本實用新型涉及一種渦旋壓縮機。
背景技術(shù):
本部分的內(nèi)容僅提供了與本公開相關的背景信息,其可能并不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。
在渦旋壓縮機中,定渦旋件和動渦旋件分別具有端板以及渦齒,定渦旋件的渦齒與動渦旋件的渦齒彼此嚙合,以在渦齒之間形成一系列的壓縮腔。隨著動渦旋件繞定渦旋件繞動,壓縮腔從位于徑向外側(cè)的吸氣口向位于徑向內(nèi)側(cè)的排氣口移動并且體積減小,從而實現(xiàn)工質(zhì)的壓縮。
在現(xiàn)有技術(shù)的渦旋壓縮機中,當任一渦旋件的渦齒的齒尖與另一渦旋件的端板之間存在過大間隙(齒尖間隙)時,會導致壓縮腔中的壓力的泄漏損失從而降低效率。為避免這種情況,在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)采用了背壓腔來將定渦旋件與動渦旋件壓在一起的方案。通常,在定渦旋件上側(cè)(遠離動渦旋件一側(cè))設置有背壓腔,并通過定渦旋件上的連通孔將中壓壓縮腔中的壓力引入到背壓腔中,從而在定渦旋件上產(chǎn)生朝向動渦旋件的背壓力,該背壓力抵抗壓縮腔中的壓力將動渦旋件與定渦旋件壓在一起,使得動渦旋件與定渦旋件之間具有適當?shù)凝X尖載荷。當壓縮腔中出現(xiàn)工作異常,例如異物或者不可壓的液體進入壓縮腔時,壓縮腔中的壓力過大,超過背壓力,此時定渦旋件與動渦旋件略微分離,吸氣壓力與排氣壓力通過齒尖間隙而連通,由此釋放壓縮腔中過大的壓力,防止損壞渦旋件。
然而,對于雙圈渦旋壓縮機,由于其具有兩條渦齒,所以可以獨立地針對每個渦齒所對應的壓縮腔進行容量調(diào)制,此時壓縮腔的總壓力減小,背壓力相對過大,導致兩個渦旋件的渦齒齒尖與端板之間的摩擦過大,這一方面會導致零件磨損,另一方面會降低機械效率。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本申請的發(fā)明人意識到上述問題,并且通過根據(jù)本實用新型的雙圈渦旋式壓縮機而解決了上述問題。
本申請的目的之一是解決雙圈渦旋式壓縮機中由于容量調(diào)制而帶來的零件磨損問題。
根據(jù)本實用新型,提供了一種渦旋式壓縮機,包括互相嚙合的定渦旋件和動渦旋件,定渦旋件限定出第一吸氣口、第二吸氣口、第一排氣口以及第二排氣口,并且在第一吸氣口與第一排氣口之間形成第一壓縮路徑,在第二吸氣口與第二排氣口之間形成第二壓縮路徑。其中,壓縮機還包括用于使第一壓縮路徑和第二壓縮路徑中的至少一者旁通至壓縮機的吸氣壓力區(qū)的旁通通道,旁通通道能夠選擇性地提供連通和斷開連通,并且在定渦旋件的背對動渦旋件的一側(cè)形成有第一背壓腔和第二背壓腔,其中第一背壓腔通過第一背壓通道與第一壓縮路徑連通,第二背壓腔通過第二背壓通道與第二壓縮路徑連通。
可選地,第一背壓腔和第二背壓腔在定渦旋件上的軸向投影呈同心環(huán)的形狀。
可選地,定渦旋件形成有內(nèi)圓筒部、中間圓筒部和外圓筒部,內(nèi)圓筒部的內(nèi)部空間與第一排氣口和第二排氣口連通,在內(nèi)圓筒部與中間圓筒部之間限定出第一背壓腔,在中間圓筒部與外圓筒部之間限定出第二背壓腔。
可選地,壓縮機設置有隔板,隔板將壓縮機的殼體的內(nèi)部分隔成位于隔板的一側(cè)的吸氣壓力區(qū)以及位于隔板的另一側(cè)的排氣壓力區(qū),定渦旋件在隔板的一側(cè)與隔板共同限定出第一背壓腔和第二背壓腔。
可選地,第一背壓腔中設置有第一密封裝置,第二背壓腔中設置有第二密封裝置,第一密封裝置將第一背壓腔相對于第二背壓腔密封,第二密封裝置將第二背壓腔相對于吸氣壓力區(qū)密封。
可選地,內(nèi)圓筒部的內(nèi)部空間中設置有第三密封裝置,第三密封裝置將內(nèi)部空間相對于第一背壓腔密封。
可選地,第一密封裝置、第二密封裝置和第三密封裝置中的一個或多個包括環(huán)形密封件和用于支撐環(huán)形密封件的支撐件。
可選地,第一背壓腔和第二背壓腔彼此隔絕。
可選地,動渦旋件的兩條渦齒分別在第一壓縮路徑和第二壓縮路徑中運動,其中,位于第一壓縮路徑內(nèi)的動渦旋件的第一渦齒將第一壓縮路徑劃分為位于第一渦齒的徑向外側(cè)的第一子路徑以及位于第一渦齒的徑向內(nèi)側(cè)的第二子路徑,第一背壓通道僅與第一子路徑和第二子路徑中的一者連通;位于第二壓縮路徑內(nèi)的動渦旋件的第二渦齒將第二壓縮路徑劃分為位于第二渦齒的徑向外側(cè)的第三子路徑以及位于第二渦齒的徑向內(nèi)側(cè)的第四子路徑,第二背壓通道僅與第三子路徑和第四子路徑中的一者連通。
可選地,壓縮機是渦齒對稱式壓縮機,第一背壓通道的通向第一壓縮路徑的第一開口與第二背壓通道的通向第二壓縮路徑的第一開口對稱地設置。
可選地,定渦旋件是一體式結(jié)構(gòu),第一背壓通道、第二背壓通道和旁通通道都設置在定渦旋件中。
可選地,定渦旋件包括以可拆卸的方式連接的定渦旋主體部和蓋板,第一吸氣口、第二吸氣口、第一排氣口以及第二排氣口形成在定渦旋主體部中,第一背壓腔和第二背壓腔部分地由蓋板限定。
可選地,在定渦旋主體部與蓋板之間形成有與第一排氣口連通的第一排氣腔和與第二排氣口連通的第二排氣腔,旁通通道通過與第一排氣腔和第二排氣腔中的至少一者連通而使第一壓縮路徑和第二壓縮路徑中的至少一者旁通至吸氣壓力區(qū)。
可選地,定渦旋主體部中設置有將第一排氣腔與第一壓縮路徑連通的多個容量調(diào)制通道、以及將第二排氣腔與第二壓縮路徑連通的多個容量調(diào)制通道,并且在第一排氣腔和第二排氣腔中對于每個容量調(diào)制通道設置有單向閥,單向閥僅允許工質(zhì)從容量調(diào)制通道流入對應的第二排氣腔。
可選地,第一排氣腔和第二排氣腔彼此分隔開。
在本說明書中,若無特別指明,則“軸向”指沿壓縮機的旋轉(zhuǎn)軸延伸的方向。
附圖說明
通過以下參照附圖的描述,本實用新型的一個或幾個實施方式的特征和優(yōu)點將變得更加容易理解。為了清楚起見,附圖中的部件未必按比例繪制。在附圖中:
圖1示出了根據(jù)本實用新型的雙圈渦旋式壓縮機的縱向剖面圖。
圖2示出了定渦旋件的分解立體圖。
圖3示出了定渦旋件和動渦旋件的仰視橫向剖面圖。
圖4示出了定渦旋件在排氣腔部位剖開的俯視橫向剖面圖。
圖5示出了定渦旋主體部的立體圖,其中以虛線示出了定渦旋主體部內(nèi)部的旁通通道以及背壓通道。
圖6示出了在旁通通道的位置處截取的、定渦旋件和動渦旋件的縱向剖面圖。
圖7示出了在兩個背壓通道的位置處截取的、定渦旋件和動渦旋件的縱向剖面圖。
具體實施方式
下面對優(yōu)選實施方式的描述僅僅是示范性的,而絕不是對本實用新型及其應用或用法的限制。在各個附圖中采用相同的附圖標記來表示相同的部件,因此相同部件的構(gòu)造將不再重復描述。
本申請人注意到了上述問題,并且通過設計以下壓縮機而解決了上述問題。
下面將參照圖1描述根據(jù)本實用新型一種實施方式的雙圈渦旋式渦旋壓縮機1的結(jié)構(gòu)。如圖1所示,壓縮機1包括大致封閉的殼體10。殼體10可以由大致圓筒形的主體部10a、設置在主體部10a一端的頂蓋10b、設置在主體部10a另一端的底蓋10c構(gòu)成。在頂蓋10b和主體部10a之間設置有隔板12以將殼體10的內(nèi)部空間分隔成吸氣壓力區(qū)10d和排氣壓力區(qū)10e。隔板12和頂蓋10b之間的空間構(gòu)成排氣壓力區(qū)10e,而隔板12、主體部10a和底蓋10c之間的空間構(gòu)成吸氣壓力區(qū)10d。在吸氣壓力區(qū)10d設置有用于吸入工質(zhì)的進氣接頭14,在排氣壓力區(qū)10e設置有用于排出壓縮后的工質(zhì)的排氣接頭16。
在殼體10中容納驅(qū)動機構(gòu)20以及由驅(qū)動機構(gòu)20驅(qū)動從而對工質(zhì)(如制冷劑)進行壓縮的壓縮機構(gòu)40。在本示例中,渦旋壓縮機1為低壓側(cè)設計,即,驅(qū)動機構(gòu)20以及壓縮機構(gòu)40均浸泡在吸氣壓力區(qū)10d中。
驅(qū)動機構(gòu)20例如可以為由定子22和轉(zhuǎn)子24構(gòu)成的馬達。定子22可以采用任何合適的方式相對于殼體10固定。轉(zhuǎn)子24能夠在定子22中旋轉(zhuǎn)并且其中設置有驅(qū)動軸30。驅(qū)動軸30的上端經(jīng)由主軸承由主軸承座32支撐,下端經(jīng)由下軸承由下軸承座34支撐。主軸承座32和下軸承座34均固定連接至殼體10的主體部10a。驅(qū)動軸30的一端形成有偏心曲柄銷30a。偏心曲柄銷30a配合在動渦旋件60的轂部60d(以下將描述)中以驅(qū)動壓縮機構(gòu)40。驅(qū)動軸30中還形成有潤滑油通道30b,以將潤滑油從位于殼體10下部的油池18供給到主軸承以及壓縮機構(gòu)40。
壓縮機構(gòu)40可以包括定渦旋件50和動渦旋件60。定渦旋件50可以以任何合適的方式相對于殼體10固定,例如通過螺栓相對于主軸承座32固定。在旋轉(zhuǎn)軸30的帶動下,動渦旋件60能夠相對于定渦旋件50平動轉(zhuǎn)動(即,動渦旋件60的中心軸線繞定渦旋件50的中心軸線旋轉(zhuǎn),但是動渦旋件60本身不會繞自身的中心軸線旋轉(zhuǎn))以實現(xiàn)工質(zhì)的壓縮。上述平動轉(zhuǎn)動通過動渦旋件60和主軸承座32之間設置的十字滑環(huán)36實現(xiàn)。十字滑環(huán)也可以設置在定渦旋件50和動渦旋件60之間。
如圖2所示,定渦旋件50呈分體式結(jié)構(gòu),包括定渦旋主體部52以及蓋板54,二者通過例如螺栓(未示出)固定在一起。參見圖3,在定渦旋主體部52的外周上大致徑向相對的位置處形成有第一吸氣口In1和第二吸氣口In2。對于其他渦旋設計,第一吸氣口In1和第二吸氣口In2可以處于其他位置,并且可以合并成一個吸氣口。參見圖3和圖4,定渦旋主體部52包括端板52a,在端板52a的大致徑向中心部分形成有第一排氣口Out1和第二排氣口Out2。由第一吸氣口In1進入的工質(zhì)從第一排氣口Out1排出,由第二吸氣口In2進入的工質(zhì)從第二排氣口Out2排出。因此,將第一吸氣口In1與第一排氣口Out1之間的通道稱為第一壓縮路徑CP1,將第二吸氣口In2與第二排氣口Out2之間的通道稱為第二壓縮路徑CP2,第一壓縮路徑CP1與第二壓縮路徑CP2通過定渦旋的渦齒(下面描述)隔絕開。定渦旋主體部52包括形成在定渦旋端板52a下側(cè)(朝向動渦旋件60的一側(cè))的兩條渦齒,即定渦旋第一渦齒52b和定渦旋第二渦齒52c,兩條渦齒從端板52a起軸向延伸。參見圖3和圖7,動渦旋件60可以包括:動渦旋端板60a;從動渦旋端板60a的上側(cè)(即朝向定渦旋件50的一側(cè))軸向延伸的兩條渦齒,即動渦旋第一渦齒60b和動渦旋第二渦齒60c;以及從動渦旋端板60a的下側(cè)軸向延伸的轂部60d。定渦旋件50的兩個渦齒52b、52c與動渦旋件的兩個渦齒60b、60c相嚙合。具體而言,在第一吸氣口In1與第一排氣口Out1之間的第一壓縮路徑CP1中,動渦旋第一渦齒60b在其徑向外側(cè)和徑向內(nèi)側(cè)分隔出兩個互不連通的子路徑,即位于其徑向外側(cè)的第一子路徑CP11(參見圖3中由叉號標出的路徑)和位于其徑向內(nèi)側(cè)的第二子路徑CP12(參見圖3中由三角標出的路徑)。類似地,在第二吸氣口In2與第二排氣口Out2之間的第二壓縮路徑CP2中,動渦旋第二渦齒60c也在其徑向外側(cè)和徑向內(nèi)側(cè)分隔出兩個互不連通的子路徑,即第三子路徑CP21和第四子路徑CP22(為清晰起見,圖中未繪制符號)。在每個子路徑中,上述渦齒與定渦旋端板52a、動渦旋端板60a一起形成一系列的封閉的壓縮腔,隨著動渦旋件60的繞動,這些壓縮腔從徑向外側(cè)向徑向內(nèi)側(cè)連續(xù)地移動,同時容積減小,以逐漸提高工質(zhì)的壓力。
結(jié)合圖4和圖6,在蓋板54與定渦旋件主體部52之間形成有大致圓形的排氣空間CS,該排氣空間CS在示出的實施方式中由蓋板54下側(cè)的凹部54a形成,但是能夠理解,該排氣空間CS也可以由定渦旋件主體部52上側(cè)的凹部形成,或者由蓋板54與定渦旋件主體部52共同形成。在凹部54a中形成有分隔部54b,該分隔部54b由蓋板54向下延伸。能夠理解,該分隔部54b也可以從定渦旋件主體部52延伸或者由蓋板54和定渦旋件主體部52共同形成。如圖4所示,分隔部54b在定渦旋端板52a上的第一排氣口Out1和第二排氣口Out2之間穿過,從而將排氣空間CS分隔為第一排氣腔CS1和第二排氣腔CS2,其中,第一排氣腔CS1與定渦旋端板52a上的第一排氣口Out1連通,第二排氣腔CS2與定渦旋端板52a上的第二排氣口Out2連通。另外,參見圖1和圖6,在蓋板54的大致中央位置還相應地設置有與第一排氣腔CS1連通的第一排氣孔54c(由于剖切角度原因,圖1中未示出,在圖6示出了其一部分)和與第二排氣腔CS2連通的第二排氣孔54d。在第一排氣孔和第二排氣孔54d外分別設置有一個單向閥CV(僅示出了與第二排氣孔54d連通的一個單向閥CV),以將兩個排氣孔的排出壓力設定為單向閥CV外部的系統(tǒng)壓力P(即,設置有壓縮機1的系統(tǒng)的冷凝器入口壓力P),由此,第一排氣腔CS1和第二排氣腔CS2的最高壓力都由單向閥CV外部的系統(tǒng)壓力P確定。本領域技術(shù)人員可以理解,可以省去上述的設置在蓋板54上的單向閥CV,并且在定渦旋端板52a上在第一排氣口Out1和第二排氣口Out2處設置用于控制排氣的單向閥。
在第一排氣腔CS1和第二排氣腔CS2中的每個腔中,在定渦旋主體部52上分別設置有三個單向閥V,并且在每個單向閥V的下方都對應地設置有一個容量調(diào)制通道VL,其通向?qū)膲嚎s路徑CP1或CP2。具體地,第一排氣腔CS1中的單向閥V所對應的容量調(diào)制通道VL通向第一壓縮路徑,而第二排氣腔CS2中的單向閥V所對應的容量調(diào)制通道VL通向第二壓縮路徑,并且這些容量調(diào)制通道VL分別通向處于不同壓力的壓縮腔中。圖1示出了部分容量調(diào)制通道VL1,VL2。能夠理解,也可以設置不同數(shù)量和位置的單向閥V和容量調(diào)制通道VL,以選擇性地連通處于不同壓力的壓縮腔。當對應的壓縮腔中的壓力大于單向閥V上方的壓力(第一排氣腔CS1或第二排氣腔CS2中的壓力)時,單向閥V能夠單向地朝上打開。而當單向閥V上方的壓力大于壓縮腔中的壓力時,單向閥V關閉。即,單向閥V僅允許工質(zhì)從壓縮路徑單向地流動到相應的排氣腔中。
設置單向閥V是為了實現(xiàn)可變壓比(VVR)。通常,當渦旋壓縮機構(gòu)確定時,該渦旋壓縮機構(gòu)能夠提供的壓縮比基本上就會確定了。一方面,當壓縮機1能夠提供較大的壓縮比(即較大的排出壓力)、然而系統(tǒng)需要的壓縮比較小(即系統(tǒng)壓力P較小)時,如果壓縮機構(gòu)40將工質(zhì)完全壓縮并在第一排氣口Out1和第二排氣口Out2排出,則工質(zhì)將被過度壓縮然后再部分膨脹,造成一定的功率損失。然而在設置有單向閥V的情況下,當工質(zhì)壓縮到中途時,某一個或多個單向閥V處對應的壓縮腔的壓力可能已經(jīng)達到排放要求,即達到系統(tǒng)壓力P,此時對應的單向閥V以及上述單向閥CV可以打開,工質(zhì)提前排出而無須過度壓縮。另一方面,當壓縮機能夠提供的壓縮比相對較小,而系統(tǒng)需要的壓縮比相對較大時,第一排氣口Out1和第二排氣口Out2處的壓力可能小于系統(tǒng)壓力P,無法打開蓋板54上的單向閥CV,此時壓力在第一排氣腔CS1和第二排氣腔CS2中積聚,單向閥CV保持關閉,并且壓縮機構(gòu)40繼續(xù)壓縮更多的工質(zhì),直到第一排氣腔CS1和第二排氣腔CS2中的壓力超過單向閥CV外的系統(tǒng)壓力P,由此,能夠以同樣的壓縮機構(gòu)40以自適應的方式提供不同的排出壓力。
另外,參見圖5和圖6,在定渦旋端板52a中還設置有旁通通道BP,該旁通通道BP能夠選擇性地將第一排氣腔CS1與吸氣壓力區(qū)10d連通,即,使得第一排氣腔CS1中的壓力(以及第一壓縮路徑CP1的壓力)降低為吸氣壓力。例如可以通過電磁閥(未示出)來控制旁通通道BP的通斷。
設置旁通通道BP可以實現(xiàn)容量調(diào)制。在壓縮機正常工作的狀態(tài)下,旁通通道BP是斷開的。當旁通通道BP打開時,第一排氣腔CS1的壓力變?yōu)橥獠康妮^低壓力,即吸氣壓力。由于第一排氣腔CS1的壓力降低,第一排氣腔CS1中的所有單向閥V均打開,與第一排氣腔CS1相連通的第一壓縮路徑CP1(包括其第一子路徑CP11和第二子路徑CP12)中的壓力均在很短時間內(nèi)釋放,變?yōu)槲鼩鈮毫?。由此,可以僅使用第二壓縮路徑CP2(包括其第一子路徑CP21和第二子路徑CP22)來壓縮工質(zhì),壓縮機的容積變?yōu)檎9ぷ鳡顟B(tài)時的一半。通過控制例如旁通通道BP的開斷時間,可以實現(xiàn)例如從50%-100%的容量調(diào)節(jié)。也可以設想為第二排氣腔CS2設置另一旁通通道和相應的控制閥,從而實現(xiàn)從0%-100%的容量調(diào)節(jié)。
能夠理解,上述的壓縮機容積在50%與100%之間的切換對應的是渦齒對稱(渦齒的型線長度相同、形狀對稱)的壓縮機,而對于兩條渦齒不對稱的壓縮機(例如渦齒高度或長度不同)的情況,也可以實現(xiàn)其它容積比例,例如可以在70%與100%之間切換。并且,在這種非對稱式壓縮機中,可以針對第一排氣腔CS1和第二排氣腔CS2分別設置旁通通道,以實現(xiàn)更多的容積比例,例如可以在70%(旁通第一排氣腔CS1)、30%(旁通第二排氣腔CS2)、與100%(不旁通)之間切換。
如圖1、圖2和圖6所示,在定渦旋件50的蓋板54的上側(cè)(即背對動渦旋件60的一側(cè))限定出兩個背壓腔,即第一背壓腔56a和第二背壓腔56b。為此,蓋板54包括:基板54e,上述凹部54a、第一排氣孔54c和第二排氣孔54d均形成在基板54e表面中;從基板54e向上延伸的內(nèi)圓筒部54g,內(nèi)圓筒部54g環(huán)繞基板54e上的第一排氣孔54c和第二排氣孔54d,即,第一排氣孔54c和第二排氣孔54d位于內(nèi)圓筒部54g的徑向內(nèi)部,由此,內(nèi)圓筒部54g的內(nèi)部空間處于系統(tǒng)壓力P;外圓筒部54h,其從基板54e的周緣延伸并且與內(nèi)圓筒部54g同心地設置;以及位于內(nèi)圓筒部54g和外圓筒部54h之間的中間圓筒部54j。在內(nèi)圓筒部54g與中間圓筒部54j之間限定出第一背壓腔56a,在中間圓筒部54j與外圓筒部54h之間限定出第二背壓腔56b。由此,第一背壓腔56a和第二背壓腔56b在定渦旋件50上的軸向投影呈同心環(huán)的形式,從而能夠提供在周向方向上均勻的背壓力,防止定渦旋件50的側(cè)傾。
定渦旋件與動渦旋件的略微分離是通過定渦旋件的微小的軸向運動實現(xiàn)的,即,定渦旋件能夠“浮動”。為了在定渦旋件“浮動”的情況下提供密封,在各個圓筒部的上端均設置有密封裝置,例如包括環(huán)形密封件和螺旋彈簧(取決于不同的設計,螺旋彈簧可以采用其他形式,比如彈簧支架等)的浮動密封裝置。具體而言,在外圓筒部54h的上端內(nèi)部設置有環(huán)形密封件SE1,該環(huán)形密封件SE1的橫截面呈L形。環(huán)形密封件SE1由容納在第二背壓腔56b中的螺旋彈簧SP1軸向地支撐,使得L形的兩個腿部分別貼靠在隔板12(圖2和圖6中未示出隔板12,可參見圖1)上以及外圓筒部54h上,從而在隔板12與外圓筒部54h之間提供浮動密封,即將第二背壓腔56b相對于吸氣壓力區(qū)10d密封。在蓋板54的基板54e的上表面還可以沿周向方向設置有若干個止擋部54f(參見圖2),用于從螺旋彈簧SP1的徑向內(nèi)部約束螺旋彈簧SP1。在中間圓筒部54j內(nèi)部也設置有類似的浮動密封裝置,包括環(huán)形密封件SE2和螺旋彈簧SP2,并且基板54e上可以設置有用于約束螺旋彈簧SP2的止擋部54k,該浮動密封裝置將第一背壓腔56a相對于第二背壓腔56b密封。
在圖中所示的實施方式中,在內(nèi)圓筒部54g上固定地安裝有支架55,該支架55具有軸向延伸的有底圓筒部55a和從圓筒部55a的外表面徑向向外延伸的凸緣部55b。圓筒部55a的外表面貼靠在內(nèi)圓筒部54g的內(nèi)表面上,凸緣部55b壓靠在內(nèi)圓筒部54g的上端面上并且通過螺栓等方式固定至內(nèi)圓筒部54g。在圓筒部55a的底面設置有開口55c,以將來自排氣孔54c、54d的工質(zhì)排出,以下將蓋板54的內(nèi)圓筒部54g與支架55的圓筒部55a中圍出的腔稱為排氣腔58。
在支架55的圓筒部55a內(nèi)也設置有類似的浮動密封裝置,包括環(huán)形密封件SE3和螺旋彈簧SP3,從而實現(xiàn)支架55與隔板12之間的浮動密封,即,將內(nèi)圓筒部54g的內(nèi)部空間相對于第一背壓腔56a密封。并且在支架55的底部可以設置有止擋部55d,用于約束螺旋彈簧SP3。能夠理解,這樣設置是為了避免止回閥CV與螺旋彈簧SP3的干涉并方便設置止擋部55d。在空間允許的情況下,也可以將支架55與蓋板54的內(nèi)圓筒部54g一體地形成,即,包括環(huán)形密封件SE3和螺旋彈簧SP3的浮動密封裝置可以在蓋板54的內(nèi)圓筒部54g與蓋板12之間實現(xiàn)密封。
參見圖5和圖7,為了在第一背壓腔56a和第二背壓腔56b中產(chǎn)生背壓,在定渦旋件50中設置有第一背壓通道80和第二背壓通道90,具體地,第一背壓通道80使得第一壓縮路徑CP1與第一背壓腔56a連通,第二背壓通道90使得第二壓縮路徑CP2與第二背壓腔56b連通。下面將僅以第一背壓通道80為例進行詳細描述。
在圖中示出的實施方式中,第一背壓通道80將第一壓縮路徑CP1與第一背壓腔56a連通。具體地,將第一壓縮路徑CP1的第一子路徑CP11(位于定渦旋第二渦齒52c與動渦旋第一渦齒60b之間)與第一背壓腔56a連通。在定渦旋端板52a上的第一開口82設置成緊鄰定渦旋第二渦齒52c,使得在動渦旋第一渦齒60b的運動過程中,第一開口82或者位于動渦旋第一渦齒60b的徑向外側(cè),或者被動渦旋第一渦齒60b覆蓋。換句話說,第一開口82的尺寸小于動渦旋第一渦齒60b的厚度,所以動渦旋第一渦齒60b最多只能覆蓋第一開口82,而不會越過第一開口82。由此,能夠確保第一開口82始終只與第一壓縮路徑CP1的第一子路徑CP11連通,而不會在動渦旋第一渦齒60b運動時變得與動渦旋第一渦齒60b徑向內(nèi)側(cè)的第二子路徑CP12連通,以防止第一壓縮路徑CP1和第二壓縮路徑CP2通過第一開口82而連通,導致壓力泄漏和功率損失。
當然,第一開口82還可以改為僅與第一壓縮路徑CP1的第二子路徑CP12連通,在此不再贅述。
第一背壓通道80包括位于定渦旋端板52a與蓋板54的基板54e中的一系列徑向通道和軸向通道,如位于定渦旋端板52a中的包括第一開口82的軸向通道80a、徑向通道80b、軸向通道80c(圖5中示出了其端部)、位于蓋板54中的軸向通道80d(圖4中示出了其截面),徑向通道80e以及軸向通道80f,軸向通道80f包括通向背壓腔56a的第二開口84。徑向通道80b用于連接徑向位置不同的軸向通道80a和80c,徑向通道80e用于連接徑向位置不同的軸向通道80d和80f,且它們的徑向外端都被封堵。能夠理解,設置這些徑向通道和軸向通道只是為了將第一壓縮路徑CP1的第二子路徑CP12中的壓力引入到背壓腔56a中,為實現(xiàn)這一目的,也可以包括呈不同取向的通道并且可以在不同的部件中設置通道。
以類似的方式,第二背壓通道90在第一開口92處與第二壓縮路徑CP2相連通,以使得相應的子路徑與第二背壓腔56b連通。具體地,在示出的實施方式中,第二背壓通道90的第一開口92通向第二壓縮路徑CP2中位于動渦旋第二渦齒60c徑向外側(cè)的第子路徑CP22(由定渦旋第一渦齒52b與動渦旋第二渦齒60c所限定)。當然,第二背壓通道90也可以通向第三子路徑CP21。
由此,第一背壓腔56a和第二背壓腔56b中的壓力共同將定渦旋件50與定渦旋件60壓在一起,使二者之間具有適當?shù)凝X尖載荷。
當旁通通道BP打開時,如以上所描述地,與第一排氣腔CS1相連通的第一壓縮路徑CP1中的壓力在很短時間內(nèi)釋放,變?yōu)槲鼩鈮毫?。因此,第一背壓通?0的第一開口82處的壓力也變?yōu)槲鼩鈮毫?,第一背壓?6a中的背壓也通過第一背壓通道80釋放為吸氣壓力,不再起作用。此時,只有第二背壓腔56b繼續(xù)提供背壓,該背壓與壓縮機的減小的容量相適應,從而以適當?shù)牧⒍u旋件50與動渦旋件60壓在一起,保持適當?shù)凝X尖載荷,防止零件的磨損。
可以通過改變兩個背壓腔56a和56b的有效面積(即該背壓腔在定渦旋件50上的軸向投影面積)或改變第一背壓通道80的第一開口82以及第二背壓通道90的第一開口92的位置來確定背壓腔所能提供的背壓力。
對于渦齒對稱式的壓縮機來說,可以在對稱的位置設置第一背壓通道80的第一開口82以及第二背壓通道90的第一開口92。然而第一背壓腔56a和第二背壓腔56b的面積未必相等,因為考慮到螺旋彈簧SP1-SP3的力、定渦旋件50的重力等因素,在旁通通道BP打開后,背壓腔所需要提供的力可能并不等于旁通通道BP未打開時所需要克服的力的一半。另外,也可以在非對稱的位置設置第一背壓通道80的第一開口82以及第二背壓通道90的第一開口92,使得每個背壓腔56a、56b都能夠在其對應的壓縮路徑單獨工作時提供對應的背壓力,這樣,無論是第一排氣口Out1被旁通還是第二排氣口Out2被旁通,工作的壓縮路徑所對應的背壓通道都能夠提供適當?shù)谋硥毫Α?/p>
當壓縮機是渦齒不對稱的類型時,也可以通過設計兩個背壓腔的面積以及兩個背壓通道的第一開口的位置,來使得兩個背壓腔都能夠在其對應的壓縮路徑單獨工作時提供對應的背壓力。
能夠理解,定渦旋件50由定渦旋主體部52以及蓋板54形成的這種分體式結(jié)構(gòu)只是為了方便設置單向閥V,在使用其它類型的單向閥的情況下或者在沒有設置單向閥V以及容量調(diào)制通道VL的情況下,可以采用一體式的定渦旋件。此時,上述實施方式中所描述的定渦旋主體部52以及蓋板54的特征都理解為直接設置在一體的定渦旋件上。例如,在定渦旋件的上側(cè)形成第一背壓腔和第二背壓腔,并且旁通通道BP以及背壓通道80、90都設置在定渦旋件中。
盡管在此已詳細描述本實用新型的各種實施方式,但是應該理解本實用新型并不局限于這里詳細描述和示出的具體實施方式,在不偏離本實用新型的實質(zhì)和范圍的情況下可由本領域的技術(shù)人員實現(xiàn)其它的變型和變體。所有這些變型和變體都落入本實用新型的范圍內(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。