[发明专利]涡旋压缩机

说明书

技术领域

本发明涉及一种涡旋压缩机。

背景技术

日本未审专利申请公报No.57-76291中公开了一种常规涡旋压缩机。该压缩机具有壳体、协同配合形成吸气室、压缩室、排气室以及背压室的定涡旋和动涡旋。在该压缩机中，动涡旋在背压室中的背压的作用下压靠定涡旋。

更具体地，诸如排气室中的排气压力这样的高压经固定节流装置引入背压室中，并且在背压室与吸气室之间设有调节阀。调节阀具有经背压通路连接至背压室和经低压通路连接至吸气室的阀腔。调节阀具有球状阀构件，该球状阀构件设在阀腔中并受到推压以便封闭背压通路。

在这种调节阀中，阀构件通过背压室中的背压与吸气室中的吸气压力之间的压差来操作，以便调节背压。动涡旋在基于背压的载荷作用下压靠定涡旋。为了降低功率损失并防止不良压缩需要通过调节阀适当控制背压。

然而，在上述压缩机中，施加于调节阀的阀构件的吸气压力和背压相对较小，这使得难以适当地控制背压。

如图8所示，一般，在涡旋压缩机中，为了降低功率损失并防止不良压缩，优选地，背压Pb(载荷)随着排气压力Pd增大而增大。但是，如果在上述压缩机中在排气压力高的情况下调节固定节流装置和调节阀以防止不良压缩，则背压(载荷)会在排气压力低的情况下变得过高，这导致如图8中的阴影部分所示的功率损失。因此，在上述压缩机中，难以在压缩机的各种运转工况下适当地控制背压，这样会导致功率损失和不良压缩。

进一步地，在上述压缩机中，排气压力经固定节流装置引入到背压室中。在这种情况下，如果固定节流装置的内直径大，则会降低压缩机的压缩效率。另一方面，如果定涡旋的内直径小，则难以对固定节流装置的布置进行设计。

日本未审专利申请公报No.11-132165公开了一种用于控制背压的控制阀。该控制阀具有不但施加有背压和吸气压力而且施加有排气压力的阀构件。与使用固定节流装置和调节阀的上述压缩机相比，在这种情况下，背压得到适当的控制。进一步地，根据排气压力Pd对背压Pb进行了适当控制，这使得能够在压缩机的各种运转工况下降低功率损失并防止不良压缩。

然而，在背压、吸气压力和排气压力都施加于阀构件的情况下，当施加于阀构件的背压量大时，待受到控制的背压极大地影响了对背压本身的控制，使得阀构件的移动变得不稳定。例如，如果阀构件在高背压的作用下移动使得背压室连接至吸气室，则背压很快降低，而使得阀构件沿相反的方向移动。因此，阀构件的移动变得不稳定，这使得难以适当地控制所述控制阀。

进一步地，如果施加于阀构件的排气压力量大，则随着吸气压力降低阀构件变得难以容易地移动。在这种情况下，在吸气压力低而排气压力高的条件下功率损失增大。

本发明旨在提供一种允许适当地控制背压控制阀从而能够在压缩机的各种运转工况下降低功率损失并防止不良压缩的涡旋压缩机。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种涡旋压缩机，包括：壳体，在所述壳体中形成有吸气室、排气室以及背压室；容置在所述壳体中的定涡旋；容置在所述壳体中的动涡旋，所述动涡旋与所述定涡旋协同配合以在所述动涡旋与所述定涡旋之间形成压缩室，所述动涡旋和所述定涡旋在所述背压室中的背压的作用下压靠彼此；以及控制阀，其用于通过与所述吸气室、所述排气室或所述压缩室连通而控制所述背压室中的背压，其特征在于，所述控制阀具有按顺序布置的第一腔室、第二腔室以及第三腔室，所述第一腔室连接至所述排气室或所述压缩室，所述第二腔室连接至所述背压室，所述第三腔室连接至所述吸气室，其中，所述控制阀具有阀构件，所述阀构件具有位于所述第一腔室中的第一承压表面、位于所述第二腔室中的第二承压表面以及位于所述第三腔室中的第三承压表面；并且所述第三承压表面的面积大于所述第一承压表面的面积并且大于所述第二承压表面的面积。

通过以下结合以示例方式图示本发明原理的附图所做的描述，本发明的其它方面及优点将变得显而易见。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的涡旋压缩机的纵向剖视图；

图2是图1的压缩机的示意性框图；

图3是图1的压缩机的控制阀的剖视图；

图4是示出图3的控制阀的阀构件的承压表面的示意图；

图5是根据本发明第二实施方式的涡旋压缩机的示意性框图；

图6是控制阀的第二实施方式的剖视图；

图7是示出图6的控制阀的阀构件的承压表面的示意图；

图8是示出常规压缩机的特性和计算的理想值的曲线图；以及

图9是示出根据本发明实施方式的压缩机的特性的曲线图。

具体实施方式