[发明专利]具有旁路孔的涡旋式压缩机

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有旁路孔（bypass hole，旁通孔）的涡旋式压缩机，尤其涉及一种能够防止压缩室中的压力过度增大的具有旁路孔的涡旋式压缩机。

背景技术

涡旋式压缩机是这样一种压缩机，其包括具有固定涡卷的固定涡盘，以及具有与该固定涡卷接合的绕动涡卷的绕动涡盘。在这种涡旋式压缩机的构造中，随着绕动涡盘在固定涡盘上执行绕动运动，形成在固定涡卷与绕动涡卷之间的压缩室的容积连续地变化，由此吸入并压缩制冷剂。

涡旋式压缩机能够连续地执行吸入、压缩和排放，因此与其它类型的压缩机相比，涡旋式压缩机在运行期间产生的振动和噪声方面很受好评。详言之，随着连续地向中心移动时，涡旋式压缩机的压缩室的容积减小，并且因此制冷剂气体被连续地吸入、压缩并排放。

在绕动涡盘或固定涡盘的中心部附近形成排放孔，经压缩的制冷剂气体经由该排放孔被排出。这是由于中心部具有最大的压力。防回流阀被安装到排放孔以防止制冷剂气体由于压力不同而回流。

然而，具有这种构造的传统的涡旋式压缩机，其高度很难降低。亦即，传统的涡旋式压缩机需要在绕动涡盘下方设置一主框架，用以当绕动运动时安全地支撑绕动涡盘，这样就增大了涡旋式压缩机的总体高度。

同时，还与排放孔分开地设置有用于提前部分地分流压缩后的气体的旁路孔和用于打开或关闭该旁路孔的旁通阀。该旁路孔用于通过在发生过度压缩时预先分流制冷剂气体，来减少能量消耗以及由于过度压缩而导致的压缩机的损坏。详言之，当工作压缩率低于设计压缩率时，如果排放开始角还没有到达，即使压缩室中的气压变为与排放压相同，也会持续执行压缩，从而导致过度压缩的损失。这样，当产生过度压缩时，依据压缩室和排放孔之间的压力差，旁通阀自动地打开或者关闭以预先部分地排出被压缩的气体，从而减小绕动涡盘的起始扭矩或者预先防止由于过度压缩而导致的损坏。

为了获得充分的减小过度压缩损失的效果，有必要增大旁路孔的直径，但是旁路孔的直径一般不超过对应的涡卷的厚度，因此存在着限制。因此，现有技术采用了具有多个比期望直径小的直径的旁路孔的结构。然而，这种结构会使固定涡盘或者绕动涡盘的制造变得复杂，并且需要为每个旁路孔安装旁通阀，从而导致润滑成本增加。

发明内容

为了解决现有技术的缺陷，本发明的一个方案提供了一种能够减少总体高度的涡旋式压缩机。

本发明的另一个方案提供一种通过增加旁路孔的直径而能够减小旁路孔的数量的涡旋式压缩机。

为了实现这些以及其它的优点，并且根据本说明书的目的，如在此所具体化和宽泛描述的，提供一种涡旋式压缩机，该涡旋式压缩机包括：固定涡盘，具有固定涡卷，该固定涡卷的厚度沿着压缩路径而变化；绕动涡盘，具有绕动涡卷，该绕动涡卷与固定涡卷共同限定压缩室，并且其厚度沿着压缩路径而变化；旋转轴，其一端具有偏心部，该旋转轴联接到绕动涡盘，使得该偏心部与该绕动涡卷在横向上重叠；以及驱动单元，用于驱动该旋转轴，其中在绕动涡盘上形成与涡旋式压缩机的排放空间连通的排放孔和至少一个旁路孔。

在本发明的一个方案中，由于固定涡盘充当传统的涡旋式压缩机的主框架，因此上框架的厚度可以减小。

在本发明的另一个方案中，可允许固定涡卷或绕动涡卷具有不规则地增大或减小的厚度，而非具有均一的厚度，以便根据需要增大旁路孔的直径。而且，旁路孔的直径可大于排放孔的有效直径的三分之一，以使制冷剂通过旁路孔快速及顺畅地排放，使得过度压缩损失减小，并且防止由于过大的压力而引起的固定涡卷和绕动涡卷的损坏。

这里，有效直径意指其面积与排放孔的面积相同的圆的直径。术语“有效直径”的使用是由于排放孔能形成为除了圆形之外的随机形状。

在绕动涡盘的绕动运动期间，旁路孔可由固定涡盘的固定涡卷的一部分打开或关闭。这里，面对旁路孔的固定涡卷的一部分的厚度可被形成为大于旁路孔的直径。如果固定涡卷的对应部分的厚度小于旁路孔的直径，则其间插设有固定涡卷的两个压缩室会彼此连通，从而引起损失。

因此，固定涡卷的厚度可以是固定涡卷的平均厚度的1.5倍。即使当固定涡卷的厚度大于旁路孔的直径时，在绕动涡盘的盘部与固定涡卷的上表面之间仍可发生渗漏。因此，如可能的话，固定涡卷的厚度可以优选为较厚，以防止这种渗漏。

旁路孔的直径可被设定为使穿过该旁路孔的制冷剂的流动速度小于50m/s。