CN103114998A - 一种压缩机用带哑铃状转子的压缩组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压缩机用带哑铃状转子的压缩组件，包含转子、两个对称设置的星轮，所述2个星轮分别啮合在转子的两侧；所述每个星轮上设置有11个星轮齿；所述转子上设置有10个压缩槽，所述每个压缩槽从转子的进气端开始向排气端进行螺旋，且压缩槽的外圆半径先减小后增大、转子进气端的压缩槽的外圆半径小于出气端的压缩槽的外圆半径、每个压缩槽的槽深相同；当星轮和转子处于工作啮合状态时，每个星轮上有5个星轮齿和转子上的压缩槽相啮合；本发明方案在使用相同尺寸结构星轮，相同中心距的情况下，增加了与转子相啮合时星轮齿数，增加了压缩行程，从而提高了压缩机的基容元体积约2.75倍，增加了压缩比约1.65倍，从而有效的增加了压缩机的排气量、效率和性能。

Description

一种压缩机用带哑铃状转子的压缩组件

技术领域

本发明涉及一种压缩机的部件的改进，特别是一种通过改变转子外形结构来增加排气量，以达到提高压缩机的效率的单螺杆的压缩机用带哑铃状转子的压缩组件，属于压缩机技术领域。

背景技术

单螺杆压缩机属于一种新型的回转式压缩机，所述单螺杆压缩机，包含有一压缩组件，如附图1、2、3所示，其结构简单，由一个转子和两个对称的星轮组成，所述2个星轮分别啮合在转子的两侧；星轮与转子一般采用的传动比为6:11，即星轮有11个齿，转子有6个压缩槽；该单螺杆压缩机具有体积小、容量大、压比大、噪音振动小、无脉冲、可实现无极调节等优点，在空调、冷藏、冷冻、医药制造等领域获得广泛的应用。

目前已经的成熟的技术的单螺杆压缩机所采用的转子为具有6个螺旋形压缩槽的圆筒状螺杆转子，运转时，每个星轮的11个齿中只有3个齿在同一时间同螺杆转子相啮合，而每个星轮剩余的8个齿则形成了一种资源和空间上的浪费。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提出了一种通过改变转子外形结构来增加排气量，以达到提高压缩机的效率的单螺杆的压缩机用带哑铃状转子的压缩组件。  

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种压缩机用带哑铃状转子的压缩组件, 包含转子、两个对称设置的星轮，所述2个星轮分别啮合在转子的两侧；所述每个星轮上设置有11个星轮齿；所述转子上设置有10个压缩槽，所述每个压缩槽从转子的进气端开始向排气端进行螺旋，且压缩槽的外圆半径先减小后增大、转子进气端的压缩槽的外圆半径小于出气端的压缩槽的外圆半径、每个压缩槽的槽深相同；当星轮和转子处于工作啮合状态时，每个星轮上有5个星轮齿和转子上的压缩槽相啮合。

优选的，所述转子上的每个压缩槽在同一高度的截面上的中间曲线为圆弧状，且在同一圆上。

优选的，所述转子上的每个压缩槽的槽外径组成的曲线由直线AB、直线CD，和圆弧段AC组成。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：  

本发明的压缩机用带哑铃状转子的压缩组件，在使用相同尺寸结构星轮，相同中心距的情况下，增加了与转子相啮合时星轮齿数，运行时，同一时间有5个星轮齿与转子相啮合，增加了压缩行程，从而提高了压缩机的基容元体积约2.75倍，增加了压缩比约1.65倍，从而有效的增加了压缩机的排气量、效率和性能。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

附图1是现有单螺杆压缩机用的圆筒状转子的示意图；

附图2 是现有单螺杆压缩机用的压缩组件的转子和星轮啮合状态的示意图；

附图3 是现有单螺杆压缩机用的压缩组件中星轮的工作齿位于转子中时的示意图；

附图4 是本发明所述的压缩机用带哑铃状转子的压缩组件的转子的示意图；

附图5 是本发明所述的压缩机用带哑铃状转子的压缩组件的转子与星轮相啮合状态时的示意图；

附图6 是本发明所述的压缩机用带哑铃状转子的压缩组件中星轮的工作齿位于转子中时的示意图；

其中：1、转子；2、星轮。  

具体实施方式       

如附图4-6所示为本发明所述的一种压缩机用带哑铃状转子的压缩组件, 包含转子1、两个对称设置的星轮2，所述2个星轮2分别啮合在转子1的两侧；所述每个星轮上设置有11个星轮齿；所述转子1上设置有10个压缩槽(未标出)，所述每个压缩槽从转子1的进气端开始向排气端进行螺旋，且压缩槽的外圆半径先减小后增大，成哑铃状、转子1进气端的压缩槽的外圆半径小于出气端的压缩槽的外圆半径、每个压缩槽的槽深H1相同；转子1的每个压缩槽的齿尖都相同；当星轮2和转子1处于工作啮合状态时，每个星轮2上有5个星轮齿和转子1上的压缩槽相啮合；所述转子1上的每个压缩槽在同一高度的截面上的中间曲线为圆弧状，且在同一圆上；所述转子1上的每个压缩槽的槽外径组成的曲线由直线AF、直线CD，和圆弧段AC组成。

如附图6所示本发明所述的转子在同一时间，一共每一个星轮有5个星轮工作齿位与转子相互啮合；且不同于传统单螺杆压缩机用的转子压缩槽深度是一个渐变的过程，本发明所述的转子的每一个压缩槽具有相同的尺寸结构，每一个槽的槽深H1为一定值，每两个压缩槽之间形成的齿尖宽，齿根宽都相同（见附图4、5、6）。

如附图4、5所示为本发明采用的转子使用10个压缩槽（图，以避免压缩行程的浪费，因此本发明方案的传动比为：11/10。

如附图6所示，本发明中，假定星轮的半径为R1，则转子与星轮的中心距                                               ，槽宽

,其轮廓线上进气端直线CD与进气端面的的夹角∠CDM=65.455°圆弧段AC使用的半径：

本发明中进气端的转子上C点的圆半径：

本发明中排气端直线AF所处的压缩槽的外圆半径：

如附图6所示,假定直线NP为传统单螺杆压缩机用的压缩组件的转子槽外圆周线，星轮从K点扫入，G扫出，有6个压缩槽，半径R3≈R1，使用相同的星轮结构，中心距，那么通过计算可以得出传统单螺杆压缩机用的压缩组件的转子每个槽的压缩槽行程：

同理对于本发明所采用10个压缩槽，以及以上相关尺寸，可以得出本发明所采用的转子每个槽的压缩槽行程：

由于本发明使用的转子有10个槽，传统的单螺杆压缩机用的压缩组件的转子为6个压缩槽，转子每转一圈都完成槽数乘2的压缩，因此本发明的总的压缩行程增加量

，因此压缩行程增加明显，根据气体方程：

,可知本发明的压缩机的压缩组件可以获得更高的压缩比，其效果可以同一些传统的两极压缩相等。

依据附图6以及以上计算，本发明扫入转子的星轮齿面积：

现有的单螺杆压缩机的压缩组件的转子的压缩槽的基容元体积：

本发明的压缩机的压缩组件的转子的压缩槽的基容元体积：

如果假定转子转速为n则根据排气量计算公式：

现有单螺杆压缩机用的压缩组件的排气量：

本发明的压缩机用的压缩组件的排气量：

依据以上计算排气量增加了近2.75倍。

依据理想气体压缩过程有：（其中n为多变压缩指数，假定n=1.13），则针对现有技术的压缩机用的压缩组件的转子每一个转子的压缩槽，假定进气压力为P1，排气压力为P2，排气时容积为Vout，则有

，本发明使用的转子进气压力为

,排气压力为P2`，排气时容积为

，则有

，则本发明提升的排气压力与现有技术的排气压力比： 

 

本发明的压缩机用带哑铃状转子的压缩组件，在使用相同尺寸结构星轮，相同中心距的情况下，增加了与转子相啮合时星轮齿数，运行时，同一时间有5个星轮齿与转子相啮合，增加了压缩行程，从而提高了压缩机的基容元体积约2.75倍，增加了压缩比约1.65倍，从而有效的增加了压缩机的排气量、效率和性能。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种压缩机用带哑铃状转子的压缩组件, 包含转子、两个对称设置的星轮，所述2个星轮分别啮合在转子的两侧；其特征在于：所述每个星轮上设置有11个星轮齿；所述转子上设置有10个压缩槽，所述每个压缩槽从转子的进气端开始向排气端进行螺旋，且压缩槽的外圆半径先减小后增大、转子进气端的压缩槽的外圆半径小于出气端的压缩槽的外圆半径、每个压缩槽的槽深相同；当星轮和转子处于工作啮合状态时，每个星轮上有5个星轮齿和转子上的压缩槽相啮合。

2.根据权利要求1所述的压缩机用带哑铃状转子的压缩组件，其特征在于：所述转子上的每个压缩槽在同一高度的截面上的中间曲线为圆弧状，且在同一圆上。

3.根据权利要求1所述的压缩机用带哑铃状转子的压缩组件，其特征在于：所述转子上的每个压缩槽的槽外径组成的曲线由直线AF、直线CD，和圆弧段AC组成。

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