專利名稱：具有頂部密封件和延伸推力區(qū)的渦旋壓縮機(jī)本體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及用于壓縮制冷劑的渦旋壓縮機(jī)，更具體地說，涉及這種渦旋壓縮 機(jī)的渦旋壓縮機(jī)本體之間的密封和負(fù)載承載機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
渦旋壓縮機(jī)是一種用來壓縮制冷劑的特定類型的壓縮機(jī)，其用于諸如制冷、空氣 調(diào)節(jié)、工業(yè)冷卻和冷凍器等應(yīng)用和/或可使用壓縮流體的其他應(yīng)用。這種現(xiàn)有渦旋壓縮 機(jī)是已知的，例如在Hasemann申請(qǐng)的第6，398，530號(hào)美國(guó)專利、Kammhoff等人申請(qǐng)的第 6，814，551號(hào)美國(guó)專利、Kammhoff等人申請(qǐng)的第6，960，070號(hào)美國(guó)專利和Kammhoff等人 申請(qǐng)的第7，112,046號(hào)美國(guó)專利中給出了示例性描述，上述所有這些專利都已經(jīng)轉(zhuǎn)讓給與 本案的受讓人密切相關(guān)的比策爾(Bitzer)公司。由于本案揭示內(nèi)容屬于可在這些或其他 渦旋壓縮機(jī)中實(shí)施的改進(jìn)，因此，第6，398，530號(hào)美國(guó)專利、第7，112，046號(hào)美國(guó)專利、第 6，814，551號(hào)美國(guó)專利和第6，960，070號(hào)美國(guó)專利的全部揭示內(nèi)容以全文引用的方式并入 本文中。正如這些專利所示例性描述的那樣，渦旋壓縮機(jī)傳統(tǒng)地包括外罩，外罩內(nèi)容納有 渦旋壓縮機(jī)。渦旋壓縮機(jī)包括第一和第二渦旋壓縮機(jī)構(gòu)件。第一壓縮機(jī)構(gòu)件通常靜止不動(dòng) 地設(shè)置且固定在外罩中。第二渦旋壓縮機(jī)構(gòu)件可相對(duì)于第一渦旋壓縮機(jī)構(gòu)件運(yùn)動(dòng)，以壓縮 位于各自基座上方并相互嚙合的各自渦旋肋之間的制冷劑。傳統(tǒng)地，可動(dòng)渦旋壓縮機(jī)構(gòu)件 可圍繞中心軸線并沿著一個(gè)軌道路徑被驅(qū)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)壓縮制冷劑的目的。經(jīng)常在同一外罩 內(nèi)提供一個(gè)典型地為電動(dòng)馬達(dá)的適當(dāng)驅(qū)動(dòng)單元，以驅(qū)動(dòng)可動(dòng)渦旋構(gòu)件。舉例來說，如在第7，112,046號(hào)美國(guó)專利中示例性說明的那樣，各渦旋壓縮機(jī)本 體的螺旋式渦旋肋可界定軸向延伸的螺旋式凹槽，在所述螺旋式凹槽中設(shè)有在另一渦旋壓 縮機(jī)本體的基座上嚙合的螺旋式頂部密封件(例如參見'046專利的圖7，示出了用于頂部 密封件的凹槽)。這種頂部密封件(頂封)提供一個(gè)渦旋壓縮機(jī)本體的渦旋頂部與另一渦 旋壓縮機(jī)本體的基座之間的密封，從而大致防止壓縮流體從內(nèi)部壓縮室中泄露，所述內(nèi)部 壓縮室具有比在渦旋肋另一側(cè)界定的外部室更高的壓縮狀態(tài)，該外部室具有較低的壓縮狀 態(tài)。渦旋頂部密封件高度有效且提供非常良好的密封性能并從而保持高壓縮效率。然而， 這種渦旋頂部密封設(shè)計(jì)存在潛在缺陷。具體地說，如果技術(shù)人員不當(dāng)?shù)匕惭b渦旋壓縮機(jī)或 電耦合壓縮機(jī)而使其反向驅(qū)動(dòng)，則產(chǎn)生導(dǎo)致相對(duì)的渦旋壓縮機(jī)本體在真空壓力下彼此抽吸 的真空狀態(tài)。渦旋頂部密封件的彈性特性被克服，從而在渦旋頂部上留下相對(duì)薄的金屬表 面材料，其可深入另一渦旋壓縮機(jī)本體并快速對(duì)其造成損害，從而產(chǎn)生危害。本發(fā)明針對(duì)在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上的改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明大致針對(duì)在渦旋壓縮機(jī)本體中的至少一個(gè)上提供延伸推力區(qū)，以提供名義 反向工作能力，或在兩個(gè)渦旋壓縮機(jī)本體沿軸向被推壓到一起的情況下提供軸向負(fù)載承載能力。在其中渦旋壓縮機(jī)本體反向運(yùn)行的不當(dāng)安裝情況下的一個(gè)潛在優(yōu)點(diǎn)在于，技術(shù)人員 在可能出現(xiàn)顯著危害之前將有非常多的時(shí)間且典型地足夠多的時(shí)間斷開或關(guān)斷渦旋壓縮 機(jī)。舉例來說，技術(shù)人員在觀察和聽到渦旋壓縮機(jī)反向工作時(shí)，可斷開渦旋壓縮機(jī)并從而防 止對(duì)渦旋壓縮機(jī)的損害。接著可正確地配置壓縮機(jī)。存在可用于實(shí)現(xiàn)上述目的的若干方面， 這些方面單獨(dú)可獲得專利或組合起來可獲得專利，這些方面包括但不限于下述內(nèi)容。本發(fā)明的一個(gè)方面提供從渦旋本體基座延伸的推力肋，所述推力肋沒有頂部密封 件且從而可提供相當(dāng)大的推力面表面區(qū)域。根據(jù)該方面，用于壓縮流體的渦旋壓縮機(jī)包括 第一渦旋壓縮機(jī)本體和第二渦旋壓縮機(jī)本體，第一渦旋壓縮機(jī)本體具有第一基座和從第一 基座伸出的第一渦旋肋，第二渦旋壓縮機(jī)本體具有第二基座和從第二基座伸出的第二渦旋 肋。第一和第二基座在軸向上隔開，第一和第二渦旋肋相互容納，以在進(jìn)口區(qū)與出口區(qū)之間 界定至少一個(gè)壓縮室?？蓪?shí)施第一和第二渦旋壓縮機(jī)本體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以壓縮從進(jìn)口 區(qū)流動(dòng)至出口區(qū)的流體。頂部密封件從第一渦旋肋軸向伸出，且適于密封嚙合第二基座，以 密封所述壓縮室。推力肋從第一基座軸向伸出且界定與第二基座相鄰的推力面。推力肋沒 有頂部密封件。本發(fā)明的另一個(gè)方面針對(duì)一個(gè)渦旋壓縮機(jī)本體上的推力區(qū)，所述推力區(qū)圍繞另一 渦旋壓縮機(jī)本體的渦旋肋，其中推力區(qū)的一部分提供頂部密封件且另一部分沒有頂部密封 件。根據(jù)該方面，用于壓縮流體的渦旋壓縮機(jī)包括第一渦旋壓縮機(jī)本體和第二渦旋壓縮機(jī) 本體，第一渦旋壓縮機(jī)本體具有第一基座和從第一基座伸出的第一渦旋肋，第二渦旋壓縮 機(jī)本體具有第二基座和從第二基座伸出的第二渦旋肋。第一和第二基座在軸向上隔開，所 述第一和第二渦旋肋圍繞一軸線相互容納，以在進(jìn)口區(qū)與出口區(qū)之間界定至少一個(gè)壓縮 室。可實(shí)施第一和第二渦旋壓縮機(jī)本體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以壓縮從進(jìn)口區(qū)流動(dòng)至出口區(qū)的 流體。頂部密封件從第一渦旋肋軸向伸出且適于密封嚙合第二基座，以密封所述至少一個(gè) 壓縮室。設(shè)置圍繞第二渦旋肋的推力區(qū)，推力區(qū)的第一部分支撐頂部密封件，推力區(qū)的第二 部分沒有頂部密封件。本發(fā)明的再一個(gè)方面針對(duì)渦旋本體之一上的較寬推力區(qū)，該推力區(qū)圍繞渦旋肋的 內(nèi)部區(qū)。根據(jù)該方面，用于壓縮流體的渦旋壓縮機(jī)包括第一渦旋壓縮機(jī)本體和第二渦旋壓 縮機(jī)本體，第一渦旋壓縮機(jī)本體具有第一基座和從所述第一基座伸出的第一渦旋肋，第二 渦旋壓縮機(jī)本體具有第二基座和從第二基座伸出的第二渦旋肋。第一和第二基座在軸向上 隔開，第一和第二渦旋肋圍繞一軸線相互容納，以在進(jìn)口區(qū)與出口區(qū)之間界定至少一個(gè)壓 縮室?？蓪?shí)施第一和第二渦旋壓縮機(jī)本體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以壓縮從進(jìn)口區(qū)流動(dòng)至出口區(qū) 的流體。在第一渦旋頂部中界定大致渦旋形凹槽，頂部密封件位于該凹槽中且從第一渦旋 肋的頂部軸向伸出。頂部密封件適于密封嚙合所述第二基座。第一渦旋頂部包含內(nèi)部區(qū)和 第二推力區(qū)，內(nèi)部區(qū)具有大致垂直于所述軸線測(cè)得的第一平均寬度，第二推力區(qū)具有大致 垂直于所述軸線測(cè)得的第二平均寬度，第二平均寬度比所述第一寬度大，以承載反向推力 負(fù)載。在又一個(gè)方面中，本發(fā)明提供一種用于承載反向推力負(fù)載同時(shí)在渦旋壓縮機(jī)內(nèi)軸 向密封的方法。該方法包括在正常工作過程中沿第一方向驅(qū)動(dòng)第一和第二渦旋壓縮機(jī)本 體；在第一和第二渦旋壓縮機(jī)本體之間壓縮流體；密封一個(gè)本體的第一渦旋肋與另一個(gè)本 體的第二基座之間的界面，以便于壓縮流體；使反向推力表面與密封界面隔開；在第一和第二渦旋壓縮機(jī)本體沿與第一方向相反的第二方向被驅(qū)動(dòng)的情況下使反向推力表面與所 述第二基座嚙合；以及提供足夠的反向推力表面區(qū)域(表面面積)，以在發(fā)生將導(dǎo)致所述渦 旋壓縮機(jī)本體被反向驅(qū)動(dòng)的不當(dāng)工作的情況下使技術(shù)人員具有足夠多的時(shí)間來檢測(cè)和改 正渦旋壓縮機(jī)本體的不當(dāng)安裝。從結(jié)合附圖給出的以下詳細(xì)描述中將可以更清楚地理解本發(fā)明的其他方面、目的 和優(yōu)點(diǎn)。


附圖并入說明書中并構(gòu)成說明書的一部分，這些附圖舉例說明本發(fā)明的若干方 面，且與具體實(shí)施方式
一起用于解釋本發(fā)明的原理。附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的渦旋壓縮機(jī)組件的橫截面；圖2是圖1所示的渦旋壓縮機(jī)實(shí)施例的上部分的等距圖的部分橫截面和截取圖；圖3是與圖2相似但放大的視圖，該圖從不同角度和截面得到，以示出其他結(jié)構(gòu)特 征；圖4是圖1的實(shí)施例的下部分的部分橫截面和截取圖；圖5是固定渦旋壓縮機(jī)本體的底側(cè)的大致等距圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施 例的延伸反向推力區(qū)；圖6是渦旋壓縮機(jī)本體的大致等距圖的部分橫截面和截取圖；圖7a和圖7b是穿過渦旋肋的具有兩種略微不同變化(出于示范目的而夸大或未 按比例繪制)的橫截面圖，示出了延伸推力區(qū)相對(duì)于密封頂部區(qū)域的抬高。雖然將結(jié)合某些優(yōu)選實(shí)施例來描述本發(fā)明，但是沒有任何意圖將本發(fā)明局限于這 些實(shí)施例。相反，其意圖涵蓋所有包含在權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有 替代物、修改和等同物。
具體實(shí)施例方式附圖中舉例圖解了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的渦旋壓縮機(jī)組件10，其大體包括外 罩12，在該外罩12內(nèi)渦旋壓縮機(jī)14可由驅(qū)動(dòng)單元16驅(qū)動(dòng)。渦旋壓縮機(jī)組件可配置在制冷 劑回路中，以用于制冷、工業(yè)冷卻、冷凍、空氣調(diào)節(jié)或需要壓縮流體的其他合適應(yīng)用。合適的 連接端口提供與制冷回路的連接，并包括延伸穿過外罩12的制冷劑入口 18和制冷劑出口 20。通過操作驅(qū)動(dòng)單元16以運(yùn)行渦旋壓縮機(jī)14并從而壓縮在高壓壓縮狀態(tài)下從制冷劑入 口 18進(jìn)入并從制冷劑出口 20排出的合適制冷劑或其他流體，可運(yùn)行渦旋壓縮機(jī)組件10。外罩12可表現(xiàn)為許多形式。在優(yōu)選實(shí)施例中，外罩包括多個(gè)殼部分，并且優(yōu)選包 括三個(gè)殼部分，即包括中心圓柱形罩部分24、頂端罩部分26和底端罩部分28。優(yōu)選地，罩 部分24、26和28由合適的鋼板構(gòu)成并焊接在一起，以形成永久外罩12封閉件。然而，如果 需要拆分外罩，則可采用其他外罩構(gòu)造，這些構(gòu)造可包括金屬鑄件或機(jī)加工零件。中心罩部分24優(yōu)選為圓柱形且與頂端和底端罩部分26、28套疊地相互配合。這 形成用于容納渦旋壓縮機(jī)14和驅(qū)動(dòng)單元16的封閉腔30。頂端和底端罩部分26、28中的 每一個(gè)大體呈圓頂狀且包括各自的圓柱形側(cè)壁區(qū)32、34，以與中心部分24匹配，并提供對(duì) 外罩12的頂端和底端的封閉。從圖1中可知，頂側(cè)壁區(qū)32與中心罩部分24套疊地交迭，并沿著圓形焊接區(qū)從外部焊接到中心罩部分24的頂端。類似地，底端罩部分28的底側(cè)壁 區(qū)34與中心罩部分24套疊地相互配合(但是在圖中示出為安裝到中心罩部分24的內(nèi)部 而非外部)，且通過圓形焊接區(qū)從外部焊接。驅(qū)動(dòng)單元16可優(yōu)選地表現(xiàn)為電動(dòng)馬達(dá)組件40的形式，所述電動(dòng)馬達(dá)組件40由 上、下軸承構(gòu)件42、44支撐。電動(dòng)馬達(dá)組件40可操作地轉(zhuǎn)動(dòng)并驅(qū)動(dòng)軸46。電動(dòng)馬達(dá)組件 40大體包括外部環(huán)形馬達(dá)罩48、包括電線圈的定子50和與驅(qū)動(dòng)軸46聯(lián)接從而一起轉(zhuǎn)動(dòng)的 轉(zhuǎn)子52?？蓪?duì)定子50通電，以可轉(zhuǎn)動(dòng)地驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子52并進(jìn)而使驅(qū)動(dòng)軸46圍繞中心軸線54 轉(zhuǎn)動(dòng)。參照?qǐng)D1和4，下軸承構(gòu)件44包括大體圓柱形的中心轂58，該中心轂58包括中心 套管和開口，以設(shè)置圓柱形軸承60，驅(qū)動(dòng)軸46以軸頸方式設(shè)置在所述圓柱形軸承60上，以 獲得轉(zhuǎn)動(dòng)支撐。多個(gè)臂62且典型地至少三個(gè)臂優(yōu)選以相等的角間隔從中心軸承轂58徑向 向外伸出。這些支撐臂62相互嚙合，并坐落于由底部罩部分28的底側(cè)壁區(qū)34的終止圓邊 提供的圓形坐落表面64上。同樣，底部罩部分28可用以安置、支撐和坐落下軸承構(gòu)件44 并進(jìn)而充當(dāng)可在其上支撐渦旋壓縮機(jī)的內(nèi)部零件的基座。下軸承構(gòu)件44則借助形成于下軸承構(gòu)件44的板狀橫檔區(qū)(Iedgeregion) 68上的 圓形座66支撐圓柱形馬達(dá)罩48，所述板狀橫檔區(qū)沿著中心轂58的頂部向外伸出。支撐臂 62也優(yōu)選相對(duì)于中心罩部分的內(nèi)徑設(shè)定高精度公差。臂62可與中心罩部分24的內(nèi)徑表面 嚙合，以居中地安置下軸承構(gòu)件44，并進(jìn)而保持中心軸線54的位置。這可以借助下軸承構(gòu) 件44與外罩12之間的過盈配合和壓配合支撐配置(例如參見圖4)實(shí)現(xiàn)?；蛘?，根據(jù)一個(gè) 更優(yōu)選配置，如圖1所示，下軸承與下罩部分28嚙合，而下罩部分28又附著至中心部分24 上。類似地，可沿著下軸承構(gòu)件44的階梯式座66利用過盈配合和壓配合支撐外部馬達(dá)罩 48。如圖所示，可使用螺釘將馬達(dá)罩緊固到下軸承構(gòu)件44上。驅(qū)動(dòng)軸46由多個(gè)直徑漸小的部分46a_46d構(gòu)成，這些部分相對(duì)于中心軸線54同 心對(duì)準(zhǔn)。最小直徑部分46d被設(shè)置軸頸，以在下軸承構(gòu)件44內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，而次小部分46c提供 臺(tái)階72，以將驅(qū)動(dòng)軸46軸向支撐在下軸承構(gòu)件44上。最大部分46a被設(shè)置軸頸，以在上軸 承構(gòu)件42內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)軸46進(jìn)一步包括偏移偏心驅(qū)動(dòng)部分74，該偏移偏心驅(qū)動(dòng)部分74具有圍繞相 對(duì)于中心軸線54偏移的偏移軸線的圓柱形驅(qū)動(dòng)表面75。該偏移驅(qū)動(dòng)部分74以軸頸方式設(shè) 置在渦旋壓縮機(jī)14的可動(dòng)渦旋構(gòu)件的腔中，以在驅(qū)動(dòng)軸46圍繞中心軸線54旋轉(zhuǎn)時(shí)，沿著 一個(gè)軌道路徑驅(qū)動(dòng)渦旋壓縮機(jī)的可動(dòng)構(gòu)件。為了潤(rùn)滑所有這些軸承表面，外罩12在底端設(shè) 置了潤(rùn)滑油槽76，在上述潤(rùn)滑油槽中提供了適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑油。驅(qū)動(dòng)軸46具有潤(rùn)滑油管和推 動(dòng)器78，該推動(dòng)器在驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)充當(dāng)油泵并進(jìn)而將油從潤(rùn)滑油槽76泵出到界定在驅(qū)動(dòng) 軸46中的內(nèi)部潤(rùn)滑油通路80中。在驅(qū)動(dòng)軸46轉(zhuǎn)動(dòng)期間，離心力作用，以克服重力作用將 潤(rùn)滑油向上驅(qū)動(dòng)穿過潤(rùn)滑油通路80。潤(rùn)滑油通路80包括圖示的各種徑向通道，用以通過離 心力將油供給至合適的軸承表面并進(jìn)而按要求潤(rùn)滑滑動(dòng)表面。上軸承構(gòu)件42包括中心軸承轂84，驅(qū)動(dòng)軸46的最大部分46a以軸頸方式設(shè)置在 所述中心軸承轂84中以轉(zhuǎn)動(dòng)。支撐腹板86從軸承轂84向外延伸，該支撐腹板86與外周 支撐邊緣88匯合。環(huán)形階梯式座表面90沿支撐腹板86設(shè)置，所述環(huán)形階梯式座表面90 可與圓柱形馬達(dá)罩48的頂端過盈配合和壓配合，以進(jìn)而提供軸向和徑向定位。馬達(dá)罩48也可用螺釘緊固到上軸承構(gòu)件42上。外周支撐邊緣88也可包括可與外罩12過盈配合和 壓配合的外部環(huán)形階梯式座表面92。舉例來說，外周邊緣88可軸向嚙合座表面92，也就是 說，在與軸線54垂直的橫向平面上嚙合并且不穿過直徑。為了定中心，在表面92的正下方 提供中心罩部分24與支撐邊緣88之間的直徑配合。具體地說，在套疊的中心和頂端罩部 分24、26之間界定內(nèi)部圓形臺(tái)階94，其與上軸承構(gòu)件42的外部環(huán)形臺(tái)階92軸向和徑向地 設(shè)置。上軸承構(gòu)件42也經(jīng)由軸向推力表面96通過軸承支撐向可動(dòng)渦旋構(gòu)件提供軸向推 力支撐。雖然這可由單一整體零件完整提供，但是圖示為由單獨(dú)的套環(huán)構(gòu)件98提供，所述 套環(huán)構(gòu)件98沿階梯式環(huán)形界面100與上軸承構(gòu)件42的上部分相互配合。套環(huán)構(gòu)件98界 定中心開口 102，所述中心開口的尺寸足夠大，以容納偏心偏移驅(qū)動(dòng)部分74并允許其進(jìn)行 在可動(dòng)渦旋壓縮機(jī)構(gòu)件112的容納部分內(nèi)進(jìn)行的軌道偏心運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)在更詳細(xì)地描述渦旋壓縮機(jī)14，渦旋壓縮機(jī)本體由優(yōu)選包括靜止的固定渦旋壓 縮機(jī)本體Iio和可動(dòng)渦旋壓縮機(jī)本體112的第一和第二渦旋壓縮機(jī)本體提供?？蓜?dòng)渦旋壓 縮機(jī)本體112配置成為了壓縮制冷劑而相對(duì)于固定渦旋壓縮機(jī)本體110進(jìn)行軌道運(yùn)動(dòng)。固 定渦旋壓縮機(jī)本體包括從板狀基座116軸向伸出并設(shè)計(jì)成螺旋形的第一肋114。類似地，第 二可動(dòng)渦旋壓縮機(jī)本體112包括從板狀基座120軸向伸出并設(shè)計(jì)成類似的螺旋形的第二渦 旋肋118。渦旋肋114、118相互嚙合且在相應(yīng)的另一壓縮機(jī)本體112、110的相應(yīng)基座表面 120、116上密封地鄰接。結(jié)果，在渦旋肋114、118與基座120之間形成多個(gè)壓縮室122。在 室122內(nèi)，進(jìn)行制冷劑的逐步壓縮。制冷劑經(jīng)由圍繞渦旋肋114、118的進(jìn)口區(qū)124以初始 低壓在外部徑向區(qū)域中流動(dòng)(例如參見圖2-3)。在室122中逐步壓縮(室沿徑向向內(nèi)逐步 界定)后，制冷劑經(jīng)由在固定渦旋壓縮機(jī)本體110的基座116中居中地界定的壓縮出口 126 排出。已壓縮到高壓的制冷劑可在渦旋壓縮機(jī)工作過程中經(jīng)由壓縮出口 126排出室122?？蓜?dòng)渦旋壓縮機(jī)本體112嚙合驅(qū)動(dòng)軸46的偏心偏移驅(qū)動(dòng)部分74。更具體地說，可 動(dòng)渦旋壓縮機(jī)本體112的容納部分包括圓柱形套管驅(qū)動(dòng)轂128，上述圓柱形套管驅(qū)動(dòng)轂128 利用設(shè)置在其中的可滑動(dòng)軸承表面可滑動(dòng)地容納偏心偏移驅(qū)動(dòng)部分74。詳言之，偏心偏移 驅(qū)動(dòng)部分74嚙合圓柱形驅(qū)動(dòng)轂128，以在驅(qū)動(dòng)軸46圍繞中心軸線54轉(zhuǎn)動(dòng)過程中使可動(dòng)渦 旋壓縮機(jī)本體112沿著圍繞中心軸線54的軌道路徑運(yùn)動(dòng)?？紤]到該偏移關(guān)系導(dǎo)致相對(duì)于 中心軸線54的重量失衡，組件優(yōu)選包括以固定角定向安裝到驅(qū)動(dòng)軸46上的配重130。配 重130用以補(bǔ)償由偏心偏移驅(qū)動(dòng)部分74和沿軌道路徑驅(qū)動(dòng)的可動(dòng)渦旋壓縮機(jī)本體112導(dǎo) 致的重量失衡(例如，尤其是，渦旋肋不均衡地保持平衡)。配重130包括附著套環(huán)132和 補(bǔ)償重量區(qū)134 (參見圖2中最佳示出的配重)，所述補(bǔ)償重量區(qū)134提供配重效應(yīng)并進(jìn)而 與用于平衡目的的下配重135協(xié)作平衡圍繞中心軸線54旋轉(zhuǎn)的零件的總重量。這通過內(nèi) 部平衡或消除慣性力而減少了總組件的振動(dòng)和噪音。參照?qǐng)D1-3，尤其參照?qǐng)D2，可以看到渦旋壓縮機(jī)的導(dǎo)向運(yùn)動(dòng)。為了引導(dǎo)可動(dòng)渦旋 壓縮機(jī)本體12相對(duì)于固定渦旋壓縮機(jī)本體110的軌道運(yùn)動(dòng)，可提供合適的鍵聯(lián)軸器140。 鍵聯(lián)軸器在渦旋壓縮機(jī)領(lǐng)域通常稱為“十字滑塊聯(lián)軸器”。在本實(shí)施例中，鍵聯(lián)軸器140包 括外環(huán)本體142并包括兩個(gè)沿第一橫向軸線146線性隔開的第一鍵144，上述第一鍵在也沿 著第一軸線146線性隔開且對(duì)準(zhǔn)的兩個(gè)相應(yīng)鍵槽導(dǎo)軌148內(nèi)緊密且線性地滑動(dòng)。鍵槽導(dǎo)軌 148由靜止的固定渦旋壓縮機(jī)本體界定，這樣，鍵聯(lián)軸器140沿第一橫向軸線146的線性運(yùn)動(dòng)為相對(duì)于外罩12并垂直于中心軸線54的線性運(yùn)動(dòng)。鍵可包括狹槽、凹槽或圖示從鍵聯(lián) 軸器140的外環(huán)本體142伸出的突起。這種對(duì)第一橫向軸線146上的運(yùn)動(dòng)的控制引導(dǎo)可動(dòng) 渦旋壓縮機(jī)本體112的全部軌道路徑中的一部分。另外，鍵聯(lián)軸器包括四個(gè)第二鍵152，其中，相對(duì)的成對(duì)的第二鍵152相對(duì)于與第 一橫向軸線146垂直的第二橫向軸線154線性對(duì)準(zhǔn)且大體平行。存在兩組協(xié)作以接收伸出 的滑動(dòng)導(dǎo)向部156的第二鍵152，上述滑動(dòng)導(dǎo)向部156在可動(dòng)渦旋壓縮機(jī)本體112的相反側(cè) 從基座120伸出。導(dǎo)向部156線性嚙合并被引導(dǎo)，以借助于導(dǎo)向部156沿著成組的第二鍵 152的滑動(dòng)線性導(dǎo)向運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行沿著第二橫向軸線的線性運(yùn)動(dòng)。借助于鍵聯(lián)軸器140，可動(dòng)渦旋壓縮機(jī)本體112具有相對(duì)于固定渦旋壓縮機(jī)本體 110沿著第一橫向軸線146和第二橫向軸線154的受限運(yùn)動(dòng)。這樣能夠防止可動(dòng)渦旋本體的 任何相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，因?yàn)樗荒苓M(jìn)行平移運(yùn)動(dòng)。更具體地說，固定渦旋壓縮機(jī)本體110將鍵聯(lián)軸 器140的運(yùn)動(dòng)限制為沿著第一橫向軸線146的線性運(yùn)動(dòng)；而鍵聯(lián)軸器140在沿著第一橫向 軸線146運(yùn)動(dòng)時(shí)又?jǐn)y帶可動(dòng)渦旋壓縮機(jī)本體112與其一起沿著第一橫向軸線146運(yùn)動(dòng)。另 外，可動(dòng)渦旋壓縮機(jī)本體可借助容納于第二鍵152之間且可在其間滑動(dòng)的導(dǎo)向部分156提 供的相對(duì)滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)獨(dú)立地沿著第二橫向軸線154相對(duì)于鍵聯(lián)軸器140運(yùn)動(dòng)。通過允許在兩 個(gè)相互垂直的軸線146、154上同時(shí)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)軸46的偏心偏移驅(qū)動(dòng)部分74提供的在可動(dòng) 渦旋壓縮機(jī)本體112的圓柱形驅(qū)動(dòng)轂128上的偏心運(yùn)動(dòng)被轉(zhuǎn)化為可動(dòng)渦旋壓縮機(jī)本體112 相對(duì)于固定渦旋壓縮機(jī)本體110的軌道路徑運(yùn)動(dòng)。更詳細(xì)地參照固定渦旋壓縮機(jī)本體110，此本體110固定在上軸承構(gòu)件42上，上 述固定通過在它們之間軸向且豎直延伸并圍繞可動(dòng)渦旋壓縮機(jī)本體112的外側(cè)的延伸件 實(shí)現(xiàn)。在示例性給出的實(shí)施例中，固定渦旋壓縮機(jī)本體110包括在渦旋肋的相同側(cè)從基座 116伸出的多個(gè)軸向伸出支柱158(參見圖2)。這些支柱158嚙合且坐落在上軸承構(gòu)件42 的頂側(cè)上。優(yōu)選地，螺栓160 (圖2)被提供，以將固定渦旋壓縮機(jī)本體110緊固到上軸承構(gòu) 件42上。螺栓160軸向延伸穿過固定渦旋壓縮機(jī)本體的支柱158，并且緊固且旋緊到上軸 承構(gòu)件42中的對(duì)應(yīng)螺紋開口中。為了進(jìn)一步支撐及固定所述固定渦旋壓縮機(jī)本體110，固 定渦旋壓縮機(jī)本體的外周包括圓柱形表面162，上述圓柱形表面162緊密容納在外罩10的 圓柱形內(nèi)表面上，更具體地說，容納在頂端罩部分26上。表面162與側(cè)壁32間的間隙用以 允許將上外罩25組裝在壓縮機(jī)組件上，并隨后用以容納0型密封圈164。0型密封圈164 密封圓柱形定位表面162與外罩112之間的區(qū)域，以防止形成從壓縮高壓流體到外罩12內(nèi) 部的未壓縮部分/油槽區(qū)的泄露路徑。密封件164可保持在徑向面朝外的環(huán)形槽166中。參照?qǐng)D1-3且尤其參照?qǐng)D3，固定渦旋壓縮機(jī)本體110的上側(cè)(例如與渦旋肋相對(duì) 的一側(cè))支撐可浮動(dòng)的擋板構(gòu)件170。為了容納擋板構(gòu)件170，固定渦旋壓縮機(jī)本體110的 上側(cè)包括通過基座116的徑向延伸盤區(qū)176連接的環(huán)形且更具體地說圓柱形的內(nèi)轂區(qū)172 以及向外間隔的外周邊緣174。在轂172與邊緣174之間設(shè)有容納擋板構(gòu)件170的環(huán)形活 塞狀室178。借助這種配置，擋板構(gòu)件170與固定渦旋壓縮機(jī)本體110的組合用以分離高壓 室I80與外罩I0內(nèi)的低壓區(qū)。雖然擋板構(gòu)件170圖示為在固定渦旋壓縮機(jī)本體110的外 周邊緣174內(nèi)嚙合且徑向受限，擋板構(gòu)件170也可替代地以圓柱形直接定位在外罩12的內(nèi) 表面上。如本實(shí)施例所示且具體參照?qǐng)D3，擋板構(gòu)件170包括內(nèi)轂區(qū)184、盤區(qū)186和外周
10邊緣區(qū)188。為了進(jìn)行強(qiáng)化，可整體提供沿著盤區(qū)186的頂側(cè)在轂區(qū)184與外緣區(qū)188之間 延伸的多個(gè)徑向延伸肋190，且這些延伸肋190優(yōu)選相對(duì)于中心軸線54以相等角度隔開。 擋板構(gòu)件170除了傾向于分離高壓室180與外罩12的其余部分外，還用以將高壓室180生 成的壓力負(fù)載傳遞遠(yuǎn)離固定渦旋壓縮機(jī)本體110的內(nèi)部區(qū)并朝向固定渦旋壓縮機(jī)本體110 的外周區(qū)。在外周區(qū)，壓力負(fù)載可傳遞至外罩12并可由外罩12更直接地承載，因而避免或 至少最小化施加壓力于零件上，并基本上避免諸如渦旋本體的工作零件的變形或撓曲。優(yōu) 選地，擋板構(gòu)件170可沿著內(nèi)周區(qū)相對(duì)于固定渦旋壓縮機(jī)本體110浮動(dòng)。舉例來說，如示例 性實(shí)施例中示出的那樣，這可通過沿著相應(yīng)的轂區(qū)在固定渦旋壓縮機(jī)本體與擋板構(gòu)件的相 互圓柱形滑動(dòng)表面之間的滑動(dòng)圓柱形界面192實(shí)現(xiàn)。當(dāng)高壓室180中的壓縮高壓制冷劑作 用在擋板構(gòu)件170上時(shí)，除了可能由于摩擦嚙合產(chǎn)生的傳遞外，基本上沒有負(fù)載可沿著內(nèi) 部區(qū)傳遞。相反，在徑向外周處設(shè)有軸向接觸界面環(huán)194，在該徑向外周處，為固定渦旋壓縮 機(jī)本體110和擋板構(gòu)件170設(shè)置了相應(yīng)的邊緣區(qū)。優(yōu)選地，在擋板構(gòu)件170最里面的直徑 與固定渦旋壓縮機(jī)本體110的上側(cè)之間設(shè)有環(huán)形軸向間隙196。環(huán)形軸向間隙196界定在 擋板構(gòu)件的徑向最里面的部分與渦旋構(gòu)件之間，并適于響應(yīng)高壓室180內(nèi)的壓縮高壓制冷 劑導(dǎo)致的壓力負(fù)載而減小尺寸。間隙196可以在壓力和負(fù)載釋放后擴(kuò)展到其放松狀態(tài)下的 尺寸。為了便于最有效地轉(zhuǎn)移負(fù)載，在擋板構(gòu)件170與固定渦旋壓縮機(jī)本體110之間界 定出環(huán)形中或低壓室198。該環(huán)形中或低壓室可受到圖示的下油槽壓力，或者可受到中間壓 力(例如通過經(jīng)由固定渦旋壓縮機(jī)本體界定的用以將各壓縮室122之一連接到室198的流 體連通通道)。因此，可基于被選擇用于最佳應(yīng)力/撓曲管理的低或中壓來配置負(fù)載傳送特 性。在任一情況下，中或低壓室198在操作過程中含有的壓力基本上比高壓室180小，從而 在擋板構(gòu)件170上形成壓力差和負(fù)載。為了防止泄露并更好地便于負(fù)載轉(zhuǎn)移，可設(shè)置內(nèi)、外密封件204、206，上述兩個(gè)密 封件均可以為彈性0型圈密封件。優(yōu)選地，內(nèi)密封件204為徑向密封件，且設(shè)置在沿?fù)醢鍢?gòu) 件170的內(nèi)徑界定的在徑向上朝內(nèi)的內(nèi)槽208中。相似地，外密封件206可設(shè)置在沿著外 周邊緣區(qū)188中的擋板構(gòu)件170的外徑界定的在徑向上朝外的外槽210。雖然徑向密封件 圖示為位于外部區(qū)域處，替換地或此外，也可以沿著軸向接觸界面環(huán)194設(shè)置軸向密封件。雖然擋板構(gòu)件170優(yōu)選且如上文描述可以為沖壓鋼零件，擋板構(gòu)件170也可包括 鑄件和/或機(jī)加工件(且可為鋁)，以提供具有若干上述結(jié)構(gòu)特征的擴(kuò)展能力。通過以此方 式制造擋板構(gòu)件，可避免這些擋板的重沖壓。另外，擋板構(gòu)件170可保持在固定渦旋壓縮機(jī)本體110上。具體地說，如圖所示，擋 板構(gòu)件170的內(nèi)轂區(qū)184的在徑向上向內(nèi)伸出的環(huán)形凸緣214在軸向上落在止動(dòng)板212與 固定渦旋壓縮機(jī)本體110之間。止動(dòng)板212通過螺栓216安裝到固定渦旋壓縮機(jī)本體210 上。止動(dòng)板212包括在固定渦旋壓縮機(jī)本體110的內(nèi)轂172上沿徑向伸出的外橫檔218。 止動(dòng)板橫檔218充當(dāng)擋板構(gòu)件170的止擋件和保持件。以此方式，止動(dòng)板212用于將擋板 構(gòu)件170保持到固定渦旋壓縮機(jī)本體110上，以使得因而承載擋板構(gòu)件170。如圖所示，止動(dòng)板212可以是止回閥220的一部分。止回閥包括可動(dòng)閥板元件222， 所述可動(dòng)閥板元件包含在內(nèi)轂172中固定渦旋壓縮機(jī)本體的出口區(qū)中界定的室內(nèi)。止動(dòng)板 212因而封閉止回閥室224，可動(dòng)閥板元件222位于該止回閥室中。在止回閥室內(nèi)設(shè)有圓柱形導(dǎo)向壁表面226，該導(dǎo)向壁表面引導(dǎo)止回閥220沿著中心軸線54的運(yùn)動(dòng)。凹口 228設(shè)置 在導(dǎo)向壁226的上部分中，從而當(dāng)可動(dòng)閥板元件222抬升離開閥座230時(shí)，允許壓縮制冷劑 穿過止回閥。在止動(dòng)板212中設(shè)有開口 232，以方便壓縮氣體從渦旋壓縮機(jī)通向高壓室180 中。止回閥可操作，以允許單向流動(dòng)，從而使得當(dāng)渦旋壓縮機(jī)工作時(shí)，壓縮制冷劑可以借助 正被驅(qū)動(dòng)離開閥座230的閥板元件222通過壓縮出口 126離開渦旋壓縮機(jī)本體。然而，一 旦驅(qū)動(dòng)單元關(guān)斷且渦旋壓縮機(jī)不再工作，高壓室180內(nèi)的高壓將迫使可動(dòng)閥板元件回到閥 座230上。這將關(guān)閉止回閥220，并進(jìn)而防止壓縮制冷劑回流通過渦旋壓縮機(jī)。在工作過程中，渦旋壓縮機(jī)組件10可運(yùn)行，以在外罩入口 18處接收低壓制冷劑并 壓縮制冷劑以輸送到高壓室180，制冷劑在高壓室180處可通過外罩出口 20輸出。如圖所 示，在圖4中，內(nèi)部管道234可接在外罩12內(nèi)部，以將低壓制冷劑從入口 18經(jīng)由馬達(dá)罩入 口 238引導(dǎo)至馬達(dá)罩中。這允許低壓制冷劑流過馬達(dá)，進(jìn)而冷卻馬達(dá)以及將可由馬達(dá)工作 引發(fā)的熱量從馬達(dá)上帶走。低壓制冷劑接著可沿縱向穿過馬達(dá)罩并環(huán)繞通過其中的空隙空 間而朝向頂端運(yùn)動(dòng)，在頂端低壓制冷劑可通過圍繞中心軸線54等角度隔開的多個(gè)馬達(dá)罩 出口 240 (參見圖2)排出。馬達(dá)罩出口 240可界定在馬達(dá)罩48或上軸承構(gòu)件42中，或由 馬達(dá)罩與上軸承構(gòu)件的組合(例如通過圖2所示的在其間形成的間隙)界定。一旦排出馬 達(dá)罩出口 240，低壓制冷劑進(jìn)入形成于馬達(dá)罩和外罩之間的環(huán)形室242。低壓制冷劑可從這 里經(jīng)過一對(duì)相對(duì)的外周通口 244穿過上軸承構(gòu)件，上述一對(duì)外周通口 244由上軸承構(gòu)件42 的相反側(cè)的凹口界定，以形成圖3所示的軸承構(gòu)件42與外罩之間的間隙(或者軸承構(gòu)件 42中的孔)。通口 244可相對(duì)于馬達(dá)罩出口 240成角度地間隔設(shè)置。一旦穿過上軸承構(gòu)件 42，低壓制冷劑最終進(jìn)入渦旋壓縮機(jī)本體110、112的進(jìn)口區(qū)124。低壓制冷劑從進(jìn)口區(qū)124 最終進(jìn)入相反側(cè)的渦旋肋114、118(固定渦旋壓縮機(jī)本體的每一側(cè)的一個(gè)進(jìn)口)，并且通過 室122逐步壓縮而在壓縮出口 126處達(dá)到其最大壓縮狀態(tài)，其隨后穿過止回閥220并進(jìn)入 高壓室180。從那里，高壓壓縮制冷劑可接著從渦旋壓縮機(jī)組件10穿過制冷劑罩出口 20。根據(jù)本發(fā)明，本實(shí)施例包含用于當(dāng)渦旋壓縮機(jī)本體110、112軸向推壓在一起時(shí)承 載軸向負(fù)載的延伸推力區(qū)。舉例來說，渦旋本體可在不當(dāng)安裝(例如相反布線)時(shí)軸向壓 在一起，這將導(dǎo)致反向工作和渦旋本體之間的真空狀態(tài)。額外參照?qǐng)D6、7a和7b，圖5中最佳示出了延伸推力區(qū)。如圖中所示，每個(gè)渦旋肋 114、118的頂部246界定螺旋式凹槽248 (也參見圖7a和7b)，在螺旋式凹槽248中固定螺 旋式頂部密封件250。該頂部密封件250從其頂部246沿軸向伸出并與另一渦旋本體的基 座嚙合。這提供了密封并防止形成于各自的渦旋肋114、118之間的壓縮室122之間的壓力 損耗。具體地說，頂部密封件250與壓縮機(jī)本體基座116、120嚙合，以在它們之間提供軸向 密封，從而防止沿該區(qū)域流體泄露而經(jīng)過渦旋頂部在任何給定位置處在渦旋肋114、118的 外部從內(nèi)部高壓室122到達(dá)外部低壓室122。當(dāng)渦旋本體被拉到一起時(shí)，該密封件可能會(huì)受 到壓縮，也可能未受到壓縮。具體地說，密封件的軸向高度可等于或小于凹槽深度，這樣，密 封件將具有空間完全進(jìn)入凹槽中。另外，一些市售的成功頂部密封件設(shè)計(jì)由金屬制成且不 具彈性。本發(fā)明適用于所有這些其他頂部密封件。由圖5最佳可見，對(duì)于每個(gè)渦旋肋114、118，保持如附圖標(biāo)記252標(biāo)示的相對(duì)薄的 渦旋頂部寬度是期望并有利的。結(jié)果并由于便于頂部密封件250的保持的螺旋式凹槽248， 面向另一渦旋本體的基座的表面區(qū)域或渦旋頂部面254具有較小的表面積，并在頂部密封件250的任一側(cè)被分成較薄的金屬區(qū)域。這樣，為了在渦旋本體被沿軸向推壓在一起時(shí)承載軸向負(fù)載，本實(shí)施例包含延伸 推力區(qū)256，該延伸推力區(qū)圍繞渦旋肋114的內(nèi)密封區(qū)258延伸。優(yōu)選地，且如圖所示，延伸 推力區(qū)由固定渦旋壓縮機(jī)本體110提供。該推力區(qū)256大體為環(huán)形且圍繞內(nèi)密封區(qū)258。 “圍繞”意味著大致在周圍延伸，且優(yōu)選連續(xù)延伸，除非也許由于例如為便于或引導(dǎo)沿著第 一橫向軸線146的運(yùn)動(dòng)而設(shè)置的鍵槽軌道148而存在一些中斷或者其他此類中斷。推力區(qū)256可大致包含兩個(gè)不同區(qū)域，包含一個(gè)用于密封的區(qū)、S卩外密封區(qū)260以 及由推力肋262提供的非密封區(qū)，該非密封區(qū)明顯沒有任何頂部密封，相反僅僅提供了推 力面264。如圖5大體可見，外密封區(qū)260具有相對(duì)于指示用于內(nèi)密封區(qū)258的渦旋頂部寬 度252較寬的渦旋頂部面，其在附圖標(biāo)記266處指示。設(shè)置外密封區(qū)260，并考慮到可動(dòng)渦 旋壓縮機(jī)本體112的渦旋肋118僅沿固定渦旋肋114的該部分的內(nèi)部而非外部被容納而允 許外密封區(qū)260在螺旋式頂部密封件250的外部更寬。因此，供應(yīng)了沿外密封區(qū)260的較 寬頂部面。所述內(nèi)和外密封區(qū)大致接合在一起或由交叉部268區(qū)分，交叉部268沿著延伸 的較寬推力面264通向無密封件的推力肋262。此外，推力區(qū)256和推力面264優(yōu)選延伸越過置于固定渦旋壓縮機(jī)本體110的相 反側(cè)的橋狀件270。橋狀件270連接渦旋肋114和推力肋262，并橋接其間的間隙，在此間 隙處設(shè)置入口，以有利于進(jìn)口區(qū)124，制冷劑可在進(jìn)口區(qū)124進(jìn)入渦旋壓縮機(jī)本體，以進(jìn)行 最終的逐步壓縮。如圖所示，推力肋252具有外渦旋帶的一部分的形狀，以適應(yīng)容納在其內(nèi) 部的可動(dòng)渦旋肋118的外部。雖然可在一個(gè)或兩個(gè)渦旋壓縮機(jī)本體110、112上設(shè)置延伸推力區(qū)特征，優(yōu)選地， 如所圖解，延伸推力區(qū)256設(shè)置在固定渦旋壓縮機(jī)本體110上。在此情況下，利用提供的安 裝支柱158，推力區(qū)256大致包含在至少在那里設(shè)置一組支柱158的直徑的界限內(nèi)。雖然存在許多可能性，優(yōu)選地，推力區(qū)256的平均寬度典型地至少比內(nèi)密封區(qū)258 的平均寬度(在任何給定位置垂直于切線跨過渦旋頂部測(cè)得)大至少約30% (且典型地不 超過100% )。舉例來說，內(nèi)密封渦旋寬度252可在3毫米和8毫米之間(取決于渦旋壓縮 機(jī)尺寸)，其中推力區(qū)256的寬度將至少是它的1. 3倍。轉(zhuǎn)向圖7a和7b，圖中示出延伸推力區(qū)可與渦旋肋頂部246位于相同的平面位置 處，如圖7a所示，也可如圖7b所示略微向上抬升，而到達(dá)介于頂部密封件與渦旋肋頂部246 中間的相對(duì)高度。然而，再次針對(duì)其他實(shí)施例而言，頂部密封件可不從凹槽軸向伸出。包括公開文獻(xiàn)、專利申請(qǐng)和本文引用的專利的所有參考資料均以相同的程度以引 用的方式并入本文中，如同每份參考文獻(xiàn)單獨(dú)且具體地表示為以引用的方式并入本文中且 其全部?jī)?nèi)容描述在本文中。除非本文中另外指出或從上下文能夠清楚地推出與之相反，否則在描述本發(fā)明時(shí) 使用的術(shù)語“一個(gè)”和“該(或所述)”以及類似用詞應(yīng)理解為涵蓋單數(shù)和復(fù)數(shù)兩種形式。 除非另外指出，否則術(shù)語“包括”、“具有”、“包含”和“含有”應(yīng)理解為是開放式術(shù)語(也就 是指“包括，但不限于”)。除非本文中另外指出，否則本文中引用的數(shù)值范圍僅僅用作簡(jiǎn)略 的分別參照落入此范圍內(nèi)的每個(gè)獨(dú)立值的方法，且每個(gè)獨(dú)立值均并入本說明書中，如同它 們單獨(dú)列舉在本文中。除非本文中另外指出或從下文能夠清楚地推出與之相反，否則本文 描述的所有方法可按照任何合適的順序進(jìn)行。除非另外要求，否則本文中使用的任何以及所有實(shí)例或示例性語言(例如“諸如”)僅僅用來更好地說明本發(fā)明而不造成對(duì)本發(fā)明的范 圍進(jìn)行限制。說明書中的任何語言均不應(yīng)理解為指示實(shí)施本發(fā)明所必要的任何未要求的技 術(shù)特征。 這里描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，包括發(fā)明人已知的實(shí)施本發(fā)明的最佳模式。本 領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀以上描述后，將容易了解這些優(yōu)選實(shí)施例的變化。發(fā)明人期望本領(lǐng)域 技術(shù)人員也能夠適當(dāng)運(yùn)用這些變化，且發(fā)明人希望本發(fā)明也能夠以與上文具體描述內(nèi)容不 同的方式實(shí)施。因此，本發(fā)明包括適用法律允許的后附權(quán)利要求書中描述的發(fā)明主題的所 有修改和等同物。此外，除非本文中另外指出或從上下文能夠清楚地推出與之相反，否則上 述技術(shù)特征在其所有可能的變化中的任意組合也涵蓋在本發(fā)明中。
權(quán)利要求
一種用于壓縮流體的渦旋壓縮機(jī)，包括第一渦旋壓縮機(jī)本體，其具有第一基座和從所述第一基座伸出的第一渦旋肋；第二渦旋壓縮機(jī)本體，其具有第二基座和從所述第二基座伸出的第二渦旋肋，所述第一和第二基座在軸向上隔開，所述第一和第二渦旋肋相互容納，以在進(jìn)口區(qū)與出口區(qū)之間界定至少一個(gè)壓縮室，其中第一和第二渦旋壓縮機(jī)本體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)適于壓縮從所述進(jìn)口區(qū)流動(dòng)至所述出口區(qū)的流體；頂部密封件，所述頂部密封件從所述第一渦旋肋軸向伸出且適于密封嚙合所述第二基座，以密封所述至少一個(gè)壓縮室；以及推力肋，所述推力肋從所述第一基座軸向伸出且界定與所述第二基座相鄰的推力面，所述推力肋沒有所述頂部密封件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，所述進(jìn)口區(qū)包含設(shè)置在所述軸線 的相反側(cè)的兩個(gè)入口，所述入口大體界定在所述推力肋與所述第一渦旋肋之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，進(jìn)一步包括跨過所述入口連接所 述第一渦旋肋和所述推力肋的各自頂部的橋狀件，所述推力面越過所述橋狀件延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，所述推力面為置于所述第二渦旋 肋周圍的推力區(qū)的一部分，其中所述第一渦旋肋包含內(nèi)密封區(qū)，所述內(nèi)密封區(qū)包含在所述 推力區(qū)中，所述推力區(qū)在寬度上大體比所述內(nèi)密封區(qū)寬，以用于在可能由各自渦旋壓縮機(jī) 本體的反向相對(duì)運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致的真空狀態(tài)下承載推力負(fù)載。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，所述推力區(qū)至少比所述內(nèi)密封區(qū) 寬約30%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，所述第一渦旋肋包含第一密封區(qū)，其具有大致垂直于所述軸線測(cè)得的第一平均寬度；第二密封區(qū)，其具有大致垂直于所述軸線測(cè)得的第二平均寬度，所述第二寬度比所述 第一寬度寬，以承載反向推力負(fù)載。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，所述推力面為置于所述第二渦旋 肋周圍的推力區(qū)的一部分，所述推力區(qū)的第一部分支撐所述頂部密封件，所述推力區(qū)的第 二部分由所述推力面提供。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，所述第一渦旋壓縮機(jī)本體包含界 定在所述第一渦旋頂部中的大體渦旋形第一凹槽，所述頂部密封件置于所述第一凹槽中， 且其中所述渦旋壓縮機(jī)本體包含界定在第二渦旋肋中的大體渦旋形第二凹槽，第二頂部密 封件置于所述第二凹槽中且適于密封嚙合所述第一基座，以用于密封所述至少一個(gè)壓縮 室，其中主要在所述第一肋與所述第二基座之間承載反向推力負(fù)載。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，所述第一渦旋壓縮機(jī)本體界定圍 繞所述第一頂部密封件的推力區(qū)和內(nèi)密封區(qū)，且其中在內(nèi)密封區(qū)的平面與所述第一頂部密 封件的軸向長(zhǎng)度界定的平面之間的平面中，所述推力區(qū)相對(duì)于所述內(nèi)密封區(qū)置于距離所述 第一基座更高的軸向高度處。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，所述第一渦旋壓縮機(jī)本體界定圍 繞所述第一頂部密封件的推力區(qū)和內(nèi)密封區(qū)，且其中所述推力區(qū)在與所述內(nèi)密封區(qū)的平面 相同的平面中相對(duì)于所述內(nèi)密封區(qū)置于距離所述第一基座相同的軸向高度處。
11.一種用于壓縮流體的渦旋壓縮機(jī)，包括第一渦旋壓縮機(jī)本體，其具有第一基座和從所述第一基座伸出的第一渦旋肋；第二渦旋壓縮機(jī)本體，其具有第二基座和從所述第二基座伸出的第二渦旋肋，所述第 一和第二基座在軸向上隔開，所述第一和第二渦旋肋圍繞一軸線相互容納，以在進(jìn)口區(qū)與 出口區(qū)之間界定至少一個(gè)壓縮室，其中所述第一和第二渦旋壓縮機(jī)本體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)壓 縮從所述進(jìn)口區(qū)流動(dòng)至所述出口區(qū)的流體；頂部密封件，所述頂部密封件從所述第一渦旋肋軸向伸出且適于密封嚙合所述第二基 座，以密封所述至少一個(gè)壓縮室；以及推力區(qū)，所述推力區(qū)圍繞所述第二渦旋肋，所述推力區(qū)的第一部分支撐所述頂部密封 件，所述推力區(qū)的第二部分沒有所述頂部密封件。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，所述第一渦旋肋包含內(nèi)密封區(qū)， 所述內(nèi)密封區(qū)包含在所述推力區(qū)中，所述推力區(qū)在寬度上大體比所述內(nèi)密封區(qū)寬，以用于 在可能由各自渦旋壓縮機(jī)本體的反向相對(duì)運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致的真空狀態(tài)下承載推力負(fù)載。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，所述推力區(qū)至少比所述內(nèi)密封 區(qū)寬約30%。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，在內(nèi)密封區(qū)的平面與所述第一 頂部密封件的軸向長(zhǎng)度界定的平面之間的平面中，所述推力區(qū)相對(duì)于所述內(nèi)密封區(qū)置于距 離所述第一基座更高的軸向高度處。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，所述推力區(qū)在與所述內(nèi)密封區(qū) 的平面相同的平面中相對(duì)于所述內(nèi)密封區(qū)置于距離所述第一基座相同的軸向高度處。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，所述渦旋壓縮機(jī)本體包含界定 在所述第一渦旋頂部中的大體渦旋形第一凹槽，所述頂部密封件置于所述第一凹槽中，且 其中所述第二渦旋壓縮機(jī)本體包含界定在所述第二渦旋頂部中的大體渦旋形第二凹槽，第 二頂部密封件置于所述第二凹槽中并適于密封嚙合所述第一基座，以密封所述至少一個(gè)壓 縮室，其中主要在所述第一肋與所述第二基座之間承載反向推力負(fù)載。
17.一種用于壓縮流體的渦旋壓縮機(jī)，包括第一渦旋壓縮機(jī)本體，其具有第一基座和從所述第一基座伸向第一渦旋頂部的第一渦 旋肋；第二渦旋壓縮機(jī)本體，其具有第二基座和從所述第二基座伸出的第二渦旋肋，所述第 一和第二基座在軸向上隔開，所述第一和第二渦旋肋圍繞一軸線相互容納，以在進(jìn)口區(qū)與 出口區(qū)之間界定至少一個(gè)壓縮室，其中所述第一和第二渦旋壓縮機(jī)本體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)適 于壓縮從所述進(jìn)口區(qū)流動(dòng)至所述出口區(qū)的流體；界定在所述第一渦旋頂部中的大體渦旋形凹槽；頂部密封件，所述頂部密封件位于所述凹槽中且從所述第一渦旋肋軸向伸出，所述頂 部密封件適于密封嚙合所述第二基座；且其中所述第一渦旋頂部包含第一區(qū)，其具有大體垂直于所述軸線測(cè)得的第一平均寬度；第二推力區(qū)，其具有大體垂直于所述軸線測(cè)得的第二平均寬度，所述第二平均寬度比 所述第一寬度大，以承載反向推力負(fù)載。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，所述推力區(qū)至少比所述第一區(qū) 寬約30%。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，所述推力區(qū)比所述第一區(qū)寬約 30% 至約 100%。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，所述第一寬度在3毫米和8毫米 之間，且其中所述第二寬度至少比所述第一寬度寬30%。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，所述推力區(qū)圍繞所述第二渦旋 肋以及提供所述第一區(qū)的所述第一渦旋肋的內(nèi)密封區(qū)，所述推力區(qū)的第一部分支撐所述頂 部密封件，所述推力區(qū)的第二部分沒有所述頂部密封件。
22.一種用于承載反向推力負(fù)載同時(shí)在渦旋壓縮機(jī)內(nèi)軸向密封的方法，包括在正常工作過程中沿第一方向驅(qū)動(dòng)第一和第二渦旋壓縮機(jī)本體；在第一和第二渦旋壓縮機(jī)本體之間壓縮流體，所述第一渦旋壓縮機(jī)本體具有第一基座 和從所述第一基座伸出的第一渦旋肋，所述第二渦旋壓縮機(jī)本體具有第二基座和從所述第 二基座伸出的第二渦旋肋，其中所述渦旋壓縮機(jī)本體之間的壓縮流體偏壓所述渦旋壓縮機(jī) 本體而使其彼此遠(yuǎn)離；密封所述第一渦旋肋與所述第二基座之間的界面，以便于所述壓縮；使反向推力表面與所述密封界面隔開；在所述第一和第二渦旋壓縮機(jī)本體沿與所述第一方向相反的第二方向被驅(qū)動(dòng)的情況 下使所述反向推力表面與所述第二基座嚙合，其中產(chǎn)生真空狀態(tài)，從而將所述渦旋壓縮機(jī) 本體拉到一起；以及提供足夠的反向推力表面區(qū)域，以在發(fā)生將導(dǎo)致所述渦旋壓縮機(jī)本體被反向驅(qū)動(dòng)的不 當(dāng)工作的情況下使技術(shù)人員具有足夠多的時(shí)間來改正渦旋壓縮機(jī)本體的不當(dāng)安裝。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括利用所述反向推力表面完全圍繞或基本上完全圍繞所述第二渦旋肋；以及沿所述反向推力表面的第一部分密封且保持第二部分沒有密封。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括提供包含在所述反向推力表面內(nèi)的內(nèi)密封區(qū)；以及使所述反向推力表面比所述內(nèi)密封區(qū)寬至少30%。
全文摘要
一種渦旋壓縮機(jī)，其包含渦旋壓縮機(jī)本體，該渦旋壓縮機(jī)本體具有從固定和可動(dòng)渦旋壓縮機(jī)本體的各自渦旋肋伸出的軸向頂部密封件。圍繞內(nèi)部軸向頂部密封區(qū)提供延伸推力區(qū)，以在渦旋壓縮機(jī)本體沿軸向被推壓到一起的情況下承載推力負(fù)載。推力區(qū)的一部分可承載頂部密封件，而另一部分可沒有頂部密封件。這提供了至少名義反向工作能力。
文檔編號(hào)F04C27/00GK101952598SQ200980102391
公開日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2009年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月17日
發(fā)明者J·W·布施 申請(qǐng)人:比策爾制冷機(jī)械制造有限公司