旋转式压缩的制造方法

文档序号:5479580阅读:150来源:国知局
旋转式压缩的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种旋转式压缩机,包括:气缸组件、两个轴承和第一排气装置。至少一个轴承上设有与压缩腔连通的第一排气通道,第一排气通道包括第一中心孔和至少一个第一气体通道腔,第一中心孔内设有第一阀座,第一阀座和第一中心孔的内周壁之间限定出第一薄壁部。第一排气装置包括第一排气阀片和止动件,第一排气阀片设在第一阀座上以打开或关闭第一排气孔,其中第一薄壁部的厚度h1与第一排气阀片的外周壁的两点之间的距离的最大值d1满足关系式:h1=(0.05~0.5)d1。根据本实用新型的旋转式压缩机,提高了压缩机的能效,使得压缩机的COP能处于最佳值附近。
【专利说明】旋转式压缩机

【技术领域】
[0001] 本实用新型设及制冷领域,尤其是设及一种旋转式压缩机。

【背景技术】
[0002] 虽然搭载旋转压缩机的系统在全世界不断普及,通过结构的改善和部分材料的改 变,旋转压缩机的工作效率也较实用新型初期有了很大的提升,但作为旋转压缩机的重要 结构部件,多年来都在使用舌型排气阀。
[0003] 配备有舌型排气阀的W往旋转压缩机的轴承,由于阀收纳槽的面积较大,其底面 也薄,导致轴承刚性降低,该就使得旋转压缩机工作时,轴承容易变形,不仅带来效率损失, 可靠性也降低。 实用新型内容
[0004] 本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本实 用新型的一个目的在于提出一种旋转式压缩机,减小排出气体所造成的过压缩损失,提高 了压缩机的能效,使得压缩机的COP能处于最佳值附近。
[0005] 根据本实用新型的旋转式压缩机,包括:气缸组件,所述气缸组件包括气缸,所述 气缸具有压缩腔;两个轴承,所述两个轴承分别设在所述气缸组件的上表面和下表面,至少 一个所述轴承上设有与所述压缩腔连通的第一排气通道,所述第一排气通道包括第一中屯、 孔和至少一个第一气体通道腔,所述第一气体通道腔设在所述第一中屯、孔的周壁外侧且与 所述第一中屯、孔连通,所述第一中屯、孔的邻近所述压缩腔的一端限定出第一排气孔,所述 第一中屯、孔内设有位于所述第一排气孔外侧的第一阀座,所述第一阀座和所述第一中屯、孔 的内周壁之间限定出第一薄壁部;第一排气装置,所述第一排气装置包括第一排气阀片和 止动件,所述第一排气阀片设在所述第一阀座上W打开或关闭所述第一排气孔,所述止动 件设在所述第一中屯、孔内且位于所述第一排气阀片的远离所述第一排气孔的一侧W限制 所述第一排气阀片的竖向位移,所述止动件上形成有与所述第一排气通道连通的通孔,其 中所述第一薄壁部的厚度hi与所述第一排气阀片的外周壁的两点之间的距离的最大值dl 满足关系式;hi = 〇). 05?0. 5) dl。
[0006] 根据本实用新型的旋转式压缩机,不仅可W减小排出气体所造成的过压缩损失, 不会造成气体泄漏,提高了压缩机的能效,使得压缩机的COP能处于最佳值附近,同时第 一排气装置的结构简单、制造简单,产业利用价值大。
[0007] 另外,根据本实用新型上述的旋转式压缩机还可W具有如下附加的技术特征:
[000引在本实用新型的一些实施例中,所述气缸组件包括在上下方向上设置的两个气 缸,所述两个气缸之间设有中隔板,每个所述气缸具有所述压缩腔。
[0009] 进一步地,旋转式压缩机还包括竖向通道,所述竖向通道贯穿所述两个轴承、所述 两个气缸和所述中隔板,所述中隔板内设有与所述竖向通道连通的流通通道,所述中隔板 上设有与所述流通通道连通的第二排气通道,所述第二排气通道与至少一个所述压缩腔连 通,所述第二排气通道包括第二中屯、孔和至少一个第二气体通道腔,所述第二中屯、孔的邻 近与其连通的所述压缩腔的一端限定出第二排气孔,所述第二中屯、孔内设有位于所述第二 排气孔外侧的第二阀座,所述第二阀座与所述第二中屯、孔的内壁之间限定出第二薄壁部; 第二排气装置,所述第二排气装置包括第二排气阀片和用于限制所述第二排气阀片的移动 位移的第一弹性件,所述第二排气阀片设在所述第二阀座上W打开或关闭所述第二排气 孔,其中所述第二薄壁部的厚度h2与所述第二排气阀片的外周壁的两点之间的距离的最 大值d2满足关系式;h2 =化05?0. 5) d2。
[0010] 在本实用新型的一些示例中,所述第二排气孔为两个,每个所述第二排气孔处分 别设有至少一个所述第二排气阀片,所述第一弹性件的两端分别与相应的第二排气阀片相 连W常推动所述第二排气阀片关闭相应的所述第二排气孔。
[0011] 在本实用新型的另一些示例中,所述第二排气孔为一个。
[0012] 根据本实用新型的一些实施例,在同一纵向截面上,所述第一气体通道腔的内壁 与所述第一中屯、孔的中屯、线之间的夹角al满足关系式;〇。《al《60°。
[0013] 可选地,所述第一气体通道腔的横截面为圆形。
[0014] 在本实用新型的一些实施例中,在同一纵向截面上,所述第二气体通道腔的内壁 与所述第二中屯、孔的中屯、线之间的夹角a 2满足关系式;0。《a 2《60°。
[0015] 可选地,所述第二气体通道腔的横截面为圆形。
[0016] 根据本实用新型的进一步实施例,所述第一排气装置还包括第二弹性件,所述第 二弹性件的两端分别止抵在所述第一排气阀片和所述止动件上。

【专利附图】

【附图说明】
[0017] 图1为根据本实用新型实施例的单缸压缩机的示意图;
[0018] 图2是根据本实用新型实施例的第一排气装置安装在主轴承上的示意图;
[0019] 图3为根据本实用新型一个实施例的第一排气通道的示意图;
[0020] 图4为根据本实用新型一个实施例的第一排气装置的示意图;
[0021] 图5为图3中Y-Y方向的剖面图;
[0022] 图6为根据本实用新型实施例的装配有第一排气装置的主轴承的部分剖面图;
[0023] 图7为根据本实用新型另一个实施例的第一排气通道的示意图;
[0024] 图8和图9为根据本实用新型两个不同实施例的第一排气通道的剖面图,其中第 一气体通道腔的形状不同;
[0025] 图10为根据本实用新型另一个实施例的第一排气装置的示意图;
[0026] 图11为装配有图10所示的第一排气装置的主轴承的部分示意图;
[0027] 图12为根据本实用新型实施例的双缸压缩机的示意图;
[002引图13为根据本实用新型实施例中的中隔板的俯视图;
[0029] 图14和图15为根据本实用新型实施例中的装配有不同结构的第二排气装置的中 隔板的不意图;
[0030] 图16为根据本实用新型实施例的hl/dl和h2/d2与压缩机的COP之间的关系图;
[0031] 图17为安装有传统的排气装置的主轴承的示意图。
[0032] 附图标记:
[0033] 旋转式压缩机100、
[0034] 密封壳体2、压缩机构部4、气缸40、上气缸40a、下气缸40b、压缩腔41、中隔板30、 第一隔板30a、第二隔板30b、流通通道31、出口 33、竖向通道44、切口槽43、主轴承50、长轴 承50a、主轴承法兰50b、副轴承55、短轴承55a、副轴承法兰55b、第一排气通道15、第一排 气孔13、出日端12a、第一中屯、孔11、第一气体通道腔12、止动槽17、第一中屯、孔的内壁16、 第一阀座14a、第一薄壁部19a、第二阀座14b、第二薄壁部19b、第一排气装置H、第一排气阀 片20、止动件22、通孔220、第二弹性件21、第二排气通道36、第二排气孔360、第二中屯、孔 361、第二气体通道腔362、第二排气装置35、第二排气阀片23、第一弹性件24、电机部3、消 音器51、曲轴60、活塞45、滑片46、电机部3

【具体实施方式】
[0035] 下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始 至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参 考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型 的限制。
[0036] 在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语"中屯、"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽 度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、''后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底""内"、''外"、"顺 时针"、"逆时针"、"轴向"、"径向"、"周向"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位 或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或 元件必须具有特定的方位、W特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限 制。
[0037] 此外,术语"第一"、"第二"仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性 或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有"第一"、"第二"的特征可W明示或 者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,"多个"的含义是两个或两 个W上,除非另有明确具体的限定。
[003引在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语"安装"、"相连"、"连接"、"固 定"等术语应做广义理解,例如,可W是固定连接,也可W是可拆卸连接,或成一体;可W是 机械连接,也可W是电连接;可W是直接相连,也可W通过中间媒介间接相连,可W是两个 元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可W根据 具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0039] 下面参考图1-图17详细描述根据本实用新型实施例的旋转式压缩机100,其中该 旋转式压缩机100可W为如图1所示的单缸压缩机,旋转式压缩机100还可W为如图12所 示的双缸压缩机。旋转式压缩机100可W应用在空调机、冷冻装置或热水器等电器中。
[0040] 如图1和图12所示,根据本实用新型实施例的旋转式压缩机100包括;气缸组件、 两个轴承和第一排气装置H。气缸组件包括气缸40,气缸40具有压缩腔41。两个轴承分别 设在气缸组件的上表面和下表面,两个轴承分别为主轴承50和副轴承55。具体地,如图1 所示,当旋转式压缩机100为单缸压缩机时,气缸组件只包括一个气缸40,此时主轴承50设 在气缸40的上表面,副轴承55设在气缸40的下表面。如图12所示,当旋转式压缩机100 为双缸压缩机时,气缸组件包括在上下方向上设置的两个气缸40,两个气缸40之间设有中 隔板30,每个气缸40具有压缩腔41,即气缸组件包括上气缸40a和上气缸40a,主轴承50 设在上气缸40a的上表面上,副轴承55设在下气缸40b的下表面上。
[0041] 至少一个轴承上设有与压缩腔41连通的第一排气通道15,换言之,主轴承50和/ 或副轴承55上设有与压缩腔41连通的第一排气通道15,也就是说,可W是主轴承50上设 有第一排气通道15,还可W是副轴承55上设有第一排气通道15,或者是主轴承50和副轴 承55上均设有第一排气通道15。
[0042] 第一排气通道15包括第一中屯、孔11和至少一个第一气体通道腔12,第一气体通 道腔12设在第一中屯、孔11的周壁外侧且与第一中屯、孔11连通,第一中屯、孔11邻近压缩 腔41的一端限定出第一排气孔13,第一中屯、孔11和第一气体通道腔12的远离压缩腔41 的一端构造出第一排气通道15的出口端12a。简言之,第一排气通道15的第一排气孔13 的面积小于第一排气通道15的出口端12a的面积。例如当第一排气通道15设在主轴承50 上时,第一中屯、孔11的下端构造出第一排气通道15的第一排气孔13,第一中屯、孔11的上 端和第一气体通道腔12的上端构造出第一排气通道15的出口端12a。在图3的示例中,第 一气体通道腔12为S个且绕第一中屯、孔11的周向均匀间隔分布。
[0043] 第一中屯、孔11内设有位于第一排气孔13外侧的第一阀座14a,第一阀座14a与第 一中屯、孔11的内周壁之间限定出第一薄壁部19a。其中,第一阀座14a可W与轴承为一体 成型件也可W为单独加工件,当第一阀座14a为单独加工件时,第一阀座14a可W通过电阻 焊、激光焊、摩擦焊等方式与轴承进行连接。
[0044] 第一排气装置H包括第一排气阀片20和止动件22,第一排气阀片20设在第一阀 座14a上W打开或关闭第一排气孔13,止动件22设在第一排气通道15的第一中屯、孔11内 且位于第一排气阀片20的远离第一排气孔13的一侧(相当于邻近出口端12a的一侧)W 限制第一排气阀片20的竖向位移,止动件22上形成有与第一排气通道15连通的通孔220。 具体地,第一排气阀片20在水平方向上的动作会受到第一排气通道15的内壁的限制,第一 排气阀片20在竖直方向上的位移会受到止动件22的限制,止动件22上的通孔220可W保 证高压气体的排出,即通孔220的设置便于第一排气阀片20灵敏的上下运动。
[0045] 其中,第一薄壁部19a的厚度hi与第一排气阀片20的外周壁的两点之间的距离 的最大值dl满足关系式;hi =化05?0.5)dl。具体地,当第一排气阀片20形成为圆形 时,则dl为第一排气阀片20的直径。
[0046] 值得说明的是,旋转式压缩机100还包括消音器51、曲轴60、活塞45、滑片46等 元件,曲轴60贯穿主轴承50、气缸组件和副轴承55,活塞45外套在曲轴60上且位于压缩 腔41内,滑片46设在气缸40的滑片腔内且滑片46的一端与活塞45的外表面始终接触, 活塞45的个数、滑片46的个数与压缩腔41的个数相同。主轴承50和/或副轴承55上设 有消音器51 W构造出消音腔。在图1的示例中,消音器51为一个且设在主轴承50上。在 图12的示例中,消音器51为两个,其中一个消音器51设在主轴承50上,另一个消音器51 设在副轴承55上。
[0047] 压缩腔41中被压缩的高压气体排入到第一排气通道15内,第一排气阀片20会在 被压缩的高压气体的冲力下打开第一排气孔13,高压气体经过止动件22上的通孔220后排 到消音腔内。
[0048] 其中,需要进行说明的是,止动件22的安装方式应该保证在高压气体的冲力下, 止动件22不会发生移动,在图5和图6的示例中,第一排气通道15的第一中屯、孔11的内 壁上设有止动槽17,止动件22装配在止动槽17内。同时当副轴承55上设有第一排气装 置H时,副轴承55上的第一排气阀片20的设置应该保证当第一排气阀片20关闭第一排气 孔13时第一排气阀片20不会从第一阀座14a上掉落。
[0049] 根据本实用新型实施例的旋转式压缩机100,由于第一排气装置H包括第一排气 阀片20和止动件22,只需在主轴承50和/或副轴承55上设置用于容纳第一排气阀片20的 第一排气通道15,第一排气通道15的形状不受限制,在第一排气阀片20打开时,高压气体 从第一排气阀片20的第一排气孔13通过至少一个气体通道腔12同等分流至出口端12a, 由于出口端12a的面积大于第一排气孔13的面积,从而排出气体的阻力可W变小,可W减 小压缩机的排出气体所造成的过压缩损失。同时通过采用第一排气阀片20打开或关闭第 一排气通道15,不会造成气体泄漏。
[0050] 第一薄壁部19a的厚度hi与第一排气阀片20的dl满足关系式;hi =化05? 0.5) 'dl。与传统的舌形阀的第一薄壁部相比,本实用新型的第一薄壁部19a面积小,变形 小,第一薄壁部19a厚度h可W进一步减小,压缩机余隙容积可W进一步减小。同时由于第 一薄壁部19a变形小,可靠性进一步提高,可W进一步降低活塞的选配高度间隙,具有良好 的应用前景。随着排气量增大,排气孔径也相应增大,因此气阀直径也做相应调整,第一薄 壁部19a最小厚度也相应增加了。
[0化1] 第一薄壁部19a的弯曲刚度为EI,其中E为弹性模量,I为惯性矩,则第一薄壁部 19a的弯曲刚度= 其中P为第一排气孔13的直径与第一排气阀片20的 dl的比值,第一薄壁部19a的弯曲刚度EI与第一薄壁部19a厚度h成正比。因此,随着第 一薄壁部19a厚度h的增加,第一薄壁部19a的弯曲刚度EI增大,即第一薄壁部19a变形 减小,可靠性进一步提高,可W进一步降低活塞的选配高度间隙,W减少通过间隙的制冷剂 气体泄漏,能提高压缩机的性能。设压缩机排气孔的余隙容积V,则V= 0 31化,随着第一 薄壁部19a厚度h和第一排气阀片20的dl增加,余隙容积增加了,该使余隙容积中的气体 增加,进行膨胀和再压缩,造成冷量和功率的损失,因此压缩机性能下降了。第一薄壁部19a 厚度h与第一排气阀片20的dl满足一定的关系,可W使压缩机的性能控制在一个比较好 的范围。因此本实用新型的第一薄壁部19a厚度hi与第一排气阀片20的外周壁的两点之 间的距离的最大值dl满足关系式;hi = (0. 05?0. 5) . dl,能获得较好效果。如图16所 示,该取值范围能使得压缩机COP (能效比)能处于最佳值附近。
[0052] 根据本实用新型实施例的旋转式压缩机100,不仅可W减小排出气体所造成的过 压缩损失,不会造成气体泄漏,提高了压缩机的能效,使得压缩机的COP能处于最佳值附 近,同时第一排气装置H的结构简单、制造简单,产业利用价值大。
[0化3] 下面参考图1-图9、图16和图17详细描述根据实用新型一个具体实施例的第一 排气装置H及具有其的旋转式压缩机100。
[0化4] 如图1所示,旋转式压缩机100包括密封壳体2、压缩机构部4和电机部3,压缩机 构部4安装在密封壳体2的内壁上,电机部3设在压缩机构部4的上部。压缩机构部4包 括;气缸40、在气缸40上形成的压缩腔41、偏屯、转动的活塞45、与活塞45同步滑动的滑片 46、驱动活塞45的曲轴60、滑动支撑曲轴60的主轴承50和副轴承55。气缸40上设有与 压缩腔41连通的切口槽43。
[0化5] 主轴承50是由长轴承50a与主轴承法兰5化构成,副轴承55是由短轴承55a和 副轴承法兰扣b构成,主轴承法兰5化和副轴承法兰55b固定在气缸40上,同时与气缸40 形成密封的压缩腔41。在主轴承法兰5化上配备第一排气装置H、安装消音器51。压缩机 构部4和电机部3被固定在密封壳体2的内壁上,然后,焊接上壳体(图省略),完成旋转压 缩机的组装。也就是说,主轴承法兰5化上设有第一排气通道15,第一排气装置H设在主轴 承法兰5化上。
[0化6] 压缩腔41中被压缩的高压气体从切口槽43进入第一排气通道15,再从第一排气 装置H排出至消音器51。此后,从排气管(图省略)排出至冷冻循环装置。因此,该实施例 中的密封壳体2的内部压力是高压侧。
[0057] 如图2所示,第一排气通道15包括第一中屯、孔11和S个第一气体通道腔12,S个 第一气体通道腔12在第一中屯、孔11的周向上间隔分布,且每个第一气体通道腔12与第一 中屯、孔11连通,第一中屯、孔11的下端限定出第一排气孔13,第一中屯、孔11的上端和多个 第一气体通道腔12的上端限定出出口端12a。当然值得理解的是,第一气体通道腔12的个 数不限于此,可W根据不同的压缩机的具体情况限定第一气体通道腔12的个数。
[0化引第一排气通道15是在主轴承法兰5化上加工的腔,在第一中屯、孔11的底部设有 与压缩腔41连通的第一排气孔13,第一中屯、孔11的第一排气孔13处设有第一阀座14a (如 图5和图6所示),如图3所示,第一阀座14a形成为圆环状,因此,第一阀座14a的外壁和 第一中屯、孔11的内壁之间形成有第一薄壁部19a。第一排气阀片20支撑在第一阀座14a 上,止动件22位于第一排气阀片20的上方,止动件22装配在止动槽17内。作为参考,图2 中示出了滑片46与第一排气装置H之间的位置关系,图2中R所示的箭头是曲轴60的运 转方向。
[0化9] 第一排气阀片20的外周壁与相应的第一中屯、孔11的内壁16之间的最小间隙为 10 ym,因此保证第一排气阀片20在水平方向上的动作会受到第一中屯、孔11的内壁16的 限制。此外,被嵌入在止动槽17中的止动件22,即规定了第一排气阀片20上下运动的动作 范围(即规定了第一排气阀片20的行程h2),也起到了对第一排气阀片20的动作进行限制 的作用(即起到止动的作用)。
[0060] 第一薄壁部19a的厚度hi与第一排气阀片20的dl满足关系式;hi =化05? 0.5) 'dl。与传统的舌形阀的第一薄壁部相比,本实用新型的第一薄壁部19a面积小,变形 小,第一薄壁部19a厚度h可W进一步减小,压缩机余隙容积可W进一步减小。同时由于第 一薄壁部19a变形小,可靠性进一步提高,可W进一步降低活塞的选配高度间隙,具有良好 的应用前景。随着排气量增大,排气孔径也相应增大,因此气阀直径也做相应调整,第一薄 壁部19a最小厚度也相应增加了。
[0061] 第一薄壁部19a的弯曲刚度为EI,其中E为弹性模量,I为惯性矩,则第一薄壁部 19a的弯曲刚度^ = 其中P为第一排气孔13的直径与第一排气阀片20的 dl的比值,第一薄壁部19a的弯曲刚度EI与第一薄壁部19a厚度h成正比。因此,随着第 一薄壁部19a厚度h的增加,第一薄壁部19a的弯曲刚度EI增大,即第一薄壁部19a变形 减小,可靠性进一步提高,可W进一步降低活塞的选配高度间隙,W减少通过间隙的制冷剂 气体泄漏,能提高压缩机的性能。设压缩机排气孔的余隙容积V,则v= e 31化,随着第一 薄壁部19a厚度h和第一排气阀片20的dl增加,余隙容积增加了,该使余隙容积中的气体 增加,进行膨胀和再压缩,造成冷量和功率的损失,因此压缩机性能下降了。第一薄壁部19a 厚度h与第一排气阀片20的dl满足一定的关系,可W使压缩机的性能控制在一个比较好 的范围。因此本实用新型的第一薄壁部19a厚度hi与第一排气阀片20的外周壁的两点之 间的距离的最大值dl满足关系式;hi = (0. 05?0. 5) . dl,能获得较好效果。如图16所 示,该取值范围能使得压缩机COP (能效比)能处于最佳值附近。
[0062] 从第一排气通道15中排出的高压气体,从上浮后的第一排气阀片20的下侧同等 分流至第一排气通道15的出口端12a,从各个第一气体通道腔12的上端开口部流到消音器 51中。在高压气体的流动方面,由于第一排气通道15的出口端12a和第一气体通道腔12 的总面积足够大,所W排出气体的阻力变得很小,因此,可W减少旋转式压缩机100的排出 气体所造成的过压缩损失。
[0063] 另外,如图1所示的实施例中是在主轴承50上配置了第一排气装置H,但是值得理 解的是,根据本实用新型实施例的旋转式压缩机100也可W在副轴承55上配备第一排气装 置H。
[0064] 传统的排气阀如图17所示,由于是类似长方形的舌黃阀(25),所W排出气体的方 向主要是舌形阀的自由端(先端侧)。由于本实用新型实施例的第一排气阀片20是非舌形 状的,并且拥有多个第一气体通道腔12,所W排出气体的特征是平均地全方位分流。因此, 根据本实用新型实施例的旋转式压缩机100具有降低过压缩损失的效果。
[0065] 另外,如图17所示,舌黃阀(25)对应的薄壁部(19)范围较大,并且,该薄壁部 (19)与压缩腔(41)的内径具有重叠。其结果是,薄壁部(19)不但会降低轴承刚性,同时由 于薄壁部(19)的上下压差,薄壁部(19)会在压缩腔(41)中产生变形,所W必须增大其与 活塞之间的滑动间隙,该样将会导致气体泄漏增多,从而使压缩机的能效降低。而应用本实 用新型实施例的第一排气装置H,该些问题都将得到解决。也就是说,根据本实用新型实施 例的旋转式压缩机100,可W降低气体泄漏,提高了压缩机的能效。
[0066] 通常情况下,主轴承50和副轴承55多采用具有良好耐磨性和加工性的片状石墨 铸铁。采用该铸铁的设计中,第一排气通道15的各个孔(即第一中屯、孔11和S个第一气 体通道腔12)是通过锐刀等工具锐出来的。该种状况下,第一中屯、孔11和第一气体通道腔 12设计为圆筒形就容易加工。但是,小容量的旋转式压缩机100上的主轴承50和副轴承 55多采用粉末冶金。采用粉末冶金的设计,由于通过模具造型可W省略上述的机械加工,就 不需要第一排气通道15为圆筒形,第一气体通道腔12的截面形状和底部形状可W选择各 种各样的形状。
[0067] 例如,如图3所示,第一气体通道腔12的横截面形成为弧形,如图7所示,第一中 屯、孔11为圆形孔,第一气体通道腔12的横截面形成为方形。如图8和图9所示,第一气体 通道腔12的内壁与第一中屯、孔13的中屯、线之间具有夹角,在图8的示例中,第一气体通道 腔12的内壁的纵向截面为一条斜线。在图9的示例中,第一气体通道腔12的内壁的纵向 截面包括两条平行的斜线和连接两条斜线的连接线。换言之,第一气体通道腔12可W形成 为锥形、斜坡形或阶梯形。
[0068] 具体而言,在同一纵向截面上,第一气体通道腔12的内壁与第一中屯、孔13的中屯、 线之间的夹角al满足关系式;〇D《al《60°。从而可W使高压气体导出更流畅,因而 排气阻力进一步减小,如图8和图9所示。第一气体通道腔12为数个,一般为1-10个,各 个第一气体通道腔12围绕第一中屯、孔11 一般为均匀分布,使各个第一气体通道腔12流出 的气体均匀,第一排气阀片20运行更平稳。但是由于工艺制造等原因,各个第一气体通道 腔12围绕第一中屯、孔11也可W为非均匀分布。
[0069] 下面参考10和图11详细描述根据本实用新型另一个具体实施例的第一排气装置 H及具有其的旋转式压缩机100。
[0070] 如图10和图11所示,第一排气装置H包括第一排气阀片20、止动件22和第二弹 性件21,第二弹性件21的两端分别止抵在第一排气阀片20和止动件22。优选地,第二弹 性件21为弹黃。从而通过设置第二弹性件21,可W使得第一排气阀片20的运行更加稳定, 使得旋转式压缩机100的排气更加顺畅。在该实施例中,旋转式压缩机100的其他结构与 根据本实用新型上述一个实施例的旋转式压缩机100的结构相同,该里就不重复描述。
[0071] 下面参考图12-图16对根据本实用新型再一个具体实施例的旋转式压缩机100 进行详细描述,其中旋转式压缩机100为双缸压缩机。
[0072] 如图12所示,旋转式压缩机100包括密封壳体2、压缩机构部4和电机部3,压缩机 构部4安装在密封壳体2的内壁上,电机部3设在压缩机构部4的上部。压缩机构部4包 括气缸组件、偏屯、转动的活塞45、滑动支撑曲轴60的主轴承50和副轴承55。气缸组件包 括在上下方向上设置的两个气缸40,两个气缸40之间设有中隔板30,每个气缸40具有压 缩腔41,即气缸组件包括上气缸40a和上气缸40a,主轴承50设在上气缸40a的上表面上, 副轴承55设在下气缸4化的下表面上。上气缸40a上设有与上气缸40a的压缩腔41连通 的切口槽43。
[0073] 竖向通道44贯穿两个轴承(即主轴承50和副轴承55)、两个气缸40和中隔板30, 中隔板30内设有与竖向通道44连通的流通通道31,中隔板30由第一隔板30a和第二隔板 3化构成,第一隔板30a设在第二隔板30b的上方,第一隔板30a和第二隔板30b限定出流 通通道31,流通通道31具有与竖向通道44连通的出口 33。具体地,焊接第一隔板30a和 第二隔板30b W组装出中隔板30。
[0074] 中隔板30上设有与流通通道31连通的第二排气通道36,第二排气通道36与至 少一个压缩腔41连通,第二排气通道36包括第二中屯、孔361和至少一个第二气体通道腔 362,如图13所示,第二排气通道36包括第二中屯、孔361和=个第二气体通道腔362,=个 第二气体通道腔362设在第二中屯、孔361的周壁外侧且每个第二气体通道腔362与第二中 屯、孔361连通。
[0075] 第二中屯、孔361的邻近与其连通的压缩腔41的一端限定出第二排气孔360,第二 中屯、孔361内设有位于第二排气孔360外侧的第二阀座14b,第二阀座14b与第二中屯、孔的 内壁之间限定出第二薄壁部19b。其中,第二阀座14b可W与中隔板30为一体成型件也可 W为单独加工件,当第二阀座14b为单独加工件时,第二阀座14b可W通过电阻焊、激光焊、 摩擦焊等方式与中隔板30进行连接。
[0076] 第二排气装置35包括第二排气阀片23和用于限制第二排气阀片23的移动位移 的第一弹性件24,第二排气阀片23设在第二阀座14b上W打开或关闭第二排气孔360,其 中第二薄壁部19b的厚度h2与第二排气阀片23的外周壁的两点之间的距离的最大值d2 满足关系式;h2 = 0). 05?0. 5) d2。
[0077] 具体而言,第二薄壁部19b的厚度h2与第二排气阀片23的d2满足关系式;h2 = (0.05?0.5) '(12。与传统的舌形阀的第二薄壁部相比,本实用新型的第二薄壁部19b面积 小,变形小,第二薄壁部19b厚度h可W进一步减小,压缩机余隙容积可W进一步减小。同时 由于第二薄壁部19b变形小,可靠性进一步提高,可W进一步降低活塞的选配高度间隙,具 有良好的应用前景。随着排气量增大,排气孔径也相应增大,因此气阀直径也做相应调整, 第二薄壁部19b最小厚度也相应增加了。
[007引第二薄壁部19b的弯曲刚度为EI,其中E为弹性模量,I为惯性矩,则第二薄壁部 19b的弯曲刚度左/ = ^(1-片3)其中P为第二排气孔360的直径与第二排气阀片23的 dl的比值,第二薄壁部19b的弯曲刚度EI与第二薄壁部19b厚度h成正比。因此,随着第 二薄壁部19b厚度h的增加,第二薄壁部19b的弯曲刚度EI增大,即第二薄壁部19b变形 减小,可靠性进一步提高,可W进一步降低活塞的选配高度间隙,W减少通过间隙的制冷剂 气体泄漏,能提高压缩机的性能。设压缩机排气孔的余隙容积V,则V= 0 31化,随着第二 薄壁部19b厚度h和第二排气阀片23的dl增加,余隙容积增加了,该使余隙容积中的气体 增加,进行膨胀和再压缩,造成冷量和功率的损失,因此压缩机性能下降了。第二薄壁部19b 厚度h与第二排气阀片23的dl满足一定的关系,可W使压缩机的性能控制在一个比较好 的范围。因此本实用新型的第二薄壁部19b厚度h2与第二排气阀片23的外周壁的两点之 间的距离的最大值d2满足关系式;h2 =化05?0. 5) ? d2,能获得较好效果。如图16所 示,该取值范围能使得压缩机COP (能效比)能处于最佳值附近。
[0079] 如图12和图14所示,第二排气通道36贯穿中隔板30 W与两个压缩腔41连通, 则第二排气孔360为两个,每个第二排气孔360处分别设有第二排气阀片23。相当于,第二 排气装置35包括两个第二排气阀片23和第一弹性件24,两个第二排气阀片23分别设在第 二排气通道36的两端的第二排气孔360处W打开或关闭相应的第二排气孔360,第一弹性 件24的两端止抵在两个第二排气阀片23之间。第二排气装置35中的两个第二排气阀片 23可W各自独立上下运动,第一弹性件24起到使两个第二排气阀片23运转稳定的作用。
[0080] 主轴承50和副轴承55上分别设有第一排气通道15,每个第一排气通道15内设有 第一排气装置H,每个第一排气装置H包括第一排气阀片20、止动件22和第二弹性件21,第 二弹性件21的两端分别止抵在第一排气阀片20和止动件22上。主轴承50和副轴承55 上分别设有一个消音器51。
[0081] 从上气缸40a的压缩腔41和从下气缸4化压缩腔41排出的一部分气体通过第二 排气通道36进入到流通通道31内,并从流通通道31的出口 33经过竖向通道44排入到设 在主轴承50上的消音器51内,同时从上气缸40a的压缩腔41排出的另一部分气体通过第 一排气通道15排入到设在主轴承50上的消音器51内,从下气缸40b的压缩腔41排出的 另一部分气体通过第一排气通道15排入到设在副轴承55上的消音器51内,最后所有的排 出气体从消音器51排入到密封壳体2内。
[0082] 当然可W理解的是,第二排气通道36的形状不限于此,第二排气通道36为从中隔 板30的上表面向下凹入的凹槽,该凹槽与流通通道31连通,相当于第二排气孔360为一 个,第二排气装置35包括一个第二排气阀片23和第一弹性件24,第二排气阀片23设在第 二排气通道36的第二排气孔360处W打开或关闭第二排气孔360,第一弹性件24的两端止 抵在第二排气阀片23和流通通道31的内壁上。该种情况可W应用在相对上气缸40a的排 量来说,下气缸40b的排量减少的变容旋转式压缩机100里,也就是说,旋转式压缩机100 可W为变容旋转式压缩机100。
[0083] 需要进行说明的是,第二排气通道36的入口 360设置的第二排气阀片23的数量 可W为多个,具体而言,当第二排气通道36贯穿中隔板30 W与两个压缩腔41连通时,第二 排气装置35包括第二排气阀片23和第一弹性件24,第二排气通道36的两端第二排气孔 360处分别设有至少一个第二排气阀片23,第一弹性件24设在第二排气通道36内且第一 弹性件24的两端分别与相应的第二排气阀片23相连W常推动第二排气阀片23关闭相应 的第二排气孔360。
[0084] 当第二排气通道36为从中隔板30的上表面或下表面朝向流通通道31凹入的凹 槽,第二排气装置35包括至少一个第二排气阀片23和第一弹性件24,至少一个第二排气阀 片23设在第二排气通道36的第二排气孔360处W打开或关闭第二排气孔360,第一弹性件 24的两端止抵在至少一个第二排气阀片23中与第二排气孔360处距离最远的第二排气阀 片23和流通通道31的内壁上W常推动第二排气阀片23关闭第二排气孔360。
[0085] 需要进行说明的是,第二气体通道腔36的截面形状和底部形状可W选择各种各 样的形状,例如第二气体通道腔36的横截面为圆形。
[0086] 具体地,在同一纵向截面上,第二气体通道腔36的内壁与第二中屯、孔361的中屯、 线的之间夹角a2满足关系式;0°《a2《60°。从而可W使高压气体导出更流畅,因而 排气阻力进一步减小。
[0087] 同时还需要说明的是,第二排气装置35中的第二排气通道36的形状、第二排气阀 片23的形状和数量等可W与根据本实用新型实施例的第一排气装置H中的第一排气通道 15的形状、第二排气阀片23的形状和数量相同,该里就不再详细描述。
[008引在根据本实用新型=个具体实施例中,揭示的都是关于密封壳体2的压力为高压 侧的旋转式压缩机100,但值得理解的是,密封壳体2的压力为低压侧的旋转式压缩机100 也可采用上述技术,也就是说,根据本实用新型实施例的旋转式压缩机100的密封壳体2内 的压力可W为低压侧也可W为高压侧。当密封壳体2的压力为低压侧时,与W往的低压旋 转式压缩机一样,消音器51需要进行密封W防止气体泄漏到密封壳体2内。当然还值得理 解的是,根据本实用新型实施例的旋转式压缩机100还可W是摇摆式旋转压缩机。
[0089] 根据本实用新型实施例的旋转式压缩机100,可提高能效、可靠性和生产效率,同 时根据本实用新型实施例的第一排气装置H和第二排气装置35的结构简单、制造简单,产 业利用价值大。
[0090] 在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征"上"或"下" 可W是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特 征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅 表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"可 W是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0091] 在本说明书的描述中,参考术语"一个实施例"、"一些实施例"、"示例"、"具体示 例"、或"一些示例"等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特 点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表 述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可W 在任一个或多个实施例或示例中W合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域 的技术人员可W将本说明书中描述的不同实施例或示例W及不同实施例或示例的特征进 行结合和组合。
[0092] 尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例,可W理解的是,上述实施例是 示例性的,不能理解为对本实用新型的限制,本领域的普通技术人员在本实用新型的范围 内可W对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【权利要求】
1. 一种旋转式压缩机,其特征在于,包括: 气缸组件,所述气缸组件包括气缸,所述气缸具有压缩腔; 两个轴承,所述两个轴承分别设在所述气缸组件的上表面和下表面,至少一个所述轴 承上设有与所述压缩腔连通的第一排气通道,所述第一排气通道包括第一中心孔和至少一 个第一气体通道腔,所述第一气体通道腔设在所述第一中心孔的周壁外侧且与所述第一中 心孔连通,所述第一中心孔的邻近所述压缩腔的一端限定出第一排气孔,所述第一中心孔 内设有位于所述第一排气孔外侧的第一阀座,所述第一阀座和所述第一中心孔的内周壁之 间限定出第一薄壁部; 第一排气装置,所述第一排气装置包括第一排气阀片和止动件,所述第一排气阀片设 在所述第一阀座上以打开或关闭所述第一排气孔,所述止动件设在所述第一中心孔内且 位于所述第一排气阀片的远离所述第一排气孔的一侧以限制所述第一排气阀片的竖向位 移,所述止动件上形成有与所述第一排气通道连通的通孔,其中所述第一薄壁部的厚度hi 与所述第一排气阀片的外周壁的两点之间的距离的最大值dl满足关系式:hi = (0. 05? 0? 5)dl〇
2. 根据权利要求1所述的旋转式压缩机,其特征在于,所述气缸组件包括在上下方向 上设置的两个气缸,所述两个气缸之间设有中隔板,每个所述气缸具有所述压缩腔。
3. 根据权利要求2所述的旋转式压缩机,其特征在于,还包括竖向通道,所述竖向通道 贯穿所述两个轴承、所述两个气缸和所述中隔板,所述中隔板内设有与所述竖向通道连通 的流通通道,所述中隔板上设有与所述流通通道连通的第二排气通道,所述第二排气通道 与至少一个所述压缩腔连通,所述第二排气通道包括第二中心孔和至少一个第二气体通道 腔,所述第二中心孔的邻近与其连通的所述压缩腔的一端限定出第二排气孔,所述第二中 心孔内设有位于所述第二排气孔外侧的第二阀座,所述第二阀座与所述第二中心孔的内壁 之间限定出第二薄壁部; 第二排气装置,所述第二排气装置包括第二排气阀片和用于限制所述第二排气阀片的 移动位移的第一弹性件,所述第二排气阀片设在所述第二阀座上以打开或关闭所述第二排 气孔,其中所述第二薄壁部的厚度h2与所述第二排气阀片的外周壁的两点之间的距离的 最大值d2满足关系式:h2 = (0. 05?0. 5) d2。
4. 根据权利要求3所述的旋转式压缩机,其特征在于,所述第二排气孔为两个,每个所 述第二排气孔处分别设有至少一个所述第二排气阀片,所述第一弹性件的两端分别与相应 的第二排气阀片相连以常推动所述第二排气阀片关闭相应的所述第二排气孔。
5. 根据权利要求3所述的旋转式压缩机,其特征在于,所述第二排气孔为一个。
6. 根据权利要求1所述的旋转式压缩机,其特征在于,在同一纵向截面上,所 述第一气体通道腔的内壁与所述第一中心孔的中心线之间的夹角a 1满足关系式: 0° 彡 a 1 彡 60° 〇
7. 根据权利要求1所述的旋转式压缩机,其特征在于,所述第一气体通道腔的横截面 为圆形。
8. 根据权利要求3所述的旋转式压缩机,其特征在于,在同一纵向截面上,所 述第二气体通道腔的内壁与所述第二中心孔的中心线之间的夹角a2满足关系式: 0° 彡 a 2 彡 60° 〇
9. 根据权利要求3所述的旋转式压缩机,其特征在于,所述第二气体通道腔的横截面 为圆形。
10. 根据权利要求1所述的旋转式压缩机,其特征在于,所述第一排气装置还包括第二 弹性件,所述第二弹性件的两端分别止抵在所述第一排气阀片和所述止动件上。
【文档编号】F04C29/12GK204239264SQ201420369461
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年7月4日 优先权日:2014年7月4日
【发明者】李育勇, 小津政雄 申请人:广东美芝制冷设备有限公司
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