CN100467872C - 卧式绕动叶片压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明在此公开了一种具有水平结构的卧式绕动叶片压缩机。该卧式绕动叶片压缩机包括：水平设置的壳体，其具有入口管和出口管；压缩单元，其设置在该壳体中并位于水平设置的转轴的一侧，从而该压缩单元通过驱动单元而旋转以压缩制冷剂气体；以及供油单元，其通过在该压缩单元中的绕动叶片的绕动运动将油从油槽供给到延伸穿过该转轴的油孔。当该卧式绕动叶片压缩机应用到空调中时，该空调的室外单元的尺寸能够大幅度地减小。

Description

卧式绕动叶片压缩机

技术领域

本发明涉及一种绕动叶片压缩机，其能够随着卷体在气缸中所限定的运行空间中进行的绕动运动在绕动叶片的卷体内侧和外侧形成压缩腔，特别地，本发明涉及一种具有水平结构的卧式绕动叶片压缩机。

背景技术

一般来说，绕动叶片压缩机(orbiting vane compressor)构造为通过绕动叶片在具有入口的气缸中进行绕动运动来压缩引入气缸中的制冷剂气体。已经公开有根据其外形进行分类的各种类型的绕动叶片压缩机。

图1是示出传统的旋转式绕动叶片压缩机的整体结构的纵向截面图。如图1所示，驱动单元D以及设置在驱动单元D下方的压缩单元P被安装到壳体1中，同时驱动单元D和压缩单元P被密封。驱动单元D和压缩单元P经由垂直转轴6相互连接，该转轴6具有偏心部件6a。

驱动单元D包括：定子2，其固定设置于壳体1中；以及转子3，其设置于定子2中用于在给转子3供应电流时旋转穿过转子3垂直延伸的转轴6。

压缩单元P包括绕动叶片4，其通过转轴6的偏心部件6a在气缸5中进行绕动运动。随着绕动叶片4在气缸5中进行绕动运动，通过入口51引入气缸5的制冷剂气体被压缩。气缸5具有内环52。在内环52和气缸5的内壁之间限定有环形的运行空间53。绕动叶片4的卷体40在运行空间53中进行绕动运动。结果，在卷体40的内外两侧分别形成了压缩腔。

在压缩单元P的上部和下部分别设置有主轴承7和辅轴承7a，其支撑转轴6的相对两端。辅轴承7a具有排出腔8a，排出腔8a由消声器8限定。排出腔8a连接到管状排出通道9，管状排出通道9垂直延伸穿过压缩单元P和主轴承7，从而已压缩的制冷剂气体通过排出通道9排入到壳体1中。

还未解释的附图标记11代表入口管，12代表出口管，10a代表用于防止绕动叶片4的卷体40旋转的欧丹环(Oldham’s ring)。

当给驱动单元D供应电流时，驱动单元D的转子3旋转，因此，穿过转子3垂直延伸的转轴6也旋转。随着转轴6的旋转，连接到转轴6的偏心部件6a上的绕动叶片4进行绕动运动。

结果，绕动叶片4的卷体40在气缸5的运行空间53中进行绕动运动，以在分别形成于卷体40的内侧和外侧的压缩腔中压缩通过入口51引入气缸5的制冷剂气体。已压缩的制冷剂气体通过形成于气缸5和辅轴承7a的内外出口(未示出)排出到排出腔8a中。已排出的高压制冷剂气体通过排出通道9引入壳体1中。最后，已压缩的制冷剂气体通过出口管12排出到绕动叶片压缩机之外。

图2是示出图1中所示的传统绕动叶片压缩机压缩操作的俯视截面图。

如图2所示，压缩单元P的绕动叶片4的卷体40在气缸5的运行空间53中进行绕动运动，如箭头所示，其用以压缩通过入口51引入运行空间53的制冷剂气体。绕动叶片4的卷体40的绕动运动将在下面进行详细描述。

在压缩单元P的绕动叶片4的卷体40的起始绕动位置(即，0度绕动位置)处，制冷剂气体通过入口51被引入设置于卷体40内侧的内吸入腔A1，并且，在设置于卷体40外侧的外压缩腔B2中进行压缩，同时外压缩腔B2不与入口51和外出口53b连通。制冷剂气体在内压缩腔A2中压缩，同时已压缩的制冷剂气体被排出到内压缩腔A2之外。

在压缩单元P的绕动叶片4的卷体40的90度绕动位置处，还要在外压缩腔B2中进行压缩，且几乎所有的已压缩的制冷剂气体通过内出口53a被排出到内压缩腔A2之外。在此阶段，出现了外吸入腔B1，从而制冷剂气体通过入口51引入到外吸入腔B1中。

在压缩单元P的绕动叶片4的卷体40的180度绕动位置处，内吸入腔A1消失。特别地，内吸入腔A1变成了内压缩腔A2，因此，在内压缩腔A2中进行压缩。在此阶段，外压缩腔B2与外出口53b连通。随后，已压缩的制冷剂气体通过外出口53b排出到外压缩腔B2之外。

在压缩单元P的绕动叶片4的卷体40的270度绕动位置处，几乎所有的已压缩的制冷剂气体通过外出口53b被排出到外压缩腔B2之外，且还要在内压缩腔A2中进行压缩。同样还要在外吸入腔B1中重新进行压缩。当压缩单元P的绕动叶片4进一步绕动90度时，外吸入腔B1消失。特别地，外吸入腔B1变成为外压缩腔B2，因此，在外压缩腔B2中连续进行压缩。结果，压缩单元P的绕动叶片4的卷体40返回到绕动叶片4的卷体40的起始绕动位置。以这种方式，压缩单元P的绕动叶片4的卷体40的每周360度的绕动运动就完成了。压缩单元P的绕动叶片4的卷体40的绕动运动是以连续的方式进行的。

具有上述结构的传统旋转式绕动叶片压缩机是垂直安装的垂直式绕动叶片压缩机。当垂直式绕动叶片压缩机安装到空调的室外单元中时，会相对增加室外单元的尺寸，因为垂直式绕动叶片压缩机在室外单元中占据了相对大的安装空间，所以，室外单元的小型化非常困难。另一方面，卧式绕动叶片压缩机水平地安装在空调的室外单元的冷却风扇下面，因此，室外单元的小型化很容易实现。从而，增加了对卧式绕动叶片压缩机的需求。然而，当设计卧式绕动叶片压缩机时，必须对卧式绕动叶片压缩机的供油结构进行认真考虑。

发明内容

因此，鉴于上述问题，创作了本发明，且本发明的目的是提供一种卧式绕动叶片压缩机，其能够随着卷体在气缸中所限定的运行空间中进行的绕动运动在绕动叶片的卷体的内侧和外侧形成压缩腔。

本发明的另一目的是提供一种能够消除与供油有关的问题的卧式绕动叶片压缩机。

本发明的再一目的是提供一种能够通过改善供油结构而增加油的流速的卧式绕动叶片压缩机。

根据本发明，通过提供一种卧式绕动叶片压缩机可以实现上述和其它目的，该压缩机包括：水平设置的壳体，其具有入口管和出口管；压缩单元，其设置在该壳体中并位于水平设置的转轴的一侧，从而该压缩单元通过驱动单元而旋转，用于压缩制冷剂气体；以及供油单元，其包括：油泵，用于将油从油槽供给到该转轴；该油泵包括：泵送部件(pumping part)，其通过该绕动叶片的绕动运动进行泵送操作。

优选的是，该转轴设置为该转轴的相对端分别由主轴承和辅轴承可旋转地支撑，该主轴承和该辅轴承设置在该压缩单元的相对侧，并且该卧式绕动叶片压缩机还包括：消声器，其与该辅轴承的出口相邻设置；以及排出通道，其形成于该消声器内，该排出通道延伸穿过该压缩单元并与由该消声器限定的排出腔连通。

优选的是，该压缩单元包括：气缸，其具有在该气缸的内壁和内环之间限定的运行空间；以及绕动叶片，其具有设置在该气缸的运行空间中用于进行绕动运动的卷体。

优选的是，该运行空间被该卷体分为内压缩腔和外压缩腔；并且该气缸具有一对出口，该对出口分别与该内压缩腔和该外压缩腔连通。

优选的是，该油泵包括油入口管和油出口管，其分别设置在该油泵的相对侧，该油入口管被安装到该油槽中，以使油通过该油入口管从该油槽被引入该油泵中，且该油出口管与该转轴连通。

优选的是，该泵送部件具有泵壳；该油泵还包括：泵入口和泵出口，其分别形成于该泵送部件的泵壳的相对侧，该泵入口和该泵出口水平设置，同时该泵入口与该泵出口同轴；以及入口侧单向阀和出口侧单向阀，其分别安装在该泵入口和该泵出口上。

优选的是，该泵送部件包括：活塞，其设置在该泵壳中，用于通过该绕动叶片的绕动运动和设置在该泵壳中的弹簧的弹力进行垂直线性往复运动。

优选的是，该入口侧单向阀包括：阀壳，其一侧连接到该泵壳的泵入口且另一侧连接到该油入口管；以及阀制动器，其固定设置于该阀壳的出口侧；且该出口侧单向阀包括：阀壳，其一侧连接到该泵壳的泵出口且另一侧连接到该油出口管；以及阀制动器，其固定设置在该阀壳的出口侧。

优选的是，该入口侧单向阀还包括：阀体，其设置在该阀壳中，从而该阀体能够水平地往复运动，该阀体具有多个沿着该阀体外周部分形成的油槽；并且该出口侧单向阀还包括：阀体，其设置在该阀壳中，从而该阀体能够水平地往复运动，该阀体具有多个沿着该阀体的外周部分形成的油槽。

优选的是，该入口侧单向阀的阀体的直径大于该油入口管的直径和该泵入口的直径；并且该出口侧单向阀的阀体的直径大于该油出口管的直径和该泵出口的直径。

优选的是，该供油单元还包括：推进器(propeller)，其安装在该转轴的油孔的入口处，用于增加通过该油出口管供给到该转轴的油孔中的油的流速。

优选的是，该供油单元还包括：油分离板，其设置于该转轴的油孔的出口侧。

附图说明

从下面结合附图的详细描述中，本发明的上述和其它目的、特征以及其它优点将更容易被理解，其中：

图1为示出传统旋转式绕动叶片压缩机的整体结构的纵向截面图；

图2为示出图1中所示的传统绕动叶片压缩机的压缩操作的俯视截面图；

图3为示出根据本发明的卧式绕动叶片压缩机的整体结构的纵向截面图；

图4为图3中所示的根据本发明的卧式绕动叶片压缩机的油泵的截面图；

图5为示出图4中所示的油泵的阀体结构的立体图；

图6a为示出油泵在吸入状态下运行的截面图；以及

图6b为示出油泵在排出状态下运行的截面图。

具体实施方式

现在将参考附图对本发明的优选实施例进行详细描述。

图3为示出根据本发明的卧式绕动叶片压缩机的整体结构的纵向截面图。

如图3所示，卧式绕动叶片压缩机包括：密封壳体100，其水平地设置；压缩单元P，其设置于壳体100中的一侧；以及驱动单元D，其设置于壳体100中的另一侧。压缩单元P和驱动单元D通过具有偏心部件151的转轴150相互连接。

驱动单元D包括：定子110，其固定设置在壳体100中；以及转子120，其设置于定子110中，用于在给转子120供应电流时旋转穿过转子120水平延伸的转轴150。

压缩单元P包括：绕动叶片130，其用于通过转轴150的偏心部件151在气缸140中进行绕动运动。随着绕动叶片130在气缸140中进行的绕动运动，通过入口141引入气缸140中的制冷剂气体被压缩。气缸140具有内环142。在内环142和气缸140内壁之间限定有环形运行空间143。绕动叶片130的卷体130a在运行空间143中进行绕动运动。结果，在卷体130a的内侧和外侧分别形成压缩腔。

在压缩单元P的相对侧分别设置有主轴承160和辅轴承170，其支撑转轴150的相对端。辅轴承170具有由消声器180限定的排出腔190。排出腔190连接于水平延伸穿过压缩单元P和主轴承160的管状排出通道200，从而已压缩的制冷剂气体通过排出通道200排到壳体100中。

在绕动叶片130的下方设置有供油单元。该供油单元包括：油泵220，用于将油从油槽103供给到转轴150；以及油入口管230和油出口管240，其分别设置于油泵的相对侧。油入口管230安装在油槽103中，用于使油从油槽103通过油入口管230被引入油泵220中，并且油出口管240与转轴150连通。

还未解释的附图标记101代表入口管，102代表出口管，210代表用于防止绕动叶片130的卷体130a旋转的欧丹环。

当给驱动单元D供应电流时，驱动单元D的转子120旋转，因此，穿过转子120水平延伸的转轴150也旋转。随着转轴150的旋转，连接于转轴150的偏心部件151的绕动叶片130进行绕动运动。

结果，绕动叶片130的卷体130a在气缸140的运行空间143中进行绕动运动以在分别形成于卷体130a的内侧和外侧的压缩腔中压缩通过入口141引入到气缸140的制冷剂气体。已压缩的制冷剂气体通过形成于气缸140和辅轴承170的内外出口(未示出)排出到排出腔190中。已排出的高压制冷剂气体通过排出通道200被引入到壳体100中。最后已压缩的制冷剂气体通过出口管102排到壳体100之外。

随着设置于绕动叶片130下方的油泵220的运转，油通过油入口管230从油槽103被引入油泵220中，然后通过油出口管240被供给到转轴150，油孔152纵向延伸穿过转轴150。优选的是，在转轴150的油孔152的入口处安装有推进器250，用于增加通过油出口管240供给到转轴150的油孔152中的油的流速。同样，在转轴150的油孔152的出口侧设置有油分离板(oi1separating plate)260。

图4是示出油泵220的截面图。

如图4所示，油泵220为往复泵，其构造为：活塞222通过绕动叶片130的绕动运动和弹簧223的弹力在泵壳221中进行垂直线性往复运动。泵壳221在其相对侧分别设置有泵入口221a和泵出口221b。泵入口221a和泵出口221b水平地设置，同时泵入口221a与泵出口221b同轴。在泵入口221a和泵出口221b上分别安装有入口侧单向阀224和出口侧单向阀225。

入口侧单向阀224包括：阀壳226，其一侧连接到泵壳221的泵入口221a且另一侧连接到油入口管230；阀制动器229，其固定设置于阀壳226的出口侧；以及阀体227，其设置于阀壳226中，从而阀体227能够水平地往复运动。

阀体227的直径大于油入口管230的直径和泵入口221a的直径。如图5所示，阀体227形成为具有沿其外周部分形成的多个油槽227a的圆盘形。油入口管230和泵入口221a水平设置，同时油入口管230与泵入口221a同轴。

出口侧单向阀225包括：阀壳226，其一侧连接到泵壳221的泵出口221b且另一侧连接到油出口管240；阀制动器229，其固定设置在阀壳226的出口侧；以及阀体228，其设置于阀壳226中，从而阀体228能够水平地往复运动。

阀体228的直径大于油出口管240的直径和泵出口221b的直径。如图5所示，阀体228形成为具有沿其外周部分形成的多个油槽228a的圆盘形。油出口管240和泵出口221b水平设置，同时油出口管240与泵出口221b同轴。

图6a和图6b示出了油泵220的运行。图6a为示出油泵220在吸入状态下运行的截面图，图6b为示出油泵220在排出状态下运行的截面图。

设置在绕动叶片130下面并与绕动叶片130接触的活塞222，通过进行绕动运动的绕动叶片130而向下运动，然后通过设置在泵壳221中用于向上弹性推动活塞222的弹簧223向上移动。以此方式，通过绕动叶片130的绕动运动和弹簧223的弹力，活塞222在泵壳221中进行垂直线性往复运动，并且通过活塞222的垂直线性往复运动在泵壳221中产生了吸入压力和排出压力。

当活塞222向上移动时，如图6a所示，在泵壳221中产生了吸入压力，因此，入口侧单向阀224的阀体227和出口侧单向阀225的阀体228分别朝向泵壳221的泵入口221a和泵出口221b移动。结果，出口侧单向阀225的阀体228与出口侧单向阀225的阀壳226紧密接触，因此，泵壳221的泵出口221b被关闭。然而，由于阀制动器229，入口侧单向阀224的阀体227并未与入口侧单向阀224的阀壳226接触，因此，泵壳221的泵入口221a并未关闭。

所以，通过油入口管230、入口侧单向阀224以及泵入口221a，油从油槽103被引入泵壳221中(见图3)。

当活塞222向下移动时，如图6b所示，在泵壳221中产生了排出压力，因此，入口侧单向阀224的阀体227和出口侧单向阀225的阀体228分别朝向油入口管230和油出口管240移动。结果，入口侧单向阀224的阀体227与入口侧单向阀224的阀壳226紧密接触，因此，油入口管230被关闭。然而，由于阀制动器229，出口侧单向阀225的阀体228并未与出口侧单向阀225的阀壳226接触，因此，油出口管240并未关闭。

所以，通过泵出口221b、出口侧单向阀225以及油出口管240，油从泵壳221被供给到转轴150的油孔152中(见图3)。

从以上描述可以清楚，本发明提供了一种卧式绕动叶片压缩机，其能够随着卷体在气缸中所限定的运行空间中的绕动运动在绕动叶片的卷体的内侧和外侧形成压缩腔。所以，当卧式绕动叶片压缩机被安装在室外单元中时，本发明具有实现空调室外单元小型化的效果。

而且，通过绕动叶片的绕动运动所实现的泵送操作，油被强制地供给到转轴的油孔中。所以，本发明具有实现平稳和可靠的供油的效果。

另外，推进器被安装在转轴油孔的入口处。所以，本发明具有增加通过油出口管供给到转轴油孔中的油的流速的效果。

尽管为了说明的目的已经公开了本发明的优选实施例，但本领域的技术人员应当理解，在不脱离所附权利要求书所公开的本发明的范围和精神，可以进行各种修改、附加和替代。

Claims (12)

1.一种卧式绕动叶片压缩机，其中，该压缩机包括：

壳体，其水平设置且具有入口管和出口管；

压缩单元，其设置在该壳体中并位于水平设置的转轴的一侧，从而该压缩单元通过驱动单元而旋转，用于压缩制冷剂气体；以及

供油单元，其包括油泵，该油泵用于将油从油槽供给到该转轴，该油泵包括泵送部件，该泵送部件通过绕动叶片的绕动运动进行泵送操作。

2.如权利要求1所述的压缩机，其中，该转轴设置为该转轴的相对端由主轴承和辅轴承可旋转地支撑，该主轴承和该辅轴承分别设置在该压缩单元的相对侧，且该压缩机还包括：

消声器，其与该辅轴承的出口相邻设置；以及

排出通道，其形成于该消声器内，该排出通道延伸穿过该压缩单元并与该消声器所限定的排出腔连通。

3.如权利要求1所述的压缩机，其中，该压缩单元包括：

气缸，其具有在该气缸的内壁和内环之间限定的运行空间，以及

绕动叶片，其具有设置在该气缸的运行空间中用于进行绕动运动的卷体。

4.如权利要求3所述的压缩机，其中，

该运行空间被该卷体分为内压缩腔和外压缩腔；并且

该气缸具有一对出口，该对出口分别与该内压缩腔和该外压缩腔连通。

5.如权利要求1所述的压缩机，其中，该供油单元包括：

油入口管和油出口管，其分别设置在该油泵的相对侧，

该油入口管安装在该油槽中，以使油通过该油入口管从该油槽被引入该油泵中，并且该油出口管与该转轴连通。

6.如权利要求5所述的压缩机，其中，

该泵送部件具有泵壳；

该油泵还包括：

泵入口和泵出口，其分别形成于该泵送部件的泵壳的相对侧，该泵入口和该泵出口水平设置，同时该泵入口与该泵出口同轴；以及

入口侧单向阀和出口侧单向阀，其分别安装在该泵入口和该泵出口上。

7.如权利要求6所述的压缩机，其中该泵送部件包括：

活塞，其设置在该泵壳中，用于通过该绕动叶片的绕动运动和设置在该泵壳中的弹簧的弹力进行垂直线性往复运动。

8.如权利要求6所述的压缩机，其中该入口侧单向阀包括：

阀壳，其一侧连接到该泵壳的泵入口且另一侧连接到该油入口管；以及

阀制动器，其固定设置在该阀壳中的出口侧；并且

该出口侧单向阀包括：

阀壳，其一侧连接到该泵壳的泵出口且另一侧连接到该油出口管；以及

阀制动器，其固定设置在该阀壳中的出口侧。

9.如权利要求8所述的压缩机，其中，该入口侧单向阀还包括：

阀体，其设置于该阀壳中，从而该阀体能够水平地往复运动，该阀体具有多个沿着该阀体外周部分形成的油槽；并且

该出口侧单向阀还包括：

阀体，其设置于该阀壳中，从而该阀体能够水平地往复运动，该阀体具有多个沿着该阀体外周部分形成的油槽；

10.如权利要求9所述的压缩机，其中，

该入口侧单向阀的阀体的直径大于该油入口管的直径和该泵入口的直径；并且

该出口侧单向阀的阀体的直径大于该油出口管的直径和该泵出口的直径。

11.如权利要求1所述的压缩机，其中，该供油单元还包括：

推进器，其安装在该转轴的油孔的入口处，用于增加通过该油出口管供给到该转轴的油孔中的油的流速。

12.如权利要求1所述的压缩机，其中该供油单元还包括：

油分离板，其设置于该转轴的油孔的出口侧。

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