CN1749569A - 多气缸旋转式压缩机 - Google Patents

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Abstract

一种多气缸旋转式压缩机，设计用于减小吸入损耗和噪音。所述多气缸压缩机包括彼此隔开的第一和第二压缩室；分别与第一和第二压缩室相连通的第一和第二吸入端口；以及安置相邻于第一和第二吸入端口的连通孔以将第一压缩室与第二压缩室相连通。

Description

多气缸旋转式压缩机
技术领域
本发明涉及多气缸旋转式压缩机，并且具体而言，涉及设计用于减小由制冷剂的吸入所导致的吸入损耗和噪音的多气缸旋转式压缩机。
背景技术
通常，对于只包括一个压缩室的旋转式压缩机，由于压缩室内的环形活塞在相对旋转轴的中心偏心的状态中旋转，出现了由于旋转扭矩的严重偏差和气体的压缩的过程中质量的不平衡所导致的问题。相应地，为了解决所述问题，多气缸旋转式压缩机被提供，其包括设置在压缩机的上下部分上的单独的压缩室，并且在相对各压缩室之内的相对位置上旋转的环形活塞，由此最小化了旋转扭矩的偏差和质量的不均衡。
这样的多气缸旋转式压缩机的一个示例被公开在日本专利公开出版物No.2001-153079(公开日期：2001年6月5日)。压缩机包括：设置在上部部分上的第一气缸体并具有形成在第一气缸体中的第一压缩室，第二气缸体，所述第二气缸体设置在下部部分上并具有形成在第二气缸体中的圆柱形第二压缩室，以及设置在压缩室之间的隔板。压缩机还包括第一和第二环形活塞，以在旋转轴旋转时在各压缩室之内保持相对位置的状态中偏心旋转时压缩制冷剂气体，以及与各压缩室的内部部分相连通的第一和第二吸入端口以将制冷剂气体吸入到压缩室中。
在这样的多气缸旋转式压缩机中，分别构成压缩室的第一和第二气缸体具有比与多气缸旋转式压缩机具有相同容量的单气缸压缩机更低的高度，由此各压缩室的第一和第二吸入端口的直径被限制。相应地，由于多气缸旋转式压缩机相对由于各吸入端口的小横截面区域的缘故而吸入的气流具有较大的阻力，就会有由于在各压缩室的吸入体积被迅速增加时(即当气体的吸入量被迅速增加时)通过各吸入端口的不足的气体吸入量导致吸入损耗和吸入噪音变大的问题。
发明内容
本发明有鉴于上述问题而提出，并且本发明的一方面是提供一种多气缸旋转式压缩机，其设计用于减小各压缩室中的吸入损耗，而没有增加各压缩室的吸入端口的横截面区域。
本发明的另外一方面是提供一种多气缸旋转式压缩机，所述多气缸旋转式压缩机被设计用于减小压缩机的吸入噪音。
本发明的额外方面和/或者优点将在下述的说明中并结合附图而详细了解到，或者通过实施本发明而了解。
根据本发明的一方面，提供了一种多气缸旋转式压缩机，包括：彼此隔开的第一和第二压缩室；第一和第二吸入端口，所述第一和第二吸入端口分别与第一和第二压缩室相连通；以及安置相邻于第一和第二吸入端口的连通孔以将第一压缩室与第二压缩室相连通。
多气缸旋转式压缩机还可以包括在各第一和第二压缩室的内表面上凹陷预定的深度的第一和第二腔以相邻于连通孔。
第一和第二腔可以安置相对于连通孔。
多气缸旋转式压缩机还可以包括：分别构成第一和第二压缩室的第一和第二气缸体；第一和第二压缩装置，所述第一和第二压缩装置被分别设置在第一和第二压缩室内；穿透第一和第二压缩室的旋转轴以驱动第一和第二压缩装置；设置在第一和第二气缸体之间的隔板；以及设置与隔板相对的第一和第二轴支撑部件以分别关闭第一和第二压缩室的开口，同时支撑旋转轴。
连通孔可以通过隔板所形成。
第一和第二腔可以分别形成在第一和第二支撑部件的内表面上，以与连通孔相对。
第一和第二压缩装置可以包括第一和第二偏心部分，所述第一和第二偏心部分被设置到第一和第二压缩室内的旋转轴上以在相对的方向上分别与旋转轴偏心；第一和第二环形活塞，所述第一和第二环形活塞分别连接到第一和第二压缩室之内的第一和第二偏心部分的外表面；以及第一和第二叶片，以分隔第一和第二压缩室的内空间同时分别根据环形活塞的旋转而在径向方向上线性运动。
连通孔和第一以及第二腔可以具有小于径向方向内的环形活塞的厚度的最大宽度。
根据本发明的另外一方面，提供了一种多气缸旋转式压缩机，包括：彼此隔开的第一和第二压缩室；第一和第二压缩装置，以在相对的方向上分别在第一和第二压缩室内偏心的状态下执行压缩操作；分别与第一和第二压缩室相连通的第一和第二吸入端口；以及与第一和第二吸入端口相邻的连通孔，以将第一压缩室与第二压缩室相连通。
附图说明
本发明的这些和/或者其它方面和特征将从实施例的下述说明并结合附图而详细了解到，其中：
图1是根据本发明的第一实施例的多气缸旋转式压缩机的结构的说明横截面视图；
图2是沿着图1的线II-II’所取的横截面视图；
图3是沿着图1的线III-III’所取的横截面视图；
图4是图1的圆IV的细节图；
图5是根据本发明的实施例的多气缸旋转式压缩机的连通孔，以及第一和第二腔的结构的透视图；
图6是根据本发明的实施例的部分闭合状态中的多气缸旋转式压缩机的环形活塞的腔的视图；以及
图7是根据本发明的另外的实施例的多气缸旋转式压缩机的结构的横截面视图。
具体实施方式
下面将参照本发明的实施例来进行详细说明，其中附图中说明了示例，其中相似的引用数字表示相似的部件。下述的实施例通过参照附图来说明。
参照图1，根据本发明的实施例的多气缸旋转式压缩机包括设置在闭合的容器10内的上部部分上的电机20以产生旋转力，以及设置在闭合容器10内的下部部分上的压缩部分30，同时通过旋转轴21连接到电机20。
电机20包括固定到闭合容器10的内表面的圆柱形定子22，以及可旋转地安装到定子22内的转子23，同时在转子23的中心上连接到旋转轴21。
如图1-3所示，压缩部分30包括设置在上部部分的第一气缸体33并具有形成在第一气缸体33内的第一圆柱形压缩室31，设置在下部部分上的第二气缸体34并具有形成在第二气缸体34内的第二圆柱形压缩室32，以及安装在第一和第二压缩室31、32内的第一和第二压缩装置40、50以分别压缩气体。从电机20延伸的旋转轴21被安装以穿透第一和第二压缩室31、32的中心以分别在第一和第二压缩室31、32内操作第一和第二压缩装置40、50。
压缩部分30包括设置在第一和第二气缸体33、34之间的隔板35以将设置在压缩部分的上部部分上的第一压缩室31从设置在压缩部分的下部部分上的第二压缩室32隔开，被分别安装在第一气缸体33的上侧和第二气缸体34的下侧上的第一和第二轴支撑部件36、37，以分别闭合第一和第二压缩室31、32的上下开口，同时支撑旋转轴21。
分别安装在第一和第二室31、32内的第一和第二压缩装置40、50包括设置在压缩室31、32内的旋转轴21的外表面上的第一和第二偏心部分41、51，可旋转地连接到第一和第二偏心部分41、51的外表面的第一和第二环形活塞42、52，环形活塞42、52的外表面与压缩室31、32的内表面相接触以允许第一和第二偏心部分41、51旋转，第一和第二叶片43、53，以将压缩室31、32的内空间分隔为吸入侧和排放侧同时根据各环形活塞42、52的旋转在各压缩室31、32内的径向方向上线性运动(参看图2、3)。同时，第一和第二偏心部分41、51被设置在旋转轴21的外表面上以在相对的方向上偏心。此结构被提供用于最小化旋转扭矩的偏差并在通过旋转轴的相对侧之间保持平衡而在压缩操作时减小振动。
第一和第二气缸体33、34具有分别连接到第一和第二吸入管63、64的第一和第二吸入端口61、62，这样气体通过其流入到第一和第二气缸体33、34。第一和第二支撑部件36、37具有第一和第二释放端口65、66，以释放被压缩的气体(参考图2、3)。在图1中，参考数字13指示安装在制冷剂吸入管11中的累积器，并且参考数字12指示排放管以将闭合容器10内的被压缩的制冷剂引导到外部。
在这样的多气缸旋转式压缩机中，当第一和第二压缩室31、32内的第一和第二偏心部分41、51通过驱动电机20在箭头A的方向旋转同时在压缩机内保持相对安置时，第一和第二环形活塞42、52从第一和第二吸入端口61、62吸入气体，并朝向第一和第二排放端口65、66释放被压缩的气体同时分别在第一和第二压缩室31、32内偏心旋转，由此执行压缩操作。
在压缩气体时，由于第一和第二偏心部分41、51在彼此相对的方向上偏心，压缩室31、32总是提供彼此不同的吸入量，一个可选地比另外一个高，并且此现象以相差180度在压缩室31、32内重复。即，在第一压缩室31具有如图2所示的增加的体积时，第二压缩室32具有如图3所示的减小的体积。在此状态下，当旋转轴21在箭头A的方向上被旋转大于180度时，第二压缩室32的吸入体积被增加，而第一压缩室31的吸入体积被减小。这样，由于各压缩室31、32的吸入体积以相对的方式操作，如果压缩室31、32之一由于增加的吸入体积的缘故而对气体具有增加的吸入要求时，另外的压缩室的吸入体积被减小，由此对于气体提供减小的吸入要求。
同时，在各压缩室31、32内吸入体积的迅速增加伴随着通过第一和第二吸入端口61、62的气体用的吸入要求的迅速增加。但是，由于各吸入端口61、62的尺寸受限，气体的吸入量不足，导致吸入损耗。为了解决这个问题，如图4、5所示，本发明具有通过隔板35形成相邻于吸入端口61、62的连通孔71，这样第一和第二压缩室31、32通过连通孔71彼此相连通。
结果，当压缩室之一在吸入体积增加时，并且然后具有用于气体的增加的吸入要求时，如上所述的结构可以允许由于压缩室的减小的吸入体积的缘故所导致的气体用的吸入要求的减小的压缩室内的气体被供给到由于通过连通孔71的压缩室的吸入体积的增加的缘故而具有更高的气体用吸入要求(吸入体积)的压缩室内，由此防止吸入损耗。即，即使各压缩室31、32的吸入端口61、62的尺寸受到限制，连通孔71允许通过吸入端口61、62供给到压缩室31、32内的气体通过压缩孔71被压缩室31、32所共享，这样当气体用的吸入要求在压缩室31、32之一内被最大化时，气体可以被充分地供给到相关的压缩室31或者32中，由此防止吸入损耗。
例如，在由于第一压缩室31的吸入体积的增加所导致的气体用的吸入要求迅速增加的情况下，不仅通过第一吸入端口61供给到第一压缩室31的气体而且通过第二吸入端口62供给到第二压缩室32的气体的一部分通过连通孔71被供给到第一压缩室31的吸入侧，这样吸入损耗可以被防止。相反，当第二压缩室32具有增加的吸入体积时，通过第一吸入端口61被供给到第一压缩室31的气体的一部分被额外地通过连通孔71被供给到第二压缩室32，这样可以防止吸入损耗。
在这种情况下，在本实施例中，第一和第二压缩室31、32如图4、5通过第一和第二压缩室31、32内的隔板35形成相邻于第一和第二吸入端口61、62的连通孔71而彼此连通。同时，如图7所示，如果连通孔72被形成通过气缸体33、34的第一和第二压缩室31、32的内壁以及隔板35以允许吸入端口61、62的出口彼此连通时，与本实施例相同的效果也可以被实现。但是，为了提供如图7所示的结构，连通孔不仅钻通隔板35而且钻通气缸体33、34，使得制造过程复杂。相应地，需要连通孔71被形成通过隔板35，这样压缩室的内部部分通过隔板35彼此直接相连通，如图4所示。
此外，如图4所示，连通孔71具有小于径向方向上的第一和第二环形活塞42、52的厚度的最大宽度。这有助于这样的事实：如果连通孔71的宽度大于环形活塞42、52的厚度，当环形活塞42、52被安置在连通孔71上时，由于被压缩的气体可以从各压缩室31、32通过连通孔71流动到各环形活塞42、52的内空间而使得压缩效率降低。
此外，根据本发明的多气缸旋转式压缩机具有在各压缩室31、32的内表面上凹入预定深度的第一和第二腔73、74以减小吸入噪音。第一和第二腔73、74在与各吸入端口61、62相邻的位置上被形成在第一和第二轴支撑部件36、37的内表面上，同时与连通孔71相对。
此结构允许第一和第二腔73、74在由于各压缩室31、32的吸入的初始阶段上的吸入气体的流动阻力的缘故而产生噪音时用作亥姆霍兹共振器，由此减小气体的吸入噪音。典型的亥姆霍兹共振器包括具有较小入口的腔，并且使用这样的原理来减小噪音和振动：当特定频带内的入射波通过小的入口进入所述腔时，产生了具有与入射波相反的波形的新的反射波，并在其离开腔时与入射波相抵消。
在本发明中，第一和第二腔73、74作为如上所述的亥姆霍兹共振器。例如，当第二环形活塞52通过如图6所示的第二腔74时，第二腔42的入口74a在通过第二环形活塞52屏蔽(screened)的状态中部分打开。此时，第二腔74的部分打开的入口74a用作亥姆霍兹共振器的小的入口，并且第二腔74的内空间74b用作亥姆霍兹共振器的腔，这样第二腔74可以减小第二压缩室32的吸入噪音同时作为亥姆霍兹共振器。第一腔73用如上所述的原理也减小了第一压缩室31的吸入噪音。
在这样的原理之下，可以认为即使第一和第二腔73、74没有分别与吸入端口61、62相邻，这些可以用作减小从压缩室31、32产生的噪音。但是，与旋转式压缩机中的吸入气体相关的噪音通常在具有最大的吸入流动阻力的各吸入端口61、62上发生。特别地，由于本发明的旋转式压缩机在压缩机开始吸入操作时在通过各吸入端口61、62的气体流中具有较大的波动，吸入噪音也在吸入操作的初始时间被增加。相应地，为了提高吸入气体的噪音减小效果，有利地，第一和第二腔73、74被分别安置相邻于第一和第二吸入端口61、62，如本实施例中所示。
从上述说明中清楚可见，尽管吸入端口的尺寸有限，本发明的多气缸旋转式压缩机允许通过各吸入端口供给到各压缩室的气体通过连通孔被压缩室所共享，这样即使当任一压缩室的吸入要求达到了最大点，供给到相关的压缩室的气体量被充分保障，由此防止吸入损耗。
此外，供给进入到压缩室中的气体可以被平稳地执行，这样通吸入端口上的吸入流动阻力所导致的吸入噪音被最小化。
此外，第一和第二腔被分别设置在压缩室的内表面上以与吸入端口相邻，并作为亥姆霍兹共振器，这样吸入噪音可以被进一步减小。
尽管对本发明的优选实施例进行了说明，但是普通技术人员可以理解，在不背离本发明的精神和实质的情况下，可以对本发明进行修改，其范围由权利要求书及其等同限定。

Claims (14)

1.一种多气缸旋转式压缩机包括：彼此隔开的第一和第二压缩室；分别与第一和第二压缩室相连通的第一和第二吸入端口；以及安置相邻于第一和第二吸入端口的连通孔以将第一压缩室与第二压缩室相连通。
2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，还包括：在各第一和第二压缩室的内表面上凹陷预定的深度的第一和第二腔以相邻于连通孔。
3.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于，第一和第二腔安置相对于连通孔。
4.根据权利要求3所述的压缩机，其特征在于，还包括：分别构成第一和第二压缩室的第一和第二气缸体；第一和第二压缩装置，所述第一和第二压缩装置被分别设置在第一和第二压缩室内；穿透第一和第二压缩室的旋转轴以驱动第一和第二压缩装置；设置在第一和第二气缸体之间的隔板；以及设置与隔板相对的第一和第二轴支撑部件以分别关闭第一和第二压缩室的开口，同时支撑旋转轴。
5.根据权利要求4所述的压缩机，其特征在于，连通孔通过隔板所形成，并且第一和第二腔被分别形成在第一和第二支撑部件的内表面上，以与连通孔相对。
6.根据权利要求5所述的压缩机，其特征在于，第一和第二压缩装置包括第一和第二偏心部分，所述第一和第二偏心部分被设置到第一和第二压缩室内的旋转轴上以在相对的方向上分别与旋转轴偏心；第一和第二环形活塞，所述第一和第二环形活塞分别连接到第一和第二压缩室之内的第一和第二偏心部分的外表面上；以及第一和第二叶片，以分隔第一和第二压缩室的内空间同时分别根据环形活塞的旋转而在径向方向上线性运动。
7.根据权利要求6所述的压缩机，其特征在于，连通孔和第一以及第二腔具有小于径向方向上的环形活塞的厚度的最大宽度。
8.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，还包括：第一和第二气缸体，以分别构成第一和第二圆柱形压缩室；第一和第二压缩装置，所述第一和第二压缩装置被分别设置在第一和第二压缩室内；穿透第一和第二压缩室的旋转轴以操作第一和第二压缩装置；以及设置在第一和第二气缸体之间的隔板；其中连通孔通过隔板所形成，以与吸入端口相邻。
9.根据权利要求8所述的压缩机，其特征在于，第一和第二压缩装置包括第一和第二偏心部分，所述第一和第二偏心部分被设置到第一和第二压缩室内的旋转轴上以在相对的方向上分别与旋转轴偏心；第一和第二环形活塞，所述第一和第二环形活塞分别连接到第一和第二压缩室之内的第一和第二偏心部分的外表面；以及第一和第二叶片，以分隔第一和第二压缩室的内空间同时分别根据环形活塞的旋转而在径向方向上线性运动。
10.根据权利要求9所述的压缩机，其特征在于，连通孔和第一以及第二腔具有小于径向方向上的环形活塞的厚度的最大宽度。
11.一种多气缸旋转式压缩机，包括：彼此隔开的第一和第二压缩室；第一和第二压缩装置，以在相对的方向上分别在第一和第二压缩室内偏心的状态下执行压缩操作；分别与第一和第二压缩室相连通的第一和第二吸入端口；以及安置与第一和第二吸入端口相邻的连通孔，以将第一压缩室与第二压缩室相连通。
12.根据权利要求11所述的压缩机，其特征在于，还包括：设置在第一和第二压缩室之间的隔板，其中连通孔通过隔板形成。
13.根据权利要求12所述的压缩机，其特征在于，还包括：在各第一和第二压缩室的内表面上凹陷预定的深度的第一和第二腔以相邻于连通孔。
14.根据权利要求13所述的压缩机，其特征在于，第一和第二腔安置相对于连通孔。
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