CZ305970B6

CZ305970B6 - Rotační kompresor

Info

Publication number: CZ305970B6
Application number: CZ2012-581A
Authority: CZ
Inventors: Toshinori Arai; Masao Tani; Koichi Sato
Original assignee: Mitsubishi Electric Corporation
Priority date: 2011-10-31
Filing date: 2012-08-29
Publication date: 2016-05-25
Also published as: CN103089630B; CZ2012581A3; JP5606422B2; CN103089630A; KR20130047571A; JP2013096281A; KR101393968B1

Abstract

U dvouválcového rotačního kompresoru (100) je vnější průměr mezilehlého hřídele (4e) vytvořen na obvodové straně vzhledem k obvodům výstředníku (4d) na straně vedlejšího hřídele a výstředníku (4c) na straně hlavního hřídele na jejich protilehlé excentrické straně. Přepážková deska (10) je rozdělena na množinu desek pomocí řezu přes průchozí otvor, vytvořený v přepážkové desce, přičemž otvor (10a) průchozího otvoru v přepážkové desce (10) je vytvořen větší, než vnější průměr mezilehlého hřídele (4e), přičemž je vytvořen menší, než vnější průměr každého výstředníku (4c) na straně hlavního hřídele a výstředníku (4d) na straně vedlejšího hřídele.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká rotačního kompresoru, který stlačuje plynné chladivo a je využíván v chladicím cyklu chladicího a klimatizačního zařízení, jako klimatizační zařízení, chladicí zařízení, nebo podobně.

Dosavadní stav techniky

Je znám víceválcový rotační kompresor, u kterého je plynné chladivo o nízkém tlaku stlačováno na plynné chladivo o vysokém tlaku v každé z množiny kompresních komor, přičemž je znám vícestupňový rotační kompresor, u kterého je nízkotlaký plyn postupně stlačován v množině kompresních komor pro vytvoření plynného chladivá o vysokém tlaku.

Takové kompresory s více kompresními komorami obsahují v jejich klikovém hřídeli více výstředníků, které jsou umístěny ve válcích, přičemž mezilehlý hřídel je umístěn mezi přilehlými výstředníky.

Dále z hlediska takových kompresorů ve snaze o dosažení vysokého výkonu a vysoké účinnosti prostřednictvím zvětšení excentricity výstředníku je známo, že bylo navrženo takové řešení, že „výstředníky klikového hřídele 2a, které jsou umístěny vzájemně proti sobě o 180°, jsou vytvořeny s různými průměry dOl a d02, přičemž vnější průměr dl na straně horní koncové desky klikového hřídele 2a a vnější průměr d2 na straně spodní koncové desky jsou vytvořeny jako vzájemně vůči sobě odlišné, přičemž středový otvor v přepážkové desce 4je nastaven na takovou velikost, která umožňuje vložení pouze výstředníku o menším průměru, čímž dochází ke zvětšení excentricity“ (viz například patentová literatura 1).

[Citace]

[Patentová literatura]

[Patentová literatura 1] Japonská zveřejněná patentová přihláška JP 5-10279 (anotace, obr. 2)

Podstata vynálezu

[Technický problém]

Avšak u dvouválcového rotačního kompresoru, popsaného v patentové literatuře 1, jelikož každý výstředník má odlišný vnější průměr, tak zatížení působením plynu, které působí na výstředník klikového hřídele při stlačování plynného chladívaje odlišné u každého výstředníku.

Proto tedy jsou síly, působící na klikový hřídel nevyvážené, přičemž v důsledku toho momenty ve směru otáčení, které se obvykle ruší, se v daném případě neruší, avšak silně působí ve směru otáčení.

Proto tedy dvouválcový rotační kompresor, popsaný v patentové literatuře 1, vykazuje takové problémy, jako je pokles spolehlivosti klikového hřídele a vytváření nadměrných vibrací a hluku u kompresoru.

- 1 CZ 305970 B6

Vynález byl vytvořen za účelem odstranění shora uvedených nevýhod, přičemž jeho úkolem je vyvinout rotační kompresor, který bude schopen dosahovat vysokého výkonu a vysoké účinnosti při zachování spolehlivosti klikového hřídele.

[Řešení problému]

Rotační kompresor podle tohoto vynálezu obsahuje motor, obsahující stator a rotor, klikový hřídel, obsahující hlavní hřídel, který je připevněn k rotoru, vedlejší hřídel, který je uspořádán na protilehlé straně ve směru hlavního hřídele, výstředník na straně hlavního hřídele a výstředník na straně vedlejšího hřídele, které jsou uspořádány s fázovým rozdílem v podstatě 180°, a které jsou uspořádány mezi hlavním hřídelem a vedlejším hřídelem, a mezilehlý hřídel, uspořádaný mezi výstředníkem na straně hlavního hřídele a výstředníkem na straně vedlejšího hřídele, přičemž klikový hřídel je poháněn motorem, množinu válců, z nichž každý je opatřen válcovým průchozím otvorem, přičemž každý z válců je opatřen kompresní komorou v průchozím otvoru, opatřenou odpovídajícím jedním z výstředníků, a přepážková deska je opatřena válcovým průchozím otvorem, ve kterém je uložen mezilehlý hřídel, přepážková deska odděluje přilehlé kompresní komory válců, přičemž obvod mezilehlého hřídele je vytvořen na obvodové straně vzhledem k obvodu každého výstředníku na protilehlé excentrické straně, přepážková deska je rozdělena na množinu desek prostřednictvím řezu přes válcový průchozí otvor, vytvořený v přepážkové desce, a otvor průchozího otvoru v přepážkové desce je větší, než vnější průměr mezilehlého hřídele, přičemž je menší, než vnější průměr každého výstředníku.

Kromě toho rotační kompresor podle tohoto vynálezu obsahuje motor, obsahující stator a rotor, klikový hřídel, obsahující hlavní hřídel, který je připevněn k rotoru, vedlejší hřídel, který je uspořádán na protilehlé straně ve směru hlavního hřídele, výstředník na straně hlavního hřídele a výstředník na straně vedlejšího hřídele, které jsou uspořádány s fázovým rozdílem v podstatě 180°, a které jsou uspořádány mezi hlavním hřídelem a vedlejším hřídelem, a mezilehlý hřídel, uspořádaný mezi výstředníkem na straně hlavního hřídele a výstředníkem na straně vedlejšího hřídele, přičemž klikový hřídel je poháněn motorem, množinu pístů, z nichž každý je připevněn k příslušnému jednomu z výstředníků, množinu válců, z nichž každý je opatřen válcovým průchozím otvorem, přičemž každý z válců je opatřen kompresní komorou v průchozím otvoru, opatřenou odpovídajícím jedním z výstředníků a odpovídajícím jedním z pístů, a přepážková deska je opatřena válcovým průchozím otvorem, ve kterém je uložen mezilehlý hřídel, přepážková deska odděluje přilehlé kompresní komory válců,

-2CZ 305970 B6 přičemž obvod mezilehlého hřídele je vytvořen na obvodové straně vzhledem k obvodu každého výstředníku na protilehlé excentrické straně, přepážková deska je rozdělena na množinu desek prostřednictvím řezu přes válcový průchozí otvor, vytvořený v přepážkové desce, otvor průchozího otvoru v přepážkové desce je větší, než vnější průměr mezilehlého hřídele, přičemž je menší, než vnější průměr každého výstředníku, a obvod každého pístu na protilehlé excentrické straně je vytvořen na obvodové straně vzhledem k otvoru průchozího otvoru v přepážkové desce.

[Výhodné účinky vynálezu]

U rotačního kompresoru podle tohoto vynálezu je obvod mezilehlého hřídele vytvořen na obvodové straně vzhledem k obvodu každého výstředníku na protilehlé excentrické straně, přepážková deska je rozdělena na množinu desek prostřednictvím řezu přes průchozí otvor, vytvořený v přepážkové desce, otvor průchozího otvoru v přepážkové desce je větší, než vnější průměr mezilehlého hřídele, přičemž je menší, než vnější průměr každého výstředníku.

Bude proto možno zvýšit excentricitu každého výstředníku a dosáhnout vysokého výkonu a vysoké účinnosti rotačního kompresoru.

Jelikož rotační kompresor podle tohoto vynálezu umožňuje zvýšení excentricity každého výstředníku, aniž by vnější průměry každého výstředníku byly odlišné, tak zatížení, působící v důsledku tlaku plynu na každý výstředník při stlačování plynného chladivá, může být v podstatě stejné, a momenty ve směru otáčení se mohou rušit.

Proto tedy rotační kompresor podle tohoto vynálezu je schopen dosahovat vysokého výkonu a vysoké účinnosti při zajištění spolehlivosti klikového hřídele.

Objasnění výkresů

[Obr. 1]

Obr. 1 znázorňuje pohled, zobrazující provedení 1 podle tohoto vynálezu a představující pohled v podélném řezu na dvouválcový rotační kompresor 100.

[Obr. 2]

Obr. 2 znázorňuje pohled, zobrazující provedení 1 podle tohoto vynálezu a představující pohled v řezu na kompresní mechanismus 3 u dvouválcového rotačního kompresoru 100.

[Obr. 3]

Obr. 3 znázorňuje pohled, zobrazující provedení 1 podle tohoto vynálezu a představující jiný pohled v podélném řezu na kompresní mechanismus 3 u dvouválcového rotačního kompresoru 100.

-3CZ 305970 B6

[Obr. 4]

Obr. 4 znázorňuje pohled, zobrazující provedení 1 podle tohoto vynálezu a představující pohled v řezu, vedeném podél čáry Z-Z z obr. 2.

[Obr. 5]

Obr. 5 znázorňuje pohled, zobrazující provedení 1 podle tohoto vynálezu a představující pohled, ilustrující proces montáže prvního pístu 1 la ke klikovému hřídeli 4, když odlehčené tvary 11 a—1 jsou uspořádány na obou okrajích otvoru prvního pístu 1 la ve směru hřídele.

[Obr. 6]

Obr. 6 znázorňuje pohled, zobrazující provedení 1 podle tohoto vynálezu a představující pohled, porovnávající provedení mezi obr. 5 a obr. 7, přičemž obr. 6(a) znázorňuje srovnávací příklad, a obr. 6(b) znázorňuje provedení podle předmětného vynálezu.

[Obr. 7]

Obr. 7 znázorňuje pohled, zobrazující srovnávací příklad, přičemž představuje pohled, ilustrující montážní proces prvního pístu 1 la ke klikovému hřídeli 4.

[Obr. 8]

Obr. 8 znázorňuje pohled, zobrazující provedení 2 podle tohoto vynálezu a představující pohled v podélném řezu na kompresní mechanismus 3 u dvouválcového rotačního kompresoru 100.

Příklady uskutečnění vynálezu

Provedení 1

Obr. 1 až obr. 6 znázorňují pohledy, zobrazující provedení 1.

Obr. 1 znázorňuje pohled v podélném řezu na dvouválcový rotační kompresor 100.

Obr. 2 a obr. 3 znázorňují pohledy v podélném řezu na kompresní mechanismus 3 u dvouválcového rotačního kompresoru 100.

Obr. 4 znázorňuje pohled v řezu, vedeném podél čáry Z-Z z obr. 2.

Obr. 5 znázorňuje pohled, zobrazující proces montáže prvního pístu 1 la ke klikovému hřídeli 4, když odlehčené tvary 1 la-1 jsou uspořádány na obou okrajích otvoru prvního pístu 1 la ve směru hřídele.

Obr. 6 znázorňuje pohled, porovnávající provedení mezi obr. 5 a obr. 7, přičemž obr. 6(a) znázorňuje srovnávací přiklad, a obr. 6(b) znázorňuje provedení podle předmětného vynálezu.

-4CZ 305970 B6

Dvouválcový rotační kompresor 100 podle provedení 1 bude nyní dále popsán s odkazem na obr. 1 až obr. 6.

S odkazem na obr. 1 bude popsáno uspořádání dvouválcového rotačního kompresoru 100.

Dvouválcový rotační kompresor 100 obsahuje hermetickou nádobu 1 o vysokém tlaku, motor 2, který obsahuje stator 2a a rotor 2b, a kompresní mechanismus 3, který je poháněn motorem 2.

Kroutící moment motoru 2 je přenášen na kompresní mechanismus 3 pomocí klikového hřídele 4.

Klikový hřídel 4 obsahuje hlavní hřídel 4a, který je připevněn k rotoru 2b motoru 2, vedlejší hřídel 4b, který je uspořádán na protilehlé straně od hlavního hřídele 4a, výstředník 4c na straně hlavního hřídele, a výstředník 4d na straně vedlejšího hřídele, které mají předem stanovený fázový rozdíl (například 180°) a které jsou uspořádány mezi hlavním hřídelem 4a a vedlejším hřídelem 4b, a mezilehlý hřídel 4e, který je uspořádán mezi výstředníkem 4c na straně hlavního hřídele a výstředníkem 4dna straně vedlejšího hřídele.

Hlavní ložisko 6 je připevněno k hlavnímu hřídeli 4a klikového hřídele 4 s vůlí pro posuvný pohyb, přičemž hlavní hřídel 4a je otočně a otáčivě uložen pomocí hlavního ložiska 6.

Vedlejší ložisko 7 je dále připevněno k vedlejšímu hřídeli 4b klikového hřídele 4 s vůlí pro posuvný pohyb, přičemž vedlejší hřídel 4b je otočně a otáčivě uložen pomocí vedlejšího ložiska L

Kompresní mechanismus 3 obsahuje první válec 8 na straně hlavního hřídele 4a a druhý válec 9 na straně vedlejšího hřídele 4b.

První válec 8 má válcový průchozí otvor, ve kterém je uspořádán první píst 1 la, který je otočně připevněn k výstředníku 4c na straně hlavního hřídele klikového hřídele 4.

Dále je uspořádána první lopatka (neznázoměno), která provádí přímočarý vratný pohyb v závislosti na otáčení výstředníku 4c na straně hlavního hřídele.

Protilehlé okraje průchozího otvoru ve směru hřídele prvního válce 8, ve kterém je uložen první píst 1 la, který je otočně připevněn k výstředníku 4c na straně hlavního hřídele klikového hřídele 4, a ve kterém je uložena první lopatka, jsou zakryty hlavním ložiskem 6 a přepážkovou deskou 10, čímž je vytvořena kompresní komora.

První válec 8 je upevněn uvnitř hermetické nádoby L

Druhý válec 9 má rovněž válcový průchozí otvor, ve kterém je uspořádán druhý píst 11b, který je otočně připevněn k výstředníku 4d na straně vedlejšího hřídele klikového hřídele 4.

Dále je uspořádána druhá lopatka (neznázoměno), která provádí přímočarý vratný pohyb v závislosti na otáčení výstředníku 4d na straně vedlejšího hřídele.

Protilehlé okraje průchozího otvoru ve směru hřídele druhého válce 9, ve kterém je uložen druhý píst lib, který je otočně připevněn k výstředníku 4d na straně vedlejšího hřídele klikového hříde

-5CZ 305970 B6

Ie 4, a ve kterém je uložena druhá lopatka, jsou zakryty vedlejším ložiskem 7 a přepážkovou deskou 10, čímž je vytvořena kompresní komora.

Pokud se týče kompresního mechanismu 3, tak po vzájemném sešroubování prvního válce 8 a hlavního ložiska 6 dohromady a po vzájemném sešroubování druhého válce 9 a vedlejšího ložiska 7 dohromady je přepážková deska 10 sendvičovitě umístěna mezi nimi.

Součásti jsou připevněny pomocí přišroubování druhého válce 9 z vnější strany hlavního ložiska 6, a prvního válce 8 z vnější strany vedlejšího ložiska 7 ve směru hřídele.

Šroub 12, znázorněný na obr. 1, je součástí šroubu, který přišroubovává a připevňuje z vnější strany hlavní ložisko 6 ke druhému válci 9 ve směru hřídele.

Šroub 13, znázorněný na obr. 1, je součástí šroubu, který sešroubovává druhý válec 9 a vedlejší ložisko 7 dohromady.

Zásobník 40 je uspořádán vedle hermetické nádoby 1.

Sací spojovací trubka 21 a sací spojovací trubka 22 jsou příslušně připojeny k prvnímu válci 8 a druhému válci 9 zásobníku 40.

Plynné chladivo, které bylo stlačeno v prvním válci 8 a druhém válci 9, je vytlačováno do hermetické nádoby 1 a je přiváděno ven do chladicího cyklu chladicího a klimatizačního zařízení pomocí výtlačné trubky 23.

Elektrická energie je přiváděna do motoru 2 od skleněné koncovky 24 pomocí přívodního vodiče 25.

Přestože to není znázorněno, tak ve spodní části hermetické nádoby 1 je uložen mazací olej (chladicí strojní olej), který maže každou z posuvných nebo kluzných částí kompresního mechanismu 3.

Přivádění mazacího oleje ke každé z posuvných nebo kluzných částí kompresního mechanismu 3 je prováděno přes otvory 20 pro přívod oleje, které jsou vytvořeny v klikovém hřídeli 4 a kterými mazací olej, který je uložen ve spodní části hermetické nádoby 1, stoupá podél otvoru 4f v klikovém hřídeli 4 prostřednictvím působení odstředivé síly, způsobované otáčením klikového hřídele 4.

U příkladného provedení podle obr. 1 je otvor 20 pro přívod oleje vytvořen ve čtyřech polohách.

Od každého z příslušných otvorů pro přívod oleje je mazací olej přiváděn ke kluzným částem mezi hlavním hřídelem 4a a hlavním ložiskem 6, výstředníkem 4c na straně hlavního hřídele i prvním pístem 11a výstředníkem 4d na straně vedlejšího hřídele a druhým pístem 11b, a vedlejším hřídelem 4b a vedlejším ložiskem 7.

Klikový hřídel 4 využívá materiál, mající Youngův modul pružnosti 150 GPa nebo více, takže ohyb, způsobený zatížením stlačeného plynu za provozuje potlačen.

Kromě toho za účelem vytlačení vibrací během provozu mají výstředník 4c na straně hlavního hřídele a výstředník 4d na straně vedlejšího hřídele v podstatě stejný tvar (stejný průměr a stejnou délku ve směru hřídele), přičemž mají v podstatě stejnou excentricitu neboli výstřednost pro vyvažování odstředivých sil během otáčení.

U provedení 1 je přepážková deska 10 tvořena integrální součástí.

-6CZ 305970 B6

Proto tedy z následujících důvodů je obvod výstředníku 4c na straně hlavního hřídele na své protilehlé excentrické straně vytvořen na straně středu hřídele vzhledem k obvodu hlavního hřídele 4a.

Kromě toho vnější průměr vedlejšího hřídele 4b je vytvořen menší, než vnější průměr hlavního hřídele 4a, přičemž obvod výstředníku 4d na straně vedlejšího hřídele je na své protilehlé excentrické straně vytvořen na straně středu protilehlého hřídele vzhledem k obvodu vedlejšího hřídele 4b.

Jak bylo shora uvedeno, tak výstředník 4d na straně vedlejšího hřídele má stejný tvar a stejnou excentricitu, jako výstředník 4c na straně hlavního hřídele.

Proto tedy v případě, kdy vnější průměr vedlejšího hřídele 4b a vnější průměr hlavního hřídele 4a jsou stejné, tak pokud obvod výstředníku 4c na straně hlavního hřídele na protilehlé excentrické straně je vytvořen na straně středu hřídele vzhledem k obvodu hlavního hřídele 4a, tak potom obvod výstředníku 4d na straně vedlejšího hřídele na protilehlé excentrické straně je rovněž vytvořen na straně středu hřídele vzhledem k obvodu vedlejšího hřídele 4b.

Jak tedy bylo shora popsáno, tak při snaze o montáž prvního pístu 1 la a druhého pístu 1 lb od strany vedlejšího hřídele 4b, nebude možné vložit výstředník 4d na straně vedlejšího hřídele do prvního pístu 1 la a druhého pístu lib.

To znamená, že první píst 1 la a druhý píst 1 lb nemohou být namontovány na výstředník 4c na straně hlavního hřídele a výstředník 4d na straně vedlejšího hřídele.

Proto tedy u provedení 1 je montáž prvního pístu Ha a druhého pístu 1 lb umožněna vytvořením obvodu výstředníku 4d na straně vedlejšího hřídele na protilehlé excentrické straně tak, že je na straně středu protilehlého hřídele vzhledem k obvodu vedlejšího hřídele 4b.

Kromě toho vnější průměr hlavního hřídele 4a, který nemá žádný vliv na montáž prvního pístu 1 la a druhého pístu 1 lb, je vytvořen větší, než vnější průměr vedlejšího hřídele 4b, takže je dosaženo tuhosti klikového hřídele 4.

Kromě toho u provedení I je tvar klikového hřídele 4 (konkrétně mezilehlého hřídele 4e) takový, jak je znázorněno na obr. 2 až obr. 4, a to za účelem udržování tuhosti mezilehlého hřídele 4e při vytváření excentricity každého výstředníku 4c na straně hlavního hřídele a výstředníku 4d na straně vedlejšího hřídele.

Vzájemný vztah mezi otvorem 10a průchozího otvoru v přepážkové desce 10, vnějšími průměry výstředníku 4c na straně hlavního hřídele a výstředníku 4d na straně vedlejšího hřídele, vnějším průměrem mezilehlého hřídele 4e a polohou obvodů výstředníku 4c na straně hlavního hřídele a výstředníku 4d na straně vedlejšího hřídele na jejich protilehlé excentrické straně bude nyní dále popsán s odkazem na obr. 2 až obr. 4.

Jak je znázorněno na obr. 2, tak otvor 10a průchozího otvoru v přepážkové desce 10 má průměr Dmp.

Kromě toho je tento průměr Dmp vytvořen menší, než vnější průměr Dp každého výstředníku 4d na straně vedlejšího hřídele a výstředníku 4c na straně hlavního hřídele.

To znamená, že

Dmp < Dp (1).

Zde se předpokládá, že přepážková deska 10 je vytvořena jako integrální součást.

-7CZ 305970 B6

Jelikož je mezilehlý hřídel 4e například umístěn uvnitř průchozího otvoru, vytvořeného v přepážkové desce, tak vedlejší hřídel 4b a výstředník 4d na straně vedlejšího hřídele musejí procházet přepážkovou deskou 10 za účelem umístění přepážkové desky 10 do polohy mezilehlého hřídele 4e.

Jelikož však u provedení 1 platí, že Dmp < Dp, tak není možné, aby výstředník 4d na straně vedlejšího hřídele procházel přepážkovou deskou 10, takže není možné umístit přepážkovou desku 10 do polohy mezilehlého hřídele 4e.

Proto tedy, jak je znázorněno na obr. 4, je u provedení 1 přepážková deska rozdělena na dvě desky (na první dělenou desku 10b a druhou dělenou desku 10c) prostřednictvím řezu přes průchozí otvor.

Pomocí umístění první dělené desky 10b a druhé dělené desky 10c tak, že sendvičovitě obklopují mezilehlý hřídel 4e, tak i když platí, že Dmp < Dp, může být přepážková deska 10 umístěna do polohy mezilehlého hřídele 4e.

Je nutno zdůraznit, že počet rozdělení přepážkové desky 10 není přirozeně omezen pouze na dvě, neboť může jít například více než o tři.

To znamená, že při děleném vytvoření přepážkové desky 10 ve větším počtu, i když výstředník 4d na straně vedlejšího hřídele a výstředník 4c na straně hlavního hřídele jsou každý vytvořen s velkou excentricitou, tak otvor 10a, který by mohl být velký v případě přepážkové desky 10, která je vytvořena z integrální součásti, může být vytvořen malý.

Pokud je otvor v přepážkové desce 10 malý, tak lze zajistit velkou vzdálenost mezi obvodem každého druhého pístu 11b a prvního pístu 1 la na protilehlé excentrické straně a otvorem v přepážkové desce, když jsou kompresní komory vytvořeny připevněním druhého pístu 11b a prvního pístu 1 la k výstředníků 4d na straně vedlejšího hřídele a výstředníků 4c na straně hlavního hřídele.

Je tak možno zajistit dlouhou délku utěsnění mezi okolím obvodu každého druhého pístu 11b a prvního pístu 1 la na protilehlé excentrické straně, která je ve stavu nízkého tlaku během procesu stlačování plynného chiadiva, a uvnitř otvoru 10a v přepážkové desce 10, který je ve stavu vysokého tlaku, neboť je pomocí prostoru propojen s plynným chladivém, které bylo vytlačeno z kompresní komory.

Je tak možno snížit únik plynného chladivá o vysokém tlaku z vnitřku otvoru 10a v přepážkové desce 10 o vysokém tlaku do blízkosti obvodu každého druhého pístu 11b a prvního pístu 11a na protilehlé excentrické straně o nízkém tlaku.

Jak je znázorněno na obr. 3 a podle následujícího výrazu (2) u provedení 1 je poloměr Rc obvodu mezilehlého hřídele 4e větší, než vzdálenost Rp-e, která představuje vzdálenost od středu mezilehlého hřídele 4e to znamená středů hlavního hřídele 4a a vedlejšího hřídele 4b k vnitřnímu obvodu každého druhého pístu 11b a prvního pístu 1 la na protilehlé excentrické straně.

Jinými slovy lze říci, že poloměr Rc obvodu mezilehlého hřídele 4e je větší, než vzdálenost Rpe, která představuje vzdálenost od středu mezilehlého hřídele 4e k obvodu každého výstředníků 4d na straně vedlejšího hřídele a výstředníků 4c na straně hlavního hřídele na protilehlé excentrické straně.

Rc > Rp-e (2)

-8CZ 305970 B6

To znamená, že obvod mezilehlého hřídele 4e je vytvořen na obvodové straně vzhledem k vnitřním obvodům každého druhého pístu 11b a prvního pístu 1 la na jejich protilehlé excentrické straně.

Jinými slovy lze říci, že obvod mezilehlého hřídele 4e je vytvořen na obvodové straně vzhledem ke každému z obvodů výstředníku 4d na straně vedlejšího hřídele a výstředníku 4c na straně hlavního hřídele na jejich protilehlé excentrické straně.

Je nutno zdůraznit, že jelikož mezilehlý hřídel 4e je umístěn uvnitř otvoru 10a v přepážkové desce 10, tak platí následující vztah

Rc < Dmp/2 (3).

Prostřednictvím shora uvedeného vytvoření mezilehlého hřídele 4e může být vnější průměr mezilehlého hřídele 4e vytvořen velký, přičemž tuhost klikového hřídele 4může být vysoká.

Proto tedy deformace klikového hřídele 4, způsobená zátěží plynu, působící na klikový hřídel 4 během komprese plynného chladivá, může být snížena, takže olejový film v hlavním ložisku 6 a vedlejším ložisku 7 může být udržován v uspokojivém stavu, v důsledku čehož může být spolehlivost klikového hřídele 4 zlepšena.

U dvouválcového rotačního kompresoru 100, který je vytvořen podle provedení 1, je excentricita každého výstředníku 4c na straně hlavního hřídele a výstředníku 4d na straně vedlejšího hřídele zajištěna velká při zachování spolehlivosti klikového hřídele 4, přičemž objem kompresní komory může být zvětšen, takže lze dosahovat vysokého výkonu u dvouválcového rotačního kompresoru 100.

Jinými slovy lze říci, že objem kompresní komory může být vytvořen menší, než při dosahování stejného výkonu, takže je možno zmenšit velikost a snížit hmotnost dvouválcového rotačního kompresoru 100.

Pokud objem kompresní komory není změněn, tak jelikož kompresní komora ve směru hřídele je plošší, to znamená, jelikož tloušťka prvního válce 8 a druhého válce 9 je menší, tak válcový otvor prvního válce 8 a druhého válce 9 a vnější průměr prvního pístu 11a a druhého pístu 11b mohou být příslušně vytvořeny velké.

Bude proto možno dosáhnout dlouhé části utěsnění mezi otvorem prvního válce 8 a prvním pístem 1 la a mezi otvorem druhého válce 9 a druhým pístem 11b a tím zlepšit účinnost komprese.

Mimochodem v případě dvouválcového rotačního kompresoru 100 podle provedení 1 byl vyvinut kompresní mechanismus 3 pro snížení jeho délky ve směru hřídele.

Pokud délka každého prvního pístu 1 la a druhého pístu 11b ve směru hřídele se nemá měnit, to znamená, pokud výška každé kompresní komory se nemá měnit, tak se může stát, že první píst 1 la nemusí procházet mezilehlým hřídelem 4e.

Za účelem vyřešení této otázky mohou být vyvinuty způsoby, jako je zmenšení délky alespoň jednoho výstředníku 4c na straně hlavního hřídele a výstředníku 4d na straně vedlejšího hřídele ve směru hřídele, jak bude popsáno dále, a zmenšení délky mezilehlého hřídele 4e ve směru hřídele, jak bude popsáno dále.

Přestože to není znázorněno, tak způsob zmenšení délky alespoň jednoho výstředníku 4c na straně hlavního hřídele a výstředníku 4d na straně vedlejšího hřídele ve směru hřídele je jedním řešením, u kterého délka alespoň jednoho výstředníku 4c na straně hlavního hřídele a výstředníku 4d

-9CZ 305970 B6 na straně vedlejšího hřídele ve směru hřídele je učiněna kratší, než délka odpovídajícího pístu (prvního pístu 1 la a druhého pístu 11b), ke kterému je příslušný výstředník namontován.

V tomto případě výstředník, který má zmenšenou délku ve směru hřídele, zajišťuje zmenšení délky na straně mezilehlého hřídele 4e.

Pokud je délka prvního pístu 1 la ve směru hřídele větší, než délka mezilehlého hřídele 4e ve směru hřídele, tak bude možno namontovat první píst 1 la na výstředník 4c na straně hlavního hřídele.

To znamená, že délka alespoň jednoho výstředníku 4c na straně hlavního hřídele a výstředníku 4d na straně vedlejšího hřídele ve směru hřídele je kratší, než délka odpovídajícího pístu (prvního pístu 1 la a druhého pístu 11b), na který je příslušný výstředník namontován tak, že délka mezilehlého hřídele 4e ve směru hřídele zaujímat v podstatě minimální velikost, což umožňuje namontování prvního pístu 1 la na výstředník 4c na straně hlavního hřídele.

Proto tedy bude možno zmenšit délku kompresního mechanismu 3 ve směru hřídele beze změny délky každého prvního pístu 1 la a druhého pístu 11b ve směru hřídele.

Další způsob zmenšení délky kompresního mechanismu 3 ve směru hřídele, jak je znázorněno na obr. 9, představuje zmenšení délky mezilehlého hřídele 4e ve směru hřídele v porovnání s délkou prvního pístu 1 la ve směru hřídele, jakož i vytvoření odlehčených tvarů 1 la-1 na dvou okrajích otvoru v prvním pístu 1 la ve směru hřídele za účelem umožnění namontování prvního pístu 1 la na výstředník 4c na straně hlavního hřídele.

Každý odlehčený tvar 1 la-1 je vytvořen pomocí úkosu, osazení nebo podobně.

S odkazem na obr. 9 bude popsán způsob namontování prvního pístu 1 la na výstředník 4c na straně hlavního hřídele.

(1) Jak je znázorněno na obr. 9 (a), tak první píst 1 la je nasunut na vedlejší hřídel 4b a výstředník 4d na straně vedlejšího hřídele, přičemž jeden konec prvního pístu 1 la ve směru hřídele dosedá na výstředník 4c na straně hlavního hřídele.

(2) Jak je znázorněno na obr. 9(b), je dále první píst 1 la nakloněn (proti směru pohybu hodinových ručiček na obr. 9(b)).

(3) Jak je znázorněno na obr. 9(c), tak se dále první píst 1 la pohybuje do excentrického směru výstředníku 4c na straně hlavního hřídele v nakloněném stavu.

První píst 1 la se pohybuje v nakloněném stavu, až otvor v prvním pístu 1 la dosedne na obvod výstředníku 4c na straně hlavního hřídele v protilehlém excentrickém směru.

(4) Nakonec je první píst 11a připevněn k výstředníku 4c na straně hlavního hřídele.

Před popisem výhodného účinku uspořádání odlehčených tvarů 1 la-1 na dvou okrajích otvorů v prvním pístu 1 la ve směru hřídele, jak je znázorněno na obr. 11, bude popsán srovnávací příklad, u kterého délka alespoň jednoho výstředníku 4c na straně hlavního hřídele a výstředníku 4d na straně vedlejšího hřídele ve směru hřídele není zmenšena, nebo délka mezilehlého hřídele 4e ve směru hřídele není zmenšena.

Montážní proces v případě srovnávacího příkladu podle obr. 11 je následující.

-10CZ 305970 B6 (1) Jak je znázorněno na obr. 11 (a), je první píst 1 la nasunut na vedlejší hřídel 4b a výstředník 4d na straně vedlejšího hřídele, přičemž jeden konec prvního pístu 1 la ve směru hřídele dosedá na výstředník 4c na straně hlavního hřídele.

(2) Jak je znázorněno na obr. 11(b), tak se první píst 1 la pohybuje k výstředníku 4c na straně hlavního hřídele na straně mezilehlého hřídele 4e.

(3) Jak je znázorněno na obr. 11(c), je první píst Ha připevněn k výstředníku 4c na straně hlavního hřídele.

Obr. 10 znázorňuje vyobrazení, porovnávající provedení 1 podle obr. 9, opatřené odlehčenými tvary 1 la—I na dvou okrajích otvoru v prvním pístu Ha ve směru hřídele, a srovnávací příklad podle obr. 11.

Obr. 10(a) znázorňuje vyobrazení odpovídající obr. 11(c), přičemž obr. 10(b) znázorňuje vyobrazení, odpovídající obr. 9(d).

Délka mezilehlého hřídele 4e ve směru hřídele u klikového hřídele 4 podle obr. 9, opatřeného prvním pístem 1 la, majícím odlehčené tvary 11 a—1 na obou okrajích otvoru ve směru hřídele, je kratší, než u mezilehlého hřídele 4e v případě srovnávacího příkladu ve směru hřídele o rozměr d.

V důsledku toho může být délka kompresního mechanismu 3 ve směru hřídele zkrácena o rozměr d.

Jak bylo shora popsáno, tak výhoda možnosti vytvořit kompresní mechanismus o malých rozměrech může být dosažena pomocí takového způsobu, že délka alespoň jednoho výstředníku 4c na straně hlavního hřídele a výstředníku 4d na straně vedlejšího hřídele ve směru hřídele je vytvořena kratší, než délka odpovídajícího pístu (prvního pístu Ha a druhého pístu 11b), ke kterým je příslušný výstředník namontován, nebo pomocí takového způsobu, že bude provedeno zmenšení délky mezilehlého hřídele 4e ve směru hřídele v porovnání s prvním pístem 1 la ve směru hřídele a budou vytvořeny odlehčené tvary 1 la-1 na dvou okrajích otvoru v prvním pístu 11a ve směru hřídele za účelem umožnění namontování prvního pístu Ha k výstředníku 4c na straně hlavního hřídele.

Dále vzdálenost mezi výstředníkem 4c na straně hlavního hřídele nebo výstředníkem 4d na straně vedlejšího hřídele, sloužící jako místo působení zatížení stlačeného plynu, a hlavním ložiskem 6 nebo vedlejším ložiskem 7, sloužící jako opěrné místo, může být provedena malá.

V důsledku toho může být ohyb klikového hřídele 4 při stejném zatížení působením plynu potlačen.

Pokud je ohyb klikového hřídele 4 velký, tak sklon klikového hřídele 4 vzhledem k hlavnímu ložisku 6 nebo vedlejšímu ložisku 7 je velký, takže dochází k částečnému kontaktu.

Avšak spolehlivost hlavního ložiska 6 nebo vedlejšího ložiska 7 může být zlepšena prostřednictvím potlačení výskytu částečného kontaktu pomocí potlačení ohybu klikového hřídele 4.

Je nutno poznamenat, že způsob jako zajištění délky alespoň jednoho výstředníku 4c na straně hlavního hřídele a výstředníku 4d na straně vedlejšího hřídele ve směru hřídele kratší, než je délka odpovídajícího pístu (prvního pístu Ha a druhého pístu 11b), na kterých je příslušný výstředník namontován, a způsob jako zmenšení délky mezilehlého hřídele 4e ve směru hřídele vzhledem k délce prvního pístu 1 la ve směru hřídele a vytvoření odlehčených tvarů 1 la-1 na dvou okrajích otvoru v prvním pístu 1 la ve směru hřídele pro umožnění namontování prvního pístu 1 la na výstředník 4c na straně hlavního hřídele, mohou být prováděny v kombinaci.

-11 CZ 305970 B6

Montáž prvního pístu Ha na výstředník 4c na straně hlavního hřídele je tak dále usnadněna.

Jak již bylo shora uvedeno, tak u dvouválcového rotačního kompresoru 100 podle provedení 1 je průměr Dmp otvoru 10a v přepážkové desce 10 vytvořen menší, než vnější průměr dp každého výstředníku 4d na straně vedlejšího hřídele a výstředníku 4c na straně hlavního hřídele, přičemž obvod mezilehlého hřídele 4e je vytvořen na obvodové straně vzhledem k vnitřním obvodům každého druhého pístu 11b a prvního pístu 1 la na jejich protilehlé excentrické straně (jinými slovy na obvodové straně vzhledem k obvodům každého výstředníku 4d na straně vedlejšího hřídele a výstředníku 4c na straně hlavního hřídele na jejich protilehlé excentrické straně).

Proto bude možno dosahovat vyššího výkonu a vyšší účinnosti u dvouválcového rotačního kompresoru 100 při zajištění spolehlivosti klikového hřídele 4.

Je nutno zdůraznit, že u provedení 1 byl podán jako příklad popis pro dvouválcový rotační kompresor, u kterého tlak nasávaného chiadiva a tlak vytlačovaného chladivá jsou stejné v každé z kompresních komor.

Je však zcela zřejmé, že dvoustupňový rotační kompresor, který stlačuje nízkotlaké plynné chladivo na plynné chladivo o mezilehlém tlaku v kompresní komoře na straně nízkého stupně, a který stlačuje plynné chladivo o mezilehlém tlaku na plynné chladivo o vysokém tlaku v kompresní komoře na straně vysokého stupně, může ztělesňovat předmětný vynález.

Kromě toho počet kompresních komor není omezen na dvě, neboť vynález může být rovněž uplatněn u víceválcového rotačního kompresoru nebo vícestupňového rotačního kompresoru, které mají tři nebo více kompresních komor.

Přestože u provedení 1 byl jako příklad popsán vysokotlaký kompresor, u kterého vytlačované chladivo uvnitř hermetické nádoby 1 má vysoký tlak, tak je zcela zřejmé, že nízkotlaký kompresor, u kterého nasávané chladivo uvnitř hermetické nádoby J má nízký tlak, může ztělesňovat předmětný vynález.

Provedení 2

U provedení 1 vzájemný vztah mezi otvorem 10a v přepážkové desce 10 a prvním pístem Ha a druhým pístem 11b nebyl konkrétně uveden.

Otvor 10a v přepážkové desce 10, a první píst 1 la a druhý píst 11b mohou být vytvořeny tak, že například platí dále uvedený vztah.

Je nutno zdůraznit, že u provedení 2 jsou součásti, které nejsou konkrétně popisovány, stejné jako v případě provedení 1, přičemž podobné funkce a uspořádání jsou označeny stejnými vztahovými značkami.

Jak je znázorněno na obr. 8, tak za předpokladu, že vzdálenost od středu mezilehlého hřídele 4e k vnitřnímu obvodu otvoru 10a v přepážkové desce 10 (to znamená poloměr otvoru 10a v přepážkové desce) je Rmp, tak vzdálenost od středu mezilehlého hřídele 4e k vnitřnímu obvodu každého druhého pístu 11b a prvního pístu 1 la na protilehlé excentrické straně je Rp-e, přičemž vzdálenost od středu mezilehlého hřídele 4e k obvodu každého druhého pístu 11b a prvního pístu Ha na protilehlé excentrické straně je Rr-e, potom platí následující vztahy

Rmp > Rp - e (4)

- 12CZ 305970 B6

Rmp<Rr-e (5).

To znamená, že vnitřní obvod každého druhého pístu 11b a prvního pístu 1 la na protilehlé excentrické straně je umístěn na straně středu mezilehlého hřídele 4e vzhledem k otvoru 10a v přepážkové desce 10.

Dále obvod každého druhého pístu 11b a prvního pístu 1 la na protilehlé excentrické straně je umístěn na obvodové straně vzhledem k otvoru 10a v přepážkové desce 10.

Přepážková deska 10 je obdobně jako u provedení 1 rozdělena na několik dělených desek.

Dále vzájemný vztah mezi průměrem Dmp otvoru 10a v přepážkové desce 10 a průměrem Dp výstředníku 4d na straně vedlejšího hřídele a výstředníku 4c na straně hlavního hřídele, vzájemný vztah mezi obvodem mezilehlého hřídele 4e a vnitřním obvodem každého druhého pístu 11b a prvního pístu 1 la na protilehlé excentrické straně, a vzájemný vztah mezi mezilehlým hřídelem 4e a otvorem 10a v přepážkové desce 10 jsou obdobné jako u výrazů (1) až (3), uvedených u provedení 1.

Jak bylo shora popsáno, tak u takto vytvořeného dvouválcového rotačního kompresoru 100 prostřednictvím děleného vytvoření přepážkové desky 10 z několika členů, i když výstředník 4d na straně vedlejšího hřídele a výstředník 4c na straně hlavního hřídele jsou každý vytvořen s velkou excentricitou, tak otvor 10a, který by mohl být velký v případě přepážkové desky 10, která je vytvořena z integrální součásti, může být vytvořen malý.

Pokud je otvor v přepážkové desce 10 malý, tak lze zajistit velkou vzdálenost mezi obvodem každého druhého pístu 11b a prvního pístu 1 la na protilehlé excentrické straně a otvorem v přepážkové desce 10, když jsou kompresní komory vytvořeny připevněním druhého pístu 11b a prvního pístu 1 la k výstředníku 4d na straně vedlejšího hřídele a výstředníku 4c na straně hlavního hřídele.

Je tak možno, obdobně jako u provedení 1, snížit únik plynného chladivá o vysokém tlaku z vnitřku otvoru 10a v přepážkové desce 10 o vysokém tlaku do blízkosti obvodu každého druhého pístu 11b a prvního pístu 1 la na protilehlé excentrické straně o nízkém tlaku.

Jelikož obvod každého druhého pístu 11b a prvního pístu 1 la na protilehlé excentrické straně je umístěn na obvodové straně vzhledem k otvoru 10a v přepážkové desce 10, lze zajistit dlouhou délku utěsnění mezi okolím obvodu každého druhého pístu 11b a prvního pístu 1 la na protilehlé excentrické straně, která je ve stavu nízkého tlaku během procesu stlačování plynného chladivá, a uvnitř otvoru 10a v přepážkové desce 10, který je ve stavu vysokého tlaku, neboť je pomocí prostoru propojen s plynným chladivém, které bylo vytlačeno z kompresní komory.

Je tak možno bezpečně snížit únik plynného chladivá o vysokém tlaku z vnitřku otvoru 10a v přepážkové desce 10 o vysokém tlaku do blízkosti obvodu každého druhého pístu 11b a prvního pístu 1 la na protilehlé excentrické straně o nízkém tlaku.

Proto tedy u dvouválcového rotačního kompresoru 100, uspořádaného podle provedení 2, je rovněž možno dosáhnout vysokého výkonu a vysoké účinnosti u dvouválcového rotačního kompresoru 100 při zajištění spolehlivosti klikového hřídele 4.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Rotační kompresor (100), obsahující:

motor (2), obsahující stator (2a) a rotor (2b);

klikový hřídel (4), obsahující hlavní hřídel (4a), který je připevněn k rotoru (2b), vedlejší hřídel (4b), který je uspořádán na protilehlé straně ve směru hlavního hřídele (4a), množinu výstředníků (4c, 4d), které jsou uspořádány s předem stanoveným fázovým rozdílem, a které jsou uspořádány mezi hlavním hřídelem (4a) a vedlejším hřídelem (4b), a mezilehlý hřídel (4e), uspořádaný mezi přilehlými výstředníky (4c, 4d), přičemž klikový hřídel (4) je poháněn motorem (2);

množinu pístů (11a, 11b), z nichž každý je připevněn k příslušnému jednomu z výstředníků (4c, 4dX množinu válců (8, 9), z nichž každý je opatřen válcovým průchozím otvorem, přičemž každý z válců je opatřen kompresní komorou v průchozím otvoru, opatřenou odpovídajícím jedním z výstředníků (4c, 4d) a odpovídajícím jedním z pístů (1 la, 11b);

a přepážkovou desku (10), která je opatřená válcovým průchozím otvorem, ve kterém je uložen mezilehlý hřídel (4e), přičemž přepážková deska (10) odděluje přilehlé kompresní komory válců (8,9);

vyznačující se tím, že obvod mezilehlého hřídele (4e) je vytvořen na obvodové straně vzhledem k obvodu každého výstředníku (4c, 4d) na protilehlé excentrické straně;

přepážková deska (10) je rozdělena na více desek prostřednictvím řezu přes válcový průchozí otvor, vytvořený v přepážkové desce (10);

otvor (10a) průchozího otvoru v přepážkové desce (10) je větší, než vnější průměr mezilehlého hřídele (4e), přičemž je menší, než vnější průměr každého výstředníku (4c, 4d^ a obvod každého pístu (Ha, 11b) na protilehlé excentrické straně je vytvořen na obvodové straně vzhledem k otvoru (10a) průchozího otvoru v přepážkové desce (10).

2. Rotační kompresor (100) podle nároku 1, vyznačující se tím, že vnější průměry množiny výstředníků (4c, 4d) jsou stejné;

množina pístů (11a, 11b) je uspořádána pro připevnění k výstředníkům (4c, 4d) od strany vedlejšího hřídele (4b);

délka mezilehlého hřídele (4e) ve směru hřídele je kratší, než délka pístu (1 la) ve směru hřídele, připevněného k výstředníku (4c) prostřednictvím mezilehlého hřídele (4e); a odlehčené tvary (11 a—1) jsou vytvořeny na dvou okrajích pístu (1 la) ve směru hřídele, připevněného k výstředníku (4c) prostřednictvím mezilehlého hřídele (4e), přičemž každý odlehčený tvar představuje úkos nebo osazení.

-14CZ 305970 B6

3. Rotační kompresor (100) podle kteréhokoliv z nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že klikový hřídel (4) je vytvořen z materiálu, který má Youngův modul pružnosti 150 GPa nebo více.