專利名稱：一種渦旋式壓縮機及其設(shè)計方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓縮機，特別是一種渦旋式壓縮機及其設(shè)計方法。
技術(shù)背景眾所周知，現(xiàn)有的渦旋式壓縮機包括設(shè)有螺旋形渦旋齒的定渦旋、與定 渦旋相配合的設(shè)有螺旋形渦旋齒的動渦旋，動渦旋與定渦旋相互配合形成了 容積可變的多個壓縮腔，由電機帶動曲軸驅(qū)動動渦旋沿其公轉(zhuǎn)軌道公轉(zhuǎn)，從 而完成氣體的吸入、壓縮和排出。在起動過程中，所述的多個壓縮腔同時壓 縮產(chǎn)生較大的阻力，使電機起動時的負載很大，導(dǎo)致起動困難甚至可能無法 起動。并且，壓縮機起動時，空調(diào)系統(tǒng)的液態(tài)制冷劑有可能進入壓縮腔。由 于液體的不可壓縮性，強行壓縮會造成壓縮腔壓力異常升高，可直接造成壓 縮機損壞，通常稱這種情況為"液擊"。 發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明要提出一種可以在起動時降 低起動負載并減少液擊發(fā)生可能性的渦旋式壓縮機及其設(shè)計方法。 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案如下一種渦旋式壓縮機，主要包括殼體、上蓋、高低壓隔板、定渦旋、動渦旋、 十字環(huán)、上支撐、曲軸、轉(zhuǎn)子、電機，所述的動渦旋與定渦旋相互配合形成多 個壓縮腔，所述的定渦旋與高低壓隔板之間通過高低壓密封件密封，所述的高 低壓隔板將高壓腔與低壓腔分開，在所述的定渦旋上有卸載孔，并在定渦旋上 部的圓柱凸臺上嵌套有可以沿著軸向上下移動的滑環(huán)，所述的滑環(huán)上表面與高 低壓隔板的下表面相接觸，在所述的滑環(huán)與定渦旋之間有復(fù)位彈簧和卸載孔密 封件，所述的復(fù)位彈簧安裝在定渦旋上部的沉孔中，所述的卸載孔密封件安裝 在定渦旋上部與卸載孔對應(yīng)的沉孔中。本發(fā)明所述的定渦旋上有兩個或兩個以上的卸載孔，每個卸載孔的上部均 安裝有卸載孔密封件。本發(fā)明所述的定渦旋上部安裝有兩個或兩個以上的復(fù)位彈簧。一種渦旋式壓縮機的設(shè)計方法包括以下步驟A、 根據(jù)渦旋式壓縮機的設(shè)計要求確定高壓腔與低壓腔之間連通或關(guān)閉的壓 差設(shè)定值；B、 根據(jù)所述的壓差設(shè)定值計算復(fù)位彈簧的大小、剛度和數(shù)量。 本發(fā)明所述的壓差設(shè)定值應(yīng)小于壓縮機運轉(zhuǎn)范圍里吸、排氣的最小壓差，保證壓縮機在運轉(zhuǎn)范圍里正常工作。本發(fā)明所述的復(fù)位彈簧的大小、剛度和數(shù)量應(yīng)滿足以下要求當高壓腔與 低壓腔壓差不高于所述的壓差設(shè)定值時，所述的復(fù)位彈簧可以推動滑環(huán)離開卸載孔密封件，并在壓縮腔的壓力作用下卸載孔密封件被推開，使卸載孔打開；當高壓腔與低壓腔壓差高于所述的壓差設(shè)定值時，所述的滑環(huán)在高壓腔的作用 下壓住卸載孔密封件，使卸載孔關(guān)閉。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果1、 由于本發(fā)明的定渦旋上開有一個或多個卸載孔，連通壓縮腔與低壓腔， 壓縮腔中的氣體可以通過所述的卸載孔泄漏到低壓腔。由于壓縮腔的部分氣體 可以泄漏入低壓腔，從而減緩了高壓腔與低壓腔壓差建立的速度，降低了起動 負載，從大大提高了渦旋式壓縮機起動的可靠性。2、 由于本發(fā)明的定渦旋上設(shè)有一個滑環(huán)，可以沿定渦旋的軸向滑動。在滑 環(huán)與定渦旋之間設(shè)有彈性復(fù)位元件，可以使滑環(huán)向背離定渦旋方向移動一定距 離?；h(huán)與高低壓密封件接觸，當高壓腔與低壓腔的壓差作用于高低壓密封件 時對滑環(huán)產(chǎn)生壓力，使滑環(huán)向靠近定渦旋方向移動。在滑環(huán)與卸載孔之間設(shè)有 卸載孔密封件，當滑環(huán)朝向定渦旋方向移動時，可以將卸載孔密封件壓在卸載 孔上，使卸載孔關(guān)閉；當滑環(huán)背向定渦旋方向移動時，在壓縮腔的壓力作用下 卸載孔密封件被推開，使卸載孔打開。從而實現(xiàn)了卸載孔的自動關(guān)閉與打開。3、 由于本發(fā)明的定渦旋上開有一個或多個卸載孔，連通壓縮腔與低壓腔， 如果液態(tài)制冷劑進入壓縮腔也可以通過卸載孔泄漏入低壓腔，不會產(chǎn)生過高的 壓力，從而減少了液擊發(fā)生的可能。4、 由于本發(fā)明降低了起動負載，渦旋式壓縮機可以使用效率更高而起動性 能相對較低的電機，從而提高能效。5、 由于本發(fā)明通過高低壓隔板和定渦旋實現(xiàn)滑環(huán)的定位和導(dǎo)向，高低壓壓差通過已有的高低壓密封件傳遞，最大程度利用現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，而且未使用螺釘和加工困難的深孔，因此本發(fā)明設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單。


本發(fā)明共有3幅附圖。其中圖1是渦旋式壓縮機的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是渦旋式壓縮機起動之前的局部結(jié)構(gòu)視圖；圖3是渦旋式壓縮機完全起動之后的局部結(jié)構(gòu)視圖。圖中1、殼體，2、上蓋，3、高低壓隔板，4、定渦旋，5、動渦旋，6、 十字環(huán)，7、上支撐，8、曲軸，9、轉(zhuǎn)子，10、電機，11、高低壓密封件，12、 滑環(huán)，13、復(fù)位彈簧，14、卸載孔密封件，15、卸載孔，16、高壓腔，17、低 壓腔，18、壓縮腔。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行進一步地描述。如圖1所示， 一種渦旋式壓縮 機主要包括殼體l、上蓋2、高低壓隔板3、定渦旋4、動渦旋5、十字環(huán)6、上 支撐7、曲軸8、轉(zhuǎn)子9、電機IO，所述的動渦旋5與定渦旋4相互配合形成多 個壓縮腔18，所述的定渦旋4與高低壓隔板3之間通過高低壓密封件11密封， 所述的高低壓隔板3將高壓腔16與低壓腔17分開，在所述的定渦旋4上有卸 載孔15，并在定渦旋4上部的圓柱凸臺上嵌套有可以沿著軸向上下移動的滑環(huán) 12，所述的滑環(huán)12上表面與高低壓隔板3的下表面相接觸，在所述的滑環(huán)12 與定渦旋4之間有復(fù)位彈簧13和卸載孔密封件14，所述的復(fù)位彈簧13安裝在 定渦旋4上部的沉孔中，以限制復(fù)位彈簧13的位置，所述的卸載孔密封件14 安裝在定渦旋4上部與卸載孔15對應(yīng)的沉孔中，以限制卸載孔密封件14的位 置。所述的定渦旋4上有兩個或兩個以上的卸載孔15，每個卸載孔15的上部均 安裝有卸載孔密封件14。所述的定渦旋4上部安裝有兩個或兩個以上的復(fù)位彈 簧13。一種渦旋式壓縮機的設(shè)計方法包括以下步驟A、 根據(jù)渦旋式壓縮機的設(shè)計要求確定高壓腔16與低壓腔17之間連通或關(guān) 閉的壓差設(shè)定值；B、 根據(jù)所述的壓差設(shè)定值計算復(fù)位彈簧13的大小、剛度和數(shù)量。 本發(fā)明所述的壓差設(shè)定值應(yīng)小于壓縮機運轉(zhuǎn)范圍里吸、排氣的最小壓差，保證壓縮機在運轉(zhuǎn)范圍里正常工作。所述的復(fù)位彈簧13的大小、剛度和數(shù)量應(yīng) 滿足以下要求當高壓腔16與低壓腔17壓差不高于所述的壓差設(shè)定值時，所 述的復(fù)位彈簧13可以推動滑環(huán)12離開卸載孔密封件14，并在壓縮腔18的壓力 作用下卸載孔密封件14被推開，使卸載孔15打開；當高壓腔16與低壓腔17 壓差高于所述的壓差設(shè)定值時，所述的滑環(huán)12在高壓腔16的作用下壓住卸載孔密封件14，使卸載孔15關(guān)閉。本發(fā)明的工作原理如下如圖2所示，在渦旋式壓縮機起動之前，高壓腔 16壓力和低壓腔17壓力相同，高低壓密封件14兩端無壓差，在復(fù)位彈簧13的 作用下滑環(huán)12向上移動與高低壓隔板3接觸，形成滑環(huán)12下表面與定渦旋4 上表面之間的最大距離H;如圖3所示，在渦旋式壓縮機起動時，動渦旋5水 平轉(zhuǎn)動壓縮腔18容積減小，與卸載孔15連通的壓縮腔18中的氣體可以沿卸載 孔15流出、推開卸載孔密封件14流入低壓腔17，因此只有部分氣體被壓縮排 入高壓腔16，從而使起動轉(zhuǎn)矩大大減小，也可以在一定程度上防止液擊；隨著 高壓腔16中的壓力上升、低壓腔17中的壓力降低，高低壓密封件ll兩端出現(xiàn) 壓差，在壓差的作用下對滑環(huán)12產(chǎn)生壓力。隨著壓差的進一步增加這個壓力也 在增加，直到使復(fù)位彈簧13被壓縮，滑環(huán)12向下移動，最終使卸載孔密封件 14壓在卸載孔15上將其密封關(guān)閉，形成滑環(huán)12下表面與定渦旋4上表面之間 的最小距離L。
權(quán)利要求
1、一種渦旋式壓縮機，主要包括殼體(1)、上蓋(2)、高低壓隔板(3)、定渦旋(4)、動渦旋(5)、十字環(huán)(6)、上支撐(7)、曲軸(8)、轉(zhuǎn)子(9)、電機(10)，所述的動渦旋(5)與定渦旋(4)相互配合形成多個壓縮腔(18)，所述的定渦旋(4)與高低壓隔板(3)之間通過高低壓密封件(11)密封，所述的高低壓隔板(3)將高壓腔(16)與低壓腔(17)分開，其特征在于在所述的定渦旋(4)上有卸載孔(15)，并在定渦旋(4)上部的圓柱凸臺上嵌套有可以沿著軸向上下移動的滑環(huán)(12)，所述的滑環(huán)(12)上表面與高低壓隔板(3)的下表面相接觸，在所述的滑環(huán)(12)與定渦旋(4)之間有復(fù)位彈簧(13)和卸載孔密封件(14)，所述的復(fù)位彈簧(13)安裝在定渦旋(4)上部的沉孔中，所述的卸載孔密封件(14)安裝在定渦旋(4)上部與卸載孔(15)對應(yīng)的沉孔中。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦旋式壓縮機，其特征在于所述的定渦旋(4) 上有兩個或兩個以上的卸載孔(15)，每個卸載孔(15)的上部均安裝有卸載孔 密封件(14)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦旋式壓縮機，其特征在于所述的定渦旋(4) 上部安裝有兩個或兩個以上的復(fù)位彈簧(13)。
4、 一種渦旋式壓縮機的設(shè)計方法，其特征在于包括以下步驟A、 根據(jù)渦旋式壓縮機的設(shè)計要求確定高壓腔(16)與低壓腔(17)之間連 通或關(guān)閉的壓差設(shè)定值；B、 根據(jù)所述的壓差設(shè)定值計算復(fù)位彈簧(13)的大小、剛度和數(shù)量。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的渦旋式壓縮機的設(shè)計方法，其特征在于所述的 壓差設(shè)定值應(yīng)小于壓縮機運轉(zhuǎn)范圍里吸、排氣的最小壓差，保證壓縮機在運轉(zhuǎn) 范圍里正常工作。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的渦旋式壓縮機的設(shè)計方法，其特征在于所述的 復(fù)位彈簧(13)的大小、剛度和數(shù)量應(yīng)滿足以下要求當高壓腔(16)與低壓 腔(17)壓差不高于所述的壓差設(shè)定值時，所述的復(fù)位彈簧(13)可以推動滑 環(huán)(12)離開卸載孔密封件(14)，并在壓縮腔(18)的壓力作用下卸載孔密封 件(14)被推開，使卸載孔(15)打開；當髙壓腔(16)與低壓腔(17)壓差 高于所述的壓差設(shè)定值時，所述的滑環(huán)(12)在高壓腔(16)的作用下壓住卸 載孔密封件(14)，使卸載孔(15)關(guān)閉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種渦旋式壓縮機及其設(shè)計方法。所述的渦旋式壓縮機的定渦旋上有卸載孔，并在定渦旋上部的圓柱凸臺上嵌套有可以上下移動的滑環(huán)，所述的滑環(huán)上表面與高低壓隔板的下表面相接觸，在所述的滑環(huán)與定渦旋之間有復(fù)位彈簧和卸載孔密封件，所述的復(fù)位彈簧安裝在定渦旋上部的沉孔中，所述的卸載孔密封件安裝在定渦旋上部與卸載孔對應(yīng)的沉孔中。所述的設(shè)計方法包括根據(jù)渦旋式壓縮機的設(shè)計要求確定壓差設(shè)定值和計算復(fù)位彈簧的大小、剛度和數(shù)量。由于本發(fā)明的壓縮腔中的氣體可以通過卸載孔泄漏到低壓腔，從而減緩了高壓腔與低壓腔壓差建立的速度，降低了起動負載，從大大提高了渦旋式壓縮機起動的可靠性，也減少了液擊發(fā)生的可能。
文檔編號F04C18/02GK101614206SQ200910012588
公開日2009年12月30日 申請日期2009年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月15日
發(fā)明者張鐵良, 星 鄭 申請人:大連三洋壓縮機有限公司