渦旋壓縮的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種渦旋壓縮機（100），包括：殼體（10）；定渦旋部件（40）；動渦旋部件（50）；進(jìn)氣組件（70），所述進(jìn)氣組件（70）與所述定渦旋部件（40）和所述動渦旋部件（50）之間形成的吸氣壓力區(qū)（S）流體連通；以及旁通通道（80，80A，80B，80C），所述旁通通道構(gòu)造成在所述渦旋壓縮機內(nèi)的填充有高壓流體的排氣壓力區(qū)（D）與所述吸氣壓力區(qū)（S）之間延伸并且在二者之間提供選擇性地流體連通。本發(fā)明的渦旋壓縮機的容量能夠在0%到100%之間調(diào)制。
【專利說明】渦旋壓縮機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種渦旋壓縮機。
【背景技術(shù)】
[0002]本部分的內(nèi)容僅提供了與本公開相關(guān)的背景信息，其可能并不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。
[0003]渦旋壓縮機通常包括定渦旋部件和動渦旋部件。定渦旋部件和動渦旋部件分別包括端板和形成在端板上的渦旋葉片。定渦旋部件的渦旋葉片和動渦旋部件的渦旋葉片相互接合以在其間形成一系列壓縮腔。當(dāng)動渦旋部件受到驅(qū)動而相對于定渦旋部件平動轉(zhuǎn)動(即，動渦旋部件的中心軸線繞定渦旋部件的中心軸線旋轉(zhuǎn)，但是動渦旋部件本身不會繞自身的中心軸線旋轉(zhuǎn))時，這些壓縮腔的體積從徑向外側(cè)的位置朝向徑向內(nèi)側(cè)的位置逐漸變小從而對流體進(jìn)行壓縮。
[0004]通常由定渦旋部件和動渦旋部件限定的壓縮腔具有確定的壓縮比和容量。當(dāng)壓縮機以全部的壓縮腔進(jìn)行工作時，壓縮機以完全的容量運行。然而，在壓縮機的實際應(yīng)用中，往往需要壓縮機以部分容量或減小的容量運行以減小輸出和節(jié)省能耗。
[0005]已知一種能夠?qū)崿F(xiàn)容量調(diào)制的渦旋壓縮機，其通過軸向分離或接合定渦旋部件和動渦旋部件來實現(xiàn)壓縮機的容量調(diào)制。更具體地，當(dāng)定渦旋部件和動渦旋部件在軸向上分離時，各壓縮腔敞開從而不對流體進(jìn)行壓縮，而當(dāng)定渦旋部件和動渦旋部件在軸向上接合時，各壓縮機封閉從而對流體進(jìn)行了壓縮。通過控制定渦旋部件和動渦旋部件軸向分離的占空比，能夠?qū)崿F(xiàn)壓縮機的容量調(diào)制。
[0006]然而，上述具有容量調(diào)制功能的渦旋壓縮機結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，因此導(dǎo)致壓縮機成本增加和體積增大。
[0007]因此，需要一種能夠以更加簡單的方式和更低成本實現(xiàn)容量調(diào)制的渦旋壓縮機。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]根據(jù)本發(fā)明一個方面，提供了一種渦旋壓縮機。所述渦旋壓縮機可以包括:殼體；設(shè)置在所述殼體內(nèi)的定渦旋部件，所述定渦旋部件可包括定渦旋端板、形成在所述定渦旋端板一側(cè)的螺旋狀的定渦旋葉片和形成在所述定渦旋端板的大致中央處的排氣口 ；設(shè)置在所述殼體內(nèi)的動渦旋部件，所述動渦旋部件可包括動渦旋端板和形成在所述動渦旋端板一側(cè)的螺旋狀的動渦旋葉片，所述動渦旋葉片和所述定渦旋葉片彼此接合以在其間形成一系列壓縮腔；進(jìn)氣組件，所述進(jìn)氣組件與所述定渦旋部件和所述動渦旋部件之間形成的吸氣壓力區(qū)流體連通；以及旁通通道，所述旁通通道可構(gòu)造成在所述吸氣壓力區(qū)與所述渦旋壓縮機內(nèi)的填充有高壓流體的排氣壓力區(qū)之間選擇性地提供流體連通。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]通過以下參照附圖的描述，本發(fā)明的一個或幾個實施方式的特征和優(yōu)點將變得更加容易理解，其中:[0010]圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的渦旋壓縮機的穿過進(jìn)氣組件的縱剖視圖；
[0011]圖2是圖1所示的渦旋壓縮機的局部放大圖；
[0012]圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的渦旋壓縮機的穿過旁通通道的局部放大的縱首丨J視圖;
[0013]圖4是圖1所示的定渦旋部件、進(jìn)氣組件、旁通通道和開關(guān)閥的立體圖；
[0014]圖5是圖4所示各部件的分解立體圖；
[0015]圖6是圖1所示的定渦旋部件的仰視圖；
[0016]圖7示出了定渦旋部件和動渦旋部件之間的壓縮腔的變化過程；
[0017]圖8是根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的定渦旋部件、進(jìn)氣組件、旁通通道和開關(guān)閥的立體圖；
[0018]圖9是圖8所示部件的剖視圖；
[0019]圖10是根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的定渦旋部件、進(jìn)氣組件、旁通通道和開關(guān)閥的主視圖；
[0020]圖11是根據(jù)本發(fā)明實施方式的變型的定渦旋部件的仰視圖；
[0021]圖12是根據(jù)本發(fā)明實施方式的另一種變型的定渦旋部件、進(jìn)氣組件、旁通通道和開關(guān)閥的立體圖。
【具體實施方式】
[0022]下面對各種實施方式及其變型的描述僅僅是示范性的，而絕不是對本發(fā)明及其應(yīng)用或用法的限制。在各個附圖中采用相同的附圖標(biāo)記來表示相同的部件，因此相同部件的構(gòu)造將不再重復(fù)描述。
[0023]下面將首先參照圖1和2描述渦旋壓縮機的基本構(gòu)造和運行原理。圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的渦旋壓縮機100的穿過進(jìn)氣組件70的縱剖視圖；圖2是圖1所示的渦旋壓縮機的局部放大圖。
[0024]如圖1所示，渦旋壓縮機(在下文中也被稱之為壓縮機)100可包括基本上構(gòu)成封閉空間的殼體10。殼體10可包括大致圓筒形的本體部12、設(shè)置在本體部12 —端的頂蓋14和設(shè)置在本體部12另一端的底蓋16?？梢栽跉んw10上設(shè)置用于引入低壓工作流體(例如制冷劑)的進(jìn)氣組件70和用于排出高壓工作流體的排氣接頭18。在圖中所示的示例中，進(jìn)氣組件70和排氣接頭18都設(shè)置在頂蓋14上或設(shè)置成穿過頂蓋14，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，進(jìn)氣組件70和排氣接頭18也可以設(shè)置在本體部12上。進(jìn)氣組件70的具體構(gòu)造將在下文中詳細(xì)描述。
[0025]殼體10中設(shè)置有由定渦旋部件40和動渦旋部件50構(gòu)成的壓縮機構(gòu)。同時參見圖2，定渦旋部件40可包括定渦旋端板42、形成在定渦旋端板42 —側(cè)的螺旋狀的定渦旋葉片44和形成在定渦旋端板42的大致中央處的排氣口 46。動渦旋部件50可包括動渦旋端板52和形成在動渦旋端板52 —側(cè)的螺旋狀的動渦旋葉片54。在動渦旋端板52的另一側(cè)還設(shè)置有大致圓筒狀的轂部56。動渦旋葉片54和定渦旋葉片44彼此接合以在其間形成一系列壓縮腔C1、C2、C3，這些壓縮腔的體積在動渦旋部件50相對于定渦旋部件40平動轉(zhuǎn)動(即，動渦旋部件50的中心軸線繞定渦旋部件40的中心軸線旋轉(zhuǎn)，但是動渦旋部件50本身不會繞自身的中心軸線旋轉(zhuǎn))的過程中從定渦旋部件40或動渦旋部件50的徑向外側(cè)朝向其徑向內(nèi)側(cè)逐漸減小以實現(xiàn)流體壓縮。
[0026]在圖1示出的示例中，定渦旋部件40可以采用任何合適的方式相對于殼體10在軸向和周向上固定。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，定渦旋部件40也可以僅相對于殼體10周向固定而軸向可動。例如，定渦旋部件40可以采用本領(lǐng)域中已知的通過在定渦旋端板42的另一側(cè)(即與形成有定渦旋葉片44相反的一側(cè))上形成背壓腔或采用其他彈性加壓的方式使得定渦旋部件40能夠在軸向上具有一定的位移以為壓縮機構(gòu)提供軸向柔性。動渦旋部件50的一側(cè)由主軸承座60支撐。主軸承座60可以采用任何合適的方式相對于殼體10固定。
[0027]殼體10中還可設(shè)置由定子22和轉(zhuǎn)子24構(gòu)成的電機20。定子22可以采用任何合適的方式相對于殼體10固定設(shè)置。轉(zhuǎn)子24中設(shè)置有驅(qū)動軸30以驅(qū)動動渦旋部件50平動轉(zhuǎn)動。驅(qū)動軸30由設(shè)置在主軸承座60中的主軸承62以及設(shè)置在下軸承座90中的下軸承可轉(zhuǎn)動地支撐。下軸承座90經(jīng)由例如支架92相對于殼體10固定。另外，可以在驅(qū)動軸30上或者在轉(zhuǎn)子24上設(shè)置平衡塊26和28以保持動平衡。
[0028]驅(qū)動軸30的一端設(shè)置有偏心曲柄銷36。偏心曲柄銷36經(jīng)由卸載襯套38配合在動渦旋部件50的轂部56中，從而當(dāng)驅(qū)動軸30被電機20驅(qū)動旋轉(zhuǎn)時，偏心曲柄銷36能夠驅(qū)動動渦旋部件50平動轉(zhuǎn)動。上述平動轉(zhuǎn)動通過定渦旋部件40和動渦旋部件50之間設(shè)置的十字滑環(huán)64來實現(xiàn)。
[0029]驅(qū)動軸30的由下軸承座90支撐的一端可包括油孔32。優(yōu)選地，油孔32與驅(qū)動軸30的旋轉(zhuǎn)軸線同心，因此也將該油孔稱為同心孔32。驅(qū)動軸30還可包括與同心孔32流體連通并且相對于同心孔32偏心且大致沿驅(qū)動軸的縱向延伸到偏心曲柄銷36的端面的偏心孔34。可選地，可以形成與偏心孔34流體連通的氣孔341以允許偏心孔34中的氣體釋放到壓縮機的殼體內(nèi)。在驅(qū)動軸30的設(shè)置有同心孔32的一端可以設(shè)置泵油裝置94。例如，泵油裝置94可以是轉(zhuǎn)子泵、葉輪泵、油叉等任何合適裝置。
[0030]采用上述構(gòu)造，當(dāng)壓縮機運行時，位于殼體10底部的潤滑油將首先通過泵油裝置
94供給到驅(qū)動軸30的同心孔32中，然后經(jīng)由與同心孔32流體連通的偏心孔34供給到偏心曲柄銷36的端部。然后，從偏心曲柄銷36排出的潤滑油可以在重力作用下或者通過活動部件的飛濺供給到壓縮機內(nèi)的各種部件以實現(xiàn)潤滑和冷卻。
[0031]下面將進(jìn)一步參照圖3-7描述根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的渦旋壓縮機。圖3是渦旋壓縮機100的穿過旁通通道80的局部放大的縱剖視圖；圖4是圖1所示的定渦旋部件40、進(jìn)氣組件70、旁通通道80和開關(guān)閥110的立體圖；圖5是圖4所示各部件的分解立體圖；圖6是圖1所示的定渦旋部件40的仰視圖；圖7示出了定渦旋部件40和動渦旋部件50之間的壓縮腔的變化過程。
[0032]在圖1-7所示的示例中，由定渦旋部件40和動渦旋部件50構(gòu)成的壓縮機構(gòu)通過進(jìn)氣組件70來供給工作流體。進(jìn)氣組件70可以與定渦旋部件40和動渦旋部件50之間形成的吸氣壓力區(qū)S流體連通。進(jìn)氣組件70可以包括進(jìn)氣管72和止回閥74。止回閥74可以構(gòu)造成允許流體朝向所述吸氣壓力區(qū)S流動并且阻止流體沿相反的方向流動。進(jìn)氣管72可以密封地連接到定渦旋部件40。具體地，進(jìn)氣管72的一端可以穿過頂蓋14延伸到壓縮機的外側(cè)，進(jìn)氣管72的另一端可以配合在貫穿定渦旋端板42形成的進(jìn)氣口 41中。可以在進(jìn)氣口 41中設(shè)置密封件例如O形環(huán)以增強進(jìn)氣管72和進(jìn)氣口 41之間的密封性。在本示例中，止回閥74可以設(shè)置在進(jìn)氣管72的臨近吸氣壓力區(qū)S的一端。止回閥74可以例如包括活塞741和為活塞741提供偏置力的彈簧742?；钊?41可以沿軸向運動。當(dāng)進(jìn)氣管72中的壓力大于等于吸氣壓力區(qū)S中的壓力時，活塞741可以向下運動以允許流體從進(jìn)氣管72流入吸氣壓力區(qū)S。當(dāng)進(jìn)氣管72中的壓力小于吸氣壓力區(qū)S中的壓力時，活塞741可以向上運動以阻止流體從吸氣壓力區(qū)S流入進(jìn)氣管72。盡管在本示例中，進(jìn)氣管72設(shè)置在定渦旋端板42上，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解進(jìn)氣管72也可以設(shè)置在定渦旋部件40的側(cè)壁上。另外，盡管在本示例中，止回閥74示出為一種包括活塞741和彈簧742的閥組件，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解止回閥74可以是本領(lǐng)域中已知的任何類型的止回閥部件。此夕卜，盡管在本示例中，止回閥74示出為設(shè)置在進(jìn)氣管72的端部，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解止回閥74還可以設(shè)置在進(jìn)氣管72中。
[0033]如圖7所示，在定渦旋葉片44和動渦旋葉片54之間形成一系列體積在從徑向外側(cè)向徑向內(nèi)側(cè)逐漸減小的壓縮腔Cl、C2和C3。其中，徑向最外側(cè)的壓縮腔Cl處于吸氣壓力，徑向最內(nèi)側(cè)的壓縮腔C3處于排氣壓力。中間的壓縮腔C2處于吸氣壓力和排氣壓力之間，從而也被稱之為中壓腔。徑向最外側(cè)的壓縮腔Cl在其閉合之前執(zhí)行吸氣的操作而在其閉合之后執(zhí)行壓縮的操作。因此，在圖7所示的示例中，徑向最外側(cè)的壓縮腔Cl在其閉合之前的空間可以構(gòu)成上述吸氣壓力區(qū)S的至少一部分。同時，吸氣壓力區(qū)S還可以包括始終位于最外側(cè)壓縮腔Cl范圍之外的空間。在圖7的(a)所示的位置，最外側(cè)壓縮腔Cl正處于吸氣過程，中間的壓縮腔C2處于壓縮過程，而最內(nèi)側(cè)壓縮腔C3處于排氣過程。在圖7的(b)所示的位置，隨著動渦旋部件50的平動轉(zhuǎn)動，最外側(cè)壓縮腔Cl繼續(xù)吸氣并且即將閉合，最內(nèi)側(cè)壓縮腔C3即將完成排氣。在圖7的(c)和(d)所示的位置，隨著動渦旋部件50的平動轉(zhuǎn)動，最外側(cè)壓縮腔Cl由于動渦旋葉片54和定渦旋葉片44在徑向外側(cè)處接合而完全閉合并且向著徑向內(nèi)側(cè)移動而變成中間壓縮腔，同時在動渦旋葉片54的外側(cè)逐漸形成另一個壓縮腔C’。由此，從位置(a)、位置(b)、位置(c)到位置(d)完成一次壓縮循環(huán)。
[0034]經(jīng)過定渦旋部件40和動渦旋部件50壓縮后的流體通過排氣口 46排出到殼體10的內(nèi)部空間中。在圖1-7所示的示例中，由于設(shè)置有電機20的殼體10中充滿了壓縮后的高壓流體，因此也將這種類型的渦旋壓縮機稱之為高壓側(cè)渦旋壓縮機。
[0035]為了實現(xiàn)壓縮機的容量調(diào)制，在根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的渦旋壓縮機100中進(jìn)一步設(shè)置有旁通通道80。旁通通道80可以構(gòu)造成在渦旋壓縮機100內(nèi)的填充有高壓流體的排氣壓力區(qū)D與上述吸氣壓力區(qū)S之間延伸并且在二者之間提供選擇性地流體連通。進(jìn)一步地，可以在旁通通道80中設(shè)置控制閥85?？刂崎y85可以構(gòu)造成選擇性地打開或關(guān)閉旁通通道80。在圖1-7所示的第一實施方式中，旁通通道80可以構(gòu)造成從吸氣壓力區(qū)S經(jīng)由殼體10外側(cè)延伸到設(shè)置在殼體10上的排氣接頭18或與所述排氣接頭18連接的管道(未示出)的管路。在圖1-3中，一部分旁通通道80以實體的管道示出而另一部分旁通通道80以示意性的線條來表示。更具體地，旁通通道80的第一端可以通向吸氣壓力區(qū)S，旁通通道80的第二端可以在殼體10的外側(cè)通向排氣接頭18或通向與排氣接頭18連接的管道。在本示例中，可以在定渦旋部件40的側(cè)壁45上形成開口 43，旁通通道80可以經(jīng)由該開口43延伸到吸氣壓力區(qū)S，如圖6所示?？商娲?，旁通通道80還可以經(jīng)由形成在定渦旋端板42中的開口 43A或43B與吸氣壓力區(qū)S流體連通，如圖11所示。開口 43A或43B可以形成在進(jìn)氣口 41的相對于動渦旋部件平動轉(zhuǎn)動方向的上游側(cè)或下游側(cè)。換言之，旁通通道80可以延伸穿過定渦旋部件40的側(cè)壁45或定渦旋端板42。在本示例中，控制閥85可以設(shè)置在殼體10的外側(cè)?？刂崎y85可以是電磁閥。
[0036]下面簡要描述根據(jù)本實施方式的渦旋壓縮機100的容量調(diào)制過程。當(dāng)控制閥85關(guān)閉時，旁通通道80沒有在排氣壓力區(qū)D與吸氣壓力區(qū)S之間建立流體連通，因此渦旋壓縮機100以上面描述的過程從進(jìn)氣組件70吸入工作流體并且從排氣接頭18排出壓縮后的工作流體。此時，渦旋壓縮機100以完全的容量進(jìn)行工作。當(dāng)控制閥85打開時，旁通通道80在排氣壓力區(qū)D與吸氣壓力區(qū)S之間建立流體連通。此時，由于吸氣壓力區(qū)S中的壓力大于進(jìn)氣管72中的壓力，所以止回閥74阻塞進(jìn)氣管72，從而壓縮機構(gòu)不能從進(jìn)氣組件70吸入工作流體。吸氣壓力區(qū)S中的已經(jīng)處于高壓的流體被壓縮機構(gòu)進(jìn)一步壓縮并從排氣口46中排入排氣壓力區(qū)D中。由于在此過程中沒有新的工作流體從進(jìn)氣組件70吸入，而排氣壓力區(qū)D中的流體由于流入吸氣壓力區(qū)S而壓力降低并且由于從排氣口 46排出的更高壓力的流體而壓力升高，所以總的來講，排氣壓力區(qū)D中的壓力是保持不變的。在這種情況下，也沒有壓縮流體從排氣接頭18排出壓縮機外。因此，壓縮腔整體上表現(xiàn)出零容量。通過對控制閥85進(jìn)行合適的控制，例如控制控制閥85的打開時間和關(guān)閉時間的比例，可以實現(xiàn)壓縮機容量在0%到100%之間的調(diào)制。也就是說，控制閥85可以構(gòu)造成能夠選擇性地打開和關(guān)閉旁通通道80以使得渦旋壓縮機的容量在0%與100%之間變化。
[0037]然而，在上述調(diào)制過程中，盡管在控制閥85打開的過程中壓縮機表現(xiàn)為零容量，但是壓縮機構(gòu)在此過程中仍然在進(jìn)行壓縮做功，所以壓縮機的能耗沒有被降低，這是不期望的。
[0038]為了進(jìn)一步提高壓縮機的能耗效率，在根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的渦旋壓縮機中，可以在定渦旋端板42中形成有與至少其中一個壓縮腔Cl、C2或C3連通的至少一個泄壓孔77?？梢栽谛箟嚎?7上設(shè)置能夠選擇性地打開或關(guān)閉泄壓孔77的開關(guān)閥110。開關(guān)閥110可以構(gòu)造成當(dāng)與泄壓孔77連通的壓縮腔中的壓力大于等于預(yù)定值時打開泄壓孔77，并且當(dāng)與泄壓孔77連通的壓縮腔中的壓力小于預(yù)定值時關(guān)閉泄壓孔77。所述預(yù)定值可以設(shè)定成等于渦旋壓縮機的設(shè)定排氣壓力。在圖5所示的示例中，開關(guān)閥110可以包括打開或關(guān)閉泄壓孔77的閥片112和限制閥片112的最大位移的閥擋114。閥片112可以由具有彈性的材料例如金屬制成。閥片112和閥擋114經(jīng)由螺釘116固定在定渦旋端板42上。
[0039]泄壓孔77在定渦旋端板42上的位置和數(shù)量可以根據(jù)渦旋葉片的構(gòu)型來合適設(shè)定。例如，泄壓孔77在定渦旋端板42上的位置和數(shù)量可以設(shè)置成使得每一個壓縮腔在其壓力大于等于預(yù)定值時都能夠經(jīng)由泄壓孔77泄壓。每個泄壓孔77上都可以設(shè)置開關(guān)閥110，或者相鄰的泄壓孔77可以共用一個開關(guān)閥110。在一種示例中，可以在定渦旋端板42中設(shè)置兩個或兩組泄壓孔77和對應(yīng)的開關(guān)閥110。這兩個或兩組泄壓孔77可以分別與不同的壓縮腔連通。特別是，這兩個或兩組泄壓孔77可以分別與相對于排氣口 46軸對稱的兩個壓縮腔連通。
[0040]在上述構(gòu)造中，在控制閥85打開的情況下，吸氣壓力區(qū)S中的流體處于高壓(設(shè)定排氣壓力)，當(dāng)壓縮機構(gòu)對該流體進(jìn)行壓縮而使其壓力(即，壓縮腔中的壓力)高于開關(guān)閥110的打開壓力(優(yōu)選地可以將其設(shè)定為等于設(shè)定排氣壓力)時，壓縮腔中的壓力從泄壓孔77排出到排氣壓力區(qū)D，從而壓縮機構(gòu)無需繼續(xù)進(jìn)行壓縮做功，從而降低了壓縮機的功耗。也就是說，在控制閥85打開的情況下，壓縮機構(gòu)做功所消耗的能量僅僅為打開開關(guān)閥110所需的能量，而不是將流體壓縮完成整個壓縮循環(huán)所需的能量。因此，在壓縮機零容量運行時，壓縮機的整體功耗大幅度降低了。如上所述，通過對控制閥85進(jìn)行合適的控制，可以使得壓縮機的容量在0%與100%之間變化。
[0041]因此，采用本構(gòu)造，在實現(xiàn)了壓縮機容量調(diào)整的同時大幅度降低了壓縮機的功耗。另一方面，在本構(gòu)造中，僅需在原有的壓縮機構(gòu)造中增加能夠選擇性地連通排氣壓力區(qū)D和吸氣壓力區(qū)S的旁通通道，所以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)造相對簡單并且成本較低。在本實施方式中，旁通通道在壓縮機殼體的外側(cè)延伸并且控制閥設(shè)置在殼體外側(cè)，所以部件和電氣線路的布置更加簡單，而且控制閥85也無需選擇耐高溫高壓的昂貴產(chǎn)品，所以進(jìn)一步降低了壓縮機的整體成本。
[0042]下面參照圖8和9描述根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的渦旋壓縮機的構(gòu)造。圖8是根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的定渦旋部件40、進(jìn)氣組件70、旁通通道80A和開關(guān)閥110的立體圖，圖9是圖8所示部件的剖視圖。
[0043]第二實施方式與第一實施方式的不同之處僅在于旁通通道和控制閥的構(gòu)造，因此將省略對其他部件的描述。更具體地，在第二實施方式中，旁通通道80A的第一端通向吸氣壓力區(qū)S，旁通通道80A的第二端在殼體10的內(nèi)側(cè)通向排氣壓力區(qū)D。此時，控制閥85A可以設(shè)置在殼體10的內(nèi)側(cè)。例如，旁通通道80A可以延伸穿過定渦旋部件40的側(cè)壁45，并且控制閥85A可以設(shè)置在定渦旋部件40的側(cè)壁45上。
[0044]采用第二實施方式的構(gòu)造，可以使得壓縮機的構(gòu)造更加緊湊。此外，由于無需在殼體上加工穿出旁通通道的孔也無需對旁通通道與殼體的結(jié)合點進(jìn)行密封，所以能夠降低壓縮機的成本并且確保壓縮機殼體密封的可靠性。
[0045]下面參照圖10描述根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的渦旋壓縮機的構(gòu)造。圖10是根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的定渦旋部件40、進(jìn)氣組件70、旁通通道80B和開關(guān)閥110的立體圖。
[0046]第三實施方式與第一實施方式的不同之處僅在于旁通通道和控制閥的構(gòu)造，因此將省略對其他部件的描述。更具體地，在第三實施方式中，旁通通道80B可以延伸穿過定渦旋部件40的側(cè)壁45或定渦旋端板42，控制閥85B可以設(shè)置在定渦旋部件40中并且可以位于吸氣壓力區(qū)S中。第三實施方式可以實現(xiàn)與第二實施方式類似的有益效果。
[0047]盡管在上述實施方式中，止回閥74設(shè)置在進(jìn)氣管72的端部并且旁通通道80穿過定渦旋部件40的端板42或側(cè)壁45與吸氣壓力區(qū)S流體連通，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解本發(fā)明并不局限于此。例如，在圖12所示的變型中，可以將止回閥74C設(shè)置在進(jìn)氣管72中，并且旁通通道80C的第一端可以經(jīng)由進(jìn)氣管72的位于止回閥74C下游的部分與吸氣壓力區(qū)S流體連通。另外，旁通通道80C的第二端可以在壓縮機殼體10的外側(cè)通向設(shè)置在殼體上的排氣接頭18，或者在殼體10的內(nèi)側(cè)通向排氣壓力區(qū)D。
[0048]采用上述變型，僅需對進(jìn)氣管72進(jìn)行加工或改造，無需對定渦旋部件進(jìn)行任何額外加工，所以進(jìn)一步減小了壓縮機的整體成本。
[0049]盡管在上述實施方式中，止回閥74構(gòu)成一種包括活塞741和彈簧742的機械式閥，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該可以理解直接閥74也可以采用本領(lǐng)域中已知的其他類型的閥部件，例如電子控制的閥。在這種情況下，止回閥74可以與控制閥85的操作相關(guān)的操作。例如，當(dāng)控制閥85打開旁通通道80時，止回閥74可以關(guān)閉進(jìn)氣管72，而當(dāng)控制閥85關(guān)閉旁通通道80時，止回閥74打開進(jìn)氣管72。[0050]上文已經(jīng)具體描述了本發(fā)明的各種實施方式和變型，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，本發(fā)明并不局限于上述具體的實施方式和變型而是可以包括其他各種可能的組合和結(jié)
口 ο
[0051]例如，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種渦旋壓縮機，其可包括:殼體；設(shè)置在所述殼體內(nèi)的定渦旋部件，所述定渦旋部件包括定渦旋端板、形成在所述定渦旋端板一側(cè)的螺旋狀的定渦旋葉片和形成在所述定渦旋端板的大致中央處的排氣口 ；設(shè)置在所述殼體內(nèi)的動渦旋部件，所述動渦旋部件包括動渦旋端板和形成在所述動渦旋端板一側(cè)的螺旋狀的動渦旋葉片，所述動渦旋葉片和所述定渦旋葉片彼此接合以在其間形成一系列壓縮腔；進(jìn)氣組件，所述進(jìn)氣組件與所述定渦旋部件和所述動渦旋部件之間形成的吸氣壓力區(qū)流體連通；以及旁通通道，所述旁通通道構(gòu)造成在所述吸氣壓力區(qū)與所述渦旋壓縮機內(nèi)的填充有高壓流體的排氣壓力區(qū)之間選擇性地提供流體連通。
[0052]根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，所述進(jìn)氣組件可包括進(jìn)氣管和止回閥，所述止回閥可構(gòu)造成允許流體朝向所述吸氣壓力區(qū)流動并且阻止流體沿相反的方向流動。
[0053]根據(jù)本發(fā)明的第三個方面，所述旁通通道中可設(shè)置有控制閥，所述控制閥可構(gòu)造成選擇性地打開或關(guān)閉所述旁通通道。
[0054]根據(jù)本發(fā)明的第四個方面，所述旁通通道的第一端可通向所述吸氣壓力區(qū)，所述旁通通道的第二端可在所述殼體的外側(cè)通向設(shè)置在所述殼體上的排氣接頭或通向與所述排氣接頭連接的管道。
[0055]根據(jù)本發(fā)明的第五個方面，所述控制閥可設(shè)置在所述殼體的外側(cè)。
[0056]根據(jù)本發(fā)明的第六個方面，所述旁通通道的第一端可延伸穿過所述定渦旋部件的側(cè)壁或所述定渦旋端板。
[0057]根據(jù)本發(fā)明的第七個方面，所述旁通通道的第一端可通向所述吸氣壓力區(qū)，所述旁通通道的第二端可在所述殼體的內(nèi)側(cè)通向所述排氣壓力區(qū)。
[0058]根據(jù)本發(fā)明的第八個方面，所述控制閥可設(shè)置在所述殼體的內(nèi)側(cè)。
[0059]根據(jù)本發(fā)明的第九個方面，所述旁通通道可延伸穿過所述定渦旋部件的側(cè)壁，并且所述控制閥可設(shè)置在所述定渦旋部件的所述側(cè)壁上。
[0060]根據(jù)本發(fā)明的第十個方面，所述旁通通道可延伸穿過所述定渦旋部件的側(cè)壁或所述定渦旋端板，所述控制閥可設(shè)置在所述定渦旋部件中并且位于所述吸氣壓力區(qū)中。
[0061]根據(jù)本發(fā)明的第十一個方面，所述止回閥可設(shè)置在所述進(jìn)氣管中，所述旁通通道的第一端可經(jīng)由所述進(jìn)氣管的位于所述止回閥下游的部分與所述吸氣壓力區(qū)流體連通。
[0062]根據(jù)本發(fā)明的第十二個方面，所述旁通通道的第二端可在所述殼體的外側(cè)通向設(shè)置在所述殼體上的排氣接頭。
[0063]根據(jù)本發(fā)明的第十三個方面，所述旁通通道的第二端可在所述殼體的內(nèi)側(cè)通向所述排氣壓力區(qū)。
[0064]根據(jù)本發(fā)明的第十四個方面，所述控制閥可為電磁閥。
[0065]根據(jù)本發(fā)明的第十五個方面，所述止回閥可設(shè)置在所述進(jìn)氣管的臨近所述吸氣壓力區(qū)的一端。
[0066]根據(jù)本發(fā)明的第十六個方面，所述進(jìn)氣管可密封地連接到所述定渦旋部件。
[0067]根據(jù)本發(fā)明的第十七個方面，在所述定渦旋端板中可形成有與至少其中一個壓縮腔連通的至少一個泄壓孔，所述泄壓孔上可設(shè)置有選擇性地打開或關(guān)閉所述泄壓孔的開關(guān)閥。
[0068]根據(jù)本發(fā)明的第十八個方面，所述開關(guān)閥可構(gòu)造成當(dāng)與所述泄壓孔連通的所述壓縮腔中的壓力大于等于預(yù)定值時打開所述泄壓孔，并且當(dāng)與所述泄壓孔連通的所述壓縮腔中的壓力小于所述預(yù)定值時關(guān)閉所述泄壓孔。
[0069]根據(jù)本發(fā)明的第十九個方面，所述預(yù)定值可設(shè)定成等于所述渦旋壓縮機的設(shè)定排氣壓力。
[0070]根據(jù)本發(fā)明的第二十個方面，所述定渦旋端板中可設(shè)置有兩個所述泄壓孔和對應(yīng)的開關(guān)閥。
[0071 ] 根據(jù)本發(fā)明的第二十一個方面，兩個所述泄壓孔可分別與不同的壓縮腔連通。
[0072]根據(jù)本發(fā)明的第二十二個方面，兩個所述泄壓孔可分別與相對于所述排氣口軸對稱的兩個壓縮腔連通。
[0073]根據(jù)本發(fā)明的第二十三個方面，所述泄壓孔在所述定渦旋端板上的位置和數(shù)量可設(shè)置成使得每一個壓縮腔在其壓力大于等于預(yù)定值時都能夠經(jīng)由所述泄壓孔泄壓。
[0074]根據(jù)本發(fā)明的第二十四個方面，所述控制閥可構(gòu)造成能夠選擇性地打開和關(guān)閉所述旁通通道以使得所述渦旋壓縮機的容量在0%與100%之間變化。
[0075]根據(jù)本發(fā)明的第二十五個方面，所述渦旋壓縮機可以是高壓側(cè)渦旋壓縮機。
[0076]盡管在此已詳細(xì)描述本發(fā)明的各種實施方式，但是應(yīng)該理解本發(fā)明并不局限于這里詳細(xì)描述和示出的【具體實施方式】，在不偏離本發(fā)明的實質(zhì)和范圍的情況下可由本領(lǐng)域的技術(shù)人員實現(xiàn)其它的變型和變體。所有這些變型和變體都落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。而且，所有在此描述的構(gòu)件都可以由其他技術(shù)性上等同的構(gòu)件來代替。
【權(quán)利要求】
1.一種潤旋壓縮機(100),包括: 殼體(10)； 設(shè)置在所述殼體(10)內(nèi)的定渦旋部件(40)，所述定渦旋部件(40)包括定渦旋端板(42)、形成在所述定渦旋端板(42) —側(cè)的螺旋狀的定渦旋葉片(44)和形成在所述定渦旋端板(42)的大致中央處的排氣口(46)； 設(shè)置在所述殼體(10)內(nèi)的動渦旋部件(50)，所述動渦旋部件(50)包括動渦旋端板(52)和形成在所述動渦旋端板(52)—側(cè)的螺旋狀的動渦旋葉片(54)，所述動渦旋葉片(54)和所述定渦旋葉片(44)彼此接合以在其間形成一系列壓縮腔(Cl，C2，C3)； 進(jìn)氣組件(70)，所述進(jìn)氣組件(70)與所述定渦旋部件(40)和所述動渦旋部件(50)之間形成的吸氣壓力區(qū)(S)流體連通；以及 旁通通道(80，80A，80B, 80C),所述旁通通道(80，80A，80B, 80C)構(gòu)造成在所述吸氣壓力區(qū)(S)與所述渦旋壓縮機內(nèi)的填充有高壓流體的排氣壓力區(qū)(D)之間選擇性地提供流體連通。
2.如權(quán)利要求1所述的渦旋壓縮機，其中所述進(jìn)氣組件(70)包括進(jìn)氣管(72)和止回閥(74)，所述止回閥(74)構(gòu)造成允許流體朝向所述吸氣壓力E(S)流動并且阻止流體沿相反的方向流動。
3.如權(quán)利要求2所述的渦旋壓縮機，其中所述旁通通道(80，8(^，8(?，800中設(shè)置有控制閥(85，85A，85B, 85C)，所述控制閥(85，85A，85B, 85C)構(gòu)造成選擇性地打開或關(guān)閉所述旁通通道(80，80A，80B, 80C)。
4.如權(quán)利要求3所述的渦旋壓縮機，其中所述旁通通道(80)的第一端通向所述吸氣壓力區(qū)(S )，所述旁通通道(80 )的第二端在所述殼體(10 )的外側(cè)通向設(shè)置在所述殼體(10 )上的排氣接頭(18)或通向與所述排氣接頭(18)連接的管道。
5.如權(quán)利要求4所述的渦旋壓縮機，其中所述控制閥(85)設(shè)置在所述殼體(10)的外側(cè)。
6.如權(quán)利要求4所述的渦旋壓縮機，其中所述旁通通道(80)的第一端延伸穿過所述定渦旋部件(40)的側(cè)壁(45)或所述定渦旋端板(42)。
7.如權(quán)利要求3所述的渦旋壓縮機，其中所述旁通通道(80A，80B，80C)的第一端通向所述吸氣壓力區(qū)(S)，所述旁通通道(80A，80B，80C)的第二端在所述殼體(10)的內(nèi)側(cè)通向所述排氣壓力區(qū)(D)。
8.如權(quán)利要求7所述的渦旋壓縮機，其中所述控制閥(85A，85B，85C)設(shè)置在所述殼體(10)的內(nèi)側(cè)。
9.如權(quán)利要求8所述的渦旋壓縮機，其中所述旁通通道(80A)延伸穿過所述定渦旋部件(40)的側(cè)壁(45)，并且所述控制閥(85A)設(shè)置在所述定渦旋部件(40)的所述側(cè)壁(45)上。
10.如權(quán)利要求8所述的渦旋壓縮機，其中所述旁通通道(80B)延伸穿過所述定渦旋部件(40)的側(cè)壁(45)或所述定渦旋端板(42)，所述控制閥(85B)設(shè)置在所述定渦旋部件(40)中并且位于所述吸氣壓力區(qū)(S)中。
11.如權(quán)利要求3所述的渦旋壓縮機，其中所述止回閥(74C)設(shè)置在所述進(jìn)氣管(72)中，所述旁通通道(80C)的第一端經(jīng)由所述進(jìn)氣管(72)的位于所述止回閥(74C)下游的部分與所述吸氣壓力區(qū)(S)流體連通。
12.如權(quán)利要求11所述的渦旋壓縮機，其中所述旁通通道(80C)的第二端在所述殼體(10)的外側(cè)通向設(shè)置在所述殼體(10)上的排氣接頭(18)。
13.如權(quán)利要求11所述的渦旋壓縮機，其中所述旁通通道(80C)的第二端在所述殼體(10)的內(nèi)側(cè)通向所述排氣壓力區(qū)(D)。
14.如權(quán)利要求3-13中任一項所述的渦旋壓縮機，其中所述控制閥(85，85A，85B,85C)為電磁閥。
15.如權(quán)利要求2-10中任一項所述的渦旋壓縮機，其中所述止回閥(74)設(shè)置在所述進(jìn)氣管(72)的臨近所述吸氣壓力區(qū)(S)的一端。
16.如權(quán)利要求2-13中任一項所述的渦旋壓縮機，其中所述進(jìn)氣管(72)密封地連接到所述定渦旋部件(40)。
17.如權(quán)利要求1-13中任一項所述的渦旋壓縮機，其中在所述定渦旋端板(42)中形成有與至少其中一個壓縮腔連通的至少一個泄壓孔(77)，所述泄壓孔(77)上設(shè)置有選擇性地打開或關(guān)閉所述泄壓孔的開關(guān)閥(110)。
18.如權(quán)利要求17所述的渦旋壓縮機，其中所述開關(guān)閥(110)構(gòu)造成當(dāng)與所述泄壓孔(77)連通的所述壓縮腔中的壓力大于等于預(yù)定值時打開所述泄壓孔，并且當(dāng)與所述泄壓孔(77)連通的所述 壓縮腔中的壓力小于所述預(yù)定值時關(guān)閉所述泄壓孔。
19.如權(quán)利要求18所述的渦旋壓縮機，其中所述預(yù)定值設(shè)定成等于所述渦旋壓縮機的設(shè)定排氣壓力。
20.如權(quán)利要求17所述的渦旋壓縮機，其中所述定渦旋端板(42)中設(shè)置有兩個所述泄壓孔(77)和對應(yīng)的開關(guān)閥(110)。
21.如權(quán)利要求20所述的渦旋壓縮機，其中兩個所述泄壓孔(77)分別與不同的壓縮腔連通。
22.如權(quán)利要求20所述的渦旋壓縮機，其中兩個所述泄壓孔(77)分別與相對于所述排氣口(46)軸對稱的兩個壓縮腔連通。
23.如權(quán)利要求17所述的渦旋壓縮機，其中所述泄壓孔(77)在所述定渦旋端板(42)上的位置和數(shù)量設(shè)置成使得每一個壓縮腔在其壓力大于等于預(yù)定值時都能夠經(jīng)由所述泄壓孔泄壓。
24.如權(quán)利要求3-13中任一項所述的渦旋壓縮機，其中所述控制閥(85，85A，85B,85C)構(gòu)造成能夠選擇性地打開和關(guān)閉所述旁通通道(80，80A，80B，80C)以使得所述渦旋壓縮機的容量在0%與100%之間變化。
25.如權(quán)利要求1-13中任一項所述的渦旋壓縮機，其中所述渦旋壓縮機是高壓側(cè)渦旋壓縮機。
【文檔編號】F04C18/02GK103835943SQ201210484179
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月23日
【發(fā)明者】孫慶豐, 慎世珍, 束宏飛 申請人:艾默生環(huán)境優(yōu)化技術(shù)(蘇州)有限公司