CN111550404A - 涡旋压缩机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种涡旋压缩机，该涡旋压缩机包括具有壳体盖(12)和壳体隔板(13)的壳体(11)、可移动的置换器线圈(14)和不可移动的反线圈(15)，它们相互啮合，其中‑壳体隔板(13)和置换器线圈(14)布置在吸力侧，并且壳体盖(12)和反线圈(15)布置在高压侧，‑在置换器线圈(14)的面向吸力侧的侧上形成至少一个圆柱形凹口(16)，并且‑销钉(17)布置在壳体隔板(13)的面向高压侧的侧上，以便伸入到圆柱形凹口(16)中并与圆柱形凹口(16)相互作用，从而形成用于可移动的置换器线圈(14)的引导件，其中至少一个具有外周表面(19)的环形元件(18)布置在至少一个圆柱形凹口(16)中，其中，外周表面(19)包括至少一个凹口(20)。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的涡旋(scroll)压缩机。
背景技术
机动车辆使用不可燃的制冷剂用于空调，以避免发生事故时乘客车厢内部发生爆炸的危险。但是，迄今为止使用的制冷剂或者已经被禁止或者由于其具有高的可能性导致全球变暖而至少被归类为有问题的制冷剂。CO2(R744)被用作环境上友好的、不可燃的制冷剂，并且部分地已经替代了以前的制冷剂。二氧化碳空调系统在高操作压力下工作。高操作压力的优点在于，由于CO2的密度较高，因此需要较小的体积流量来产生相对较高的制冷能力。涡旋压缩机用于压缩制冷剂。
涡旋压缩机的工作区域为每转4cm3至200cm3以上和压力为80mbar至140bar，并且包括各种工作流体，例如空气、R744、乙醇和丙烷。
由EP 2 806 165 B1已知用于压缩具有权利要求1的前序部分中的特征的制冷剂的涡旋压缩机。
电动车辆比带有内燃机的车辆更安静，因为其取消了内燃机。这会将其它噪声源推向前台，而这些噪声源在带有内燃机的车辆中听不到。涡旋压缩机代表了一种这样的噪声源的示例。因此，混合动力和电动汽车需要高效、低噪音的涡旋压缩机(电子涡旋压缩机)。
在上述现有技术中，置换器(displacer)线圈偏心地布置在驱动轴上。为此，置换器线圈的后侧包括凹陷，环结合在该凹陷中。与置换器线圈的后侧相对地布置有固定的壳体。壳体包括与环相互作用的销钉。环和销钉一起形成引导件。引导件可防止置换器线圈与驱动轴一起旋转或扭曲。另外，可通过环调整置换器线圈的径向游隙(radial play)。销钉与环相互作用，从而使置换器线圈执行轨道运动。因此，置换器线圈沿着圆形路径移动，并且不围绕轴线旋转。
上述涡旋压缩机的缺点在于，在操作期间会产生振动，从而产生不期望的噪音。尤其是销钉和环之间的相互作用会引起振动。由振动引起的噪声降低了驾驶舒适性，特别是在具有电驱动的机动车辆中。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种涡旋压缩机，该涡旋压缩机包括被设计为使得能够减少振动，并因此减少不期望的噪声的引导件。
根据本发明，关于涡旋压缩机的该目的是通过权利要求1的主题来实现的。
具体而言，该目的通过一种涡旋压缩机来实现，该涡旋压缩机包括具有壳体盖和壳体隔板(partition)的壳体、可移动的置换器线圈和不可移动的反线圈，它们相互啮合。壳体隔板和置换器线圈布置在高压侧上。在置换器线圈面向吸力侧的侧上形成圆柱形的凹口，并且在壳体隔板的面向高压侧的侧上布置有销钉，使得销钉伸入到圆柱形的凹口中并与凹口相互作用，从而形成用于可移动的置换器线圈的引导件，其中，具有外周表面的环形元件布置在至少一个圆柱形凹口中，其中，外周表面包括至少一个凹口。
凹口用于容纳润滑剂。在操作期间，凹口充满了润滑剂。以这种方式，凹口允许在环形元件和圆柱形凹口之间形成润滑膜。润滑膜改善了环形元件和圆柱形凹口之间的摩擦，并减少了振动的发生。润滑膜具有阻尼效应。阻尼对涡旋压缩机的噪音产生有积极影响。
根据本发明的凹口使得能够在涡旋压缩机中以低的结构费用和低的成本实现减少的噪声产生。
各种类型的凹口是可能的。例如，可以想到在环形元件的全部外围上延伸的至少一个连续的凹口和/或几个单独的凹口。
从属权利要求中指示了特殊的实施例。
在特别优选的实施例中，在环形元件的外周表面上的至少一个凹口形成为在全部外周上延伸的连续的凹口，特别是形成为凹槽。在操作期间，凹槽中充满了润滑剂以形成润滑膜。这是有利的，因为这使得润滑膜能够在环形元件的外围上均匀分布。连续的凹槽还允许进行生产，而没有任何大的额外支出。环形元件可以包括在外围上延伸的两个或更多个凹槽。
在另一个优选的实施例中，至少一个凹口至少部分地在环形元件的外周表面上倾斜地延伸。环形元件有利地包括几个单独的倾斜凹口，其在全部外围上延伸或在外围上部分地延伸。倾斜的部分有利于在轴向上分布润滑剂，从而改善噪声降低。
在优选的实施例中，至少一个凹口至少部分地居中地布置在环形元件的外周表面上。中心应理解为与环形元件的相应轴向端等距间隔开的外围线。部分地居中意味着凹口与中心相交和/或在中心上部分地延伸。这使得可以实现润滑剂的更有利的分布。
在另一个实施例中，环形元件的外周表面包括支撑表面，其中该支撑表面构成外周表面的部分大于在外周表面上的至少一个凹口的凸起。凹口的凸起应理解为，由凹口的轮廓包围的表面。支撑表面有利于将环形元件固定在圆柱形凹口中，因为环形元件具有与圆柱形凹口的如此大的接触表面，从而改善了在圆柱形凹口中的保持力。
有利的是，环形元件由硬化钢组成，特别是HRC值大于55的滚动轴承钢。硬化钢对磨损具有有利的影响，从而延长了环形元件的寿命。可以想到其它金属或合金。
对于润滑膜有利的是，环形元件经由间隙配合件布置在圆柱形凹口中，特别是半径公差阈值为0.02mm至0.05mm的间隙配合件。这使得可以实现良好的润滑以及良好的阻尼。
环形元件的直径优选地测量为13mm至18mm，特别是15mm。各种直径允许环形元件用于涡旋压缩机的不同变体中。
进一步优选的是，环形元件的壁厚测量为0.6mm至2mm，特别是0.9mm至1.2mm。环形元件的壁厚有利地允许调整置换器线圈的径向游隙。
进一步优选的是，环形元件的高度测量为4mm至6mm，特别是5mm。各种高度允许将环形元件调整为涡旋压缩机的不同变体。
对于环形元件的稳定性有利的是，凹口测量为环形元件的壁厚的10％至40％，尤其是20％。凹口的限定的穿透深度使得可以接收足以形成润滑膜的润滑剂的量。
一般而言，环形元件的不同变体或维度是有利的，因为环形元件可以在材料、重量、强度、成本和其它特性方面针对分别提供的涡旋压缩机进行优化。
在一个特别优选的实施例中，将两个或更多个具有环形元件的圆柱形凹口，特别是六个具有环形元件的圆柱形凹口，布置在置换器线圈面向吸力侧的侧上。在涡旋式压缩机中使用几个引导件是有利的，因为这样可以实现置换器线圈的更好的轨道运动。
附图说明
下面将基于示例性实施例并参考附图更详细地解释本发明。
其中示出是的：
图1：环形元件的本发明示例性实施例的透视图。
图2：环形元件的本发明示例性实施例的侧视图。
图3：环形元件的本发明示例性实施例的透视图、侧视图和俯视图。
图4：环形元件的另一个本发明示例性实施例的透视图、侧视图和俯视图。
图5：通过具有环形元件的涡旋压缩机的本发明示例性实施例的截面。
图6：通过具有环形元件的涡旋压缩机的本发明示例性实施例的另一个截面。
图7：具有环形元件的涡旋压缩机的本发明示例性实施例的透视截面图。
图8：根据图1和图3的六个环形元件的布置的透视图。
图9：通过涡旋压缩机的示例性实施例的截面。
具体实施方式
图1和图2示出了布置在涡旋压缩机中的环形元件18，该环形元件18具有在全部外围上延伸的连续凹口19。
环形元件18包括外周表面19。凹口20在外周表面19上延伸。凹口20居中布置在外周表面19上。凹口20在外周表面20上连续地，即不间断地延伸。凹口20是凹形的。
图1和图2上描述的凹口20被设计为凹槽。凹槽用作润滑剂的接收腔。凹口，特别是凹槽，在操作期间充满润滑剂。环形元件18在操作期间布置在圆柱形的凹口16(未示出)中。润滑剂引起在环形元件和圆柱形凹口16之间形成润滑膜。润滑剂减小了环形元件18与圆柱形凹口16之间的摩擦，并减少了振动的发生。润滑剂的阻尼效应减小了涡旋压缩机10中产生的噪声。
图3示出了环形元件18的另一个实施例。所示的环形元件18包括几个凹口20。各个凹口均采用长方形设计。凹口20在外周表面19上在环形元件18的轴向端部之间倾斜地延伸。各个凹口20彼此平行地布置。
倾斜的凹口20有利于沿着轴向分布润滑剂。因此，改善了环形元件18与圆柱形凹口16之间的摩擦和阻尼。这减少了在操作期间涡旋压缩机中生成的噪声。各个凹口20对于环形元件18的稳定性是有利的，因为损失了较少的材料。
环形元件的另一个实施例在图4上示出。
环形元件18具有分布在外围上的几个单独的椭圆形凹口20。凹口布置在相同的外围线上。凹口20居中布置。凹口20不相互连接。各个凹口20之间的距离是恒定的。
各个凹口20对于环形元件18的稳定性是有利的，因为与连续凹口20给定的情况相比，更少的材料损失。
图5、图6和图7示出了处于构建在根据图9的涡旋压缩机10中的状态下的环形元件18，其中，图9示出了具有环形元件18而没有凹口20的涡旋压缩机10。
涡旋压缩机10包括具有壳体盖12和壳体隔板13的壳体11。在壳体11中布置有具有驱动轴22、可移动的置换器线圈14和不可移动的反线圈15的驱动单元21。置换器线圈14和反线圈15相互啮合。
涡旋压缩机10包括吸力侧和高压侧。驱动单元21、驱动轴22、壳体隔板13和置换器线圈14布置在吸力侧。壳体盖12和反线圈15布置在高压侧。
置换器线圈14偏心地布置在驱动轴22上。置换器线圈14通过偏心销钉与驱动轴22连接，该偏心销钉偏心地配置在驱动轴22面向高压侧的前侧。
在壳体隔板13中在面向高压侧的侧上布置有销钉17。销钉17在高压侧的方向上，特别是在置换器线圈14的方向上延伸。
圆柱形凹口16布置在置换器线圈14中在壳体隔板13面向吸力侧的侧上。环形元件18布置在圆柱形凹口16中。环形元件18包括外周表面19。外周表面19具有凹口20。凹口20设计为凹槽，即，凹口20在外周表面19上沿着周向不间断地延伸。凹口20在轴向上并居中布置在环形元件18的外周表面19上。销钉17伸入圆柱形凹口16中，特别是伸入环形元件18中。销钉17以销钉与环形元件18相互作用的方式伸入环形元件18中，从而形成用于可移动的置换器线圈14的引导件。
图8示出了由销钉17和环形元件18形成的六个引导件的布置。环形元件18对应于根据图1和2的环形元件18。环形元件18和销钉17在空间上布置为正好与它们以内置状态布置在涡旋压缩机(未示出)中一样。使用几个描述的引导件能够使涡旋压缩机的轨道运动均匀并且具有更好的阻尼。
在操作期间，驱动轴22绕其自身的中心纵向轴线旋转。置换器线圈14与驱动轴22偏心地连接。置换器线圈以使得能够绕偏心轴线旋转运动的方式与驱动轴22连接。由销钉17和环形元件18形成的引导件防止置换器线圈14旋转。在操作期间，置换器线圈14沿着圆形路径移动。换句话说，置换器线圈14执行轨道运动。
轨道运动使置换器线圈14与不可移动反线圈15相互作用。在操作期间，在置换器线圈14和反线圈15之间产生气室。轨道运动使气室沿着反线圈15的中点方向螺旋漂移。由于置换器线圈14和反线圈15的形状，气室从径向向外到径向向内变小。这导致制冷剂的压缩，该制冷剂在反线圈15的中心被喷射到压力室中。
参考符号列表
10 涡旋压缩机
11 壳体
12 壳体盖
13 壳体隔板
14 置换器线圈
15 反线圈
16 圆柱形凹口
17 销钉
18 环形元件
19 外周表面
20 凹口
21 驱动单元
22 驱动轴
Claims (12)
1.一种涡旋压缩机，包括：具有壳体盖(12)和壳体隔板(13)的壳体(11)、可移动的置换器线圈(14)和不可移动的反线圈(15)，它们相互啮合，其中
-所述壳体隔板(13)和所述置换器线圈(14)布置在吸力侧，并且所述壳体盖(12)和所述反线圈(15)布置在高压侧，
-在所述置换器线圈(14)的面向吸力侧的侧上形成至少一个圆柱形凹口(16)，并且
-销钉(17)布置在所述壳体隔板(13)的面向高压侧的侧上，以便伸入到所述圆柱形凹口(16)中并与所述圆柱形凹口(16)相互作用，从而形成用于所述可移动的置换器线圈(14)的引导件，
其特征在于
至少一个具有外周表面(19)的环形元件(18)布置在所述至少一个圆柱形凹口(16)中，其中，所述外周表面(19)包括至少一个凹口(20)。
2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，
其特征在于
在所述环形元件(18)的所述外周表面(19)上的所述至少一个凹口(20)被设计为在整个外围上延伸的连续凹口(20)，特别是被设计为凹槽。
3.根据权利要求1或2所述的涡旋压缩机，
其特征在于
所述至少一个凹口(20)至少部分地在所述环形元件(18)的所述外周表面(19)上倾斜地延伸。
4.根据前述权利要求中的一项所述的涡旋压缩机，
其特征在于
所述至少一个凹口(20)至少部分地居中布置在所述环形元件(18)的所述外周表面(19)上。
5.如前述权利要求之一所述的涡旋压缩机，
其特征在于
所述环形元件(18)的所述外周表面(19)包括支撑表面，其中所述支撑表面构成所述外周表面(19)的部分大于所述外周表面(19)上的所述至少一个凹口(20)的凸起。
6.如前述权利要求之一所述的涡旋压缩机，
其特征在于
所述环形元件(18)由硬化钢组成，特别是HRC值大于55的滚动轴承钢。
7.根据前述权利要求中的一项所述的涡旋压缩机，
其特征在于
所述环形元件(18)经由间隙配合件布置在所述圆柱形凹口(16)中，特别是半径公差阈值为0.02mm至0.05mm的间隙配合件。
8.根据前述权利要求中的一项所述的涡旋压缩机，
其特征在于
所述环形元件(18)的直径测量为13mm至18mm，特别是15mm。
9.根据前述权利要求中的一项所述的涡旋压缩机，
其特征在于
所述环形元件(18)的壁厚测量为0.6mm至2mm，特别是0.9mm至1.2mm。
10.根据前述权利要求中的一项所述的涡旋压缩机，
其特征在于
所述环形元件(18)的高度测量为4mm至6mm，特别是5mm。
11.根据前述权利要求中的一项所述的涡旋压缩机，
其特征在于
所述凹口(20)测量为所述环形元件(18)的壁厚的10％至40％，特别是20％。
12.根据前述权利要求中的一项所述的涡旋压缩机，
其特征在于
将至少两个或更多个具有环形元件(18)的圆柱形凹口(16)，特别是六个具有环形元件(18)的圆柱形凹口(16)，布置在所述置换器线圈(14)的面向吸力侧的侧上。
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