CN220956038U - 一种涡旋压缩机及空调器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种涡旋压缩机,包括动盘、静盘和背压腔,动盘和静盘之间形成压缩腔,动盘朝向静盘的端面为第一端面,静盘朝向动盘的端面为第二端面,第一端面和第二端面相贴靠,压缩腔与背压腔之间经调压孔连通,第一端面或第二端面上设置有第一凹槽,调压孔穿过第一凹槽,第一凹槽内设置有转动块;在动盘一个转动周期内,转动块能够随着温度的升高而正向转动以逐渐减小调压孔的最小连通面积或逐渐减小调压孔的连通时长;在动盘一个转动周期内,转动块能够随着温度的降低而反向转动以增加调压孔的最小连通面积或增加调压孔的连通时长,以解决现有技术中涡旋压缩机在低频轻工况时背压腔压力过大,在高频重工况时背压腔内的压力过大的技术问题。
Description
技术领域
本实用新型属于压缩机技术领域,具体涉及一种涡旋压缩机及空调器。
背景技术
涡旋压缩机在运行过程中,为防止动盘出现倾覆现象,通常设置背压腔,背压腔内的压力使得动盘端面贴合静盘端面以避免动盘出现倾覆现象。背压力过小,容易出现轴向间隙泄漏;背压力过大,则容易加剧端面摩擦磨损。
为解决上述问题,现有的背压设计,通常在静盘引中间压力通过动盘通孔传递至动盘背面(也即是背压腔)或者在动盘引中间压力通过静盘端面引流槽传递至动盘背面,这两种方式都是为了在动盘背面形成一种压力,平衡泵体的轴向气体力,使得压缩机在实际工作中,动盘端面始终贴合静盘端面。但这两种方式都无法避开一个共同的弊端:现有背压设计的中压引入压力增比不变,压力增比是一个固定值,无法准确切合不同工况下的背压需求。这就导致了轻负荷时动盘和静盘之间密封良好,压力合适,但是在重负载时,背压腔内的压力过大,动盘与静盘之间摩擦力过大,造成运行过程高温、进一步出现粘着磨损,如此长期工作导致动盘和静盘之间磨损较快,密封下降,寿命降低。
如何保证涡旋压缩机在重负荷和轻负荷时,动盘和静盘之间的轴向压力处于合适的范围内,既保证密封,又避免压力过大,是目前需要解决的问题。
实用新型内容
因此,本实用新型提供一种涡旋压缩机及空调器,能够解决现有技术中涡旋压缩机在低频轻工况时背压腔压力过小,在高频重工况时背压腔内的压力过大的技术问题。
本实用新型提供了一种涡旋压缩机,包括动盘、静盘和背压腔,所述动盘和静盘之间形成压缩腔,所述背压腔与所述压缩腔位于所述动盘的轴向两侧;所述动盘朝向所述静盘的端面为第一端面,所述静盘朝向所述动盘的端面为第二端面,所述第一端面和所述第二端面相贴靠,所述压缩腔与所述背压腔之间经调压孔连通,所述第一端面或所述第二端面上设置有第一凹槽,所述调压孔导通所述第一凹槽,所述第一凹槽内设置有转动块;
在所述动盘一个转动周期内,所述转动块能够随着温度的升高而正向转动以逐渐减小所述调压孔的最小连通面积或逐渐减小所述调压孔的连通时长;在所述动盘一个转动周期内,所述转动块能够随着温度的降低而反向转动以增加所述调压孔的最小连通面积或增加所述调压孔的连通时长。
在一些实施例中,所述调压孔包括第一孔和第二孔,当所述第一孔设置在所述静盘上时,所述第二孔设置在所述动盘上,所述第一凹槽设置在所述第一端面上;当所述第一孔设置在所述动盘上时,所述第二孔设置在所述静盘上,所述第一凹槽设置在第二端面上,第二孔的进口为进气口;
所述转动块上设置有调节孔,所述调节孔的进口始终与所述第一孔连通,所述调节孔的出口位于所述转动块靠近所述第二孔的端面上;
在所述静盘的轴向方向的投影上以及所述动盘的一个转动周期内,所述转动块转动能够调整所述调节孔的出口与所述进气口最小重合面积,或,所述转动块转动能够调整所述调节孔的出口与所述进气口断开的时长。
在一些实施例中,在所述静盘的轴向方向的投影上,所述调节孔的出口端为腰型孔,所述腰型孔的中心与所述转动块的转动中心重合;所述进气口的运动轨迹的最大半径为R1,所述腰型孔的短边的长度为H1,所述腰型孔的长边的长度为H2;
所述进气口的运动轨迹的中心与所述腰型孔的中心之间的距离L1大于等于R1+0.5H1小于R1+0.5H2。
在一些实施例中,所述调节孔的出口为圆形孔,在所述静盘的轴向方向的投影上,所述调节孔的出口与所述转动块的转动中心之间的距离为L2,所述进气口与所述转动块的转动中心之间的距离为L3,所述调节孔的出口半径为R2,所述进气口的运动轨迹的半径为R3;
则,0<L2-L3<R2+R3,或,0<L3-L2<R2+R3,L2和L3均大于0。
在一些实施例中,所述第一凹槽的侧壁上设置有安装槽,所述安装槽内设置有条状的热敏元件,所述热敏元件的第一端固定连接在所述安装槽内,所述热敏元件的第二端连接在所述转动块上,所述热敏元件在自身长度方向的延长线与所述转动块的转动轴线之间的距离大于0。
在一些实施例中,所述热敏元件的第二端设置有连接头,所述转动块的侧壁凹陷设置有第二凹槽,所述第二凹槽相对的两个侧壁之间设置有滑轨,所述连接头与所述滑轨滑动连接。
在一些实施例中,所述第二凹槽相对的两个侧壁之间设置有滑杆,所述滑杆上设置有T型槽,所述连接头设置在所述T型槽内;
和/或,所述第二凹槽相对的两个侧壁之间的距离为W,所述热敏元件的长度最大伸长或缩短量为L,W≥2.3L。
在一些实施例中,所述凹槽的底面为第一密封面,所述转动块设置有与所述第一密封面相对的第二密封面;
所述调压孔包括通向所述第一密封面的密封孔,所述第二密封面上设置有连接管,所述调节孔包括所述连接管的内孔,所述连接管的轴线与所述转动块的轴线重合,所述连接管能够***所述密封孔并在所述密封孔内转动。
在一些实施例中,所述密封孔内设置有第一挡板,所述第一挡板封闭部分所述密封孔;所述连接管远离所述转动块的一端的端面设置有第二挡板,所述第二挡板封闭部分所述连接管的内孔;
所述第一挡板朝向所述第二挡板的板面与所述第二挡板朝向所述第一挡板的板面密封贴靠。
在一些实施例中,所述动盘的涡齿和所述静盘的涡齿的端面设置油槽。
本实用新型还提供了一种空调器,包括所述的涡旋压缩机。
本实用新型通过设置转动块,转动块根据温度的高低发生转动,温度升高(高频重工况导致温度升高)时,转动块正向转动减小调压孔的连通面积或减小动盘一个转动周期内的连通时长,进而避免背压腔内的压力升高过多导致动盘和静盘之间轴向摩擦力过大;温度降低(低频轻工况温度降低)时,转动块反向转动增大调压孔的连通面积或增大动盘一个转动周期内的连通时长,进而避免背压腔内的压力降低过多,导致动盘背压不足产生倾覆或导致动盘和静盘轴向密封不足;并最终实现涡旋压缩机的稳定工作,提高涡旋压缩机的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。下面描述中的附图仅仅是示例性的,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。
图1为本实用新型实施例静盘和动盘组件仰视示意图;
图2为本实用新型实施例图1中A-A向剖视图;
图3为本实用新型实施例图2中C处放大图;
图4为本实用新型实施例腰型孔覆盖进气口的运动轨迹时的示意图;
图5为本实用新型实施例腰型孔覆盖大部分进气口的运动轨迹时的示意图;
图6为本实用新型实施例腰型孔覆盖小部分进气口的运动轨迹时的示意图;
图7为本实用新型实施例腰型孔与进气口的运动轨迹分离时的示意图;
图8为本实用新型实施例转动块的出口为圆形孔且其覆盖进气口的运动轨迹时的示意图;
图9为本实用新型实施例转动块的出口为圆形孔且其覆盖大部分进气口的运动轨迹时的示意图;
图10为本实用新型实施例转动块的出口为圆形孔且其覆盖小部分进气口的运动轨迹时的示意图;
图11为本实用新型实施例转动块的出口为圆形孔且其与进气口的运动轨迹分离时的示意图;
图12为本实用新型实施例腰型孔的短边尺寸小于进气口的运动轨迹的内圆直径时的示意图;
图13为本实用新型实施例转动块结构第一示意图;
图14为本实用新型实施例转动块结构第二示意图;
图15为本实用新型实施例转动块结构第三示意图;
图16为本实用新型实施例热敏元件转配在滑杆上时的滑杆断面示意图;
图17为本实用新型实施例热敏元件示意图;
图18为本实用新型实施例滑杆端面示意图;
图19为本实用新型实施例涡旋压缩机轻低频轻负荷时转动块的转动位置示意图;
图20为本实用新型实施例图19中B处放大图;
图21为本实用新型实施例涡旋压缩机轻高频重负荷时转动块的转动位置示意图的局部放大图;
图22为本实用新型实施例设置有第一挡板时的密封孔的端面示意图;
图23为本实用新型实施例设置有第二挡板时的连接管的端面示意图;
图24为本实用新型实施例连接管***密封孔时的轴向示意图;
图25为现有技术和本申请中的背压腔压力变化示意图。
附图标记表示为:
1、动盘;2、静盘;201、第一凹槽;202、第一孔;3、背压腔;301、进气口;302、第二孔;3021、密封孔;4、压缩腔;5、调压孔;6、转动块;601、第二凹槽;602、滑杆;603、T型槽;604、连接管;605、腰型孔;7、热敏元件;701、连接头;801、第一挡板;802、第二挡板;901、第一通路;902、第二通路。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本实用新型可实施的限定条件。任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制;方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外,需要说明的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
结合附图1-25所示,本实用新型提供的一种涡旋压缩机,包括动盘1、静盘2和背压腔3,所述动盘1和静盘2之间形成压缩腔4,所述背压腔3与所述压缩腔4位于所述动盘1的轴向两侧;所述动盘1朝向所述静盘2的端面为第一端面,所述静盘2朝向所述动盘1的端面为第二端面,所述第一端面和所述第二端面相贴靠,所述压缩腔4与所述背压腔3之间经调压孔5连通,所述第一端面或所述第二端面上设置有第一凹槽201,所述调压孔5导通所述第一凹槽201,所述第一凹槽201内设置有转动块6;
在所述动盘1一个转动周期内,所述转动块6能够随着温度的升高而正向转动以逐渐减小所述调压孔5的最小连通面积或逐渐减小所述调压孔5的连通时长;在所述动盘1一个转动周期内,所述转动块6能够随着温度的降低而反向转动以增加所述调压孔5的最小连通面积或增加所述调压孔5的连通时长。
涡旋压缩机的温度和工作频率、外部工况有关,外部工况越重、工作频率越高时,涡旋压缩机温度越高;外部工况越轻、工作频率越低时,涡旋压缩机的稳定越低,再叠加摩擦生热,在摩擦面越容易产生粘接现象,通过将背压腔3的压力根据温度的大小进行调节,不但能够避免背压腔3内的压力过大或过小,避免动盘1倾覆;还能有效避免动盘1和静盘2之间的轴向的摩擦面发生粘着烧坏现象吗,尤其有利于减轻涡旋压缩机高频重载工况功耗,提高整机APF能效。
当涡旋压缩机由低频轻工况升高为高频重工况时,动盘1的转动速度增加,内部温度升高,转动块6正向(本申请中的正向和反向只是方向不同的描述)转动减小了调压孔5的连通面积,气体阻力增加,背压腔3的压力增比降低,使得压缩腔4的气体向背压腔3内传送的气量(和/或气压)升高较少,考虑背压腔3的泄漏,进而使得背压腔3的压力升高也较少;涡旋压缩机的运行频率越高(和/或工况越重),其温度也越高,转动块6与正向转动角度越大,调压孔5的连通面积越小,压力增比降低也越多,压缩腔4向背压腔3内传送的气量的增加也更少,(也即是,温度越高,向背压腔3输送的气量也越多,但是气量的增加并不是按照一个固定速度增加的,而是按照一个越来越小的速度增加),如此升高背压腔3压力保证动盘1稳定不出现倾覆现象的同时,避免了背压腔3压力过高,进而减小了高频重负荷下动盘1和静盘2之间的轴向的摩擦力,提高了涡旋压缩机运行的可靠性。随着涡旋压缩机工作频率升高(和/或工况增加),压缩机的温度也更高,转动块6持续正向转动,直到调压孔5的最小连通面积降为0,此时调压孔5不再持续连通,而是在动盘1转动一个周期内的部分时间内连通,也即是,减小了调压孔5的连通时长;而且随着温度的进一步升高,调压孔5的连通时长逐渐降低。降低调压孔5的连通时长能够降低背压腔3压力升高速度的原因是,调压孔5连通时,压缩腔4向背压腔3输送的较多的气量(和/或气体的压力较大),同时背压腔3内气体会持续向外泄漏,此时进入背压腔3的气量瞬间较高,由于动盘1的高频转动,使得背压腔3的压力还为升高(还未升高过多)时,动盘1的转动使得调压孔5断开,此时,压缩腔4不再向背压腔3输送气体,由于背压腔3内的气体继续向外泄漏,使得背压腔3内的气体减少,使得背压腔3的压力降低,由于动盘1在高频转动,在动盘1的一个转动周期内,使得背压腔3内的压力并不会出现较大波动;如此避免背压腔3的压力升高过大。
同理,当涡旋压缩机从高频重工况逐渐降低为低频轻工况时,内部温度降低,在动盘1一个转动周期内,转动块6反向转动减小了调压孔5断开时长(增加了调压孔5连通时长),而且随着温度的进一步降低(工作频率降低、工况负荷降低),调压孔5的连通时长逐渐升高。升高调压孔5的连通时长能够降低背压腔3压力降低的速度的原因是,调压孔5连通时,压缩腔4向背压腔3输送的较少的气量(和/或较低的气压),同时背压腔3内气体会持续向外泄漏,此时进入背压腔3的气量较少(和/或气压较低),使得背压腔3的压力降低,涡旋压缩机的工作频率逐渐降低(工况负荷降低),调压孔5连通时长增加,虽然进入背压腔3的气量的速度降低了,但是输送的时长增加了,使得背压腔3内的压力降低的速度不会过快;随着涡旋压缩机的工作频率进一步降低,调压孔5断开的时长逐渐减小为0,压缩腔4持续向背压腔3输送气体,如此避免了背压腔3压力过低;转动块6持续反向转动,调压孔5的最小连通面积也逐渐增加,虽然进入气体的速度降低了,但是阻尼也降低了,如此保证背压腔3的压力不会降低过多,确保了动盘1与静盘2之间的轴向密封以及避免了动盘1倾覆的现象出现。
正转和反转为相对转动方向,没有主次之分。
本申请通过上述方式,使得背压腔3的压力在低频轻工况时,压力不会过低,背压腔3的压力在高频重工况时,压力不会过高,进而保证动盘1与静盘2之间的轴向密封良好、不会出现动盘1倾覆现象的同时,避免动盘1和静盘2之间轴向摩擦较大,产生摩擦高温和粘着磨损,最终提高了涡旋压缩机的工作性能和寿命。
压缩腔4包括多个容积循环变化的月牙腔,由静盘2的中心向静盘2的边缘方向,多个月牙腔可分为高压区、中压区和低压区。调压孔5的一端优选的与位于中压区的月牙腔(压缩腔4)连通。低压区压力过低,容易导致背压压力不足,高压区压力过高,容易导致背压压力过高。
如图25所示,纵坐标为背压腔压力由下向上逐渐增加,横坐标从左向右工况逐渐增加(压缩腔的压力逐渐升高),横坐标也可以是动盘的转动频率,在此只以工况的改变举例说明。
从图25可以明确得出,随着工况的增加,压缩腔输出的压力的增加,现有技术(不可调节式中压)压缩机的工况在中间制冷、名义制冷和标况时的背压腔的压力明显要高于本申请的工况在中间制冷、名义制冷和标况时的背压腔压力。
优选的,如图2-图3所示,所述调压孔5包括第一孔202和第二孔302,当所述第一孔202设置在所述静盘2上时,所述第二孔302设置在所述动盘1上,所述第一凹槽201设置在所述第一端面上;当所述第一孔202设置在所述动盘1上时,所述第二孔302设置在所述静盘2上,所述第一凹槽201设置在第二端面上,第二孔302的进口为进气口301;
所述转动块6上设置有调节孔,所述调节孔的进口始终与所述第一孔202连通,所述调节孔的出口位于所述转动块6靠近所述第二孔302的端面上;
在所述静盘2的轴向方向的投影上以及所述动盘1的一个转动周期内,所述转动块6转动能够调整所述调节孔的出口与所述进气口301最小重合面积,或,所述转动块6转动能够调整所述调节孔的出口与所述进气口301断开的时长。
第一孔202设置在静盘2上,第一凹槽201同样设置在静盘2上,由于静盘2静止不动,便于转动块6转动,使得转动块6转动稳定;方案二:第一孔202设置在动盘1上,第一凹槽201同样设置在动盘1上,由于动盘1设置在静盘2的下方,第二端面朝向上方,第一凹槽201的开口也朝上,如此,便于转动块6的安装。
调节孔的出口位于转动块6靠近第二孔302的端面上,动盘1转动能够使得调节孔的出口与进气口301之间的连接关系发生周期性变化,利用上述的周期变化,配合控制转动块6转动,进而实现在高频工况下背压腔3升压不会过大,低频工况下背压腔3降压不会过快。如此,使得对调压孔5的最小连通面积以及连通时长的控制结构较为简单方便,便于生产、安装和后期维护。
优选的,如图4-7所示,在所述静盘2的轴向方向的投影上,所述调节孔的出口端为腰型孔605,所述腰型孔605的中心与所述转动块6的转动中心重合;所述进气口301的运动轨迹的最大半径为R1,所述腰型孔605的短边的长度为H1,所述腰型孔605的长边的长度为H2;
所述进气口301的运动轨迹的中心与所述腰型孔605的中心之间的距离L1大于等于R1+0.5H1小于R1+0.5H2。
调节孔的出口端为腰型孔605便于调节孔的进口和出口之间连通,便于加工。
腰型孔605运动或者第二孔302运动,其相对位置关系是一定的,改变的都是进气口301和腰型孔605之间的位置关系。
通过L1大于等于R1+0.5H1,避免在动盘1的一个转动周期内,进气口301与腰型孔605始终连通;通过L1小于R1+0.5H2,避免在动盘1的一个转动周期内,腰型孔605与进气口301始终无法连通。
通过L1大于等于R1+0.5H1小于R1+0.5H2,转动块6转动能够改变腰型孔605与进气口301之间的连通面积,以及在动盘1一个周期内腰型孔605与进气口301之间的连通时长,进而保证了背压腔3内的气体压力不会过高也不会过低。以第二孔302设置在动盘1上为例,进气口301的运动轨迹为环状(图3-图6中的虚线环形为进气口301的运动轨迹),进行说明(参考图4-图7所示),图3中,低频轻工况时腰型孔605完全覆盖进气口301的运动轨迹,此时进气口301与腰型孔605连通面积最大,随着涡旋压缩机的工况升高(动盘1的转动频率升高),泵体(包括动盘1和静盘2)温度升高,转动块6正转(在图3-图6中为顺时针转动);转动块6转动至图5所示的位置时,动盘1转动使得进气口301与腰型孔605连通面积周期性变化(进气口301与腰型孔605始终能够连通),使得在动盘1一个转动周期内,减小了进气口301与腰型孔605最小的连通面积;涡旋压缩机工况继续升高为重工况时(动盘1的转动频率升高),泵体温度也升高,转动块6继续正转,当转动块6转动至如图6所示位置时,在动盘1的一个转动周期内,进气口301只有部分时间与腰型孔605连通(也即是部分时间断开);转动块6从图6转动至图7过程中,在动盘1的一个转动周期内,进气口301与腰型孔605的连通时长逐渐变短;当泵体温度更高时,
转动块6继续正转,如图7所示,使得进气口301的运动轨迹与腰型孔605完全分开,此时调压孔5完全断开。相应的,当涡旋压缩机的工作频率逐渐降低时,转动块6反转(图4-图7中逆时针转动)进气口301的运动轨迹与腰型孔605的连通状况和转动块6正转相反。
当第二孔302静止,第一孔202进行转动时,进气口301与腰型孔605之间的位置关系是一致的,不再叙述。
如图12所示,当腰型孔605的短边长度小于进气口301的运动轨迹的外圆直径时,转动块6转动,能够使进气口301在动盘1一个转动周期内与腰型孔605连通两次,断开两次;可以使得背压腔3内的气体压力更加稳定,进而使得动盘1和静盘2之间的轴向摩擦力更加稳定,有利于降低摩擦,延长了涡旋压缩机的使用寿命;同时,使得驱动动盘1转动的电机的输出功率也更加稳定(减少或避免了电机输出出现较大波动的现象出现),提高了电机的工作性能和寿命。
优选的,如图8-11所示,所述调节孔的出口为圆形孔,在所述静盘2的轴向方向的投影上,所述调节孔的出口与所述转动块6的转动中心之间的距离为L2,所述进气口301与所述转动块6的转动中心之间的距离为L3,所述调节孔的出口半径为R2,所述进气口301的运动轨迹的半径为R3;
则,0<L2-L3<R2+R3,或,0<L3-L2<R2+R3,L2和L3均大于0。
通过使0<L2-L3<R2+R3,或,0<L3-L2<R2+R3,L2和L3均大于0,转动块6转动到预设范围内时,进气口301的运动轨迹始终能够与所述调节孔的出口部分重合;而且,在预设范围内,进气口301与调节孔的出口之间的位置关系随着转动块6的转动而变化。
举例说明,参考附图8-图11,进气口301的运动轨迹为环状(图8-图11中的虚线环形为进气口301的运动轨迹),进行说明(参考图8-图11所示),图8中,低频轻工况时调节孔的出气口完全覆盖进气口301的运动轨迹,此时进气口301与调节孔的出气口连通面积最大,随着涡旋压缩机的工况升高(动盘1的转动频率升高),泵体(包括动盘1和静盘2)温度升高,热敏元件7(未在图8-图11中表示)受热伸长并推动转动块6正转(在图8-图11中为顺时针转动);转动块6转动至图9所示的位置时,动盘1转动使得进气口301与调节孔的出气口连通面积周期性变化(进气口301与调节孔的出气口始终能够连通),使得在动盘1一个转动周期内,减小了进气口301与调节孔的出气口最小的连通面积;涡旋压缩机工况继续升高为重工况时(动盘1的转动频率升高),泵体温度也升高,热敏元件7伸长使转动块6继续正转,当转动块6转动至如图10所示位置时,在动盘1的一个转动周期内,进气口301只有部分时间与调节孔的出气口连通(也即是部分时间断开);转动块6从图10转动至图11过程中,在动盘1的一个转动周期内,进气口301与调节孔的出气口的连通时长逐渐变短;当泵体温度更高时,热敏元件7推动转动块6继续正转,使得进气口301的运动轨迹与调节孔的出气口完全分开,此时调压孔5完全断开。相应的,当涡旋压缩机的工作频率逐渐降低时,转动块6反转(图8-图11中逆时针转动)进气口301的运动轨迹与调节孔的出气口的连通状况和转动块6正转相反。
优选的,如图19-21所示,所述第一凹槽201的侧壁上设置有安装槽,所述安装槽内设置有条状的热敏元件7,所述热敏元件7的第一端固定连接在所述安装槽内,所述热敏元件7的第二端连接在所述转动块6上,所述热敏元件7在自身长度方向的延长线与所述转动块6的转动轴线之间的距离大于0。
热敏元件7能够随着温度的升高而伸长,随着温度的降低而缩短。热敏元件7由热敏材料制作,热敏材料具有热胀冷缩的性质。热敏元件7在自身长度方向的延长线与转动块6的转动轴线之间的距离大于0使得,热敏元件7伸长或缩短时的作用力不会经过转动块6的轴线,进而能够推动转动块6转动。
热敏元件7伸长带动所述转动块6正转,热敏元件7缩短带动转动块6反转;通过热敏元件7使得转动块6转动,转动块6转动再调整调压孔5的通断或断开时长(连通时长);通过设置热敏元件7直接调整转动块6的转动角度大小以及转动方向,有效的调整了调压孔5的连通面积或断开时长,进而有效及时的调整了背压腔3的压力,有利与保证压缩机的稳定工作。
优选的,如图14-17所示,所述热敏元件7的第二端设置有连接头701,所述转动块6的侧壁凹陷设置有第二凹槽601,所述第二凹槽601相对的两个侧壁之间设置有滑轨,所述连接头701与所述滑轨滑动连接。
通过设置第二凹槽601,热敏元件7通过连接头701与第二凹槽601内的滑轨滑动连接,使得热敏元件7与转动块6配合的部分位于第二凹槽601内,这使得转动块6的外圆周面能够与第一凹槽201的内圆侧面贴合滑动,保证了转动块6与第一凹槽201之间的密封性,避免了由压缩腔4排出的气体从转动块6和第一凹槽201之间泄漏,不但保证了背压腔3内的压力,还能减少压缩腔4内气量的损耗,有利于提高涡旋压缩机的压缩效率。
优选的,如图16-18所示,所述第二凹槽601相对的两个侧壁之间设置有滑杆602,所述滑杆602上设置有T型槽603,所述连接头701设置在所述T型槽603内;
和/或,所述第二凹槽601相对的两个侧壁之间的距离为W,所述热敏元件7的长度最大伸长或缩短量为L,W≥2.3L。
通过设置滑杆602,在滑杆602上设置T型槽603,连接头701设置在T型槽603内,使得热敏元件7能够与转动块6滑动连接,如此,使得热敏元件7能够更加稳定的带动转动块6正转和反转,有利于提高对背压腔3内压力的调节稳定和敏捷性。
可在第二凹槽601两个相对的侧壁上设置安装孔,滑杆602***安装孔,T型槽603朝向热敏元件7。
涡旋压缩机为低频轻负荷时热敏元件7的位置如图20所示,涡旋压缩机为高频重负荷时热敏元件7的位置如图21所示,此时热敏元件7推动转动块6逆时针(这里的逆时针仅限于该图19、图20和图21所示的方位)转动一定角度。
通过电脑模拟,通过使W≥2.3L,热敏元件7受热伸缩时能够带动转动块6转动需要的角度,避免了第二凹槽601的侧壁对热敏元件7的干涉。
优选的,如图2-3所示,所述凹槽的底面为第一密封面,所述转动块6设置有与所述第一密封面相对的第二密封面;
所述调压孔5包括通向所述第一密封面的密封孔3021,所述第二密封面上设置有连接管604,所述调节孔包括所述连接管604的内孔,所述连接管604的轴线与所述转动块6的轴线重合,所述连接管604能够***所述密封孔3021并在所述密封孔3021内转动。
通过第一密封面和第二密封面提高了转动块6与第一凹槽201之间的密封性。
通过连接管604***密封孔3021内,转动块6转动时,连接管604对转动块6进性径向限位,保证了转动块6的外圆周面与第一凹槽201的内圆周面之间的密封性;同时,还避免转动块6在转动中出现沿径向方向偏转的现象出现,提高了转动块6的转动的稳定性。
优选的,如图22-24所示,所述密封孔3021内设置有第一挡板801,所述第一挡板801封闭部分所述密封孔3021;所述连接管604远离所述转动块6的一端的端面设置有第二挡板802,所述第二挡板802封闭部分所述连接管604的内孔;
所述第一挡板801朝向所述第二挡板802的板面与所述第二挡板802朝向所述第一挡板801的板面密封贴靠。
第一挡板801封闭部分密封孔3021,也即是,密封孔3021留有部分气体通路,该气体通路为第一通路901;第二挡板802封闭部分连接管604的内孔,也既是,连接管604的内孔留有部分气体通路,该气体通路为第二通路902。
第一挡板801和第二挡板802之间密封贴靠使得气体主要从第一通路901进入第二通路902;在转动块6的轴向方向的投影上,当第一通路901和第二通路902有部分重合时,气体才能流通;转动块6转动能够调整第一通路901和第二通路902的连通面积,进而改变调压孔5的流通面积,改变了调压孔5内的阻尼大小,如此,有利于调整背压腔3内的压力大小。
转动块6正转减小第一通路901和第二通路902的重合面积,相应的,转动块6反转增大第一通路901和第二通路902的重合面积;配合调节孔的出口与进气口301之间的位置关系,双重控制调压孔5的流通面积,更加稳定的调整背压腔3的压力。
优选的,所述动盘1的涡齿和所述静盘2的涡齿的端面设置油槽。
将压缩腔4内润滑或高压腔内的润滑油引入油槽,提高动盘1和静盘2之间的轴向润滑性,减少热变形,井底端面摩擦磨损。
本实用新型还提供了一种空调器,包括所述的涡旋压缩机。
该空调器噪音小,震动小,寿命长。
本领域的技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各方式的有利技术特征可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (11)
1.一种涡旋压缩机,包括动盘(1)、静盘(2)和背压腔(3),所述动盘(1)和静盘(2)之间形成压缩腔(4),所述背压腔(3)与所述压缩腔(4)位于所述动盘(1)的轴向两侧;所述动盘(1)朝向所述静盘(2)的端面为第一端面,所述静盘(2)朝向所述动盘(1)的端面为第二端面,所述第一端面和所述第二端面相贴靠,其特征在于,所述压缩腔(4)与所述背压腔(3)之间经调压孔(5)连通,所述第一端面或所述第二端面上设置有第一凹槽(201),所述调压孔(5)导通所述第一凹槽(201),所述第一凹槽(201)内设置有转动块(6);
在所述动盘(1)一个转动周期内,所述转动块(6)能够随着温度的升高而正向转动以逐渐减小所述调压孔(5)的最小连通面积或逐渐减小所述调压孔(5)的连通时长;在所述动盘(1)一个转动周期内,所述转动块(6)能够随着温度的降低而反向转动以增加所述调压孔(5)的最小连通面积或增加所述调压孔(5)的连通时长。
2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机,其特征在于,所述调压孔(5)包括第一孔(202)和第二孔(302),当所述第一孔(202)设置在所述静盘(2)上时,所述第二孔(302)设置在所述动盘(1)上,所述第一凹槽(201)设置在所述第一端面上;当所述第一孔(202)设置在所述动盘(1)上时,所述第二孔(302)设置在所述静盘(2)上,所述第一凹槽(201)设置在第二端面上,第二孔(302)的进口为进气口(301);
所述转动块(6)上设置有调节孔,所述调节孔的进口始终与所述第一孔(202)连通,所述调节孔的出口位于所述转动块(6)靠近所述第二孔(302)的端面上;
在所述静盘(2)的轴向方向的投影上以及所述动盘(1)的一个转动周期内,所述转动块(6)转动能够调整所述调节孔的出口与所述进气口(301)最小重合面积,或,所述转动块(6)转动能够调整所述调节孔的出口与所述进气口(301)断开的时长。
3.根据权利要求2所述的涡旋压缩机,其特征在于,在所述静盘(2)的轴向方向的投影上,所述调节孔的出口端为腰型孔(605),所述腰型孔(605)的中心与所述转动块(6)的转动中心重合;所述进气口(301)的运动轨迹的最大半径为R1,所述腰型孔(605)的短边的长度为H1,所述腰型孔(605)的长边的长度为H2;
所述进气口(301)的运动轨迹的中心与所述腰型孔(605)的中心之间的距离L1大于等于R1+0.5H1小于R1+0.5H2。
4.根据权利要求2所述的涡旋压缩机,其特征在于,所述调节孔的出口为圆形孔,在所述静盘(2)的轴向方向的投影上,所述调节孔的出口与所述转动块(6)的转动中心之间的距离为L2,所述进气口(301)与所述转动块(6)的转动中心之间的距离为L3,所述调节孔的出口半径为R2,所述进气口(301)的运动轨迹的半径为R3;
则,0<L2-L3<R2+R3,或,0<L3-L2<R2+R3,L2和L3均大于0。
5.根据权利要求1所述的涡旋压缩机,其特征在于,所述第一凹槽(201)的侧壁上设置有安装槽,所述安装槽内设置有条状的热敏元件(7),所述热敏元件(7)的第一端固定连接在所述安装槽内,所述热敏元件(7)的第二端连接在所述转动块(6)上,所述热敏元件(7)在自身长度方向的延长线与所述转动块(6)的转动轴线之间的距离大于0。
6.根据权利要求5所述的涡旋压缩机,其特征在于,所述热敏元件(7)的第二端设置有连接头(701),所述转动块(6)的侧壁凹陷设置有第二凹槽(601),所述第二凹槽(601)相对的两个侧壁之间设置有滑轨,所述连接头(701)与所述滑轨滑动连接。
7.根据权利要求6所述的涡旋压缩机,其特征在于,所述第二凹槽(601)相对的两个侧壁之间设置有滑杆(602),所述滑杆(602)上设置有T型槽(603),所述连接头(701)设置在所述T型槽(603)内;
和/或,所述第二凹槽(601)相对的两个侧壁之间的距离为W,所述热敏元件(7)的长度最大伸长或缩短量为L,W≥2.3L。
8.根据权利要求3所述的涡旋压缩机,其特征在于,所述凹槽的底面为第一密封面,所述转动块(6)设置有与所述第一密封面相对的第二密封面;
所述调压孔(5)包括通向所述第一密封面的密封孔(3021),所述第二密封面上设置有连接管(604),所述调节孔包括所述连接管(604)的内孔,所述连接管(604)的轴线与所述转动块(6)的轴线重合,所述连接管(604)能够***所述密封孔(3021)并在所述密封孔(3021)内转动。
9.根据权利要求8所述的涡旋压缩机,其特征在于,所述密封孔(3021)内设置有第一挡板(801),所述第一挡板(801)封闭部分所述密封孔(3021);所述连接管(604)远离所述转动块(6)的一端的端面设置有第二挡板(802),所述第二挡板(802)封闭部分所述连接管(604)的内孔;
所述第一挡板(801)朝向所述第二挡板(802)的板面与所述第二挡板(802)朝向所述第一挡板(801)的板面密封贴靠。
10.根据权利要求1-9任一项所述的涡旋压缩机,其特征在于,所述动盘(1)的涡齿和所述静盘(2)的涡齿的端面设置油槽。
11.一种空调器,其特征在于,包括权利要求1-10任一项所述的涡旋压缩机。
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