專利名稱：用于防止渦旋式壓縮機(jī)反向旋轉(zhuǎn)的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種渦旋式壓縮機(jī)，尤其是一種用于防止渦旋式壓縮機(jī)反向旋轉(zhuǎn)的裝置，其能夠防止壓縮機(jī)在與壓縮流體的運(yùn)行方向相反的方向上運(yùn)轉(zhuǎn)。
背景技術(shù)：
通常，分貝根據(jù)一種壓縮方法的各種類型的壓縮機(jī)能夠用于各種設(shè)備，并且渦旋式壓縮機(jī)主要用于小型的、輕質(zhì)的空調(diào)設(shè)備。
圖1示出了一種根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的渦旋式壓縮機(jī)的截面圖。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的渦旋式壓縮機(jī)包括一個形成一定封閉空間的機(jī)殼1，該機(jī)殼1分別與吸入流體的吸入口11和排出流體的排氣口12相連；一個驅(qū)動單元(D)安裝于機(jī)殼1的下部，并產(chǎn)生一個驅(qū)動力；一個壓縮單位(P)設(shè)于機(jī)殼1的上部，用于壓縮由吸入口11吸入的流體并由排氣口1排出壓縮的流體。該壓縮單位使用由驅(qū)動單位(D)的驅(qū)動力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)軸23的旋轉(zhuǎn)力。
一個主支架2安裝于機(jī)殼1上部，用于支撐壓縮單元(P)，并支撐轉(zhuǎn)軸23的一端以使得轉(zhuǎn)軸23能夠轉(zhuǎn)動。一個下支架3安裝于機(jī)殼1的下部，用于可轉(zhuǎn)動地支撐轉(zhuǎn)軸23的另一端。
驅(qū)動單元(D)包括一個定子4、一個轉(zhuǎn)子5和轉(zhuǎn)軸23。其中，定子4安裝于機(jī)殼1上，轉(zhuǎn)子5可轉(zhuǎn)動地插入定子4內(nèi)，并且在轉(zhuǎn)子5內(nèi)轉(zhuǎn)軸23被按壓并插入。轉(zhuǎn)軸23包括一個軸部20和一個偏心部分21。軸部20具有一定長度，按壓并插入于轉(zhuǎn)子5內(nèi)；形成于軸部20一端的偏心部分21與軸部20的中心偏心，并與壓縮單元(P)相連。
壓縮單元(P)包括一個固定卷體7和一個繞行卷體8。渦管7與主機(jī)架2固定相連；繞行卷體8與固定卷體7嚙合，并且其也與轉(zhuǎn)軸23相連。一個滑套6插入于繞行卷體8下部，并且轉(zhuǎn)軸23的偏心部分21插入滑套6與其配合。吸氣孔7a形成于固定卷體7的一側(cè)，通過吸氣孔7a，由吸氣管11吸入的氣體流入繞行卷體8和固定卷體7之間形成的壓縮空間。排出壓縮氣體的排出孔7b形成于固定卷體7上部，用于防止排出流體回流的止回閥(未示出)安裝于排出孔7b之上。用于防止繞行卷體自旋的Oldham環(huán)9安裝于繞行卷體8和主機(jī)架2之間。一個用于將機(jī)殼1內(nèi)部分成低壓區(qū)(N)和高壓區(qū)(M)的分隔板10安裝于固定卷體7的上表面。
圖2示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的轉(zhuǎn)軸的滑套和偏心部分的分解透視圖。
如圖所示，其中轉(zhuǎn)軸的偏心部分21為具有一定長度的圓柱形狀。外圓周表面24a和24b與第一和第二外平面23a和23b相連形成偏心部分外圍。第一和第二平面23a和23b平行地或與基準(zhǔn)線成預(yù)定角度地形成，基準(zhǔn)線為轉(zhuǎn)軸軸部20的中心和偏心部分21中心之間連線。
同樣滑套6也是具有一定長度的圓柱形，并且滑套6內(nèi)有一插入孔40穿過，因此轉(zhuǎn)軸的偏心部分21可以在它們之間的一個可變縫隙中插入滑套6。吸氣孔40的內(nèi)圓周表面形成有第一和第二內(nèi)平面26a和26b。第一和第二內(nèi)平面26a和26b分別對應(yīng)于形成于轉(zhuǎn)軸偏心部分21外圓周表面的第一和第二外平面23a和23b。
具有上述結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)渦管壓縮機(jī)的運(yùn)行將在下面描述。
當(dāng)對定子4施加能量時，通過定子4和轉(zhuǎn)子5的電磁相互作用轉(zhuǎn)子5轉(zhuǎn)動，并且固定轉(zhuǎn)子5的轉(zhuǎn)軸23主動地轉(zhuǎn)動。此時，第一和第二外平面23a和23b中的一個與滑套6的插入孔40內(nèi)圓周表面的第一和第二內(nèi)平面26a和26b中的一個接觸。第一和第二外平面23a和23b朝著相對于基準(zhǔn)線的正向旋轉(zhuǎn)方向形成，基準(zhǔn)線為轉(zhuǎn)軸23軸部20的軸線與其上偏心部分21的軸線的連線。通過上述平面的接觸，轉(zhuǎn)軸23的旋轉(zhuǎn)力傳遞到滑套6，最后傳遞到插入滑套6的外圓周表面并與其相連的繞行卷體8。此時，繞行卷體8開始公轉(zhuǎn)。
通過旋繞的繞行卷體8和固定卷體7的互相作用，壓縮吸入口11吸入的流體并排出流體。
此時，在排出孔7b安裝一個止回閥(未示出)，防止已經(jīng)由排出孔7b排放到高壓區(qū)(M)的流體回流到低壓區(qū)(N)。
然而，對于上述傳統(tǒng)的渦旋式壓縮機(jī)，為了防止由下述原因產(chǎn)生反向旋轉(zhuǎn)所引起的壓縮機(jī)的損壞，采用了若干用于防止反向旋轉(zhuǎn)的裝置，但是這里仍然存在問題。
在使用單相電機(jī)作為驅(qū)動單元用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力情況下，如果在壓縮機(jī)運(yùn)行期間產(chǎn)生的負(fù)荷變得大于電機(jī)轉(zhuǎn)矩，那么電機(jī)的旋轉(zhuǎn)力被減少。更進(jìn)一步講，電機(jī)反向地轉(zhuǎn)動，因而繞行卷體反向地旋轉(zhuǎn)。因此壓縮機(jī)產(chǎn)生不規(guī)則的振動和噪聲，并且降低了壓縮機(jī)的可靠性。
同樣，在使用一個三相電動機(jī)作為驅(qū)動單元用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力情況下，如果電機(jī)的接線不正確，因此供電發(fā)生變化，從而電機(jī)反向地轉(zhuǎn)動，因而損壞了壓縮機(jī)。為了解決這些問題，加入了一個反相防止電路。當(dāng)電源的相改變時，反相防止電路停止為壓縮機(jī)供電，因此壓縮機(jī)不能運(yùn)行，因而保護(hù)了壓縮機(jī)。然而，由于安裝所述的電路從而導(dǎo)致費(fèi)用的增加，并且由于壓縮機(jī)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，仍然存在壓縮機(jī)病態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)的可能，從而降低了壓縮機(jī)的可靠性。
同樣，還有一種在轉(zhuǎn)軸23和下支架3之間使用單向離合器結(jié)構(gòu)的方法，但是在這種情況下同樣增加了安裝費(fèi)用。同樣，由于離合器的滾子部分即使在正常運(yùn)行時也必須連續(xù)地運(yùn)轉(zhuǎn)。由于不必要的運(yùn)動產(chǎn)生了能量的損失，從而降低了效率并且還會產(chǎn)生噪聲。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種用于防止渦旋式壓縮機(jī)反向旋轉(zhuǎn)的裝置，該裝置通過阻止繞行卷體反向運(yùn)行，從而能夠防止壓縮機(jī)的損壞、產(chǎn)生不規(guī)則的振動以及產(chǎn)生噪聲，并可減少安裝費(fèi)用。繞行卷體反向運(yùn)行是由于壓縮機(jī)的驅(qū)動單元沿與壓縮流體相反的方向驅(qū)動，或在壓縮機(jī)運(yùn)行期間產(chǎn)生的負(fù)荷大于電機(jī)轉(zhuǎn)矩所引起的。
為實(shí)現(xiàn)這些及其他優(yōu)點(diǎn)并根據(jù)本發(fā)明的目的，在這里詳細(xì)并廣義地地描述了一種用于防止渦旋式壓縮機(jī)反向旋轉(zhuǎn)的裝置包括一個機(jī)殼、一個固定卷體、一個繞行卷體、一個轉(zhuǎn)軸、一個偏心部分和一個滑套，其中固定卷體安裝于機(jī)殼內(nèi)；繞行卷體與固定卷體嚙合，并在它們之間形成一個壓縮單元；轉(zhuǎn)軸具有與驅(qū)動單元相連的軸部；偏心部分偏心于軸部一端的中心整體地形成；滑套布置于轉(zhuǎn)軸的偏心部分和繞行卷體之間，其中所述的裝置包括轉(zhuǎn)軸的偏心部分，具有兩個形成于外表面的外平面，和一個斜面，該斜面由兩個外平面中的一個伸出，并相對于基準(zhǔn)線傾斜，基準(zhǔn)線為轉(zhuǎn)軸軸部的軸線與偏心部分的軸線的連線；和滑套，具有可將偏心部分插入其內(nèi)的插入孔，兩個形成于插入孔內(nèi)表面的內(nèi)平面，內(nèi)平面與形成于轉(zhuǎn)軸的偏心部分外表面的平面相對應(yīng)，一個斜面相對于基準(zhǔn)線傾斜地由兩個內(nèi)平面中的一個伸出。
通過以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的詳細(xì)說明，前述以及本發(fā)明的其它目的、特點(diǎn)、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。


附圖提供對本發(fā)明的更進(jìn)一步理解，是并入以及組成說明書的一部分。本發(fā)明示出的實(shí)施例與說明書一起足以闡明本發(fā)明的原理。
在附圖中圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一種渦旋式壓縮機(jī)的縱向截面圖；圖2示出了現(xiàn)有轉(zhuǎn)軸的偏心部分和滑套的分解透視圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)軸的偏心部分和滑套的分解透視圖；圖4是圖3的平面視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的正向轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)軸的偏心部分和滑套；以及圖5是圖3的平面圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的反向轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)軸的偏心部分和滑套。
具體實(shí)施例方式
下面將參照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)描述，附圖中示出了實(shí)施例的例子。
在下文，一種根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的用于防止渦旋式壓縮機(jī)反向旋轉(zhuǎn)的裝置將參考附圖詳細(xì)描述。
附圖中，與現(xiàn)有技術(shù)相同的結(jié)構(gòu)將使用同樣的附圖標(biāo)記，并且不再重復(fù)說明。
圖3示出了轉(zhuǎn)軸的偏心部分和滑套的分解透視圖。圖4是圖3的平面視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的正向轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)軸的偏心部分和滑套。圖5是圖3的平面圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的反向轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)軸的偏心部分和滑套。
如圖3所示，一種根據(jù)本發(fā)明的用于防止渦旋式壓縮機(jī)反向旋轉(zhuǎn)的裝置包括一個圓柱形偏心部分210和一個圓柱形滑套60。圓柱形偏心部分210形成于連接到驅(qū)動單元(D)的轉(zhuǎn)軸23的軸部200的一端，偏心于軸部200的軸線轉(zhuǎn)動；并且圓柱形滑套60具有一個穿過其中心的插入孔400，以在它們之間的可變間隙中與偏心部分210結(jié)合。
在偏心部分210的外圓周表面，兩個外平面50a和50b平行地或相對于基準(zhǔn)線成一定角度地相對形成，基準(zhǔn)線為轉(zhuǎn)軸的軸部200中心與偏心部分210的中心的連線。在外平面50a和50b的兩個端面之間，分別形成了一個外外圓周表面52和一個內(nèi)外圓周表面53。并且一個第一斜面70從外平面50a和50b中的一個外平面50a伸出，并朝著相對于基準(zhǔn)線的反向旋轉(zhuǎn)方向定位。第一斜面70鄰近轉(zhuǎn)軸軸部的外圓周形成。
形成于滑套60的插入孔400的內(nèi)圓周表面，與形成于偏心部分210的外圓周表面的平面對應(yīng)地形成。兩個內(nèi)平面51a和51b分別形成于插入孔400的內(nèi)圓周表面，以與偏心部分210的兩個外平面50a和50b平行地面對。在內(nèi)平面51a和51b之間，分別形成外內(nèi)圓周表面54和內(nèi)內(nèi)圓周表面55。一個第二斜面80從內(nèi)平面51a和51b中的一個內(nèi)平面51b傾斜地伸出，并朝著相對于基準(zhǔn)線的反向旋轉(zhuǎn)方向定位。第二斜面80鄰近轉(zhuǎn)軸軸部的外圓周形成。
依據(jù)上述，外平面50a與內(nèi)平面51a彼此接觸，并正向運(yùn)轉(zhuǎn)，也就是說在壓縮流體的方向上運(yùn)轉(zhuǎn)，這兩個面成為正向旋轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)工作表面50a和51a，其中，外平面50a為轉(zhuǎn)軸偏心部分210的外平面50a和50b中第一斜面70不在其上延伸的一個，；內(nèi)平面51a為滑套60的內(nèi)平面51a和51b中第二傾斜表面80不在其上延伸的一個，。相反地，當(dāng)偏心部分210的第一斜面70與滑套的第二斜面80彼此接觸并反向運(yùn)行時，也就是說在與壓縮流體方向相反的方向運(yùn)轉(zhuǎn)，這兩個平面成為反向旋轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)工作表面70和80。
在下文，將描述根據(jù)本發(fā)明的用于防止渦旋式壓縮機(jī)反向旋轉(zhuǎn)的裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)。
圖4示出了當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的渦旋式壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)軸在壓縮流體方向旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)軸的偏心部分和滑套之間位置關(guān)系的平面圖。圖5示出了當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的渦旋式壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)軸反向旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)軸的偏心部分與滑套之間位置關(guān)系的平面圖。
如圖4和5所示，基準(zhǔn)線與反向旋轉(zhuǎn)工作表面70和80之間的工作角比基準(zhǔn)線與正旋工作表面50a和51a之間的工作角大出預(yù)定值，基準(zhǔn)線為轉(zhuǎn)軸23軸部200的中心與偏心部分210的中心連線。通過角度的差異，當(dāng)沿壓縮流體的正向方向旋轉(zhuǎn)時，通過沿徑向施加一個適當(dāng)?shù)牧?，將繞行卷體8的卷與固定卷體7的卷粘合，因此氣體可在上述兩個卷形成的壓縮空間內(nèi)被壓縮。同樣，在反向旋轉(zhuǎn)時，通過沿徑向施加的力，繞行卷體8和固定卷體7之間的摩擦力大于驅(qū)動單元(D)的電機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，因此能夠防止壓縮機(jī)的反向旋轉(zhuǎn)。
通常，沿徑向施加的力可通過下面的公式簡單計算。
Frs＝Fω-Fgr+Fgt·tan(α-)在這里，F(xiàn)ω＝Fω.os+Fω.sb (繞行卷體的離心力+滑套的離心力)Fgr＝2×a×h×(Pd-Ps)沿徑向的氣體反作用力Pd排氣壓力Ps吸氣壓力a具有卷形式的基圓的半徑h卷的高度Fgt沿切線方向的氣體反作用力(由卷的形式和壓縮機(jī)的工作條件確定)α工作角a(chǎn)tan(τ)＝0.05(τ工作表面的表面摩擦系數(shù))對于一般的壓縮機(jī)，考慮到Fgt10倍于Fgr，根據(jù)工作角(α)的增加，F(xiàn)rs(沿徑向施加的力)迅速地增加。
就目前的描述，根據(jù)本發(fā)明的用于防止渦旋式壓縮機(jī)反向旋轉(zhuǎn)的裝置能夠防止壓縮機(jī)的損壞。壓縮機(jī)的損壞是因為在壓縮機(jī)的驅(qū)動單元的驅(qū)動方向與壓縮流體的方向相反時，壓縮單元內(nèi)形成真空；或者由于壓縮機(jī)工作期間產(chǎn)生的負(fù)荷大于電機(jī)轉(zhuǎn)矩時，驅(qū)動單元沿相反方向驅(qū)動時引起的。因此，能夠增加壓縮機(jī)的安全性和可靠性，并且由于用于防止反向旋轉(zhuǎn)的裝置結(jié)構(gòu)簡單易于制造，同樣提高了生產(chǎn)率。此外，用于防止反向旋轉(zhuǎn)的裝置在降低費(fèi)用的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)與附加傳統(tǒng)的反相防止電路或者使用單向離合器結(jié)構(gòu)的相同的作用。
由于本發(fā)明在不脫離本發(fā)明的精神或必要特征的情況下可以以多種方式實(shí)施，還可以理解的是上述的實(shí)施例并不被前述說明書的任何細(xì)節(jié)所限制，除非特別注明，可以在所附權(quán)利要求所定義的精神和范圍內(nèi)很寬泛的解釋，因此屬于權(quán)利要求的邊界和范圍內(nèi)的所有改變和修改，或者這種邊界和范圍的等同結(jié)構(gòu)也因此包含于所附的權(quán)利要求中。
權(quán)利要求
1.一種用于防止渦旋式壓縮機(jī)反向旋轉(zhuǎn)的裝置，包括一個機(jī)殼、一個固定卷體、一個繞行卷體、一個轉(zhuǎn)軸、一個偏心部分和一個滑套，其中固定卷體安裝于機(jī)殼內(nèi)；繞行卷體與固定卷體嚙合，并在它們之間限定一個壓縮單元；轉(zhuǎn)軸具有與驅(qū)動單元相連接的軸部；偏心部分偏心于軸部一端的中心整體地形成；滑套內(nèi)具有一個插入孔，并且該滑套插置入于轉(zhuǎn)軸的偏心部分和繞行卷體之間，其中所述的裝置包括轉(zhuǎn)軸的偏心部分，具有兩個形成于外表面的外平面，和一個斜面，該斜面由兩個外平面中的一個伸出，并相對于基準(zhǔn)線傾斜，基準(zhǔn)線為轉(zhuǎn)軸軸部的軸線與偏心部分的軸線的連線；以及滑套，具有兩個形成于插入孔內(nèi)表面的內(nèi)平面，內(nèi)平面與形成于轉(zhuǎn)軸的偏心部分外表面的平面相對應(yīng)，一個斜面相對于基準(zhǔn)線由兩個內(nèi)平面中的一個傾斜地伸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于外平面朝著相對于基準(zhǔn)線壓縮流體的轉(zhuǎn)動方向形成，該外平面是轉(zhuǎn)軸偏心部分的兩個外平面中斜面不由其伸出的一個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于外平面朝著相對于基準(zhǔn)線壓縮流體的轉(zhuǎn)動方向的相反方向形成，該外平面是轉(zhuǎn)軸偏心部分的兩個外平面中斜面由其伸出的一個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于滑套的兩個內(nèi)平面中斜面不由其伸出的一個朝著相對于基準(zhǔn)線壓縮流體的轉(zhuǎn)動方向形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于滑套的兩個內(nèi)平面中斜面由其伸出的一個朝著相對于基準(zhǔn)線壓縮流體的轉(zhuǎn)動方向的相反方向形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于偏心部分的斜面接近轉(zhuǎn)軸軸部的外圓周形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于滑套的斜面接近轉(zhuǎn)軸軸部的外圓周形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于在沿壓縮流體的正向的旋轉(zhuǎn)中，偏心部分的斜面不由其伸出的外平面與滑套的斜面不由其伸出的內(nèi)平面彼此接觸，從而成為將驅(qū)動單元產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力傳遞到繞行卷體的工作表面；在與壓縮流體方向相反的旋轉(zhuǎn)中，偏心部分的斜面與滑套的斜面彼此接觸，并成為將所述的旋轉(zhuǎn)力傳遞到繞行卷體的工作表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，反向旋轉(zhuǎn)中的工作表面與基準(zhǔn)線之間的角度比正向旋轉(zhuǎn)中工作表面與基準(zhǔn)線之間的角度大出預(yù)定值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于反向旋轉(zhuǎn)工作表面與基準(zhǔn)線之間的角度為45至50度。
全文摘要
一種用于防止渦旋式壓縮機(jī)反向旋轉(zhuǎn)的裝置包括一個機(jī)殼、一個固定卷體、一個繞行卷體、一個轉(zhuǎn)軸、一個偏心部分和一個滑套，其中固定卷體安裝于機(jī)殼內(nèi)；繞行卷體與固定卷體嚙合，并在它們之間形成一個壓縮單元；轉(zhuǎn)軸具有與驅(qū)動單元相連的軸部；偏心部分偏心于軸部一端的中心整體地形成；滑套內(nèi)具有一個插入孔，并且該滑套插入于轉(zhuǎn)軸的偏心部分和繞行卷體之間，其中所述的裝置包括轉(zhuǎn)軸的偏心部分具有兩個形成于外表面的外平面，一個相對于基準(zhǔn)線傾斜的斜面由兩個平面中的一個伸出，基準(zhǔn)線為轉(zhuǎn)軸軸部的軸線與偏心部分的軸線的連線，并且滑套具有對應(yīng)于轉(zhuǎn)軸偏心部分斜面的斜面。當(dāng)渦旋式壓縮機(jī)發(fā)生反向旋轉(zhuǎn)時，偏心部分的斜面與滑套的斜面彼此接觸，因此它們成為將驅(qū)動單元產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力傳遞到繞行卷體的工作表面。也就是說，反向旋轉(zhuǎn)工作表面與基準(zhǔn)線之間的工作角比正向旋轉(zhuǎn)工作表面與基準(zhǔn)線之間的角度大出預(yù)定值，因而增加了繞行卷體與固定卷體之間的摩擦力，因此防止了壓縮機(jī)的反向旋轉(zhuǎn)。
文檔編號F04C29/00GK1538070SQ200410002439
公開日2004年10月20日 申請日期2004年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月17日
發(fā)明者鄭澯和, 鄭 和 申請人:Lg電子株式會社