專利名稱：帶徑向能量調節(jié)的渦旋式制冷壓縮機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種可以方便地進行能量調節(jié)的渦旋式制冷壓縮機。
技術背景
渦旋式制冷壓縮機無吸、排氣閥，吸氣、壓縮、排氣過程同時連續(xù)進行，壓力逐漸上 升，轉矩變化小、振動小、噪聲低；容積空間的利用率高，運動部件少，可高轉速運轉，相比其 他結構形式的容積型制冷壓縮機，其容積效率高，可靠性高，運行性能好。因此，在制冷裝 置中得到廣泛的應用。目前，渦旋式制冷壓縮機輸氣量調節(jié)的方法主要有，變轉速調節(jié)、多 機并聯(lián)調節(jié)和變?nèi)萘颗酝ㄕ{節(jié)。變轉速調節(jié)需要高性能的變頻控制器，對電機的性能要求 高，整機的初投資增加；多機并聯(lián)調節(jié)需要多臺壓縮機，不能實現(xiàn)連續(xù)調節(jié)；有學者提出汽 車空調渦旋式制冷壓縮機的變?nèi)萘颗酝ㄕ{節(jié)方案，但只是針對汽車空調開啟式渦旋式壓縮 機。變?nèi)萘颗酝ㄕ{節(jié)在其他商業(yè)用制冷裝置中，特別是在渦旋式制冷壓縮機開發(fā)上還沒有 提出具體實施的技術方案。隨著能源日趨緊張，急需開發(fā)節(jié)能環(huán)保的產(chǎn)品，以滿足市場的需 要。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術中的不足之處，提供一種可以實現(xiàn)能量調節(jié)的渦旋式 制冷壓縮機，以節(jié)約能源、保護環(huán)境。
本發(fā)明通過下述技術方案實現(xiàn)
一種帶徑向能量調節(jié)的渦旋式制冷壓縮機，其特征在于，包括排氣管、機殼、端蓋、 機座、吸氣管、電機定子、電機轉子、主軸、旋轉渦旋盤、十字聯(lián)接環(huán)、固定渦旋盤和徑向能量 調節(jié)機構，所述機殼上安裝有吸氣管和排氣管，所述主軸為曲柄軸結構并沿垂直方向設置， 主軸沿軸向開設有偏心油道，主軸帶有偏心油道的一端穿過機座并與電機轉子配合，所述 主軸帶有偏心曲柄銷一端的偏心曲柄銷與旋轉渦旋盤底盤外側的軸連接槽配合，十字聯(lián)接 環(huán)上的凸臺與分別位于機座和旋轉渦旋盤上成十字分布的凹槽配合連接機座和旋轉渦旋 盤；所述電機轉子與電機定子配合，電機定子與機殼配合，機座與機殼配合固定，端蓋與固 定渦旋盤和機座通過密封墊片及螺釘連接；所述端蓋和固定渦旋盤的底盤正中位置設置有 連通的排氣孔，所述排氣孔與排氣管連通；固定渦旋盤與旋轉渦旋盤以180度的相位差嚙 合，固定渦旋盤的渦旋齒的頂端與旋轉渦旋盤的底盤內(nèi)側接觸，固定渦旋盤的底盤內(nèi)側表 面與旋轉渦旋盤渦旋齒的頂端表面接觸，并在軸線上接觸形成最外層的吸氣空間、最內(nèi)層 與排氣孔相通的排氣空間、中間的壓縮空間共三對封閉的月牙形空間，所述機座上設置有 與最外層的吸氣空間連通的吸氣孔；
所述徑向能量調節(jié)機構包括設置在固定渦旋盤上與最外層的吸氣空間和中間的 壓縮空間相對應的位置的旁通口、設置在端蓋上與旁通口對應并與機殼內(nèi)空間連通的旁通 孔口、設置在端蓋上的旁通閥、設置在端蓋上的旁通接口，所述旁通閥包括設置在端蓋上的 深凹槽、淺凹槽、滑閥、波紋管、沿徑向伸縮的彈簧，旁通接口通過調節(jié)閥和旁通管與排氣管3連通；所述深凹槽沿徑向位于端蓋上與所述旁通接口對應的位置，所述淺凹槽位于深凹槽 側面與固定渦旋盤上旁通口相對應的位置，所述滑閥由滑板和滑片連接組成，所述深凹槽 內(nèi)安裝有沿徑向伸縮的彈簧和波紋管，所述滑板安裝于彈簧和波紋管之間，所述滑片沿徑 向滑動方向安裝于淺凹槽內(nèi)，所述波紋管一端固定在深凹槽的側壁上并在內(nèi)部與旁通接口 連通，所述波紋管另一端與滑板接觸。
所述機殼由上半機殼和下半機殼連接而成。
本發(fā)明具有下述技術效果
本發(fā)明帶徑向能量調節(jié)的渦旋式制冷壓縮機，利用渦旋式制冷壓縮機自身結構的 特點，沿渦旋盤的直徑方向開設旁通口，利用高壓氣體推動滑閥，改變旁通口的大小，實現(xiàn) 連續(xù)的輸出氣量的調節(jié)，使制冷壓縮機輸出的氣量滿足制冷裝置制取冷量的需求，降低能 耗，節(jié)約能源。而且，本發(fā)明的帶徑向能量調節(jié)的渦旋式制冷壓縮機，零部件簡單，加工裝配 方便，運轉平穩(wěn)、安全可靠，易于控制。


圖1為本發(fā)明帶徑向能量調節(jié)的渦旋式制冷壓縮機的示意圖2為A-A向剖視圖3為B-B向剖視圖4為C-C向剖視圖。
具體實施例方式
以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明詳細說明。
本發(fā)明的帶徑向能量調節(jié)的渦旋式制冷壓縮機示意圖如圖1至圖4所示，包括排 氣管4、機殼、端蓋7、機座10、吸氣管11、電機定子12、電機轉子13、主軸15、旋轉渦旋盤17、 十字聯(lián)接環(huán)18、固定渦旋盤20和徑向能量調節(jié)機構。
所述機殼上安裝有吸氣管11和排氣管4，所述主軸15為曲柄軸結構并沿垂直方向 設置，主軸沿軸向開設有偏心油道14，主軸15帶有偏心油道的一端穿過機座10并與電機 轉子13配合，所述主軸帶有偏心曲柄銷一端的偏心曲柄銷與旋轉渦旋盤底盤外側的軸連 接槽配合，十字聯(lián)接環(huán)18上的凸臺與分別位于機座10和旋轉渦旋盤17上成十字分布的凹 槽配合連接機座和旋轉渦旋盤，旋轉渦旋盤17由主軸帶動做旋轉運動，只能繞固定渦旋盤 中心回轉平動。所述電機轉子13與電機定子12配合，電機定子12與機殼配合，機座10與 機殼配合固定，端蓋7與固定渦旋盤20和機座10通過密封墊片及位于螺釘孔21內(nèi)的螺釘 3連接。所述端蓋7和固定渦旋盤20的底盤正中位置設置有連通的排氣孔22，所述排氣孔 22與排氣管4連通。固定渦旋盤20與旋轉渦旋盤17以180度的相位差嚙合，固定渦旋盤 的渦旋齒的頂端與旋轉渦旋盤的底盤內(nèi)側接觸，固定渦旋盤的底盤內(nèi)側表面與旋轉渦旋盤 渦旋齒的頂端表面接觸，并在軸線上接觸形成最外層的吸氣空間、最內(nèi)層與排氣孔相通的 排氣空間、中間的壓縮空間共三對封閉的月牙形空間，壓縮機工作時，隨著主軸旋轉帶動旋 轉渦旋盤轉動，使各工作室容積由外到內(nèi)不斷變小，從而實現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣的目的。所 述機座10上設置有與最外層的吸氣空間連通的吸氣孔。
所述徑向能量調節(jié)機構包括設置在固定渦旋盤上與最外層的吸氣空間和中間的 壓縮空間相對應的位置的旁通口、設置在端蓋上與旁通口對應并與機殼內(nèi)空間連通的旁通孔口、設置在端蓋上的旁通閥、設置在端蓋上的旁通接口，所述旁通閥包括設置在端蓋上的 深凹槽、淺凹槽、滑閥、波紋管、彈簧。流量調節(jié)機構可以根據(jù)調節(jié)的需要設置一組或兩組。 一組流量調節(jié)機構時用于微量調節(jié)。為了擴大調節(jié)范圍，最好采用兩組流量調節(jié)機構。以 下以兩組流量調節(jié)機構為例進行說明。
所述固定渦旋盤20上沿徑向與一對最外層的吸氣空間相對應的位置分別設置有 旁通口 25和32，所述固定渦旋盤20上沿徑向與一對中間的壓縮空間相對應的位置分別設 置有旁通口沈和31，所述端蓋7上與旁通口沈和32相對應的位置設置有與機殼內(nèi)空間連 通的旁通孔口 24，所述端蓋7上與旁通口 25和31相對應的位置設置有與機殼內(nèi)空間連通 的旁通孔口 23。
所述端蓋7上在同一直徑的兩端分別設置有旁通接口，一個旁通接口通過調節(jié)閥 1和旁通管2與排氣管4連通，另一個旁通接口通過調節(jié)閥8和旁通管5與排氣管4連通。 調節(jié)閥1和調節(jié)閥8的開啟度可根據(jù)輸出氣量的調節(jié)需要自動調節(jié)。與固定渦旋盤相對的 一側并與每個旁通接口相應位置的端蓋上分別設置有旁通閥，一組旁通閥包括設置在端蓋 上的深凹槽27-1、淺凹槽27-2、滑閥9、波紋管33、沿徑向伸縮的彈簧四，所述深凹槽沿徑向 位于與所述旁通接口對應的位置，所述淺凹槽27-2位于深凹槽側面與固定渦旋盤上旁通 口 25、31相對應的位置，所述滑閥9由滑板9-1和滑片9-2連接組成，深凹槽27_1內(nèi)安裝 有沿徑向伸縮的彈簧四和波紋管33，滑板9-1安裝于彈簧四和波紋管33之間，滑片9-2 沿徑向滑動方向安裝于淺凹槽27-2內(nèi)，波紋管33—端固定在深凹槽27-1的側壁上并在內(nèi) 部與同側的旁通接口連通，波紋管33另一端與滑板9-1接觸。另一組旁通閥包括設置在端 蓋上的深凹槽觀-1、淺凹槽觀_2、滑閥30、波紋管34、沿徑向伸縮的彈簧19，所述深凹槽沿 徑向位于與所述旁通接口對應的位置，所述淺凹槽觀-2位于深凹槽側面與固定渦旋盤上 旁通口 26、32相對應的位置，所述滑閥30由滑板30-1和滑片30_2連接組成，深凹槽 內(nèi)安裝有沿徑向伸縮的彈簧19和波紋管34，滑板30-1安裝于彈簧19和波紋管34之間，滑 片30-2沿徑向滑動方向安裝于淺凹槽觀-2內(nèi)，波紋管34—端固定在深凹槽觀-1的側壁 上并在內(nèi)部與同側的旁通接口連通，波紋管34另一端與滑板30-1接觸。調節(jié)閥1和調節(jié) 閥8的開啟度可根據(jù)輸出氣量的調節(jié)需要自動調節(jié)。
為了便于裝配，機殼由上半機殼6和下半機殼16連接而成。
組裝時，端蓋7的深凹槽27-1內(nèi)放置彈簧四、滑板9-1和波紋管33，將波紋管33 的一側固定在深凹槽27-1的側壁上，另一側與滑板9-1接觸，滑片9-2放置在淺凹槽27-2 內(nèi)。在深凹槽觀-1內(nèi)放置彈簧19、滑板30-1和波紋管34，將波紋管34的一側固定在凹槽 28-1的側壁上，另一側與滑板30-1接觸，將滑片30-2放置在淺凹槽觀_2內(nèi)。端蓋7與固 定渦旋盤20之間放置密封墊片，固定渦旋盤20與旋轉渦旋盤17以180度的相位差組裝在 一起，旋轉渦旋盤17的軸連接槽與主軸15的偏心曲柄銷配合，底盤外側凹槽與十字聯(lián)接環(huán) 18凸臺配合，機座10與主軸15配合，并調整機座10內(nèi)側的凹槽與十字聯(lián)接環(huán)18的凸臺配 合，機座10與固定渦旋盤20之間放置密封墊片，將端蓋7、固定渦旋盤20通過螺釘3固定 在機座10上；主軸15與電機轉子13配合，電機轉子13與電機定子12配合，電機定子12 與下半機殼16配合，端蓋7的兩側旁通接口分別與旁通管2和旁通管5焊接，排氣孔22與 排氣管4焊接，上述整體壓入下半機殼16中，機座10的徑向兩個凸耳與下半機殼16緊密 配合，注入計算好的潤滑油量，將上半機殼6與下半機殼16焊接，排氣管4與上半機殼6焊接，旁通管2和旁通管5上焊接調節(jié)閥1和調節(jié)閥8，并與排氣管4焊接。將吸氣管11焊接 在下半機殼16外側，將電機接線盒定位，在上半機殼6外焊接工藝接管，壓縮機整機組裝完 畢。主軸15高速旋轉時，位于下半機殼16底部的潤滑油，在離心力的作用下沿著主軸15 內(nèi)軸線方向開設的偏心油道14，流向需要潤滑的表面、密封零件間的配合間隙，減少泄漏和 摩擦損失。
由蒸發(fā)器來的低溫低壓的氣體制冷工質由吸氣管11進入壓縮機的機殼內(nèi)的空 間，對電機進行冷卻降溫后經(jīng)機座10上的吸氣孔進入固定渦旋盤和旋轉渦旋盤形成的最 外側的容積空間，隨著主軸帶動旋轉渦旋盤轉動，氣體制冷工質由外到內(nèi)進入逐漸減小的 容積空間，直到位于中央的與排氣孔22連通的容積空間，經(jīng)壓縮后的高溫高壓氣體制冷工 質經(jīng)排氣孔22進入排氣管4排出壓縮機。
如圖4中所示，當壓縮機啟動時，排氣管中的氣體壓力還未建立，波紋管33與波紋 管34內(nèi)通過旁通管5和旁通管2來的氣體力最小，滑閥9和滑閥30分別在彈簧四和彈簧 19的推動下位于凹槽內(nèi)最外側的位置，波紋管33與波紋管34收縮到最短，固定渦旋盤20 的旁通口 25、31和沈、32完全打開，吸入固定渦旋盤和旋轉渦旋盤形成的容積空間內(nèi)的氣 體制冷工質全部經(jīng)固定渦旋盤的旁通口 25、31和沈、32，以及端蓋7上旁通孔口 23和24， 進入機殼空間中，使壓縮機輸出的氣量為0，同時實現(xiàn)壓縮機的卸載啟動，減少壓縮機的啟 動負荷，減少能耗，保護壓縮機。
當壓縮機正常運行，調節(jié)閥1和調節(jié)閥8的開啟度大小，使流進波紋管33與波紋 管34的氣體力推動滑閥9中的滑板9-1和滑閥30中的滑板30-1移動，從而帶動滑閥9的 滑片9-2和滑閥30的滑片30-2，并將固定渦旋盤20的旁通口 25、26、31和32完全蓋住，即 旁通閥全閉，壓縮機輸出的氣量為100%。
在壓縮機正常運行時如需要進行輸出氣量的調節(jié)，只需通過控制調節(jié)閥1和調節(jié) 閥8的開啟度的大小，調節(jié)波紋管33與波紋管34內(nèi)通過旁通管5和旁通管2來的氣體力 的大小，推動滑閥9和滑閥30移動，從旁通閥全閉位置向排氣孔口移動，調節(jié)固定渦旋盤20 的旁通口 25 J6和31、32打開的大小，即可實現(xiàn)輸出氣量的調節(jié)。調節(jié)閥1和調節(jié)閥8的 開啟度越大，波紋管33與波紋管34內(nèi)通過旁通管5和旁通管2來的氣體力越大，波紋管33 與波紋管34伸長的越多，同時，推動滑閥9和滑閥30移動越靠近排氣孔口，旁通口打開越 大，壓縮機的有效壓縮的氣量越小，排出的氣體越少。
在壓縮機正常運行時，單獨控制調節(jié)閥1和調節(jié)閥8的開啟度大小，如其中一個旁 通閥處于關閉，另外一個旁通閥進行調節(jié)，可以實現(xiàn)更微量的輸出氣量的調節(jié)。
利用本發(fā)明的帶徑向能量調節(jié)的渦旋式制冷壓縮機，利用高壓氣體推動滑閥，改 變旁通口的大小，實現(xiàn)輸出氣量的調節(jié)和壓縮機的卸載啟動，降低能耗，節(jié)約能源。本發(fā)明 的帶徑向能量調節(jié)的渦旋式制冷壓縮機，零部件簡單，加工裝配方便，運轉平穩(wěn)、安全可靠， 易于控制。
盡管參照實施例對所公開的涉及一種帶徑向能量調節(jié)的渦旋式制冷壓縮機進行 了特別描述，以上描述的實施例是說明性的而不是限制性的，在不脫離本發(fā)明的精神和范 圍的情況下，所有的變化和修改都在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種帶徑向能量調節(jié)的渦旋式制冷壓縮機，其特征在于，包括排氣管、機殼、端蓋、機 座、吸氣管、電機定子、電機轉子、主軸、旋轉渦旋盤、十字聯(lián)接環(huán)、固定渦旋盤和徑向能量調 節(jié)機構，所述機殼上安裝有吸氣管和排氣管，所述主軸為曲柄軸結構并沿垂直方向設置，主 軸沿軸向開設有偏心油道，主軸帶有偏心油道的一端穿過機座并與電機轉子配合，所述主 軸帶有偏心曲柄銷一端的偏心曲柄銷與旋轉渦旋盤底盤外側的軸連接槽配合，十字聯(lián)接環(huán) 上的凸臺與分別位于機座和旋轉渦旋盤上成十字分布的凹槽配合連接機座和旋轉渦旋盤； 所述電機轉子與電機定子配合，電機定子與機殼配合，機座與機殼配合固定，端蓋與固定渦 旋盤和機座通過密封墊片及螺釘連接；所述端蓋和固定渦旋盤的底盤正中位置設置有連通 的排氣孔，所述排氣孔與排氣管連通；固定渦旋盤與旋轉渦旋盤以180度的相位差嚙合，固 定渦旋盤的渦旋齒的頂端與旋轉渦旋盤的底盤內(nèi)側接觸，固定渦旋盤的底盤內(nèi)側表面與旋 轉渦旋盤渦旋齒的頂端表面接觸，并在軸線上接觸形成最外層的吸氣空間、最內(nèi)層與排氣 孔相通的排氣空間、中間的壓縮空間共三對封閉的月牙形空間，所述機座上設置有與最外 層的吸氣空間連通的吸氣孔；所述徑向能量調節(jié)機構包括設置在固定渦旋盤上與最外層的吸氣空間和中間的壓縮 空間相對應的位置的旁通口、設置在端蓋上與旁通口對應并與機殼內(nèi)空間連通的旁通孔 口、設置在端蓋上的旁通閥、設置在端蓋上的旁通接口，所述旁通閥包括設置在端蓋上的深 凹槽、淺凹槽、滑閥、波紋管、沿徑向伸縮的彈簧，旁通接口通過調節(jié)閥和旁通管與排氣管連 通；所述深凹槽沿徑向位于端蓋上與所述旁通接口對應的位置，所述淺凹槽位于深凹槽側 面與固定渦旋盤上旁通口相對應的位置，所述滑閥由滑板和滑片連接組成，所述深凹槽內(nèi) 安裝有沿徑向伸縮的彈簧和波紋管，所述滑板安裝于彈簧和波紋管之間，所述滑片沿徑向 滑動方向安裝于淺凹槽內(nèi)，所述波紋管一端固定在深凹槽的側壁上并在內(nèi)部與旁通接口連 通，所述波紋管另一端與滑板接觸。
2.根據(jù)權利要求1所述的帶徑向能量調節(jié)的渦旋式制冷壓縮機，其特征在于，所述機 殼由上半機殼和下半機殼連接而成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶徑向能量調節(jié)的渦旋式制冷壓縮機，旨在提供一種可以實現(xiàn)能量調節(jié)的渦旋式制冷壓縮機，以節(jié)約能源、保護環(huán)境。固定渦旋盤上有旁通口，端蓋有旁通接口，旁通接口通過調節(jié)閥和旁通管與排氣管連通；端蓋上有旁通閥，每個旁通閥包括深凹槽、淺凹槽、滑閥、波紋管、沿徑向伸縮的彈簧，滑閥由滑板和滑片連接組成，深凹槽內(nèi)安裝有彈簧和波紋管，滑板安裝于彈簧和波紋管之間，滑片安裝于淺凹槽內(nèi)，波紋管一端固定在深凹槽的側壁上并在內(nèi)部與同側的旁通接口連通，另一端與滑板接觸。本發(fā)明利用高壓氣體推動滑閥改變旁通口打開的大小，實現(xiàn)連續(xù)的輸出氣量的調節(jié)和壓縮機的卸載啟動，運轉平穩(wěn)、安全可靠，易于控制。
文檔編號F04C18/02GK102032180SQ20111000086
公開日2011年4月27日 申請日期2011年1月5日 優(yōu)先權日2011年1月5日
發(fā)明者劉圣春, 寧靜紅, 馬晨 申請人:天津商業(yè)大學