專利名稱：防止渦旋式壓縮機過熱的裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種渦旋式壓縮機，特別地涉及一種防止渦旋式壓縮機過熱的裝置，它能夠通過防止壓縮氣體的溫度過分增加，從而保護壓縮機的部件。
背景技術：
一般地，渦旋式壓縮機是一種壓縮氣體的裝置，它通過將一個繞動渦卷60連接到一個固定渦卷50來實現(xiàn)一種軌道運動。
圖1示出了渦旋式壓縮機的一個實施例。如圖所示，該渦旋式壓縮機包括一個密封箱10，吸氣管1和排氣管2分別連接到該箱體上；一個主框架20和一個副框架30，分別固定地連接到密封箱10的上部和下部；一個驅動電機40，固定地連接到密封箱10的內(nèi)部，并位于主框架20和副框架30之間；一個固定渦卷50，固定地連接到密封箱10的內(nèi)部，與主框架20之間具有一定的間隔；一個繞動渦卷60，連接在固定渦卷50和主框架20之間，通過與固定渦卷50連接來實現(xiàn)一種軌道運動；一個曲柄軸41，用來將驅動電機40的驅動力傳遞給繞動渦卷60；一個嵌入在繞動渦卷60和主框架20之間的歐式環(huán)(oldham ring)70，用來防止繞動渦卷60的旋轉；一個高/低壓分隔板80，連接在密封箱10的內(nèi)部，位于排氣管2和固定渦卷50之間，用來將密封箱10的內(nèi)部分隔成高壓腔和低壓腔兩部分；一個逆流防止裝置90，安裝于固定渦卷50的上部，位于密封箱的高壓腔，用來防止高壓腔的氣體逆流到固定渦卷50中。機油通過密封箱10的下部添加進去。
固定渦卷50中，在具有預定形狀的軸體51下部形成一個漸開線形狀的外罩52，并在軸體51的中部有一個排氣孔53。在繞動渦卷60中，位于具有預定面積的端板部分61的上表面形成一個漸開線形狀的外罩62。一個用于軸向密封氣體的密封件S分別連接到固定渦卷的外罩52的頂端和繞動渦卷的外罩62。密封件S用樹脂材料制造而成。
驅動電機40由下面幾個部件組成一個固定連接到密封箱10內(nèi)部圓周表面的定子42，一個盤繞在定子42周圍的繞組線圈43，一個可旋轉地嵌入于定子42中的轉子44。曲柄軸41加壓嵌入在轉子44中。
逆流防止裝置90具有一個預定的形狀，由以下部件組成一個閥套92，通過一組螺栓91固定于固定渦卷50上；和一個止回閥93，嵌入于閥套92中，可以上下移動，從而打開和關閉固定渦卷50的排氣孔53。
渦旋式壓縮機的工作原理將如下說明。
首先，通過外加電源使驅動電機40運轉，從而產(chǎn)生一個旋轉力，該旋轉力通過曲柄軸41被傳遞給繞動渦卷60。歐式環(huán)70和曲柄軸41防止繞動渦卷60的轉動，并使它通過與固定渦卷50的連接來產(chǎn)生一個軌道運動。繞動渦卷60的軌道運動促使繞動渦卷上的外罩62和固定渦卷上的外罩52通過相互連接來產(chǎn)生軌道運動，從而吸入氣體，壓縮，最后把氣體排到固定渦卷的排氣孔53。
同時，逆流防止裝置的止回閥93由于壓差和自身的重量而作上下往復運動，從而打開和關閉固定渦卷的排氣孔53。即，當固定渦卷50和繞動渦卷60所形成的壓縮腔內(nèi)的壓力高于高壓腔的壓力時，止回閥93就會打開排氣孔53，當壓縮腔內(nèi)的壓力低于高壓腔的壓力時，止回閥93就會關閉排氣孔53。從而，高壓氣體被排放到高壓腔中，并被阻止逆流到固定渦卷50和繞動渦卷60中。如果高壓腔的氣體逆流到固定渦卷50和繞動渦卷60中，繞動渦卷60就會反轉，從而使繞動渦卷的外罩62與固定渦卷的外罩52發(fā)生碰撞，產(chǎn)生撞擊噪聲并損壞部件。
此外，由固定渦卷的外罩52和繞動渦卷的外罩62所形成的壓縮腔內(nèi)的壓縮氣體也被固定渦卷50的密封件S和繞動渦卷的密封件S所密封，防止泄漏。
排放到固定渦卷的排氣孔53的高壓氣體將通過高壓腔，然后被排放到排氣管2中。高溫高壓的制冷氣體進入構成制冷循環(huán)的冷凝器(沒有在圖中顯示)。
渦旋式壓縮機構成一個制冷循環(huán)系統(tǒng)。在這，當循環(huán)中制冷劑少于一預定量，或者在驅動過程中固定渦卷的外罩52和繞動渦卷的外罩62形成的壓縮腔中產(chǎn)生氣體泄漏，或者吸氣壓力和排氣壓力的壓力差比預定情況大，或者在其他情況時，使壓縮氣體的溫度上升。這時，壓縮氣體會過分被加熱，組成壓縮腔的其他部件例如密封件S就會受到損壞。
因此，防止由于壓縮氣體過熱而導致的所述部件的損壞，傳統(tǒng)方法是將一個利用雙金屬原理的過載防止裝置100安裝在驅動電機40的繞組線圈43上，如圖2所示。該過載防止裝置100是一種在壓縮機普遍使用的部件。
在所述的結構中，當壓縮氣體的溫度在工作過程上升高至高溫時，吸入排出氣體的高壓腔就會被加熱，這些熱量逐漸被完全傳遞到安裝在驅動電機40上的過載防止裝置100。當熱量傳遞到過載防止裝置100并使之加熱，電源接頭會由于雙金屬的原理而彎曲，從而切斷電流對驅動電機40的供給。這樣，就可以防止壓縮氣體溫度過分上升，從而保護了各個部件。
另外，即使在電源對驅動電機輸入過度大于預定值的時候，過載防止裝置100也產(chǎn)生動作，從而切斷電源對驅動電機40的供給。
但是，在所述的傳統(tǒng)結構中，由于用于檢測熱量的過載防止裝置100是安裝在離壓縮氣體的壓縮腔具有一定距離的位置上，因此它不能夠靈敏地檢測出壓縮腔中的溫度變化。這樣，當壓縮氣體的溫度持續(xù)上升時，過載防止裝置100并不能檢測出來，一旦壓縮氣體的溫度急劇上升后，某些部件如樹脂材料的密封件S就會由于過載防止裝置100的遲鈍反應而受到損壞。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種防止渦旋式壓縮機過熱的裝置，它可以通過防止壓縮氣體的溫度過分升高來保護各個部件。
為了實現(xiàn)與本發(fā)明目的一致的各種優(yōu)點，如在這具體化并詳細說明的，一種防止渦旋式壓縮機過熱的裝置包括一個密封箱；一個固定連接在密封箱內(nèi)部的框架；一個固定在密封箱內(nèi)部的驅動電機，具有一個能夠通過溫度和電流來連通/切斷電源的過載防止裝置；一個連接在框架上的固定渦卷，具有一個排氣孔；一個可以移動的連接在固定渦卷上的繞動渦卷；和一個將驅動力傳遞給繞動渦卷的曲柄軸。該裝置包括一個具有預定形狀的閥套，固定連接在固定渦卷上；一個可移動的嵌在閥套內(nèi)的筒形閥，用來打開和關閉固定渦卷的排氣孔；一個位于閥套上的加壓閥裝置，當排出氣體溫度高于預定值時，通過推動筒形閥并關閉排氣孔來增加輸入流量。
本發(fā)明的上述或其他的目的、特點、方面和優(yōu)勢將在以下結合附圖進行詳細說明。


為了進一步對本發(fā)明的理解，提供的附圖與本說明書一同對本發(fā)明的實施例進行描述，并解釋本發(fā)明的工作原理。
在附圖上圖1所示的是一個普通渦旋式壓縮機的剖視圖；圖2所示的是一個根據(jù)傳統(tǒng)技術裝配有一個過載防止裝置的渦旋式壓縮機的局部剖視圖；圖3是一種壓縮機的剖視圖，其中應用了本發(fā)明防止渦旋式壓縮機過熱的裝置的一個實施例；圖4和5是分別示出根據(jù)本發(fā)明的一種防止渦旋式壓縮機過熱裝置工作狀態(tài)的剖視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明一種防止渦旋式壓縮機過熱裝置的另一個實施例的剖視圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明一種防止渦旋式壓縮機過熱裝置工作狀態(tài)的剖視圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明一種防止渦旋式壓縮機過熱裝置的另一個實施例的剖視圖。
具體實施例方式
在對本發(fā)明優(yōu)選實施例的詳細說明過程中，將參照附圖并對其例子進行描述。
圖3是一種壓縮機的剖視圖，其中應用了本發(fā)明防止渦旋式壓縮機的過熱裝置的一個實施例，圖4和5是分別示出根據(jù)本發(fā)明的一種防止渦旋式壓縮機過熱裝置工作狀態(tài)的剖視圖。部件所使用的引用數(shù)字與傳統(tǒng)裝置中相同部件的相同。
如圖所示，該渦旋式壓縮機包括一個密封箱10，吸氣管1和排氣管2分別連接到該箱體上；一個主框架20和一個副框架30，分別固定地連接到密封箱10的上部和下部；一個驅動電機40，固定地連接到密封箱10的內(nèi)部，并位于主框架20和副框架30之間；一個固定渦卷50，固定地連接到密封箱10的內(nèi)部，與主框架20之間具有一定的間隔；一個繞動渦卷60，連接在固定渦卷50和主框架20之間，通過與固定渦卷50連接來實現(xiàn)一種軌道運動；一個曲柄軸41，用來將驅動電機40的驅動力傳遞給繞動渦卷60；一個嵌入在繞動渦卷60和主框架20之間的歐式環(huán)70，用來防止繞動渦卷60的旋轉；一個高/低壓分隔板80，連接在密封箱10的內(nèi)部，位于排氣管2和固定渦卷50之間，用來將密封箱10的內(nèi)部分隔成高壓腔和低壓腔兩部分。
固定渦卷50中，在具有預定形狀的軸體51下部形成一個漸開線形狀的外罩52，并在軸體51的中部有一個排氣孔53。在繞動渦卷60中，位于具有預定面積的端板部分61的上表面形成一個漸開線形狀的外罩62。一個用于軸向密封氣體的密封件S分別連接到固定渦卷的外罩52的頂端和繞動渦卷的外罩62。密封件S用樹脂材料制造而成。
驅動電機40由下面幾個部件組成一個固定連接到密封箱10內(nèi)部圓周表面的定子42，一個盤繞在定子42周圍的繞組線圈43，一個可旋轉地嵌入于定子42中的轉子44。曲柄軸41加壓嵌入在轉子44中。同時，一個過載防止裝置100安裝在繞組線圈43上。過載防止裝置100是一種在壓縮機中普遍使用，利用雙金屬的原理在傳遞的流量或熱量高于預定值時來切斷電源對驅動電機40供電的裝置。
同時，本發(fā)明的防止過熱的裝置安裝在固定渦卷50的上部，位于高壓腔中。
根據(jù)本發(fā)明的防止過熱裝置包括一個固定連接在固定渦卷50上表面的閥套200；一個可移動的嵌于閥套200上的筒形閥210，用來打開或關閉固定渦卷的排氣孔53；一個位于閥套200上的加壓閥裝置，當排出氣體溫度高于預定值時，通過推動筒形閥并關閉排氣孔來增加輸入流量。
閥套200設置有多個在帽形閥套體202邊緣沿長度方向上延伸的固定凸臺203，并在里面形成一個圓柱形的導向空間201。一個螺紋孔204穿透地形成在固定凸臺203內(nèi)，且在閥套體202的上表面開有一個孔洞205。通過固定螺栓220將固定渦卷50的螺紋孔54和固定凸臺的螺紋孔204相連，從而使閥套200連接到固定渦卷50。此時，閥套200位于固定渦卷的上有面。這時，由于閥套200與固定渦卷50連接，從而使閥套體內(nèi)的導向空間201與固定渦卷50的排氣孔53位于同一直線上。
筒形閥210的閥體211是活塞形狀，具有一定的長度和外徑，孔洞212穿透地形成在閥體211的中部內(nèi)，孔洞212的內(nèi)徑比固定渦卷50的排氣孔53的內(nèi)徑小。筒形閥210可移動的嵌入在閥套的導向空間201內(nèi)。
加壓閥裝置由以下部件組成一個連接在閥套200內(nèi)部的熱調(diào)節(jié)閥310，可以在設定的溫度下變形，從而打開或關閉閥套上的孔205；一個嵌入于閥套200內(nèi)的平板閥320，根據(jù)熱調(diào)節(jié)閥310的運動而打開和關閉筒形閥上的孔212。
熱調(diào)節(jié)閥310包括一個具有凸盤形狀的凸起打開/關閉部分311，用來打開閥套的孔205；多個在凸起打開/關閉部分311側向表面上以預定長度彎曲地延伸的支撐部分312，并由閥套200支撐。
通過把熱調(diào)節(jié)閥310的支撐部分312嵌入于閥套200的導向空間201內(nèi)圓周表面形成的階梯槽206中，來使熱調(diào)節(jié)閥310連接于閥套200的內(nèi)部。這時，閥套上的孔205由于熱調(diào)節(jié)閥310的凸起打開/關閉部分311的作用而處于打開狀態(tài)。當熱調(diào)節(jié)閥310受熱，其溫度超過預定值時，支撐部分312就會彎曲，從而使凸起打開/關閉部分311將閥套的孔205關閉。
平板閥320是圓盤形狀，具有一定的厚度，并有多個開槽321供排出氣體從其邊緣流過。平板閥320可以是任意形狀。平板閥320可移動的嵌入于閥套的導向空間201內(nèi)，以便位于筒形閥210的上表面。
根據(jù)本發(fā)明的防止渦旋式壓縮機過熱裝置的工作原理將說明如下。
首先說明渦旋式壓縮機的工作原理。當電源輸入到渦旋式壓縮機中，驅動電機40開始工作并產(chǎn)生一個旋轉力。驅動電機40的旋轉力通過曲柄軸41被傳遞給繞動渦卷60。歐式環(huán)70和曲柄軸41防止繞動渦卷60的轉動，并使它通過與固定渦卷50的連接來產(chǎn)生軌道運動。繞動渦卷60的軌道運動促使繞動渦卷上的外罩62和固定渦卷上的外罩52通過相互連接來產(chǎn)生軌道運動，從而吸入氣體，壓縮，最后把氣體排到固定渦卷的排氣孔53。
同時，由于壓力差和自身重量的作用，筒形閥210和平板閥320分別上下往復運動，從而打開和關閉固定渦卷50的排氣孔53。即，當被固定渦卷50和繞動渦卷60壓縮后排出的排氣壓力高于高壓腔的壓力時，筒形閥210順著閥套的導向空間201內(nèi)圓周壁向上運動，從而打開固定渦卷的排氣孔53。壓縮氣體從而通過排氣孔53被排放出去。通過排氣孔53排出的排出氣體中，大部分通過位于閥套上固定凸臺203之間的間隔進入到高壓腔中，另外有一部分通過筒形閥的孔212，推動平板閥320，然后經(jīng)過熱調(diào)節(jié)閥310和閥套上的孔205進入到高壓腔中。
在這，當在溫度高于預定值時固定渦卷50和繞動渦卷60將氣體排出，一部分的熱排出氣體通過閥上的孔212和熱調(diào)節(jié)閥310，然后通過閥套上的孔205排到高壓腔中。與此同時，熱排出氣體將熱調(diào)節(jié)閥310加熱并使之變形，從而關閉閥套上的孔205。當閥套上的孔205被熱調(diào)節(jié)閥310關閉時，流過筒形閥上的孔212的排出氣體將通過平板閥320并進入到熱調(diào)節(jié)閥310和平板閥320之間的導向空間201內(nèi)。這樣，導向空間201內(nèi)的壓力升高，筒形閥210和平板閥320由于自身的重量而向下被推動，并逐漸關閉固定渦卷的排氣孔53，也就是關閉了排出氣體的流動通道，從而增加了排出氣體的排放阻力。這樣，驅動繞動渦卷60的輸入電流將增大，過載防止裝置100就會切斷電源并使驅動電機40停止。驅動電機40一旦停止，就防止了排出氣體被過分加熱。
同時，當高壓腔內(nèi)的壓力高于固定渦卷的排氣孔53內(nèi)的壓力時，平板閥320和筒形閥210被向下推動并關閉排氣孔53，從而防止高壓腔內(nèi)的氣體逆流到固定渦卷50和繞動渦卷60中。固定渦卷50的密封件S和繞動渦卷60的密封件S防止了在固定渦卷的外罩52和繞動渦卷的外罩62所形成的壓縮空間內(nèi)壓縮的氣體的泄漏。
圖6是根據(jù)本發(fā)明一種防止渦旋式壓縮機過熱裝置的另一個實施例的剖視圖，相同部件所使用的引用數(shù)字與圖3的相同。
如圖所示，加壓閥裝置連接到閥套200的內(nèi)部，這樣，就可以使伸縮閥330位于筒形閥210的附近，在伸縮閥內(nèi)部的氣體可以因為受熱而膨脹或收縮。
伸縮閥330包括一個圓柱形的波紋管部分331；在波紋管部分331的兩側是橫向表面部分332，用來密封波紋管部分331；和充入到波紋管部分331和所述兩側橫向表面部分332所組成的內(nèi)部空間中的氣體。所述的兩側橫向表面部分332中的其中一個固定連接到閥套200的內(nèi)部上表面處。
這時，由于筒形閥210的外徑比導向空間201的內(nèi)徑小，因此在閥套的導向空間201的內(nèi)圓周表面與嵌入在導向空間201中的筒形閥210的外圓周表面之間形成一個間隔。另外，在閥套體202的上表面形成的孔洞205也可被省去。
防止渦旋式壓縮機過熱的裝置的工作原理說明如下。
在渦旋式壓縮機驅動過程，由于各種原因而導致排出氣體溫度高于預定值時，排出氣體從固定渦卷50和繞動渦卷60中排放出來，一部分的熱排出氣體進入導向空間中，同時熱量經(jīng)由筒形閥210傳遞到導向空間的內(nèi)部，從而加熱位于導向空間中的伸縮閥330。一旦伸縮閥330被加熱，如圖7所示，伸縮閥330內(nèi)部的氣體就會膨脹并推動筒形閥210。這樣，筒形閥210就會逐漸關閉固定渦卷的排氣孔53，即，關閉了氣體流動通道，從而增加了排出氣體的排放阻力。這樣，驅動繞動渦卷60的輸入電流將增大，過載防止裝置100就會切斷電源并使驅動電機40停止從而防止了排出氣體被過分加熱。
同時，在嵌入于閥套的導向空間201內(nèi)的筒形閥210上可以形成一個內(nèi)徑比排氣孔53小的小孔213。在這，排向排氣口53的熱排出氣體可以通過這個小孔213進入到導向空間201內(nèi)，加熱伸縮閥330，從而更快地對伸縮閥330進行加熱并使之膨脹。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的防止渦旋式壓縮機過熱的裝置中，在壓縮機驅動過程，由于幾種條件一旦排出氣體溫度急劇或逐漸上升到預定的高溫時，過熱狀態(tài)中的驅動就會被立即停止。這樣，就可以避免了由于過熱狀態(tài)下連續(xù)驅動而導致部件如密封件的損壞，從而提高了壓縮機的可靠性。
由于本發(fā)明可以在不背離其基本特性的前提下以多種形式來實現(xiàn)，因此，應當清楚知道，除非另外說明，上述的實施例并不僅局限于上述所作的描述，而應當在如附加權利要求中所限定的本質領域中更廣泛地做出詮釋。因此，所有在權利要求所述的范圍內(nèi)所作的各種變動或更改應該包含在附加權利要求中。
權利要求
1.一種防止渦旋式壓縮機過熱的裝置，包括一個密封箱；一個固定連接到密封箱內(nèi)部的框架；一個帶有過載防止裝置、固定連接在密封箱內(nèi)部的驅動電機，該過載防止裝置可以通過溫度和電流來連通或斷開電源；一個連接到框架上的、帶有排放氣體的排氣孔的固定渦卷；一個可移動的與固定渦卷連接的繞動渦卷；以及一個將驅動電機的驅動力傳遞給繞動渦卷的曲柄軸，該裝置包括一個具有預定形狀的、與固定渦卷連接的閥套；一個可移動的嵌入于閥套內(nèi)的筒形閥，用來打開和關閉固定渦卷的排氣口；和一個位于閥套內(nèi)的加壓閥裝置，當排放到固定渦卷的排氣孔的排出氣體溫度大于預定溫度時，通過推動筒形閥并關閉排氣孔，增加輸入流量。
2.如權利要求1所述的裝置，其中所述閥套和筒形閥各有一個孔；加壓閥裝置包括一個連接在閥套內(nèi)的熱調(diào)節(jié)閥，其中排出氣體流過并且該熱調(diào)節(jié)閥可以在設定的溫度下變形，從而打開和關閉閥套上的孔；和一個嵌入于閥套內(nèi)的平板閥，其中排出氣體流過，根據(jù)熱調(diào)節(jié)閥的運動而打開和關閉筒形閥的孔。
3.如權利要求2所述的裝置，其中所述筒形閥是活塞型桿狀，具有一定的長度和外徑。
4.如權利要求2所述的裝置，其中所述熱調(diào)節(jié)閥包括一個具有凸盤形狀的凸起打開/關閉部分，用來打開和關閉閥套的孔；和多個支撐部分，在凸起打開/關閉部分側向表面上以預定長度彎曲地延伸，并由閥套支撐。
5.如權利要求1所述的裝置，其中所述加壓閥裝置連接到閥套的內(nèi)部，以便使伸縮閥可以位于筒形閥的附近，在該伸縮閥內(nèi)部的氣體可以因為受熱而膨脹或收縮。
6.如權利要求5所述的裝置，其中所述伸縮閥包括一個圓柱形的波紋管部分；兩側橫向表面部分，用來密封波紋管部分的內(nèi)部；和充入到波紋管部分和所述兩側橫向表面部分所組成的內(nèi)部空間中的氣體，所述兩側橫向表面中的其中一個固定連接到閥套。
7.如權利要求5所述的裝置，其中在所述筒形閥的中部形成一個貫通孔。
全文摘要
一種防止渦旋式壓縮機過熱的裝置包括一個過載防止裝置，可以通過溫度或電流來連通或切斷電源的供給；一個具有預定形狀、固定連接到固定渦卷上的閥套；一個可移動的嵌入于閥套內(nèi)的筒形閥，用來打開和關閉固定渦卷的排氣孔；一個位于閥套內(nèi)的加壓閥裝置，當排放到固定渦卷的排氣孔的排出氣體溫度大于預定溫度時，通過推動筒形閥并關閉排氣孔，增加輸入流量。這樣，在壓縮機驅動過程中，由于各種原因而導致排出氣體的溫度急劇或逐漸上升到一個預定的高溫時，過熱狀態(tài)中的驅動就會立即停止，從而避免可部件的損壞。
文檔編號F04C28/28GK1550675SQ20041000481
公開日2004年12月1日 申請日期2004年2月9日 優(yōu)先權日2003年5月12日
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