具有涡旋盘支架和/或运动限制器的涡旋压缩机

摘要

本申请提供了具有涡旋盘支架和/或运动限制器的涡旋压缩机。该涡旋压缩机可包括：机壳；固定地安装在机壳内的主框架；由主框架可旋转地支撑的第一涡旋盘；由主框架支撑的第二涡旋盘，使得第二涡旋盘相对于第一涡旋盘沿竖向能够移动；引导部，引导第二涡旋盘沿竖向运动，同时防止第二涡旋盘沿轴向旋转；以及布置在机壳内壁并与第二涡旋盘分开的运动限制器，运动限制器被配置成限制第二涡旋盘的沿向上方向的运动距离。

说明书

技术领域

本文公开了一种压缩机，更具体地说，公开了一种具有涡旋盘支架和/ 或运动限制器的涡旋压缩机。

背景技术

涡旋压缩机是已知的。然而，这类压缩机具有各种缺点。

涡旋压缩机是指利用具有螺旋涡卷的第一或绕动涡旋盘和具有螺旋涡 卷的第二或固定涡旋盘的压缩机，第一涡旋盘执行相对于第二涡旋盘的绕动 运动。当第一涡旋盘和第二涡旋盘在操作中彼此接合时，随着第一涡旋盘执 行绕动运动，第一涡旋盘和第二涡旋盘之间所形成的压力室的容量可被减 少。因此，压力室中的流体的压力可被增加，并且流体从形成在第二涡旋盘 中央部处的排放口被排出。

当第一涡旋盘执行绕动运动时，涡旋压缩机可连续地执行抽吸过程、压 缩过程和排放过程。由于操作特性，原则上涡旋压缩机可不需要排出阀和抽 吸阀，且其结构简单，部件数量少，因此可执行高速旋转。此外，当压缩所 需的扭矩变化较小且连续地执行抽吸过程和压缩过程时，已知涡旋压缩机引 起的噪音和振动最小。

对于涡旋压缩机，第一涡旋盘和第二涡旋盘之间发生的制冷剂泄漏应被 避免或保持在最小，且其间的润滑（润滑特性）应被增强。为防止所压缩的 制冷剂在第一涡旋盘和第二涡旋盘之间泄漏，涡卷部的末端应被贴附到板部 的表面。另一方面，为了使第一涡旋盘相对于第二涡旋盘顺滑地执行绕动运 动，因摩擦产生的阻力应被最小化。防止制冷剂泄漏和增强润滑性之间的关 系是矛盾的。也就是说，如果涡卷部的末端和板部的表面以过大的力互相贴 附，则泄漏可被防止。然而，在这种情况下，造成各部分之间的摩擦较大， 因此增加了噪音和振动。另一方面，如果涡卷部的末端和板部的表面以不十 分充足的密封力互相贴附，则摩擦可被减少，但密封力的降低造成泄漏的增 加。

为解决这种问题，具有处于排出压力和吸入压力之间的中间压力的背压 室可被形成在第一涡旋盘或第二涡旋盘的后表面。也就是说，通过形成背压 室，第一涡旋盘和第二涡旋盘可以适当的力彼此贴附，该背压室与形成在第 一涡旋盘和第二涡旋盘之间的多个压缩室之中的具有中间压力的压缩室相 通。通过这种配置，可防止制冷剂泄漏并且可增加润滑。

背压室可被安置在第一涡旋盘的下表面或第二涡旋盘的上表面。在这种 情况下，为了方便起见，具有这种背压室的涡旋压缩机可被称为“下部背压 型涡旋压缩机”或“上部背压型涡旋压缩机”。下部背压型涡旋压缩机的结 构简单，其旁通孔容易形成。然而，当背压室被安置在第一涡旋盘下表面时， 由于绕动运动，背压室的形状和位置可改变。这可引起第一绕动涡旋盘倾斜， 导致发生振动和噪音。此外，防止被压缩的制冷剂泄漏的O型环会被很快地 磨损。上部背压型涡旋压缩机的结构复杂。然而，当上部背压型涡旋压缩机 的背压室的形状和位置被固定时，第二涡旋盘倾斜的可能性很低，并且对背 压室的密封良好。

题目是“包括阀组件的压缩机Compressor including valve assembly”的 韩国专利申请No.10-2012-7023733（其对应于美国专利公开文献No. 2001/0206548，这两篇文献都以引用方式并入本文）公开了上部背压型涡旋 压缩机的示例。图1为示出上部背压型涡旋压缩机的剖视图。在图1中，涡 旋压缩机1包括：第一或绕动涡旋盘30，其被配置成在主框架20（该主框 架被固定安装在机壳10中）上执行绕动运动；和固定或第二涡旋盘40，其 与第一涡旋盘30接合以在绕动运动时形成多个压缩室。背压室BP可形成在 第二涡旋盘40的上部，密封背压室BP的浮板60可被安装成沿着排出通道 45的外周面上下滑动。排放盖2可被安装在浮板60的上表面，由此将涡旋 压缩机1的内部空间划分成吸入空间和排放空间。

唇形密封件（未示出）可被安装在浮板60和背压室BP之间，从而防 止制冷剂从背压室BP泄漏。背压室BP可与多个压缩室之一相通，并且可 位于多个压缩室的中间压力接收端上。通过这种配置，压力可向上施加到浮 板60，并且压力也可向下施加到第二涡旋盘40。由于背压室BP的压力，如 果浮板60向上移动，当浮板60的端部接触排放盖2时，排放空间可被密封。 在这种情况下，第二涡旋盘40可向下移动而贴附到第一涡旋盘30。通过这 种配置，第二涡旋盘40和第一涡旋盘30之间的缝隙可被有效地密封。

发明内容

本文公开的实施例提供了一种涡旋压缩机的装置及其方法。此外，本文 公开的实施例提供了一种具有固定或第二涡旋盘支架的涡旋压缩机，其可包 括：机壳；固定地安装在机壳内的主框架，在被主框架支撑的状态下旋转的 绕动或第一涡旋盘；由主框架支撑的固定或第二涡旋盘，使得固定涡旋盘相 对于绕动涡旋盘沿竖向能够移动；引导单元或引导部，引导固定涡旋盘沿竖 向运动，同时防止固定涡旋盘沿轴向旋转；和布置在机壳的内壁上并与固定 涡旋盘分开的运动限制单元或运动限制器，该运动限制器被配置成限制固定 涡旋盘的沿向上方向的运动距离。

本文公开的实施例提供了一种涡旋压缩机，其可包括：机壳；固定地安 装在机壳内的主框架；在被主框架支撑的状态下旋转的绕动或第一涡旋盘； 由主框架支撑的固定或第二涡旋盘，使得固定涡旋盘相对于绕动涡旋盘沿竖 向能够移动；引导单元或引导部，引导固定涡旋盘沿竖向运动，同时防止固 定涡旋盘沿轴向旋转；和当固定涡旋盘向上运动时与固定涡旋盘接触的运动 限制单元或运动限制器，以便限制固定涡旋盘的沿向上方向的运动距离，该 运动限制单元或运动限制器布置在机壳的内壁上，使得其与固定涡旋盘分 开。

引导单元可防止固定涡旋盘旋转并引导固定涡旋盘竖向运动。除了引导 单元以外，运动限制单元可被安装在机壳的内壁上以限制固定涡旋盘的运 动。因为运动限制单元未安装在主框架中，所以无需增加主框架的尺寸，而 且因为引导单元不需要支撑固定涡旋盘且仅用于引导固定涡旋盘的运动，所 以相对于主框架的紧固力不需要很大。因此，固定涡旋盘可被容易地安装。

涡旋压缩机还可包括固定在机壳内的排放盖，其将机壳内部划分成吸入 空间和排放空间，并被安装成向上与固定涡旋盘隔开。运动限制单元可从排 放盖的下表面沿着机壳的内壁面延伸。因为运动限制单元可与排放盖一体地 形成，所以可无需安装单独的运动限制单元，从而简化固定涡旋盘的安装操 作。

运动限制单元可呈固定到机壳内壁面的环形，或可被形成为从机壳内壁 面突出。机壳的一部分可向内突出以形成运动限制单元。

同时，引导部可包括通过主框架和固定涡旋盘插入的导销。主框架可包 括允许导销被插入其中的销固定部。固定涡旋盘可包括销插入部，所述销插 入部被安装在销固定部的上部中并具有允许导销插入其中的销孔。销插入部 可从固定涡旋盘的侧表面沿径向延伸。

固定涡旋盘可向上运动直到当销插入部与运动限制单元的下端部接触 时。运动限制单元可被布置成与导销的上部接触。因为导销被运动限制单元 固定，所以该导销可被更容易地固定。

本文公开的实施例还提供一种涡旋压缩机，其可包括：机壳；固定地安 装在机壳内的主框架；在被主框架支撑的状态下旋转的绕动或第一涡旋盘； 由主框架支撑的固定或第二涡旋盘，使得固定涡旋盘相对于绕动涡旋盘沿竖 向能够移动；防止固定涡旋盘沿轴向旋转的旋转防止单元或防止部；引导固 定涡旋盘沿竖向运动的引导单元或引导部；以及当固定涡旋盘向上运动时与 固定涡旋盘接触的运动限制单元或限制器，以便限制固定涡旋盘沿向上的方 向的运动距离，该运动限制单元或限制器被布置在机壳的内壁上，使得其与 固定涡旋盘分开。

可被配置成防止固定涡旋盘旋转的旋转防止单元和可被配置成引导固 定涡旋盘沿竖向运动的引导单元，可被单独地设置在侧面上，因此增强旋转 防止和引导功能。

涡旋压缩机还可包括固定在机壳内的排放盖，其将机壳的内部划分成吸 入空间和排放空间，并被安装成向上与固定涡旋盘隔开。运动限制单元可从 排放盖的下表面沿着机壳的内壁面延伸。运动限制单元可呈固定到机壳内壁 面的环形，或可被形成为从机壳内壁面突出。

旋转防止单元可包括通过主框架和固定涡旋盘插入的导销。主框架可包 括使得导销被固定其中的销固定部，而且引导单元可包括设置在销固定部的 内侧上并布置成与固定涡旋盘的侧面接触的引导面。

旋转防止单元可包括在主框架中形成的键凹槽，和形成在固定涡旋盘中 并插入该键凹槽使得其沿竖向能够移动的键。主框架可包括键凹槽成形部， 其包括朝向固定涡旋盘突出的键凹槽，而且引导单元可包括设置在键凹槽成 形部内侧并布置成与固定涡旋盘的侧面接触的引导面。

因为运动限制单元未安装在主框架中，所以无需增加主框架的尺寸。而 且，因为引导单元仅用于引导固定涡旋盘的运动，而不用于紧固该固定涡旋 盘，所以引导单元可利用较低水平的紧固强度固定到主框架，从而便于固定 涡旋盘的安装。

而且，因为运动限制单元可与排放盖一体地形成，所以无需安装额外的 运动限制单元，这进一步简化了固定涡旋盘的安装操作。

此外，因为防止固定涡旋盘旋转的旋转防止单元和引导固定涡旋盘沿竖 向运动的引导单元，可被分开地设置，所以旋转防止和引导功能可被进一步 增强。

从下文给出的详细描述中，本发明所适用的其它范围将变得更加显而易 见。然而，应理解，由于从详细的描述中，处于本发明的精神和范围内的多 种变型和改型对于本领域技术人员而言将变得显而易见，所以当阐述本发明 的优选实施例时，这些详细的描述和具体的示例仅作为示例给出。

本说明书中所提及的“一个实施例”、“一实施例”、“示例性实施例” 等表示结合实施例描述的某一特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个 实施例中。在说明书中的多处出现的这些措词不一定都针对相同的实施例。 此外，当结合实施例对某一特征、结构或特性进行说明时，应当明白，结合 其它实施例来实施这些特征、结构或特性对于本领域技术人员而言是显而易 见的。

尽管参照多个示例性实施例对本发明进行描述，但是应该理解的是，本 领域技术人员能想到的众多其它改型和实施例都落入本发明原理的精神和 范围内。更具体地，在本公开内容、附图和所附权利要求的范围内，可以对 主要的组合配置方案中的组成部件和/或结构进行各种修改和改型。除了对组 成部件和/或结构进行修改和改型以外，对于本领域的技术人员而言，替代性 的使用也是显而易见的。

附图说明

参照如下附图详述实施例，其中相似的附图标记表示相似的元件，

图1为涡旋压缩机的剖视图；

图2为根据一实施例的具有涡旋盘支架的涡旋压缩机的剖视图；

图3为图2的涡旋压缩机的一部分的放大剖视图；

图4为图2的运动限制器的剖视图；

图5为根据另一实施例的运动限制器的剖视图；

图6为根据另一实施例的具有第二涡旋盘支架的涡旋压缩机的剖视图；

图7为图6的涡旋压缩机的分解立体图；以及

图8为根据又一实施例的具有第二涡旋盘支架的涡旋压缩机的立体图。

具体实施方式

参照附图，现在将给出实施例的详述。在可能的情况下，相似的附图标 记被用于表示相似的元件，并且重复的说明被省略。

在图1的上部背压型涡旋压缩机中，第二涡旋盘被要求在限定范围内上 下运动。在图1的示例中，通过使用具有垫圈部98a的紧固件98，第二涡旋 盘40相对于主框架20被固定。也就是说，套管96被插入第二涡旋盘40的 内部，紧固件98被插入而贯穿套管96。此处，紧固件98的端部被固定到主 框架20。因此，第二涡旋盘40沿着套管96的外表面上下运动。第二涡旋盘 40的竖向运动，即竖向运动的范围被垫圈部98a限制。

通过这种结构，第二涡旋盘被安装成在预定范围内是可动的，但其紧固 结构复杂。因为应确保螺栓固定部分的区域充足以便主框架稳定地支撑紧固 件，所以压缩机需要增加水平方向的尺寸。

因此，本文公开的实施例提供一种压缩机，其中第二涡旋盘可相对于主 框架容易地运动。

本文公开的实施例还提供一种压缩机，其中第二涡旋盘可被稳定地支撑 而不必增加该压缩机的尺寸。

图2为根据一实施例的具有涡旋盘支架的涡旋压缩机的剖视图。图3 为图2的涡旋压缩机的一部分的放大剖视图。

参照图2和图3，根据一实施例的具有涡旋盘支架的涡旋压缩机100可 包括机壳110。机壳110的内部空间可被安装在机壳110的上部的排放盖102 划分成吸入空间S和排放空间D。排放盖102的上侧可对应排放空间D，排 放盖102的下侧可对应吸入空间S。与吸入空间相通的吸入部以及与排放空 间相通的排放部可以被固定到机壳110，以分别将制冷剂吸入机壳110或将 制冷剂排放到机壳110的外部。

可包括定子、转子以及与转子一起旋转的旋转轴的旋转驱动器可被布置 在吸入空间的下部。可采用各种旋转驱动器，所以省略其实例和说明。

支撑旋转轴的一侧的主框架120可被固定地安装在机壳110的内壁。主 轴承122可形成在主框架120的下部，以使得旋转轴被插入。主轴承122的 内壁面可充当轴承面并支撑旋转轴以使其顺滑地旋转。

第一或绕动涡旋盘130可被布置在主框架120的上表面上。第一涡旋盘 130可包括呈大致盘状的板部132，和形成在板部132的一个表面上的、呈 螺旋形的涡卷134。涡卷134可与第二或固定涡旋盘140的涡卷144一起形 成多个压缩室。第一涡旋盘130的板部132在被主框架120的上表面支撑的 同时可旋转，欧氏环（Oldham ring）136可安装在板部132和主框架120之 间，以防止第一涡旋盘130自转。旋转轴可被插入在第一涡旋盘130的板部 132的下表面上形成的凸起部138，而且旋转轴的旋转力可转动第一涡旋盘 130。

与第一涡旋盘130接合的第二涡旋盘140可被布置在第一涡旋盘130 的上部之中或之上。第二涡旋盘140的上表面可呈盘状，以形成板部143。 与第一涡旋盘130的涡卷134接合的涡卷144可形成在板部143的下部。涡 卷144可呈预定的螺旋形，而且排放口可形成在板部143的大致中央部，以 使得所压缩的制冷剂通过该排放口被排放。此外，吸入口（未示出）可形成 在固定涡旋盘140的侧面之上或之中，因此根据涡卷144和涡卷134之间的 相互作用，制冷剂可通过吸入口被吸入。

如上所述，涡卷144和涡卷134可形成多个压缩室，当压缩室朝向排放 口旋转运动时，压缩室的体积可被减少以压缩制冷剂。因此，邻接吸入口的 压缩室的吸入压力可被维持在最小，与排放口145相通的压缩室的排放压力 可被维持在最大，位于两者之间的压缩室的中间压力可被维持在吸入口的吸 入压力和排放口145的排放压力之间的平均值。中间压力可被施加到下文所 述的背压室（BP），以将第二涡旋盘140压向第一涡旋盘130。

背压板150可被固定到第二涡旋盘140的板部143的上部。背压板150 可呈大致环形并与浮板160一起形成背压室BP。与排放口145连接的排放 流路可形成在背压板150的中央部中，呈柱形的止回阀108可布置在该排放 流路内。更详细地说，止回阀108的尺寸足以完全覆盖排放口145的下端部， 因此，当止回阀108与第二涡旋盘140的板部143接触时，止回阀108可闭 合排放口145。

而且，中间排放口152可形成在背压板150的大致中央部的上端。中间 排放口152可提供使通过排放口145排放的制冷剂流向（或移向）排放空间 的流路，通过中间排放口152排放的制冷剂可通过形成在排放盖102中的通 孔102a而被排放到排放空间。

如上所述，第二涡旋盘140在根据背压室BP的压力而沿竖向运动的同 时，可密封第二涡旋盘140和第一涡旋盘130之间的缝隙。第二涡旋盘140 可被安装成相对于第一涡旋盘130沿竖向可移动。更详细地说，导销104可 通过形成在第二涡旋盘140的外周部上的相应导孔141而被插入主框架120。 因此，借助导销104，第二涡旋盘140可被限制相对于主框架120转动，而 且其沿竖向的运动可被引导。

导孔141可分别形成在销插入部142中，所述销插入部142从第二涡旋 盘140的主体部的外周面突出。导销104或销插入部142的数量可被任意设 置，不必限于所示的三个。销插入部142可形成在主框架120的外周部上形 成的销固定部124的上部。

销固定部124可从欧氏环136的外周向上突出，其上表面可形成支撑销 插入部142的支撑面。而且，导销104可被插入销固定部124。导销104可 牢固地固定到销固定部124，使得其不能移动，或可被插入成使得该导销沿 竖向滑动或转动。

导销104的上端部可布置成与排放盖102的下端部102b接触。也就是 说，导销104可被布置成使得排放盖102防止该导销向上运动。因此，尽管 导销104未被固定，但其不能与销固定部124分开，因为导销104的运动被 排放盖102限制并同时被导孔141引导。

第二涡旋盘140的销插入部142的上表面可被安置成比导销104的上端 部稍低。如上所述，当排放盖102的端部102b与导销104的上部接触时， 第二涡旋盘140可向上运动直到其与排放盖102的端部102b接触。因此， 排放盖102的端部102b可用作限制固定涡旋盘140运动的运动限制器。导 销104的突出长度可确定第二涡旋盘140运动的运动量或空间。

法兰102c可形成在排放盖102的外周侧上并置于机壳110的上端部。 法兰102c可用作限制排放盖102可插入的深度的装置，也可用于与顶盖112 一起将排放盖102组合到机壳110，该顶盖可被附接到（例如焊接到）机壳 110的上部。

因此，在导销104被插入主框架120的同时，导销104也可被插入固定 涡旋盘140的销插入部142的导孔141内部，排放盖102可基本上被插入机 壳110，因此完成固定涡旋盘140的安装。此外，因为不必将导销104牢固 地固定到主框架120，销固定部124不必很大。

在如上所讨论的实施例中，运动限制器与排放盖120一体地形成；然而， 实施例不限于此。也就是说，如图4所示，在一种实施例的情况下，除排放 盖102以外，固定到机壳110内壁的环102b’可被形成为运动限制器。

也如图5所示，根据一个实施例，机壳110内壁的一部分可被改型成突 出部110a，以形成运动限制器。

在第一实施例的情况下，采用导销作为防止固定涡旋盘转动以及引导固 定涡旋盘竖向运动的装置；然而，实施例不限于此。也就是说，根据一个实 施例，旋转防止部和引导部可被单独设置。

图6和图7为根据另一实施例的涡旋压缩机的剖视图和分解立体图，其 中旋转防止部和引导部被单独设置。参照图6和图7，根据该实施例的涡旋 压缩机200可包括设置在上端部的排放盖102和安装在机壳110内壁的主框 架220。主轴承222可被设置在主框架220的下部，第一涡旋盘230可被安 装在主框架220的上部，使得其被可旋转地驱动。与旋转轴的端部组合在一 起的凸起部238可形成在第一涡旋盘230的下部。此外，为防止第一涡旋盘 230自转，欧氏环236可被插置在第一涡旋盘230和主框架220之间。

与第一涡旋盘230接合的第二涡旋盘240可布置在第一涡旋盘230的上 部之中或之上。排放口245可形成在第二涡旋盘240的大致中央部，以使得 所压缩的制冷剂通过该排放口被排放。在这种实施例的情况下，背压室BP 可设置在第二涡旋盘240的上部。不同于之前的实施例，背压室BP可与第 二涡旋盘240一体地形成；然而，实施例不限于此。背压室也可如同之前的 实施例那样被形成为单独的部件。反之，在之前的实施例的情况下，背压室 也可被一体地形成。

同时，销固定部224和辅助引导部226可形成在主框架220中，使得它 们朝着排放盖102向上突出。引导面224a可在销固定部224的内表面形成 为使得其面对固定涡旋盘240的外引导面，如下文所述。此外，销固定孔224b 可在销固定部224的上表面上形成为使得导销204被插入其中。导销204可 被插入销固定孔224b。而且，辅助引导部226也具有与引导面224a功能一 样的引导面226a。

引导孔241可在第二涡旋盘240侧面被形成为使得导销204被插入其 中，以防止第二涡旋盘240旋转。引导孔241可贯穿销插入部242，以从第 二涡旋盘240向外突出。

此处，如图6所示，导销204的上端部可与排放盖102的下表面102b 隔开，并被安置为高于销插入部242的表面。然而，在可选的实施例中，导 销204的上端部可被安置为低于销插入部242的表面。因此，导销204和引 导孔241可用于引导第二涡旋盘240的沿竖向的运动，但它们主要用于防止 第二涡旋盘240旋转。

在第二涡旋盘240的侧面形成的四个外引导面242a通过设置在主框架 220中的四个引导面224a和226a可引导第二涡旋盘240的竖向运动。排放 盖102的下端部102b可被布置成与销插入部242的上表面间隔预定距离， 该距离可确定第二涡旋盘240沿向上方向的运动距离。

在该实施例中，因为引导部和旋转防止部被单独设置，可防止第二涡旋 盘240旋转，而且可更稳定地引导第二涡旋盘240的竖向运动。根据该实施 例，具有如图4和图5所示配置的运动限制器可被代替用作运动限制器。

图8为根据另一实施例的涡旋压缩机的立体图，其中旋转防止部和引导 部被单独设置。在根据该实施例的涡旋压缩机的描述中，与之前的实施例类 似的部件被给予相同的附图标记，而且重复的内容被省略。参照图8，根据 该实施例的压缩机300可包括形成为从主框架320的两侧向上突出的两个键 凹槽部324。

键凹槽部324可被形成为沿弧形延伸，并具有在内侧形成的、面对形成 在第二涡旋盘340中的外引导面的引导面324a。引导面324a的上端部可朝 向第二涡旋盘340突出为呈阶梯状。而且，具有大致四边形截面的键凹槽324b 可形成在每个键凹槽部324的上表面上。

第二涡旋盘340可具有两个引导部342。引导部342的外周面可用作面 对引导面324a的外引导面342a，而且邻接外引导面342a的下端部的一部分 可面对引导面324a以引导第二涡旋盘340的竖向运动。同时，键344可形 成在引导部342的外周面上并被插入键凹槽324b。

键344可被插入键凹槽324b以用作旋转防止部，从而防止第二涡旋盘 340旋转。排放盖102的下端部102b可被安置成邻接键344的上表面，以限 制第二涡旋盘340的向上运动距离。

在该实施例的情况下，因为使用与第二涡旋盘一体形成的键，所以部件 的数量可被减少，因此，制造成本可被减少，压缩机的制造过程可进一步被 简化。根据该实施例，具有如图4和图5所示这种配置的运动限制器可被代 替使用。而且，第二涡旋盘340可包括如之前的实施例所示的单独安装的背 压板。