渦旋式壓縮機的制作方法
【專利說明】渦旋式壓縮機發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種渦旋式壓縮機，并且特別是涉及一種渦旋式制冷壓縮機。
[0002]發(fā)明背景
[0003]US 5 775 893披露了一種渦旋式壓縮機，其包括:
[0004]-一個密閉容器，
[0005]-—個渦旋壓縮單元，該渦旋壓縮單元包括:
[0006]-限定內(nèi)部容積的一個第一固定渦旋盤和一個第二固定渦旋盤，該第一固定渦旋盤包括一個第一固定螺旋纏繞件，該第二固定渦旋盤包括一個第二固定螺旋纏繞件，
[0007]-被布置在該內(nèi)部容器中的一個繞動渦旋盤安排，該繞動渦旋盤安排包括一個第一繞動螺旋纏繞件和一個第二繞動螺旋纏繞件，該第一固定螺旋纏繞件和該第一繞動螺旋纏繞件形成多個第一壓縮室，該第二固定螺旋纏繞件和該第二繞動螺旋纏繞件形成多個第二壓縮室，
[0008]-用于將有待壓縮的制冷劑供給到該內(nèi)部容積的一個制冷劑吸入管，
[0009]-被安排用于將壓縮的制冷劑排出到該渦旋式壓縮機之外的一個制冷劑排出管，
[0010]-一個驅(qū)動軸，該驅(qū)動軸包括被適配為驅(qū)動該繞動渦旋盤安排進(jìn)行軌道運動的一個驅(qū)動部分，并且
[0011]-被安排用于驅(qū)動該驅(qū)動軸繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的一個驅(qū)動電動機，該驅(qū)動電動機位于該第一固定渦旋盤附近，并包括一個轉(zhuǎn)子以及一個定子，該轉(zhuǎn)子聯(lián)接到該驅(qū)動軸上。
[0012]根據(jù)這種渦旋式壓縮機，第一和第二壓縮室的這些中心壓縮室彼此流體地連接，使得在第一和第二壓縮室中壓縮的制冷劑在流體地連接該制冷劑排出管的一個共用上部排出空間中排出，壓縮的制冷劑然后通過該制冷劑排出管被引導(dǎo)到該密閉容器之外。
[0013]該渦旋式壓縮機的這種配置阻礙了用壓縮的制冷劑對該驅(qū)動電動機進(jìn)行令人滿意的冷卻，并因此降低了該渦旋式壓縮機的效率。
[0014]發(fā)明概述
[0015]本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的渦旋式壓縮機，其可以克服傳統(tǒng)渦旋式壓縮機所遇到的缺點。
[0016]本發(fā)明的另一個目的是提供一種渦旋式壓縮機，其是可靠的，并且與傳統(tǒng)渦旋式壓縮機相比具有改進(jìn)的效率。
[0017]根據(jù)本發(fā)明，這種渦旋式壓縮機包括:
[0018]-一個密閉容器，
[0019]-—個渦旋壓縮單元，該渦旋壓縮單元包括:
[0020]-界定內(nèi)部容積的一個第一固定渦旋盤和一個第二固定渦旋盤，該第一固定渦旋盤包括一個第一同定基板和一個第一固定螺旋纏繞件，該第二固定渦旋盤包括一個第二固定基板和一個第二固定螺旋纏繞件，
[0021 ]-被布置在該內(nèi)部容積中的一個繞動渦旋盤安排，該繞動渦旋盤安排包括一個第一繞動螺旋纏繞件和一個第二繞動螺旋纏繞件，該第一固定螺旋纏繞件和該第一繞動螺旋纏繞件形成多個第一壓縮室，該第二固定螺旋纏繞件和該第二繞動螺旋纏繞件形成多個第二壓縮室，
[0022]-—個驅(qū)動軸，該驅(qū)動軸包括被適配為驅(qū)動該繞動渦旋盤安排進(jìn)行軌道運動的一個驅(qū)動部分，
[0023]-被安排用于驅(qū)動該驅(qū)動軸繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的一個驅(qū)動電動機，該驅(qū)動電動機包括一個轉(zhuǎn)子以及一個定子，該轉(zhuǎn)子聯(lián)接到該驅(qū)動軸上，該第一固定基板具有指向該驅(qū)動電動機的一個第一面以及與該第一面相反并指向該第二固定渦旋盤的一個第二面，
[0024]其中，該第一固定渦旋盤包括至少一個第一排出通道，該第一排出通道被安排為在使用中將在這些第一壓縮室中壓縮的制冷劑引導(dǎo)向該驅(qū)動電動機，并且特別是朝該驅(qū)動電動機的方向，并且
[0025]其中，該繞動渦旋盤安排包括至少一個連通孔，該連通孔被安排為流體地連接一個中心第一壓縮室和一個中心第二壓縮室。
[0026]該至少一個第一排出通道的配置允許強制在這些第一壓縮室中壓縮的制冷劑在排出到該渦旋式壓縮機之外之前沿該驅(qū)動電動機的大部分流動，這改進(jìn)了該驅(qū)動電動機的冷卻，因此改進(jìn)了該渦旋式壓縮機的效率。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該至少一個第一排出通道出現(xiàn)在該第一固定基板的第一面中。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該驅(qū)動電動機安排在該第一固定渦旋盤附近。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該定子包括指向該第一固定渦旋盤的一個第一卷繞頭以及與該第一卷繞頭相反的一個第二卷繞頭，該渦旋式壓縮機進(jìn)一步包括一個中間殼體，該中間殼體包圍該定子，并且該驅(qū)動電動機至少部分地安裝在該中間殼體中，該中間殼體和該驅(qū)動電動機至少部分地限定一個近端室，該近端室容納該定子的第一卷繞頭。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該至少一個第一排出通道出現(xiàn)在該驅(qū)動電動機附近，尤其是在該定子附近，例如，在該定子的第一卷繞頭附近。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該至少一個第一排出通道朝向該驅(qū)動電動機定向，并且例如朝向該定子的第一卷繞頭定向。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該至少一個第一排出通道出現(xiàn)在該近端室中。該至少一個第一排出通道的這種安排允許強制在這些第一壓縮室中壓縮的制冷劑沿該定子的第一卷繞頭、該定子與該轉(zhuǎn)子之間的空氣間隙以及在該中間殼體與該定子之間限定的可能的制冷劑流動通道流動。提出這樣的內(nèi)容進(jìn)一步改進(jìn)了該驅(qū)動電動機的冷卻，因此改進(jìn)了該渦旋式壓縮機的效率。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該至少一個第一排出通道流體地連接到該中心第一壓縮室，并且被安排為將在該中心第一壓縮室中壓縮的制冷劑朝向該驅(qū)動電動機引導(dǎo)。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該第一固定渦旋盤和該驅(qū)動軸限定一個第一環(huán)形室，該第一環(huán)形室流體地連接到該中心第一壓縮室，該至少一個第一排出通道流體地連接到該第一環(huán)形室，并且有利地出現(xiàn)在該第一環(huán)形室中。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該中間殼體和該驅(qū)動電動機限定一個遠(yuǎn)端室，該遠(yuǎn)端室容納該定子的第二卷繞頭，該中間殼體設(shè)置有至少一個制冷劑排出孔，該制冷劑排出孔出現(xiàn)在該遠(yuǎn)端室中。提出這些內(nèi)容確保該第二卷繞頭的更有效的冷卻，并且限制油循環(huán)率，即，從該禍旋式壓縮機中出來的油的量。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該驅(qū)動電動機完全安裝在該中間殼體內(nèi)。優(yōu)選地，該中間殼體包括包圍該驅(qū)動電動機的一個側(cè)面部件以及被安排用于封閉該側(cè)面部件的端部的密封部件。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該中間殼體和該定子限定至少一個制冷劑通道，該制冷劑通道被安排為將該近端室流體地連接到該遠(yuǎn)端室。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該轉(zhuǎn)子和該定子限定至少一個制冷劑通道，該制冷劑通道被安排為將該近端室流體地連接到該遠(yuǎn)端室。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該至少一個第一排出通道相對于該驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)軸線傾斜。
[0040]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該第一固定渦旋盤包括多個第一排出通道。這些第一排出通道可以是例如相對于該驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)軸線彼此有角度地偏置的。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該中間殼體和該密閉容器限定一個環(huán)形容積。
[0042]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該至少一個制冷劑排出孔被安排為流體地連接該環(huán)形容積和該遠(yuǎn)端室。
[0043]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該驅(qū)動軸延伸穿過該繞動渦旋盤安排，并且進(jìn)一步包括位于該驅(qū)動部分兩側(cè)上的一個第一受引導(dǎo)部分和第二受引導(dǎo)部分，該渦旋式壓縮機進(jìn)一步包括用于引導(dǎo)該驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)的引導(dǎo)元件，這些引導(dǎo)元件包括位于該繞動渦旋盤安排的兩側(cè)上并被安排為分別引導(dǎo)該驅(qū)動軸的第一和第二受引導(dǎo)部分的至少一個第一引導(dǎo)軸承和至少一個第二引導(dǎo)軸承。
[0044]換句話說，該繞動渦旋盤安排包括一個第一側(cè)和一個第二側(cè)，該第一側(cè)面向該驅(qū)動軸的第一受引導(dǎo)部分和該至少一個第一引導(dǎo)軸承，該第二側(cè)與該第一側(cè)相反并面向該驅(qū)動軸的第二受引導(dǎo)部分和該至少一個第二引導(dǎo)軸承。
[0045]該第一和第二引導(dǎo)軸承的這種位置減小了驅(qū)動軸變形。在這些引導(dǎo)軸承位置處的驅(qū)動軸變形的減小改進(jìn)了這些引導(dǎo)軸承的可靠性。此外，在轉(zhuǎn)子位置處的驅(qū)動軸變形的減小一方面避免了在該驅(qū)動電動機中的轉(zhuǎn)子-定子接觸，因此改進(jìn)了該驅(qū)動電動機的可靠性，并且另一方面減小了施加在這些引導(dǎo)軸承上的機械負(fù)載，因此進(jìn)一步改進(jìn)這些引導(dǎo)軸承的可靠性。此外，在轉(zhuǎn)子位置處的驅(qū)動軸變形的減小允許減小電動機氣隙，因此改進(jìn)驅(qū)動電動機性能。
[0046]所有這些改進(jìn)允許在整個操作速度范圍中，并且特別是在高旋轉(zhuǎn)速度下(S卩，在遠(yuǎn)高于9000rpm的旋轉(zhuǎn)速度下)安全地操作該渦旋式壓縮機，并改進(jìn)壓縮機的可靠性和性能。
[0047]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該驅(qū)動軸進(jìn)一步包括一個轉(zhuǎn)子支撐部，該轉(zhuǎn)子安裝在該轉(zhuǎn)子支撐部上，這些引導(dǎo)元件相對于該轉(zhuǎn)子支撐部位于該驅(qū)動軸的同一側(cè)上。
[0048]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該轉(zhuǎn)子支撐部形成該驅(qū)動軸的一個第一端部。該轉(zhuǎn)子支撐部可以例如設(shè)置在該定子的第二卷繞頭向回。
[0049]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該轉(zhuǎn)子包括指向該第一固定渦旋盤的一個第一轉(zhuǎn)子端部和與該第一轉(zhuǎn)子端部相反的一個第二轉(zhuǎn)子端部，該轉(zhuǎn)子支撐部設(shè)置在該第二轉(zhuǎn)子端部向回。
[0050]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該渦旋式壓縮機還包括連接到該驅(qū)動軸上的第一配重和第二配重，該第一和第二配重分別位于該繞動渦旋盤安排的兩側(cè)上。換句話說，該繞動渦旋盤安排的第一和第二側(cè)分別面向該第一和第二配重。該第一配重和第二配重的這種安排允許該繞動渦旋盤安排的質(zhì)量平衡，其中該驅(qū)動軸的傾斜是有限的。當(dāng)減小該驅(qū)動軸的變形時，該驅(qū)動軸的這種有限傾斜改進(jìn)了這些導(dǎo)軸承的可靠性以及該驅(qū)動電動機的可靠性，因此改進(jìn)了該壓縮機的可靠性和性能。
[0051]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該驅(qū)動軸以及該第一和第二配重中的至少一個形成為一件式元件。