CN212055120U - 叶片旋转式压缩机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及叶片旋转式压缩机,包括:辊,其具有周向形成的多个叶片狭槽,并且每个叶片狭槽具有通向辊的外周表面的一端;多个叶片,其以可滑动方式插入辊的叶片狭槽中,并将压缩空间分隔成多个压缩室;以及排放阀组件,其打开和关闭出口端口,所述排放阀组件包括:阀引导件,其联接到气缸;阀构件,其以可滑动方式联接到阀引导件,以选择性地打开和关闭出口端口,并且至少部分地插入出口端口以关闭出口端口;以及弹性构件,其设置在阀引导件和阀构件之间,以朝向出口端口弹性地支撑阀构件。因此,可以减小死体积,可以确保排放通道面积,并且可以减小排放噪声。

Description

叶片旋转式压缩机
技术领域
本公开涉及压缩机,更具体地说,本公开涉及叶片旋转式压缩机,其中,叶片从旋转辊突出,并与气缸的内周表面接触,从而形成压缩室。
背景技术
旋转式压缩机可分为两种类型,即,叶片以可滑动方式插入气缸以与辊接触的类型,以及叶片以可滑动方式插入辊以与气缸接触的另一种类型。通常,前者被称为“旋转式压缩机”,后者被称为“叶片旋转式压缩机”。
对于旋转式压缩机,插入气缸中的叶片被弹力或背压朝着辊拉出,以与辊的外周表面接触。另一方面,对于叶片旋转式压缩机,插入辊中的叶片与辊一起旋转,并被离心力和背压拉出,以与气缸的内周表面接触。
旋转式压缩机独立地形成与辊的每转叶片数量一样多的压缩室,并且每个压缩室同时执行吸入冲程、压缩冲程和排出冲程。另一方面,叶片旋转式压缩机连续地形成与辊的每转叶片数量一样多的压缩室,并且每个压缩室顺序地执行吸入冲程、压缩冲程和排出冲程。因此,叶片旋转式压缩机比旋转式压缩机具有更高的压缩比。因此,叶片旋转式压缩机更适合于诸如R32、R410a和CO2的高压制冷剂,这些制冷剂具有低臭氧消耗潜势(ODP)和全球变暖指数(GWP)。
美国专利公开号为US2015-0064042A1[2015年3月5日公开]的专利文献中公开了这种叶片旋转式压缩机。该专利文献中公开的叶片旋转式压缩机是吸入制冷剂填充在马达室的内部空间中的低压类型,但是公开了多个叶片以可滑动方式插入旋转辊中的结构。
在该专利文献中公开的叶片旋转式压缩机中,叶片旋转式压缩机包括多个出口端口,并且所述多个出口端口沿着周向方向以恒定间隔形成。出口端口径向形成为穿过圆筒的内周表面和外周表面,并且用于打开和关闭相应出口端口的排放阀设置在气缸的外周表面上。每个排放阀被构造为一端固定而另一端自由的簧片阀。
然而,现有技术的叶片旋转式压缩机不能快速响应压缩室中的压力变化。因此,降低了机构的可靠性,从而限制了压缩机的操作范围。例如,在压缩机中,制冷循环的操作压力可能增加,或者液态制冷剂可能被吸入压缩室,从而大大增加压缩室中的压力。在这种情况下,为了保持压缩机的可靠性,压缩室中的制冷剂必须在压缩室到达出口端口之前提前排出。然而,现有技术的叶片旋转式压缩机除了出口端口之外没有设置单独的排放通道,这导致压缩室中的压力过度升高,并且相应地大大降低了机构的可靠性。此外,考虑到这些问题,压缩机的操作范围受到限制。这可能达到制冷循环的操作范围的极限。
当使用诸如R32、R410a或CO2的高压制冷剂时,这些问题变得更加严重。更详细地说,当使用高压制冷剂时,即使每个压缩室的容积因叶片数量的增加而减小,但是可以获得与使用诸如R134a的相对低压的制冷剂时相同水平的冷却能力。然而,如果叶片数量增加,压缩循环缩短,并且会极大地产生压缩室中的压力变化。结果,可能频繁发生压缩室中的过度压缩,并且可能更频繁地发生上述问题。
实用新型内容
本公开的一个方面是提供一种叶片旋转式压缩机,当压缩室中发生过度压缩时,该叶片旋转式压缩机能够通过从压缩室快速排出制冷剂来增强机构的可靠性并扩大操作范围。
本公开的另一个方面是提供一种具有旁通孔的叶片旋转式压缩机,在压缩室到达出口端口之前,通过旁通孔提前排出压缩室中的制冷剂。
本公开的又一个方面是提供一种叶片旋转式压缩机,该压缩机在压缩室中的制冷剂没有吸入损失或压缩损失的情况下提前排出的位置处具有旁通孔。
本公开的又一个方面是提供一种叶片旋转式压缩机,当使用诸如R32、R410a、CO2的高压制冷剂时,该压缩机能够通过允许压缩室中的制冷剂在到达出口端口之前提前排出来防止过度压缩,从而提高机构的可靠性并扩大操作范围。
为了实现本公开的一个方面,提供了一种叶片旋转式压缩机,其中,气缸的内周表面和辊的外周表面之间的距离根据辊的旋转而变化。至少一个出口端口可以形成在气缸中,并且可以在基于辊的旋转方向相对于出口端口的上游侧形成通孔,该通孔的内径小于出口端口的内径,并且以穿透的方式从气缸的内周表面到外周表面形成。
此外,为了实现本公开的一个方面,提供了一种叶片旋转式压缩机,其中气缸的内周表面和辊的外周表面之间的距离根据辊的旋转而变化,并且支承板在轴向方向上联接到气缸和辊的两侧。支承板中的至少一个可以设置有通孔,该通孔的内径小于出口端口的内径,并且以穿透的方式从压缩室的内部空间到外部空间形成。
此外,为了实现本公开的一个方面,提供了一种叶片旋转式压缩机,其包括:多个支承板,其以预设间隔设置在轴向方向上的两侧;气缸,其安置在多个支承板之间并具有至少一个出口端口;辊,其在气缸内执行偏心旋转运动;以及至少一个叶片,其以可滑动方式联接到辊,并与辊一起旋转,以与气缸的内周表面接触,从而在气缸的内周表面和辊的外周表面之间形成压缩室。副出口端口可以形成在不与出口端口重叠的位置,以在压缩室到达出口端口之前旁通压缩室的制冷剂。
此外,为了实现本公开的方面,提供了一种叶片旋转式压缩机,其包括:气缸,其设置有出口端口;多个轴承,其在气缸的轴向方向上联接到气缸的两侧,以与气缸一起形成压缩空间;旋转轴,其由多个轴承径向支撑;辊,其以可旋转方式联接到旋转轴,并设置有多个叶片狭槽,所述叶片狭槽在周向方向上形成,并且各自具有朝向辊的外周表面开放的一端;多个叶片,其分别以可滑动方式插入辊的叶片狭槽中,并朝向气缸的内周表面突出,以将压缩空间分隔成多个压缩室;以及排放阀,其联接到气缸,以打开和关闭出口端口。压缩机还可以包括旁通孔,该旁通孔形成在多个轴承中的至少一个中或者形成在气缸中,以旁通在压缩室中压缩的制冷剂的一部分。
这里,旁通孔可以包括形成在多个轴承中的至少一个中的第一旁通孔,并且第一旁通孔可以形成在第一位置处,以在压缩室中执行压缩冲程时与压缩室连通。
第一位置可以位于压缩室的吸入冲程完成的点和排出冲程开始的点之间。
当辊的外周表面位于最靠近气缸的内周表面处的接触点为0度,θ1为[360度/叶片数量(n)],θ2为[θ1+基于旋转轴的旋转方向的第一叶片相对于接触点的吸入完成位置角]时,第一位置可以满足θ1≤P2≤θ2。
旁通孔的内径可以小于或等于叶片的宽度。
这里,旁通孔可以包括形成在气缸中的第二旁通孔,并且当排出冲程在压缩室中执行时,第二旁通孔可以形成在与压缩室连通的第二位置。
出口端口可以设置成沿着压缩室的移动路径安置多个,并且第二位置可以位于最靠近接触点的主出口端口和最靠近主出口端口的副出口端口之间,接触点是辊的外周表面最靠近气缸的内周表面的位置。
第二位置的法线和主出口端口的法线之间的角度θ3可以形成在25°内。
第二旁通孔可以位于用于打开和关闭主出口端口的排放阀的打开和关闭范围之外。
第二旁通孔可以形成在其至少一部分与用于打开和关闭主出口端口的排放阀重叠的位置。
排放阀可以包括固定到气缸的固定部分、从固定部分延伸的弹性部分以及从弹性部分延伸以打开和关闭主出口端口的打开和关闭部分,并且第二旁通孔可以形成在与弹性部分重叠的位置,并且具有等于或大于弹性部分的宽度的内径。
第二旁通孔可以形成为使得未被弹性部分覆盖的部分窄于或等于被弹性部分覆盖的部分。
排放阀可以包括固定到气缸的固定部分、从固定部分延伸的弹性部分以及从弹性部分延伸以打开和关闭主出口端口的打开和关闭部分。第二旁通孔可以形成为在弹性部分的轴向方向上位于弹性部分的两侧中的至少一侧,而不被弹性部分覆盖。
旁通孔可以包括形成在多个轴承中的至少一个中的第一旁通孔和形成在气缸中的第二旁通孔,并且第二旁通孔可以具有大于或等于第一旁通孔的面积的面积。
第一旁通孔可以形成到在压缩室的压缩冲程期间与压缩室连通的第一位置,并且第二旁路孔可以形成到当在压缩室中执行排出冲程时与压缩室连通的第二位置。
此外,为了实现本公开的方面,提供了一种叶片旋转式压缩机,其包括:气缸;多个轴承,其在气缸的轴向方向上联接到气缸的两侧以与气缸一起形成压缩空间;旋转轴,其由多个轴承径向支撑;辊,其联接到旋转轴以可旋转,并具有多个叶片狭槽,所述叶片狭槽在周向方向上形成并且各自具有通向辊的外周表面的一端;多个叶片,其分别以可滑动方式插入辊的叶片狭槽中,并朝向气缸的内周表面突出,以将压缩空间分隔成多个压缩室;出口端口,其用于引导压缩空间中压缩的制冷剂排放到压缩空间的外部;以及至少一个旁通孔,其形成在基于辊的旋转方向相对于出口端口的上游侧,以旁通在压缩空间中压缩的制冷剂的一部分。
出口端口可以沿着辊的旋转方向设置成多个,并且旁通孔可以以至少一个数量设置在多个出口端口之间。
在根据本公开的叶片旋转式压缩机中,可以围绕主框架、副框架或出口端口形成通孔,该通孔限定基于辊的旋转方向在相对于出口端口的上游侧的旁通孔。因此,除了由排放阀打开和关闭的出口端口之外,可以另外设置附加的排放通道,以便提前防止压缩室中的过度压缩,从而提高压缩机的可靠性并扩大操作区域。
此外,由于旁通孔形成在本文公开的叶片旋转式压缩机中,在使用诸如R32、R410a或CO2的高压制冷剂的情况下,可以在压缩室中保持适当的压力,从而提高压缩机的可靠性并扩大操作范围。
附图说明
图1是根据一个实施例的示例性叶片旋转式压缩机的纵向截面图。
图2是应用于图1的压缩部件的截面图。
图3是示出根据一个实施例的制冷剂在气缸中被吸入、压缩和排出的过程的截面图。
图4是根据一个实施例的叶片旋转式压缩机中的压缩部件的纵向截面图,用于解释每个背压室的背压。
图5是根据一个实施例的排放阀组件的分解立体图。
图6是示出根据一个实施例的从压缩部件分离的主轴承和气缸的立体图。
图7是从顶部观察的平面图,示出了处于组装状态的图6所示的主轴承和气缸。
图8是沿着图7的线“VII-VII”截取的截面图。
图9是示出根据一个实施例的第一旁通孔的位置的示意图。
图10是示出第一旁通孔的另一个实施例的平面图。
图11是根据一个实施例的压缩部件的前视图。
图12是示出图11中的第二出口端口的周边的放大前视图。
图13是沿着图12的线“VIII-VIII”截取的截面图。
图14和15是示出第二旁通孔的其他实施例的示意图。
图16是示意图,示出了根据一个实施例的压缩室中的制冷剂通过叶片旋转式压缩机中的第一旁通孔和第二旁通孔旁通的过程。
具体实施方式
现在将参照附图详细描述根据本文公开的示例性实施例的叶片旋转式压缩机。作为参考,本文公开的旁通孔也可以应用于叶片插入气缸中的旋转式压缩机。然而,在该实施例中,如上文所公开的叶片旋转式压缩机将作为示例进行描述。
参考图1,根据本公开的叶片旋转式压缩机包括安装在壳体110中的驱动马达120,以及设置在驱动马达120的一侧并通过旋转轴123机械连接到驱动马达120的压缩部件130。
根据压缩机的安装方法,壳体110可以分为立式或卧式。对于立式壳体,驱动马达和压缩部件沿着轴向方向安置在上侧和下侧两者处。而对于卧式壳体,驱动马达和压缩部件安置在左侧和右侧两者处。
驱动马达120提供用于压缩制冷剂的动力。驱动马达120包括定子121、转子122和旋转轴123。
定子121固定地插入壳体110中。定子121可以以收缩配合等方式安装在圆柱形壳体110的内周表面上。例如,定子121可以固定地安装在中间外壳110a的内周表面上。
转子122安置成与定子121间隔开,并且位于定子121的内侧。旋转轴123压配合到转子122的中心部分中。因此,联接到转子122的旋转轴123与转子120一起同心旋转。
油流动路径125在轴向方向上形成在旋转轴123的中心部分中,并且油通道孔126a和126b穿过油流动路径125的中间部分朝向旋转轴123的外周表面形成。油通道孔126a和126b包括属于稍后将描述的第一轴承部分1311的范围的第一油通道孔126a和属于第二轴承部分1321的范围的第二油通道孔126b。第一油通道孔126a和第二油通道孔126b中的每一个可以设置成一个或多个。该实施例示出了形成多个油通道孔的示例。
供油器127安装在油流动路径125的中间或下端。因此,当旋转轴123旋转时,填充在壳体的下部中的油被供油器127泵送,并且沿着油流动路径125被吸入,从而通过第二油通道孔126b被引入具有第二轴承部分的副轴承表面1321a,并且通过第一油通道孔126a被引入具有第二轴承部分的主轴承表面1311a。
优选的是,第一油通道孔126a和第二油通道孔126b形成为分别与第一油凹槽1311b和第二油凹槽1321b重叠。以这种方式,通过第一油通道孔126a和第二油通道孔126b供应到主轴承131的轴承表面1311a和副轴承132的轴承表面1321a的油可以被快速引入稍后将解释的主侧第二凹穴1313b和副侧第二凹穴1323b。这将在后面再次描述。
压缩部件130包括气缸133,其中,压缩空间V由在轴向方向上安装在其两侧上的主轴承131和副轴承132形成。
参考图1和图2,主轴承131和副轴承132固定地安装在壳体110上,并且沿着旋转轴123彼此隔开。主轴承131和副轴承132同时径向地支撑旋转轴123,并且轴向地支撑气缸133和辊134。结果,主轴承131和副轴承132可以设置有径向支撑旋转轴123的轴承部分1311、1321,以及从轴承部分1311、1321径向延伸的凸缘部分1312、1322。为了便于解释,主轴承131的轴承部分和凸缘部分分别被定义为第一轴承部分1311和第一凸缘部分1312,并且副轴承132的轴承部分和凸缘部分分别被定义为第二轴承部分1321和第二凸缘部分1322。
参考图1和图3,第一轴承部分1311和第二轴承部分1321分别形成为衬套形状,并且第一凸缘部分和第二凸缘部分分别形成为盘形形状。第一油凹槽1311b形成在作为第一轴承部分1311的内周表面的径向轴承表面(以下简称为“轴承表面”、“第一轴承表面”或“主轴承表面”)1311a上,第二油凹槽1321b形成在作为第二轴承部分1321的内周表面的径向轴承表面(以下简称为“轴承表面”、“第二轴承表面”或“副轴承表面”)1321a上。第一油凹槽1311b线性地或对角地形成在第一轴承部分1311的上端和下端之间,第二油凹槽1321b线性地或对角地形成在第二轴承部分1321的上端和下端之间。
稍后将描述的第一连通流动路径1315形成在第一油凹槽1311b中,并且稍后将描述的第二连通流动路径1325形成在第二油凹槽1321b中。第一连通流动路径1315和第二连通流动路径1325被设置用于将流入相应轴承表面1311a和1321a的油引导至主侧背压凹穴1313和副侧背压凹穴1323。这将在后面与背压凹穴一起描述。
第一凸缘部分1312设置有主侧背压凹穴1313,第二凸缘部分1322设置有副侧背压凹穴1323。主侧背压凹穴1313设置有主侧第一凹穴1313a和主侧第二凹穴1313b,并且副侧背压凹穴1323设置有副侧第一凹穴1323a和副侧第二凹穴1323b。
主侧第一凹穴1313a和主侧第二凹穴1313b沿着周向方向在两者间以预定间隔形成,副侧第一凹穴1323a和副侧第二凹穴1323b沿着周向方向在两者间以预定间隔形成。
主侧第一凹穴1313a形成低于主侧第二凹穴1313b中形成的压力的压力,例如,形成在吸入压力和排放压力之间的中间压力。并且副侧第一凹穴1323a形成低于副侧第二凹穴1323b中形成的压力的压力,例如,形成与主侧第一凹穴1313a的压力几乎相同的中间压力。在油通过主侧第一轴承突起1314a和稍后将描述的辊134的上表面134a之间的细或窄通道被引入主侧第一凹穴1313a的同时,主侧第一凹穴1313a通过减压形成中间压力,并且在油通过副侧第一轴承突起1314b和稍后将描述的辊134的下表面134b之间的细通道被引入副侧第一凹穴1323a的同时,副侧第一凹穴1323a也通过减压形成中间压力。另一方面,主侧第二凹穴1313b和副侧第二凹穴1323b保持排放压力或几乎等于排放压力,因为通过第一油通道孔126a和第二油通道孔126b引入到主轴承表面1311a和副轴承表面1321a中的油通过稍后将描述的第一连通流动路径1315和第二连通流动路径1325流入到主侧第二凹穴1313b和副侧第二凹穴1323b中。这将在后面再次描述。
构成压缩空间V的气缸133的内周表面形成为椭圆形状。气缸133的内周表面可以形成为具有一对长轴线和短轴线的对称椭圆形状。然而,在本公开的该实施例中,气缸133的内周表面具有不对称的椭圆形状,该椭圆形状具有多对长轴线和短轴线。形成为不对称椭圆形状的该气缸133通常被称为混合气缸,并且该实施例描述了应用这种混合气缸的叶片旋转式压缩机。然而,根据本公开的背压凹穴的结构也可以同样应用于具有对称椭圆形状的叶片旋转式压缩机。
如图2和图3所示,根据该实施例的混合气缸(以下简称为“气缸”)133的外周表面可以形成为圆形形状。然而,如果该外周表面固定到壳体110的内周表面,也可以采用非圆形形状。当然,主轴承131和副轴承132可以固定到壳体110的内周表面,并且气缸133可以通过螺栓联接到固定到壳体110的主轴承131或副轴承132。
此外,气缸133的中心部分中形成空白空间,以形成包括内周表面的压缩空间V。该空白空间由主轴承131和副轴承132密封,以形成压缩空间V。稍后将描述的辊134以可旋转方式联接到压缩空间V。
气缸133的内周表面133a相对于气缸133的内周表面133a和辊134的外周表面134c几乎彼此接触的点P1在周向方向的两侧上设置有入口端口1331和出口端口1332a和1332b。
吸入端口1331可以包括以穿透方式从气缸133的内周表面133a形成到外周表面的第一吸入部分(未示出),以及从第一吸入部分1331a的一端延伸到凹槽形状中的第二吸入部分(未示出)。这将在后面再次描述。
入口端口1331通过穿透壳体110的连接管(未示出)直接连接到吸入管113。出口端口1332a和1332b与壳体110的内部空间连通,从而间接连接到以穿透方式联接到壳体110的排放管114。因此,制冷剂通过入口端口1331直接吸入压缩空间V,同时压缩制冷剂通过出口端口1332a、1332b排出到壳体110的内部空间,然后排出到排放管114。结果,壳体110的内部空间保持在形成排放压力的高压状态。
此外,入口端口1331不单独设置入口阀,然而,出口端口1332a、1332b设置有用于打开和关闭出口端口1332a、1332b的排放阀1335a、1335b。排放阀1335a、1335b可以是一端固定而另一端自由的先导型阀。然而,根据需要,除先导型阀之外的各种类型的阀、例如活塞阀可以用作排放阀1335a、1335b。
当先导型阀用于排放阀1335a、1335b时,阀凹槽1336a、1336b形成在气缸133的外周表面上,以便安装排放阀1335a、1335b。因此,出口端口1332a、1332b的长度减小到最小,从而减小死区体积。阀凹槽1336a、1336b可以形成为三角形,以便如图2和图3所示用以固定平坦的阀座表面。
另一方面,出口端口1332a、1332b沿着压缩路径(压缩进行方向)设置成多个。为了便于解释,位于压缩路径的上游侧的出口端口被称为副出口端口(或第一出口端口)1332a,而位于压缩路径的下游侧的出口端口被称为主出口端口(或第二出口端口)1332b。
然而,副出口端口不是必须的,并且可以根据需要选择性地形成。例如,如果制冷剂的过度压缩通过设定长的压缩周期而被适当地减少,则副出口端口可以不形成在气缸133的内周表面133a上,如稍后将描述的。然而,为了最小化制冷剂的过度压缩,副出口端口1332a可以形成在主出口端口1332b之前,即,基于压缩进行方向在主出口端口1332b的上游侧。
同时,参考图2和图3,上述辊134以可旋转方式设置在气缸133的压缩空间V中。辊134的外周表面134c形成为圆形,并且旋转轴123一体地联接到辊134的中心部分。以这种方式,辊134具有与旋转轴123的轴向中心Os重合的中心Or,并且与围绕辊134的中心Or居中的旋转轴123一起同心地旋转。
辊134的中心Or相对于气缸133的中心Oc、即气缸133的内部空间的中心(在下文中,为了解释起见,定义为气缸的中心)偏心,并且辊134的外周表面134c的一侧几乎与气缸133的内周表面133a接触。这里,当气缸133的任意点被称为接触点P时,通过接触点P和气缸133的中心的中心线可以是形成气缸133的内周表面133a的椭圆曲线的短轴线的位置,其中在该任意点处,辊134的外周表面的一侧最接近气缸133的内周表面,从而辊134几乎与气缸接触。
辊134具有多个叶片狭槽1341a、1341b和1341c,这些叶片狭槽沿着周向方向在适当的位置处形成在辊的外周表面中。并且叶片1351、1352和1353分别以可滑动方式插入叶片狭槽1341a、1341b和1341c中。叶片狭槽1341a、1341b和1341c可以相对于辊134的中心径向地形成。然而,在这种情况下,很难充分保证叶片的长度。因此,叶片狭槽1341a、1341b和1341c可以优选地形成为相对于径向方向倾斜预定的倾斜角,因为叶片的长度可以被充分地确保。
这里,叶片1351、1352和1353倾斜的方向可以是辊134的旋转方向的相反方向。即,与气缸133的内周表面133a接触的叶片1351、1352和1353的前表面在辊134的旋转方向上倾斜。这是优选的,因为压缩开始角度可以在辊134的旋转方向上形成在前方,使得可以快速开始压缩。
另外,背压室1342a、1342b和1342c分别形成在叶片狭槽1341a、1341b和1341c的内端,以将油(或制冷剂)引入叶片1351、1352和1353的后侧,从而将每个叶片推向气缸133的内周表面。为了方便起见,相对于叶片的运动方向朝向气缸的方向被定义为前侧,相反的方向被定义为后侧。
背压室1342a、1342b和1342c由主轴承131和副轴承132气密地密封。背压室1342a、1342b和1342c可以独立地与背压凹穴1313和1323连通,或者多个背压室1342a、1342b和1342c可以形成为通过背压凹穴1313和1323一起连通。
背压凹穴1313和1323可以分别形成在主轴承131和副轴承132中,如图1所示。然而,在一些情况下,它们可以仅形成在主轴承131和副轴承132之一中。在该实施例中,背压凹穴1313和1323形成在主轴承131和副轴承132两者中。为了便于解释,形成在主轴承中的背压凹穴被定义为主侧背压凹穴1313,而形成在副轴承132中的背压凹穴被定义为副侧背压凹穴1323。
如上所述,主侧背压凹穴1313设置有主侧第一凹穴1313a和主侧第二凹穴1313b,并且副侧背压凹穴1323设置有副侧第一凹穴1323a和副侧第二凹穴1323b。另外,与第一凹穴相比,主侧和副侧两者的第二凹穴形成更高的压力。因此,主侧第一凹穴1313a和副侧第一凹穴1323a与叶片中相对位于上游侧(在吸入冲程中直到排出冲程之前)的叶片所属的背压室连通,并且主侧第二凹穴1313b和副侧第二凹穴1323b与叶片中相对位于下游侧(在排出冲程中直到吸入冲程之前)的叶片所属的背压室连通。
对于叶片1351、1352和1353,如果在压缩进行方向上最靠近接触点P1定位的叶片被定义为第一叶片1351,并且其他叶片从接触点P1起被顺序地定义为第二叶片1352和第三叶片1353,则第一叶片1351、第二叶片1352和第三叶片1353以相同的周向角度彼此间隔开。
因此,当形成在第一叶片1351和第二叶片1352之间的压缩室是第一压缩室V1,形成在第二叶片1352和第三叶片1353之间的压缩室是第二压缩室V2,并且形成在第三叶片1353和第一叶片1351之间的压缩室是第三压缩室V3时,所有压缩室V1、V2和V3在相同曲柄角下具有相同的体积。
叶片1351、1352和1353形成为基本上长方体形状。这里,在叶片沿叶片的长度方向的两个端面中,与气缸133的内周表面133a接触的表面被定义为叶片的前表面,并且面向背压室1342a、1342b、1342c的表面被定义为叶片的后表面。
叶片1351、1352和1353中的每一个的前表面是弯曲的,以便与气缸133的内周表面133a成直线接触,并且叶片1351、1352和1353的后表面形成为平坦的,以便插入背压室1342a、1342b、1342c中,以均匀地接收背压。
在附图中,未解释的附图标记110b和110c分别表示上外壳和下外壳。
在具有混合气缸的叶片旋转式压缩机中,当动力被施加到驱动马达120使得驱动马达120的转子122和联接到转子122的旋转轴123一起旋转时,辊134与旋转轴123一起旋转。
然后,通过由于辊134的旋转产生的离心力和在叶片1351、1352和1353的后侧处设置的背压室1342a、1342b、1342c的背压,叶片1351、1352和1353被从相应的叶片狭槽1341a、1341b和1341c中拉出。因此,叶片1351、1352和1353中的每一个的前表面与气缸133的内周表面133a接触。
由此,气缸133的压缩空间V被多个叶片1351、1352和1353分成与叶片1351、1352和1353的数量一样多的多个压缩室(包括吸入室或排出室)V1、V2和V3。在响应于辊134的旋转而移动的同时,每个压缩室V1、V2和V3的容积根据气缸133的内周表面133a的形状和辊134的偏心率而变化。填充在压缩室V1、V2和V3中的每一个中的制冷剂然后沿着辊134和叶片1351、1352和1353流动,以便被吸入、压缩和排出。
这将被更详细地描述如下。图4的(a)至(d)是示出根据本公开的实施例的吸入、压缩和排出气缸中的制冷剂的过程的截面图。在图4的(a)至(d)中,主轴承是突出的,并且未示出的副轴承与主轴承相同。
如图4的(a)所示,第一压缩室V1的容积持续增加,直到第一叶片1351通过入口端口1331并且第二叶片1352达到吸入完成时间之前,使得制冷剂通过入口端口1331连续地引入第一压缩室V1中。
此时,设置在第一叶片1351的后侧的第一背压室1342a暴露于主侧背压凹穴1313的第一凹穴1313a,并且设置在第二叶片1352的后侧的第二背压室1342b暴露于主侧背压凹穴1313的第二凹穴1313b。因此,第一背压室1342a形成中间压力,而第二背压室1342b形成排放压力或几乎等于排放压力的压力(以下称为“排放压力”)。第一叶片1351被中间压力按压,第二叶片1352被排放压力按压,以分别与气缸133的内周表面紧密接触。
如图4的(b)所示,当第二叶片1352在经过吸入完成时间(或压缩开始角度)之后开始压缩冲程时,第一压缩室V1被气密地密封,并且与辊134一起在朝向出口端口的方向上移动。在此过程期间,第一压缩室V1的容积连续地减小,因此第一压缩室V1中的制冷剂被逐渐压缩。
此时,当第一压缩室V1中的制冷剂压力升高时,第一叶片1351可以被推向第一背压室1342a。结果,第一压缩室V1与前面的第三室V3连通,这可能导致制冷剂泄漏。因此,需要在第一背压室1342a中形成更高的背压,以防止制冷剂泄漏。
参考附图,形成在第一叶片1351的后侧中的背压室1342a在通过主侧第一凹穴1313a之后将要进入主侧第二凹穴1313b。因此,在第一叶片1351的第一背压室1342a中形成的背压立即从中间压力升高至排放压力。由于第一背压室1342a的背压增加,可以抑制第一叶片1351被向后推动。
如图4的(c)所示,当第一叶片1351通过第一出口端口1332a并且第二叶片1352尚未到达第一出口端口1332a时,第一压缩室V1与第一出口端口1332b连通,并且第二出口端口1332b通过第一压缩室V1的压力打开。然后,第一压缩室V1中的一部分制冷剂通过第一出口端口1332a排放到壳体110的内部空间,使得第一压缩室V1的压力降低到预定压力。在第一出口端口1332a没有形成的情况下,第一压缩室V1中的制冷剂进一步朝向作为主出口端口的第二出口端口1332b移动,而不从第一压缩室V1排放。
此时,第一压缩室V1的容积进一步减小,使得第一压缩室V1中的制冷剂被进一步压缩。然而,容纳第一叶片1351的第一背压室1342a与主侧第二凹穴1313b完全连通,从而形成几乎等于排放压力的压力。因此,第一叶片1351不会被第一背压室1342a的背压推动,从而抑制压缩室之间的泄漏。
如图4的(d)所示,当第一叶片1351通过第二出口端口1332b并且第二叶片1352达到排放开始角度时,第二出口端口1332b被第一压缩室V1的制冷剂压力打开。然后,第一压缩室V1中的制冷剂通过第二出口端口1332b排放到壳体110的内部空间。
此时,第一叶片1351的背压室1342a在通过作为排放压力区域的主侧第二凹穴1313b之后,将要进入作为中间压力区域的主侧第一凹穴1313a。因此,形成在第一叶片1351的背压室1342a中的背压从排放压力降低到中间压力。
另一方面,形成在第二叶片1352的后侧中的背压室1342b位于作为排放压力区域的主侧第二凹穴1313b中,并且对应于排放压力的背压形成在第二背压室1342b中。
图5是压缩部件的纵向截面图,用于解释根据本公开的叶片旋转式压缩机中的每个背压室的背压。
参考图5,吸入压力和排放压力之间的中间压力Pm形成在将位于主侧第一凹穴1313a中的第一叶片1351的后端部分中,并且排放压力(实际上,稍微低于排放压力的压力)形成在位于第二凹穴1313b中的第二叶片1352的后端部分中。特别地,由于主侧第二凹穴1313b通过第一油通道孔126a和第一连通流动路径1315直接与油流动路径125连通,所以可以防止与主侧第二凹穴1313b连通的第二背压室1342a的压力升高到排放压力Pd以上。因此,比排放压力Pd低得多的中间压力Pm形成在主侧第一凹穴1313a中,因此可以提高气缸133和叶片135之间的机械效率。另外,排放压力Pd或略低于排放压力Pd的压力形成在主侧第二凹穴1313b中,因此叶片适当地与气缸紧密接触,从而抑制压缩室之间的泄漏并提高机械效率。
另一方面,根据本实施例的主侧背压凹穴1313的第一凹穴1313a和第二凹穴1313b通过第一油通道孔126a与油通道125连通,并且副侧背压凹穴1323的第一凹穴1323a和第二凹穴1323b通过第二油通道孔126b与油通道125连通。
重新参考图2和图3,主侧第一凹穴1313a和副侧第一凹穴1323a通过主侧第一轴承突起1314a和副侧第一轴承突起1324a从主侧第一凹穴1313a和副侧第一凹穴1323a面对的轴承表面1311a和1321a封闭。因此,主侧第一凹穴1313a和副侧第一凹穴1323a中的油(制冷剂和油)通过相应的油通道孔126a和126b流入轴承表面1311a和1321a。这种油在沿着辊134的上表面134a或下表面134b以及分别面向轴承表面的主侧第一轴承突起1314a和副侧第一轴承突起1324a之间流动时被减压,从而形成中间压力。
另一方面,主侧第二凹穴1313b和副侧第二凹穴1323b通过主侧第二轴承突起1314b和副侧第二轴承突起1324b分别与主侧第二凹穴1313b和副侧第二凹穴1323b面对的轴承表面1311a和1321a连通。因此,主侧第二凹穴1313b和副侧第二凹穴1323b中的油(制冷剂油)通过相应的油通道孔126a和126b流入轴承表面1311a和1321a。然后,这种油分别通过主侧第二轴承突起1314b和副侧第二轴承突起1324b被引入主侧第二凹穴1313b和副侧第二凹穴1323b,从而形成排放压力或略低于排放压力的压力。
然而,根据该实施例的主侧第二凹穴1313b和副侧第二凹穴1323b部分打开以与轴承表面1311a和1321a连通。也就是说,主侧第二轴承突起1314b和副侧第二轴承突起1324b主要阻挡主侧第二凹穴1313b和副侧第二凹穴1323b,同时部分打开主侧第二凹穴1313b和副侧第二凹穴1323b,使得第二凹穴分别通过连通流动路径1315和1325与油通道孔126a和126b连通。
主侧第一凹穴1313a和主侧第二凹穴1313b沿着周向方向以预定间隔形成在主轴承131的凸缘部分1312中,并且副侧第一凹穴1323a和副侧第二凹穴1323b沿着周向方向以预定间隔形成在副轴承132的凸缘部分1322中。
主侧第一凹穴1313a和第二凹穴1313b的内周侧分别被主侧第一轴承突起1314a和第二轴承突起1314b阻挡,并且副侧第一凹穴1323a和第二凹穴1323b的内周侧分别被副侧第一轴承突起1324a和第二轴承突起1324b阻挡。因此,主轴承131的轴承部分1311具有呈具有基本连续表面的圆柱形形状的轴承表面1311a,并且副轴承132的轴承部分1321具有形成为具有基本连续表面的圆柱形形状的轴承表面1321a。此外,主侧第一轴承突起1314a和第二轴承突起1314b以及副侧第一轴承突起1324a和第二轴承突起1324b形成一种弹性轴承表面。
上述第一油凹槽1311b形成在主轴承131的轴承表面1311a中,并且上述第二油凹槽1321b形成在副轴承132的轴承表面1321a中。主侧第二轴承突起1314b设置有用于将主轴承表面1311a与主侧第二凹穴1313b连通的第一连通流动路径1315。副侧第二轴承突起1324b设置有用于将副轴承表面1321a与副侧第二凹穴1323b连通的第二连通流动路径1325。
第一连通流动路径1315形成在它与主侧第二轴承突起1314b和第一油凹槽1311b两者重叠的位置,并且第二连通流动路径1325形成在它与副侧第二轴承突起1324b和第二油凹槽1321b两者重叠的位置。
另外,如图5所示,第一连通流动路径1315和第二连通流动路径1325可以形成为分别穿过主侧第二轴承突起1314b和副侧第二轴承突起1324b的内周表面和外周表面之间的连通孔,或者,尽管未示出,可以形成为分别凹入主侧第二轴承突起1314b和副侧第二轴承突起1324b的端面中预定宽度和深度的连通凹槽。
在根据如上所述的实施例的叶片旋转式压缩机中,即使在主侧第二凹穴1313b和副侧第二凹穴1323b处,轴承表面也大部分连续,这可以稳定旋转轴123的行为,从而提高压缩机的机械效率。
除了连通流动路径之外,主侧第二轴承突起1314b和副侧第二轴承突起1324b几乎封闭主侧第二凹穴1313b和副侧第二凹穴1323b。因此,主侧第二凹穴1313b和副侧第二凹穴1323b保持恒定的容积。结果,可以降低支撑主侧第二凹穴1313b和副侧第二凹穴1323b中的叶片的背压的压力脉动,以稳定叶片的行为,同时抑制叶片的振动。因此,可以减少叶片和气缸之间的碰撞噪音以及压缩室之间的泄漏,从而提高压缩效率。
此外,即使在长时间操作期间,也可以防止异物被引入到主侧第二凹穴1313b和副侧第二凹穴1323b中,并且在轴承表面1311a和1321a与旋转轴123之间流动和积聚,从而抑制轴承131和132或旋转轴123的磨损。
此外,与在使用诸如R134a的中压或低压制冷剂时相比,根据该实施例的叶片旋转式压缩机在使用诸如R32、R410a或CO2的高压制冷剂时可以更大地增加轴承的表面压力。然而,旋转轴123在径向方向上的支撑力可以增加。此外,在使用高压制冷剂的情况下,叶片上的表面压力也可能增加,从而导致压缩室之间的泄漏或振动(摇动),但是叶片1351、1352和1353与气缸133之间的适当接触力可以通过根据相应的叶片适当地保持背压室的背压来保持。此外,根据该实施例的叶片旋转式压缩机可以通过保持叶片1351、1352和1353的前表面和气缸133的内周表面之间的最小距离(以下称为前间隔)来优化叶片的振动距离。结果,可以抑制压缩室之间的泄漏,并且可以抑制叶片振动期间的噪音和磨蚀(磨损)。这可能导致使用高压制冷剂的叶片旋转式压缩机的可靠性提高。
另外,即使在加热低温操作条件、高压比条件和高速操作条件下,根据该实施例的叶片旋转式压缩机也可以增加旋转轴在径向方向上的支撑力。此外,每个叶片的振动距离可以通过保持叶片1351、1352、1353的前表面和气缸133的内周表面之间的最小距离来优化,从而抑制压缩室之间的泄漏,并且还防止由于叶片振动引起的噪音和磨损。
另一方面,在根据实施例的叶片旋转式压缩机中,如上所述,设置多个出口端口,并且多个出口端口沿着周向方向以预定间隔安置。然而,现有技术的叶片旋转式压缩机除了出口端口之外不设置单独的排放通道,因此不能快速响应压缩室中的压力变化。这可能导致压缩部件作为机构部件的可靠性降低。此外,压缩机的操作范围(面积)可能受到限制。当使用诸如R32、R410a或CO2的高压制冷剂时,该问题可能变得更加严重。
因此,在根据该实施例的叶片旋转式压缩机中,除了出口端口之外,可以形成单独的排放通道,以预先防止压缩室中的过度压缩,从而提高压缩机的可靠性并扩大操作范围。此外,在使用诸如R32、R410a或CO2的高压制冷剂的情况下,可以通过保持压缩室中适当的压力来提高压缩机的可靠性并可以扩大操作范围。
为此,在本文公开的实施例中,基于辊的旋转方向,形成旁通孔的通孔可以形成在上游侧而不是出口端口。通孔可以以穿透方式从作为主框架的下表面的内表面形成到作为上表面的外表面,或者以穿透方式从作为副框架的上表面的内表面形成到作为下表面的外表面。与由排放阀打开和关闭的出口端口不同,通孔可以形成为具有始终打开的结构,因为没有设置排放阀。当然,旁通孔可以由阀部分打开或关闭,但是旁通孔的至少一部分可以位于阀的范围之外。因此,旁通孔可以包括始终打开的部分。这样,当压缩室中发生过度压缩时,压缩室中的制冷剂可以在压缩室到达出口端口之前快速从压缩室排出,从而如上所述防止压缩室的过度压缩。
图6是示出根据一个实施例的从压缩部件分离的主轴承和气缸的立体图,图7是示出从顶部观察的处于组装状态的图6所示的主轴承和气缸的平面图,并且图8是沿着图7的线“VII-VII”截取的截面图。在图6中,省略了不包括在附图中的辊和叶片,因为它们对解释本公开没有很大贡献。
参考这些附图,在根据本文公开的实施例的叶片旋转式压缩机的压缩部件中,主轴承131和副轴承132分别在气缸133的轴向方向上联接到气缸133的两侧,设置在旋转轴123上的辊134以可旋转方式设置在气缸133中,并且多个叶片1351、1352和1353在周向方向上以可滑动方式联接到辊134。因此,构成压缩空间V的压缩室V1、V2和V3由主轴承131的底部表面、副轴承132的上表面、气缸133的内周表面、辊134的外周表面以及叶片1351、1352和1353的侧表面形成。
主轴承131设置有在径向方向上支撑旋转轴123的轴承部分1311,以及从轴承部分1311径向地延伸以形成压缩空间V的凸缘部分1312。轴承部分1311形成为衬套形状,并且凸缘部分1312形成为盘形。
凸缘部分1312设置有沿周向方向围绕边缘穿过其中形成的流体通道1312a,以及形成在更靠近其中心而不是流体通道1312a的位置处的多个联接孔1312b,以将主轴承131和气缸133彼此联接。
所述多个联接孔1312b沿周向方向以预定间隔形成,并且在多个联接孔1312a之一附近形成至少一个第一旁通孔1312c,用于旁通在压缩室中压缩的制冷剂中的一些。
第一旁通孔1312c位于更靠近中心而不是对应的联接孔1312b的位置。例如,由于设置在主轴承131中的联接孔1312b必须与设置在气缸133中的联接孔(未给出附图标记)轴向对齐,所以当在轴向方向上突出时,设置在主轴承131中的联接孔1312b位于气缸的内周表面和外周表面之间。由于第一旁通孔1312c必须与压缩室V1、V2、V3连通,第一旁通孔1312c优选地形成为在轴向方向上在相对于气缸133的内周表面靠近中心的位置(即,在相对于联接孔1312b靠近中心的位置)处穿过主轴承131。然而,第一旁通孔1312c可以替代地形成为倾斜的,使得一端位于压缩室V1、V2、V3内,而另一端位于压缩室V1、V2、V3之外。
此外,第一旁通孔1312c可以形成为具有相同内径的圆孔。当第一旁通孔1312c具有圆形形状时,容易制造。然而,第一旁通孔1312c不一定形成为圆孔。例如,第一旁通孔1312c可以形成为椭圆形或者可以形成为长孔形状。替代地,第一旁通孔1312c可以形成为诸如矩形的角形形状。
另外,如图7和图8所示,第一旁通孔1312c的内径(更准确地说,在周向方向上的长度(周向长度))t1可以小于或等于叶片的宽度t2(也称为叶片的厚度)。结果,形成在叶片1351、1352、1353两侧的压缩室V1至V3可以通过第一旁通孔1312c彼此连通,从而防止压缩损失的发生。
然而,如果第一旁通孔1312c的周向长度小于或等于叶片的宽度t2,则第一旁通孔1312c的流动路径面积可能受到限制。因此,第一旁通孔1312c可以形成为长孔形状,在该长孔形状中,尽管周向长度t1小于或等于叶片的宽度t2,但是在径向方向(更准确地说,叶片的纵向方向)上的长度大于叶片的宽度t2。结果,第一旁通孔1312c的周向长度t1小于或等于叶片的厚度t2,但是第一旁通孔1312c的横截面积可以被扩大,以确保更宽的旁路流动路径面积。这可以允许压缩室中的制冷剂被快速旁通。
另外,第一旁通孔1312c优选地形成在当在压缩室中执行压缩冲程时与压缩室连通的位置。该位置被定义为第一位置或第一位置范围。
这里,第一位置是存在于压缩室的吸入冲程完成的点和排出冲程开始的点之间的位置。图9是示出根据一个实施例的第一旁通孔的位置的示意图。
参考图9,作为形成第一旁通孔1312c的位置的第一位置P2是满足θ1≤P2≤θ2的位置。这意味着在以下参考下定义的范围:辊134的外周表面位于最靠近气缸133的内周表面处的接触点P为0°(度),θ1为[360/叶片数量(n)],θ2为[θ1+基于旋转轴的旋转方向的第一叶片相对于接触点P的吸入完成位置角]。
图6至图9示出了其中第一旁通孔1312c以一个数量提供的一个示例。然而,在一些情况下,第一旁通孔1312c可以设置成多个。图10是示出第一旁通孔的另一个实施例的平面图。
如图10所示,多个第一旁通孔1312c可以形成在上述第一位置P2的范围内,即θ1≤P2≤θ2的范围内。多个第一旁通孔1312c可以沿着周向方向以预定间隔安置。然而,多个第一旁通孔1312c可以形成为使得相邻的第一旁通孔之间的间隔大于或等于叶片1351至1353的厚度。考虑到防止第一旁通孔1312c被叶片1351至1353堵塞,这可能是优选的。
尽管图中未示出,但是第一旁通孔(未示出)也可以形成在副轴承132中。即使在这种情况下,第一旁通孔也可以以与设置在主轴承131中的第一旁通孔1312c相同的方式形成。该描述将由设置在主轴承131中的第一旁通孔1312c代替。
另一方面,第二旁通孔1333进一步形成在气缸133中。如上所述,多个出口端口1332a和1332b沿着辊134的旋转方向以预定间隔形成在气缸133中。例如,构成副出口端口的第一出口端口1332a形成在基于辊134的旋转方向在入口端口1331上游的前部位置处,构成主出口端口的第二出口端口1332b形成在相对于第一出口端口1332a在下游的后部位置处。然而,由于第一出口端口1332a对应于附加出口端口,并且第二出口端口1332b形成基本出口端口,压缩室V1至V3中的制冷剂最终通过第二出口端口1332b排出。因此,按照用于辊134(或旋转轴)的每一旋转的叶片1351至1353的数量,沿着周向方向依次形成多个压缩室。
第一排放阀1335a设置在第一出口端口1332a处,第二排放阀1335b设置在第二出口端口1332b处。第一排放阀1335a和第二排放阀1335b被构造为簧片型阀。由于第一排放阀1335a和第二排放阀1335b形成为相同的形状,因此将参照与第二旁通孔相关联的第二出口端口和第二排放阀给出以下描述。
图11是根据一个实施例的压缩部件的前视图,图12是示出图11中的第二出口端口的周边的放大前视图,并且图13是沿着图12的线“VIII-VIII”截取的截面图。
参考图11和12,根据该实施例的第二旁通孔1333可以形成在当在压缩室中执行排出冲程时其与压缩室连通的位置。该位置可以被定义为第二位置P3或第二位置范围。
第二位置P3是存在于第二出口端口1332b和最靠近第二出口端口1332b的第一出口端口1332a之间的位置。例如,第二位置P3位于如下范围:第二位置的法线CL1和第二出口端口1332b的法线CL2之间的角度θ3被限定在大约25°(度)内。
第二旁通孔1333可以形成为使得其中心在周向方向上位于与第二出口端口1332b的中心相同的线上。然而,在这种情况下,第二旁通孔1333可以被第二排放阀1335b完全堵塞。因此,第二旁通孔1333优选地形成为使得其至少一部分位于第二排放阀1335b的打开和关闭范围之外。
例如,如图12和图13所示,第二旁通孔1333的内径t3可以大于第二排放阀1335b与第二旁通孔1333重叠的部分的宽度t4。也就是说,根据该实施例的第二排放阀1335b包括一端固定到气缸133的固定部分1335b1、从固定部分1335b1延伸的弹性部分1335b2、以及从弹性部分1335b2延伸以打开和关闭第二出口端口1332b的打开和关闭部分1335b3。
在这种情况下,第二旁通孔1333可以形成在至少其一部分与第二排放阀1335b的弹性部分1335b2重叠的位置。第二旁通孔1333的内径t3可以大于或等于第二排放阀1335b的弹性部分1335b2的宽度t4。因此,第二旁通孔1333可以形成为具有大于第一旁通孔1312c的面积或与第一旁通孔1312c的面积至少相同的面积。
如上所述,第二旁通孔1333形成为使得其至少一部分总是打开而不被第二出口端口1332b完全关闭,同时其中心在周向方向上位于与第二出口端口1332b的中心相同的线上。然后,在压缩室的压力推动第二排放阀1335b以打开第二出口端口1332b之前,在压缩室中压缩的制冷剂可以部分地被旁通至第二旁通孔1333。
同时,第二旁通孔1333可以形成为圆形形状,但是在一些情况下,可以形成为椭圆形或长孔形状。图14和图15是示出第二旁通孔的其他实施例的示意图。
参考图14,第二旁通孔1333可以形成为在轴向方向上较长的长孔形状。在这种情况下,第二旁通孔1333的横截面积可以扩大到最大,同时将第二旁通孔1333的周向长度t5减小到最小。结果,即使与第二排放阀1335b重叠,第二旁通孔1333也可以具有打开而不被第二排放阀1335b关闭的增大的面积,从而可以快速旁通对应压缩室中的制冷剂。在这种情况下,与前述实施例相比,第二旁通孔在周向方向上的位置可以自由移动,这可以导致提高用于设计第二旁通孔的自由度。
第二旁通孔1333可以替代地设置成多个。在这种情况下,第二旁通孔1333可以形成在不与第二排放阀1335b重叠的位置。例如,如图15所示,第二旁通孔1333可以分别形成在第二阀1335b的弹性部分在轴向方向上的两侧处。在这种情况下,第二旁通孔1333可以形成为在周向方向上较长的长孔形状。尽管图中未示出,但是在这种情况下,第二旁通孔1333可以形成为圆形形状。尽管图中未示出,但是第二旁通孔可以替代地形成在弹性部分在轴向方向上的一侧处。
如上所述,当第二旁通孔1333设置成多个时,第二排放阀1335b不受通过第二旁通孔1333旁通的制冷剂的影响。因此,可以稳定第二排放阀的行为,并且可以减少由第二旁通孔引起的死体积。
另一方面,第二旁通孔1333的横截面积可以小于第二出口端口1332b的横截面积。此外,当第二出口端口1332b的横截面积和第一出口端口1332a的横截面积彼此不同时,第二旁通孔1333的横截面积可以小于第一出口端口1332a的横截面积。这可以抑制压缩室中制冷剂的过度旁通,从而减少压缩损失。
尽管在图中未示出,但是第二旁通孔1333也可以围绕第一出口端口1332a形成。围绕第一出口端口1332a设置的第二旁通孔1333可以与围绕第二出口端口1332b设置的第二旁通孔1333相同。然而,当第二旁通孔1333围绕第一出口端口1332a形成时,压缩室中的制冷剂可能在达到预设排放压力之前被旁通,从而导致压缩损失。或者,第二旁通孔1333和第一旁通孔1312c可以彼此靠近定位,并且两个旁通孔可以同时与一个压缩室连通。结果,压缩室中的制冷剂可能被过度旁通,从而导致压缩损失。
在下文中,将给出根据该实施例的叶片旋转式压缩机中的旁通孔的操作效果的描述。图16是示意图,示出了根据一个实施例的压缩室中的制冷剂通过叶片旋转式压缩机中的第一旁通孔和第二旁通孔旁通的过程。
图16的(a)示出了第一旁通孔1312c和第二旁通孔1333两者相对于压缩室关闭的状态。如图所示,后叶片1352还没有到达入口端口1331的开始端。然后,作为将要描述的对应压缩室的第一压缩室V1在前叶片1351和接触点P之间形成在前叶片1351的后部。这是后叶片1352尚未穿过入口端口1331的状态,即,对应于第一压缩室V1正在执行吸入冲程的状态。结果,前叶片1351尚未穿过第一旁通孔1312c,因此制冷剂仅通过入口端口被吸入第一压缩室V1。
图16的(b)示出了显示第一旁通孔1312c打开的状态的视图。如图所示,后叶片1352刚刚穿过入口端口1331的一端。然后,作为对应压缩室的第一压缩室V1开始压缩冲程。此时,由于前叶片1351已经穿过第一旁通孔1312c,因此第一旁通孔1312c与第一压缩室V1连通。然后,由于第一压缩室V1的压力和壳体110的内部压力之间的差异,第一压缩室V1中的制冷剂可以通过第一旁通孔1312c旁通到壳体110的内部空间中。特别地,当液体制冷剂在吸入冲程期间被引入第一压缩室V1时,或者由于制冷循环设备的异常操作,第一压缩室V1的压力异常增加时,压缩可以在第一压缩室V1中进行,从而第一压缩室V1的压力可以增加到高于壳体110的内部压力。然后,第一压缩室V1中的制冷剂预先通过第一旁通孔1312c旁通到壳体110的内部空间中。结果,可以抑制第一压缩室V1的压力的过度增加。
图16的(c)示出了第一旁通孔1312c和第二旁通孔1333相对于压缩室再次关闭的状态。如图所示,后叶片1352刚刚穿过第一旁通孔1312c,而前叶片1351尚未到达第二出口端口1332b。此时,第一压缩室V1处于经历压缩冲程的状态,并且相对于第一旁通孔1312c和第二旁通孔1333关闭。因此,当第一压缩室V1中的制冷剂被压缩时,第一压缩室V1中的制冷剂不会通过第一旁通孔1312c和第二旁通孔1333旁通到壳体110的内部空间中。然后,第一压缩室V1中的制冷剂的压缩冲程可以平稳地进行而没有任何压缩损失,从而预先防止压缩机效率降低。
图16的(d)示出了第二旁通孔1333关闭的状态。如图所示,前叶片1351刚刚穿过第二旁通孔1333,并且尚未到达第二出口端口1332b。然后,由于作为对应压缩室的第一压缩室V1已经穿过第一出口端口1332a,排出冲程继续。此时,第一压缩室V1处于与第二旁通孔1333连通但不与第二出口端口1332b连通的状态。然后,由于第一压缩室V1的压力和壳体110的内部压力之间的差异,第一压缩室V1中的制冷剂可以通过第二旁通孔1333旁通到壳体110的内部空间中。因此,即使当第一压缩室V1不与第二出口端口1332b连通时,第一压缩室V1中的制冷剂也可以被部分地旁通,这可以导致抑制第一压缩室V1的压力的过度增加,如参照图16的(b)所述。

Claims (10)

1.一种叶片旋转式压缩机,其特征在于,包括:
气缸,所述气缸设置有出口端口;
多个轴承,所述多个轴承在所述气缸的轴向方向上联接到所述气缸的两侧,以与所述气缸一起形成压缩空间;
旋转轴,所述旋转轴由所述多个轴承径向地支撑;
辊,所述辊以可旋转方式联接到所述旋转轴,并且设置有形成在周向方向上的多个叶片狭槽,并且每个叶片狭槽具有朝向所述辊的外周表面开放的一端;
多个叶片,所述多个叶片分别以可滑动的方式插入到所述辊的所述叶片狭槽中,并且朝向所述气缸的内周表面突出,以将所述压缩空间分隔成多个压缩室;和
排放阀,所述排放阀联接到所述气缸,以打开和关闭所述出口端口,
其中,所述压缩机还包括旁通孔,所述旁通孔形成在所述多个轴承中的至少一个轴承中,或者形成在所述气缸中,以旁通在所述压缩室中被压缩的制冷剂的一部分。
2.根据权利要求1所述的压缩机,其特征在于,所述旁通孔包括形成在所述多个轴承中的至少一个轴承中的第一旁通孔,并且
所述第一旁通孔形成在当所述压缩室中执行压缩冲程时、与所述压缩室连通的第一位置处。
3.根据权利要求2所述的压缩机,其特征在于,所述第一位置位于所述压缩室的吸入冲程完成处的点和排出冲程开始处的点之间。
4.根据权利要求3所述的压缩机,其特征在于,当所述辊的外周表面最靠近所述气缸的内周表面的接触点为0度,θ1为[360度/叶片数量(n)],并且θ2为[θ1+基于所述旋转轴的旋转方向的第一叶片相对于所述接触点的吸入完成位置角]时,所述第一位置满足θ1≤P2≤θ2。
5.根据权利要求4所述的压缩机,其特征在于,所述第一旁通孔的内径小于或等于所述叶片的宽度。
6.根据权利要求4所述的压缩机,其特征在于,所述旁通孔还包括形成在所述气缸中的第二旁通孔,并且
所述第二旁通孔形成在当所述压缩室中执行所述排出冲程时、与所述压缩室连通的第二位置处。
7.根据权利要求6所述的压缩机,其特征在于,所述出口端口被设置成:沿着所述压缩室的移动路径布置多个所述出口端口,并且
所述第二位置位于最靠近所述接触点的主出口端口和最靠近所述主出口端口的副出口端口之间,所述接触点是所述辊的外周表面最靠近所述气缸的内周表面的位置。
8.根据权利要求7所述的压缩机,其特征在于,所述第二位置的法线和所述主出口端口的法线之间的角度(θ3)形成在25°内。
9.根据权利要求7所述的压缩机,其特征在于,所述第二旁通孔位于用于打开和关闭所述主出口端口的排放阀的打开和关闭范围之外,并且
所述第二旁通孔的面积大于或等于所述第一旁通孔的面积。
10.根据权利要求7所述的压缩机,其特征在于,所述排放阀包括:固定到所述气缸的固定部分;从所述固定部分延伸的弹性部分;以及从所述弹性部分延伸以打开和关闭所述主出口端口的打开和关闭部分,
所述第二旁通孔形成在这样的位置处:在该位置,所述第二旁通孔的至少一部分与用于打开和关闭所述主出口端口的排放阀相重叠,并且
所述第二旁通孔形成在与所述弹性部分相重叠的位置处,并且具有等于或大于所述弹性部分的宽度的内径。
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