專利名稱：渦旋式機(jī)械的制作方法
渦旋式機(jī)械
本發(fā)明是申請日為2009年I月16日、申請?zhí)枮?00980102281. 9 (PCT/ US2009/031279)、發(fā)明名稱為“渦旋式機(jī)械”的發(fā)明專利申請的分案申請。技術(shù)領(lǐng)域
本公開涉及壓縮機(jī)，并且更具體地，涉及壓縮機(jī)密封組件。
背景技術(shù)：
在本節(jié)中的陳述僅僅提供涉及本公開的背景信息并且可能不構(gòu)成為現(xiàn)有技術(shù)。
典型的渦旋式壓縮機(jī)具有第一渦旋盤和第二渦旋盤。在運(yùn)轉(zhuǎn)中，第一渦旋盤和第 二渦旋盤的葉片彼此嚙合并且形成壓縮袋區(qū)。當(dāng)這些壓縮袋區(qū)捕獲并且壓縮氣體時，它們 產(chǎn)生促使渦旋盤彼此軸向分離的軸向分離力。如果渦旋盤彼此軸向分離，則在壓縮袋區(qū)之 間形成內(nèi)部泄漏，引起低效率的壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)?？梢詫ζ渲幸粋€渦旋構(gòu)件施加軸向力，以阻遏 這種軸向分離。然而，如果所施加的軸向力太大，則壓縮機(jī)也可能低效運(yùn)轉(zhuǎn)。防止渦旋盤的 軸向分離所需的軸向力在整個壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中是變化的。發(fā)明內(nèi)容
本節(jié)提供本公開的概述，但并非本公開的全部范圍或其所有特征的全面公開。
一種壓縮機(jī)，可包括殼體、壓縮機(jī)構(gòu)和密封組件。殼體可限定形成第一排出通道的 第一通道。壓縮機(jī)構(gòu)可被支撐在殼體內(nèi)并且可包括以嚙合的方式彼此接合并且形成一系列 壓縮袋區(qū)的第一渦旋構(gòu)件和第二渦旋構(gòu)件。第一渦旋構(gòu)件可包括延伸穿過第一渦旋構(gòu)件、 限定第二排出通道的第二通道。密封組件可在第一渦旋構(gòu)件與殼體之間延伸，并且可在第 一通道與第二通道之間形成經(jīng)密封的排出路徑。密封組件可包括能夠相對于殼體和第一渦 旋構(gòu)件在第一位置與第二位置之間軸向移位的第一密封構(gòu)件。第一密封構(gòu)件可以在處于第 一位置時軸向抵接第一渦旋構(gòu)件，并且可以在處于第二位置時解除與第一渦旋構(gòu)件的軸向 接觸。當(dāng)?shù)谝幻芊鈽?gòu)件處于第一位置時，密封組件可維持密封的排出路徑。
一種替換的壓縮機(jī)可包括殼體、壓縮機(jī)構(gòu)和密封組件。殼體可限定形成第一排出 通道的第一通道。壓縮機(jī)構(gòu)可被支撐在殼體內(nèi)并且可包括以嚙合的方式彼此接合并且形成 一系列壓縮袋區(qū)的第一渦旋構(gòu)件和第二渦旋構(gòu)件。第一渦旋構(gòu)件可包括延伸穿過第一渦旋 構(gòu)件并限定第二排出通道的第二通道。密封組件可在第一渦旋構(gòu)件與殼體之間延伸。密封 組件可包括以密封的方式彼此接合并且在第一通道與第二通道之間形成經(jīng)密封的排出路 徑的第一環(huán)狀密封構(gòu)件和第二環(huán)狀密封構(gòu)件。第一密封構(gòu)件和第二密封構(gòu)件中的每一個可 以是能夠相對于彼此、第一潤旋構(gòu)件以及殼體而軸向移動的。
—種替換的壓縮機(jī)可包括殼體、壓縮機(jī)構(gòu)和軸向偏置系統(tǒng)。殼體可限定形成第一 排出通道的第一通道。壓縮機(jī)構(gòu)可被支撐在殼體內(nèi)并且可包括以嚙合的方式彼此接合并且 形成一系列壓縮袋區(qū)的第一渦旋構(gòu)件和第二渦旋構(gòu)件。第一渦旋構(gòu)件可包括形成延伸穿過 第一渦旋構(gòu)件的第二排出通道的第二通道。軸向偏置系統(tǒng)可包括具有彼此大體對置的第一表面和第二表面的偏置構(gòu)件。第一表面可包括暴露于來自其中一個壓縮袋區(qū)的中間壓力的 第一徑向表面區(qū)域、以及暴露于排出壓力的第二徑向表面區(qū)域。第二表面可包括暴露于該 中間壓力的第三徑向表面區(qū)域。偏置構(gòu)件可以是能夠相對于殼體和第一渦旋構(gòu)件在第一位 置與第二位置之間軸向移位的。偏置構(gòu)件可以在處于所述第一位置時軸向接合第一渦旋構(gòu) 件。
一種替換的壓縮機(jī)可包括殼體、壓縮機(jī)構(gòu)和閥致動機(jī)構(gòu)。殼體可限定排出通道。壓 縮機(jī)構(gòu)可被支撐在殼體內(nèi)并且可包括以嚙合的方式彼此接合并且形成一系列壓縮袋區(qū)的 第一渦旋構(gòu)件和第二渦旋構(gòu)件。第一渦旋構(gòu)件可包括端板，該端板具有延伸穿過其中的排 出通道以及延伸至其中一個壓縮袋區(qū)中的孔口。閥致動機(jī)構(gòu)可構(gòu)造成基于通過來自壓縮袋 區(qū)中的另一個的中間壓力而施加至端板的力、以及通過排出壓力而施加至端板的力來打開 和關(guān)閉第一渦旋構(gòu)件的端板中的孔口。
從本文所提供的描述，其它適用性領(lǐng)域?qū)⒆兊妹黠@。本發(fā)明內(nèi)容部分中的描述和 具體示例僅僅意圖為舉例說明的目的，而并非意圖限制本公開的范圍。


在此所描述的附圖僅出于說明性的目的而無意于以任何方式限制本公開的范圍。
圖1是根據(jù)本公開的壓縮機(jī)的剖視圖2是圖1的壓縮機(jī)的局部剖視圖3是根據(jù)本公開的另一個壓縮機(jī)的局部剖視圖4是根據(jù)本公開的另一個壓縮機(jī)的局部剖視圖5是根據(jù)本公開的另一個壓縮機(jī)的局部剖視圖6是根據(jù)本公開的另一個壓縮機(jī)的局部剖視圖7是根據(jù)本公開的另一個壓縮機(jī)的局部剖視圖8是根據(jù)本公開的另一個壓縮機(jī)的局部剖視圖9是根據(jù)本公開的另一個壓縮機(jī)的局部剖視圖10是圖9的壓縮機(jī)的附加局部剖視圖11是圖9的壓縮機(jī)的定渦旋盤的平面圖12是根據(jù)本公開的另一個壓縮機(jī)的局部剖視圖13是根據(jù)本公開的另一個壓縮機(jī)的局部剖視圖，該壓縮機(jī)處于第一運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài) 中；
圖14是圖13的壓縮機(jī)處于第二運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)中的局部剖視圖15是根據(jù)本公開的另一個壓縮機(jī)的局部剖視圖，該壓縮機(jī)處于第一運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài) 中；
圖16是圖15的壓縮機(jī)處于第二運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)中的局部剖視圖17是根據(jù)本公開的另一個壓縮機(jī)的局部剖視圖，該壓縮機(jī)處于第一運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài) 中；
圖18是圖17的壓縮機(jī)處于第二運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)中的局部剖視圖；以及
圖19是壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件的圖解說明。
具體實施方式
以下描述在性質(zhì)上只是示例性的而無意于對本公開、應(yīng)用或者使用進(jìn)行限制。應(yīng) 當(dāng)理解，在所有附圖中，相應(yīng)的參考數(shù)字表示類似的或者相應(yīng)的部件和特征。
本教導(dǎo)適于結(jié)合在許多不同類型的渦旋式壓縮機(jī)中，包括密封式機(jī)器、開放驅(qū)動 式機(jī)器以及非密封式機(jī)器。出于示例的目的，將壓縮機(jī)10示出為低壓側(cè)式(low side type) 密封渦旋制冷壓縮機(jī)，即，如在圖1所示的豎向剖面中所示的，其中馬達(dá)和壓縮機(jī)由密封殼 體中的吸入氣體進(jìn)行冷卻。
參考圖1，壓縮機(jī)10可包括圓筒形密封殼體12、壓縮機(jī)構(gòu)14、主軸承座16、馬達(dá)組 件18、制冷劑排出配件20、以及吸氣入口配件22。密封殼體12可以容納壓縮機(jī)構(gòu)14、主軸 承座16、以及馬達(dá)組件18。殼體12可包括位于其上端處的端帽24、橫向延伸隔離件26、以 及位于其下端處的基部28。端帽24和橫向延伸隔離件26可大體限定排出室30。制冷劑 排出配件20可在端帽24中的開口 32處附接于殼體12。吸氣入口配件22可在開口 34處 附接于殼體12。壓縮機(jī)構(gòu)14可由馬達(dá)組件18驅(qū)動并由主軸承座16支撐。主軸承座16可 以諸如鉚接這樣的任意理想的方式在多個點(diǎn)處固定于殼體12。
馬達(dá)組件18可大體包括馬達(dá)定子36、轉(zhuǎn)子38、以及驅(qū)動軸40。馬達(dá)定子36可被 壓配合到殼體12中。驅(qū)動軸40可由轉(zhuǎn)子38以可轉(zhuǎn)動的方式驅(qū)動。線圈42可穿過定子 36。轉(zhuǎn)子38可被壓配合于驅(qū)動軸40上。
驅(qū)動軸40可包括其上具有平坦部48的偏心曲柄銷46以及一個或者多個配重50、 52。驅(qū)動軸40可包括第一軸頸部54和第二軸頸部58，第一軸頸部54以可轉(zhuǎn)動的方式支承 在主軸承座16中的第一軸承56中，第二軸頸部58以可轉(zhuǎn)動的方式支承在下軸承座62中 的第二軸承60中。驅(qū)動軸40可在下端處包括泵油同心孔64。同心孔64可與延伸到驅(qū)動 軸40的上端的且徑向向外傾斜并且直徑相對較小的孔66相連通。殼體12的下側(cè)內(nèi)部可 充填潤滑油。同心孔64可與孔66 —起提供泵送作用，從而將潤滑用流體分配到壓縮機(jī)10 的各部分。
壓縮機(jī)構(gòu)14可大體包括動渦旋盤68和定渦旋盤70。動渦旋盤68可包括端板72， 端板72的上表面上具有螺旋形葉片或螺旋形渦卷74，而下表面上具有環(huán)狀平坦止推面76。 止推面76可以與主軸承座16的上表面上的環(huán)狀平坦止推支承面78相接觸。圓筒形轂部 80可以從止推面76向下伸出并且可以包括在其中以可轉(zhuǎn)動的方式設(shè)置驅(qū)動襯套82的軸頸 軸承81。驅(qū)動襯套82可以包括內(nèi)孔，曲柄銷46以傳動的方式設(shè)置在該內(nèi)孔中。曲柄銷平 坦部48可以與驅(qū)動襯套82的內(nèi)孔的一部分中的平表面以傳動的方式相接合以提供徑向隨 動的傳動裝置。
定渦旋盤70可包括在下表面上具有螺旋形渦卷86的端板84。螺旋形渦卷86可 與動渦旋盤68的渦卷74形成嚙合式接合，從而產(chǎn)生入口袋區(qū)88、中間袋區(qū)90、92、94、96以 及出口袋區(qū)98。定渦旋盤70可具有與出口袋區(qū)98連通的居中設(shè)置的排出通道100以及 向上開口的凹部102，凹部102可經(jīng)由隔離件26中的開口 104與排出消聲器30流體連通。 定渦旋盤70還可包括聯(lián)接至主軸承座16的徑向向外延伸的凸緣106。更具體地，凸緣106 可由螺栓108固定至主軸承座16。螺栓108可固定定渦旋盤70，使其不旋轉(zhuǎn)，但是可允許 定渦旋盤70相對于主軸承座16、殼體12以及動渦旋盤68的軸向位移。由于凸緣106的上 表面與螺栓108的頭部110之間的間隙，定渦旋盤70可軸向移位。
定渦旋盤70可在其上表面中包括凹部112，在凹部112中以密封的方式設(shè)置環(huán)狀 浮動密封組件114，用于相對的軸向運(yùn)動。渦旋盤68、70的相對轉(zhuǎn)動可通過奧德姆聯(lián)接件 (Oldham coupling) 116來防止。奧德姆聯(lián)接件116可設(shè)置在動潤旋盤68與主軸承座16 之間，并且可被固定至動渦旋盤68和主軸承座16以防止動渦旋盤68的旋轉(zhuǎn)。
另外參考圖2，環(huán)狀浮動密封組件114可包括環(huán)狀密封板118和四個環(huán)狀唇形密封 件120、122、124、126。密封板118可包括第一表面128和第二表面130以及延伸穿過密封 板118的排出孔口 132。第一表面128可面對隔離件26的下表面。第一表面128可包括 在其中延伸的環(huán)狀凹部134。第二表面130可包括在其中延伸的第二環(huán)狀凹部136和第三 環(huán)狀凹部138。第一凹部134、第二凹部136和第三凹部138中的每一個可大體地類似于彼 此，因此，將僅詳細(xì)描述第一凹部134，可以理解，描述將同樣地應(yīng)用于第二凹部136和第三 凹部138。
第一凹部134可包括形成大體L形橫截面的第一部分140和第二部分142。第一 部分140可形成軸向延伸到第一表面128內(nèi)的第一腿部，而第二部分142可形成相對于第 一部分140徑向向內(nèi)延伸、并且軸向延伸到第一表面128內(nèi)比第一部分140少的深度的第 二腿部。支撐環(huán)148可設(shè)置在第二腿部的徑向內(nèi)端部處，并且可從那里軸向向外延伸。支 撐環(huán)148可防止環(huán)狀唇形密封件122變平。
可彼此大體類似的環(huán)狀的唇形密封件120、122、124、126包括L形橫截面。第一環(huán) 狀唇形密封件120可設(shè)置在孔口 132內(nèi)，并且可大體環(huán)繞隔離件26中的開口 104。第一唇 形密封件120的軸向延伸腿部150可以密封的方式接合孔口 132的側(cè)壁152，并且第一唇形 密封件120的徑向延伸腿部154可以密封的方式接合隔離件26的下表面。第二環(huán)狀唇形 密封件122、第三環(huán)狀唇形密封件124和第四環(huán)狀唇形密封件126可分別設(shè)置在凹部134、 138、136內(nèi)。第二環(huán)狀唇形密封件122可以密封的方式與密封板118的第一表面128以及 隔離件26的下表面相接合。第三環(huán)狀唇形密封件124和第四環(huán)狀唇形密封件126可各自 以密封的方式與密封板118的第二表面130和定渦旋盤70的端板84的上表面相接合。第 三環(huán)狀唇形密封件124可大體環(huán)繞定渦旋盤70內(nèi)的排出通道100。
第一環(huán)狀唇形密封件120、隔離件26和密封板118之間的密封接合、以及第三環(huán)狀 唇形密封件124、定渦旋盤70和密封板118之間的密封接合可限定經(jīng)密封的排出路徑101。 第一環(huán)狀唇形密封件120和第二環(huán)狀唇形密封件122與隔離件26和密封板118之間的密封 接合可限定第一密封環(huán)狀腔室156。第三環(huán)狀唇形密封件124和第四環(huán)狀唇形密封件126、 定渦旋盤70和密封板118之間的密封接合可限定第二密封環(huán)狀腔室158。
第一密封環(huán)狀腔室156和第二密封環(huán)狀腔室158可通過延伸穿過密封板118的一 系列孔口 160彼此流體連通。通道162可延伸穿過定渦旋盤70的端板84并延伸至中間 流體袋區(qū)90中，并且在中間流體袋區(qū)90與第二密封環(huán)狀腔室158之間提供流體連通。盡 管示出為延伸至中間流體袋區(qū)90中，但是可以理解，通道162可延伸至任一中間流體袋區(qū) 90、92、94、96中。由于密封板118中的孔口 160，中間流體袋區(qū)90也可與第一密封環(huán)狀腔 室156連通。因此,第一密封環(huán)狀腔室156和第二密封環(huán)狀腔室158可包含處于彼此相同 的壓力下的流體。
第一環(huán)狀唇形密封件120可限定第一密封直徑(Dl1)，第二環(huán)狀唇形密封件122可 限定第二密封直徑(Dl2),第三環(huán)狀唇形密封件124可限定第三密封直徑(Dl3),而第四環(huán)狀唇形密封件126可限定第四密封直徑(Dl4)。第二密封直徑可大于第四密封直徑，第四密封直徑可大于第三密封直徑，并且第三密封直徑可大于第一密封直徑(Di2)DiPDIADI1)。
根據(jù)密封直徑DlpDlyDlyDl4之間的關(guān)系,密封板118的第一表面128可在第一密封直徑與第二密封直徑(Dl1, Dl2)之間限定第一徑向表面區(qū)域(Al1),該第一徑向表面區(qū)域(Al1)大于由密封板118的第二表面130在第三密封直徑與第四密封直徑(Dl3，Dl4)之間限定的第二徑向表面區(qū)域(Al2)。第一徑向表面區(qū)域和第二徑向表面區(qū)域(Al1,Al2)中的每一個可被暴露于來自中間流體袋區(qū)90的中間流體壓力(Pi)15密封板118的第一表面128可在孔口 132與第一密封直徑(Dl1)之間的限定第三徑向表面區(qū)域(Al3),該第三徑向表面區(qū)域(Al3)小于由密封板118的第二表面130在孔口 132與第三環(huán)狀唇形密封件124之間限定的第四徑向表面區(qū)域(Al4)。第三徑向表面區(qū)域和第四徑向表面區(qū)域(A13，A14)中的每一個可被暴露于經(jīng)密封排出路徑101中的排出壓力(Pd)。密封板118的第一表面128可在第二密封直徑(Dl2)與密封板118的外周164之間限定第五徑向表面區(qū)域(Al5),該第五徑向表面區(qū)域(Al5)小于由密封板118的第二表面130在第四密封直徑(Dl4)與密封板118的外周164之間限定的第六徑向表面區(qū)域(Al6)。第五徑向表面區(qū)域和第六徑向表面區(qū)域(Al5, Al6)中的每一個可被暴露于吸入壓力(Ps)。
徑向表面區(qū)域可以被大體限定為這樣的有效徑向表面流體壓力作用在該有效徑向表面上以在軸向方向上提供力。處于密封板118的第一表面128和第二表面130上的徑向表面區(qū)域之間的差異可在壓縮機(jī)10運(yùn)轉(zhuǎn)期間提供密封板118相對于隔離件26和定渦旋盤70的位移。更具體地，密封板118能夠在第一位置與第二位置之間移位，在所述第一位置處，密封板118接觸定渦旋盤70并且抵靠定渦旋盤70施加軸向力、朝向動渦旋盤68迫壓定渦旋盤70，在所述第二位置處，密封板118離開定渦旋盤70并且朝向隔離件26軸向位移。通過密封板118提供的軸向力可以由作用在密封板118上的流體壓力產(chǎn)生。當(dāng)密封板118處于第一位置時密封板118與定渦旋盤70之間的接合可大體提供除了由直接作用在定渦旋盤70上的流體壓力正常施加至定渦旋盤70的力之 外的偏置力。當(dāng)密封板118處于第二位置時，這種額外的偏置力從定渦旋盤70移除。
如下所不，F(xiàn)l1表不應(yīng)用于密封板118的第一表面128的力，F(xiàn)l2表不應(yīng)用于密封板118的第二表面130的力。
Fl1 = (Al1) (Pi) + (Al3) (Pd) + (Al5) (Ps)
Fl2 = (Al2) (Pi) + (Al4) (Pd) + (Al6) (Ps)
當(dāng)FlAFl2時，密封板118可移位至第一位置。當(dāng)Fl^Fl2時，密封板118可移位至第二位置。
另外參考圖3，示出了另一種隔離件226和定渦旋盤270，在隔離件226與定渦旋盤270之間具有密封組件214。隔離件226可包括從其延伸的且包括內(nèi)側(cè)壁216和外側(cè)壁 218的環(huán)狀溝槽212。定渦旋盤270可包括形成在它的端板284中的且包括內(nèi)側(cè)壁222和外側(cè)壁224的環(huán)狀溝槽220。密封組件214可設(shè)置在隔離件226與定渦旋盤270之間。
密封組件214可包括具有第一表面230和第二表面232的密封板228。第一表面 230可包括從其軸向向外延伸的第一環(huán)狀凸起234，并且第二表面232可包括從其軸向向外延伸的第二環(huán)狀凸起236。第一環(huán)狀凸起234可包括設(shè)置在第一環(huán)狀凸起234中的第一唇形密封件238，并且第二環(huán)狀凸起236可包括設(shè)置在第二環(huán)狀凸起236中的第二唇形密封件240。第一環(huán)狀凸起234可被設(shè)置在溝槽212內(nèi)，并且第一唇形密封件238可與溝槽212的側(cè)壁216、218以密封的方式相接合。第二環(huán)狀凸起236可被設(shè)置在定渦旋盤270中的溝槽 220內(nèi)，并且第二唇形密封件240可與溝槽220的側(cè)壁222、224以密封的方式相接合。
溝槽212、220可大體環(huán)繞隔離件226中的開口 204以及定渦旋盤270中的排出通道200。如此，第一唇形密封件238與隔離件226的內(nèi)側(cè)壁216之間的密封接合、以及第二唇形密封件240與定渦旋盤270的內(nèi)側(cè)壁222之間的密封接合可限定出經(jīng)密封的排出路徑 201。
第一唇形密封件238與隔離件226的內(nèi)側(cè)壁216和外側(cè)壁218之間的密封接合可限定第一密封環(huán)狀腔室242，并且第二唇形密封件240與定渦旋盤270的內(nèi)側(cè)壁222和外側(cè)壁224之間的密封接合可限定第二密封環(huán)狀腔室244。第一密封環(huán)狀腔室242和第二密封環(huán)狀腔室244可通過延伸穿過密封板228和第一唇形密封件238及第二唇形密封件240 的一個或者多個孔口 246而彼此連通。通道248可延伸穿過定渦旋盤270的端板284并延伸至中間流體袋區(qū)290中，并且在中間流體袋區(qū)290與第二密封環(huán)狀腔室244之間提供流體連通。盡管通道248被示出為延伸至中間流體袋區(qū)290中，但是可以理解，通道248可延伸至任一中間流體袋區(qū)290、292、294、296中。由于密封板228中的孔口 246，中間流體袋區(qū)290也可與第一密封環(huán)狀腔室242連通。因此,第一密封環(huán)狀腔室242和第二密封環(huán)狀腔室244可包含處于彼此相同的壓力下的流體。
環(huán)狀溝槽212的內(nèi)側(cè)壁216可限定第一密封直徑(D2J，而環(huán)狀溝槽212的外側(cè)壁218可限定第二密封直徑(D22)。環(huán)狀溝槽220的內(nèi)側(cè)壁222可限定第三密封直徑 (D23)，而環(huán)狀溝槽220的外側(cè)壁224可限定第四密封直徑(D24)。第二密封直徑可大于第四密封直徑，第四密封直徑可大于第三密封直徑，且第三密封直徑可大于第一密封直徑 (0202)0202!)。
密封板228的第一表面230可在第一密封直徑與第二密封直徑(D2p D22)之間限定第一徑向表面區(qū)域(A2P，該第一徑向表面區(qū)域(A2P大于由密封板228的第二表面232 在第三密封直徑與第四密封直徑(D23，D24)之間限定的第二徑向表面區(qū)域(A22)。第一徑向表面區(qū)域和第二徑向表面區(qū)域(A21; A22)中的每一個可被暴露于來自中間流體袋區(qū)290的中間流體壓力(PiX
根據(jù)密封直徑D21、D22、D23、D24之間的關(guān)系,密封板228的第一表面230還可在第一密封直徑(D2P與密封板228中的排出孔口 250之間限定第三徑向表面區(qū)域(A23)，該第三徑向表面區(qū)域(A23)小于由密封板228的第二表面232在第三密封直徑(D23)與排出孔口 250之間限定的第四徑向表面區(qū)域(A24)。第三徑向表面區(qū)域和第四徑向表面區(qū)域(A23， A24)中的每一個可被暴露于密封排出路徑201中的排出壓力(Pd)。密封板228的第一表面 230還可包括在第二密封直徑(D22)與密封板228的外周252之間限定的第五徑向表面區(qū)域 (A25),該第五徑向表面區(qū)域(A25)小于由密封板228的第二表面232在第四密封直徑(D24) 與密封板228的外周252之間限定的第六徑向表面區(qū)域(A26)。第五徑向表面區(qū)域和第六徑向表面區(qū)域(A25，A26)中的每一個可被暴露于吸入壓力(Ps)。
在密封板228的第一表面230和第二表面232上的暴露于中間壓力、排出壓力以及吸入壓力的徑向表面區(qū)域之間的差異可在壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間提供密封板228的相對于隔離件226和定渦旋盤270的位移。更具體地，密封板218能夠在第一位置與第二位置之間移位，在所述第一位置處，密封板218接觸定渦旋盤270并且抵靠定渦旋盤270施加軸向力、 朝向動渦旋盤268迫壓定渦旋盤270，在所述第二位置處，密封板218離開定渦旋盤270并 且朝向隔離件226軸向移位。通過密封板218提供的軸向力可以由作用在密封板218上的 流體壓力產(chǎn)生。當(dāng)密封板218處于第一位置時密封板218與定渦旋盤270之間的接合可大 體提供除了由直接作用在定渦旋盤270上的流體壓力正常施加至定渦旋盤270的力之外的 偏置力。當(dāng)密封板218在第二位置時，這種額外的偏置力從定渦旋盤270移除。
如下所不，F(xiàn)21表不應(yīng)用于密封板228的第一表面230的力，F(xiàn)22表不應(yīng)用于密封 板228的第二表面232的力。
F2i = _ (Pi) + (A23) (Pd) + (A25) (Ps)
F22 = (A22) (Pi) + (A24) (Pd) + (A26) (Ps)
當(dāng)F2i>F22時，密封板228可移位至第一位置。當(dāng)F2i〈F22時，密封板228可移位至第二位置。
圖4示出了另一種壓縮機(jī)310。壓縮機(jī)310可大體類似于壓縮機(jī)10，但是可以是 直接排出式壓縮機(jī)(direct discharge compressor)。殼體312可包括具有制冷劑排出配 件320的端帽324，制冷劑排出配件320聯(lián)接至端帽324中的開口 332。定渦旋盤370可包 括環(huán)狀溝槽334，環(huán)狀溝槽334形成在定渦旋盤370的端板384中且包括內(nèi)側(cè)壁336和外側(cè) 壁338。密封組件314可設(shè)置在定渦旋盤370與端帽324之間。
密封組件314可包括第一環(huán)狀密封件340和第二環(huán)狀密封件342。第一環(huán)狀密封 件340和第二環(huán)狀密封件342可軸向設(shè)置在端帽324與定渦旋盤370之間，并且能夠相對 于端帽324、定渦旋盤370、且相對于彼此軸向移位。第一環(huán)狀密封件340可軸向定位在第二 環(huán)狀密封件342與定渦旋盤370之間。第一環(huán)狀密封件340和第二環(huán)狀密封件342可大體 環(huán)繞端帽324中的開口 332以及定渦旋盤370中的排出通道344。第一環(huán)狀密封件340可 與溝槽334的內(nèi)側(cè)壁336以密封的方式相接合，并且第二環(huán)狀密封件342可與端帽324的 下表面以密封的方式相接合，在排出通道344與開口 332之間形成經(jīng)密封的排出路徑301。
第一環(huán)狀密封件340可包括彼此大體相反的第一表面346和第二表面348。第一 表面346可包括第一軸向延伸凸起350和第二軸向延伸凸起352，在第一軸向延伸凸起350 與第二軸向延伸凸起352之間形成溝槽354，而第二表面348可大體是平面的。第一軸向延 伸凸起350的徑向內(nèi)表面356可與溝槽334的內(nèi)側(cè)壁336以密封的方式相接合，并且第二 軸向延伸凸起352的徑向外表面358可與溝槽334的外側(cè)壁338以密封的方式相接合，在 第一環(huán)狀密封件340與溝槽334之間形成第一密封環(huán)狀腔室360。
第二環(huán)狀密封件342可包括彼此大體相反的第一表面343和第二表面345。如上 所述，第二環(huán)狀密封件342可在第一端部處與端帽324的下表面以密封的方式相接合。更 具體地，第一表面343的一部分可與端帽324以密封的方式相接合。第二環(huán)狀密封件342 的第二端部可設(shè)置在第一環(huán)狀密封件340的溝槽354內(nèi)。第二環(huán)狀密封件342的徑向內(nèi)表 面362可與第一軸向延伸凸起350的徑向外表面364以密封的方式相接合，并且第二環(huán)狀 密封件342的徑向外表面366可與第一環(huán)狀密封件340的徑向內(nèi)表面367以密封的方式相 接合，形成第二密封環(huán)狀腔室372。
第一環(huán)狀密封件340可包括孔口 374，該孔口 374延伸穿過第一表面346和第二 表面348并在第一密封環(huán)狀腔室360與第二密封環(huán)狀腔室372之間提供流體連通。定渦旋盤370的端板384可包括通道376，通道376延伸至中間流體袋區(qū)390中并在中間流體袋區(qū) 390與第一密封環(huán)狀腔室360之間提供流體連通。雖然通道376被示出為延伸至中間流體袋區(qū)390中，但是可以理解，通道376可延伸至任一中間流體袋區(qū)390、392、394、396中。由于第一環(huán)狀密封件340中的孔口 374，中間流體袋區(qū)390也可與第二密封環(huán)狀腔室372流體連通。如此，第一密封環(huán)狀腔室360和第二密封環(huán)狀腔室372可包含處于彼此相同的壓力下的流體。
溝槽334的內(nèi)側(cè)壁336可限定第一密封直徑(D3J，且溝槽334的外側(cè)壁338可限定第二密封直徑(D32)。第一軸向延伸凸起350的徑向外表面364可限定第三密封直徑 (D33)，且第二軸向延伸凸起352的徑向內(nèi)表面367可限定第四密封直徑(D34)。第二密封直徑可大于第四密封直徑，第四密封直徑可大于第三密封直徑，且第三密封直徑可大于第一密封直徑。
第一環(huán)狀密封件340的第一表面346可在第三密封直徑與第四密封直徑(D33，D34) 之間限定第一徑向表面區(qū)域(A3P，該第一徑向表面區(qū)域(A3P小于由第一環(huán)狀密封件340 的第二表面348在第一密封直徑與第二密封直徑(D31; D32)之間限定的第二徑向表面區(qū)域 (A32)。第一徑向表面區(qū)域和第二徑向表面區(qū)域(A31，A32)中的每一個可被暴露于來自流體袋區(qū)390的中間流體壓力(PiX
根據(jù)密封直徑D31、D32、D33、D34之間的關(guān)系,第一環(huán)狀密封件340的第一表面346 還可限定第三徑向表面區(qū)域和第四徑向表面區(qū)域(A33，A34)。第三徑向表面區(qū)域(A33)可由第一環(huán)狀密封件340的第一表面346在第一密封直徑與第三密封直徑(D31; D3S)之間限定，并且第四徑向表面區(qū)域(A34)可被限定在第二密封直徑與第四密封直徑(D32，034)之間。第三徑向表面區(qū)域(A33)可被暴露于密封排出路徑301中的排出壓力(Pd)，且第四徑向表面區(qū)域(A34)可被暴露于吸入壓力(Ps)。第二徑向表面區(qū)域(A32)可等于第一徑向表面區(qū)域、第三徑向表面區(qū)域以及第四徑向表面區(qū)域(A31;A33，A34)的總和。第一徑向表面區(qū)域 (A3P可大于第四徑向表面區(qū)域(A34)，并且第四徑向表面區(qū)域(A34)可大于第三徑向表面區(qū)域(A33)。
在第一表面346和第二表面348上的暴露于中間壓力、排出壓力以及吸入壓力的徑向表面區(qū)域之間的差 異可在壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間提供第一環(huán)狀密封件340相對于端帽324、 定渦旋盤370以及第二環(huán)狀密封件342的位移。更具體地，第一環(huán)狀密封件340能夠在第一位置與第二位置之間移位，在所述第一位置處，第一環(huán)狀密封件340接觸定渦旋盤370并且抵靠定渦旋盤370施加軸向力、朝向動渦旋盤368迫壓定渦旋盤370，在所述第二位置處， 第一環(huán)狀密封件340離開定渦旋盤370并且朝向端帽324軸向移位。通過第一環(huán)狀密封件 340提供的軸向力可以由作用在第一環(huán)狀密封件340上的流體壓力產(chǎn)生。當(dāng)?shù)谝画h(huán)狀密封件340處于第一位置時第一環(huán)狀密封件340與定渦旋盤370之間的接合可大體提供除了由直接作用在定渦旋盤370上的流體壓力正常施加至定渦旋盤370的力之外的偏置力。當(dāng)?shù)谝画h(huán)狀密封件340在第二位置時，這種額外的偏置力從定渦旋盤370移除。
如下所示，F(xiàn)31；1表示應(yīng)用于第一環(huán)狀密封件340的第一表面346的力，F(xiàn)31；2表示應(yīng)用到第一環(huán)狀密封件340的第二表面348的力。
F3ia = (AS1) (Pi) + (A3S) (Pd) + (A34) (Ps)
F312 = (A32) (Pi)
當(dāng)FS1JFSu時，第一環(huán)狀密封件340可移位至第一位置。當(dāng)時，第一環(huán)狀密封件340可移位至第二位置。
第二環(huán)狀密封件342可在第一表面343上限定第五徑向表面區(qū)域和第六徑向表面區(qū)域(A35，A36)、并且可在第二表面345上限定第七徑向表面區(qū)域(A37)。第五徑向表面區(qū)域和第六徑向表面區(qū)域(A35，A36)的總和可以等于第七徑向表面區(qū)域(A37)。第五徑向表面區(qū)域(A35)可被限定在第四密封直徑(D34)與第二環(huán)狀密封件342的密封部分380的徑向外表面378之間。第六徑向表面區(qū)域(A36)可被限定在密封部分380的徑向外表面378與其徑向內(nèi)表面382之間。徑向內(nèi)表面382與徑向外表面378之間的沿直徑的中點(diǎn)可以大于或者等于第三密封直徑(D33)。第五徑向表面區(qū)域(A35)可被暴露于吸入壓力(Ps)，而由于跨越第六徑向表面區(qū)域(A36)的壓力梯度，第六徑向表面區(qū)域(A36)可被暴露于作為吸入壓力 (Ps)與排出壓力(Pd)的大體平均的壓力。第七徑向表面區(qū)域(A37)可被限定在第三密封直徑與第四密封直徑(D33，D34)之間。第七徑向表面區(qū)域(A37)可被暴露于來自中間流體袋區(qū)390的中間流體壓力(PiX
暴露于中間壓力、排出壓力以及吸入壓力的徑向表面區(qū)域之間的差異可提供第二環(huán)狀密封件342的相對于端帽324、定渦旋盤370以及第一環(huán)狀密封件340的軸向位移?；趬毫Σ?，第二環(huán)狀密封件342可從端帽324軸向向外移位，允許密封排出路徑301與吸入壓力之間的連通。
如下所示，F(xiàn)32, I表示應(yīng)用于第二環(huán)狀密封件342的第一表面343的力，F(xiàn)32，2表示應(yīng)用于第二環(huán)狀密封件342的第二表面345的力。
權(quán)利要求
1.一種壓縮機(jī)，包括 殼體，所述殼體限定形成第一排出通道的第一通道； 壓縮機(jī)構(gòu)，所述壓縮機(jī)構(gòu)支撐在所述殼體內(nèi)并且包括第一渦旋構(gòu)件和第二渦旋構(gòu)件，所述第一渦旋構(gòu)件和第二渦旋構(gòu)件以嚙合的方式彼此接合并形成一系列壓縮袋區(qū)，所述第一渦旋構(gòu)件包括延伸穿過其中并形成第二排出通道的第二通道；以及 軸向偏置系統(tǒng)，所述軸向偏置系統(tǒng)包括偏置構(gòu)件，所述偏置構(gòu)件具有彼此大體相反的第一表面和第二表面，所述第一表面包括暴露于來自其中一個所述壓縮袋區(qū)的中間壓力的第一徑向表面區(qū)域、以及暴露于排出壓力的第二徑向表面區(qū)域，所述第二表面包括暴露于所述中間壓力的第三徑向表面區(qū)域，所述偏置構(gòu)件能夠相對于所述殼體和所述第一渦旋構(gòu)件在第一位置與第二位置之間軸向移位，所述偏置構(gòu)件在處于所述第一位置時軸向接合所述第一渦旋構(gòu)件。
2.如權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其中，所述第二表面面對所述第一渦旋構(gòu)件。
3.如權(quán)利要求2所述的壓縮機(jī)，其中，所述第一徑向表面區(qū)域大于所述第三徑向表面區(qū)域。
4.如權(quán)利要求2所述的壓縮機(jī)，其中，所述第一徑向表面區(qū)域小于所述第三徑向表面區(qū)域。
5.如權(quán)利要求2所述的壓縮機(jī)，其中，所述第二表面包括暴露于所述排出壓力的第四徑向表面區(qū)域。
6.如權(quán)利要求5所述的壓縮機(jī)，其中，所述第二徑向表面區(qū)域大于所述第四徑向表面區(qū)域。
7.如權(quán)利要求6所述的壓縮機(jī)，其中，所述第一徑向表面區(qū)域小于所述第三徑向表面區(qū)域。
8.如權(quán)利要求5所述的壓縮機(jī)，其中，所述第二徑向表面區(qū)域小于所述第四徑向表面區(qū)域。
9.如權(quán)利要求6所述的壓縮機(jī)，其中，所述第一徑向表面區(qū)域大于所述第三徑向表面區(qū)域。
10.如權(quán)利要求2所述的壓縮機(jī)，還包括密封構(gòu)件，所述密封構(gòu)件與所述殼體和所述偏置構(gòu)件接合，并且在所述第一排出通道與第二排出通道之間形成密封排出路徑。
11.如權(quán)利要求2所述的壓縮機(jī)，其中，所述第一渦旋構(gòu)件包括第三通道，所述第三通道與在所述中間壓力下工作的其中一個所述壓縮袋區(qū)相連通，所述偏置構(gòu)件在處于第一位置時關(guān)閉所述開口。
全文摘要
一種壓縮機(jī)，包括殼體、壓縮機(jī)構(gòu)和軸向偏置系統(tǒng)。殼體限定形成第一排出通道的第一通道。壓縮機(jī)構(gòu)被支撐在殼體內(nèi)并且可包括以嚙合的方式彼此接合并且形成一系列壓縮袋區(qū)的第一渦旋構(gòu)件和第二渦旋構(gòu)件。第一渦旋構(gòu)件包括形成延伸穿過第一渦旋構(gòu)件的第二排出通道的第二通道。軸向偏置系統(tǒng)包括具有彼此大體對置的第一表面和第二表面的偏置構(gòu)件。第一表面包括暴露于來自其中一個壓縮袋區(qū)的中間壓力的第一徑向表面區(qū)域、以及暴露于排出壓力的第二徑向表面區(qū)域。第二表面包括暴露于該中間壓力的第三徑向表面區(qū)域。偏置構(gòu)件能夠相對于殼體和第一渦旋構(gòu)件在第一位置與第二位置之間軸向移位。偏置構(gòu)件在處于所述第一位置時軸向接合第一渦旋構(gòu)件。
文檔編號F04C18/02GK103016344SQ20121045129
公開日2013年4月3日 申請日期2009年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月16日
發(fā)明者史蒂芬·M·塞貝爾, 羅貝特·C·斯托弗, 馬?！ぐP 申請人:艾默生環(huán)境優(yōu)化技術(shù)有限公司