本實(shí)用新型涉及一種渦旋壓縮機(jī)。

背景技術(shù)：

本部分的內(nèi)容僅提供了與本公開(kāi)相關(guān)的背景信息，其可能并不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

渦旋壓縮機(jī)通常包括壓縮機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)軸和馬達(dá)。壓縮機(jī)構(gòu)包括定渦旋和動(dòng)渦旋。定渦旋以軸向可浮動(dòng)但不可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式安裝至主軸承座，或者固定地安裝至主軸承座。動(dòng)渦旋插置在定渦旋中，并且在驅(qū)動(dòng)軸的驅(qū)動(dòng)下相對(duì)于定渦旋進(jìn)行平動(dòng)繞動(dòng)(即，動(dòng)渦旋的中心軸線相對(duì)于定渦旋的中心軸線旋轉(zhuǎn)，但動(dòng)渦旋不會(huì)繞其自身中心軸線旋轉(zhuǎn))，使得動(dòng)渦旋和定渦旋的葉片(或渦卷)相互接合以形成體積逐漸減小的對(duì)工作流體(例如，制冷劑)進(jìn)行壓縮的一系列壓縮腔。

由于一些因素，例如安裝結(jié)構(gòu)、背壓結(jié)構(gòu)、浮動(dòng)結(jié)構(gòu)等，動(dòng)渦旋和定渦旋的葉片的型線設(shè)計(jì)受到限制，即，動(dòng)渦旋和定渦旋的徑向可利用空間受到限制，從而使壓縮機(jī)的排量受到限制。

因此，本領(lǐng)域中需要一種具有改進(jìn)的葉片設(shè)計(jì)的壓縮機(jī)，使得壓縮機(jī)構(gòu)的徑向空間能夠被充分利用以提高排量且具有良好密封。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的一個(gè)目的是提供一種具有改進(jìn)的渦卷結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)，使得其壓縮機(jī)構(gòu)的徑向空間能夠被充分利用以提高排量且具有良好密封。

本實(shí)用新型的另一個(gè)目的是提供一種減小渦卷與端板之間磨損的渦旋壓縮機(jī)。

上述目的中的一個(gè)或多個(gè)可以通過(guò)下述方案實(shí)現(xiàn)：一種渦旋壓縮機(jī)包括定渦旋和動(dòng)渦旋，所述定渦旋包括定渦旋端板和從所述定渦旋端板延 伸的螺旋形的定渦卷，所述動(dòng)渦旋包括動(dòng)渦旋端板和從所述動(dòng)渦旋端板延伸的且與所述定渦卷嚙合配合以形成壓縮腔的動(dòng)渦卷。所述定渦卷包括徑向外側(cè)的第一定渦卷部和徑向內(nèi)側(cè)的第二定渦卷部，所述第一定渦卷部在所述渦旋壓縮機(jī)運(yùn)行期間周期性地被所述動(dòng)渦旋端板覆蓋，所述第二定渦卷部在所述渦旋壓縮機(jī)運(yùn)行期間始終被所述動(dòng)渦旋端板覆蓋。在第一定渦卷部與動(dòng)渦旋端板的對(duì)應(yīng)于第一定渦卷部的第一覆蓋部中的一者上設(shè)置有密封裝置。

根據(jù)本實(shí)用新型的渦旋壓縮機(jī)具有改進(jìn)的渦卷結(jié)構(gòu)。特別地，定渦旋的定渦卷延伸靠近安裝部，由此充分地利用了定渦旋的徑向空間，從而能夠提高壓縮機(jī)的排量。另外，由于在第一定渦卷部與第一覆蓋部之間設(shè)置有密封裝置，由此能夠良好地防止壓縮腔內(nèi)的氣體泄漏，從而提高壓縮機(jī)的工作效率。

優(yōu)選地，所述密封裝置包括從所述第一定渦卷部的端面和所述第一覆蓋部中的一者突出的凸起部，所述第一定渦卷部的端面和所述第一覆蓋部中的另一者與所述凸起部之間形成預(yù)定間隙。在該結(jié)構(gòu)中，可以通過(guò)設(shè)定凸起部的高度而使凸起部與第一定渦卷部或第一覆蓋部之間的間隙能夠?qū)崿F(xiàn)油密封。

優(yōu)選地，所述凸起部與所述第一定渦卷部的端面和所述第一覆蓋部中的所述一者為一體件?；蛘撸鐾蛊鸩繛橥扛苍谒龅谝欢u卷部的端面和所述第一覆蓋部中的所述一者上的涂層。所述凸起部可以為耐磨層或耐腐蝕層。例如，根據(jù)應(yīng)用條件和應(yīng)用要求的不同，涂層可以具有不同性能，比如，耐磨性能、與潤(rùn)滑油兼容的性能等。

優(yōu)選地，所述密封裝置包括設(shè)置在所述第一定渦卷部的端面上的第一密封件。

優(yōu)選地，在所述第二定渦卷部的端面上設(shè)置有第二密封件，所述第一密封件的高度低于所述第二密封件的高度，使得在所述渦旋壓縮機(jī)運(yùn)行期間在所述第一密封件與所述第一覆蓋部之間形成預(yù)定間隙。通過(guò)這樣的結(jié)構(gòu)，第一定渦卷部與第二定渦卷部相比受到的磨損可以減小或者可以完全避免。

優(yōu)選地，在所述第一定渦卷部的端面上設(shè)置有用于容置所述第一密封件的第一凹槽，在所述第二定渦卷部的端面上設(shè)置有第二密封件和用于容 置所述第二密封件的第二凹槽。

優(yōu)選地，所述第一覆蓋部包括厚度減小區(qū)域，在所述渦旋壓縮機(jī)運(yùn)行期間在所述第一定渦卷部與所述厚度減小區(qū)域之間形成預(yù)定間隙。

所述第一覆蓋部的所述厚度減小區(qū)域可以具有恒定的厚度，或者可以具有變化的厚度。

所述第二密封件與所述第一密封件可以是連續(xù)的，或者可以是單獨(dú)的。所述第一密封件的高度與所述第二密封件的高度的差可以在0至100微米之間。所述第一密封件和/或所述第二密封件的高度可以是恒定的，或者可以是變化的。

所述第一凹槽與所述第二凹槽可以是連續(xù)的，或者可以是單獨(dú)的。所述第一凹槽和/或所述第二凹槽的深度可以是恒定的，或者可以是變化的。

優(yōu)選地，所述第一覆蓋部的所述厚度減小區(qū)域的厚度比所述第一覆蓋部的其他部分的厚度小0至100微米。

優(yōu)選地，所述預(yù)定間隙允許在所述第一定渦卷部與所述第一覆蓋部之間實(shí)現(xiàn)油密封。優(yōu)選地，所述預(yù)定間隙在0至30微米之間。

由以下結(jié)合附圖、以示例方式說(shuō)明本實(shí)用新型的原理的描述，本實(shí)用新型的其他方面和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯。

附圖說(shuō)明

通過(guò)以下參照附圖的描述，本實(shí)用新型的一個(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：

圖1是渦旋壓縮機(jī)的縱向剖視示意圖；

圖2是渦旋壓縮機(jī)的壓縮機(jī)構(gòu)的立體示意圖；

圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施方式的定渦旋的立體示意圖；

圖4是圖2的處于第一運(yùn)行狀態(tài)的壓縮機(jī)構(gòu)的仰視圖，在第一運(yùn)行狀態(tài)時(shí)定渦旋的定渦卷的一部分未被動(dòng)渦旋端板覆蓋；

圖5是圖2的處于第二運(yùn)行狀態(tài)的壓縮機(jī)構(gòu)的仰視圖，在第二運(yùn)行 狀態(tài)時(shí)定渦旋的定渦卷被動(dòng)渦旋端板完全覆蓋；

圖6是圖3的局部剖視示意圖；

圖7是根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施方式的動(dòng)渦旋的立體示意圖；

圖8是圖7的局部剖視示意圖；

圖9是圖8的變型的剖視示意圖；

圖10是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施方式的安裝至定渦卷端面上的密封條的示意圖；以及

圖11是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施方式的壓縮機(jī)構(gòu)的局部剖視示意圖，示出了用于安裝密封條的凹槽具有不同深度。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本實(shí)用新型各種實(shí)施方式的描述僅僅是示范性的，而絕不是對(duì)本實(shí)用新型及其應(yīng)用或用法的限制。在各個(gè)附圖中采用相似的附圖標(biāo)記來(lái)表示相似的部件，因此相似部件的構(gòu)造將不再重復(fù)描述。

在本文中提及的方位詞，例如“上、下、左、右”，指的是附圖上所觀察的方位，除非本文中另有明確的說(shuō)明。

將參照?qǐng)D1描述渦旋壓縮機(jī)的總體構(gòu)造和運(yùn)行原理。如圖1所示，渦旋壓縮機(jī)100(下文中有時(shí)也會(huì)稱(chēng)為壓縮機(jī))一般包括殼體110、設(shè)置在殼體110一端的頂蓋112以及設(shè)置在殼體110另一端的底蓋114。殼體110中設(shè)置有壓縮機(jī)構(gòu)10、驅(qū)動(dòng)軸30和馬達(dá)20。馬達(dá)20構(gòu)造成使驅(qū)動(dòng)軸30旋轉(zhuǎn)，接著，驅(qū)動(dòng)軸30的旋轉(zhuǎn)使得動(dòng)渦旋160相對(duì)于定渦旋150平動(dòng)繞動(dòng)(即，動(dòng)渦旋160的中心軸線繞定渦旋150的中心軸線旋轉(zhuǎn)，但是動(dòng)渦旋160不會(huì)繞其自身的中心軸線旋轉(zhuǎn))，從而實(shí)現(xiàn)流體的壓縮。

結(jié)合圖2所示，壓縮機(jī)構(gòu)10包括定渦旋150和動(dòng)渦旋160，其中，動(dòng)渦旋160插置在定渦旋150內(nèi)。動(dòng)渦旋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)的螺旋狀的渦卷(動(dòng)渦卷)166。定渦旋150包括端板154、形成在端板一側(cè)的螺旋狀的渦卷(定渦卷)156和形成在端板的大致中央位置處的排氣口152。在定渦旋150的螺 旋渦卷156和動(dòng)渦旋160的螺旋渦卷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。其中，徑向最外側(cè)的壓縮腔處于吸氣壓力，徑向最內(nèi)側(cè)的壓縮腔處于排氣壓力。中間的壓縮腔處于吸氣壓力和排氣壓力之間，從而也被稱(chēng)之為中壓腔。

參見(jiàn)圖3，其示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施方式的定渦旋150的立體示意圖。如圖3所示，定渦旋150沿周緣包括安裝部151。定渦旋150通過(guò)安裝部151可以被安裝至主軸承座或者直接固定地連接至壓縮機(jī)殼體110。定渦旋150的定渦卷156以螺旋的形式從定渦旋的大致中央處朝向徑向外側(cè)延伸至靠近安裝部151的位置處。

由于定渦卷156盡可能地延伸靠近安裝部151，因此，在根據(jù)本實(shí)用新型的壓縮機(jī)100的運(yùn)行期間，當(dāng)動(dòng)渦旋160(特別地，端板164)遠(yuǎn)離定渦旋150的定渦卷156的徑向最外側(cè)部分運(yùn)動(dòng)時(shí)，該徑向最外側(cè)部分則不會(huì)被動(dòng)渦旋160的端板164覆蓋，即，暴露于外部；當(dāng)動(dòng)渦旋160(特別地，端板164)朝向定渦卷156的徑向最外側(cè)部分運(yùn)動(dòng)時(shí)，該徑向最外側(cè)部分則漸漸被動(dòng)渦旋160的端板164覆蓋，直至定渦卷156完全被動(dòng)渦旋160的端板164覆蓋。

圖4和圖5示出了壓縮機(jī)構(gòu)在壓縮機(jī)運(yùn)行期間處于不同狀態(tài)下的仰視示意圖。在圖4所示的狀態(tài)(第一運(yùn)行狀態(tài))下，定渦卷156的徑向最外側(cè)部分未被動(dòng)渦旋端板164覆蓋；在圖5所示的狀態(tài)(第二運(yùn)行狀態(tài))下，定渦卷156被動(dòng)渦旋端板164完全覆蓋。

為便于描述，將定渦卷156的周期性暴露于外部的徑向最外側(cè)部分稱(chēng)為第一定渦卷部156a；將定渦卷156的始終被動(dòng)渦旋端板164覆蓋的部分稱(chēng)為第二定渦卷部156b；將動(dòng)渦旋160的端板164的對(duì)應(yīng)于第一定渦卷部156a的部分稱(chēng)為第一覆蓋部164a。當(dāng)?shù)谝欢u卷部156a被第一覆蓋部164a覆蓋時(shí)形成了封閉的壓縮腔。根據(jù)本實(shí)用新型的壓縮機(jī)100通過(guò)上述結(jié)構(gòu)充分地利用了定渦卷156(壓縮機(jī)構(gòu))的徑向空間，從而提高了壓縮機(jī)100的排量。

定渦旋150的第二定渦卷部156b的徑向最外端的展角A(弧度)可以通過(guò)如下公式獲得：A＝((D/2-Ror)²-Rg²)^0.5/Rg，其中，D為動(dòng)渦旋160的端板164的外徑，Ror為渦旋壓縮機(jī)的回轉(zhuǎn)半徑，Rg為渦卷的基圓半徑。第二定渦卷部156b的徑向最外端的最大半徑為D/2-Ror，其對(duì)應(yīng)的最大展 開(kāi)半徑為((D/2-Ror)²-Rg²)^0.5。

通常，為了防止壓縮腔內(nèi)的氣體泄漏至壓縮機(jī)構(gòu)外部和/或?yàn)榱朔乐箟嚎s腔內(nèi)的氣體泄漏至另外的壓縮腔中，可以在動(dòng)渦卷與定渦旋端板之間以及在定渦卷與動(dòng)渦旋端板之間設(shè)置密封裝置。在本實(shí)用新型的另一實(shí)施方式中，至少在定渦旋150的第一定渦卷部156a與第一覆蓋部164a之間可以設(shè)置有密封裝置。

圖6為壓縮機(jī)構(gòu)10的局部剖面示意圖，示出了根據(jù)本實(shí)用新型的密封裝置的一個(gè)實(shí)施方式。參見(jiàn)圖3和圖6，可以在第一定渦卷部156a的端面上設(shè)置凸起部157。在一個(gè)示例中，凸起部157可以從第一定渦卷部156a的端面突出并且與第一定渦卷部156a一體地形成。如圖6所示，在凸起部157與動(dòng)渦旋160的端板164(特別是第一覆蓋部164a)之間形成間隙G。間隙G設(shè)定成在壓縮機(jī)正常運(yùn)行期間可以通過(guò)潤(rùn)滑油實(shí)現(xiàn)凸起部157與動(dòng)渦旋160的端板164之間的密封。在另一示例中，凸起部157可以由涂覆在第一定渦卷部156a的端面上的涂層形成。應(yīng)理解的是，在合適的情況下，凸起部157也可以設(shè)置在動(dòng)渦旋160的端板164的第一覆蓋部164a上。根據(jù)應(yīng)用環(huán)境，凸起部157可以是耐磨層或者可以是耐腐蝕層。

如圖10所示，可以在動(dòng)渦卷166和定渦卷156的整個(gè)端面或部分端面上設(shè)置密封條(或稱(chēng)為密封件)120。例如，密封條120可以是PTFE密封圈。在另一示例中，可以在動(dòng)渦卷166的端面上設(shè)置用于容置密封條120的凹槽165(如圖1所示)，并且可以在定渦卷156的端面上設(shè)置用于容置密封條120的凹槽155(如圖1、圖3所示)。

在密封裝置的另一實(shí)施方式中，可以在第一定渦卷部156a上設(shè)置密封條而在第一定渦卷部156a與第一覆蓋部164a之間實(shí)現(xiàn)密封。在壓縮機(jī)100運(yùn)行期間，由于第一定渦卷部156a周期性地被動(dòng)渦旋端板164覆蓋以及暴露于外部，即，第一定渦卷部156a相對(duì)于動(dòng)渦旋端板164周期性地滑進(jìn)和滑出，因此，設(shè)置在第一定渦卷部156a與動(dòng)渦旋端板164之間的密封件(例如，密封條120)自身會(huì)被快速磨損，或者致使動(dòng)渦旋端板164快速磨損。

為了減小或消除第一定渦卷部156a與動(dòng)渦旋端板164之間的磨損，第一定渦卷部156a上的密封條(第一密封件或第一密封條)121的高度可以小于第二定渦卷部156b上的密封條122(第二密封件或第二密封條)， 如圖10所示。第一密封條121的高度與第二密封條122的高度的差可以在0至0.1毫米的范圍內(nèi)。應(yīng)理解的是，第一密封條121的高度可以是恒定的，或者可以是變化的。

在圖10所示的示例中，第一密封條121和第二密封條122是一體的。然而，應(yīng)理解的是，在另外的示例中，第一密封條121和第二密封條122可以是單獨(dú)的。在另一示例中，如圖11所示，在第一密封條121和第二密封條122具有相同高度的情況下，用于容置第一密封條121的第一凹槽155a的深度可以大于用于容置第二密封條122的第二凹槽155b的深度。第一凹槽155a的深度與第二凹槽155b的深度的差可以在0至0.1毫米的范圍內(nèi)。應(yīng)理解的是，第一凹槽155a的深度可以是恒定的，或者可以是變化的。通過(guò)降低第一密封條121的高度或者通過(guò)增加第一凹槽的深度能夠減小或者避免第一定渦卷部156a與第一覆蓋部164a之間的磨損。例如，可以通過(guò)降低第一密封條121的高度或者通過(guò)增加第一凹槽的深度而在密封件與第一覆蓋部164a之間形成預(yù)定間隙，從而可以避免密封件與第一覆蓋部164a之間的磨損問(wèn)題，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)油密封。

在另一實(shí)施方式中，動(dòng)渦旋端板164的第一覆蓋部164a可以具有厚度減小區(qū)域，其中，厚度減小區(qū)域的厚度可以相比動(dòng)渦旋端板164的其他部分的厚度更小，如圖7所示。厚度減小區(qū)域可以是第一覆蓋部164a的一部分區(qū)域，或者可以是第一覆蓋部164a的整個(gè)區(qū)域。厚度減小區(qū)域的厚度與動(dòng)渦旋端板164的其他部分的厚度的差可以在0至0.1毫米(100微米)之間的范圍內(nèi)，由此減小或者避免第一定渦卷部156a與第一覆蓋部164a之間的磨損。例如，可以通過(guò)去除面向定渦卷的表面的材料的方式形成第一覆蓋部164a的厚度減小區(qū)域。通過(guò)第一覆蓋部164a的厚度減小區(qū)域能夠在第一定渦卷部156a(或密封件)與第一覆蓋部164a之間形成預(yù)定間隙，從而能夠避免第一定渦卷部156a(或密封件)與第一覆蓋部164a之間的磨損問(wèn)題，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)油密封。應(yīng)理解的是，厚度減小區(qū)域的厚度可以是恒定的(如圖8所示)，或者可以是變化的(如圖9所示)。

根據(jù)本實(shí)用新型的密封裝置可以構(gòu)造成在密封裝置與第一定渦卷部156a或第一覆蓋部164a之間形成間隙G。間隙G可以在0至30微米之間的范圍內(nèi)，以便能夠?qū)崿F(xiàn)密封裝置與第一定渦卷部156a或第一覆蓋部164a之間的油密封并且能夠避免密封裝置與第一定渦卷部156a或第一覆蓋部164a之間的磨損。

此外，可以理解的是，凸起部或密封件可以具有合適的輪廓、形狀或材料，以便能夠緩解或者避免密封件與第一定渦卷部或第一覆蓋部之間的磨損和/或有利于實(shí)現(xiàn)其間的油密封。另外，凸起部或密封件的位置、尺寸等也可以根據(jù)具體應(yīng)用需求而改變。

上面的描述內(nèi)容和附圖所示的示例僅僅是出于說(shuō)明性目的，而非限制本實(shí)用新型。應(yīng)理解的是，上面描述的一個(gè)實(shí)施方式中的各個(gè)特征可以與另一實(shí)施方式中的各個(gè)特征相結(jié)合或相互替換使用。另外，在一個(gè)實(shí)施方式中描述的某個(gè)(或某些)特征可以省去。

本實(shí)用新型特別適用于具有以固定方式安裝的定渦旋的壓縮機(jī)，例如，將定渦旋固定地連接至主軸承座的壓縮機(jī)。這樣的壓縮機(jī)可以省去提供軸向柔性的結(jié)構(gòu)(例如包括螺栓和套筒的結(jié)構(gòu))，由此可以擴(kuò)展渦旋部件的徑向利用空間，從而針對(duì)給定空間(特別是給定徑向空間)的壓縮機(jī)殼體可以實(shí)現(xiàn)更大的壓縮機(jī)排量。然而，應(yīng)理解的是，本實(shí)用新型也可以適用于其他類(lèi)型的壓縮機(jī)，例如，具有軸向柔性的壓縮機(jī)、具有背壓結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)、不具有背壓結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)、不在渦卷上設(shè)置密封圈的壓縮機(jī)等。

盡管在此已詳細(xì)描述本實(shí)用新型的各種實(shí)施方式，但是應(yīng)該理解本實(shí)用新型并不局限于這里詳細(xì)描述和示出的具體實(shí)施方式，在不偏離本實(shí)用新型的實(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實(shí)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(lái)代替。