专利名称：具有背压调节装置的涡旋式压缩机的制作方法
技术领域：
本发明的实施例涉及一种具有背压调节装置的涡旋式压缩机。
背景技术：
一般来说，涡旋式压缩机是这样一种设备，该设备用于利用具有螺旋式外罩的固定蜗壳与旋转蜗壳之间的相对运动来压缩制冷剂。涡旋式压缩机具有背压室，该背压室形成在旋转蜗壳的后部，以支撑旋转蜗壳并保持固定蜗壳和旋转蜗壳之间的密封件不动。背压室可与通过固定蜗壳和旋转蜗壳形成的压缩室的一个点连通，以使适当大小的背压被施加到背压室。即，吸入压力和排放压力之间的中压作为背压被施加到背压室。然而，在高压缩比的情况下，由于背压相对增大，所以会使固定蜗壳的推力面和旋转蜗壳的推力面磨损。此外，在低压缩比的情况下，由于背压相对降低，所以旋转蜗壳会下降。
发明内容
因此，本发明的一方面提供一种涡旋式压缩机，该涡旋式压缩机具有背压调节装置，该背压调节装置基于排放压力与吸入压力的比率来调节背压。本发明的其他方面将在下面的描述中进行部分阐述，部分将从描述中显而易见， 或者可通过本发明的实践而了解。根据本发明的一方面，一种涡旋式压缩机包括吸入室，制冷剂从涡旋式压缩机的外部被引入到吸入室中；压缩室，通过固定蜗壳和旋转蜗壳形成，以压缩被引入的制冷剂； 排放室，被压缩的制冷剂被排放到排放室中；第一中压区，在第一位置与压缩室连通；第二中压区，在与第一位置不同的第二位置与压缩室连通；背压室，形成在旋转蜗壳的后部，以向旋转蜗壳施加压力；背压调节装置，基于压缩比控制背压室与第一中压区或第二中压区连通。背压调节装置可包括气缸，具有第一路径和第二路径，第一中压区通过第一路径与背压室连通，第二中压区通过第二路径与背压室连通；活塞，设置在气缸中，以使活塞往复运动，从而选择性地打开和关闭第一路径和第二路径。气缸的上部可与排放室连通，使得排放压力被施加到活塞的上端。气缸的下部可与吸入室连通，使得吸入压力被施加到活塞的下端。气缸的上部的内周的直径可以小于气缸的下部的内周的直径。可在气缸的下端设置有底座，底座的内周的直径小于活塞的下端的直径。活塞可包括第一打开和关闭部分，用于打开和关闭第一路径；第二打开和关闭部分，用于打开和关闭第二路径。活塞的上端的直径可以小于活塞的下端的直径。第一中压区和第二中压区可限定在固定蜗壳中。
第一中压区可以比第二中压区更靠近排放室。根据本发明的另一方面，一种涡旋式压缩机包括背压室，形成在旋转蜗壳的后部以支撑旋转蜗壳，旋转蜗壳在与固定蜗壳接合的同时旋转以压缩制冷剂；背压调节装置，基于压缩比将第一中压或小于第一中压的第二中压自动地施加到背压室。背压调节装置可包括气缸，气缸具有第一路径，用于向背压室施加第一中压;第二路径，用于向背压室施加第二中压。背压调节装置还可包括活塞，活塞设置在气缸中，以使活塞往复运动，从而选择性地打开和关闭第一路径和第二路径。根据本发明的另一方面，一种调节涡旋式压缩机中的旋转蜗壳中的背压的方法包括将制冷剂引入到吸入室中；在通过固定蜗壳和旋转蜗壳形成的压缩室中压缩被引入的制冷剂；将被压缩的制冷剂排放到排放室中；形成背压室，以向旋转蜗壳施加背压；通过使背压室与压缩室中具有不同压力的不同位置连通来调节背压室中的背压。
通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明的这些和/或其他方面将会变得清楚且更加易于理解，附图中图I是示出根据本发明的实施例的涡旋式压缩机的截面图；图2是图I的涡旋式压缩机的背压调节装置的截面图，该截面图示出了第一路径的打开状态；图3是图I的涡旋式压缩机的背压调节装置的截面图，该截面图示出了第二路径的打开状态；图4是示出图I的涡旋式压缩机的活塞的截面图；图5是用于模式转换的参考压缩比的解释性视图。
具体实施例方式现在，将详细描述本发明的实施例，其示例在附图中示出，在附图中，相同的标号始终指示相同的元件。图I是示出根据本发明的实施例的涡旋式压缩机的截面图。如图I所示，涡旋式压缩机I包括外壳2、驱动单元以及压缩单元。在外壳2的一侧设置有出口 3，通过出口 3将被压缩的制冷剂排放到外部。此外， 在外壳2的另一侧设置有入口 4，通过入口 4引入制冷剂。驱动单元包括定子5，强制性地安装在外壳2的内部的下侧；转子6，可旋转地设置在定子5的中部。偏心地旋转的偏心部分8设置在驱动轴7的上端。压缩单元包括框架9，安装在驱动轴7上，并固定到外壳2的内周的上端；旋转蜗壳30，被驱动轴7驱动，在旋转蜗壳30的顶部形成有螺旋式的旋转蜗壳外罩31 ;固定蜗壳 20，在固定蜗壳20的底部形成有固定蜗壳外罩21，固定蜗壳外罩21与旋转蜗壳外罩31接
八
口 ο形成为圆带形状的密封构件10安装在形成在框架9的推力面处的圆槽中，以在旋转蜗壳30的后部形成背压室43。固定蜗壳20固定到框架9的上侧，旋转蜗壳30在固定蜗壳20的下侧旋转，以使固定蜗壳外罩21与旋转蜗壳外罩31接合。通过固定蜗壳20和旋转蜗壳30使被引入到吸入室41中的制冷剂运动到压缩室 40，且通过旋转蜗壳30的旋转运动来压缩制冷剂。通过固定蜗壳20的排放口 23将被压缩的高压制冷剂排放到排放室42。与压缩室40的一个点连通的第一中压区44以及与压缩室40的另一个点连通的第二中压区45被限定在固定蜗壳20中。第一中压区44与压缩室40的内部连通，使得形成在第一中压区44中的压力比形成在第二中压区45中的压力高。即，第一中压区44比第二中压区45更靠近排放室42。同时，涡旋式压缩机还包括背压调节装置50。背压调节装置50通过第一中压通道 51与第一中压区44连通。此外，背压调节装置50通过第二中压通道52与第二中压区45 连通。此外，背压调节装置50通过背压通道53与背压室43连通。另外，背压调节装置 50通过吸入压力通道55与吸入室41连通。此外，背压调节装置50通过排放压力通道54 与排放室42连通。图2是图I的涡旋式压缩机的背压调节装置的截面图，该截面图示出了第一路径的打开状态，图3是图I的涡旋式压缩机的背压调节装置的截面图，该截面图示出了第二路径的打开状态。图4是示出图I的涡旋式压缩机的活塞的截面图。图5是用于模式转换的参考压缩比的解释性视图。如图2和图3所示，背压调节装置50包括气缸56以及设置在气缸56中的活塞 60。活塞60设置在气缸56中，以使活塞60竖直地往复运动。气缸56的上部通过排放压力通道54与排放室42连通，以使排放压力Pd施加到活塞60的上端64。气缸56的下部通过吸入压力通道55与吸入室41连通，以使吸入压力 Ps施加到活塞60的下端65。在该结构中，可以基于排放压力Pd与吸入压力Ps的压缩比使活基60向上或向下运动。假设活塞60的上端64的直径是D1、活塞60的下端65的直径是D2，当Pd x Dl~2 < Ps X D2~2时，活塞60向上运动(如图2所示)，当Pd x Dl~2 > Ps x D2~2时，活塞60 向下运动(如图3所示)。因此，可适当地设计活塞60的上端64的直径Dl和活塞60的下端65的直径D2， 以确定活基60上下运动的参考压缩比。参考压缩比可被设定为在高压缩比和低压缩比之间的预定比率(如图5所示)。 在图5中，水平轴指示蒸发温度，竖直轴指示冷凝温度。低压缩比大致分布在点P5和点P6 之间，高压缩比大致分布在点P2和点P3之间。由于排放压力Pd高于吸入压力Ps，所以活塞60的上端64的直径Dl被设计为小于活塞60的下端65的直径D2。同时，如图2所不,气缸56具有第一路径Pal,第一中压通道51通过第一路径Pal 与背压通道53连通，从而使第一中压区44与背压室43连通。此外，如图3所示，气缸56具有第二路径Pa2，第二中压通道52通过第二路径Pa2 与背压通道53连通，从而使第二中压区45与背压室43连通。
5
因此，当第一路径Pal打开时，第一中压Pml被施加到背压室43。因此，当第二路径Pa2打开时，第二中压Pm2被施加到背压室43。第一路径Pal和第二路径Pa2通过活塞60被选择性地打开和关闭。活塞60包括 第一打开和关闭部分61，用于打开和关闭第一路径Pal ;第二打开和关闭部分62，用于打开和关闭第二路径Pa2。通过连接部分63将第一打开和关闭部分61与第二打开和关闭部分 62彼此连接。第一打开和关闭部分61和第二打开和关闭部分62与气缸56的内周紧密接触。连接部分63的直径可以小于气缸56的内周的直径，以形成第一路径Pal或第二路径Pa2。此外，气缸56形成为使得气缸56的上部的内周57的直径小于气缸56的下部的内周58的直径，以对应于活塞60的形状。底座59可形成在气缸56的下端，底座59的内周的直径小于活塞的下端65的直径，以防止活塞60分离。具有上述构造的背压调节装置50可根据压缩比将第一中压Pml或小于第一中压 Pml的第二中压Pm2自动地施加到背压室43。S卩，当压缩比(Pd/Ps)高时，相对低的第二中压Pm2被施加到背压室43，当压缩比 (Pd/Ps)低时，相对高的第一中压Pml被施加到背压室43。在下文中，将参照图I至图5简要描述涡旋式压缩机I的操作。当启动涡旋式压缩机I的操作时，通过由定子5产生的电动力使固定到转子6的驱动轴7旋转，其结果是安装在设置在驱动轴7的上端的框架9中的旋转蜗壳30在旋转蜗壳30与固定蜗壳20接合的状态下旋转。通过入口 4引入的制冷剂经吸入室41运动到通过旋转蜗壳30和固定蜗壳20形成的压缩室40，且通过旋转蜗壳30的旋转运动被压缩。被压缩的高压制冷剂经排放室42通过出口 3被排放到外部。此时，当在比预定的参考压缩比低的低压缩比的情况下操作涡旋式压缩机I时， 背压调节装置50的活塞60向上运动，以打开第一路径Pal并关闭第二路径Pa2 (如图2所示)。相对高的第一中压Pml通过打开的第一路径Pal被施加到背压室43。另一方面，当在比预定的参考压缩比高的压缩比的情况下操作涡旋式压缩机I 时，背压调节装置50的活塞60向下运动，以关闭第一路径Pal并打开第二路径Pa2 (如图 3所示)。相对低的第二中压Pm2通过打开的第二路径Pa2被施加到背压室43。从以上描述清楚的是，在高压缩比和低压缩比的情况下调节背压的大小。因此，虽然压缩比有变化，但是背压的大小被适当地保持，从而扩大了涡旋式压缩机的操作范围。虽然已经示出并描述了本发明的一些实施例，但是本领域的技术人员应当认识到，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可对这些实施例进行改变。
权利要求
1.一种涡旋式压缩机，包括吸入室，制冷剂从涡旋式压缩机的外部被引入到吸入室中；压缩室，通过固定蜗壳和旋转蜗壳形成，以压缩被引入的制冷剂；排放室，被压缩的制冷剂被排放到排放室中；第一中压区，在第一位置与压缩室连通；第二中压区，在与第一位置不同的第二位置与压缩室连通；背压室，形成在旋转蜗壳的后部，以向旋转蜗壳施加压力；背压调节装置，基于压缩比控制背压室与第一中压区或第二中压区连通。
2.根据权利要求I所述的涡旋式压缩机，其中，背压调节装置包括气缸，具有第一路径和第二路径，第一中压区通过第一路径与背压室连通，第二中压区通过第二路径与背压室连通；活塞，设置在气缸中，以使活塞往复运动，从而选择性地打开和关闭第一路径和第二路径。
3.根据权利要求2所述的涡旋式压缩机，其中，气缸的上部与排放室连通，使得排放压力被施加到活塞的上端。
4.根据权利要求2所述的涡旋式压缩机，其中，气缸的下部与吸入室连通，使得吸入压力被施加到活塞的下端。
5.根据权利要求2所述的涡旋式压缩机，其中，气缸的上部的内周的直径小于气缸的下部的内周的直径。
6.根据权利要求2所述的涡旋式压缩机，其中，在气缸的下端设置有底座，底座的内周的直径小于活塞的下端的直径。
7.根据权利要求2所述的涡旋式压缩机，其中，活塞包括第一打开和关闭部分，用于打开和关闭第一路径；第二打开和关闭部分，用于打开和关闭第二路径。
8.根据权利要求2所述的涡旋式压缩机，其中，活塞的上端的直径小于活塞的下端的直径。
9.根据权利要求I所述的涡旋式压缩机，其中，第一中压区和第二中压区限定在固定蜗壳中。
10.根据权利要求I所述的涡旋式压缩机，其中，第一中压区比第二中压区更靠近排放室。
11.根据权利要求I所述的涡旋式压缩机，其中，背压调节装置基于压缩比将第一中压或小于第一中压的第二中压自动地施加到背压室。
全文摘要
本发明公开了一种具有背压调节装置的涡旋式压缩机，该涡旋式压缩机包括背压室，形成在旋转蜗壳的后部以支撑旋转蜗壳，旋转蜗壳在与固定蜗壳接合的同时旋转以压缩制冷剂；背压调节装置，基于压缩比将第一中压或小于第一中压的第二中压自动地施加到背压室。
文档编号F04C18/02GK102588275SQ20121000456
公开日2012年7月18日 申请日期2012年1月4日 优先权日2011年1月7日
发明者赵成海, 金良善 申请人:三星电子株式会社