CN2599283Y

CN2599283Y - 齿轮式转子压缩机

Info

Publication number: CN2599283Y
Application number: CNU012245445U
Authority: CN
Inventors: 郁永章
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-05-30
Filing date: 2001-05-30
Publication date: 2004-01-14
Anticipated expiration: 2011-05-30

Abstract

本实用新型公开了一种齿轮式转子压缩机，其中联接一个主轴的凸齿转子，带动一个具有不同内齿槽数的外转子转动，再经过合适配置的孔口便可吸进及排出被压缩介质。本实用新型的齿轮式转子压缩机包括：一个以O₁为中心轴线的具有凸齿数为Z1的凸齿转子；一个以O₂为中心轴线的具有齿槽数为Z2的外转子；凸齿转子和外转子在同一平面上，O₁和O₂的偏心距为D，而且外转子的齿槽数Z2大于凸齿转子的凸齿数Z1；凸齿转子外直径置于外转子的齿槽圈内，且凸齿转子一部分凸齿啮合在外转子一部分齿槽内，当凸齿转子以O₁为轴心转动时，啮合在外转子齿槽内的凸齿转子的凸齿，带动外转子以O₂为轴心转动，外转子连同内置的凸齿转子置于一两端加盖密封的圆柱形壳体内。

Description

齿轮式转子压缩机

技术领域

本实用新型涉及一种齿轮式转子压缩机，其中联接一个主轴的凸齿内转子，带动一个具有不同内齿槽数的外转子转动，由此产生一系列过渡空间以压缩工作工质，再经过合适配置的孔口便可吸进及排出被压缩介质。

背景技术

众所周知，已有许多类型的压缩机用于空调、制冷等领域，它们主要有往复式、涡旋式以及其它回转式，然而上述压缩机由于种种原因不能适用于某些制冷剂，有些是因为压缩机的强度不能承受这些制冷剂的压力。再者传统的压缩机结构复杂，不易制造，例如于2001年4月10日公开的U.S.Pat.No.6.213.732的转子式压缩机，其结构相当复杂与难以加工。

摆线齿轮泵是众所周知的，一般为具有4个凸齿的内转子置于具有5个齿槽的外转子内，因为一边的工作腔不断增大，而另一边的工作腔逐渐缩小，每一边具有相同的孔口，使流体被泵送，当驱动轴的旋转方向相反时，被输送介质的流向也相反。此种结构不能压缩可压缩性流体，如空气、CO₂及制冷剂等，因为它们需要改变流体容积，甚至流体有相变。

基于这些原因，有必要为空调或制冷工业等领域提供一种合适的压缩机，它既适用于压缩各种气体，又结构简单。

发明内容

为了解决上述现有技术的问题和不足，本实用新型的主要目的是提供一种齿轮式转子压缩机，以为各类空调及制冷系统压缩各种制冷剂，或为其它系统压缩工作气体。

本实用新型的第二目的是提供一种完全平衡且高强度的齿轮式转子压缩机，以满足各种制冷剂及其它气体的压缩需要。

为了达到以上目的，本实用新型的齿轮式转子压缩机的特征及实现的技术方案如下：

本实用新型的齿轮式转子压缩机包括：一个以O₁为中心轴线的具有凸齿数为Z1的凸齿转子；一个以O₂为中心轴线的具有齿槽数为Z2的外转子；所述凸齿转子和外转子在同一平面上，轴线和O₂之间有一偏心距D，以形成若干空间，用于吸进和压缩工作介质，而且所述外转子的齿槽数Z2大于所述凸齿转子的凸齿数Z1；所述凸齿转子外直径可置于所述外转子的齿槽圈内，并且该凸齿转子的一部分凸齿啮合在外转子的一部分齿槽内，当所述凸齿转子以O₁为轴心转动时，啮合在外转子齿槽内的凸齿转子的凸齿，带动外转子以O₂为轴心转动；外转子连同内置的凸齿转子置于一圆柱形壳体内，而且该圆柱形壳体两端加盖密封。

其中，所述外转子的齿槽数比凸齿转子的凸齿数多1个，外转子的齿槽数为5～16个；相应凸齿转子的凸齿数为4～15个，优选为5～9个。在所述圆柱形壳体两端的密封盖上设有进气孔和排气孔，该进气孔和排气孔可开设在一个密封盖上，或分别开设在两个密封盖上。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：本实用新型的齿轮式转子压缩机，其进、排气过程连续性较好，压力脉动与噪声将会降低。与现有技术中的压缩机相比较，本实用新型的齿轮式转子压缩机结构更加紧凑，强度与刚度较高，从而提高了气体压力的限制。由于进气、排气口相当大，从而降低了进、排气过程的能量损失。

附图说明

图1a为本实用新型的齿轮式转子压缩机的纵剖面简图；

图1b为本实用新型的齿轮式转子压缩机沿图1a所示的2-2线的剖面图；

图2为说明图1a、1b所示的齿轮式转子压缩机的进、排气孔位置的示意图；

图3a、3b、3c为说明图1a、1b所示的齿轮式转子压缩机的气量调节原理的示意图。

具体实施方式

以下将用本实用新型的具体实施方式并结合附图作进一步说明。请参阅图1a和图1b，所示为本实用新型的齿轮式转子压缩机的一个优选实施方案。该齿轮式转子压缩机10的组成为：一个具有6个齿的凸齿转子11，一个与之相啮合的具有7个齿槽的外转子12，外转子12外的圆柱形壳体13用于安装11与12，两个适当设置的密封盖16、17用于密封圆柱形壳体13，密封盖16设有一轴承孔并且轴承15安装于其中，驱动轴14安装于轴承15内孔中并联接凸齿转子11，而驱动轴14由驱动马达(图中未示出)驱动，两个密封盖16、17与圆柱形壳体13依靠诸如螺栓或螺钉等紧固装置相互锁紧固定。

凸齿转子11的中心轴线O₁与外转子12的中心轴线O₂间有一偏心距D，以形成若干空间，用于吸进和压缩工作介质，并且外转子12的齿槽数Z2比凸齿转子11的齿数Z1多1个，如附图中所示，凸齿转子11的凸齿优选为6个，外转子12的齿槽优选为7个。凸齿转子11与外转子12有若干条啮合线相接触，这些啮合线以及两密封盖16、17共同围成若干密封空间，这便是该齿轮式转子压缩机10的工作容积或压缩腔。凸齿转子11按中心轴线O₁(也即为驱动轴14的中心轴线位置)由驱动马达驱动而转动，并由此驱动外转子12按中心轴线O₂转动。由于凸齿转子11及外转子12的齿数与槽数间的差异，工作容积周期性地增加及减少，从而使齿轮式转子压缩机10进行工作。

如图2中所示，齿轮式转子压缩机10设有进气孔22与排气孔24，它们分别布置在两个密封盖16、17上。当凸齿转子11被驱动按顺时针方向转动，进气部分的工作容积(左边)将逐渐增大，工作介质将通过进气孔22被吸入凸齿与齿槽间的空间，以完成吸气过程。当凸齿转子11转至图1b所示位置，工作容积达最大值，即图1b中所示的V，容积V称为基元容积。当凸齿转子11继续旋转时，工作容积将逐渐缩小以压缩工作介质。当工作容积中介质的压力增至预定值时，工作腔将接通排气孔24，工作介质被排出，直至凸齿转子11达到图2中所示的位置。此时压缩机10完成一个循环，外转子12和凸齿转子11分别转过360°与(Z2/Z1)×360°。

如上所述的齿轮式转子压缩机10仅有两个旋转零部件，即凸齿转子11与外转子12，它们分别绕自身中心轴线O₁与O₂旋转，并且为对称结构，因此无不平衡旋转质量惯性力，也无需平衡重量。而且，由于压缩机10的进、排气过程接近连续，压力脉动与噪声能由此减小。

与现有技术中的产品相比，本实用新型的齿轮式转子压缩机10有结构更紧凑与强度、刚度高的优点。例如，气体压力可达21MPa。因此，本领域的技术人员将会理解，它可适用于压缩任何气体或制冷剂，如空气、R410A(R410A需3.8MPa的压力)和CO₂(CO₂需10MPa的压力)等。

此外，因进气孔22与排气孔24相当大，进、排气过程中的能量损失将会降低。一般情况下，在齿轮式转子压缩机10的一侧(如图2中右边所示)有三个工作腔连续工作，所以工作腔间的压力差相当小，这特别适用于压缩大压力差的介质，并且会降低压缩腔的泄漏。

此外，在密封盖上进气孔22的末端可加设一个特殊设计的旋塞阀(附图中未标出)，进行旁通或堵塞方式的气量调节，范围大致为100％～40％。图3a为正常工作状态的旋塞阀位置，图3b为部分调节位置，图3c为完全调节位置。简单的气量调节机构可适应汽车空调对制冷量变化的需求，固定式空调中则可不必使用变频系统来调节制冷量，对空气动力用压缩机则可得到一定范围内的气量连续调节。

压缩机10的排气孔24可设置排气阀(附图中未示)，同时接通三个工作腔，以提高压缩机对不同工质和工况的适应能力。

压缩机10的进气孔22和排气孔24还可根据被压缩介质的性质及压力比开设成所需的任何合适形式。

此外，可向压缩机10的工作腔内喷油、喷制冷剂或喷水，以改善其性能。

此外，所述凸齿转子11与外转子12可用自润滑材料制成，成为无油润滑结构。

本实用新型的齿轮式转子压缩机10，其吸气压力低于大气压时成为真空泵。

本实用新型的齿轮式转子压缩机10，其进口介质为汽、液两相时成为汽、液混输泵。

以上介绍的优选实施方案仅用于说明本实用新型，但并不用以限制本实用新型。本领域的专业技术人员可在本实用新型的专利保护范围内对齿轮式转子压缩机的优选方案做一些修改。

Claims

1、一种齿轮式转子压缩机，其特征在于其包括：

一个以O₁为中心轴线的具有凸齿数为Z1的凸齿转子；

一个以O₂为中心轴线的具有齿槽数为Z2的外转子；

凸齿转子和外转子在同一平面上，O₁和O₂的偏心距为D，而且所述外转子的齿槽数Z2大于所述凸齿转子的凸齿数Z1；

所述凸齿转子外直径可置于所述外转子的齿槽圈内，并且该凸齿转子的一部分凸齿啮合在外转子的一部分齿槽内，当所述凸齿转子以O₁为轴心转动时，啮合在外转子齿槽内的凸齿转子的凸齿，带动外转子以O₂为轴心转动；

外转子连同内置的凸齿转子置于一圆柱形壳体内，而且该圆柱形壳体两端加密封盖密封。

2、根据权利要求1所述的一种齿轮式转子压缩机，其特征在于：所述外转子的齿槽数比凸齿转子的凸齿数多1个。

3、根据权利要求1所述的一种齿轮式转子压缩机，其特征在于：所述外转子的齿槽数为5～16个，相应凸齿转子的凸齿数为4～15个。

4、根据权利要求1所述的一种齿轮式转子压缩机，其特征在于：在所述圆柱形壳体两端的密封盖上设有进气孔和排气孔，该进气孔和排气孔可开设在一个密封盖上，或分别开设在两个密封盖上。

5、根据权利要求4所述的一种齿轮式转子压缩机，其特征在于：所述进气孔还设置有调节气量的旋塞阀。