專利名稱：具有背壓調(diào)節(jié)裝置的渦旋式壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種具有背壓調(diào)節(jié)裝置的渦旋式壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
一般來說，渦旋式壓縮機(jī)是這樣一種設(shè)備，該設(shè)備用于利用具有螺旋式外罩的固定蝸殼與旋轉(zhuǎn)蝸殼之間的相對運(yùn)動來壓縮制冷劑。渦旋式壓縮機(jī)具有背壓室，該背壓室形成在旋轉(zhuǎn)蝸殼的后部，以支撐旋轉(zhuǎn)蝸殼并保持固定蝸殼和旋轉(zhuǎn)蝸殼之間的密封件不動。背壓室可與通過固定蝸殼和旋轉(zhuǎn)蝸殼形成的壓縮室的一個點(diǎn)連通，以使適當(dāng)大小的背壓被施加到背壓室。即，吸入壓力和排放壓力之間的中壓作為背壓被施加到背壓室。然而，在高壓縮比的情況下，由于背壓相對增大，所以會使固定蝸殼的推力面和旋轉(zhuǎn)蝸殼的推力面磨損。此外，在低壓縮比的情況下，由于背壓相對降低，所以旋轉(zhuǎn)蝸殼會下降。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一方面提供一種渦旋式壓縮機(jī)，該渦旋式壓縮機(jī)具有背壓調(diào)節(jié)裝置，該背壓調(diào)節(jié)裝置基于排放壓力與吸入壓力的比率來調(diào)節(jié)背壓。本發(fā)明的其他方面將在下面的描述中進(jìn)行部分闡述，部分將從描述中顯而易見， 或者可通過本發(fā)明的實(shí)踐而了解。根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種渦旋式壓縮機(jī)包括吸入室，制冷劑從渦旋式壓縮機(jī)的外部被引入到吸入室中；壓縮室，通過固定蝸殼和旋轉(zhuǎn)蝸殼形成，以壓縮被引入的制冷劑； 排放室，被壓縮的制冷劑被排放到排放室中；第一中壓區(qū)，在第一位置與壓縮室連通；第二中壓區(qū)，在與第一位置不同的第二位置與壓縮室連通；背壓室，形成在旋轉(zhuǎn)蝸殼的后部，以向旋轉(zhuǎn)蝸殼施加壓力；背壓調(diào)節(jié)裝置，基于壓縮比控制背壓室與第一中壓區(qū)或第二中壓區(qū)連通。背壓調(diào)節(jié)裝置可包括氣缸，具有第一路徑和第二路徑，第一中壓區(qū)通過第一路徑與背壓室連通，第二中壓區(qū)通過第二路徑與背壓室連通；活塞，設(shè)置在氣缸中，以使活塞往復(fù)運(yùn)動，從而選擇性地打開和關(guān)閉第一路徑和第二路徑。氣缸的上部可與排放室連通，使得排放壓力被施加到活塞的上端。氣缸的下部可與吸入室連通，使得吸入壓力被施加到活塞的下端。氣缸的上部的內(nèi)周的直徑可以小于氣缸的下部的內(nèi)周的直徑?？稍跉飧椎南露嗽O(shè)置有底座，底座的內(nèi)周的直徑小于活塞的下端的直徑?；钊砂ǖ谝淮蜷_和關(guān)閉部分，用于打開和關(guān)閉第一路徑；第二打開和關(guān)閉部分，用于打開和關(guān)閉第二路徑。活塞的上端的直徑可以小于活塞的下端的直徑。第一中壓區(qū)和第二中壓區(qū)可限定在固定蝸殼中。
第一中壓區(qū)可以比第二中壓區(qū)更靠近排放室。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種渦旋式壓縮機(jī)包括背壓室，形成在旋轉(zhuǎn)蝸殼的后部以支撐旋轉(zhuǎn)蝸殼，旋轉(zhuǎn)蝸殼在與固定蝸殼接合的同時旋轉(zhuǎn)以壓縮制冷劑；背壓調(diào)節(jié)裝置，基于壓縮比將第一中壓或小于第一中壓的第二中壓自動地施加到背壓室。背壓調(diào)節(jié)裝置可包括氣缸，氣缸具有第一路徑，用于向背壓室施加第一中壓;第二路徑，用于向背壓室施加第二中壓。背壓調(diào)節(jié)裝置還可包括活塞，活塞設(shè)置在氣缸中，以使活塞往復(fù)運(yùn)動，從而選擇性地打開和關(guān)閉第一路徑和第二路徑。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種調(diào)節(jié)渦旋式壓縮機(jī)中的旋轉(zhuǎn)蝸殼中的背壓的方法包括將制冷劑引入到吸入室中；在通過固定蝸殼和旋轉(zhuǎn)蝸殼形成的壓縮室中壓縮被引入的制冷劑；將被壓縮的制冷劑排放到排放室中；形成背壓室，以向旋轉(zhuǎn)蝸殼施加背壓；通過使背壓室與壓縮室中具有不同壓力的不同位置連通來調(diào)節(jié)背壓室中的背壓。


通過下面結(jié)合附圖對實(shí)施例進(jìn)行的描述，本發(fā)明的這些和/或其他方面將會變得清楚且更加易于理解，附圖中圖I是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)的截面圖；圖2是圖I的渦旋式壓縮機(jī)的背壓調(diào)節(jié)裝置的截面圖，該截面圖示出了第一路徑的打開狀態(tài)；圖3是圖I的渦旋式壓縮機(jī)的背壓調(diào)節(jié)裝置的截面圖，該截面圖示出了第二路徑的打開狀態(tài)；圖4是示出圖I的渦旋式壓縮機(jī)的活塞的截面圖；圖5是用于模式轉(zhuǎn)換的參考壓縮比的解釋性視圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在，將詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，其示例在附圖中示出，在附圖中，相同的標(biāo)號始終指示相同的元件。圖I是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的渦旋式壓縮機(jī)的截面圖。如圖I所示，渦旋式壓縮機(jī)I包括外殼2、驅(qū)動單元以及壓縮單元。在外殼2的一側(cè)設(shè)置有出口 3，通過出口 3將被壓縮的制冷劑排放到外部。此外， 在外殼2的另一側(cè)設(shè)置有入口 4，通過入口 4引入制冷劑。驅(qū)動單元包括定子5，強(qiáng)制性地安裝在外殼2的內(nèi)部的下側(cè)；轉(zhuǎn)子6，可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在定子5的中部。偏心地旋轉(zhuǎn)的偏心部分8設(shè)置在驅(qū)動軸7的上端。壓縮單元包括框架9，安裝在驅(qū)動軸7上，并固定到外殼2的內(nèi)周的上端；旋轉(zhuǎn)蝸殼30，被驅(qū)動軸7驅(qū)動，在旋轉(zhuǎn)蝸殼30的頂部形成有螺旋式的旋轉(zhuǎn)蝸殼外罩31 ;固定蝸殼 20，在固定蝸殼20的底部形成有固定蝸殼外罩21，固定蝸殼外罩21與旋轉(zhuǎn)蝸殼外罩31接
八
口 ο形成為圓帶形狀的密封構(gòu)件10安裝在形成在框架9的推力面處的圓槽中，以在旋轉(zhuǎn)蝸殼30的后部形成背壓室43。固定蝸殼20固定到框架9的上側(cè)，旋轉(zhuǎn)蝸殼30在固定蝸殼20的下側(cè)旋轉(zhuǎn)，以使固定蝸殼外罩21與旋轉(zhuǎn)蝸殼外罩31接合。通過固定蝸殼20和旋轉(zhuǎn)蝸殼30使被引入到吸入室41中的制冷劑運(yùn)動到壓縮室 40，且通過旋轉(zhuǎn)蝸殼30的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動來壓縮制冷劑。通過固定蝸殼20的排放口 23將被壓縮的高壓制冷劑排放到排放室42。與壓縮室40的一個點(diǎn)連通的第一中壓區(qū)44以及與壓縮室40的另一個點(diǎn)連通的第二中壓區(qū)45被限定在固定蝸殼20中。第一中壓區(qū)44與壓縮室40的內(nèi)部連通，使得形成在第一中壓區(qū)44中的壓力比形成在第二中壓區(qū)45中的壓力高。即，第一中壓區(qū)44比第二中壓區(qū)45更靠近排放室42。同時，渦旋式壓縮機(jī)還包括背壓調(diào)節(jié)裝置50。背壓調(diào)節(jié)裝置50通過第一中壓通道 51與第一中壓區(qū)44連通。此外，背壓調(diào)節(jié)裝置50通過第二中壓通道52與第二中壓區(qū)45 連通。此外，背壓調(diào)節(jié)裝置50通過背壓通道53與背壓室43連通。另外，背壓調(diào)節(jié)裝置 50通過吸入壓力通道55與吸入室41連通。此外，背壓調(diào)節(jié)裝置50通過排放壓力通道54 與排放室42連通。圖2是圖I的渦旋式壓縮機(jī)的背壓調(diào)節(jié)裝置的截面圖，該截面圖示出了第一路徑的打開狀態(tài)，圖3是圖I的渦旋式壓縮機(jī)的背壓調(diào)節(jié)裝置的截面圖，該截面圖示出了第二路徑的打開狀態(tài)。圖4是示出圖I的渦旋式壓縮機(jī)的活塞的截面圖。圖5是用于模式轉(zhuǎn)換的參考壓縮比的解釋性視圖。如圖2和圖3所示，背壓調(diào)節(jié)裝置50包括氣缸56以及設(shè)置在氣缸56中的活塞 60。活塞60設(shè)置在氣缸56中，以使活塞60豎直地往復(fù)運(yùn)動。氣缸56的上部通過排放壓力通道54與排放室42連通，以使排放壓力Pd施加到活塞60的上端64。氣缸56的下部通過吸入壓力通道55與吸入室41連通，以使吸入壓力 Ps施加到活塞60的下端65。在該結(jié)構(gòu)中，可以基于排放壓力Pd與吸入壓力Ps的壓縮比使活基60向上或向下運(yùn)動。假設(shè)活塞60的上端64的直徑是D1、活塞60的下端65的直徑是D2，當(dāng)Pd x Dl~2 < Ps X D2~2時，活塞60向上運(yùn)動(如圖2所示)，當(dāng)Pd x Dl~2 > Ps x D2~2時，活塞60 向下運(yùn)動(如圖3所示)。因此，可適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)活塞60的上端64的直徑Dl和活塞60的下端65的直徑D2， 以確定活基60上下運(yùn)動的參考壓縮比。參考壓縮比可被設(shè)定為在高壓縮比和低壓縮比之間的預(yù)定比率(如圖5所示)。 在圖5中，水平軸指示蒸發(fā)溫度，豎直軸指示冷凝溫度。低壓縮比大致分布在點(diǎn)P5和點(diǎn)P6 之間，高壓縮比大致分布在點(diǎn)P2和點(diǎn)P3之間。由于排放壓力Pd高于吸入壓力Ps，所以活塞60的上端64的直徑Dl被設(shè)計(jì)為小于活塞60的下端65的直徑D2。同時，如圖2所不,氣缸56具有第一路徑Pal,第一中壓通道51通過第一路徑Pal 與背壓通道53連通，從而使第一中壓區(qū)44與背壓室43連通。此外，如圖3所示，氣缸56具有第二路徑Pa2，第二中壓通道52通過第二路徑Pa2 與背壓通道53連通，從而使第二中壓區(qū)45與背壓室43連通。
5
因此，當(dāng)?shù)谝宦窂絇al打開時，第一中壓Pml被施加到背壓室43。因此，當(dāng)?shù)诙窂絇a2打開時，第二中壓Pm2被施加到背壓室43。第一路徑Pal和第二路徑Pa2通過活塞60被選擇性地打開和關(guān)閉?；钊?0包括 第一打開和關(guān)閉部分61，用于打開和關(guān)閉第一路徑Pal ;第二打開和關(guān)閉部分62，用于打開和關(guān)閉第二路徑Pa2。通過連接部分63將第一打開和關(guān)閉部分61與第二打開和關(guān)閉部分 62彼此連接。第一打開和關(guān)閉部分61和第二打開和關(guān)閉部分62與氣缸56的內(nèi)周緊密接觸。連接部分63的直徑可以小于氣缸56的內(nèi)周的直徑，以形成第一路徑Pal或第二路徑Pa2。此外，氣缸56形成為使得氣缸56的上部的內(nèi)周57的直徑小于氣缸56的下部的內(nèi)周58的直徑，以對應(yīng)于活塞60的形狀。底座59可形成在氣缸56的下端，底座59的內(nèi)周的直徑小于活塞的下端65的直徑，以防止活塞60分離。具有上述構(gòu)造的背壓調(diào)節(jié)裝置50可根據(jù)壓縮比將第一中壓Pml或小于第一中壓 Pml的第二中壓Pm2自動地施加到背壓室43。S卩，當(dāng)壓縮比(Pd/Ps)高時，相對低的第二中壓Pm2被施加到背壓室43，當(dāng)壓縮比 (Pd/Ps)低時，相對高的第一中壓Pml被施加到背壓室43。在下文中，將參照圖I至圖5簡要描述渦旋式壓縮機(jī)I的操作。當(dāng)啟動渦旋式壓縮機(jī)I的操作時，通過由定子5產(chǎn)生的電動力使固定到轉(zhuǎn)子6的驅(qū)動軸7旋轉(zhuǎn)，其結(jié)果是安裝在設(shè)置在驅(qū)動軸7的上端的框架9中的旋轉(zhuǎn)蝸殼30在旋轉(zhuǎn)蝸殼30與固定蝸殼20接合的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)。通過入口 4引入的制冷劑經(jīng)吸入室41運(yùn)動到通過旋轉(zhuǎn)蝸殼30和固定蝸殼20形成的壓縮室40，且通過旋轉(zhuǎn)蝸殼30的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動被壓縮。被壓縮的高壓制冷劑經(jīng)排放室42通過出口 3被排放到外部。此時，當(dāng)在比預(yù)定的參考壓縮比低的低壓縮比的情況下操作渦旋式壓縮機(jī)I時， 背壓調(diào)節(jié)裝置50的活塞60向上運(yùn)動，以打開第一路徑Pal并關(guān)閉第二路徑Pa2 (如圖2所示)。相對高的第一中壓Pml通過打開的第一路徑Pal被施加到背壓室43。另一方面，當(dāng)在比預(yù)定的參考壓縮比高的壓縮比的情況下操作渦旋式壓縮機(jī)I 時，背壓調(diào)節(jié)裝置50的活塞60向下運(yùn)動，以關(guān)閉第一路徑Pal并打開第二路徑Pa2 (如圖 3所示)。相對低的第二中壓Pm2通過打開的第二路徑Pa2被施加到背壓室43。從以上描述清楚的是，在高壓縮比和低壓縮比的情況下調(diào)節(jié)背壓的大小。因此，雖然壓縮比有變化，但是背壓的大小被適當(dāng)?shù)乇３郑瑥亩鴶U(kuò)大了渦旋式壓縮機(jī)的操作范圍。雖然已經(jīng)示出并描述了本發(fā)明的一些實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，在不脫離由權(quán)利要求及其等同物限定其范圍的本發(fā)明的原理和精神的情況下，可對這些實(shí)施例進(jìn)行改變。
權(quán)利要求
1.一種渦旋式壓縮機(jī)，包括吸入室，制冷劑從渦旋式壓縮機(jī)的外部被引入到吸入室中；壓縮室，通過固定蝸殼和旋轉(zhuǎn)蝸殼形成，以壓縮被引入的制冷劑；排放室，被壓縮的制冷劑被排放到排放室中；第一中壓區(qū)，在第一位置與壓縮室連通；第二中壓區(qū)，在與第一位置不同的第二位置與壓縮室連通；背壓室，形成在旋轉(zhuǎn)蝸殼的后部，以向旋轉(zhuǎn)蝸殼施加壓力；背壓調(diào)節(jié)裝置，基于壓縮比控制背壓室與第一中壓區(qū)或第二中壓區(qū)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的渦旋式壓縮機(jī)，其中，背壓調(diào)節(jié)裝置包括氣缸，具有第一路徑和第二路徑，第一中壓區(qū)通過第一路徑與背壓室連通，第二中壓區(qū)通過第二路徑與背壓室連通；活塞，設(shè)置在氣缸中，以使活塞往復(fù)運(yùn)動，從而選擇性地打開和關(guān)閉第一路徑和第二路徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的渦旋式壓縮機(jī)，其中，氣缸的上部與排放室連通，使得排放壓力被施加到活塞的上端。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的渦旋式壓縮機(jī)，其中，氣缸的下部與吸入室連通，使得吸入壓力被施加到活塞的下端。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的渦旋式壓縮機(jī)，其中，氣缸的上部的內(nèi)周的直徑小于氣缸的下部的內(nèi)周的直徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的渦旋式壓縮機(jī)，其中，在氣缸的下端設(shè)置有底座，底座的內(nèi)周的直徑小于活塞的下端的直徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的渦旋式壓縮機(jī)，其中，活塞包括第一打開和關(guān)閉部分，用于打開和關(guān)閉第一路徑；第二打開和關(guān)閉部分，用于打開和關(guān)閉第二路徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的渦旋式壓縮機(jī)，其中，活塞的上端的直徑小于活塞的下端的直徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的渦旋式壓縮機(jī)，其中，第一中壓區(qū)和第二中壓區(qū)限定在固定蝸殼中。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的渦旋式壓縮機(jī)，其中，第一中壓區(qū)比第二中壓區(qū)更靠近排放室。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的渦旋式壓縮機(jī)，其中，背壓調(diào)節(jié)裝置基于壓縮比將第一中壓或小于第一中壓的第二中壓自動地施加到背壓室。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有背壓調(diào)節(jié)裝置的渦旋式壓縮機(jī)，該渦旋式壓縮機(jī)包括背壓室，形成在旋轉(zhuǎn)蝸殼的后部以支撐旋轉(zhuǎn)蝸殼，旋轉(zhuǎn)蝸殼在與固定蝸殼接合的同時旋轉(zhuǎn)以壓縮制冷劑；背壓調(diào)節(jié)裝置，基于壓縮比將第一中壓或小于第一中壓的第二中壓自動地施加到背壓室。
文檔編號F04C18/02GK102588275SQ20121000456
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月7日
發(fā)明者趙成海, 金良善 申請人:三星電子株式會社