CN101135307A - 叶片室单元和具有其的旋转压缩机 - Google Patents

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CN101135307A CNA2007101085187A CN200710108518A CN101135307A CN 101135307 A CN101135307 A CN 101135307A CN A2007101085187 A CNA2007101085187 A CN A2007101085187A CN 200710108518 A CN200710108518 A CN 200710108518A CN 101135307 A CN101135307 A CN 101135307A
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Abstract

一种旋转压缩机，包括：气缸主体，用于限定内部空间；叶片，结合到气缸主体，以延伸进入内部空间或者从内部空间中退出，所述气缸主体包括形成在气缸主体的侧部以引导叶片的进入和退出的叶片室、从叶片室向气缸主体的外表面延伸的开口部分、从开口部分延伸并且截面面积大于开口部分的截面面积的阀门容纳部分；叶片室阀门，安放在阀门容纳部分上，用于根据叶片室的压力打开和关闭开口部分。

Description

叶片室单元和具有其的旋转压缩机
技术领域
本发明总体构思涉及一种叶片室(vane room)单元和具有该叶片室单元的旋转压缩机。更具体地讲，涉及一种具有改善的叶片室构造的叶片室单元和具有该叶片室单元的旋转压缩机，其中，用于改变压缩容量的叶片进出所述叶片室。
背景技术
通常，用作冷却装置的旋转压缩机压缩和排放高压的制冷剂，制冷剂作为冷却介质，经过压缩、冷凝、膨胀和汽化的过程，并且旋转压缩机被空调或冰箱使用。
传统的旋转压缩机包括：驱动轴，由于定子和转子之间的磁通量变化而旋转；旋转活塞(rolling piston)，结合到驱动轴的偏心部分，根据驱动轴的旋转而在气缸(cylinder)的内部空间中旋转；叶片，插入气缸的一侧，沿着径向直线往复运动。叶片包括与旋转活塞的外表面线接触的端部，用于将由气缸的内表面和旋转活塞的外表面形成的空间部分转换为压缩室和排放室。叶片被容纳在形成在气缸的一侧的叶片室中，以向着旋转活塞进出叶片室。
向着气缸的内表面，叶片室包括开口，使得叶片可进出叶片室。但是，向着气缸的外表面，叶片室密封以保持在叶片室中形成的压力。
但是，在传统的旋转压缩机中，由于叶片室被设置为密封式，所以很难平稳地将润滑剂供应到叶片和叶片室之间的摩擦表面。另外，当制造密封式叶片室时，将过大的力施加到密封室上，从而造成变形。
发明内容
本发明总体构思提供一种叶片室单元和具有该叶片室单元的旋转压缩机，所述旋转压缩机利用叶片室阀门根据叶片室的压力打开和关闭开口部分来提供半封闭式叶片室，从而允许连续地将润滑剂供应到叶片和叶片室之间的摩擦表面，防止当制造叶片室时产生变形。
本发明总体构思的其它方面和效用一部分将在以下描述中阐述，并且，一部分通过以下描述将变得清楚，或者可通过实施本发明的总体构思而学习到。
本发明总体构思的上述和/或其它方面和效用可通过提供一种旋转压缩机来实现，该旋转压缩机包括：气缸主体，用于限定内部空间；叶片，结合到气缸主体，以延伸进入内部空间或者从内部空间中退出，所述气缸主体包括形成在气缸主体的侧部以引导叶片的进入和退出的叶片室、从叶片室向气缸主体的外表面延伸的开口部分、从开口部分延伸并且截面面积大于开口部分的截面面积的阀门容纳部分；叶片室阀门，安放在阀门容纳部分上，用于根据叶片室的压力打开和关闭开口部分。
所述旋转压缩机还可包括：阀门支撑构件，结合到叶片室阀门，用于当开口部分被打开和关闭时支撑叶片室阀门。
当开口部分被打开时，开口部分可与叶片室相通以引导润滑剂的供应。
如果在叶片室中形成低压，则叶片室阀门可被迫接触阀门容纳部分以关闭开口部分，如果在叶片室中形成高压，则可打开开口部分。
叶片室阀门可包括金属，并且阀门支撑构件可包括介于叶片室和叶片室阀门之间的磁体，所述磁体用于将叶片室阀门从开启位置吸引至关闭位置。
阀门支撑构件可包括：弹簧，结合到叶片室阀门，以将叶片室阀门从开启位置弹性地压迫至关闭位置。
阀门支撑构件可包括：销，将叶片室阀门的第一侧结合到阀门容纳部分，并且叶片室阀门的第二侧能够被打开和关闭。
所述旋转压缩机还可包括：密封构件，介于叶片室阀门和阀门容纳部分之间。
本发明总体构思的上述和/或其它方面和效用可通过提供一种旋转压缩机使用的叶片室单元来实现，所述旋转压缩机包括用于限定内部空间的气缸主体和结合到该气缸主体的叶片，叶片进出所述内部空间，所述叶片室单元包括：叶片室，形成在气缸主体的侧部，以引导叶片的进出；开口部分，从叶片室向气缸主体的外表面延伸；阀门容纳部分，从开口部分延伸，其截面面积大于开口部分的截面面积；叶片室阀门，安放在阀门容纳部分上，以根据叶片室的压力来打开和关闭开口部分。
所述叶片室单元还可包括：阀门支撑构件，结合到叶片室阀门，以当开口部分被打开和关闭时支撑叶片室阀门。
本发明总体构思的上述和/或其它方面和效用可通过提供一种旋转压缩机来实现，该旋转压缩机包括：气缸主体，限定内部空间；半封闭叶片室，引导叶片在所述内部空间和所述半封闭叶片室之间运动。所述半封闭叶片室包括：叶片室开口，形成在气缸主体的外表面上，叶片室通道构件，根据半封闭叶片室的压力来控制半封闭叶片室的打开和关闭。
所述通道构件可包括：叶片室阀门，安放在叶片室开口中，以根据叶片室的压力来打开和关闭叶片室开口；密封构件，介于叶片室阀门和叶片室开口之间。
所述通道构件可用于控制将润滑剂供应到叶片室。
本发明总体构思的上述和/或其它方面和效用可通过提供一种用于控制将润滑剂供应到旋转压缩机的叶片的方法来实现，该方法包括：打开叶片室的密封件以允许将润滑剂供应到叶片，其中，叶片位于气缸主体的叶片室中，以引导叶片在气缸主体限定的内部空间和半封闭叶片室之间运动，并且根据叶片室的压力来打开或关闭所述密封件。
本发明总体构思的上述和/或其它方面和效用可通过提供一种用于控制将润滑剂供应到旋转压缩机的叶片的方法来实现，该方法包括：通过叶片室中的第一压力水平，打开气缸主体的叶片室的密封件，以允许将润滑剂供应到叶片；通过叶片室中的第二压力水平，关闭气缸主体的叶片室的密封件，以防止润滑剂进入叶片室。
附图说明
通过下面结合附图对示例性实施例进行的描述，本发明总体构思的上述和/或其它方面和效果将会变得清楚和更加容易理解，其中：
图1是表示根据本发明总体构思的示例性实施例的旋转压缩机的构造的示图；
图2是表示图1的叶片室单元的示意性截面图；
图3是表示图1的阀门支撑构件的放大的局部截面图；
图4是表示根据本发明总体构思另一示例性实施例的阀门支撑构件的放大的局部截面图；
图5是表示根据本发明总体构思又一示例性实施例的阀门支撑构件的放大的局部截面图。
具体实施方式
现在将详细描述本发明总体构思的实施例，其示例表示在附图中，图中相同的标号始终指代相同的元件。以下，参照附图描述实施例以解释本发明的总体构思。
如图1所示，根据本发明总体构思的示例性实施例的旋转压缩机100可包括壳体110、驱动单元120、压力改变部分130、旋转活塞140、包括叶片室151a的叶片室单元150和包括气-液分离管161的蓄液器160。
参照图1，壳体110形成旋转压缩机100的外部轮廓，并且可包括结合到其上部的制冷剂排放口111，该制冷剂排放口111引导高压的压缩的制冷剂的排放。
参照图1，驱动单元120可包括：定子121，用于接收功率以形成磁场；转子122，相对于定子121可旋转地设置；驱动轴123，呈杆状，其第一端部结合到转子122，其第二端部结合到旋转活塞140，与转子122一起旋转。
参照图1和图2，驱动轴123可包括偏心部分123a，偏心部分123a从旋转活塞140结合的那部分偏心地突出。
参照图1和图2，压力改变部分130可连接到叶片室单元150，以改变叶片室151a的压力。压力改变部分130包括高压管131、低压管132和压力转换阀133。
高压管131可从制冷剂排放口111分支出，以连接到压力转换阀133。
低压管132可从蓄液器160的气-液分离管161分支出，以连接到压力转换阀133。
压力转换阀133根据叶片室151a中需要形成的压力来打开高压管131和低压管132中的一个，以改变叶片室151a的压力。
参照图1和图2，旋转活塞140结合到偏心部分123a的外表面使得驱动轴123的偏心部分123a可插入到旋转活塞140中，并且与驱动轴123一起旋转。
参照图2和图3，叶片室单元150可包括气缸(cylinder)主体151、叶片152、叶片室阀门153和阀门支撑构件154。
参照图2，气缸主体151通过气缸主体151的内表面和旋转活塞140的外表面形成内部空间P。并且，气缸主体151包括叶片室151a、开口部分151b和阀门容纳部分151c。根据上述示例性实施例的气缸主体151被设置为单一的单元，但是本发明总体构思不限于此，而是气缸主体151可被设置为多个。
如果在叶片室151a中形成高压使得叶片152可与旋转活塞140的外表面线接触，则内部空间P可被分成压缩室和排放室。在压缩室中，低温低压的气态制冷剂通过旋转的旋转活塞140和叶片152被压缩成具有高温和高压。在排放室中，高温高压的气态制冷剂被排放。
叶片室151a形成在气缸主体151的侧部，以引导叶片152的进入和退出。
开口部分151b可从叶片室151a向气缸主体151的外表面延伸。如果开口部分151b被打开，则与叶片室151a相通，以引导润滑剂的供应。润滑剂可被容纳在旋转压缩机100的下部，并且通过壳体110中形成的压力，可通过壳体110与气缸主体151之间的缝隙上升到开口部分151b中。
阀门容纳部分151c可从开口部分151b延伸出，并且其截面面积可大于和/或宽于开口部分151b的截面面积，以安放和容纳叶片室阀门153。
叶片152结合到叶片室151a以沿着径向直线往复运动，并且叶片152的端部与旋转活塞140的外表面线接触以将气缸主体151的内部空间P划分为压缩室和排放室。因此，如果在叶片室151a中形成高压，则叶片152从叶片室151a向旋转活塞140运动以将气缸主体151的内部空间P划分为压缩室和排放室，从而平稳地完成压缩冲程。如果在叶片室151a中形成低压，则叶片152从与旋转活塞140接触的位置开始运动并且向叶片室151a插入，从而气缸主体151的内部空间P不被划分为压缩室和排放室，并且仅旋转活塞140空转(idly rotate)，从而改变旋转压缩机100的压缩容量。
叶片室阀门153可安放在阀门容纳部分151c上，以根据叶片室151a的压力来打开和关闭开口部分151b。叶片室阀门153可包括具有弹性的平板构件。因此，如果在叶片室151a中形成低压，则叶片室阀门153将被迫接触阀门容纳部分151c以关闭开口部分151b。如果在叶片室151a中形成高压，则叶片室阀门153打开开口部分151b，从而使叶片室151a成为半封闭式。
阀门支撑构件154可结合到叶片室阀门153以支撑叶片室阀门153，从而防止当打开和关闭开口部分151b时叶片室阀门153从阀门容纳部分151c分离。
参照图3，阀门支撑构件154可介于叶片室151a和叶片室阀门153之间，并且可包括磁体154，以将包括金属材料的叶片室阀门153从开口部分151b的开启位置吸引至开口部分151b的关闭位置。磁体154的截面可具有同心圆的形状，使得叶片室151a和开口部分151b可互相相通。另一种方式是，只要能够使得叶片室151a和开口部分151b互相相通，磁体154的截面的大小和形状可与开口部分151b不同。
叶片室单元150还可包括介于叶片室阀门153和阀门容纳部分151c之间的密封构件，例如垫圈，用于减小噪声和加强旋转压缩机100的防泄漏结构。
参照图1，蓄液器160可结合到旋转压缩机100，用于从经过热交换单元的制冷剂中分离出液态制冷剂，并且通过气-液分离管161仅将气态制冷剂供应到旋转压缩机100。
以下，将参照图1至图3描述根据本发明总体构思的示例性实施例的叶片室单元150的操作过程。
首先，如果在叶片室151a中形成低压，则叶片室阀门153将被迫接触阀门容纳部分151c以关闭开口部分151b，从而叶片室151a可保持低压，并且叶片152从与旋转活塞140接触的位置向叶片室151a运动。因此，气缸主体151的内部空间P不被划分为压缩室和排放室，并且仅旋转活塞140空转，从而减弱压缩冲程并且限制润滑剂通过开口部分151b供应到叶片152和叶片室151a之间的摩擦表面上。
然后，如果在叶片室151a中形成高压，则叶片152从叶片室151a向着旋转活塞140运动，并且其端部与旋转活塞140的外表面线接触以将气缸主体151的内部空间P划分为压缩室和排放室以执行压缩冲程。因此，叶片室阀门153的相对的侧部将受到相同的压力，使得叶片室阀门153从开口部分151b自由地运动并且周期性地(periodically)打开开口部分，使得润滑剂可通过开口部分151b被供应到叶片152和叶片室151a之间的摩擦表面。
这里，例如，通过设置为介于叶片室151a和叶片室阀门153之间的磁体154的阀门支撑构件154来防止叶片室阀门153从阀门容纳部分151c分离，并且将包括金属材料的叶片室阀门153从开口部分151b的开启位置吸引至开口部分151b的关闭位置。
因此，根据叶片室151a的压力，通过利用叶片室阀门153来打开和关闭开口部分151b来形成半封闭式叶片室151a，从而平稳和连续地将润滑剂供应到叶片152和叶片室151a之间的摩擦表面。
如图4所示，根据本发明总体构思的另一示例性实施例的旋转压缩机100的阀门支撑构件154可包括结合到叶片室阀门153的弹簧，以将叶片室阀门153从开口部分151b的开启位置弹性地压迫至开口部分151b的关闭位置。
弹簧154的第一端部可结合到叶片室阀门153，而其第二端部可结合到旋转压缩机100的壳体110的面对阀门容纳部分151c的内表面。另一种方式是，可将弹簧154设置为多个。弹簧154的第一端部可分别结合到叶片室阀门153，第二端部可分别结合到阀门容纳部分151c。
因此，弹簧154可结合到叶片室阀门153以支撑叶片室阀门153，从而当开口部分151b被打开和关闭时防止叶片室阀门153从阀门容纳部分151c分离。
如图5所示，根据本发明总体构思的另一示例性实施例的旋转压缩机100的阀门支撑构件154可包括将叶片室阀门153的第一侧结合到阀门容纳部分151c的销154。
因此，叶片室阀门153的第一侧可利用销154被结合到阀门容纳部分151c，并且叶片室阀门153的第二侧根据在叶片室151a中形成的压力打开和关闭开口部分151b。因此，叶片室阀门153可被容易地支撑，使得当开口部分151b被打开和关闭时防止叶片室阀门153从阀门容纳部分151c分离。
根据本发明的总体构思，通过利用叶片室阀门根据叶片室的压力打开和关闭开口部分来形成半封闭式叶片室，可连续地将润滑剂供应到叶片和叶片室之间的摩擦表面。
如上所述，本发明的总体构思提供一种叶片室单元和具有该叶片室单元的旋转压缩机，所述旋转压缩机利用叶片室阀门根据叶片室的压力打开和关闭开口部分来提供半封闭式叶片室，从而连续地将润滑剂供应到叶片和叶片室之间的摩擦表面，防止当制造叶片室时产生变形，并且提高性能和可靠性。
虽然已经显示并描述了本发明总体构思的一些示例性实施例，但是本领域技术人员应该理解，在不脱离本发明总体构思的原理和精神的情况下，可对这些实施例进行改变，本发明总体构思的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (15)

1.一种旋转压缩机，包括：
气缸主体，用于限定内部空间；
叶片，结合到气缸主体，以延伸进入内部空间或者从内部空间中退出，所述气缸主体包括：
叶片室，形成在气缸主体的侧部，以引导叶片的进入和退出，
开口部分，从叶片室向气缸主体的外表面延伸，
阀门容纳部分，从开口部分延伸，其截面面积大于开口部分的截面面积；
叶片室阀门，安放在阀门容纳部分上，用于根据叶片室的压力打开和关闭开口部分。
2.如权利要求1所述的旋转压缩机，还包括：
阀门支撑构件，结合到叶片室阀门，用于当开口部分被打开和关闭时支撑叶片室阀门。
3.如权利要求2所述的旋转压缩机，其中，当开口部分被打开时，开口部分与叶片室相通以引导润滑剂的供应。
4.如权利要求1所述的旋转压缩机，其中，如果在叶片室中形成低压，则叶片室阀门被迫接触阀门容纳部分以关闭开口部分，如果在叶片室中形成高压，则打开开口部分。
5.如权利要求2所述的旋转压缩机，其中，叶片室阀门包括金属，并且阀门支撑构件包括介于叶片室和叶片室阀门之间的磁体，所述磁体用于将叶片室阀门从开启位置吸引至关闭位置。
6.如权利要求2所述的旋转压缩机，其中，阀门支撑构件包括：
弹簧，结合到叶片室阀门，以将叶片室阀门从开启位置弹性地压迫至关闭位置。
7.如权利要求2所述的旋转压缩机，其中，阀门支撑构件包括：
销，将叶片室阀门的第一侧结合到阀门容纳部分，并且叶片室阀门的第二侧能够打开和关闭。
8.如权利要求1至7中的任一项所述的旋转压缩机，还包括：
密封构件，介于叶片室阀门和阀门容纳部分之间。
9.一种旋转压缩机使用的叶片室单元，所述旋转压缩机包括用于限定内部空间的气缸主体和结合到该气缸主体的叶片，叶片进出所述内部空间，该叶片室单元包括：
叶片室，形成在气缸主体的侧部，以引导叶片的进出；
开口部分，从叶片室向气缸主体的外表面延伸；
阀门容纳部分，从开口部分延伸，其截面面积大于开口部分的截面面积；
叶片室阀门，安放在阀门容纳部分上，以根据叶片室的压力来打开和关闭开口部分。
10.如权利要求9所述的叶片室单元，还包括：
阀门支撑构件，结合到叶片室阀门，以当开口部分被打开和关闭时支撑叶片室阀门。
11.一种旋转压缩机，包括：
气缸主体，限定内部空间；
半封闭叶片室，引导叶片在所述内部空间和所述半封闭叶片室之间运动，所述半封闭叶片室包括：
叶片室开口，形成在气缸主体的外表面上，
叶片室通道构件，根据半封闭叶片室的压力来控制半封闭叶片室的打开和关闭。
12.如权利要求11所述的旋转压缩机，其中，所述通道构件包括：
叶片室阀门，安放在叶片室开口中，以根据叶片室的压力来打开和关闭叶片室开口；
密封构件，介于叶片室阀门和叶片室开口之间。
13.如权利要求11所述的旋转压缩机，其中，所述通道构件用于控制将润滑剂供应到所述叶片室。
14.一种用于控制将润滑剂供应到旋转压缩机的叶片的方法，该方法包括：
打开叶片室的密封件以允许将润滑剂供应到叶片，
其中，叶片位于气缸主体的叶片室中，以引导叶片在气缸主体限定的内部空间和半封闭叶片室之间运动，并且根据叶片室的压力来打开或关闭所述密封件。
15.一种用于控制将润滑剂供应到旋转压缩机的叶片的方法，该方法包括：
通过叶片室中的第一压力水平，打开气缸主体的叶片室的密封件，以允许将润滑剂供应到叶片；
通过叶片室中的第二压力水平，关闭气缸主体的叶片室的密封件，以防止润滑剂进入叶片室。
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