CN1405452A - 一种复合压缩机 - Google Patents
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Abstract
一种复合压缩机包括第一压缩机构，其受到第一驱动源的驱动；和第二压缩机构，其受到第二驱动源的驱动。第一压缩机构的第一排放端口和第二压缩机构的第二排放端口连接到单一的排放通路。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机和电动机组合车辆的复合压缩机。具体地讲，本发明涉及一种复合压缩机，其可被内燃机或电动机驱动。
背景技术
能够被车辆内燃机或电动机，或两者驱动的复合压缩机在日本公开实用新型公报No.6-87678中进行了介绍。这种复合压缩机包括实现或断开压缩机与车辆内燃机和电动机的连接的离合器，和能够被内燃机或电动机，或两者驱动的单一压缩机构。
尽管如此，在日本公开实用新型公报No.6-87678中介绍的复合压缩机具有许多缺点。首先，由于电动机的转子在内燃机工作时是转动的，转动部分的惯性矩非常大，能量损失也很大。第二，在电动机是具有磁铁的直流无刷电动机的情况下，当内燃机工作时，可产生转动阻力损失。这个损失可归于磁铁。第三，为了用电动机驱动由内燃机驱动的压缩机构，必须使用大扭矩电动机，或压缩机构必须成为可变排量型压缩机构，这种机构甚至可以用低扭矩电动机来驱动。因此，增加了压缩机的尺寸和复杂性。第四，当电动机驱动时，这些压缩机有很大的能量损失并产生噪音。第五，当用电动机驱动时，驱动轴也转动或继续转动，该轴突出于压缩机壳体外使内燃机也可以驱动压缩机。当驱动轴转动时，由于驱动轴的轴密封机构，如唇形密封，产生摩擦阻力带来了能量损失，电动机的驱动效率下降。第六，由于内燃机和电动机驱动同一个压缩机构，难以或不可能以最大效率来操作各个驱动源。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种改进的复合压缩机，可避免已知压缩机的如上所述的缺点。
为实现上述和其他目的，根据本发明提出了一种复合压缩机。这种压缩机包括第一压缩机构，其单独受到第一驱动源的驱动；和第二压缩机构，其单独受到第二驱动源的驱动。第一和第二压缩机构在压缩机中一体形成。
在根据本发明的复合压缩机中，由于第一压缩机构单独受到第一压缩源的驱动，避免了前面提到的已知复合压缩机存在的缺点，另外通过整体形成第一和第二压缩机构，可减少复合压缩机的尺寸。
在根据本发明的优选实施例中，第一驱动源是车辆内燃机或用于驱动车辆的电动机，第二驱动源是用于驱动压缩机的电动机。当复合压缩机安装到车辆上时，车辆内燃机或电动机可以用作驱动车辆的第一驱动源，结合到复合压缩机的电动机或单独驱动复合压缩机的电动机作为第二驱动源。
在本发明的另一个优选实施例中，第一排放端口穿过第一压缩机构的第一端板形成，第二排放端口穿过第二压缩机构的第二端板形成。第一压缩机构的排放端口和第二压缩机构的排放端口连接到单一的排放通路。第一压缩机构的各个第一排放端口和第二压缩机构的第二排放端口最好通过止回阀连接到单一的排放通路。通过这种结构，可以减少复合压缩机的尺寸，其中第一和第二压缩机构具有共同的排放通路。另外通过设置止回阀，当一个压缩机构工作时，另一个压缩机构不会提供制冷剂到共同的排放通路。因此，可防止从一个压缩机构排放的制冷剂流入另一个压缩机构。
在本发明的又一个实施例中，第一压缩机构的第一流体排量大于所述第二压缩机构的第二流体排量。在第一驱动源的转动输出大于第二驱动源的转动输出的情况下，第一压缩机构的第一排量可以设定的大于第二压缩机构的第二排量。
在本发明还有的一个实施例中，第一和第二压缩机构是螺旋型压缩机构。在这个实施例中，第一压缩机构的固定螺旋和第二压缩机构的第二固定螺旋最好背对背设置。通过这种背对背的结构，可以在压缩机构之间形成单个排放通路。例如，第一和第二固定螺旋可从共用端板的相对表面延伸。第一和第二排放端口和排放通道可以在共用端板上形成。
在本发明的还有一个优选实施例中，第一压缩机构的第一固定螺旋和第二压缩机构的第二固定螺旋是一体形成的。在这个实施例中，压缩机的部件的数量可以减少。
在本发明的还有一个优选实施例中，第一压缩机构和第二压缩机构可选择地或可同步地驱动。换句话，第一和第二压缩机构可以同时驱动，或第一压缩机构可在第二压缩机构停止时驱动，或者反过来进行。
在本发明的还有一个优选实施例中，复合压缩机包括第一螺旋型压缩机构，其受到包括车辆内燃机和电动车辆马达的驱动源驱动；和第二螺旋型压缩机构，其受到电动机驱动。内燃机和电动车辆马达交替地驱动第一压缩机构。压缩机还包括具有第一端板表面和第二端板表面的共用端板。第一螺旋型压缩机构的第一固定螺旋从第一端板表面延伸，第二螺旋型压缩机构的第二固定螺旋从第二端板表面延伸，第一固定螺旋设置在相对第二固定螺旋的位置处。另外，第一压缩机构的第一排放端口和第二压缩机构的第二排放端口连接到单一排放通路。第一压缩机构的第一排放端口和第二压缩机构的第二排放端口最好通过止回阀连接到排放通路。此外，第一压缩机构的第一流体排量大于第二压缩机构的第二流体排量。
在本发明的还有一个优选实施例中，复合压缩机包括第一螺旋型压缩机构，其受到包括驱动车辆的内燃机和驱动所述车辆的电动车辆马达的驱动源的驱动；和第二螺旋型压缩机构，其受到电动机的驱动。所述内燃机和电动车辆马达可交替驱动所述第一压缩机构。复合压缩机还包括第一螺旋型压缩机构的第一固定螺旋，其包括第一端板；和所述第二螺旋型压缩机构的第二固定螺旋，其包括第二端板。第一固定螺旋和所述第二固定螺旋一体形成。另外，第一压缩机构的第一排放端口和第二压缩机构的第二排放端口连接到单一的排放通路，其中，所述第一压缩机构的所述第一排放端口和所述第二压缩机构的第二排放端口通过止回阀连接到所述排放通路。此外，所述第一压缩机构的第一流体排量要大于所述第二压缩机构的第二流体排量。
因此，在根据本发明的复合压缩机中，由于第一压缩机构是单独被第一压缩源驱动，第二压缩机构是单独被第二压缩源驱动，避免了前面提到的已知复合压缩机的缺点。改进了压缩机的效率。另外，通过整体形成第一和第二压缩机构，可减少复合压缩机的尺寸。
本发明的另外的目的、特征和优点将通过下面参考附图对本发明的优选实施例的详细介绍有清楚的了解。
附图说明
现在，将参考附图对本发明的实施例加以介绍，实施例通过示例性的方式给出，不能用来限制本发明。
图1是根据本发明实施例的复合压缩机的竖向剖视图。
具体实施方式
根据本发明实施例的复合压缩机在图1中显示。参考图1，复合压缩机A具有第一压缩机构1和第二压缩机构2。复合压缩机A，例如，可用于安装在车辆中的空调系统的制冷剂循环。
第一压缩机构1包括第一固定螺旋10，其具有第一固定端板10a和第一固定螺旋件10b；和第一轨道螺旋11，其具有第一轨道端板11a和第一轨道螺旋件11b。第一固定螺旋10和第一轨道螺旋11相接合形成第一复数对流体区12。第一压缩机构1还包括驱动轴13和电磁离合器14，驱动轴与第一轨道螺旋11接合向轨道螺旋11提供轨道运动。电磁离合器14包括固定到第一驱动轴13上的衔铁14a，通过皮带(未显示)连接到车辆内燃机或电动机(未显示)的皮带轮14b，和可连接和断开离合器衔铁14a和皮带轮14b的电磁铁14c。另外，第一压缩机构1包括第一防止转动机构15，用于防止第一轨道螺旋11转动；和穿过壳体形成的第一入口16。第一排放端口10a穿过第一固定螺旋10的第一端板10a的第一表面形成。用于驱动第一压缩机构1的车辆发动机可包括内燃机或驱动车辆马达。
第二压缩机构2包括第二固定螺旋20，其具有第二固定端板20a和第二固定螺旋件20b；和第二轨道螺旋21，其具有第二轨道端板21a和第二轨道螺旋件21b。第二固定螺旋20和第二轨道螺旋21接合形成第二复数对流体区22。第二压缩机构2还包括第二驱动轴23，驱动轴与第二轨道螺旋21接合向第二轨道螺旋21提供轨道运动；第二防止转动机构24，用于防止第二轨道螺旋21转动；和穿过壳体形成的第二入口25。第二排放端口20a｀穿过第二固定螺旋20的第二端板20a的第二表面形成。设置了电动机26用于驱动第二压缩机构2的第二驱动轴23。电动机26具有固定到第二驱动轴23的转子26a和定子26b。
第一压缩机构1的第一固定螺旋10和第二压缩机构2的第二固定螺旋20设置成背靠背，这些固定螺旋一体形成。因此，端板10a和端板20a一起形成共用端板。排放通路30在端板10a和20a之间和共用的端板内形成。出口31在排放通路30的下游端形成。穿过第一压缩机构1的第一端板10a形成的第一排放端口10a｀和穿过第二压缩机构2的第二端板20a形成的第一排放端口20a`通过止回阀32连接到排放通路30的上游端。具有这种结构的第一压缩机构1和第二压缩机构2在复合压缩机A中整体形成。
当复合压缩机A由发动机驱动时，促动电磁离合器14，发动机的旋转输出通过离合器衔铁14a传递到第一压缩机构1的第一驱动轴13，第一轨道螺旋11被第一驱动轴13驱动作轨道运动。从第一入口16引入的制冷剂流入流体区12。当大量制冷剂流入时，流体区12朝第一固定螺旋10的中心移动。这样流体区12中的制冷剂受到压缩。压缩的制冷剂经止回阀32通过在第一端板10a的第一端表面内形成的第一排放端口10a排入排放管路30。排放的制冷剂然后通过出口31流出到达外制冷剂回路的高压侧。
在这种条件下，一般不需要向用于驱动第二压缩机构的电动机提供电力。因此，电动机不转动。因此第二压缩机构2不工作。由于第二压缩机构2的第二排放端口20a被止回阀32关闭，从第一压缩机构1排出的制冷剂不会流入到第二压缩机构2。
但复合压缩机A被电动机26驱动时，电动机26是工作的，电动机26的转动输出传递到第二压缩机构2的第二驱动轴23，第二轨道螺旋21被第二驱动轴23驱动作轨道运动。从第二入口25引入的制冷剂流入流体区22。当大量制冷剂流入时，流体区22朝第二固定螺旋20的中心移动，这样流体区22的制冷剂受到压缩。压缩的制冷剂经止回阀32通过在第二端板20a的第二端表面内形成的第二排放端口20a排入排放管路30。排放的制冷剂然后通过出口31流出到达外制冷剂回路的高压侧。
在这种结构中，一般不需要向第一压缩机构的电磁离合器14提供电力。车辆的发动机的旋转输出不能传递到第一压缩机构1。因此第一压缩机构1不工作。由于第一压缩机构1的第一排放端口10a被止回阀32关闭，从第二压缩机构2排出的制冷剂不会流入第一压缩机构1。
在这种复合压缩机A中，由于第一压缩机构1由车辆的发动机单独驱动，发动机作为第一驱动源；并由于第二压缩机构2由电动机26单独驱动，电动机作为与第一驱动源不同的第二驱动源，这样可以得到下列的优点。首先，由于电动机26的转子26A当压缩机A受到发动机驱动时不能转动，减少了转动部分的惯性矩，压缩机A的能量损失也得到减少。第二，即使电动机26是设有磁铁的直流无刷电动机，当发动机驱动时，由于磁铁产生的旋转抗力损失减少或消除。第三，因为电动机26不驱动第一压缩机构1，如果第二压缩机构2的排量设定的低于第一压缩机构1的排量，电动机26就不必要使用大扭转电动机。此外，第二压缩机构2也不必要是可变排量型压缩机构。因此复合压缩机A的尺寸和复杂性可以进一步减少。因为第一压缩机构1是由发动机驱动的，第一压缩机构的排量可以增加或最大化。第四，当第二压缩机构2由电动机26驱动时，由于离合器衔铁14a不转动，能量损失和噪音得到减小和消除。第五，当第二压缩机构2由电动机26驱动时，由于轴密封机构的摩擦阻力产生的能量损失减少或消除，而电动机26的驱动效率没有下降，因为突出于压缩机壳体之外并由发动机驱动的第一驱动轴13没有转动。第六，由于第一压缩机构1是由发动机驱动的，第二压缩机构2是由电动机26驱动的，当各个压缩机构被驱动时，各驱动机构可以最大效率来工作，因此在改善性能水平的情况下可增加或最大限度地实现能量节约。第七，由于第一压缩机构1和第二压缩机构2可以同步驱动，可以得到所需的很大排量。这样就增加了制冷剂回路的灵活性。
另外，复合压缩机A的尺寸可通过一体形成第一压缩机构1和第二压缩机构2进一步减少。此外，复合压缩机A的尺寸可以通过设置第一压缩机构1和第二压缩机构2共同使用的单一排放通路30来进一步减小。通过设置止回阀32，在工作期间从一个压缩机构排出的制冷剂避免了通过共用排放通路30流入另一个压缩机构，避免了造成压缩机构停机。
另外，由于第一压缩机构1的第一固定螺旋10和第二压缩机构的第二固定螺旋20设置成背靠背，单一排放通路30可在其间形成，因此进一步减少了复合压缩机A的尺寸。此外，通过整体形成第一压缩机构1的第一固定螺旋10和第二压缩机构2的第二固定螺旋20可使零件的数目减少。
在上面介绍的实施例中，第一压缩机构1和第二压缩机构2可以同步驱动。第一排放端口10a｀可以通过已知的第一排出阀，即簧片阀，连接到排放通路30；第二排放端口20a也可以通过已知的第二排出阀连接到排放通路30。第一压缩机构1和第二压缩机构2可以有各自的排出阀和互相独立的出口。第一压缩机构1和第二压缩机构2可以构建成使制冷剂通过共用入口吸入。
第一压缩机构1的第一驱动轴13和第二压缩机构2的第二驱动轴23可以沿同一轴线对齐，也可以设置在不同的轴线上。第一压缩机构1和第二压缩机构2之间的相对位置关系并不限制在背对背的如图1所示位置。相关的位置关系可以根据需要适当地最佳化。例如复合压缩机可以根据需要设置在车辆发动机腔室内。
第一压缩机构1和第二压缩机构2的组合并不限于螺旋型压缩机构组合。例如可以采用斜板型压缩机构的组合、斜板型压缩机构和螺旋型压缩机构的组合、叶片型压缩机构的组合、斜板型压缩机构和叶片型压缩机构的组合，这些类型的压缩机构和其他类型压缩机构的组合也可以采用。
第二压缩机构2可以由与压缩机A分开设置的不同于电动机26的电动机来驱动。另外连接到第一压缩机构1的第一驱动源可由任何的车辆发动机(包括内燃机和驱动车辆的马达)和安装在车辆上任何用途的除驱动车辆外的电动机构成，第一压缩机构1可由发动机和电动机驱动，或者由在这两个驱动源之间转换选择的驱动源来驱动。
虽然已经详细地介绍了本发明的优选实施例，但本发明的范围并不受限于该优选的实施例。所属领域的技术人员应当清楚地知道在不脱离本发明范围的情况下可以进行多种改进和修改。因此，所公开的实施例是示例性的。应当指出本发明的范围并不限于公开的实施例，而是由后面的权利要求来决定。
Claims (12)
1.一种复合压缩机，包括：
第一压缩机构，其受到第一驱动源的驱动；和
第二压缩机构，其受到第二驱动源的驱动；其中所述第二压缩机构的第一排放端口和所述第二压缩机构的第二排放端口连接到单一的排放通路。
2.根据权利要求1所述的复合压缩机，其特征在于，所述第一驱动源包括驱动车辆的内燃机和驱动所述车辆的电动车辆马达，其中所述内燃机和所述电动车辆马达交替驱动所述第一压缩机构，所述第二驱动源是电动机。
3.根据权利要求1所述的复合压缩机，其特征在于，所述第一压缩机构的各个所述第一排放端口和所述第二压缩机构的所述第二排放端口通过止回阀连接到所述排放通路。
4.根据权利要求1所述的复合压缩机，其特征在于，所述第一压缩机构的第一流体排量大于所述第二压缩机构的第二流体排量。
5.根据权利要求1所述的复合压缩机，其特征在于，所述第一和第二压缩机构是螺旋型压缩机构。
6.根据权利要求5所述的复合压缩机，其特征在于，所述复合压缩机包括具有第一端板表面和第二端板表面的共用端板，其中所述第一压缩机构的固定螺旋从所述第一端板表面延伸，所述第二压缩机构的第二固定螺旋从所述第二端板表面延伸，所述第一固定螺旋设置在相对所述第二固定螺旋的位置处。
7.根据权利要求5所述的复合压缩机，其特征在于，还包括第一固定螺旋和第二固定螺旋，第一固定螺旋包括第一端板，第二固定螺旋包括第二端板，其中所述第一压缩机械的所述第一固定螺旋和所述第二压缩机械的所述第二固定螺旋是一体形成的。
8.根据权利要求1所述的复合压缩机，其特征在于，所述第一压缩机构和所述第二压缩机构是同步驱动的。
9.一种复合压缩机，包括：
第一螺旋型压缩机构，其受到包括驱动车辆的内燃机和驱动所述车辆的电动车辆马达的驱动源的驱动，其中所述内燃机和所述电动车辆马达交替驱动所述第一压缩机构；
第二螺旋型压缩机构，其受到电动机的驱动；和
具有第一端板表面和第二端板表面的共用端板，其中所述第一螺旋型压缩机构的第一固定螺旋从所述第一端板表面延伸，所述第二螺旋型压缩机构的第二固定螺旋从所述第二端板表面延伸，所述第一固定螺旋设置在相对所述第二固定螺旋的位置处。
其中，所述第一压缩机构的第一排放端口和所述第二压缩机构的第二排放端口连接到单一的排放通路，其中，所述第一压缩机构的所述第一排放端口和所述第二压缩机构的第二排放端口通过止回阀连接到所述排放通路，并且所述第一压缩机构的第一流体排量要大于所述第二压缩机构的第二流体排量。
10.根据权利要求9所述的复合压缩机，其特征在于，所述第一压缩机构和所述第二压缩机构是同步驱动的。
11.一种复合压缩机，包括：
第一螺旋型压缩机构，其受到包括驱动车辆的内燃机和驱动所述车辆的电动车辆马达的驱动源的驱动，其中所述内燃机和所述电动车辆马达交替驱动所述第一压缩机构；
第二螺旋型压缩机构，其受到电动机的驱动；和
所述第一螺旋型压缩机构的第一固定螺旋包括第一端板，所述第二螺旋型压缩机构的第二固定螺旋包括第二端板；
所述第一固定螺旋和所述第二固定螺旋一体形成，其中，所述第一压缩机构的第一排放端口和所述第二压缩机构的第二排放端口连接到单一的排放通路，其中，所述第一压缩机构的所述第一排放端口和所述第二压缩机构的第二排放端口通过止回阀连接到所述排放通路，并且所述第一压缩机构的第一流体排量要大于所述第二压缩机构的第二流体排量。
12.根据权利要求11所述的复合压缩机，其特征在于，所述第一压缩机构和所述第二压缩机构是同步驱动。
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