CN1690433A - 螺旋压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种螺旋压缩机，其包括：作为外壳的封闭容器、以定子及转子电流作用驱动的驱动电机、被驱动电机驱动旋转的驱动轴、固定于封闭容器并支持驱动轴的主机架、位于主机架上侧并被驱动轴上端离心部驱动旋转的旋转卷轴、结合于旋转卷轴上侧并与旋转卷轴结合对制冷剂压缩的固定卷轴、位于固定卷轴背面使高压制冷剂压出并堆积的压出室、位于旋转卷轴背面和主机架之间并使中间压制冷剂堆积其内的中间压室、使压出室和中间压室连通的压出压连通通道、位于压出压连通通道上的减压阀门和调节中间压室压力的背压调节器组成。本发明利用气体压力可降低摩擦损失，且通过减压阀门和背压调节器可将推力损失降低到最低，还可使机油供应到中间压室提高润滑作用。

Description

螺旋压缩机

技术领域

本发明涉及一种压缩机，特别是涉及一种为了减少旋转卷轴和主机架之间的摩擦损失而采用的背压方式的螺旋压缩机。

背景技术

一般现有的螺旋压缩机，通过组合两个漩涡状的形状而形成，并通过固定卷轴和旋转卷轴的相对运动产生压缩作用，而且因为其具有高效率、低噪音、体积小、重量轻等特点，而广泛应用于家用空调、汽车空调等方面。

请参阅图1所示，是一般现有传统的螺旋压缩机的结构剖面图。上述根据现有技术的螺旋压缩机，其包括：包括作为外壳的封闭容器15一外壳15、能够使流体从外部流入的吸入管1及吸入室4、固定于上述密闭容器15内部并由定子2a及转子2b组成的驱动电机2、被上述驱动电机2带动旋转的驱动轴3、位于上述驱动轴3的上端并偏离驱动轴3的中心而形成的驱动轴离心部3a、为了使其能够压缩通过吸入管1吸入的制冷剂而被固定于上述驱动轴离心部3a并被主体5的上侧支持起来的旋转卷轴7、由与上述旋转卷轴7相结合并固定于上述主体5上侧的固定卷轴所形成的压缩卷轴部、在防止上述旋转卷轴7的自转同时能够使上述旋转卷轴在上述固定卷轴8内进行旋转的奥海姆环(oldham ring)6、支持上述奥海姆环6及上述旋转卷轴7的主体5、能够使经上述固定卷轴8和旋转卷轴7的压缩作用而压缩起来的高压制冷剂排出的压出口9、固定于上述压出口9并能够防止通过压出口9压出的制冷剂倒流的止回阀10、结合于上述固定卷轴8的背面并把上述外壳15的内部分割为吸入低压制冷剂的吸入室4和压出堆积高压制冷剂的压出室11的上部隔膜12、以及结合于上述压出室11并能够使高压流体排出的压出管14所组成。图1中的符号13为上部外壳13。

现将具有上述结构的低压式螺旋压缩机的工作步骤说明如下：给作为上述结构的螺旋压缩机的组成部分的驱动电机2接通电源之后，通过上述驱动电机2的驱动，插入固定于上述驱动电机2的转子2b的驱动轴3开始旋转，而固定于上述驱动轴3上端的驱动离心部3b上的旋转卷轴7，也因为有连贯作用而在上述固定卷轴8内部进行旋转(公转)运动。

现将上述通过驱动轴3旋转力的上述固定卷轴8内的上述旋转卷轴7的旋转(公转)运动过程详细说明如下：

请参阅图2所示，是现有习知的螺旋压缩机中，显示结合于旋转卷轴和固定卷轴之上的旋转卷轴的状态示意图。在上述固定卷轴8内结合有旋转卷轴7的状态下，即在固定卷轴8的下侧呈渐开线形状形成的固定余面8a和在上述旋转卷轴7的上侧呈渐开线形状形成的固定余面7a相互错开插入的状态下，固定于上述驱动轴8离心部3a的旋转卷轴7通过上述驱动轴3的旋转力以上述驱动轴3的中心为基准，在上述固定卷轴8内进行上述旋转卷轴7离心的旋转(公转)。

此时，上述的旋转卷轴7，因为具有安装设置于上述旋转卷轴7和主机架5之间的奥海姆环6，即，在上述旋转卷轴7的底面及上述主机架5的上面所形成的键槽7c、5a插入形成于奥海姆环6上、下面的上部键6a及下部键6b而结合形成的奥海姆环6的作用，上述旋转卷轴7的自转运动将被抑制。而上述旋转卷轴7的自转运动的抑制过程，现以上述旋转卷轴7为中心说明如下：为了使通过上述驱动轴3的旋转而进行离心旋转运动的旋转卷轴7在固定卷轴8内只作旋转(公转)运动，通过上述奥海姆环6的上部键6a，即，结合于上述旋转卷轴7底面的键槽7c的上述奥海姆环6的上部键6a的作用，在抑制上述旋转卷轴7的自转运动的同时，上述旋转卷轴7将沿着上述奥海姆环6上部键6a的长度方向进行直线来回运动，而上述奥海姆环6在上述主机架5的上面，沿着上述奥海姆环6的下部键6b的长度方向在上述形成于上述主机架5上面的键槽5a内进行直线来回运动，因此，上述的旋转卷轴7在固定卷轴8内只能做旋转(公转)运动。

另外，在旋转卷轴7在固定卷轴8内进行如上所述的旋转的时候，在上述旋转卷轴7和固定卷轴8之间将形成多个压缩腔P，而如果向上述的压缩腔P内流入通过蒸发器(图中未示)的低压的气体制冷剂，请参阅图2所示，上述低压气体制冷剂根据上述旋转卷轴7的旋转(公转)运动，在发生体积变化的压缩腔P内压缩成高压的气体制冷剂，而经过如上所述的过程压缩成高压气体的制冷剂将通过上述压出口9排出到压出室11。

这样，通过上述压出口9排出到上述压出室11的高压气体制冷剂将通过结合于上述压出室11的上述压出管14而排出到冷凝器(图中未示)的一侧。另外，流入到上述冷凝器的制冷剂经过通常的制冷循环过程，即，冷凝作用、膨胀作用及蒸发器里的蒸发作用重新流入到螺旋压缩机里。

请参阅图3所示，是现有习知的螺旋压缩机中旋转卷轴及奥海姆环、主机的结合状态示意图。在现有习知的螺旋压缩机上，为了支撑沿着轴方向的重力的作用，在主机架5的上端一体形成设有推力轴承部5b，但如果推力轴承部5b沿着轴方向的重量过重的话，因为螺旋压缩机和主机架5之间的摩擦损失增大，因此不仅大大降低螺旋压缩机的性能，而且，还使上述的螺旋压缩机出现异常的噪音或震动等现象。

由此可见，上述现有的螺旋压缩机仍存在有诸多的缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决现有的螺旋压缩机的缺陷，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，此显然是相关业者急欲解决的问题。

有鉴于上述现有的螺旋压缩机存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的螺旋压缩机，能够改进现有的螺旋压缩机，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的螺旋压缩机存在的缺陷，而提供一种新型结构的螺旋压缩机，所要解决的技术问题是使其在利用压出压的背压方式的螺旋压缩机上，利用气体压力降低摩擦损失，而且，通过在压出室和中间压室中间安装设置有减压阀门和装背压调节器，不仅能够把推力损失降低到最低，而且还可以使压出压的连通位置形成于固定卷轴的上侧，从而可把所压出的机油供应到中间压室，提高中间压室的润滑作用，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种螺旋压缩机，其是由：作为外壳的封闭容器；通过定子及转子的电流作用驱动的驱动电机；被上述驱动电机驱动旋转的驱动轴；固定于上述封闭容器内部并支持上述驱动轴的主机架；位于上述主机架的上侧并被形成于上述驱动轴上端部的离心部驱动而进行旋转运动的旋转卷轴；结合于上述旋转卷轴的上侧并与上述旋转卷轴相结合而对制冷剂起到压缩作用的固定卷轴；位于上述固定卷轴的背面并使高压制冷剂压出并堆积的压出室；位于上述旋转卷轴的背面和主机架之间并使中间压的制冷剂堆积其内的中间压室；使上述压出室和中间压室相连通的压出压连通通道；位于上述压出压连通通道上的减压阀门；以及调节上述中间压室的压力的背压调节器多组成。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的螺旋压缩机，其中所述的背压调节调节器安装设置在上述减压阀门和上述中间压室之间的压出压连通通道和吸入压领域之间。

前述的螺旋压缩机，其中所述的背压调节器，其是由：与上述压出压连通通道相连接的汽缸；插入于上述汽缸内部并为了把通过减压阀门减压压出的制冷剂气体调节成中间压而开闭上述汽缸的阀门体；以及利用弹性支持上述阀门体的弹簧所组成。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，为了达到前述发明目的，本发明的主要技术内容如下：

本发明通过在形成于旋转卷轴背面的中间压室形成背压并通过气体压力降低摩擦损失，而且，在连通压出室和中间压室的压出压连通通道上安装设置减压阀门并为了调节中间压室的压力而安装设置背压调节器，其不仅能够把推力损失降低到最低，而且还可以使压出压的连通位置形成于固定卷轴的上侧，从而把所压出的机油供应到中间压室，进而可以提高中间压室的润滑作用。

根据本发明的螺旋压缩机，其是由：作为外壳的封闭容器、通过定子及转子的电流作用驱动的驱动电机、被上述驱动电机驱动旋转的驱动轴、固定于上述的封闭容器内部并支持上述驱动轴的主机架、位于上述主机架的上侧并被形成于上述驱动轴上端部的离心部驱动而进行旋转运动的旋转卷轴、结合于上述旋转卷轴的上侧并与上述旋转卷轴相结合而对制冷剂起到压缩作用的固定卷轴、位于上述固定卷轴的背面并使高压制冷剂压出并堆积的压出室、位于上述旋转卷轴的背面和主机架之间并使中间压的制冷剂堆积其内的中间压室、使上述的压出室和中间压室相连通的压出压连通通道、位于上述压出压连通通道上的减压阀门以及调节上述中间压室压力的背压调节器所组成。

借由上述技术方案，本发明螺旋压缩机至少具有下列优点：

1、本发明螺旋压缩机，其是由：作为外壳的封闭容器、通过定子及转子的电流作用驱动的驱动电机、被上述驱动电机驱动旋转的驱动轴、固定于上述封闭容器内部并支持上述驱动轴的主机架、位于上述主机架的上侧并被形成于上述驱动轴上端部的离心部驱动而进行旋转运动的旋转卷轴、结合于上述旋转卷轴的上侧并与上述旋转卷轴相结合而对制冷剂起到压缩作用的固定卷轴、位于上述固定卷轴的背面并使高压制冷剂压出并堆积的压出室、位于上述旋转卷轴的背面和主机架之间并使中间压的制冷剂堆积其内的中间压室、使上述压出室和中间压室相连通的压出压连通通道、位于上述压出压连通通道上的减压阀门和调节上述中间压室的压力的背压调节器组成。根据本发明的螺旋压缩机，由于在形成于旋转卷轴背面的中间压室形成背压，故通过气体压力而可降低摩擦损失。

2、本发明的另一个效果是，由于在连通压出室和中间压室的压出压连通通道上安装设置有减压阀门，并为了调节中间压室的压力而安装设置有背压调节器，所以不仅能够将推力损失降低到最低，而且还可以使压出压的连通位置形成于固定卷轴的上侧，从而可将所压出的机油供应到中间压室，具有提高中间压室的润滑作用。

综上所述，本发明特殊结构的螺旋压缩机，在利用压出压的背压方式的螺旋压缩机上，利用气体压力降低了摩擦损失，而且通过在压出室和中间压室中间安装设置有减压阀门和装背压调节器，不仅可将推力损失降低到最低，而且还可以使压出压的连通位置形成于固定卷轴的上侧，从而把所压出的机油供应到中间压室，提高了中间压室的润滑作用。其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品中未见有类似的结构设计公开发表或使用而确属创新，其不论在产品的结构或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的螺旋压缩机具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

图1是一般现有习知的螺旋压缩机的结构剖面图。

图2是现有习知的螺旋压缩机中，显示结合于旋转卷轴和固定卷轴之上的旋转卷轴的状态示意图。

图3是现有习知的螺旋压缩机中，旋转卷轴及奥海姆环、主机的结合状态示意图。

图4是根据本发明的螺旋压缩机的减压阀门和背压调节器的安装状态剖面示意图。

图5a是根据本发明的螺旋压缩机的主要构成部分的分解示意图。

图5b是安装设置有减压阀门和背压调节器的主机架的剖面图。

图5c是安装设置有减压阀门和背压调节器的主机架的外观示意图。

1： 吸入管                    2： 驱动电机

3： 驱动轴                    3a：驱动轴离心部

5： 主机架                    5a：键槽

5b：推力轴承部                6： 奥海姆环

7： 旋转卷轴                  7a：固定余面

7c：键槽                      8： 固定卷轴

8a：固定余面                  9： 压出口

10：止回阀                    11：压出室

12：上部隔膜                  13：上部外壳

14：压出管                    15：封闭容器

16：连通通道                  17：减压阀门

18：背压调节器                19：密封材料

20：压出压连通入口              21：中间压室

22：汽缸                        23：阀门体

24：弹簧                        P： 压缩腔

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的螺旋压缩机其具体结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图4、图5所示，图4是根据本发明的螺旋压缩机的减压阀门和背压调节器的安装状态剖面示意图，图5a是根据本发明的螺旋压缩机的主要构成部分的结构分解示意图，图5b所示是安装设置有减压阀门和背压调节器的主机架的结构剖面图，图5c是安装设置有减压阀门和背压调节器的主机架的外观立体示意图。

请参阅图4、图5a、图5b和图5c所示，根据本发明的螺旋压缩机，其是在由作为外壳的封闭容器15、通过定子及转子的电流作用驱动的驱动电机2、被上述驱动电机2驱动旋转的驱动轴3、固定于上述封闭容器15内部并支持上述驱动轴3的主机架5、位于上述主机架5的上侧并被形成于上述驱动轴3上端部的离心部3a驱动而进行旋转运动的旋转卷轴7、结合于上述旋转卷轴7的上侧并与上述旋转卷轴7相结合而对制冷剂起到压缩作用的固定卷轴8、位于上述固定卷轴8的背面并使高压制冷剂压出并堆积的压出室11以及位于上述旋转卷轴8的背面和主机架5之间并使中间压的制冷剂堆积其内的中间压室21所组成的现有习知的背压式螺旋压缩机上，安装设置有使上述压出室11和中间压室21相连通的压出压连通通道16、位于上述压出压连通通道16上的减压阀门17以及调节上述中间压室21的压力的背压调节器18，从而在形成于上述旋转卷轴7背面的中间压室21形成背压，并通过气体压力降低摩擦损失，并且通过把所压出的机油供应到中间压室21，而可提高中间压室21的润滑作用。

现将安装设置有上述减压阀门17和背压调节器18之后的上述螺旋压缩机的功能和动作说明如下：当旋转卷轴7以驱动轴离心部3a为中心进行离心公转运动，因为旋转卷轴7相对于固定卷轴8被驱动轴离心部3a旋转带动旋转，而且在各固定余面7a、8a的接触面形成能够压缩制冷剂的压出口9。而这样形成的压出口9在以卷轴的余面作为中心进行旋转的时候气体积变小，而随着体积变小将形成高的压力，而这样形成的高压流体将通过卷轴中心部的止回阀10移动到压出室11。

相反地，起到润滑作用的机油通过机油通道(图中未示)上升到上述驱动轴离心部3a的上端部，并通过上述离心部(图中未示)的上侧喷出，之后沿着上述离心部和滑动衬套(图中未示)之间流淌而起到润滑作用，并且积蓄到形成于主机架5的一定空间内。

上述的被积蓄的机油，通过旋转卷轴7的旋转运动，不仅渗入到主机架5的推力面和旋转卷轴7的下侧一面之间的摩擦部位，而且还可以到达上述密封材料19，从而能够在上述密封材料19和旋转卷轴7的下侧一面的接触面起到润滑作用。另外，也可以通过上述密封材料19起到密封作用。

现将根据本发明的减压阀门17和背压调节器18的结构和功能说明如下：在连通上述压出室11和中间压室21而形成的连通通道16的中间地点安装设置上述的减压阀门17，而上述的背压调节调节器18安装设置在上述减压阀门17和上述中间压室21之间的压出压连通通道16和吸入压领域之间为宜，而作为上述连通通道的入口的压出压连通入口20是设置位于上述的固定卷轴8的上侧为宜。

在这里，上述的背压调节器18，其包括：与上述压出压连通通道16相连接的汽缸22；插入于上述汽缸22内部并为了把通过减压阀门17减压压出的制冷剂气体调节成中间压而开闭上述汽缸22的阀门体23；利用弹性支持上述阀门体23的弹簧24；以及为了不使上述阀门体23及弹簧24从汽缸22中脱落而形成的中空状态的制动器(图中未示)所组成。而上述的阀门体23为了开闭上述汽缸22的入口侧而呈为圆锥形或球形。

如上所述，根据本发明的螺旋压缩机，其在连通压出室11和中间压室21的突出压连通通道16安装设置有减压阀门17，而且，为了调节中间压而安装设置有与上述压出压连通通道16相连接的背压调节器18。

因此，在上述压出室11所形成的高压，在流经上述压出压连通通道16到达上述密封材料19的过程中，要通过上述减压阀门17，而此时，通过上述减压阀门17的作用而变成中间压，并作用于上述的密封材料19。

与此同时，压出的机油被供应到上述中间压室21而对中间压室21起到润滑的作用。另外，通过上述减压阀门17的作用而形成的中间压，在经过上述背压调节器18的过程中调节流量和中间压。

也就是说，根据本发明的螺旋压缩机，通过在压出压连通通道上安装设置有减压阀门17和背压调节器18，在形成于螺旋卷轴背面的中间压室21形成背压，并通过气体的压力降低摩擦损失。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (3)

1、一种螺旋压缩机，其特征在于其包括：

作为外壳的封闭容器；

通过定子及转子的电流作用驱动的驱动电机；

被上述驱动电机驱动旋转的驱动轴；

固定于上述封闭容器内部并支持上述驱动轴的主机架；

位于上述主机架的上侧，并被形成于上述驱动轴上端部的离心部驱动而进行旋转运动的旋转卷轴；

结合于上述旋转卷轴的上侧并与上述旋转卷轴相结合而对制冷剂起到压缩作用的固定卷轴；

位于上述固定卷轴的背面并使高压制冷剂压出并堆积的压出室；

位于上述旋转卷轴的背面和主机架之间并使中间压的制冷剂堆积其内的中间压室；

使上述压出室和中间压室相连通的压出压连通通道；

位于上述压出压连通通道上的减压阀门；以及

调节上述中间压室的压力的背压调节器所组成。

2、根据权利要求1所述的螺旋压缩机，其特征在于其中所述的背压调节调节器安装设置在上述减压阀门和上述中间压室之间的压出压连通通道和吸入压领域之间。

3、根据权利要求2所述的螺旋压缩机，其特征在于其中所述的背压调节器包括：

与上述压出压连通通道相连接的汽缸；

插入于上述汽缸内部并为了把通过减压阀门减压压出的制冷剂气体调节成中间压而开闭上述汽缸的阀门体；以及

利用弹性支持上述阀门体的弹簧所组成。

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