具有改良背压控制功能的涡旋压缩机

摘要

本发明涉及一种涡旋压缩机，其包括：一外壳、一产生旋转力的驱动件、一包括一固定涡旋件及一旋转涡旋件的涡旋压缩件，其中所述固定涡旋件由一渐开线涡卷组成以压缩吸入液，且即使所述驱动件的驱动轴旋转仍固定，所述旋转涡旋件根据所述驱动轴旋转而旋转，并具有一连接至所述固定涡旋件的涡卷的渐开线涡卷、一设置于所述外壳内以支撑旋转涡旋件后面并在其内具有一背压室的主框、一设置于所述旋转涡旋件及所述主框之间的止推片、以及一插入于所述旋转涡旋件及所述主框之间的密封件。本发明包括插入于所述旋转涡旋件和所述主框之间的摩擦部分的高硬度止推片，以减低体积的增加，防止磨擦部分的磨损，防止损害及降低压缩机效率。

权利要求

1.一种具有改良背压控制功能的涡旋压缩机，其包括：一外壳、一设置为产生旋转力的驱动件、以及一具有一固定涡旋件及一旋转涡旋件的涡旋压缩件，其中所述固定涡旋件由一涡旋式涡卷组成以压缩吸入液，且即使所述驱动件的驱动轴旋转仍固定；所述旋转涡旋件根据所述驱动轴旋转而旋转，并具有一涡壳状涡卷；所述涡旋压缩机包括：一设置于所述外壳内以支撑旋转涡旋件后面并在其内具有一背压室的主框；

一设置于所述旋转涡旋件及所述主框之间的止推片；以及

一插入于所述旋转涡旋件及所述主框之间的密封件，

其中所述密封件包括一插入于所述旋转涡旋件及所述止推片之间的第一密封件，以及一插入于所述止推片及所述主框之间的第二密封件。

2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于：所述旋转涡旋件及所述主框由铝材制造，而所述止推片则由钢材金属制造。

3.根据权利要求1或2所述的涡旋压缩机，其特征在于：所述止推片经热处理或表面处理。

4.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于：所述主框内设有供所述止推片插入的接收凹部。

5.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其特征在于：所述止推片的外径较所述旋转涡旋件的旋转直径长。

说明书

具有改良背压控制功能的涡旋压缩机

技术领域

[0001] 本发明涉及一种涡旋压缩机，特别是一种具有改良背压控制功能的涡旋压缩机，其可稳固密封背压室并同时控制背压、提升效率。

背景技术

[0002] 一般而言，涡旋压缩机包括一涡卷，并通过即使驱动轴转动仍保持固定的固定旋涡件及设置为根据驱动轴转动而旋转的旋转涡旋件之间的相对运动来进行压缩操作。现时市场上有多种涡旋压缩机。

[0003] 韩国已公开的专利号1998-0050613出示了该涡旋压缩机的一个例子，现参照图1作出简略说明。

[0004] 如图1所示，根据传统涡旋压缩机，上框及下框2及3安装于密封容器1以内的密封容器1的上部与下部，定子4固定安装在上框及下框2及3之间，转子5插入安装在定子4的内部边缘，驱动轴6压配合到转子5的中央部分，让其通过上框2的中央部分，而具有一渐开线涡卷7a的旋转涡旋件7则偏心连接到驱动轴6并设于上框2的上部末端表面。

[0005] 固定旋涡件8与旋转涡旋件7涡卷啮合以形成压缩室，其设于旋转涡旋件7的上面，并与上框2的边缘啮合，而用于防止旋转的十字环(Oldham ring)9则连接到上框2及旋转涡旋件7之间。

[0006] 参照数字10标示了排出口盖体、11标示了止回阀外壳、12标示了吸入管道、13标示了排出管道。

[0007] 在传统涡旋压缩机内，电力供应至转子5时转子5于定子4内转动，以转动驱动轴6，在该情况下，该驱动轴以偏心距离偏心地转动旋转涡旋件7。然后，旋转涡旋件7由十字环(Oldham ring)9于以旋转半径分隔的距离沿其轴的中心旋转。

[0008] 压缩室(袋)于旋转涡旋件7及固定旋涡件8的涡卷7a及8a之间由旋转涡旋件7的旋转运动形成，因此其被持续的旋转运动移到其中心，故此其体积减少，而吸入的制冷剂气体被进一步压缩。

[0009] 在此，固定旋涡件8的后面及排出口盖体10的底面分别凹入和凸出一次，因此在凹入和凸出的对应表面形成背压室14，与固定旋涡件8的压缩室相通的背压孔14a设于背压室14的一侧，而密封件(图中未示)则介入于背压室14的相对侧。

[0010] 根据传统涡旋压缩机，经设于固定旋涡件8的吸入孔(图中未示)引入的制冷剂气体是在旋转涡旋件7旋转时于旋涡件周边的相对末端吸入，并被局限于两个具有相同体积的半月形袋(压缩)之中。袋的体积在其移向中心的过程中持续减少以压缩制冷剂气体。

[0011] 在传统涡旋压缩机内，与背压室14相通的背压孔14a设于固定旋涡件8的预设位置，而中压的制冷剂气体通过背压孔14a进入背压室14，因此制冷剂气体的压力把固定旋涡件推向旋转涡旋件7，令其可以防止制冷剂气体泄漏。

[0012] 然而，由于传统涡旋压缩机具有设置为将固定旋涡件相对旋转涡旋件7轴向移动的结构，其结构不稳定而且有严重震动。

[0013] 而且，当旋转涡旋件7被袋的高压向下压时，会接触上框2的上部末端表面。因此，旋转涡旋件7及上框2之间产生了过多的摩擦力，降低了压缩机的效率并造成损毁。

发明内容

[0014] 因此，本发明提供一种具有改良背压控制功能的涡旋压缩机，通过加入一高硬度的止推片到磨擦部份，防止旋转涡旋件与主框之间磨擦部分的磨损并把压缩机的体积减到最低，并防止降低压缩机效率及对压缩机的损害。

[0015] 本发明亦提供一种通过调控密封件面积令背压可容易调控的涡旋压缩机。

[0016] 本发明亦提供一种可轻易得到安装密封件的空间的涡旋压缩机，以充分维持背压室的密封效果及加强密封件的耐用度。

[0017] 为实现上述目的，本发明提供一种具有改良背压控制功能的涡旋压缩机，其包括：一外壳、一设置为产生旋转力的驱动件、以及一具有一固定涡旋件及一旋转涡旋件的涡旋压缩件，其中所述固定涡旋件由一涡旋式涡卷组成以压缩吸入液，且即使所述驱动件的驱动轴旋转仍固定；所述旋转涡旋件根据所述驱动轴旋转而旋转，并具有一涡壳状涡卷；所述涡旋压缩机包括：一设置于所述外壳内以支撑旋转涡旋件后面并在其内具有一背压室的主框；一设置于所述旋转涡旋件及所述主框之间的止推片；以及一插入于所述旋转涡旋件及所述主框之间的密封件，其中所述密封件包括一插入于所述旋转涡旋件及所述止推片之间的第一密封件，以及一插入于所述止推片及所述主框之间的第二密封件。

[0018] 优选地，所述旋转涡旋件及所述主框由铝材制造，而所述止推片则由钢材金属制造。

[0019] 优选地，所述止推片经热处理或表面处理。

[0020] 优选地，所述主框内设有供所述止推片插入的接收凹部。

[0021] 优选地，所述止推片的外径较所述旋转涡旋件的旋转直径长。

附图说明

[0022] 图1A是具有背压控制功能的传统涡旋压缩机的纵向截面图。

[0023] 图1B是图1A的背压结构俯视图。

[0024] 图2是本发明实施例的涡旋压缩机的纵向截面图。

[0025] 图3是本发明实施例的涡旋压缩机的背压结构立体图。

[0026] 图4是本发明实施例的涡旋压缩机的背压结构纵向截面图。

具体实施方式

[0027] 下面参照附图对本发明的实施例作更详细的说明。

[0028] 图2是本发明的实施例的涡旋压缩机的纵向截面图。图3是本发明实施例的涡旋压缩机的背压结构立体图。图4是本发明实施例的涡旋压缩机的背压结构纵向截面图。

[0029] 如图2及图3所示，本发明的涡旋压缩机A包括一外壳100、一设置为产生旋转力的驱动件、一被所述驱动件驱动的驱动轴200、一包括一固定涡旋件500及一旋转涡旋件400的涡旋压缩件，其中固定涡旋件具有涡卷510以压缩吸入液，且即使驱动轴200旋转仍固定；旋转涡旋件设置为在所述驱动轴200旋转时旋转，并具有一涡壳状涡卷410。

[0030] 虽然所述外壳100包括三个外壳组件，即一前外壳600、一主外壳300、以及一后外壳700，但其可分为两个组件。

[0031] 在此，一排出管道(图中未示)及一排出室610设置于所述前外壳600，制冷剂经过的通道设置于所述外壳100的中间部分。一吸入管道(图中未示)及一吸入室710设置于外壳100的后部分。

[0032] 然而，所述吸入管道、所述吸入室、所述排出管道以及所述排出室未必需要如前述设置，其可以设置于所述外壳的随机位置。

[0033] 一支撑所述驱动轴200的主框800分开置于所述外壳100内，一背压室BAC设置于其内面。

[0034] 所述驱动件包括一驱动马达230及一驱动轴200，其中驱动马达具有一定子210及一置于所述定子210内的转子220，驱动轴插入到所述驱动马达230中间部分旋转。

[0035] 一主轴承240及一副轴承250安装于所述驱动轴200前面并由所述驱动马达230驱动，所述副轴承250支撑一相对所述驱动轴200偏心安装的偏心操作件260的一圆周部。

[0036] 而且，回道290沿所述驱动轴200纵向方向延伸到所述驱动轴200内部，油会从所述前外壳600的所述排出室610返回。

[0037] 具体而言，一调节阀270安装于驱动轴回道290内。因此，当所述背压室BAC处于高压时，所述调节阀270会打开以排出油。

[0038] 所述涡旋压缩件包括一固定到所述前外壳600及具有一涡卷510的固定涡旋件500，以及一连接到所述固定涡旋件500及具有一涡壳状涡卷410的旋转涡旋件400。

[0039] 安装于所述驱动轴200的偏心操作件260通过所述副轴承250连接到所述旋转涡旋件400。

[0040] 因此，所述驱动轴200旋转时，所述偏心操作件260相对所述驱动轴200偏心旋转，而通过所述副轴承250安装于所述偏心操作件260的所述旋转涡旋件400则相对所述固定涡旋件500旋转。

[0041] 如上所述，所述旋转涡旋件400旋转时，所述涡卷410及510之间形成一袋，在该情况，袋的体积持续改变以压缩制冷剂。

[0042] 一排出压缩制冷剂至所述前外壳600的排出室610的排出口560设置于所述固定涡旋件500的中间部分。

[0043] 与此同时，高压在袋内由所述旋转涡旋件400旋转时产生，而力量会以远离所述固定涡旋件500的方向施加到所述旋转涡旋件400。

[0044] 在此情况，所述涡卷410及510扩阔，降低压缩效率。为了防止此情况，部份排出至所述排出口560的制冷剂沿着所述外壳100的内部通道被引导至所述主框800的所述背压室BAC，以施加压力至所述旋转涡旋件400的后面。该制冷剂的循环于本技术领域内为人熟知，不再赘述。

[0045] 而且，在施加高压至所述背压室BAC时，所述旋转涡旋件400及所述固定涡旋件500互相依附，降低流动性及压缩效率。因此，施加到所述旋转涡旋件400的背压应优选地正确操控，其详细描述会稍后说明。

[0046] 下面会对本发明的背压结构作详细说明。

[0047] 如图2及图3所示，背压结构包括一设置为支撑所述旋转涡旋件400的后面及于其内部具有一背压室BAC的主框800、一设置于所述旋转涡旋件400及所述主框800之间的止推片900、以及一插入所述旋转涡旋件400及所述主框800之间的密封件910。

[0048] 首先，所述止推片900具有足够强度去支撑所述旋转涡旋件400旋转。

[0049] 所述旋转涡旋件400及所述主框800由铝材制造，并可以由防磨损的钢基金属如钢及铸铁制造，以防止所述旋转涡旋件400旋转所造成的磨损。

[0050] 而且，由钢材制造的止推片900经热处理(例如退火、渗碳、高频波处理、火焰淬火以及渗氮)及表面处理(例如喷沙、鼓风、抛丸、涂层及喷镀)，以改良机械表现。

[0051] 所述止推片900表面接触所述旋转涡旋件400，而润滑涂层(铁氟、钒、锑)则防止刮痕产生。

[0052] 所述主框800设有供所述止推片900插入的接收凹部810，以防止所述止推片810的运动与旋转，然而，所述止推片900的运动与旋转亦可以销、栓体、或突出物及所述接收凹部810防止。

[0053] 而且，所述密封件910包括一插入于所述旋转涡旋件400及所述止推片900之间的第一密封件911，以及一插入于所述止推片900及所述主框800之间的第二密封件912。

[0054] 然后，所述第一密封件为O形环，所述旋转涡旋件400设一第一安装凹部401供所述第一密封件911插入以防止分离；所述主框800设一第二安装凹部801供所述第二密封件912插入以防止分离。

[0055] 因此，施加到所述旋转涡旋件400后面的背压通过所述第一及第二密封件911及912保持不变，而密封所述背压室BAC可防止降低压缩机效率。

[0056] 同样地，背压的强度可根据所述第一密封件911及第二密封件912的内周表面尺寸作出调控。

[0057] 因此，如图4所示，由于制冷剂压力面积(内周表面)受调控，背压的强度可被调控。更详细地说，第一及第二密封件911及912可适当地调控施加到所述旋转涡旋件400前面的制冷剂压力PC及施加到所述旋转涡旋件400后面的背压PBAC。

[0058] 虽然本发明以上述实施例说明，但本领域的技术人员应理解，可在不偏离由后附权利要求所限定的本发明精神和主旨范围的情况下，对其进行多种形式或具体的转变。

[0059] 工业应用性

[0060] 本发明提供一种附有改良背压控制功能的涡旋压缩机，通过加入一高硬度的止推片到磨擦部分，防止旋转涡旋件与主框之间磨擦部分的磨损并把压缩机的体积减到最低，并防止降低压缩机效率及对压缩机的损害。

[0061] 本发明亦提供一种通过调控密封件面积令背压可容易调控的涡旋压缩机。

[0062] 本发明亦提供一种可轻易得到安装密封件的空间的涡旋压缩机，以充分维持背压室的密封效果及加强密封件的耐用度。