涡旋式压缩机

申请号 CN201510283538.2 申请日 2015-05-28 公开(公告)号 CN105275803B 公开(公告)日 2017-10-27
申请人 LG电子株式会社; 发明人 金洙喆; 朴基元; 陈弘均;
摘要 本 发明 涉及涡旋式 压缩机 。本发明的涡旋式压缩机的特征在于,包括:壳体,具有旋 转轴 ;盖,固定于上述壳体的内部,将壳体的内部划分为吸入空间和排出空间;第一涡旋盘,借助上述 旋转轴 的旋转来执行回旋运动;第二涡旋盘,设置于上述第一涡旋盘的一侧,与上述第一涡旋盘一同形成多个压缩室,第二涡旋盘具有中间压 力 排出口,中间压力排出口可以与上述多个压缩室中的具有中间压力的压缩室相连通;背压部,与上述第二涡旋盘相结合,具有与上述中间压力排出口相连通的中间压力吸入口;以及浮动板,以可以移动的方式设置于上述背压部的一侧,并与上述背压部一同形成背压室,与背压室的体积相比,排出空间的体积以大于设定倍率以上的方式形成。
权利要求

1.一种涡旋式压缩机,其特征在于,
包括:
壳体,具有旋转轴
盖,固定于上述壳体的内部,将壳体的内部划分为吸入空间和排出空间;
第一涡旋盘,借助上述旋转轴的旋转来执行回旋运动;
第二涡旋盘,设置于上述第一涡旋盘的一侧,与上述第一涡旋盘一同形成多个压缩室,上述第二涡旋盘具有中间压排出口和排出部,上述中间压力排出口能够与上述多个压缩室中的具有中间压力的压缩室相连通,上述排出部用于排出具有在上述多个压缩室中压缩的排出压力的制冷剂;
背压部,与上述第二涡旋盘相结合,具有中间压力吸入口和中间排出部,上述中间压力吸入口与上述中间压力排出口相连通,上述中间排出部与上述排出部相连通来向上述盖侧引导制冷剂;以及
浮动板,以能够移动的方式设置于上述背压部的一侧,并与上述背压部一同形成背压室,
上述排出空间的体积为上述背压室的体积的20倍以上。
2.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机,其特征在于,包括排出引导部,上述排出引导部形成于上述第一涡旋盘或第二涡旋盘,用于在停止上述制冷剂的压缩过程时,排出上述背压室的内部的制冷剂。
3.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机,其特征在于,
上述第一涡旋盘包括:
第一硬板部,与上述旋转轴相结合;以及
第一涡卷部,从上述第一硬板部朝向单方向延伸,
上述排出引导部包括由上述第一涡卷部的至少一部分凹陷而成的凹陷部。
4.根据权利要求3所述的涡旋式压缩机,其特征在于,
上述第二涡旋盘包括:
第二硬板部,与上述背压部相结合;以及
第二涡卷部,从上述第二硬板部朝向上述第一硬板部延伸,
上述凹陷部形成于与上述第二硬板部相向的上述第一涡卷部的一面。
5.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机,其特征在于,
还包括开闭装置,上述开闭装置以能够移动的方式设置于上述排出部的一侧,上述开闭装置在制冷剂的压缩过程中开放上述排出部,若停止制冷剂的压缩过程,则封闭上述排出部。
6.根据权利要求5所述的涡旋式压缩机,其特征在于,上述背压部包括:
中空环状的支撑部,支撑于上述第二涡旋盘的第二硬板部;
圆筒形状的第一壁,从上述支撑部的内周面延伸;以及
圆筒形状的第二壁,从上述支撑部的外周面延伸。
7.根据权利要求6所述的涡旋式压缩机,其特征在于,上述背压室为在由上述第一壁、上述第二壁及上述支撑部形成的空间部中的被上述浮动板覆盖的空间。
8.根据权利要求6所述的涡旋式压缩机,其特征在于,上述背压部包括:
第三壁,用于收容上述开闭装置的至少一部分,以隔开方式设置于上述第二壁的内侧;
以及
上面部,设置于上述第三壁的一侧,用于限制上述开闭装置的移动。
9.根据权利要求8所述的涡旋式压缩机,其特征在于,在上述上面部形成有排出压力施加孔,上述排出压力施加孔用于向上述开闭装置施加上述排出空间的压力,来允许上述开闭装置的移动。
10.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机,其特征在于,
上述浮动板还包括朝向上述盖突出的筋,
上述筋在制冷剂的压缩过程中与上述盖相接触,若停止制冷剂的压缩过程,则上述筋远离上述盖。
11.一种涡旋式压缩机,其特征在于,
包括:
壳体;
盖,固定于上述壳体的内部,用于将上述壳体的内部划分为吸入空间和排出空间;
框架,以与上述盖相隔开的方式配置;
第一涡旋盘,位于上述主框架的上侧,并执行回旋运动;
第二涡旋盘,位于上述第一涡旋盘的上侧,与上述第一涡旋盘一同形成多个压缩室,上述第二涡旋盘具有用于排出被压缩的制冷剂的排出部;
背压部,与上述第二涡旋盘相结合,并设有用于选择性地开闭上述排出部的开闭装置;
浮动板,以能够移动的方式设置于上述背压部的上侧;以及
背压室,形成于上述背压部与上述浮动板之间,
上述盖包括排出孔,上述排出孔用于在停止制冷剂的压缩过程时,对上述制冷剂的流动进行引导,使得上述排出空间的制冷剂能够将上述浮动板加压至设定压力以上。
12.根据权利要求11所述的涡旋式压缩机,其特征在于,上述设定压力与在上述排出空间的体积为上述背压室的体积的20倍以上时作用的压力相对应。
13.根据权利要求11所述的涡旋式压缩机,其特征在于,还包括筋,上述筋在上述浮动板的上表面突出,当经由上述排出孔流动的上述排出空间的制冷剂对上述浮动板进行加压时,上述筋与上述盖隔开。

说明书全文

涡旋式压缩机

技术领域

[0001] 本发明涉及涡旋式压缩机。

背景技术

[0002] 涡旋式压缩机作为利用具有螺旋形的涡卷部的固定涡旋盘和相对于上述固定涡旋盘做回旋运动的回旋涡旋盘的压缩机,是随着固定涡旋盘与回旋涡旋盘以相啮合的方式旋转,使得在固定涡旋盘与回旋涡旋盘之间形成的压缩室的体积随着回旋涡旋盘的回旋运动减少,流体的压随之上升,并从穿孔于固定涡旋盘中心部的排出口排出流体的压缩机。
[0003] 这种涡旋式压缩机具有在回旋涡旋盘回旋的过程中连续进行吸入、压缩及排出的特征,由此,在原则上不需要设置排出及吸入阀。而且,具有不仅因部件的数量少而结构简单,而且还可以高速旋转的特征。并且,具有压缩所需的扭矩的变动少,且因连续进行吸入及压缩而具有噪音及振动少的优点。
[0004] 在这种涡旋式压缩机中,重要的一点为固定涡旋盘与回旋涡旋盘之间的泄漏及润滑问题。即,为了防止在固定涡旋盘与回旋涡旋盘之间发生泄漏,需要使涡卷部的端部和硬板部的表面紧贴,来防止经过压缩的制冷剂泄漏。在这里,将上述硬板部理解为相当于上述固定涡旋盘的本体或回旋涡旋盘的本体的部分。即,上述固定涡旋盘的硬板部紧贴于回旋涡旋盘的涡卷部,上述回旋涡旋盘的硬板部紧贴于固定涡旋盘的涡卷部。
[0005] 相反,虽然需要将由摩擦产生的阻抗最小化,使得回旋涡旋盘可以相对于固定涡旋盘进行顺畅的回旋运动,但上述泄漏问题与润滑问题存在互相矛盾的关系。即,若涡卷部的端部与硬板部的表面紧密地相紧贴,则虽然有利于防泄漏,但由于增加了摩擦,因而会增加噪音及由磨损引起的破损。相反,若降低紧贴强度,则虽然减少摩擦,但由于密封力下降,因而会增加泄漏。
[0006] 因此,以往通过在回旋涡旋盘或固定涡旋盘的背面形成具有以排出压力和吸入压力之间的值来定义的中间压力的背压室,来解决密封问题及减少摩擦的问题。即,可形成与设在回旋涡旋盘与固定涡旋盘之间的多个压缩室中的具有中间压力的压缩室相连通的背压室,使得回旋涡旋盘与固定涡旋盘以适当的程度紧贴,从而解决泄漏问题及润滑问题。
[0007] 另一方面,上述背压室可位于回旋涡旋盘的底面或固定涡旋盘的上部面,为方便起见,分别称作下部背压式涡旋式压缩机及上部背压式涡旋式压缩机。下部背压式涡旋式压缩机具有结构简单、可以容易形成旁通孔的优点,但由于背压室位于进行回旋运动的回旋涡旋盘的底面,因而背压室的形态及位置随着回旋位置而产生变化,导致回旋涡旋盘倾斜并产生振动及噪音的忧虑高,且存在用于防止泄漏而插入的O型圈磨损快的问题。另一方面,在上部背压式涡旋式压缩机的情况下,虽然结构相对复杂,但背压室具有固定的形态及位置,因而具有固定涡旋盘倾斜的忧虑少、背压室的密封也良好的优点。
[0008] 现有文献
[0009] 韩国专利申请第10-1500-0037517号(发明名称:用于加工轴承壳的方法及包括轴承壳的涡旋机)
[0010] 上述现有文献公开了这种上部背压式涡旋式压缩机的一例。参照现有文献中的图1,上述涡旋式压缩机10包括:回旋涡旋盘56,以进行回旋运动的方式配置于固定设置于壳体12内的主框架24的上部;以及固定涡旋盘68,与上述回旋涡旋盘相啮合。而且,在上述固定涡旋盘68的上部形成有背压室78,而用于封闭上述背压室的浮动板80以可以沿着排出流路74的外周面上下滑动的方式设置。而且,在上述浮动板80的上部面设有盖22,用于将压缩机的内部空间划分为吸入空间和排出空间。
[0011] 上述背压室与上述压缩室中的一个相连通,来施加中间压力,由此,上述浮动板受向上的压力,上述固定涡旋盘受向下的压力。若由于背压室的压力而使得浮动板上升,则上述浮动板的端部可以与上述盖相接触,来封闭排出空间,固定涡旋盘可以朝向下部移动,来紧贴于回旋涡旋盘。
[0012] 但是,在如上所述的上部背压式涡旋式压缩机的情况下,存在当涡旋式压缩机停止运转时,上述背压室的中间压力制冷剂很难通过回旋涡旋盘涡卷部来向压缩室及吸入侧排出的问题。
[0013] 详细地,若涡旋式压缩机停止运转,则上述涡旋式压缩机的内部的压力收敛为规定的压力(常压)。在这里,上述常压略高于吸入侧的压力。即,随着向吸入侧排出压缩室的制冷剂及排出侧的制冷剂,压缩机的内部收敛为常压,当重新启动压缩机时,可从上述常压起,分别在不同的位置产生压力差,来实现上述涡旋式压缩机的运转。
[0014] 此时,有必要向上述吸入侧排出上述背压室的制冷剂,并维持上述常压。若无法排出上述背压室的制冷剂,则使上述固定涡旋盘因背压室的压力而受到朝向下方施加的压力,从而维持上述固定涡旋盘紧贴于回旋涡旋盘的状态。
[0015] 而且,若无法排出上述背压室的制冷剂,则背压室的压力维持中间压力,由此,浮动板向上方移动,来与盖相接触。最终,排出侧制冷剂的排出路径被阻断,出现无法朝向压缩机的吸入侧排出上述排出侧制冷剂,而对固定涡旋盘更朝向下方施压的现象。
[0016] 如上所述,若上述固定涡旋盘被加压而维持以规定准以上的程度紧贴于回旋涡旋盘的状态,则难以迅速重新启动涡旋式压缩机。结果,为了可以迅速重新启动涡旋式压缩机,需要大的压缩机的初始扭矩,在初始扭矩变大的情况下,产生噪音及磨损,并减少压缩机的运转效率。
[0017] 如上所述,当压缩机停止时,背压室的制冷剂应向压缩室及吸入侧排出。
[0018] 但在上部背压式涡旋式压缩机的情况下,若压缩机运转并停止,则进行回旋运动的回旋涡旋盘的涡卷部可位于固定涡旋盘的硬板部的一位置。此时,存在上述回旋涡旋盘的涡卷部的端部位于与上述背压室相连通的硬板部的一位置的可能性,即,存在压缩机在用于向上述背压室排出中间压力的制冷剂的排出口被堵塞的状态下停止的可能性。
[0019] 在上述排出口被上述回旋涡旋盘的涡卷部堵塞的情况下,将会限制向压缩室及吸入侧排出上述背压室的制冷剂,由此,如上所述,将会限制压缩机迅速重新启动。
[0020] 图1示出当以往的涡旋式压缩机停止时,在限制向吸入侧排出背压室的制冷剂时的压缩机的内部的压力变化。在这里,P1表示从压缩机排出的制冷剂的压力,P2表示背压室的制冷剂的中间压力,P3表示盖侧的制冷剂的压力,P4表示吸入侧的制冷剂的压力。
[0021] 详细地,参照图1,以往的涡旋式压缩机可在运转后,在时间t0停止。在停止之后,涡旋式压缩机的内部可被收敛为规定的压力。
[0022] 但是,随着无法向压缩室及压缩机的吸入侧排出背压室的制冷剂,压缩机的内部压力很难维持成常压。即,压缩机的吸入侧压力P4与除此之外的压力很难形成平压,并形成规定的压力差△P。
[0023] 而且,在压缩机停止之后,即使压缩机在t1重新运转,压缩机也很难迅速重新启动。即,需要由回旋涡旋盘旋转并在压缩机的内部迅速形成压力差,但在经过规定时间t1~t2后,出现了在t2实现重新启动的问题。
[0024] 另一方面,若涡旋式压缩机停止,则浮动板借助排出压力来迅速向下方移动,使得盖侧的制冷剂向吸入侧排出。为此,排出空间的压力有必要充分大于背压室的压力。
[0025] 但根据以往的涡旋式压缩机,上述排出空间的压力并不充分大于背压室的压力,由此存在浮动板无法迅速移动的问题。

发明内容

[0026] 本发明为了解决上述问题而提出,本发明涉及涡旋式压缩机,当压缩机停止时,上述涡旋式压缩机排出背压室的中间压力制冷剂,从而迅速重新启动压缩机。
[0027] 本实施例的涡旋式压缩机,其特征在于,包括:壳体,具有旋转轴;盖,固定于上述壳体的内部,将壳体的内部划分为吸入空间S和排出空间D;第一涡旋盘,借助上述旋转轴的旋转来执行回旋运动;第二涡旋盘,设置于上述第一涡旋盘的一侧,与上述第一涡旋盘一同形成多个压缩室,上述第二涡旋盘具有中间压力排出口,上述中间压力排出口可以与上述多个压缩室中的具有中间压力的压缩室相连通;背压部,与上述第二涡旋盘相结合,具有与上述中间压力排出口相连通的中间压力吸入口;以及浮动板,以可以移动的方式设置于上述背压部的一侧,并与上述背压部一同形成背压室BP,与上述背压室BP的体积V2相比,上述排出空间D的体积V1以大于设定倍率以上的方式形成。
[0028] 并且,本发明的特征在于,上述设定倍率为20倍。
[0029] 并且,本发明包括排出引导部,上述排出引导部形成于上述第一涡旋盘或第二涡旋盘,用于在停止上述制冷剂的压缩过程时,排出上述背压室内的制冷剂。
[0030] 并且,本发明的特征在于,上述第一涡旋盘包括:上述第一涡旋盘包括:第一硬板部,与上述旋转轴相结合;以及第一涡卷部,从上述第一硬板部朝向单方向延伸,上述排出引导部包括由上述第一涡卷部的至少一部分凹陷而成的凹陷部。
[0031] 并且,本发明的特征在于,上述第二涡旋盘包括:第二硬板部,与上述背压部相结合;以及第二涡卷部,从上述第二硬板部朝向上述第一硬板部延伸,上述凹陷部形成于与上述第二硬板部相向的上述第一涡卷部的一面。
[0032] 并且,本发明还包括:排出口,形成于上述第二涡旋盘,用于排出具有在上述多个压缩室中压缩的排出压力的制冷剂;以及中间排出口,形成于上述背压部,并与上述排出口相连通来向上述盖侧引导制冷剂。
[0033] 并且,本发明的特征在于,还包括开闭装置,上述开闭装置以可以移动的方式设置于上述排出口的一侧,上述开闭装置在制冷剂的压缩过程中开放上述排出口,若停止制冷剂的压缩过程,则封闭上述排出口。
[0034] 并且,上述背压部包括:中空环状的支撑部,支撑于上述第二涡旋盘的第二硬板部;圆筒形状的第一壁,从上述支撑部的内周面延伸;以及圆筒形状的第二壁,从上述支撑部的外周面延伸。
[0035] 并且,本发明的特征在于,上述背压室BP为在由上述第一壁、上述第二壁及上述支撑部形成的空间部中被上述浮动板覆盖的空间。
[0036] 并且,上述背压部包括:第三壁,用于收容上述开闭装置的至少一部分,以隔开方式设置于上述第二壁的内侧;以及上面部,设置于上述第三壁的一侧,用于限制上述开闭装置的移动。
[0037] 并且,在上述上面部形成有排出压力施加孔,上述排出压力施加孔用于向上述开闭装置施加上述排出空间的压力,来允许上述开闭装置移动。
[0038] 并且,本发明的特征在于,上述浮动板还包括朝向上述盖突出的筋,上述筋在制冷剂的压缩过程中与上述盖相接触,若停止制冷剂的压缩过程,则上述筋远离上述盖。
[0039] 本发明的另一实施方式的涡旋式压缩机包括:壳体;盖,固定于上述壳体的内部,用于将上述壳体的内部划分为吸入空间和排出空间;主框架,以与上述盖相隔开的方式配置;第一涡旋盘,位于上述主框架的上侧,并执行回旋运动;第二涡旋盘,位于上述第一涡旋盘的上侧,与上述第一涡旋盘一同形成多个压缩室,上述第二涡旋盘具有用于排出被压缩的制冷剂的排出口;背压部,与上述第二涡旋盘相结合,并设有用于选择性地开闭上述排出口的开闭装置;浮动板,以可以移动的方式设置于上述背压部的上侧;以及背压室,形成于上述背压部与上述浮动板之间,上述盖包括排出孔,上述排出孔用于在停止制冷剂的压缩过程时,对上述制冷剂的流动进行引导,使得上述排出空间的制冷剂能够将上述浮动板加压至设定压力以上。
[0040] 并且,本发明的特征在于,上述设定压力与在上述排出空间的体积V1以大上述背压室的体积V2 20倍以上的方式形成时作用的压力相对应。
[0041] 并且,本发明还包括筋,上述筋在上述浮动板的上表面突出,当经由上述排出孔流动的上述排出空间的制冷剂对上述浮动板进行加压时,上述筋与上述盖隔开。
[0042] 根据本发明的实施例,由于与背压室的体积相比,排出空间的体积以设定倍率以上的方式形成,使得排出压力充分大于背压室的压力,因此,当压缩机停止时,浮动板迅速向下方移动,由此可容易地向吸入侧排出排出侧的制冷剂。
[0043] 而且,由于在固定涡旋盘或回旋涡旋盘侧形成有排出引导部,因此,当压缩机停止时,存在于背压室的中间压力的制冷剂可以经由上述排出引导部向压缩室侧及吸入侧排出。
[0044] 最终,当压缩机停止时,在压缩机的内部维持常压,由此,可迅速重新启动压缩机。
[0045] 并且,上述排出引导部具有从回旋涡旋盘的涡卷部的一部分或固定涡旋盘的涡卷部的一部分凹陷的形状,在回旋涡旋盘做回旋运动的过程中,背压室、排出引导部及压缩室可以始终位于互相连通的位置,因此,可以防止上述回旋涡旋盘的涡卷部封闭背压室的现象。
[0046] 并且,通过提出对上述排出引导部的宽度或深度的最佳数据,不仅具有可以引导背压室的中间压力制冷剂排出的优点,还具有可以防止一压缩室(凹处)中的制冷剂经由上述排出引导部向其他压缩室(凹处)泄漏的现象的优点。附图说明
[0047] 图1为示出在以往的涡旋式压缩机中,当压缩机在停止后重新启动时的压缩机的内部压力变化的曲线图。
[0048] 图2为示出本发明一实施例的涡旋式压缩机的结构的剖视图。
[0049] 图3为以分解方式示出本发明一实施例的涡旋式压缩机的一部分结构的剖视图。
[0050] 图4为示出本发明一实施例的涡旋式压缩机的一部分结构的剖视图。
[0051] 图5为以放大方式示出本发明一实施例的固定涡旋盘和背压部的一部分的剖视图。
[0052] 图6为示出本发明一实施例的回旋涡旋盘的一部分结构的图。
[0053] 图7为示出本发明一实施例的固定涡旋盘与回旋涡旋盘的结合状态的剖视图。
[0054] 图8A及图8B为示出根据上述回旋涡旋盘的位置,背压室的中间压力制冷剂经由排出引导部向压缩室排出的状态的简图。
[0055] 图9为示出本发明一实施例的涡旋式压缩机运转时的制冷剂的流动状态的剖视图。
[0056] 图10为示出本发明一实施例的涡旋式压缩机停止时的制冷剂的流动状态的剖视图。
[0057] 图11为示出本发明一实施例的回旋涡旋盘的排出引导部的剖视图。
[0058] 图12A及图12B为示出基于上述排出引导部的大小的压缩机的效率变化的曲线图。
[0059] 图13为示出本发明一实施例的涡旋式压缩机在停止后重新启动时的压缩机的内部的压力变化的曲线图。
[0060] 图14A至图14D为示出本发明实施例的重新启动的时间基于排出空间的体积与背压室的体积倍率来发生变化的状态的实验曲线图。

具体实施方式

[0061] 图2为示出本发明一实施例的涡旋式压缩机的结构的剖视图,图3为以分解方式示出本发明一实施例的涡旋式压缩机的一部分结构的剖视图,图4为示出本发明一实施例的涡旋式压缩机的一部分结构的剖视图,图5为以放大方式示出本发明一实施例的固定涡旋盘和背压部的一部分的剖视图。
[0062] 参照图2至图5,本发明第一实施例的涡旋式压缩机100包括用于形成吸入空间S和排出空间D的壳体110。
[0063] 详细地,在上述壳体110的内侧的上部设有盖105。通过上述盖105,上述壳体110的内部空间被划分为吸入空间S和排出空间D,上述盖105的上侧相当于与排出空间D相对应,上述盖105的下侧相当于与吸入空间S相对应。大致在上述盖105的大致中央部,形成有用于排出借助高压来压缩的制冷剂的排出孔105a。
[0064] 上述涡旋式压缩机100还包括与上述吸入空间S相连通的吸入端口101及与上述排出空间D相连通的排出端口103。上述吸入端口101及排出端口103分别固定于上述壳体110,并能朝向上述壳体110的内部吸入制冷剂或可以朝向壳体110的外部排出制冷剂。
[0065] 在上述吸入空间S的下部设有电机。上述电机包括:定子112,与上述壳体110的内壁面相结合;转子114,以可以在上述定子112的内部旋转的方式设置;以及旋转轴116,以贯通上述转子114的中心部的方式配置。
[0066] 上述旋转轴116的下侧以可以旋转的方式支撑于设置于上述壳体110的下部的辅助轴承117。上述辅助轴承117可以与下部框架118相结合,来可稳定地支撑上述旋转轴116。
[0067] 上述下部框架118可固定于上述壳体110的内壁面,上述壳体110的底面可用作储油空间。储存于上述储油空间的油可经由形成于上述旋转轴116的内部的供油流路116a来向上侧移送,从而可向壳体110的内部均匀地供给油。上述供油流路116a以向一侧偏心的方式形成,向上述供油流路116a的内部流入的油借助上述旋转轴116的旋转所产生的离心力来上升。
[0068] 上述旋转轴116的上部以可以旋转的方式支撑于主框架120。如同上述下部框架118,上述主框架120固定于上述壳体110的内壁面,在上述主框架120的底面包括朝向下方突出的主轴承部122。上述旋转轴116插入于上述主轴承部122的内部。上述主轴承部122的内壁面起到轴承面的作用,从而以可以使旋转轴116顺畅地旋转的方式支撑上述旋转轴
116。
[0069] 在上述主框架120的上部面设有回旋涡旋盘130。上述回旋涡旋盘130包括:大致圆盘状的第一硬板部133,放置于上述主框架120;以及螺旋形的回旋涡卷部134,从上述第一硬板部133延伸。上述第一硬板部133作为上述回旋涡旋盘130的本体,形成上述回旋涡旋盘130的下部,上述回旋涡卷部134从上述第一硬板部133朝向上方延伸,来形成上述回旋涡旋盘130的上部。而且,上述回旋涡卷部134与将要后述的固定涡旋盘140的固定涡卷部144一同形成压缩室。可将上述回旋涡卷盘130称作“第一涡旋盘”,并将上述固定涡旋盘140称作“第二涡旋盘”。
[0070] 上述回旋涡旋盘130的第一硬板部133在被支撑于上述主框架120的上表面的状态下,以回旋方式驱动,而通过在上述第一硬板部133与主框架120之间设置十字滑环136,来防止回旋涡旋盘130的自转。而且,在上述回旋涡旋盘130的第一硬板部133的底面设置用于插入上述旋转轴116的上部的凸台部138,从而容易地朝向上述回旋涡旋盘130传递旋转轴116的旋转力。
[0071] 与上述回旋涡旋盘130相啮合的固定涡旋盘140设置于上述回旋涡旋盘130的上侧。
[0072] 上述回旋涡旋盘130包括:多个销支撑部141,以从上述固定涡旋盘140的外周面突出的方式设置,并形成有引导孔141a;导销142,插入于上述引导孔141a,来配置于上述主框架120的上表面;以及连接部件145a,插入于上述导销142,并插入于上述主框架120的插入孔125。
[0073] 上述固定涡旋盘140包括呈圆盘形态的第二硬板部143,以及固定涡卷部144,从上述第二硬板部143朝向上述第一硬板部133延伸,来与上述回旋涡旋盘130的回旋涡卷部134相啮合。上述第二硬板部143作为上述固定涡旋盘140的本体,形成上述固定涡旋盘140的上部,上述固定涡卷部144从上述第二硬板部143朝向下方延伸,来形成上述固定涡旋盘140的下部。为了便于说明,可将上述回旋涡卷部134称作“第一涡卷部”,并将上述固定涡卷部144称作“第二涡卷部”。
[0074] 上述固定涡卷部144的端部可以以与上述第一硬板部133相接触的方式配置,上述回旋涡卷部134的端部可以以与上述第二硬板部143相接触的方式配置。
[0075] 上述固定涡卷部144以形成规定形状的螺旋形的方式延伸,在上述第二硬板部143的大致中央部形成有用于排出被压缩的制冷剂的排出部145。而且,在上述固定涡旋盘140的侧面形成有用于吸入存在于上述吸入空间S的内部的制冷剂的吸入口146。经由上述吸入口吸入的制冷剂向压缩室流入,上述压缩室由上述回旋涡卷部134和固定涡卷部144形成。
[0076] 详细地,上述固定涡卷部144和回旋涡卷部134形成多个压缩室,上述压缩室通过朝向上述排出部145侧回旋移动并使其体积缩小,从而压缩制冷剂。因此,与上述吸入口146相邻的压缩室的压力变得最小,与排出部145相连通的压缩室的压力变得最大,存在于与上述吸入口146相邻的压缩室和与排出部145相连通的压缩室之间的压缩室的压力将具有中间压力,上述中间压力具有上述吸入口146的吸入压力和排出部145的排出压力之间的值。上述中间压力执行向将要后述的背压室BP施加并朝向回旋涡旋盘130侧按压上述固定涡旋盘140的作用。
[0077] 在上述固定涡旋盘140的第二硬板部143形成有中间压力排出口147,上述中间压力排出口147用于朝向上述背压室BP传递形成上述中间压力的压缩室的制冷剂。即,上述中间压力排出口147位于可以使与上述中间压力排出口147相连通的压缩室的压力大于吸入空间S的压力,且小于排出空间D的压力的固定涡旋盘130的一位置。上述中间压力排出口147以从上述第二硬板部143的上面贯通至上述第二硬板部143的下面的方式形成。
[0078] 在上述固定涡旋盘140的一侧设有用于形成背压室的背压室组装体150、160。上述背压室组装体包括背压部150及以可分离的方式与上述背压部150相结合的浮动板160,上述背压室组装体设置于上述固定涡旋盘的硬板部143的上侧。
[0079] 上述背压部150大致呈中空的环形,并包括与上述固定涡旋盘140的第二硬板部143相接触的支撑部152。在上述支撑部152形成有与上述中间压力排出口147相连通的中间压力吸入口153。上述中间压力吸入口153以从上述支撑部152的上面贯通至上述支撑部152的下面的方式形成。
[0080] 如图5所示,上述固定涡旋盘140的中间压力排出口147与上述背压部150的中间压力吸入口153以互相排列的方式配置。从上述中间压力排出口147排出的制冷剂可以经由上述中间压力吸入口153来向上述背压室BP流入。由于上述中间压力排出口147与上述中间压力吸入口153可使上述背压室BP的制冷剂向压缩室旁通,因而可以被称为“旁通流路”。
[0081] 上述固定涡旋盘140包括中间压力O型圈147b,上述中间压力O型圈147b配置于上述中间压力排出口147的周围,用于防止从上述中间压力排出口147排出的制冷剂泄漏。
[0082] 而且,在上述支撑部152形成有第二连接孔154,上述第二连接孔154与形成于上述固定涡旋盘140的第二硬板部143的第一连接孔148相连通。上述第一连接孔148与第二连接孔154借助规定的连接部件来相结合。
[0083] 上述背压部150包括从上述支撑部152朝向上方延伸的多个壁158、159。上述多个壁158、159包括:第一壁158,从上述支撑部152的内周面朝向上方延伸;以及第二壁159,从上述支撑部152的外周面朝向上方延伸。上述第一壁158和上述第二壁159大致呈圆筒形。
[0084] 上述第一壁158及第二壁159与上述支撑部152一同形成规定形态的空间部,上述空间部形成上述的背压室BP。
[0085] 在上述第一壁158的内部包括用于收容开闭装置108的第三壁158c。上述第三壁158c具有中空的圆筒形状,并以朝向上述第一壁158的内侧隔开的方式配置。
[0086] 上述背压部150包括设置于上述第三壁158c的上侧的上面部158a。上述上面部158a与上述第一壁158的内周面相结合,起到限制上述开闭装置108向上方移动的“挡止部”的作用。
[0087] 在上述第一壁158的内周面与上述第三壁158c的外周面之间形成有中间排出部158b,上述中间排出部158b与上述第二硬板部143的排出部145相连通,来朝向上述盖105侧排出从上述排出部145排出的制冷剂。上述中间排出部158b从上述第一壁158的下部延伸至上述第一壁158的上部,并能设有多个上述中间排出部158b。
[0088] 通过设置上述中间排出部158b,呈圆筒形的上述第一壁158与设置于上述第一壁158的内部的第三壁158c之间的空间与上述排出部145相连通,从而可形成用于使制冷剂朝向上述排出空间D移动的排出流路的至少一部分。
[0089] 在上述第三壁158c的内侧以可以移动的方式设有大致呈圆柱形态的开闭装置108。上述第三壁158c以收容上述开闭装置108的至少一部分的方式配置,上述上面部158a以可以覆盖上述开闭装置108的上侧的方式配置。
[0090] 上述开闭装置108设置于上述排出部145的上侧,并具有可以完全覆盖上述排出部145的程度的大小。因此,在上述开闭装置108朝向下方移动,来与上述固定涡旋盘140的第二硬板部143相接触的情况下,上述开闭装置108可封闭上述排出部145(参照图11)。从引导上述开闭装置108的移动的方面出发,可将上述第三壁158c称作“移动引导部”。
[0091] 根据作用于上述开闭装置108的压力的变化,上述开闭装置108以可以朝向上方或下方移动的方式设置。
[0092] 在上述第一壁158的上面部158a形成有排出压力施加孔158d。上述排出压力施加孔158d以与上述排出空间D相连通的方式构成。上述排出压力施加孔158d形成于上述上面部158a的大致中央部,多个中间排出部158b能够以包围上述排出压力施加孔158d的方式配置。
[0093] 作为一例,若上述涡旋式压缩机100停止运转,则压缩室的压力相对下降,制冷剂从上述排出空间D朝向排出部145侧逆流。在这种情况下,作用于上述排出压力施加孔158d的压力高于上述排出部145侧的压力。因此,朝向下方的压力将作用于上述开闭装置108的上表面,由此,上述开闭装置108与上述上面部158a隔开,并朝向下方移动,从而封闭上述排出部145。
[0094] 相反,若上述涡旋式压缩机100运转,来在压缩室压缩制冷剂,则排出被压缩的制冷剂的排出部145侧的压力将大于上述排出空间D的压力。在这种情况下,朝向上方的压力将作用于上述开闭装置108的下面,由此,上述开闭装置108朝向上方移动,来开放上述排出部145,并且,上述开闭装置108可朝向与上述上面部158a相邻的位置移动,作为一例,上述开闭装置108可朝向与上述上面部158a相接触的位置移动。
[0095] 此时,上述开闭装置108可朝向上方移动至与上述上面部158a的底面相邻的位置。作为一例,上述开闭装置108可朝向上方移动至与上述上面部158a的底面相接触。
[0096] 若上述排出部145被开放,则从上述排出部145排出的制冷剂经由上述中间排出部158b朝向上述盖105侧流动,并经由上述排出孔105a,经由上述排出端口103朝向压缩机100的外部排出。
[0097] 上述背压部150包括设置于上述第一壁158与上述支撑部152相连接的部分的内侧的台阶部158e。从上述排出部145排出的制冷剂在到达由上述台阶部158e定义的空间后,可朝向上述中间排出部158b流动。
[0098] 上述第二壁159以与上述第一壁158隔开规定距离,并包围上述第一壁158的方式配置。
[0099] 上述背压部150借助上述第一壁158、第二壁159及上述支撑部152来形成具有大致“U”形态的剖面的空间部。而且,在上述空间部设置上述浮动板160。在上述空间部中,由上述浮动板160覆盖的内部空间形成上述背压室BP。
[0100] 换言之,上述背压部150的第一壁158、第二壁159及支撑部152和上述浮动板160所形成的空间形成上述背压室BP。上述盖105位于上述浮动板160的上侧。
[0101] 上述浮动板160具有环形的板状,并包括与上述第一壁158的外周面相向的内周面及与上述第二壁159的内周面相向的外周面。即,上述浮动板160的内周面以可以与上述第一壁158的外周面相接触的方式配置,上述浮动板160的外周面以可以与上述第二壁159的内周面相接触的方式配置。
[0102] 上述浮动板160与上述第一壁158、第二壁159之间的各个接触部设有O型圈159a、161。详细地,上述O型圈159a、161包括:第一O型圈159a,配置于上述第二壁159的内周面与上述浮动板160的外周面之间的接触部;以及第二O型圈161,配置于上述第一壁158的外周面与上述浮动板160的内周面之间的接触部。
[0103] 作为一例,上述第一O型圈159a可设置于上述第二壁159的内周面,上述第二O型圈161可设置于上述浮动板160的内周面。
[0104] 借助上述O型圈159a、161,可防止制冷剂在上述第一壁158、第二壁159与上述浮动板160之间的接触面之间泄漏,即,可防止制冷剂在上述背压室BP泄漏。
[0105] 在上述浮动板160的上面部设有朝向上方延伸的筋164。作为一例,上述筋164以从上述浮动板160的内周面朝向上方延伸的方式构成。
[0106] 上述筋164以可以移动的方式配置,以便选择性地与上述盖105的下面相接触。若上述筋164与上述盖105相接触,则被划分为上述吸入空间S和排出空间D。相反,若上述筋164与上述盖105的底面隔开,即,上述筋164朝向远离上述盖105的方向移动,则上述吸入空间S可以与排出空间D相连通。
[0107] 详细地,在上述涡旋式压缩机100运转的过程中,上述浮动板160以朝向上方移动,使得上述筋164与上述盖105的底面相接触的方式配置。因此,上述浮动板起到密封的作用,以便从上述排出部145排出,并经由上述中间排出部158b的制冷剂不向上述吸入空间S泄漏,而向排出空间D排出。
[0108] 相反,当上述涡旋式压缩机100停止时,上述浮动板160以朝向下方移动,使得上述筋164与上述盖105的底面隔开的方式配置。因此,位于上述盖105侧的排出制冷剂经由上述筋164与盖105互相隔开的空间来朝向上述吸入空间S侧流动。
[0109] 此时,为了使位于上述盖105侧的排出制冷剂可以迅速地对上述浮动板160进行加压,位于上述盖105侧的排出制冷剂的压力需充分大于上述背压室BP的压力。
[0110] 本实施例的特征在于,与上述背压室BP的体积V2相比,上述排出空间D的体积V1以大于设定倍率以上的方式形成。
[0111] 上述体积V1作为上述盖105的上侧空间的体积,可以被理解为是在上述盖105与壳体110之间形成的空间的体积,并且,如上所述,上述体积V2可以被理解为上述背压部150与浮动板160之间的空间的体积,即,由上述第一壁158、第二壁159及支撑部152形成的空间部中的被上述浮动板160覆盖的内部空间的体积。
[0112] 作为一例,上述V1的大小可以比V2大20倍以上。与此相关的效果将参照图14A至图14D来进行后述。
[0113] 借助这种体积(V1、V2)倍率,当压缩机停止时,上述浮动板160迅速地向下方移动,由此,容易地向吸入空间S侧排出排出侧制冷剂及背压室的制冷剂。因此,压缩机的内部的压力可被收敛为常压,并使压缩机在以后可以迅速地重新启动。
[0114] 图6为示出本发明一实施例的回旋涡旋盘的一部分结构的图,图7为示出本发明一实施例的固定涡旋盘与回旋涡旋盘的结合状态的剖视图,图8A及图8B为示出根据上述回旋涡旋盘的位置,背压室的中间压力制冷剂经由排出引导部向压缩室排出的状态的简图。
[0115] 首先,参照图6及图7,本发明一实施例的回旋涡旋盘130包括排出引导部139,上述排出引导部139引导在上述中间压力排出口147流动的制冷剂可以向压力低于上述背压室BP的压力的空间(区域)流入。详细地,当涡旋式压缩机100停止运转时,由回旋涡卷部134和固定涡卷部144形成的压缩室消失,制冷剂在回旋涡卷部134与固定涡卷部144之间的上述空间(区域)流动。此时,上述空间(区域)所具有的压力低于上述背压室BP的压力。将上述空间(区域)称作“涡卷空间部”。
[0116] 上述排出引导部139以在上述回旋涡旋盘130的回旋涡卷部134的端部面凹陷的方式构成。因此,可将上述排出引导部139称作“凹陷部”。上述回旋涡卷部134的“端部面”可以被理解为在上述回旋涡卷部134中朝向上述固定涡旋盘140的第二硬板部143的面或与上述第二硬板部143相接触的面。
[0117] 上述回旋涡卷部134的端部面的宽度,即,上述回旋涡卷部134的厚度大于上述中间压力排出口147的宽度。而且,上述排出引导部139能够以从上述回旋涡卷部134的端部面凹陷所设定的宽度和长度的方式构成。对此,将进行后述。
[0118] 在上述回旋涡旋盘130进行回旋运动的过程中,上述回旋涡卷部134位于上述中间压力排出口147的正下方,或以可以开放上述中间压力排出口147的方式位于从上述中间压力排出口147的下端部向横向或半径方向隔开的位置。在这里,“横向”或“半径方向”可以被理解为与上述旋转轴160延伸的纵向相垂直的方向。
[0119] 若未设有上述排出引导部139,则在上述回旋涡卷部134位于上述中间压力排出口147的正下方的情况下(以图7为基准),上述回旋涡卷部134遮蔽上述中间压力排出口147。
相反,若上述回旋涡卷部134向横向移动规定距离,则上述中间压力排出口147的至少一部分可以被开放。
[0120] 而且,在上述涡旋式压缩机100运转的过程中,若上述中间压力排出口147被开放,则压缩室的中间压力制冷剂将经由上述中间压力排出口147向上述背压室BP流入。相反,在上述涡旋式压缩机100停止的状态下,若因上述回旋涡卷部134位于上述中间压力排出口147的正下方而堵塞上述中间压力排出口147,则上述背压室BP的制冷剂无法经由上述中间压力排出口147向上述涡卷空间部流入,因而无法维持常压,并限制压缩机迅速重新启动。
[0121] 因此,本发明的特征在于,通过在上述回旋涡卷部134形成排出引导部139,使得上述中间压力排出口147完全被遮蔽或完全被密封,从而达到即使上述回旋涡卷部134位于上述中间压力排出口147的正下方,也可以使上述中间压力排出口147与压缩室(驱动压缩机时)互相连通或使上述中间压力排出口147与涡卷空间部(压缩机停止时)相连通。
[0122] 上述背压室BP及中间压力排出口147可借助上述排出引导部139来始终与压缩室相连通。即,在使上述背压室BP及中间压力排出口147可以始终与上述压缩室相连通的位置,上述排出引导部139形成于上述回旋涡卷部134的端部。
[0123] 综上所述,即使在上述回旋涡卷部134在回旋的过程中位于上述中间压力排出口147的正下方的情况下,借助上述排出引导部139的凹陷的结构,上述中间压力排出口147的下端部也可以与上述回旋涡卷部134的端部面互相隔开。因此,当压缩机驱动时,压缩室的制冷剂可经由上述中间压力排出口147向上述背压室BP流入。而且,当压缩机停止时,背压室BP的制冷剂可经由上述中间压力排出口147向上述涡卷空间部流入。
[0124] 图8B示出上述回旋涡卷部134在做回旋运动的过程中位于上述中间压力排出口147的正下方的状态,即,示出若没有排出引导部139,则上述回旋涡卷部134的端部面遮挡位于上述中间压力排出口147的位置的状态。
[0125] 如图8B所示,即使在设置回旋涡卷部134的情况下,上述中间压力排出口147可通过上述排出引导部139来与压缩室相连通。因此,当压缩机停止时,形成中间压力Pm的背压室BP的制冷剂可经由上述中间压力排出口147及排出引导部139来向回旋涡卷部134与固定涡卷部144之间的涡卷空间部流入。
[0126] 另一方面,如图8A所示,在设置回旋涡卷部134的情况下,上述中间压力排出口147的至少一部分开放。即,上述回旋涡卷部134处于以可以开放上述中间压力排出口147的下端部中的至少一部分的方式向横向移动的状态。因此,由于当压缩机停止时,可开放上述中间压力排出口147,因而形成中间压力Pm的背压室BP的制冷剂可经由上述中间压力排出口147来向上述涡卷空间部流入。
[0127] 图9为示出本发明一实施例的涡旋式压缩机运转时的制冷剂的流动状态的剖视图,图10为示出本发明一实施例的涡旋式压缩机停止时的制冷剂的流动状态的剖视图。
[0128] 参照图9及图10,对涡旋式压缩机运转或停止时的本实施例的作用,即制冷剂的流动进行说明。
[0129] 首先,参照图9,在运转本发明实施例的涡旋式压缩机100的情况下,若向上述定子112施加电源,则旋转轴116基于定子112与转子114的作用来旋转。而且,随着上述旋转轴
116旋转,与上述旋转轴116相结合的回旋涡旋盘130相对于上述固定涡旋盘140做回旋运动,由此,形成于固定涡卷部144与回旋涡卷部134之间的多个压缩室朝向排出部145侧移动,从而压缩制冷剂。
[0130] 此时,上述固定涡卷部144与回旋涡卷部134朝向半径方向,即,垂直于上述旋转轴116的方向互相紧贴,来形成多个压缩室。借助上述涡卷部134、144的紧贴的作用,上述多个压缩室可以被封闭,并且,可以防止制冷剂向上述半径方向泄漏。
[0131] 在压缩制冷剂的过程中,存在于形成中间压力的压缩室的制冷剂的至少一部分经由上述固定涡旋盘140的中间压力排出口147及上述背压部150的中间压力吸入口153来向上述背压室BP流入。
[0132] 此时,即使上述回旋涡旋盘130的回旋涡卷部134在上述中间压力排出口147的正下方以与上述中间压力排出口147相接触的方式配置,也可借助上述排出引导部139使上述中间压力排出口147与压缩室相连通,因而制冷剂可朝向上述中间压力排出口147流动。而且,由于上述中间压力排出口147与背压室BP处于相连通的状态,因而经由上述中间压力排出口147的制冷剂可容易地向上述背压室BP流入。
[0133] 因此,上述背压室BP的压力形成吸入压力与排出压力之间的中间压力。如上所述,通过在上述背压室BP形成中间压力,上述背压部150受朝向下方的作用力,上述浮动板160受朝向上方的作用力。
[0134] 另一方面,由于上述背压部150与上述固定涡旋盘140相结合,因而上述背压室BP的中间压还对上述固定涡旋盘140产生影响。因此,上述固定涡旋盘140的回旋涡卷部144紧贴回旋涡旋盘130的第一硬板部133,上述浮动板160朝向上方移动。
[0135] 此时,上述固定涡卷部144及第一硬板部133、上述回旋涡卷部134及第二硬板部143朝向轴方向,即,与旋转轴116平行的方向互相紧贴,来形成多个压缩室。借助上述涡卷部134、144及第一硬板部133、第二硬板部143相紧贴的作用,上述多个压缩室可以被封闭,并且,可以防止制冷剂向上述轴方向泄漏。
[0136] 而且,随着上述浮动板160朝向上方移动,上述浮动板160以上述浮动板160的筋164与上述盖105的下面相接触为止的方式移动。
[0137] 在压缩制冷剂的过程中,上述压缩室的制冷剂经由上述排出部145朝向上述背压部150的中间排出部158b流动,并经由上述盖105的排出孔105a来从上述排出端口103朝向压缩机的外部排出。
[0138] 此时,上述开闭装置108借助从上述排出部145排出的具有排出压力的制冷剂来处于沿着上述第三壁158c朝向上方移动的状态,由此,可开放上述排出部145。即,由于上述排出部145的压力高于上述排出空间D的压力,上述开闭装置108可朝向上方移动。
[0139] 另一方面,如上所述,由于上述筋164与上述盖105的下面相接触,使得上述浮动板160与盖105之间的流路被堵塞,因而经由上述中间排出部158b的制冷剂无法经由上述流路来朝向上述吸入空间S侧流动,而是向上述盖105的排出孔105a流动。
[0140] 接着,参照图10,在本发明的实施例的涡旋式压缩机100停止的情况下,将停止施加于上述定子112的电源的供给。因此,上述旋转轴113的旋转及上述回旋涡旋盘130的回旋运动停止,从而停止对制冷剂的压缩作用。
[0141] 若停止对上述制冷剂的压缩作用,则使上述固定涡卷部144与回旋涡卷部134紧贴的作用力,即,朝向半径方向紧贴的作用力被缓解或被解除。因此,由上述固定涡卷部144和回旋涡卷部134形成的封闭的压缩室将消失。
[0142] 详细地,形成相对高的压力的上述排出部145侧的制冷剂和存在于压缩室的制冷剂朝向上述吸入空间S侧流动。借助上述流动,由上述固定涡卷部144和回旋涡卷部134形成的涡卷空间部的压力将收敛为规定的压力(常压)。
[0143] 而且,上述排出空间D侧的相对压力临时上升,使得上述开闭装置108向下方移动,并堵塞排出部145。因此,可防止上述排出空间D侧的制冷剂经由上述中间排出部158b及排出部145向上述涡卷空间部逆流来使上述回旋涡旋盘130逆旋转。
[0144] 另一方面,随着涡旋式压缩机100停止,上述回旋涡卷部134可停留在规定的位置。此时,由于上述排出空间D侧的压力大于上述背压室BP的压力,因而上述排出空间D侧的制冷剂会向下方加压上述浮动板160。
[0145] 在此过程中,不仅是上述回旋涡卷部134位于开放上述中间压力排出口147的位置(参照图8A),而且即使上述回旋涡卷部134配置于可关闭上述中间压力排出口147的位置(参照图8B),上述背压室BP的制冷剂也可经由上述排出引导部139来向上述涡卷空间部旁通。
[0146] 即,上述背压室BP的制冷剂经由上述中间压力吸入口153及中间压力排出口147来向上述涡卷空间部流入,并向上述吸入空间S流动。而且,借助制冷剂的上述流动,上述背压室BP可以维持常压,上述浮动板160可朝向下方移动。
[0147] 综上所述,若上述背压室BP维持常压,上述浮动板160向下方移动,则上述筋164与上述盖105的底面隔开。因此,上述浮动板160与盖105之间的流路被开放,由此,上述盖105侧或排出空间D侧的制冷剂经由上述流路来向上述吸入空间S侧流动。借助上述制冷剂的流动,上述盖105侧或排出空间D侧的压力维持常压。
[0148] 最终,由于压缩机100的内部的压力收敛为常压,因此,当压缩机100在以后重新运转时,上述压缩机100可迅速重新启动。
[0149] 若上述背压室BP的制冷剂未流入上述涡卷空间部,使得上述背压室BP维持中间压力,并使上述筋164维持与上述盖105相接触的状态,从而导致上述盖105侧或排出空间侧D的压力无法维持常压,则将维持上述固定涡旋盘140与回旋涡旋盘130以过度的压力紧贴的状态,由此,有可能使压缩机难以迅速重新启动,但本实施例可解决这种问题。
[0150] 而且,在上述排出端口103设有止回阀(未图示),若上述涡旋式压缩机100停止运转,则上述止回阀被封闭,从而限制上述涡旋式压缩机100的外部的制冷剂经由上述排出端口103向上述壳体110的内部流入。
[0151] 图11为示出本发明一实施例的回旋涡旋盘的排出引导部的剖视图,图12A及图12B为示出基于上述排出引导部的大小的压缩机的效率变化的曲线图。
[0152] 参照图11,排出引导部139以具有设定的宽度W和深度D的方式可形成于本发明一实施例的回旋涡卷部134,上述排出引导部139开放上述中间压力排出口147,从而引导制冷剂从上述中间压力排出口147向涡卷空间部C1排出。
[0153] 上述宽度W可被理解为上述排出引导部139的半径方向的长度,上述深度D可被理解为轴方向的长度,及从上述中间压力排出口147的端部至上述排出引导部139的凹陷的面为止的距离。
[0154] 上述涡卷空间部C1被理解为借助回旋涡卷部134和固定涡卷部144紧贴来形成的压缩室在涡旋式压缩机100停止之后消失的状态下的上述回旋涡卷部134与固定涡卷部144之间的空间部。
[0155] 而且,上述回旋涡卷部134的厚度T大于上述中间压力排出口147的大小或厚度T1。在这里,在上述中间压力排出口147的剖面为圆形的情况下,上述中间压力排出口147的大小或厚度T1可以为直径,在上述中间压力排出口147的剖面为椭圆形或多边形的情况下,上述中间压力排出口147的大小或厚度T1可意味着向横向(半径方向)形成的最大的宽度。
[0156] 上述排出引导部139包括凹陷面139a,上述凹陷面139a以具有上述宽度W和深度D的方式凹陷而成。上述凹陷面139a的横向的长度可与上述宽度W相对应,上述凹陷面139a的纵向长度可与上述深度D相对应。
[0157] 在图11中,虽然以从横向朝向纵向弯曲的方式示出上述凹陷面139a,但不同的是,上述凹陷面139a能够以包括曲面部的方式构成,还能以不弯曲而具有一字形的形态。
[0158] 若上述排出引导部139的宽度W或深度D过大,则在压缩机100运转时,有可能产生制冷剂从多个压缩室中的形成相对高压的压缩室向形成低压的压缩室泄漏,由此可以降低压缩机的运转效率。
[0159] 因此,在本实施例中,提出与既不会降低这种压缩机的运转效率,又能使制冷剂顺畅地从上述背压室BP向上述涡卷空间部C1流动的排出引导部139的宽度W或深度D相关的尺寸。图12A及图12B示出通过反复实验来导出的曲线图。
[0160] 首先参照图12A,曲线图的横轴表示上述排出引导部139的宽度W,曲线图的纵轴表示压缩机的运转效率(Energy Efficiency Ratio,EER)。此时,上述排出引导部139的深度D可具有设定的值(规定的值)。
[0161] 详细地,上述排出引导部139的宽度W越增加,在压缩制冷剂的过程中的制冷剂的泄漏量,尤其,轴方向的制冷剂的泄漏量越多,因此,上述压缩机的运转效率(EER)呈现出下降的趋势。
[0162] 因此,为了使上述涡旋式压缩机100的运转效率维持所需效率ηo以上的值,上述排出引导部139的宽度W应具有2T/3以下的值。可知,在上述排出引导部139的宽度W为2T/3以上的情况下,例如,若达到3T/4,则相对于所需效率ηo,压缩机的运转效率下降30%以上。
[0163] 然后,参照图12B,曲线图的横轴表示上述排出引导部139的深度D,曲线图的纵轴表示压缩机的运转效率。此时,上述排出引导部139的宽度W可具有设定值(规定的值)。
[0164] 详细地,由于上述排出引导部139的深度D越增加,在压缩制冷剂的过程中,制冷剂的泄漏量,尤其,向半径方向的制冷剂的泄漏量越多,因而上述压缩机的运转效率呈现出下降的趋势。
[0165] 因此,为了使上述涡旋式压缩机100的运转效率维持所需效率ηo以上的值,上述排出引导部139的深度D应具有0.3mm以下的值。可知,在上述排出引导部139的深度D为0.3mm以上的情况下,例如,若达到0.4mm,则相对于所需效率ηo,压缩机的运转效率下降30%以上。
[0166] 综上所述,上述排出引导部139的深度D可以为0.3mm以下。
[0167] 而且,上述排出引导部139的宽度W可以为上述回旋涡卷部134的厚度T的2/3以下。
[0168] 图13为示出本发明一实施例的涡旋式压缩机在停止后重新启动时的压缩机内部的压力变化的曲线图。
[0169] 参照图13,在本发明一实施例的涡旋式压缩机100在时间t0'中停止运转的情况下,P1'(从压缩机排出的制冷剂的压力)、P2'(背压室的制冷剂的中间压力)、P3'(盖侧的制冷剂的压力)、P4'(吸入侧的制冷剂的压力)逐渐收敛为常压Po。
[0170] 而且,若在时间t1'中向定子112侧施加电源来使压缩机开始运转,则在经过短时间(△t)之后,压缩机在时间t2'中重新启动,从而在上述压缩机内的不同位置分别产生压力差。即,由于压缩机的重新启动的时间缩短,因而可迅速产生实质性的制冷剂的压缩作用。
[0171] 图14A至图14D为示出本发明实施例的重新启动的时间基于排出空间的体积与背压室的体积倍率来发生变化的状态的实验曲线图。
[0172] 参照图14A至图14D,根据本发明实施例的排出空间D侧的体积V1与背压室BP的体积V2的倍率,压缩机的重新启动的时间可以不同。作为一例,在与V2相比,上述V1大规定倍率以上的情况下,可缩短上述压缩机的重新启动的时间。
[0173] 这表示,如上所述,为了使上述排出空间D侧的压力在压缩机停止时充分作用于上述浮动板160,与上述背压室BP的体积V2相比,上述排出空间D侧的体积V1可以形成为设定倍率以上,由此,制冷剂向吸入空间S侧迅速排出,从而可减少压缩机在以后重新启动时的时间。
[0174] 详细地,图14A至图14D一边以使体积V1和体积V2的倍率不同,一边以结果值的方式示出压缩机在停止后重新启动时所需的时间。实验反复执行了多次。
[0175] 图14A至图14D的各曲线图以结果值的方式示出基于实验次数而不同的压缩机重新启动的时间,而这被判断为是基于实验次数的压缩流动的微小差异或基于实验误差的。只不过,如各曲线图所示,可确认重新启动的时间基于上述体积V1与体积V2的倍率来发生变化的趋势。
[0176] 详细地,图14A示出当V1为V2的10倍时(V1=10V2),基于实验次数的重新启动的时间值。t0被理解为是满足迅速重新启动的条件的设定时间值。
[0177] 作为一例,上述t0可以为5秒钟。而且,t1及t2分别表示10秒钟及15秒钟。
[0178] 图14A表示,基于实验次数的重新启动的时间分别为8秒钟、13秒钟、4秒钟、15秒钟及10秒钟。因此,可知,当V1为V2的10倍时,无法稳定地满足所需的重新启动的时间值t0。
[0179] 图14B表示,当V1为V2的15倍时(V1=15V2),基于实验次数的重新启动的时间为10秒钟、8秒钟、3秒钟、7秒钟及5秒钟。在这种情况下,可知,与图14A相比,虽然可比较迅速地重新启动,但也无法稳定地满足所需的重新启动的时间值t0。
[0180] 图14C表示,当V1为V2的20倍时(V1=20V2),基于实验次数的重新启动的时间为4秒钟、5秒钟、3秒钟、4秒钟及3秒钟。在这种情况下,可知,与图14A及图14B相比,可迅速重新启动,并稳定地满足所需的重新启动的时间值t0。
[0181] 图14D表示,当V1为V2的25倍(V1=25V2)时,基于实验次数的重新启动的时间为5秒钟、2秒钟、4秒钟、3秒钟及3秒钟。在这种情况下,可知,与图14A及图14B相比,可迅速重新启动,并稳定地满足所需的重新启动的时间值t0。
[0182] 通过上述实验结果值可知,当排出空间D侧的体积V1为背压室BP的体积V2的20倍以上时,可稳定地满足所需的重新启动的时间值t0。
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