CN1276180C - 涡旋式压缩机真空预防装置 - Google Patents

Abstract

要公开的是一种涡旋式压缩机的真空预防装置，它包括：一个排放罩，安装在固定涡壳主体上，用于将机箱内部分为排放区域和吸入区域；一个真空气缸，安装在排放罩里，从而连接到形成于固定涡壳和绕动涡壳之间的压缩室，并具有位于其中的压力空间，这样排放区域就能与吸入区域相连；一个活塞，可移动地安装在压力空间中，用于通过压缩室与吸入区域之间的压力差将排放区域和吸入区域室选择性地连接起来；以及一个弹性部件，安装在压力空间中，用于向活塞提供弹力。

Description

涡旋式压缩机真空预防装置

技术领域

本发明涉及一种用于涡旋式压缩机的真空预防装置，更具体地说，是这样一种涡旋式压缩机的真空预防装置，它能够在如抽空或者安全阀阻塞等压缩机不正常运转时，通过使排放区域的废气回流到吸入区域而防止压缩机中出现真空。

背景技术

一般而言，压缩机是一种将机械能转化为压缩液潜能的装置，根据压缩方式主要分为以下几种：往复式压缩机，涡旋式压缩机，离心式压缩机和叶片式压缩机。

涡旋式压缩机的结构如下：通过采用一个类似离心式和叶片式压缩机的旋转件抽吸、压缩并排出气体，这与往复式压缩机不同，往复式压缩机利用的是活塞的线性往复运动。

图1是一个纵向横截面视图，示出根据现有技术涡旋式压缩机的内部。

如图所示，现有涡旋式压缩机包括：带有抽气管SP和排气管DP的机箱1；主框架2和辅助框架(未显示)，分别安装在机箱1内圆周表面的上部和下部；一个驱动电机3，安装在主框架2和辅助框架之间；转轴4，连接在驱动电机中心部分，用于传送驱动电机3的旋转力；绕动涡壳5，安装在转轴4的上部以便进行离心旋转，在它上部具有渐开线形状的涡卷5a；以及固定涡壳6，固定在主框架2的上部，与绕动涡壳5连接，并具有一个渐开线形状的涡卷6a，从而在那里形成多个压缩空间P。

机箱1通过一个高低压隔离板7分为吸入区域S1和排放区域S2。

进气口6b和出气口6c分别形成在固定涡壳6的侧面和中心部分，一个单向阀8安装在固定涡壳6的上部，用于阻止废气回流。

主框架2和辅助框架通过例如焊接等的固定方式固定在机箱1内圆周表面上，固定涡壳6也通过例如栓接等固定方式固定在高低压隔离板7的下表面。

同时，当发生抽空以及安全阀阻塞情况时，压缩机的吸入区域S1就会变成高真空状态。这时，压缩机的各个部件就有可能被损坏或破坏。

为了预防这种情况，现有技术中是在固定涡壳6的主体6A中设置一个真空预防装置20。

图2是一个纵向横截面视图，示出现有真空预防装置在正常状态下的运转情况，图3是一个纵向剖面图，示出现有真空预防装置在不正常状态下的运转情况。

参考图2和3，现有真空预防装置20包含形成于固定涡壳6中的一个压力空间10，和一个排放流通道11，此通道与位于压力空间10上表面的排放区域S2连通。

在压力空间10下表面形成一个与压缩室连接的压缩流通道12，带有吸入流通道13的插栓14通过固定销15固定在压力空间10的开口部分，吸入流通道13与排放流通道11连通。

活塞17可移动地安装在压力空间10中，用于选择性地使排放流通道11和吸入流通道13连接。

弹簧16安装在压力空间10的开口部分，用于限制活塞17的运动并在那里提供弹力。

下文将解释现有涡旋式压缩机的运转情况。

首先，当电源提供到电动机3上时，驱动电机3带动转轴4旋转，连接到转轴4上的绕动涡壳5以一定偏心距离旋转。

这时，随着绕动涡壳5连续进行旋转运动，形成在绕动涡壳5的涡卷5a和固定涡壳6上的涡卷6a的之间的多个压缩空间P朝向固定涡壳6的中心部分逐渐移动，因此容积减小。

由于压缩空间P的容积减小，吸入区域S1中的气体就通过进气口6b吸入到压缩空间P中，同时吸入的气体通过排气口6c排放到排放区域S2中。

当压缩机正常运转时，压缩室的压力大于弹簧16的弹力，因此活塞17克服弹簧16的弹力并堵住排放流通道11。

然而，当压缩机由于抽空或者安全阀阻塞而不正常运转时，压缩室内部变成真空，压缩室P内的压力就会小于弹簧16的弹力，因此活塞17在弹簧16弹力的推动下打开排放流通道11。这时，排放流通道11与吸入流通道13相连。

随着排放流通道11与吸入流通道13相互相连，排放区域S2内的气体通过排放流通道11和吸入流通道13回流到吸入区域S1中，从而释放压缩机中的真空。

然而，由于现有真空预防装置形成在固定涡壳中，因此真空预防装置的制造成本是非常昂贵的，同时固定涡壳的强度也大大降低。因此，固定涡壳在运转过程中很容易损坏。

另外，由于压力空间形成于固定涡壳的侧表面，而且为防止安装在压力空间中的弹簧和活塞分开，插栓必须插到压力空间开口部分的一端，因此整个结构变得复杂，也增加了制造成本。

发明内容

因此，本发明的目的之一是提供一种涡旋式压缩机的真空预防装置，这种装置通过加强固定涡壳强度防止固定涡壳的损坏，同时通过将真空预防装置安装在固定涡壳外部来减少制造成本。

本发明的另一个目的是提供一种涡旋式压缩机的真空预防装置，这种装置的压力空间形成于真空气缸的下端，紧邻固定涡壳，不再需要为防止安装在压力空间中的弹簧与活塞分开而安装插栓，因为固定涡壳可以起到同样的作用，因而减少了结构部件的数量，也减少了制造成本。

为达到上述优点及其它优点，根据本发明的目的，如在此处实施并广泛描述的，提供一种涡旋式压缩机的真空预防装置，包括：一个排放罩，安装在固定涡壳主体上，用于将机箱内部分为排放区域和吸入区域；一个真空气缸，安装在排放罩里，从而连接到形成于固定涡壳和绕动涡壳之间的压缩室，并具有位于其中的压力空间，因此排放区域就能与吸入区域相连；一个活塞，可移动地安装在压力空间中，用于通过压缩室与吸入区域之间的压力差将排放区域和吸入区域选择性地连接起来；以及一个弹性部件，安装在压力空间中，用于向活塞提供弹力，其中用于连接吸入区域和压力空间的吸入流通道形成在真空气缸的上部，用于连接排放区域和压力空间的排放流通道形成在真空气缸的侧表面，用于连接压缩室和压力空间的压缩流通道形成在固定涡壳主体上，并且排气流通道倾斜地形成。

吸气流通道、排气流通道和压缩流通道的直径都比压力空间的直径小。

真空气缸从排放罩的内上表面延伸到固定涡壳体的上表面，并与排放罩成为一体。

弹性部件的一端固定在压力空间的上部，另一端固定在形成于活塞上部的弹簧固定突起上。

压力空间形成有从真空气缸的下表面到它的上表面的预定的深度，压力空间的内径形成为从它的上部到它的下部相等的长度。

一个密封件安装在固定涡壳主体和真空气缸之间的接触面上。

结合附图，从下面本发明的具体描述中，前面所述的本发明的部件，特征，外形和优点会更加显而易见。

附图说明

附图，作为本发明说明书的一部分，可以进一步帮助理解本发明。附图示出了本发明的实施例，并与说明书一起用以解释本发明的原理。

附图中：

图1是纵向剖面图，示出根据现有技术的涡旋式压缩机；

图2是纵向剖面图，示出常规的真空预防装置在正常状态下的运转；

图3是纵剖面图，示出常规的真空预防装置在不正常状态下的运转情况；

图4是纵向剖面图，示出根据本发明的涡旋式压缩机；

图5是分解的纵向剖面图，示出根据本发明的真空预防装置；

图6是纵向剖面图，示出根据本发明的真空预防装置在涡旋式压缩机正常状态下的运转；

图7是纵向剖面图，示出根据本发明的真空预防装置在涡旋式压缩机不正常状态下的运转。

具体实施方式

下面将详细参照本发明的优选实施例，它的例子在附图中示出。

图4是一个纵向剖面图，示出根据本发明的涡旋式压缩机，图5是分解的纵向剖面图，示出根据本发明的真空预防装置；图6是一个纵向剖面图，示出根据本发明的真空预防装置在涡旋式压缩机正常状态下的运转情况；图7是结构纵向剖面图，示出根据本发明的真空预防装置在涡旋式压缩机不正常状态下的运转情况；图8是方块图，示出根据本发明的真空预防装置的装配方法。

在根据本发明的真空预防装置中，排放罩120安装在固定涡壳110的主体111上，带有压力空间131的真空气缸130安装在排放罩120上，活塞140安装在压力空间131，此活塞由弹簧141的弹力根据压缩室和吸入区域之间的压力差推动。

固定涡壳110由主体111和形成于主体111下部的渐开线形状的涡卷110a组成。连接到压缩室P和排放罩120的排放区域S2的排放孔112形成在主体111的中心。

连接到压缩室P的压缩流通道113形成在固定涡壳的主体111的一侧，制冷气进口114形成在主体111的另一侧。

如前所述，连接到排气管DP的排放罩120安装在固定涡壳110的主体111的上表面，以便盖住主体111。同时，排放罩120将其分为内部和外部两部分，分别为吸入区域S1和排放区域S2。

下面将详细介绍排放罩120的结构。

排放罩120密封连接在固定涡壳110的上表面，柱状的真空气缸130在排放罩120中纵向突出，并延伸到主体111的上表面。

考虑到强度，真空气缸130优选用与排放罩120同样的材料制造。

真空气缸130可以制造成管状以便在内圆周表面和外圆周表面形成圆形或多边形的压力空间。

在本发明中，压力空间131形成有从真空气缸130的下表面到它的上表面的预定的深度，压力空间131的内径形成为从它的上部到它的下部相等。

尽管没有示出，如果压力空间131形成从真空气缸130的上表面到它的下表面的预定深度，则弹簧141和活塞140将必须安装在压力空间131中，且插栓14(参照图2)必须安装在压力空间131的开口部分，这样是为了防止弹簧141和活塞140与压力空间131分离。然而，在本发明中，如果压力空间131形成从真空气缸130的下表面到它的上表面的预定深度，则排放罩120就装配在主体111上，主体111起到了插栓的作用。因此，常规的插栓14在本发明中就不需要了。

压力空间131的下部定位从而覆盖形成在固定涡壳110的主体111的压缩流通道113。

在真空气缸130的中间部分形成有连接到排放罩120中的排放区域S2的排放流通道132，在真空气缸130的上部形成有连接到机箱1中吸入区域的吸入流通道133。

为了使活塞140在压力空间131中平滑地滑动，必须正确设置压力空间131的内径和活塞140的外径。

也就是说，如果压力空间131的内径比活塞140的外径大得过多，则在压力空间131和真空气缸130内圆周表面之间产生的间隙就会变大，压缩气体就会从间隙泄漏出来。反之，如果间隙太小，活塞140就不能平滑地工作。因此必须正确设置该间隙。

当压缩机不正常运转时，必须倾斜地形成排放流通道132，因此排放区域S2中的废气可快速排入到吸入区域S1中。同样，排气流通道132的内部优选高于它的外部。

优选使吸入流通道133的直径比压力空间131的直径短。

安装在压力空间131中的压缩弹簧141的上端固定在压力空间131的上部，下端固定在形成于活塞140上表面的弹簧固定突起140a上。

密封件150，如O形圈，优选安装在真空气缸130的下端表面和固定涡壳110的主体111之间的接触面上。

活塞140优选采用轻重量材料如工程塑料制造，这样，活塞140就可以在压力空间131中平滑平稳地上下移动，同时活塞和主体111之间碰撞产生的噪声也减少了。

活塞140可根据压力空间131的形状形成圆形或者多边形，用于固定弹簧141的弹簧固定突起140a优选形成在在活塞140的上表面。

考虑压缩机的正常和不正常运转情况，弹簧141的弹性模量必须要正确设置。也就是说，当压缩机正常运转时，活塞140必须用通过压缩流通道113施加的压力克服弹簧141的弹力，进而移动、阻塞吸入流通道133和排放流通道132。反之，当压缩机不正常运转时，活塞140必须通过弹簧141的弹力连接排放流通道132和吸入流通道133。

未解释的标号1表示机箱，2表示主框架，160表示绕动涡壳，160a表示绕动涡壳的涡卷。

根据本发明，下面将解释根据本发明的涡旋式压缩机的运转。

首先，当向驱动电机3提供电源时，驱动电机3带动转轴4旋转，与转轴接合的绕动涡壳160也以一定偏心距离旋转。

这时，随着绕动涡壳160的连续旋转，形成在绕动涡壳160的涡卷160a和固定涡壳110的涡卷110a之间的多个压缩空间P朝向固定涡壳110的中心部分逐渐移动，因此容积减小。

通过压缩空间P的容积减小，吸入区域S1中的气体通过进气口114被吸入到压缩空间P中，吸入的气体通过排气口112被排放到排放区域S2中。

当压缩机正常运转时，如图6所示，高压气体通过压缩流通道113进入到真空气缸130的压力空间131中，高压气体克服了真空气缸130的吸入侧的低压和弹簧141的阻力。高压气体朝向吸入流通道133向上推动活塞140，并阻塞排放流通道132，这样就防止已经排放到排放罩120的排放区域S2中的部分废气通过排放流通道132回流入到机箱1的吸气室S1中。

反之，当压缩机由于抽空或者安全阀阻塞不正常运转时，如图7所示，在吸入区域S1的压力和压缩室P的压力几乎相等的状态下压缩的弹簧展开，并将活塞140朝向压缩流通道113推动。这时，当排放流通道132和吸入流通道133处于连通状态时，一部分高压废气就通过排放流通道132进入位于真空气缸130的压力空间131内部，进而通过吸入流通道133进入机箱1的吸入区域S1中，然后当它的压力降低时吸入到压缩室P中。因此，可防止各个压缩室的过压缩或者高真空状态。

然后，如果压缩机又重新回到正常运转状态，则压缩室P的压缩气体通过压缩流通道113进入到真空气缸130的压力空间131中，同时向上推动活塞140，这样就阻塞了排放流通道132和吸入流通道133。

如前所述，本发明通过在形成排放区域S2的排放罩120上构造真空预防装置，固定涡壳110易于加工，进而减少了制造成本同时保证了固定涡壳110的强度，因此提高了压缩机的可靠性。

同时，通过简单的方法如模铸来加工排气罩110，加工成本也减少了。此外，弹簧141和活塞140能够简单而方便地装配在压力空间131中，无需使用常规方法中的插栓。

另外，通过采用轻重量材料制造真空活塞，可降低碰撞噪声。

由于本发明可以以几种形式具体实施，而都没有偏离它的精神或本质特征，所以上面所描述的具体实施方式并不局限于如前所描述的细节，除非另有说明，而是应该依据附带的权利要求书中所定义的要旨和范围进行广泛解释分析，因此任何符合或者等效于权利要求书范围内的改变和修改都落在附带的权利要求书的范围内。

Claims (8)

1.一种涡旋式压缩机的真空预防装置，包括：

一个排放罩，安装在固定涡壳主体上，用于将机箱内部分为排放区域和吸入区域；

一个真空气缸，安装在排放罩里，从而连接到形成于固定涡壳和绕动涡壳之间的压缩室，并具有位于其中的压力空间，因此排放区域就能与吸入区域相连；

一个活塞，可移动地安装在压力空间中，用于通过压缩室与吸入区域之间的压力差将排放区域和吸入区域选择性地连接起来；以及

一个弹性部件，安装在压力空间中，用于向活塞提供弹力，

其特征在于用于连接吸入区域和压力空间的吸入流通道形成在真空气缸的上部，用于连接排放区域和压力空间的排放流通道形成在真空气缸的侧表面，用于连接压缩室和压力空间的压缩流通道形成在固定涡壳主体上，并且排气流通道倾斜地形成。

2.权利要求1的装置，其特征在于吸气流通道、排气流通道和压缩流通道的直径都比压力空间的直径小。

3.权利要求1的装置，其特征在于真空气缸从排放罩的内上表面延伸到固定涡壳体的上表面，并与排放罩成为一体。

4.权利要求1的装置，其特征在于弹性部件是一个压缩弹簧。

5.权利要求1的装置，其特征在于弹性部件的一端固定在压力空间的上部，另一端固定在形成于活塞上部的弹簧固定突起上。

6.权利要求1的装置，其特征在于压力空间形成有从真空气缸的下表面到它的上表面的预定的深度，压力空间的内径形成为从它的上部到它的下部相等。

7.权利要求1的装置，其特征在于一个密封件安装在固定涡壳主体和真空气缸之间的接触面上。

8.权利要求7的装置，其特征在于密封件是一个O形圈。

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