涡旋压缩机的制作方法

阅读：评论：0

1.本实用新型涉及一种涡旋压缩机。

背景技术：

2.本部分的内容仅提供了与本实用新型相关的背景信息，其可能并不构成现有技术。
3.涡旋压缩机可以应用于例如制冷系统、空调系统和热泵系统中。涡旋压缩机的压缩机构作为其主要部件用于实现工作流体(例如制冷剂)的压缩。压缩机构包括定涡旋和相对于定涡旋平动绕动的动涡旋。定涡旋和动涡旋均包括端板和从端板的一侧延伸的螺旋叶片。当动涡旋相对于定涡旋绕动时，定涡旋和动涡旋的螺旋叶片之间形成体积从径向外侧向径向内侧逐渐减小的一系列移动的流体腔，由此压缩工作流体。
4.背压腔设置在涡旋压缩机中从而提供使定涡旋与动涡旋在轴向方向上接合的背压力。然而，现有压缩机的背压腔仅能提供有限范围的背压力，因此无法为在不同工况下工作的压缩机提供合适的背压力，从而限制了压缩机的运行范围。
5.因此，需要提供一种改进的涡旋压缩机。

技术实现要素：

6.本实用新型的一个目的是能够为在不同工况下工作的压缩机提供合适的背压力，使得压缩机能够适用于更广的运行范围。
7.根据本公开的一方面，提供了一种涡旋压缩机，其包括：壳体；定涡旋，该定涡旋包括定涡旋端板和形成在定涡旋端板的第一侧的定涡旋叶片；动涡旋，动涡旋包括动涡旋端板和形成在动涡旋端板的第一侧的动涡旋叶片，并且定涡旋叶片与动涡旋叶片相互接合以在其间形成一系列流体腔；以及背压腔，背压腔形成在动涡旋端板的与第一侧相反的第二侧，并且背压腔构造成施加使得动涡旋与定涡旋轴向接合的背压力，背压腔通过背压通道而间隙地与第一压力区域和第二压力区域流体连通，第一压力区域处于比第二压力区域更高的压力。根据本实用新型的涡旋压缩机能够根据不同的工况调整背压腔的压力，使得压缩机能够适用于更广的运行范围。
8.根据本公开的一方面，所述背压通道包括形成在所述定涡旋中的定涡旋通道部分和形成在所述动涡旋中的动涡旋通道部分，在所述定涡旋通道部分与所述动涡旋通道部分重合时，所述背压腔与所述第一压力区域之间形成流体连通，而在所述定涡旋通道部分和与所述动涡旋通道部分错开时，所述背压腔与所述第二压力区域之间形成流体连通。
9.根据本公开的一方面，所述动涡旋通道部分为形成在所述动涡旋端板中的通孔。
10.根据本公开的一方面，所述第一压力区域为所述壳体内的排气压力区域。
11.根据本公开的一方面，所述定涡旋通道部分包括形成在所述定涡旋的外周壁中的孔，所述孔的一端敞开至所述排气压力区域，所述孔的另一端敞开至所述动涡旋端板。
12.根据本公开的一方面，所述定涡旋通道部分还包括沉孔，所述沉孔形成在所述定
涡旋端板的与所述动涡旋端板相对的端面上并且与所述孔流体连通。
13.根据本公开的一方面，所述沉孔构造成使得：在沿所述涡旋压缩机的轴向方向观察时，所述孔大致居中地被所述沉孔围绕。
14.根据本公开的一方面，所述第二压力区域为所述壳体内的吸气压力区域。
15.根据本公开的一方面，所述第二压力区域为所述一系列流体腔中的吸气腔。
16.根据本公开的一方面，所述第二压力区域为所述一系列流体腔中的一个流体腔，所述一个流体腔处于介于吸气压力与排气压力之间的中间压力。
17.根据本公开的一方面，所述涡旋压缩机还包括主轴承座，所述背压腔形成在所述主轴承座内的空间中。
18.根据本公开的一方面，在所述动涡旋端板的一部分与所述主轴承座的第一部分之间设置有第一密封件，并且所述动涡旋在所述第二侧还包括动涡旋毂部，在所述动涡旋毂部与所述主轴承座的第二部分之间设置有第二密封件，所述背压腔由所述第一密封件和所述第二密封件密封。
19.根据本实用新型的涡旋压缩机能够间隙地与高压的第一压力区域连通和者与低压的第二压力区域连通，从而不受常规的背压通道的位置对背压腔压力的限制，而是能够根据不同的工况调整背压腔的压力，使得压缩机能够适用于更广的运行范围。
附图说明
20.以下将参照附图仅以示例方式描述本实用新型的实施方式，在附图中，相同的特征或部件采用相同的附图标记来表示且附图不一定按比例绘制，并且在附图中：
21.图1是示出了根据本技术的示例性实施方式的涡旋压缩机的剖视图；
22.图2是示出了根据本技术的示例性实施方式的处于第一位置的涡旋压缩机的压缩机构和主轴承座的剖视图；
23.图3是示出了根据本技术的示例性实施方式的处于第二位置的涡旋压缩机的压缩机构和主轴承座的剖视图；以及
24.图4是示出了根据本技术的示例性实施方式的涡旋压缩机的定涡旋和动涡旋的分解立体图；以及
25.图5是示出了根据本技术的另一示例性实施方式的涡旋压缩机的压缩机构和主轴承座的剖视图。
具体实施方式
26.下面对本公开各实施方式的描述仅仅是示例性的，而绝不是对本公开及其应用或用法的限制。在各个附图中采用相同的附图标记来表示相同的部件，因此相同部件的构造将不再重复描述。
27.提供示例性实施方式以使得本公开将是详尽的并且将向本领域技术人员更全面地传达范围。阐述了许多具体细节比如具体部件、装置和方法的示例，以提供对本公开的各实施方式的透彻理解。对本领域技术人员而言将清楚的是，不需要采用具体细节，示例性实施方式可以以许多不同的形式实施，并且也不应当理解为限制本公开的范围。在一些示例性实施方式中，不对公知的过程、公知的装置结构和公知的技术进行详细的描述。
28.下面参照图1来描述涡旋压缩机1的总体结构。如图所示，涡旋压缩机1包括大致封闭的壳体10，壳体10限定了涡旋压缩的内部空间。壳体10内容纳有定涡旋20、动涡旋30、马达、旋转轴以及主轴承座50。
29.马达构造成使旋转轴旋转，接着，旋转轴驱动动涡旋30相对于定涡旋20绕动运动(即，动涡旋的中心轴线绕定涡旋的中心轴线运动，但是动涡旋不会绕其中心轴线旋转)以压缩工作流体。
30.定涡旋20可以以任何合适的方式相对于壳体本体10固定。定涡旋20可以包括定涡旋端板22、形成在定涡旋端板22一侧的定涡旋叶片24以及位于定涡旋叶片24径向外侧的外周壁26。外周壁26可以构成定涡旋叶片24的一部分。
31.动涡旋30可以包括动涡旋端板32、形成在动涡旋端板32的一侧的动涡旋叶片34以及形成在动涡旋端板32的另一侧的动涡旋毂部36。定涡旋叶片24与动涡旋叶片34能够彼此接合，使得当涡旋压缩机运行时在定涡旋叶片24和动涡旋叶片34之间形成一系列体积在从径向外侧向径向内侧逐渐减小的移动的流体腔，从而实现对工作流体的压缩。径向最外侧的流体腔c1处于吸气压力也称为吸气腔,径向最内侧的流体腔c3与定涡旋端板的排气口流体连通处于排气压力，位于径向最外侧的流体腔c1与径向最内侧的流体腔c3之间的中间流体腔c2的压力处于吸气压力与排气压力之间。
32.主轴承座50适于支承动涡旋30的动涡旋端板32。动涡旋端板32在主轴承座50的支承面上绕动。主轴承座50可以通过任何合适的方式相对于涡旋压缩机1的壳体10固定。
33.在压缩机1的正常工作中，定涡旋20和动涡旋30必须在轴向方向上彼此接合才能对工作流体进行压缩。另外，为了给涡旋组件提供一定的轴向柔性以增加压缩机的可靠性和安全性，通常为定涡旋20和动涡旋30中的一者设置背压腔，从而使得定涡旋20和动涡旋30能够在背压力的作用下彼此可靠接合。
34.如图2所示，背压腔60设置在动涡旋30一侧并且形成在主轴承座50内的空间中。具体地，背压腔60形成在动涡旋端板32的与动涡旋叶片34相反的一侧并且适于向动涡旋端板32施加背压力以使得动涡旋30与定涡旋20轴向接合。在动涡旋端板32的一部分与主轴承座50的第一部分52之间设置有第一密封件s1，并且在动涡旋毂部36与主轴承座50的第二部分54之间设置有第二密封件s2，背压腔60由第一密封件s1和第二密封件s2密封并且形成在主轴承座50与动涡旋30之间。
35.通常，通过贯穿动涡旋端板的背压通道使得背压腔与形成在动涡旋3和定涡旋之间的一个中间流体腔流体连通，从而施加使得动涡旋与定涡旋轴向接合的背压力。然而，受到背压通道的位置限制，当涡旋压缩机在高压比工况下工作时，背压力可能不足以将动涡旋和定涡旋保持接合，由此限制了压缩机的运行范围。
36.为此，发明人将背压腔设计成通过背压通道而间隙地与第一压力区域或第二压力区域流体连通，其中，第一压力区域处于的第一压力比第二压力区域处于的第二压力更高。当背压腔通过背压通道与第一压力区域流体连通时，第一压力区域的高压流体流入背压腔，背压腔内的压力升高，而当背压腔通过背压通道与壳体内的第二压力区域流体连通时，背压腔中的流体向处于低压的第二压力区域流动，从而通过从高压的第一压力区域提取高压气体并且向低压的第二压力区域释放流体而获得期望的背压力。第一压力区域可以为涡旋压缩机壳体内的排气压力区域，由此，可以将背压力调节为高达接近排气压力，从而即使
在高压比工况下工作时也能够提供充足的背压力，使得涡旋压缩机的运行范围更广。
37.参照图2至图4，背压通道可以包括形成在定涡旋中的定涡旋通道部分28和形成在动涡旋中的动涡旋通道部分38。优选地，定涡旋通道部分28可以构造为形成在定涡旋20的外周壁26中的孔23。孔23的一端可以敞开至第一压力区域，在图2所示的示例性实施方式中，第一压力区域为排气压力区域，孔的另一端可以敞开至动涡旋端板32。以此方式，可以方便地加工出定涡旋通道部分并且避免降低定涡旋叶片的机械强度。动涡旋通道部分38可以为形成在动涡旋端板32中的通孔。优选地，为了便于加工，可以将定涡旋通道部分28和动涡旋通道部分38形成为图中所示的直线形式的贯通孔。
38.在涡旋压缩机的运行过程中，动涡旋30绕定涡旋20平动转动，从而使得动涡旋通道部分38与定涡旋通道部分28的相对位置也随之发生变化。具体地，图2示出了处于第一位置的涡旋压缩机的压缩机构和主轴承座的剖视图，在该位置中，定涡旋通道部分28和动涡旋通道部分38重合，此时，背压腔60与处于高压的第一压力区域(图2中所示为排气压力区域)之间形成流体连通，高压流体从第一压力区域经由定涡旋通道部分28和动涡旋通道部分38流入背压腔60，使得背压腔60中的压力升高。图3示出了处于第二位置的涡旋压缩机的压缩机构和主轴承座的剖视图，在该位置中，定涡旋通道部分28和动涡旋通道部分38错开，此时，背压腔60与处于低压的第二压力区域(图3中所示为中间流体腔c2)之间形成流体连通，高压流体从背压腔60经由动涡旋通道部分38流入中间流体腔c2，使得背压腔60中的压力降低。随着涡旋压缩机的运行，背压腔60间隙性地与第一压力区域或第二压力区域流体连通，从而从高压的第一压力区域吸取高压流体并且向低压的第二压力区域释放流体，由此使得背压腔的压力介于第一压力与第二压力之间。通过调节孔23的大小及其与动涡旋通道部分38的相对位置可以控制背压腔与第一压力区域和第二压力区域的流体连通时间，从而获得期望的背压力。
39.图5是示出了根据本技术的另一示例性实施方式的涡旋压缩机的压缩机构和主轴承座的剖视图。如图5所示，定涡旋通道部分28还可以包括沉孔25，沉孔25可以形成在定涡旋端板的与动涡旋端板32相对的端面上并且与孔23流体连通。沉孔25可以具有比孔23更大的面积，从而可以增加背压腔60与排气压力区域连通的时间，以便提供充足的背压力。沉孔25可以形成为圆形截面的孔并且可以构造成使得：在沿涡旋压缩机的轴向方向观察时，孔23大致居中地被沉孔25围绕。可以通过调节沉孔25的大小及其与动涡旋通道部分38的相对位置来控制连通第一压力区域和第二压力区域的时间，从而获得期望的背压力。
40.尽管图中所示的示例性实施方式中，第一压力区域为排气压力区域，并且第二压力区域为压力介于吸气压力和排气压力之间中间流体腔c2，但是，本领域技术人员可以理解的是，也可以选择其他合适的第一压力区域和/或第二压力区域，例如第二压力区域可以为吸气压力区域，该吸气压力区域可以为例如流体腔中的吸气腔。当第二压力区域为处于中间压力的中间流体腔c2时，可以减小对释放至低压区域的流体进行压缩产生的功耗。当第一压力区域为涡旋压缩机壳体内的排气压力区域，并且第二压力区域为涡旋压缩机壳体内的吸气压力区域时，由此，背压力可以在从接近排气压力到接近吸气压力的较大范围内变化以适应各种工况下的涡旋压缩机。
41.常规涡旋压缩机中仅通过穿过动涡旋端板的背压通道来引入背压力，与之相比，根据本实用新型的示例性实施方式的涡旋压缩机能够间隙地与高压的第一压力区域连通
和低压的第二压力区域连通，从而不受常规的背压通道的位置对背压腔压力的限制，而是能够根据不同的工况调整背压腔的压力，使得压缩机能够适用于更广的运行范围。此外，相比于动涡旋底面驱动轴承外侧搬气孔设计，根据本实用新型的背压通道的相对位置精确，背压通道沟通分时准确，背压腔压力控制更精确，也没有刮蹭密封件的风险。
42.在上文中，已详细描述了本实用新型的示例性实施方式，但是应该理解的是，本实用新型并不局限于上文详细描述和示出的具体实施方式。在不偏离本实用新型的主旨和范围的情况下，本领域的技术人员能够对本实用新型进行各种变型和变体。所有这些变型和变体都落入本实用新型的范围内。而且，所有在此描述的构件都可以由其他技术性上等同的构件来代替。

技术特征：

1.一种涡旋压缩机，包括：壳体；定涡旋，所述定涡旋包括定涡旋端板和形成在所述定涡旋端板的第一侧的定涡旋叶片；动涡旋，所述动涡旋包括动涡旋端板和形成在所述动涡旋端板的第一侧的动涡旋叶片，并且所述定涡旋叶片与所述动涡旋叶片相互接合以在其间形成一系列流体腔；以及背压腔，所述背压腔形成在所述动涡旋端板的与所述第一侧相反的第二侧，并且所述背压腔构造成施加使得所述动涡旋与所述定涡旋轴向接合的背压力，其特征在于，所述背压腔通过背压通道而间歇地与第一压力区域和第二压力区域流体连通，所述第一压力区域处于比所述第二压力区域更高的压力。2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述背压通道包括形成在所述定涡旋中的定涡旋通道部分和形成在所述动涡旋中的动涡旋通道部分，在所述定涡旋通道部分与所述动涡旋通道部分重合时，所述背压腔与所述第一压力区域之间形成流体连通，而在所述定涡旋通道部分和与所述动涡旋通道部分错开时，所述背压腔与所述第二压力区域之间形成流体连通。3.根据权利要求2所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述动涡旋通道部分为形成在所述动涡旋端板中的通孔。4.根据权利要求2所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述第一压力区域为所述壳体内的排气压力区域。5.根据权利要求4所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述定涡旋通道部分包括形成在所述定涡旋的外周壁中的孔，所述孔的一端敞开至所述排气压力区域，所述孔的另一端敞开至所述动涡旋端板。6.根据权利要求5所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述定涡旋通道部分还包括沉孔，所述沉孔形成在所述定涡旋端板的与所述动涡旋端板相对的端面上并且与所述孔流体连通。7.根据权利要求6所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述沉孔构造成使得：在沿所述涡旋压缩机的轴向方向观察时，所述孔大致居中地被所述沉孔围绕。8.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述第二压力区域为所述壳体内的吸气压力区域。9.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述第二压力区域为所述一系列流体腔中的吸气腔。10.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述第二压力区域为所述一系列流体腔中的一个流体腔，所述一个流体腔处于介于吸气压力与排气压力之间的中间压力。11.根据权利要求1-10中的任一项所述的涡旋压缩机，其特征在于，所述涡旋压缩机还包括主轴承座，所述背压腔形成在所述主轴承座内的空间中。12.根据权利要求11所述的涡旋压缩机，其特征在于，在所述动涡旋端板的一部分与所述主轴承座的第一部分之间设置有第一密封件，所述
动涡旋在所述第二侧还包括动涡旋毂部，在所述动涡旋毂部与所述主轴承座的第二部分之间设置有第二密封件，所述背压腔由所述第一密封件和所述第二密封件密封。

技术总结

本实用新型提供了一种涡旋压缩机，其包括：壳体；定涡旋，该定涡旋包括定涡旋端板和形成在定涡旋端板的第一侧的定涡旋叶片；动涡旋，动涡旋包括动涡旋端板和形成在动涡旋端板的第一侧的动涡旋叶片，并且定涡旋叶片与动涡旋叶片相互接合以在其间形成一系列流体腔；以及背压腔，背压腔形成在动涡旋端板的与第一侧相反的第二侧，并且背压腔构造成施加使得动涡旋与定涡旋轴向接合的背压力，背压腔通过背压通道而间隙地与壳体内的第一压力区域和壳体内的第二压力区域流体连通，第一压力区域处于比第二压力区域更高的压力。根据本实用新型的涡旋压缩机能够根据不同的工况调整背压腔的压力，使得压缩机能够适用于更广的运行范围。使得压缩机能够适用于更广的运行范围。使得压缩机能够适用于更广的运行范围。