CN1192169C

CN1192169C - 防止涡旋压缩机真空压缩的装置

Info

Publication number: CN1192169C
Application number: CNB008083835A
Authority: CN
Inventors: 金必焕; 李碤培; 安秉夏; 李乘俊; 陈弘均
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 1999-06-01
Filing date: 2000-02-19
Publication date: 2005-03-09
Anticipated expiration: 2020-02-19
Also published as: JP4060593B2; US6672845B1; JP2006214442A; WO2000073659A1; EP1181454A1; EP1181454A4; EP1181454B1; JP2003500611A; JP4303254B2; CN1302206C; CN1510274A; CN1353796A

Abstract

一种防止涡旋压缩机真空压缩的装置，包括：一个吸入管和一个排放管，它们每个都组合到一个充润滑油到足够高度的封闭容器的一侧；一个具有一个涡卷和一个制冷剂入口和一个出口的固定涡壳；一个安装在固定涡壳上部，将封闭容器内部分割成一个高压室和一个低压室的高和低压隔离板，高和低压隔离板在其中央部分具有一个排气孔；一个运动涡壳，具有多个用于通过与固定涡壳的涡卷在固定涡壳的底部可转动的啮合而压缩吸入的制冷剂的压缩室，和具有一个用于在圆周旋转时使每个压缩室具有被连续移动的不同压力的涡卷；和一个安装在固定涡壳体内侧的高真空防止单元。

Description

防止涡旋压缩机真空压缩的装置

技术领域

本发明涉及一种防止涡旋压缩机真空压缩的装置，更具体地讲，涉及一种防止涡旋压缩机真空压缩的装置，即使压缩机在由于吸入管堵塞制冷剂不能流到吸入管的入口的状态下连续地操作，也能够使制冷剂部分地泄漏到一个低压室，从而使压缩机的内部不会降低到超真空状态。

背景技术

空调器或冰箱中使用的压缩机一般用于把机械能转换成可压缩流体的压缩能。压缩机主要包括往复型压缩机、涡旋型压缩机、离心型压缩机(一般称为涡轮型压缩机)、和叶片型压缩机(一般称为旋转型压缩机)。

在它们中间，就像离心压缩机或叶片压缩机一样，涡旋压缩机利用一个转子排放气体而吸入和压缩气体。往复压缩机不同，它利用活塞的直线运动实现相同的目的。

涡旋压缩机包括一种低压涡旋压缩机或一种高压涡旋压缩机，这取决于是把吸入气体充到一个封闭容器还是把排放气体充入其中。

图1示出了一种在空调器或电冰箱中使用的普通低压涡旋压缩机。

如图中所示，上和下框架4和4′固定地安装在一个封闭容器3内部的上和下部。吸入制冷剂气体的吸入管1和排放高压制冷剂气体的排放管2各自安装在封闭容器3的一侧。

由定子20和转子18构成的驱动电机17固定地安装在上框架4和下框架4′之间。

螺钉5’将一个固定涡壳5组合在上框架4的上部，运动涡壳7可旋转地组合在固定涡壳5的下部，具有多个用于压缩从吸入管1吸入的制冷剂的压缩室。

涡卷W1以渐开线形状形成在固定涡壳5的内表面，一个入口5a形成在涡卷W1最外侧，与吸入管1连通。一个出口5b形成在封闭容器中部的上部，与排放管2连通。

涡卷W2盘旋地结合在固定涡壳5中的运动涡壳6的内表面。

在运动涡壳6的下方，一个驱动轴13组合在转子18的中部，穿透上框架4。驱动轴13带有一个在长度方向上穿过其中心部分形成的油道13a，和一个形成在其顶部的偏心部分3b。

一个供油器16安装在驱动轴13的底部，以泵取灌装在封闭容器3内的底部的泵油15。

一个滑动衬套19嵌入地形成在驱动轴13的偏心部分13b，滑动衬套19在径向上变化，并且在切向上接受驱动轴13的旋转力。一个Oldham环21(一种防旋转元件)组合在运动涡壳6的底部，以防止运动涡壳6旋转。

一个高压和低压隔离板8用多个螺钉22固定地安装在固定涡壳5的上方。一个排气孔8a形成在固定涡壳5的顶部中心部分。高压和低压隔离板8将封闭容器3内部分割成一个高压室10和一个低压室14。在高压和低压隔离板8的一侧，组装了一个背压阀12，以部分地排放高压室10的气体。

在高和低压隔离板8的上方形成了一个与排气孔8a和排放管2连通的排放室23。在排放孔5b的侧面，形成一个旁通孔25，以便与形成在固定涡壳5和运动涡壳6之间的中间压24连通。旁通阀26安装在旁通孔25的顶部入口上方。

现在说明上述现有技术结构的涡旋压缩机的操作。

当施加电流使转子18旋转时，驱动轴13根据转子18的旋转做偏心部分13b的偏心距长度的偏心旋转，从而使运动涡壳6做圆周运动。

由于Oldham环21，(即，一种防止旋转的元件)阻止了旋转，因而运动涡壳6以驱动轴13为中心做回转运动，画出一个回转半径长度距离的回转圆。此时，当运动涡壳6进行回转半径距离的回转运动时，在固定涡壳5和两个涡卷W1和W2之间形成了多个压缩室7。

因此，凭借涡壳5和6的连续回转运动，使通过设置在固定涡壳5一侧的入口5a吸入而充满在压缩室7中的制冷剂气体向涡壳5和6的中心运动。在运动的同时，它的体积减小而被压缩，通过固定涡壳5的出口5b排放，并且经过高和低压隔离板8流入高压室10。并且这个流入到高压室10的制冷剂气体通过排放管2被导入一个冷凝器(未示出)。

此时，在排放到高压室10的制冷剂的压力过高的情况下，迫使背压阀12打开，以便将一部分制冷剂排放到低压室14，从而可以防止异常过压缩。

此外，当驱动轴13旋转时，安装在驱动轴13底部的供油器泵取油15，并且通过油道13a向上输送，从而使接触运动涡壳6的上框架4的倚靠面4a的摩擦阻力减小。

但是，现有技术的涡旋压缩机具有以下问题。即，在由于过压缩的异常压力条件下，背压阀可以排放气体。但是，在制冷剂循环的管线部分堵塞并且使制冷剂不能吸入到吸入管中的情况下，尽管在压缩室中持续进行压缩，高压室的压力也不会提高到使背压阀操作的预设压力以上。因此，压缩机内成为一种真空状态，并且如果这种真空状态保持一定的时间，压缩机内部成为超真空状态，致使驱动电机的供电部分由于电绝缘损坏而短路，导致损坏驱动电机和由于泄漏电流发生触电的高度可能性。

此外，由于在驱动压缩机的初始状态下不能把润滑油充足地提供到接触运动涡壳的上框架的倚靠表面，因此接触部分容易磨损。

图2示出了根据现有技术的一个涡旋压缩机的另一个示例。

在说明涡旋压缩机时，将相同的参考号给予了与图1中相同的元件，并且省略了对它们的说明。

如图中所示，一个阀限位器3a结合在固定涡壳5的上表面的中央部分，与固定涡壳5的一个出口5b连通。一个止回阀30安装在阀限位器3a中，以控制在压缩室7中压缩时的高温高压的制冷剂气体的流动。为了控制气体流动，止回阀30沿阀限位器3a内部的导向面“G”上下运动，以打开和关闭固定涡壳5的出口5b。

一个排放孔3a′形成在阀限位器3a的上表面。

现在说明上述构造的现有技术的涡旋压缩机的另一个示例的操作。

根据另一个示例的涡旋压缩机，在涡旋压缩机暂停操作一个短时间并且又开始操作的情况下，止回阀30以下述方式操作，使得高压室10的气体回流，以通过固定涡壳5的出口5b导入到由固定涡壳5和运动涡壳6的涡卷W1和W2形成的压缩室7中，从而使运动涡壳6反转，从而防止了涡卷W1和W2损坏，和不产生噪声。此外，为了防止降低压缩效率，止回阀30阻塞出口5b，从而防止运动涡壳6反向转动，阻止了反向排放。

与此同时，在压缩室7中压缩的制冷剂气体顶起放置在固定涡壳5的出口5b前端的止回阀30，以便排放。此时，止回阀沿阀限位器3a的内壁移动，开始一个冲程，并且在压缩机连续操作时，止回阀被置于一个升起的位置，保持接触阀限位器3a上端部分的表面。

由于在压缩机操作时止回阀30被置于升高的位置，所以压缩的制冷剂气体通过阀限位器3a的排放孔3a′排放。当压缩机停止操作时，充满在封闭容器3的上部中的排放气体通过阀限位器3a的排放孔3a′向止回阀30的上表面施加了一个力，止回阀30迅速地封闭固定涡壳5的排放孔5b，从而防止了排气回流。

但是，不利的是，根据第二现有技术的涡旋压缩机具有下述结构，在压缩机保持在制冷剂不流入入口的状态下操作的情况下，高压排气不会被旁通到低压侧，没有为此提供设备或结构来预防在制冷循环中断时吸入侧可能出现的真空。

因此，对于采用涡旋压缩机的产品，安装了一个伺服阀(未示出)，以连接室内机和室外机。在这方面，如果涡旋压缩机在伺服阀被锁死的状态下开始工作，那么导入低压侧的制冷气体逐渐消失，进入到一种高真空状态，导致驱动电机暴露在高真空中，从而由于真空放电而被损坏，排放气体由于高压缩率而使温度升高，和由于缺乏润滑油供给而使压缩单元磨损。

此外，如果压缩机的这种异常操作持续很长时间，则低压室和压缩室(即吸入压力区)的真空加速，导致由于真空压力损坏密封端(未示出)，或由于压缩单元故障造成的反复压缩损坏了末端密封。因此，不可避免地损害压缩机的可靠性。

发明内容

因此，为了克服上述问题，本发明的一个目的是要提供一种防止涡旋压缩机的真空压缩的装置，这个装置能够在管线堵塞时防止压缩机内部处于超真空状态，从而可以防止它的驱动电机损坏，可以防止由于高压缩率造成的排气温度升高，和能够通过连续供润滑油保护压缩单元。

本发明的另一个目的是要提供一种防止涡旋压缩机的真空压缩的装置，这个装置能够通过利用中压防止压缩机的真空压缩。

本发明的再一个目的是要提供一种防止涡旋压缩机真空产生的装置，这个装置能够防止压缩机内部成为超真空状态，以及防止倚靠表面磨损。

为了达到上述目的，提供了一种防止涡旋压缩机真空压缩的装置，装置包括：一个吸入管和一个排放管，它们每个都结合到一个充润滑油到足够高度的封闭容器的一侧；一个具有一个涡卷和一个制冷剂入口和出口的固定涡壳；一个安装在固定涡壳上部，将封闭容器分割成一个高压室和一个低压室的高和低压隔离板，高和低压隔离板在其中央部分具有一个排气孔；一个运动涡壳，具有多个用于通过与固定涡壳的涡卷在固定涡壳的底部可转动的啮合而压缩吸入的制冷剂的压缩室，和具有一个用于在圆周旋转时使每个压缩室具有被连续移动的不同压力的涡卷；和一个安装在固定涡壳体内侧的真空防止单元。

附图说明

图1是显示根据现有技术的涡旋压缩机的一个示例的垂直剖面图；

图2是显示根据现有技术的涡旋压缩机的另一个示例的垂直剖面图；

图3是显示根据本发明的第一实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的垂直剖面图；

图4是显示根据本发明的第一实施例的图3的部分“IV”的细节剖面图；

图5A是显示根据本发明的第一实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置正常工作情况下的操作的剖面图；

图5B是显示根据本发明的第一实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置在真空中工作情况下的操作的剖面图；

图6是根据本发明的第一实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的一个改进装置的剖面图；

图7A是显示根据本发明的第一实施例的图6的防止涡旋压缩机的真空压缩的改进装置的正常操作的视图；

图7B是显示根据本发明的第一实施例的图6的在真空压缩中的操作的视图；

图8是显示采用根据本发明的第一实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的一个压缩机的压力线的曲线图；

图9是显示根据本发明的第二实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的垂直剖面图；

图10是显示根据本发明的第三实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的垂直剖面图；

图11是显示根据本发明的第三实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的一种改进的垂直剖面图；

图12是显示根据本发明的第三实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的的装置的另一种改进的垂直剖面图；

图13是显示根据本发明的第四实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的局部垂直剖面图；

图14是显示根据本发明的第四实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的图13的“XIV”部分的放大视图；

图15A是显示根据本发明的第四实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的正常操作的局部垂直剖面图；

图15B是显示根据本发明的第四实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的正常操作的一个说明图；

图16A是显示根据本发明的第四实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的异常操作(高真空操作)的局部垂直剖面图；

图16B是显示根据本发明的第四实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的异常操作(高真空操作)的说明图；

图17是显示根据本发明的第五实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的局部垂直剖面图；

图18是根据本发明的第五实施例的图17的“XVIII”部分的放大视图；

图19A是显示根据本发明的第五实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的正常操作的局部垂直剖面图；

图19B是显示根据本发明的第五实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的正常操作的说明图；

图20A是显示根据本发明的第五实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的异常操作(高真空操作)的局部垂直剖面图；

图20B是显示根据本发明的第五实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的异常操作(高真空操作)的说明图；

图21是显示根据本发明的第六实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的局部垂直剖面图；

图22是根据本发明的第六实施例的防止涡旋压缩的真空压缩的装置的固定涡壳的平面图；

图23是根据本发明的第六实施例的图21的“XXIII”部分的放大视图；

图24A是显示根据本发明的第六实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的正常操作的局部垂直剖面图；

图24B是显示根据本发明的第六实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的正常操作的说明图；

图25A是显示根据本发明的第六实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的异常操作(高真空操作)的局部垂直剖面图；

图25B是显示根据本发明的第六实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的异常操作(高真空操作)的说明图；

图26A是根据本发明的第六实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的一个改进装置中的固定涡壳的平面图；和

图26B是根据本发明的第六实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的一个改进装置中的固定涡壳的垂直剖面图。

具体实施方式

现在参考附图说明根据本发明的第一实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置。

与现有技术的图1中相同的元件将给予相同的参考号，并且省略了对它们的说明。

如图3至图5B中所示，根据本发明的第一实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置构造如下。一个气缸120以垂直方向形成在固定涡壳5的内部。

一个平衡块121可滑动地安装在气缸120内部，并且有一个制冷剂流动槽121a形成在平衡块121的外圆周表面的一个预定部分。一个中压孔122形成在平衡块121的下方，以连接气缸120的底表面和旁通孔25。

一个高压连接孔123和一个低压连接孔124分别形成在平衡块121的两侧。高压连接孔123使气缸120与一个高压室10连通，而低压室连接孔124使气缸120与低压室14连通。一个连通部分125形成在平衡块121上部的一侧，使气缸120的上端部与低压室14连通。

制冷剂流动槽121a形成在平衡块121的与从气缸120底部到高压室连接孔123和低压室连接孔124的高度相等的预定部分，从而当把平衡块121定位在气缸120内的下部时，高压室10的制冷剂能够通过制冷剂流动槽121a流到低压室14中。

以下说明上述构造的根据本发明第一实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的操作。

当提供了电力并且驱动电机17的转子18转动时，使得固定在转子18的驱动轴13旋转，随着驱动轴13的旋转，结合到驱动轴13的偏心部分13b的运动涡壳6也被转动。当运动涡壳6旋转时，通过吸入管1吸入到压缩室7中的制冷剂气体在压缩室7中被压缩，压缩室7是在固定涡壳5和运动涡壳6旋转时形成的。高压的压缩制冷剂气体通过出口5b排放到排放室23，并且通过连接安装到排放室23的排放管2送到冷凝器。

在上述正常操作中，由于中压孔122的制冷剂气体压力使平衡块121在气缸内120向上移动，因此不会发生从高压室10到低压室14的制冷剂运动。

即，根据平衡块121在气缸120内的位置，制冷剂可以从高压室10流到低压室14，或不流动。平衡块121主要受流入到中压孔122的制冷剂的中压以及通过连通部分125作用在平衡块121上表面的吸入压力的影响。

现在详细说明平衡块121的操作。

假设作用在平衡块121上的力是“F”，中压是“Pm1”，吸入压是“Ps1”，平衡重量是“M”，通过中压孔推动平衡块的力是“Fm”，吸入压力向下推动平衡块的力是“Fs”，平衡块自重是“Fb(M)”，排放压力是“Pd1”，平衡块的直径是“D”，和摩擦力是“μ”，那么可以获得以下公式：

F＝Pm1-Ps1-M

F＝Fm-Fs-Fb-(μPd1×面积)

Fm＝Pm1×πD²/4

Fs＝Ps1×πD²/4

F＝(Pm1-Ps1)×πD²/4-M-μPd1

例如，

D＝0.03m，M＝1kgf，Pm1＝15kgf/em²，Ps1＝5kgf/cm²，Fμ＝μPd1×面积

F＝(15-5)×1002×π0.03²/4-1-Fμ

在F＝69.7kgf-Fμ＞0的情况下，如图5B中所示，平衡块121附着在气缸120内的上部，并且阻塞了制冷剂从高压室10流向低压室14。

也就是说，在如图8中压力线所示的正常操作过程中，压缩的中压(Pm1)把平衡块向上推，从而不需要使制冷剂从高压室10流到低压室14。

但是，在管线的一部分堵塞并且因此压缩室7成为真空的情况下，假设中压是“Pm2”和吸入压是“Ps2”，由于如图8的曲线图所示，中压和吸入压彼此相等，因而pm²-ps²＝0kgf/cm²。

因此，由于-1kgf+Fμ＜0，所以如图5中所示，由于平衡块121的自重，使平衡块121降落到气缸120的下部，从而使高压室10的制冷剂通过平衡块121的制冷剂流动槽121a旁通到低压室。

因此，旁通到低压室14的制冷剂在压缩室7中被再次压缩，从而防止了超真空状态。

图6是根据本发明的第一实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的一个改进装置的剖面图。

如图中所示，它的基本结构与图4中的相同，只是在气缸120内的上部安装了一个弹簧130，以向下弹性支撑平衡块121，从而当平衡块121向下移动时，弹簧130有规律地推动它。

在安装了弹簧130的情况下，假设弹簧力是“Fk”，则

F＝Pm1-Ps1-M-Fk

F＝Fm-Fs-Fb-Fk-(μPd1×面积)

Fm＝Pm1×πD²/4

Fs＝Ps1×πD²/4

Fk＝k×m²(m²：位移m)

F＝(Pm1-Ps1)×πD²/4-M-km²-μPd1

例如，

D＝0.03m，M＝1kgf，k×m²＝2kgf，Pm1＝15kgf/cm²，Ps1＝5kgf/cm²，

Fμ＝μPd1×面积

F＝(15-5)×1002×π0.03²/4-1-2-Fμ

在F＝67.7 kgf-Fμ＞0的情况下，它表示管线没有堵塞的正常操作。在这种状态下，如图7B中所示，平衡块121附着在上部，克服了气缸120内弹簧130的推力，并且阻塞了制冷剂从高压室10流到低压室14。

也就是说，如显示压力线曲线图的图8所示，在正常操作中，由于中压Pm1向上推动平衡块121，因此不需要使高压室10的制冷剂流到低压室14。

而在管线一部分堵塞因而使压缩室7成为真空的情况下，由于如图8的曲线图所示，中压和吸入压彼此相同，因此pm²-Ps²＝0kgf/cm²。因此，-3kgf+Fμ＜0，从而如图7A中所示，由于自重和弹簧130的推力，平衡块121在气缸120内向下移动。然后，高压室10的制冷剂通过平衡块121的制冷剂流动槽121a旁通到低压室14，并且使旁通到低压室14的制冷剂在压缩室7中再次被压缩，从而防止了超真空状态的发生。

因此，通过调节平衡块121的重量或控制弹簧130的弹性模量，可调节地使平衡块121在气缸120中下落，即使管线被堵塞，也能适时地防止压缩机处于超真空状态，从而能防止设备突然停机。

现在说明根据本发明的第二实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置。

在说明的涡旋压缩机中，将相同的参考号给予与图1中相同的元件，并且省略了对它们的说明。

如图9中所示，根据本发明的第二实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的特点在于，在运动涡壳6内部形成了一个背压管线243，使得压缩室7能够与上框架7的依靠面4a连通，从而使压缩室7的一部分制冷剂能够通过背压管线243泄漏到低压室14。

在上框架4的上表面(即，在背压管线243的出口的下方)形成一个圆形的下储油凹槽244，以存储包含在泄漏到背压管线243的制冷剂气体中的润滑油。

对于根据本发明第二实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置，在正常操作过程中，在压缩室7中压缩凭借随着驱动轴13的旋转转动的运动涡壳6经过吸入管1流进压缩室7的制冷剂，并且使压缩的制冷剂经过排放孔5b和排气孔8a排放到高压室10，以便通过排放管2排放。润滑油通过形成在驱动轴13中的油道13a提供到摩擦表面，例如上框架4的依靠面4a。

此时，在管道堵塞而使制冷剂气体不能流入同时在压缩室7中持续进行压缩的异常操作中，在压缩室7中压缩的一部分制冷剂通过背压管线243泄漏，然后这部分泄漏的制冷剂穿过上框架4与运动涡壳6之间的接触面泄漏到低压室14，泄漏到低压室14的制冷剂又重新被提供到压缩室7中，从而防止了低压室14中的真空状态。

包含在排放到背压管线243的制冷剂中的极少量的润滑油被存储在形成在上框架4的上表面的下储油凹槽244中。存储的润滑油被提供到上框架4和运动涡壳6相互接触的依靠面4a，从而使它被充分润滑，特别是能够大大减小由于在初始驱动时缺少润滑造成的磨损。

现在参考附图说明根据本发明的第三实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置。

在说明的涡旋压缩机中，将相同的参考号给予与图2中相同的元件，并且省略了对它们的说明。

如图10中所示，在结合到安装在涡旋压缩机中的固定涡壳5的出 5b上方的阀限位器3a的内侧形成至少一个旁通孔306和307。在止回阀30关闭固定涡壳5的出口5b时，旁通孔相互连通以把高压制冷剂气体旁通到低压侧。形成在阀限位器3a内部以便由止回阀30打开和关闭的旁通孔306被形成在这样一个位置上，使得它能够在止回阀30下落到靠近固定涡壳5时被打开。

防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的操作原理基于结合到固定涡壳5的出口5b的上方的阀限位器3a内的止回阀30的上、下位移量的差，而止回阀的上和下位移量差则根据在吸入制冷剂气体压缩和通过固定涡壳5的出口5b排放时的制冷剂气体的压力和流量。当在产品的安装中吸入路径被堵塞或伺服阀不能打开时，压缩的制冷剂气体的流量变得很小。

此时，被结合在封闭容器3内的固定涡壳5上表面上的高压隔离板9隔离的低压室14成为高真空状态，并且用作向上推动止回阀30的制冷剂气体的压力和制冷剂气体的排放流量降低，从而使止回阀30保持在固定涡壳5的出口56附近，或离开极短的距离。

此时，由于止回阀30降低，形成在阀限位器3a内部的旁通孔306被打开，高压室10的高压制冷剂气体通过阀限位器3a的排放孔4a、固定涡壳5的旁通孔306和旁通孔307流到低压室14，使得低压室14的压力提高，从而防止出现高真空或高压比。

在涡旋压缩机的正常操作过程中，由于有足够的压缩气体流量和压力使止回阀30升高，所以形成在阀限位器3a内的旁通孔306被升高的止回阀30堵塞，从而正常操作能够进行，而不会将制冷剂气体泄漏到吸入侧。

图11是显示根据本发明的第三实施例的防止涡旋压缩的真空压缩的装置一种改进的垂直剖面图。这个改进的特点在于，形成了一个导向槽310，在导向槽310上，止回阀30整体地安装在固定涡壳的出口5b的上方，从而在止回阀30从整体形成在固定涡壳5的出口5b上部的导向槽310完全脱离之后，制冷剂气体开始排放。

也就是说，由于制冷剂气体的排放开始点可以延伸到导向槽310的深度，使得止回阀30的位移量差加大，从而能够容易地形成旁通路径，并且可以改善真空防止操作的特性。

图12是显示根据本发明的第三实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的另一种改进的垂直剖面图。

如图中所示，另一种改进的特点在于，在固定涡壳5的出口5b的上方形成了一个止回阀30整体安装在其上的导向槽310，并且在阀限位器3a的内部形成了多个不同尺寸的旁通孔。

因此，由于不同尺寸的旁通孔之间的压力差，使得止回阀30接触阀限位器3a内部的一侧，从而运动更加稳定。而且，防止了高压制冷剂气体泄漏到止回阀30与阀限位器3a之间的开口。

图13是显示根据本发明的第四实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的局部垂直剖面图；图14是显示根据本发明第四实施例的图13的“XIV”部分的放大视图。

在本发明的第四实施例的说明中，将相同的参考号给予了与图1中相同的元件，并且省略了对它们的说明。

根据本发明第四实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的特点在于，在固定在封闭容器3内的上框架4上的固定涡壳5上提供了一个高真空防止单元400。

高真空防止单元400包括：一个形成在固定涡壳5体内的阀套410；阀元件420，可滑动地插在阀套410中以连通或阻塞低压室14(即封闭容器3的吸入压力区)和高压室10(即封闭容器3的排放压力区)；和一个弹性元件430，它插在阀套410和阀元件420之间以增加对阀元件420的滑行运动的弹力。

阀套410形成为一个横向的阀位移空间，阀元件420将这个阀位移空间分割成一个吸入压空间411和一个中压空间412。在吸入压空间411的一端形成了一个与封闭容器3的低压室14连通的第一吸入压侧气孔411a，在中压空间412的圆周表面形成一个中压侧气孔412a，与中压室24(即，封闭容器3的中压区)连通。

在阀套410的圆周表面的上方形成一个排放压侧气孔413a，与封闭容器3的高压室10连通。阀元件420使排放压侧气孔413a打开和关闭。

将一个C-环440嵌在阀套410的内圆周表面，或形成一个突起(未示出)，以防止中压侧气孔412a被阀元件430阻塞。

形成的吸入压侧气孔411a穿透到固定涡壳5的外圆周表面。形成的中压侧气孔412a穿透到由运动涡壳6和固定涡壳5形成的多个压缩室中的中压室24。形成的排放压侧气孔413a穿透到固定涡壳5的上表面。

可以在阀套410的圆周表面上额外地形成一个第二吸入压侧气孔411b，阀元件420将它与排放压侧气孔413a一同打开或关闭。形成的第二吸入压侧气孔411b最好是穿透到由运动涡壳6和固定涡壳5形成的多个压缩室中的低压室14。

阀元件420可滑动地嵌在阀套410的内圆周表面，一个O-环(未示出)镶嵌在其外圆周表面，以便与阀套410形成密封。

将一个压缩螺旋弹簧(即，弹性元件430)安装到阀套410的吸入压空间，或可以安装在阀套410的中压空间412。

现在说明上述构造的根据本发明的第四实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的操作。

图15A是显示根据本发明的第四实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的正常操作的局部垂直剖面图；图15B是显示根据本发明的第四实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的正常操作的一个说明图。

如图中所示，在压缩机的正常操作过程中，由于制冷剂气体通过中压侧气孔412a流入阀套410的中压空间412以推压阀元件420的中压接受面，施加到阀元件420的中压接受面的压力负载(Pm×A)与施加到背面的弹性元件430的弹性力(Fk)加上低压室14的压缩负载(PI×A)的合力平衡，从而阀元件420阻塞了排放压侧气孔413a。

以这种方式，防止了经过排放压侧气孔413a流入阀套410的吸入压空间411的高压室10的高压气体经过吸入压侧气孔411a流回到低压室14。

图16A是显示根据本发明的第四实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的异常操作(高真空操作)的局部垂直剖面图；图16B是显示根据本发明的第四实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的异常操作(高真空操作)的说明图。

如图所示，在压缩机过压或抽真空的情况下，低压室14和压缩室的制冷剂气体全都被排放到高压室10中，致使压缩室的中压室24和阀套410的中压空间412成为真空状态，并且施加到阀元件420的中压接受面的压力负载(Pm×A)小于施加到背面的弹性元件430的弹力(Fk)加上低压室14的压力负载(PI×A)的合力。因此，阀元件420被推到C-环440或突起(未示出)，打开了排放压侧气孔413a(或连同其它吸入压侧气孔一起打开)。

此时，高压室10的一部分排气通过排放压侧气孔413a流入阀套410吸入压空间411，然后通过吸入压侧气孔411b流回到低压室14，从而释放了压缩机的真空状态。

此后，利用流入到低压室14的制冷剂气体，阀元件420克服低压室14的压力负载(PI×A)和弹性元件430的弹力(Fk)相加的合力，并且被推回到吸入压空间411，堵塞了吸入压侧气孔411a和排放压侧气孔413a。

此时，在压缩机的真空压缩期间，只要不切断电力，压缩机的驱动电机17就可以恒速旋转，从而压缩机真空压缩和通过真空防止单元400释放真空压缩状态的操作反复进行，据此阀元件420在阀套410中以一定频率进行连续的往复运动。

如上所述，防止了封闭容器3的压缩室7和低压室14抽真空，因此能够防止由于真空压缩造成的密封端的损坏。此外，防止了在压缩机构单元被反复压缩造成的部件损坏，因而提高了压缩机的可靠性。

图17是显示根据本发明的第五实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的局部垂直剖面图，图18是根据本发明的第五实施例的图17的“XVIII”部分的放大视图。

在本发明的第五实施例的说明中，给予了与图15A和15B中所示的相同的元件相同的参考号，并且省略了对它们的说明。

在本发明的第五实施例中，提供了一个带有阀元件520和弹性元件530的阀套510。如图17和18中所示，阀套510是一个垂直方向的阀位移空间，这个空间被阀元件520分割成一个中压空间512和一个排放压空间513。

一个吸入压侧气孔511a形成在阀套510的圆周表面上，由阀元件520的圆周表面打开和关闭，以便与封闭容器3的低压室14连通。一个中压侧气孔512a形成在中压空间512的底部，与封闭容器3的中压室24连通。一个排放压侧气孔513a形成在排放压空间513的上表面，与封闭容器3的高压室10连通，并且由阀元件520打开和关闭。

形成的吸入压侧气孔511a穿透到固定涡壳5的外圆周表面。形成的中压侧气孔512a穿透到由运动涡壳6和固定涡壳5形成的多个压缩室中的中压室24。并且，形成的排放压侧气孔513a穿透到固定涡壳5的上表面。

阀套510的上表面由一个环形套塞540打开和关闭。排放压侧气孔513a形成在套塞540的中央部分。在这方面，排放压侧气孔513a最好具有比阀元件520的吸入压力接受面的横截面小的直径。

阀元件520可滑动地嵌在阀套510的内圆周表面，并且一个O-环(未示出)镶嵌在其外圆周表面，以便与阀套510形成密封。在对应于排放压侧气孔513a的内侧的上表面形成一个突起521。柱形突起521可滑动地插入到排放压侧气孔513a中，以减小死体积。

弹性元件530镶嵌在阀套510的中压空间512中。在压缩机的正常操作期间，阀元件520最好是附着在套塞540的内部下表面，以便具有在阀套510内移出排放压空间513的长度。

现在参考图19A和19B说明根据本发明的第五实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的操作。

图19A是显示根据本发明的第五实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的正常操作的局部垂直剖面图，图19B是显示根据本发明的第五实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的正常操作的说明图。

如图中所示，在压缩机正常操作过程中，制冷剂气体通过中压侧气孔512a流入阀套510的中压空间512，以推压阀元件520的中压接受面，从而施加到阀元件520的中压接受面的压力负载(Pm×A)加上弹性元件530的弹力(Fk)的合力大于或等于施加到背面的高压室10的压力负载(Ph×A)，导致阀元件520堵塞排放压侧气孔513a。

以这种方式，防止了经过排放压侧气孔513a流到阀套510的排放压空间513的高压室10的高压气体通过吸入压侧气孔511a流回到低压室14。

此时，阀元件520的柱形突起521插入到排放压侧气孔513a中，减小了高压室10的死体积。

图20A是显示根据本发明的第五实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的异常操作(高真空操作)的局部垂直剖面图；图20B是显示根据本发明第五实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的异常操作(高真空操作)的说明图。

如图中所示，在压缩机过压情况下或抽真空情况下，低压室14的和压缩室的制冷剂气体都排放到高压室10，致使压缩室的中压室和阀套510的中压空间512成为真空状态，并且施加到阀元件520的中压接受面的压力负载(Pm×A)加上弹性元件530的弹力(Fk)的合力变为小于施加到背面的压力负载(Ph×A)。结果，阀元件520被推到中压空间512，打开了排放压侧气孔513a。

此时，高压室10的排放气体的一部分通过排放压侧气孔513a流入到阀套510的排放压空间513，并且随后通过吸入压侧气孔511a流回到低压室14，从而释放了压缩机的真空状态。

此后，利用流入到低压室14的制冷剂气体，阀元件520克服高压室10的压力负载(Ph×A)，并且被推回到排放压空间513，再次堵塞了吸入压侧气孔511a和排放压侧气孔513a。

此时，在压缩机真空压缩的过程中，只要不切断电力，压缩机的驱动电机17便可恒速地旋转，从而压缩机真空压缩和用真空防止单元500释放真空压缩状态的操作反复地进行，据此，阀元件520在阀套510内以一定的频率进行连续的往复运动。

如上所述，防止了封闭容器的压缩室以及低压室的真空状态，从而防止了由于真空状态可能造成的密封端的破坏。此外，防止了部件在反复压缩压缩机构时造成的损害，因而提高了压缩机的可靠性。

图21是显示根据本发明的第六实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的局部垂直剖面图，图22是显示根据本发明第六实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的固定涡壳的平面图，图23是根据本发明的第六实施例的图21的“XXIII”部分的放大视图。

在本发明第六实施例的说明中，与图15A和15B中相同的元件给予了相同的参考号，并且省略了对它们的说明。

在本发明的第六实施例中，一个阀套610带有一个阀元件620和一个弹性元件630。如图21至23中所示，阀套610是一个被阀元件620分割成一个中压空间611和一个排放压空间612的垂直方向的阀位移空间。

吸入压侧气孔611a形成在吸入压空间611的圆周表面，与低压室14连通。中压侧气孔612a形成在中压空间612的底部，与封闭容器3的中压室24连通。排放压侧气孔613a形成在阀套610的圆周表面在固定涡壳5中向上弯曲90°。排放压侧气孔613a与封闭容器3的高压室10连通，并且由阀元件620打开和关闭。

形成的吸入压侧气孔611a穿透到固定涡壳5的外圆周表面，形成的中压侧气孔612a穿透到由运动涡壳6和固定涡壳5形成的多个压缩室中的中压室24。此外，形成的排放压侧气孔613a穿透到固定涡壳5的上表面。

阀元件620可滑动地嵌在阀套610内圆周表面，一个O-环(未示出)镶嵌在其外圆周表面，以便与阀套610形成密封。

弹性元件630插在阀套610的吸入压空间610中，它的一端由封盖阀套610的开口的套塞640支撑，而另一端由阀元件620的吸入压接受面(没有给出参考号)支撑。

弹性元件630可以如上所述插在吸入压空间611中，或考虑到中压，也可以插在中压空间612中。

现在参考图24A和24B说明根据本发明的第六实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的操作。

图24A是显示根据本发明的第六实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的正常操作的局部垂直剖面图，图24B是显示根据本发明的第六实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的正常操作的说明图。

如图中所示，在压缩机的正常操作过程中，制冷剂气体通过中压侧气孔612a流入到阀套610的中压空间612，以推压阀元件630的中压接受面，从而使施加到阀元件620的中压接受面的压力负载(Pm×A)与施加到背面的弹性元件630的弹力(Fk)和低压室14的压力负载(PI×A)平衡到一种程度，根据这种程度，阀元件620堵塞排放压侧气孔613a。

以这种方式，防止了通过排放压侧气孔613a流到阀套610的吸入压空间611的高压室10的高压气体通过吸入压侧气孔611a流回到低压室14。

图25A是显示根据本发明的第六实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的异常操作(高真空操作)的局部垂直剖面图；图25B是显示根据本发明的第六实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的异常操作(高真空操作)的说明图。

如图中所示，在压缩机过压或在抽真空的情况下，低压室14和压缩室的制冷剂气体全都被排放到高压室10，致使压缩室的中压室和阀套610的中压空间成为真空状态，并且施加到阀元件620的中压接受面的压力负载(Pm×A)小于施加的背面的弹性元件630的弹力(Fk)加上低压室14的压力负载(PI×A)的合力。结果，阀元件620被推到中压空间612，打开了排放压侧气孔613a。

此时，高压室10的一部分排气通过排放压侧气孔613a流入到阀套610的吸入压空间611中，并随后通过吸入压侧气孔611a流回到低压室14，从而释放了压缩机的真空状态。

此后，利用流入到低压室14的制冷剂气体，阀元件620克服弹性元件630的弹力(Fk)和压力负载(PI×A)，并被推回到吸入压空间611，再次堵塞了吸入压侧气孔611a和排放压侧气孔613a。

此时，在压缩机的真空压缩期间，只要不切断电力，压缩机的驱动电机17便恒速旋转，从而压缩机真空压缩和由真空防止单元600释放真空状态的操作反复地进行，据此，阀元件620在阀套610内以一定的频率进行连续的往复运动。

图26A是根据本发明的第六实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的一种改进中的固定涡壳的平面视图；图26B是根据本发明的第六实施例的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置的一种改进中的固定涡壳的垂直剖面图。

与上述在阀套610圆周表面的一侧形成一个从固定涡壳5向上的排放压侧气孔613a的情况不同，在图中所示的这个改进中，在阀套610的圆周表面的另一侧额外地形成了一个与固定涡壳5的气孔5b连通的排放压侧气孔613b。在这种情况下，由于阀元件620接受了来自两侧的平衡的排放压，因而防止了阀元件620的偏心。

如上所述，防止了封闭容器的压缩室以及低压室的真空状态，从而防止了由于真空状态可能造成的密封端的损坏。此外，防止了部件在压缩机构被反复压缩时造成的损害，因而提高了压缩机的可靠性。

工业应用

如上所述，根据本发明的防止涡旋压缩机的真空压缩的装置，通过把高压室的制冷剂转移到入口的低压室，防止了压缩机内部的超真空状态，从而防止了由于在压缩机内部成为超真空状态情况下可能发生的短路造成的电机烧毁，并且可以防止由于泄漏电流造成的事故。

此外，根据防止涡旋压缩机的真空压缩的装置，由于包含在通过背压管线泄漏的制冷剂气体中的润滑油被保存在下储油凹槽中，使上框架的依靠面受到充足的润滑，从而可以防止部件磨损。

此外，根据防止涡旋压缩机的真空压缩的装置，可以防止由于在低压室真空时发生真空压缩机造成的密封端的损坏。并且，防止了在反复压缩压缩机构单元时造成的部件损坏，因此提高了压缩机的可靠性。

熟悉本领域的人员应当知道，可以在本发明的材料的表面上的等离子聚合中进行各种改进和改变，而不脱离本发明的精神和范围。因此，本发明将包括对本发明的各种改进和改变，只要它们落入附属权利要求和它们的等价物的范围内。

Claims

1.一种防止涡旋压缩机真空压缩的装置，其特征在于，它包括：

吸入管和排放管，每个都结合到一个充填有足够高度润滑油的封闭容器的一侧；

固定涡壳，具有一个涡卷和一个制冷剂入口和一个出口；

高、低压隔离板，安装在固定涡壳上方，将封闭容器的内部分割成一个高压室和一个低压室，高、低压隔离板在其中央部分具有一个排气孔；

运动涡壳，具有多个用于通过与固定涡壳的涡卷可旋转地啮合在固定涡壳的下部来压缩吸入的制冷剂的压缩室，并且具有用于使每个压缩室具有在旋转时被连续移动的不同压力的涡卷；和

真空防止单元，安装在固定涡壳体的内部。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，真空防止单元包括：

气缸，以垂直方向形成在固定涡壳体的内部；和

平衡块，可滑动地安装在气缸内并且具有一个制冷剂流动槽。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，一个中间孔形成在平衡块的下方以连接气缸的底部和旁通孔，一个用于连通气缸和高压室的高压室连接孔以及一个用于连通气缸和低压室的低压室连接孔形成在平衡块的两侧，一个连通单元形成在平衡块的上方以连接气缸的上部和低压室。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，制冷剂流动槽形成在平衡块的外圆周表面上、从气缸底部到高压室连接孔和低压室连接孔的相同高度上，从而当平衡块定位在气缸的下部时，高压室的制冷剂能够通过制冷剂流动槽流到低压室。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，一个弹簧安装在气缸的上部，以便向下弹性地支撑平衡块。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，真空防止单元包括：

阀套，形成在压缩机的固定涡壳中，以便在中压室正在压缩的同时与中压室连通；

阀元件，可滑动地嵌在阀套的内圆周表面，并且根据取决于压缩机状态的中压室的压力变化移动，以使低压室和高压室相互连通或隔离；和

弹性元件，镶嵌在阀元件和阀套之间，以支撑阀元件和加强阀元件的运动。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，阀元件将阀套分割成一个吸入压空间和一个中压空间，从而具有一个水平方向的阀位移空间。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，对于阀套，一个吸入压侧气孔形成在吸入压空间以连通封闭容器的低压室，一个中压侧气孔形成在中压空间以连通封闭容器的中压室，一个排放压侧气孔形成在圆周表面以便由阀元件打开和关闭从而与封闭容器的高压室连通。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，一个阀限位单元设置在阀套的中压空间，以便堵塞中压侧气孔。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，阀限位单元是一个固定地镶嵌在阀套的内圆周表面的钩形元件。

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，阀限位单元是一个形成在阀套的内圆周表面上的突起。

12.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，除了排放压侧气孔之外，在阀套的圆周表面额外地提供另一个吸入压侧气孔，由阀元件打开，以便与低压室连通。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，吸入压侧气孔中的一个穿透到固定涡壳的外圆周表面，而另一个吸入压侧气孔穿透到由运动涡壳和固定涡壳形成的多个压缩室中的低压室。

14.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，中压侧气孔穿透到由运动涡壳和固定涡壳形成的多个压缩室中的中压室。

15.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，弹性元件镶嵌在阀套的吸入压空间中。

16.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，阀元件将阀套分割成中压空间和排放压空间，以便具有一个垂直方向的阀位移空间。

17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，对于阀套，一个吸入压侧气孔形成在圆周表面，由阀元件打开和关闭，以便与低压室连通；一个中压侧气孔形成在中压空间以便与封闭容器的中压室连通；一个排放压侧气孔形成在排放压空间，与吸入压侧气孔一同由阀元件打开和关闭，从而与封闭容器的高压室连通。

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，排放压侧气孔小于阀套的内径，从而使阀元件的排放压接受面的横截面小于吸入压接受面的横截面。

19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，一个对应于排放压侧气孔的内侧的柱形突起形成在阀元件的一端，以便可滑动地插入到排放压侧气孔中。

20.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，弹性元件镶嵌在阀套的中压空间中。

21.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，阀元件将阀套分割成一个吸入压空间和一个中压空间以具有一个垂直方向的阀位移空间，其中，一个吸入压侧气孔形成在吸入压空间，由阀元件打开和关闭以便与低压室连通，一个中压侧气孔形成在中压空间以便与中压室连通，并且在圆周表面形成至少一个排放压侧气孔，与吸入压侧气孔一同由阀元件打开和关闭，以便与高压室连通。

22.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，排放压侧气孔以等间距形成在相同高度的圆周上。

23.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，弹性元件镶嵌在阀套的吸入压空间中。

24.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，弹性元件额外地镶嵌在阀套的中压空间中。