CN112240296B - 涡旋式压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种涡旋式压缩机。根据本发明的一实施例的涡旋式压缩机的技术特征在于,背压室的中心与固定涡旋盘的中心形成偏心。具体而言,当吐出制冷剂时,背压室的中心朝向回旋涡旋盘的中心方向进行移动,由此能够防止固定涡旋盘的位移,并且能够实现回旋涡旋盘的稳定的回旋。

Description

涡旋式压缩机
技术领域
本发明涉及一种涡旋式压缩机。
背景技术
压缩机是用于压缩制冷剂气体等流体的设备,根据压缩流体的方式,可以分为旋转式压缩机、往复式压缩机以及涡旋式压缩机等。
其中,在涡旋式压缩机中,两个涡旋盘(固定涡旋盘和回旋涡旋盘)分别包括涡卷部,所述涡卷部进行相对回旋运动的同时在两侧的涡旋盘之间形成多个压缩室。对于所述压缩室而言,从用于吸入制冷剂的吸入口到用于吐出所压缩的制冷剂的吐出口侧持续地朝向大致的中心方向进行移动,并且随着其体积减小而连续地吸入并压缩制冷剂。
此时,在多个所述压缩室中,与用于使制冷剂流入的吸入口相邻的压缩室的压力变得最小,而与吐出口连通的压缩室的压力变得最大,由此存在于其之间的压缩室的压力形成为中间压,所述中间压具有介于吸入口的吸入压和吐出口的吐出压之间的值。
现有技术中的涡旋式压缩机包括对端板侧施加所述中间压的背压室,所述端板是与由固定涡旋盘(fixed scroll或FS)或回旋涡旋盘(orbiting scroll或OS)的涡卷部所形成的板相对的板,所述中间压起到了:用于将包括背压室的所述固定涡旋盘或所述回旋涡旋盘朝向不包括背压室的回旋涡旋盘或固定涡旋盘侧按压的作用。
所述背压室通过抑制因吸入和压缩制冷剂时所产生的压缩压力而使固定涡旋盘和回旋涡旋盘之间的间隔变大,来防止了压缩机的效率低下。
图1是示出现有技术的涡旋式压缩机中的背压室和固定涡旋盘之间的配置关系的立体图。
如图1所示,在现有技术的涡旋式压缩机中的背压室和固定涡旋盘各自的中心彼此位于同一个轴。
如图1所示的背压室和固定涡旋盘的配置,具有下面的图2A和图2B所示的问题。
在图2A和图2B中概略示出了,在图1所示的涡旋式压缩机中,当固定涡旋盘和回旋涡旋盘进行相对回旋运动时,固定涡旋盘因压缩室中的制冷剂气体的压力所引起的移动。
如图2A所示,在现有技术的涡旋式压缩机中,固定涡旋盘和背压室以固定涡旋盘的原点为基准紧固于同心位置。相反,回旋涡旋盘在运转时始终以移动了与回旋半径相当的大小的状态进行运动。
此时,压缩室的中心位于所述固定涡旋盘的中心和所述回旋涡旋盘的中心之间。
另一方面,若压缩室中的压缩力变大,则因由该压缩力所产生的反作用而使制冷剂气体的压力(所谓的气体力)增加。
如果气体力变得非常大,则所述固定涡旋盘因所述气体力而受到力。特别是,若所述气体力使所述固定涡旋盘沿着压缩室的轴向(驱动轴方向)进行移动,则所述固定涡旋盘将会朝向所述回旋涡旋盘的相反方向进行移动。在这种情况下,由于背压室的中心位于与固定涡旋盘的中心一致的位置,因此不能有效地抑制因固定涡旋盘的气体压所引起的轴向上的移动。
结果,现有技术的涡旋式压缩机的背压结构,具有因压缩室的轴向力的不均衡而使回旋涡旋盘的运转变得不稳定的问题。
如上所述的回旋涡旋盘的不稳定的运转将会局部地增加固定涡旋盘和回旋涡旋盘之间的轴向间隙,从而导致制冷剂的泄漏。其结果,现有技术的涡旋式压缩机具有压缩效率低下的问题。
进一步,如上所述的回旋涡旋盘的不稳定的运转将会加快回旋涡旋盘和固定涡旋盘之间的摩擦。由此,不仅降低了现有技术的涡旋式压缩机的压缩效率,还会降低压缩机的寿命和可靠性。
特别是,在由回旋涡旋盘和固定涡旋盘之间的摩擦所引起的磨损严重的情况下,因磨损而产生碎片,并且所述碎片残留在压缩室内,从而不仅降低了压缩效率,还会加快固定涡旋盘和回旋涡旋盘之间的进一步磨损,由此导致使压缩机破损的致命性问题。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种涡旋式压缩机,在所述涡旋式压缩机的背压结构中,使背压室的中心和固定涡旋盘的中心偏心地设置而不具有同心,由此利用经由背压室而施加于固定涡旋盘的中间压,从而改善了回旋涡旋盘的运转稳定性。
另外,本发明的目的还在于,提供一种涡旋式压缩机,通过使背压室的中心位置位于压缩室内的制冷剂气体的压力处于最大的压缩室的中心,来最大限度地抑制固定涡旋盘在吐出制冷剂气体时因制冷剂气体而浮起的现象,从而改善了回旋涡旋盘的运转稳定性。
此外,本发明的目的还在于,提供一种通过所述回旋涡旋盘的运转稳定性来改善了效率和可靠性的涡旋式压缩机。
本发明的涡旋式压缩机的技术特征在于,背压室的中心与固定涡旋盘的中心形成偏心。
使上述技术特征具体化了的本发明的涡旋式压缩机,其包括:壳体(casing),在所述壳体的内部形成有容纳空间,并且形成有用于使制冷剂流入的吸入口和用于吐出制冷剂的吐出口;马达,其容纳于所述容纳空间;固定涡旋盘,其容纳于所述容纳空间,并且配置成比所述马达更靠近所述吐出口;回旋涡旋盘,其配置于所述马达和所述固定涡旋盘之间,所述回旋涡旋盘与所述固定涡旋盘咬合而形成压缩室;以及背压室,其位于所述固定涡旋盘和所述吐出口之间,并且利用具有中间压的制冷剂来向所述固定涡旋盘施加背压,所述涡旋式压缩机可以被实现所述背压室的中心与所述固定涡旋盘的中心形成偏心。
使上述技术特征进一步具体化了的本发明的压缩机是,在吐出制冷剂时所述背压室的中心与所述压缩室的中心形成为同心的涡旋式压缩机。
此时,优选地,所述背压室的中心的偏心方向在吐出制冷剂时优选偏向所述回旋涡旋盘的中心方向。
所述背压室的中心的偏心距离,更优选为所述回旋涡旋盘的回旋半径的0.25倍至0.75倍。
可以通过实施例以机构的形式对所述回旋涡旋盘的回旋半径进行具体化,其中,包括位于所述回旋涡旋盘和所述马达之间的主框架,并且包括防自转机构,所述防自转机构位于所述回旋涡旋盘和所述主框架之间,并且用于防止所述回旋涡旋盘进行自转。
此时,所述防自转机构优选为十字环(Oldham ring)。
另外,本发明的涡旋式压缩机的另一技术特征在于,所述背压室在其内部包括环形的背压空间,具有所述中间压的制冷剂气体位于所述环形的背压空间,所述环形的背压空间的外径位于比所述回旋涡旋盘和所述固定涡旋盘的涡卷部的末端更靠向半径方向的外侧的位置。
此时,所述中间压为介于所述压缩室的吸入压和吐出压之间的值。
可以通过实施例以机构的形式对所述背压室的中间压进行具体化,其中,所述固定涡旋盘包括圆板形状的固定涡旋盘端板部,所述固定涡旋盘端板部包括涡旋盘侧背压孔,所述涡旋盘侧背压孔与压缩室内的具有所述中间压的区域中的一个区域连通,所述背压室包括板侧背压孔,所述板侧背压孔与所述涡旋盘侧背压孔连通。
此时,所述涡旋盘侧背压孔和所述板侧背压孔优选形成有多个,以确保稳定的中间压。
可以通过实施例以机构的形式对如上所述的本发明的涡旋式压缩机进行具体化,其中,包括紧固机构,所述紧固机构位于所述固定涡旋盘和所述背压室之间,并且用于将所述背压室的中心固定于从所述固定涡旋盘的中心形成偏心的位置。
所述紧固机构可以采用各种各样的紧固装置。
所述紧固机构更优选为螺栓。
可以通过实施例以机构的形式对所述环形的背压空间进行具体化,其中,包括:背压板,其包括与所述固定涡旋盘端板部相接触的环形的支撑板部;第一环形壁和第二环形壁,其分别位于所述支撑板部的顶面,并且围绕所述支撑板部的内周面和外周面;以及浮动板(floating plate),其位于所述背压室的轴向上的顶面,并且,所述第一环形壁的外周面、所述第二环形壁的内周面、所述支撑板部的顶面以及所述浮动板的底面形成环形的背压空间。
另外,包括密封端部,所述密封端部位于所述浮动板的内侧空间部的上端部,包括高低压分离板,所述高低压分离板位于背压室和所述吐出口之间,并且,所述浮动板通过所述中间压来密封所述高低压分离板,由此可以使吸入空间和吐出空间分离。
另一方面,所述紧固机构可以通过紧固所述固定涡旋盘和所述背压板的方式,来紧固背压室和固定涡旋盘之间。
另外,所述紧固机构可以通过紧固所述固定涡旋盘和所述浮动板的方式,来紧固背压室和固定涡旋盘之间。
另一方面,被压缩了的吐出气体可以经由吐出部和止回阀并经过吐出空间和吐出口被吐出,所述吐出部位于所述固定涡旋盘的中央部并用于吐出制冷剂气体,所述止回阀与所述吐出部连通并位于所述背压室内以吐出所述制冷剂气体。
本发明可以通过使涡旋式压缩机的背压室的中心和固定涡旋盘的中心偏心的位置设置成彼此形成为偏心,来达成能够使吐出制冷剂时由施加于固定涡旋盘的气体力所引起的固定涡旋盘的位移最小化的效果。
通过这种方式,本发明获得以下效果:能够防止固定涡旋盘和回旋涡旋盘之间的制冷剂气体的流出,并且能够通过均匀的背压来使回旋涡旋盘的运转稳定。
另外,由于确保了回旋涡旋盘的运转稳定性,因此具有确保压缩机的压缩效率和可靠性的效果。
根据本发明,使涡旋式压缩机的背压室内的具有中间压的背压空间的外径与固定涡卷部和回旋涡卷部的末端相比位于更靠向半径方向的外侧的位置,从而在涡旋式压缩机进行运转时能够确保固定涡旋盘的均匀的背压。
通过这种方式,本发明的涡旋式压缩机不仅能够在吐出制冷剂时确保固定涡旋盘的均匀的背压,还能在压缩制冷剂时确保固定涡旋盘的均匀的背压,进而,还能获得提高压缩效率和防止制冷剂流出的效果。
附图说明
图1是示出现有技术的涡旋式压缩机中的背压室和固定涡旋盘之间的配置关系的立体图。
图2A和图2B是概略示出,在图1所示的涡旋式压缩机中,当固定涡旋盘和回旋涡旋盘进行相对回旋运动时,固定涡旋盘因压缩室中的制冷剂气体的压力所引起的移动的图。
图3是示出本发明一实施例的涡旋式压缩机的纵剖视图。
图4是计算基于曲轴转角(crank angle)的气体力的图。
图5是示出上述图3中的背压室和固定涡旋盘的部分的立体图。
图6是示出,在本发明一实施例的涡旋式压缩机中,当固定涡旋盘和回旋涡旋盘进行相对回旋运动时,固定涡旋盘因压缩室中的制冷剂气体的压力所引起的移动的示意图。
图7A是示出固定涡旋盘50的固定涡旋盘端板部的图,图7B是示出压缩室中的回旋涡卷部和固定涡卷部的图。
图8是放大上述图7B的图。
图9是示出本发明一实施例的背压室、回旋涡卷部以及固定涡卷部的配置的图。
图10是示出本发明一实施例的背压室的紧固结构的剖视图。
附图标记说明
100:涡旋式压缩机 10:壳体
11:吸入口 12:吸入空间
13:吐出口 14:吐出空间
15:高低压分离板 17:辅助轴承
18:下部框架 20:马达
21:定子 23:转子
25:驱动轴 30:主框架
31:驱动轴支撑部 32:驱动轴支撑部
35:主轴承 36:十字环
40:回旋涡旋盘 41:回旋涡旋盘端板部
42:回旋涡卷部 43:凸台(boss)部
50:固定涡旋盘 51:固定涡旋盘端板部
52:固定涡卷部 53:吸入部
54:吐出部 51a:涡旋盘侧背压孔
60:背压室 61:背压板
62:支撑板部 63:第一环形壁
64:第二环形壁 65:浮动板
66:密封端部 67:止回阀
68:紧固机构 61a:板侧背压孔
具体实施方式
下面将参照附图详细说明上述的目的、特征以及优点,因此,本发明所属领域的技术人员可以容易实施本发明的技术思想。在本发明的说明过程中,如果判断为与本发明相关的已知技术的详细说明可能会混淆本发明的主旨,则省略其详细说明。下面,将参照附图对本发明的优先实施例进行详细说明。在附图中,相同的附图标记是指相同或相似的构成要素。
在下文中,在构成要素的“上部(或下部)”或在构成要素的“上(或下)”配置有任意结构不仅可以表示任意结构与所述构成要素的顶面(或底面)相接而配置,而且还可以表示在所述构成要素和所述构成要素上(或下)配置的任意结构之间可能会设置有其他结构。
另外,当记载为某一构成要素与其他构成要素“连结”、“结合”或“连接”时,应当理解为,所述构成要素可以彼此直接连结或者连接,也可以在各个构成要素之间“夹设”有其他构成要素,或者各个构成要素可以通过其他构成要素“连结”、“结合”或“连接”。
下面,参照附图对本发明的涡旋式压缩机的实施例进行说明。为了便于说明,考虑到说明的明确性和便利性,附图中所示的线条的厚度或构成要素的尺寸等可能会被放大示出。并且,后述的术语是考虑到本发明中的功能而定义的术语,这些术语可能会根据用户、操作者的意图或惯例而发生变化。因此,这些术语的定义应基于整个说明书的内容来确定。
[涡旋式压缩机的结构]
图3是概略示出本发明一实施例的涡旋式压缩机的纵剖视图。
本发明一实施例的涡旋式压缩机1可以包括壳体10、马达20、驱动轴25、回旋涡旋盘40以及固定涡旋盘50。
所述壳体10可以形成本实施例的涡旋式压缩机1的外观。在所述壳体10的内部可以形成有内部空间,所述内部空间用于容纳构成涡旋式压缩机1的各种部件。
在本实施例中,例示了壳体10大致形成为圆筒形状。在所述壳体10可以设置有吸入口11和吐出口13。吸入口11可以是为了使制冷剂流入到壳体10的内部而形成于壳体10的通道,吐出口13可以是为了将在壳体10的内部被压缩的制冷剂吐出到外部而形成于壳体10的通道。
壳体10的内部空间可以划分为马达部和压缩部,其中,所述马达部是用于设置马达20的空间;所述压缩部是用于对制冷剂进行压缩的空间。
马达20可以容纳于壳体10的内部空间,具体而言,可容纳于吸入空间12,更具体而言,可容纳于马达部。所述马达20可以包括定子21和转子23。并且,所述马达20可以使用转子23的转速为恒定的恒速马达,与此不同地,也可以使用转子23的转速可变的变频马达。
所述定子21可以以热装的方式固定于壳体10的内壁面,驱动轴25可以插入并结合于转子23的中央部。在定子21可以缠绕有线圈,虽然未在图3中示出,所述线圈可以经由结合于所述壳体10的接线端子而与外部电源电连接。
驱动轴25可以连接于所述马达20的转子23,并且驱动轴25可以通过由马达20产生的旋转力来进行旋转。所述驱动轴25可以贯通后述的主框架30并与回旋涡旋盘40结合,并且回旋涡旋盘40可以与驱动轴25结合并进行回旋运动。
所述驱动轴25的下侧可以被辅助轴承17可旋转地支撑,所述辅助轴承17位于壳体10的下部。所述辅助轴承17被固定于壳体10内表面的下部框架18支撑,由此能够稳定地支撑驱动轴25。下部框架18可以熔接固定于壳体10的内壁面,壳体10的底面可以用作油储存空间。储存于油储存空间的油,可以通过驱动轴25等移动到上侧,并且进入到压缩部,由此顺畅地进行润滑。
所述驱动轴25的上端部可以被主框架30以能够旋转的方式支撑。
主框架30可以设置于壳体10的内部空间,并且可以配置在马达20和回旋涡旋盘40之间。壳体10的内部空间可以被主框架30划分为马达部和压缩部。
在主框架30的直径方向中央,可以设置有对贯通主框架30的驱动轴25进行支撑的驱动轴支撑部31、32。在驱动轴支撑部31、32可以设置有主轴承35,所述主轴承35在主框架30的直径方向上支撑驱动轴25。
与下部框架18一样,所述主框架30也可以固定设置于壳体10的内壁面,并且,在所述主框架30的底面可以设置有向下凸出的主轴承35,所述驱动轴25可以插入于所述主轴承35的内部。主轴承35的内壁面起到作为轴承面的功能或作用,并且支撑驱动轴25,以与上述的油一起使所述驱动轴25可以顺畅地进行旋转。
在所述主框架30的顶面,可以设置有回旋涡旋盘40。
回旋涡旋盘40可以包括:具有大致的圆板形状的回旋涡旋盘端板部41;和回旋涡卷部42,其以螺旋形形成于所述回旋涡旋盘端板部41的一侧面。所述回旋涡卷部42将会与后述的固定涡旋盘50的固定涡卷部52一起形成压缩室。
所述回旋涡旋盘端板部41在被主框架30的顶面支撑的状态下进行回旋驱动。此时,在所述回旋涡旋盘端板部41和主框架30之间可以设置有十字环(Oldham ring)36,所述十字环36可以是回旋涡旋盘40的防自转机构。
在所述回旋涡旋盘端板部41的底面可以形成有凸台部43,所述驱动轴25可以插入于所述凸台部43。驱动轴25的旋转力可以经由所述凸台部43而使回旋涡旋盘40进行回旋驱动。
固定涡旋盘50可以位于壳体10的内部空间,具体而言,可以位于比配置于马达部的马达20更靠近吐出口13侧的位置,更具体而言,可以位于回旋涡旋盘40的上部。在固定涡旋盘50中,固定涡旋盘端板部51可以形成为圆板形状,在固定涡旋盘端板部51的下部可以形成有螺旋形的固定涡卷部52,所述固定涡卷部52与所述回旋涡卷部42咬合而形成两个成对的压缩室。
在固定涡旋盘50的侧面可以形成有吸入部53,所述吸入部53用于吸入存在于吸入空间12内部的制冷剂。另一方面,在固定涡旋盘端板部51的大致的中央部可以设置有吐出部54,所述吐出部54用于吐出被压缩的制冷剂。
所述回旋涡卷部42和固定涡卷部52可以形成多个压缩室,随着所述压缩室朝向吐出部54侧进行回旋移动,由此所述压缩室的体积缩小,从而压缩制冷剂。由此,与吸入部53相邻的压缩室的压力变得最小,而与吐出部54连通的压缩室的压力变得最大。
另一方面,位于所述压缩室的压力最小的位置和最大的位置之间的压缩室的压力形成为中间压,所述中间压具有介于吸入部53的吸入压和吐出部54的吐出压之间的值。
所述中间压流入到后述的背压室60而形成背压力,从而起到将固定涡旋盘50朝向回旋涡旋盘40的方向按压的功能。因此,在固定涡旋盘端板部51可以设置有涡旋盘侧背压孔51a,所述涡旋盘侧背压孔51a与具有中间压的区域中的一个区域连通,并且所述涡旋盘侧背压孔51a可以与后述的板侧背压孔61a连通。所述涡旋盘侧背压孔51a可以形成有多个。
在所述固定涡旋盘端板部51的上部,可以设置有构成背压室60的背压板61。
所述背压板61可以形成为大致的环形,并且可以包括支撑板部62,所述支撑板部62的中央与固定涡旋盘端板部51相接触。所述支撑板部62具有其中央为中空的环形的板形状,并且与上述的每个涡旋盘侧背压孔51a独立连通的多个板侧背压孔61a可以设置成,沿着轴向贯通所述支撑板部62。
在所述支撑板部62的顶面可以分别设置有第一环形壁63和第二环形壁64,以包围所述支撑板部62的内周面和外周面。所述第一环形壁63的外周面、所述第二环形壁64的内周面以及支撑板部62的顶面,与后述的浮动板65一起形成背压室60,所述背压室60具有呈环形的背压空间。
在所述背压室60的上侧,可以设置有构成所述背压室60的顶面的浮动板65。在所述浮动板65的内侧空间部的上端部可以设置有密封端部66。所述密封端部66可以形成为从浮动板65的表面朝向上方凸出。特别是,在需要将所述密封端部66密封成所吐出的高压的制冷剂只吐出到吐出空间14而不会泄漏到吸入空间12的情况下,所述密封端部66与上述的高低压分离板15的底面相接触而起到密封的功能,使得所吐出的制冷剂只保持在吐出空间14内。
[涡旋式压缩机的动作关系]
如上所述的本发明一实施例的涡旋式压缩机以如下所述的方式进行动作。
首先,若电源施加到定子121,则驱动轴25与转子22一起进行旋转。
结合于转子22的上端部的回旋涡旋盘40,相对于固定涡旋盘40进行回旋运动。其结果,在回旋涡卷部42和固定涡卷部52之间将会形成两个成对的压缩室,随着所述两个成对的压缩室分别从外侧朝向内侧进行移动,所述两个成对的压缩室的体积减小,从而可以吸入、压缩以及吐出压缩室内的制冷剂。
此时,沿着压缩室的轨迹移动的制冷剂的一部分,可以在到达吐出部54之前经由涡旋盘侧背压孔51a和板侧背压孔61a而移动到背压室60。由此,由背压板61和浮动板65所形成的背压室60可以形成中间压。
浮动板65被所述中间压的制冷剂受到朝向上方的压力,从而可以朝向高低压分离板15侧进行移动。如果浮动板65移动到与高低压分离板15紧贴的位置,则壳体10的吐出空间14和吸入空间12分离,由此能够防止吐出到吐出空间14的制冷剂泄漏至吸入空间12。
另一方面,背压板61受到朝向下方的压力,从而可以朝向回旋涡旋盘40的方向按压固定涡旋盘50。其结果,固定涡旋盘50紧贴于回旋涡旋盘40,从而能够阻断压缩室中被压缩的制冷剂从回旋涡旋盘40和固定涡旋盘50之间泄漏。
吸入到壳体10的吸入空间12的制冷剂可以经过以下一系列的过程:在压缩室中被压缩,经由固定涡旋盘50的位于大致中央的吐出部54并经过止回阀67而吐出到吐出空间14,吐出到吐出空间14的制冷剂在压缩机外部的冷却循环中进行循环之后,再次经由吸入口11吸入到吸入空间12。
当在所述压缩室中对制冷剂气体进行压缩时,本发明一实施例的涡旋式压缩机将会产生由制冷剂气体所引起的反推力(或气体力)。
图4是计算基于曲轴转角的气体力的图。
如图4所示,可知,在曲轴转角从0度变化至360度的期间(换言之,驱动轴旋转一圈的期间),气体力在特定的曲轴转角下形成为最大。所述气体力形成为最大时的角度,对应于使压缩成最大程度的制冷剂吐出的吐出位置。
图5是示出上述图3中的背压室60和固定涡旋盘50的部分的立体图。
如图5所示,本发明一实施例的涡旋式压缩机的技术特征在于,背压室60的中心和固定涡旋盘50的中心形成偏心(即,不一致)。
具有如图5所示的背压室的配置关系的本发明一实施例的涡旋式压缩机,具有如图6所示的优点。
图6是示出,在本发明一实施例的涡旋式压缩机中,当固定涡旋盘和回旋涡旋盘进行相对回旋运动时,固定涡旋盘因压缩室中的制冷剂气体的压力所引起的移动的示意图。
与图2A和图2B的现有技术的涡旋式压缩机相比,图6中的本发明一实施例的涡旋式压缩机的特征在于,背压室60的中心与固定涡旋盘50的中心不一致而形成偏心。
图7A是示出固定涡旋盘50的固定涡旋盘端板部51的图,图7B是示出在压缩室中的回旋涡卷部42和固定涡卷部52的图。
图8是放大上述图7B的图。
观察图6至图8,本发明一实施例的涡旋式压缩机的回旋涡旋盘40的中心和固定涡旋盘50的中心也不一致。特别是,由于回旋涡旋盘40随着驱动轴25的旋转运动而持续地进行回旋运动,因此,在涡旋式压缩机进行动作时回旋涡旋盘40的中心持续地发生变化。
然而,回旋涡旋盘40与十字环(Oldham ring)36结合而防止了其自转,因此,回旋涡旋盘40的中心的移动距离小于由十字环36所形成的回旋圆的直径。
另一方面,上述图4中的计算结果,示出了在吐出制冷剂气体时产生了气体力的最大值。由此,当吐出制冷剂气体时,如图8(特别是图8的放大图)所示,本发明一实施例的涡旋式压缩机中的回旋涡旋盘的中心和所述压缩室的中心也不一致。
特别是,由于固定涡旋盘50与主框架30结合,因此固定框架40的中心始终是固定的。与此相反,回旋涡旋盘40的中心在进行回旋运动的期间持续地发生变化,但是,在进行会产生最大气体力的吐出时,回旋涡旋盘40的中心可以通过涡卷部的设计来决定。
另一方面,尽管固定涡旋盘50的中心恒定,但是压缩室的中心也会因回旋涡旋盘40回旋运动而一定的部分发生变动。相反,在进行会产生最大气体力的吐出时,通过回旋涡旋盘40和固定涡旋盘50的设计,来可以使压缩室的中心具有设定的值。
如图6所示,本发明一实施例的涡旋式压缩机的一个技术特征在于,在进行会产生最大气体力的吐出时,使背压室60的中心与压缩室的中心一致。在根据上述技术特征的本发明一实施例的涡旋式压缩机中,当进行会使气体力变得最大的吐出时,背压室60的中心可以位于从之前的固定涡旋盘50的中心朝向回旋涡旋盘40的偏心方向进行移动。其结果,背压室60内的中间压能够更有效地抑制固定涡旋盘50因吐出制冷剂时的较强的气体力而受到轴向上的力而产生的浮起现象。
本发明一实施例的涡旋式压缩机的背压室60的偏心距离,优选为回旋涡旋盘40的回旋圆(参照图8)的半径的0.25倍至0.75倍。
如果背压室60的偏心距离小于所述半径的0.25倍,则在吐出制冷剂时抑制固定涡旋盘50的位移的效果变小。
相反,如果背压室60的偏心距离大于所述半径的0.75倍,则在回旋涡旋盘40进行回旋时,施加于固定涡旋盘50的背压偏向一个方向,从而难以实现均匀的背压,并且,在严重的情况下,容易发生制冷剂的泄漏或者磨损。
图9是示出本发明一实施例的背压室、回旋涡卷部以及固定涡卷部的配置的图。
图10是示出本发明一实施例的背压室的紧固结构的剖视图。
如图9所示,在本发明一实施例的背压室中,具有中间压的背压空间的外径与固定涡卷部和回旋涡卷部的末端相比优选位于更靠向半径方向外侧的位置。
如果本发明一实施例的背压空间与涡卷部的末端相比存在于半径方向的内侧,则通过中间压的背压来只有在固定涡旋盘50的一部分施加背压。其结果,因施加于固定涡旋盘50的背压的不均匀而在压缩制冷剂时使固定涡旋盘50和回旋涡旋盘40之间的间隔变得不均匀,因此难以进行均匀的压缩,并且存在有发生局部摩擦和磨损的同时发生局部的制冷剂的流出(leak)的问题。
如图10的箭头所示,本发明一实施例的涡旋式压缩机包括一个技术特征,该技术特征在于背压室的中心以固定涡旋盘50为基准偏心(或偏移)地紧固。
作为非限定性一例,图10中例示了在固定涡旋盘50和背压室60之间包括紧固机构68的情形。
在图10中,作为所述紧固机构68的一例示出了螺栓,但本发明的紧固机构68并不限于此。
另外,在图10中,示出了所述紧固机构68穿过背压板61并贯穿至浮动板65的情形,但并不限于此。并且,作为另一变形例,所述紧固机构68也可以直接使所述背压板61和所述固定涡旋盘50连接。所述紧固机构68只要位于固定涡旋盘50和背压室60之间即可,本领域技术人员可以充分理解到无需限定具体的紧固位置。
参照附图所示的实施例对本发明进行了说明,但是这仅是示例性的,本领域普通技术人员应当理解,可以由此进行各种变更和实施其他等效实施例。因此,本发明实际的技术保护范围应该由所附权利要求书来限定。

Claims (9)

1.一种涡旋式压缩机,其中,包括:
壳体,在所述壳体的内部形成有容纳空间,并且形成有用于使制冷剂流入的吸入口和用于吐出制冷剂的吐出口;
马达,容纳于所述容纳空间;
固定涡旋盘,容纳于所述容纳空间,并且配置成比所述马达更靠近所述吐出口;
回旋涡旋盘,配置于所述马达和所述固定涡旋盘之间,所述回旋涡旋盘与所述固定涡旋盘咬合而形成压缩室;以及
背压室,位于所述固定涡旋盘和所述吐出口之间,利用具有中间压的制冷剂来向所述固定涡旋盘施加背压,
所述背压室的中心与所述固定涡旋盘的中心形成偏心,
当吐出制冷剂时,所述背压室的中心与所述压缩室的中心形成同心。
2.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机,其中,
当吐出制冷剂时,所述背压室的中心偏向所述回旋涡旋盘的中心方向。
3.根据权利要求2所述的涡旋式压缩机,其中,
所述背压室的中心的偏心距离是所述回旋涡旋盘的回旋半径的0.25倍至0.75倍。
4.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机,其中,
所述背压室在其内部包括环形的背压空间,具有所述中间压的制冷剂存在于所述背压空间,
所述背压空间的外径与所述回旋涡旋盘和所述固定涡旋盘的涡卷部的末端相比位于半径方向的外侧。
5.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机,其中,
还包括紧固机构,所述紧固机构位于所述固定涡旋盘和所述背压室之间,并且用于将所述背压室固定于所述背压室的中心与所述固定涡旋盘的中心偏心的位置。
6.根据权利要求5所述的涡旋式压缩机,其中,
所述紧固机构为螺栓。
7.根据权利要求5所述的涡旋式压缩机,其中,
所述背压室包括背压板,所述背压板包括与所述固定涡旋盘的端板部相接触的环形的支撑板部,
所述固定涡旋盘的所述端板部包括涡旋盘侧背压孔,所述涡旋盘侧背压孔与所述压缩室内的具有所述中间压的区域中的一个区域连通,
所述背压室包括板侧背压孔,所述板侧背压孔与所述涡旋盘侧背压孔连通,
所述板侧背压孔沿着轴向贯通所述支撑板部。
8.根据权利要求7所述的涡旋式压缩机,其中,
所述紧固机构用于紧固所述固定涡旋盘和所述背压板。
9.根据权利要求7所述的涡旋式压缩机,其中,
所述紧固机构用于紧固所述固定涡旋盘和位于所述背压室的顶面的浮动板。
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