专利名称：涡旋式压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种涡旋式压缩机。
背景技术：
涡旋式压缩机是这样一种压缩机，其包括具有固定涡卷的固定涡盘，以及具有与该固定涡卷接合的绕动涡卷的绕动涡盘。在这种涡旋式压缩机的构造中，随着绕动涡盘在固定涡盘上执行绕动运动，形成在固定涡卷与绕动涡卷之间的压缩室的容积连续地变化，由此吸入并压缩制冷剂。涡旋式压缩机能够连续地执行吸入、压缩和排放操作，因此与其它类型的压缩机相比，涡旋式压缩机在运行期间产生的振动和噪声的方面很受好评。涡旋式压缩机的性能可取决于固定涡卷与绕动涡卷的形状。固定涡卷和绕动涡卷可具有任意的形状，但是通常它们具有容易制造的渐开线形状。渐开线指的是这样一种曲线当展开围绕具有预定直径的基圆缠绕的螺旋线时，对应于由螺旋线形的端部绘出的轨迹。当使用这种渐开线时，涡卷具有一致的厚度，并因此使压缩室在压缩过程中的容积变化系数维持为恒定。因此，应增加涡卷的圈数，以获得足够的压缩率，然而，这样会造成压缩机的尺寸增大。同时，绕动涡盘通常包括盘部以及位于该盘部一侧上的绕动涡卷。在未形成绕动涡卷的后表面上形成凸台，该凸台连接到旋转轴，这使得绕动涡盘能够执行绕动运动。这种结构可使绕动涡卷形成在盘部的几乎整个表面上，由此减小盘部的直径以便获得相同的压缩率。另一方面，当压缩时施加的制冷剂的排斥力的作用点与减弱该排斥力的反作用的作用点垂直地隔开。因此，绕动涡盘在运行期间倾斜，由此产生更大的振动或噪音。为了消除这类问题，现已采用一种具有这种结构的涡旋压缩机，该结构中绕动涡盘和旋转轴的联接部位于与绕动涡卷的相同的表面。这类结构允许制冷剂的排斥力与反作用力施加到相同点，以解决绕动涡盘的倾斜问题。然而，在现有技术的涡旋式压缩机中，由于排放孔偏心地形成在旋转轴的外周面的外侧，两个压缩室(以下，将形成在固定涡卷的内表面与绕动涡卷的外表面之间的压缩室称为第一压缩室，而将形成绕动涡卷的内表面和固定涡卷的外表面之间的压缩室称为第二压缩室)不具有相同的压缩率，并且当排放开始(起始)时具有不同的时间点。因此，当制冷齐U经由排放孔排放的时刻的压力与排放侧处的压力(以下称为排放压力)相比降低，并因此排放到排放侧的制冷剂回流到压缩室，这样可能导致再压缩损失。为了解决这种问题，在排放孔处安装止回阀以防止排放侧的制冷剂回流到压缩室。然而，当止回阀被打开或关闭时产生阀噪音，由此增大了压缩机噪音。此外，止回阀会由于反复的冲击而损坏，从而降低了压缩机的可靠性。止回阀的安装还使压缩机的润滑成本增加。
发明内容
因此，为了克服现有技术的缺陷，本说明书的一个方案提供了一种涡旋式压缩机，该涡旋式压缩机能够防止排放空间中的制冷剂在排放开始的时刻回流到压缩室。为了实现这些以及其它的优点，并且根据本说明书的目的，如在此所具体化和宽泛描述地，提供一种涡旋式压缩机，该涡旋式压缩机包括具有固定涡卷的固定涡盘；具有绕动涡卷的绕动涡盘，该绕动涡卷与该固定涡卷接合以在外表面和内表面中限定第一压缩室和第二压缩室，该绕动涡盘具有排放孔，在第一和第二压缩室中被压缩的制冷剂通过该排放孔被排放；旋转轴，其一端具有偏心部，该旋转轴联接到该绕动涡盘，使得该偏心部与该绕动涡卷在横向上重叠；以及驱动单元，被构造为用以驱动该旋转轴，其中设置阻挡部以遮盖该排放孔的绕动路径的一部分范围。这里，该涡旋式压缩机还可包括设置在固定涡盘的相对侧的框架，该绕动涡盘插设在该框架与该固定涡盘之间，以便对该绕动涡盘进行支撑。排放通道可穿过该框架形成以与该排放孔连通，并且该阻挡部可一体地形成在该排放通道的内周面上。该阻挡部可从该排放通道的内周面朝向该排放通道的中心凸出。该阻挡部可通过连接该排放通道的内周面上的预定部分而形成。如果假设当制冷剂通过该排放孔排放的时间点是排放开始时间点，则阻挡部至少可在该排放开始时间点处覆盖该排放孔。如果假设在排放开始时间点处，将绕动涡盘的绕动中心O连接到排放孔的中心的线是排放开始线Q，则在该排放开始时间点处该阻挡部的中心可以位于在该排放开始线上。如果假设通过将绕动涡盘的绕动中心O连接到阻挡部的两端而限定的角度是阻挡范围角α，则阻挡部可具有足够大的阻挡范围角，足以在该排放开始时间点处覆盖整个`出口。如果假设在该排放开始时间点处，通过将绕动涡盘的绕动中心O连接到该排放孔的周面而形成的切线之间的角度是排放开始角β，则该排放开始角β小于该排放开始时间点处的阻挡范围角α。第一压缩室和第二压缩室可具有不同的压缩率，并且可允许该排放孔首先与具有相对较高的压缩率的压缩室连通。该阻挡部可被构造成遮盖从具有较高压缩率的压缩室中的排放操作开始的时间点到两个压缩室彼此连通的时间点的范围。第一压缩室可被限定在由固定涡卷的内表面与绕动涡卷的外表面之间接触而产生的两个接触点P1和P2之间，并且如果由分别将偏心部的中心O连接到两个接触点P1和P2的两条线所限定的角度是α，那么至少在排放操作开始之前α〈360°。这里，如果假设两个接触点P1和P2处的法线是1，那么1>0。在绕动涡盘的中心部可形成旋转轴联接部，偏心部被联接到该旋转轴联接部，在固定涡卷的内端部的内周面处可形成凸出部，并且在该旋转轴联接部的外周面处可形成凹入部，该凹入部通过与该突起部接触而限定压缩室。根据另一个示范性实施例，提供一种涡旋式压缩机，该涡旋式压缩机包括密封容器，具有密封的内部空间；固定涡盘，固定到该密封容器的内表面并且具有固定涡卷；绕动涡盘，具有绕动涡卷，该绕动涡卷与该固定涡卷接合以在外表面和内表面处限定第一压缩室和第二压缩室，该绕动涡盘具有排放孔，在第一压缩室和第二压缩室中被压缩的制冷剂通过该排放孔被排出；框架，安装在固定涡盘的相对侧以便对该绕动涡盘进行支撑(该绕动涡盘插设在该框架与该固定涡盘之间)；旋转轴，其一端具有偏心部，该偏心部联接到该绕动涡盘；以及驱动单元，联接到该旋转轴并且设置在该密封容器的内部空间中，其中在该框架处形成排放通道以与该排放孔连通，并且在该排放通道的内周面处形成阻挡部以覆盖该排放孔的绕动路径的部分范围。如果假设当制冷剂通过排放孔排放的时间点是排放开始时间点，则阻挡部至少可在该排放开始时间点处覆盖该排放孔。根据本发明的该涡旋式压缩机可在与排放孔连通的上框架的排放通道处使用阻挡部，以便在压缩室中的制冷剂被排放时在排放开始时间点处临时地覆盖该排放孔，从而预先防止排放到排放空间中的制冷剂回流到该压缩室，而无需安装单独的止回阀。因此，可以预先避免多种问题的发生，如由于阀的噪音而导致压缩机中的噪音增大，由于阀的损坏而造成压缩机的可靠性降低以及由于阀的添加而增加润滑成本。本发明的进一步的适用范围将从下文给出的详细描述中显而易见。然而，应理解的是，详细的描述和具体的示例在表示本发明的优选地实施例的同时，仅作为说明的目的而给出的，这是因为包括在本发明的精神和范围内的各种变化和改型对于本领域技术人员而目是显而易见的。
下面将参照下列附图详细描述多个实施例，在这些附图中同样的附图标记指代同样的元件，其中图1是根据如在此宽泛描述的一个示范性实施例的涡旋式压缩机的内部结构的首丨J视图;图2是图1所示的示范性实施例的压缩单元的局部剖视图；图3是图2所示的压缩单元的分解立体图；图4是图2所示的压缩单元中的具有阻挡部的上轴承的平面图；图5是图4所示的阻挡部的一个示范性实施例的平面图；图6是图4所示的阻挡部的另一示范性实施例的平面图；图7是当开始排放时压力变化与阻挡部的安装位置之间的关系的曲线图；图8A和图SB是在包括具有渐开线形状的绕动涡卷和固定涡卷的涡旋式压缩机中，刚好在吸入之后以及刚好在排放之前时第一压缩室和第二压缩室的平面
图9A和图9B是包括具有另一种渐开线形的绕动涡卷和固定涡卷的涡旋式压缩机中的绕动涡卷的平面图；图1OA至图1OE示出用于获得该示范性涡旋式压缩机中的生成曲线的过程；图11是通过图1OA到图1OE所示的过程而生成的最终曲线的平面图；图12是借助图11所示的曲线形成的绕动涡卷和固定涡卷的平面图；图13是借助另一组生成曲线获得的绕动涡卷和固定涡卷的平面图；图14是图10的中心部的放大的平面图；图15是角度α与压缩率之间的关系的曲线图；图16是示出在开始排放操作之前，图10的绕动涡卷位于150°的位置的状态的平面图；以及图17是示出当在图10的实施例中的第二压缩室中排放操作开始的时间点的平面图。
具体实施例方式以下，将参照附图根据本说明书详细描述涡旋式压缩机的示范性实施例。根据如在此宽泛描述的示范性实施例的涡旋式压缩机100可包括圆柱形的壳体110以及用于覆盖该壳体110的上部和下部的上壳112和下壳114。上壳112和下壳114可以焊接到壳体110，以便与壳体110 —起限定一单独的密封空间。还可以采用其它合适的附连方式。排放管116可连接到上壳112的上侧。排放管116可充当将压缩后的制冷剂排放到外部所经由的路径。用于分离与排放的制冷剂混合的油的油分离器(图未示)可被连接到排放管116。吸入管118可安装在壳体110的侧表面上。吸入管118可充当吸入压缩后的制冷剂所经由的路径。在图1所示的示范性实施例中，吸入管118设于壳体110与上壳112之间的接口处；然而，吸入管118还可以具有其它合适的设置位置。另外，下壳114可具有储存油的油室功能，这些油被供给到压缩机以使其顺畅地工作。电机120可安装在壳体110内的大致中央部分处。电机120可包括被固定到壳体110的内表面的定子122以及位于定子122内并可借助与定子122的相互作用而被旋转的转子124。旋转轴126可设置在转子124的中心以便可与转子124 —起旋转。油路126a可形成在旋转轴126的中心，并沿旋转轴126的纵向延伸。用于泵吸储存在下壳114中的油的油泵126b可安装在旋转轴126的下端部。油泵126b可以是例如在油路126a中的螺旋形凹槽或者单独安装的叶轮，或者可以是单独安装的泵。在旋转轴126的上端部可设置扩大直径部126c，该扩大直径部126c插入到形成在稍后将说明的固定涡盘中的凸台内。扩大直径部126c的直径可大于旋转轴126的其它部分的直径。在扩大直径部126c的端部可形成销部126d。在备选的实施例中，整个旋转轴126可具有基本不变的直径。偏心轴承128可插设在销部126d上。参照图3，偏心轴承128可偏心地联接到销部126d中。销部126d与偏心轴承128之间的联接部可具有“D”形状，使得偏心轴承128不能相对于销部126d旋转。固定涡盘130可安装在壳体110与上壳112之间的分界区域处。固定涡盘130可具有一外周面，该外周面被过盈配合在壳体110与上壳112之间。或者，固定润盘130可被焊接到壳体110和上壳112。在固定涡盘130的下表面形成凸台132，旋转轴126可插入该凸台132中。穿过凸台132的上表面(见图1)可形成一通孔，旋转轴126的销部126d穿过该通孔插入。由此，销部126d可经由该通孔凸出于固定涡盘130的盘部134的上表面。在盘部134的上表面形成固定涡卷136，该固定涡卷136可与绕动涡卷接合以限定多个压缩室。侧壁138可位于盘部134的外周部。侧壁138可限定用于容置稍后将说明的绕动涡卷140的空间，并可与壳体110的内周面接触。在侧壁138的上端部的内侧可形成绕动涡卷支撑部138a，绕动涡盘140的外周部容置在该绕动涡卷支撑部138a上。绕动涡卷支撑部138a的高度可以与固定涡卷136的高度基本相同，或者稍微高于固定涡卷136，使得绕动涡卷的端部能够接触固定涡盘130的盘部134的表面。绕动涡盘140可设置在固定涡盘130上。绕动涡盘140可包括盘部142,该盘部具有近似圆形的形状；以及绕动涡卷144，该绕动涡卷与固定涡卷136接合。在盘部142的中心部上可形成近似为圆形的旋转轴联接部146，使得偏心轴承128可被可旋转地插入该旋转轴联接部中。旋转轴联接部146的外周部可连接到绕动涡卷144，以便在压缩期间与固定涡卷136 —起限定多个压缩室。偏心轴承128可插入旋转轴联接部146中，旋转轴126的端部可穿过固定涡盘130的盘部134插入，并且绕动涡卷144、固定涡卷136和偏心轴承128可沿压缩机的侧向堆叠设置并相互接合。在压缩期间，制冷剂的排斥力可作用到固定涡卷136和绕动涡卷144，而作为克服排斥力的反作用力的压缩力可作用在旋转轴联接部146与偏心轴承128之间。这样，当轴穿过盘部而部分地插入并与涡卷重叠时，制冷剂的排斥力及压缩力将会作用于同一侧表面，由此相互削弱。因此，绕动涡盘140不必因压缩力和排斥力而导致倾斜。或者，可安装偏心轴衬来代替偏心轴承。在这种示例中，其中插入有该偏心轴衬的旋转轴联接部146的内表面可被特别处理以充当轴承的作用。另外，可在偏心轴衬与旋转轴联接部之间安装单独的轴承。穿过盘部142可形成一排放孔148，经压缩的制冷剂可经由该排放孔流入壳体110内。可以综合考虑多种因素来确定排放孔148的位置，例如所要求的排放压力等等。这里，由于旋转轴联接部146形成在绕动涡盘140的中心部，排放孔148可被形成为靠近旋转轴联接部146的外周面。在一个实施例中,排放孔148可同时与两个压缩室连通。在备选的实施例中,排放孔148可与具有更高压缩率的压缩室连通。在绕动涡盘140上可安装用于防止绕动涡盘140旋转的十字滑环150。十字滑环150可包括环部152，该环部可近似为圆形，并插设在绕动涡盘140的盘部142的后表面上；以及一对第一键154和一对第二键156，它们从环部152的一侧表面凸出。第一键154可凸伸超出绕动涡盘140的盘部142的外周部，从而可插入到第一键槽137中，这些第一键槽可凹设在固定涡盘130的侧壁138的上端及绕动涡盘支撑部138a中。另外，第二键156可被插入到形成在绕动涡盘140的盘部142的外周部上的第二键槽156a中。每个第一键槽154a可具有在侧壁138中竖直延伸的竖直部和垂直于该竖直部延伸的水平部。在绕动涡盘140的绕动运动期间，每个第一键154的下端部保持插入到对应的第一键槽154a的水平部中，而第一键154的外径向端部可与第一键槽154a的竖直部分离。这种布置方式可使固定涡盘130的直径能够减小。在绕动涡盘140的盘部142与固定涡盘130的内壁之间可设置与绕动半径对应的宽度的间隙或气隙。如果十字滑环的键沿径向联接于固定涡盘，则形成在固定涡盘处或其内的键槽通常会至少比绕动半径长，以便防止在绕动运动期间十字滑环150与键槽分离。然而，这种结构可导致固定涡盘的尺寸增大。另一方面,如该示范性实施例中所示,如果键槽156a向下延伸到绕动润卷144与绕动涡盘140的盘部142之间的空间的下侧，则可在不增大固定涡盘130的尺寸的情况下确保键槽156a具有足够的长度。另外，在该示范性实施例中，十字滑环150的所有键154、156可都形成为环部152的一侧表面大体向下延伸。与形成从(环部的)两侧表面向上/向下延伸的键相比，这种结构可减小压缩单元的总的竖直高度。用于可旋转地支撑旋转轴126的下端部的下框架160可被安装在壳体110的下部，而支撑绕动涡盘140及十字滑环150的上框架170可被安装在绕动涡盘140上。排放通道171可形成在上框架170的中心部处。该排放通道可与绕动涡盘140的排放孔148连通以将经压缩的制冷剂通过该孔排放到上壳的排放空间S2中。阻挡部172可从排放通道171的内周面凸出形成。在具有上述结构的涡旋式压缩机中，当起始(开始)排放操作时，第一压缩室和第二压缩室可具有不同的压缩率和不同的时间点。并且，在排放开始的时刻，相对于排放空间的压力，制冷剂的压力可瞬时地被降低。因此，排入到排放空间的制冷剂的一部分因压力差的作用而可瞬时地回流到压缩室，并且因此被再次压缩，这样会导致制冷剂的损失。在某些情况下，可在排放孔处设置止回阀以防止制冷剂的回流。然而，由于阀噪音之故，止回阀可能使压缩机的总体噪音增大，可能由于阀的损坏而降低压缩机的可靠性，并且由于增设该阀而可能增加润滑成本。如图4至图7所示的示范性实施例可提供一种结构，该结构通过临时地阻挡排放孔来防止排放到排放空间中的制冷剂回流到压缩室中，而不需要安装止回阀。如图4至图7所示，如前所述的上框架170可具有平板(片)的形式，并且可包括形成在其中心部的排放通道171。排放通道171可以足够宽以在整个绕动路径上容置绕动涡盘140的排放孔148，亦即，该排放通道足够宽以便允许在排放孔148的所有范围中，排放孔148均能够在排放通道1 71的区域中进行绕动运动，即使排放孔148响应绕动涡盘140的绕动运动而相对于上框架170的排放通道171绕动也是如此。因此，在排放孔148的绕动运动期间，通过排放孔148排放的制冷剂可不受通道的阻力作用而被立即排放到排放空间S2，从而避免了压缩损失。在排放通道171的内周面可形成阻挡部172以便选择性地阻挡排放孔148。在一个实施例中，如图5所示的阻挡部172可从排放通道171的内周面向排放通道171的中心径向地凸出。在备选的实施例中，如图6中所示，阻挡部172可通过连接排放通道171的内周面的两个预定部分而形成为板状。还可以采用其它合适的构造/布置方式。当从压缩室排放的制冷剂的压力变得低于排放空间S2中的制冷剂的压力的时亥|J，也就是在排放开始的时刻，制冷剂阻挡部172可全部或部分地遮盖排放孔148。然而，当从压缩室排放的制冷剂的压力变得低于排放空间S2中的制冷剂的压力的时刻，阻挡部172可形成为遮盖整个出口 148，从而最有效地防止排放空间S2中的制冷剂回流到压缩室，并因此减小压缩机的压缩损失。为了形成阻挡部172以基本上遮盖整个出口，可以限定阻挡部172的范围。亦即，假设在排放操作开始的时刻，连接绕动涡盘的绕动中心O与排放孔148的中心的线是排放开始线Q，则在排放操作开始的时刻阻挡部172的中心可位于排放开始线Q上。而且，假设将绕动涡盘的绕动中心O分别与阻挡部的两端连接(的直线)所限定的角度是阻挡范围角α，则阻挡部172可具有足够大的阻挡范围角α，足以在排放开始的时刻遮盖整个出口。如果还假设在排放开始的时刻，通过将绕动涡盘140的绕动中心O与排放孔148的周面连接而产生的两条切线之间形成的角度是排放开始角β，则在排放开始的时刻，排放开始角β可小于阻挡范围角α。在根据本示范性实施例的涡旋式压缩机中，如图7所示，在压缩室中的制冷剂开始排放到排放空间S2的时刻，阻挡部172可遮盖排放孔148，从而有效地防止处于较高压力状况下的排放空间S2中的制冷剂回流到处于较低压力状况下的压缩室。此外，阻挡部172可被构造成在开始排放的时刻位于排放孔148的中心，这样可以更有效地防止制冷剂从排放空间S2回流到压缩室。阻挡部172的宽度可以足够大，从而当制冷剂通过排放孔148开始被排放时，以预定的范围在前端和后端遮盖排放孔148，由此可以更有效地防止排放空间S2中的制冷剂回流到压缩室中。然而，如果阻挡部172的阻挡范围α太宽，在排放期间可能引发通道阻力。而且，如果阻挡范围α太窄，排放空间S2中的制冷剂可通过在阻挡部172的绕行方向的两侧迂回流动而回流到压缩室。因此，阻挡部172的宽度可在一合适的范围内设定和/或调节。在排放开始并且绕动涡盘140继续进行绕动运动之后，压缩室的容积减小的更多并且压缩室的压力大幅度增加。由此，当压缩室的压力变得高于排放空间S2的压力一预定范围的时刻，排放孔148脱离阻挡部172并且相对于排放空间S2开通。因此，压缩室内的制冷剂可以排放到处于较 低的压力状态下的排放空间S2中。在这种情况下，由于压缩室的压力高于排放空间S2的压力，因此即使排放孔148不被阻挡部172阻挡，排放空间S2中的制冷剂也不会回流到压缩室中。使这种阻挡部从一个固定部件(如上框架)延伸，以在开始排放的时刻临时地阻挡形成在绕动涡盘中的排放孔，从而防止制冷剂从排放空间回流到压缩室，这种方式可宽泛地适用于包括如这里所具体化和宽泛描述的包括具有多种涡盘形状的涡旋式压缩机等多种压缩机中。图8Α和图SB是在涡旋式压缩机中，刚好在吸入操作之后的压缩室及刚好在排放操作之前的压缩室的平面图，该涡旋式压缩机具有形成为渐开线形的绕动涡卷和固定涡卷并且具有部分地穿插于盘部的轴。图8Α示出限定在固定涡卷的内表面和绕动涡卷的外表面之间的第一压缩室的变化，而图8Β示出了限定在绕动涡卷的内表面与固定涡卷的外表面之间的第二压缩室的变化。在这种涡旋式压缩机中，压缩室被限定在由具有渐开线的绕动涡卷与固定涡卷之间的接触而产生的两个接触点之间，并且限定一个压缩室的两个接触点位于一条直线上。换言之，压缩室可沿着相对于旋转轴的中心延伸360°。在这种情况下，至于第一压缩室的容积变化，刚好在吸入操作之前位于外侧的压缩室响应于绕动涡盘的绕动运动而朝向中心部移动，因此第一压缩室的容积逐渐减小。这样，当到达绕动涡盘中心处的旋转轴联接部的外周部时，第一压缩室具有最小容积值。对于具有渐开线形状的固定涡卷和绕动涡卷，容积的减小率随旋转角度增大而线性地减小。因此，为了获得高压缩率，压缩室应该尽可能近地靠近中心移动。然而，当旋转轴处于中心部时，该压缩室可仅向上移动到旋转轴的外周部。因此，压缩率降低。图8Α显示的压缩率约为 2. 13。图SB所示的第二压缩室的压缩率比第一压缩室低得多，约为1.46。然而，对于第二压缩室，如果绕动涡盘的形状被改变而使得旋转轴联接部与绕动涡卷之间的连接部形成为如图9A所示的弧形形状，则直到排放操作之前，第二压缩室的压缩路径可被延伸，由此将压缩率提高至约3. O。在此情况下，第二压缩室可刚好在排放操作之前处于小于360°的范围内。然而，该方法可能不适用于第一压缩室。因此，当固定涡卷和绕动涡卷具有渐开线形状时，第二压缩室的压缩率可以尽可能的高，但是第一压缩室可能不会这样。而且，当两个压缩室各自的压缩率相差很大时，可能会不利地影响压缩机的运行。图1OA至图1OE示出确定固定涡卷和绕动涡卷的形状的过程，其中实线表示为第一压缩室生成的曲线，虚线表示为第二压缩室生成的曲线。生成曲线指的是在运动期间由特定形状绘出的轨迹。实线表示在吸入操作和排放操作期间由第一压缩室绘出的轨迹，虚线表示第二压缩室的轨迹。因此，如果生成曲线基于该实线从其两个相反侧沿绕动涡盘的绕动半径向外延伸，则其展现固定涡卷的内侧表面和绕动涡卷的外侧表面的形状。如果生成曲线基于该虚线向外延伸至其两个相反侧，则其展现固定涡卷的外侧表面和绕动涡卷的内侧表面的形状。图1OA示出与图9A所示的涡卷形状对应的生成曲线。这里，粗线与刚好处于排放操作之前的第一压缩室对应。如图所示，起点和终点处于同一直线上。在此情况下，可能难以获得足够的压缩率。因此，如图1OB所示，粗线的端部(即外端部)沿曲线以顺时针方向被移动，而另一端部(即内端部)被向上移动到与旋转轴联接部接触的点。亦即，该曲线的邻近旋转轴联接部的一部分可被弯曲，以便具有较小的曲率半径。如上文所述，压缩室由 绕动涡卷与固定涡卷互相接触的两个接触点所限定。图1OA中的粗线的两端对应着两个接触点。根据涡旋式压缩机的操作算法，各接触点的法向量彼此平行。而且，这些法向量平行于连接旋转轴的中心与偏心轴承的中心的直线。对于具有渐开线形状的固定涡卷和绕动涡卷，这两个法向量彼此平行，并位于同一直线上，如图1OA中所示。亦即，如果假设旋转轴联接部146的中心为0，两个接触点为PpP2，那么P2位于连接0与？1的直线上，如图1OA中所示。如果假设由线OP1和OP2形成的两个角度中的较大角度为α，则α为360°。另外，如果假设P1'P2处的法向量之间的距离为1，则I为O。当PpP2沿该曲线被更加向内地移动时，可以使第一压缩室的压缩率提高。为此目的，当将P2向旋转轴联接部146移动时，即通过朝向旋转轴联接部146转向而移动第一压缩室的曲线，P1 (该点处的法向量与P2处的法向量平行)则从图1OA中所示的位置沿顺时针方向旋转到图1OB中所示的位置，由此位于被旋转的点处。如上文所述，随着其沿生成曲线更加向内地移动，第一压缩室的容积减小。因此，与图1OA相比，图1OB所不的第一压缩室可被更加向内地移动，并被进一步压缩相应的量，由此获得增大的压缩率。这里，参照图1OBhgP1可被认为过度靠近旋转轴联接部146，因此旋转轴联接部146可能必须变得更薄以与之相适应。由此，点P1被回移以更改该曲线，如图1OC所示。在图1OC中，第一压缩室和第二压缩室的曲线可被认为彼此过度靠近，与之对应的是涡卷的厚度过薄，或者导致在实体上难以形成涡卷。因此，如图1OD所示，第二压缩室的曲线可被更改为使得两条曲线之间能够维持预定的间隔。此外，如图1OE所示，可将第二压缩室的生成曲线更改为使得位于第二压缩室的曲线的端部的弧形部A可与第一压缩室的曲线接触。可以更改这些生成曲线以连续地维持这些曲线之间的预定间隔。当第二压缩室的生成曲线的弧形部A的半径增大以确保固定涡卷的端部处的涡卷刚度时，可获得具有图11所示形状的生成曲线。图12示出在第一压缩室的排放操作开始的时间点处的绕动涡卷的位置。图12中的点P1表示在第一压缩室的排放开始的时刻，限定压缩室的两个接触点中的一个点。线S是表示旋转轴的位置的虚线，而圆C是由线S绘出的轨迹。在下文中，当线S处于图12所示的状态时(即，排放开始时)，曲柄转角被设定为0°，当逆时针旋转时，设定为负(_)值，而当顺时针旋转时，设定为正(+ )值。参照图12、图13和图14，可以看到分别连接两个接触点P1' P2与旋转轴联接部的中心O的两条直线所限定的角度α小于360°，每个接触点Pp P2处的法向量之间的距离I大于O。因此，刚好处于排放操作之前的第一压缩室的容积可以比由具有渐开线形状的固定涡卷和绕动涡卷所限定的容积更小，由此使压缩率提高。另外，图12所示的绕动涡卷和固定涡卷的形状是由多个具有不同直径和原点的弧连接而成，并且最外部的曲线可近似为具有长轴和短轴的椭圆的形状。在本示范性实施例中，角度α可介于例如270°至345°的范围内的值。图15是示出角度α和压缩率的关系的曲线图。从提高压缩率的观点来看，将角度α设定为较低的值是有利的。然而，如果该角度α小于270°，则可能导致机械加工、制造和组装困难，并使压缩机的价格提高。如果该角度α大于345°，压缩率可能降低到2.1以下，从而无法提供足够的压缩率。图13和图14所示的 固定涡卷和绕动涡卷可具有与渐开线形状不同的曲线(形状)。如果假设旋转轴联接部146的中心是0，固定涡卷和绕动涡卷之间的两个接触点是P1和P2,则由将两个接触点P1和P2分别连接到旋转轴联接部的中心O的两条直线限定的角度α小于360°，而每个接触点Pl和Ρ2处的法向量之间的距离I大于O。由此，刚好在排放操作之前时，第一压缩室的容积小于由具有渐开线形状的固定涡卷和绕动涡卷所限定的容积，这导致压缩率的提高。另外，图13所示的绕动涡卷和固定涡卷具有这种形状在该形状中，将具有不同直径和原点的多个弧连接，并且最外部的曲线可具有近似于具有长轴和短轴的椭圆的形状。另外，可从固定涡卷的内端处附近朝向旋转轴联接部146凸出形成凸出部137。从凸出部137的端部可凸出形成接触部137a。亦即，固定涡卷130的内端部可比该固定涡卷的其它部分更厚。由此，可以提高受最强压缩力作用的固定涡卷的内端的涡卷强度，因此提高了耐用性。如图14所示，在开始排放操作时，固定涡卷的厚度可从限定第一压缩室的两个接触点P1和P2中的内侧接触点P1开始逐渐减小。更具体而言，第一减小部137b可邻近接触点P1形成，而第二减小部137c可从第一减小部137b延伸。第一减小部137b处的厚度减小率可高于第二减小部137c处的厚度减小率。在第二减小部137c之后，固定涡卷的厚度可在预定间隔内增大。如果假设固定涡卷的内表面与旋转轴的中心O’之间的距离为Df，那么随着固定涡卷从P1沿(基于图14的)逆时针方向行进，Df可先增大然后减小，这种间隔在图16中示出，该图是开始排放操作之前的150°时的绕动涡卷的位置的平面图。如果旋转轴从图16的状态旋转150°以上，则到达图13所示的状态。参照图16，接触点位于旋转轴联接部146上方，而Df在从图13的P3到图16的P4的间隔处先增大然后减小。旋转轴联接部146可设有与凸出部137接合的凹入部145。凹入部145的一个侧壁可接触凸出部137的接触部137a，以限定第一压缩室的一个接触点。如果假设旋转轴联接部146的中心与旋转轴联接部146的外周部之间的距离为D。，那么Dq可在图13的P1与图16的P1之间的间隔处先增大然后减小。类似地，旋转轴联接部146的厚度也可在图13的P1与图16的P1之间的间隔处先增大然后减小。凹入部145的一个侧壁可包括厚度以相对高的增大率增加的第一增大部145a以及从第一增大部145a延伸并具有厚度以相对低的增大率增加的第二增大部145b。这两个增大部与固定涡卷的第一减小部和第二减小部对应。第一增大部、第一减小部、第二增大部和第二减小部可通过将生成曲线朝着旋转轴联接部146转向而获得。由此，限定第一压缩室的内侧接触点P1可位于第一增大部和第二增大部处，而刚好处于排放操作前的第一压缩室的长度也可被缩短以便提高压缩率。凹入部145的另一侧壁可具有弧形形状。该弧的直径可由固定涡卷端部的涡卷厚度和绕动涡卷的绕动半径来确定。当固定涡卷的端部的厚度增大时，该弧的直径可增大。由此，靠近该弧的绕动涡卷的厚度可增大，以提供充分的耐用性，而压缩路径也可延伸以便提高第二压缩室的压缩率。凹入部145的中心部可形成第二压缩室的一部分。图17是当第二压缩室中开始排放操作时的绕动涡卷的位置的平面图。参照图17，第二压缩室接触凹入部145的弧形侧壁。当旋转轴旋转时，第二压缩室的一端可经过凹入部145的中心。
权利要求
1.一种涡旋式压缩机，包括壳体，限定内部空间；固定涡盘，固定在该壳体的内部空间中，该固定涡盘具有固定涡卷；绕动涡盘，具有绕动涡卷，该绕动涡卷与该固定涡卷接合以在两者之间形成压缩空间；轴，该轴在联接到该绕动涡盘的第一端处具有偏心部，而该轴的第二端联接到转动该轴的驱动器；框架，固定在该绕动涡盘上方的壳体的内部空间中，以便将该内部空间分成该框架上方的排放空间以及该框架下方的吸入空间；至少一个排放孔，形成在该绕动涡盘中，用以将经压缩的制冷剂从该压缩空间引导到该排放空间；以及排放通道，形成在该框架中，其中该排放通道被构造成当该绕动涡盘相对于该固定涡盘及该框架移动时，选择性地遮盖形成在该绕动涡盘中的所述至少一个排放孔。
2.根据权利要求1所述的压缩机，其中该排放通道贯穿该框架以提供该排放空间与所述至少一个排放孔之间的连通。
3.根据权利要求2所述的压缩机，其中该排放通道包括沿着外周缘设置的突起部，该突起部朝向该排放通道的中心部延伸。
4.根据权利要求3所述的压缩机，其中该突起部由连接该排放通道的内周面上的两个预定点的线所限定。
5.根据权利要求4所述的压缩机，其中所述连接该排放通道的内周面上的两个预定点的线是直线或曲线。
6.根据权利要求4所述的压缩机，其中通过分别连接该绕动涡盘的绕动中心与该排放通道的内周面上的两个预定点的两条直线限定一阻挡角，并且其中该排放通道的外周部的阻挡角足够大，足以在制冷剂开始排放的时刻充分遮盖所述至少一个排放孔。
7.根据权利要求6所述的压缩机，其中通过当制冷剂开始排放的时刻将该绕动涡盘的绕动中心连接到至少一个排放孔的相对的切表面而形成的切线之间的角度限定一排放开始角，并且其中当制冷剂开始排放的时刻该排放开始角小于该阻挡角。
8.根据权利要求1所述的压缩机，其中该排放通道的外周部被成形为使得当制冷剂通过所述至少一个排放孔开始排放的时刻，该外周部阻挡至少一个排放孔。
9.根据权利要求8所述的压缩机，其中通过当制冷剂开始排放的时刻将该绕动涡盘的绕动中心连接到所述至少一个排放孔的中心而限定一排放开始线，并且其中在制冷剂开始排放的时刻该外周部的中心位于排放开始线上。
10.根据权利要求8所述的压缩机，其中形成在该固定涡卷与该绕动涡卷之间的该压缩空间包括具有第一压缩率的第一压缩室和具有第二压缩率的第二压缩室，该第一压缩率大于该第二压缩率，并且其中所述至少一个排放孔首先与具有更高压缩率的该第一压缩室连通。
11.根据权利要求10所述的压缩机，其中该排放通道的外周部被构造成在具有更高压缩率的第一压缩室中的制冷剂排放开始的时刻起遮盖所述至少一个排放孔的至少一部分， 直到该第一压缩室和第二压缩室彼此连通的时刻为止。
12.根据权利要求10所述的压缩机，其中该第一压缩室被限定在该固定涡卷的内表面与该绕动涡卷的外表面之间的两个接触点之间，并且其中在开始排放操作之前，该排放通道的外周部的阻挡角小于360°，该阻挡角由分别将该偏心部的中心连接到所述两个接触点的两条线所限定。
13.根据权利要求12所述的压缩机，其中所述两个接触点处的法线之间的距离大于O。
14.根据权利要求12所述的压缩机，还包括 旋转轴联接部，形成在该绕动涡盘的中心部，其中该旋转轴的偏心部被联接到该旋转轴联接部； 凸出部，形成在该固定涡卷的内端部的内周面处；以及 凹入部，形成在该旋转轴联接部的外周面处，其中该凸出部接触该凹入部以在两者之间形成压缩室。
15.根据权利要求1所述的压缩机，其中该排放通道选择性地打开和关闭所述至少ー个排放孔而无需使用至少ー个相应的阀。
全文摘要
一种涡旋式压缩机，可包括阻挡部，该阻挡部设于该涡旋式压缩机的固定部件中，并被设置成靠近在该压缩机的绕动涡盘中形成的排放孔。当排放操作开始时，该阻挡部可暂时地遮盖该排放孔，从而防止排放到排放空间中的制冷剂回流到压缩室，而不使用单独的止回阀。这种阻挡部可防止因止回阀通常会产生的噪音而使压缩机的整体噪音增大。这种阻挡部还可防止由于阀损坏而引起的压缩机可靠性的降低，并且避免了由于增设阀而增加润滑成本。
文档编号F04C18/02GK103047137SQ20121037798
公开日2013年4月17日 申请日期2012年10月8日 优先权日2011年10月12日
发明者成相勋, 金学泳, 李在祥, 李丙哲 申请人:Lg电子株式会社