用于在涡旋压缩机中使用的定涡旋板和涡旋压缩机的制作方法

1.本技术涉及用于在涡旋压缩机中使用的定涡旋板，其中，这种压缩机可以用于例如制冷系统以及包括这种定涡旋板的涡旋压缩机。


背景技术：

2.压缩机是一种通过增加流体压力来减少流体体积的设备。
3.压缩机用于例如制冷系统中。在普通制冷系统中，制冷剂通过制冷循环而循环。在循环时，制冷剂在制冷系统的不同部分中经受热力学性质的变化，并且将热从制冷系统的一个部分输送至制冷系统的另一部分。制冷剂是流体，即液体或蒸汽或气体。制冷剂的示例可以是人造制冷剂，例如碳氟化合物。然而，在最近的应用中，作为非人造制冷剂的二氧化碳co2的使用变得越来越重要，这是因为作为非人造制冷剂的二氧化碳co2对环境无害。
4.压缩机至少包括抽吸端口、排放端口以及用于压缩的装置。压缩机在抽吸端口处接纳待被压缩的流体。如果压缩机用于制冷系统，则流体是制冷剂。在抽吸端口处，流体通常处于气体状态或蒸汽状态。用于压缩的装置用于将流体从初始压力压缩至期望的排放压力，初始压力例如为流体在抽吸端口处具有的压力。例如，用于压缩的装置可以形成至少一个压缩室。压缩室是制冷剂的一部分将在其中被压缩的封闭容积。之后，压缩流体在排放端口处排放。在涡旋压缩机中，用于压缩的装置包括形成至少一个压缩室的两个涡旋板。这些涡旋板中的一个涡旋板是定涡旋板，而另一个涡旋板是动涡旋板，该动涡旋板相对于定涡旋板以绕动运动的方式移动。当涡旋压缩机的元件组装时，两个涡旋板通常包括交错的对应螺旋形涡卷。交错的螺旋形涡卷和基板形成至少一个压缩室。由于动涡旋板的绕动运动，流体被吸入到形成在螺旋形涡卷之间的凹腔中。所述凹腔形成压缩室并且从交错的螺旋形涡卷的最外侧位置输送至交错的螺旋形涡卷的最内侧位置。因此，凹腔内的流体被移动至交错的螺旋形涡卷的最内侧位置。在该过程期间，流体将被压缩，因为凹腔的尺寸、即压缩室的尺寸将减小。在交错的螺旋形涡卷的最内侧位置，压缩流体将从压缩室排出到压缩机的排放室中，压缩流体将从排放室在排放端口处从压缩机排放。本领域技术人员将理解的是，在涡旋压缩机的操作期间，当由交错的螺旋形涡卷与涡旋板的基板之间的凹腔形成的一个压缩室移动至最内侧位置时，随后可以在涡旋板进一步相对运动时形成一个或更多个附加的压缩室。
5.在流体在压缩室内压缩期间，流体的压力和温度增加。由于涡旋板与流体之间的接触，该流体的温度增加也使形成一个或更多个压缩室的涡旋板的温度增加。此外，由动涡旋板运动引起的摩擦损失也使涡旋板的温度增加。然而，每个涡旋板的仅一个侧部——即涡旋板的包括螺旋形涡卷并且面对相应的另一涡旋板的侧部——受到至少一个压缩室内的温度增加的直接影响。为了本发明公开的目的，所述侧部称为涡旋板的前侧部，而每个涡旋板的与其前侧部相反的侧部称为涡旋板的后侧部。因此，在涡旋板的后侧部与包括螺旋形涡卷的前侧部之间可能产生较大的温差。
6.在本领域中，已知不同的涡旋压缩机构型，其在不同的压力范围和温度下操作。例
如，一种构型包括低压侧和高压侧。低压侧可以包括抽吸端口、用于操作涡旋压缩机的马达和曲轴以及润滑剂供应装置，而高压侧包括排放端口。根据所述定义，涡旋组既不是低压侧的一部分，也不是高压侧的一部分，而是在两侧之间形成过渡区域。另外，定涡旋板可以至少部分地与高压侧接触，并且/或者动涡旋板可以至少部分地与低压侧接触。在所述低压侧和高压侧构型中，流体在低压侧在抽吸端口处被接纳，流体将在由涡旋板形成的至少一个压缩室中被压缩，并且然后将被提供给高压侧。本领域技术人员将理解的是，在不脱离本技术的范围的情况下，偏离所述低压侧高压侧构型的定义是可能的。
7.在低压侧，流体和周围部件的温度相当低。例如，温度可以类似于流体在其于抽吸端口处被接纳时具有的温度。在抽吸端口处接纳的流体的温度可以称为流体进入温度。然而，例如，由于马达的操作以及马达、曲轴和动涡旋板之间的摩擦，也有可能在低压侧的温度高于在抽吸端口处接纳的流体的温度。因此，流体在低压侧的温度可以称为抽吸侧温度，因为它指的是压缩机的包括抽吸端口的一侧的温度。抽吸侧温度可以类似于流体进入温度，或者在例如由马达的操作产生的热和摩擦损失的情况下，抽吸侧温度可以高于流体进入温度。本领域技术人员将意识到，抽吸侧温度不表示特定的温度值，而是可以表示温度区间。所述温度区间可以以流体进入温度作为下端部，而其上端部取决于压缩机的操作和可能由马达产生的热以及由曲轴和涡旋板的运动引起的摩擦。通常，上端部小于或等于流体将在排放端口处从压缩机排放的温度。
8.由于压缩过程期间的温度增加，高压侧的流体和部件的温度高于低压侧的温度，即抽吸侧的温度。由于该较高温度与压缩流体将从排放端口排放的温度有关，因此该较高温度可以称为排放温度。
9.因此，至少一个压缩室中的流体的温度在称为抽吸侧温度的低温与称为排放温度的高温之间的范围内。至少一个压缩室内的温度称为压缩室温度。由于至少一个压缩室从具有抽吸侧温度的低压侧接纳流体，并且因为在压缩期间的温度增加，所以压缩室温度表示可以具有从抽吸侧温度至排放温度的范围的区间。因此，在具有低压侧和高压侧构型的涡旋压缩机中，存在不同的温度区域。下面将关于图2对这种涡旋压缩机构型的示例性温度区域进行更详细地描述。
10.在这种低压侧和高压侧构型中，动涡旋板的后侧部可以与在抽吸侧温度下操作的低温区域接触，而动涡旋板的前侧部与压缩室接触并经受压缩室温度，在交错的涡旋板内的至少一些位置中，压缩室温度高于抽吸侧温度。在这种情况下，在前侧部与后侧部之间存在温差，其中，温差是抽吸侧温度和压缩室温度的温差。如本领域技术人员将理解的，动涡旋板前侧部处的温度分布可能是不均匀的，因为在螺旋形涡卷的最内侧位置中的压缩制冷剂具有比在螺旋形涡卷最外侧位置的制冷剂高的温度，其中，螺旋形涡卷最外侧位置的制冷剂基本上具有从低压侧接纳的制冷剂的温度。此外，动涡旋板的后侧部处的温度分布可能是不均匀的，因为后侧部的一些部分可能由框架或推力板支承，并且可能经受摩擦，这也可能局部地增加温度，而其他部分可能受到润滑剂的影响。这些效应可以有助于动涡旋板的前侧部与动涡旋板的后侧部之间的温差。
11.对于定涡旋板，温差是不同的。如本领域技术人员将理解的，存在可以将定涡旋板放置在涡旋压缩机内的不同方式。在一些示例中，定涡旋板的后侧部可以与高压侧直接接触并且可以经受排放温度，而在其他示例中，另一个件或壳体的一部分可以在定涡旋板与
高压侧之间提供边界，使得定涡旋板的后侧部处的温度可以基本上低于排放温度。然而，在大多数应用中，定涡旋板的后侧部经受高于抽吸侧温度的温度——例如，由从高压侧的热传递引起。
12.相反，定涡旋板的前侧部经受压缩室温度，或者换句话说，压缩室内的流体的温度。如上所述，压缩室温度表示抽吸侧温度与排放温度之间的温度范围。如本领域技术人员将理解的，在压缩流体将从其中排放到排放室中的螺旋形涡卷的最内侧部段中，压缩流体具有可以与排放温度、或者换句话说定涡旋板在其后侧部处经受的高温类似的温度。在交错的螺旋形涡卷的外部部分、即流体开始压缩的位置处，温度可以类似于抽吸侧温度。这可能使前侧部的温度分布不均匀。因此，对于定涡旋板，后侧部的排放温度与前侧部的压缩室温度之间存在较大的温差，其从螺旋形涡卷的最外侧位置的抽吸侧温度增加至螺旋形涡卷的最内侧位置的压缩制冷剂的较高温度。
13.在称为高侧构型的另一构型中，两个涡旋板都被非常高温度的排放流体包围。在这种情况下，定涡旋板以及动涡旋板各自至少局部地经受排放温度与至少局部较低的压缩室温度之间的温差。本领域技术人员意识到的是，尽管详细描述集中在低压侧和高压侧涡旋压缩机构型上，但是本公开的原理也可以在具有高侧构型的这种压缩机中实施。
14.在任何构型中，温差都会导致热膨胀的差异，并且因此导致在涡旋板上引起的应力和变形。这种影响可能会导致涡旋压缩机的泄漏或效率降低。
15.因此，在本领域中需要减少涡旋压缩机中的涡旋板的热变形。


技术实现要素：

16.上述需要通过根据本发明的定涡旋板来实现。根据本发明的定涡旋板可以用于在涡旋压缩机中使用。
17.根据本发明的定涡旋板包括基板。基板具有第一侧部和第二侧部，其中，第二侧部与第一侧部相反。第一侧部可以称为涡旋板的前侧部，而第二侧部可以称为涡旋板的后侧部。在基板的第一侧部处形成有螺旋形涡卷。螺旋形涡卷适用于与另一涡旋板、特别是动涡旋板的对应螺旋形涡卷相互作用。在两个涡旋板的螺旋形涡卷与基板之间可以形成一个或更多个压缩室。通过至少动涡旋板的绕动运动，压缩室内的流体被压缩。
18.定涡旋板还包括形成在基板内的注射通道。注射通道提供用于将流体注射到形成在基板的螺旋形涡卷与动涡旋板的对应螺旋形涡卷之间的压缩室的注射路径。因此，在注射通道的端部处可以定位有开口，该开口可以用于将注射通道与制冷循环的注射管线连接。注射通道可以用于将流体——例如从制冷循环中获取的流体——注射到形成在对应螺旋形涡卷之间的压缩室中。仅作为示例，注射流体可以从制冷循环的节能器或闪蒸罐中获取。流体可以在中间压力下被注射。在这方面，中间压力是指高于抽吸端口处的流体的压力、但低于排放端口处的流体的压力的压力。注射流体的温度可能低于排放温度。优选地，注射流体的温度可以是中间温度，即高于抽吸侧温度但低于排放温度的温度。然而，在其他优选实施方式中，注射流体的温度甚至可能低于抽吸侧温度。
19.此外，定涡旋板包括凹部。凹部位于基板的第二侧部处。此外，定涡旋板包括插入件。插入件被放置在定涡旋板的基板的第二侧部处的凹部内。因此，插入件在凹部内形成冷却室。换句话说，插入件将凹部内的容积分成两个腔。第一腔形成冷却室并且可以位于凹部
的底部，而作为凹部内的容积的剩余部分的另一个腔可以用于形成如下所述的中间压力腔。所述另一个腔可以是敞开的腔，并且可以在定涡旋板组装在涡旋压缩机中时封闭。
20.定涡旋板还包括入口通道和出口通道。冷却室经由入口通道连接至注射通道，并且冷却室经由出口通道连接至螺旋形涡卷的内部。冷却室与入口通道的连接可以通过冷却室的一个或更多个第一开口来实现，并且冷却室与出口通道的连接可以通过冷却室的一个或更多个第二开口来实现。因此，冷却室构造成经由入口通道从注射通道接纳流体的一部分，并且在接纳流体通过冷却室之后，冷却室经由出口通道将流体提供给形成在交错的螺旋形涡卷之间的一个或更多个压缩室。
21.如前所述，注射通道中的流体具有低于排放温度的中间温度。因此，在操作期间，冷却室将具有比定涡旋板的后侧部低的温度。因此，与冷却室紧密邻近的区域将由中间温度流体冷却。优选地，凹部的位置并且因此冷却室的位置选择成使得定涡旋板的较大区域可以被冷却。这减少了由定涡旋板的后侧部与前侧部之间的温差和热传递所引起的应力和热变形。
22.此外，凹部的剩余容积、即不形成冷却室的容积可以用于提供中间压力腔。当组装在涡旋压缩机中时，这种中间压力腔可以形成在定涡旋板的凹部的剩余部分与压缩机的壳体的一部分、例如定涡旋板固定至其的板之间。中间压力腔可以借助于所谓的泄放孔连接至形成在涡旋板的螺旋形涡卷之间的一个或更多个压缩室。由此，在位于定涡旋板的第二侧部处的中间压力腔内产生压力，该中间压力腔将定涡旋板压向动涡旋板，并且改善了涡旋板之间的配合。此外，中间压力腔和泄放孔改善了压缩室的压力平衡。本领域技术人员将理解的是，可以通过从中间压力腔至一个或更多个压缩室的通路形成泄放孔，而在所述通路与注射通道之间不存在连接。
23.在优选实施方式中，位于第二侧部处的凹部可以具有环形形状。进一步优选地，环形凹部的中心可以与基板的中心同心。如前所述，凹部提供了中间压力腔，该中间压力腔可以用于将定涡旋板推向动涡旋板，并且改善了交错的螺旋形涡卷之间的配合。在环形凹部的情况下，定涡旋板被均匀地推向动涡旋板。在环形凹部的情况下，放置在凹部内的插入件可以在环形凹部的至少一部分中形成室。优选地，插入件还可以具有环形形状，并且可以在整个环形凹部上形成冷却室。在这种构型中，注射流体可以流动通过整个环形冷却室并向基板的大部分提供冷却。
24.在一些优选实施方式中，冷却室、入口通道和出口通道可以限定冷却路径，该冷却路径构造成将从注射通道接纳的流体导引至螺旋形涡卷的内部。这可以通过在冷却室的相对端部处设置冷却室的第一开口和第二开口来实现，第一开口和第二开口用于将冷却室连接至入口通道和出口通道。此外，插入件可以将冷却室形成为使得该室提供穿过基板以预定方式布置的冷却路径。例如，在环形形状的插入件和冷却室的情况下，将冷却室连接至入口通道和出口通道的第一开口和第二开口可以设置在环形室的相对侧。在这方面，环形室的相对侧可以由环形室的任意两个位置表示，这两个位置可以通过穿过由环形凹部包围的圆的中心绘制的线来连接。作为示例，用于入口通道的开口可以设置在对应于12点的位置，而出口通道可以设置在对应于6点的位置。
25.本领域的技术人员将理解的是，在一些实施方式中，流体可以从注射通道经由入口通道流动至冷却室，并且然后经由出口通道直接流动至螺旋形涡卷的内部，而在另一实
施方式中，流体可以经由出口通道从冷却室流动返回至注射通道，并且然后流动至螺旋形涡卷的内部。在后一实施方式示例中，入口通道可以在第一位置处连接至注射通道，并且出口通道可以在第二位置处连接至注射通道，其中，第一位置和第二位置彼此不同，并且第一位置位于第二位置的上游(即，更靠近从中接纳流体的制冷剂循环的注射管线)。
26.在一些优选实施方式中，凹部可以包括底部和两个侧壁，并且可以在插入件与两个侧壁之间建立密封接触。密封接触将冷却室与凹部内的容积的剩余部分分开，凹部内的容积的剩余部分可以形成中间压力腔的至少一部分。此外，插入件可以包括接触凹部的底部的至少一个突出元件。至少一个突出元件可以限定冷却室的高度。通过改变至少一个突出元件的尺寸，可以调节冷却室内的容积。另外地或替代性地，插入件可以包括腿，所述腿与侧壁建立密封连接。例如，插入件可以具有基本上u形的横截面。这意味着插入件具有两个腿，即u形的面向上的腿，其连接至凹部的壁。与面向上的腿相反，u形插入件可以包括用于限定冷却室的高度的至少一个突出元件。替代性地，u形插入件可以上下颠倒，使得u的面向上的腿面向凹部的底部。由此，腿可以限定冷却室的高度。
27.在一些优选实施方式中，插入件可以由与定涡旋板相同的材料或具有与定涡旋板的材料相似的热膨胀特性的材料制成。例如，合适的材料可以是钢或铸铁。然而，在非金属材料的热膨胀特性类似于定涡旋板的材料的情况下非金属材料也是可能的。此外，在一些实施方式示例中，可以在插入件与凹部的壁之间放置密封件。
28.在一些优选实施方式中，绝缘层可以添加至插入件。绝缘层可以改善冷却室与中间压力腔之间的热绝缘。绝缘材料通常会具有低的热导率。因此，非金属材料可以优选地用作绝缘材料。这种材料的示例可以是优选地包括聚酰胺的合成聚合物，比如尼龙、聚四氟乙烯(ptfe)、聚醚醚酮(peek)或陶瓷材料。替代性地，插入件可以涂覆有绝缘材料。优选地，绝缘层在插入件的面对中间压力腔的一侧添加至插入件。这将防止从中间压力腔至冷却室的热传递。
29.上述需要也可以通过包括根据上述公开的定涡旋板的涡旋压缩机来实现。这种涡旋压缩机还包括第二涡旋板(即，动涡旋板)，该第二涡旋板优选地包括用于改善温差和减少热引起的应力和变形的附加特征。此外，第二涡旋板可以包括用于减少热变形的特征，如下面将描述的。
30.这种作为动涡旋板的第二涡旋板包括第二基板。第二基板具有前侧部和后侧部，其中，后侧部与前侧部相反。第二螺旋形涡卷形成在第二基板的前侧部上。第二螺旋形涡卷用于与定涡旋板的对应螺旋形涡卷交错。当螺旋形涡卷交错并且压缩机操作时，可以通过动涡旋板的绕动运动在两个涡旋板的螺旋形涡卷与基板之间形成一个或更多个压缩室。
31.第二基板包括一个或更多个凹部，所述一个或更多个凹部称为第二凹部，以便区别于第一涡旋板的凹部，如上所述，第一涡旋板的凹部用于形成冷却室，并且因此为了本实施方式示例的目的称为第一凹部。一个或更多个第二凹部可以位于第二基板的后侧部处，或者一个或更多个第二凹部可以位于第二基板的前侧部与后侧部之间。绝缘材料位于一个或更多个第二凹部中的至少一者中。绝缘材料减小了第二涡旋板的相反的前侧部与后侧部之间的温差所引起的热应力和变形。
32.根据绝缘材料的位置，绝缘材料可以例如减少第二涡旋板的相反侧部之间的热传递，并且/或者绝缘材料可以将第二涡旋板的一个侧部与其周围的温度区域隔离。例如，在
优选实施方式中，一个或更多个第二凹部中的至少一者可以位于第二基板的后侧部的表面处，这允许将第二基板与其周围环境隔离。位于第二凹部中的绝缘材料可以保护第二涡旋板的对应侧部免受其周围环境影响，并且由此可以减少环境温度对第二涡旋板的侧部的影响。在这种情况下，第二涡旋板的两个侧部的温度可以更接近，使得温差减小。在低压侧和高压侧构型的情况下，周围环境例如可以指涡旋压缩机的低压侧。类似地，在涡旋压缩机具有高侧构型的情况下，环境可以是高压侧。
33.在优选实施方式中，一个或更多个第二凹部中的至少一者位于第二基板的后侧部的表面处。将第二凹部定位在后侧部的表面处并且将绝缘材料放置在位于表面处的所述第二凹部中允许将第二基板与其周围环境隔离，并且由此保护第二基板免受较低或较高温度以及较低或较高温度对第二基板中的温差的影响。
34.第二基板的后侧部可以包括构造成接纳压缩机的曲轴的一部分的接纳部。当曲轴被操作时，将曲轴的一部分放置在接纳部中允许将运动从曲轴传递至动涡旋板。接纳部可以具有突出部的形式，优选地呈环的形式，使得曲轴的销可以放置在环形突出部中。然而，接纳部也可以是第二基板中的孔口。优选地，一个或更多个凹部的至少一个第二凹部可以位于接纳部内。通常，曲轴由润滑剂润滑，润滑剂通常具有比压缩室内流体的温度低的温度；例如，润滑剂可以具有抽吸侧温度。也可以对曲轴的通过动涡旋板的接纳部接纳的销进行润滑，以便减少销与接纳部之间的磨损。因此，接纳部的表面将经受相当低的润滑剂温度，例如抽吸侧温度，而在第二基板的对应于接纳部的位置处的相反侧部可能经受高达排放温度的高得多的压缩流体温度。因此，优选在接纳部中提供具有绝缘材料的凹部，因为它有效地减少了热传递。
35.作为将第二凹部和绝缘材料放置在曲轴的接纳部内的附加或替代，一个或更多个第二凹部中的至少一个凹部可以位于接纳部的外部，这意味着第二凹部至少部分地围绕接纳部。因此，可以通过将动涡旋板的后侧部与其周围环境、例如可以用于支承动涡旋板的推力表面隔离来减小第二基板的侧部的温差。优选地，位于接纳部外部的至少一个第二凹部可以形成围绕接纳部的闭合环，这均匀地降低了接纳部周围的温差。此外，至少两个第二凹部可以在接纳部周围形成环。这些环可以是同心的，并且可以改善对动涡旋板的较大部分上的温差的管理，并且导致更均匀地减小的温差。
36.在另一优选实施方式中，一个或更多个第二凹部的至少一个第二凹部可以位于第二基板的后侧部的表面之下。因此，后侧部的表面之下的至少一个第二凹部可以形成为第二基板内的密封室。位于后侧部的表面之下的凹部中的绝缘材料可以是流体。具体地，流体可以是气体，例如制冷剂蒸汽，或者流体可以是液体，例如润滑剂。然而，也可以使用固体非金属材料作为绝缘材料。使用在第二侧部的表面之下的第二凹部通过减少从一个侧部至另一个侧部的热传递而改善了对动涡旋板前侧部与后侧部之间的温差的管理，并且由此也减少了温度引起的应力和变形。
37.在上述优选实施方式中的任一优选实施方式中，绝缘材料通常可以具有低热导率。因此，非金属材料可以优选地用作绝缘材料。这些材料的示例可以是优选地包括聚酰胺的合成聚合物，比如尼龙、聚四氟乙烯(ptfe)、聚醚醚酮(peek)或陶瓷材料。
38.以下描述和附图详细阐述了上述设备和方法的某些说明性方面。然而，这些方面仅指示其中可以采用各种实施方式的原理的各种方式中的一些方式，并且所描述的实施方
式旨在包括所有这些方面及其等同形式。
附图说明
39.在附图中，贯穿不同的附图，相似的附图标记通常指代相同的部分。附图不一定按比例绘制，而是通常重点放在说明本发明的原理上。
40.在以下描述中，参考以下附图描述本发明的各种实施方式，在附图中：
41.图1示出了其中可以使用本发明的涡旋压缩机的实施方式的横截面图。
42.图2示出了图1的涡旋压缩机的上部部分的突出显示的部分，并且图示了涡旋压缩机内的温度区域。
43.图3示出了具有注射通道的定涡旋板的实施方式示例的横截面图。
44.图4a、图4b示出了根据本发明的定涡旋板的实施方式示例的横截面图。
45.图5示出了根据本发明的定涡旋板的实施方式示例的局部立体图。
46.图6a、图6b示出了通过插入件形成在凹部内的两个示例性类型的冷却室。
47.图7a、图7b示出了图7a：放置在定涡旋板的凹部内的插入件的优选实施方式的横截面细节图以及图7b：插入件的优选实施方式的立体图。
48.图8a至图8c示出了根据本发明的可以与定涡旋板结合使用的动涡旋板的一些实施方式的横截面图。
49.图9a至图9c示出了图8b的动涡旋板的实施方式示例，其中图9a是被切成一半的动涡旋板的实施方式示例的立体图，并且图9b、图9c是具有不同绝缘材料的设计的动涡旋板的后侧部的俯视图。
50.图10a、图10b示出了根据本发明的可以与定涡旋板结合使用的动涡旋板的另一实施方式示例，其中，动涡旋板的基板包括两个分开的部分，其中，第一部分包括第一侧部，并且第二部分包括第二侧部，并且其中，绝缘材料放置在第一部分与第二部分之间。图10a是被切成一半的动涡旋板的所述实施方式示例的立体图，并且图10b是根据所述实施方式的动涡旋板的分解图。
具体实施方式
51.以下详细描述参考附图，附图通过图示的方式示出了可以实践本发明的具体细节和实施方式。
52.词语“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或说明”。本文中被描述为“示例性”的任何实施方式或设计不必被解释为比其他实施方式或设计更优选或有利。
53.图1示出了其中可以使用本发明的涡旋压缩机的实施方式的横截面图。在100处，描绘了涡旋压缩机。该涡旋压缩机包括壳体110、抽吸端口140、排放端口150、定涡旋板120和动涡旋板130。此外，涡旋压缩机100包括马达160，马达160连接至曲轴170，并且该曲轴170连接至动涡旋板130。由此，马达驱动曲轴170并引起曲轴170的旋转运动。因为曲轴连接至动涡旋板130，所以旋转运动被传递至动涡旋板130的绕动运动。此外，涡旋压缩机100包括润滑剂供应装置180，该润滑剂供应装置180可以向曲轴170、动涡旋板130和定涡旋板120提供润滑剂。
54.涡旋压缩机100具有低压侧和高压侧构型。在该构型中，低压侧包括润滑剂供应装
置180、马达160、曲轴170和抽吸端口140，而高压侧包括排放端口150。定涡旋板120和动涡旋板130形成从低压侧至高压侧的过渡区域。
55.图2示出了图1的涡旋压缩机的上部部分的突出显示的区域，并且图示了涡旋压缩机内的温度区域。
56.在低压侧处，流体在抽吸端口处被接纳。由于在抽吸端口处接纳的流体具有相当低的压力和温度，所以低压侧处的温度也相当低。在图2中，低压侧的温度表示为抽吸侧温度ts。尽管低压侧的特征在于图2中的单个温度ts，但是本领域技术人员将理解的是，低压侧处的温度分布不必是均匀的。
57.类似地，在高压侧处，压缩流体具有最高温度，该最高温度表示为排放温度td。同样，本领域的技术人员将理解的是，可能会发生与排放温度的偏差，并且高压侧处的温度分布不必是均匀的。
58.此外，形成在动涡旋板与定涡旋板之间的压缩室中的温度高于或等于抽吸侧温度ts，并且低于或等于排放温度td。在压缩过程期间，压缩室中的温度从抽吸侧温度ts增加至排放温度td。压缩室中的温度表示为tc。同样，本领域技术人员将理解的是，压缩室中的温度分布不是如先前所描述的均匀的。
59.图2中描绘的压缩机构型还具有所谓的中间压力腔，该中间压力腔位于定涡旋板与定涡旋板所附接的支承框架的一部分之间。中间压力腔经由所谓的泄放孔连接至压缩室至少一部分时间，该泄放孔将压缩室内的压力与中间压力腔内的压力相关联。此外，中间压力腔用于将定涡旋板压靠在动涡旋板上，由此改善涡旋板之间的密封性。如图2中所描绘的，中间压力腔内的流体的温度表示为ti，该温度ti是高于抽吸侧温度ts但低于排放温度td的温度。
60.如本领域技术人员将理解的，图2中描绘的温度区域是简化图，并且仅用于说明目的。如前所述，温度区域不需要是均匀的。相反，温度区域可能表示温度区间。这对于压缩室温度tc尤其重要，压缩室温度tc在图2的左手侧和右手侧的位置处的类似于抽吸侧温度ts的值至交错的涡旋板的中央处的类似于排放温度td的值的范围内。
61.定涡旋板的前侧部面对压缩室并且具有类似于温度tc的温度。定涡旋板的后侧部与具有温度ti的中间压力腔接触，并且与具有温度td的高压力侧紧密接触。因此，定涡旋板的后侧部的温度高于前侧部的温度tc，并且可以接近排放温度td。
62.类似地，动涡旋板的前侧部面对压缩室，并且也具有类似于温度tc的温度。动涡旋板的后侧部与具有抽吸侧温度ts的低压力侧接触。因此，动涡旋板后侧部处的温度类似于抽吸侧温度ts。
63.图3示出了定涡旋板120的横截面图。定涡旋板包括基板200，该基板200具有第一侧部205和第二侧部210。
64.基板200的第一侧部205包括螺旋形涡卷270，该螺旋形涡卷270构造成在与动涡旋板的对应螺旋形涡卷交错时形成一个或更多个压缩室。
65.孔口220延伸穿过基板并且提供从第一侧部上的螺旋形涡卷内的位置至第二侧部的通路。通路用虚线表示并且可以用于从压缩室中排放压缩流体。
66.第二侧部210包括凹部230。在定涡旋板的该示例中，凹部230形成为围绕孔口220的环形环。
67.基板220还包括注射通道280，该注射通道280提供用于将流体注射到形成在对应螺旋形涡卷270之间的压缩室中的注射路径。为了提供进入压缩室的输入，第一侧部包括开口，即所谓的注射孔290。
68.图4a和图4b示出了根据本发明的定涡旋板120a、120b的实施方式示例的横截面图。与定涡旋板120相比，图4a中所描绘的定涡旋板120a包括放置在位于基板200的第二侧部210上的凹部230内的插入件250。插入件250在凹部230内形成冷却室240，该冷却室240表示凹部230内的与剩余容积分开的容积。
69.为了提供与凹部230内的剩余容积的密封分离，插入件250的侧部部分连接至凹部230的侧壁230a、230b。侧部部分可以由腿255a、255b形成，如将关于图7a更详细地说明的。
70.插入件250的可以由突出部260形成的另一部分使插入件250与凹部230的底部230c保持特定距离。如图4a中所示，突出部260可以限定冷却室240的高度。
71.在图4a和图4b中所描绘的实施方式示例中，凹部230和插入件250具有环形形状，这将关于图5进行更详细地说明。
72.可以例如从制冷循环的注射管线接纳的流体流动通过基板200内的注射通道280。一部分流体通过入口通道245a流入冷却室240中。在通过冷却室240之后，流体流动通过出口通道245b进入形成在交错的螺旋形涡卷270之间的压缩室中。
73.图4b表示根据本发明的定涡旋板120b的另一实施方式示例。出于说明性目的，图4b中未示出形成用于从压缩室排放压缩流体的通道的孔口220。与定涡旋板120a相比，定涡旋板120b在冷却室240与注射通道280之间具有另一流体流。在定涡旋板120b中，流体再次被接纳在注射通道280中。一部分流体从注射通道280流动通过入口通道245a进入冷却室240中。在通过冷却室240之后，流体流动通过出口通道245b返回至注射通道280，并且然后通过注射孔290进入压缩室中。与定涡旋板120a相比，定涡旋板120b减少了螺旋形涡卷内部内的开口的数目。因此，流体在较少的位置处被提供给压缩室，这可以使压缩过程更均匀。
74.本领域技术人员将理解的是，可以存在若干其他构型。此外，可以存在多于一个的入口通道245a和/或多于一个的出口通道245b。在两个或更多个出口通道245b的情况下，因此也可能通过提供直接通向螺旋形涡卷270内部的第一出口通道245b来结合图4a和图4b所描绘的原理，而第二出口通道245b返回至注射通道280。
75.此外，本领域技术人员将理解的是，在定涡旋板与动涡旋板之间通常形成有压缩室的两个分支。最常见的是，当动涡旋板相对于定涡旋板的螺旋形涡卷绕动时，这两个分支形成在动涡旋板的螺旋形涡卷的两侧。优选地，分支形成对称的压缩室。对于压缩室的两个分支，对两个分支中的相应的每一个分支设置了注射孔290和/或出口通道245b。
76.图5示出了根据本发明的定涡旋板120b的实施方式示例的局部立体图。图5中所描绘的定涡旋板的实施方式示例可以与图4b中所描绘的定涡旋板120b类似或相同。在图5中所示的视图中，定涡旋板120b的一部分被切除以便说明内部特征的更多细节。
77.如可以看到的，凹部230是环形凹部并且围绕孔口220延伸。如图5中所描绘的，环形凹部230和孔口220可以是同心的，但不必须是这种情况。
78.如图5中所示，放置在环形凹部230中的插入件250也可以是环形的。为了实现冷却效果的对称分布，优选地，插入件250延伸穿过整个凹部区域。然而，还可能的是，插入件250只是部分环形的，使得插入件250仅延伸穿过凹部230的一部分。
79.图6a和图6b示出了通过插入件形成在凹部内的两种示例性类型的冷却室。图6a、图6b图示了通过插入件250形成在凹部230中的冷却室240的布置的俯视图。
80.在图6a中所描绘的第一示例中，凹部230具有环形形状并且围绕孔口220延伸。通过插入件250形成在凹部内的冷却室240a也具有环形形状。冷却室240a的分别通向入口通道和出口通道的开口在图中未示出，但是可以优选地位于环形环的相对侧，例如，位于对应于图6a中的12点和6点的位置或任何其他相对的位置。以此方式，经由第一开口从注射通道280接纳的流体可以分布至冷却室240a内的两个路径，并且被导引至第二开口。
81.在图6b中所描绘的第二示例中，凹部230再次具有环形形状并且围绕孔口220延伸。通过插入件250形成在凹部内的冷却室240b包括基本上由连接的两个同心环形成的路径。这样，流体可以经由入口通道进入冷却室240b，该入口通道结束于第一开口310、并且被导引通过用于凹部230的几乎整个外环的冷却室240b、经受转弯、并且然后在内环内朝向第二开口320被导引，其中，从该第二开口320提供出口通道。
82.本领域技术人员将理解的是，各种类型的其他冷却室布置也是可能的，并且实现与图中明确示出的示例相同或相似的效果。具体地，其中冷却室仅覆盖环形凹部230的一部分的任何布置也包括在本发明的范围内，即使没有明确示出这样的示例。
83.此外，本领域技术人员将理解的是，连接冷却室与基板内的入口通道的多个第一开口以及连接冷却室与出口通道的多个第二开口也是可能的，即使这未明确示出。因此，可以设计弯曲的冷却室和若干分支。
84.插入件的至少一个突出部可以用于限定冷却室的路线，以便实现前述设计。
85.图7a、图7b示出了图7a：放置在定涡旋板的凹部内的插入件的优选实施方式的横截面细节图；以及图7b：插入件的优选实施方式的立体图。
86.图7a中所描绘的插入件250基本上具有带有两个腿255a和255b的u形横截面。这些腿255a、255b可以用于将插入件250连接至凹部230的侧壁230a、230b。该连接可以优选地是密封连接，使得冷却室240相对于形成在凹部230的剩余部分中的中间压力腔密封。该密封可以例如通过过盈配合或使用密封元件来实现。
87.此外，插入件250包括至少一个突出部260。至少一个突出部260位于凹部的底部230c上。因此，突出部260的长度限定了冷却室240的高度。在图7a中所描绘的实施方式示例中，插入件250包括两个突出部260，两个突出部260位于插入件250的边缘，或者换句话说，位于与腿255a、255b相对的位置。两个突出部260允许在突出部260与凹部的底部之间形成冷却室240。替代性地，但未示出，插入件可以包括居中定位的单个突出部(与图4a、图4b中所示出的类似)，使得冷却室形成在突出部的两侧。
88.在图中未描绘的另一示例中，插入件250的腿255a、255b可以面向凹部230的底部230c。在这种情况下，不需要突出部，因为室240的高度由腿255a、255b的长度限定。
89.此外，如已经在图4a中所示出的，插入件250与凹部的壁之间的连接可以由密封件265密封。这些密封件可以由非金属材料制成。
90.图7b示出了图7a在没有周围的定涡旋板的情况下的插入件250的三个视图。第一图像是插入件250的立体图，而第二图像是插入件250的横截面的立体图，并且第三图像是插入件250的横截面图。插入件250包括第一腿255a和第二腿255b以及两个突出部260，第一腿255a和第二腿255b用于连接至定涡旋板中的凹部的侧壁，两个突出部260用于限定冷却
室的高度。如图7b中可以看到的，该插入件具有环形形状并且构造成用于放置在定涡旋板中的环形凹部中。
91.图8a至图8c示出了根据本发明的可以与定涡旋板结合使用的动涡旋板的一些实施方式的横截面图。在图8a中所描绘的涡旋板130a的第一实施方式中，该涡旋板包括具有第一侧部405和第二侧部410的第二基板400。第一侧部包括螺旋形涡卷470，并且也可以称为前侧部。第二侧部包括位于第二侧部的表面处的第二凹部420，该第二凹部420具有环形形状，使得第二凹部420出现在表面的左图像侧和右图像侧。下面将关于图9a对环形凹部的更详细的示例进行描述。在第二凹部内，可以放置绝缘材料(未示出)，如下面将关于图9a至图9c更详细地示出的。
92.图8a中所描绘的涡旋板130a是动涡旋板，如可以由形成用于曲轴的接纳部的环形突出部440识别的，如下面将关于图9a更详细地描述的。
93.除了图8a中所描绘的涡旋板130a的特征之外，图8b中所描绘的涡旋板130b还包括附加的第二凹部420b，该第二凹部420b位于由环形形状的突出部440形成的接纳部中。本领域技术人员将理解的是，第二凹部420b可以附加于第二凹部420使用，如图8b中所描绘的，或者第二凹部420b可以替代凹部420使用，即使这在单独的附图中没有明确示出。
94.图8a和图8b中所描绘的第二凹部420、420b位于第二基板400的第二侧部410的表面处，而图8c中所描绘的涡旋板130c包括位于第二侧部410的表面之下的第二凹部425、425b。尽管图8c中的第二凹部425、425b被示出为位于与图8b中所描绘的实施方式示例的凹部420、420b相对应的横向位置(关于动涡旋板的第二基板的第二侧部的表面)，但是本领域的技术人员知道其他形状也是可能的。例如，单个凹部可以在平行于第二基板400的表面的平面中延伸、可以是环形的、并且可以具有直到第二基板的延伸程度的直径。
95.在图8a至图8c中所描绘的动涡旋板的实施方式示例中，第二凹部和绝缘材料放置在突出部的位置附近的位置处，以用于接纳曲轴的一部分。尽管第二凹部的其他位置也是可能的，并且包括在本技术的范围内，但是附图中描绘的示例性位置表示优选示例。在低压侧和高压侧涡旋压缩机构型的情况下，这些优选示例考虑了第一侧部与第二侧部之间的温差，第一侧部经受类似于第二螺旋形涡卷470中央的排放温度的温度，第二侧部在环形突出部240处经受显著较低的侧温度，该显著较低的侧温度是由曲轴用润滑剂润滑并且另外与从抽吸端口接纳的抽吸侧处的蒸汽接触造成的。
96.图9a至图9c示出了可以与根据本发明的定涡旋板结合使用的动涡旋板的实施方式示例，其中，图9a是被切成一半的动涡旋板的实施方式示例的立体图，并且图9b、图9c是所述动涡旋板的后侧部的俯视图。图9a至图9c中描绘的实施方式示例与图8b中描绘的图示相对应。在这些图9a至图9c中，示出了分别位于凹部420和420b中的绝缘材料430和460。此外，由于立体图，与图8b中描绘的横截面图相比，可以更清楚地识别凹部420的环形形状和凹部420b的圆形形状以及突出部440的环形形状。
97.在图9a和图9b中，绝缘材料430、430a由位于环形的第二凹部中的由绝缘材料制成的环表示，而绝缘材料460由位于圆形凹部中的由绝缘材料制成的圆或盘表示。与图9b中的绝缘材料430a相比，图9c中的绝缘材料430b不形成闭合环。这允许绝缘材料增加或减小由绝缘材料内的热效应引起的其尺寸。如本领域技术人员将理解的，还可以通过提供放置在环形凹部的部段中的绝缘材料的多个部分来实现该益处。
98.图10a、图10b示出了根据本发明的可以与定涡旋板结合使用的动涡旋板130b的另一实施方式示例，其中，第二基板包括两个部分，其中，第一部分包括第一侧部，并且第二部分包括第二侧部，并且其中，绝缘材料放置在第一部分与第二部分之间。
99.在该实施方式示例中，动涡旋板130b的第二基板由第一部分510、第二部分520和绝缘层530形成，绝缘层530放置在第一部分510与第二部分520之间的第二凹部中。因此，本发明意义上的第二凹部也可以被解释为将基板分成两个部分510和520。该实施方式示例借助于绝缘层530将第一部分510与第二部分520隔离，这减少了涡旋板的基板的两个部分之间的热传递。
100.上面已经描述的内容包括一个或更多个实施方式的示例。当然，出于描述前述实施方式的目的，不可能描述部件或方法的每种可能的组合，但是本领域的普通技术人员可以认识到，各种实施方式的许多进一步的组合和置换是可能的。因此，所描述的实施方式旨在涵盖落入所附权利要求的范围内的所有这样的改变、修改和变化。