專利名稱：用于渦旋式制冷壓縮機的閥結(jié)構(gòu)的制作方法
用于渦旋式制冷壓縮機的閥結(jié)構(gòu)本發(fā)明涉及一種用于渦旋式制冷壓縮機的閥結(jié)構(gòu)，以及包括這種閥結(jié)構(gòu)的壓縮機。在已知的方式下，渦旋式制冷壓縮機包括第一定渦殼和做軌道運動的第二渦殼。每個渦殼包括板，從板延伸出渦旋盤，兩個渦旋盤相互嚙合以界定出可變?nèi)莘e的壓縮室。該壓縮室具有從外逐漸減小的容積，這樣就允許制冷劑進入內(nèi)部。
因此，在第一渦殼進行軌道運動期間，制冷劑流體由于壓縮室的容積減小而被壓縮并且被傳送到第一與第二蝸殼的中央。壓縮的制冷劑從中央部分流出并通過設(shè)置在第一潤殼的中央部分內(nèi)的輸送管路流向輸送室。為了根據(jù)季節(jié)以及更具體地根據(jù)制冷的要求而改善這種壓縮機的性能，人們已知如何制造具有可變?nèi)萘亢?或具有可變壓縮率的壓縮機。文件US5, 855，475描述了一種具有可變壓縮率的潤旋式制冷壓縮機。它一方面包括用于使制冷劑通過的孔，這些孔形成于定渦殼的板中，并且分別通向其中一個壓縮室以及輸送室；另一方面，它還包括旁通閥，其設(shè)置于與渦旋盤相對的定渦殼的板的表面上，并且每個旁通閥可在打開位置與關(guān)閉位置之間移動，在打開位置處，允許制冷劑流從對應(yīng)的壓縮室輸送至輸送室，在關(guān)閉位置處，禁止制冷劑流從對應(yīng)的壓縮室輸送至輸送室。當其中一個旁通閥在其朝向定渦殼的板的表面上受到低于輸送室壓力的壓力時，閥就會保持在其關(guān)閉位置，將對應(yīng)的壓縮室與輸送室隔離開來。結(jié)果使得壓縮機的壓縮率保持在其最大值。當其中一個旁通閥在其朝向定渦殼的板的表面上受到高于輸送室壓力的壓力時，所述閥就會發(fā)生朝向其打開位置的彈性形變，并且使得對應(yīng)的壓縮室與輸送室相連通。結(jié)果使得在一部分制冷劑流到達渦旋盤中央之前，通道開孔所通向的壓縮室內(nèi)的一部分被壓縮制冷劑流體輸送至輸送室。這些通道開孔與旁通閥的存在使得可以根據(jù)季節(jié)來降低每個壓縮室的壓縮率，因此避免了制冷劑流體的過度壓縮。由此，這種方案提高了壓縮機的能源效率。這些通道開孔以及旁通閥的存在也使得施加在渦殼和驅(qū)動動渦殼的驅(qū)動軸上的機械力有所降低，由此，增加了壓縮機的可靠性。然而，在壓縮機定渦殼上表面安裝旁通閥被證實是非常困難甚至是不可能的，尤其是當進入定渦殼上部的通路被覆蓋在定渦殼上的高/低壓隔離鐘形物或者輸送管路上的密封元件阻擋時。本發(fā)明的目的在于針對上述缺陷尋找補救的方法。以本發(fā)明為基礎(chǔ)的技術(shù)問題因此包括提供了一種具有簡單的、經(jīng)濟的結(jié)構(gòu)的渦旋式制冷壓縮機，同時能夠?qū)崿F(xiàn)將一種閥結(jié)構(gòu)簡易地安裝在壓縮機的其中一個渦殼上。出于此目的，本發(fā)明涉及一種用于渦旋式制冷壓縮機的閥結(jié)構(gòu)，包括-閥板，其待安裝在壓縮機的渦殼的板上，該閥板包括第一面和與第一面相背對的第二面，至少一個輸送口，其用于允許流體從設(shè)于上述渦殼中的輸送管路流出，以及閥座，其設(shè)于閥板的第一面并圍繞輸送口，
-輸送閥，其能夠在阻斷位置和松開位置之間移動，在阻斷位置處，輸送閥抵靠閥座并阻斷輸送口，在松開位置處，輸送閥離開閥座并開通輸送口，-支承裝置，其用于限制輸送閥朝其松開位置的移動范圍，其特征在于，還包括-至少一個旁通閥，其設(shè)置成鄰近于閥板的第二面，旁通閥可在其用于阻斷設(shè)于上述渦殼的板中的旁通導(dǎo)路的阻斷位置和其用于開通所述旁通導(dǎo)路的松開位置之間移動，-支承裝置，其設(shè)于閥板第二面之上，并用于限制旁通閥朝其松開位置的移動范圍。這種閥結(jié)構(gòu)是緊湊的，因此能夠易于安裝在壓縮機的定渦殼上，位于設(shè)置在壓縮機的定渦殼中央的輸送管路處。
由此，所述具有一個或多個旁通閥的閥結(jié)構(gòu)的安裝就不會由于可能存在的覆蓋定渦殼的高/低壓隔離鐘形物或者輸送管路周圍的密封元件而被阻擋。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述或每個旁通閥由能夠在阻斷位置與松開位置之間發(fā)生彈性形變的條制成。優(yōu)選地，閥結(jié)構(gòu)包括閥支承板，其設(shè)置成鄰近于閥板的第二面，閥支承板包括至少一個旁通閥，其材質(zhì)與上述閥固定板相同，并且由能夠在阻斷位置與松開位置之間發(fā)生彈性形變的條制成。有利地，閥支承板、閥板與輸送閥的支承裝置相互裝配在一起，并與輸送閥一起形成了待安裝于所述渦殼的板之上的子組件。這種設(shè)置能夠簡化該結(jié)構(gòu)在壓縮機的渦殼上的安裝。優(yōu)選地，閥支承板包括多個旁通閥。根據(jù)一個實施例，閥支承板具有基本為環(huán)形或盤形的形狀，并且旁通閥分布在閥支承板中心的周圍。優(yōu)選地，旁通閥規(guī)則地分布在閥支承板中心的周圍。有利地，每個旁通閥基本按照類似于圓弧形延伸。有利地，閥板在其第二面上包括至少一個凹槽，凹槽的底部形成旁通閥的支承裝置。輸送閥的支承裝置有利地包括支承板，其設(shè)于閥板的第一面上。本發(fā)明還涉及一種渦旋式制冷壓縮機，包括-定渦殼和做軌道運動的動渦殼，每個渦殼包括板，從板延伸出渦旋盤，定渦殼與動渦殼的渦旋盤相互嚙合并界定出可變?nèi)莘e的壓縮室，-輸送管路，其設(shè)于定渦殼的板的中央部分，并包括通向中心壓縮室的第一端以及待與設(shè)于壓縮機內(nèi)的輸送室連通的第二端，-根據(jù)本發(fā)明的閥結(jié)構(gòu)，其安裝在壓縮機的定渦殼的板上，位于輸送管路第二端的位置處，以及-至少一個旁通導(dǎo)路，其具有通向?qū)?yīng)的中間壓縮室或壓縮機的低壓區(qū)的第一端，以及通向定渦殼的板的朝向閥板一側(cè)的表面、并面對旁通凹閥的第二端。優(yōu)選地，壓縮機包括隔板，其安裝在定渦殼板上，用于包圍輸送管路和閥結(jié)構(gòu)，該隔板至少部分地界定出輸送室。
無論如何，通過以下的文字說明并參考以非限制性的示例方式示出閥結(jié)構(gòu)的多個實施例的附圖
，可以使本發(fā)明得到更好的理解。圖I是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的壓縮機的縱向剖視圖。圖2是圖I中壓縮機的閥結(jié)構(gòu)的俯視立體分解圖。圖3是圖2中閥結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖4是圖2中閥結(jié)構(gòu)的仰視圖。圖5是圖2中閥結(jié)構(gòu)的仰視立體局部分解圖。圖6是圖2中閥結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖7是裝配有圖2所示閥結(jié)構(gòu)的圖I中的壓縮機的定渦殼的剖視圖。圖8是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的壓縮機的局部剖視圖。圖9是圖8中壓縮機的閥結(jié)構(gòu)的仰視圖。在以下描述中，相同部件在不同實施例中采用相同的附圖標記來表示。圖I描述了處于直立位置的渦旋式制冷壓縮機。然而，在不必對其結(jié)構(gòu)作出重大改動的情況下，根據(jù)本發(fā)明的壓縮機也可處于傾斜位置或水平位置。圖I示出的壓縮機包括由套筒2界定出的密封外殼，其上端和下端分別被端蓋3和基座4封閉。此外殼的組裝可特別采用焊縫接合的方法獲得?！?br> 壓縮機的中間部分由機體5所占據(jù)，機體5界定出兩個容積吸入容積位于機體5下方，壓縮容積位于機體5上方。套筒2包括制冷劑氣體進口 6，其通入吸入容積，用于實現(xiàn)壓縮機氣體的供給。機體5被用來安裝壓縮制冷劑氣體的壓縮級7。該壓縮級7包括定渦殼8，其包括板9，定渦旋盤10從板9向下延伸；以及動渦殼11，其包括抵靠著機體的板12，動渦旋盤13從板12向上延伸。兩渦殼的兩個渦旋盤10和13彼此相互穿插從而形成具有可變?nèi)莘e的壓縮室14。壓縮機還包括設(shè)于定渦殼8中央部分的輸送管路15。輸送管路15包括通向中心壓縮室的第一端和待與設(shè)于壓縮機的外殼中的高壓輸送室16連通的第二端。輸送室16由安裝在定渦殼8的板9上的隔板17部分界定出，用于包圍輸送管路15。該壓縮機還包括設(shè)于吸入容積內(nèi)的三相電動機。該電動機包括定子18，轉(zhuǎn)子19位于定子18的中心。轉(zhuǎn)子19牢固地接附在驅(qū)動軸20上，其上端采用類似于曲軸的偏心軸方式。該上端嚙合入動渦殼11所包括的套筒形部分21。當通過電機驅(qū)動進行旋轉(zhuǎn)時,驅(qū)動軸20驅(qū)動動渦殼11做軌道運動。驅(qū)動軸20的下端驅(qū)動油泵22，以將容置在由基座4界定的油箱23中的油供給于在驅(qū)動軸的中央部分形成的用于供油的供給管路24，供給管路24采用離軸方式設(shè)置并且延伸于驅(qū)動軸20的整個長度之上。更具體地，如圖2至圖6所示，壓縮機包括止回裝置25。止回裝置25包括盤形的閥板26，閥板26安裝在定渦殼8的板9上，位于輸送管路15的第二端處。閥板26包括多個輸送口 27，其用于將輸送管路15和輸送室16進行連通；以及閥座28，其設(shè)于與定渦殼8相對的閥板26的表面，并且包圍輸送口 27。輸送口 27具有豆狀的形狀，但也可以是例如柱形的其它形狀。
止回裝置25還包括輸送閥29，其可在阻斷位置與松開位置之間移動，在阻斷位置，輸送閥29抵靠著閥座28并阻斷輸送口 27，在松開位置，輸送閥29離開閥座28并開通輸送口 27。當輸送管路15中的壓力相對于輸送室16中壓力超過第一預(yù)設(shè)值時(該第一預(yù)設(shè)值基本上對應(yīng)于輸送閥29的調(diào)節(jié)壓)，輸送閥29將移動至其松開位置。輸送閥29基本上為例如環(huán)形。壓縮機還包括支承板30，其設(shè)于閥板26上，用于在輸送閥29處于其松開位置時作為輸送閥29的抵靠物。支承板30包括用于坐靠在閥瓣26上的三個支承部位30a，以及至少一個通道開孔31，其用于使制冷劑流體從輸送口 27流入輸送室16。支承板30也可包括一個或多個通道開孔31，每個通道開孔31可具有例如豆形或柱形的形狀。壓縮機還包括兩個旁通通道32 (只有一個旁通通道32在圖中示出)。每個旁通通道32 —方面由旁通凹槽33 (具體如圖5所示)形成，旁通凹槽33開設(shè)在閥板26的朝向定渦殼8的板9的一側(cè)的表面中，并通向輸送管路15，另一方面，旁通通道32還包括設(shè)于定渦殼8的板9中的旁通導(dǎo)路34，該旁通導(dǎo)路34包括通向中間壓縮室14的第一端，以及通向定渦殼8的板9的朝向閥板26 —側(cè)的表面的第二端，其面對相應(yīng)的旁通凹槽33。壓縮機還包括旁通通道35，其一方面由旁通凹槽36形成，旁通凹槽36開設(shè)在閥板26的朝向定潤殼8的板9 一側(cè)的表面中，并通向輸送管路15。另一方面,旁通通道35還包括設(shè)于定渦殼的板9中的旁通導(dǎo)路37，該旁通導(dǎo)路37包括通向壓縮機的低壓區(qū)的第一端，以及通向定渦殼8的板9的朝向閥板26 —側(cè)的表面的第二端，其面對相應(yīng)的旁通凹槽36。優(yōu)選地，旁通凹槽33、36是相同的，并且分別設(shè)于閥板26中處于比輸送口 27距離閥板中央更遠的位置。壓縮機還包括閥固定板38,其設(shè)于止回裝置25的閥板26與定潤殼8的板9之間。該閥固定板38基本為盤形。 閥固定板38包括三個旁通閥39，其材質(zhì)與所述閥固定板相同，并且每個均由可彈性形變的條制成，它們可彈性形變于能夠阻斷對應(yīng)的旁通導(dǎo)路第一端的位置及開通所述第一端的位置之間。優(yōu)選地，旁通閥39規(guī)則地分布于閥固定板38的中心周圍，并基本按照例如圓弧形延伸。每個旁通閥39設(shè)計成能夠在當壓縮機的低壓區(qū)或?qū)?yīng)的旁通通道所通向的中間壓縮室中的壓力相對于輸送管路15中的壓力超過第二預(yù)設(shè)值(該第二預(yù)設(shè)值基本上對應(yīng)于所述旁通閥39的調(diào)節(jié)壓)時，移動至其松開位置。值得注意的是，設(shè)于閥板26中的各旁通凹槽的底部有利地形成了抵靠面，用于限制相關(guān)的旁通閥39朝向其松開位置的移動范圍。閥固定板38還包括至少一個通道開孔40，用于使得制冷劑流體從輸送管路15流至輸送口 27。閥固定板38可包括一個或多個通道開孔40，每個通道開孔40可具有例如豆形或柱型的形狀。有利地，閥固定板38、閥板26和支承板30之間通過穿過其中央部位開孔的螺絲41以及螺母42相互固定在一起。因此，這三塊板和輸送閥29形成了一種預(yù)裝配的緊湊的閥結(jié)構(gòu)，從而易于安裝在定渦殼8的板9上。這種閥結(jié)構(gòu)能夠通過例如將三個固定螺絲穿過設(shè)于三塊板上的孔再擰入設(shè)于定渦殼8的板9的螺紋孔中，從而安裝于定渦殼8的板上。以下將對壓縮機的運行進行描述。
當根據(jù)本發(fā)明的壓縮機啟動時，動渦殼11由驅(qū)動軸20驅(qū)動做軌道運動，動渦殼的這種運動使得制冷劑進入可變?nèi)莘e壓縮室14中，并在其中進行壓縮。在最佳運行條件下，每個待用于阻斷通向壓縮室14之一的旁通通道32的旁通閥39，在其朝向定渦殼8的板9的一面上受到低于輸送管路15中壓力的壓力。由此，旁通閥39保持在其阻斷位置，從而將對應(yīng)的旁通通道32所通向的壓縮室14隔離開。結(jié)果，壓縮室14中全部的被壓縮的制冷劑到達渦旋盤的中心，并通過輸送管路15穿過通道開孔40和輸送口 27流向輸送室16，然后使輸送閥29移動到其松開位置，最終軸向流過通道開孔31，并徑向流過附加部位30 a界定的空間。因此，在最佳運行條件下，壓縮機的“設(shè)計”壓縮率就對應(yīng)于運行條件下的壓縮率，因此壓縮機的“實際”壓縮率保持在其最大值。當壓縮機處于壓縮率比“設(shè)計”的壓縮率低的運行條件下，例如在季節(jié)中期時，每個用來阻斷通向壓縮室14之一的旁通通道32的旁通閥39，在其朝向定渦殼8的板9的一面上會受到高于輸送管路15中壓力的壓力。在這種情況下，旁通閥39向其松開位置發(fā)生彈性變形，使相應(yīng)的旁通通道32所通向的輸送室14與設(shè)于定蝸殼8的輸送管路15相連通。其結(jié)果是在一部分制冷劑到達渦旋盤中央之前，旁通導(dǎo)路33所通向的壓縮室14中的這部分被壓縮的制冷劑流體輸送到輸送管路15中。這樣的配置能夠降低每個壓縮室的壓縮率，從而降低了壓縮機的壓縮率。制冷劑過度的壓縮被抑制，這使得壓縮機的能量效率有所改善，并限制了后者的磨損。在電動機電源線連接錯誤而引起的動渦殼的驅(qū)動軸20的旋轉(zhuǎn)方向倒轉(zhuǎn)并在渦旋盤10，13中心產(chǎn)生負壓的情況下，用于阻斷通向壓縮機低壓區(qū)的旁通通道35的旁通閥39，在其朝向定渦殼8的板9的一面上受到大于輸送管路15中壓力的壓力。由此，所述旁通閥39向其松開位置發(fā)生彈性變形，使壓縮機低壓區(qū)與輸送管路15相連通。這種配置避免了定渦殼與動渦殼之間的相互靠近，而這種相互靠近會導(dǎo)致定渦殼與動渦殼的過熱，從而導(dǎo)致在連接錯誤沒有盡早檢出時引起壓縮機性能的下降。圖8和9示出了不同于圖I至圖7中實施例的第二個實施例，其中，閥支承板38基本為環(huán)形，支承板30僅包括一個通道開孔31。很顯然，本發(fā)明并不限于上述僅作為例子的渦旋式制冷壓縮機的實施例，與此相反，它還包括了所有備選的實施例。
權(quán)利要求
1.一種用于渦旋式制冷壓縮機的閥結(jié)構(gòu)，包括 -待安裝于壓縮機的渦殼(8)的板(9)上的閥板(26)，所述閥板(26)包括第一面和與第一面相背對的第二面，至少一個輸送口(27)，其用于允許流體從設(shè)于所述渦殼中的輸送管路(15)流出，以及閥座(28)，其設(shè)于所述閥板的第一面上并圍繞所述輸送口， -輸送閥(29)，其能夠在阻斷位置與松開位置之間移動，在阻斷位置處，所述輸送閥抵靠所述閥座(28)并阻斷 所述輸送口(27)，在松開位置處，所述輸送閥離開所述閥座并開通所述輸送口， -支承裝置(30)，其用于限制所述輸送閥(29)朝其松開位置的移動范圍， 其特征在于，它還包括 -至少一個旁通閥(39 )，其設(shè)置成鄰近于所述閥板(26 )的第二面，所述旁通閥(39 )能夠在用于阻斷設(shè)于所述渦殼的所述板(9)中的旁通導(dǎo)路(34)的阻斷位置與用于開通所述旁通導(dǎo)路的松開位置之間移動， -支承裝置(33，36)，其設(shè)于所述閥板(26)第二面之上，用于限制所述旁通閥朝其松開位置的移動范圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的閥結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述每個旁通閥(39)由能夠在阻斷位置與松開位置之間發(fā)生彈性形變的條制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的閥結(jié)構(gòu)，其特征在于包括閥支承板(38)，其設(shè)置成鄰近于所述閥板(26)的第二面，所述閥支承板(38)包括至少一個旁通閥(39)，其材質(zhì)與所述閥固定板(38)相同，并且由能夠在阻斷位置與松開位置之間發(fā)生彈性形變的條制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的閥結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述閥支承板(38)、所述閥板(26)與所述輸送閥(29)的所述支承裝置(30)互相裝配在一起，并與所述輸送閥一起形成待安裝于所述渦殼的所述板之上的子組件。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的閥結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述閥支承板(38)包括多個旁通閥(39)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的閥結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述閥支承板(38)具有基本為環(huán)形或盤形的形狀，并且所述旁通閥(39)分布在所述閥支承板中心的周圍。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6之一所述的閥結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述閥板(26)在其第二面上包括至少一個凹槽(33，36)，凹槽的底部形成所述旁通閥(39)的支承裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7之一所述的閥結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述輸送閥(29)的支承裝置包括支承板(30)，其安裝于所述閥板(26)的第一面上。
9.一種渦旋式制冷壓縮機，包括 -定渦殼(8)和做軌道運動的動渦殼(11)，每個渦殼包括板(9，12)，從所述板延伸出渦旋盤(10，13)，所述定渦殼與所述動渦殼的所述渦旋盤相互嚙合并界定出可變?nèi)莘e的壓縮室(14)， -輸送管路(15)，其設(shè)于所述定渦殼(8)的所述板(9)的中央部分，并包括通向中心壓縮室的第一端以及待與設(shè)于壓縮機內(nèi)的輸送室(16)連通的第二端， -根據(jù)權(quán)利要求I至8之一所述的閥結(jié)構(gòu)，其安裝在所述定渦殼(8)的所述板(9)上，位于所述輸送管路(15)第二端的位置處，以及 -至少一個旁通導(dǎo)路(34)，其包括通向中間壓縮室或壓縮機的低壓區(qū)的第一端，以及通向所述定渦殼(8)的所述板(9)的朝向所述閥板(26) —側(cè)的表面、并面對所述旁通閥(39)的第二端。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的壓縮機，其特征在于包括隔板(17)，其安裝在所述定渦殼(8)的所述板(9)上，用于包圍所述輸送管路(15)和所述閥結(jié)構(gòu)，所述隔板(17)至少部分地界定出所述輸送室(16)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種閥結(jié)構(gòu)，包括閥板(26)，其具有(i)輸送口(27)，其待用于允許流體從設(shè)于壓縮機渦殼中的輸送管路流出，以及(ii)閥座(28)，其設(shè)于閥瓣的第一面上；輸送閥(29)，其能夠在輸送口(27)的關(guān)閉位置與孔開通位置之間移動；以及支承裝置(30)，其用于限制輸送閥(29)的移動范圍。所述閥結(jié)構(gòu)還包括至少一個旁通閥(39)，其設(shè)置成鄰近于閥板(26)的第二面，所述旁通閥能夠在設(shè)于渦殼的板中的旁通導(dǎo)路(34)的關(guān)閉位置與所述旁路導(dǎo)路的打開位置之間移動；以及支承裝置，其設(shè)于閥板(26)的第二面并用于限制旁通閥的移動范圍。
文檔編號F04C29/12GK102933850SQ201180026671
公開日2013年2月13日 申請日期2011年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月2日
發(fā)明者皮埃爾·吉尼斯, 克里斯托佛·安塞爾 申請人:丹佛斯商用壓縮機有限公司