CN108661877A - 一种新型旋转式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种新型旋转式压缩机，包括电机、传动轴和压缩机密闭外壳，电机设置在压缩机密闭外壳外并通过传动轴驱动偏心轮，在偏心轮外缘设置环形连接器，使环形连接器能随偏心轮旋转相应运动并能相对偏心轮外缘滑动，在压缩机密闭外壳内固定设置至少两组气缸活塞组件，每组均包括气缸、活塞及活塞连杆，活塞连杆两端分别与活塞和环形连接器铰接，环形连接器带动活塞在气缸中作往复直线运动，每个气缸壁均设置进气孔和排气孔并分别配合单向阀装置与气缸外连通。本技术方案由旋转运动到活塞直线运动传递过程简单，功率输出输入比更大。

Description

一种新型旋转式压缩机

技术领域

本发明涉及一种旋转式压缩机，具体涉及将旋转运动方式转化为活塞往复直线运动方式的旋转式压缩机。

背景技术

目前常用的压缩机包括旋转斜盘式、涡旋式、螺杆式等类型。大部分压缩机出于压缩机密闭的需要把电动机整体密封在压缩机外壳内，这样既不利于散热，也带来了压缩机内部修理维护上的不便。斜盘式压缩机在结构上与本专利技术方案较为接近，是通过斜盘将传动轴的旋转运动转化为活塞的往复直线运动，其传动轴的旋转动力来源于密封外壳之外，多见于汽车空调。但斜盘式压缩机的活塞的运动方向是在压缩机传动轴的轴向上往复直线运动，其驱动原理是利用斜盘盘面位置因旋转时产生的轴向上的周期性变化传递给活塞，从而推动活塞在传动轴的轴向上作往复直线运动，力的传递过程较复杂，力的方向也经过数次改变，在传动轴输出同样扭力的情况下，斜盘式压缩机到达活塞连杆驱动活塞作往复直线运动的力矩较小，功率损耗较大，因此斜盘式压缩机效率较低，且通常要求输入功率也较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型旋转式压缩机，通过本技术方案，旋转运动传递并转化为活塞往复直线运动的过程相对简单且效率较高，在传动轴输出同等扭力的情况下，活塞连杆得到的推力较大，能够有效提高压缩效率。压缩机密封外壳设计成圆柱或正多棱柱形，结构紧凑，且内部零部件简单，维修保养时装拆都非常方便。在压缩机旋转的同时，传动轴还驱动风扇叶轮旋转，对压缩机密闭外壳和电机还能起到一定的散热作用。

本发明的目的可以通过以下技术措施实现：

压缩机包括电机、传动轴和压缩机密闭外壳，电机设置在压缩机密闭外壳之外，电机驱动传动轴，传动轴穿过压缩机密闭外壳进入压缩机密闭外壳内部并在其进入压缩机密闭外壳内部的部分上固定套接一个偏心轮，在偏心轮外缘设置环形连接器，偏心轮转动时挤压环形连接器，使环形连接器能随偏心轮的旋转而相应运动并能相对于偏心轮的外缘滑动；

在压缩机密闭外壳内固定设置至少两组气缸活塞组件，每组气缸活塞组件均包括气缸、活塞及活塞连杆，各组气缸活塞组件均设置于与传动轴轴线垂直的同一平面内且均匀地分布在以传动轴为中心的圆上，每组气缸活塞组件的气缸、活塞及活塞连杆均设置在圆的径向上并按照指向圆心的方向依次排列，活塞设置在气缸中，活塞连杆的一端与活塞铰接，活塞连杆的另一端与环形连接器铰接且铰接点均匀分布在环形连接器的圆周上，在各个气缸的气缸壁上均设置气缸进气孔和气缸排气孔并分别配合设置单向阀装置与气缸外连通，且分别连通至压缩机密闭外壳之外；

当活塞及活塞连杆在环形连接器的带动下沿圆周径向向外运动时，活塞压缩气缸内的气体至气体压力大于排气单向阀的开启压力值时，排气单向阀开启，气缸内气体通过气缸排气孔被排出气缸，进而到达压缩机密闭外壳之外，相反，当活塞及活塞连杆在环形连接器的带动下向径向圆心方向运动时，活塞扩张气缸容积使气缸内气体压力减小，当气体压力小于进气单向阀的开启压力值时，进气单向阀开启，通过气缸进气孔吸气，压缩机密闭外壳外气体连通到气缸外而被吸入气缸，如此反复，完成压缩机压缩气体功能。

优选地，在本压缩机技术方案中，在压缩机密闭外壳内设置低压气仓和高压气仓两个独立空间，压缩机密闭外壳还相应设置压缩机进气口和压缩机排气口，压缩机进气口使低压气仓与压缩机密闭外壳外连通，压缩机排气口使高压气仓与压缩机密闭外壳外连通，低压气仓与各个气缸的进气孔连通并配合设置单向阀装置，高压气仓与各个气缸的排气孔连通并配合设置单向阀装置，各个气缸都是通过气缸进气孔和进气单向阀从低压气仓吸气，经过活塞压缩后的气体又都是通过气缸排气孔和排气单向阀进入高压气仓。

优选地，在本压缩机技术方案中，在压缩机密闭外壳壳体内设置夹层，低压气仓和高压气仓分别设置在夹层内，低压气仓在对应于各个气缸进气孔处设置通孔，并分别通过单向阀装置与各个气缸相连通，高压气仓在对应于各个气缸排气孔处设置通孔，并通过单向阀装置与各个气缸相连通，这样便于在压缩机密闭外壳制造工艺中一体成型，简化了制造和装配工艺并提高了气密性，在减少零部件数量的同时也方便装配及维修，提高了机械结构的可靠性。

优选地，在本压缩机技术方案中，在环形连接器与偏心轮之间设置轴承，环形连接器通过轴承相对于偏心轮的外缘产生滑动，进一步减少了能量传递过程中的损耗。

优选地，在本压缩机技术方案中，在压缩机密闭外壳外设置风扇叶轮，电机同时驱动风扇叶轮，风扇叶轮可起到同时给电机和压缩机密闭外壳散热的作用。

优选地，在本压缩机技术方案中，传动轴横截面呈正多边形，传动轴可直接对偏心轮施加扭力。

优选地，在本压缩机技术方案中，压缩机密闭外壳呈圆柱体型或正多边棱柱体型，形状与风扇叶轮更适配。

优选地，在本压缩机技术方案中，气缸活塞组件共设置四组，适合配套用于几何尺寸较小的小功率空调压缩机。

优选地，在本压缩机技术方案中，气缸活塞组件共设置八组，适合配套用于中等几何尺寸的中等功率空调压缩机。

优选地，在本压缩机技术方案中，气缸活塞组件共设置二十四组，适合配套用于几何尺寸较大的大功率空调压缩机。

附图说明

图1为本发明整体外形图。

图2为本发明压缩机密闭外壳结构示意图。

图3为本发明气缸分布及结构示意图。

图4为图3标明位置视角的气缸壁示意图。

图5为本发明压缩机密闭外壳壳体轴向剖面示意图。

附图中符号说明：

1电机，2压缩机密闭外壳，3传动轴，4偏心轮，5环形连接器，6轴承，7气缸，8活

塞，9活塞连杆，10进气单向阀，11排气单向阀，100气缸进气孔，110气缸排气孔，12风扇叶轮，13夹层，14低压气仓，15高压气仓，16压缩机进气口，17压缩机排气口

具体实施方式

为使本发明更加容易理解，下面将进一步阐述本发明的具体实施例。

实施例1。

压缩机由电机1、风扇叶轮12和压缩机密闭外壳2三部分组成，电机1通过传动轴3同时驱动压缩机密闭外壳2内部机构和风扇叶轮12，风扇叶轮12随传动轴3转动的同时可起到给电机1和压缩机密闭外壳2散热的作用。

传动轴3穿过压缩机密闭外壳2进入压缩机密闭外壳2内部并在其进入压缩机密闭外壳2内部的部分上固定套接一个偏心轮4，沿偏心轮4外缘设置轴承6并与偏心轮4成过盈配合，在轴承6的外沿设置环形连接器5，轴承6的外沿与环形连接器5的内沿成过盈配合，偏心轮4转动时通过轴承6使环形连接器5能随偏心轮4旋转而相应运动并能相对于偏心轮4的外缘滑动，偏心轮4旋转时由于偏心旋转而从径向上反复挤压环形连接器5。当然，在本发明其他的实施例中，现有技术中任何能将环形连接器5设置在偏心轮4的外缘并能使其相对于偏心轮4的外缘滑动的方法和装置都能使用于此，只要达到上述目的即可。

在压缩机密闭外壳2内固定设置四组气缸活塞组件，每组气缸活塞组件均包括气缸7、活塞8及活塞连杆9，各组气缸活塞组件均设置于与传动轴3的轴线垂直的同一平面内且均匀地分布在以传动轴3为中心的圆上，每组气缸活塞组件的气缸7、活塞8及活塞连杆9均设置在圆的径向上并按照指向圆心的方向依次排列，活塞8设置在气缸7中，活塞连杆9的一端与活塞8铰接，活塞连杆9的另一端与环形连接器5铰接且铰接点均匀分布在环形连接器5的圆周上，环形连接器5的位置移动通过活塞连杆9作用于活塞8，使得活塞8在气缸7内作往复直线运动，在各个气缸7的气缸壁上均设置气缸进气孔100和气缸排气孔110，并分别配合设置进气单向阀装置10和排气单向阀装置11与气缸外连通，且分别连通至压缩机密闭外壳2之外。

当活塞8及活塞连杆9在环形连接器5的带动下沿圆周径向向外运动时，活塞8压缩气缸7内的气体使气缸内气压增大，当气体压力大于排气单向阀11的开启压力值时，排气单向阀11开启，气缸内气体通过气缸排气孔110被排出到气缸7之外，进而到达压缩机密闭外壳2之外，相反，当活塞8及活塞连杆9在环形连接器5的带动下沿径向向内即向圆心方向运动时，活塞8扩张气缸容积使气缸内气压减小，当气体压力小于进气单向阀10的开启压力值时，进气单向阀10开启，由于压缩机密闭外壳2之外的气体连通到各个气缸7外，因此气体可通过气缸进气孔100被吸入气缸7，如此反复，完成压缩机压缩气体功能。

压缩机密闭外壳2的壳体内设置夹层13，夹层13又分隔成低压气仓14和高压气仓15两个独立空间，在压缩机密闭外壳2上还相应设置压缩机进气口16和压缩机排气口17，压缩机进气口16连通低压气仓14与压缩机密闭外壳2之外，压缩机排气口17连通高压气仓15与压缩机密闭外壳2之外，在低压气仓14对应于各个气缸进气孔100处均设置通孔并通过进气单向阀10与各个气缸7相连通，在高压气仓15对应于各个气缸排气孔110处均设置通孔并通过排气单向阀11与各个气缸7相连通，低压气仓14通过压缩机进气口16从压缩机密闭外壳2之外进气，各个气缸又都通过气缸进气孔100和进气单向阀10从低压气仓14吸气，经过活塞8压缩后的气体又都通过气缸排气孔110和排气单向阀11进入高压气仓15，进而通过压缩机排气口17排往压缩机密闭外壳2之外。

由于气缸7、活塞8及活塞连杆9是在环形连接器5的圆周角度上均匀设置了四组，四组气缸活塞的压缩做功过程是依次进行的，减少了偏心轮带来的冲击震动，做功过程相对平稳，噪音也较小，且通过本技术方案由旋转运动到活塞往复直线运动的传递过程简单，功率的输出输入比更大，传动轴输出同等扭力的情况下活塞可获得较大的压缩力矩，本实施例适合用于小功率空调制冷用压缩机。

实施例2。

压缩机由电机1、风扇叶轮12和压缩机密闭外壳2三部分组成，电机1通过传动轴3同时驱动压缩机密闭外壳2内部机构和风扇叶轮12，风扇叶轮12随传动轴3转动的同时可起到给电机1和压缩机密闭外壳2散热的作用。

传动轴3穿过压缩机密闭外壳2进入压缩机密闭外壳2内部并在其进入压缩机密闭外壳2内部的部分上固定套接一个偏心轮4，沿偏心轮4外缘设置轴承6并与偏心轮4成过盈配合，在轴承6的外沿设置环形连接器5，轴承6的外沿与环形连接器5的内沿成过盈配合，偏心轮4转动时通过轴承6使环形连接器5能随偏心轮4旋转而相应运动并能相对于偏心轮4的外缘滑动，偏心轮4的旋转时由于偏心旋转而从径向上反复挤压环形连接器5。

在压缩机密闭外壳2内固定设置八组气缸活塞组件，每组气缸活塞组件均包括气缸7、活塞8及活塞连杆9，各组气缸活塞组件均设置于与传动轴3的轴线垂直的同一平面内且均匀地分布在以传动轴3为中心的圆上，每组气缸活塞组件的气缸7、活塞8及活塞连杆9均设置在圆的径向上并按照指向圆心的方向依次排列，活塞8设置在气缸7中，活塞连杆9的一端与活塞8铰接，活塞连杆9的另一端与环形连接器5铰接且铰接点均匀分布在环形连接器5的圆周上，环形连接器5的位置移动通过活塞连杆9作用于活塞8，使得活塞8在气缸7内作往复直线运动，在各个气缸7的气缸壁上均设置气缸进气孔100和气缸排气孔110，并分别配合设置进气单向阀装置10和排气单向阀装置11与气缸外连通，且分别连通至压缩机密闭外壳2之外。

当活塞8及活塞连杆9在环形连接器5的带动下沿圆周径向向外运动时，活塞8压缩气缸7内的气体使气缸内气压增大，当气体压力大于排气单向阀11的开启压力值时，排气单向阀11开启，气缸内气体通过气缸排气孔110被排出气缸7之外，进而到达压缩机密闭外壳2之外，相反，当活塞8及活塞连杆9在环形连接器5的带动下沿径向向内即向圆心方向运动时，活塞8扩张气缸容积使气缸内气压减小，当气体压力小于进气单向阀10的开启压力值时，进气单向阀10开启，由于压缩机密闭外壳2之外的气体连通到各个气缸7外，因此气体可通过气缸进气孔100被吸入气缸7，如此反复，完成压缩机压缩气体功能。

压缩机密闭外壳2的壳体内设置夹层13，夹层13又分隔成低压气仓14和高压气仓15两个独立空间，在压缩机密闭外壳2上还相应设置压缩机进气口16和压缩机排气口17，压缩机进气口16连通低压气仓14与压缩机密闭外壳2之外，压缩机排气口17连通高压气仓15与压缩机密闭外壳2之外，在低压气仓14对应于各个气缸进气孔100处均设置通孔并通过进气单向阀10与各个气缸相连通，在高压气仓15对应于各个气缸排气孔110处均设置通孔并通过排气单向阀11与各个气缸相连通，低压气仓14通过压缩机进气口16从压缩机密闭外壳2之外进气，各个气缸又都通过气缸进气孔100和进气单向阀10从低压气仓14吸气，经过活塞8压缩后的气体又都通过气缸排气孔110和排气单向阀11进入高压气仓15，进而通过压缩机排气口17排往压缩机密闭外壳2之外。

由于气缸7、活塞8及活塞连杆9是在环形连接器5的圆周角度上均匀设置了八组，八组气缸活塞的压缩做功过程是依次进行的，减少了偏心轮带来的冲击震动，做功过程相对平稳，噪音也较小，且通过本技术方案由旋转运动到活塞往复直线运动的传递过程简单，功率的输出输入比更大，传动轴输出同等扭力的情况下活塞可获得较大的压缩力矩，本实施例适合用于中等功率空调制冷用压缩机。

实施例3。

压缩机由电机1、风扇叶轮12和压缩机密闭外壳2三部分组成，电机1通过传动轴3同时驱动压缩机密闭外壳2内部机构和风扇叶轮12，风扇叶轮12随传动轴3转动的同时可起到给电机1和压缩机密闭外壳2散热的作用。

传动轴3穿过压缩机密闭外壳2进入压缩机密闭外壳2内部并在其进入压缩机密闭外壳2内部的部分上固定套接一个偏心轮4，沿偏心轮4外缘设置轴承6并与偏心轮4成过盈配合，在轴承6的外沿设置环形连接器5，轴承6的外沿与环形连接器5的内沿成过盈配合，偏心轮4转动时通过轴承6使环形连接器5能随偏心轮4旋转而相应运动并能相对于偏心轮4的外缘滑动，偏心轮4的旋转时由于偏心旋转而从径向上反复挤压环形连接器5。

在压缩机密闭外壳2内固定设置二十四组气缸活塞组件，每组气缸活塞组件均包括气缸7、活塞8及活塞连杆9，各组气缸活塞组件均设置于与传动轴3的轴线垂直的同一平面内且均匀地分布在以传动轴3为中心的圆上，每组气缸活塞组件的气缸7、活塞8及活塞连杆9均设置在圆的径向上并按照指向圆心的方向依次排列，活塞8设置在气缸7中，活塞连杆9的一端与活塞8铰接，活塞连杆9的另一端与环形连接器5铰接且铰接点均匀分布在环形连接器5的圆周上，环形连接器5的位置移动通过活塞连杆9作用于活塞8，使得活塞8在气缸7内作往复直线运动，在各个气缸7的气缸壁上均设置气缸进气孔100和气缸排气孔110，并分别配合设置进气单向阀装置10和排气单向阀装置11与气缸外连通，且分别连通至压缩机密闭外壳2之外。

当活塞8及活塞连杆9在环形连接器5的带动下沿圆周径向向外运动时，活塞8压缩气缸7内的气体使气缸内气压增大，当气体压力大于排气单向阀11的开启压力值时，排气单向阀11开启，气缸内气体通过气缸排气孔110被排出气缸7之外，进而到达压缩机密闭外壳2之外，相反，当活塞8及活塞连杆9在环形连接器5的带动下沿径向向内即向圆心方向运动时，活塞8扩张气缸容积使气缸内气压减小，当气体压力小于进气单向阀10的开启压力值时，进气单向阀10开启，压缩机密闭外壳2之外的气体连通到各个气缸7外，因此气体可通过气缸进气孔100被吸入气缸7，如此反复，完成压缩机压缩气体功能。

压缩机密闭外壳2的壳体内设置夹层13，夹层13又分隔成低压气仓14和高压气仓15两个独立空间，在压缩机密闭外壳2上还相应设置压缩机进气口16和压缩机排气口17，压缩机进气口16连通低压气仓14与压缩机密闭外壳2之外，压缩机排气口17连通高压气仓15与压缩机密闭外壳2之外，在低压气仓14对应于各个气缸进气孔100处均设置通孔并通过进气单向阀10与各个气缸相连通，在高压气仓15对应于各个气缸排气孔110处均设置通孔并通过排气单向阀11与各个气缸相连通，低压气仓14通过压缩机进气口16从压缩机密闭外壳2之外进气，各个气缸又都通过气缸进气孔100和进气单向阀10从低压气仓14吸气，经过活塞8压缩后的气体又都通过气缸排气孔110和排气单向阀11进入高压气仓15，进而通过压缩机排气口17排往压缩机密闭外壳2之外。

由于气缸7、活塞8及活塞连杆9是在环形连接器5的圆周角度上均匀设置了二十四组，二十四组气缸活塞的压缩做功过程是依次进行的，减少了偏心轮带来的冲击震动，做功过程相对平稳，噪音也较小，且通过本技术方案由旋转运动到活塞往复直线运动的传递过程简单，功率的输出输入比更大，传动轴输出同等扭力的情况下活塞可获得较大的压缩力矩，本实施例适合用于大功率空调制冷用压缩机。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种新型旋转式压缩机，包括电机、传动轴和压缩机密闭外壳，所述电机设置在所述压缩机密闭外壳之外，其特征在于：所述电机驱动所述传动轴，所述传动轴穿过所述压缩机密闭外壳进入压缩机内部并在其进入所述压缩机密闭外壳内部的部分上固定套接一个偏心轮，在所述偏心轮外缘设置环形连接器，使所述环形连接器能随所述偏心轮旋转而相应运动并能相对于所述偏心轮的外缘滑动；

在所述压缩机密闭外壳内固定设置至少两组气缸活塞组件，所述气缸活塞组件包括气缸、活塞及活塞连杆，各组所述气缸活塞组件均设置于与所述传动轴轴线垂直的同一平面内且均匀地分布在以所述传动轴为中心的圆上，每组所述气缸活塞组件的气缸、活塞及活塞连杆均设置在所述圆的径向上并按照指向圆心的方向依次排列，所述活塞设置在所述气缸中，所述活塞连杆的一端与所述活塞铰接，所述活塞连杆的另一端与所述环形连接器铰接且铰接点均匀分布在所述环形连接器的圆周上，在所述压缩机密闭外壳内设置低压气仓和高压气仓两个独立空间，所述压缩机密闭外壳还相应设置压缩机进气口和压缩机排气口，所述压缩机进气口使所述低压气仓与所述压缩机密闭外壳外连通，所述压缩机排气口使所述高压气仓与所述压缩机密闭外壳外连通，在各个所述气缸的气缸壁上均设置气缸进气孔和气缸排气孔，所述低压气仓与各个所述气缸的进气孔连通并配合设置单向阀装置，所述高压气仓与各个所述气缸的排气孔连通并配合设置单向阀装置，分别连通至所述压缩机密闭外壳之外。

2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于：在所述压缩机密闭外壳壳体内设置夹层，所述低压气仓和所述高压气仓分别设置在所述夹层内，所述低压气仓在对应于各个所述气缸进气孔处设置通孔，并分别通过所述单向阀装置与各个所述气缸相连通，所述高压气仓在对应于各个所述气缸排气孔处设置通孔，并通过所述单向阀装置与各个所述气缸相连通。

3.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于：在所述环形连接器与所述偏心轮之间设置轴承，所述环形连接器通过所述轴承相对于所述偏心轮的外缘产生滑动。

4.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于：在所述压缩机密闭外壳外设置风扇叶轮，所述电机同时驱动所述风扇叶轮。

5.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于：所述传动轴横截面呈正多边形。

6.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于：所述压缩机密闭外壳呈圆柱体型或正多边棱柱体型。

7.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于：所述气缸活塞组件共设置四组。

8.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于：所述气缸活塞组件共设置八组。

9.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于：所述气缸活塞组件共设置二十四组。