CN1550675A

CN1550675A - 防止涡旋式压缩机过热的装置

Info

Publication number: CN1550675A
Application number: CNA2004100048134A
Authority: CN
Inventors: 申东求
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2003-05-12
Filing date: 2004-02-09
Publication date: 2004-12-01
Anticipated expiration: 2024-02-09
Also published as: CN1306170C; US20040228751A1; US6971862B2; KR20040097577A; KR100517929B1

Abstract

一种防止涡旋式压缩机过热的装置包括：一个过载防止装置，可以通过温度或电流来连通或切断电源的供给；一个具有预定形状、固定连接到固定涡卷上的阀套；一个可移动的嵌入于阀套内的筒形阀，用来打开和关闭固定涡卷的排气孔；一个位于阀套内的加压阀装置，当排放到固定涡卷的排气孔的排出气体温度大于预定温度时，通过推动筒形阀并关闭排气孔，增加输入流量。这样，在压缩机驱动过程中，由于各种原因而导致排出气体的温度急剧或逐渐上升到一个预定的高温时，过热状态中的驱动就会立即停止，从而避免可部件的损坏。

Description

防止涡旋式压缩机过热的装置

技术领域

本发明涉及一种涡旋式压缩机，特别地涉及一种防止涡旋式压缩机过热的装置，它能够通过防止压缩气体的温度过分增加，从而保护压缩机的部件。

背景技术

一般地，涡旋式压缩机是一种压缩气体的装置，它通过将一个绕动涡卷60连接到一个固定涡卷50来实现一种轨道运动。

图1示出了涡旋式压缩机的一个实施例。如图所示，该涡旋式压缩机包括一个密封箱10，吸气管1和排气管2分别连接到该箱体上；一个主框架20和一个副框架30，分别固定地连接到密封箱10的上部和下部；一个驱动电机40，固定地连接到密封箱10的内部，并位于主框架20和副框架30之间；一个固定涡卷50，固定地连接到密封箱10的内部，与主框架20之间具有一定的间隔；一个绕动涡卷60，连接在固定涡卷50和主框架20之间，通过与固定涡卷50连接来实现一种轨道运动；一个曲柄轴41，用来将驱动电机40的驱动力传递给绕动涡卷60；一个嵌入在绕动涡卷60和主框架20之间的欧式环(oldham ring)70，用来防止绕动涡卷60的旋转；一个高/低压分隔板80，连接在密封箱10的内部，位于排气管2和固定涡卷50之间，用来将密封箱10的内部分隔成高压腔和低压腔两部分；一个逆流防止装置90，安装于固定涡卷50的上部，位于密封箱的高压腔，用来防止高压腔的气体逆流到固定涡卷50中。机油通过密封箱10的下部添加进去。

固定涡卷50中，在具有预定形状的轴体51下部形成一个渐开线形状的外罩52，并在轴体51的中部有一个排气孔53。在绕动涡卷60中，位于具有预定面积的端板部分61的上表面形成一个渐开线形状的外罩62。一个用于轴向密封气体的密封件S分别连接到固定涡卷的外罩52的顶端和绕动涡卷的外罩62。密封件S用树脂材料制造而成。

驱动电机40由下面几个部件组成：一个固定连接到密封箱10内部圆周表面的定子42，一个盘绕在定子42周围的绕组线圈43，一个可旋转地嵌入于定子42中的转子44。曲柄轴41加压嵌入在转子44中。

逆流防止装置90具有一个预定的形状，由以下部件组成：一个阀套92，通过一组螺栓91固定于固定涡卷50上；和一个止回阀93，嵌入于阀套92中，可以上下移动，从而打开和关闭固定涡卷50的排气孔53。

涡旋式压缩机的工作原理将如下说明。

首先，通过外加电源使驱动电机40运转，从而产生一个旋转力，该旋转力通过曲柄轴41被传递给绕动涡卷60。欧式环70和曲柄轴41防止绕动涡卷60的转动，并使它通过与固定涡卷50的连接来产生一个轨道运动。绕动涡卷60的轨道运动促使绕动涡卷上的外罩62和固定涡卷上的外罩52通过相互连接来产生轨道运动，从而吸入气体，压缩，最后把气体排到固定涡卷的排气孔53。

同时，逆流防止装置的止回阀93由于压差和自身的重量而作上下往复运动，从而打开和关闭固定涡卷的排气孔53。即，当固定涡卷50和绕动涡卷60所形成的压缩腔内的压力高于高压腔的压力时，止回阀93就会打开排气孔53，当压缩腔内的压力低于高压腔的压力时，止回阀93就会关闭排气孔53。从而，高压气体被排放到高压腔中，并被阻止逆流到固定涡卷50和绕动涡卷60中。如果高压腔的气体逆流到固定涡卷50和绕动涡卷60中，绕动涡卷60就会反转，从而使绕动涡卷的外罩62与固定涡卷的外罩52发生碰撞，产生撞击噪声并损坏部件。

此外，由固定涡卷的外罩52和绕动涡卷的外罩62所形成的压缩腔内的压缩气体也被固定涡卷50的密封件S和绕动涡卷的密封件S所密封，防止泄漏。

排放到固定涡卷的排气孔53的高压气体将通过高压腔，然后被排放到排气管2中。高温高压的制冷气体进入构成制冷循环的冷凝器(没有在图中显示)。

涡旋式压缩机构成一个制冷循环系统。在这，当循环中制冷剂少于一预定量，或者在驱动过程中固定涡卷的外罩52和绕动涡卷的外罩62形成的压缩腔中产生气体泄漏，或者吸气压力和排气压力的压力差比预定情况大，或者在其他情况时，使压缩气体的温度上升。这时，压缩气体会过分被加热，组成压缩腔的其他部件例如密封件S就会受到损坏。

因此，防止由于压缩气体过热而导致的所述部件的损坏，传统方法是将一个利用双金属原理的过载防止装置100安装在驱动电机40的绕组线圈43上，如图2所示。该过载防止装置100是一种在压缩机普遍使用的部件。

在所述的结构中，当压缩气体的温度在工作过程上升高至高温时，吸入排出气体的高压腔就会被加热，这些热量逐渐被完全传递到安装在驱动电机40上的过载防止装置100。当热量传递到过载防止装置100并使之加热，电源接头会由于双金属的原理而弯曲，从而切断电流对驱动电机40的供给。这样，就可以防止压缩气体温度过分上升，从而保护了各个部件。

另外，即使在电源对驱动电机输入过度大于预定值的时候，过载防止装置100也产生动作，从而切断电源对驱动电机40的供给。

但是，在所述的传统结构中，由于用于检测热量的过载防止装置100是安装在离压缩气体的压缩腔具有一定距离的位置上，因此它不能够灵敏地检测出压缩腔中的温度变化。这样，当压缩气体的温度持续上升时，过载防止装置100并不能检测出来，一旦压缩气体的温度急剧上升后，某些部件如树脂材料的密封件S就会由于过载防止装置100的迟钝反应而受到损坏。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种防止涡旋式压缩机过热的装置，它可以通过防止压缩气体的温度过分升高来保护各个部件。

为了实现与本发明目的一致的各种优点，如在这具体化并详细说明的，一种防止涡旋式压缩机过热的装置包括：一个密封箱；一个固定连接在密封箱内部的框架；一个固定在密封箱内部的驱动电机，具有一个能够通过温度和电流来连通/切断电源的过载防止装置；一个连接在框架上的固定涡卷，具有一个排气孔；一个可以移动的连接在固定涡卷上的绕动涡卷；和一个将驱动力传递给绕动涡卷的曲柄轴。该装置包括：一个具有预定形状的阀套，固定连接在固定涡卷上；一个可移动的嵌在阀套内的筒形阀，用来打开和关闭固定涡卷的排气孔；一个位于阀套上的加压阀装置，当排出气体温度高于预定值时，通过推动筒形阀并关闭排气孔来增加输入流量。

本发明的上述或其他的目的、特点、方面和优势将在以下结合附图进行详细说明。

附图说明

为了进一步对本发明的理解，提供的附图与本说明书一同对本发明的实施例进行描述，并解释本发明的工作原理。

在附图上：

图1所示的是一个普通涡旋式压缩机的剖视图；

图2所示的是一个根据传统技术装配有一个过载防止装置的涡旋式压缩机的局部剖视图；

图3是一种压缩机的剖视图，其中应用了本发明防止涡旋式压缩机过热的装置的一个实施例；

图4和5是分别示出根据本发明的一种防止涡旋式压缩机过热装置工作状态的剖视图；

图6是根据本发明一种防止涡旋式压缩机过热装置的另一个实施例的剖视图；

图7是根据本发明一种防止涡旋式压缩机过热装置工作状态的剖视图；

图8是根据本发明一种防止涡旋式压缩机过热装置的另一个实施例的剖视图。

具体实施方式

在对本发明优选实施例的详细说明过程中，将参照附图并对其例子进行描述。

图3是一种压缩机的剖视图，其中应用了本发明防止涡旋式压缩机的过热装置的一个实施例，图4和5是分别示出根据本发明的一种防止涡旋式压缩机过热装置工作状态的剖视图。部件所使用的引用数字与传统装置中相同部件的相同。

如图所示，该涡旋式压缩机包括一个密封箱10，吸气管1和排气管2分别连接到该箱体上；一个主框架20和一个副框架30，分别固定地连接到密封箱10的上部和下部；一个驱动电机40，固定地连接到密封箱10的内部，并位于主框架20和副框架30之间；一个固定涡卷50，固定地连接到密封箱10的内部，与主框架20之间具有一定的间隔；一个绕动涡卷60，连接在固定涡卷50和主框架20之间，通过与固定涡卷50连接来实现一种轨道运动；一个曲柄轴41，用来将驱动电机40的驱动力传递给绕动涡卷60；一个嵌入在绕动涡卷60和主框架20之间的欧式环70，用来防止绕动涡卷60的旋转；一个高/低压分隔板80，连接在密封箱10的内部，位于排气管2和固定涡卷50之间，用来将密封箱10的内部分隔成高压腔和低压腔两部分。

驱动电机40由下面几个部件组成：一个固定连接到密封箱10内部圆周表面的定子42，一个盘绕在定子42周围的绕组线圈43，一个可旋转地嵌入于定子42中的转子44。曲柄轴41加压嵌入在转子44中。同时，一个过载防止装置100安装在绕组线圈43上。过载防止装置100是一种在压缩机中普遍使用，利用双金属的原理在传递的流量或热量高于预定值时来切断电源对驱动电机40供电的装置。

同时，本发明的防止过热的装置安装在固定涡卷50的上部，位于高压腔中。

根据本发明的防止过热装置包括：一个固定连接在固定涡卷50上表面的阀套200；一个可移动的嵌于阀套200上的筒形阀210，用来打开或关闭固定涡卷的排气孔53；一个位于阀套200上的加压阀装置，当排出气体温度高于预定值时，通过推动筒形阀并关闭排气孔来增加输入流量。

阀套200设置有多个在帽形阀套体202边缘沿长度方向上延伸的固定凸台203，并在里面形成一个圆柱形的导向空间201。一个螺纹孔204穿透地形成在固定凸台203内，且在阀套体202的上表面开有一个孔洞205。通过固定螺栓220将固定涡卷50的螺纹孔54和固定凸台的螺纹孔204相连，从而使阀套200连接到固定涡卷50。此时，阀套200位于固定涡卷的上有面。这时，由于阀套200与固定涡卷50连接，从而使阀套体内的导向空间201与固定涡卷50的排气孔53位于同一直线上。

筒形阀210的阀体211是活塞形状，具有一定的长度和外径，孔洞212穿透地形成在阀体211的中部内，孔洞212的内径比固定涡卷50的排气孔53的内径小。筒形阀210可移动的嵌入在阀套的导向空间201内。

加压阀装置由以下部件组成：一个连接在阀套200内部的热调节阀310，可以在设定的温度下变形，从而打开或关闭阀套上的孔205；一个嵌入于阀套200内的平板阀320，根据热调节阀310的运动而打开和关闭筒形阀上的孔212。

热调节阀310包括一个具有凸盘形状的凸起打开/关闭部分311，用来打开阀套的孔205；多个在凸起打开/关闭部分311侧向表面上以预定长度弯曲地延伸的支撑部分312，并由阀套200支撑。

通过把热调节阀310的支撑部分312嵌入于阀套200的导向空间201内圆周表面形成的阶梯槽206中，来使热调节阀310连接于阀套200的内部。这时，阀套上的孔205由于热调节阀310的凸起打开/关闭部分311的作用而处于打开状态。当热调节阀310受热，其温度超过预定值时，支撑部分312就会弯曲，从而使凸起打开/关闭部分311将阀套的孔205关闭。

平板阀320是圆盘形状，具有一定的厚度，并有多个开槽321供排出气体从其边缘流过。平板阀320可以是任意形状。平板阀320可移动的嵌入于阀套的导向空间201内，以便位于筒形阀210的上表面。

根据本发明的防止涡旋式压缩机过热装置的工作原理将说明如下。

首先说明涡旋式压缩机的工作原理。当电源输入到涡旋式压缩机中，驱动电机40开始工作并产生一个旋转力。驱动电机40的旋转力通过曲柄轴41被传递给绕动涡卷60。欧式环70和曲柄轴41防止绕动涡卷60的转动，并使它通过与固定涡卷50的连接来产生轨道运动。绕动涡卷60的轨道运动促使绕动涡卷上的外罩62和固定涡卷上的外罩52通过相互连接来产生轨道运动，从而吸入气体，压缩，最后把气体排到固定涡卷的排气孔53。

同时，由于压力差和自身重量的作用，筒形阀210和平板阀320分别上下往复运动，从而打开和关闭固定涡卷50的排气孔53。即，当被固定涡卷50和绕动涡卷60压缩后排出的排气压力高于高压腔的压力时，筒形阀210顺着阀套的导向空间201内圆周壁向上运动，从而打开固定涡卷的排气孔53。压缩气体从而通过排气孔53被排放出去。通过排气孔53排出的排出气体中，大部分通过位于阀套上固定凸台203之间的间隔进入到高压腔中，另外有一部分通过筒形阀的孔212，推动平板阀320，然后经过热调节阀310和阀套上的孔205进入到高压腔中。

在这，当在温度高于预定值时固定涡卷50和绕动涡卷60将气体排出，一部分的热排出气体通过阀上的孔212和热调节阀310，然后通过阀套上的孔205排到高压腔中。与此同时，热排出气体将热调节阀310加热并使之变形，从而关闭阀套上的孔205。当阀套上的孔205被热调节阀310关闭时，流过筒形阀上的孔212的排出气体将通过平板阀320并进入到热调节阀310和平板阀320之间的导向空间201内。这样，导向空间201内的压力升高，筒形阀210和平板阀320由于自身的重量而向下被推动，并逐渐关闭固定涡卷的排气孔53，也就是关闭了排出气体的流动通道，从而增加了排出气体的排放阻力。这样，驱动绕动涡卷60的输入电流将增大，过载防止装置100就会切断电源并使驱动电机40停止。驱动电机40一旦停止，就防止了排出气体被过分加热。

同时，当高压腔内的压力高于固定涡卷的排气孔53内的压力时，平板阀320和筒形阀210被向下推动并关闭排气孔53，从而防止高压腔内的气体逆流到固定涡卷50和绕动涡卷60中。固定涡卷50的密封件S和绕动涡卷60的密封件S防止了在固定涡卷的外罩52和绕动涡卷的外罩62所形成的压缩空间内压缩的气体的泄漏。

图6是根据本发明一种防止涡旋式压缩机过热装置的另一个实施例的剖视图，相同部件所使用的引用数字与图3的相同。

如图所示，加压阀装置连接到阀套200的内部，这样，就可以使伸缩阀330位于筒形阀210的附近，在伸缩阀内部的气体可以因为受热而膨胀或收缩。

伸缩阀330包括一个圆柱形的波纹管部分331；在波纹管部分331的两侧是横向表面部分332，用来密封波纹管部分331；和充入到波纹管部分331和所述两侧横向表面部分332所组成的内部空间中的气体。所述的两侧横向表面部分332中的其中一个固定连接到阀套200的内部上表面处。

这时，由于筒形阀210的外径比导向空间201的内径小，因此在阀套的导向空间201的内圆周表面与嵌入在导向空间201中的筒形阀210的外圆周表面之间形成一个间隔。另外，在阀套体202的上表面形成的孔洞205也可被省去。

防止涡旋式压缩机过热的装置的工作原理说明如下。

在涡旋式压缩机驱动过程，由于各种原因而导致排出气体温度高于预定值时，排出气体从固定涡卷50和绕动涡卷60中排放出来，一部分的热排出气体进入导向空间中，同时热量经由筒形阀210传递到导向空间的内部，从而加热位于导向空间中的伸缩阀330。一旦伸缩阀330被加热，如图7所示，伸缩阀330内部的气体就会膨胀并推动筒形阀210。这样，筒形阀210就会逐渐关闭固定涡卷的排气孔53，即，关闭了气体流动通道，从而增加了排出气体的排放阻力。这样，驱动绕动涡卷60的输入电流将增大，过载防止装置100就会切断电源并使驱动电机40停止从而防止了排出气体被过分加热。

同时，在嵌入于阀套的导向空间201内的筒形阀210上可以形成一个内径比排气孔53小的小孔213。在这，排向排气口53的热排出气体可以通过这个小孔213进入到导向空间201内，加热伸缩阀330，从而更快地对伸缩阀330进行加热并使之膨胀。

如上所述，在根据本发明的防止涡旋式压缩机过热的装置中，在压缩机驱动过程，由于几种条件一旦排出气体温度急剧或逐渐上升到预定的高温时，过热状态中的驱动就会被立即停止。这样，就可以避免了由于过热状态下连续驱动而导致部件如密封件的损坏，从而提高了压缩机的可靠性。

由于本发明可以在不背离其基本特性的前提下以多种形式来实现，因此，应当清楚知道，除非另外说明，上述的实施例并不仅局限于上述所作的描述，而应当在如附加权利要求中所限定的本质领域中更广泛地做出诠释。因此，所有在权利要求所述的范围内所作的各种变动或更改应该包含在附加权利要求中。

Claims

1.一种防止涡旋式压缩机过热的装置，包括一个密封箱；一个固定连接到密封箱内部的框架；一个带有过载防止装置、固定连接在密封箱内部的驱动电机，该过载防止装置可以通过温度和电流来连通或断开电源；一个连接到框架上的、带有排放气体的排气孔的固定涡卷；一个可移动的与固定涡卷连接的绕动涡卷；以及一个将驱动电机的驱动力传递给绕动涡卷的曲柄轴，该装置包括：

一个具有预定形状的、与固定涡卷连接的阀套；

一个可移动的嵌入于阀套内的筒形阀，用来打开和关闭固定涡卷的排气口；和

一个位于阀套内的加压阀装置，当排放到固定涡卷的排气孔的排出气体温度大于预定温度时，通过推动筒形阀并关闭排气孔，增加输入流量。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述阀套和筒形阀各有一个孔；加压阀装置包括一个连接在阀套内的热调节阀，其中排出气体流过并且该热调节阀可以在设定的温度下变形，从而打开和关闭阀套上的孔；和一个嵌入于阀套内的平板阀，其中排出气体流过，根据热调节阀的运动而打开和关闭筒形阀的孔。

3.如权利要求2所述的装置，其中所述筒形阀是活塞型杆状，具有一定的长度和外径。

4.如权利要求2所述的装置，其中所述热调节阀包括一个具有凸盘形状的凸起打开/关闭部分，用来打开和关闭阀套的孔；和多个支撑部分，在凸起打开/关闭部分侧向表面上以预定长度弯曲地延伸，并由阀套支撑。

5.如权利要求1所述的装置，其中所述加压阀装置连接到阀套的内部，以便使伸缩阀可以位于筒形阀的附近，在该伸缩阀内部的气体可以因为受热而膨胀或收缩。

6.如权利要求5所述的装置，其中所述伸缩阀包括：

一个圆柱形的波纹管部分；

两侧横向表面部分，用来密封波纹管部分的内部；和

充入到波纹管部分和所述两侧横向表面部分所组成的内部空间中的气体，

所述两侧横向表面中的其中一个固定连接到阀套。

7.如权利要求5所述的装置，其中在所述筒形阀的中部形成一个贯通孔。