專利名稱：壓縮機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種壓縮機，更具體地涉及一種具有容量調(diào)制功能的渦旋壓縮機。
背景技術(shù)：
本部分的內(nèi)容僅提供了與本公開相關(guān)的背景信息，其可能并不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。 渦旋壓縮機通常包括定渦旋部件和動渦旋部件。定渦旋部件和動渦旋部件分別包括端板和形成在端板上的渦旋葉片。定渦旋部件的渦旋葉片和動渦旋部件的渦旋葉片相互接合以在其間形成一系列壓縮腔。當動渦旋部件受到驅(qū)動而相對于定渦旋部件平動轉(zhuǎn)動(即，動渦旋部件的中心軸線繞定渦旋部件的中心軸線旋轉(zhuǎn)，但是動渦旋部件本身不會繞自身的中心軸線旋轉(zhuǎn))時，這些壓縮腔的體積從徑向外側(cè)的位置朝向徑向內(nèi)側(cè)的位置逐漸變小從而對流體進行壓縮。通常由定渦旋部件和動渦旋部件限定的壓縮腔具有確定的壓縮比和容量。當壓縮機以全部的壓縮腔進行工作時，壓縮機以完全的容量運行。然而，在壓縮機的實際應(yīng)用中，往往需要壓縮機以部分容量或減小的容量運行以減小輸出和節(jié)省能耗。已知一種能夠?qū)崿F(xiàn)容量調(diào)制的渦旋壓縮機，其通過軸向分離或接合定渦旋部件和動渦旋部件來實現(xiàn)壓縮機的容量調(diào)制。更具體地，當定渦旋部件和動渦旋部件在軸向上分離時，各壓縮腔敞開從而不對流體進行壓縮，而當定渦旋部件和動渦旋部件在軸向上接合時，各壓縮機封閉從而對流體進行了壓縮。通過控制定渦旋部件和動渦旋部件軸向分離的占空比，能夠?qū)崿F(xiàn)壓縮機的容量調(diào)制。然而，上述具有容量調(diào)制功能的渦旋壓縮機結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，因此導(dǎo)致壓縮機成本增加和體積增大。因此，需要一種能夠以更加簡單的方式和更低成本實現(xiàn)容量調(diào)制的渦旋壓縮機。
實用新型內(nèi)容本實用新型的一個或多個實施方式的一個目的是提供一種能夠以更加簡單的方式實現(xiàn)容量調(diào)制的渦旋壓縮機。本實用新型的一個或多個實施方式的另一個目的是提供一種能夠以更低成本實現(xiàn)容量調(diào)制的渦旋壓縮機。本實用新型的一個或多個實施方式的又一個目的是提供一種能夠以更高效率實現(xiàn)容量調(diào)制的渦旋壓縮機。為了實現(xiàn)上述目的中的一個或多個，根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種壓縮機，其可包括殼體，所述殼體中限定有吸氣壓力區(qū)和排氣壓力區(qū)；設(shè)置在所述殼體中的壓縮機構(gòu)，所述壓縮機構(gòu)可包括第一渦旋部件，所述第一渦旋部件包括第一端板和形成在所述第一端板上的第一渦旋葉片；和第二渦旋部件，所述第二渦旋部件包括第二端板和形成在所述第二端板上的第二渦旋葉片，所述第二渦旋葉片與所述第一渦旋葉片彼此接合以在其間形成一系列壓縮腔；第一連通通道，所述第一連通通道構(gòu)造成在所述壓縮腔中的第一壓縮腔和所述吸氣壓力區(qū)之間選擇性地提供流體連通；以及第一控制閥，所述第一控制閥可設(shè)置成選擇性地打開或關(guān)閉所述第一連通通道，其中當所述第一控制閥關(guān)閉所述第一連通通道時，所述壓縮機以完全的容量運行，而當所述第一控制閥打開所述第一連通通道時，所述壓縮機以減小的容量運行。在一些實施方式中，所述壓縮機可進一步包括第二連通通道，所述第二連通通道構(gòu)造成在所述壓縮腔中的第二壓縮腔和所述吸氣壓力區(qū)之間選擇性地提供流體連通；并且其中所述第一控制閥可設(shè)置成同時選擇性地打開或關(guān)閉所述第一連通通道和所述第二連通通道，其中當所述第一控制閥關(guān)閉所述第一連通通道和所述第二連通通道時，所述壓縮機以完全的容量運行，而當所述第一控制閥打開所述第一連通通道和所述第二連通通道時，所述壓縮機以減小的容量運行。在一些實施方式中，所述第一連通通道和所述第二連通通道可形成在所述第一渦旋部件的第一端板中。在一些實施方式中，所述第一連通通道可包括大致沿所述第一渦旋部件的軸向延伸的第一豎直孔和從所述第一豎直孔沿大致垂直于所述軸向的方向延伸到所述第一渦旋部件的外周的第一水平孔，并且所述第二連通通道可包括大致沿所述第一渦旋部件的軸向延伸的第二豎直孔和從所述第二豎直孔沿大致垂直于所述軸向的方向延伸到所述第一渦旋部件的外周的第二水平孔。在一些實施方式中，所述第一控制閥可設(shè)置在所述第一連通通道和所述第二連通通道的結(jié)合點的下游。在一些實施方式中，所述第一控制閥可設(shè)置在所述第一水平孔和所述第二水平孔的結(jié)合點的下游。在一些實施方式中，所述第一控制閥可設(shè)置在所述第一渦旋部件上。在一些實施方式中，所述第一控制閥可設(shè)置在所述殼體上。在一些實施方式中，所述第一控制閥可設(shè)置在從所述結(jié)合點延伸到所述吸氣壓力區(qū)的旁通通道中。在一些實施方式中，所述旁通通道在所述壓縮機的殼體內(nèi)延伸。 在一些實施方式中，所述旁通通道在所述壓縮機的殼體外延伸。在一些實施方式中，所述旁通通道連接到所述壓縮機的進氣通道。在一些實施方式中，所述第一控制閥是電磁閥。在一些實施方式中，所述第一連通通道中可設(shè)置有第一單向閥，所述第二連通通道中可設(shè)置有第二單向閥。在一些實施方式中，所述第一單向閥在所述第一連通通道中可設(shè)置成臨近所述第一壓縮腔，所述第二單向閥在所述第二連通通道中可設(shè)置成臨近所述第二壓縮腔。在一些實施方式中，所述第一單向閥和所述第二單向閥可分別設(shè)置在所述第一渦旋部件的第一端板中。在一些實施方式中，所述第一單向閥可位于所述第一壓縮腔和所述第一控制閥之間，所述第二單向閥可位于所述第二壓縮腔和所述第一控制閥之間。在一些實施方式中，所述第一壓縮腔與所述第二壓縮腔可大致相對于所述第一渦旋部件的軸線中心對稱。在一些實施方式中，所述壓縮機可進一步包括第二連通通道，所述第二連通通道構(gòu)造成在所述壓縮腔中的第二壓縮腔和所述吸氣壓力區(qū)之間選擇性地提供流體連通；以及第二控制閥，所述第二控制閥設(shè)置成選擇性地打開或關(guān)閉所述第二連通通道，并且當所述第二控制閥關(guān)閉所述第二連通通道時，所述壓縮機以完全的容量運行，而當所述第二控制閥打開所述 第二連通通道時，所述壓縮機以減小的容量運行。在一些實施方式中，所述第一控制閥和所述第二控制閥構(gòu)造成同時打開或關(guān)閉所述第一連通通道和所述第二連通通道。在一些實施方式中，所述第一控制閥和所述第二控制閥設(shè)置在所述第一渦旋部件上。在進一步的實施方式中，所述第一連通通道中可設(shè)置有第一單向閥，所述第二連通通道中可設(shè)置有第二單向閥。在其他的實施方式中，所述第一單向閥在所述第一連通通道中可設(shè)置成臨近所述第一壓縮腔，所述第二單向閥在所述第二連通通道中可設(shè)置成臨近所述第
二壓縮腔。在一些實施方式中，所述第一單向閥可位于所述第一壓縮腔和所述第一控制閥之間，所述第二單向閥可位于所述第二壓縮腔和所述第二控制閥之間。在一些實施方式中，所述第一控制閥和所述第二控制閥設(shè)置在所述第一渦旋部件的第一端板中。在一些實施方式中，所述第一控制閥設(shè)置在所述第一連通通道中并且臨近所述第一壓縮腔，所述第二控制閥設(shè)置在所述第二連通通道中并且臨近所述第二壓縮腔。在一些實施方式中，其中所述第一控制閥和所述第二控制閥都是電磁閥。在一些實施方式中，所述第一連通通道中可設(shè)置有第一單向閥。在進一步的實施方式中，所述第一單向閥在所述第一連通通道中可設(shè)置成臨近所述第一壓縮腔。在一些實施方式中，所述第一控制閥可以設(shè)置在所述第一連通通道中并且臨近所述第一壓縮腔。在一些實施方式中，所述第一壓縮腔可以是一系列壓縮腔中的位于徑向最外側(cè)的壓縮腔。所述第二壓縮腔可以是一系列壓縮腔中的位于徑向最外側(cè)的壓縮腔。在一些實施方式中，所述第一控制閥和/或所述第二控制閥被控制成使得所述壓縮機在所述完全的容量與所述減小的容量之間運行。根據(jù)本實用新型的一種或幾種實施方式的壓縮機的優(yōu)點在于在根據(jù)本實用新型一種實施方式的壓縮機中，第一渦旋部件的渦旋葉片和第二渦旋部件的渦旋葉片之間形成的多個壓縮腔中的第一個能夠通過第一連通通道和第一控制閥選擇性與壓縮機中的吸氣壓力區(qū)流體連通。因此，當?shù)谝豢刂崎y關(guān)閉該第一連通通道時，所有的壓縮腔被封閉，所以壓縮機以完全的容量運行，而當?shù)谝豢刂崎y打開該第一連通通道時，第一壓縮腔與吸氣壓力區(qū)流體連通從而不會對流體進行壓縮，因此壓縮機能夠以部分容量或減小的容量運行。此外，通過對第一控制閥的打開或關(guān)閉時間進行控制(例如占空比控制)，能夠合適地設(shè)定壓縮機的容量，例如使得壓縮機在完全的容量與減小的容量之間運行。與通過沿軸向分離或接合定渦旋部件和動渦旋部件來實現(xiàn)容量調(diào)制的壓縮機相比，根據(jù)本實施方式的壓縮機無需復(fù)雜的分離和接合結(jié)構(gòu)，因此降低了壓縮機的成本并且減小了壓縮機的體積。[0042]在根據(jù)本實用新型一種實施方式的壓縮機中，可以進一步設(shè)置在多個壓縮腔中的第二個與吸氣壓力區(qū)之間性選擇地實現(xiàn)流體連通的第二連通通道，第二連通通道也可以通過第一控制閥打開或關(guān)閉。盡管不是必須，但是優(yōu)選地第一壓縮腔和第二壓縮腔可以大致關(guān)于第一渦旋部件的軸線中心對稱。此時，第一壓縮腔和第二壓縮腔中大致具有相同的壓力。類似地，當?shù)谝粔嚎s腔和第二壓縮腔都與吸氣壓力區(qū)流體連通時，這兩個壓縮腔都不對流體進行壓縮，從而使得壓縮機以減小的容量運行。另一方面，采用這種大致對稱的布置，可以使得壓縮機在完全容量和減小容量狀態(tài)下都能夠穩(wěn)定地、平衡地運轉(zhuǎn)。在根據(jù)本實用新型一種實施方式的壓縮機中，第一連通通道和第二連通通道都可以形成的第一渦旋部件的端板中。特別是，這些連通通道可以通過在定渦旋部件的端板中鉆孔來形成，這僅需要對現(xiàn)有的渦旋部件進行少量的加工即可完成，無需重新設(shè)計和鑄造渦旋部件。因此，大大節(jié)省了渦旋部件的設(shè)計和制造成本。在根據(jù)本實用新型一種實施方式的壓縮機中，第一控制閥可以設(shè)置在第一連通 通道和第二連通通道的結(jié)合點的下游。例如，第一控制閥可以設(shè)置在第一渦旋部件上，特別是 第一渦旋部件的外周上；第一控制閥還可以設(shè)置在壓縮機的殼體上。此外，第一控制閥還可以設(shè)置在從第一連通通道和第二連通通道的結(jié)合點延伸到吸氣壓力區(qū)的旁通通道中。該旁通通道可以在殼體內(nèi)延伸也可以在殼體外延伸。該旁通通道還可以連接到壓縮機的進氣通道。因此，第一控制閥的安裝位置可以根據(jù)壓縮機的實際設(shè)計要求靈活地變化，從而增加了壓縮機的設(shè)計和裝配的靈活性。在根據(jù)本實用新型一種實施方式的壓縮機中，可以在第一連通通道中設(shè)置第一單向閥，可以在第二連通通道中設(shè)置第二單向閥。特別是，第一單向閥可以設(shè)置成臨近第一壓縮腔，第二單向閥可以設(shè)置成臨近第二壓縮腔。此處，臨近的含義可以理解為使得單向閥和壓縮腔之間的連通通道的體積(也被稱為余隙容積)盡可能的小。以這樣的方式，當?shù)谝豢刂崎y打開時，由于第一壓縮腔和第二壓縮腔中的壓力大于吸氣壓力，因此流體可以經(jīng)由第一單向閥和第二單向閥以及控制閥流入吸氣壓力區(qū)。當?shù)谝豢刂崎y關(guān)閉時，第一單向閥和第二單向閥下游的壓力與壓縮腔中的壓力變得相等，從而第一單向閥和第二單向閥在其自身彈性元件的彈性力的作用下而關(guān)閉。因此，大大減小了第一壓縮腔和第二壓縮腔的余隙容積。此時，第一壓縮腔的余隙容積僅對應(yīng)于第一連通通道的位于第一壓縮腔和第一單向閥之間的部分，第二壓縮腔的余隙容積僅對應(yīng)于第二連通通道的位于第二壓縮腔和第二單向閥之間的部分。相反，在沒有設(shè)置第一單向閥和第二單向閥的情況下，第一壓縮腔的余隙容積對應(yīng)于第一連通通道的位于第一壓縮腔和第一控制閥之間的部分，第二壓縮腔的余隙容積對應(yīng)于第二連通通道的位于第二壓縮腔和第一控制閥之間的部分。由于余隙容積大幅度減小，壓縮機的效率得以顯著提高。在根據(jù)本實用新型一種實施方式的壓縮機中，可以為第二連通通道設(shè)置獨立的第二控制閥來控制其打開或關(guān)閉。因此，使得第一連通通道、第二連通通道、第一控制閥和第二控制閥的布置更加靈活。在根據(jù)本實用新型一種實施方式的壓縮機中，第一控制閥和第二控制閥可以分別設(shè)置在第一連通通道和第二連通通道中。特別是第一控制閥可以設(shè)置成臨近第一壓縮腔，第二控制閥可以設(shè)置成臨近第二壓縮腔。在這種情況下，不但可以省略設(shè)置在第一連通通道和第二連通通道中的單向閥，而且仍然可以保持第一壓縮腔和第二壓縮腔的余隙容積盡可能地小。在根據(jù)本實用新型一種實施方式的壓縮機中，第一控制閥和第二控制閥都可以是電磁閥，特別是常閉電磁閥。通過本文提供的說明，其他的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒆兊蔑@而易見。應(yīng)該理解，本部分中描述的特定示例和實施方式僅處于說明目的而不是試圖限制本公開的范圍。

本部分描述的附圖僅出于說明目的而不是視圖以任何方式限制本公開的范圍。圖I是根據(jù)本公開第一實施方式的渦旋壓縮機的縱剖視圖。圖2是圖I的局部放大圖。圖3是定渦旋部件的俯視圖。圖4是定渦旋部件的又一俯視圖。圖5是定渦旋部件的橫剖視圖。圖6是定渦旋部件的縱剖視圖。圖7A是定渦旋部件和動渦旋部件處于第一狀態(tài)的示意圖。圖7B是定渦旋部件和動渦旋部件處于第二狀態(tài)的示意圖。圖8A是定渦旋部件的局部剖視圖，示出了處于第一狀態(tài)的控制閥和單向閥。圖SB是定渦旋部件的局部剖視圖，示出了處于第二狀態(tài)的控制閥和單向閥。圖9是根據(jù)本公開第二實施方式的定渦旋部件的橫剖視圖。圖10是根據(jù)本公開第二實施方式的定渦旋部件的縱剖視圖。圖11是根據(jù)本公開第三實施方式的渦旋壓縮機的縱剖視圖。
具體實施方式
下文的描述性質(zhì)上僅是示例性的而不是試圖限制本公開、應(yīng)用及用途。應(yīng)當理解，在這些附圖中,相應(yīng)的參考數(shù)字指示相似的或相應(yīng)的部件及特征。下面將參照圖I和圖2描述根據(jù)本公開第一實施方式的渦旋壓縮機10的基本構(gòu)造和原理。如圖I所述，渦旋壓縮機(在下文中也被稱之為壓縮機)10 —般包括大致圓筒形的殼體12、設(shè)置在殼體12 —端的頂蓋14、設(shè)置在殼體12另一端的底蓋16以及設(shè)置在頂蓋14和殼體12之間以將壓縮機的內(nèi)部空間分隔成高壓側(cè)(即排氣壓力區(qū))和低壓側(cè)(吸氣壓力區(qū))的隔板15。隔板15和頂蓋14之間的空間構(gòu)成聞壓側(cè),而隔板15、殼體12和底蓋16之間的空間構(gòu)成低壓側(cè)。在低壓側(cè)設(shè)置有用于吸入流體的進氣接頭(圖中未示出)，在高壓側(cè)設(shè)置有用于排出壓縮后的流體的排氣接頭(圖中未示出)。殼體12中設(shè)置有由定子22和轉(zhuǎn)子24構(gòu)成的電機20。轉(zhuǎn)子24中設(shè)置有驅(qū)動軸30以驅(qū)動由定渦旋部件80和動渦旋部件70構(gòu)成的壓縮機構(gòu)。同時參見圖2，動渦旋部件70包括端板72、形成在端板一側(cè)的轂部74和形成在端板另一側(cè)的螺旋狀的葉片76。定渦旋部件80包括端板82、形成在端板一側(cè)的螺旋狀的葉片86和形成在端板的大致中央位置處的排氣口 88。在定渦旋部件80的螺旋葉片86和動渦旋部件70的螺旋葉片76之間形成一系列體積從徑向外側(cè)位置向徑向內(nèi)側(cè)位置逐漸減小的壓縮腔。徑向最外側(cè)的壓縮腔處于吸氣壓力，徑向最內(nèi)側(cè)的壓縮腔處于排氣壓力。中間的壓縮腔處于吸氣壓力和排氣壓力之間，從而也被稱之為中壓腔。動渦旋部件70的一側(cè)由主軸承座40支撐。在此，主軸承座40的支撐所述動渦旋部件70的部分 構(gòu)成止推構(gòu)件。在其他實施方式中，止推構(gòu)件可以與主軸承座分開形成，然后通過緊固裝置固定在一起。主軸承座40通過合適的緊固裝置相對于殼體12固定。驅(qū)動軸30由設(shè)置在主軸承座40中的主軸承以及設(shè)置在下軸承座50中的下軸承52可轉(zhuǎn)動地支撐。下軸承座50經(jīng)由例如支架54相對于殼體12或底蓋16固定。另外，可以在驅(qū)動軸30上或者在轉(zhuǎn)子24上設(shè)置平衡塊26和28以保持動平衡。驅(qū)動軸30的一端設(shè)置有偏心曲柄銷36。在偏心曲柄銷36和動渦旋部件70的轂部74之間設(shè)置有卸載襯套38。通過電機20的驅(qū)動，動渦旋部件70能夠相對于定渦旋部件80平動轉(zhuǎn)動(即，動渦旋部件70的中心軸線繞定渦旋部件80的中心軸線旋轉(zhuǎn),但是動渦旋部件70本身不會繞自身的中心軸線旋轉(zhuǎn))以實現(xiàn)流體的壓縮。上述平動轉(zhuǎn)動通過定渦旋部件70和動渦旋部件80之間設(shè)置的十字滑環(huán)48來實現(xiàn)。經(jīng)過定渦旋部件70和動渦旋部件80壓縮后的流體通過排氣口 88排出到高壓側(cè)。為了防止高壓側(cè)的流體在特定情況下經(jīng)由排氣口 88回流到低壓側(cè)，可選地可以在排氣口88處設(shè)置單向閥或排氣閥。驅(qū)動軸30的由下軸承座50支撐的一端可包括油孔32。優(yōu)選地，油孔32與驅(qū)動軸30的旋轉(zhuǎn)軸線同心，因此也將該油孔稱為同心孔32。驅(qū)動軸30還可包括與同心孔32流體連通并且相對于同心孔32偏心且大致沿驅(qū)動軸的縱向延伸到偏心曲柄銷36的端面的偏心孔34?？蛇x地，可以在與定子22相對應(yīng)的位置處設(shè)置與偏心孔34流體連通的橫向油孔341和342。在驅(qū)動軸30的設(shè)置有同心孔32的一端可以設(shè)置泵油裝置56。例如，泵油裝置56可以是轉(zhuǎn)子泵、葉輪泵、油叉等任何合適裝置。采用上述構(gòu)造，當壓縮機運行時，位于殼體12底部的潤滑油將首先通過泵油裝置56供給到驅(qū)動軸30的同心孔32中，然后經(jīng)由與同心孔32流體連通的偏心孔34供給到偏心曲柄銷36的端部。然后，從偏心曲柄銷36排出的潤滑油可以在重力作用下或者通過活動部件的飛濺供給到壓縮機內(nèi)的各種部件以實現(xiàn)潤滑和冷卻。此外，所飛濺的潤滑油液滴還可能與從進氣接頭流入的流體混合并且被流體所攜帶進入壓縮機構(gòu)和高壓側(cè)，從而對渦旋部件和其他部件進行潤滑和冷卻。此外，通過橫向孔341和342，可以向定子22和轉(zhuǎn)子24直接供給潤滑油以實現(xiàn)更好的冷卻和潤滑效果。為了實現(xiàn)定渦旋部件80的螺旋葉片86的頂端與動渦旋部件70的端板72之間以及動渦旋部件70的螺旋葉片76的頂端與定渦旋部件80的端板82之間的軸向密封，通常，在定渦旋部件80的端板82的與螺旋葉片86相反的一側(cè)設(shè)置有凹部84。在凹部84中設(shè)置有密封組件85，密封組件85的軸向位移受到隔板15的限制。凹部84和密封組件85之間的空間構(gòu)成定渦旋部件80的背壓腔。背壓腔通過端板82中形成的軸向延伸的連通通道83(見圖3)與中壓腔流體連通從而形成將定渦旋部件80朝向動渦旋部件70擠壓的力。由于動渦旋部件70的一側(cè)由主軸承座40的上部支撐，所以利用背壓腔中的壓力可以有效地將定渦旋部件80和動渦旋部件70壓在一起。當各個壓縮腔中的壓力超過設(shè)定值時，這些壓縮腔中的壓力所產(chǎn)生的合力將超過背壓腔中提供的下壓力從而使得定渦旋部件80向上運動。此時，壓縮腔中的流體將通過定渦旋部件80的螺旋葉片86的頂端與動渦旋部件70的端板72之間的間隙以及動渦旋部件70的螺旋葉片76的頂端與定渦旋部件80的端板82之間的間隙泄漏到低壓側(cè)以實現(xiàn)卸載，從而為渦旋壓縮機提供了軸向柔性。下面參照圖2-8B詳細描述根據(jù)本實用新型第一實施方式的容量調(diào)制機構(gòu)的構(gòu)造和工作原理。圖2是示出了由定渦旋部件80和動渦旋部件70構(gòu)成的壓縮機構(gòu)的附近的放大的縱剖視圖。圖3是定渦旋部件80的俯視圖，其中以虛線示出了設(shè)置在定渦旋部件80中的連通通道。圖4也是定渦旋部件80的俯視圖，其中以虛線示出了設(shè)置在定渦旋部件80中的連通通道以定渦旋部件的渦旋葉片。圖5是定渦旋部件80的穿過連通通道所截取的橫剖視圖。圖6是定渦旋部件80的縱剖視圖。圖7A和7B分別示出了定渦旋部件的渦旋葉片和動渦旋部件的渦旋葉片之間的相對運動狀態(tài)。圖8A和SB是定渦旋部件的局部放大圖。如圖2-6所示,壓縮機10還可包括第一連通通道110和第二連通通道120。第一連通通道110可構(gòu)造成在由定渦旋部件80的渦旋葉片86和動渦旋部件70的渦旋葉片76構(gòu)成的一系列壓縮腔中的一個壓縮腔，例如第一壓縮腔Cl，和吸氣壓力區(qū)(低壓側(cè))之間選 擇性地提供流體連通。第二連通通道120可構(gòu)造成在一系列壓縮腔中的另一個壓縮腔，例如第二壓縮腔C2，和吸氣壓力區(qū)之間選擇性地提供流體連通。第一連通通道110和第二連通通道120可以形成在定渦旋部件80的端板82中。更具體地，第一連通通道110可以包括大致沿定渦旋部件80的軸向延伸的第一豎直孔112和從該第一豎直孔112沿大致垂直于所述軸向的方向延伸到定渦旋部件80的外周的第一水平孔114。第一豎直孔112與第一壓縮腔Cl流體連通，第一水平孔114與低壓側(cè)流體連通。第一豎直孔112和第一水平孔114可以通過鉆孔工藝形成。例如，可以沿定渦旋部件80的軸向方向從凹部84 —側(cè)進行鉆孔形成第一豎直孔112，然后采用例如堵頭等裝置封閉凹部84 —側(cè)?？梢詮亩u旋部件80的周邊部分朝向第一豎直孔112水平鉆孔以形成第一水平孔114。第二連通通道120可以包括大致沿定渦旋部件80的軸向延伸的第二豎直孔122和從第二豎直孔122沿大致垂直于所述軸向的方向延伸到定渦旋部件80的外周的第二水平孔124。第二豎直孔122與第二壓縮腔C2流體連通，第二水平孔124與低壓側(cè)流體連通。類似地，第二豎直孔122和第二水平孔124也可以例如通過鉆孔工藝形成。第一連通通道110和第二連通通道120可以在結(jié)合點A彼此匯合以共同通向低壓偵U。在結(jié)合點A的下游可以設(shè)置第一控制閥150。第一控制閥150設(shè)置成可以選擇性地打開或關(guān)閉第一連通通道110和第二連通通道120。例如，第一控制閥150可以是電磁閥，特別是常閉電磁閥。當?shù)谝浑姶砰y150加電時,第一電磁閥150被打開以允許第一連通通道110和第二連通通道120與低壓側(cè)流體連通。當?shù)谝浑姶砰y150斷電時，第一電磁閥150被關(guān)閉從而阻斷第一連通通道110和第二連通通道120與低壓側(cè)的流體連通。盡管本實施方式中示出了采用電磁閥作為第一控制閥，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，可以采用任何能夠被控制以打開或關(guān)閉的閥作為第一控制閥。由于第一連通通道110構(gòu)造成在第一壓縮腔Cl和低壓側(cè)之間提供連通通道，第二連通通道120構(gòu)造成在第二壓縮腔C2和低壓側(cè)之間提供連通通道，所以，當?shù)谝豢刂崎y150關(guān)閉第一連通通道110和第二連通通道120時，第一壓縮腔Cl和第二壓縮腔C2被完全封閉，從而壓縮機10以完全的容量運行，而當?shù)谝豢刂崎y150打開第一連通通道110和第二連通通道120時，第一壓縮腔Cl和第二壓縮腔C2與低壓側(cè)(即吸氣壓力區(qū))流體連通從而不對流體進行壓縮，所以壓縮機10以減小的容量運行。[0080]更具體地，參見圖7A和7B，當?shù)谝贿B通通道(對應(yīng)于圖中的第一豎直孔112)和第二連通通道(對應(yīng)于圖中的第二豎直孔122)被關(guān)閉時，定渦旋部件和動渦旋部件以其全部的壓縮腔進行壓縮做功(即壓縮機以完全的容量運行)。而當?shù)谝贿B通通道(對應(yīng)于圖中的第一豎直孔112)和第二連通通道(對應(yīng)于圖中的第二豎直孔122)被打開時，圖7A中所示的壓縮腔Cl和C2由于與吸氣壓力區(qū)流體連通所以不會對流體進行壓縮。此時，動渦旋部件相對于定渦旋部件繼續(xù)運動直到第一豎直孔112和第二豎直孔122處于實際工作的壓縮腔之外時，即某些壓縮腔完全封閉時(如圖7B所示)，壓縮機才進行有效的壓縮做功。此時壓縮機以部分壓縮腔做功，所以也稱之為壓縮機以減小的容量運行。在圖示的示例中，第一控制閥150可以設(shè)置在定渦旋部件80上，例如可以設(shè)置在定渦旋部件80的外周處，如圖5所示。本申請的發(fā)明人進一步發(fā)現(xiàn)，在壓縮機10以完全的容量運行時，由于例如第一壓縮腔Cl與第一控制閥150之間的空間以及第二壓縮腔C2與第一控制閥150之間的空間(這些空間也被稱之為余隙容積)，壓縮機10的工作效率存在降低的風險。理論上，在壓縮機10 中，余隙容積越小，壓縮機的工作效率越高，而余隙容積越大，則壓縮機的工作效率越低。為此，在根據(jù)本實施方式的壓縮機中，進一步在第一連通通道110中設(shè)置了第一單向閥130，在第二連通通道120中設(shè)置了第二單向閥140。例如，第一單向閥130可以位于第一壓縮腔Cl和第一控制閥150之間，第二單向閥140可以位于第二壓縮腔C2和第一控制閥150之間。為了盡可能地減小余隙容積，優(yōu)選地，第一單向閥130在第一連通通道110中設(shè)置成臨近第一壓縮腔Cl，第二單向閥140在第二連通通道120中設(shè)置成臨近第二壓縮腔C2。此處，臨近的含義可以理解為使得單向閥130、140和壓縮腔C1、C2之間的連通通道110、120的體積(余隙容積)盡可能的小。特別是，第一單向閥130和第二單向閥140可以分別設(shè)置在定渦旋部件80的端板82中。例如，如圖6所示，第一豎直孔112可以包括與壓縮腔Cl連通的小直徑的第一部分1123、與第一部分1123相連的大直徑的第二部分1121、以及形成在第一部分1123和第二部分1121之間的臺階部1122。第二部分1121延伸通向凹部84。第一單向閥130可以安裝在具有較大直徑的第二部分1121中。類似地，第二豎直孔122可以包括與壓縮腔C2連通的小直徑的第一部分1223、與第一部分1223相連的大直徑的第二部分1221、以及形成在第一部分1223和第二部分1221之間的臺階部1222。第二部分1221也延伸通向凹部84。第二單向閥140可以安裝在具有較大直徑的第二部分1221中。單向閥130和140例如可以包括閥帽1301、1401、彈簧1302、1402和底座1303、1403。底座1303、1403可以固定在第二部分1121和1221中并且可以同時作為封閉豎直孔112和122的堵頭。閥帽1301和1401用于封閉或打開豎直孔112和122的第一部分1123、1223。彈簧1302、1402用于向閥帽1301,1401施加關(guān)閉豎直孔112和122的偏置力。盡管在圖示的示例中，采用了由閥帽、彈簧和底座構(gòu)成的單向閥，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以采用任何其他類型的僅允許流體單向流過的閥作為本實施方式中使用的單向閥。下面參照圖8A和8B描述第一單向閥130的工作過程。如圖8A所示，當?shù)谝豢刂崎y150關(guān)閉時，第一單向閥130關(guān)閉，從而壓縮機10以完全的容量運行。同時，由于豎直孔112的第一部分1123具有小的直徑，所以盡可能地減小了此時的余隙容積，因此壓縮機10可以高效率的運行。如圖8B所示，當?shù)谝豢刂崎y150打開時，壓縮腔Cl中的流體壓力在壓縮過程中變得大于吸氣壓力，從而第一單向閥130被打開，從而壓縮腔Cl中的流體經(jīng)由第一單向閥130和第一控制閥150流動到吸氣壓力區(qū)，從而壓縮機以減小的容量運行。當?shù)谝豢刂崎y150再次關(guān)閉時，第一單向閥130下游的通道(例如水平孔114)中的壓力與壓縮腔C中壓力變得相等，所以第一單向閥130在其彈性元件(即彈簧1302)的彈性力的作用下而關(guān)閉。下面將參照圖9-10描述根據(jù)本實用新型第二實施方式的定渦旋部件。圖9是定渦旋部件80的橫剖視圖，圖10是定渦旋部件80的縱剖視圖。在圖9和圖10中采用了相同的附圖標記來指代與上述第一實施方式相同的部件，因此這些部件將在此不再贅述。代替第一實施方式中的第一控制閥150、第一單向閥130和第二單向閥140，在圖9-10所示的第二實施方式中，設(shè)置了第一控制閥150A和第二控制閥150B。如上所述，第一控制閥150A和第二控制閥150B可以是但不限于電磁閥。第一連通通道110和第二連通通道120的構(gòu)造可以與第一實施方式中的大致相同。第一控制閥150A可以設(shè)置在第一連通·通道110中并且臨近第一壓縮腔Cl，第二控制閥150B可以設(shè)置在第二連通通道120中并且臨近第二壓縮腔C2。例如，第一控制閥150A和第二控制閥150B可以設(shè)置在定渦旋部件80的端板82中，更具體地設(shè)置在第一豎直孔112和第二豎直孔122中以盡可能減小余隙容積。第一控制閥150A和第二控制閥150B可以構(gòu)造成同時打開或關(guān)閉第一連通通道110和第二連通通道120。在第二實施方式中，當?shù)谝豢刂崎y150A和第二控制閥150B關(guān)閉第一連通通道110和第二連通通道120時，壓縮機以完全的容量運行，而當?shù)谝豢刂崎y150A和第二控制閥150B打開第一連通通道110和第二連通通道120時，壓縮機以減小的容量運行。在本實施方式中，在實現(xiàn)了壓縮機的容量調(diào)制的同時，盡可能地減小了余隙容積從而使得壓縮機高效率地運行。下面將參照圖11描述根據(jù)本實用新型第三實施方式的壓縮機。在圖11中采用了相同的附圖標記來指代與上述第一實施方式相同的部件，因此這些部件將在此不再贅述。在第三實施方式中，第一控制閥150C設(shè)置在殼體12上。更具體地，第一控制閥150C可以設(shè)置在從圖3所示的結(jié)合點A延伸到吸氣壓力區(qū)的旁通通道170中。該旁通通道170可以進一步地經(jīng)由第一控制閥150C和其他的管路連接到壓縮機10的進氣通道。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白旁通通道可以在壓縮機的殼體內(nèi)延伸，也可以在壓縮機的殼體外延伸。第一控制閥150C可以設(shè)置在殼體12上,也可以設(shè)置在殼體12外，還可以設(shè)置在殼體12內(nèi)的除定渦旋部件80之外的其他位置。通過改變控制閥的設(shè)置位置可以增加壓縮機的設(shè)計和裝配的靈活性。盡管在圖11中沒有示出單向閥，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解也可以在第一連通通道110和第二連通通道120中分別設(shè)置單向閥以減小余隙容積。盡管上文已經(jīng)描述了本實用新型的多種實施方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，上述實施方式可以存在多種變型。例如，在第一實施方式中，在第一連通通道和第二連通通道的結(jié)合點的下游設(shè)置有一個控制閥，但是第一連通通道和第二連通通道可以無需匯合，而是分別設(shè)置控制閥。例如，為第一連通通道設(shè)置第一控制閥，為第二連通通道設(shè)置第二控制閥。第一控制閥可以設(shè)置成選擇性地打開或關(guān)閉第一連通通道，第二控制閥可以設(shè)置成選擇性地打開或關(guān)閉第二連通通道。第一控制閥和第二控制閥可以分別安裝在定渦旋部件的周邊部分或其他部分。第一控制閥和第二控制閥可以構(gòu)造成同時打開或關(guān)閉第一連通通道和第二連通通道。例如，盡管在上述實施方式中，設(shè)置有第一連通通道和第二連通通道，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以僅設(shè)置一個連通通道并且可以僅在該一個連通通道中以如上方式設(shè)置控制閥和/或單向閥。盡管在上述實施方式中，第一壓縮腔Cl與第二壓縮腔C2示出為大致相對于定渦旋部件80的軸線中心對稱并且是一系列壓縮腔中的位于徑向最外側(cè)的壓縮腔。但是，上述構(gòu)造并非限制性的。在不同的渦旋設(shè)置中以及在不同的壓縮機設(shè)計中，設(shè)計人員可以改變與第一連通通道和第二連通通道連通的壓縮腔的位置和數(shù)量。例如，第一連通通道和第二連通通道可以與一系列壓縮腔中的其他壓縮腔流體連通。再例如，可以設(shè)置多于兩條的連通通道以連通更多的壓縮腔，從而實現(xiàn)壓縮機更大范圍的容量調(diào)制。盡管在上述實施方式中，例舉了通過打開和關(guān)閉第一控制閥和/或第二控制閥來 使壓縮機以完全的容量或減小的容量運行。但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，第一控制閥和/或第二控制閥可以被控制成使得壓縮機在完全的容量與減小的容量之間運行。例如通過對第一控制閥和/或第二控制閥的打開或關(guān)閉時間進行控制(例如占空比控制)，能夠合適地設(shè)定壓縮機的容量，例如使得壓縮機以在完全的容量與減小的容量之間的其他容量運行。盡管在此已詳細描述本公開的各種實施方式，但是應(yīng)該理解本公開并不局限于這里詳細描述和示出的具體實施方式
，在不偏離本公開的實質(zhì)和范圍的情況下可由本領(lǐng)域的技術(shù)人員實現(xiàn)其它的變型和變體。所有這些變型和變體都落入本實用新型的范圍內(nèi)。而且，所有在此描述的構(gòu)件、部件或特征都可以由其他結(jié)構(gòu)上和功能上等同的構(gòu)件、部件或特征來代替。
權(quán)利要求1.一種壓縮機(10)，包括 殼體(12)，所述殼體中限定有吸氣壓力區(qū)和排氣壓力區(qū)；和 設(shè)置在所述殼體(12)中的壓縮機構(gòu)，所述壓縮機構(gòu)包括第一渦旋部件(80)，所述第一渦旋部件(80)包括第一端板(82)和形成在所述第一端板上的第一渦旋葉片(86);和第二渦旋部件(70)，所述第二渦旋部件(70)包括第二端板(72)和形成在所述第二端板上的第二渦旋葉片(76)，所述第二渦旋葉片(76)與所述第一渦旋葉片(86)彼此接合以在其間形成一系列壓縮腔； 其特征在于所述壓縮機進一步包括 第一連通通道(110)，所述第一連通通道構(gòu)造成在所述壓縮腔中的第一壓縮腔(Cl)和所述吸氣壓力區(qū)之間選擇性地提供流體連通；以及 第一控制閥(150，150A, 150C),所述第一控制閥設(shè)置成選擇性地打開或關(guān)閉所述第一連通通道(110)，其中當所述第一控制閥(150)關(guān)閉所述第一連通通道(110)時，所述壓縮機以完全的容量運行，而當所述第一控制閥(150)打開所述第一連通通道(110)時，所述壓縮機以減小的容量運行。
2.如權(quán)利要求I所述的壓縮機，進一步包括第二連通通道(120)，所述第二連通通道構(gòu)造成在所述壓縮腔中的第二壓縮腔(C2 )和所述吸氣壓力區(qū)之間選擇性地提供流體連通；并且 其中所述第一控制閥(150)設(shè)置成同時選擇性地打開或關(guān)閉所述第一連通通道(110)和所述第二連通通道(120)，其中當所述第一控制閥(150)關(guān)閉所述第一連通通道(110)和所述第二連通通道(120)時，所述壓縮機以完全的容量運行，而當所述第一控制閥(150)打開所述第一連通通道(110)和所述第二連通通道(120)時，所述壓縮機以減小的容量運行。
3.如權(quán)利要求2所述的壓縮機，其中所述第一連通通道(110)和所述第二連通通道(120)形成在所述第一渦旋部件(80)的第一端板(82)中。
4.如權(quán)利要求3所述的壓縮機，其中所述第一連通通道(110)包括大致沿所述第一渦旋部件(80)的軸向延伸的第一豎直孔(112)和從所述第一豎直孔沿大致垂直于所述軸向的方向延伸到所述第一渦旋部件(80)的外周的第一水平孔(114)，并且 所述第二連通通道(120)包括大致沿所述第一渦旋部件(80)的軸向延伸的第二豎直孔(122)和從所述第二豎直孔沿大致垂直于所述軸向的方向延伸到所述第一渦旋部件(80)的外周的第二水平孔(124)。
5.如權(quán)利要求2所述的壓縮機，其中所述第一控制閥(150)設(shè)置在所述第一連通通道(110)和所述第二連通通道(120)的結(jié)合點(A)的下游。
6.如權(quán)利要求4所述的壓縮機，其中所述第一控制閥(150)設(shè)置在所述第一水平孔(114)和所述第二水平孔(124)的結(jié)合點(A)的下游。
7.如權(quán)利要求6所述的壓縮機，其中所述第一控制閥(150)設(shè)置在所述第一渦旋部件(80)上。
8.如權(quán)利要求5所述的壓縮機，其中所述第一控制閥(150C)設(shè)置在所述殼體(12)上。
9.如權(quán)利要求5所述的壓縮機，其中所述第一控制閥(150C)設(shè)置在從所述結(jié)合點(A)延伸到所述吸氣壓力區(qū)的旁通通道(170)中。
10.如權(quán)利要求9所述的壓縮機，其中所述旁通通道(170)在所述壓縮機的殼體(12)內(nèi)延伸。
11.如權(quán)利要求9所述的壓縮機，其中所述旁通通道在所述壓縮機的殼體外延伸。
12.如權(quán)利要求11所述的壓縮機，其中所述旁通通道連接到所述壓縮機的進氣通道。
13.如權(quán)利要求1-12中任一項所述的壓縮機，其中所述第一控制閥是電磁閥。
14.如權(quán)利要求2-12中任一項所述的壓縮機，其中所述第一連通通道(110)中設(shè)置有第一單向閥(130 )，所述第二連通通道(120 )中設(shè)置有第二單向閥(140 )。
15.如權(quán)利要求14所述的壓縮機，其中所述第一單向閥(130)在所述第一連通通道(110)中設(shè)置成臨近所述第一壓縮腔(Cl)，所述第二單向閥(140)在所述第二連通通道(120)中設(shè)置成臨近所述第二壓縮腔(C2)。
16.如權(quán)利要求14所述的壓縮機，其中所述第一單向閥(130)和所述第二單向閥(140)分別設(shè)置在所述第一渦旋部件(80)的第一端板(82)中。
17.如權(quán)利要求14所述的壓縮機，其中所述第一單向閥(130)位于所述第一壓縮腔(Cl)和所述第一控制閥(150)之間，所述第二單向閥(140)位于所述第二壓縮腔(C2)和所述第一控制閥(150)之間。
18.如權(quán)利要求2-12中任一項所述的壓縮機，其中所述第一壓縮腔(Cl)與所述第二壓縮腔(C2)大致相對于所述第一渦旋部件(80)的軸線中心對稱。
19.如權(quán)利要求I所述的壓縮機，進一步包括 第二連通通道(120)，所述第二連通通道構(gòu)造成在所述壓縮腔中的第二壓縮腔(C2)和所述吸氣壓力區(qū)之間選擇性地提供流體連通；以及 第二控制閥，所述第二控制閥設(shè)置成選擇性地打開或關(guān)閉所述第二連通通道(120)，并且當所述第二控制閥關(guān)閉所述第二連通通道(120)時，所述壓縮機以完全的容量運行，而當所述第二控制閥打開所述第二連通通道(120)時，所述壓縮機以減小的容量運行。
20.如權(quán)利要求19所述的壓縮機，其中所述第一控制閥和所述第二控制閥構(gòu)造成同時打開或關(guān)閉所述第一連通通道(110)和所述第二連通通道(120)。
21.如權(quán)利要求20所述的壓縮機，其中所述第一控制閥和所述第二控制閥設(shè)置在所述第一渦旋部件(80)上。
22.如權(quán)利要求21所述的壓縮機，其中所述第一連通通道(110)中設(shè)置有第一單向閥(130),所述第二連通通道(120)中設(shè)置有第二單向閥(140)。
23.如權(quán)利要求22所述的壓縮機，其中所述第一單向閥(130)在所述第一連通通道(110)中設(shè)置成臨近所述第一壓縮腔(Cl)，所述第二單向閥(140)在所述第二連通通道(120)中設(shè)置成臨近所述第二壓縮腔(C2)。
24.如權(quán)利要求22所述的壓縮機，其中所述第一單向閥(130)位于所述第一壓縮腔(Cl)和所述第一控制閥之間，所述第二單向閥(140)位于所述第二壓縮腔(C2)和所述第二控制閥之間。
25.如權(quán)利要求20所述的壓縮機，其中所述第一控制閥(150A)和所述第二控制閥(150B)設(shè)置在所述第一渦旋部件(80)的第一端板(82)中。
26.如權(quán)利要求25所述的壓縮機，其中所述第一控制閥(150A)設(shè)置在所述第一連通通道(110)中并且臨近所述第一壓縮腔(Cl)，所述第二控制閥(150B)設(shè)置在所述第二連通通道(120)中并且臨近所述第二壓縮腔(C2)。
27.如權(quán)利要求19-26中任一項所述的壓縮機，其中所述第一壓縮腔(Cl)與所述第二壓縮腔(C2)大致相對于所述第一渦旋部件(80)的軸線中心對稱。
28.如權(quán)利要求19-26中任一項所述的壓縮機，其中所述第一控制閥和所述第二控制閥都是電磁閥。
29.如權(quán)利要求I所述的壓縮機，其中所述第一連通通道(110)中設(shè)置有第一單向閥(130)。
30.如權(quán)利要求29所述的壓縮機，其中所述第一單向閥(130)在所述第一連通通道(110)中設(shè)置成臨近所述第一壓縮腔(Cl)。
31.如權(quán)利要求I所述的壓縮機，其中所述第一控制閥設(shè)置在所述第一連通通道(110)中并且臨近所述第一壓縮腔(Cl)。
32.如權(quán)利要求I所述的壓縮機，其中所述第一壓縮腔(Cl)是一系列壓縮腔中的位于徑向最外側(cè)的壓縮腔。
33.如權(quán)利要求2或19所述的壓縮機，其中所述第二壓縮腔(C2)是一系列壓縮腔中的位于徑向最外側(cè)的壓縮腔。
34.如權(quán)利要求1-12中任一項所述的壓縮機，其中所述第一控制閥被控制成使得所述壓縮機在所述完全的容量與所述減小的容量之間運行。
35.如權(quán)利要求19-26中任一項所述的壓縮機，其中所述第一控制閥和所述第二控制閥被控制成使得所述壓縮機在所述完全的容量與所述減小的容量之間運行。
專利摘要本實用新型涉及一種壓縮機(10)，包括殼體(12)，其中限定有吸氣壓力區(qū)和排氣壓力區(qū)；設(shè)置在殼體中的壓縮機構(gòu)，其包括第一渦旋部件(80)，包括第一端板(82)和第一渦旋葉片(86)；和第二渦旋部件(70)，包括第二端板(72)和第二渦旋葉片(76)；第一連通通道(110)，其構(gòu)造成在第一壓縮腔(C1)和吸氣壓力區(qū)之間選擇性地提供流體連通；以及第一控制閥(150)。當?shù)谝豢刂崎y關(guān)閉第一連通通道時，壓縮機以完全的容量運行，而當?shù)谝豢刂崎y打開第一連通通道時，壓縮機以減小的容量運行。本實用新型的壓縮機以更簡單的方式實現(xiàn)了壓縮機的容量調(diào)制。
文檔編號F04C18/02GK202707487SQ20122035819
公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月23日
發(fā)明者孫慶豐, 慎世珍, 束宏飛 申請人:艾默生環(huán)境優(yōu)化技術(shù)(蘇州)有限公司