CN219119449U - 一种具有运行范围保护的涡旋压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种具有运行范围保护的涡旋压缩机，包括密封机构，包括第一密封盘，与所述隔板的下表面抵接，所述第一密封盘的下端面上设置有一凸部；第一密封圈，设置在所述第一密封盘内，且与所述隔板的下表面抵接；第二密封盘，夹设在第二密封圈和第三密封圈之间，且位于所述涡旋压缩机构的凹槽内；第二密封圈，与所述凸部抵接，内端面与所述凹槽的内侧壁面抵接；第三密封圈，外端面与所述凹槽的外侧壁面抵接；所述第二密封圈的内径大于所述第一密封圈的外径。当所述涡旋压缩机的高压压强超出运行范围时，所述第二密封盘受到向下的载荷，带动所述第二密封圈向下脱离所述第一密封盘，形成泄露通道，完成卸载。

Description

一种具有运行范围保护的涡旋压缩机

技术领域

本实用新型涉及压缩机技术领域，具体的涉及一种具有运行范围保护的涡旋压缩机。

背景技术

涡旋压缩机是应用在空调等系统中的主要部件。其主要作用是将低压低温的制冷剂压缩为高压高温的制冷剂。根据电机所在的压力区域，涡旋压缩机又可以分为低压侧压缩机和高压侧压缩机。在低压侧压缩机中，存在一种压缩机，其静涡旋组件具有沿着轴向移动的自由度，而此自由度的控制通常由密封机构控制。

现有设计中，内密封圈安装在上密封盘的凹部，隔离高压区和低压区。当上密封盘位于靠近隔板的位置和远离隔板的位置时，内密封圈会始终和隔板接触不脱离，且同时上密封盘与下密封盘通过铆压方式连接在一起，形成了一个完成的整体。当运行超范围时，该类密封机构无法实现设备的卸载，无法对设备的进行运行保护。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种具有运行范围保护的涡旋压缩机，在特定的工况下可以实现第一密封盘与第二密封圈的分离，实现压缩机卸载的目的。

为了实现以上目的及其他目的，本实用新型是通过包括以下技术方案实现的：本实用新型提供了一种具有运行范围保护的涡旋压缩机，包括壳体和容纳在所述壳体内的涡旋压缩机构、密封机构和驱动机构；所述涡旋压缩机构，设置在隔板的下方；所述密封机构，设置在所述隔板与所述涡旋压缩机构之间；所述驱动机构，设置在所述涡旋压缩机构的下方，并与所述涡旋压缩机构转动连接；其特征在于，所述密封机构，包括第一密封盘，上端面与所述隔板的下表面抵接，所述第一密封盘的下端面上设置有一凸部；第一密封圈，设置在所述第一密封盘内，且其上端面与所述隔板的下表面抵接；第二密封盘，夹设在第二密封圈和第三密封圈之间，且位于所述涡旋压缩机构的凹槽内；第二密封圈，与所述凸部抵接，内端面与所述凹槽的内侧壁面抵接；第三密封圈，外端面与所述凹槽的外侧壁面抵接；其中，所述第二密封圈的内径大于所述第一密封圈的外径，使得所述第一密封盘始终与所述隔板抵接；当所述涡旋压缩机的高压压强超出运行范围时，所述第二密封盘受到向下的载荷，使得所述第二密封圈向下脱离所述第一密封盘，以形成泄露通道，完成卸载。

在一实施例中，所述第一密封盘包括抵靠部，所述抵靠部的下端面高于所述凸部的下端面。

在一实施例中，所述抵靠部的外端面与所述第二密封盘的内端面之间形成有一间隙。

在另一实施例中，所述抵靠部的外端面与所述第二密封盘的内端面抵靠，且所述抵靠部上开设有至少一通孔。

在一实施例中，所述通孔竖直设置。

在一实施例中，所述通孔为圆孔。

在一实施例中，所述通孔为方孔。

在一实施例中，所述通孔的剖面形状与所述抵靠部的剖面形状相同。

本实用新型提供的所述密封机构在所述涡旋压缩机运行超范围时，可以实现所述第一密封盘和第二密封圈的分离，并形成泄露通路，达到卸载目的；同时，当所述涡旋压缩机的吸入口堵塞时，可以有效防止所述涡旋压缩机抽真空。

附图说明

图1显示为本实用新型一种具有运行范围保护的涡旋压缩机的剖面示意图。

图2显示为图1中A处结构的放大图。

图3显示为本实用新型中密封机构的剖面示意图。

图4显示为本实用新型中密封机构第一实施例卸载状态下的剖面示意图。

图5显示为本实用新型中密封机构第二实施例卸载状态下的剖面示意图。

图6显示为本实用新型中密封机构第三实施例卸载状态下的剖面示意图。

具体实施方式

请参阅图1至图6。以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。须知，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本实用新型能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本实用新型相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本实用新型的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，为了更清楚的描述，文中的术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图1所设的方位或位置关系，仅是为了便于清楚地描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的结构或零部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造，因此不能理解为对本实用新型的限制。本说明中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。

如图1所示，本实用新型提供了一种具有运行范围保护的涡旋压缩机1，可以包括壳体10、涡旋压缩机构20、密封机构30和驱动机构40，所述壳体10可以容纳所述涡旋压缩机构20、密封机构30和驱动机构40。所述密封机构30可以设置在隔板14和所述涡旋压缩机构20之间，所述驱动机构40可以竖向地设置在所述涡旋压缩机构20的下方。

所述壳体10可以包括上壳体11、主壳体12和下壳体13，所述上壳体11通过隔板14与所述主壳体12的上端连接，所述隔板14可以将所述涡旋压缩机1分隔成高压区和低压区，且所述隔板14的上方为高压区，所述隔板14的下方为低压区；所述下壳体13与所述主壳体12的下端固定连接。所述主壳体12上设置有吸入口121，所述吸入口121用于将所述涡旋压缩机1外部的工作流体吸入所述涡旋压缩机1的低压区；所述上壳体11上设置有排出口111，所述排出口111用于将已被压缩的工作流体排出所述涡旋压缩机1的高压区。

所述涡旋压缩机构20可以设置在所述隔板14的下方，且位于所述主壳体12的顶部。所述涡旋压缩机构20可以包括有静涡旋组件21和动涡旋组件22，所述静涡旋组件21包括静端板211和设置在所述静端板211一侧的静涡旋叶片212。所述静端板211另一侧上开设有凹槽213，所述凹槽213用于放置密封机构30。所述动涡旋组件22包括动端板221和设置在所述动端板221一侧的动涡旋叶片222，所述动涡旋叶片222与所述静涡旋叶片212彼此啮合地接合，并在所述静涡旋叶片212和动涡旋叶片222之间形成多个流体压缩腔230，多个所述流体压缩腔230的体积在从径向外侧向径向内侧逐渐减小。所述动端板221另一侧的中部设置有连接部223，所述动涡旋组件22经由所述连接部223和衬套与所述驱动机构40的驱动轴41转动连接。

所述驱动机构40可以竖向地设置在所述涡旋压缩机构20的下方，且位于所述主壳体12的底部。所述驱动机构40可以包括驱动轴31和电机32，所述电机32包括定子321和转子322，所述转子322套设在所述驱动轴31上，所述定子321套设在所述转子322上。进一步地，所述电机32可以驱动所述驱动轴31绕中心轴旋转，以带动所述动涡旋组件22相对于所述静涡旋组件21发生绕动运动，从而将所述流体压缩腔230中的工作流体从吸入压力压缩至排放压力。

如图1和图2所示，为了实现工作流体的压缩，所述隔板14与所述静涡旋组件21之间还设置有一密封机构30，所述密封机构30的底部设置在所述凹槽213中。所述密封机构30可浮动，所述密封机构30可以与所述静涡旋组件21配合限定一中压空间，该中压空间接收经所述涡旋压缩机构20压缩后具有一定压力的流体，再利用该流体的压力向所述静涡旋组件21施加轴向压力，从而使得所述静涡旋组件21和动涡旋组件22配合的更加紧密，从而达到降低或消除所述静涡旋叶片212与所述动端板221之间、以及所述动涡旋叶片222与所述静端板211之间渗漏的目的。

如图2所示，所述密封机构30可以包括有第一密封盘31、第一密封圈32、第二密封盘33、第二密封圈34和第三密封圈35。所述第一密封盘31的上端面始终与所述隔板14的下表面抵接，所述第一密封盘31的顶部内置有所述第一密封圈32，所述第一密封圈32的外端面始终与所述第一密封盘31的内侧壁面抵接，且所述第一密封圈32的上端面始终与所述隔板14的下表面接触不脱离。所述第二密封盘33夹设在所述第二密封圈34和第三密封圈35之间，且位于所述凹槽213内。所述第二密封圈34可以与所述第一密封盘31的凸部311(见图3)抵接，所述凸部311设置在所述第一密封盘31的下端面上。所述第二密封圈34的内端面始终与所述凹槽213的内侧壁面抵接。所述第三密封圈35的外端面始终与所述凹槽的外侧壁面抵接，所述第三密封圈35的下端面可以抵靠在所述凹槽213的底面上。进一步地，所述第二密封盘33可以与所述第三密封圈35的上端面和内端面抵接，形成密封。所述第二密封圈34的下端面始终与所述第二密封盘33抵接，形成密封。所述第三密封圈35和第二密封圈34分别从外侧和内侧将所述第二密封盘33夹紧，并使所述第二密封盘33位于所述凹槽213内。

请参照图3，定义所述第一密封圈32的外径为D1，所述第二密封圈34的内径为D2，所述第三密封圈35的外径为D3，所述凸部311的内径为Dfi，所述凸部311的外径为Dfo，所述密封机构30内侧的气体压强为Pd，所述密封机构30外侧的气体压强为Ps，所述密封机构30与所述静涡旋组件21配合限定的中压空间内的气体压强为Pipc。

则所述密封机构30内侧的高压气体会对所述第一密封盘31产生向上的高压作用力F，该高压作用力F的作用面积为

大小为/>

所述密封机构30内侧的高压气体会对所述第二密封圈34(即对所述第二密封盘33)产生向下的高压作用力F1，该高压作用力F1的作用面积为/>

大小为

同时，所述中压空间内的中压气体会对所述第二密封盘33产生向上的中压作用力F2，该中压作用力F2的作用面积为/>

大小为

此外，在一些实施例中，所述中压空间内还可以设置有弹簧，所述第二密封盘33还可以受到向上的中压弹簧力Fk。

由于Pd始终大于Ps，因此当所述第二密封圈34的内径D2设计为大于所述第一密封圈32的外径D3时，可以使所述第一密封盘31总是受到向上的载荷，保证所述涡旋压缩机1运行过程中，所述第一密封盘31和第一密封圈32始终抵靠在所述隔板14的下表面上。此时，当所述涡旋压缩机1的高压压强Pd在正常运行范围内时，所述第二密封盘33的受力始终满足F1＜F2+Fk，即所述第二密封盘33受到的合力向上，使得所述第二密封圈34与所述第一密封盘31抵接密封。当所述涡旋压缩机1的高压压强Pd超出运行范围时，所述第二密封盘33的受力变为F1＞F2+Fk2，即所述第二密封盘33受到的合力向下，则会连同所述第二密封圈34和第三密封圈35向下移动，使得所述第二密封圈34的上端面脱离所述第一密封盘31下端面的凸起311，从而在所述第一密封盘31与所述第二密封圈34和/或所述第二密封盘33之间形成泄露通路，最终实现所述涡旋压缩机1的卸载，从而保护所述涡旋压缩机1不受损害。

如图4所示，在一些实施例中，所述第一密封盘31包括抵靠部312，所述抵靠部312的下端面高于所述凸部311的下端面，所述抵靠部312的外端面与所述第二密封盘33的内端面之间形成有一间隙G。当所述涡旋压缩机1的高压压强Pd超出运行范围时，所述第二密封盘33受到向下的合力，连同所述第二密封圈34和第三密封圈35向下移动，使得所述密封机构30内侧的高压气体可以经由所述第二密封圈34与所述凸部311之间的间隙和所述间隙G所形成的泄露通路中排出，实现卸载。同时，当所述涡旋压缩机1的吸入口121堵塞时，从泄露通路排出的气体可以有效防止所述涡旋压缩机1抽真空。

如图5和图6所示，在另一些实施例中，所述第一密封盘31包括抵靠部312，所述抵靠部312的下端面高于所述凸部311的下端面，所述抵靠部312的外端面与所述第二密封盘33的内端面抵靠，且所述抵靠部312上开设有至少一通孔312a。所述通孔312a可以是竖直设置的，也可以是倾斜设置的，竖直设置所述通孔312a仅是为了美观和方便加工。当所述涡旋压缩机1的高压压强Pd超出运行范围时，所述第二密封盘33受到向下的合力，连同所述第二密封圈34和第三密封圈35向下移动，使得所述密封机构30内侧的高压气体可以经由所述第二密封圈34与所述凸部311之间的间隙和所述通孔312a所形成的泄露通路中排出，实现卸载。同时，当所述涡旋压缩机1的吸入口121堵塞时，从泄露通路排出的气体可以有效防止所述涡旋压缩机1抽真空。

如图5所示，所述通孔312a可以是圆孔，但这并不是必须的，所述通孔312a也可以是方孔。如图6所示，所述通孔312的剖面形状还可以与所述抵靠部312的剖面形状相同，即所述通孔312a为开设在所述抵靠部312靠近所述第二密封盘33一侧的凹槽。

需要说明的是，虽然图5和图6中示出的所述通孔312a有2个，且为对称设置的，但这并不是必须的，所述通孔312a的数量也可以是1个，或大于2个。当设置多个所述通孔312a时，多个所述通孔312a可以是均匀间隔设置的，也可以非均匀间隔设置。即所述通孔312a仅以连通所述抵靠部31下方空间和上方空间为目的，其数量、形状和布置位置可以根据设计需要任意调整设置。

综上，通过将所述第二密封圈34的内径D2设计为大于所述第一密封圈32的外径D3，可以使所述第一密封盘31总是受到向上的载荷，保证所述涡旋压缩机1运行过程中，所述第一密封盘31和第一密封圈32始终抵靠在所述隔板14的下表面上。同时，在所述第一密封盘31的下端面上设置凸起311，使得所述第一密封盘31与所述第二密封圈34之间的高压气体压力超运行范围(F1＞F2+Fk2)时，所述第二密封盘33受到的合力由向上变为向下，则所述第二密封盘33连同所述第二密封圈34和第三密封圈35向下移动，使得所述第二密封圈34与所述凸起311从抵接密封变为脱离，从而形成泄露通路，最终实现所述涡旋压缩机1的卸载，从而保护所述涡旋压缩机1不受损害。同时，当所述涡旋压缩机1的吸入口121堵塞时，从泄露通路排出的气体可以有效防止所述涡旋压缩机1抽真空。

所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种具有运行范围保护的涡旋压缩机，包括

壳体和容纳在所述壳体内的涡旋压缩机构、密封机构和驱动机构；

所述涡旋压缩机构，设置在隔板的下方；

所述密封机构，设置在所述隔板与所述涡旋压缩机构之间；

所述驱动机构，设置在所述涡旋压缩机构的下方，并与所述涡旋压缩机构转动连接；

其特征在于，

所述密封机构，包括

第一密封盘，上端面与所述隔板的下表面抵接，所述第一密封盘的下端面上设置有一凸部；

第一密封圈，设置在所述第一密封盘内，且其上端面与所述隔板的下表面抵接；

第二密封盘，夹设在第二密封圈和第三密封圈之间，且位于所述涡旋压缩机构的凹槽内；

第二密封圈，与所述凸部抵接，内端面与所述凹槽的内侧壁面抵接；

第三密封圈，外端面与所述凹槽的外侧壁面抵接；

其中，所述第二密封圈的内径大于所述第一密封圈的外径，使得所述第一密封盘始终与所述隔板抵接；当所述涡旋压缩机的高压压强超出运行范围时，所述第二密封盘受到向下的载荷，使得所述第二密封圈向下脱离所述第一密封盘，以形成泄露通道，完成卸载。

2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述第一密封盘包括抵靠部，所述抵靠部的下端面高于所述凸部的下端面。

3.根据权利要求2所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述抵靠部的外端面与所述第二密封盘的内端面之间形成有一间隙。

4.根据权利要求2所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述抵靠部的外端面与所述第二密封盘的内端面抵靠，且所述抵靠部上开设有至少一通孔。

5.根据权利要求4所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述通孔竖直设置。

6.根据权利要求5所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述通孔为圆孔。

7.根据权利要求5所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述通孔为方孔。

8.根据权利要求7所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述通孔的剖面形状与所述抵靠部的剖面形状相同。

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