轮动式转子压缩机的制作方法

本发明涉及一种冷媒压缩机，更具体的说，本发明主要涉及一种轮动式转子压缩机。

背景技术：

目前，空气能热泵(包括二氧化碳热泵)的最高使用温度均需控制在90摄氏度以下，如使用温度高于100摄氏度就会烧毁内部电机。前述烧毁电机原因主要是机电一体化造成的，即普通热泵的压缩机与驱动电机密封在一个钢罐内，电机在工作时，定子线圈的温度本来就高，如果温度再提高线圈内阻就会增大，内阻增大电机效率降低，效率降低的情况下如负载不变线圈电流则继续增大，进入前述的恶性循环而最终导致压缩机电机烧毁。另外，前述的普通热泵也有采用涡旋压缩机，这类涡旋压缩机性能较好，但因其排量较小而限制了空气能热泵的使用范围，因而为了扩大空气能热泵的应用领域，有必要针对应用于这类热泵的压缩机结构做进一步的研究和改进。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于针对上述不足，提供一种轮动式转子压缩机，以期望解决现有技术中空气能热泵使用温度升高而导致电机烧毁，使用机械性能较好的涡旋压缩机因排量较小而限制空气能热泵的应用领域等技术问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

本发明所提供的一种轮动式转子压缩机，包括压缩腔体，所述压缩腔体呈圆筒状，且压缩腔体两端的端盖上分别设有进气口与出气口，所述压缩腔体的内部安装有两个轮动叶片，且两个轮动叶片的位置相互错开，所述两个轮动叶片的径向外缘与压缩腔体的内侧紧密接触，两个轮动叶片的轴向外缘与压缩腔体内的端部紧密接触，且所述两个轮动叶片分别通过各自的联动轴与传动电机的输出轴动力连接，用于由传动电机分别带动两个轮动叶片在压缩腔体的内部间歇转动。

作为优选，进一步的技术方案是：所述两个轮动叶片的其中一个轮动叶片的联动轴，套装在另一个轮动叶片的联动轴的外部，且两个轮动叶片的联动轴上均安装有传动齿轮，所述传动电机的输出轴上安装有两个不完整齿轮，所述两个不完整齿轮分别与各自的传动齿轮相啮合。

更进一步的技术方案是：所述传动电机为两个，所述两个轮动叶片的联动轴分别由压缩腔体的两端伸出，且两个轮动叶片的联动轴端部均与各自的传动电机动力连接。

更进一步的技术方案是：所述轮动叶片的联动轴端部安装有内驱动磁盘，所述传动电机的输出轴端部安装有外驱动磁盘，所述压缩腔体与内驱动磁盘均置于第一腔体的内部，所述传动电机安装在第二腔体的内部，所述第一腔体与第二腔体之间具有间隙，且第一腔体与第二腔体之间还安装有支撑杆体，用于由传动电机通过外驱动磁盘带动内驱动磁盘转动，从而通过联动轴带动轮动叶片在压缩腔体的内部转动。

更进一步的技术方案是：所述支撑杆体至少为两个，且所述支撑杆体的外部设有螺纹，所述第一腔体与第二腔体的外侧均设有支撑座，所述支撑杆体通过螺母安装在对应的支撑座上。

更进一步的技术方案是：所述压缩腔体的外侧面安装有动片定位电磁铁，所述动片定位电磁铁接入控制装置。

更进一步的技术方案是：所述压缩腔体安装在底座上，底座上设有减震垫。

更进一步的技术方案是：所述两个轮动叶片与压缩腔体内侧的接触面为圆弧面，所述圆弧面对应其圆心的距离小于压缩腔体截面的半径。

更进一步的技术方案是：所述两个轮动叶片与压缩腔体内侧的接触面上设置有耐磨层。

与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：通过传动电机带动两个轮动叶片在压缩腔体的内部间歇式转动，两个轮动叶片轮流作为静止不动的定片和转动压缩气体的动片，定片在动片转动时亦可起到隔离的作用，如此反复循环达到压缩目的；并且通过两个轮动叶片轮换压缩使得压缩机具有较高的压缩排量，压缩比高，且压缩腔体中的轮动叶片由外置的传动电机驱动，可避免因工作温度过高而导致电机烧毁的情形发生，进而有效拓宽了空气能热泵的应用领域，同时本发明所提供的一种轮动式转子压缩机结构简单，适于在各类规格的空气能热泵上安装使用，应用范围广阔。

附图说明

图1为用于说明本发明一个实施例的结构示意图；

图2为用于说明本发明一个实施例中的轮动叶片结构示意图；

图3为用于说明本发明一个实施例中的压缩腔体结构示意图；

图4为用于说明本发明另一个实施例的结构示意图；

图5为用于说明本发明又一个实施例的结构示意图；

图6为用于说明本发明一个实施例的安装结构示意图；

图中，1为压缩腔体、11为进气口、12为出气口、2为轮动叶片、3为联动轴、4为传动电机、5为传动齿轮、6为内驱动磁盘、7为外驱动磁盘、8为第一腔体、9为第二腔体、10为支撑杆体、20为动片定位电磁铁、30为底座、40为减震垫、50为支撑座。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步阐述。

参考图1与图6所示，本发明的一个实施例是一种轮动式转子压缩机，包括压缩腔体1，该压缩腔体1呈圆筒状，且压缩腔体1两端的端盖上需分别设置进气口11与出气口12，压缩腔体1的结构如图3所示；更为重要的是，在前述压缩腔体1的内部安装有两个轮动叶片2，两个轮动叶片2的结构如图2所示，并使该两个轮动叶片2的位置相互错开，该两个轮动叶片2还需与压缩腔体1的内部结构进行配合，具体为两个轮动叶片2的径向外缘与压缩腔体1的内侧紧密接触，两个轮动叶片2的轴向外缘与压缩腔体1内的端部紧密接触，从而在轮动叶片2转动的过程中才可实现气体压缩的作用；在动力传输方便，前述的两个轮动叶片2分别通过各自的联动轴3与传动电机4的输出轴动力连接，用于由传动电机4分别带动两个轮动叶片2在压缩腔体1的内部间歇转动；根据换热介质的流向以及轮动叶片2的转动方向，图3所示的进气口11可成为出气口，出气口12亦可成为进气口。

为增加轮动叶片2在压缩腔体1内转动的顺滑度，减少摩擦，可将两个轮动叶片2与压缩腔体1内侧的接触面为圆弧面，并将该圆弧面对应其圆心的距离小于压缩腔体1截面的半径，这样有助于进一步减小两个轮动叶片2与压缩腔体1之间的接触面；同时为进一步降低轮动叶片2在压缩腔体1内部的磨损度，亦可再在两个轮动叶片2与压缩腔体1内侧的接触面上增设一层耐磨层，该耐磨层可选择高硬度的金属图层。

在本实施例中，通过传动电机4带动两个轮动叶片2在压缩腔体1的内部间歇式转动，两个轮动叶片2轮流作为静止不动的定片和转动压缩气体的动片，定片在动片转动时亦可起到隔离的作用，如此目的；并且通过两个轮动叶片2轮换压缩使得压缩机具有较高的压缩排量，压缩比高，且压缩腔体中的轮动叶片由外置的传动电机4驱动，可避免因工作温度过高而导致电机烧毁的情形发生，进而有效拓宽了空气能热泵的应用领域，反复循环达到压缩效果。

上述实施例中，传动电机4可以通过多种方式带动两个轮动叶片2进行间歇转动，其目的是为实现两个轮动叶片2轮流作为动片和定片实现循环压缩，为此发明人提供了如下两种优选的实施例：

其中一种即如图1所示出的，上述的联动轴3采用空心轴的结构，然后将两个轮动叶片2的其中一个轮动叶片2的联动轴3，套装在另一个轮动叶片2的联动轴3的外部，再在两个轮动叶片2的空心联动轴3上各安装一个传动齿轮5，然后再在传动电机4的输出轴上安装有两个不完整齿轮，若输出轴不够长，可在传动电机4的输出轴与联动轴3之间增设一个传动轴，将前述的两个不完整齿轮安装在传动轴上，将两个不完整齿轮(图中未示出)分别与各自的传动齿轮5相啮合，此处需要注意的是，前述两个不完整齿轮在传动电机4的输出轴或传动轴上需错开安装，使两个不完整齿轮不可能在轴转动的同一角度都同时与各自的传动之轮5相啮合，如此才可保证传动电机4能通过前述的两个不完整齿轮带动两个轮动叶片2进行间歇转动。

另一种较上一种方式来的更为简单和直接，如图4所示，直接采用两个传动电机4，再将两个轮动叶片2的联动轴3分别由压缩腔体1的两端伸出，然后将两个轮动叶片2的联动轴3端部均与各自的传动电机4动力连接，两个传动电机4分别独立运行，即可带动轮动叶片2进行间歇式转动；并且为方便控制，在本实施例中可采用伺服电机作为上述的传动电机4，将伺服电机接入控制装置，由控制装置控制伺服电机的转速及启停，可使得压缩机的工作状态在可控的范围之内。

参考图5所示，在本发明用于解决技术问题更加优选的一个实施例中，基于本发明上述的实施例，为进一步降低压缩机运行的温度，避免温度过高导致传动电机烧毁，发明人从阻断热传导的方向出发，使联动轴3与传动电机4的输出轴不接触，仍可实现传动的作用，具体的技术手段是在上述传动叶片(传动叶片在图5中未示出)的联动轴3端部安装一个内驱动磁盘6，与之配套的，传动电机4的输出轴端部也安装一个外驱动磁盘7，并且内驱动磁盘6与外驱动磁盘7需异极相对的安装，再将前述压缩腔体1与内驱动磁盘6均安装在第一腔体8的内部，然后将传动电机4安装在第二腔体9的内部，并使前述第一腔体8与第二腔体9之间保持间隙，然而在第一腔体8与第二腔体9之间还需安装支撑杆体10，该支撑杆体10的作用是支撑住第一腔体8与第二腔体9之间的间隙，避免因内驱动磁盘6与外驱动磁盘7相互的吸引力使第一腔体8与第二腔体9合拢，从而避免两者相互接触，实现由传动电机4通过外驱动磁盘7带动内驱动磁盘6转动，进而通过联动轴3带动轮动叶片2在压缩腔体1的内部转动。

具体来说上述传动电机4带动轮动叶片2转动的原理是，由于内驱动磁盘6与外驱动磁盘7的位置相对应，两者之间会产生相互吸引的磁力，在支撑杆体10的支撑作用下，使内驱动磁盘6与外驱动磁盘7无法接触，正因为两者存在磁力，使得两者即便无法接触，仍然可带动彼此进行转动，因而当传动电机4带动外驱动磁盘7转动时，在内驱动磁盘6与外驱动磁盘7的磁力作用下，带动内驱动磁盘6转动，从而实现非接触式的传动，有助于阻断热量传输，避免传动电机4的工作温度过高。并且为保证前述内驱动磁盘6与外驱动磁盘7的磁力在可控的范围内，两者均可采用电磁铁。

上述支撑杆体10的优选结构是将其设置为至少两个，以保证支撑的稳定性，且再在支撑杆体10的外部设置螺纹，再在第一腔体8与第二腔体9的外侧均设置一个支撑座50，将前述的支撑杆体10通过螺母安装在对应的支撑座50上。

结合图5所示，更加优选的是，为便于上述作为动片的轮动叶片2定位，还可在上述压缩腔体1的外侧面安装动片定位电磁铁20，并将该动片定位电磁铁20接入上述控制装置，由控制装置来控制动片定位电磁铁9的磁场，便于压缩机在运行过程中动片与定片均按照预定的旋转轨迹进行运行。另一方面，为减少轮动叶片2转动产生的震动，可将上述压缩腔体1直接安装在底座30上，并在底座30上安装减震垫40，该减震垫40可以采用弹簧或其他类似于弹簧的部件作为减震部件，用以缓解压缩结构运行产生的震动。

参考图1至图6所示吗，本发明上述优选的一个实施例在实际使用中，控制装置控制动片定位电磁铁20产生磁场，使两个轮动叶片2在动片定位电磁铁20的作用下完成定位后，控制装置再控制传动电机4转动，传动电机4的输出轴开始转动，此时置于后面的一个轮动叶片2作为定片不动，此时换热介质由定片前端的进气口进入压缩腔体1的内部，然后置于前面的一个轮动叶片2作为动片，开始转动，直到其转动到定片的后部时，通过定片后端的排气口将换热介质排出，然后前述动片作为定片，定片作为动片开始转动，重复前述的换热介质进入、压缩、排出的过程，如此交替循环；由前述的工作原理可知，压缩腔体1和轮动叶片2的尺寸可调整的空间较大，尤其适宜于作为大流量压缩机使用，满足空气热泵在工业领域应用的需求。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。