渦旋式機械的製作方法

2023-10-09 07:30:29

專利名稱：渦旋式機械的製作方法
技術領域：
本公開涉及壓縮機，並且更具體地，涉及壓縮機密封組件。
背景技術：
在本節中的陳述僅僅提供涉及本公開的背景信息並且可能不構成為現有技術。典型的渦旋式壓縮機具有第一渦旋盤和第二渦旋盤。在運轉中，第一渦旋盤和第 二渦旋盤的葉片彼此嚙合並且形成壓縮袋區。當這些壓縮袋區捕獲並且壓縮氣體時，它們 產生促使渦旋盤彼此軸向分離的軸向分離力。如果渦旋盤彼此軸向分離，則在壓縮袋區之 間形成內部洩漏，引起低效率的壓縮機運轉。可以對其中一個渦旋構件施加軸向力，以阻遏 這種軸向分離。然而，如果所施加的軸向力太大，則壓縮機也可能低效運轉。防止渦旋盤的 軸向分離所需的軸向力在整個壓縮機運轉中是變化的。

發明內容
本節提供本公開的概述，但並非本公開的全部範圍或其所有特徵的全面公開。一種壓縮機，可包括殼體、壓縮機構和密封組件。殼體可限定形成第一排出通道的 第一通道。壓縮機構可被支撐在殼體內並且可包括以嚙合的方式彼此接合併且形成一系列 壓縮袋區的第一渦旋構件和第二渦旋構件。第一渦旋構件可包括延伸穿過第一渦旋構件、 限定第二排出通道的第二通道。密封組件可在第一渦旋構件與殼體之間延伸，並且可在第 一通道與第二通道之間形成經密封的排出路徑。密封組件可包括能夠相對於殼體和第一渦 旋構件在第一位置與第二位置之間軸向移位的第一密封構件。第一密封構件可以在處於第 一位置時軸向抵接第一渦旋構件，並且可以在處於第二位置時解除與第一渦旋構件的軸向 接觸。當第一密封構件處於第一位置時，密封組件可維持密封的排出路徑。一種替換的壓縮機可包括殼體、壓縮機構和密封組件。殼體可限定形成第一排出 通道的第一通道。壓縮機構可被支撐在殼體內並且可包括以嚙合的方式彼此接合併且形成 一系列壓縮袋區的第一渦旋構件和第二渦旋構件。第一渦旋構件可包括延伸穿過第一渦旋 構件並限定第二排出通道的第二通道。密封組件可在第一渦旋構件與殼體之間延伸。密封 組件可包括以密封的方式彼此接合併且在第一通道與第二通道之間形成經密封的排出路 徑的第一環狀密封構件和第二環狀密封構件。第一密封構件和第二密封構件中的每一個可 以是能夠相對於彼此、第一渦旋構件以及殼體而軸向移動的。—種替換的壓縮機可包括殼體、壓縮機構和軸向偏置系統。殼體可限定形成第一 排出通道的第一通道。壓縮機構可被支撐在殼體內並且可包括以嚙合的方式彼此接合併且 形成一系列壓縮袋區的第一渦旋構件和第二渦旋構件。第一渦旋構件可包括形成延伸穿過 第一渦旋構件的第二排出通道的第二通道。軸向偏置系統可包括具有彼此大體對置的第一 表面和第二表面的偏置構件。第一表面可包括暴露於來自其中一個壓縮袋區的中間壓力的 第一徑向表面區域、以及暴露於排出壓力的第二徑向表面區域。第二表面可包括暴露於該 中間壓力的第三徑向表面區域。偏置構件可以是能夠相對於殼體和第一渦旋構件在第一位置與第二位置之間軸向移位的。偏置構件可以在處於所述第一位置時軸向接合第一渦旋構 件。一種替換的壓縮機可包括殼體、壓縮機構和閥致動機構。殼體可限定排出通道。壓 縮機構可被支撐在殼體內並且可包括以嚙合的方式彼此接合併且形成一系列壓縮袋區的 第一渦旋構件和第二渦旋構件。第一渦旋構件可包括端板，該端板具有延伸穿過其中的排 出通道以及延伸至其中一個壓縮袋區中的孔口。閥致動機構可構造成基於通過來自壓縮袋 區中的另一個的中間壓力而施加至端板的力、以及通過排出壓力而施加至端板的力來打開 和關閉第一渦旋構件的端板中的孔口。從本文所提供的描述，其它適用性領域將變得明顯。本發明內容部分中的描述和 具體示例僅僅意圖為舉例說明的目的，而並非意圖限制本公開的範圍。


在此所描述的附圖僅出於說明性的目的而無意於以任何方式限制本公開的範圍。圖1是根據本公開的壓縮機的剖視圖；圖2是圖1的壓縮機的局部剖視圖；圖3是根據本公開的另一個壓縮機的局部剖視圖；圖4是根據本公開的另一個壓縮機的局部剖視圖；圖5是根據本公開的另一個壓縮機的局部剖視圖；圖6是根據本公開的另一個壓縮機的局部剖視圖；圖7是根據本公開的另一個壓縮機的局部剖視圖；圖8是根據本公開的另一個壓縮機的局部剖視圖；圖9是根據本公開的另一個壓縮機的局部剖視圖；圖10是圖9的壓縮機的附加局部剖視圖；圖11是圖9的壓縮機的定渦旋盤的平面圖；圖12是根據本公開的另一個壓縮機的局部剖視圖；圖13是根據本公開的另一個壓縮機的局部剖視圖，該壓縮機處於第一運轉狀態 中；圖14是圖13的壓縮機處於第二運轉狀態中的局部剖視圖；圖15是根據本公開的另一個壓縮機的局部剖視圖，該壓縮機處於第一運轉狀態 中；圖16是圖15的壓縮機處於第二運轉狀態中的局部剖視圖；圖17是根據本公開的另一個壓縮機的局部剖視圖，該壓縮機處於第一運轉狀態 中；圖18是圖17的壓縮機處於第二運轉狀態中的局部剖視圖；以及圖19是壓縮機運轉條件的圖解說明。
具體實施例方式以下描述在性質上只是示例性的而無意於對本公開、應用或者使用進行限制。應 當理解，在所有附圖中，相應的參考數字表示類似的或者相應的部件和特徵。
本教導適於結合在許多不同類型的渦旋式壓縮機中，包括密封式機器、開放驅動 式機器以及非密封式機器。出於示例的目的，將壓縮機10示出為低壓側式(low side type) 密封渦旋製冷壓縮機，即，如在圖1所示的豎向剖面中所示的，其中馬達和壓縮機由密封殼 體中的吸入氣體進行冷卻。參考圖1，壓縮機10可包括圓筒形密封殼體12、壓縮機構14、主軸承座16、馬達組 件18、製冷劑排出配件20、以及吸氣入口配件22。密封殼體12可以容納壓縮機構14、主軸 承座16、以及馬達組件18。殼體12可包括位於其上端處的端帽24、橫向延伸隔離件26、以 及位於其下端處的基部28。端帽24和橫向延伸隔離件26可大體限定排出室30。製冷劑 排出配件20可在端帽24中的開口 32處附接於殼體12。吸氣入口配件22可在開口 34處 附接於殼體12。壓縮機構14可由馬達組件18驅動並由主軸承座16支撐。主軸承座16可 以諸如鉚接這樣的任意理想的方式在多個點處固定於殼體12。馬達組件18可大體包括馬達定子36、轉子38、以及驅動軸40。馬達定子36可被 壓配合到殼體12中。驅動軸40可由轉子38以可轉動的方式驅動。線圈42可穿過定子 36。轉子38可被壓配合於驅動軸40上。驅動軸40可包括其上具有平坦部48的偏心曲柄銷46以及一個或者多個配重50、 52。驅動軸40可包括第一軸頸部54和第二軸頸部58，第一軸頸部54以可轉動的方式支承 在主軸承座16中的第一軸承56中，第二軸頸部58以可轉動的方式支承在下軸承座62中 的第二軸承60中。驅動軸40可在下端處包括泵油同心孔64。同心孔64可與延伸到驅動 軸40的上端的且徑向向外傾斜並且直徑相對較小的孔66相連通。殼體12的下側內部可 充填潤滑油。同心孔64可與孔66 —起提供泵送作用，從而將潤滑用流體分配到壓縮機10 的各部分。壓縮機構14可大體包括動渦旋盤68和定渦旋盤70。動渦旋盤68可包括端板72， 端板72的上表面上具有螺旋形葉片或螺旋形渦卷74，而下表面上具有環狀平坦止推面76。 止推面76可以與主軸承座16的上表面上的環狀平坦止推支承面78相接觸。圓筒形轂部 80可以從止推面76向下伸出並且可以包括在其中以可轉動的方式設置驅動襯套82的軸頸 軸承81。驅動襯套82可以包括內孔，曲柄銷46以傳動的方式設置在該內孔中。曲柄銷平 坦部48可以與驅動襯套82的內孔的一部分中的平表面以傳動的方式相接合以提供徑向隨 動的傳動裝置。定渦旋盤70可包括在下表面上具有螺旋形渦卷86的端板84。螺旋形渦卷86可 與動渦旋盤68的渦卷74形成嚙合式接合，從而產生入口袋區88、中間袋區90、92、94、96以 及出口袋區98。定渦旋盤70可具有與出口袋區98連通的居中設置的排出通道100以及 向上開口的凹部102，凹部102可經由隔離件26中的開口 104與排出消聲器30流體連通。 定渦旋盤70還可包括聯接至主軸承座16的徑向向外延伸的凸緣106。更具體地，凸緣106 可由螺栓108固定至主軸承座16。螺栓108可固定定渦旋盤70，使其不旋轉，但是可允許 定渦旋盤70相對於主軸承座16、殼體12以及動渦旋盤68的軸向位移。由於凸緣106的上 表面與螺栓108的頭部110之間的間隙，定渦旋盤70可軸向移位。定渦旋盤70可在其上表面中包括凹部112，在凹部112中以密封的方式設置環狀 浮動密封組件114，用於相對的軸向運動。渦旋盤68、70的相對轉動可通過奧德姆聯接件 (Oldham coupling) 116來防止。奧德姆聯接件116可設置在動渦旋盤68與主軸承座16之間，並且可被固定至動渦旋盤68和主軸承座16以防止動渦旋盤68的旋轉。另外參考圖2，環狀浮動密封組件114可包括環狀密封板118和四個環狀唇形密封 件120、122、124、126。密封板118可包括第一表面128和第二表面130以及延伸穿過密封 板118的排出孔口 132。第一表面128可面對隔離件26的下表面。第一表面128可包括 在其中延伸的環狀凹部134。第二表面130可包括在其中延伸的第二環狀凹部136和第三 環狀凹部138。第一凹部134、第二凹部136和第三凹部138中的每一個可大體地類似於彼 此，因此，將僅詳細描述第一凹部134，可以理解，描述將同樣地應用於第二凹部136和第三 凹部138。第一凹部134可包括形成大體L形橫截面的第一部分140和第二部分142。第一 部分140可形成軸向延伸到第一表面128內的第一腿部，而第二部分142可形成相對於第 一部分140徑向向內延伸、並且軸向延伸到第一表面128內比第一部分140少的深度的第 二腿部。支撐環148可設置在第二腿部的徑向內端部處，並且可從那裡軸向向外延伸。支 撐環148可防止環狀唇形密封件122變平。可彼此大體類似的環狀的唇形密封件120、122、124、126包括L形橫截面。第一環 狀唇形密封件120可設置在孔口 132內，並且可大體環繞隔離件26中的開口 104。第一唇 形密封件120的軸向延伸腿部150可以密封的方式接合孔口 132的側壁152，並且第一唇形 密封件120的徑向延伸腿部154可以密封的方式接合隔離件26的下表面。第二環狀唇形 密封件122、第三環狀唇形密封件124和第四環狀唇形密封件126可分別設置在凹部134、 138,136內。第二環狀唇形密封件122可以密封的方式與密封板118的第一表面128以及 隔離件26的下表面相接合。第三環狀唇形密封件124和第四環狀唇形密封件126可各自 以密封的方式與密封板118的第二表面130和定渦旋盤70的端板84的上表面相接合。第 三環狀唇形密封件124可大體環繞定渦旋盤70內的排出通道100。 第一環狀唇形密封件120、隔離件26和密封板118之間的密封接合、以及第三環狀 唇形密封件124、定渦旋盤70和密封板118之間的密封接合可限定經密封的排出路徑101。 第一環狀唇形密封件120和第二環狀唇形密封件122與隔離件26和密封板118之間的密封 接合可限定第一密封環狀腔室156。第三環狀唇形密封件124和第四環狀唇形密封件126、 定渦旋盤70和密封板118之間的密封接合可限定第二密封環狀腔室158。第一密封環狀腔室156和第二密封環狀腔室158可通過延伸穿過密封板118的一 系列孔口 160彼此流體連通。通道162可延伸穿過定渦旋盤70的端板84並延伸至中間 流體袋區90中，並且在中間流體袋區90與第二密封環狀腔室158之間提供流體連通。盡 管示出為延伸至中間流體袋區90中，但是可以理解，通道162可延伸至任一中間流體袋區 90、92、94、96中。由於密封板118中的孔口 160，中間流體袋區90也可與第一密封環狀腔 室156連通。因此，第一密封環狀腔室156和第二密封環狀腔室158可包含處於彼此相同 的壓力下的流體。第一環狀唇形密封件120可限定第一密封直徑(Dl1)，第二環狀唇形密封件122可 限定第二密封直徑(Dl2),第三環狀唇形密封件124可限定第三密封直徑(Dl3),而第四環 狀唇形密封件126可限定第四密封直徑(Dl4)。第二密封直徑可大於第四密封直徑，第四密 封直徑可大於第三密封直徑，並且第三密封直徑可大於第一密封直徑(Dl2 > Dl4 > Dl3 > Dl1)。
根據密封直徑Dli、Dl2、Dl3、Dl4之間的關係，密封板118的第一表面128可在第一 密封直徑與第二密封直徑(DlnDl2)之間限定第一徑向表面區域(Al1),該第一徑向表面區 域(Al1)大於由密封板118的第二表面130在第三密封直徑與第四密封直徑(Dl3，Dl4)之 間限定的第二徑向表面區域(Al2)。第一徑向表面區域和第二徑向表面區域(Al1, Al2)中 的每一個可被暴露於來自中間流體袋區90的中間流體壓力(P》。密封板118的第一表面 128可在孔口 132與第一密封直徑(Dl1)之間的限定第三徑向表面區域(Al3),該第三徑向 表面區域(Al3)小於由密封板118的第二表面130在孔口 132與第三環狀唇形密封件124 之間限定的第四徑向表面區域(Al4)。第三徑向表面區域和第四徑向表面區域(A13，A14)中 的每一個可被暴露於經密封排出路徑101中的排出壓力(Pd)。密封板118的第一表面128 可在第二密封直徑(Dl2)與密封板118的外周164之間限定第五徑向表面區域(Al5)，該第 五徑向表面區域(Al5)小於由密封板118的第二表面130在第四密封直徑(Dl4)與密封板 118的外周164之間限定的第六徑向表面區域(Al6)。第五徑向表面區域和第六徑向表面 區域(A15，A16)中的每一個可被暴露於吸入壓力(Ps)。徑向表面區域可以被大體限定為這樣的有效徑向表面流體壓力作用在該有效徑 向表面上以在軸向方向上提供力。處於密封板118的第一表面128和第二表面130上的徑 向表面區域之間的差異可在壓縮機10運轉期間提供密封板118相對於隔離件26和定渦旋 盤70的位移。更具體地，密封板118能夠在第一位置與第二位置之間移位，在所述第一位 置處，密封板118接觸定渦旋盤70並且抵靠定渦旋盤70施加軸向力、朝向動渦旋盤68迫 壓定渦旋盤70，在所述第二位置處，密封板118離開定渦旋盤70並且朝向隔離件26軸向 位移。通過密封板118提供的軸向力可以由作用在密封板118上的流體壓力產生。當密封 板118處於第一位置時密封板118與定渦旋盤70之間的接合可大體提供除了由直接作用 在定渦旋盤70上的流體壓力正常施加至定渦旋盤70的力之外的偏置力。當密封板118處 於第二位置時，這種額外的偏置力從定渦旋盤70移除。如下所示，Fl1表示應用於密封板118的第一表面128的力，Fl2表示應用於密封 板118的第二表面130的力。Fl1 = (Al1) (Pi) + (Al3) (Pd) + (Al5) (Ps)Fl2 = (Al2) (Pi) + (Al4) (Pd) + (Al6) (Ps)當Fl1 > Fl2時，密封板118可移位至第一位置。當Fl1 < Fl2時，密封板118可移
位至第二位置。另外參考圖3，示出了另一種隔離件226和定渦旋盤270，在隔離件226與定渦旋 盤270之間具有密封組件214。隔離件226可包括從其延伸的且包括內側壁216和外側壁 218的環狀溝槽212。定渦旋盤270可包括形成在它的端板284中的且包括內側壁222和 外側壁224的環狀溝槽220。密封組件214可設置在隔離件226與定渦旋盤270之間。密封組件214可包括具有第一表面230和第二表面232的密封板228。第一表面 230可包括從其軸向向外延伸的第一環狀凸起234，並且第二表面232可包括從其軸向向外 延伸的第二環狀凸起236。第一環狀凸起234可包括設置在第一環狀凸起234中的第一唇 形密封件238，並且第二環狀凸起236可包括設置在第二環狀凸起236中的第二唇形密封件 240。第一環狀凸起234可被設置在溝槽212內，並且第一唇形密封件238可與溝槽212的 側壁216、218以密封的方式相接合。第二環狀凸起236可被設置在定渦旋盤270中的溝槽220內，並且第二唇形密封件240可與溝槽220的側壁222、224以密封的方式相接合。溝槽212、220可大體環繞隔離件226中的開口 204以及定渦旋盤270中的排出通 道200。如此，第一唇形密封件238與隔離件226的內側壁216之間的密封接合、以及第二 唇形密封件240與定渦旋盤270的內側壁222之間的密封接合可限定出經密封的排出路徑 201。第一唇形密封件238與隔離件226的內側壁216和外側壁218之間的密封接合可 限定第一密封環狀腔室242，並且第二唇形密封件240與定渦旋盤270的內側壁222和外 側壁224之間的密封接合可限定第二密封環狀腔室244。第一密封環狀腔室242和第二密 封環狀腔室244可通過延伸穿過密封板228和第一唇形密封件238及第二唇形密封件240 的一個或者多個孔口 246而彼此連通。通道248可延伸穿過定渦旋盤270的端板284並延 伸至中間流體袋區290中，並且在中間流體袋區290與第二密封環狀腔室244之間提供流 體連通。儘管通道248被示出為延伸至中間流體袋區290中，但是可以理解，通道248可延 伸至任一中間流體袋區290、292、294、296中。由於密封板228中的孔口 246，中間流體袋 區290也可與第一密封環狀腔室242連通。因此，第一密封環狀腔室242和第二密封環狀 腔室244可包含處於彼此相同的壓力下的流體。環狀溝槽212的內側壁216可限定第一密封直徑(D2)，而環狀溝槽212的外側壁 218可限定第二密封直徑(D22)。環狀溝槽220的內側壁222可限定第三密封直徑(D23)， 而環狀溝槽220的外側壁224可限定第四密封直徑(D24)。第二密封直徑可大於第四密封 直徑，第四密封直徑可大於第三密封直徑，且第三密封直徑可大於第一密封直徑(D22 > D24 > D23 > D2》。密封板228的第一表面230可在第一密封直徑與第二密封直徑(D21; D22)之間限 定第一徑向表面區域(A2D，該第一徑向表面區域(A2D大於由密封板228的第二表面232 在第三密封直徑與第四密封直徑(D23，D24)之間限定的第二徑向表面區域(A22)。第一徑向 表面區域和第二徑向表面區域(A21; A22)中的每一個可被暴露於來自中間流體袋區290的 中間流體壓力(Pi)0根據密封直徑D2pD22、D23、D24之間的關係，密封板228的第一表面230還可在第 一密封直徑(D2D與密封板228中的排出孔口 250之間限定第三徑向表面區域(A23)，該第 三徑向表面區域(A23)小於由密封板228的第二表面232在第三密封直徑(D23)與排出孔 口 250之間限定的第四徑向表面區域(A24)。第三徑向表面區域和第四徑向表面區域(A23， A24)中的每一個可被暴露於密封排出路徑201中的排出壓力(Pd)。密封板228的第一表 面230還可包括在第二密封直徑(D22)與密封板228的外周252之間限定的第五徑向表面 區域(A25)，該第五徑向表面區域(A25)小於由密封板228的第二表面232在第四密封直徑 (D24)與密封板228的外周252之間限定的第六徑向表面區域(A26)。第五徑向表面區域和 第六徑向表面區域(A25，A26)中的每一個可被暴露於吸入壓力(Ps)。在密封板228的第一表面230和第二表面232上的暴露於中間壓力、排出壓力以 及吸入壓力的徑向表面區域之間的差異可在壓縮機運轉期間提供密封板228的相對於隔 離件226和定渦旋盤270的位移。更具體地，密封板218能夠在第一位置與第二位置之間移 位，在所述第一位置處，密封板218接觸定渦旋盤270並且抵靠定渦旋盤270施加軸向力、 朝向動渦旋盤268迫壓定渦旋盤270，在所述第二位置處，密封板218離開定渦旋盤270並
12且朝向隔離件226軸向移位。通過密封板218提供的軸向力可以由作用在密封板218上的 流體壓力產生。當密封板218處於第一位置時密封板218與定渦旋盤270之間的接合可大 體提供除了由直接作用在定渦旋盤270上的流體壓力正常施加至定渦旋盤270的力之外的 偏置力。當密封板218在第二位置時，這種額外的偏置力從定渦旋盤270移除。如下所示，F2i表示應用於密封板228的第一表面230的力，F22表示應用於密封 板228的第二表面232的力。F2i = _ (Pi) + (A23) (Pd) + (A25) (Ps)F22 = (A22) (Pi) + (A24) (Pd) + (A26) (Ps)當F2i > F22時，密封板228可移位至第一位置。當F2i < F22時，密封板228可移
位至第二位置。圖4示出了另一種壓縮機310。壓縮機310可大體類似於壓縮機10，但是可以是 直接排出式壓縮機(direct discharge compressor)。殼體312可包括具有製冷劑排出配 件320的端帽324，製冷劑排出配件320聯接至端帽324中的開口 332。定渦旋盤370可包 括環狀溝槽334，環狀溝槽334形成在定渦旋盤370的端板384中且包括內側壁336和外側 壁338。密封組件314可設置在定渦旋盤370與端帽324之間。密封組件314可包括第一環狀密封件340和第二環狀密封件342。第一環狀密封 件340和第二環狀密封件342可軸向設置在端帽324與定渦旋盤370之間，並且能夠相對 於端帽324、定渦旋盤370、且相對於彼此軸向移位。第一環狀密封件340可軸向定位在第二 環狀密封件342與定渦旋盤370之間。第一環狀密封件340和第二環狀密封件342可大體 環繞端帽324中的開口 332以及定渦旋盤370中的排出通道344。第一環狀密封件340可 與溝槽334的內側壁336以密封的方式相接合，並且第二環狀密封件342可與端帽324的 下表面以密封的方式相接合，在排出通道344與開口 332之間形成經密封的排出路徑301。第一環狀密封件340可包括彼此大體相反的第一表面346和第二表面348。第一 表面346可包括第一軸向延伸凸起350和第二軸向延伸凸起352，在第一軸向延伸凸起350 與第二軸向延伸凸起352之間形成溝槽354，而第二表面348可大體是平面的。第一軸向延 伸凸起350的徑向內表面356可與溝槽334的內側壁336以密封的方式相接合，並且第二 軸向延伸凸起352的徑向外表面358可與溝槽334的外側壁338以密封的方式相接合，在 第一環狀密封件340與溝槽334之間形成第一密封環狀腔室360。第二環狀密封件342可包括彼此大體相反的第一表面343和第二表面345。如上 所述，第二環狀密封件342可在第一端部處與端帽324的下表面以密封的方式相接合。更 具體地，第一表面343的一部分可與端帽324以密封的方式相接合。第二環狀密封件342 的第二端部可設置在第一環狀密封件340的溝槽354內。第二環狀密封件342的徑向內表 面362可與第一軸向延伸凸起350的徑向外表面364以密封的方式相接合，並且第二環狀 密封件342的徑向外表面366可與第一環狀密封件340的徑向內表面367以密封的方式相 接合，形成第二密封環狀腔室372。第一環狀密封件340可包括孔口 374，該孔口 374延伸穿過第一表面346和第二 表面348並在第一密封環狀腔室360與第二密封環狀腔室372之間提供流體連通。定渦旋 盤370的端板384可包括通道376，通道376延伸至中間流體袋區390中並在中間流體袋區 390與第一密封環狀腔室360之間提供流體連通。雖然通道376被示出為延伸至中間流體延伸至任一中間流體袋區390、392、394、396中。由 於第一環狀密封件340中的孔口 374，中間流體袋區390也可與第二密封環狀腔室372流體 連通。如此，第一密封環狀腔室360和第二密封環狀腔室372可包含處於彼此相同的壓力 下的流體。溝槽334的內側壁336可限定第一密封直徑(D3)，且溝槽334的外側壁338可 限定第二密封直徑(D32)。第一軸向延伸凸起350的徑向外表面364可限定第三密封直徑 (D33)，且第二軸向延伸凸起352的徑向內表面367可限定第四密封直徑(D34)。第二密封 直徑可大於第四密封直徑，第四密封直徑可大於第三密封直徑，且第三密封直徑可大於第 一密封直徑(D32 > D34 > D3S > DS1)。第一環狀密封件340的第一表面346可在第三密封直徑與第四密封直徑(D33，D34) 之間限定第一徑向表面區域(A3》，該第一徑向表面區域(A3》小於由第一環狀密封件340 的第二表面348在第一密封直徑與第二密封直徑(D31; D32)之間限定的第二徑向表面區域 (A32)。第一徑向表面區域和第二徑向表面區域(A31，A32)中的每一個可被暴露於來自流 體袋區390的中間流體壓力(Pi)。根據密封直徑031、032、033、034之間的關係，第一環狀密封件340的第一表面346 還可限定第三徑向表面區域和第四徑向表面區域(A33，A34)。第三徑向表面區域(A33)可 由第一環狀密封件340的第一表面346在第一密封直徑與第三密封直徑(D31; D3S)之間限 定，並且第四徑向表面區域(A34)可被限定在第二密封直徑與第四密封直徑(D32，D34)之 間。第三徑向表面區域(A33)可被暴露於密封排出路徑301中的排出壓力(Pd)，且第四徑 向表面區域(A34)可被暴露於吸入壓力(Ps)。第二徑向表面區域(A32)可等於第一徑向表 面區域、第三徑向表面區域以及第四徑向表面區域(A31;A33，A34)的總和。第一徑向表面區 域(A3》可大於第四徑向表面區域(A34)，並且第四徑向表面區域(A34)可大於第三徑向表 面區域(A3S)。在第一表面346和第二表面348上的暴露於中間壓力、排出壓力以及吸入壓力的 徑向表面區域之間的差異可在壓縮機運轉期間提供第一環狀密封件340相對於端帽324、 定渦旋盤370以及第二環狀密封件342的位移。更具體地，第一環狀密封件340能夠在第 一位置與第二位置之間移位，在所述第一位置處，第一環狀密封件340接觸定渦旋盤370並 且抵靠定渦旋盤370施加軸向力、朝向動渦旋盤368迫壓定渦旋盤370，在所述第二位置處， 第一環狀密封件340離開定渦旋盤370並且朝向端帽324軸向移位。通過第一環狀密封件 340提供的軸向力可以由作用在第一環狀密封件340上的流體壓力產生。當第一環狀密封 件340處於第一位置時第一環狀密封件340與定渦旋盤370之間的接合可大體提供除了由 直接作用在定渦旋盤370上的流體壓力正常施加至定渦旋盤370的力之外的偏置力。當第 一環狀密封件340在第二位置時，這種額外的偏置力從定渦旋盤370移除。如下所示，F3U表示應用於第一環狀密封件340的第一表面346的力，FS1,2表示 應用到第一環狀密封件340的第二表面348的力。F3ia = (AS1) (Pi) + (A3S) (Pd) + (A34) (Ps)F31j2 = (A32) (Pi)當F3" > F31>2時，第一環狀密封件340可移位至第一位置。當FSlil < FS1,2時， 第一環狀密封件340可移位至第二位置。
14
第二環狀密封件342可在第一表面343上限定第五徑向表面區域和第六徑向表面 區域(A35，A36)、並且可在第二表面345上限定第七徑向表面區域(A37)。第五徑向表面區 域和第六徑向表面區域(A35，A36)的總和可以等於第七徑向表面區域(A37)。第五徑向表面 區域(A35)可被限定在第四密封直徑(D34)與第二環狀密封件342的密封部分380的徑向 外表面378之間。第六徑向表面區域(A36)可被限定在密封部分380的徑向外表面378與 其徑向內表面382之間。徑向內表面382與徑向外表面378之間的沿直徑的中點可以大於 或者等於第三密封直徑(D33)。第五徑向表面區域(A35)可被暴露於吸入壓力(Ps)，而由於 跨越第六徑向表面區域(A36)的壓力梯度，第六徑向表面區域(A36)可被暴露於作為吸入 壓力(Ps)與排出壓力(Pd)的大體平均的壓力。第七徑向表面區域(A37)可被限定在第三 密封直徑與第四密封直徑(D33，D34)之間。第七徑向表面區域(A37)可被暴露於來自中間 流體袋區390的中間流體壓力(Pi)。暴露於中間壓力、排出壓力以及吸入壓力的徑向表面區域之間的差異可提供第二 環狀密封件342的相對於端帽324、定渦旋盤370以及第一環狀密封件340的軸向位移。基 於壓力差，第二環狀密封件342可從端帽324軸向向外移位，允許密封排出路徑301與吸入 壓力之間的連通。如下所示，F32，1表示應用於第二環狀密封件342的第一表面343的力，F32，2表 示應用於第二環狀密封件342的第二表面345的力。F32, ！ = (A35) (Ps) + (A36) (Pd+Ps) /2F32,2 = (A37) (Pi)當F32>1 >F32,2時，第二環狀密封件342可從端帽324軸向向外移位。當F32>1 < F32,2時，第二環狀密封件342可與端帽324以密封的方式相接合。另外參考圖5，示出了壓縮機410中所包括的另一種密封組件414。壓縮機410除 了密封組件414之外可類似於壓縮機310。密封組件414可包括第一環狀密封件440和第 二環狀密封件442。第一環狀密封件440可包括彼此大體相反的第一表面446和第二表面448。第一 表面446可包括從第一表面446的徑向內部延伸的軸向延伸凸起450，並且第二表面448可 大體是平面的。軸向延伸凸起450的徑向內表面456可與溝槽434的內側壁436以密封的 方式相接合。第二環狀密封件442可包括彼此大體相反的第一表面443和第二表面445。第二 環狀密封件442可在第一端部處與端帽424的下表面以密封的方式相接合。更具體地，第 一表面443的一部分可與端帽424以密封的方式相接合。第二表面445可包括從第二表面 445的徑向外部延伸的軸向延伸凸起452。軸向延伸凸起452的徑向外表面457可與溝槽 434的外側壁438以密封的方式相接合，在第一環狀密封件440和第二環狀密封件442與溝 槽434之間形成密封環狀腔室460。定渦旋盤470的端板484可包括通道476，通道476延伸至中間流體袋區490中並 且在中間流體袋區490與密封環狀腔室460之間提供流體連通。儘管通道476示出為延伸 至中間流體袋區490中，但可以理解，通道476可延伸至任一中間流體袋區490、492、494、 496中。溝槽434的內側壁436可限定第一密封直徑(D4)，且溝槽434的外側壁438可限定 第二密封直徑(D42)。軸向延伸凸起450的徑向外表面464可限定第三密封直徑(D43)。第
15二密封直徑可大於第三密封直徑，且第三密封直徑可大於第一密封直徑(D42 > D43 > D4》。第一環狀密封件440的第一表面446可在第三密封直徑(D43)與第一環狀密封件 440的徑向外表面458之間限定第一徑向表面區域(A41該第一徑向表面區域(A4》小於 由第一環狀密封件440的第二表面448在第一密封直徑(D4D與徑向外表面458之間限定 的第二徑向表面區域(A42)。第一徑向表面區域和第二徑向表面區域(A41;A42)中的每一個 可被暴露於來自中間流體袋區490的中間流體壓力(Pi)。根據密封直徑D4pD42、D43之間的關係，第一環狀密封件440的第一表面446還可 在第一密封直徑與第三密封直徑(D41;D43)之間限定第三徑向表面區域(A43)。第三徑向表 面區域(A43)可被暴露於密封排出路徑401中的排出壓力(Pd)。第二徑向表面區域(A42) 可等於第一徑向表面區域和第三徑向表面區域(A41;A43)的總和。暴露於中間壓力的第一徑向表面區域和第二徑向表面區域(A41; A42)與暴露於排 出壓力的第三徑向表面區域(A43)之間的差異可在壓縮機運轉期間提供第一環狀密封件 440相對於端帽424、定渦旋盤470以及第二環狀密封件442的位移。更具體地，第一環狀密 封件440能夠在第一位置與第二位置之間移位，在所述第一位置處，第一環狀密封件440接 觸定渦旋盤470並且抵靠定渦旋盤470施加軸向力、朝向動渦旋盤468迫壓定渦旋盤470， 在所述第二位置處，第一環狀密封件440離開定渦旋盤470並且朝向端帽424軸向移位。 通過第一環狀密封件440提供的軸向力可以由作用在第一環狀密封件440上的流體壓力產 生。當第一環狀密封件440處於第一位置時第一環狀密封件440與定渦旋盤470之間的接 合可大體提供除了由直接作用在定渦旋盤470上的流體壓力正常施加至定渦旋盤470的力 之外的偏置力。當第一環狀密封件440處於第二位置時，這種額外的偏置力從定渦旋盤470 移除。如下所示，F4ia表示應用於第一環狀密封件440的第一表面446的力，F41>2表示 應用於第一環狀密封件440的第二表面448的力。F4ia = _ (Pi) +(A43) (Pd)F41j2 = (A42) (Pi)當F4。> F41j2時，第一環狀密封件440可移動到第一位置。當F^1 1 > F42,2時，第二環狀密封件442可從端帽424軸向向外移位。當F42>1 < F42,2時，第二環狀密封件442可與端帽424以密封的方式相接合。圖6示出了另一種壓縮機510。除了下面描述的與密封組件514以及定渦旋盤570 的端板584中溝槽534和相應的側壁536、538有關的特徵之外，壓縮機510可類似於壓縮 機310。密封組件514可設置在定渦旋盤570與端帽524之間。密封組件514可包括第一環狀密封件540和第二環狀密封件542。第一環狀密封 件540和第二環狀密封件542可軸向設置在端帽524與定渦旋盤570之間，並且能夠相對 於端帽524、定渦旋盤570、且相對於彼此軸向移位。第一環狀密封件540可包括彼此大體 相反的第一表面546和第二表面548。第一表面546可包括第一軸向延伸凸起550和第二 軸向延伸凸起552，在第一軸向延伸凸起550與第二軸向延伸凸起552之間形成第一溝槽 554，並且第二表面548可包括第三軸向延伸凸起551和第四軸向延伸凸起553，在第三軸 向延伸凸起551與第四軸向延伸凸起553之間形成第二溝槽555。第一軸向延伸凸起552 可限制第一環狀密封件540的軸向移動，並且可包括面對端帽524以允許氣體流過的多個 槽口 557。第三軸向延伸凸起551的徑向外表面559可與大體環繞開口 544的端板584中 的凹部502的徑向內表面503以密封的方式相接合。第四軸向延伸凸起553的徑向外表面 561可與溝槽534的外側壁538以密封的方式相接合，在第一環狀密封件540與定渦旋盤 570的端板584之間形成密封環狀腔室560。第二環狀密封件542可包括彼此大體相反的第一表面543和第二表面545。第二 環狀密封件542可在第一端部處與端帽524的下表面以密封的方式相接合。更具體地，第 一表面543的一部分可與端帽524以密封的方式相接合。第二環狀密封件542的第二端部 可設置於第一環狀密封件540中的溝槽554內。第二環狀密封件542的徑向內表面562可 與第一軸向延伸凸起550的徑向外表面564以密封的方式相接合，並且第二環狀密封件542 的徑向外表面566可與第一環狀密封件540的徑向內表面567以密封的方式相接合，形成 第二密封環狀腔室572。 第一環狀密封件540可包括孔口 574，孔口 574延伸穿過第一表面546和第二表面 548並且在第一密封環狀腔室560與第二密封環狀腔室572之間提供流體連通。定渦旋盤 570的端板584可包括通道576，通道576延伸至中間流體袋區590中並且在中間流體袋區 590與第一密封環狀腔室560之間提供流體連通。儘管通道576被示出為延伸至中間流體 袋區590中，但可以理解，通道576可延伸至任一中間流體袋區590、592、594、596中。由於 第一環狀密封件540中的孔口 574，中間流體袋區590也可與第二密封環狀腔室572流體連 通。如此，第一密封環狀腔室560和第二密封環狀腔室572可包含處於彼此相同的壓力下 的流體。
端板584中的凹部502的徑向內表面503可限定第一密封直徑(D5)，且溝槽534 的外側壁538可限定第二密封直徑(D52)。第一軸向延伸凸起550的徑向外表面564可限 定第三密封直徑(D53)，且第二軸向延伸凸起552的徑向內表面567可限定第四密封直徑 (D54)。第二密封直徑可大於第四密封直徑，第四密封直徑可大於第一密封直徑，且第一密 封直徑可大於第三密封直徑(D52 > D54 > DS1 > D53)。第一環狀密封件540的第一表面546可在第三密封直徑與第四密封直徑(D53，D54) 之間限定第一徑向表面區域(A5D，該第一徑向表面區域(AS1)小於由第一環狀密封件540 的第二表面548在第一密封直徑與第二密封直徑(D51; D52)之間限定的第二徑向表面區域 (A52)。可替代地，第一徑向表面區域(AS1)可等於或者甚至大於第二徑向表面區域(A52)。 第一徑向表面區域和第二徑向表面區域(A51;A52)中的每一個可被暴露於來自中間流體袋 區590的中間流體壓力(Pi)。根據密封直徑D5i、D52、D53、D54之間的關係，第一環狀密封件540還可限定第三徑 向表面區域和第四徑向表面區域(A53，A54)。第三徑向表面區域(A53)可由第一環狀密封件 540的第一表面546限定於第一環狀密封件540的徑向內表面556與第三密封直徑(D53)之 間，並且可以小於第四徑向表面區域(A54)。第四徑向表面區域(A54)可由第一環狀密封件 540的第二表面548限定於第一環狀密封件540的徑向內表面556與第一密封直徑(D5》 之間。第三徑向表面區域和第四徑向表面區域(A53，A54)中的每一個可被暴露於在密封排 出路徑501中的排出壓力(Pd)。第五徑向表面區域(A55)可由第一環狀密封件540的第一 表面546限定於第二密封直徑與第四密封直徑(D52，D54)之間，並且可被暴露於吸入壓力 (Ps)。第一徑向表面區域、第三徑向表面區域以及第五徑向表面區域(A51;A53，A55)的總和 可等於第二徑向表面區域和第四徑向表面區域(A52，A54)的總和。位於第一表面546和第二表面548上的暴露於中間壓力、排出壓力以及吸入壓 力的徑向表面區域之間的差異可在壓縮機運轉期間提供第一環狀密封件540相對於端帽 524、定渦旋盤570以及第二環狀密封件542的位移。更具體地，第一環狀密封件540能夠在 第一位置與第二位置之間移位，在所述第一位置處，第一環狀密封件540接觸定渦旋盤570 並且抵靠定渦旋盤570施加軸向力、朝向動渦旋盤568迫壓定渦旋盤570，在所述第二位置 處，第一環狀密封件540從定渦旋盤570軸向移位並且接合端帽524。通過第一環狀密封件 540提供的軸向力可以由作用在第一環狀密封件540上的流體壓力產生。當第一環狀密封 件540處於第一位置時第一環狀密封件540與定渦旋盤570之間的接合可大體提供除了由 直接作用在定渦旋盤570上的流體壓力正常施加至定渦旋盤570的力之外的偏置力。當第 一環狀密封件540處於第二位置時，這種額外的偏置力從定渦旋盤570移除。如下所示，F5U表示應用於第一環狀密封件540的第一表面546的力，FS1,2表示 應用於第一環狀密封件540的第二表面548的力。F5ia = (AS1) (Pi) + (A55) (Pd) + (A55) (Ps)F51j2 = (A52) (Pi)+ (A54) (Pd)當FSlil > F51>2時，第一環狀密封件540可移位至第一位置。當FSlil < FS1,2時， 第一環狀密封件540可移位至第二位置。第二環狀密封件542可在第一表面543上限定第六徑向表面區域和第七徑向表 面區域(A56，A57)、並在第二表面545上限定第八徑向表面區域(A58)。第六徑向表面區域
18(A56)可被限定在第四密封直徑(D54)與第二環狀密封件542的密封部分580的徑向外表 面578之間。第七徑向表面區域(A57)可被限定在密封部分580的徑向外表面578與密封 部分580的徑向內表面582之間。第六徑向表面區域(A56)可被暴露於吸入壓力(Ps)，而 由於跨越第七徑向表面區域(A57)的壓力梯度，第七徑向表面區域(A57)可被暴露於作為吸 入壓力(Ps)與排出壓力(Pd)的大體平均的壓力。第八徑向表面區域(A58)可被限定在第 三密封直徑與第四密封直徑(D53，D54)之間，並且可被暴露於來自中間流體袋區590的中間 流體壓力(P》。第六徑向表面區域和第七徑向表面區域(A56，A57)的總和可等於第八徑向 表面區域(A58)。暴露於中間壓力和吸入壓力的徑向表面區域之間的差異可提供第二環狀密封件 542相對於端帽524、定渦旋盤570以及第一環狀密封件540的軸向位移。然而，基於壓縮機 510內的壓力差，第二環狀密封件542可從端帽524軸向向外位移，允許密封排出路徑501 與吸入壓力區之間的連通。如下所示，F52a表示應用於第二環狀密封件542的第一表面543的力，F52,2表示 應用於第二環狀密封件542的第二表面545的力。F52,1 = (A56) (Ps) + (A57) (Pd+Ps) /2F52,2 = (A58) (Pi)當F52>1 >F52,2時，第二環狀密封件542可從端帽524軸向向外移位。當F52>1 DB1 > D63)。第一環狀密封件640的第一表面646可在第三密封直徑(D63)與徑向外表面658 之間限定第一徑向表面區域(Ae1),該第一徑向表面區域(Ae1)大於由第一環狀密封件640 的第二表面648在第一密封直徑(Dei)與徑向外表面658之間限定的第二徑向表面區域 (A62)。第一徑向表面區域和第二徑向表面區域(A61;A62)中的每一個可被暴露於來自中間 流體袋區690的中間流體壓力(Pi)。根據密封直徑DepDe2Ae3之間的關係，第一環狀密封件640的第一表面646還可 在第一環狀密封件640的徑向內表面656與第三密封直徑(D63)之間限定第三徑向表面區 域(A63)，該第三徑向表面區域(A63)小於由第一環狀密封件640的第二表面648在徑向內 表面656與第一密封直徑(Dei)之間限定的第四徑向表面區域(A6J。第三徑向表面區域 和第四徑向表面區域(A63，A64)可被暴露於在密封排出路徑601中的排出壓力(Pd)。第一 徑向表面區域和第三徑向表面區域(A61;A63)的總和可等於第二徑向表面區域和第四徑向 表面區域(A62，A64)的總和。暴露於中間壓力的第一徑向表面區域和第二徑向表面區域(A61; A62)與暴露於排 出壓力的第三徑向表面區域和第四徑向表面區域(A63，A64)之間的差異可在壓縮機運轉期 間提供第一環狀密封件640相對於端帽624、定渦旋盤670以及第二環狀密封件642的位 移。更具體地，第一環狀密封件640能夠第一位置與第二位置之間移位，在所述第一位置 處，第一環狀密封件640接觸定渦旋盤670並且抵靠定渦旋盤670施加軸向力、朝向動渦旋 盤668迫壓定渦旋盤670，在所述第二位置處，第一環狀密封件640從定渦旋盤670軸向位 移並且接合端帽624。通過第一環狀密封件640提供的軸向力可以由作用在第一環狀密封 件640上的流體壓力產生。當第一環狀密封件640處於第一位置時第一環狀密封件640與 定渦旋盤670之間的接合可大體提供除了由直接作用在定渦旋盤670上的流體壓力正常施 加至定渦旋盤670的力之外的偏置力。當第一環狀密封件640處於第二位置時，這種額外 的偏置力從定渦旋盤670移除。如下所示，Feiil表示應用於第一環狀密封件640的第一表面646的力，Fei,2表示 應用於第一環狀密封件640的第二表面648的力。F6ia = (AB1) (Pi)+ (A63) (Pd)F61j2 = (A62) (Pi)+ (A64) (Pd)當F6U > F61>2時，第一環狀密封件640可移位至第一位置。當Feiil 1 > F62,2時，第二環狀密封件642可從端帽624軸向向外移位。當F62>1 < F62,2時，第二環狀密封件642可抵接端帽624。另外參考圖8，壓縮機510被示出為具有固定至定渦旋盤570的端板584且鄰近開 口 544的關斷閥組件710。閥組件710可包括閥體712和閥板714。閥體712可包括排出 通道716、718、720以及逆流通道722。閥板714能夠在第一位置與第二位置之間移位。當 處於第一位置時，閥板714可允許流動通道716與流動通道718、720之間的連通，從而允許 來自定渦旋盤570的端板584中的開口 544的流體流離開壓縮機510。當處於第二位置時， 閥板714可密封端板584中的開口 544，防止流體流在壓縮機停機的情況下流經開口 544。儘管關斷閥組件710被示出為結合在壓縮機510中並且固定至定渦旋盤570的端 板584，但是可以理解，關斷閥組件710可以結合在這裡描述的任一壓縮機中。而且可以理 解，可替代地，關斷閥組件710可固定至密封組件514的第一環狀密封件540或者第二環狀 密封件542、或者在此公開的任一密封組件上。圖9、10和11示出了另一種壓縮機810。除了下面描述的與密封組件814以及定 渦旋盤870的端板884有關的特徵之外，壓縮機810可類似於壓縮機510。密封組件814可 設置在定渦旋盤870與端帽824之間。密封組件814可包括第一環狀密封件840和第二環狀密封件842。第一環狀密封 件840和第二環狀密封件842可軸向設置在端帽824與定渦旋盤870之間，並且能夠相對 於端帽824、定渦旋盤870、且相對於彼此軸向移位。第一環狀密封件840可包括彼此大體 相反的第一表面846和第二表面848。第一表面846可包括第一軸向延伸凸起850和第二 軸向延伸凸起852，在第一軸向延伸凸起850與第二軸向延伸凸起852之間形成第一溝槽 854，並且第二表面848可包括第三軸向延伸凸起851。第三軸向延伸凸起851的徑向外表 面859可與端板884中的大體環繞開口 844的凹部802的徑向內表面803以密封的方式相 接合。如下所述，第三軸向延伸凸起851的軸向端表面857可與端板884以密封的方式相 接合。第一環狀密封件840的徑向外表面858可與溝槽834的外側壁838以密封的方式相 接合，在第一環狀密封件840與端板884之間形成密封環狀腔室860。第二環狀密封件842可包括彼此大體相反的第一表面843和第二表面845。第二 環狀密封件842可在第一端部處與端帽824的下表面以密封的方式相接合。更具體地，第 一表面843的一部分可與端帽824以密封的方式相接合。第二環狀密封件842的第二端部 可設置在第一環狀密封件840中的溝槽854內。第二環狀密封件842的徑向內表面862可 與第一軸向延伸凸起850的徑向外表面864以密封的方式相接合，並且第二環狀密封件842
21的徑向外表面866可與第一環狀密封件840的徑向內表面867以密封的方式相接合，形成 第二密封環狀腔室872。第一環狀密封件840可包括孔口 874，該孔口 874延伸穿過第一表面846和第二表 面848並且在第一密封環狀腔室860與第二密封環狀腔室872之間提供流體連通。定渦旋 盤870的端板884可包括第一通道876，該第一通道876延伸至中間流體袋區890中並且在 中間流體袋區890與第一密封環狀腔室860之間提供流體連通。儘管示出為延伸至中間流 體袋區890中，但可以理解，中間流體通道876可延伸至任一中間流體袋區890、892、894、 896中。由於第一環狀密封件840中的孔口 874，中間流體袋區890也可與第二密封環狀腔 室872流體連通。如此，第一密封環狀腔室860和第二密封環狀腔室872可包含處於彼此 相同的壓力下的流體。端板884可包括延伸至中間流體袋區894中的第二通道877。當第三軸向延伸凸 起851的軸向端表面857未與端板884以密封的方式相接合時，通道877可提供中間流體 袋區894與密封排出路徑801的選擇性連通。中間流體袋區894可以是排出袋區898之前 的徑向最內側的流體袋區。如在圖11中所見，可設置多個通道877用於中間流體袋區894 的連通。每個通道877可相對於通道876徑向向內設置。端板884中的凹部802的徑向內表面803可限定第一密封直徑(DS1)，且溝槽834 的外側壁838可限定第二密封直徑(DS2)。第一軸向延伸凸起850的徑向外表面864可限 定第三密封直徑(DS3)，且第二軸向延伸凸起852的徑向內表面867可限定第四密封直徑 (DS4)。第二密封直徑可大於第四密封直徑，第四密封直徑可大於第三密封直徑，且第三密 封直徑可大於第一密封直徑(D82 > DS4 > DS3 > DS1)。第一環狀密封件840的第一表面846可在第三密封直徑與第四密封直徑(D83，D84) 之間限定第一徑向表面區域(AS1),該第一徑向表面區域(AS1)小於由第一環狀密封件840 的第二表面848在第一密封直徑與第二密封直徑(D81; DS2)之間限定的第二徑向表面區域 (AS2)。第一徑向表面區域和第二徑向表面區域(AS1, AS2)中的每一個可被暴露於來自中間 流體袋區890的中間流體壓力(Pi)。根據密封直徑081、082、083、084之間的關係，第一環狀密封件840的第一表面846 還可限定第三徑向表面區域和第四徑向表面區域(A83，A84)。第三徑向表面區域(AS3)可由 第一環狀密封件840的第一表面846限定於第一環狀密封件840的徑向內表面856與第三 密封直徑(DS3)之間，並且可以大於第四徑向表面區域(AS4)，第四徑向表面區域(AS4)由第 一環狀密封件840的第二表面848限定於徑向內表面856與第一密封直徑(DS1)之間。第 三徑向表面區域和第四徑向表面區域(A83，AS4)中的每一個可被暴露於密封排出路徑801 中的排出壓力(Pd)。第五徑向表面區域(AS5)可由第一環狀密封件840的第一表面846限 定於第二密封直徑與第四密封直徑(D82，D84)之間，並且可被暴露於吸入壓力(Ps)。第一徑 向表面區域、第三徑向表面區域以及第五徑向表面區域(Α81;Α83，Α85)的總和可等於第二徑 向表面區域和第四徑向表面區域(Α82，Α84)的總和。第一表面846和第二表面848上的暴露於中間壓力、排出壓力以及吸入壓力的徑 向表面區域之間的差異可在壓縮機運轉期間提供第一環狀密封件840相對於端帽824、定 渦旋盤870以及第二環狀密封件842的位移。更具體地，第一環狀密封件840能夠在第一位 置(在圖9中示出)與第二位置(在圖10中示出)之間移位，在所述第一位置處，第一環狀密封件接觸定渦旋盤870並且抵靠定渦旋盤870施加軸向力、朝向動渦旋盤868迫壓定 渦旋盤870，在所述第二位置處，第一環狀密封件840離開定渦旋盤870並且朝向端帽824 軸向位移。當處於第一位置時，第三軸向延伸凸起851的軸向端表面857可與端板884以 密封的方式相接合，對端板884中的通道877進行密封。當處於第二位置時，第三軸向延伸 凸起851的軸向端表面857可從端板884軸向偏移，允許中間流體袋區894與密封排出路 徑801之間的流體連通。如下所示，FSia表示應用於第一環狀密封件840的第一表面846的力，FSlj2表示 應用於第一環狀密封件840的第二表面848的力。F8ia = (AS1) (Pi) + (A83) (Pd) + (A85) (Ps)F81j2 = (A82) (Pi)+ (A84) (Pd)當F8U > F81j2時，第一環狀密封件840可移位至第一位置以密封住通道877。當 F8ia 1 > F82,2時，第二環狀密封件842可從端帽824軸向向外移位。當F82>1 < F82,2時，第二環狀密封件842可與端帽824以密封的方式相接合。圖12示出了另一種壓縮機910。如上所述，壓縮機910包括聯接至密封組件914 的關斷閥組件1010。除了密封組件914已被修改以在其中容納閥組件1010並且第一環狀 密封件940的徑向內表面956固定有閥組件1010之外，壓縮機910可類似於壓縮機810。 閥組件1010可類似於閥組件710，因此這裡將不詳細描述。圖13和14示出了另一種壓縮機1110。除了下面描述的與設置在壓縮機1110內的 密封組件1114、定渦旋盤1170的端板1184以及閥組件1210有關的特徵之外，壓縮機1110 可類似於壓縮機310。密封組件1114可設置在定渦旋盤1170與端帽1124之間。
23
密封組件1114可包括第一環狀密封件1140和第二環狀密封件1142。第一環狀密 封件1140和第二環狀密封件1142可軸向設置在端帽1124與定渦旋盤1170之間，並且能 夠相對於端帽1124、定渦旋盤1170、且相對於彼此軸向位移。第一環狀密封件1140可包括 彼此大體相反的第一表面1146和第二表面1148。第一表面1146可包括第一軸向延伸凸 起1150和第二軸向延伸凸起1152，在第一軸向延伸凸起1150與第二軸向延伸凸起1152之 間形成第一溝槽1154，並且第二表面1148可包括第三軸向延伸凸起1151和第四軸向延伸 凸起1153，在第三軸向延伸凸起1151與第四軸向延伸凸起1153之間形成第二溝槽1155。 第一環狀密封件1140的徑向內表面1156可與溝槽1134的內側壁1136以密封的方式相接 合，並且第一環狀密封件1140的徑向外表面1158可與溝槽1134的外側壁1138以密封的 方式相接合，在第一環狀密封件1140與溝槽1134之間形成第一密封環狀腔室1160。第二環狀密封件1142可包括彼此大體相反的第一表面1143和第二表面1145。第 二環狀密封件1142可在第一端部處與端帽1124的下表面以密封的方式相接合。更具體地， 第一表面1143的一部分可與端帽1124以密封的方式相接合。第二環狀密封件1142的第 二端部可設置在第一環狀密封件1140的溝槽1154內。第二環狀密封件1142的徑向內表 面1162可與第一軸向延伸凸起1150的徑向外表面1164以密封的方式相接合，並且第二環 狀密封件1142的徑向外表面1166可與第一環狀密封件1140的徑向內表面1167以密封的 方式相接合，形成第二密封環狀腔室1172。第一環狀密封件1140可包括孔口 1174，孔口 1174延伸穿過第一表面1146和第 二表面1148並且在第一密封環狀腔室1160與第二密封環狀腔室1172之間提供流體連通。 定渦旋盤1170的端板1184可包括通道1176，通道1176延伸至中間流體袋區1190、1192、 1194,1196中的一個中並且在中間流體袋區1190、1192、1194、1196與第一密封環狀腔室 1160之間提供流體連通。第二密封環狀腔室1172也可與來自第一密封環狀腔室1160的中 間壓力形成流體連通。如此，第一密封環狀腔室1160和第二密封環狀腔室1172可包含處 於彼此相同的壓力下的流體。第一凹部1185和第二凹部1186可延伸至溝槽1160中，並且將閥組件1210容納 於第一凹部1185和第二凹部1186中。第一通道1179可在中間流體袋區1190、1192、1194、 1196中的一個與第一凹部1185之間延伸、並且第二通道1181可在中間流體袋區1190、 1192、1194、1196中的另一個與第二凹部1186之間延伸，從而在它們之間提供流體連通。與 第一通道1179連通的中間流體袋區可在大體等於與第二通道1181連通的中間流體袋區的 壓力的壓力下工作。可替代地，與第一通道1179和第二通道1181連通的中間流體袋區可 在不同的壓力下工作。相比於第一通道1179和第二通道1181通道，1176可延伸至中間流 體袋區1190、1192、1194、1196中的不同的一個中。更具體地，第一通道1179可與中間流體 袋區1196連通，並且第二通道1181可與中間流體袋區1190連通。通道1176可與相對於 中間流體袋區1190、1196徑向向內設置的中間流體袋區連通。第三通道1183可在第一凹 部1185與定渦旋盤1170的外表面1187之間徑向延伸，並且第四通道1189可在第二凹部 1186與定渦旋盤1170的外表面1187之間延伸，在第一凹部1185、第二凹部1186與壓縮機 1110的吸入壓力區之間提供流體連通。如上所述，閥組件1210可設置在每個凹部1185、1186內。閥組件1210在凹部 1185,1186內的定向和接合可彼此相似。因此，將僅詳細論述閥組件1210在凹部1185內
24的定向和接合，並且可以理解，這種描述同樣應用於凹部1186內的閥組件1210的定向和接 合。此外，應該理解，儘管壓縮機1110示出為包括兩個閥組件1210，但是，可以在單個凹部 1185的情況下使用單個閥組件1210，或者可以在具有附加的凹部和通道的情況下使用較 多數目的閥組件1210。閥組件1210可包括閥殼體1212、閥構件1214和偏置構件1215。閥殼體1212可 在凹部1185內被固定至定渦旋盤1170的端板1184。閥殼體1212可包括第一通道1216和 第二通道1220，第一通道1216延伸穿過閥殼體1212的下表面1218，第二通道1220沿徑向 延伸穿過閥殼體1212的外部，並且與定渦旋盤1170中的第三通道1183流體連通。第一通 道1216和第二通道1220可彼此流體連通並且可通過閥構件1214而與定渦旋盤1170中的 第一通道1179選擇性地流體連通。孔1222可在第一通道1216與閥殼體1212的上表面之 間延伸，滑動地支撐其中的閥構件1214。閥構件1214可包括閥板1226，閥板1226具有從其延伸的軸1228 ；以及板1224， 板1224固定至所述軸的延伸穿過與閥板1226大體相對置的閥殼體1212的上表面的端部。 閥板1226可具有小於閥殼體1212的外徑並且大於第一通道1216的直徑的直徑。閥板1226 可設置在閥殼體1212的下表面1218與定渦旋盤1170中的第一通道1179之間。如此，當 處於第一位置(在圖13中示出)一其中，閥板1226從閥殼體1214的下表面1218軸向移 位一時，閥板1226可允許與閥殼體1214的第一通道1216以及因此與第二通道1220之 間的流體連通。當處於第二位置(在圖14中示出)一其中，閥板1226抵接閥殼體1212的 下表面1218-時，閥板1226可密封住閥殼體1212中的第一通道1216，使其不與定渦旋盤 1170中的第一通道1179流體連通。偏置構件1215可設置在閥殼體1212與閥構件1214之間。偏置構件1215可包括 壓縮彈簧。當閥組件1210處於打開位置(參看圖13)時，偏置構件1215可在第一環狀密封 件1140的第二表面1148上提供朝向第二環狀密封件1142軸向迫壓第一環狀密封件1140 的力(Fb)。當閥組件1210處於打開位置時，偏置構件1215可對定渦旋盤1170施加朝向動 渦旋盤1168迫壓定渦旋盤1170的附加力。如上所述，軸1228可從閥板1226延伸。軸1228可延伸穿過閥殼體1214中的第 一通道1216和孔1222並延伸至密封環狀腔室1160中，其中，當閥組件1210處於打開位置 時，在密封環狀腔室1160中，與閥板1226對置的軸1228的端部1230可抵接第一環狀密封 件1140的下表面。定渦旋盤1170中的溝槽1134的內側壁1136可限定第一密封直徑(Dll1),且溝槽 1134的外側壁1138可限定第二密封直徑(Dll2)。第一軸向延伸凸起1150的徑向外表面 1164可限定第三密封直徑(Dll3),且第二軸向延伸凸起1152的徑向內表面1167可限定第 四密封直徑(Dll4)。第二密封直徑可大於第四密封直徑，第四密封直徑可大於第三密封直 徑，且第三密封直徑可大於第一密封直徑(Dll2 > Dll4 > Dll3 > Dll1)。第一環狀密封件1140的第一表面1146可在第三密封直徑與第四密封直徑(Dll3, Dll4)之間限定第一徑向表面區域(All1),該第一徑向表面區域(All1)小於第一環狀密封 件1140的第二表面1148在第一密封直徑與第二密封直徑(Dll1, Dll2)之間限定的第二徑 向表面區域(All2)。第一徑向表面區域和第二徑向表面區域(All1, All2)中的每一個可被 暴露於來自通道1176的中間流體壓力(Pi)。
根據密封直徑Dllp D112、D113、Dll4之間的關係，第一環狀密封件1140的第一表 面1146還可限定第三徑向表面區域和第四徑向表面區域(All3, All4)。第三徑向表面區 域(All3)可由第一環狀密封件1140的第一表面1146限定於第一密封直徑與第三密封直 徑(DllnDll3)之間並且可被暴露於在密封排出路徑1101中的排出壓力(Pd)。第四徑向表 面區域(All4)可被限定於第二密封直徑與第四密封直徑(Dll2,Dll4)之間並且可被暴露於 吸說壓力(Ps)。第一徑向表面區域、第三徑向表面區域以及第四徑向表面區域(All1,All3, All4)的總和可大體等於第二徑向表面區域(All2)減去閥組件1210的軸1228接觸第二表 面1148的區域。在凹部1185中處於閥板1226的後側的徑向表面區域(All5)可被暴露於 吸入壓力(Ps)，而處於閥板1226的前側的徑向表面區域(All6)可被暴露於來自第一通道 1179的中間壓力，並且在凹部1186中處於閥板1226的後側的徑向表面區域(All7)可被暴 露於吸入壓力(Ps)，而處於閥板1226的前側的徑向表面區域(All8)可被暴露於來自第二 通道1181的中間壓力。第一 1146和第二表面1148上的暴露於中間壓力、排出壓力以及吸入壓力的徑向 表面區域之間的差異、以及應用於閥板1226的吸入壓力和中間壓力、以及偏置構件1215 提供的力(Fb)可在壓縮機運轉期間提供第一環狀密封件1140相對於端帽1124、定渦旋盤 1170以及第二環狀密封件1142的位移，並因此提供閥構件1214相對於端帽1124、定渦旋 盤1170以及第二環狀密封件1142的位移。更具體地，第一環狀密封件1140和閥構件1214 能夠在第一位置(在圖13中示出)與第二位置(在圖14中示出)之間移位，在所述第一 位置處，第一環狀密封件1140接觸定渦旋盤1170並抵靠定渦旋盤1170施加軸向力、朝向 動渦旋盤1168迫壓定渦旋盤1170並且打開閥組件1210，在所述第二位置處，第一環狀密封 件1140離開定渦旋盤1170並且朝向端帽1124軸向移位並關閉閥組件1210。如上所述，閥 構件1214可隨第一密封構件1140在第一位置與第二位置之間移位。如下所示，Fllia表示應用於第一環狀密封件1140的第一表面1146的力，Flllj2 表示應用於第一環狀密封件1140的第二表面1148的力。Fllia = (All1) (Pi)+ (AlI3) (Pd) + (A114+All5+All7) (Ps)Flllj2 = (A112+A116+A118) (Pi)+Fb當FlliaSFllli2時，第一環狀密封件1140可移位至第一位置以打開閥組件1210。 當Flllil < Flllj2時，第一環狀密封件1140可移位至第二位置以關閉閥組件1210。更具體地，當第一環狀密封件1140處於第一位置(在圖13中示出)時，閥構件 1214可通過第一環狀密封件1140而軸向移動到打開位置，在打開位置處，第一通道1179 和第二通道1181與吸入壓力區相通。當第一環狀密封件處於第二位置(在圖14中示出) 時，閥構件1214的閥板1226可與閥殼體1212的下表面1218以密封的方式相接合，密封住 第一通道1179和第二通道1181，使它們不與吸入壓力區連通。如此，密封組件1114和閥組 件1210的結合可為壓縮機1110提供容量調節系統。如上所述，可通過作用在第一環狀密 封件1140和閥組件1210上的壓力差來啟動由閥組件1210提供的容量調節系統。當第一 環狀密封件1140處於第二位置(在圖14中示出)時，壓縮機1110可以以第一容量運轉； 並且當第一環狀密封件1140處於第一位置(在圖13中示出)時，壓縮機1110可以以小於 第一容量的第二容量運轉。雖然描述為包括分開的閥組件1210，但是可以理解，改進的設置方案可包括將第
26一環狀密封件1140自身用於打開和關閉第一通道1179和第二通道1181的使用。第二環狀密封件1142可在第一表面1143上限定第九徑向表面區域和第十徑向表 面區域(A119，A1110)、並在第二表面1145上限定第十一徑向表面區域(Allll)。第九徑 向表面區域(A119)可被限定在第四密封直徑(D114)與第二環狀密封件1142的密封部分 1180的徑向外表面1178之間。第十徑向表面區域(AlllO)可被限定在密封部分1180的 徑向外表面1178與該密封部分1180的徑向內表面1182之間。第九徑向表面區域(A119) 可被暴露於吸入壓力(Ps)，而由於跨越第十徑向表面區域(AlllO)的壓力梯度，第十徑向 表面區域(AlllO)可被暴露於作為吸入壓力(Ps)與排出壓力(Pd)的大體平均的壓力。第 十一徑向表面區域(Allll)可被限定在第三密封直徑與第四密封直徑(Dll3,Dll4)之間，並 且可被暴露於來自通道1176的中間流體壓力(Pi)。第九徑向表面區域和第十徑向表面區 域(All9, All10)的總和可等於第十一徑向表面區域(All11)。暴露於中間壓力、排出壓力以及吸入壓力的徑向表面區域之間的差異可提供第二 環狀密封件1142相對於端帽1124、定渦旋盤1170以及第一環狀密封件1140的軸向位移。 然而，基於壓縮機1110內的壓力差，第二環狀密封件1142可從端帽1124軸向向外移位，允 許密封排出路徑1101與吸入壓力區之間的連通。如下所示，Fll2a表示應用於第二環狀密封件1142的第一表面1143的力，Fll2,2 表示應用於第二環狀密封件1142的第二表面1145的力。Fll2a = (All9) (Ps)+ (AlI10) (Pd+Ps)/2Fll2j2 = (Al11) (Pi)當Fl I2a > Fl I2,2時，第二環狀密封件1142可從端帽1124軸向向外移位。當Fl I2, ！ D164 > Diei > D163)。第一環狀密封件1640的第一表面1646可在第三密封直徑與第四密封直徑(D163， Die4)之間限定第一徑向表面區域(Aie1),該第一徑向表面區域(Aie1)小於由第一環狀密 封件1640的第二表面1648在第一密封直徑與第二密封直徑(D161; D162)之間限定的第二 徑向表面區域(Aie2)。可替代地，第一徑向表面區域(Aie1)可等於或者甚至大於第二徑向 表面區域(Aie2)。第一徑向表面區域和第二徑向表面區域(A16」A162)中的每一個可被暴 露於來自中間流體袋區1690的中間流體壓力(Pi)。根據密封直徑DiepDieyDieyDl^i間的關係，第一環狀密封件1640還可限定第
28三徑向表面區域和第四徑向表面區域(A163，A164)。第三徑向表面區域(A163)可由第一環 狀密封件1640的第一表面1646限定於第一環狀密封件1640的徑向內表面1656與第三密 封直徑(Die3)之間，並且可以小於第四徑向表面區域(Aie4)。第四徑向表面區域(Aie4)可 由第一環狀密封件1640的第二表面1648限定於第一環狀密封件1640的徑向內表面1656 與第一密封直徑(Diei)之間。第三徑向表面區域和第四徑向表面區域(A163，A164)中的每 一個可被暴露於在密封排出路徑1601中的排出壓力(Pd)。第五徑向表面區域(Aie5)可由 第一環狀密封件1640的第一表面1646限定在第二密封直徑與第四密封直徑(D162，D164) 之間，並且可被暴露於吸入壓力(Ps)。第一徑向表面區域、第三徑向表面區域以及第五徑向 表面區域(A161; AI63, A165)的總和可等於第二徑向表面區域和第四徑向表面區域(Aie2, A164)的總和。第一表面1646和第二表面1648上的暴露於中間壓力、排出壓力以及吸入壓力 的徑向表面區域之間的差異可在壓縮機運轉期間提供第一環狀密封件1640相對於端帽 1624、定渦旋盤1670以及第二環狀密封件1642的位移。更具體地，第一環狀密封件1640 能夠在第一位置與第二位置之間移位，在所述第一位置處，第一環狀密封件1640接觸定渦 旋盤1670並且抵靠定渦旋盤1670施加軸向力、朝向動渦旋盤1668迫壓定渦旋盤1670，在 所述第二位置處，第一環狀密封件1640從定渦旋盤1670軸向移位並且接合端帽1624。通 過第一環狀密封件1640提供的軸向力可以由作用在第一環狀密封件1640上的流體壓力產 生。當第一環狀密封件1640處於第一位置時第一環狀密封件1640與定渦旋盤1670之間的 接合可大體提供除了由直接作用在定渦旋盤1670上的流體壓力正常施加至定渦旋盤1670 的力之外的偏置力。當第一環狀密封件1640處於第二位置時，這種額外的偏置力從定渦旋 盤1670移除。如下所示，Fieia表示應用於第一環狀密封件1640的第一表面1646的力，Fiei,2 表示應用於第一環狀密封件1640的第二表面1648的力。F16ia = (Aiei) (Pi) + (A163) (Pd) + (A165) (Ps)F161j2 = (A162) (Pi)+ (A164) (Pd)當FieiaSFiei,2時，第一環狀密封件1640可移位至第一位置以打開閥組件1710。 當Fielil 2時，第一環狀密封件1640可移位至第二位置以關閉閥組件1710。更具體地，當第一環狀密封件1640處於第一位置(在圖18中示出)時，閥構件 1714可通過第一環狀密封件1640而軸向移動到打開位置，在該打開位置處，第一通道1679 和第二通道1681與吸入壓力區相通。當第一環狀密封件處於第二位置(在圖17中示出) 時，閥構件1714的閥板1726可與閥殼體1712的下表面1718以密封的方式相接合，密封住 第一通道1679和第二通道1681，使它們不與吸入壓力區連通。如此，密封組件1614與閥組 件1710的結合可為壓縮機1610提供容量調節系統。如上所述，可通過作用在第一環狀密 封件1640和閥組件1710上的壓力差來啟動通過閥組件1710所提供的容量調節系統。當 第一環狀密封件1640處於第二位置(在圖17中示出)時，壓縮機1610可以以第一容量運 轉；並且當第一環狀密封件1640處於第一位置(在圖18中示出)時，壓縮機1610可以以 小於第一容量的第二容量運轉。儘管描述為包括分開的閥組件1710，但是可以理解，改進的設置方案可包括將第 一環狀密封件1640自身用於打開和關閉第一通道1679和第二通道1681的使用。
29
第二環狀密封件1642可在第一表面1643上限定第六徑向表面區域和第七徑向表 面區域(A166，Aie7)、並在第二表面1645上限定第八徑向表面區域(A168)。第六徑向表面區 域(Aie6)可被限定在第四密封直徑(Die4)與第二環狀密封件1642的密封部分1680的徑向 外表面1678之間。第七徑向表面區域(A167)可被限定在密封部分1680的徑向外表面1678 與該密封部分1680的徑向內表面1682之間。第六徑向表面區域(Aie6)可被暴露於吸入壓 力(Ps)，而由於跨越第七徑向表面區域(Aie7)的壓力梯度，第七徑向表面區域(Aie7)可被 暴露於作為吸入壓力(Ps)與排出壓力(Pd)的大體平均的壓力。第八徑向表面區域(Aie8) 可被限定在第三密封直徑與第四密封直徑(D163，D164)之間，並且可被暴露於來自中間流 體袋區1690的中間流體壓力(Pi)。第六徑向表面區域和第七徑向表面區域(A166，A167)的 總和可等於第八徑向表面區域(Aie8)。暴露於中間壓力和吸入壓力的徑向表面區域之間的差異可提供第二環狀密封件 1642相對於端帽1624、定渦旋盤1670以及第一環狀密封件1640的軸向位移。然而，基於 壓縮機1610內的壓力差，第二環狀密封件1642可從端帽1624軸向向外移位，允許密封排 出路徑1601與吸入壓力區域之間的連通。如下所示，Fie2a表示應用於第二環狀密封件1642的第一表面1643的力，F162,2 表示應用於第二環狀密封件1642的第二表面1645的力。F162j1 = (A166) (Ps) +(A 167) (Pd+Ps)/2F162,2 = (A168) (Pi)當F162>1 > F162,2時，第二環狀密封件1642可從端帽1624軸向向外移位。當F162, ！ < F162,2時，第二環狀密封件1642可與端帽1624以密封的方式相接合。在壓縮機運轉期間，工作壓力可大體在正常工作條件、過壓縮 (over-compression)條件以及欠壓縮(under-compression)條件之間變化。壓縮機工作 壓力大體可將排出壓力(Pd)與吸入壓力(Ps)之間的比率或者Pd/Ps作為其特徵。中間壓力 (Pi)可大體是Ps和常數(α )的函數，或者(QPs)0傳統的渦旋式壓縮機可以以固定的壓縮比運轉。渦旋式壓縮機的渦卷通常以吸入 壓力(Ps)捕獲製冷劑氣體的固定流體體積(Vs)，並且通過渦卷的固定長度將製冷劑氣體壓 縮至達到排出壓力(Pd)的最終排出體積(Vd)。渦旋式壓縮機的正常工作條件可大體被限 定為如下工作條件其中，壓縮機的工作壓力比與包含壓縮機的製冷系統的工作壓力相同。可相對於正常工作條件來大體限定過壓縮條件和欠壓縮條件。更具體地，過壓縮 條件可將相對於與正常壓縮機運轉相關的Pd/Ps比率降低的pd/ps比率作為其特徵，並且，欠 壓縮條件可將相對於與正常壓縮機運轉相關的pd/ps比率增加的pd/ps比率作為其特徵。如下所示，表1顯示出了基於壓縮機工作條件的作用在上述密封組件的第一表面 和第二表面上的力之間的關係。圖19是上述密封組件與壓縮機工作條件之間的關係的圖 解說明。 表1 作用在密封構件上的力之間的關係密封組件114、214、314、414、514、614、814、1114、1314、1614 的軸向位置可基於壓 縮機工作壓力比而改變。密封組件114、214、314、414、514、614、814、1114、1314、1614的密 封構件的軸向位移大體可沿排出壓力(Pd)與吸入壓力(Ps)的比率是常數的直線發生。這 條直線可大體是用於密封組件114、214、314、414、514、614、814、1114、1314、1614的卸載線 (unloading line)。圖19的「第一密封卸載線」可大體相應於表1中的「第一」密封件，並且圖19的 「第二密封卸載線」可大體相應於表1中的「第二」密封件。卸載線可大體位於作用在密封 件的徑向表面區域上的軸向力的總和大體等於零的位置處。如上所述，當相對於密封件的 另一側在密封件的一側上施加較大的軸向力時，該密封件可軸向移位。可相對於典型的壓 縮機工作包絡線基於理想的壓縮機運轉來選擇第一密封卸載線。第二密封卸載管路可選擇 為使其相比於典型的壓縮機工作包絡線是較高的壓力比，從而防止壓縮機在非常低的吸入
31壓力下運轉，為壓縮機提供真空保護。密封組件114、214、314、414、514、614可用於使由於渦旋盤之間的接觸所引起的 摩擦力最小化。例如，密封組件114、214可使用單個密封盤。密封組件414、614可減少所 使用的彈性密封構件的數目。密封組件814可減小壓縮機工作映射(map)的過壓縮區域。 例如，密封組件814可使最內側壓縮袋區中的流體能夠在早期排出。密封組件1314可控制 蒸汽噴射操作。密封組件1114、1614可控制容量調節操作。更具體地，密封組件1614相比於密封組件1114可以以較低的壓力比提供經調節 的容量。在較低的壓力比情況下對於冷卻或者加熱的需求較低。提供密封組件1614的力 的關係，可以以較低的壓力比提供容量調節以適應較低的冷卻或者加熱需求條件。當以較 高的壓力比運轉時，對壓縮機容量的需求增加。因此，當壓縮機1610以相對較高的壓力比 運轉時，如圖19的區域2所示，密封組件1614將會關閉閥組件1710，並且壓縮機1610將以 全負載狀態運轉以滿足較高的容量需求。在較高的壓力比條件下提供容量調節(較低的容 量)可幫助電動機卸載。提供密封組件1114的力的關係，可以以較高的壓力比提供容量調節以適應電動 機卸載。電動機卸載大體包括通過減小壓縮機容量來減少電動機組件18的輸出轉矩。電 動機組件18通常可將大小設定用於極端的工作條件，例如非常高的室外環境條件和/或低 的電源電壓。電動機卸載可通過允許壓縮機1110持續以較低的容量運轉來為給定的應用 提供較小的和/或較低成本的電動機組件18的選擇，以及由此在電動機組件18上的較低 的轉矩輸出需求。如圖19的區域1所示，在低壓力比工作狀態期間，閥組件1210可處於第二(或者 關閉)位置(在圖14中示出)，並且壓縮機1110可在第一容量(或者全容量)下工作。如 圖19的區域2所示，在較高壓力比工作狀態期間、且在壓縮機1110在第二(或者減少的) 容量下運轉期間、通過允許閥組件1210移動到第一(或者打開)位置，密封組件1114可完 成電動機卸載。參考圖9和10，密封組件814可提供第二排出通道(第二通道877)以避免過壓 縮條件。如圖9所示，當壓縮機810以高壓力比運轉時，類似於圖19中示出的區域2，密封 組件814可關閉通道877。如圖10所示，當壓縮機810以低壓力比運轉時，類似於圖19中 示出的區域1，密封組件814可打開通道877。在低壓力比狀態期間，吸入壓力(Ps)可高於 正常值，而排出壓力(Pd)可低於正常值。密封組件814允許第一環狀密封件840打開通道 877以減少壓縮量，降低排出壓力(Pd)，並且因此提高壓縮效率。類似的，當壓縮機810以 高壓力比運轉時，當第一環狀密封件840處於第二位置時，通過關閉通道877可利用渦旋盤 868,870的全壓縮。如圖15和16所示，密封組件1314可在高壓力比狀態期間提供蒸汽噴射。在高壓 力比狀態期間，噴射系統1510可將蒸汽製冷劑噴射至渦旋盤1368、1370的流體袋區中以增 加壓縮機1310的容量。噴射系統1510可噴射冷卻流體、液體製冷劑、蒸汽製冷劑或者它 們的任意組合。在高壓力比狀態期間，蒸汽製冷劑噴射提供較大的容量以幫助滿足壓縮機 1310的需求。在高壓力比狀態期間，液體或者冷卻流體可為渦旋盤1368、1370提供冷卻。儘管各種示例被示出為用於具有排出腔室的壓縮機或者直接排出式壓縮機內，但 是可以理解，各種示例既可適用於具有排出腔室的壓縮機也可適用於直接排出式壓縮機。
3權利要求
一種壓縮機，包括殼體，所述殼體限定形成第一排出通道的第一通道；壓縮機構，所述壓縮機構支撐在所述殼體內並且包括第一渦旋構件和第二渦旋構件，所述第一渦旋構件和第二渦旋構件以嚙合的方式彼此接合併形成一系列壓縮袋區，所述第一渦旋構件包括延伸穿過其中並限定第二排出通道的第二通道；以及密封組件，所述密封組件在所述第一渦旋構件與所述殼體之間延伸，並且在所述第一通道與第二通道之間形成密封排出路徑，所述密封組件包括能夠相對於所述殼體和所述第一渦旋構件在第一位置與第二位置之間軸向移位的第一密封構件，所述第一密封構件在處於所述第一位置時軸向抵接所述第一渦旋構件，而在處於所述第二位置時不與所述第一渦旋構件軸向接觸，當所述第一密封構件處於所述第一位置時，所述密封組件保持所述密封排出路徑。
2.如權利要求1所述的壓縮機，其中，所述第一密封構件包括彼此大體相反的第一表 面和第二表面，所述第一表面具有第一徑向表面區域，所述第二表面面對所述第一渦旋構 件並且具有第二徑向表面區域，所述第一徑向表面區域和第二徑向表面區域暴露於來自其 中一個所述壓縮袋區的中間流體壓力。
3.如權利要求2所述的壓縮機，其中，所述第一徑向表面區域和第二徑向表面區域彼 此不同。
4.如權利要求2所述的壓縮機，其中，所述第一表面包括暴露於所述排出流體壓力的 第三徑向表面區域。
5.如權利要求4所述的壓縮機，其中，所述第二表面包括暴露於排出流體壓力的第四 徑向表面區域。
6.如權利要求5所述的壓縮機，其中，所述第三徑向表面區域和第四徑向表面區域彼 此不同。
7.如權利要求6所述的壓縮機，其中，所述第一徑向表面區域大於所述第二徑向表面 區域，並且所述第三徑向表面區域小於所述第四徑向表面區域。
8.如權利要求6所述的壓縮機，其中，所述第一徑向表面區域小於所述第二徑向表面 區域，並且所述第三徑向表面區域大於所述第四徑向表面區域。
9.如權利要求2所述的壓縮機，其中，還包括與來自所述其中一個所述壓縮袋區的所 述中間流體壓力相連通的第一密封流體腔室和第二密封流體腔室，所述第一密封流體腔室 與所述第一表面相連通，並且所述第二密封流體腔室與所述第二表面相連通。
10.如權利要求9所述的壓縮機，其中，所述第一密封構件包括延伸穿過所述第一表面 和第二表面的孔口，所述第一密封流體腔室和第二密封流體腔室通過所述孔口而彼此流體 連通。
11.如權利要求1所述的壓縮機，其中，所述第一渦旋構件在其端板中包括凹部，所述 第一密封構件徑向容納在所述凹部內。
12.如權利要求1所述的壓縮機，其中，所述密封組件包括與所述第一密封構件以密封 的方式相接合的第二密封構件，所述第一密封構件與所述第一渦旋構件以密封的方式相接 合，並且所述第二密封構件與所述殼體以密封的方式相接合。
13.如權利要求12所述的壓縮機，其中，所述第一密封構件能夠相對於所述第二密封2構件軸向移位。
14.如權利要求13所述的壓縮機，其中，所述第一密封構件和第二密封構件與所述第 一渦旋構件形成流體腔室，所述流體腔室與來自所述其中一個所述壓縮袋區的中間流體壓 力流體連通。
15.如權利要求14所述的壓縮機，其中，所述第一密封構件將所述流體腔室分成第一 部分和第二部分，所述第一密封構件包括延伸穿過其中並在所述第一部分與第二部分之間 提供流體連通的通道。
16.如權利要求15所述的壓縮機，其中，所述第一密封構件包括彼此大體相反的第一 表面和第二表面，所述第一部分由所述第一密封構件的所述第一表面和所述第二密封構件 限定，且所述第二部分由所述第一密封構件的所述第二表面和所述第一渦旋構件限定。
17.如權利要求12所述的壓縮機，其中，所述第二密封構件能夠相對於所述殼體在第 一位置與第二位置之間軸向移位，所述第二密封構件在處於所述第一位置時與所述殼體以 密封的方式相接合併在處於所述第二位置時相對於所述殼體軸向移位，形成吸入壓力區與 所述密封排出路徑之間的洩漏路徑。
18.如權利要求1所述的壓縮機，其中，所述第一渦旋構件包括穿過其端板延伸至其中 一個所述壓縮袋區中的第三通道，所述第一密封構件當在所述第一位置與第二位置之間移 位時選擇性地打開和關閉所述第三通道。
19.如權利要求18所述的壓縮機，其中，所述第三通道在被打開時與噴射系統連通。
20.如權利要求18所述的壓縮機，其中，所述第三通道在被打開時與排出壓力區連通。
21.如權利要求18所述的壓縮機，其中，所述第三通道在被打開時與吸入壓力區連通。
22.如權利要求1所述的壓縮機，其中，所述第一密封構件在處於所述第一位置時朝向 所述第二渦旋構件軸向偏置所述第一渦旋構件。
23. 一種壓縮機，包括殼體，所述殼體限定形成第一排出通道的第一通道；壓縮機構，所述壓縮機構支撐在所述殼體內並且包括第一渦旋構件和第二渦旋構件， 所述第一渦旋構件和第二渦旋構件以嚙合的方式彼此接合併形成一系列壓縮袋區，所述第 一渦旋構件包括延伸穿過其中的第二通道，限定第二排出通道；以及密封組件，所述密封組件在所述第一渦旋構件與所述殼體之間延伸，所述密封組件包 括第一環狀密封構件和第二環狀密封構件，所述第一環狀密封構件和第二環狀密封構件以 密封的方式彼此接合併在所述第一通道與第二通道之間形成密封排出路徑，所述第一密封 構件和第二密封構件中的每一個能夠相對於彼此、且相對於所述第一渦旋構件以及所述殼 體軸向移位。
24.如權利要求23所述的壓縮機，其中，所述第一密封構件能夠在第一位置與第二位 置之間軸向移位，所述第一密封構件在處於所述第一位置時軸向抵接所述第一渦旋構件， 並且在處於所述第二位置時不與所述第一渦旋構件軸向接觸。
25.如權利要求24所述的壓縮機，其中，當所述第一密封構件處於所述第一位置和第 二位置時，所述密封排出路徑被密封。
26.如權利要求24所述的壓縮機，其中，當所述第一密封構件處於所述第一位置和第 二位置時，所述第二密封構件與所述殼體以密封的方式相接合。
27.如權利要求23所述的壓縮機，其中，所述第一密封構件和第二密封構件與所述第 一渦旋構件形成與來自其中一個所述壓縮袋區的中間流體壓力相連通的密封流體腔室。
28.如權利要求27所述的壓縮機，其中，所述密封流體腔室由所述第一密封構件分成 第一部分和第二部分。
29.如權利要求28所述的壓縮機，其中，所述第一密封構件包括貫穿其中並在所述第 一部分與第二部分之間提供連通的孔口。
30.如權利要求23所述的壓縮機，其中，所述第二密封構件能夠在第一位置與第二位 置之間移位，所述第二密封構件在處於所述第一位置時從所述殼體內的在低於排出壓力的 壓力下工作的區域中將所述密封排出路徑密封出來，並且在處於所述第二位置時在所述密 封排出路徑與所述區域之間提供連通。
31.如權利要求23所述的壓縮機，其中，所述第一密封構件包括彼此大體相反的第一 表面和第二表面，所述第一表面具有暴露於來自其中一個所述壓縮袋區的中間流體壓力的 第一徑向表面區域，所述第二表面面對所述第一渦旋構件並且具有暴露於所述中間流體壓 力的第二徑向表面區域。
32.如權利要求31所述的壓縮機，其中，所述第一表面包括暴露於排出流體壓力的第 三徑向表面區域。
33.如權利要求32所述的壓縮機，其中，所述第二表面包括暴露於所述排出流體壓力 的第四徑向表面區域。
34.如權利要求33所述的壓縮機，其中，所述第一徑向表面區域大於所述第二徑向表 面區域，並且所述第三徑向表面區域小於所述第四徑向表面區域。
35.如權利要求33所述的壓縮機，其中，所述第一徑向表面區域小於所述第二徑向表 面區域，並且所述第三徑向表面區域大於所述第四徑向表面區域。
36.如權利要求31所述的壓縮機，其中，所述第一徑向表面區域大於所述第二徑向表 面區域。
37.如權利要求31所述的壓縮機，其中，所述第一徑向表面區域小於所述第二徑向表 面區域。
38.如權利要求23所述的壓縮機，其中，所述第一渦旋構件包括延伸穿過其端板的第 三通道，所述第三通道在其中一個所述壓縮袋區與所述排出路徑之間延伸，所述第一密封 構件能夠在第一位置與第二位置之間軸向移位，所述第一密封構件在處於所述第一位置時 密封所述第三通道並在處於所述第二位置時打開所述第三通道。
39.如權利要求38所述的壓縮機，其中，所述第一密封構件在處於所述第一位置時抵 接所述第一渦旋構件的軸向端部表面。
40.如權利要求23所述的壓縮機，其中，所述第一渦旋構件包括延伸穿過其端板的第 三通道，所述第三通道在其中一個所述壓縮袋區與所述殼體內的吸入壓力區之間延伸，所 述第一密封構件能夠在第一位置與第二位置之間軸向移位，所述第一密封構件在處於所述 第一位置時打開所述第三通道並在處於所述第二位置時密封所述第三通道。
41.如權利要求23所述的壓縮機，其中，所述第一渦旋構件包括延伸穿過其端板的通 道，所述通道在其中一個所述壓縮袋區與噴射系統之間延伸，所述第一密封構件能夠在第 一位置與第二位置之間軸向移位，所述第一密封構件在處於所述第一位置時打開所述端板中的所述通道，並在處於所述第二位置時密封所述端板中的所述通道。
42.—種壓縮機，包括殼體，所述殼體限定形成第一排出通道的第一通道；壓縮機構，所述壓縮機構支撐在所述殼體內並且包括第一渦旋構件和第二渦旋構件， 所述第一渦旋構件和第二渦旋構件以嚙合的方式彼此接合併形成一系列壓縮袋區，所述第 一渦旋構件包括延伸穿過其中並形成第二排出通道的第二通道；以及軸向偏置系統，所述軸向偏置系統包括偏置構件，所述偏置構件具有彼此大體相反的 第一表面和第二表面，所述第一表面包括暴露於來自其中一個所述壓縮袋區的中間壓力的 第一徑向表面區域、以及暴露於排出壓力的第二徑向表面區域，所述第二表面包括暴露於 所述中間壓力的第三徑向表面區域，所述偏置構件能夠相對於所述殼體和所述第一渦旋構 件在第一位置與第二位置之間軸向移位，所述偏置構件在處於所述第一位置時軸向接合所 述第一渦旋構件。
43.如權利要求42所述的壓縮機，其中，所述第二表面面對所述第一渦旋構件。
44.如權利要求43所述的壓縮機，其中，所述第一徑向表面區域大於所述第三徑向表 面區域。
45.如權利要求43所述的壓縮機，其中，所述第一徑向表面區域小於所述第三徑向表 面區域。
46.如權利要求43所述的壓縮機，其中，所述第二表面包括暴露於所述排出壓力的第 四徑向表面區域。
47.如權利要求46所述的壓縮機，其中，所述第二徑向表面區域大於所述第四徑向表 面區域。
48.如權利要求47所述的壓縮機，其中，所述第一徑向表面區域小於所述第三徑向表 面區域。
49.如權利要求46所述的壓縮機，其中，所述第二徑向表面區域小於所述第四徑向表 面區域。
50.如權利要求47所述的壓縮機，其中，所述第一徑向表面區域大於所述第三徑向表 面區域。
51.如權利要求43所述的壓縮機，還包括密封構件，所述密封構件與所述殼體和所述 偏置構件接合，並且在所述第一排出通道與第二排出通道之間形成密封排出路徑。
52.如權利要求43所述的壓縮機，其中，所述第一渦旋構件包括第三通道，所述第三通 道與在所述中間壓力下工作的其中一個所述壓縮袋區相連通，所述偏置構件在處於第一位 置時關閉所述開口。
53.一種壓縮機，包括殼體，所述殼體限定排出通道；壓縮機構，所述壓縮機構支撐在所述殼體內並且包括第一渦旋構件和第二渦旋構件， 所述第一渦旋構件和第二渦旋構件以嚙合的方式彼此接合併形成一系列壓縮袋區，所述第 一渦旋構件包括端板，所述端板具有延伸穿過其中的排出通道以及延伸至其中一個所述壓 縮袋區中的孔口 ；以及閥致動機構，所述閥致動機構構造成基於由來自所述壓縮袋區中的另一個的中間壓力所施加於其上的力、以及由排出壓力所施加於其上的力來打開和關閉處於所述第一渦旋 構件的所述端板中的所述孔口。
54.如權利要求53所述的壓縮機，其中，所述孔口在打開時與排出壓力區連通。
55.如權利要求53所述的壓縮機，其中，所述孔口在打開時與吸入壓力區連通。
56.如權利要求53所述的壓縮機，還包括流體噴射系統，所述孔口在打開時與所述流 體噴射系統連通。
57.如權利要求53所述的壓縮機，其中，所述閥致動機構包括彼此大體相反的第一表 面和第二表面，所述第一表面具有第一徑向表面區域，所述第二表面面對所述第一渦旋構 件並且具有第二徑向表面區域，所述第一徑向表面區域和第二徑向表面區域暴露於所述中 間流體壓力，所述中間流體壓力在所述第一表面區域上產生第一力並在所述第二表面區域 上產生第二力，從而使所述閥致動機構在所述第一位置與第二位置之間移位。
58.如權利要求57所述的壓縮機，其中，所述第一表面包括暴露於所述排出壓力的第 三徑向表面區域，所述第一力包括由作用在所述第三徑向表面區域上的所述排出壓力所產 生的力。
59.如權利要求58所述的壓縮機，其中，所述第二表面包括暴露於所述排出壓力的第 四徑向表面區域，所述第二力包括由作用在所述第四徑向表面區域上的所述排出壓力所產 生的力，所述第一徑向表面區域小於所述第二徑向表面區域，並且所述第三徑向表面區域 大於所述第四徑向表面區域。
60.如權利要求59所述的壓縮機，其中，當所述閥機構打開所述孔口時，所述第一渦旋 構件中的所述孔口在所述壓縮袋區與所述殼體中的所述排出通道之間提供流體連通。
61.如權利要求59所述的壓縮機，其中，當所述第一力大於所述第二力時，所述第二表 面關閉所述孔口。
62.如權利要求58所述的壓縮機，其中，當所述閥機構打開所述孔口時，所述第一渦旋 構件中的所述孔口在所述壓縮袋區與吸入壓力區之間提供流體連通。
63.如權利要求62所述的壓縮機，其中，所述第一徑向表面區域小於所述第二徑向表 面區域。
64.如權利要求63所述的壓縮機，其中，所述第二表面包括暴露於所述排出壓力的第 四徑向表面區域，所述第二力包括由作用在所述第四徑向表面區域上的所述排出壓力所產 生的力，所述第三徑向表面區域小於所述第四徑向表面區域。
65.如權利要求58所述的壓縮機，其中，當所述閥機構打開所述孔口時，所述第一渦旋 構件中的所述孔口在所述壓縮袋區與流體噴射系統之間提供流體連通。
66.如權利要求65所述的壓縮機，其中，所述第一徑向表面區域小於所述第二徑向表 面區域。
67.如權利要求58所述的壓縮機，還包括閥組件，所述閥組件與所述閥致動機構相接 合，並且包括能夠通過所述閥致動機構在所述打開位置與關閉位置之間移位的閥構件。
68.如權利要求67所述的壓縮機，其中，所述閥致動機構包括彈簧和偏置板，所述彈簧 施加彈簧力以將所述閥構件偏置到所述關閉位置，所述偏置板限定所述第一表面和第二表 面，當所述第一力大於所述第二力和所述彈簧力的總和時，所述偏置板使所述閥構件移位 到所述打開位置。
全文摘要
一種壓縮機，可包括殼體、壓縮機構和密封組件。殼體可限定第一排出通道。壓縮機構可支撐在殼體內並且可包括第一渦旋構件和第二渦旋構件。第一渦旋構件可包括第二排出通道。密封組件可在第一渦旋構件與殼體之間延伸，並且可在第一通道和第二通道之間形成密封排出路徑。密封組件可包括能夠相對於殼體和第一渦旋構件軸向移位的第一密封構件。第一密封構件在處於第一位置時可軸向抵接第一渦旋構件，並且可在處於第二位置時不與第一渦旋構件軸向接觸。當第一密封構件處於第一位置時，密封組件可維持密封排出路徑。
文檔編號F04C18/16GK101910637SQ200980102281
公開日2010年12月8日 申請日期2009年1月16日 優先權日2008年1月16日
發明者史蒂芬·M·塞貝爾, 羅貝特·C·斯託弗, 馬桑·阿凱 申請人:艾默生環境優化技術有限公司