專利名稱：渦旋壓縮機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種渦旋壓縮機，其中制冷劑在固定渦卷與繞動渦卷之間的壓縮腔室 內被壓縮到高壓，更具體地，本發明涉及一種能夠減小排放高壓制冷劑時的脈動噪聲的渦 旋壓縮機。
背景技術：
通常，壓縮機為通過葉輪(impeller)或轉子的旋轉運動或者活塞的往復運動來 壓縮氣體的機械設備。此類壓縮機根據壓縮方法被分為往復式壓縮機、旋轉式壓縮機以及 葉片式壓縮機。通常，在作為一種旋轉式壓縮機的渦旋壓縮機中，固定渦卷和繞動渦卷被安裝在 密封箱體內的上部和下部。固定渦卷被固定到密封箱體，繞動渦卷則被安裝為能夠通過驅 動單元相對于固定渦卷偏心地旋轉。在此，分別形成在固定渦卷和繞動渦卷上的漸開線卷 相互嚙合，以限定壓縮制冷劑的壓縮腔室。由于密封箱體與繞動渦卷之間的空間填充有將 被吸入到壓縮腔室中的制冷劑，所以密封箱體與繞動渦卷之間的空間保持為低壓狀態。相 反地，由于密封箱體與固定渦卷之間的空間填充有在壓縮腔室中被壓縮的制冷劑，所以密 封箱體與固定渦卷之間的空間保持為高壓狀態。圖1為示出傳統的渦旋壓縮機的固定渦卷的實例的視圖。如圖1所示，在傳統的 固定渦卷1中，在盤狀件的下部形成限定壓縮腔室P的漸開線卷la，而在盤狀件的中央實心 部中則設置呈直線狀開鑿的排放孔lb。因此，當繞動渦卷(未示出)相對于固定渦卷1偏 心地旋轉時，制冷劑被吸入到固定渦卷1與繞動渦卷之間的壓縮腔室P中，且被壓縮，并經 由固定渦卷1的排放孔Ib排出。傳統的渦旋壓縮機具有下列缺點由于固定渦卷的排放孔形成為直線狀，所以會 過度地產生制冷劑的脈動噪聲。即使加入單獨的消聲器來抑制制冷劑的脈動噪聲，部件的 增加和安裝操作也會使生產過程復雜化，并增大生產成本。
發明內容
構思本發明以解決現有技術中的前述問題。本發明的目的是提供一種減小脈動噪 聲的渦旋壓縮機，其中，高溫高壓制冷劑流經固定渦卷的排放孔。用于實現上述目的的根據本發明的渦旋壓縮機包括密封箱體，制冷劑流入和流 出該密封箱體；驅動單元，其被安裝在密封箱體中用以使轉軸旋轉；繞動渦卷，其被固定到 轉軸并與轉軸一起旋轉；固定渦卷，其被固定到密封箱體，與繞動渦卷嚙合以限定壓縮腔 室，且通過與繞動渦卷相互作用來壓縮制冷劑，排放空間側的排放孔的從壓縮腔室到排放 空間的排放方向與壓縮腔室側的排放孔的排放方向不一致。另外，根據本發明，固定渦卷的排放孔形成為兩個或多個臺階的形狀。此外，根據本發明，固定渦卷的排放孔包括排放入口部，高壓制冷劑通過該排放 入口部流入；排放出口部，高壓制冷劑通過該排放出口部流出，排放出口部偏離排放入口部；以及排放連接部，用于使排放入口部與排放出口部相互連通。 進一步地，根據本發明，排放入口部和排放出口部以偏離的狀態豎直地形成，而排 放連接部水平地形成。 進一步地，根據本發明，排放入口部和排放出口部包括瓶頸部分，在該瓶頸部分 處，多個特定區域相互連通，并且可省略排放連接部。更進一步地，根據本發明，排放出口部的截面積D2大于排放入口部的截面積D1。更進一步地，根據本發明，排放出口部的流向長度L2大于排放入口部的流向長度 Li。更進一步地，根據本發明，瓶頸部分的截面積D3是排放出口部的截面積D2的0. 5 到0. 8倍。更進一步地，根據本發明，排放出口部的流向長度L2是排放入口部的流向長度Ll 的1.2倍以上。在根據本發明的具有上述結構的渦旋壓縮機中，由于固定渦卷的排放孔形成為呈 多個臺階的形狀，因此，當高溫高壓制冷劑穿過固定渦卷的排放孔時，脈動噪聲減小。由此 可有效地抑制噪聲，而不需要使用消聲器，并且通過省略消聲器還可簡化生產過程和削減 成本。
圖1為示出傳統的渦旋壓縮機的固定渦卷的實例的視圖；圖2為示出根據本發明的渦旋壓縮機的實施例的視圖；圖3為示出根據本發明的渦旋壓縮機的固定渦卷的排放孔的實施例的視圖；以及圖4為示出傳統的固定渦卷的排放孔和本發明的固定渦卷的排放孔中的脈動噪 聲的曲線圖。
具體實施例方式
在下文中，將參照附圖詳細地描述本發明的優選實施例。圖2為示出根據本發明的渦旋壓縮機的實施例的視圖。如圖2所示，根據本發明的渦旋壓縮機的實施例包括密封箱體10，制冷劑流入 和流出該密封箱體10 ；驅動單元20，其被安裝在密封箱體10中用以提供旋轉力；繞動渦卷 30，其被安裝為能夠通過驅動單元20旋轉；固定渦卷40，其被固定在密封箱體10內，并與 繞動渦卷30嚙合以限定壓縮制冷劑的壓縮腔室P ；以及控制單元(未示出)，用于控制驅動 單元20的操作。密封箱體10由下列部件組成形成為圓柱狀的主殼體11 ；上殼體12和下殼體13， 其分別連結到主殼體11的上端和下端以限定一密封空間；吸入管14，其安裝在主殼體11 的一側，以便制冷劑可經由吸入管14流入；排放管15，其安裝在上殼體12的一側，以便高 溫高壓制冷劑可經由該排放管15流出；主框架16和副框架17，其固定到主殼體11中的上 部和下部，用以安裝驅動單元20 ；繞動渦卷30和位于該繞動渦卷30上的固定渦卷40 ；以及 上隔膜18，其安裝在主殼體11與上殼體12之間，以便限定用于收集在排放到排放管15之 前從固定渦卷40排出的高壓制冷劑的排放空間。
驅動單元20是一種馬達，其包括定子21、安裝在定子21中并借助定子21通過相 互的電磁力而旋轉的轉子22、以及與轉子22的中央接合旋轉的轉軸23。在此，轉軸23的 上端穿過主框架16而被可旋轉地安裝，并被偏心地固定于繞動渦卷30，并且轉軸23的下端 配合到副框架17中并被可旋轉地安裝。在繞動渦卷30的上表面上設有螺旋突出卷31。轉軸23被壓配合到繞動渦卷30 的下表面的偏心位置中，并且繞動渦卷30的下表面被置放在主框架16上。如在繞動渦卷30中一樣，在固定渦卷40的下表面上設有螺旋突出卷41，并且在固 定渦卷40的上表面的中央設置有與壓縮空間P連通的排放孔42。固定渦卷40被置放于繞 動渦卷30上，使得固定渦卷40的卷41可與繞動渦卷30的卷31嚙合，隨后固定渦卷40的 周邊通過螺栓被固定到主框架16。消聲設備50位于固定渦卷40上，并安裝在制冷劑排放孔42的通道上。消聲設備 50可與固定渦卷40制造為一體，或者消聲設備50可通過螺栓51被連結到固定渦卷40。這 種消聲設備50起到抑制壓縮機的總噪聲的作用。排放空間60與排放孔42連通。在壓縮空間P中被壓縮的制冷劑經由排放孔42 排放到排放空間60。即，被壓縮至高壓的制冷劑在經由排放管15流出壓縮機之前被暫時儲 存在排放空間60中。圖3為示出根據本發明的渦旋壓縮機的固定渦卷的排放孔的實施例的視圖。固定渦卷40被固定到密封箱體，其與繞動渦卷30嚙合以限定壓縮腔室，并通過與 繞動渦卷30相互作用來壓縮制冷劑。在固定渦卷40中形成與壓縮空間P和排放空間60 連通的排放孔42。排放空間側的排放孔42的從壓縮腔室到排放空間60的排放方向與壓縮 腔室側的排放孔42的排放方向不一致。將參照圖3詳細地描述固定渦卷40的排放孔42的實施例。由于排放孔42形成 為多階臺階狀而起到消聲器的作用，所以當高壓制冷劑流經排放孔42時噪聲或碰撞聲會 減小。更詳細地，排放孔42包括排放入口部42a，其與壓縮空間P連通，以便高壓制冷 劑可經由該排放入口部42a流入；排放出口部42b，其偏離排放入口部42a并與排放空間60 連通，以便高壓制冷劑可經由該排放出口部42b流出；以及排放連接部42c，其使排放入口 部42a與排放出口部42b相互連通。排放入口部42a和排放出口部42b以偏離的狀態豎直 形成，而排放連接部42c則水平地形成。在此，當排放入口部42a和排放出口部42b的偏離距離大于排放入口部42a和排 放出口部42b的半徑總和(D1/2+D2/2)時，排放連接部42c水平地形成。然而，當排放入口 部42a和排放出口部42b的偏離距離小于排放入口部42a和排放出口部42b的半徑總和 (D1/2+D2/2)時，即使排放連接部42c不水平地形成，排放連接部42c也會作為瓶頸部分而 存在，其中在該瓶頸部分處排放入口部42a與排放出口部42b的特定區域相互連通。由于 豎直的排放入口部42a和排放出口部42b暴露于固定渦卷40的上表面和下表面，所以可通 過諸如端部銑削(end mill)的銑削作業很容易地形成排放入口部42a和排放出口部42b。 同時，由于水平的排放連接部42c形成于固定渦卷40中，所以難以進行加工。因此，優選地， 排放連接部42c形成為連結排放入口部42a和排放出口部42b的瓶頸部分。另外，由于在壓縮空間P中被壓縮的制冷劑的排放使得排放出口部42b中的壓力波形非常高，因此，為了使排放孔42起到減小制冷劑的脈動的阻尼器(damper)的作用，優 選地，排放出口部42b的截面積D2被設定為大于排放入口部42a的截面積Dl，排放出口部 42b的長度L2被設定為大于排放入口部42a的長度Ll。例如，排放出口部42b的長度L2被 設定為比排放入口部42a的長度Ll大1. 2倍以上，從而改進噪聲抑制效果。此外，在排放 連接部42c形成為瓶頸部分(下面也以附圖標記42c標識)的情況下，瓶頸部分42c的截 面積D3越小，流動的通道阻力就越大，而瓶頸部分42c的截面積D3越大，脈動噪聲的抑制 效果就越差。因此，優選地，瓶頸部分42c的截面積D3被設定為具有與排放入口部42a的 截面積Dl或排放出口部42b的截面積D2成特定比率的尺寸。例如，瓶頸部分42c的截面 積D3被設定為是排放出口部42b的截面積D2的0. 5到0. 8倍，從而改進噪聲抑制效果。圖4為示出傳統的固定渦卷的排放孔和本發明的固定渦卷的排放孔中的脈動噪 聲的曲線圖。傳統的固定渦卷的排放孔形成為直線狀，而本發明的固定渦卷的排放孔形成 為具有臺階差的一個臺階的形狀。參照圖4，在傳統的排放通道入口部和本發明的排放通道 入口部中大量地產生制冷劑的脈動噪聲，但是在傳統的排放通道出口部和本發明的排放通 道出口部中的脈動噪聲減小。具體地，由于本發明的排放通道被構造為具有比傳統的排放 通道大的通道阻力并被構造為產生壓力變化，所以本發明的排放通道出口部中的噪聲與傳 統的排放通道出口部中的噪聲相比大幅減小。已參照實施例和附圖詳細地描述了本發明。然而，本發明的范圍不局限于這些實 施例和附圖，而由所附權利要求書限定。
權利要求
一種渦旋壓縮機，包括密封箱體，制冷劑流入和流出所述密封箱體；驅動單元，其被安裝在所述密封箱體中用以使轉軸旋轉；繞動渦卷，其被固定到所述轉軸并與所述轉軸一起旋轉；以及固定渦卷，其被固定到所述密封箱體，與所述繞動渦卷嚙合以限定壓縮腔室，并通過與所述繞動渦卷相互作用來壓縮制冷劑，排放空間側的排放孔的從所述壓縮腔室到所述排放空間的排放方向與壓縮腔室側的排放孔的排放方向不一致。
2.如權利要求1所述的渦旋壓縮機，其中，所述固定渦卷的所述排放孔形成為兩個或 多個臺階的形狀。
3.如權利要求1或2所述的渦旋壓縮機，其中，所述固定渦卷的所述排放孔包括排放 入口部，高壓制冷劑通過所述排放入口部流入；排放出口部，高壓制冷劑通過所述排放出口 部流出，并且所述排放出口部偏離所述排放入口部；以及排放連接部，用于使所述排放入口 部與所述排放出口部相互連通。
4.如權利要求3所述的渦旋壓縮機，其中，所述排放入口部和所述排放出口部以偏離 的狀態豎直地形成，而所述排放連接部則水平地形成。
5.如權利要求3或4所述的渦旋壓縮機，其中，所述排放入口部和所述排放出口部包括 瓶頸部分，在所述瓶頸部分處，多個特定區域相互連通，并且能夠省略所述排放連接部。
6.如權利要求3至5中任一項所述的渦旋壓縮機，其中，所述排放出口部的截面積大于 所述排放入口部的截面積。
7.如權利要求3至6中任一項所述的渦旋壓縮機，其中所述排放出口部的流向長度大 于所述排放入口部的流向長度。
8.如權利要求5至7中任一項所述的渦旋壓縮機，其中所述瓶頸部分的截面積是所述 排放出口部的截面積的0. 5到0. 8倍。
9.如權利要求7或8所述的渦旋壓縮機，其中所述排放出口部的流向長度是所述排放 入口部的流向長度的1.2倍以上。
全文摘要
本發明涉及一種渦旋壓縮機，包括供制冷劑流入和流出的密封箱體(10)；安裝在密封箱體(10)中使轉軸(23)旋轉的驅動單元(20)；固定到該轉軸(23)并與該轉軸(23)一起旋轉的繞動渦卷(30)；以及固定渦卷(40)，該固定渦卷固定到密封箱體(10)，與繞動渦卷(30)嚙合以限定壓縮腔室(9)，并通過與繞動渦卷(20)相互作用來壓縮制冷劑，排放空間側的排放孔(42)的從壓縮腔室(5)到排放空間的排放方向與壓縮腔室側的排放孔的排放方向不一致。該渦旋壓縮機減小了制冷劑的脈動噪聲，從而改進了噪聲性能。
文檔編號F04C18/02GK101946090SQ200980105666
公開日2011年1月12日 申請日期2009年3月17日 優先權日2008年3月20日
發明者樸基元, 金正薰, 金洙喆 申請人:Lg電子株式會社