CN109312749A - 旋转叶片式压缩机及其操作和制造方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种旋转叶片式压缩机及其操作和制造方法。该压缩机包括转子、套筒、主叶片、至少一个副叶片和静止的流量调节器。转子具有第一旋转轴线。套筒被配置为沿平行于第一旋转轴线的方向环绕转子。该套筒具有平行于第一旋转轴线并偏离第一旋转轴线的第二旋转轴线,使得在套筒和转子之间形成通道。套筒还具有敞开的第一端和敞开的第二端。主叶片的一端与套筒转动接合,另一端与转子滑动接合,使得转子可操作以驱动套筒,反之亦然。主叶片和至少一个副叶片将通道分隔为多个室。静止的流量调节器被配置为邻接套筒的敞开的第一端。流量调节器成形为使得:在套筒相对于流量调节器的第一旋转位置,多个室中的一个与压缩机入口流体连通以将可压缩流体抽吸到所述室中,并且在套筒相对于流量调节器的第二旋转位置,流量调节器密封所述室以压缩所述室内的流体。

Description

旋转叶片式压缩机及其操作和制造方法
技术领域
本发明大体涉及一种旋转叶片式压缩机及其操作和制造方法。
背景技术
旋转叶片式压缩机已经在各种工业中用于不同的目的,例如汽车和室内空调中的动力转向泵和自动传动泵。诸如制冷剂的可压缩流体从低压流体入口被抽吸,并在排出之前通过体积减小被压缩到更高压力。
通常,旋转叶片式压缩机由外部动力源例如电动机或内燃机驱动。例如,中国公开号CN 1186742A描述了一种旋转叶片式压缩机,其包括可枢转地安装到椭圆形固定套筒的5个滑动叶片。在这种压缩机中,同一袋可压缩流体通常在一次完整的旋转中完成两个压缩循环。最多可存在五袋可压缩流体;因此,在稳定运行状态下,这种压缩机每完成一次旋转提供十次吸入、十次压缩和十次排出。
已经注意到,如上述中国公开物中描述的旋转叶片式压缩机在滑动叶片位于套筒上时、特别是当压缩机以高角速度旋转时可能引起过大的摩擦。在这种压缩机中还存在大量部件,在部件磨损时会导致部件更换成本高并且导致效率降低。
因此,需要提供一种寻求解决上述一些问题的压缩机。
发明内容
根据本发明的第一方面,提供一种旋转叶片式压缩机,包括:
具有第一旋转轴线的转子;
套筒,其被配置为沿平行于第一旋转轴线的方向环绕转子,套筒具有平行于第一旋转轴线并偏离第一旋转轴线的第二旋转轴线,使得在套筒和转子之间形成通道,套筒还具有敞开的第一端和敞开的第二端;
主叶片,其一端与套筒转动接合并且另一端与转子滑动接合,使得转子能够操作以驱动套筒,反之亦然;
至少一个副叶片,主叶片和至少一个副叶片将通道分隔为多个室;
静止的流量调节器,其被配置为邻接套筒的敞开的第一端;
第一壳体构件,其被配置为容纳流量调节器,其中,第一壳体构件与流量调节器形成整体构造;
其中,流量调节器成形为使得:在套筒相对于流量调节器的第一旋转位置,多个室中的一个与压缩机入口流体连通以将可压缩流体抽吸到所述室中,并且在套筒相对于流量调节器的第二旋转位置,流量调节器密封所述室以压缩所述室内的流体。
该旋转叶片式压缩机还可包括第二壳体构件,该第二壳体构件环绕套筒定位,并且第二壳体构件可包括端面,该端面被配置为邻接套筒的敞开的第二端,该端面具有至少一个排出孔。
在套筒相对于流量调节器的第三旋转位置,多个室中的一个与至少一个排出孔流体连通,以排出流体。
该旋转叶片式压缩机还可包括被配置为控制相应的排出孔的至少一个阀。
至少一个排出孔的位置和尺寸中的至少一个可被配置为提供恒定的排出速率。
该旋转叶片式压缩机还可包括位于第二壳体构件下游的第三壳体构件,第三壳体构件还包括与至少一个排出孔流体连通以排出可压缩流体的排出口。
根据本发明的第二方面,提供一种操作旋转叶片式压缩机的方法,该方法包括:
将形成在转子和套筒之间的流体通道分隔为多个室;
使转子围绕第一旋转轴线旋转以将套筒驱动到相对于静止的流量调节器的第一旋转位置,其中,室与压缩机入口流体连通;
通过进一步使转子从第一旋转位置旋转到第二旋转位置,将预定量的可压缩流体抽吸到室中,其中,流量调节器与压缩机的第一壳体构件形成整体构造,并且其中,流量调节器从压缩机入口密封所述室以压缩所述室内的可压缩流体;
通过进一步使转子从第二旋转位置旋转到第三旋转位置来压缩所述室内的可压缩流体;以及
在第三旋转位置,通过至少一个排出孔从所述室排出可压缩流体。
将流体通道分隔为多个室可包括使用主叶片和至少一个副叶片。
该方法还可包括对多个室中的每个附加室重复抽吸、压缩和排出步骤,从而压缩机每完成一次旋转产生多次排出。
排出可压缩流体可包括使用相应的阀来控制至少一个排出孔。
根据本发明的第三方面,提供一种制造旋转叶片式压缩机的方法,该方法包括以下步骤:
提供第一壳体构件;
将流量调节器组装到第一壳体构件,使得流量调节器相对于第一壳体构件旋转地固定并且与第一壳体构件形成整体构造;
将套筒组件组装到流量调节器,套筒组件包括具有敞开的第一端和敞开的第二端的套筒,使得套筒的敞开的第一端邻接流量调节器;
将第二壳体构件附接到第一壳体构件,第二壳体构件包括压缩机入口和端面,使得第二壳体构件环绕套筒组件并且端面邻接套筒的敞开的第二端;以及
将第三壳体构件附接到第二壳体构件,第三壳体构件具有排出口。
套筒组件还可包括具有第一旋转轴线的转子,并且套筒可包括平行于第一旋转轴线并偏离第一旋转轴线的第二旋转轴线,使得在套筒和转子之间形成通道。
套筒组件还可包括:
主叶片,其一端与套筒转动接合并且另一端与转子滑动接合,使得转子能够操作以驱动套筒,反之亦然;以及
至少一个副叶片,主叶片和至少一个副叶片将通道分隔为多个室。
第二壳体构件还可包括设置在端面上的至少一个排出孔,并且该方法还可包括组装用于控制相应的排出孔的至少一个阀。
该方法还可包括调节至少一个排出孔的尺寸和位置中的至少一个,使得压缩机的排出速率恒定。
第三壳体构件可附接到第二壳体构件,使得排出口与至少一个排出孔流体连通。
附图说明
通过以下仅作为示例的书面描述并结合附图,本领域普通技术人员将会更好地理解和更容易地明白本发明的实施例,其中:
图1示出了根据第一实施例的旋转叶片式压缩机的分解立体图。
图2示出了图1的旋转叶片式压缩机在组装时的横剖侧视图。
图3示出了图1的旋转叶片式压缩机的第二壳体构件的剖视图,其中,组装有套筒、转子和叶片。
图4A示出了具有流量调节器的第一壳体构件的端面的立体图。
图4B示出了图1的旋转叶片式压缩机的第二壳体构件的剖视图,其中,组装有套筒、转子和叶片,并且第一壳体构件和流量调节器叠置。
图4C示出了图4B的旋转叶片式压缩机的立体图,其中,组装有第一壳体构件、第二壳体构件和第三壳体构件。
图5示出了图1的旋转叶片式压缩机的第二壳体构件的立体图。
图6A至6D示出了图1的旋转叶片式压缩机的套筒组件相对于参考线顺时针旋转各个角度的剖视图。
图7示出了图示根据示例性实施例的用于操作旋转叶片式压缩机的方法的流程图。
图8示出了图示根据示例性实施例的用于制造旋转叶片式压缩机的方法的流程图。
具体实施方式
以下的详细描述本质上仅是示例性的,并不意图限制本发明或本申请以及本发明的用途。此外,无意受到在本发明的前述背景技术或以下的详细描述中呈现的任何理论的约束。这里,根据本实施例提出了一种旋转叶片式压缩机及其制造和操作方法,本实施例具有紧凑、耐用性提高、效率增强、性能更佳以及噪声和振动特性更佳的优点。
图1示出了根据第一实施例的旋转叶片式压缩机100的分解立体图。旋转叶片式压缩机100包括第一(例如,前)壳体构件104、套筒110、转子112、主叶片114a和至少一个副叶片114b、114c。转子112包括在两端支撑的使转子112围绕第一旋转轴线旋转的驱动轴113。套筒110被配置为沿平行于第一旋转轴线的方向围绕转子112,并且包括敞开的第一端和第二端。主叶片114a的一端与套筒110转动接合,另一端与转子112滑动接合,使得转子112可操作以驱动套筒110。
旋转叶片式压缩机100还包括具有压缩机入口118的第二壳体构件116。在另一个实施例中(图中未示出),压缩机入口118可以定位在第一壳体构件104处。第二壳体构件116环绕套筒110定位。旋转叶片式压缩机100还包括具有排出口124的第三壳体构件122,其中,第三壳体构件122位于第二壳体构件116的下游。
各个壳体构件104、116、122通过一个或多个紧固件102a、102b紧固在一起。此外,一个或多个销108a用于定位第一壳体构件104和第二壳体构件116,使得壳体构件104和116在压缩机100的操作期间被牢固地紧固。销108a也可以被配置为使得壳体构件104、116能够通过紧固件102a被容易地紧固。类似地,一个或多个销108b用于定位第二壳体构件116和第三壳体构件122,使得它们能够通过紧固件102b被牢固地紧固。旋转叶片式压缩机100还可包括位于第一壳体元件104和第二壳体构件116之间的密封元件106。密封元件106可防止可压缩流体从压缩机100泄漏。密封元件120类似地被放置在第二壳体构件116和第三壳体构件122之间。
当完全组装时,第二壳体构件116定位在第一壳体构件104和第三壳体构件122之间(如图2所示)。在操作期间,低压可压缩流体通过设置在第二壳体构件116或第一壳体构件104中的压缩机入口118被引入压缩机100中。可压缩流体在压缩机100中经受压缩,并且压缩后的高压可压缩流体通过设置在第三壳体构件122中的排出口124离开压缩机100。
图2示出了图1的旋转叶片式压缩机在组装时的横剖侧视图。套筒110被配置为容纳在第二壳体构件116中并环绕转子112、主叶片114a和至少一个副叶片114b、114c。当组装压缩机100时,转子112延伸通过第二壳体构件116的长度。如图2所示,第二壳体构件116包括凸出部并且第三壳体构件122包括凹部,使得第二壳体构件116在组装时紧贴地适配于第三壳体构件122中。第二壳体构件的凸出部被配置为容纳转子112的一端并在操作期间为压缩机100提供稳定性。第二壳体构件116和第三壳体构件122分别包括安装支架208、210和安装支架212,以将压缩机100安装到支撑结构,例如车辆中的支撑结构。转子112可围绕第一旋转轴线202旋转。转子112还通过主叶片114a和至少一个副叶片114b、114c连接到套筒110,其使套筒110围绕第二旋转轴线204旋转。第二旋转轴线204平行于第一旋转轴线202并偏离第一旋转轴线202,使得在套筒110和转子112之间形成通道206。在压缩机100的操作期间,可压缩流体经由位于第二壳体构件116上的压缩机入口118被引入压缩机100内的通道206中。第二壳体构件116还包括低压室214,其中,可压缩流体在进入通道206之前流过低压室214。第三壳体构件122还包括高压室216,其中,压缩后的高压可压缩流体在通过排出口124离开压缩机100之前流过高压室216。
至少一个销108a定位在第一壳体构件104和第二壳体构件116之间,并且被配置为牢固地紧固相应的壳体构件。销108b类似地定位在第二壳体构件116和第三壳体构件122之间,以牢固地紧固相应的壳体构件。密封元件106限制流体从低压室214流出第二壳体构件116。密封元件120设置在第二壳体构件116和第三壳体构件122之间,并且与密封元件106类似地用于在操作期间限制流体从高压室216泄漏。排出口124设置在第三壳体构件122中,以使可压缩流体从压缩机100排出。
在操作期间,当由外部电源(未示出)驱动时,转子112和套筒110分别围绕第一旋转轴线和第二旋转轴线旋转。销108a、108b与紧固件102a、102b(如图1所示)一起限制壳体构件104、116、122在操作期间围绕它们的紧固位置运动。套筒110的滑动表面可涂覆有抗摩擦涂层,该抗摩擦涂层在压缩机100的操作期间提供磨损保护。套筒110的滑动表面还可包括密封材料以限制流体跨过滑动表面的泄漏。
图3示出了图1的旋转叶片式压缩机100的第二壳体构件116的剖视图,其中,组装有套筒、转子和叶片。在本实施例中,转子112具有基本上圆柱形的外表面,并且套筒110具有圆柱形的内表面。与套筒110相比,转子112具有更小的直径,使得在转子112和套筒110之间的空间中形成通道206。通道206可以通过主叶片114a和至少一个副叶片114b、114c被分隔为多个室。在另一个实施例中(图中未示出),可以理解的是,通道206也可以通过主叶片114a和转子112被分隔为两个室。主叶片114a的一端通过套筒中的开口与套筒110转动接合,另一端与转子112滑动接合。转子112还可包括驱动轴113,其中,驱动轴连接到外部源以驱动转子112。主叶片114a将转子112机械地连接到套筒110,使得转子112可操作以驱动套筒110围绕第二旋转轴线。在替换实施例中,套筒110可以代之以驱动转子112。
第二壳体构件116还包括端面,该端面被配置为邻接套筒的敞开的第二端。该端面还包括至少一个排出孔302a、302b、302c。如图3所示的排出孔302a、302b、302c控制高压压缩流体从多个室到设置在第三壳体构件122中的排出口124的排出流量。排出孔302a、302b、302c中的每一个的位置和尺寸被配置为提供恒定的排出速率。在本实施例中,至少一个阀(未示出)可以位于排出孔302a、302b、320c的后方,并且被配置为控制相应的排出孔302a、302b、302c。该至少一个阀可包括簧片阀和其他类型的止回阀,例如隔膜式止回阀、旋启式止回阀、升降式止回阀。本领域技术人员将理解,可以使用不同类型和组合的止回阀,并且上述配置是示例之一。
叶片之间的角距离可以基本相等。换句话说,相应室的最大容积大致相等。此外,本领域技术人员还可以理解,在本发明的替代实施例中,各个室的最大容积可以不相等。主叶片和副叶片可以沿转子的径向方向以不同的间隔角放置或者与径向方向成一角度放置。第二壳体构件116上的至少一个排出孔302a、302b、302c可以基本上等距地间隔开或者以不同的角位置间隔开。
图4A示出了具有流量调节器404的第一壳体构件104的端面的立体图。第一壳体构件104包括一个或多个紧固件孔408,它们呈整体构造以提供刚性。静止的流量调节器404由第一壳体构件104的端面容纳并且被配置为邻接套筒110的第一端。流量调节器404可以是圆柱形的并且包括沿其圆周的开口406。在本实施例中,开口406与流量调节器404的纵轴成大约270度的角度定位。流量调节器404还与第一壳体构件104形成整体构造,从而可简化压缩机100的制造过程。本领域技术人员还将理解,可以使用流量调节器的不同实施例。例如,流量调节器404可以是与第一壳体构件104分离的构造。流量调节器404的端面是形成为当套筒110相对于流量调节器404旋转时使套筒110之间的摩擦最小化的扁平面。流量调节器404还可以涂覆有抗摩擦涂层,以进一步减小滑动表面之间的摩擦。
图4B示出了图1的旋转叶片式压缩机的第二壳体构件的剖视图,其中,组装有套筒、转子和叶片,并且第一壳体构件和流量调节器叠置。通道206(图2中示出)被分隔为多个室,用于压缩可压缩流体。如图4B所示,流量调节器404被成形为使得在套筒110相对于流量调节器404的第一旋转位置,多个室412a中的一个与压缩机入口118流体连通以用于将可压缩流体抽吸到所述室412a中。在图4B中未示出的第二旋转位置,流量调节器404将所述室412a密封以压缩所述室412a内的流体。流量调节器404和套筒110用作压缩机100的吸入组件,并代替簧片阀的使用以及相关的缺点。此外,在套筒110相对于流量调节器404的第三旋转位置(图中未示出),多个室中的一个中与排出孔302a、302b、302c、302d流体连通,以用于排出流体。
图4C示出了图4B的旋转叶片式压缩机的立体图,其中,组装有第一壳体构件104、第二壳体构件116和第三壳体构件122。在操作期间,可压缩流体被抽吸到设置在第二壳体构件116中的压缩机入口118中。流量调节器404被成形为使得在套筒110相对于流量调节器404的第一旋转位置,可压缩流体被进一步抽吸到多个室中的一个室中。
套筒110相对于静止的流量调节器404旋转,流量调节器404呈半透明(如图4B和4C所示)以显示流量调节器404的开口406的位置。与开口406相关联的室412a与压缩机入口118(图3)流体连通,从而允许可压缩流体被吸入室412a中。当套筒组件旋转到第二旋转位置时,流量调节器404的实心部分阻挡可压缩流体流入室412a中。换句话说,该实心部分将室412a密封并防止压缩机入口118和室412a之间的流体连通,以允许可压缩流体的压缩和排出发生在相关联的室412a内。有利地,流量调节器404代替用于控制将可压缩流体吸入压缩机100中的典型簧片阀。流量调节器404能够实现更小、更紧凑且节能的压缩机的开发和生产。
图5示出了图1的旋转叶片式压缩机的第二壳体构件116的立体图。在该图中,第二壳体构件116包括一个或多个紧固件孔502和安装支架208、210,它们呈整体构造以提供刚性。第二壳体构件116还包括端面,该端面具有至少一个排出孔302a、302b、302c、302d以排出可压缩流体。至少一个排出孔302a、302b、302c、302d的尺寸被配置为平稳地排出可压缩流体,使得可压缩流体不会损坏压缩机的其他机械部件,例如叶片、转子或套筒。至少一个排出孔302a、302b、302c、302d的尺寸和形状基于各种因素被单独优化。例如,至少一个排出孔302a、302b、302c、302d的尺寸基于套筒110的旋转速度和待抽吸到室412a中的可压缩流体的预定量来确定。换句话说,至少一个排出孔302a、302b、302c、302d的尺寸基于压缩机100的预期性能和压缩机100的尺寸或容量来确定。至少一个排出孔302a、302b、302c、302d的形状被设计为便于排出可压缩流体,这允许压缩机出口124和相应室之间的流体连通。确定至少一个排出孔302a、302b、302c、302d的形状的因素包括套筒110和转子112以及主叶片和副叶片的形状。
簧片阀进一步定位在至少一个排出孔302a、302b、302c、302d的后方,以控制可压缩流体被排出。簧片阀和至少一个排出孔302a、302b、302c、302d被配置为与排出口124(如图2所示)流体连通,以将可压缩流体从压缩机100排出。
因此,流量调节器404、套筒110和转子112有利地消除了压缩机内容纳典型压缩机中使用的簧片阀的偏转所需的空间。压缩机100内的低压室214更紧凑。压缩机100更小,节省空间并且更易于操作。用流量调节器404代替簧片阀有益地增加了压缩机的体积和能量效率。省略簧片阀还降低了可能由于留在压缩机的移动表面之间的断裂的簧片阀的碎片引起的压缩机卡死的风险。
图6A至6D示出了图1的旋转叶片式压缩机的套筒组件相对于参考线顺时针旋转各个角度的剖视图。在图6A中,主叶片114a与参考线610对准,并且旋转叶片式压缩机100在顺时针方向旋转。如图2所示,转子112具有第一旋转轴线202,而套筒110具有偏离第一旋转轴线202的第二旋转轴线204。在本实施例中,套筒110具有圆柱形内表面并且转子112具有圆柱形外表面。与套筒110相比,转子112具有更小的直径。在转子112和套筒110之间的空间中形成通道206。在当前的旋转位置,通道206被主叶片114a和副叶片114b、114c中的至少一个分隔为多个室412a、412b、412c。在图6A所示的位置,主叶片114a和两个副叶片114b、114c分别将通道206分隔为三个室412a、412b和412c。室412a、412b、412c中的每一个与相邻室基本上是流体密封的。在替代实施例中,可以通过增加副叶片的数量来增加室的数量。例如,在具有主叶片和三个副叶片的旋转叶片式压缩机中,通道可以被分隔为五个室。在另一个替代实施例中,通道206也可以被主叶片114a和转子112分隔为两个室。在这种情况下,主叶片114a形成流体屏障,使得两个室中的每一个彼此基本上是流体密封的。
在操作期间,转子112的驱动轴使转子112旋转,转子112又使套筒110旋转。由于主叶片114a和副叶片114b、114c的位置变化,室412a、412b、412c所占的体积相应地变化。室412a、412b、412c内的压力也由于室412a、412b、412c的体积变化而变化。结果,可压缩流体可以分别被抽吸到室412a、412b、412c中的每一个中,在室412a、412b、412c中的每一个中分别被压缩到预定的体积,并且分别从相应的室412a、412b、412c排出。
在本实施例中,主叶片114a包括与套筒110转动接合的第一端以及与转子112滑动接合的第二端。在压缩机100的操作期间,主叶片114a的第一端可围绕与第一旋转轴线202基本上平行的第三旋转轴线来回转动,并且主叶片114a的第二端可相对于转子112滑动。主叶片114a足够长以防止在操作期间的任何时刻脱离转子112。因此,主叶片114a在室412a和412c之间形成流体屏障。在替代实施例中,如本领域技术人员将理解的,主叶片114a可以通过其他机械装置紧固到套筒110和转子112。
副叶片114b以与转子112的径向方向成一角度向外延伸。在替代实施例中,副叶片114b可从转子112径向地向外延伸。副叶片114b的第一端邻接套筒110的内壁,而第二端与转子112滑动接合。在压缩机100的操作期间,副叶片114b借助由旋转运动产生的离心力保持与套筒110的内壁邻接。换句话说,在压缩机100的操作期间,副叶片114b的第一端邻接套筒110的内壁并沿着套筒110的内壁滑动。副叶片114b的长度足以防止在操作期间副叶片114b脱离转子112。由此,副叶片114b在室412a和412b之间形成流体屏障。在其他实施例中,除了离心力之外,副叶片114b和套筒110之间的接触可以通过偏置装置(例如设置在副叶片114b的转子端处的弹簧)或者通过保持副叶片114b和转子112之间的空间内的压力差来保持,使得副叶片114b从转子112被向外推动。
在图6A中,主叶片114a与参考线610对准,并且旋转叶片式压缩机100在顺时针方向旋转。在当前位置,室412b正在经受压缩。排出孔302a、302b、302c、302d和流量调节器404不与室412b连通,从而密封室412b。副叶片114b通过保持与套筒110的内壁的滑动邻接来保持室412a和412b之间的流体密封分离,并且有助于压缩室412b内的可压缩流体。另外,在当前位置,室412a经由流量调节器404与压缩机入口118流体连通,从而允许可压缩流体被抽吸到室412a中。此外,室412c处于排出阶段,其中,高压压缩流体通过至少一个排出孔302a、302b、302c、302d排出。
图6B示出了当套筒110和主叶片114a从参考线610顺时针旋转大约90度的角度时旋转叶片式压缩机100的剖视图。室412a、412b、412c和412d彼此基本上是流体密封的。在当前位置,室412a处于吸入阶段的末期,其中,室412a的容积处于其最大值,并且流量调节器404和室412a之间的连通将要关闭,从而密封室412a以用于可压缩流体的压缩。主叶片114a和副叶片114b保持与相邻室412b和412c的流体密封分离。室412b处于排出阶段的开始,其中,图6A中描述的压缩流体经由至少一个排出孔302a、302b、302c、302d排出。室412c处于排出阶段的末期。形成了新的室412d并且现在处于吸入阶段,流量调节器404的开口与压缩机入口118流体连通,并且随着室412d的体积膨胀,室412d抽吸可压缩流体。
图6C示出了旋转叶片式压缩机100从参考线610顺时针旋转大约180度的角度时旋转叶片式压缩机100的剖视图。在当前位置,通道被分隔为室412a、412b、412d和412e。室412d处于吸入阶段,其中,可压缩流体从压缩机入口118被抽吸。主叶片114a保持室412a和412d之间的流体密封分离,并且有助于对压缩室412a内的可压缩流体进行压缩。室412a处于压缩阶段,并且压缩流体被压缩到预定的体积。位于排出孔302a、302d后方的簧片阀处于关闭位置,因为室412a中的可压缩流体尚未达到排出压力。室412b处于排出阶段,并且压缩流体通过排出孔302b、302c排出。此外,形成了新的室412e。
图6D示出了旋转叶片式压缩机100从参考线610顺时针旋转大约270度的角度时旋转叶片式压缩机100的剖视图。在当前位置,通道被分隔为三个室412a、412d、412e。室412a、412d、412e彼此基本上是流体密封的。室412a处于排出阶段,并且压缩流体通过排出孔302a、302b、302c、302d排出。室412d处于压缩阶段的开始,其中,可压缩流体将被压缩到预定的体积,并且主叶片114a和副叶片114c保持相邻室之间的流体密封分离。室412e处于吸入阶段,并且当室412e的体积膨胀时,室412e将经由流量调节器404抽吸可压缩流体通过压缩机入口118。
图7示出了图示根据本发明实施例的用于操作旋转叶片式压缩机的方法的流程图700。该方法包括:在步骤702,将形成在转子和套筒之间的流体通道分隔为多个室,以及在步骤704,使转子围绕第一旋转轴线旋转以将套筒驱动到相对于静止的流量调节器的第一旋转位置,其中,室与压缩机入口流体连通。在步骤706,该方法包括通过进一步使转子从第一旋转位置旋转到第二旋转位置而将预定量的可压缩流体抽吸到室中,其中,流量调节器从压缩机入口密封所述室以压缩所述室内的可压缩流体。在步骤708,该方法包括通过进一步使转子从第二旋转位置旋转到第三旋转位置来压缩所述室内的可压缩流体。在步骤710,该方法包括在第三旋转位置通过至少一个排出孔从所述室排出可压缩流体。
图8示出了图示根据本发明实施例的用于制造旋转叶片式压缩机的方法的流程图800。该方法包括:在步骤802,提供第一壳体构件,以及在步骤804,将流量调节器组装到第一壳体构件,使得流量调节器相对于第一壳体构件旋转地固定。在步骤806,该方法包括将套筒组件组装到流量调节器,该套筒组件包括具有敞开的第一端和第二端的套筒,使得套筒的敞开的第一端邻接流量调节器。该方法包括:在步骤808,将第二壳体构件附接到第一壳体构件,第二壳体构件包括压缩机入口和端面,使得第二壳体构件环绕套筒组件并且端面邻接套筒的敞开的第二端,以及在步骤810,将第三壳体构件附接到第二壳体构件,第三壳体构件具有排出口。
因此,可以看出,根据本实施例的压缩机具有紧凑、耐用性提高、效率增强、性能更佳以及噪声和振动特性更佳的优点。虽然已经在本发明的以上的详细描述中呈现了示例性实施例,但应当理解,存在大量变型。
还应当理解,示例性实施例仅是示例,并不意图以任何方式限制本发明的范围、适用性、操作或配置。相反,以上的详细描述将为本领域技术人员提供用于实施本发明的示例性实施例的便捷的指导说明,应当理解,在不脱离所附权利要求中阐述的本发明的范围的情况下,可以对在示例性实施例中描述的元件的功能和布置以及操作方法做出各种变化。
本领域技术人员应该理解,可以对于如具体实施例中所示的本发明进行多种变型和/或修改,而不背离本发明的概括性描述的精神或范围。因此,可以在所有方面都将这些实施例看着是示意性的而非限制性的。

Claims (16)

1.一种旋转叶片式压缩机,包括:
具有第一旋转轴线的转子;
套筒,所述套筒被配置为沿平行于所述第一旋转轴线的方向环绕所述转子,所述套筒具有平行于所述第一旋转轴线并偏离所述第一旋转轴线的第二旋转轴线,使得在所述套筒和所述转子之间形成通道,所述套筒还具有敞开的第一端和敞开的第二端;
主叶片,所述主叶片具有与所述套筒转动接合的一端以及与所述转子滑动接合的另一端,使得所述转子能够操作以驱动所述套筒,并且反之亦然;
至少一个副叶片,所述主叶片和所述至少一个副叶片将所述通道分隔为多个室;
静止的流量调节器,所述流量调节器被配置为邻接所述套筒的所述敞开的第一端;
第一壳体构件,所述第一壳体构件被配置为容纳所述流量调节器,其中,所述第一壳体构件与所述流量调节器形成整体构造;
其中,所述流量调节器成形为使得:在所述套筒相对于所述流量调节器的第一旋转位置,所述多个室中的一个与压缩机入口流体连通以将可压缩流体抽吸到所述室中,并且在所述套筒相对于所述流量调节器的第二旋转位置,所述流量调节器密封所述室以压缩所述室内的流体。
2.根据前述权利要求中任一项所述的旋转叶片式压缩机,还包括第二壳体构件,所述第二壳体构件环绕所述套筒定位,其中,所述第二壳体构件包括端面,所述端面被配置为邻接所述套筒的所述敞开的第二端,所述端面具有至少一个排出孔。
3.根据权利要求2所述的旋转叶片式压缩机,其中,在所述套筒相对于所述流量调节器的第三旋转位置,所述多个室中的一个与所述至少一个排出孔流体连通,以排出所述流体。
4.根据权利要求2或3所述的旋转叶片式压缩机,还包括被配置为控制相应的排出孔的至少一个阀。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的旋转叶片式压缩机,其中,所述至少一个排出孔的位置和尺寸中的至少一个被配置为提供恒定的排出速率。
6.根据前述权利要求中任一项所述的旋转叶片式压缩机,还包括位于所述第二壳体构件下游的第三壳体构件,所述第三壳体构件还包括与所述至少一个排出孔流体连通以排出所述可压缩流体的排出口。
7.一种操作旋转叶片式压缩机的方法,所述方法包括:
将形成在转子和套筒之间的流体通道分隔为多个室;
使所述转子围绕第一旋转轴线旋转以将所述套筒驱动到相对于静止的流量调节器的第一旋转位置,其中,所述流量调节器与所述压缩机的第一壳体构件形成整体构造,并且其中,室与压缩机入口流体连通;
通过进一步使所述转子从所述第一旋转位置旋转到第二旋转位置,将预定量的可压缩流体抽吸到所述室中,其中,所述流量调节器从所述压缩机入口密封所述室以压缩所述室内的可压缩流体;
通过进一步使所述转子从所述第二旋转位置旋转到第三旋转位置来压缩所述室内的可压缩流体;以及
在所述第三旋转位置,通过至少一个排出孔从所述室排出所述可压缩流体。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,将所述流体通道分隔为多个室包括使用主叶片和至少一个副叶片。
9.根据权利要求8所述的方法,还包括对所述多个室中的每个附加室重复抽吸、压缩和排出步骤,从而所述压缩机每完成一次旋转产生多次排出。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法,其中,排出所述可压缩流体包括使用相应的阀来控制至少一个排出孔。
11.一种制造旋转叶片式压缩机的方法,所述方法包括以下步骤:
提供第一壳体构件;
将流量调节器组装到所述第一壳体构件,使得所述流量调节器相对于所述第一壳体构件旋转地固定并且与所述第一壳体构件形成整体构造;
将套筒组件组装到所述流量调节器,所述套筒组件包括具有敞开的第一端和敞开的第二端的套筒,使得所述套筒的所述敞开的第一端邻接所述流量调节器;
将第二壳体构件附接到所述第一壳体构件,所述第二壳体构件包括压缩机入口和端面,使得所述第二壳体构件环绕所述套筒组件并且所述端面邻接所述套筒的所述敞开的第二端;以及
将第三壳体构件附接到所述第二壳体构件,所述第三壳体构件具有排出口。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,所述套筒组件还包括具有第一旋转轴线的转子,并且其中,所述套筒包括平行于所述第一旋转轴线并偏离所述第一旋转轴线的第二旋转轴线,使得在所述套筒和所述转子之间形成通道。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,所述套筒组件还包括:
主叶片,所述主叶片具有与所述套筒转动接合的一端以及与所述转子滑动接合的另一端,使得所述转子能够操作以驱动所述套筒,并且反之亦然;以及
至少一个副叶片,所述主叶片和所述至少一个副叶片将所述通道分隔为多个室。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法,其中,所述第二壳体构件还包括设置在所述端面上的至少一个排出孔,并且其中,所述方法还包括组装用于控制相应的排出孔的至少一个阀。
15.根据权利要求14所述的方法,还包括调节至少一个排出孔的尺寸和位置中的至少一个,使得所述压缩机的排出速率恒定。
16.根据权利要求14或15所述的方法,其中,所述第三壳体构件附接到所述第二壳体构件,使得所述排出口与所述至少一个排出孔流体连通。
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