專利名稱：渦卷壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及渦卷壓縮機(jī)，更具體的說，涉及一種具有把預(yù)定的部分的渦卷的卷葉設(shè)計(jì)成在厚度上與其他部分不同，從而改進(jìn)其氣體致冷劑的壓縮效率的渦卷壓縮機(jī)。


圖1是一種普通渦卷壓縮機(jī)的斷面圖。圖2是一個(gè)平面圖，表示一臺(tái)普通對(duì)稱的渦卷壓縮機(jī)固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉的形狀。
如以上兩圖所示，普通對(duì)稱的渦卷壓縮機(jī)有一個(gè)主框架20和一個(gè)副框架25，這兩個(gè)框架裝在氣密的殼體1的上部和下部。在這種普通對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)中，用于在排出壓縮的氣體致冷劑之前壓縮氣體致冷劑的壓縮部件10設(shè)于殼體1內(nèi)的主框架20上。電動(dòng)機(jī)30裝在主框架20與副框架25之間所形成的空間內(nèi)，用于驅(qū)動(dòng)壓縮部件10。
電動(dòng)機(jī)30包括一個(gè)定子31和一個(gè)轉(zhuǎn)子33，而壓縮部件10則包括一個(gè)固定渦卷11和一個(gè)作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷15。上述固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷11和15具有漸開線卷葉11a和15a，并且兩個(gè)卷葉11a和15a之間形成180°的相位差。兩個(gè)渦卷11和15的卷葉11a和15a互相嚙合，在它們之間形成了可變化的壓縮腔室C和C’。
當(dāng)電動(dòng)機(jī)30的定子31通電時(shí)，轉(zhuǎn)子33便與電動(dòng)機(jī)軸35一起轉(zhuǎn)動(dòng)，于是作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷15便相對(duì)于固定的渦卷11作盤旋運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷15相對(duì)于固定的渦卷11作盤旋運(yùn)動(dòng)時(shí)，上述在兩個(gè)渦卷11和15的卷葉11a和15a之間形成的可變化的壓縮腔室C和C’的容積，便逐漸向著壓縮機(jī)部件10的中心方向減小。因此，就能把氣體致冷劑通過進(jìn)口16壓入上述壓縮部件10內(nèi)，并把經(jīng)過壓縮的氣體致冷劑從壓縮部件10排出，通過出口19，進(jìn)入致冷劑排出管19。這種普通的對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)的氣體致冷劑的詳細(xì)壓縮過程示于圖4。
為了把氣體致冷劑的壓縮過程中的損失減少到最小，就必須防止氣體致冷劑的泄漏。在普通的對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)中，經(jīng)過壓縮的氣體致冷劑會(huì)通過軸向間隙向徑向泄漏，并通過徑向間隙向切向泄漏。
經(jīng)過壓縮的氣體致冷劑通過徑向間隙的切向泄漏，是在這兩個(gè)渦卷11和15的許多切向接觸點(diǎn)P上，由兩個(gè)卷葉11a和15a之間所形成的間隙所造成的。
圖3的視圖中表示了普通對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)的常用結(jié)構(gòu)的渦卷的設(shè)計(jì)參數(shù)。
如圖所示，這種普通對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)的各個(gè)固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷11和15的卷葉11a和15a的形狀做成漸開線曲線，它包括一條內(nèi)部漸開線和一條外部漸開線，兩條漸開線之間設(shè)計(jì)成有一個(gè)相位差±α。各卷葉11a和15a均有恒定的厚度T。
即，各卷葉11a或15a的厚度T可用下式表示T＝L0-Li＝a(θ+α)-a(θ-α)＝2aα。這就是說，各卷葉11a或15a從開始到最后具有恒定的厚度T。
但是，這種普通的對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)由于卷葉11a和15a這種恒定的厚度而產(chǎn)生了問題。即，由于這種普通的對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)的固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷11和15的卷葉11a和15a具有以上所說的恒定的厚度T，在圖2所示的兩個(gè)渦卷11和15的切向接觸點(diǎn)P上，由于需要機(jī)械加工的允差和/或兩個(gè)卷葉11a和15a的裝配允差，在兩個(gè)卷葉11a和15a之間就形成了不希望有的間隙。此外，這種間隙的尺寸是不均勻的，所以從壓縮部件10的壓縮腔室C和C’中泄漏的氣體致冷劑的量也互不相同。這就會(huì)導(dǎo)致氣體致冷劑壓縮效率的降低，以及這種普通對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)的噪音的增大。
如果兩個(gè)渦卷11和15的各個(gè)卷葉11a或15a都做成理想的漸開線曲線，就能讓兩個(gè)卷葉11a和15a的切向接觸點(diǎn)P之間完全沒有這種不希望有的間隙，或者只有微不足道的間隙。在這種情況下，這種對(duì)稱的渦卷壓縮機(jī)就能取得理想的氣體致冷劑的壓縮效率。但是，要把卷葉11a和15a做成這種理想的漸開線曲線實(shí)際上是不可能的，因?yàn)閮蓚€(gè)卷葉11a和15a都會(huì)有機(jī)械加工允差和/或裝配允差。因此，在兩個(gè)卷葉11a和15a的切向接觸點(diǎn)P上形成了許多不同尺寸的間隙，因而出現(xiàn)了不希望有的經(jīng)過壓縮的氣體致冷劑的泄漏。這就會(huì)導(dǎo)致普通對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)氣體致冷劑壓縮效率的降低和工作噪音的增大。
圖5是一個(gè)平面的斷面圖，表示一臺(tái)普通非對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)的固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷的卷葉的形狀。
如圖所示，這種普通非對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)是這樣設(shè)計(jì)的，即，在180°的角度處，固定渦卷卷葉15’的漸開線終端角φe′比作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉11’的漸開線終端角φe大，并且在兩個(gè)渦卷卷葉11’和15’之間形成了許多可變的壓縮腔室。這種非對(duì)稱渦卷壓縮機(jī)通常不改變主框架和副框架的內(nèi)徑，它吸進(jìn)的氣體致冷劑的容積就能比普通的對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)增加至少10％。
在這種渦卷壓縮機(jī)中，術(shù)語“渦卷卷葉的漸開線終端角”是指，在渦卷卷葉的起始端與終端之間形成的角度。
與普通的對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)不同，普通非對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)只有一個(gè)氣體致冷劑抽吸口，所以，這種非對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)在作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷的外邊緣周圍沒有形成任何氣體致冷劑的抽吸通道。因此，這種非對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)不會(huì)使吸進(jìn)的氣體致冷劑過熱，與對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)相比，其容積效率提高了。因此，這種非對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)能逐漸地、平穩(wěn)地把氣體致冷劑吸進(jìn)壓縮部分內(nèi)，并且與對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)相比，當(dāng)經(jīng)過壓縮的氣體致冷劑從壓縮機(jī)中排出時(shí)，其脈沖振動(dòng)顯著減小了。
但是，這種普通的非對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)還存在著下述問題。即，這種非對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)使用了固定渦卷卷葉的延長(zhǎng)的內(nèi)漸開線區(qū)段φe～φe′作為壓縮腔室，這與不使用內(nèi)漸開線區(qū)段φe～φe′作為壓縮腔室的普通的對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)不同。此外，非對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)的固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的的渦卷是這樣設(shè)計(jì)的，即，與普通的對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)不同，在180°的角度處，它的固定渦卷卷葉15’的漸開線終端角φe′大于作盤旋運(yùn)動(dòng)的的渦卷卷葉11’的終端角。因此，這種非對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)中能讓經(jīng)過壓縮的氣體致冷劑泄漏的間隙的數(shù)量大大增加了。
圖6中表示了具有因機(jī)械加工和裝配兩種允差而形成的尺寸誤差的普通的非對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)的渦卷卷葉的形狀。當(dāng)作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉11’的形狀沒有做成理想的漸開線曲線1，而是由于圖6所示的機(jī)械加工允差和裝配允差形成了尺寸誤差曲線2時(shí)，很幸運(yùn)地有可能在具有低壓力差的最外面的接觸點(diǎn)δ0處(見圖7)防止經(jīng)過壓縮的氣體致冷劑的泄漏，因?yàn)楣潭ǖ臏u卷卷葉11’在這里與作盤旋運(yùn)動(dòng)的的渦卷卷葉15’緊密接觸。但是，要防止在內(nèi)接觸點(diǎn)δ1和δ2上(見圖7)形成間隙則幾乎是不可能的，因此經(jīng)過壓縮的氣體致冷劑不可避免地會(huì)通過內(nèi)接觸點(diǎn)δ1和δ2處的間隙泄漏出去。由于內(nèi)接觸點(diǎn)δ1和δ2處的壓力差很大，所以在上述δ1和δ2點(diǎn)上經(jīng)過壓縮的氣體致冷劑的泄漏嚴(yán)重影響了壓縮機(jī)的壓縮效率，非對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)的壓縮效率的降低是不可避免的。
此外，普通的非對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)是這樣設(shè)計(jì)的，即，它的用于防止經(jīng)過壓縮的氣體致冷劑的徑向泄漏的密封結(jié)構(gòu)，是通過將作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉15’壓向固定的渦卷卷葉11’而形成的。但是，由于機(jī)械加工允差和裝配允差所造成的尺寸誤差，這種結(jié)構(gòu)不可避免地會(huì)在接觸點(diǎn)δ0、δ1和δ2處造成不平衡，從而最終將在它們之間的接觸點(diǎn)上發(fā)生兩個(gè)渦卷卷葉11’和15’的撞擊，并產(chǎn)生壓縮機(jī)的工作噪音。
因此，本發(fā)明有鑒于現(xiàn)有技術(shù)中所發(fā)生的上述問題，提出了一種渦卷壓縮機(jī)，其中，至少在固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉的一個(gè)中的預(yù)定部分上，把厚度做成與其他部分不同，從而提高了它的氣體致冷劑的壓縮效率，并降低了它的工作噪音。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種渦卷壓縮機(jī)，它包括具有漸開線卷葉的固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷，上述漸開線的固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉互相嚙合，在它們之間形成許多可變的壓縮腔室，其中，在固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉中至少一個(gè)渦卷卷葉，在其預(yù)定部分上的厚度做成比其它部分的厚。
在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種渦卷壓縮機(jī)，它包括具有漸開線卷葉的固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷，上述漸開線的固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉互相嚙合，在它們之間形成許多可變的壓縮腔室，其中，在固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉中至少一個(gè)渦卷卷葉，在其中間部分上的厚度做成比其它部分的厚。
在上述渦卷壓縮機(jī)中，具有漸開線的固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉中至少一個(gè)渦卷卷葉的中間部分從角度為φe-4π的一點(diǎn)延伸到角度為φe-2π的另一點(diǎn)，并且，上述卷葉從起始端到終端所形成的漸開線終端角為φe。
在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種非對(duì)稱渦卷壓縮機(jī)，它包括具有漸開線卷葉的固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷，其固定的渦卷卷葉的漸開線的終端角φe′比作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉的漸開線終端角φe大一個(gè)預(yù)定的角度，從而形成了一個(gè)延伸部分φe～φe′，其中，上述漸開線的固定渦卷卷葉在延伸部分的內(nèi)表面上偏移一個(gè)預(yù)定的厚度，從而在延伸部分處，在固定的與作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉之間形成了一個(gè)間隙。
在又一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種非對(duì)稱渦卷壓縮機(jī)，它包括具有漸開線卷葉的固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷，其固定的渦卷卷葉的漸開線的終端角φe′比作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉的漸開線終端角φe大一個(gè)預(yù)定的角度，從而形成了一個(gè)延伸部分φe～φe′，其中，上述作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉在與上述延伸部分相應(yīng)的一部分的外表面上偏移一個(gè)預(yù)定的厚度，從而在延伸部分處，在固定的與作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉之間形成了一個(gè)間隙。
下面參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，將使本發(fā)明的上述和其他目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)更加明了。附圖中圖1是一臺(tái)普通渦卷壓縮機(jī)的斷面圖；圖2是一個(gè)平面斷面圖，表示普通的對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)的固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉的形狀；圖3是表示普通對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)的常規(guī)設(shè)計(jì)的渦卷的設(shè)計(jì)參數(shù)的圖；圖4是表示普通的對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)的氣體致冷劑的壓縮過程的圖；圖5是平面斷面圖，表示普通的非對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)的固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉的形狀；圖6是表示具有因機(jī)械加工允差和裝配允差所造成的尺寸誤差的普通非對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)的渦卷卷葉的形狀的圖；圖7是表示普通非對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)在固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的的渦卷卷葉之間，由于機(jī)械加工允差和裝配允差所造成的尺寸誤差而形成的間隙；圖8是表示按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)的渦卷形狀的平面圖；圖9a是表示按照本發(fā)明的第二實(shí)施例的非對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)的固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷形狀的平面斷面圖；圖9b是詳細(xì)表示圖9a中的渦卷壓縮機(jī)的固定渦卷卷葉的局部偏移的非對(duì)稱延伸部分的圖；圖10a是表示按照本發(fā)明的第三實(shí)施例的非對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)的固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的的渦卷形狀的平面斷面圖；圖10b是詳細(xì)表示圖10a中的渦卷壓縮機(jī)的固定渦卷卷葉的局部偏移的非對(duì)稱延伸部分的圖；以及圖11是一個(gè)平面斷面圖，表示按照本發(fā)明的第四實(shí)施例的非對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)的固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷的局部偏移的卷葉一部分的形狀。
圖8是表示按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)的渦卷形狀的平面圖。
圖8中，表示了作為例子的壓縮機(jī)的作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷50。如圖所示，漸開線的渦卷卷葉分成三部分從漸開線卷葉的起始端“O”延伸到其預(yù)定的第一點(diǎn)的起始部分；從上述第一點(diǎn)延伸到預(yù)定的第二點(diǎn)的中間部分；以及從上述第二點(diǎn)延伸到漸開線卷葉的終端的終端部分。在圖8的這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉51是這樣設(shè)計(jì)的，即，它的中間部分51b比其他的部分51a和51c的厚。
在本發(fā)明的渦卷壓縮機(jī)中，從漸開線卷葉51的起始端“O”到終端，所形成的作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉51的漸開線的終端角可用符號(hào)“φe”來表示。
此時(shí)，渦卷卷葉51的起始部分51a從起始端“O”延伸到具有漸開線角為φe-4π的第一點(diǎn)。同樣，卷葉51的中間部分51b從上述φe-4π的第一點(diǎn)延伸到角度為φe-2π的第二點(diǎn)，而卷葉51的終端部分51c則從上述φe-2π的第二點(diǎn)延伸到角度為φe的終端。
在上述實(shí)施例中，通常渦卷卷葉51是這樣設(shè)計(jì)的，即，從角度為φe-4π的第一點(diǎn)延伸到角度為φe-2π的第二點(diǎn)的中間部分51b的厚度比其他部分51a和51c厚20微米～50微米。
當(dāng)然，應(yīng)該理解，代替作盤旋運(yùn)動(dòng)的卷葉51，換成把固定的渦卷卷葉的中間部分的厚度設(shè)計(jì)成比其他部分厚，也能同樣獲得本發(fā)明的工作效果。
在本發(fā)明中，這種厚度比渦卷卷葉的其他部分厚的作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉或固定的渦卷卷葉的中間部分，可以通過把上述中間部分的內(nèi)表面和外表面做得都比其他部分厚來實(shí)現(xiàn)。或者，上述作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉或固定渦卷卷葉的較厚的中間部分，也可以通過把上述中間部分的內(nèi)表面或者外表面做得比其他部分厚來實(shí)現(xiàn)。
另一種可替換的方式是，把固定渦卷卷葉的中間部分的外表面做得比其他部分的厚，而把作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉的中間部分的內(nèi)表面做得比其他部分厚，同樣也能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的工作效果。還可以把固定渦卷卷葉的中間部分的內(nèi)表面做得比其他部分的厚，而把作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉的中間部分的外表面做得比其他部分厚，同樣也能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的工作效果。
在本發(fā)明中，優(yōu)選把渦卷卷葉的中間部分做得比其他部分厚20微米到50微米，其理由如下。即，普通的渦卷壓縮機(jī)的機(jī)械加工允差設(shè)定在±10微米左右，因此，當(dāng)固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉互相嚙合時(shí)，渦卷卷葉的最大允差就是20微米左右。如果考慮到除了機(jī)械加工允差之外還有裝配允差，則渦卷卷葉的實(shí)際最大允差要大于20微米。
因此，優(yōu)選把渦卷卷葉的中間部分比其他部分厚至少20微米。當(dāng)渦卷卷葉的中間部分比其他部分厚得過多時(shí)，在其他部分內(nèi)的接觸點(diǎn)上的間隙將過分地增大。這樣，就必須限定渦卷卷葉的中間部分與其他部分之間的最大厚度差為50微米。因此，渦卷卷葉的中間部分優(yōu)選設(shè)計(jì)成比其他部分厚20微米～50微米。
在上述實(shí)施例中，渦卷卷葉的中間部分設(shè)計(jì)成比起始部分和終端部分的厚。但是，應(yīng)該理解，如果把渦卷卷葉的起始部分和中間部分的厚度都做成比終端部分的厚，也能同樣實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的工作效果。
下面，描述本發(fā)明的以上提到的渦卷壓縮機(jī)的工作效果。
在圖4所示的普通渦卷壓縮機(jī)的工作過程中，經(jīng)過壓縮的氣體致冷劑可能從壓縮部分的壓縮腔室，通過第一壓縮腔室C與吸氣部分S的交界處以及第一和第二壓縮腔室C和C’的交界處，沿徑向泄漏出去。
在這個(gè)兩種經(jīng)過壓縮的氣體致冷劑的徑向泄漏中，在第一壓縮腔室C與設(shè)置在固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷外部的吸氣部分S的交界處發(fā)生的第一種徑向泄漏，一般是在壓縮過程的起始階段發(fā)生的。因此，經(jīng)過壓縮的氣體致冷劑的第一種徑向泄漏不大會(huì)引起壓縮機(jī)內(nèi)壓力的增高，但卻使進(jìn)入壓縮腔室C的氣體致冷劑的量稍有減少。
同時(shí)，發(fā)生在設(shè)置于固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷內(nèi)部的第二壓縮腔室C和C’的交界處的第二種徑向泄漏是在壓縮腔室內(nèi)部發(fā)生的。因此，這第二種經(jīng)過壓縮的氣體致冷劑的徑向泄漏提高了壓縮機(jī)的溫度和壓力，因?yàn)楸仨氈匦聣嚎s這些氣體致冷劑。最終，降低了壓縮機(jī)的效率。這就是說，渦卷壓縮機(jī)的壓縮效率主要是受經(jīng)過壓縮的氣體致冷劑的第二種徑向泄漏的影響，而不是第一種徑向泄漏。
然而，如上所述，在本發(fā)明的渦卷壓縮機(jī)中，渦卷卷葉的中間部分的厚度設(shè)計(jì)成比起始部分和終端部分的厚。因此，在中間部分內(nèi)，固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉的接觸點(diǎn)始終保持在它們的接觸位置上，從而可靠地形成了所需要的壓縮腔室，并在該壓縮腔室中實(shí)現(xiàn)所要求的壓縮過程。
這就是說，在渦卷壓縮機(jī)的工作過程中，固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉始終在中間部分內(nèi)，圍繞著第一和第二壓縮腔室C和C’，在接觸點(diǎn)處互相緊密接觸，從而把渦卷壓縮機(jī)中央部分的經(jīng)過壓縮的氣體致冷劑的泄漏減少到最少，并且提高了壓縮機(jī)的壓縮效率。
圖9a到圖11是表示按照本發(fā)明的第二、第三和第四實(shí)施例的非對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷形狀的圖。
在按照本發(fā)明的第二實(shí)施例的非對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)中，上述固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷分別具有漸開線渦卷61a和65a，它們互相嚙合，如圖9a所示，在它們之間形成了可變的壓縮腔室。這種非對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)是這樣設(shè)計(jì)的，即，固定渦卷卷葉61a的漸開線終端角φe′的角度比作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉65a的漸開線終端角φe大180°π。
在圖9a的非對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)中，固定渦卷卷葉61a的漸開線終端角φe′是在固定渦卷卷葉61a的起始端與終端之間形成的角度。同樣，作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉65a的漸開線終端角φe是在固定渦卷卷葉61a的起始端與終端之間形成的角度。
在上述非對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)中，固定渦卷卷葉61a的漸開線終端角φe′比作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉65a的漸開線終端角φe的角度大180°，所以固定渦卷卷葉61a所具有的非對(duì)稱延伸部分為φe～φe′。在這個(gè)非對(duì)稱的延伸部分φe～φe′上，在兩個(gè)渦卷卷葉61a與65a之間形成了一個(gè)吸氣部分。
此外，從圖9b可以看得很清楚，固定渦卷卷葉61a的非對(duì)稱延伸部分φe～φe′的內(nèi)表面偏移了一個(gè)預(yù)定的厚度δ3，因而具有偏移部分61b。由于偏移部分61b，固定渦卷卷葉61a的非對(duì)稱延伸部分φe～φe′并不與作盤旋運(yùn)動(dòng)的的渦卷卷葉65a接觸，而是在非對(duì)稱延伸部分φe～φe′處，在兩個(gè)渦卷卷葉61a與65a之間形成了一個(gè)預(yù)定的間隙。
這就是說，按照本發(fā)明的第二實(shí)施例的上述非對(duì)稱渦卷壓縮機(jī)的固定的渦卷卷葉61a設(shè)計(jì)成這樣，即，具有偏移部分61b的這一部分的厚度比沒有這種偏移部分61b的其他部分薄。
在這種情況下，優(yōu)選使固定渦卷卷葉61a在上述非對(duì)稱延伸部分偏移一個(gè)厚度20微米～50微米。此外，也可以使固定渦卷卷葉61a的上述非對(duì)稱延伸部分φe～φe′完全偏移，或者通過使上述非對(duì)稱延伸部分φe～φe′局部偏移，來形成上述偏移部分。
由于固定渦卷卷葉61a的偏移部分61b，上述固定渦卷卷葉61a并不在三個(gè)泄漏點(diǎn)S1、S2和S3的最外部泄漏點(diǎn)S3處與作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉65a接觸，而S3是包括在固定渦卷卷葉61a的非對(duì)稱延伸部分中的。但是，如圖9A所示，在氣體致冷劑的壓縮過程中，在這個(gè)兩個(gè)渦卷卷葉61a與65a之間形成了一個(gè)預(yù)定的間隙。
這就是說，在三個(gè)泄漏點(diǎn)S1、S2和S3的最外部泄漏點(diǎn)S3處，在上述固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉61a與65a之間，形成了厚度為δ3的間隙。但是，在這三個(gè)泄漏點(diǎn)S1、S2和S3中的兩個(gè)壓力差大于最外部的泄漏點(diǎn)S3的內(nèi)部泄漏點(diǎn)S2和S3處卻沒有這種間隙。因此，按照本發(fā)明的第二實(shí)施例的非對(duì)稱渦卷壓縮機(jī)提高了它的氣體壓縮效率。
圖10a和10b是按照本發(fā)明的第三實(shí)施例的非對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)的固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉的圖。
如圖所示，按照本發(fā)明的第三實(shí)施例的偏移部分65b’，與第二實(shí)施例不同，是在作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉65a’的外表面上，在與固定渦卷卷葉61a’的非對(duì)稱的延伸部分φe～φe′相對(duì)應(yīng)的部分上形成的，在該實(shí)施例中，上述偏移部分是在固定渦卷卷葉的非對(duì)稱延伸部分φe～φe′的內(nèi)表面上形成的。
由于按照本發(fā)明的第三實(shí)施例的作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉65a’的外表面偏移一個(gè)預(yù)定的厚度，具有如上所述的偏移部分65b’，所以作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉65a’不與固定渦卷卷葉61a’的非對(duì)稱延伸部分φe～φe′接觸，而是在兩個(gè)渦卷卷葉61a’和65a’之間，以與在第二實(shí)施例中描述過的同樣的方式，在非對(duì)稱延伸部分φe～φe′處形成一個(gè)預(yù)定的間隙。
由于作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉65a’的偏移部分65b’，上述固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉61a’和65a’并不在三個(gè)泄漏點(diǎn)S1、S2和S3的最外部泄漏點(diǎn)S3處互相接觸。與第二實(shí)施例中所描述的一樣，最外部的泄漏點(diǎn)S3包括在上述偏移部分65b’中。因此，在上述固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉61a’與65a’之間，在最外部泄漏點(diǎn)S3處，形成了一個(gè)間隙，同時(shí)，在兩個(gè)壓力差大于最外部的泄漏點(diǎn)S3的內(nèi)部泄漏點(diǎn)S2和S3處，卻沒有這種間隙。因此，按照本發(fā)明的第三實(shí)施例的非對(duì)稱渦卷壓縮機(jī)提高了它的氣體壓縮效率。
圖11是一個(gè)平面斷面圖，表示按照本發(fā)明的第四實(shí)施例的非對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)的固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷的局部偏移的卷葉一部分的形狀。
如圖所示，按照這個(gè)第四實(shí)施例的固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉61a”和65a”，在它們與固定的渦卷卷葉61a”的非對(duì)稱的延伸部分相對(duì)應(yīng)的部分上，互相相對(duì)的表面共同偏移，因而與第二和第三實(shí)施例不同，形成了兩個(gè)偏移部分61b”和65b”，其中的一個(gè)偏移部分或者在固定渦卷卷葉的內(nèi)表面上形成，或者在作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉的外表面上形成。
這就是說，固定的渦卷卷葉61a”的非對(duì)稱的延伸部分φe～φe′的內(nèi)表面偏移一個(gè)預(yù)定的厚度，從而形成了第一偏移部分61b”；同時(shí)，作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉65a”的外表面，則在與渦卷卷葉61a”的偏移部分61b”相對(duì)應(yīng)的部分偏移一個(gè)預(yù)定的厚度，從而形成了第二偏移部分65b”。因此，上述固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉61a”和65a”并不在三個(gè)泄漏點(diǎn)S1、S2和S3的最外部泄漏點(diǎn)S3處互相接觸，而是在最外部的泄漏點(diǎn)S3處，在兩個(gè)渦卷卷葉61a”和65a”之間形成一個(gè)間隙。然而，在兩個(gè)壓力差大于最外部的泄漏點(diǎn)S3的內(nèi)部泄漏點(diǎn)S2和S3處，卻沒有間隙。因此，按照本發(fā)明的第四實(shí)施例的非對(duì)稱渦卷壓縮機(jī)提高了它的氣體壓縮效率。
如上所述，本發(fā)明提供了一種渦卷壓縮機(jī)。在本發(fā)明的渦卷壓縮機(jī)中，至少固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉中的一個(gè)卷葉上，在其預(yù)定部分上的厚度比其余部分的厚。因此，就能在固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉互相嚙合時(shí)，不在壓縮零件的中央部分形成間隙，從而在渦卷壓縮機(jī)的氣體致冷劑的壓縮過程中，把經(jīng)過壓縮的氣體致冷劑的泄漏減少到最少的程度。因而，本發(fā)明的渦卷壓縮機(jī)提高了氣體致冷劑的壓縮效率，并且降低了工作噪音。
為了說明本發(fā)明，以上只描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員很清楚，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和范圍的前提下，可以對(duì)本發(fā)明作各種改進(jìn)、添加和替代。
權(quán)利要求
1.一種渦卷壓縮機(jī)，它包括具有漸開線卷葉的固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷，上述漸開線的固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉互相嚙合，在它們之間形成許多可變的壓縮腔室，其特征在于，上述固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉中的至少一個(gè)渦卷卷葉，在其預(yù)定部分上的厚度做成比其它部分的厚，從而產(chǎn)生了一個(gè)厚度差。
2.如權(quán)利要求1所述的渦卷壓縮機(jī)，其特征在于，上述漸開線的固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉中至少有一個(gè)卷葉，其中間部分的厚度比其終端部分的厚，從而產(chǎn)生了厚度差。
3.如權(quán)利要求1所述的渦卷壓縮機(jī)，其特征在于，上述漸開線的固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉中至少有一個(gè)卷葉，其中間部分的厚度比其起始部分和終端部分的厚，從而產(chǎn)生了厚度差。
4.如權(quán)利要求3所述的渦卷壓縮機(jī)，其特征在于，上述漸開線的固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉中至少有一個(gè)卷葉的中間部分從角度為φe-4π的這一點(diǎn)延伸到角度為φe-2π的另一點(diǎn)，并且上述卷葉從起始端到終端所形成的卷葉的漸開線終端角為φe。
5.如權(quán)利要求3所述的渦卷壓縮機(jī)，其特征在于，上述厚度差是通過使固定渦卷卷葉的中間部分在其外表面上的厚度比上述固定渦卷卷葉的起始部分和終端部分的厚來實(shí)現(xiàn)的。
6.如權(quán)利要求3所述的渦卷壓縮機(jī)，其特征在于，上述厚度差是通過使固定渦卷卷葉的中間部分在其外表面上的厚度比上述固定渦卷卷葉的起始部分和終端部分的厚來實(shí)現(xiàn)的，以及通過使作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉的中間部分在其內(nèi)表面上的厚度比上述作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉的起始部分和終端部分的厚來實(shí)現(xiàn)的。
7.如權(quán)利要求3所述的渦卷壓縮機(jī)，其特征在于，上述厚度差是通過使固定渦卷卷葉的中間部分在其內(nèi)表面上的厚度比上述固定渦卷卷葉的起始部分和終端部分的厚來實(shí)現(xiàn)的。
8.如權(quán)利要求3所述的渦卷壓縮機(jī)，其特征在于，上述厚度差是通過使固定渦卷卷葉的中間部分在其內(nèi)表面上的厚度比上述固定渦卷卷葉的起始部分和終端部分的厚來實(shí)現(xiàn)的，以及通過使作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉的中間部分在其外表面上的厚度比上述作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉的起始部分和終端部分的厚來實(shí)現(xiàn)的。
9.如權(quán)利要求3所述的渦卷壓縮機(jī)，其特征在于，上述漸開線的固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉中，至少一個(gè)卷葉在其中間部分的厚度比起始部分和終端部分的厚20微米～50微米。
10.一種非對(duì)稱渦卷壓縮機(jī)，它包括具有漸開線卷葉的固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷，上述漸開線的固定的渦卷卷葉的終端，比上述漸開線的作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉的終端長(zhǎng)一個(gè)預(yù)定角度的長(zhǎng)度，從而形成了一個(gè)延伸部分，其特征在于，上述漸開線的固定渦卷卷葉在延伸部分的內(nèi)表面上至少局部偏移一個(gè)預(yù)定的厚度，從而在上述延伸部分處，在固定的與作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉之間形成了一個(gè)間隙。
11.一種非對(duì)稱渦卷壓縮機(jī)，它包括具有漸開線卷葉的固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷，上述漸開線的固定的渦卷卷葉的終端，比上述漸開線的作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉的終端長(zhǎng)一個(gè)預(yù)定角度的長(zhǎng)度，從而形成了一個(gè)延伸部分，其特征在于，上述作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉至少在其與上述延伸部分相應(yīng)的一部分的外表面上局部偏移一個(gè)預(yù)定的厚度，從而在上述延伸部分處，在固定的與作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉之間形成了一個(gè)間隙。
12.一種非對(duì)稱渦卷壓縮機(jī)，它包括具有漸開線卷葉的固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷，上述漸開線的固定的渦卷卷葉的終端，比上述漸開線的作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉的終端長(zhǎng)一個(gè)預(yù)定角度的長(zhǎng)度，從而形成了一個(gè)延伸部分，其特征在于，上述漸開線的固定渦卷卷葉在延伸部分的內(nèi)表面上至少局部偏移一個(gè)預(yù)定的厚度，并且，上述漸開線的作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉至少在其與上述固定的渦卷卷葉的延伸部分相應(yīng)的一部分的外表面上局部偏移一個(gè)預(yù)定的厚度，從而在上述延伸部分處，在固定的與作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉之間形成了一個(gè)間隙。
13.如權(quán)利要求10或11或12所述的非對(duì)稱式渦卷壓縮機(jī)，其特征在于，上述預(yù)定的偏移厚度在20微米～50微米的范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種渦卷壓縮機(jī)。漸開線的固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉互相嚙合,在它們之間形成了許多可變的壓縮腔室。至少一個(gè)卷葉的中間部分比其他部分厚。因此,就能夠在壓縮零件的中央部分,在固定的和作盤旋運(yùn)動(dòng)的渦卷卷葉互相嚙合時(shí)不形成間隙,從而能在渦卷壓縮機(jī)的氣體致冷劑的壓縮過程中,把經(jīng)過壓縮的氣體致冷劑的泄漏減少到最少。從而提高了氣體致冷劑的壓縮效率,并降低了工作噪音。
文檔編號(hào)F04C18/02GK1350121SQ0110916
公開日2002年5月22日 申請(qǐng)日期2001年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月23日
發(fā)明者李丙哲, 趙洋熙, 張英逸 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社