CN1320277C - 涡旋式压缩机的真空压缩防止装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涡旋式压缩机的真空压缩防止装置，含有密封容器，密封容器外壳内的上方设置有由定涡盘和动涡盘组成的涡旋式压缩机。本发明在定涡盘下面的内部设置有一阀室。阀室与定涡盘压缩腔设有一连通吸入口，另一侧可与外壳或定涡盘上空间设有一连通口，其内置有真空压缩防止装置。所述的真空压缩防止装置，是在阀室内设置有阀片，阀片内置有弹簧。阀片设置在阀室内，随着吸入压室内压强的变化而上下滑动，使得连通或切断吸入压室和排出压室。本发明能防止涡旋式压缩机由于吸入压室真空变化而产生的压缩叶片前端摩擦破损，并能防止循环压缩而引起的压缩机零部件的热化和导致压缩机性能的下降，还能减小由于阀门而产生的噪音。

Description

涡旋式压缩机的真空压缩防止装置

                                   技术领域

本发明属于涡旋式压缩机类，尤其涉及涡旋式压缩机的真空压缩防止装置。

                                   背景技术

目前，公知的涡旋式压缩机(参见图1所示)，它把机械能转化成压缩性流体的压缩能，有这样功能的压缩机大致分成活塞式、涡旋式、离心式和螺杆式。

在此当中，上述的涡旋式压缩机不同于利用活塞直线运动的往复式压缩机，而与离心式或螺杆式压缩机相似，是利用旋转体来吸入压缩和排出气体的。上述涡旋式压缩机根据外壳内部充满的是吸入气体还是排出气体，并分成低压式涡旋压缩机或高压式涡旋压缩机。

上述低压式涡旋压缩机如同图1所示，其装有一定高度油的压缩机的外壳内上、下方各固定上支架2及下支架3，上支架2与下支架3中间安装有由定子4A与转子4B构成的驱动电机，且驱动电机4的转子4B的中心处装有贯穿上支架2的驱动轴5，上支架2上侧安放有由旋涡型叶片构成的动涡盘6，这个动涡盘与驱动轴5相接，且能随着驱动轴的转动而一同偏心转动。上述动涡盘6的上侧有定涡盘，且动涡盘的叶片6a与定涡盘7的旋涡形成叶片相啮合，而形成复数个压缩室。定涡盘7与上支架2的周边边缘相固定。上述定涡盘7的上侧设有把外壳的内部划分成高压的排出压腔和低压的吸入压腔的高低压分离板8，这个高低压分离板8固定外壳1的内周面上。

上述定涡盘7的一侧外周边上有和吸入管SP相连通的吸入口7b，且这个吸入口7b方向指向最外侧叶片的内侧。上述定涡盘7的中央安装有和排出管DP相连通的排出通道7C，且定涡盘的最上面设置有开闭排出通道的逆流阀组合体9。

由上所述构成的以往涡旋式压缩机如下工作：

接通电源使得在定子4A内侧的转子4B与驱动轴5一同旋转，从而带动动涡盘6作离心运动。与此同时，上述的动涡盘6以轴中心为原点，在离原点有涡旋半径大小处作涡旋运动，从而在动涡盘叶片6a与定涡盘7之间形成复数个压缩室。而这个压缩室由于动涡盘6的继续转动而向中心移动且体积减小，使得让吸入的冷媒气体更加压缩，而后排出。更为详细描述其过程是这样的：

吸入气体通过上述的吸入管SP，在外壳1内的吸入压腔充满。当动涡盘6旋转时，吸入压腔内的吸入气体通过开启的定涡盘7的吸入口7b，进入叶片最外侧的压缩室。这个吸入气体在压缩室内被压缩，且这个压缩室渐渐随着涡旋运动向中心靠拢，从而通过排出压腔的气体，通过高低压分离板8的气体排出孔8a，及排出管DP进入到冷冻系统中，随后通过排出通道7c被排出到排出压腔内，这个排出气体使得让逆流阀9开启。随后，通过排出通道7c，让逆流阀9开启，从而进入到排出压腔内。

这时，压缩机正常工作时，逆流阀9由于从压缩室中持续排出的高压气体，因而维持开启状态。但是，压缩机异常工作(超压缩或高真空转动)时，排出室的压力相对压缩室的压力高，使得逆流阀9B处于关闭状态，从而切断了定涡盘7的排出通道7a，从而起到了防止排出气体逆流的作用。

但是，压缩机在无冷媒或辅助阀(吸入阀)关闭的情况下工作时，存在于吸入压室的冷媒会吸入到压缩室，排出在排出室；所以不仅吸入压室会变成真空状态，而且，压缩室也会慢慢变成真空状态。这样的异常工作持续一段时间，会使吸入室及压缩室加剧真空，导致因真空压缩而使叶片端部摩擦受损，或压缩机构部热化破损，最终导致压缩机性能下降和不良后果。

                                   发明内容

本发明的目的是提供一种涡旋式压缩机的真空压缩防止装置，以解决上述提到的以往低压式涡旋压缩机的缺陷。

本发明的目的是这样实现的：一种涡旋式压缩机的真空压缩防止装置，所述压缩机主要包括密封容器外壳和安装在密封容器外壳内部上方的定涡盘和动涡盘，定涡盘与动涡盘之间形成压缩腔；真空压缩防止装置设置在定涡盘上，包括：在定涡盘内部形成的阀室，设置在阀室内，上、下方分别形成阀门吸入压腔和阀门出气压腔的阀片及安装在阀门吸入压腔内的弹簧，所述的阀室设置有将阀门吸入压腔与密封容器外壳的吸入压室和排出压室连通的气孔，以及将阀门出气压腔与压缩腔和密封容器外壳的吸入压室连通的吸入口。

所述的形成在阀室内阀片下方的阀门出气压腔内也设有一个弹簧。

安装有阀室以及阀室内的阀片、弹簧的涡旋式压缩机，能防止由于吸入压室真空化，而产生真空压缩时叶片前端的摩擦破损，并能防止循环压缩而引起的压缩机构部零件的热化和由此导致压缩机性能的下降。因为上述真空防止装置是设在压力脉动小的压缩腔吸入口一侧，还能减小由于阀门的振动而产生的噪音。

                                   附图说明

图1是以往涡旋式压缩机的结构示意图。

图2是本发明的安装有真空压缩防止装置的涡旋式压缩机结构示意图。

图3是图2“A”部的放大图。

图4、图5及图6是本发明的安装有真空压缩防止装置的涡旋式压缩机，正常工作时的部分剖视图及对真空压缩防止装置的原理简图。

图7是本发明的安装有真空压缩防止装置的涡旋式压缩机，异常工作(高真空工作)时的部分剖视图及对真空压缩防止装置的原理简图。

图1中：1：外壳  2：上支架  3：下支架  4.驱动电机  4A：定子  4B：转子  5：驱动轴  5a：油路  6：动涡盘  6a：动涡盘叶片  7：定涡盘  7a：排出通道  7b：吸入口  7c：排出通道  8：高低压分离板  8a：气体排出孔  9：逆流阀组合体  9B：逆流阀  SP：吸入管  DP：排出管

图2、图3、图4、图5、图6和图7中：1：外壳：上支架  3：下支架  4：驱动电机  4A：定子  4B：转子  5：驱动轴  5a：油路  6：动涡盘  6a：动涡盘叶片  8：高低压分离板  8a：排出孔  9.逆流阀组合体  9B：逆流阀  10：定涡盘  11：定涡盘叶片  12：吸入口  12a：第一吸入口  12b：第二吸入口  13：排出通道  100：高真空防止装置  110：阀室  111：阀室吸入压腔  111a：吸入压侧气孔  111b：排出压侧气孔  112：阀室出气压腔  120：阀片  130：弹簧  S1：吸入压室  Sh：排出压室  Sf：出气压腔  SP：吸入管  DP：排出管

                                   实施方式

以下结合附图对本发明的实施作如下说明：

图1中的说明已在“背景技术”中详述，在此省略。

在图2、图3中，外壳1上固定上支架2，且在上支架2的凸边缘固定设有高真空防止装置100的定涡盘10，与定涡盘10一同组成复数个压缩室的动涡盘6；和电动机的驱动轴5连接成一体，并且动涡盘6设置在上支架2上，又紧紧相贴。即动涡盘6镶嵌在定涡盘10与上支架2形成的内部空间中，且随着驱动轴的转动而转动。

在上述定涡盘的上侧，安装有固定在外壳1及定涡盘10上的高低压分离板8。这个高低压分离板，把外壳1内部划分成吸入压室S1与排出压室Sh。上述定涡盘10上设有排出通道13，这个排出通道的前端设置有防止排出通道逆流的逆流阀组合体9。上述高真空防止装置100是由定涡盘10内部形成的阀室110，和嵌在阀室内自由滑动，并随着上下移动，能够连通或切断吸入压室和排出压室的阀片120，和安装于阀室110与阀片120之间，并给阀片的上、下滑动提供弹性力的弹簧130所组成。

上述阀室110的上、下方被阀片120分成阀门吸入压腔111，和阀门出气压腔112，且随着阀片的上下移动，阀门吸入压腔111和阀门出气压腔112的体积相对变化。

在阀门吸入压腔111周面的一侧，设有与外壳1吸入压室S1相连通的吸入压侧气孔111a，及与上述一侧相对应的另一侧则有与排出压室Sh相连通的排出压侧气孔111b。上述阀门出气压腔112连接着第一吸入口12a，和第二吸入口12b。定涡盘10与动涡盘形成的出气压腔Sf，和吸入口12b相连通。上述吸入压侧气孔111a与定涡盘的外周面空间相连通。

排出压侧气孔111b与定涡盘的上部空间相连通。上述吸入口12分成第一吸入口12a，和第二吸入口12b。第一吸入口12a连接着阀门出气压腔112，和定涡盘10外部的吸入压室S1。

第二吸入口12b连接着阀门出气压腔112和出气压腔Sf。进而当阀室110内的阀片120向下滑动后，阀门吸入压腔111通过第二吸入口12b和出气压腔Sf相连通。当阀片120向上滑动后，第二吸入口12b连接了阀门出气压腔112和出气压腔Sf，第二吸入口起到了这样的衔接作用。上述阀片120在阀室内周面上滑动，为了让阀片更好地滑动，在阀片120外周面上可安装有圆环。

上述弹簧安装在阀室110的阀门吸入压腔111内，也可以再安装一个弹簧130设在阀室110的阀门出气压腔112处。

安装如上所述的高真空防止装置的涡旋式压缩机的工作原理，与以往的涡旋式压缩机相类似。

接通电源使得电动机的转子和驱动轴5同步旋转，从而带动动涡盘6作离心运动，即动涡盘6以轴中心为原点，以偏心半径e作定轴转动。这时，定涡盘10与动涡盘的两个叶片6a、11之间会形成复数个压缩室。这个压缩室把吸入压室S1的冷媒吸入并压缩，然后，通过上述吸入压侧气孔111a，和固定在定涡盘10的外侧周面上与外侧排出压侧气孔111b、及定涡盘10上侧相连通的排出通道13，排出在排出压室Sh。

在图4、图5中，上述的压缩机正常工作时，冷媒气体通过第一吸入口12a，进入到阀门出气压腔112。这时，阀片120的出气压受压面受到的压力(Pf×A)大于反面受到的弹簧130的弹性力Fk，和吸入压室S1的压强P1给阀片120r的压力(PI×A)之和。所以阀片120向上滑动，从而会堵住上述吸入压侧气孔111a和排出压侧气孔111b。

当阀片120堵住吸入压侧气孔111a和排出压侧气孔111b时，就能防止排出压室Sh中的高压气体的逆流，即排出压室Sh的高压气体不能通过排出压侧气孔111b，进入阀门吸入压腔111。可再通过吸入压侧气孔111a逆流到吸入压室S1。

在图6、图7中，当处于高压缩状态或是吸入管关闭状态时，包括压缩室在内的吸入压室S1的冷媒都被排出到排出压室Sh，这样不仅使压缩室的出气压腔Sf变成真空状态，而且还会使阀门出气压腔112也变成真空状态。这时，阀片120的出气压受压面受到的压力Pf×A，小于反面受到的弹簧130的弹性力Fk，和吸入压室S1的压强P1给阀片120的压力(P1×A)之和。所以阀片120向下滑动，从而会开启被堵住的吸入压侧气孔111a，和排出压侧气孔111b。

这时，上述排出压室Sh中的高压冷媒会通过排出压侧气孔111b进入到阀门吸入压腔111，然后通过吸入压侧气孔111a逆流到吸入压室S1，从而使吸入压室S1的真空状态得到缓解。这时进入到阀门吸入压腔111的高压冷媒，也会通过第二吸入口12b进入到出气压腔Sf，从而使出气压腔内的真空状态得到缓解。

过一段时间之后，上述阀片120会由于逆流到吸入压室S1的冷媒的存在，能克服吸入压室S1的压强给阀片120的压力(P1×A)，和弹簧130的弹性力Fk之和，往阀门吸入压腔111方向滑动。从而堵住吸入压侧气孔111a和排出压侧气孔111b，同时连通第一吸入口12a和第二吸入口12b。另一方面，压缩机处于真空压缩状态时，若不断开电源，那么压缩机的驱动电机会不断地运动，从而压缩机会反复来回作真空压缩缓解真空压缩的过程。

这样会使阀室内的阀片120以一定的频率振动。防止包括吸入压室S1在内的压缩室变真空，又能防止由于真空压缩而引起的叶片前端的摩擦破损，还能防止再压缩时引起的压缩机构部零件的热化，由此导致压缩机性能的下降。由于上述真空防止装置是设在压力较小的压缩室吸入口一侧，故能减小由于阀门的振动而产生的噪音。

还有，上述排出通道排出的压缩气体，在压缩机停止工作时，或真空压缩时，因吸入口的封堵，而能防止冷媒的逆流，故能防止压缩机的逆转。

Claims (2)

1、一种涡旋式压缩机的真空压缩防止装置，所述压缩机主要包括密封容器外壳和安装在密封容器外壳内部上方的定涡盘和动涡盘，定涡盘与动涡盘之间形成压缩腔；真空压缩防止装置设置在定涡盘上，包括：在定涡盘内部形成的阀室，设置在阀室内，上、下方分别形成阀门吸入压腔和阀门出气压腔的阀片及安装在阀门吸入压腔内的弹簧，其特征在于，所述的阀室设置有将阀门吸入压腔与密封容器外壳的吸入压室和排出压室连通的气孔，以及将阀门出气压腔与压缩腔和密封容器外壳的吸入压室连通的吸入口。

2.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机的真空压缩防止装置，其特征在于，所述的形成在阀室内阀片下方的阀门出气压腔内也设有一个弹簧。

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