CN215949817U - 涡旋压缩机 - Google Patents

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CN215949817U CN202122367214.0U CN202122367214U CN215949817U CN 215949817 U CN215949817 U CN 215949817U CN 202122367214 U CN202122367214 U CN 202122367214U CN 215949817 U CN215949817 U CN 215949817U
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张跃
梁计
肖丽
缪仲威
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Emerson Climate Technologies Suzhou Co Ltd
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Abstract

本公开提供了一种涡旋压缩机,其包括:动涡旋以及定涡旋,定涡旋包括定涡旋端板和设置在定涡旋端板的一侧的定涡卷,定涡旋端板形成有延伸穿过其中的旁通通道;旁通通道具有朝向中间压缩腔敞开的第一旁通端口以及与第一旁通端口相反的朝向排气区域敞开的第二旁通端口,其特征在于,旁通通道包括相对于定涡旋端板倾斜延伸的倾斜部段,使得第一旁通端口位于第二旁通端口的径向外侧。根据本公开的涡旋压缩机能够在不造成涡旋和止推板磨损的情况下提供较大范围的可变压缩比。

Description

涡旋压缩机
技术领域
本公开涉及涡旋压缩机技术领域,更具体地,涉及具有可变压缩比功能的涡旋压缩机。
背景技术
本部分的内容仅提供了与本公开相关的背景信息,其可能并不构成现有技术。
压缩机可能应用于例如空调***、冷库***等需要不同压力的应用***中,因此可能出现压缩腔的排出压力(压缩腔中的最大压力)大于特定的应用***所需压力的情况,即出现了过压缩的情况。在过压缩的情况下,被压缩到排出压力的流体在排出压缩腔后会降低到应用***所需的压力,因此,压缩机做了不必要的功,这将减小压缩机的效率。
为了减小或防止工作流体的过压缩,已经开发出了具有可变压缩比(VCR)功能的压缩机。这种压缩机可以利用旁通通道和旁通阀来实现可变的压缩比,即,在***所需压力较低时以部分载荷(低压缩比)的工况运行并且在***所需压力较高时以全载荷(高压缩比)的工况运行,从而有效地避免过压缩现象、提高压缩机的效率。
然而,现有的压缩机所提供的压缩比的可变范围较小,压缩机在部分载荷的工况下运行时所提供的压力仍然大于应用***所需的压力,从而造成压缩机做了不必要的功,减小了压缩机的效率。此外,现有的压缩机还存在阀(即,旁通阀或可变压缩比阀)结构复杂、组装和安装成本高以及容易发生泄漏等问题。
因此,期望的是提供一种能够实现大的可变压缩比范围的压缩机,从而在更低的压缩比的情况下即可实现流体的提前排放,提高压缩机的效率。还期望的是以一种简单便宜且密封性高的方式实现压缩机的可变压缩比功能。
实用新型内容
本公开的一个或多个实施方式的一个目的是提供一种压缩机,在该压缩机中,能够实现大的可变压缩比范围,从而在更低的压缩比的情况下即可实现流体的提前排放,提高压缩机的效率。
本公开的一个或多个实施方式的另一个目的是提供一种压缩机,在该压缩机中,能够以简单便宜且密封性高的方式实现压缩机的可变压缩比功能。
根据本公开的一个方面,提供了一种涡旋压缩机,包括:动涡旋,所述动涡旋包括动涡旋端板和设置在所述动涡旋端板的一侧的动涡卷;以及定涡旋,所述定涡旋包括定涡旋端板和设置在所述定涡旋端板的一侧的定涡卷,所述定涡旋端板形成有延伸穿过所述定涡旋端板的旁通通道,其中,在所述定涡旋端板的另一侧限定有排气区域,所述定涡旋和所述动涡旋配合以在其间形成一系列压缩腔,所述一系列压缩腔包括中央压缩腔和位于中央压缩腔径向外侧的中间压缩腔,所述中央压缩腔能够与所述排气区域连通以将经过最终压缩的流体排放至所述排气区域,其中,所述旁通通道具有朝向所述中间压缩腔敞开的第一旁通端口以及与所述第一旁通端口相反的朝向所述排气区域敞开的第二旁通端口,其特征在于,所述旁通通道包括相对于所述定涡旋端板倾斜延伸的倾斜部段,使得所述第一旁通端口位于所述第二旁通端口的径向外侧。
根据本公开的一个方面,在所述定涡旋端板的另一侧设置有限定所述排气区域的内环形壁。
根据本公开的一个方面,所述定涡旋端板具有位于所述内环形壁的径向内侧的倾斜表面,所述第二旁通端口设置在所述倾斜表面处。
根据本公开的一个方面,在所述倾斜表面处形成有旁通端口凹部,多个所述第二旁通端口设置在同一个所述旁通端口凹部中。
根据本公开的一个方面,在所述倾斜表面处还形成有凹槽,并且所述凹槽与所述旁通端口凹部连通或分离。
根据本公开的一个方面,在所述凹槽与所述旁通端口凹部连通的情况下,所述凹槽经由形成在所述倾斜表面处的连接凹槽与所述旁通端口凹部连通。
根据本公开的一个方面,在所述倾斜表面处形成有多个端口凹陷部,多个所述第二旁通端口中的每一个第二旁通端口设置在多个所述端口凹陷中的对应的一个端口凹陷部中。
根据本公开的一个方面,在所述倾斜表面处沿着其整个圆周形成有环形的旁通端口凹部,所述第二旁通端口设置所述旁通端口凹部中。
根据本公开的一个方面,在所述旁通端口凹部处形成有相对于所述旁通端口凹部进一步凹入的多个端口凹陷部,多个所述第二旁通端口中的每一个第二旁通端口设置在多个所述端口凹陷部中的对应的一个端口凹陷部中。
根据本公开的一个方面,在所述内环形壁内布置有旁通阀以选择性地打开或闭合所述旁通通道,所述旁通阀包括一体形成的环形主体、凸缘以及接合部,所述凸缘位于所述环形主体的一端且径向向外突出,所述接合部位于所述环形主体的另一端且用于闭合所述旁通通道。
根据本公开的一个方面,所述接合部形成为具有中央开口的截头圆锥部,所述截头圆锥部限定有接合倾斜表面,所述接合倾斜表面适于与位于所述内环形壁的径向内侧的设置有所述第二旁通端口的倾斜表面密封地接合。
根据本公开的一个方面,在所述环形主体的一端设置有切口,使得所述凸缘包括分隔开的多个凸缘。
根据本公开的一个方面,所述内环形壁的径向内表面形成有限位槽,所述凸缘弹性地接合在所述限位槽中,以阻止所述旁通阀从所述内环形壁内脱离。
根据本公开的一个方面,所述环形主体与所述内环形壁间隙配合。
根据本公开的一个方面,所述旁通阀由非金属材料制成。
根据本公开的一个方面,所述旁通通道还包括与所述倾斜部段连通的垂直部段,所述垂直部段相对于所述定涡旋端板以垂直的角度延伸并且与所述中间压缩腔相邻。
根据本公开的一个方面,在所述定涡旋端板的另一侧形成有压缩腔侧旁通端口凹部,所述第一旁通端口设置在所述压缩腔侧旁通端口凹部中,或者,在所述定涡旋端板的一侧形成有平坦的表面,所述第一旁通端口设置在所述平坦的表面中。
根据本公开的一个方面,所述旁通通道包括第一旁通通道和第二旁通通道,所述第一旁通通道和所述第二旁通通道关于所述定涡旋的中心大致对称地布置并且具有大体相同的结构。
根据本公开的涡旋压缩机能够在不造成涡旋(特别地,定动涡卷的末端)和对应的止推表面以及止推板磨损的情况下提供较大范围的可变压缩比,此外,还能够以结构简单、泄漏风险小的方式实现涡旋压缩机的可变压缩比功能。
附图说明
此处描述的附图是仅出于说明的目的,而并非意在以任何方式限制本公开的范围。
图1是示出了根据对比示例的涡旋压缩机的示意性纵向剖视图;
图2是示出了根据对比示例的涡旋压缩机的定涡旋和旁通阀组件的立体分解图;
图3是示出了根据对比示例的涡旋压缩机的定涡旋的剖视图;
图4a是示出了根据本公开的第一实施方式的涡旋压缩机的定涡旋和旁通阀的剖视图,图4b是示出了根据本公开的第一实施方式的涡旋压缩机的定涡旋的旁通通道的局部放大图;
图5a是示出了图4a中的旁通阀的示意性立体图,图5b是示出了替代性旁通阀的示意性立体图;
图6a是示出了根据本公开的第一实施方式的涡旋压缩机的定涡旋的俯视图,图6b是示出了根据图6a所示的定涡旋的局部放大图;
图7a和图7b示出了根据对比示例的涡旋压缩机在旁通阀组件打开时的流体流动方向和作用区域;
图8a和图8b示出了根据本公开的第一实施方式的涡旋压缩机在旁通阀打开时的流体流动方向和作用区域;
图9a-图9c是示出了根据本公开的第二实施方式的涡旋压缩机的定涡旋的俯视图和局部放大图;
图10a-图10c是示出了根据本公开的第三实施方式的涡旋压缩机的定涡旋的俯视图和局部放大图;
图11a是示出了根据本公开的具有替代性旁通通道的定涡旋和旁通阀的剖视图,图11b是示出了根据图11a所示的替代性旁通通道的局部放大图;以及
图12a-图12d示出了根据本公开的涡旋压缩机的旁通通道的第一旁通端口的示意性布置。
具体实施方式
下面对本公开各实施方式的描述仅仅是示例性的,而绝不是对本公开及其应用或用法的限制。在各个附图中采用相同的附图标记来表示相同的部件,因此相同部件的构造将不再重复描述。
下面将参照图1-图3对根据对比示例的涡旋压缩机进行描述,其中,图1为示出了根据对比示例的涡旋压缩机的示意性纵向剖视图;图2为示出了根据对比示例的涡旋压缩机的定涡旋和旁通阀的立体分解图;以及图3为示出了根据对比示例的涡旋压缩机的定涡旋的剖视图。
如图1所示,压缩机1包括大致封闭的壳体20。壳体20可以由大致圆筒形的本体部22、设置在本体部22的一端的顶盖24、设置在本体部22的另一端的底盖26构成。在顶盖24和本体部22之间设置有隔板30以将壳体20的内部空间分隔成流体吸入腔21和流体排出腔23。隔板30和顶盖24之间的空间构成流体排出腔23,而隔板30、本体部22和底盖之间的空间构成流体吸入腔21。在流体吸入腔21的一侧设置有用于吸入流体的进气接头,在流体排出腔23的一侧设置有用于排出压缩后的流体的排气接头。
在壳体20中设置有压缩机构和用于驱动压缩机构的驱动机构。压缩机构从壳体20的流体吸入腔21吸入流体并且将流体压缩后排出到壳体20的流体排出腔23中。更具体地,参见图1,压缩机构例如可以包括定涡旋40和动涡旋50。动涡旋50包括动涡旋端板44和形成在端板一侧的螺旋状的动涡卷56。定涡旋40包括定涡旋端板44和形成在端板一侧的螺旋状的定涡卷46。定涡旋40的定涡卷46和动涡旋50的动涡卷56相互啮合以在其间形成一系列从径向外侧向径向内侧体积逐渐减小压力逐渐增大的压缩腔。具体来说,压缩腔中的径向最外侧的压缩腔内压力最小,径向最内侧的压缩腔即处于涡旋中央位置处的中央压缩腔内压力最大,位于径向最外侧位置与最内侧位置之间的多个中间压缩腔具有介于最大压力与最小压力之间的中间压力。
定涡旋40在定涡旋端板44的与定涡卷46所在的一侧相反的另一侧可包括内环形壁43。内环形壁43包围大致圆形的排气区域80,主排气通道42及第一旁通通道64和第二旁通道66(图3中示出)可以设置成与排气区域80连通。主排气通道42可以与中央压缩腔流体连通,而第一旁通通道64和第二旁通通道66分别与位于中央压缩腔两侧的两个中间压缩腔流体连通。
为了实现定涡旋40的定涡卷46的顶端与动涡旋端板54之间以及动涡旋50的动涡卷56的顶端与定涡旋40的定涡旋端板44之间的轴向密封,通常,如图1所示,在定涡旋40的定涡旋端板44的与定涡卷46相反的一侧设置有背压腔70。更具体地,背压腔70由定涡旋端板44、内环形壁43和外环形壁45围绕的空间构成并且由设置在其内的密封组件封闭。背压腔70通过定涡旋端板44中形成的轴向延伸的通孔(未示出)与动涡旋50和定涡旋40之间的压缩腔中的一个中压腔流体连通,从而形成将定涡旋40朝向动涡旋50挤压的力,利用背压腔70中的压力可以有效地将定涡旋40和动涡旋50压在一起。
参照图2,在由内环形壁43限定的排气区域中,设置有旁通阀组件100以防止工作流体的过度压缩。如图2具体所示,旁通阀组件100包括阀板110、阀片120、阀保持件130、销140以及波形弹簧150。阀板110在与第一旁通通道64和第二旁通通道66对应的位置处分别设置有第一流体通孔和第二流体通孔。阀板110上设置有阀片120以选择性地打开或闭合流体通孔。阀片120具有对称的两个可动部126和一个固定部124。两个可动部126能够相对于固定部124在打开位置与关闭位置之间移位。阀片120上设置有阀保持件130。销140延伸穿过阀片、阀板和阀保持件中形成的销孔以周向地固定阀板110、阀板120和阀保持件130。波形弹簧150将阀片、阀板和阀保持件轴向地保持在一起。
在压缩机1的操作期间,工作流体被吸入到压缩机构中并且随着从径向最外位置流动至径向最内位置而被压缩,压缩后的流体通过主排气通道42排出至由内环形壁43限定的排气区域80,并且然后经由设置在隔板30中央位置处的单向阀而排出至排出腔23。而在发生过度压缩的情况下,流体可以在到达径向最内位置之前通过旁通阀组件100提前排出至排气区域。具体地,当处于径向中间位置的压缩腔中的流体的压力大于排出腔23中的流体压力(即发生过度压缩)时,阀片120下侧的压力大于上侧压力,阀片120在压力差作用下朝向打开位置移动,从而允许流体通过旁通通道64、66和流体通孔提前排出。当容纳在径向中间位置处的压缩腔中的流体的压力小于排出腔23中的流体压力时,阀片120在弹性回复力及压力差作用下返回至关闭位置,从而密封旁通通道64、66。
为了实现大的可变压缩比范围,如图3所示,第一旁通通道64可以包括交错布置的上部部段和下部部段,下部部段沿径向方向相对于上部部段径向向外偏置,以使旁通通道能够与靠外侧的中间压缩腔连通,从而向下拓宽压缩机的压缩比范围。但是,这种交错布置只能沿径向方向在通常情况下只有几毫米的数量级上进行调整,其能够降低的压缩比的程度较小。
另一方面,为了实现大的可变压缩比范围,使得涡旋压缩机在压缩比更小的工况下即可实现流体的提前排放,可以增大内环形壁43的面积从而使旁通通道能够相应地径向向外移置。然而,由于内环形壁43内侧限定了高压的排气区域80,高压排气区域80的面积增大将大幅增大定涡旋40朝向动涡旋50挤压的力,从而造成涡旋以及支承涡旋的止推板磨损。
此外,旁通阀组件100包括多个部件,这使得结构复杂、增加了零部件成本和安装时间。并且阀板110与阀片120之间以及阀板110与定涡旋之间均存在潜在的泄漏通道,因此容易导致无法完全密封而发生流体泄漏的风险。
为了解决上述问题,本发明人构想出了一种改进的涡旋压缩机,该涡旋压缩机能够在不造成涡旋和止推板磨损的情况下提供较大范围的可变压缩比。此外,其还能够以结构简单泄漏风险小的方式实现涡旋压缩机的可变压缩比功能。
下面就结合图4至图12d对根据本公开的涡旋压缩机做进一步详细的说明,其中,附图中相同的附图标记表示相同的部件并将省略对这些部件的具体描述。
根据本公开的涡旋压缩机与根据对比示例的涡旋压缩机的结构基本相同,其不同之处在于定涡旋的旁通通道和旁通阀的结构,以下将仅对其主要不同之处进行详细描述。图4a是示出了根据本公开的第一实施方式的涡旋压缩机的定涡旋和旁通阀的剖视图,其中,图4a中仅示出了位于主排气通道42a的右侧的一个旁通通道64a。优选地,旁通通道可以包括关于定涡旋的中心大致对称地布置并且具有大体相同的结构两个旁通通道。旁通通道64a具有朝向中间压缩腔敞开的第一旁通端口64H1以及与第一旁通端口相反的第二旁通端口64H2,其中该第二旁通端口向排气区域80敞开。旁通通道64a可以包括相对于定涡旋端板44a以倾斜的角度(在本文中,相对于定涡旋端板的角度指的是相对于定涡旋端板所处的平面的角度)延伸的倾斜部段642a,使得第一旁通端口64H1位于第二旁通端口64H2的径向外侧,旁通通道64a还可以包括与倾斜部段642a连通并且相对于定涡旋端板以垂直的角度延伸的垂直部段644a,该垂直部段644a可以与中间压缩腔相邻。在旁通阀100a打开时,压缩后的流体从中间压缩腔经由第一旁通端口64H1流入垂直部段644a,然后从垂直部段644a流入倾斜部段642a,最后经由第二旁通端口64H2流入排气区域80。由此,与根据对比示例涡旋压缩机中的交错布置的垂直旁通通道64相比,根据本公开的第一实施方式的涡旋压缩机的旁通通道64a通过倾斜部段可以根据需要远离排气区域80的径向范围设置成与更靠外侧的具有更低压力的中间压缩腔连通,进而使得压缩机可以实现尽可能低的压缩比,增大压缩机的可变压缩比的变化范围,提高压缩机的整体效率。此外,利用合适定位的垂直部段644a与倾斜部段642a相连通,可以避免倾斜部段642a延伸穿过定涡卷46a对定涡旋的结构造成破坏。在实际加工中,可以从定涡旋端板44a的形成有定涡卷46a的一侧(图4a中的下侧)向上打孔形成垂直部段644a,并且可以从定涡旋端板44a的形成有内环形壁43a的另一侧(图4a中的上侧)向下打斜孔以形成与垂直部段644a连通的倾斜部段642a,从而方便地加工出旁通通道。这里,需要说明的是,尽管在图示的实施方式,示出的是关于定涡旋的中心大致对称地布置并且具有大体相同的结构的两组旁通通道,然后,也可构想其他合适实施形式,比如旁通通道具有四组或六组。
如图5a所示,旁通阀100a可以包括一体形成的环形主体120a、凸缘122a以及接合部124a。凸缘位于环形主体120a的一端且径向向外突出。接合部124a位于环形主体120a另一端且用于闭合所述旁通通道64a。接合部124a可以形成为具有中央开口126a的截头圆锥部,该截头圆锥部限定有接合倾斜表面,主排气通道42a可以经由中央开口126a与排气区域80连通。旁通阀100a可以由金属材料制成(如图5a所示)。替代性地,旁通阀100b也可以由非金属材料,比如PEEK材料或PTFE材料制成(如图5b所示),旁通阀100b的结构与旁通阀100a的结构基本相同,也包括一体形成的环形主体120b、凸缘122b以及接合部124b,在此不再赘述。由于与金属材料的旁通阀相比,润滑油在非金属材料的旁通阀与金属的定涡旋之间的吸附力较小,因此在润滑油随着流体流入定涡旋与旁通阀之间的情况下,由非金属材料制成的旁通阀100b可以更好地防止旁通阀粘连至定涡旋的倾斜表面,并且可以实现更好的密封性能。
参照图4a,定涡旋端板44a在内环形壁43a的内侧可以具有倾斜表面144a,从而可以方便地沿垂直于倾斜表面的方向打孔以机械加工出所需的倾斜部段642a。倾斜表面144a可以与接合部124a的接合倾斜表面密封地接合,采用这种斜面式的密封接合,可以避免采用阀板,简化旁通阀的结构并且相比于水平面与水平面之间的接合,这种斜面式的接合能够进一步提高密封性能,另外,斜面对斜面的密封配合还可以实现旁通阀的自适应找中定位,即实现旁通阀的接合倾斜表面与内环形壁的倾斜表面的同轴线。并且,内环形壁43a的径向内表面可以形成有限位槽432a。
如图4a所示,旁通阀100a可以安装在内环形壁43a的内部。具体地,凸缘122a接合在限位槽432a中以阻止旁通阀从内环形壁43a内脱离,由此,可以省去附加的阀保持件和波形弹簧等定位部件而直接由内环形壁进行轴向定位;并且,环形主体120a可以与内环形壁43a间隙配合,从而允许旁通阀在内环形壁43a中顺利的轴向运动,同时内环形壁43a可以起到引导作用,防止旁通阀在运动时发生倾斜。此外,优选地,环形主体120a的一端设置有切口,使得凸缘122a可以包括分隔开的多个凸缘。由此,在将旁通阀100a安装至内环形壁43a中时,多个凸缘122a之间的切口使得旁通阀100a具有一定的弹性并且能够被向内压缩,凸缘122a向下移动至限位槽432a中并回复至其原始形状,此时,旁通阀100a配合在内环形壁43a限定的空间中。在涡旋压缩机运行时,当中间压缩腔中的压力大于旁通阀100a上方的压力(排气区域80中的压力)时,旁通阀100a能够向上移动,旁通阀100a的接合部124a远离倾斜表面144a向上移位,旁通通道64a打开,限位槽432a抵靠凸缘122a从而限制旁通阀100a的最大位移范围。而当旁通阀100a上方的压力大于所连通的中间压缩腔中的压力时,旁通阀100a向下移动使得接合部124a(具体地,其接合倾斜表面)抵靠倾斜表面144a,从而密封旁通通道64a。与根据对比示例的旁通阀100相比,根据本公开的旁通阀100a仅使用单个一体的旁通阀即可实现选择性地打开或闭合旁通通道的功能,从而大大降低了安装和维护成本,并且提高了安装使用便捷性,此外,由于仅需要确保接合部124a与倾斜表面144a之间的密封,而无需同时确保阀板与阀片之间以及阀片与定涡旋端板之间的双重密封,因此减小了流体发生泄漏的风险。
图6a是示出了根据本公开的第一实施方式的涡旋压缩机的定涡旋的俯视图,图6b是示出了根据图6a所示的定涡旋的局部放大图。如图6a所示,可以在倾斜表面144a处形成有第一旁通端口凹部146a和第二旁通端口凹部148a,第二旁通端口64H2形成在第一旁通端口凹部146a和第二端口凹部148a中的每一者中。通过设置旁通端口凹部146a和148a,一方面可以方便加工倾斜的旁通通道64a,另一方面,在打开旁通阀100a时,流体可以作用于整个旁通端口凹部的区域而非仅作用于单个第二旁通端口的区域,由此可以增大流体作用面积。进一步优选地,如图6a和6b所示,在倾斜表面144a处还可以形成有凹槽147a和149a。在涡旋压缩机中,由于一部分润滑油可能会随着工作流体流入第二旁通端口64H2中并将旁通阀的接合部粘连至倾斜表面,这种润滑油的粘附力会延长旁通阀的响应时间,从而影响涡旋压缩机的性能。凹槽147a和149a能够使得倾斜表面144a与接合部124a之间形成有气隙,防止倾斜表面与接合部完全粘附在一起,从而使得旁通阀100a能够快速地响应于压力变化而打开旁通通道64a。更加优选地,第一旁通端口凹部146a和第二端口凹部148a可以与凹槽147a和149a流体连通,如图6a所示,凹槽147a和149a可以经由也形成在倾斜表面144a处的连接凹槽与第一旁通端口凹部146a和第二端口凹部148a连通,连接凹槽的径向尺寸可以小于凹槽和旁通端口凹部中的每一者的径向尺寸。通过这种连通设计,在整个圆周上形成连续的流通区域,由此进一步增大流体作用面积,提高旁通阀100a的响应速度。当然,第一旁通端口凹部146a和第二端口凹部148a也可以与凹槽147a和149a是流体分离的。此外,也可以根据需要而考虑将连接凹槽的径向尺寸设置为大于凹槽和旁通端口凹部中的一者或两者的径向尺寸。
图7a和7b示出了根据对比示例的涡旋压缩机在旁通阀组件打开时的流体流动方向和作用区域,而图8a和8b示出了根据本公开的第一实施方式的涡旋压缩机在旁通阀打开时的流体流动方向和作用区域。如图7a和7b所示,在根据对比示例的涡旋压缩机中,打开旁通阀100时,流体作用在阀片120的自由端使其向上位移,而阀片120固定端被阀保持件130夹持固定,因此如图7b中的阴影区域所示,流体的实际作用区域仅限于阀片120的自由端移位产生的区域。与之相比,在根据本公开的第一实施方式的涡旋压缩机中,当打开旁通阀100a时,流体作用在旁通阀100a的整个圆周上,使得旁通阀100a整体向上移位,因此如图8b中的阴影区域所示,根据本公开的第一实施方式的涡旋压缩机能够提供沿整个圆周延伸的流通区域和流体作用面积,从而大幅增大了流体的作用面积,减小了打开旁通阀100a所需克服的压差。由于流体作用面积增大因此旁通阀100a在向上移位非常小的距离即可完全打开旁通阀100a,从而可以减小旁通阀100a的响应时间,提高压缩机的整体性能。
图9a-9c是示出了根据本公开的第二实施方式的涡旋压缩机的定涡旋的俯视图和局部放大图。根据本公开的第二实施方式的涡旋压缩机与根据本公开的第二实施方式的涡旋压缩机的结构和功能基本相同,其不同之处仅在于定涡旋的倾斜表面的布置。如图9a-9c所示,可以在定涡旋的倾斜表面144b处沿着整个圆周形成有环形的的旁通端口凹部146b,其中,多个第二旁通端口64H2设置在旁通端口凹部146b中。并且,在旁通端口凹部形成有相对于其进一步凹入的多个端口凹陷部,每一个第二旁通端口64H2设置在对应的一个端口凹陷部中,通过这种凹陷部的设置可以进一步便于钻孔,从而提高加工便利性。图10a-10c是示出了根据本公开的第三实施方式的涡旋压缩机的定涡旋的俯视图和局部放大图。根据本公开的第三实施方式的涡旋压缩机与根据本公开的第一实施方式的涡旋压缩机的结构和功能基本相同,其不同之处仅在于定涡旋的倾斜表面的布置。如图10a-10c所示,在倾斜表面144a处形成有多个端口凹陷部,每个第二旁通端口64H2设置在对应的一个端口凹陷部中。
在本公开的示例性实施方式中,旁通通道64a示出为包括垂直部段644a和倾斜部段642a,但是本领域技术人员应当理解的是,可以省略垂直部段而使得旁通通道仅包括倾斜部段,参照图11a和11b,旁通通道64b可以仅包括相对于定涡旋端板44a以倾斜的角度延伸的倾斜部段。此外,如图12a和12b所示,定涡旋40a在形成有定涡卷46a的一侧可以形成平坦的表面,定涡旋40a的多个第一旁通端口64H1可以设置在该平坦的表面上。当将多个第一旁通端口64H1设置在平坦的表面处时,如果各个第一旁通端口所处的位置(径向位置)不同,则不同第一旁通端口的排气可以在有时间上有区别(有先有后),即各个第一旁通端口排气时的气体压比可以不一样。替代性地,如图12c和12d所示,定涡旋40a可以形成有第三旁通端口凹部142a和第四旁通端口凹部143a(也成为压缩腔侧旁通端口凹部),其中,第一旁通端口64H1设置在压缩腔侧旁通端口凹部中。通过设置旁通端口凹部142a、143a,可以将多个第一旁通端口连接在一起,实现凹部内的多个第一旁通端口同时排气,即实现同一个排气压比,这避免由于第一旁通端口位置的偏差而引起的不同第一旁通端口的排气压比有区别。
尽管上文已经具体描述了本公开的各种实施方式和变型,但是本领域技术人员应该理解,本公开并不局限于上述具体的实施方式和变型而是可以包括其他各种可能的组合和结合。在不偏离本公开的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其他的变型和变体。所有这些变型和变体都落入本公开的范围内。而且,所有在此描述的构件都可以由其他技术性上等同的构件来代替。

Claims (18)

1.一种涡旋压缩机,包括:
动涡旋,所述动涡旋包括动涡旋端板和设置在所述动涡旋端板的一侧的动涡卷;以及
定涡旋,所述定涡旋包括定涡旋端板和设置在所述定涡旋端板的一侧的定涡卷,所述定涡旋端板形成有延伸穿过所述定涡旋端板的旁通通道,
其中,在所述定涡旋端板的另一侧限定有排气区域,所述定涡旋和所述动涡旋配合以在其间形成一系列压缩腔,所述一系列压缩腔包括中央压缩腔和位于中央压缩腔径向外侧的中间压缩腔,所述中央压缩腔能够与所述排气区域连通以将经过最终压缩的流体排放至所述排气区域,
其中,所述旁通通道具有朝向所述中间压缩腔敞开的第一旁通端口以及与所述第一旁通端口相反的朝向所述排气区域敞开的第二旁通端口,
其特征在于,所述旁通通道包括相对于所述定涡旋端板倾斜延伸的倾斜部段,使得所述第一旁通端口位于所述第二旁通端口的径向外侧。
2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机,其特征在于,在所述定涡旋端板的另一侧设置有限定所述排气区域的内环形壁。
3.根据权利要求2所述的涡旋压缩机,其特征在于,所述定涡旋端板具有位于所述内环形壁的径向内侧的倾斜表面,所述第二旁通端口设置在所述倾斜表面处。
4.根据权利要求3所述的涡旋压缩机,其特征在于,在所述倾斜表面处形成有旁通端口凹部,多个所述第二旁通端口设置在同一个所述旁通端口凹部中。
5.根据权利要求4所述的涡旋压缩机,其特征在于,在所述倾斜表面处还形成有凹槽,并且所述凹槽与所述旁通端口凹部连通或分离。
6.根据权利要求5所述的涡旋压缩机,其特征在于,在所述凹槽与所述旁通端口凹部连通的情况下,所述凹槽经由形成在所述倾斜表面处的连接凹槽与所述旁通端口凹部连通。
7.根据权利要求3所述的涡旋压缩机,其特征在于,在所述倾斜表面处形成有多个端口凹陷部,多个所述第二旁通端口中的每一个第二旁通端口设置在多个所述端口凹陷部中的对应的一个端口凹陷部中。
8.根据权利要求3所述的涡旋压缩机,其特征在于,在所述倾斜表面处沿着其整个圆周形成有环形的旁通端口凹部,所述第二旁通端口设置所述旁通端口凹部中。
9.根据权利要求8所述的涡旋压缩机,其特征在于,在所述旁通端口凹部处形成有相对于所述旁通端口凹部进一步凹入的多个端口凹陷部,多个所述第二旁通端口中的每一个第二旁通端口设置在多个所述端口凹陷部中的对应的一个端口凹陷部中。
10.根据权利要求2所述的涡旋压缩机,其特征在于,在所述内环形壁内布置有旁通阀以选择性地打开或闭合所述旁通通道,所述旁通阀包括一体形成的环形主体、凸缘以及接合部,所述凸缘位于所述环形主体的一端且径向向外突出,所述接合部位于所述环形主体的另一端且用于闭合所述旁通通道。
11.根据权利要求10所述的涡旋压缩机,其特征在于,所述接合部形成为具有中央开口的截头圆锥部,所述截头圆锥部限定有接合倾斜表面,所述接合倾斜表面适于与位于所述内环形壁的径向内侧的设置有所述第二旁通端口的倾斜表面密封地接合。
12.根据权利要求10所述的涡旋压缩机,其特征在于,在所述环形主体的一端设置有切口,使得所述凸缘包括分隔开的多个凸缘。
13.根据权利要求10所述的涡旋压缩机,其特征在于,所述内环形壁的径向内表面形成有限位槽,所述凸缘弹性地接合在所述限位槽中,以阻止所述旁通阀从所述内环形壁内脱离。
14.根据权利要求10所述的涡旋压缩机,其特征在于,所述环形主体与所述内环形壁间隙配合。
15.根据权利要求10所述的涡旋压缩机,其特征在于,所述旁通阀由非金属材料制成。
16.根据权利要求1至15中的任一项所述的涡旋压缩机,其特征在于,所述旁通通道还包括与所述倾斜部段连通的垂直部段,所述垂直部段相对于所述定涡旋端板以垂直的角度延伸并且与所述中间压缩腔相邻。
17.根据权利要求1至15中的任一项所述的涡旋压缩机,其特征在于:
在所述定涡旋端板的另一侧形成有压缩腔侧旁通端口凹部,所述第一旁通端口设置在所述压缩腔侧旁通端口凹部中,或者,
在所述定涡旋端板的一侧形成有平坦的表面,所述第一旁通端口设置在所述平坦的表面中。
18.根据权利要求1至15中的任一项所述的涡旋压缩机,其特征在于,所述旁通通道包括第一旁通通道和第二旁通通道,所述第一旁通通道和所述第二旁通通道关于所述定涡旋的中心大致对称地布置并且具有大体相同的结构。
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