CN111075715B - 涡旋盘组件、涡旋式压缩机及电器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及涡旋式压缩机领域。涡旋盘组件包括涡旋盘和密封条，涡旋盘具有涡旋齿，涡旋齿的齿顶具有沿涡旋齿的延伸方向延伸的密封槽，密封条沿密封槽的延伸方向延伸，密封条设于密封槽中，涡旋齿上开设有引流槽，引流槽连通密封槽和涡旋盘的齿间槽。在涡旋盘组件使用时，密封槽各处的冷媒均由引流槽引入，密封条各处受到的冷媒压力相当，密封条在冷媒压力的作用下浮起，直至密封抵接于与其配合的涡旋盘上，实现密封功能；由于密封条各处所受的冷媒压力相当，因此只要通过选择合适位置的引流槽来为密封槽提供合适压力的冷媒，就能使密封条各处均在合适压力作用下浮起，有利于避免密封条因过度磨损而失效，有利于保证密封条各处均长期密封有效。

Description

涡旋盘组件、涡旋式压缩机及电器
技术领域
本发明涉及涡旋式压缩机领域，具体是涉及一种涡旋盘组件、涡旋式压缩机及电器。
背景技术
涡旋式压缩机在运行时，动涡旋盘与静涡旋盘之间会形成多个独立的压缩腔，其中低压腔吸入待压缩气体，气体压缩后从高压腔排出。
涡旋式压缩机在运行过程中，动涡旋盘与静涡旋盘相对运动，冷媒在压缩过程中，各压缩腔内的压力不同，导致涡旋齿厚度方向两侧的冷媒具有压力差，导致冷媒容易在静涡旋盘的涡旋齿顶与动涡旋盘之间以及动涡旋盘的涡旋齿顶与静涡旋盘之间泄漏，导致压缩机的压缩效率降低。
为了解决上述问题，现有技术在涡旋齿的齿顶设置密封条，并通过冷媒浮起密封条，继而对动涡旋盘的涡旋齿顶与静涡旋盘之间进行密封，以及对静涡旋盘的涡旋齿顶与动涡旋盘之间进行密封。例如公开号为CN109058111A的发明专利申请公开了一种浮动式轴向密封结构，该方案中分别设置低压密封段、中压密封段和高压密封段，然而，如果密封条的浮起压力过大则容易造成磨损，如果对密封条的浮起压力过小则密封性能较差。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种有利于涡旋齿顶各处密封良好的涡旋盘组件。
为了实现上述目的，本发明提供的涡旋盘组件包括涡旋盘和密封条，涡旋盘具有涡旋齿，涡旋齿的齿顶具有沿涡旋齿的延伸方向延伸的密封槽，密封条沿密封槽的延伸方向延伸，密封条设于密封槽中，涡旋齿上开设有引流槽，引流槽连通密封槽和涡旋盘的齿间槽。
由上可见，本发明通过对涡旋盘组件的结构设计，这样在涡旋盘组件使用时，密封槽各处的冷媒均由引流槽引入，密封条各处受到的冷媒压力相当，密封条在冷媒压力的作用下浮起，直至密封抵接于与其配合的涡旋盘上，实现密封功能；由于密封条各处所受的冷媒压力相当，因此只要通过选择合适位置的引流槽来为密封槽提供合适压力的冷媒，就能使密封条各处均在合适压力作用下浮起，有利于避免密封条因过度磨损而失效，有利于保证密封条各处均长期密封有效；关于引流槽的具体位置，本领域技术人员可以根据密封条密封有效所需的浮起压力以及涡旋齿各区段处压缩腔中的冷媒压力进行具体选定。
一个优选的方案是，以涡旋齿圈数计，引流槽至排气端的圈数大于等于一圈，引流槽至吸气端的圈数大于等于一圈。
进一步的方案是，引流槽至排气端的圈数以及引流槽至吸气端的圈数相等。
另一个优选的方案是，引流槽的数量为至少两个，以涡旋齿圈数计，引流槽分布的总跨度小于等于1/2圈。
由上可见，采用中间压力的冷媒作为密封条上浮的压力源，能够保证涡旋齿顶处密封有效，然而涡旋齿沿螺旋方向的长度较长，密封槽也为狭长槽，这不利于压力流体在密封槽中流通，并且在涡旋盘组件应用于涡旋式压缩机中时，涡旋压缩机运行过程中，涡旋齿的同一位置的压力会周期性变化，尤其是在引流槽处经历压缩腔更迭时，密封槽中的压力会发生断崖式下降，这就导致密封条的密封性能不稳定，并且导致密封条容易疲劳损坏；因此本发明设置至少两个引流槽，引流槽的总跨度小于等于1/2圈，这样一方面有利于冷媒在密封槽中的流通，另一方面，在一个引流槽处经历压缩腔更迭时，其它引流槽处的压力变化较小，有利于缓解密封槽中压力断崖式下降的现象，有利于提升密封条密封性能的稳定性，有利于延缓密封条受疲劳损坏的时间；此外，由于引流槽的总跨度小于等于1/2圈，因此各引流槽处的压力差较小，各压力槽分别位于不同压缩腔的时间较短，不会引起冷媒在各压缩腔之间的大量泄漏，不会对压缩性能造成过大影响。
再一个优选的方案是，密封槽的槽底设有导流槽，导流槽通过引流槽与涡旋盘的齿间槽连通，导流槽沿密封槽的延伸方向延伸；沿涡旋齿的齿厚方向，导流槽的尺寸小于密封条的尺寸。
由上可见，由于本发明中引流槽仅设有一个，或各引流槽的位置较为集中，冷媒在密封槽中的流通可能会不够通畅，因此，本发明在密封槽的槽底设置导流槽，由于导流槽在涡旋齿厚度方向的尺寸小于密封条的尺寸，因此导流槽不会被密封条堵塞，有利于冷媒在导流槽中流通顺畅。
进一步的方案是，沿涡旋齿的齿厚方向，导流槽位于密封槽的槽底中部。
进一步的方案是，导流槽设有至少两条，各导流槽并排设置于密封槽的槽底。
本发明的目的之二是提供一种有利于涡旋齿顶各处密封良好的涡旋式压缩机。
为了实现上述目的，本发明提供的涡旋式压缩机包括互相配合的静涡旋盘和动涡旋盘，静涡旋盘与动涡旋盘的至少一个采用千述的涡旋盘组件。
由上可见，这样密封条各处所受挤压力相当，只要通过选择合适位置的引流槽来为密封槽提供合适压力的冷媒，就能避免密封条出现密封不良和摩擦损坏现象，有利于密封条各处均密封良好，有利于保持涡旋式压缩机性能持续良好。
本发明的目的之三是提供一种有利于涡旋齿顶各处密封良好的电器。
为了实现上述目的，本发明提供的电器包括前述的涡旋式压缩机。
由上可见，这样密封条各处所受挤压力相当，只要通过选择合适位置的引流槽来为密封槽提供合适压力的冷媒，就能避免密封条出现密封不良和摩擦损坏现象，有利于密封条各处均密封良好，有利于保持涡旋式压缩机性能持续良好，有利于保持电器性能持续良好。
附图说明
图1是本发明涡旋盘组件实施例一中涡旋齿与密封条配合的示意图；
图2是本发明涡旋盘组件实施例一中涡旋齿与密封条配合的剖视图；
图3是本发明涡旋盘组件实施例一变形方案中涡旋齿与密封条配合的剖视图；
图4是本发明涡旋盘组件实施例二中涡旋齿与密封条配合的示意图。
具体实施方式
涡旋盘组件、涡旋式压缩机及电器实施例一：
本实施例的电器例如可以是冰箱、空调等，以分体式空调为例，涡旋压缩机安装于分体式空调的室外机中。
本实施例的涡旋盘组件应用于本实施例的涡旋式压缩机中，例如可以是动涡旋盘采用本实施例的涡旋盘组件，也可以是静涡旋盘采用本实施例的涡旋盘组件，当然还可以是动涡旋盘及静涡旋盘均采用本实施例的涡旋盘组件，请参照图1，本实施例的涡旋式压缩机的动涡旋盘采用本实施例涡旋盘组件为例进行说明。
请参照图1至图3，涡旋盘组件包括涡旋盘和密封条2，涡旋盘具有涡旋齿1，涡旋齿1的齿顶具有沿涡旋齿1的螺旋延伸方向延伸的密封槽11，密封条2沿密封槽11的延伸方向延伸，密封条2设于密封槽11中，涡旋齿1上开设有一个引流槽12，引流槽12连通密封槽11和涡旋盘的齿间槽14。
具体地，请参照图1，引流槽12设于静涡旋盘的与进气端相距1.5圈处。
涡旋式压缩机的吸气段为涡旋齿1螺旋外圈的末端，排气端为涡旋齿1的螺旋内圈的末端，涡旋式压缩机在运行时，动涡旋盘与静涡旋盘之间形成多个压缩腔，低压冷媒从吸气端周期性地吸入动涡旋盘与静涡旋盘之间形成压缩腔，随着涡旋式压缩机的运行，压缩腔沿涡旋齿1的螺旋延伸方向逐渐移动而逐渐被压缩，压缩腔中的压力逐渐增大，直至到达排气端时排出压缩腔中的高压冷媒。
不论是动涡旋盘还是静涡旋盘，如果密封条2的浮起压力过小容易则密封效果不好，如果密封条2的浮起压力过大则容易导致密封条2摩擦损坏，因此本发明在涡旋齿1上设置一根密封条2，该密封条2从涡旋齿1的进气端延伸至涡旋齿1的排气端，通过引流槽12向密封槽11中引入合适压力的冷媒，密封条2各处均在合适压力冷媒的作用下浮起，密封条2各处的浮起压力相当，这样在涡旋盘组件使用时，有利于对涡旋齿1顶间隙进行有效密封，也有利于避免密封条2因过度磨损失效，有利于保持涡旋式压缩机性能持续良好，有利于保持电器性能持续良好。
引流槽12的具体设置位置根据密封槽11中压力需求与涡旋齿1各区段对应压缩腔的压力而定，可选择地，以涡旋齿1圈数计，引流槽12至排气端的圈数大于等于一圈，引流槽12至吸气端的圈数大于等于一圈；具体地，涡旋齿1沿涡旋型线(渐开线)轨迹延伸，涡旋型线起始点(排气端)展角用弧度表示为ψ1，涡旋型线终点(吸气端)展角用弧度表示为ψ2，则涡旋齿1上展角差等于2π的两点之间间距即为一圈，那么引流槽12设于涡旋齿1上涡旋型线展角ψ满足(ψ1+2π)≤ψ≤(ψ2－2π)的范围内。
例如引流槽12的设置位置还可以为：引流槽12至排气端的涡旋齿1圈数以及引流槽12至吸气端的涡旋齿1圈数相等。这样引流槽12位于涡旋齿1以圈数计的中央。
优选地，密封槽11的槽底设有导流槽13，导流槽13沿密封槽11的延伸方向延伸；沿涡旋齿1的齿厚方向，导流槽13的尺寸小于密封条2的尺寸。由于本发明中引流槽12仅设有一个，冷媒在密封槽11中的流通可能会不够通畅，因此本发明在密封槽11的槽底设置导流槽13，由于导流槽13在涡旋齿1厚度方向的尺寸小于密封条2的尺寸，因此导流槽13不会被密封条2堵塞，从引流槽12引入的冷媒在导流槽13的引导下向密封条2各处扩散，有利于冷媒在导流槽13中流通顺畅。
优选地，请参照图2，沿涡旋齿1的齿厚方向，导流槽13位于密封槽11的槽底中部。
优选地，请参照图3，图3所示为本实施例涡旋盘组件的变形方案，本方案中，导流槽15设有四条，各导流槽15并排设置于密封槽11的槽底，各流密封槽11均通过引流槽16与涡旋齿1的齿间槽14连通。可选择地，导流槽15也可以设置两条、三条等。
涡旋盘组件、涡旋式压缩机及电器实施例二：
请参照图1，实施例一的涡旋盘组件应用于涡旋式压缩机中时，涡旋压缩机运行过程中，引流槽12连通的压缩腔在不断压缩的同时也逐渐向排气端运动，新的压缩腔刚运动至与引流槽12连通时引流槽12处的压力处于最低状态，该压缩腔保持与引流槽12连通的时间段中引流槽12的压力逐渐上升，该压缩腔逐渐压缩至即将离开引流槽12时引流槽12处的压力处于最高状态，引流槽12处的压力会周期性变化，尤其是在引流槽12处经历压缩腔更迭时，新到达引流槽12处的压缩腔压力明显小于刚离开引流槽12处的压缩腔压力，引流槽12处的压力会发生断崖式下降，导致密封槽11中的压力会发生断崖式下降，导致密封条2的浮起力断崖式下降，导致密封条2的密封性能不稳定，并且可能导致密封条2在使用一段时间后疲劳损坏。
并且，虽然采用中间压力的冷媒作为密封条2上浮的压力源，能够保证涡旋齿1顶处间隙长期密封有效，但是涡旋齿1沿螺旋方向的长度较长，密封槽11也为狭长槽，这不利于压力流体在密封槽11中流通。
请参照图4，针对上述问题，本实施例在涡旋齿1上设置两个引流槽，分别是第一槽17和第二槽18，第一槽17与进气端之间的涡旋齿1圈数为1.5圈，第一槽17与第二槽18之间间隔的涡旋齿1圈数为1/4圈。这样一方面，通过第一槽17和第二槽18两个引流槽向密封槽11中引入冷媒，有利于缩短引流槽至密封槽11末端的圈数，有利于冷媒在密封槽11中顺畅流通。
另一方面，在第一槽17处经历压缩腔更迭时，第一槽17处的压力发生断崖式下降，而此时第二槽18未经历压缩腔的更迭，第二槽18处的压力变化较小，此时第一槽17处的压力下降对密封槽11中的压力影响有限，有利于缓解密封槽11中压力断崖式下降的现象，有利于提升密封条2密封性能的稳定性，有利于延缓密封条2受疲劳损坏的时间，同理在第二槽18处经历压缩腔更迭时能够由第一槽17稳定密封槽11中的压力，有利于减轻密封槽11中的压力波动，有利于密封槽11中的压力稳定，有利于密封条2对涡旋齿1顶的间隙密封良好；此外，由于两引流槽之间的涡旋齿11圈数仅为1/4圈，因此第一槽17处与第二槽18处的压力差较小，第一槽17与第二槽18分别位于不同压缩腔的时间较短，不会引起冷媒在相邻压缩腔之间大量泄漏，不会对压缩性能造成过大影响。
可选择地，引流槽12的数量还可以超过两个，例如引流槽12的数量为三个、四个等，引流槽12分布的总跨度小于等于1/2个涡旋齿1圈，同样能够实现发明目的。
涡旋盘组件、涡旋式压缩机及电器实施例二的其余部分同涡旋盘组件、涡旋式压缩机及电器实施例一。
最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.涡旋盘组件，包括涡旋盘和一根密封条，所述涡旋盘具有涡旋齿；
其特征在于：
所述涡旋齿的齿顶具有沿所述涡旋齿的延伸方向延伸的一条密封槽，所述密封条沿所述密封槽的延伸方向延伸，所述密封条设于所述密封槽中；
所述涡旋齿上开设有引流槽，所述引流槽连通所述密封槽和所述涡旋盘的齿间槽，所述密封槽各处的冷媒均由所述引流槽引入；
所述引流槽的数量为至少两个，以涡旋齿圈数计，所述引流槽分布的总跨度小于等于1/2圈；或所述引流槽的数量为一个。
2.根据权利要求1所述的涡旋盘组件，其特征在于：
以涡旋齿圈数计，所述引流槽至排气端的圈数大于等于一圈，所述引流槽至吸气端的圈数大于等于一圈。
3.根据权利要求2所述的涡旋盘组件，其特征在于：
所述引流槽至排气端的圈数与所述引流槽至吸气端的圈数相等。
4.根据权利要求1至3任一项所述的涡旋盘组件，其特征在于：
所述密封槽的槽底设有导流槽，所述导流槽通过所述引流槽与所述涡旋盘的齿间槽连通，所述导流槽沿所述密封槽的延伸方向延伸；
沿所述涡旋齿的齿厚方向，所述导流槽的尺寸小于所述密封条的尺寸。
5.根据权利要求4所述的涡旋盘组件，其特征在于：
沿所述涡旋齿的齿厚方向，所述导流槽位于所述密封槽的槽底中部。
6.根据权利要求4所述的涡旋盘组件，其特征在于：
所述导流槽设有至少两条，各所述导流槽并排设置于所述密封槽的槽底。
7.涡旋式压缩机，包括互相配合的静涡旋盘和动涡旋盘，其特征在于：
所述静涡旋盘与所述动涡旋盘的至少一个采用如权利要求1至6任一项所述的涡旋盘组件。
8.电器，其特征在于：
包括如权利要求7所述的涡旋式压缩机。
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