴支承孔22的上侧，其中，该凸起插入槽25的内径大于轴支承孔22内径。

形成在凸起插入槽25的顶端的环状凸出部26设置在主框架20的顶表面。环状凸出部26的顶表面形成镜状表面，以接触和支承扰动涡旋体60。

此外，油环27设置在环状凸出部26的顶表面上，并且围绕凸起插入槽25。环形凹槽28设置在凸出部26的外部。环形凹槽28形成背压室。背压室28填充有从储油器15供应的油。

此外，十字环(Oldham ring)69设置在扰动涡旋体60和主框架20之间的背压室28中，以防止扰动涡旋体60绕自身轴线旋转。

压缩机构40包括固定涡旋体50和扰动涡旋体60。

固定涡旋体50设置在主框架20的上侧并且扰动涡旋体60容纳在通过固定涡旋体50和主框架20形成的空间中。扰动涡旋体60与固定涡旋体50齿合，并且设置在固定涡旋体50和主框架20之间以相对于固定涡旋体50旋转。

固定涡旋体50包括主体部分51和固定涡卷53。主体部分51形成为与壳体10的内表面对应的某些形状，并且具有形成在面对扰动涡旋体60的表面上的固定镜状表面52中。固定涡卷53形成为从主体部分51的固定镜表面52竖直延伸并且具有预定厚度和高度的混合曲面。贯穿主体部分51的排放口55形成在主体部分51的中央处。吸入口56形成在主体部分51的侧表面处。吸入口56连接至制冷剂通过其吸入的吸入管道3。将在下面详细描述固定涡旋体50的固定涡卷53。

扰动涡旋体60包括镜状板61、扰动涡卷63和凸起部分65。

镜状板61形成为具有预定厚度和面积的圆盘形状，并且具有形成在面对固定涡旋体50的表面上的扰动镜状表面62。扰动涡卷63形成为混合曲面，该混合曲面从镜状板61的扰动镜状表面62竖直延伸并且具有预定厚度和高度。扰动涡卷63形成为与固定涡旋体50的固定涡卷53接合。凸起部分65形成在镜状板61的相对表面的中央处。将在下面详细描述扰动涡旋体60的扰动涡卷63。

扰动涡旋体60的扰动涡卷63与固定涡旋体50的固定涡卷53接合，并且凸起部分65插入主框架20的凸起插入槽25中。镜状板61的、其上形成有凸起部分65的表面通过主框架20的镜状表面支承。因此，镜状板61的、通过主框架20的镜状表面支承的表面也形成镜状表面。

由固定涡旋体50的固定涡卷53和扰动涡旋体60的扰动涡卷63形成的多个压缩部分41形成用于压缩通过吸入口56吸入的制冷剂的压缩室。

驱动电机70包括定子71和转子72。定子71固定至壳体10的内表面。转子72可旋转地插入定子71中。此外，旋转轴75穿过转子72插入。

旋转轴75包括具有预定长度的轴部分76和从轴部分76的一端向上延伸的偏心部分77。

旋转轴75的轴部分76固定至驱动电机70的转子72并且轴部分76的端部通过插入主框架20的凸出部21中的支承金属23支承。

旋转轴75的偏心部分77插入扰动涡旋体60的凸起部分65中。支承金属64还设置在旋转轴75的偏心部分77和扰动涡旋体60的凸起部分65之间。

平衡重74在转子72上方设置在旋转轴75的轴部分76上。轴部分76的下部分通过设置在子框架30中的支承金属31支承。

旋转轴75设置有贯穿轴部分76和偏心部分77的油道78。旋转轴75的下端33浸没在壳体10的储油器15中。当旋转轴75旋转时，存储在储油器15中的油通过作用在储油器15上的压力穿过旋转轴75的油道78供应至扰动涡旋体60的凸起部分65和主框架20的支承金属23。

在下文中，将参考图2详细描述固定涡旋体50的固定涡卷53和扰动涡旋体60的扰动涡卷63。

图2是示出图1的涡旋式压缩机沿着线Ⅰ-Ⅰ截取的剖视图；

参考图1和图2，固定涡旋体50可包括从主体部分51的固定镜状表面52竖直向下延伸的固定涡卷53。在下文中，如果需要，则固定涡卷53可称为第一涡卷。

此外，固定涡卷53形成为从主体部分51的中央部分到主体部分51的外圆周延伸的曲面。在本实施方式的情况中，固定涡卷53形成为混合曲面。这里，当如图2中所示的那样在与主体部分51的固定镜状表面52平行的方向上切割固定涡卷53时，混合曲面表示这样一种曲面，其中，形成固定涡卷53的内曲线53-1和外曲线53-2是混合曲线。

另一方面，混合曲线表示将多条曲线组合的曲线。例如，混合曲线是通过将诸如渐开线、对数螺旋线、多维曲线、弧等各种曲线中的两条或更多曲线组合所形成的连续曲线。

对于根据本公开的实施方式的涡旋式压缩机1而言，用于固定涡旋体50的固定涡卷53的混合曲线可不同地进行配置。然而，构成固定涡卷53的最外侧部分的曲线部分通过弧构成。当固定涡卷53的最外侧部分形成为弧时，通过固定涡卷53和扰动涡卷63形成的压缩空间可以最大化，使得涡旋式压缩机1的吸入容量可以最大化。

作为示例，形成固定涡卷53的混合曲线可由从中央部分依次向外连接的渐开线、至少一条多维曲线和至少一条弧构成。在该情况中，渐开线形成固定涡卷53的中央部分，并且弧形成固定涡卷53的最外侧部分。固定涡卷53的最外侧部分可由单条弧或者彼此连接的两条或更多弧形成。多维曲线将中央部分的渐开线和最外侧部分的弧平滑连接，并且可使用单条多维曲线或者两条或更多多维曲线。这里，多维曲线表示二维或更多维曲线而不是弧。

如另一示例，形成固定涡卷53的混合曲线可由从中央部分依次向外连接的对数螺旋线、至少一条多维曲线和至少一条弧构成。在该情况中，对数螺旋线形成固定涡卷53的中央部分，并且弧形成固定涡卷53的最外侧部分。固定涡卷53的最外侧部分可由单条弧或者彼此连接的两条或更多弧形成。多维曲线将中央部分的对数螺旋线和最外侧部分的弧平滑连接，并且可使用单条多维曲线或者两条或更多多维曲线。

如另一示例，形成固定涡卷53的混合曲线可由从中央部分依次向外连接的至少一条多维曲线和至少一条弧构成。

如另一示例，形成固定涡卷53的混合曲线可通过将多条多维曲线从中央部分向外连接来形成。

如另一示例，形成固定涡卷53的混合曲线可通过将多条弧从中央部分向外连接来形成。

参考图1和2，扰动涡旋体60可包括从镜状板61的扰动镜状表面62竖直向上延伸的扰动涡卷63。在下文中，如果需要，扰动涡卷63可称为第二涡卷。

此外，扰动涡卷63形成为从镜状板61的中央部分到镜状板61的外圆周延伸的曲面。在本实施方式的情况中，扰动涡卷63形成为混合曲面以与固定涡卷53对应。这里，当如图2中所示的那样在与扰动镜状表面62平行的方向上切割扰动涡卷63时，混合曲面表示这样一种曲面，其中形成扰动涡卷63的内曲线63-1和外曲线63-2是混合曲线。

扰动涡卷63旋转同时在固定涡卷53的内部处与固定涡卷53接触，使得扰动涡卷63的外曲线63-2形成为与固定涡卷53的、和扰动涡卷63接触的内曲线53-1对应。因此，当固定涡卷53的内曲线53-1由渐开线、至少一条多维曲线和至少一条弧构成时，扰动涡卷63的外曲线63-2可由渐开线、至少一条多维曲线和至少一条弧构成。

如另一示例，当固定涡卷53的内曲线53-1由对数螺旋线、至少一条多维曲线和至少一条弧构成时，扰动涡卷63的外曲线63-2可由对数螺旋线、至少一条多维曲线和至少一条弧构成。

在下文中，将参考图3描述具有由混合曲线形成的涡卷的传统涡旋式压缩机的固定涡旋体和扰动涡旋体。

图3是示出传统涡旋式压缩机的固定涡旋体和扰动涡旋体彼此接合的状态的剖视图。

参考图3，固定涡旋体的固定涡卷5和扰动涡旋体的扰动涡卷6中的每一个的内曲线5-1和6-1以及外曲线5-2和6-2是由五条曲线构成的混合曲线。

在图3中，曲线1 C1到曲线5 C5是形成固定涡卷5的内曲线5-1的第一混合曲线，并且曲线6 C6到曲线10 C10是形成固定涡卷5的外曲线5-2的第二混合曲线。这里，曲线1 C1是从固定涡卷5的起点P到内曲线5-1上的点P1的部分，曲线2 C2是内曲线5-1的从点P1到点P2的部分，曲线3 C3是内曲线5-1的从点P2到点P3的部分，曲线4 C4是内曲线5-1的从点P3到点P4的部分，并且曲线5 C5是内曲线5-1的从点P4到点P5的部分。曲线6 C6是从固定涡卷5的起点P到外曲线5-2上的点P6的部分，曲线7 C7是外曲线5-2的从点P6到点P7的部分，曲线8 C8是外曲线5-2的从点P7到点P8的部分，曲线9 C9是外曲线5-2的从点P8到点P9的部分，并且曲线10 C10是外曲线5-2的从点P9到点P10的部分。

此外，曲线1'C1'到曲线5'C5'是与固定涡卷5的内曲线5-1对应的、形成扰动涡卷6的外曲线6-2的第三混合曲线，并且曲线6'C6'到曲线10'C10'是与固定涡卷5的外曲线5-2对应的、形成扰动涡卷6的内曲线6-1的第四混合曲线。这里，曲线1'C1'是从扰动涡卷6的起点Q到外曲线6-2上的点Q1的部分，曲线2'C2'是外曲线6-2的从点Q1到点Q2的部分，曲线3'C3'是外曲线6-2的从点Q2到点Q3的部分，曲线4'C4'是外曲线6-2的从Q3到点Q4的部分，并且曲线5'C5'是外曲线6-2的从点Q4到点Q5的部分。曲线6'C6'是从扰动涡卷6的起点Q到内曲线6-1上的点Q6的部分，曲线7'C7'是内曲线6-1的从点Q6到点Q7的部分，曲线8'C8'是内曲线6-1的从点Q7到点Q8的部分，曲线9'C9'是内曲线6-1的从点Q8到点Q9的部分，并且曲线10'C10'是内曲线6-1的从点Q9到点Q10的部分。

此时，为了在有限的空间中最大化吸入容量，固定涡卷5和扰动涡卷6的最外侧曲线形成为弧。换言之，作为固定涡卷5的最外侧部分的内曲线和外曲线的曲线5 C5和曲线10C10是弧。与曲线5 C5和曲线10 C10对应的曲线5'C5'和曲线10'C10'是弧，其中，曲线5'C5'和曲线10'C10'是扰动涡卷6的最外侧部分的、与固定涡卷5的内曲线5-1和外曲线5-2接触的外曲线和内曲线。

此外，作为固定涡卷5的中央部分的内曲线和外曲线的曲线1 C1和曲线6 C6是渐开线。此时，固定涡卷5的中央部分的内曲线C1的中心O1与对应于固定涡旋体的外圆周表面的圆的中心(在下文中，称为固定涡旋体的中心)重合。因此，固定涡旋体的中心与固定镜状表面的中心重合。

参考图3，固定涡卷5的中间部分比中央部分或外部更厚。在下文中，固定涡卷5的、具有大的厚度的中间部分称为厚部A。固定涡卷5的厚部A的厚度大致是中央部分和外部的厚度的两倍或更多。

作为扰动涡卷6的中央部分(其与固定涡卷5的中央部分对应)的外曲线和内曲线的曲线1'C1'和曲线6'C6'是渐开线。此时，扰动涡卷6的中央部分的外曲线C1'的中心O2与对应于扰动涡旋体的镜状板的外圆周表面的圆的中心(在下文中，称为扰动涡旋体的中心)重合。因此，扰动涡旋体的中心与扰动镜状表面的中心重合。然而，扰动涡卷6的、与固定涡卷5的厚部A对应的中间部分不厚并且具有与扰动涡卷6的中央部分和外部的厚度相似的厚度。

随着涡旋式压缩机的吸入容量增加，固定涡旋体的固定涡卷5的吸入部分S1的厚度t1和扰动涡旋体的扰动涡卷6的吸入部分S2的厚度t2变得更薄。在固定涡卷5的吸入部分S1的厚度t1和扰动涡卷6的吸入部分S2的厚度t2薄的情况中，当涡旋式压缩机高速运转时或者当液体制冷剂流入压缩部分中时，可能在固定涡卷5或扰动涡卷6中出现裂纹。

需要增加固定涡卷5和扰动涡卷6的吸入部分S1和S2的厚度t1和t2以防止这样的裂纹发生。此时，需要照原样维持通过固定涡卷5和扰动涡卷6形成的压缩容量。本公开涉及用于在维持压缩容量的同时增加固定涡卷5的吸入部分S1的厚度t1和扰动涡卷6的吸入部分S2的厚度t2的方法。

在下文中，将参考图4至图6详细描述根据本公开的实施方式的涡旋式压缩机的固定涡旋体和扰动涡旋体，其中在维持压缩容量的同时使固定涡卷的吸入部分和扰动涡卷的吸入部分变厚。

图4是示出根据本公开的实施方式的涡旋式压缩机的固定涡旋体的固定涡卷和传统涡旋式压缩机的固定涡旋体的固定涡卷之间的比较的视图。图5是示出根据本公开的实施方式的涡旋式压缩机的扰动涡旋体的扰动涡卷和传统涡旋式压缩机的扰动涡旋体的扰动涡卷之间的比较的视图。图6是示出根据本公开的实施方式的涡旋式压缩机的固定涡旋体的固定涡卷和扰动涡旋体的扰动涡卷彼此接合的状态的剖视图。

当在有限的空间中设计固定涡卷的形状时，可通过使固定涡卷的任何一个部分的厚度变薄来使固定涡卷的其他部分的厚度变厚。在图3中，固定涡卷5的厚部A由内曲线5-1的曲线1 C1以及外曲线5-2的曲线9C9和曲线10C10构成。扰动涡卷6的、与这些曲线对应的部分由外曲线6-2的曲线1'C1'以及内曲线6-1的曲线9'C9'和曲线10'C10'构成。

此时，当构成固定涡卷5的厚部A的曲线C1、C9和C10中的一条或多条在厚部A的厚度减小的方向上偏移预定距离时，厚部A可变薄，并且固定涡卷5的、除去厚部A之外的其他部分可变厚。在下文中，曲线偏移的预定距离e称为偏移量。

例如，当曲线之中形成固定涡卷5的厚部A的曲线1 C1移动时，即，当如图4中所示的那样在使厚部A的厚度变薄的方向上偏移预定距离时，厚部A的厚度变得更薄并且固定涡卷53的吸入部分S1的厚度从t1至t1'变得更厚。换言之，当作为固定涡卷53的厚部A的内曲线的曲线1C1移动预定距离从而接近作为固定涡卷53的厚部A的外曲线的曲线9 C9时，厚部A的厚度变得更薄并且固定涡卷53的吸入部分S1的厚度变得更厚。

此时，当作为固定涡卷53的中央部分的外曲线的曲线6 C6同时偏移预定距离时，通过曲线1 C1和曲线6 C6形成的固定涡卷53的中央部分的厚度可不变并且可仅吸入部分S1的厚度增大。在图4中的参考中，实线表示根据本公开的固定涡卷53，在本公开中将传统固定涡卷5在使厚部A变薄的方向上偏移，并且假想线(双点划线)表示厚部A没有偏移的传统固定涡卷5。

此外，构成混合曲线的多条曲线满足多条曲线中的两条相邻曲线在两条相邻曲线相交的点彼此相切的连接条件。因此，当构成混合曲线的多条曲线中的任一条偏移预定距离时，其他曲线根据混合曲线的连接条件相应地移动，使得如图4中所示那样，固定涡卷53的吸入部分S1的厚度t1'增大。

另一方面，当曲线1 C1移动时，曲线1 C1的中心O1移动。在本实施方式的情况中，由于曲线1 C1是渐开线，所以渐开线的中心移动。因此，根据本公开的实施方式的涡旋式压缩机1的固定涡旋体50的固定涡卷53的中央部分的曲线C1的中心O1'与固定涡旋体50的中心O1不重合，并且移位中央部分的曲线C1所移动的距离e，即，偏移量。

然而，偏移量e受扰动涡旋体60的偏心距离ε限制。具体地，固定涡卷53的中央部分的曲线C1的中心O1'从固定涡旋体50的中心O1偏移的距离e等于或小于旋转轴75的中心线CL和扰动涡旋体60的中心O2之间的距离ε(即，扰动涡旋体60的偏心距离ε)的1/2。当偏移量e大于扰动涡旋体60的偏心距离ε的1/2时，扰动涡旋体60的旋转稳定性可能变差并且扰动涡旋体60的反向旋转力可能变大，其可能损坏十字环69。

扰动涡旋体60的扰动涡卷63偏移以与固定涡卷53的偏移量e对应。

例如，在图3中，扰动涡卷6的、与固定涡卷5的厚部A对应的部分由外曲线中的曲线1'C1'和内曲线中的曲线9'C9'和曲线10'C10'构成。因此，当如上所述的那样固定涡卷5的厚部A的曲线1 C1在使厚部A变薄的方向上偏移预定距离时，如图5中所示，扰动涡卷6的外曲线的、与固定涡卷5的曲线1 C1对应的曲线1'C1'也在同一方向上偏移预定距离。在图5中的参考中，实线表示根据本公开的扰动涡卷63，在本公开中将传统扰动涡卷6偏移以与已偏移固定涡卷53对应，并且假想线(双点划线)表示没有偏移的传统扰动涡卷6。

此时，当作为扰动涡卷6的中央部分的外曲线的曲线6'C6'同时偏移预定距离时，通过曲线1'C1'和曲线6'C6'形成的扰动涡卷6的中央部分的厚度不变并且可仅使吸入部分S2的厚度从t2至t2'变厚。

此外，当构成混合曲线的多条曲线中的任一条移位偏移量时，其他曲线根据混合曲线的连接条件相应地移动，使得如图5中所示的那样扰动涡卷63的吸入部分S2的厚度t2'增大。

另一方面，当曲线1'C1'移动时，曲线1'C1'的中心移动。在本实施方式的情况中，由于曲线1'C1'是渐开线，所以渐开线的中心移动。因此，根据本公开的实施方式的涡旋式压缩机1的扰动涡旋体60的扰动涡卷63的中央部分的曲线C1'的中心O2'与扰动涡旋体60的中心O2不重合，并且移位中央部分的曲线C1'所移动的距离，即，偏移量e。

图6中示出固定涡卷53和扰动涡卷63彼此接合的状态，其中，如图4中所示的那样在固定涡卷53中中央曲线在使厚部A变薄的方向上偏移预定距离，如图5中所示的那样在扰动涡卷63中中央曲线与固定涡卷53对应地偏移。

如图6中所示，当固定涡卷53的厚部A的厚度略微减少并且薄的吸入部分S1和S2变厚时，固定涡旋体50的固定涡卷53和扰动涡旋体60的扰动涡卷63加固。因此，当涡旋式压缩机1高速旋转时或者当液体制冷剂引入时，可提高涡旋式压缩机1的可靠性。

图7是示出当形成根据本公开的实施方式的涡旋式压缩机的固定涡旋体和扰动涡旋体的混合曲线的中央部分的曲线是渐开线和对数螺旋线时中央部分的曲线和中心的移动量的公式的示例的表格。

在图7中，FS表示固定涡旋体，并且OS表示扰动涡旋体。内部表示固定涡旋体的中央部分的内曲线，并且外部表示扰动涡旋体的中央部分的、与固定涡旋体的内曲线对应的外曲线。此外，ε表示扰动涡旋体的偏心距离。

由图7可见，传统涡旋式压缩机的固定涡旋体的固定涡卷的中央部分的曲线的中心与固定涡旋体的中心重合。传统涡旋式压缩机的扰动涡旋体的扰动涡卷的中央部分的曲线的中心也与扰动涡旋体的中心重合。

然而，根据本公开的实施方式的涡旋式压缩机的固定涡旋体的固定涡卷的中央部分的曲线的中心与固定涡旋体的中心不重合。换言之，当固定涡旋体的中心是原点时，固定涡旋体的中央部分的曲线的中心在X-Y坐标系中位于坐标(m,n)的位置处。因此，从固定涡旋体的中心到固定涡卷的中央部分的曲线的中心的距离是

另外，根据本公开的实施方式的涡旋式压缩机的扰动涡旋体的扰动涡卷的中央部分的曲线的中心与扰动涡旋体的中心不重合。换言之，当扰动涡旋体的中心是原点时，扰动涡旋体的中央部分的曲线的中心在X-Y坐标系中位于坐标(m,n)的位置处。因此，从扰动涡旋体的中心到扰动涡卷的中央部分的曲线的中心的距离是

在下文中，作为本公开的另一实施方式，将参考图8描述通过仅由多条弧形成的混合曲线来形成固定涡旋体的固定涡卷和扰动涡旋体的扰动涡卷的情况。

图8是示出涡旋式压缩机的固定涡旋体的固定涡卷和扰动涡旋体的扰动涡卷是通过多条弧形成的混合涡卷的情况的剖视图。

参考图8，固定涡卷5在中间部分中具有比中央部分和外部的厚度更厚的厚部A。为了提高固定涡卷5的吸入部分S1的厚度，需要在使厚部A变薄方向上移动形成厚部A的曲线。

在图8中，由于固定涡卷5的厚部A的内曲线包括弧3A3，所以弧3A3向右移动，使得厚部A的厚度可减小并且吸入部分S1的厚度可增加。

图9A是示出形成图8的涡旋式压缩机的固定涡旋体的固定涡卷的厚部的弧向右偏移的情况的视图，并且图9B是示出扰动涡旋体的扰动涡卷的、与图9A的已偏移固定涡旋体的固定涡卷的弧对应的弧向右偏移的情况的视图。在图9A中的参考中，实线表示根据本公开的固定涡卷53，在本公开中将传统固定涡卷5在使厚部A变薄的方向上偏移，并且假想线(双点划线)表示厚部A没有偏移的传统固定涡卷5。另外，在图9B中，实线表示根据本公开的扰动涡卷63，在本公开中将传统扰动涡卷6偏移以与已偏移固定涡卷53对应，并且假想线(双点划线)表示没有偏移的传统扰动涡卷6。

例如，如图9A中所示，当作为固定涡卷53的厚部A的曲线中的一条的弧3A3在厚部A的厚度减小的方向上(即，向右侧)偏移预定距离时，固定涡卷53的部分B变厚。此时，如图9B中所示，形成扰动涡卷63的、与固定涡卷53的厚部A对应的部分的弧3'A3'也偏移预定距离。因此，如图9B中所示，扰动涡卷63的C部分变薄。

为了将扰动涡卷63的C部分维持在其初始厚度，扰动涡卷63的、与C部分对应的弧4'A4向右偏移预定距离。因此，可使扰动涡卷63的C部分变为初始厚度。此时，固定涡卷53的、与扰动涡卷63的弧4'A4'对应的弧4A4也向右偏移。因此，固定涡卷53的部分D(参见图8)变薄。

为了将固定涡卷53的D部分维持在其初始厚度，固定涡卷53的、与D部分对应的弧2A2向右侧偏移预定距离。因此，可使固定涡卷53的D部分变为初始厚度。此时，扰动涡卷63的、与固定涡卷53的弧2A2对应的弧2'A2'也向右偏移预定距离。因此，扰动涡卷63的部分E(参见图8)变薄。

为了将扰动涡卷63的E部分维持在其初始厚度，扰动涡卷63的、与E部分对应的弧1'A1'向右侧偏移预定距离。因此，扰动涡卷63的E部分可维持在其初始厚度处。此时，固定涡卷53的、与扰动涡卷63的弧1'A1'对应的弧1A1也向右偏移。因此，固定涡卷53变成如图10A中所示的那样，并且扰动涡卷63变成如图10B中所示的那样。

这里，图10A是示出其他部分的弧与图9A的固定涡旋体50的固定涡卷53的厚部A的弧的偏移对应地进行偏移的情况的视图，并且图10B是示出形成扰动涡旋体60的扰动涡卷63的其他部分的弧偏移以与图10A的已偏移固定涡旋体53的固定涡卷对应的情况的视图。在图10A中的参考中，实线表示根据本公开的固定涡卷53，在本公开中将传统固定涡卷5在使厚部A变薄的方向上偏移，并且假想线(双点划线)表示厚部A没有偏移的传统固定涡卷5。另外，在图10B中，实线表示根据本公开的扰动涡卷63，在本公开中将传统扰动涡卷6偏移以与已偏移固定涡卷53对应，并且假想线(双点划线)表示没有偏移的传统扰动涡卷6。

因此，固定涡卷53的厚部A的厚度减小，但是中央部分和外部的厚度保持接近于它们在厚部A的曲线向右偏移且吸入部分(B部分)的厚度增大之前的厚度。扰动涡卷63可作为整体保持在扰动涡卷63向右偏移以与固定涡卷53的厚部A的曲线对应之前的厚度。

如上所述，根据本公开的实施方式，通过在使固定涡卷53的厚部A变薄方向上适当偏移形成混合曲线的多条曲线，可在照原样维持压缩容量的同时，使最薄的涡卷部分设计成具有期望厚度。

在以上描述中，位于固定涡卷53的最外侧部分处的吸入部分S1的厚度增大，但是本公开还可用于提高固定涡卷53的中央部分的厚度。

图11A是示出固定涡卷的厚部的内曲线偏移以提高图8的涡旋式压缩机中固定涡旋体的固定涡卷的中央部分的厚度的情况的视图，并且图11B是示出与图11A的固定涡旋体的偏移对应地进行偏移的、扰动涡旋体的扰动涡卷的视图。

如图11A中所示，形成固定涡卷5的厚部A的内曲线的曲线A3在固定涡卷5的厚部A的厚度减小并且中央部分的厚度增大的方向上(例如，在图11A中向右(箭头M的方向))偏移预定距离，可获得其中央部分的厚度增大的固定涡卷53'。在图11A中的参考中，实线表示根据本公开的固定涡卷53'，在本公开中将传统固定涡卷5在厚部A变薄和中央部分变厚的方向上偏移，并且假想线(双点划线)表示厚部A没有偏移的传统固定涡卷5。

此外，扰动涡卷63'偏移以与已偏移固定涡卷53'对应。例如，如图11B中所示，当扰动涡卷6的、与固定涡卷5的厚部A的曲线A3对应的曲线A3'向右(箭头M的方向)偏移时，扰动涡卷63'的中央部分的厚度可增加。另外，在图11B中，实线表示根据本公开的扰动涡卷63'，在本公开中将传统扰动涡卷6偏移以与已偏移固定涡卷53'对应，并且假想线(双点划线)表示没有偏移的传统扰动涡卷6。

如上所述，根据本公开的实施方式的涡旋式压缩机可通过以下来形成：通过使用混合涡卷并且之后使中央部分的曲线的中心在固定涡卷的厚部的厚度减小且它的薄部的厚度增大的方向上偏移来进行设计，以最大化压缩容量。

因此，利用根据本公开的实施方式的涡旋式压缩机，可增加较薄部的厚度，同时减少固定涡卷的厚部(比需要的厚度更厚)的厚度，使得可维持涡旋式压缩机的压缩容量并且可增加薄部的厚度。因此，可防止在固定涡旋体和扰动涡旋体中出现裂纹，从而提高涡旋式压缩机的可靠性。

虽然已经描述了本公开的实施方式，但是一旦本领域技术人员习得基本发明构思，他们可对实施方式进行额外的变型和修改。因此，意图在于，所附权利要求应解释为包括上面的实施方式和落入发明构思的范围内的所有这样的变型和修改。

Claims (15)

1.涡旋式压缩机，包括：

固定涡旋体，包括固定镜状表面和固定涡卷，其中，所述固定涡卷从所述固定镜状表面延伸、形成为混合曲线并且包括厚部，所述厚部比其他部分更厚；

扰动涡旋体，包括扰动镜状表面和从所述扰动镜状表面延伸并且形成为混合曲线的扰动涡卷；以及

旋转轴，配置成使所述扰动涡旋体旋转，其中所述扰动涡旋体相对于所述固定涡旋体旋转，

其中，所述固定涡卷的中央部分的曲线的中心位于在所述固定涡卷的厚部的厚度减小的方向上从所述固定镜状表面的中心偏移预定距离的位置处，以及

其中，所述扰动涡卷的中央部分的曲线的中心偏移以与所述固定涡卷对应。

2.如权利要求1所述的涡旋式压缩机，其中

所述固定涡卷的中央部分的曲线的中心从所述固定镜状表面的中心偏移所述旋转轴的中心线和所述扰动涡旋体的扰动镜状表面的中心之间的偏心距离的1/2或更小。

3.如权利要求1所述的涡旋式压缩机，其中

所述固定涡卷的中央部分的曲线的中心位于在所述固定涡卷的厚部的厚度减小且所述固定涡卷的吸入部分的厚度增大的方向上从所述固定镜状表面的中心偏移的位置处。

4.如权利要求1所述的涡旋式压缩机，其中

形成所述固定涡卷和所述扰动涡卷中的每一个的混合曲线包括从所述中央部分向外依次连接的渐开线、至少一条多维曲线和至少一条弧。

5.如权利要求1所述的涡旋式压缩机，其中

形成所述固定涡卷和所述扰动涡卷中的每一个的混合曲线包括从所述中央部分向外依次连接的对数螺旋线、至少一条多维曲线和至少一条弧。

6.如权利要求1所述的涡旋式压缩机，其中

形成所述固定涡卷和所述扰动涡卷中的每一个的混合曲线包括从所述中央部分向外依次连接的至少一条多维曲线和至少一条弧。

7.如权利要求1所述的涡旋式压缩机，其中

形成所述固定涡卷和所述扰动涡卷中的每一个的混合曲线通过组合多条多维曲线形成。

8.如权利要求1所述的涡旋式压缩机，其中

形成所述固定涡卷和所述扰动涡卷中的每一个的混合曲线通过组合多条弧形成。

9.如权利要求1所述的涡旋式压缩机，其中

所述固定涡卷的中央部分的曲线的中心位于在所述固定涡卷的厚部的厚度减小且所述固定涡卷的中央部分的厚度增大的方向上从所述固定镜状表面的中心偏移的位置处。

10.涡旋式压缩机，包括：

第一涡旋体，包括固定镜状表面和从所述固定镜状表面延伸的第一涡卷；

第二涡旋体，包括扰动镜状表面和从所述扰动镜状表面延伸的第二涡卷；以及

旋转轴，配置成引起所述第二涡旋体相对于所述第一涡旋体旋转，

其中，所述第一涡卷由作为混合曲线的内曲线和外曲线形成，并且包括薄的吸入部分和比所述吸入部分更厚的中间部分，

其中，所述内曲线中的中央部分的曲线的中心从所述固定镜状表面的中心偏移预定距离，使得所述第一涡卷的中间部分的内曲线的一部分接近所述中间部分的外曲线的一部分，以及

其中，所述第二涡卷包括作为混合曲线的内曲线和外曲线，并且形成为与所述第一涡卷的内曲线对应。

11.如权利要求10所述的涡旋式压缩机，其中

所述第一涡卷的内曲线的中央部分的曲线的中心从所述固定镜状表面的中心偏移所述旋转轴的中心线和所述扰动涡旋体的扰动镜状表面的中心之间的偏心距离的1/2或更小。

12.如权利要求10所述的涡旋式压缩机，其中

所述固定涡卷的中央部分的曲线的中心位于在所述第一涡卷的中间部分的厚度减小且所述第一涡卷的吸入部分的厚度增大的方向上从所述固定镜状表面的中心偏移的位置处。

13.如权利要求10所述的涡旋式压缩机，其中

形成所述第一涡卷的内曲线和所述第二涡卷的外曲线中的每一者的混合曲线包括从所述中央部分向外依次连接的渐开线、至少一条多维曲线和至少一条弧。

14.如权利要求10所述的涡旋式压缩机，其中

形成所述第一涡卷的内曲线和所述第二涡卷的外曲线中的每一者的混合曲线包括从所述中央部分向外依次连接的对数螺旋线、至少一条多维曲线和至少一条弧。

15.如权利要求10所述的涡旋式压缩机，其中

所述第一涡卷的内曲线的中央部分的曲线的中心位于在所述第一涡卷的中间部分的厚度减小且所述第一涡卷的中央部分的厚度增大的方向上从所述固定镜状表面的中心偏移的位置处。

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