專利名稱：多氣室滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣體壓縮機(jī)，特別涉及一種制冷壓縮機(jī)。
在壓縮蒸氣式制冷設(shè)備中，公知的廣泛采用的壓縮機(jī)主要有兩種往復(fù)式壓縮機(jī)和回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其中回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)正逐漸取代往復(fù)式壓縮機(jī)而得到越來(lái)越多的應(yīng)用。滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)就是這樣一種回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，它利用一個(gè)偏心圓筒形轉(zhuǎn)子在汽缸內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)縮小工作容積，以實(shí)現(xiàn)氣體的壓縮；主要用于小型制冷設(shè)備。滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)存在著一些缺點(diǎn)，這就是汽缸容積利用率低，排量小，一般只能用于小制冷量的情況；在滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)中，需有額外的平衡塊，增加了重量。關(guān)于滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式式制冷壓縮機(jī)可以參考機(jī)械工業(yè)出版社出版的《回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機(jī)》。
本發(fā)明的目的是提供一種多氣室滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)，它與現(xiàn)有的滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)比較，排氣量增大，無(wú)需平衡塊；選取適當(dāng)?shù)臍馐液突宓臄?shù)目和布置，可減小壓縮機(jī)的吸氣脈沖和排氣脈沖。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明任務(wù)的方法是由上下兩個(gè)殼體組合在一起，成一圓柱形汽缸，在汽缸內(nèi)裝有一個(gè)非圓柱形的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的中心線與汽缸的中心線重合，無(wú)偏心距；在轉(zhuǎn)子的中心裝有驅(qū)動(dòng)軸。轉(zhuǎn)子的垂直于轉(zhuǎn)軸中心線的截面的外廓為若干段曲線組合而成，外廓曲線具有兩個(gè)或兩個(gè)以上分離的到轉(zhuǎn)子軸的中心線的距離為汽缸的半徑的最高點(diǎn)或弧段，其余各段曲線到轉(zhuǎn)軸中心線的距離都小于汽缸半徑。轉(zhuǎn)子外廓曲線的最高點(diǎn)組成的側(cè)線或最高弧段組成的面與汽缸的圓柱面貼合，轉(zhuǎn)子的兩個(gè)端面與汽缸的兩個(gè)端面分別貼合，這樣轉(zhuǎn)子就把汽缸分隔成了兩個(gè)或兩個(gè)以上的互不相通的氣室。在汽缸的圓柱面上，開(kāi)有與氣室數(shù)目相同或少于氣室數(shù)目的與汽缸寬度相同的滑板孔，其內(nèi)穿過(guò)滑板?；宓母鱾€(gè)側(cè)面與汽缸壁貼合?；宓耐舛擞袎壕o彈簧，使滑板緊貼在轉(zhuǎn)子的側(cè)面上，這樣每個(gè)氣室又被滑板分隔為彼此不通的吸氣室和排氣室。吸氣室與進(jìn)氣管路相通，排氣室與排氣管路相通。分隔每一個(gè)氣室的兩個(gè)最高點(diǎn)的距離小于任意兩個(gè)滑板孔間的距離，這樣就不會(huì)使一個(gè)氣室同時(shí)即與排氣管路相通又與進(jìn)氣管路相通。壓縮機(jī)工作時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，滑板沿轉(zhuǎn)子的側(cè)面滑動(dòng)，造成排氣室的體積縮小，氣體被壓縮、排出；同時(shí)，吸氣室的體積增大，氣體被吸入。當(dāng)滑板升至轉(zhuǎn)子外廓最高點(diǎn)時(shí)，排氣室體積變?yōu)樽钚。@一排氣過(guò)程結(jié)束，同時(shí)滑板另一側(cè)的吸氣室體積變?yōu)樽畲?，即整個(gè)氣室全部吸滿氣體，這一吸氣過(guò)程結(jié)束。轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，氣室在下一個(gè)滑板處重新被分隔成為排氣室和吸氣室，開(kāi)始新一個(gè)壓縮過(guò)程和吸氣過(guò)程。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，每一個(gè)氣室都要與每一個(gè)滑板相遇一次，所以多氣室滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)每轉(zhuǎn)一周的排氣量為所有氣室的容積乘以滑板的數(shù)目。
本發(fā)明所述的多氣室滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)與具有相同排氣量的滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)比較，有體積小、重量輕的優(yōu)點(diǎn)；與具有相同汽缸直徑、寬度和最大滑板加速度的滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)比較，具有輸氣量大的優(yōu)點(diǎn)，如滿足上述條件的一部三氣室三滑板、滑板傾角為零的多氣室滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)的輸氣量是滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)輸氣量的3.6倍。當(dāng)多氣室滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)采用滑板數(shù)目少于氣室數(shù)目、滑板均布的布局時(shí)，因?yàn)楦鱾€(gè)氣室不是同時(shí)完成排氣，也不是同時(shí)完成吸氣，這樣就減少了吸氣脈沖和排氣脈沖，也減少了電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力矩的變化幅度。
本發(fā)明隨后將通過(guò)其具體實(shí)施例和附圖加以說(shuō)明。



圖1是本發(fā)明所述的多氣室滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理的主視圖。
圖2是本發(fā)明所述的多氣室滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理的側(cè)視圖。
圖3是一種多氣室滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)布局示意圖。
圖4是一種多氣室滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)布局示意圖。
圖5是一種多氣室滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)布局示意圖。
參照
圖1，多氣室滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)由五大主要部件組成下殼體1、轉(zhuǎn)子2、上殼體3、彈簧4和滑板5。下殼體1和上殼體3組成圓柱形汽缸，其內(nèi)裝有轉(zhuǎn)子2，轉(zhuǎn)子端面與汽缸端面貼合，轉(zhuǎn)子的突起與汽缸的圓柱面相貼，這樣汽缸被轉(zhuǎn)子分隔為三個(gè)互不相通的氣室；在汽缸的圓柱面上，均布三個(gè)滑板孔，其內(nèi)穿過(guò)與汽缸等寬的滑板5，滑板的各個(gè)側(cè)面與汽缸壁貼合；滑板的外端有壓緊彈簧4，使滑板緊貼在轉(zhuǎn)子側(cè)面上；這樣每個(gè)氣室又被滑板分隔為彼此不通的進(jìn)氣室8和排氣室9。殼體、轉(zhuǎn)子和滑板的各個(gè)貼合面上有潤(rùn)滑油，起到減小滑動(dòng)摩擦和密封作用。在上殼體上開(kāi)有進(jìn)氣槽6，上殼體有吸氣腔7，吸氣腔與進(jìn)氣槽相連。下殼體上有排氣槽11，轉(zhuǎn)子上有排氣槽10。來(lái)自低壓設(shè)備的低壓蒸氣在壓縮機(jī)的抽吸下進(jìn)入吸氣腔，經(jīng)過(guò)上殼體上的進(jìn)氣槽進(jìn)入汽缸的進(jìn)氣室，隨著壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)氣室的體積增大，低壓蒸氣被不斷吸入。當(dāng)滑板升至轉(zhuǎn)子突起頂部，這一氣室的這一吸氣過(guò)程結(jié)束，再轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)微小角度，這一氣室開(kāi)始在下一個(gè)滑板處進(jìn)入壓縮過(guò)程。壓縮過(guò)程在開(kāi)始的一段，排氣室的壓力低于外界高壓氣體的壓力，這時(shí)轉(zhuǎn)子上的排氣槽與下殼體上的排氣槽不重合，使排氣室不與高壓氣連通；轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)使排氣室越來(lái)越小，其內(nèi)部的氣體壓力越來(lái)越高，當(dāng)排氣室內(nèi)的氣體壓力與高壓氣體的壓力相等時(shí)，轉(zhuǎn)子上的排氣槽與下殼體上的排氣槽重合，排氣室內(nèi)的高壓氣體開(kāi)始排出，直至這一滑板升至氣室頂，排氣室的體積為最小，這一排氣過(guò)程結(jié)束，轉(zhuǎn)子上的排氣槽與下殼體上的排氣槽再次分開(kāi)，另一個(gè)氣室在這一滑板處進(jìn)入壓縮過(guò)程。需要指出的是，每一個(gè)氣室都是同時(shí)進(jìn)行這些過(guò)程的。如此進(jìn)行下去，壓縮機(jī)完成壓縮工作。
這種設(shè)計(jì)的壓縮機(jī)沒(méi)有進(jìn)氣閥和排氣閥，適用于壓力比變化不大的工況；對(duì)于壓力比變化大的工況，在壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)上做相應(yīng)改變?nèi)∠D(zhuǎn)子上的和下殼體上的排氣槽，在下殼體上滑板朝向排氣室的位置緊貼滑板孔開(kāi)排氣孔，安裝排氣閥。
壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子外廓曲線為三段首尾相接的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律曲線，滑板隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)做沿軸線的連續(xù)的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其加速度曲線為連續(xù)的余弦曲線，此時(shí)滑板運(yùn)動(dòng)無(wú)沖擊，不會(huì)產(chǎn)生碰撞以至損壞滑板和轉(zhuǎn)子或者產(chǎn)生較大噪音。這種形式的轉(zhuǎn)子可以用于高速壓縮機(jī)。

圖1所示的多氣室滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)的排量是同缸徑同汽缸寬度同最大滑板加速度的滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)的3.2倍。可以看到，滑板的傾角即滑板與汽缸直徑的夾角越小，壓縮機(jī)的排氣量越大，但滑板有一定傾角布置會(huì)使滑板的壓力角減小，所受的彎折力減小，滑板與殼體的摩擦減小。
圖2是多氣室滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。低壓氣體流經(jīng)吸氣腔7和進(jìn)氣槽6，進(jìn)入進(jìn)氣室8。排氣室9內(nèi)的高壓氣體經(jīng)下殼體上的排氣槽11和轉(zhuǎn)子上的排氣槽10排出。
圖3、圖4、圖5是不同氣室數(shù)、不同滑板數(shù)和不同滑板傾角的多氣室滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)的布局形式。
權(quán)利要求1.一種多氣室滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)，含有上殼體(3)、下殼體(1)、轉(zhuǎn)子(2)、滑板(5)和彈簧(4)，上殼體(3)和下殼體(1)組成圓柱形汽缸，汽缸內(nèi)裝有轉(zhuǎn)子(2)；其特征在于所述轉(zhuǎn)子(2)的中心線與汽缸的中心線重合，無(wú)偏心距，轉(zhuǎn)子(2)的垂直于轉(zhuǎn)軸中心線的截面的外廓為若干段曲線組合而成，而非圓形，外廓曲線具有兩個(gè)或兩個(gè)以上分離的到轉(zhuǎn)子軸的中心線的距離為汽缸的半徑的最高點(diǎn)或弧段，其余各段曲線到轉(zhuǎn)軸中心線的距離都小于汽缸半徑，轉(zhuǎn)子(2)外廓曲線的最高點(diǎn)組成的側(cè)線或最高弧段組成的面與汽缸的圓柱面貼合，轉(zhuǎn)子(2)的兩個(gè)端面與汽缸的兩個(gè)端面分別貼合，這樣，轉(zhuǎn)子(2)把汽缸分隔成了兩個(gè)或兩個(gè)以上的互不相通的氣室，氣室又被滑板(5)分隔為彼此不通的吸氣室和排氣室壓縮機(jī)工作時(shí)，轉(zhuǎn)子(2)轉(zhuǎn)動(dòng)，滑板(5)沿轉(zhuǎn)子(2)的側(cè)面滑動(dòng)，造成排氣室的體積縮小，氣體被壓縮排出，同時(shí)吸氣室的體積增大，氣體被吸入。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多氣室滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)，其特征是滑板(5)可以與汽缸的直徑成一定的傾角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多氣室滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)，其特征是滑板(5)數(shù)目可以等于或少于氣室的數(shù)目。
專利摘要多氣室滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī),屬于制冷壓縮機(jī)。轉(zhuǎn)子無(wú)偏心距,非圓柱形的轉(zhuǎn)子把圓柱形的汽缸分隔成多個(gè)互不相通的氣室。每個(gè)氣室又被滑板分隔為彼此不通的吸氣室和排氣室。壓縮機(jī)工作時(shí),轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng),滑板沿轉(zhuǎn)子的側(cè)面滑動(dòng),造成排氣室的體積縮小,氣體被壓縮、排出;同時(shí),吸氣室的體積增大,氣體被吸入;它與現(xiàn)有的滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)比較,排氣量增大,無(wú)需平衡塊;選取適當(dāng)?shù)臍馐液突宓臄?shù)目和布置,可減小壓縮機(jī)的吸氣脈沖和排氣脈沖。
文檔編號(hào)F04C18/356GK2398449SQ9920530
公開(kāi)日2000年9月27日 申請(qǐng)日期1999年3月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月23日
發(fā)明者曹乃承 申請(qǐng)人:曹乃承