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(jī)（100），包括：動(dòng)渦旋部件（160）;定渦旋部件（150）；密封組件（PS1，PS2，PS3，PS4，PS5，PS6），密封組件與動(dòng)渦旋部件（50）上的凹部（158）配合以共同形成背壓腔（BC），并且密封組件構(gòu)造成將背壓腔與渦旋壓縮機(jī)（100）中的高壓側(cè)和低壓側(cè)隔開；以及泄漏通道（L），泄漏通道（L）構(gòu)造成允許背壓腔（BC）中的流體泄漏。采用本發(fā)明，壓縮機(jī)在各種工況下均能夠穩(wěn)定地和可靠地運(yùn)轉(zhuǎn)。
【專利說明】渦旋壓縮機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種渦旋壓縮機(jī)。
【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(jī)通常包括由定渦旋部件和動(dòng)渦旋部件構(gòu)成的壓縮機(jī)構(gòu)。通常，在定渦旋部件的端板上形成有凹部并且在凹部中設(shè)置有密封組件。凹部與定渦旋部件和動(dòng)渦旋部件之間形成的一系列壓縮腔中的一個(gè)流體連通。凹部與密封組件配合形成為定渦旋部件提供背壓的背壓腔。當(dāng)渦旋壓縮機(jī)在不同的工況下工作時(shí)，對密封組件的密封要求也不同。因此，存在對密封組件進(jìn)一步改進(jìn)的空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的一個(gè)方面，提供了一種渦旋壓縮機(jī)，包括:動(dòng)渦旋部件，所述動(dòng)渦旋部件包括動(dòng)渦旋端板和形成在所述動(dòng)渦旋端板一側(cè)的螺旋狀的動(dòng)渦旋葉片；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以及形成在所述定渦旋端板另一側(cè)的凹部，所述凹部經(jīng)由中壓通道與所述動(dòng)渦旋葉片和所述定渦旋葉片之間形成的一系列壓縮腔中的一個(gè)流體連通；密封組件，所述密封組件與所述凹部配合以共同形成背壓腔，并且所述密封組件構(gòu)造成將所述背壓腔與所述渦旋壓縮機(jī)中的高壓側(cè)和低壓側(cè)隔開；以及泄漏通道，所述泄漏通道構(gòu)造成允許所述背壓腔中的流體泄漏。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]通過以下參照附圖的描述，本發(fā)明的一個(gè)或幾個(gè)實(shí)施方式的特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加容易理解，其中:
[0006]圖1A是常規(guī)的渦旋壓縮機(jī)的縱剖視圖；
[0007]圖1B是圖1A中所示的單層密封組件的分解圖；
[0008]圖2A是一種雙層密封組件的剖視圖；
[0009]圖2B是圖2A中所示的雙層密封組件的分解圖；
[0010]圖3A是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的密封組件的剖視圖；
[0011]圖3B是圖3A中所示的密封組件的分解圖；
[0012]圖4A是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的密封組件的剖視圖；
[0013]圖4B是圖4A中所示的密封組件的分解圖；
[0014]圖5A是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的密封組件的剖視圖；
[0015]圖5B是圖5A中所示的密封組件的分解圖；
[0016]圖6A是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方式的密封組件的剖視圖；
[0017]圖6B是圖6A中所示的密封組件的分解圖；[0018]圖7A是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施方式的剖視圖；
[0019]圖7B是圖7A中所示的組件的分解圖；
[0020]圖8A是根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施方式的密封組件的剖視圖；以及
[0021]圖8B是圖8A中B部分的局部放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面對本發(fā)明各種實(shí)施方式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(gè)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]首先將參照圖1A描述渦旋壓縮機(jī)的總體構(gòu)造和運(yùn)行原理。如圖1A所示，渦旋壓縮機(jī)100 (下文中有時(shí)也會稱為壓縮機(jī))一般包括殼體110。殼體110可以包括大致圓筒形的本體111、設(shè)置在本體111 一端的頂蓋112、設(shè)置在本體111另一端的底蓋114以及設(shè)置在頂蓋112和本體111之間以將壓縮機(jī)的內(nèi)部空間分隔成高壓側(cè)和低壓側(cè)的隔板116。隔板116和頂蓋112之間的空間構(gòu)成高壓側(cè)，而隔板116、本體111和底蓋114之間的空間構(gòu)成低壓側(cè)。在低壓側(cè)設(shè)置有用于吸入流體的進(jìn)氣接頭118，在高壓側(cè)設(shè)置有用于排出壓縮后的流體的排氣接頭119。殼體110中設(shè)置有由定子122和轉(zhuǎn)子124構(gòu)成的馬達(dá)120。轉(zhuǎn)子124中設(shè)置有驅(qū)動(dòng)軸130以驅(qū)動(dòng)由定渦旋部件150和動(dòng)渦旋部件160構(gòu)成的壓縮機(jī)構(gòu)。動(dòng)渦旋部件160包括端板164、形成在端板一側(cè)的轂部162和形成在端板另一側(cè)的螺旋狀的葉片166。定渦旋部件150包括端板154、形成在端板一側(cè)的螺旋狀的葉片156和形成在端板另一側(cè)的凹部158。在端板的大致中央位置處形成有排氣口 152。排氣口 152周圍的空間也構(gòu)成高壓側(cè)。在定渦旋150的螺旋葉片156和動(dòng)渦旋160的螺旋葉片166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C1、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。
[0024]動(dòng)渦旋部件160的一側(cè)由主軸承座140的上部(即支撐部)支撐，驅(qū)動(dòng)軸130的一端由設(shè)置在主軸承座140中的主軸承144支撐。驅(qū)動(dòng)軸130的一端設(shè)置有偏心曲柄銷132，在偏心曲柄銷132和動(dòng)渦旋部件160的轂部162之間設(shè)置有卸載襯套142。通過馬達(dá)120的驅(qū)動(dòng)，動(dòng)渦旋部件160將相對于定渦旋部件150平動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)(即，動(dòng)渦旋部件160的中心軸線繞定渦旋部件150的中心軸線旋轉(zhuǎn)，但是動(dòng)渦旋部件160本身不會繞自身的中心軸線旋轉(zhuǎn))以實(shí)現(xiàn)流體的壓縮。上述平動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)通過定渦旋部件150和動(dòng)渦旋部件160之間設(shè)置的十字滑環(huán)190來實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過定渦旋部件150和動(dòng)渦旋部件160壓縮后的流體通過排氣口 152排出到高壓側(cè)。為了防止高壓側(cè)的流體在特定情況下經(jīng)由排氣口 152回流到低壓側(cè)，可以在排氣口 152處設(shè)置單向閥或排氣閥170。
[0025]為了實(shí)現(xiàn)流體的壓縮，定渦旋部件150和動(dòng)渦旋部件160之間需要有效密封。
[0026]一方面，定渦旋部件150的螺旋葉片156的頂端與動(dòng)渦旋部件160的端板164之間以及動(dòng)渦旋部件160的螺旋葉片166的頂端與定渦旋部件150的端板154之間需要軸向密封。通常，在定渦旋部件150的凹部158中設(shè)置有密封組件S。即，密封組件S設(shè)置在隔板116和定渦旋部件150之間。凹部158經(jīng)由一形成在定渦旋端板154中的通孔155 (也稱之為中壓通道)與一系列壓縮腔C1、C2、C3中的一個(gè)流體連通。優(yōu)選地，凹部158經(jīng)由通孔155與中間的壓縮腔C2流體連通。從而密封組件S與凹部158 —起配合形成為動(dòng)渦旋部件150提供背壓的背壓腔BC。密封組件S的軸向位移受到隔板116的限制。由于動(dòng)渦旋部件160的一側(cè)由主軸承座140的支撐部支撐，所以利用背壓腔BC中的壓力可以有效地將定渦旋部件150和動(dòng)渦旋部件160壓在一起。當(dāng)各個(gè)壓縮腔中的壓力超過設(shè)定值時(shí)，這些壓縮腔中的壓力所產(chǎn)生的合力將超過背壓腔BC中提供的下壓力從而使得定渦旋部件150向上運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，壓縮腔中的流體將通過定渦旋部件150的螺旋葉片156的頂端與動(dòng)渦旋部件160的端板164之間的間隙以及動(dòng)渦旋部件160的螺旋葉片166的頂端與定渦旋部件150的端板154之間的間隙泄漏到低壓側(cè)以實(shí)現(xiàn)卸載，從而為渦旋壓縮機(jī)提供了軸向柔性。
[0027]另一方面，定渦旋部件150的螺旋葉片156的側(cè)表面與動(dòng)渦旋部件160的螺旋葉片166的側(cè)表面之間也需要徑向密封。二者之間的這種徑向密封通常借助于動(dòng)渦旋部件160在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的離心力以及驅(qū)動(dòng)軸130提供的驅(qū)動(dòng)力來實(shí)現(xiàn)。具體地，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，通過馬達(dá)120的驅(qū)動(dòng),動(dòng)渦旋部件160將相對于定渦旋部件150平動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng),從而動(dòng)渦旋部件160將產(chǎn)生離心力。另一方面，驅(qū)動(dòng)軸130的偏心曲柄銷132在旋轉(zhuǎn)過程中也會產(chǎn)生有助于實(shí)現(xiàn)定渦旋部件和動(dòng)渦旋部件徑向密封的驅(qū)動(dòng)力分量。動(dòng)渦旋部件160的螺旋葉片166將借助于上述離心力和驅(qū)動(dòng)力分量貼靠在定渦旋部件150的螺旋葉片156上，從而實(shí)現(xiàn)二者之間的徑向密封。當(dāng)不可壓縮物質(zhì)(諸如固體雜質(zhì)、潤滑油以及液態(tài)制冷劑)進(jìn)入壓縮腔中而卡在螺旋葉片156和螺旋葉片166之間時(shí)，螺旋葉片156和螺旋葉片166能夠暫時(shí)沿徑向彼此分開以允許異物通過，因此防止了螺旋葉片156或166損壞。這種能夠徑向分開的能力為渦旋壓縮機(jī)提供了徑向柔性，提高了壓縮機(jī)的可靠性。
[0028]下面將描述壓縮機(jī)中各部件的潤滑過程。在圖1所示的立式渦旋壓縮機(jī)的示例中，在壓縮機(jī)殼體的底部存儲有潤滑劑。相應(yīng)地，在驅(qū)動(dòng)軸130中形成有大致沿其軸向延伸的通道，即形成在驅(qū)動(dòng)軸130下端的中心孔136和從中心孔136向上延伸到偏心曲柄銷132端面的偏心孔134。中心孔136的端部浸沒在壓縮機(jī)殼體底部的潤滑劑中或者以其他方式被供給有潤滑劑。在一種示例中，可以在該中心孔136中或其附近設(shè)置潤滑劑供給裝置，例如如圖1所示的油泵或油叉138等。在壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，中心孔136的一端被潤滑劑供給裝置供給有潤滑劑，進(jìn)入中心孔136的潤滑劑在驅(qū)動(dòng)軸130旋轉(zhuǎn)過程中受到離心力的作用而被泵送或甩到偏心孔134中并且沿著偏心孔134向上流動(dòng)一直到達(dá)偏心曲柄銷132的端面。從偏心曲柄銷132的端面排出的潤滑劑沿著卸載襯套142與偏心曲柄銷132之間的間隙以及卸載襯套142與轂部162之間的間隙向下流動(dòng)到達(dá)主軸承座140的凹部146中。聚集在凹部146中的一部分潤滑劑流動(dòng)穿過主軸承144向下流動(dòng)，一部分潤滑劑被轂部162攪動(dòng)而向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)動(dòng)渦旋部件160的端板164的下側(cè)并隨著動(dòng)渦旋部件160的平動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)而遍布動(dòng)渦旋部件160和主軸承座140之間的止推表面。為了改善電機(jī)的轉(zhuǎn)子124的潤滑和冷卻效果，可以在驅(qū)動(dòng)軸130中設(shè)置徑向孔139以從偏心孔134直接向轉(zhuǎn)子124供給潤滑劑。另外，還可以在驅(qū)動(dòng)軸130中設(shè)置徑向孔137以直接向支撐驅(qū)動(dòng)軸130下端的下軸承直接供給潤滑劑。在壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，供給到壓縮機(jī)中的各種活動(dòng)部件上的潤滑劑被甩出和飛濺以形成液滴或霧。這些潤滑劑液滴或霧將混合在從進(jìn)氣接頭118吸入的工作流體(或者制冷劑)中。隨后這些混合有潤滑劑液滴的工作流體被吸入到定渦旋部件150和動(dòng)渦旋部件160之間的壓縮腔中以實(shí)現(xiàn)這些渦旋部件內(nèi)部的潤滑、密封和冷卻。動(dòng)渦旋部件和定渦旋部件之間的這種潤滑通常稱之為油霧潤滑。[0029]下面將更詳細(xì)地描述密封組件S的構(gòu)造和功能。如圖1B所示，密封組件S可以包括上板S1、下板S2和設(shè)置在上板SI與下板S2之間的第一密封件S3和第三密封件S5。密封組件S的形狀與凹部BC的形狀基本對應(yīng)，從而第一密封件S3可以抵靠凹部158的徑向內(nèi)側(cè)壁實(shí)現(xiàn)密封，而第三密封件S5可以抵靠凹部158的徑向外側(cè)壁實(shí)現(xiàn)密封。此外，上板SI的上端Sll可以抵靠隔板116或設(shè)置在隔板116上的套環(huán)117實(shí)現(xiàn)密封。更具體地，第一密封件S3構(gòu)造成可以防止流體從高壓側(cè)流動(dòng)到背壓腔BC但是允許流體從背壓腔BC流動(dòng)到高壓側(cè)。例如，第一密封件S3可以包括大致環(huán)狀的本體S32以及從本體S32背向定渦旋端板延伸且抵靠凹部158的徑向內(nèi)側(cè)壁的密封唇S34。本體S32夾置在上板SI和下板S2之間。類似地，第三密封件S5構(gòu)造成可以防止流體從背壓腔BC流動(dòng)到低壓側(cè)。例如，第三密封件S5可以包括大致環(huán)狀的本體S52以及從本體S52朝向定渦旋端板延伸且抵靠凹部158的徑向外側(cè)壁的密封唇S54。本體S52夾置在上板SI和下板S2之間。
[0030]密封組件S在壓縮機(jī)中實(shí)現(xiàn)了如下方式的密封:1)上板SI的上端Sll抵靠隔板116上的套環(huán)117以實(shí)現(xiàn)高壓側(cè)和低壓側(cè)的隔開；2)第一密封件S3抵靠凹部158的徑向內(nèi)側(cè)壁以實(shí)現(xiàn)高壓側(cè)與背壓腔BC的隔開；3)第三密封件S5抵靠凹部158的徑向外側(cè)壁以實(shí)現(xiàn)背壓腔BC與低壓側(cè)的隔開。
[0031]采用上述密封組件S (也稱之為單層密封組件)，在壓縮機(jī)處于帶液啟動(dòng)工況下，渦旋部件壓縮液體，背壓腔BC中的壓力遠(yuǎn)高于排氣壓力(高壓側(cè)壓力)，第一密封件S3允許背壓腔中的流體泄漏到高壓側(cè)，從而剛好可以卸載掉這部分沖高的壓力，這提高了壓縮機(jī)的可靠性。但是，在壓縮機(jī)處于低壓比工況下，當(dāng)背壓腔BC中的壓力高于高壓側(cè)時(shí)，第一密封件S3允許背壓腔中的壓力向高壓側(cè)泄漏，則會造成動(dòng)渦旋部件和定渦旋部件不能很好嚙合，繼而產(chǎn)生噪音、冷量降低等問題。
[0032]圖2A和2B示出了一種雙層密封組件。更具體地,除了圖1B所示的構(gòu)件之外，圖2A和2B所示的密封組件S進(jìn)一步包括第二密封件S4和設(shè)置在第一密封件S3和第二密封件S4之間的中間板S6。第二密封件S4構(gòu)造成可以防止流體從背壓腔BC流動(dòng)到高壓側(cè)但是允許流體從高壓側(cè)流動(dòng)到背壓腔BC。例如，第二密封件S4可以包括大致環(huán)狀的本體S34以及從本體S42朝向定渦旋端板延伸且抵靠凹部158的徑向內(nèi)側(cè)壁的密封唇S44。本體S42夾置在中間板S6和下板S2之間。該雙層密封組件的其他構(gòu)件的結(jié)構(gòu)和功能與圖1B所示的單層密封組件類似。
[0033]采用圖2A和2B中示出的雙層密封組件S，在壓縮機(jī)處于低壓比工況下，即使背壓腔BC中的壓力高于高壓側(cè)，第二密封件S4也不允許背壓腔中的壓力向高壓側(cè)泄漏，從而動(dòng)渦旋部件和定渦旋部件能夠很好嚙合。但是，在壓縮機(jī)處于帶液啟動(dòng)工況下，由于第二密封件S4不允許背壓腔中的壓力向高壓側(cè)泄漏，所以背壓腔BC中的壓力遠(yuǎn)高于所需壓力，造成動(dòng)渦旋部件和定渦旋部件之間的軸向力增大，影響壓縮機(jī)的可靠性和壽命。需要指出的是，上述單層密封組件和雙層密封組件的構(gòu)造在中國發(fā)明專利CN1028379C中進(jìn)行了更加詳細(xì)的描述，在此該文獻(xiàn)的所有內(nèi)容通過參弓I的方式并入本文。
[0034]因此，上述密封構(gòu)造仍然存在改進(jìn)的空間以實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)在各種運(yùn)行工況下的穩(wěn)定和可靠的運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0035]發(fā)明人提出在壓縮機(jī)中設(shè)置允許背壓腔中的流體向外泄漏的泄漏通道來解決上述問題。理論上，該泄漏通道可以構(gòu)造成將背壓腔中的流體泄漏到高壓側(cè)或低壓側(cè)。但是，考慮到壓縮機(jī)的整體工作效率，優(yōu)選地，所述泄漏通道構(gòu)造成允許背壓腔中的流體向高壓側(cè)泄漏。下面將參照圖3A至圖8描述該泄漏通道的構(gòu)造的各種實(shí)施方式。
[0036]下面參照圖3A和3B詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的密封組件PSl。圖3A和3B所示的密封組件PSl的基本構(gòu)造與圖2A和2B所示的構(gòu)造大致相同。具體地，根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的密封組件PSl可以包括上板S1、下板S2和中間板S6。在上板SI與中間板S6之間設(shè)置有第一密封件S3和第三密封件S5。在中間板S6和下板S2之間設(shè)置有第二密封件S4。第一密封件S3和第二密封件S4可以抵靠凹部158的徑向內(nèi)側(cè)壁實(shí)現(xiàn)密封，第三密封件S5可以抵靠凹部158的徑向外側(cè)壁實(shí)現(xiàn)密封。上板SI的上端Sll可以抵靠隔板116或設(shè)置在隔板116上的套環(huán)117實(shí)現(xiàn)密封。更具體地，第一密封件S3可以構(gòu)造成防止流體從高壓側(cè)流動(dòng)到背壓腔BC但是允許流體從背壓腔BC流動(dòng)到高壓側(cè)。例如，第一密封件S3可以包括大致環(huán)狀的本體S32以及從本體S32背向定渦旋端板延伸且抵靠凹部158的徑向內(nèi)側(cè)壁的密封唇S34。第二密封件S4可以構(gòu)造成防止流體從背壓腔BC流動(dòng)到高壓側(cè)但是允許流體從高壓側(cè)流動(dòng)到背壓腔BC。例如，第二密封件S4可以包括大致環(huán)狀的本體S34以及從本體S42朝向定渦旋端板延伸且抵靠凹部158的徑向內(nèi)側(cè)壁的密封唇S44。第三密封件S5可以構(gòu)造成防止流體從背壓腔BC流動(dòng)到低壓側(cè)。例如，第三密封件S5可以包括大致環(huán)狀的本體S52以及從本體S52朝向定渦旋端板延伸且抵靠凹部158的徑向外側(cè)壁的密封唇S54。
[0037]類似地，密封組件PSl在壓縮機(jī)中實(shí)現(xiàn)了如下方式的密封:1)上板SI的上端Sll抵靠隔板116上的套環(huán)117以實(shí)現(xiàn)高壓側(cè)和低壓側(cè)的隔開；2)第一密封件S3和第二密封件S4抵靠凹部158的徑向內(nèi)側(cè)壁以實(shí)現(xiàn)高壓側(cè)與背壓腔BC的隔開；3)第三密封件S5抵靠凹部158的徑向外側(cè)壁以實(shí)現(xiàn)背壓腔BC與低壓側(cè)的隔開。
[0038]在本發(fā)明的第一實(shí)施方式中，在密封組件PSl中形成有泄漏通道L。更具體地，泄漏通道L形成在第二密封件S4中，特別是形成在第二密封件S4的密封唇S44。例如，泄漏通道L可以為形成在第二密封件S4的密封唇S44中的通孔S46。
[0039]泄漏通道L的最小橫截面積可以設(shè)置為中壓通道155的最小橫截面積(在此為通孔S46的截面積)的1/2倍至3倍。優(yōu)選地，泄漏通道L的最小橫截面積可以設(shè)置成小于中壓通道155的最小橫截面積。特別是，泄漏通道L的最小橫截面積可以設(shè)置成中壓通道155的最小橫截面積的0.8倍至1.2倍。值得注意的是，在本實(shí)施方式以及下面的其他實(shí)施方式中，當(dāng)泄漏通道L并非具有恒定的橫截面時(shí)，泄漏通道L的最小橫截面積將是控制泄漏通道L的流體泄漏量的一個(gè)參數(shù)。同理，中壓通道155的最小橫截面積是控制中壓通道155的流體供給量的一個(gè)參數(shù)。
[0040]采用本發(fā)明第一實(shí)施方式的密封組件PS1，在壓縮機(jī)處于帶液啟動(dòng)工況下，由于第二密封件S4中的泄漏通道L允許背壓腔中的壓力向高壓側(cè)泄漏，從而剛好可以卸載掉這部分沖高的壓力，因此提高了壓縮機(jī)的可靠性。同時(shí)，在壓縮機(jī)處于低壓比工況下，雖然第二密封件S4中的泄漏通道L會導(dǎo)致背壓腔BC中的壓力泄漏，但是由于泄漏通道L的泄漏量小于中壓通道155的供給量，所以第二密封件S4和第一密封件S3配合仍然能夠在背壓腔中維持足夠的背壓，從而動(dòng)渦旋部件和定渦旋部件能夠很好嚙合從而降低嚙合引起的噪音。在其他工況下，密封組件PSl可以類似于圖1A和IB所示的單層密封組件那樣工作。換言之，采用本發(fā)明，壓縮機(jī)在各種工況下均能夠穩(wěn)定地和可靠地運(yùn)轉(zhuǎn)。[0041]采用，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式，僅需要在現(xiàn)有的雙層密封組件的第二密封件S4的密封唇S44上鉆一個(gè)小孔即可。因此，無需對壓縮機(jī)的其他部分的構(gòu)造進(jìn)行變更或修改，這大大節(jié)約了壓縮機(jī)的整體制造成本。
[0042]下面參照圖4A和4B詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的密封組件PS2。第二實(shí)施方式的密封組件PS2與第一實(shí)施方式的密封組件PSl的不同之處在于，泄漏通道L為形成在第二密封件S4的密封唇S44的邊緣的切口 S47。第二實(shí)施方式的密封組件可以實(shí)現(xiàn)與第一實(shí)施方式類似的效果。
[0043]下面參照圖5A和5B詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的密封組件PS3。第三實(shí)施方式的密封組件PS3與第一實(shí)施方式的密封組件PSl的不同之處在于，通孔S46可以形成在第二密封件S4的本體S42中或密封唇S44中，并且在中間板S6的與該通孔S46對應(yīng)的位置處形成有切口 S62。第三實(shí)施方式的密封組件可以實(shí)現(xiàn)與第一實(shí)施方式類似的效果。另外，第三實(shí)施方式能夠進(jìn)一步便利通孔S46的加工。
[0044]下面參照圖6A和6B詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方式的密封組件PS4。第四實(shí)施方式的密封組件PS4與第一實(shí)施方式的密封組件PSl的不同之處在于，第二密封件S4構(gòu)造成防止流體從背壓腔BC流動(dòng)到高壓側(cè)并且防止流體從高壓側(cè)流動(dòng)到背壓腔BC，例如，第二密封件S4可以為設(shè)置或支撐在下板S2中O形圈；并且下板S2中形成有允許背壓腔中的流體進(jìn)入第一密封件S3和第二密封件S4之間的空間的通道S22。例如，通道S22可以是一端開口在下板S2的底面另一端開口在下板S2的側(cè)面的L形孔。第四實(shí)施方式的密封組件可以實(shí)現(xiàn)與第一實(shí)施方式類似的效果。
[0045]下面參照圖7A和7B詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施方式的密封組件PS5。第五實(shí)施方式的密封組件PS5可以采用圖2A和2B所示的雙層密封組件。然而，在第五實(shí)施方式中，泄漏通道L形成在凹部158的徑向內(nèi)側(cè)壁1581中。更具體地，泄漏通道L可以構(gòu)造成在與第二密封件S4對應(yīng)的位置處形成在凹部158的徑向內(nèi)側(cè)壁1581上的凹槽1582。優(yōu)選地，凹槽1582不延伸到第一密封件S3的位置。第五實(shí)施方式可以實(shí)現(xiàn)與第一實(shí)施方式類似的效果。另外，在第五實(shí)施方式中，無需對密封組件進(jìn)行加工，僅需對動(dòng)渦旋部件150進(jìn)行少量加工，因此也能夠節(jié)省壓縮機(jī)的總體制造成本。
[0046]下面參照圖8A和SB詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施方式的密封組件PS6。根據(jù)第六實(shí)施方式的密封組件PS6可以包括設(shè)置在定渦旋部件150的排氣口 152周圍以防止流體從高壓側(cè)流動(dòng)到背壓腔BC但是允許流體從背壓腔BC流動(dòng)到高壓側(cè)的第一密封件S3以及設(shè)置在凹部158中以防止流體從背壓腔BC流動(dòng)到高壓側(cè)但是允許流體從高壓側(cè)流動(dòng)到背壓腔BC的第二密封件S4。密封組件PS6還可以包括設(shè)置在凹部158中以防止流體從背壓腔BC流動(dòng)到低壓側(cè)的第三密封件S5。更具體地，這些密封件S3、S4和S5可以呈大致圓環(huán)狀并且具有大致L形的橫截面，L形橫截面的兩個(gè)臂分別抵靠定渦旋部件150的壁面和隔板116來實(shí)現(xiàn)密封。第一密封件S3可以通過設(shè)置在排氣口 152周圍的彈簧Sll來支撐。第二密封件S4和第三密封件S5可以由設(shè)置在凹部158中的彈簧S12來支撐。需要指出的是，第六實(shí)施方式中示出的密封組件的構(gòu)造在中國發(fā)明專利CN202228358中進(jìn)行了更加詳細(xì)的描述，在此該文獻(xiàn)的所有內(nèi)容通過參弓I的方式并入本文。
[0047]在第六實(shí)施方式中，泄漏通道L構(gòu)造成形成在第二密封件S4中的通孔或狹槽S46。第六實(shí)施方式可以實(shí)現(xiàn)與第一實(shí)施方式類似的效果。[0048]上文已經(jīng)具體描述了本發(fā)明的各種實(shí)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(shí)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
[0049]例如，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種渦旋壓縮機(jī)，包括:動(dòng)渦旋部件，所述動(dòng)渦旋部件包括動(dòng)渦旋端板和形成在所述動(dòng)渦旋端板一側(cè)的螺旋狀的動(dòng)渦旋葉片；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以及形成在所述定渦旋端板另一側(cè)的凹部，所述凹部經(jīng)由中壓通道與所述動(dòng)渦旋葉片和所述定渦旋葉片之間形成的一系列壓縮腔中的一個(gè)流體連通；密封組件，所述密封組件與所述凹部配合以共同形成背壓腔，并且所述密封組件構(gòu)造成將所述背壓腔與所述渦旋壓縮機(jī)中的高壓側(cè)和低壓側(cè)隔開；以及泄漏通道，所述泄漏通道構(gòu)造成允許所述背壓腔中的流體泄漏。
[0050]根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，所述泄漏通道可以構(gòu)造成允許所述背壓腔中的流體向所述高壓側(cè)泄漏。
[0051]根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面，所述泄漏通道可以形成在所述密封組件中。
[0052]根據(jù)本發(fā)明的第四個(gè)方面，所述密封組件可以設(shè)置在所述凹部中，并且所述密封組件可以包括:防止流體從所述高壓側(cè)流動(dòng)到所述背壓腔但是允許流體從所述背壓腔流動(dòng)到所述高壓側(cè)的第一密封件以及防止流體從所述背壓腔流動(dòng)到所述高壓側(cè)但是允許流體從所述高壓側(cè)流動(dòng)到所述背壓腔的第二密封件。
[0053]根據(jù)本發(fā)明的第五個(gè)方面，所述泄漏通道可以形成在所述第二密封件中。
[0054]根據(jù)本發(fā)明的第六個(gè)方面，所述第二密封件可以包括:大致環(huán)狀的本體以及從所述本體朝向所述定渦旋端板延伸且抵靠所述凹部的徑向內(nèi)側(cè)壁的密封唇，所述泄漏通道形成在所述第二密封件的密封唇中。
[0055]根據(jù)本發(fā)明的第七個(gè)方面，所述泄漏通道可以為形成在所述第二密封件的密封唇中的通孔。
[0056]根據(jù)本發(fā)明的第八個(gè)方面，所述泄漏通道可以為形成在所述第二密封件的密封唇的邊緣的切口。
[0057]根據(jù)本發(fā)明的第九個(gè)方面，所述泄漏通道可以為形成在所述第二密封件的本體或密封唇中的通孔。
[0058]根據(jù)本發(fā)明的第十個(gè)方面，所述密封組件還可以包括設(shè)置在所述第一密封件和所述第二密封件之間的中間板，在所述中間板的與所述通孔對應(yīng)的位置處形成有切口。
[0059]根據(jù)本發(fā)明的第十一個(gè)方面，所述密封組件可以設(shè)置在所述凹部中，并且所述密封組件可以包括:防止流體從所述高壓側(cè)流動(dòng)到所述背壓腔但是允許流體從所述背壓腔流動(dòng)到所述高壓側(cè)的第一密封件以及防止流體從所述背壓腔流動(dòng)到所述高壓側(cè)并且防止流體從所述高壓側(cè)流動(dòng)到所述背壓腔的第二密封件。
[0060]根據(jù)本發(fā)明的第十二個(gè)方面，所述第二密封件可以為O形圈。
[0061]根據(jù)本發(fā)明的第十三個(gè)方面，所述密封組件可以包括支撐所述第二密封件的下板，所述下板中可以形成有允許所述背壓腔中的流體進(jìn)入所述第一密封件和所述第二密封件之間的空間的通道。
[0062]根據(jù)本發(fā)明的第十四個(gè)方面，所述泄漏通道可以形成在所述凹部的徑向內(nèi)側(cè)壁中。
[0063]根據(jù)本發(fā)明的第十五個(gè)方面，所述密封組件可以設(shè)置在所述凹部中，所述密封組件可以包括:防止流體從所述高壓側(cè)流動(dòng)到所述背壓腔但是允許流體從所述背壓腔流動(dòng)到所述高壓側(cè)的第一密封件以及防止流體從所述背壓腔流動(dòng)到所述高壓側(cè)但是允許流體從所述高壓側(cè)流動(dòng)到所述背壓腔的第二密封件，并且所述泄漏通道構(gòu)造成在與所述第二密封件對應(yīng)的位置處形成在所述凹部的徑向內(nèi)側(cè)壁上的凹槽。
[0064]根據(jù)本發(fā)明的第十六個(gè)方面，所述凹槽不延伸到所述第一密封件的位置。
[0065]根據(jù)本發(fā)明的第十七個(gè)方面，所述密封組件可以包括:設(shè)置在所述定渦旋部件的排氣口周圍以防止流體從所述高壓側(cè)流動(dòng)到所述背壓腔但是允許流體從所述背壓腔流動(dòng)到所述高壓側(cè)的第一密封件，以及設(shè)置在所述凹部中以防止流體從所述背壓腔流動(dòng)到所述高壓側(cè)但是允許流體從所述高壓側(cè)流動(dòng)到所述背壓腔的第二密封件。
[0066]根據(jù)本發(fā)明的第十八個(gè)方面，所述泄漏通道構(gòu)可以造成形成在所述第二密封件中的通孔或狹槽。
[0067]根據(jù)本發(fā)明的第十八個(gè)方面，所述密封組件還可以包括設(shè)置在所述凹部中以防止流體從所述背壓腔流動(dòng)到所述低壓側(cè)的第三密封件。
[0068]根據(jù)本發(fā)明的第十九個(gè)方面，所述密封組件還可以包括防止流體從所述背壓腔流動(dòng)到所述低壓側(cè)的第三密封件。
[0069]根據(jù)本發(fā)明的第二十個(gè)方面，所述第三密封件可以包括大致環(huán)狀的本體和從所述本體朝向所述定渦旋端板延伸且抵靠所述凹部的徑向外側(cè)壁的密封唇。
[0070]根據(jù)本發(fā)明的第二十二個(gè)方面，所述渦旋壓縮機(jī)可以進(jìn)一步包括將所述渦旋壓縮機(jī)的內(nèi)部空間分隔成所述高壓側(cè)和所述低壓側(cè)的隔板，所述密封組件設(shè)置在所述隔板和所述定渦旋部件之間。
[0071]根據(jù)本發(fā)明的第二十三個(gè)方面，所述泄漏通道的最小橫截面積可以為所述中壓通道的最小橫截面積的1/2倍至3倍。
[0072]根據(jù)本發(fā)明的第二十四個(gè)方面，所述泄漏通道的最小橫截面積可以設(shè)置成小于所述中壓通道的最小橫截面積。
[0073]根據(jù)本發(fā)明的第二十五個(gè)方面，所述泄漏通道的最小橫截面積設(shè)置成所述中壓通道的最小橫截面積的0.8倍至1.2倍。
[0074]盡管在此已詳細(xì)描述本發(fā)明的各種實(shí)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(shí)施方式】，在不偏離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下可由本領(lǐng)域的技術(shù)人員實(shí)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(jī)(100),包括: 動(dòng)渦旋部件(160),所述動(dòng)渦旋部件(160)包括動(dòng)渦旋端板(164)和形成在所述動(dòng)渦旋端板一側(cè)的螺旋狀的動(dòng)渦旋葉片(166); 定渦旋部件(150)，所述定渦旋部件(150)包括定渦旋端板(154)、形成在所述定渦旋端板一側(cè)的螺旋狀的定渦旋葉片(156)以及形成在所述定渦旋端板另一側(cè)的凹部(158)，所述凹部(158)經(jīng)由中壓通道(155)與所述動(dòng)渦旋葉片(166)和所述定渦旋葉片(156)之間形成的一系列壓縮腔(C1、C2、C3)中的一個(gè)流體連通； 密封組件(PSI，PS2，PS3，PS4，PS5，PS6 )，所述密封組件(PSI，PS2，PS3，PS4，PS5，PS6 )與所述凹部(158)配合以共同形成背壓腔(BC)，并且所述密封組件(PS1，PS2，PS3，PS4，PS5，PS6)構(gòu)造成將所述背壓腔(BC)與所述渦旋壓縮機(jī)(100)中的高壓側(cè)和低壓側(cè)隔開；以及 泄漏通道(L)，所述泄漏通道(L)構(gòu)造成允許所述背壓腔(BC)中的流體泄漏。
2.如權(quán)利要求1所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述泄漏通道(L)構(gòu)造成允許所述背壓腔(BC)中的流體向所述高壓側(cè)泄漏。
3.如權(quán)利要求2所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述泄漏通道(L)形成在所述密封組件(PSl，PS2, PS3, PS4)中。
4.如權(quán)利要求3所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述密封組件(PS1，PS2，PS3)設(shè)置在所述凹部(158)中，并且 所述密封組件(PSl，PS2，PS3)包括:防止流體從所述高壓側(cè)流動(dòng)到所述背壓腔(BC)但是允許流體從所述背壓腔(BC)流動(dòng)到所述高壓側(cè)的第一密封件(S3)以及防止流體從所述背壓腔(BC)流動(dòng)到所述高壓側(cè)但是允許流體從所述高壓側(cè)流動(dòng)到所述背壓腔(BC)的第二密封件(S4)。
5.如權(quán)利要求4所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述泄漏通道(L)形成在所述第二密封件(S4)中。
6.如權(quán)利要求4所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述第二密封件(S4)包括:大致環(huán)狀的本體(S42)以及從所述本體(S42)朝向所述定渦旋端板(154)延伸且抵靠所述凹部(158)的徑向內(nèi)側(cè)壁的密封唇(S44)，所述泄漏通道(L)形成在所述第二密封件(S4)的密封唇(S44)中。
7.如權(quán)利要求6所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述泄漏通道(L)為形成在所述第二密封件(S4)的密封唇(S44)中的通孔(S46)。
8.如權(quán)利要求6所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述泄漏通道(L)為形成在所述第二密封件(S4)的密封唇(S44)的邊緣的切口(S47)。
9.如權(quán)利要求6所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述泄漏通道(L)為形成在所述第二密封件(S4)的本體(S42)或密封唇(S44)中的通孔(S46)。
10.如權(quán)利要求9所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述密封組件(PS3)還包括設(shè)置在所述第一密封件(S3 )和所述第二密封件(S4 )之間的中間板(S6 )，在所述中間板(S6 )的與所述通孔(S46)對應(yīng)的位置處形成有切口(S62)。
11.如權(quán)利要求3所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述密封組件(PS4)設(shè)置在所述凹部(158)中，并且 所述密封組件(PS4)包括:防止流體從所述高壓側(cè)流動(dòng)到所述背壓腔(BC)但是允許流體從所述背壓腔(BC)流動(dòng)到所述高壓側(cè)的第一密封件(S3)以及防止流體從所述背壓腔(BC)流動(dòng)到所述高壓側(cè)并且防止流體從所述高壓側(cè)流動(dòng)到所述背壓腔(BC)的第二密封件(S4)。
12.如權(quán)利要求11所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述第二密封件(S4)為O形圈。
13.如權(quán)利要求11所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述密封組件(PS4)包括支撐所述第二密封件(S4)的下板(S2)，所述下板(S2)中形成有允許所述背壓腔(BC)中的流體進(jìn)入所述第一密封件(S3 )和所述第二密封件(S4 )之間的空間的通道(S22 )。
14.如權(quán)利要求2所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述泄漏通道(L)形成在所述凹部(158)的徑向內(nèi)側(cè)壁(1581)中。
15.如權(quán)利要求14所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述密封組件(PS5)設(shè)置在所述凹部(158)中， 所述密封組件(PS5)包括:防止流體從所述高壓側(cè)流動(dòng)到所述背壓腔(BC)但是允許流體從所述背壓腔(BC)流動(dòng)到所述高壓側(cè)的第一密封件(S3)以及防止流體從所述背壓腔(BC)流動(dòng)到所述高壓側(cè)但是允許流體從所述高壓側(cè)流動(dòng)到所述背壓腔(BC)的第二密封件(S4)，并且 所述泄漏通道(L)構(gòu)造成在與所述第二密封件(S4)對應(yīng)的位置處形成在所述凹部(158)的徑向內(nèi)側(cè)壁(1581)上的凹槽(1582)。
16.如權(quán)利要求15所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述凹槽(1582)不延伸到所述第一密封件(S3)的位置。
17.如權(quán)利要求3所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述密封組件(PS6)包括:設(shè)置在所述定渦旋部件(150)的排氣口(152)周圍以防止流體從所述高壓側(cè)流動(dòng)到所述背壓腔(BC)但是允許流體從所述背壓腔(BC)流動(dòng)到所述高壓側(cè)的第一密封件(S3)，以及設(shè)置在所述凹部(158)中以防止流體從所述背壓腔(BC)流動(dòng)到所述高壓側(cè)但是允許流體從所述高壓側(cè)流動(dòng)到所述背壓腔(BC)的第二密封件(S4)。
18.如權(quán)利要求17所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述泄漏通道(L)構(gòu)造成形成在所述第二密封件(S4)中的通孔或狹槽(S46)。
19.如權(quán)利要求18所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述密封組件(PS6)還包括設(shè)置在所述凹部(158 )中以防止流體從所述背壓腔(BC)流動(dòng)到所述低壓側(cè)的第三密封件(S5 )。
20.如權(quán)利要求1-16中任一項(xiàng)所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述密封組件(PSl，PS2，PS3，PS4，PS5)還包括防止流體從所述背壓腔(BC)流動(dòng)到所述低壓側(cè)的第三密封件(S5)。
21.如權(quán)利要求20所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述第三密封件(S5)包括大致環(huán)狀的本體(S52)和從所述本體(S52)朝向所述定渦旋端板(154)延伸且抵靠所述凹部(158)的徑向外側(cè)壁的密封唇(S54)。
22.如權(quán)利要求1-19中任一項(xiàng)所述的渦旋壓縮機(jī)，進(jìn)一步包括將所述渦旋壓縮機(jī)的內(nèi)部空間分隔成所述高壓側(cè)和所述低壓側(cè)的隔板(116)，所述密封組件(PS1，PS2，PS3，PS4，PS5，PS6)設(shè)置在所述隔板和所述定渦旋部件之間。
23.如權(quán)利要求1-19中任一項(xiàng)所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述泄漏通道(L)的最小橫截面積為所述中壓通道(155)的最小橫截面積的1/2倍至3倍。
24.如權(quán)利要求23所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述泄漏通道(L)的最小橫截面積設(shè)置成小于所述中壓通道(155)的最小橫截面積。
25.如權(quán)利要求23所述的渦旋壓縮機(jī)，其中所述泄漏通道(L)的最小橫截面積設(shè)置成所述中壓通道(155) 的最小橫截面積的0.8倍至1.2倍。
【文檔編號】F04C18/02GK103939338SQ201310020858
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年1月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月21日
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