專利名稱：渦旋壓縮機(jī)中的改進(jìn)的潤滑系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于渦旋壓縮機(jī)的潤滑系統(tǒng)，其中，提供給壓縮腔室的潤滑油數(shù)量被精確控制。
渦旋壓縮機(jī)已開始廣泛地應(yīng)用于制冷壓縮方面。眾所周知，渦旋壓縮機(jī)包括一固定渦旋元件和一活動(dòng)渦旋元件，它們具有互相配合的螺旋形渦卷?；ハ嗯浜系穆菪螠u卷形成腔室，當(dāng)活動(dòng)渦旋元件相對(duì)固定渦旋元件運(yùn)動(dòng)時(shí)，這些腔室被壓縮。在現(xiàn)有技術(shù)里，給腔室提供潤滑油，以便有助于在壓縮過程中確保渦旋元件的平穩(wěn)工作。
然而，是否精確地提供了潤滑油被證明是值得懷疑的。因此希望能精確控制提供給腔室的潤滑油的數(shù)量。如果提供太多的潤滑油，由于油的隔離作用而在熱交換器里削弱了的熱傳導(dǎo)將降低系統(tǒng)的效率。另一方面，如果提供不充分的潤滑油，那么渦旋壓縮機(jī)的整體工作可能不會(huì)理想。
在一種已知的渦旋壓縮機(jī)里，形成有一通過活動(dòng)渦旋元件底座的孔，它總是面向固定渦旋元件的外凸緣。當(dāng)活動(dòng)渦旋元件作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，在其回轉(zhuǎn)循環(huán)的一部分時(shí)間里，油孔向自固定渦旋元件的外凸緣徑向向內(nèi)延伸的壓縮腔室或氣體通道露出。在回轉(zhuǎn)循環(huán)的其余時(shí)間里，油孔面向固定渦旋元件的凸緣，從而被關(guān)閉。
在這種壓縮機(jī)里，只在渦旋壓縮機(jī)循環(huán)的限定階段提供潤滑油。此外，當(dāng)孔交替地打開和關(guān)閉時(shí)，油的流動(dòng)受作用在油上的離心力的方向的影響。因此，希望能對(duì)給壓縮腔室提供潤滑油進(jìn)行較好的控制，依靠壓力差和有控制的約束，來調(diào)整油的流動(dòng)，消除離心力的任何影響。
在本發(fā)明的一個(gè)公開的實(shí)施例里，一油孔形成于并通過活動(dòng)渦旋元件的底座，以便將潤滑油提供給在固定渦旋元件的渦卷和活動(dòng)渦旋元件的渦卷之間的壓縮腔室。較佳的是，油孔在活動(dòng)渦旋元件的整個(gè)回轉(zhuǎn)循環(huán)過程中向壓縮腔室打開。提供給壓縮腔室的潤滑油的數(shù)量通過控制油孔的尺寸進(jìn)行控制，和/或通過在油孔附近的一位置處給流體流動(dòng)提供一個(gè)約束進(jìn)行控制。
在一個(gè)較佳實(shí)施例里，油孔面向固定渦旋元件的外凸緣，在整個(gè)回轉(zhuǎn)循環(huán)過程中，外凸緣環(huán)繞著固定渦旋元件的渦卷。一凹槽形成于外凸緣上，并在整個(gè)回轉(zhuǎn)循環(huán)過程中與油孔對(duì)齊?？刂瓢疾鄣纳疃群统叽?，以便給自油孔流入壓縮腔室的潤滑油的數(shù)量提供一個(gè)約束。在一個(gè)最佳實(shí)施例里，凹槽包括一個(gè)第一圓形部分，它在活動(dòng)渦旋元件回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)過程中與油孔的移動(dòng)對(duì)應(yīng)。一頸部自圓形部分延伸至凸緣的壁并與對(duì)應(yīng)的腔室連通。這樣，潤滑油自油孔流入圓形部分，再通過頸部流入壓縮腔室。
通過控制圓形部分的深度和直徑和/或頸部的深度和寬度，以及通過控制油孔的直徑和長(zhǎng)度，可控制潤滑油流入壓縮腔室的約束量。這樣，本發(fā)明可精確地控制流入壓縮腔室的潤滑油的數(shù)量。
在第二個(gè)較佳實(shí)施例里，圓形部分被設(shè)置成與外凸緣的邊緣連通，這樣，潤滑油可直接從圓形部分流入壓縮腔室。
在另一種類型的渦旋壓縮機(jī)里，油孔不總是向壓縮腔室打開。取而代之的是，一對(duì)相對(duì)的凹槽形成于固定渦旋元件的凸緣上，它們以位相大約相差180°的方式被隔開。油孔交替地與兩凹槽連通，然后有一個(gè)循環(huán)中的中間關(guān)閉過程，直至到達(dá)另一凹槽。通過使這些凹槽的位相相差180°，可限制和消除離心力對(duì)潤滑油的任何影響。在一個(gè)實(shí)施例里，各凹槽包括一圓形部分和一頸部。在第二實(shí)施例里，油孔可只是部分地跨接位相相差180°的兩個(gè)凹槽，這樣，只有油孔的一部分有時(shí)與它們實(shí)際上跨接。有若干實(shí)施例提供了另外的約束方式，以便控制提供給壓縮腔室的潤滑油的數(shù)量。
在第三種類型的渦旋壓縮機(jī)里，油孔總是向壓縮腔室或氣體通道打開。在整個(gè)循環(huán)里，油孔提供潤滑油給壓縮腔室或氣體通道。提供給壓縮腔室或氣體通道的潤滑油的數(shù)量是通過控制油孔的直徑和長(zhǎng)度進(jìn)行控制的。通過下面的描述和附圖可更好地了解本發(fā)明的這些和其它的特征，下面是附圖的簡(jiǎn)要說明。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的剖視圖；圖2A是沿第一實(shí)施例中的2-2線的端視圖；圖2B是圖2A中的一個(gè)細(xì)部；圖3顯示了第二實(shí)施例；圖4顯示了第三實(shí)施例；圖5顯示了第四實(shí)施例；圖6顯示了第五實(shí)施例。
圖1顯示了一渦旋壓縮機(jī)20，它包括一具有外凸緣23和螺旋形渦卷22的固定渦旋元件21。一活動(dòng)渦旋元件25具有與固定渦旋元件21上的渦卷22互相配合的渦卷24。如圖所示，驅(qū)動(dòng)軸26包括一潤滑油通道28，以便向上通過軸承30將潤滑油提供給在活動(dòng)渦旋元件25的底座上延伸通過的通道32。如圖所示，通道32的最外端被一塞子34封閉。通道37延伸通過底座并通向油孔36。在固定渦旋元件22的凸緣23上形成有凹槽38，且該凹槽38與自凸緣23徑向向內(nèi)形成的腔室39連通。
如圖2A所示，凹槽38包括一圓形部分44，它通向頸部46。雖然在圖1中顯示這兩部分具有相同的深度，但它們也可以具有不同的深度。
孔36具有如圖2B中的路徑42所示的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。如圖所示，孔36的整個(gè)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)較佳的是在圓形部分44里。頸部46通向壓縮腔室或氣體通道39。較佳的是，凹槽38直接形成于腔室39端部以外的圓周上。如果在腔室39徑向向外處設(shè)置凹槽38，那么另外的徑向空間將是必需的。將凹槽直接設(shè)置在壓縮腔室或氣體通道端部以外的圓周上將在固定渦旋元件上提供足夠使用的空間。
在活動(dòng)渦旋元件25作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)期間，孔36沿著在圓形部分44里的路徑42移動(dòng)。將潤滑油提供給圓形部分44，并通過頸部46進(jìn)入腔室39。
圖3顯示了第二實(shí)施例中的凹槽49，其中，圓形部分50緊靠腔室39的邊緣52。如圖所示，圓形部分正確地跨接邊緣52并與腔室39直接連通。較佳的是，油孔36的路徑42仍然在固定渦旋元件的凹槽49里而不會(huì)移動(dòng)到腔室39里。這樣，潤滑油從孔36流入圓形部分50，然后流入腔室39。
圖4顯示了另一實(shí)施例60，其中，有兩個(gè)相對(duì)的、隔開的凹槽62，它們的位相大約相差180°。這些凹槽62具有通向頸部64的圓形部分63，而頸部64又通向腔室39。油孔36沿著回轉(zhuǎn)路徑42移動(dòng)，并通過回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的有限部分與各圓形部分63連通。當(dāng)油孔36與兩個(gè)凹槽62中的一個(gè)不對(duì)齊時(shí)，潤滑油的流動(dòng)停止。
圖5顯示了又一實(shí)施例70，其中，兩個(gè)相對(duì)的凹槽72以位相大約相差180°的方式被隔開?；ハ嚅g隔最近的兩個(gè)凹槽72的邊緣74只與油孔36的一小部分連通。即，油孔36不完全通過凹槽72。這樣，該實(shí)施例給流入凹槽72的潤滑油數(shù)量提供了進(jìn)一步約束。
圖6顯示了又一實(shí)施例80，其中，油孔36具有總是暴露在腔室39里的回轉(zhuǎn)路徑42。在這個(gè)實(shí)施例里，沒有對(duì)來自凹槽或其它結(jié)構(gòu)的流動(dòng)的約束。提供給腔室39的潤滑油的數(shù)量是通過控制孔36的直徑進(jìn)行控制的。
凹槽38、49、62和72的深度較佳的是在2毫米至5微米之間。最好這些凹槽的深度是在1毫米至10微米之間。
本發(fā)明公開了如圖2A、3和6所示的實(shí)施例，其中，在活動(dòng)渦旋元件的整個(gè)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中提供潤滑油。在這些實(shí)施例里，設(shè)計(jì)者可精確地控制傳送給壓縮腔室或氣體通道的潤滑油的數(shù)量，既不依靠離心力，也不受離心力約束。
圖4和5顯示了第二種類型的潤滑油系統(tǒng)，其中，油孔不總是向壓縮腔室或氣體通道打開。然而，由于相對(duì)的潤滑油凹槽互相間隔180°，離心力的任何作用被抵銷。
雖然已經(jīng)揭示了本發(fā)明的較佳實(shí)施例，然而，本技術(shù)領(lǐng)域的熟練人員將發(fā)現(xiàn)，在本發(fā)明的范圍內(nèi)還可作出某些改進(jìn)。為此，還應(yīng)了解下面的權(quán)利要求書，以確定本發(fā)明的真實(shí)范圍和內(nèi)容。
權(quán)利要求
1．一種渦旋壓縮機(jī)，包括一固定渦旋元件，它具有一底座和一從所述底座上延伸的螺旋形渦卷；一活動(dòng)渦旋元件，它具有一底座和一從所述底座上延伸并朝向所述固定渦旋元件底座的螺旋形渦卷，所述活動(dòng)渦旋元件和所述固定渦旋元件上的所述螺旋形渦卷互相配合形成壓縮腔室，所述活動(dòng)渦旋元件相對(duì)所述固定渦旋元件循環(huán)運(yùn)動(dòng)；以及一潤滑油提供系統(tǒng)，它將潤滑油提供給在所述活動(dòng)渦旋元件的底座中延伸通過的通道，并提供給面向所述固定渦旋元件的油孔，所述油孔在所述活動(dòng)渦旋元件作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的整個(gè)循環(huán)里將潤滑油提供給在所述固定渦旋元件和活動(dòng)渦旋元件之間的空間。
2．如權(quán)利要求1所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，所述固定渦旋元件具有一環(huán)繞著所述固定渦旋元件的渦卷的最外部分的外凸緣，一凹槽形成于所述凸緣上并在圓周上靠近所述空間的最外端的一個(gè)隔開位置上，所述油孔面向所述凹槽，這樣，在所述活動(dòng)渦旋元件作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中所述最外部分向所述油孔敞開。
3．如權(quán)利要求1所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，所述固定渦旋元件上形成有一凹槽，該凹槽延伸進(jìn)入所述固定渦旋元件的一個(gè)端面并與所述空間連通，所述油孔在作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的整個(gè)循環(huán)中都面向所述凹槽，由此，潤滑油通過所述油孔進(jìn)入所述凹槽，再從所述凹槽進(jìn)入所述空間。
4．如權(quán)利要求3所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，所述凹槽有一擴(kuò)大部分，一較小的頸部從所述擴(kuò)大部分延伸出來并與所述空間連通，所述油孔在所述回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的整個(gè)循環(huán)里與所述擴(kuò)大部分對(duì)齊。
5．如權(quán)利要求3所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，所述凹槽包括一截去一塊的圓形部分，該圓形部分與所述固定渦旋元件的一邊緣跨接，由此，所述凹槽與所述空間連通，而所述油孔在所述回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的整個(gè)循環(huán)里與所述凹槽對(duì)齊。
6．如權(quán)利要求3所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，所述凹槽具有在2毫米和5微米之間的深度。
7．如權(quán)利要求2所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，所述凹槽包括一對(duì)隔開的凹槽部分，所述凹槽部分具有與所述凸緣部分的一邊緣隔開的擴(kuò)大部分，以及從所述擴(kuò)大部分延伸出來并在所述邊緣處與所述空間連通的較小的頸部，所述油孔在所述循環(huán)時(shí)移動(dòng)并與所述兩凹槽部分的擴(kuò)大部分連通，當(dāng)所述油孔在所述兩凹槽部分的擴(kuò)大部分之間移動(dòng)時(shí)被關(guān)閉。
8．如權(quán)利要求7所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，所述凹槽是由互相隔開180°的兩凹槽形成的，所述油孔是這樣設(shè)置的，即只有在回轉(zhuǎn)循環(huán)的有限部分中所述油孔的一部分與所述凹槽跨接。
9．如權(quán)利要求7所述的渦旋壓縮機(jī)，其特征在于，所述凹槽是由互相隔開180°的兩凹槽形成的。
全文摘要
一種改進(jìn)的渦旋壓縮機(jī)潤滑系統(tǒng)包括許多實(shí)施例,其中,一在活動(dòng)渦旋元件里的油孔在整個(gè)回轉(zhuǎn)循環(huán)中將潤滑油提供給壓縮腔室。在整個(gè)回轉(zhuǎn)循環(huán)中油孔與在固定渦旋元件的一凸緣上的凹槽對(duì)齊。在另一實(shí)施例里,油孔在整個(gè)循環(huán)中暴露于壓縮腔室。在又一個(gè)實(shí)施例里,固定渦旋元件上設(shè)置有互相隔開約180°的兩凹槽。油孔間歇地與隔開的凹槽連通和分開,以便給壓縮腔室提供潤滑油。
文檔編號(hào)F04C29/00GK1215806SQ9812142
公開日1999年5月5日 申請(qǐng)日期1998年10月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月27日
發(fā)明者亞歷山大·利夫森, 詹姆斯·W·布什, 侯賽因·伊扎特·哈利法 申請(qǐng)人:運(yùn)載器有限公司