涡旋式制冷压缩的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种涡旋式压缩机，包括：定涡壳（6）和动涡壳（9），各涡壳均包括板（9，11），其设有涡旋盘（8，12），涡旋盘限定出可变容积压缩室（13）；排放管道（21），其包括通向中心压缩室（13a）的第一端，和用于与排放室（22）连通的第二端；排放阀（28），其可在关闭和打开至少一个排放口以连通排放管道（21）和排放室（22）的关闭和打开位置之间移动；至少一个与旁通通道相配合的旁通阀（34），其用于将排放室（22）与和中间压缩室（13b）连通。压缩机包括支承板（29），其安装在定涡壳（6）的板（7）上，并且第一和第二支承装置形成在其上，第一和第二支承装置用于分别限制排放阀（28）和各旁通阀朝向其打开位置的移动幅度。
【专利说明】涡旋式制冷压缩机
[0001]本发明涉及一种涡旋式制冷压缩机。
[0002]已知一种涡旋式制冷压缩机，它包括密封壳体，其容纳有定涡壳和做轨道运动的动涡壳，各涡壳均包括板，涡旋盘从板中延伸出，定涡壳和动涡壳的涡旋盘彼此啮合并限定出可变容积的压缩室，该压缩室的容积由允许制冷剂气体进入的外侧向内侧逐渐减小。
[0003]因此，在第一涡壳和第二涡壳做相对的轨道运动期间，由于压缩室的容积的减小，制冷剂气体被压缩，并被传输至第一和第二涡壳的中心。被压缩的制冷剂气体从中心区域离开并通过在定涡壳内形成的排放管道流向排放室。
[0004]为了根据季节(更具体地，根据制冷需要)改善这种压缩机的性能，该压缩机可以具有可变容积和/或可变压缩率。
[0005]文献US5，855，475描述了一种具有可变压缩率的涡旋式制冷压缩机，其一方面包括制冷剂流通的通道孔，其在定涡壳的板中形成，并且各通道孔分别通向压缩室之一和排放室，另一方面，该压缩机还包括旁通阀，其设置在定涡壳的板的朝向涡旋盘的反面的表面上，并且每个排放阀能够在允许制冷剂流体从相应的压缩室排放到排放室的打开位置和禁止制冷器流体从相应的压缩室排放到排放室的关闭位置之间移动。
[0006]当旁通阀之一在其朝向定涡壳的板的面上受到低于排放室中的压力的压力时，所述旁通阀被保持在其关闭位置，并将相应的压缩室与排放室隔开。由此，压缩机的压缩率被保持在其最大值。
[0007]当旁通阀之一在其朝向定涡壳的板的面上受到高于排放室中的压力的压力时，所述旁通阀弹性形变至其打开位置，并将相应的压缩室与排放室连通。因此，其结果是在一部分制冷剂流体到达涡旋盘中央之前，这部分在通道孔所通向的压缩室中被压缩的制冷剂流体被排放到排放室中。
[0008]这种通道孔和旁通阀的存在能够根据运行条件降低各压缩室的压缩率，从而避免制冷剂流体的过度压缩。这种配置必然能够改善压缩机的能量输出。
[0009]为了降低施加在定涡壳上的、因此也就是动涡壳和动涡壳的驱动轴上的机械力，已知可在定涡壳的板的朝向排放室的面上安装分隔板，从而使得该排放室至少部分地由压缩机的密封外壳和分隔板限定出。因此，这种分隔板的存在能够增强压缩机的可靠性。
[0010]此外，为了进一步改善压缩机的可靠性，已知可以将分隔板安装成能够相对定涡壳在基本平行于压缩机的纵轴线的方向上移动。
[0011]但是，如文献US5，855，475中所述，在配有分隔板的压缩机的定涡壳的上表面安装旁通阀是困难的，甚至是不可能的，因为接触定涡壳的上表面的通路由于分隔板的存在被阻挡。
[0012]本发明的目的在于解决这些缺陷。
[0013]以本发明为基础的技术问题因此涉及提供一种具有简单的、经济的结构的涡旋式制冷压缩机，同时能够改进压缩机的性能，并允许简单、容易地安装至少一个旁通阀。
[0014]为此目的，本发明涉及一种涡旋式制冷压缩机，包括:
[0015]-密封外壳，其容纳有定涡壳和做轨道运动的动涡壳，各涡壳包括板，涡旋盘从板延伸出，定涡壳和动涡壳的涡旋盘彼此相互啮合并限定出可变容积的压缩室，
[0016]-排放管道，其在定涡壳的板的中心区域形成，包括通向中心压缩室的第一端和用于与至少部分地由密封外壳限定的排放室连通的第二端，
[0017]-阀结构，其安装在定涡壳的板上，位于排放管道的第二端处，阀结构包括:
[0018]-至少一个排放口，其用于将排放管道和排放室连通，
[0019]-排放阀，其可在用于关闭与打开至少一个排放口的关闭与打开位置之间移动，排放阀设置成当排放管道中的压力相对于排放室中的压力超过预设值时，排放阀移动至其打开位置，
[0020]-第一支承装置，其用于限制排放阀向其打开位置的移动幅度，
[0021]-至少一个旁通通道，其用于将排放室与中间压缩室连通，
[0022]-至少一个旁通阀，其与旁通通道相配合，与旁通通道相配合的各旁通阀能够在关闭和打开相应的旁通通道的关闭与打开位置之间移动，并设置成当相应的旁通通道所通向的中间压缩室中的压力相对于排放室中的压力超过预设值时，旁通阀移动至其打开位置，
[0023]-第二顶靠装置，其用于限制所述各旁通阀向其打开位置的移动幅度，
[0024]其特征在于，压缩机包括支承板，其安装在定涡壳的板上，并且第一和第二支承装置在支承板上形成，第二支承装置包括至少一个凹槽，其形成在支承板的朝向定涡壳的板的表面，各凹槽至少部分地由底壁限定，底壁形成了用于限制所述相配合的排放阀向其打开位置的移动幅度的顶靠面。
[0025]第一和第二支承装置形成在同一支承板上的这种情况使得由于不需要对不同的支承装置实施连续的组装，尽管在分隔板可选地存在的情况下，也能允许各旁通阀的简单、快速地安装。
[0026]事实上，不同的旁通阀和相配合支承装置的定位，即可以通过将各旁通阀安装在定涡壳的板上，然后将支承板安装在定涡壳的板上来实现，也可以通过在将分隔板安装到定涡壳的板上之前先将各旁通阀安装在分隔板上，然后再将支承板安装到定涡壳的板上，并最终将支承板安装到定涡壳的板上来实现。
[0027]这种配置能够降低根据本发明的压缩机的部件的数量，并确保各旁通阀和相配合的支承装置之间的精确的相对定位。而现有技术中的旁通阀则是很难得到这种相对定位的，因为各旁通阀和相配合的支承装置是通过使用螺钉同时安装的，这会导致在螺钉的端部，引起支承件相对于相应的旁通阀的旋转运动。
[0028]中间压缩室是指其中是压力处于第一压缩室的压力(也被称作“排驱压力”)与在排放管道通向的最终压缩室的压力之间的压缩室。
[0029]根据本发明的一个实施例，压缩机包括多个旁通通道和多个各自与旁通通道相配合的旁通阀。
[0030]优选地，各凹槽还由侧壁限定，侧壁用于以预设的方向导引来自相应的旁通通道的制冷剂流体，例如导引其沿着径向或切线的方向，从而限制制冷剂流体的湍流，并进而限制了压力损失。各侧壁还可以用于将来自相应的旁通通道的制冷剂流体导引至预设的位置，例如朝向排放出口或任何其他点。这种对来自旁通通道的制冷剂流体的导引可以用来帮助悬浮于制冷剂流体中的油的分离，或改善来自旁通通道的不同流体的混合。应该注意的是，凹槽可以设置成引导来自旁通通道的制冷剂流体流向相反或相同的方向。[0031]根据本发明的一个实施例，第一支承装置包括顶靠壁，其在支承板的朝向定涡壳的板的表面上形成，并且处于支承板的中心区域，该顶靠壁用于限制排放阀向其打开位置的移动幅度。
[0032]优选地，各凹槽形成在支承板内，位于比顶靠壁距离支承板的中心更远的位置。
[0033]根据本发明的一个实施例，支承板基本呈盘形，并且各凹槽均形成于支承板中，径向地位于顶靠壁的外侧。
[0034]有利地，各凹槽出现在支承板的外周缘内。
[0035]有利地，压缩机包括至少一个旁通阀，其由可弹性形变的条制成，其可在关闭和打开相应的旁通通道的关闭和打开位置之间弹性形变。优选地，各旁通阀由可弹性形变的条制成，其能够在它的关闭与打开位置之间弹性形变。
[0036]优选地，各旁通通道包括至少一个旁道管道，其在定涡壳的板内形成，并包括通向相应的中间压缩室的第一端，和通入定润壳的板的朝向排放室的表面的第二端。
[0037]根据本发明的第一备选实施例，各旁通阀安装在定涡壳的板的朝向排放室的表面上，并用于当其处于关闭位置时，关闭相应的旁通管道的第二端。
[0038]根据本发明的一个实施例，压缩机包括分隔板，其安装在定涡壳的板上，分隔板至少部分地限定出排放室。分隔板优选地装配在定涡壳的板上，从而包围排放管道。
[0039]根据该实施例，各旁通通道还包括流动管道，其在分隔板内形成，并包括通入分隔板的朝向定涡壳的板的表面的第一端，和通向排放室的第二端，各旁通通道的流动管道的第一端基本位于相应的排放管道的第二端的对面处。
[0040]根据本发明的第二备选实施例，各旁通阀安装在分隔板的朝向排放室的表面上，并用于当其处于关闭位置时，关闭相应的流动管道的第二端。
[0041]有利地，压缩机包括与各旁通通道相配合的密封件，各密封件设置在定涡壳的板和分隔板之间，并用于密封相应的旁通通道的旁通管道和流动管道之间的连接处。
[0042]各密封件优选地安装在分隔板的朝向定涡壳的板的表面上，并用于与定涡壳的板配合。
[0043]根据一个实施例，各密封件由环形的密封垫圈形成。各环形的密封垫圈均有利地安装在形成于分隔板的朝向定涡壳的板的表面内的环形槽中，从而包围相应的流动管道的
笛一雜兎顧。
[0044]优选地，阀结构包括:阀板，其包括至少一个排放口 ；阀座，排放阀被设置成抵靠在其上，其形成在阀板的朝向所述排放室的表面上。
[0045]根据本发明的一个实施例，定涡壳的板具有外周壁，其密封地紧固在密封外壳的内壁上。
[0046]根据本发明的一个有利的特征，压缩机包括密封装置，其设置在分隔板和定涡壳的板之间。
[0047]根据本发明的一个实施例，各旁通阀通过使用紧固螺钉被紧固，紧固螺钉也被用来紧固支承板和/或阀板。
[0048]根据本发明的另一实施例，各旁通阀通过在支承板与形成该旁通阀的阀座的表面之间夹入的方式安装。
[0049]无论如何，通过以下的文字说明并参考以非限制性的示例方式示出该涡旋式制冷压缩机的多个实施例的附图，可以使本发明得到更好的理解。
[0050]图1是根据本发明第一实施例的涡旋式制冷压缩机的局部纵向剖视图。
[0051]图2是图1中的压缩机的定涡壳的局部侧视图，其示出了处于关闭位置的旁通阀。
[0052]图3是图1中的压缩机的支承板的仰视图。
[0053]图4是支承板沿图3中的IV-1V线的剖视图。
[0054]图5是图1中的压缩机的旁通阀的俯视图。
[0055]图6是根据本发明的一个备选实施例的支承板的俯视图。
[0056]图7是支承板沿图6中的VI1-VII线的剖视图。
[0057]图8是根据本发明的一个备选实施例的旁通阀的俯视图。
[0058]图9是根据本发明第二实施例的涡旋式制冷压缩机的局部纵向剖视图。
[0059]在以下描述中，不同实施例中的相同的元件使用相同的附图标记表示。
[0060]图1描述了处于直立位置的涡旋式制冷压缩机。然而，在不必对其结构作出重大改动的情况下，根据本发明的压缩机也可处于倾斜位置或水平位置。
[0061]图1示出的压缩机包括由壳体2界定出的密封外壳，其上端和下端分别被端盖3和基座(图1中未示出)封闭。此外壳的组装可特别采用焊缝接合的方法获得。
[0062]压缩机的中间部分由机体4所占据，机体4用于安装制冷剂气体的压缩级5。该压缩级5包括:定涡壳6，其包括板7，定涡旋盘8从板7向下延伸；以及动涡壳9，其包括抵靠着机体4的板11,涡旋盘12从板11向上延伸。两涡壳的两个涡旋盘8和12彼此相互穿插从而形成具有可变容积的压缩室13。
[0063]压缩机包括电机(图中未示出)，其包括固定于驱动轴14的转子，驱动轴14的上端采用类似于曲轴的偏心轴方式。该上端啮合入动涡壳9的套筒形部分15。当它通过电机驱动进行旋转时，驱动轴14驱动动涡壳9做轨道运动。
[0064]压缩机包括分隔板16，其密封地安装在定涡壳6的板7上。分隔板16安装在定涡壳6的板7上，并使得允许沿压缩机的纵轴线A在分隔板和定涡壳6之间做相对运动。为了确保分隔板16和定涡壳6之间的密封，压缩机包括:第一环形衬垫17，其安装在定涡壳的板上，并用于与分隔板的外边缘配合；和第二环形衬垫18，其安装在定涡壳的板上，并用于与分隔板的内边缘配合。
[0065]分隔板16和定润壳6的板7限定出环形的中间容积19。
[0066]压缩机还包括排放管道21，其形成于定涡壳6的中心部分。排放管道21包括通向中心压缩室13a的第一端，以及待用于与由压缩机的外壳、定涡壳6的板和分隔板16限定出的高压排放室22连通的第二端。分隔板16安装在定涡壳的板7上，从而包围排放管道21。
[0067]压缩机包括阀结构25。阀结构25包括盘形的阀板26，其安装在定涡壳6的板7上，位于排放管道21的第二端处。阀板26包括多个排放口 27，其用于将排放管道21和排放室22连通。
[0068]阀结构25还包括排放阀28，其可在排放阀28关闭排放口 27的关闭位置与排放阀28打开排放口 27的打开位置之间移动。排放阀28设置成当排放管道21中的压力相对于排放室22中的压力超过预设值时(该预设值基本对应于排放阀28的调节压)，排放阀将移动至其打开位置。排放阀28例如基本是盘形的。[0069]压缩机还包括支承板29，其安装在阀板26上，并用于当排放阀28处于其打开位置时，作为它的顶靠物。支承板29包括至少一个通道开孔31，其用于允许制冷剂流体从排放口 27流向排放室22。支承板29用于限制分隔板16相对于定涡壳的板7的行程。实际上，支承板29的下平面形成用于与分隔板16的上平面配合的顶靠物。
[0070]支承板29还包括顶靠壁30，其在支承板的中心区域形成，并在支承板的朝向定涡壳6的板7的表面上形成。顶靠壁优选地基本呈环形，并且用于限制排放阀28向其打开位置的移动幅度。
[0071]压缩机还包括两个旁通通道，其相对压缩机的纵轴线A呈角度地偏开，并且各旁通通道用于将排放室22和不同的中间压缩室13b连通。
[0072]各旁通通道一方面由旁通管道32形成，旁通管道32在定涡壳的板内形成，并包括通向相应的中间压缩室13b的第一端,和在定润壳的板的朝向排放室22的表面通入的第二端，另一方面，各旁通通道还由流动管道33形成，该流动管道33在分隔板内形成，并包括通入分隔板的朝向定涡壳的板的表面的第一端和通向排放室22的第二端。各旁通通道的流动管道33的第一端基本位于相应的旁通管道32的第二端的对面处。
[0073]压缩机还包括两个旁通阀34。各旁通阀34均可在关闭旁通通道之一的关闭位置和打开该旁通通道的打开位置之间移动。各旁通阀34设置成当相应的旁通通道所通向的中间压缩室中的压力相对于排放室22中的压力超过预设值时(该预设值基本对应于该排放阀34的调节压)，旁通阀将移动至其打开位置。
[0074]各旁通阀34装配在分隔板16的朝向排放室22的表面，并用于当其处于关闭位置时，关闭相应的流动管道的第二端。
[0075]此外，各旁通阀34有利地由可弹性形变的条制成，其能够在关闭相应的流动管道的关闭位置与打开该流动管道的打开位置之间弹性形变。
[0076]压缩机还包括两个凹槽35，其在支承板29的朝向定涡壳6的板7的表面上形成。各凹槽35部分地由底壁36限定，底壁36形成了用于限制相配合的旁通阀34向其打开位置的移动幅度的顶靠面。此外，各凹槽35由侧壁37限定，侧壁37用于将来自相应的旁通通道的制冷剂流体按照预设的方向导引。
[0077]如图3所示，支承板29基本呈盘形，并且各凹槽35均形成于支承板29中，径向地位于顶靠壁30的外侧，并出现在支承板29的外周缘内。各凹槽35基本呈圆弧形延伸，如图5所示，各旁通阀34具有基本呈直线的紧固部34a和圆弧形的关闭部。
[0078]压缩机包括与各旁通阀相配合的环形的密封垫圈41。各环形的密封垫圈41均安装在具有与其互补的形状的、形成于分隔板的朝向定涡壳的板的表面内的环形槽42中，从而包围相应的流动管道的第一端。各环形的密封垫圈41用于密封相应的旁通通道的旁通管道32和流动管道33之间的连接。
[0079]以下将对涡旋式压缩机的运行进行描述。
[0080]当根据本发明的涡旋式压缩机启动时，动涡壳9被驱动轴14驱动做轨道运动，动涡壳的这种运动使得制冷剂进入可变容积压缩室13中，并在其中受到压缩。
[0081]在最佳运行条件下，各旁通阀34在其朝向分隔板的一面上受到低于排放室22中压力的压力。由此，所述旁通阀34保持在其关闭位置，从而将相应的旁通通道与排放室22隔离开。[0082]结果，压缩室13中全部的被压缩的制冷剂流体到达涡旋盘的中心，然后经过排放管道21，通过排放阀28移动到其打开位置，使制冷剂最终轴向流过排放口 27和通道开孔31后，制冷剂流向排放室22。
[0083]在非最佳的运行条件下，例如季节性地启动或除冰期间，各旁通阀34在其朝向分隔板16的板的一面上会受到高于排放室22中压力的压力。在这种情况下，该旁通阀34向其打开位置发生弹性变形，使相应的旁通通道32所通向的中间压缩室13b与排放室22连通。
[0084]其结果是，在一部分制冷剂流体到达涡旋盘中央之前，这部分在旁通通道32所通向的中间压缩室13b中被压缩的制冷剂流体被排放到排放室22中。
[0085]图6与图7示出了支承板29的可选实施例，其中各凹槽35基本呈直线形。
[0086]图8示出了旁通阀34的可选实施例，其中各旁通阀34基本呈直线形。
[0087]图9示出了根据本发明第二实施例的压缩机，其与图1所示的压缩机的不同之处主要在于:它不包括分隔板，并且各旁通阀34安装在定涡壳6的板7的朝向排放室22的表面上，用于当其处于关闭位置时，覆盖相应的旁通管道的第二端。
[0088]很显然，本发明并不限于上述仅作为例子的涡旋式制冷涡旋式压缩机的实施例，与此相反，它还包括了所有备选的实施例。
【权利要求】
1.一种涡旋式制冷压缩机，包括: -密封外壳，其容纳有定涡壳(6)和做轨道运动的动涡壳(9)，各涡壳(6，9)包括板(7，11)，涡旋盘(8，12)从所述板延伸出，所述定涡壳和动涡壳的所述涡旋盘彼此相互啮合并限定出可变容积的压缩室(13)， -排放管道(21)，其在所述定涡壳(6)的所述板(7)的中心区域形成，包括通向中心压缩室(13a)的第一端和用于与至少部分地由所述密封外壳限定的排放室(22)连通的第二端， -阀结构(25)，其安装在所述定涡壳的所述板上，位于所述排放管道的第二端处，所述阀结构包括: -至少一个排放口( 27 )，其用于将所述排放管道(21)和所述排放室(22 )连通， -排放阀(28)，其可在用于关闭与打开所述至少一个排放口的关闭与打开位置之间移动，所述排放阀设置成当所述排放管道中的压力相对于所述排放室中的压力超过预设值时，所述排放阀移动至其打开位置， -第一支承装置，其用于限制所述排放阀(28)向其打开位置的移动幅度， -至少一个旁通通道，其用于将所述排放室(22)与中间压缩室(13b)连通， -至少一个旁通阀(34)，其与旁通通道相配合，每个与旁通通道相配合的旁通阀能够在关闭和打开相应的旁通通 道的关闭与打开位置之间移动，并设置成当相应的旁通通道所通向的中间压缩室中的压力相对于排放室(22)中的压力超过预设值时，旁通阀移动至其打开位置， -第二顶靠装置，其用于限制所述各旁通阀向其打开位置的移动幅度， 其特征在于，所述压缩机包括支承板(29)，其安装在所述定涡壳(6)的所述板(7)上，并且所述第一和第二支承装置在所述支承板上形成，第二支承装置包括至少一个凹槽(35)，其形成在所述支承板(29)的朝向所述定涡壳的所述板的表面，各凹槽(35)至少部分地由底壁(36)限定，所述底壁(36)形成了用于限制所述相配合的排放阀(34)向其打开位置的移动幅度的顶靠面。
2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述第一支承装置包括顶靠壁(30)，其在所述支承板(29)的朝向所述定涡壳(6)的所述板的表面上形成并且处于所述支承板(29)的中心区域，所述顶靠壁(30)用于限制所述排放阀(28)向其打开位置的移动幅度。
3.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于，所述各凹槽(35)形成在所述支承板(29)内，位于比所述顶靠壁(30)距离所述支承板(29)的中心更远的位置。
4.根据权利要求1至3之一所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机包括至少一个旁通阀，其以可弹性形变的条的形式制成，其可在关闭和打开相应的旁通通道的关闭和打开位置之间弹性形变。
5.根据权利要求1至4之一所述的压缩机，其特征在于，所述各旁通通道包括至少一个旁通管道(32)，其在所述定涡壳(6)的所述板(7)内形成，并包括通向相应的中间压缩室(13b)的第一端，和通入所述定涡壳的所述板(7)的朝向所述排放室(22)的表面的第二端。
6.根据权利要求5所述的压缩机，其特征在于，所述各旁通阀(34)安装在所述定涡壳的所述板(7)的朝向所述排放室(22)的表面上，并用于当所述旁通阀处于其关闭位置时，关闭相应的旁通管道(32)的第二端。
7.根据权利要求1至5之一所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机包括分隔板(16)，其安装在所述定涡壳(6)的所述板(7)上，所述分隔板(16)至少部分地限定出所述排放室(22)。
8.根据与权利要求5相结合的权利要求7所述的压缩机，其特征在于，所述各旁通通道还包括流动管道(33)，其在所述分隔板(16)内形成，并包括通入所述分隔板(16)的朝向所述定涡壳的所述板(7)的表面的第一端，和通向所述排放室(22)的第二端，所述各旁通通道的所述流动管道(33)的第一端基本位于相应的旁通管道(32)的第二端的对面处。
9.根据权利要求8所述的压缩机，其特征在于，所述各旁通阀(34)安装在所述分隔板(16)的朝向所述排放室(22)的表面上，并用于当所述旁通阀处于其关闭位置时，关闭相应的流动管道(33)的第二端。
10.根据权利要求8或9所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机包括与所述各旁通通道相配合的密封件(41)，所述各密封件设置在所述定涡壳的所述板(7)与所述分隔板(16)之间，并用于密封相应的旁通通道的旁通管道(32)与流动管道(33)之间的连接处。
11.根据权利要求1至10之一所述的压缩机，其特征在于，所述阀结构(25)包括:阀板(26)，其包括至少一个排放口(27);阀座，所述排放阀(28)被设置成抵靠在其上，其形成在所述阀板(26)的朝向所述排放室(22)的表面上。
12.根据权利要求1至11之一所述的压缩机，其特征在于，所述支承板(29)具有外周缘，所述各凹槽(35)出现在其中。
【文档编号】F04C29/12GK103534486SQ201180058505
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2011年11月29日 优先权日:2010年12月16日
【发明者】让·弗朗索瓦·勒蔻, 迈克尔·布朗, 皮埃尔·吉尼斯, 多米尼克·格罗斯, 弗兰克·梅兰德 申请人:丹佛斯商用压缩机有限公司