專利名稱：帶有壓力比一壓力差溢流閥的渦旋壓縮機(jī)的制作方法
引言本發(fā)明涉及到壓縮機(jī)，特別涉及一種壓縮機(jī)上的改良減壓閥。
背景技術(shù)：
渦旋機(jī)械，例如采用固定渦旋件和公轉(zhuǎn)渦旋件的渦旋壓縮機(jī)，在工業(yè)領(lǐng)域是眾所周知的。渦旋壓縮機(jī)的每個渦旋件都具有從底板上軸向伸出的螺旋渦卷。這些螺旋渦卷彼此套在一起就形成了容積可變的封閉室。被導(dǎo)入封閉室的低壓區(qū)的流體由于這些螺旋渦卷的協(xié)同運(yùn)動而被壓縮，并從鄰近渦卷中心的高壓區(qū)排出。馬達(dá)驅(qū)動一曲軸，接著曲軸使得公轉(zhuǎn)渦旋件沿其公轉(zhuǎn)軌道運(yùn)動。當(dāng)公轉(zhuǎn)渦旋件在進(jìn)行公轉(zhuǎn)運(yùn)動時，用一個象十字聯(lián)軸器一樣的防自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)來防止公轉(zhuǎn)渦旋件自轉(zhuǎn)。
渦旋壓縮機(jī)，以及其它類型的渦旋機(jī)器，可能會承受超過其設(shè)計(jì)能力的較高的壓差負(fù)載，并且，如果不采用一種適當(dāng)?shù)臏p壓裝置進(jìn)行保護(hù)就會導(dǎo)致故障。渦旋機(jī)械也有必要防止處于高壓比工況。高壓比工況可能會在負(fù)載損失期間出現(xiàn)并在壓縮機(jī)泵中造成較高的溫升。接著這就會造成一定范圍的故障模式。例如頂部和底部劃傷。高壓比也能導(dǎo)致公轉(zhuǎn)渦旋件搖擺不穩(wěn)定。這可能會產(chǎn)生故障。
Barito的美國專利5169294中公開了一種用于渦旋機(jī)器的壓力比限制裝置。在壓力比超過預(yù)定值時，該裝置就會啟動從而使得處于排出壓力下的流體返回到渦殼的吸入壓力區(qū)，但是該裝置卻不能防止過大壓差的出現(xiàn)。
Anderson等人的美國再公告專利Re35216公開了一種渦旋機(jī)器，該機(jī)器具有一閥，該閥能在壓力比超過預(yù)定值時使排出壓力流體流到外殼的吸入壓力區(qū)。Anderson等人的這種閥具有形成于其中一個渦旋件和壓縮機(jī)另一元件之間的密封件。
Ramsey等人的美國專利5527158公開了一種渦旋機(jī)器，該機(jī)器具有一閥，該閥在所檢測到的壓力超過一預(yù)定值時就會排出氣體。Ramsey等人的這種裝置不會對過大的壓差或過高的壓力比作出響應(yīng)。
本發(fā)明的一個目的是為了提供一種減壓裝置，該裝置能夠降低或從整體上克服的所有現(xiàn)有裝置中固有的前述缺陷或其中一部分缺陷。對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，即對了解該技術(shù)領(lǐng)域或在該技術(shù)領(lǐng)域有經(jīng)驗(yàn)的那些人來說，在看了本發(fā)明的下述公開內(nèi)容和某些優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說明后，本發(fā)明的特殊目的和優(yōu)點(diǎn)將會變得很清楚。
概述本發(fā)明的原理可以用來有助于提供象壓縮機(jī)一樣的渦旋機(jī)器，該機(jī)器具有改良溢流閥。
根據(jù)第一方面，一種渦旋式機(jī)器具有一外殼，該外殼限定了吸入室。帶有螺旋渦卷的渦旋件安裝在外殼內(nèi)。固定渦旋件安裝在外殼內(nèi)，該渦旋件具有螺旋渦卷，該渦卷與公轉(zhuǎn)渦旋件的渦卷套在一起從而在渦卷之間形成了可移動月牙形壓縮封閉室，該封閉室用來逐步壓縮來自于吸入室的處于吸入壓力下的流體，使之經(jīng)過中間壓力后達(dá)到排出口處的排出壓力，該排出口形成于固定渦旋件中。固定渦旋件中形成有一腔室。在固定渦旋件中形成有一條從排出口到腔室的第一通道。在固定渦旋件中形成有一條從腔室到吸入室的第二通道，并且在固定渦旋件中形成有一條從腔室到月牙形壓縮封閉室的第三通道。減壓裝置安裝在固定渦旋件中的腔室中，與固定渦旋件的第一表面密封配合以便在腔室內(nèi)第二通道和第三通道之間形成一流體壓力密封，并且，該減壓裝置能可分離地與固定渦旋件的第二表面密封接觸，從而在腔室內(nèi)第一通道和第二通道之間形成可分離的流體壓力密封。
根據(jù)另一個方面，一種渦旋式機(jī)器具有外殼，該外殼限定了一吸入室，該吸入室用來容裝處于吸入壓力下的流體。公轉(zhuǎn)渦旋件安裝在外殼內(nèi)且具有螺旋渦卷。固定渦旋件安裝在外殼內(nèi)，具有和公轉(zhuǎn)渦旋件的渦卷套在一起的渦卷，并在兩者之間形成一些封閉室來傳送中間壓力流體。固定渦旋件具有一排出口和一形成于固定渦旋件中的腔室，該排出口用來輸送處于排出壓力下的流體。該腔室向排出口、吸入室以及封閉室敞開。安裝在腔室內(nèi)的減壓裝置與固定渦旋件的第一表面密封配合，從而將封閉室和吸入室之間密封起來，并且，該減壓裝置與固定渦旋件的第二表面可分離地密封配合，從而將排出口和吸入室之間可分離地密封起來。該減壓裝置適于在排出壓力與吸入壓力之間的比值超過預(yù)定值時，使流體從排出口流到吸入室。
根據(jù)另一方案，渦旋式機(jī)器具有安裝在外殼內(nèi)的固定渦旋件，該渦旋件具有螺旋渦卷、形成于固定渦旋件中的腔室以及輸送處于排出壓力下的流體的排出口。公轉(zhuǎn)渦旋件具有螺旋渦卷，該渦卷與固定渦旋件上的渦卷套在一起并在兩者之間形成一些封閉室，這些封閉室逐漸壓縮流體，使之從吸入壓力經(jīng)中間壓力后壓縮到排出壓力。設(shè)置一吸入室來容納吸入壓力下的流體。裝在腔室內(nèi)的減壓裝置適于在排出壓力和吸入壓力之間的壓差超過預(yù)定值且排出壓力與吸入壓力之間的比值超過預(yù)定值時，使流體從排出口流到吸入室。
根據(jù)另一方案，一壓縮機(jī)具有外殼，該外殼限定了一吸入室。第一渦旋件安裝在外殼內(nèi)。第二渦旋件安裝在外殼內(nèi)，并與第一渦旋件相互配合從而在渦卷之間形成一些可移動月牙形壓縮封閉室，這些封閉室逐步壓縮來自于吸入室的處于吸氣壓力下的流體，使之經(jīng)中間壓力后達(dá)到第一渦旋件中的排出口處排出壓力。在第一渦旋件中加工有一腔室，且在第一渦旋件中加工有一條從排出口到腔室的第一通道。在第一渦旋件中加工有一條從腔室到吸入室的第二通道以及一條從腔室到月牙形壓縮封閉室的第三通道。減壓裝置安裝在第一渦旋件內(nèi)的腔室中，該裝置與第一渦旋件的第一表面密封配合，從而在腔室內(nèi)第二通道和第三通道之間形成流體壓力密封，并且，該裝置與第一渦旋件的第二表面可分離地密封接觸，從而在腔室內(nèi)第一通道和第二通道之間形成流體壓力密封。該減壓裝置適于在第一通道內(nèi)的流體壓力與第二通道內(nèi)的流體壓力之間的比值超過預(yù)定值時，使得流體從第一通道流通到第二通道。
根據(jù)本發(fā)明的另一方案，一種渦旋式機(jī)器具有一裝在外殼內(nèi)的公轉(zhuǎn)渦旋件，該渦旋件具有螺旋渦卷。具有螺旋渦卷的固定渦旋件安裝在該外殼內(nèi)，其渦卷與公轉(zhuǎn)渦旋件的渦卷套在一起并在兩渦卷之間形成一些封閉室。固定渦旋件具有形成于其內(nèi)的腔室、排出口、在排出口和腔室之間提供流體連通的第一通道、在吸入室和腔室之間提供流體連通的第二通道、以及在封閉室和腔室之間提供流體連通的第三通道。減壓裝置安裝該腔室內(nèi)，該裝置與固定渦旋件的第一表面密封配合，從而在封閉室和吸入室之間提供密封，并且，該裝置與固定渦旋件的第二表面可分離地密封接觸，從而在排出口和吸入室之間提供密封。該減壓裝置適于在排出壓力和吸入壓力之間的比值超過一預(yù)定值時，使得流體從排出口流通到吸入室，而在排出壓力和吸入壓力之間的壓差超過一預(yù)定值時也使得流體從排出口流通到吸入室。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，一種渦旋式機(jī)器具有外殼，該外殼限定有一吸入室。公轉(zhuǎn)渦旋件安裝在外殼內(nèi)并且具有螺旋渦卷。安裝在外殼內(nèi)的固定渦旋件也具有螺旋渦卷，該渦卷與公轉(zhuǎn)渦旋件的渦卷套在一起并在其間形成多個封閉室。在固定渦旋件中形成有腔室，且該腔室與固定渦旋件中的一排出口、吸入室以及封閉室流體連通。減壓裝置安裝在腔室內(nèi)，并相對于渦旋式機(jī)器在徑向方向上運(yùn)行，從而在排出壓力和吸入壓力之間的比值超過一預(yù)定值時使得流體從排出口流到吸入室。
根據(jù)前述公開的內(nèi)容，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，即對那些了解該技術(shù)領(lǐng)域或在該技術(shù)領(lǐng)域有經(jīng)驗(yàn)的人而言，能很容易地清楚本發(fā)明所具備的重大的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的減壓閥的優(yōu)選實(shí)施例能夠以一種簡單而高效的方式提供卸壓，并且比某些其它的減壓閥在成本上更有效。這種減壓閥既能根據(jù)過壓差又能根據(jù)過壓比來提供卸壓。根據(jù)下面對某些優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)的描述，將會對帶有這種減壓閥的渦旋式機(jī)器的這些以及其它的特征和優(yōu)點(diǎn)有進(jìn)一步的理解。
附圖簡要說明下面對某些優(yōu)選實(shí)施例的的詳細(xì)說明將會參照如下附圖


圖1是與本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例相應(yīng)的渦旋式壓縮機(jī)的示意性正視圖，該圖示出局部略去的局部剖視圖；圖2是圖1的壓縮機(jī)的減壓閥的原理性剖視圖，該圖是局部略去并放大的圖；以及圖3是圖2所示的減壓閥的一替換實(shí)施例的原理性剖視圖，該圖是一個局部略去的放大圖。
上面所提到的附圖不一定是按比例繪制的，且這些附圖應(yīng)被理解為本發(fā)明的模型，僅僅涉及到原理性的解釋。為了有利于解釋和理解，在附圖中圖示的壓力比-壓差減壓閥的許多技術(shù)特征已經(jīng)放大或相對于其它的技術(shù)特征已經(jīng)失真。在這些附圖中相同的附圖標(biāo)記用來標(biāo)記各種替換實(shí)施例中所示的相似或同一元件和技術(shù)特征。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說明為了提供各種功能，具有固定和公轉(zhuǎn)渦旋件的渦旋式機(jī)器已被廣泛地用于工業(yè)領(lǐng)域。渦旋壓縮機(jī)就是這樣一種渦旋式機(jī)器，它可以用來壓縮流體，如致冷劑。與本發(fā)明相應(yīng)的渦旋機(jī)器其結(jié)構(gòu)和元件的確定方面將部分以所需的用途和他們所使用的環(huán)境為依據(jù)。為了便于解釋和說明的目的，下面的論述將集中在與某優(yōu)選實(shí)施例相應(yīng)的渦旋壓縮機(jī)上。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會認(rèn)識到，在此公開的一些技術(shù)特征和原理也可以簡單地應(yīng)用到其它渦旋式機(jī)器上。而且，為方便起見，下面的論述將會采用一些例如象頂部或向上、底部、下部或向下等一些直接的說法，來表示附圖的圖1中所圖釋的設(shè)計(jì)形式的立式渦旋壓縮機(jī)中的位置和方向，除非根據(jù)上下文或根據(jù)有關(guān)渦旋機(jī)器的共同用途不清楚。應(yīng)該指出的是，本發(fā)明也可以用于水平(臥式)或其它方向的渦旋式機(jī)器。
在第一個優(yōu)選實(shí)施例中，如圖1所示，渦旋壓縮機(jī)2包括基本呈圓筒狀的外殼或中心外殼4，以及最好采用焊接方式固定到中心外殼4的上端的頂部殼體6。曲軸箱8的外部邊緣固定在中心外殼4的內(nèi)表面上。固定渦旋件10位于曲軸箱8上并用螺栓(未示出)固定在其上，該渦旋件上具有螺旋渦卷12，該渦卷從底板13的下表面11向下沿軸向延伸。在某些優(yōu)選實(shí)施例中，不需要將固定渦旋件10直接連接到曲柄箱8上的螺栓或其它類似的緊固件，就可以將固定渦旋件10牢固地安裝在中心外殼4內(nèi)。公轉(zhuǎn)渦旋件16位于固定渦旋件10和曲軸箱8之間，該渦旋件具有螺旋渦卷18，該渦卷從底板19的上表面17向上沿軸向延伸。渦卷12、18彼此套在一起，從而在兩渦旋件之間形成了一系列可移動的月牙形壓縮封閉室20。
在公轉(zhuǎn)渦旋件16中加工有通道25，使公轉(zhuǎn)渦旋件16的底板19的下表面與封閉室20的中間壓力Pi區(qū)域流體連通，以便提供一個軸向柔順力，該柔順力將螺旋渦卷18的頂部偏壓在固定渦旋件10的下表面11上。一對環(huán)形密封或密封元件(未示出)位于公轉(zhuǎn)渦旋件16和曲軸箱8之間，在兩者之間設(shè)有一環(huán)形空腔來容納中間壓力流體，該流體能提供這種軸向柔順力。需要指出的是，也可以在本發(fā)明中采用其它方式來提供這種軸向柔順力。在某些優(yōu)選實(shí)施例中，隔板5在其外周邊緣固定到頂部殼體6上，從而在頂部殼體6和隔板5之間形成了一消音室14，在渦旋壓縮機(jī)2內(nèi)、隔板5的下面形成有一個吸入室35，該吸入室具有吸氣壓力Ps。單向閥7位于固定渦旋件10的排出口15的上方的隔板5上，以便一經(jīng)關(guān)閉就阻止流體從消音室14回流到渦旋件中。在頂部殼體6的外部表面上設(shè)有把柄9以有利于搬運(yùn)壓縮機(jī)2。
當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)時，馬達(dá)30轉(zhuǎn)動曲軸32，曲軸上具有偏心銷軸34，該銷軸從曲軸32的上端29沿軸向向上延伸。偏心銷軸34接著借助于滑塊28和襯套27驅(qū)動公轉(zhuǎn)渦旋件16。一種象十字聯(lián)軸器36一樣的防自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)如圖所示那樣位于曲柄箱8和公轉(zhuǎn)渦旋件16之間，或者在固定渦旋件10和公轉(zhuǎn)渦旋件16之間，以防止公轉(zhuǎn)渦旋件16在執(zhí)行公轉(zhuǎn)運(yùn)動時發(fā)生自轉(zhuǎn)。十字聯(lián)軸器及其運(yùn)行方式是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知的，因此，沒必要在此作進(jìn)一步說明。流體，通常是致冷劑，被引入封閉室20的低壓區(qū)，該低壓區(qū)通?？拷菪郎u卷12、18的徑向外部邊緣。隨著公轉(zhuǎn)渦旋件16進(jìn)行公轉(zhuǎn)，封閉室20就向內(nèi)沿螺旋線行走，同時容積逐漸減小，因而將封閉室20中的流體逐步壓縮到較高的壓力。接著，處于排出壓力Pd的壓縮流體通過排出口15從封閉室20的高壓區(qū)排出經(jīng)單向閥7進(jìn)入消音室14。然后壓縮流體經(jīng)出口3從消音室14排出，該出口從頂部殼體6的外表面穿出。通常，在壓縮機(jī)2的外部會設(shè)置一封閉回路，該封閉回路使吸入壓力Ps下的流體經(jīng)孔口21返回到吸入室35處。通常該封閉回路是蒸發(fā)壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)的一部分。
如圖2所示，在固定渦旋件10中形成有一個腔室40，該腔室有一開口端41。通過配合螺紋或其它適當(dāng)?shù)姆绞?，在開口端41處將一端蓋43密封地安裝在固定渦旋件10上，從而腔室40的開口端封閉起來。腔室40通過第一通道42與排出口15中的排出壓力Pd流體進(jìn)行流體連通并向該流體敞開，并通過第二通道44與吸入室35中的吸入壓力Ps流體進(jìn)行流體連通并向該流體敞開，且經(jīng)通過第三通道46與封閉室20中的中間壓力Pi流體進(jìn)行流體連通并向該流體敞開。在腔室40內(nèi)安裝有一減壓裝置49。減壓裝置49包括一象活塞50一樣的閥件，該閥件具有一形成于其內(nèi)的空腔52?；钊?0能相對于壓縮機(jī)20基本上沿徑向較好地移動，從而與固定渦旋件10的腔室40內(nèi)的第一表面67密封配合，并在中間壓力Pi流體與吸入室35形成流體壓力密封。在使用時，固定渦旋件10的表面指的是該整體(也就是一個整體結(jié)構(gòu)的)固定渦旋件的表面。需要指出的是，在其它優(yōu)選實(shí)施例中，活塞50可以相對于壓縮機(jī)2的軸線以一定的傾斜角移動。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，活塞50由圓筒狀的第一部分54構(gòu)成，該第一部分具有封閉的第一端56(除了下面描述的小孔66之外)和敞口的第二端58。一帽蓋60密封地固定在開口端58上，該帽蓋具有從其內(nèi)表面57沿軸向(相對于活塞50)延伸的深孔62。帽蓋60有一外部表面區(qū)域A，該外部表面暴露在具有中間壓力Pi的流體中。在帽蓋60的外表面69上的環(huán)形凹槽65內(nèi)，安裝有象O型環(huán)63一樣的彈性件。O型環(huán)63位于活塞50和腔室40的內(nèi)表面之間，并在容納有中間壓力Pi流體的封閉室20和腔室40之間提供流體壓力密封。
活塞50的第一端56可分離地與固定渦旋件10的第二表面59密封接觸。在所示的優(yōu)選實(shí)施例中，第二表面59是第一通道42的截錐形部分，且第一端56具有一相應(yīng)的截錐形輪廓。第一端56的表面區(qū)域A’暴露在具有排出壓力Pd的流體中。在活塞50的側(cè)壁上加工有多個孔口64，從而空腔52與腔室40流體連通。在活塞50的第一端56中加工有一小孔66，從而，在第一端可分離地與第一通道42密封接觸時，小孔66就與第一通道42同軸。
在空腔52內(nèi)裝有一個象閥塞68的減壓閥，該閥塞具有一塞頭70和一塞桿72。塞桿72插進(jìn)帽蓋60的深孔62內(nèi)，并隨著閥塞68沿徑向方向(即，相對于整個壓縮機(jī)2沿徑向方向)運(yùn)動而在深孔內(nèi)移動。在優(yōu)選實(shí)施例中，閥塞68和活塞50同軸定位。塞頭70受到一個象彈簧74一樣的具有預(yù)定彈性力的偏壓元件的偏壓而可分離地與小孔66密封接觸。塞頭70的外表面區(qū)域A″經(jīng)小孔66和第一通道42而暴露在具有排出壓力Pd的流體中。在圖示的實(shí)施例中，彈簧74是一個壓縮的螺旋彈簧，其一端壓靠在帽蓋60的內(nèi)表面上而另一端則壓靠在閥塞68的塞頭70上。
在工作過程中，當(dāng)排出壓力Pd與吸入壓力Ps之間的比值超過預(yù)定值時，活塞50將會使得處于排出壓力Pd下的流體從排出口15流到吸入室35中。必然可以理解，當(dāng)排出壓力與吸入壓力之間的比值超過某一值時，特別是當(dāng)Pd／Ps＞A／A’[(Pi／Ps)-1]+1+(F／A’Ps)時，活塞50將會啟動以使得處于排出壓力Pd下的流體經(jīng)第一通道42和第二通道44流到吸入室35中，其中，F(xiàn)是反作用于腔室40的內(nèi)表面67上的活塞50的摩擦力。
需要指出的是，從根本上來說，隨著在任何給定時間點(diǎn)主導(dǎo)(prevailing)的工況，比值Pi／Ps是壓縮機(jī)2的一個幾何學(xué)和運(yùn)動學(xué)函數(shù)。在渦旋式壓縮機(jī)中，由螺旋渦卷形成的封閉室內(nèi)的壓力通常會從螺旋渦卷的外周邊緣處的一個較低的值增加到在中心處的一個較高的值。因此，Pi是主要是由第三通道46相對于渦卷12徑向位置來確定的。采用其它結(jié)構(gòu)，通道46可以交替地與中間和排出壓力連通，從而在通道46內(nèi)產(chǎn)生壓力的一時間平均值Pi其中Pd＞Pi＞Ps
在所示的優(yōu)選實(shí)施例中，無論何時，當(dāng)[Pd-Ps]A″超過彈簧74的預(yù)定彈性力時，閥塞68就會使得排出壓力Pd的流體從排出口15經(jīng)第一通道42、小孔66、孔口64以及第二通道44流到吸入室35中。因此，閥塞68作出響應(yīng)并釋放掉壓縮機(jī)2中的過量壓差。
需要指出的是，無論何時，當(dāng)Pd＞Ps時，例如在反轉(zhuǎn)工況期間，該裝置也會通過使得流體從吸入室35流到排出口15而使壓縮機(jī)2卸載。
圖3中所示的是活塞50的另一個優(yōu)選實(shí)施例。在該實(shí)施例中，第一通道42穿過固定渦旋件10，且沒有錐形擴(kuò)孔部分。第一端56具有一上升的環(huán)形部分76，形成了一個凹槽表面區(qū)域A″’，該區(qū)域通過第一通道42暴露在處于排出壓力Pd下的流體中。環(huán)形部分76在第一通道42的周圍接觸固定渦旋件10并密封地與渦旋件相配合。該實(shí)施例以等同于上述實(shí)施例的方式運(yùn)轉(zhuǎn)來降低過大的壓力比和壓力差。
需要指出的是，渦旋壓縮機(jī)2上可以設(shè)置一通道和／或適當(dāng)?shù)墓艿?未示出)，以便萬一有較高的壓差或壓力比時使排出流體流到馬達(dá)30的周圍區(qū)域。這樣氣體就具有升高的溫度，該升高的溫度就會使得高溫傳感關(guān)閉裝置或馬達(dá)保護(hù)裝置(未示出)在這種工況下關(guān)閉壓縮機(jī)馬達(dá)。這種高溫傳感裝置對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是公知的，因此沒有進(jìn)一步說明的必要。
根據(jù)本發(fā)明前面公開的內(nèi)容和優(yōu)選實(shí)施例的說明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會毫不費(fèi)力地理解到，在不脫離本發(fā)明的實(shí)際范圍和宗旨的情況下，可以作出各種改變和適應(yīng)性修改。所有這些改變和適應(yīng)性修改都將被下述權(quán)利要求所覆蓋。
權(quán)利要求
1．一種渦旋式機(jī)器，包括外殼，該外殼限定了一個吸入室；安裝在外殼內(nèi)的渦旋件，該渦旋件具有螺旋渦卷；安裝在外殼內(nèi)的固定渦旋件，并且具有螺旋渦卷，該渦卷與公轉(zhuǎn)渦旋件的渦卷套在一起從而在渦卷之間形成一些封閉室，這些封閉室逐漸壓縮來自于吸入室的處于吸入壓力下的流體，使之經(jīng)過中間壓力后到達(dá)排出口處的排出壓力，該排出口形成于固定渦旋件中，在固定渦旋件內(nèi)構(gòu)成的腔室，在固定渦旋件中形成的一條從排出口到腔室的第一通道，在固定渦旋件中形成的一條從該腔室到吸入室的第二通道，以及在固定渦旋件中形成的一條從該腔室到月牙形壓縮封閉室的第三通道；以及容裝在固定渦旋件內(nèi)的腔室中減壓裝置，該減壓裝置與固定渦旋件的第一表面密封配合以便在腔室內(nèi)的第二通道和第三通道之間形成流體壓力密封，并且該減壓裝置能與固定渦旋件的第二表面可分離地密封接觸，從而在腔室內(nèi)的第一通道和第二通道之間形成可分離的流體壓力密封。
2．如權(quán)利要求1所述的渦旋式機(jī)器，其特征在于該減壓裝置適于在第一通道內(nèi)的流體壓力與第二通道內(nèi)的流體壓力之間的比值超過預(yù)定值時，使得流體從第一通道流通到第二通道。
3．如權(quán)利要求1所述的渦旋式機(jī)器，其特征在于該減壓裝置適于在第一通道內(nèi)的流體壓力與第二通道內(nèi)的流體壓力之間的壓差超過預(yù)定值時，使得流體從第一通道流通到第二通道。
4．一種渦旋式機(jī)器，包括外殼，該外殼限定了一個吸入室，用來容裝處于吸入壓力下的流體；安裝在外殼內(nèi)的公轉(zhuǎn)渦旋件，且該渦旋件上具有螺旋渦卷；安裝在外殼內(nèi)的固定渦旋件，該渦旋件上具有一螺旋渦卷，所述渦卷和公轉(zhuǎn)渦旋件的渦卷套在一起，并在兩者之間形成一些封閉室用來容納中間壓力流體，使處于排出壓力下的流體排出的一排出口，以及形成于渦旋件中的腔室，該腔室與排出口、吸入室以及封閉室相通；以及容裝在腔室中的減壓裝置，該裝置與固定渦旋件的第一表面密封配合，從而將封閉室和吸入室之間密封起來，并且，該減壓裝置與固定渦旋件的第二表面可分離地密封接觸，從而將排出口和吸入室之間可分離地密封起來，該減壓裝置適于在排出壓力與吸入壓力之間的比值超過預(yù)定值時，使流體從排出口流到吸入室。
5．如權(quán)利要求4所述的渦旋式機(jī)器，其特征在于該減壓裝置適于在排出壓力與吸入壓力之間的壓差超過預(yù)定值時，使流體流到吸入室中。
6．如權(quán)利要求4所述的渦旋式機(jī)器，其特征在于該固定渦旋件具有在排出口和腔室之間提供流體連通的第一通道，在吸入室和腔室之間提供流體連通的第二通道，以及在封閉室和腔室之間提供流體連通的第三通道。
7．如權(quán)利要求6所述的渦旋式機(jī)器，其特征在于所述減壓裝置具有一活塞。
8．如權(quán)利要求7所述的渦旋式機(jī)器，其特征在于固定渦旋件的第二表面是第一通道的表面，且排出口和吸入室之間可分離密封是由活塞的第一端面與第一通道的表面可分離地接觸形成的。
9．如權(quán)利要求7所述的渦旋式機(jī)器，其特征在于所述活塞具有一其內(nèi)容納有減壓閥的空腔，以及在腔室和空腔之間提供流體連通的孔口。
10．如權(quán)利要求9所述的渦旋式機(jī)器，其特征在于所述減壓閥包括閥塞，該閥塞受到偏壓而與活塞的第一端中的小孔可分離地密封接觸。
11．如權(quán)利要求10所述的渦旋式機(jī)器，其特征在于所述閥塞受到一彈簧偏壓而與小孔可分離地密封接觸。
12．如權(quán)利要求10所述的渦旋式機(jī)器，其特征在于所述閥塞和活塞同軸，且相對于渦旋式機(jī)器基本上沿徑向方向移動。
13．如權(quán)利要求7所述的渦旋式機(jī)器，其特征在于所述第一通道在靠近腔室的地方有一截錐形部分，且活塞的第一端是一個相應(yīng)的截錐形，可配套地與第一通道的截錐形部分可分離地密封接觸。
14．如權(quán)利要求7所述的渦旋式機(jī)器，其特征在于所述活塞的第一端有一上升的環(huán)形部分，該環(huán)形部分在第一通道的周圍與第一渦旋件可分離地密封接觸。
15．如權(quán)利要求4所述的渦旋式機(jī)器，其特征在于一彈性件與第一表面密封接觸。
16．如權(quán)利要求15所述的渦旋式機(jī)器，其特征在于所述彈性件可以是一O型環(huán)。
17．一種渦旋式機(jī)器包括安裝在外殼內(nèi)的固定渦旋件，該渦旋件具有螺旋渦卷，形成于渦旋件內(nèi)的腔室，以及輸送處于排出壓力下的流體的排出口；具有螺旋渦卷的公轉(zhuǎn)渦旋件，所述渦卷與固定渦旋件上的渦卷套在一起并在兩者之間形成用來容納中間壓力流體的封閉室；用來容納處于吸入壓力下流體的吸入室；以及裝在腔室中的減壓裝置，該裝置適于在排出壓力和吸入壓力之間的壓差超過預(yù)定值且排出壓力與吸入壓力之間的比值超過預(yù)定值時，使流體從排出口流到吸入室。
18．如權(quán)利要求17所述的渦旋式機(jī)器，其特征在于減壓裝置包括活塞，活塞中具有一空腔，且活塞的第一端暴露在第一通道中而第二端暴露在封閉室中，在活塞的第一端內(nèi)加工有第一小孔，在其外表面上加工有孔口，所述空腔借助孔口與吸入室流體連通，且所述空腔借助第一小孔與排出口流體連通；容納在空腔中的閥塞；安裝在閥塞和空腔表面之間的偏壓元件，所述偏壓元件適于偏壓閥塞并使之可分離地與第一小孔密封接觸。
19．如權(quán)利要求18所述的渦旋式機(jī)器，其特征在于所述活塞在排出壓力與吸入壓力之間的比值超過預(yù)定值時使得流體流通到吸入室，以及所述閥塞在排出壓力與吸入壓力之間的壓差超過預(yù)定值時使得流體流通到吸入室。
20．如權(quán)利要求18所述的渦旋式機(jī)器，其特征在于該固定渦旋件具有在排出口和腔室之間提供流體連通的第一通道，在吸入室和腔室之間提供流體連通的第二通道，以及在封閉室和腔室之間提供流體連通的第三通道。
21．如權(quán)利要求20所述的渦旋式機(jī)器，其特征在于所述活塞在封閉室和腔室之間提供密封，且在排出口和腔室之間提供可分離的密封。
22．如權(quán)利要求21所述的渦旋式機(jī)器，其特征在于排出口和腔室之間的密封是通過活塞的第一端與第一通道之間的可分離地密封接觸而形成的。
23．如權(quán)利要求21所述的渦旋式機(jī)器，其特征在于在活塞和腔室的內(nèi)表面之間安裝有一彈性件，該彈性件在封閉室和腔室之間形成密封。
24．如權(quán)利要求23所述的渦旋式機(jī)器，其特征在于所述彈性件可以是一O型環(huán)。
25．如權(quán)利要求18所述的渦旋式機(jī)器，其特征在于偏壓元件包含一彈簧。
26．一種壓縮機(jī)，包括外殼，該外殼限定了一吸入室；安裝在外殼內(nèi)的第一渦旋件；安裝在外殼內(nèi)的第二渦旋件，該渦旋件與第一渦旋件相互配合從而在渦卷之間形成一些可移動月牙形壓縮封閉室，這些封閉室逐步壓縮來自于吸入室的處于吸氣壓力下的流體，使之經(jīng)中間壓力后達(dá)到在第一渦旋件中的排出口處排出壓力；形成于第一渦旋件內(nèi)的腔室；形成于第一渦旋件中的從排出口到腔室的第一通道；形成于第一渦旋件中的從腔室到吸入室的第二通道；以及形成于第一渦旋件中的從腔室到封閉室的第三通道；以及安裝在第一渦旋件內(nèi)的腔室中減壓裝置，該裝置與第一渦旋件的第一表面密封配合，從而在腔室內(nèi)、在第二通道和第三通道之間形成流體壓力密封，并且該裝置可分離地與第一渦旋件的第二表面密封接觸，從而在腔室內(nèi)、第一通道和第二通道之間形成流體壓力密封。該減壓裝置適于在第一通道內(nèi)的流體壓力與第二通道內(nèi)的流體壓力之間的比值超過一預(yù)定值時，使得流體從第一通道流通到第二通道。
27．如權(quán)利要求26所述的壓縮機(jī)，其特征在于所述減壓裝置適于在第一通道內(nèi)的流體壓力與第二通道內(nèi)的流體壓力之間的壓差超過一預(yù)定值時，使得流體從第一通道流通到第二通道
28．一種渦旋式機(jī)器，包括容裝在外殼內(nèi)的公轉(zhuǎn)渦旋件，該渦旋件具有一螺旋渦卷；安裝在該外殼內(nèi)的固定渦旋件，包括螺旋渦卷，該渦卷與公轉(zhuǎn)渦旋件的渦卷套在一起并在兩渦卷之間形成一些封閉室，形成于固定渦旋件內(nèi)的腔室，排出口，在排出口和腔室之間提供流體連通的第一通道，在吸入室和腔室之間提供流體連通的第二通道，以及在封閉室和腔室之間提供流體連通的第三通道；以及安裝該腔室內(nèi)的減壓裝置，該裝置與固定渦旋件的第一表面密封配合，從而在封閉室和吸入室之間提供密封，并且該裝置與固定渦旋件的第二表面可分離地密封接觸，從而在排出口和吸入室之間提供密封，該減壓裝置適于在排出壓力和吸入壓力之間的比值超過一預(yù)定值時，使得流體從排出口流通到吸入室，并在排出壓力和吸入壓力之間的壓差超過一預(yù)定值時也使得流體從排出口流通到吸入室。
29．一種渦旋式機(jī)器，包括外殼，該外殼限定有一吸入室；安裝在外殼內(nèi)的公轉(zhuǎn)渦旋件，并且該渦旋件具有螺旋渦卷；安裝在外殼內(nèi)的固定渦旋件，并且該渦旋件具有螺旋渦卷，該渦卷與公轉(zhuǎn)渦旋件的渦卷套在一起并在其間形成一些封閉室，在固定渦旋件中形成有一腔室，且該腔室與固定渦旋件中的排出口、吸入室以及封閉室流體連通；以及安裝該腔室內(nèi)的減壓裝置，該裝置相對于渦旋式機(jī)器在徑向方向上運(yùn)行，從而當(dāng)排出壓力和吸入壓力之間的比值超過預(yù)定值時使得流體從排出口流到吸入室。
30．如權(quán)利要求29所述的渦旋式機(jī)器，其特征在于當(dāng)排出壓力和吸入壓力之間的壓差超過預(yù)定值時，減壓裝置就啟動使得流體從排出口流到吸入室中。
全文摘要
一種減壓裝置,其具有一個形成于渦旋式機(jī)器例如渦旋壓縮機(jī)的固定渦旋件中的腔室。在該腔室內(nèi)裝有活塞,該活塞與第一通道可分離地密封接觸,該第一通道使得腔室與固定渦旋件中的排出口相通。第二通道使得腔室與吸入室相通。第三通道使得腔室與封閉室相通,該封閉室是由渦旋壓縮機(jī)的固定渦旋件和公轉(zhuǎn)渦旋件形成的。在某些優(yōu)選實(shí)施例中,帶有塞桿和塞頭減壓閥件安裝在活塞中的空腔內(nèi)。塞頭受到彈簧的偏壓而與活塞中的小孔可分離地密封接觸。只要當(dāng)排出壓力和吸入壓力之間的壓差超過預(yù)定值時,減壓閥件就會使得流體流通到吸入室中。只要當(dāng)排出壓力和吸入壓力之間的比值超過預(yù)定值時,活塞就會使得流體流通到吸入室中。
文檔編號F04C28/00GK1292850SQ99803685
公開日2001年4月25日 申請日期1999年3月5日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月5日
發(fā)明者侯賽因·E·哈利法 申請人:開利公司