旋转压缩机的制作方法

文档序号:17969255发布日期:2019-06-21 23:09阅读:160来源:国知局
旋转压缩机的制作方法

本公开涉及一种压缩机,更具体地说,涉及一种通过与旋转辊接触的叶片而被分成吸入室和压缩室的旋转压缩机。



背景技术:

通常,根据压缩制冷剂的方法,压缩机可分为旋转式和往复式。当活塞在汽缸中执行旋转或轨道运动时,旋转式压缩机改变压缩室的容积;在活塞在汽缸中进行往复运动时,往复式压缩机改变压缩空间的容积。在利用驱动电机的旋转力使活塞旋转时压缩制冷剂的旋转压缩机作为旋转压缩机是众所周知的。

旋转压缩机不断强调与高效率、小型化等相关的技术的发展。此外,已经开发了用于增加压缩机运行速度的变化范围以满足更大冷却能力的技术。

上述旋转压缩机可分成单旋转压缩机和双旋转压缩机。双旋转压缩机也可以分为多个汽缸堆叠以形成多个压缩空间的方案和在一个汽缸中形成多个压缩空间的方案。

前一种情况的方案为:其中多个辊设置在具有高度差的旋转轴上,并且多个辊在每个压缩空间中交替地吸入、压缩和排出制冷剂,同时在每个汽缸的压缩空间中进行偏心旋转运动。因此,前一种情况的缺点在于,多个汽缸沿轴向设置,从而将压缩机的尺寸增大到那样的程度,并且增加了材料成本。

相反,后一种情况的方案为:其中在旋转轴1上设置一个椭圆形辊2,并且一个辊2与两个叶片(3A)(3B)一起在一个汽缸4中形成多个压缩空间(V1)(V2),以同时在两个压缩空间(V1)(V2)中吸入、压缩和排出制冷剂,并进行偏心旋转运动。因此,后一种情况具有以下优点:制冷剂在两个压缩空间(V1)(V2)中以相同的相位被吸入、压缩和排出,以减小机构滑动区域,允许小型化并消除朝向轴心的气体力,从而允许因减小了轴颈 (journal)部分的反作用力而加速。



技术实现要素:

【技术问题】

然而,现有技术中的上述旋转压缩机可能存在由于压缩周期短而导致过压损失以及由于没有辊旋转而导致机器损失增加的问题。换言之,由于执行线性运动的叶片(3A)(3B)在不旋转的情况下与执行旋转运动的辊2的外周表面接触,所以辊2与叶片(3A)(3B)之间的机械摩擦损失增加。根据辊2与叶片(3A)(3B)之间产生的机械摩擦损失,随着增加相同内径的叶片的数量和汽缸的高度条件,线性速度可成比例地增加,从而显著降低压缩机效率。

此外,根据现有技术中的旋转压缩机,叶片(3A)(3B)的前端在不旋转的情况下与旋转的辊2的外周表面接触,以增加辊2与叶片(3A)(3B) 之间的机械摩擦损失,但如果考虑到这种情况,对每个叶片(3A)(3B)的背压太小,则可能导致制冷剂泄漏到吸入室中的同时减小叶片(3A)(3B) 与辊2之间的接触力的问题。这样的问题可能增加制冷剂泄漏,因为在辊2 形成为椭圆形状的情况下,叶片(3A)(3B)与辊2之间的接触力在辊的旋转角度为90°的位置处、在叶片(3A)(3B)与辊2的短轴接触的时间点减小到最小值。

此外,现有技术中的旋转压缩机存在如下问题:释放点(辊2与叶片(3A) (3B)在该释放点处分离)可能根据辊2的旋转角度而发生,特别是在辊2 呈椭圆形状的情况下,叶片(3A)(3B)与辊2之间的接触点的变化量增加,并且由此,在叶片(3A)(3B)与辊2之间产生释放点的面积也增加以限制压缩机的设计自由度。

此外,根据现有技术的旋转压缩机,由于如图2所示叶片(3A)(3B) 的面向辊2的端部形成为使得曲率半径(R)的中心(O)位于叶片(3A)(3B) 的长度方向中心线(CL)处,则从吸入室的一侧接收气体力(Fs)的叶片(3A) 的端部面积将与从压缩室接收气体力(Fc)的叶片(3A)的端部面积相同,特别是基于旋转角度为90°的接触点(P)。另外存在如下问题:通过叶片(3A) 的端部接收的气体力被限制,从而增加了叶片与辊之间产生的机械摩擦损失。

此外,根据现有技术中的旋转压缩机,辊2从叶片槽(4A)(4B)突出以在吸入室(V11)(V21)与压缩室(V12)(V22)之间分隔,因此叶片(3A) (3B)根据吸入室与压缩室之间的压力差接收侧向气体力(F侧)。因此,前述侧向气体力(F侧)进一步施加到突出到压缩空间(V1)的第二侧表面(3b),同时,如图2B所示沿彼此相反的方向的反作用力(R1)(R2)在叶片(3A) 面向叶片槽(4A)的两个侧表面上的面向内周开口端的第一侧表面(3a)和面向叶片槽(4A)的外周开口端的第二侧表面(3b)上产生。因此,施加到叶片的两个侧表面上的反作用力(R1)(R2)会显著地增加,从而导致当叶片(3A)和叶片槽(4A)彼此过度粘附时增加叶片与汽缸之间的机械摩擦损失的问题。

此外,根据现有技术的旋转压缩机,因为叶片(3A)(3B)由于压缩室的压力而在吸入室方向上接收较大的侧向气体力(F侧),其中叶片(3A)(3B) 具有相对高的压力,所以可能在辊与叶片之间产生间隙,从而引起制冷剂泄漏、同时辊与叶片之间的接触力过于减小的问题。在椭圆形辊2的情况下,会增加暴露于压缩室的叶片的面积,同时增加叶片(3A)(3B)的最大突出量,由此,由叶片在压缩室处接收的侧向气体力(F侧)可能进一步增加,从而导致制冷剂泄漏增加的问题。

【技术方案】

本公开的一个方案是提供一种压缩机,其能够减小叶片在辊方向上接收的力,以降低辊与叶片之间的接触力,从而减小辊与叶片之间的机械摩擦损失。

本公开的另一方案是提供一种压缩机,其能够允许叶片与辊之间的接触力根据叶片的突出量而不同,从而适当地控制机械摩擦损失以提高压缩机效率。

本公开的又一方案是提供一种压缩机,其能够在叶片与辊之间的释放点产生的区段期间向叶片提供背压,从而防止叶片被释放。

本公开的又一方案是提供一种压缩机,其能够增加对沿着辊的相反方向作用的叶片的拖曳力,从而减小辊与叶片之间的接触力。

本公开的又一方案是提供一种压缩机,其能够将辊一体地形成到旋转轴中,以减小辊与叶片之间的接触力,同时减少由于辊的旋转引起的摩擦损失,从而减小总机械摩擦损失。

本公开的又一方案是提供一种压缩机,其能够减小在叶片的侧向上施加的反作用力,从而减小叶片与汽缸之间的机械摩擦损失。

本公开的又一方案是提供一种压缩机,其能够防止辊与叶片之间的接触力过度减小,从而抑制制冷剂在辊与叶片之间泄漏。

为了实现本公开的目的,可以提供一种压缩机,其中叶片的后端横截面面积形成为小于其前端横截面面积,以减小沿辊方向接收的力的面积,从而减小辊与叶片之间的接触力。

此外,为了实现本公开的目的,可以提供一种压缩机,其中在叶片与叶片槽之间形成能够选择性地形成吸入压力和中间压力的气体容纳部,从而适当地控制叶片与辊之间的接触力。

此外,为了实现本公开的目的,可以提供一种压缩机,其中叶片的面向辊的接触表面可以广泛地形成在压缩室的一侧,从而适当地增加在辊的相反的方向上接收的力。

此外,为了实现本公开的目的,提供一种压缩机,包括:驱动电机;旋转轴,其被构造为传递驱动电机的旋转力;汽缸,其设置在驱动电机的一侧;辊,其设置在旋转轴上以旋转,并允许其外周表面上的至少两个或更多个部分面向汽缸的内周表面,以在汽缸中形成至少两个压缩空间;以及至少两个或更多个叶片,其被构造成面向辊的外周表面,以将两个或更多个压缩空间分别分隔成吸入室和压缩室,其中,具有内表面的至少两个或更多个叶片槽形成在汽缸中,以面向叶片的两个侧表面,并且在叶片槽和与其对应的叶片的侧表面之间形成凹进预定深度的空间部分。

这里,槽侧台阶部在叶片槽的侧表面上形成,该槽侧台阶部从叶片槽的内周端部沿外周方向以预定长度形成台阶,以及叶片侧台阶部形成在叶片的与槽侧台阶部对应的侧表面上,该叶片侧台阶部沿与槽侧台阶部相反的方向形成台阶。

此外,在槽侧台阶部与叶片侧台阶部之间可形成一空间,在该空间中,其容积根据叶片的运动而变化。

此外,用于使空间与吸入室连通的连通通道可形成在汽缸中。

此外,用于使空间与吸入室连通的连通通道可分别形成在汽缸和叶片中。

此外,连通通道形成为在具有最低线速度的部分上、在吸入室与空间之间进行阻隔,但是在辊与叶片之间具有最高线速度的部分上、在吸入室与空间之间进行连通。

此外,连通通道可包括:叶片侧连通凹槽,形成在叶片的侧表面上;以及槽侧连通凹槽,形成在汽缸中,以根据叶片的运动在叶片侧连通凹槽与空间之间选择性地连通。

此外,在叶片侧台阶部的前侧可形成有面向叶片槽以确保密封面积的叶片侧密封部,并且叶片侧连通凹槽可形成在叶片侧密封部上,以及槽侧连通凹槽可形成在槽侧台阶部内。

此外,叶片侧连通凹槽可形成在叶片侧密封部的顶部边缘和底部边缘的至少任一个边缘处,以及槽侧连通凹槽可形成在槽侧台阶部的顶部边缘和底部边缘的至少任一个边缘处。

这里,叶片可包括:叶片本体;以及叶片突起,凸出地形成在叶片本体的前端,其中,叶片突起的曲率半径的中心相对于叶片本体的长度方向中心线偏心地形成。

此外,为了实现本公开的目的,提供了一种压缩机,其包括:外壳;驱动电机,其设置在外壳的内部空间中;旋转轴,其被构造为传递驱动电机的旋转力;辊,其设置在旋转轴上以旋转,并允许其外周表面的至少两个或更多个部分面向汽缸的内周表面,以在汽缸中形成至少两个压缩空间;以及至少两个或更多个叶片,其被构造成面向辊的外周表面,以将两个或更多个压缩空间分别分隔成吸入室和压缩室,其中,具有内表面的至少两个或更多个叶片槽形成在汽缸中,以面向叶片的两个侧表面,以及背压空间,在叶片槽和与其对应的叶片的侧表面之间形成,该背压空间形成中间压力,该中间压力是吸入压力和排出压力的中间值。

这里,在叶片的突出量最高的时间点,背压空间与吸入室可被阻隔,以形成中间压力室。

此外,背压空间的容积根据叶片的运动而变化。

这里,叶片可包括:叶片本体;以及叶片突起,凸出地形成在叶片本体的前端,其中,叶片突起的曲率半径的中心相对于叶片本体的长度方向中心线偏心地形成。

此外,为了实现本公开的目的,提供了一种压缩机,包括:外壳;汽缸,其设置在外壳的内部空间中;辊,其被构造成在汽缸内与汽缸同心地旋转,以在汽缸中形成至少两个或更多个压缩空间;以及两个或更多个叶片,其被构造成面向辊的外周表面,以能滑动地联接到汽缸,以将两个或更多个压缩空间分别分隔成吸入室和压缩室,在叶片的侧表面和与其对应的汽缸之间形成一空间,在该空间中,其容积根据叶片的运动而变化,且该空间通过设置在汽缸或叶片中的连通通道与吸入室连通。

这里,连通通道可以在叶片的突出量最低的时间点打开。

此外,连通通道可以在叶片的突出量最高的时间点打开。

这里,叶片可包括:叶片本体;以及叶片突起,凸出地形成在叶片本体的前端,其中,叶片突起的曲率半径的中心相对于叶片本体的长度方向中心线偏心地形成。

此外,为了实现本公开的目的,提供一种压缩机,其包括:驱动电机;旋转轴,其被构造为传递驱动电机的旋转力;汽缸,其设置在驱动电机的一侧;辊,其设置在旋转轴上以旋转,并允许其外周表面上的至少两个或更多个部分面向汽缸的内周表面,以在汽缸中形成至少两个压缩空间;以及至少两个或更多个叶片,其被构造成面向辊的外周表面,以将两个或更多个压缩空间分别分隔成吸入室和压缩室,其中,叶片包括:叶片本体;以及叶片突起,凸出地形成在叶片本体的前端,其中,叶片突起的曲率半径的中心相对于叶片本体的长度方向中心线偏心地形成。

这里,叶片突起的曲率半径大于或等于叶片突起的宽度的一半,并且小于或等于叶片突起的宽度。

此外,为了实现本公开的目的,提供一种压缩机,包括驱动电机,旋转轴,被构造为传递驱动电机的旋转力;汽缸,设置在驱动电机的一侧,并设置有叶片槽,其内周侧打开;辊,设置在旋转轴上以旋转;叶片可移动地设置在汽缸的叶片槽上以面向辊的外周表面,并且将由汽缸和辊形成的压缩空间分隔成吸入室和压缩室,其中叶片槽的外周横截面面积形成为小于其内周横截面面积。

这里,叶片包括:叶片本体;以及叶片突起,凸出地形成在叶片本体的前端,其中,叶片突起的曲率半径的中心相对于叶片本体的长度方向中心线偏心地形成。

此外,为了实现本公开的目的,提供一种压缩机,其包括:驱动电机;旋转轴,其被构造为传递驱动电机的旋转力;汽缸,其设置在驱动电机的一侧;辊,一体地设置在旋转轴中以旋转;以及叶片,可移动地设置在汽缸上以面向辊的外周表面,并将由汽缸和辊形成的压缩空间分隔成吸入室和压缩室,其中,叶片槽的外周横截面面积形成为小于其内周横截面面积。

这里,背压室可以形成在叶片槽与车辆之间。

此外,叶片包括:叶片本体;以及叶片突起,凸出地形成在叶片本体的前端,其中,叶片突起的曲率半径的中心相对于叶片本体的长度方向中心线偏心地形成。

此外,为了实现本公开的目的,提供一种压缩机,其包括:驱动电机;旋转轴,其被构造为传递驱动电机的旋转力;汽缸,其设置在驱动电机的一侧;辊,一体地设置在旋转轴中以旋转;以及叶片,可移动地设置在汽缸上以面向辊的外周表面,并将由汽缸和辊形成的压缩空间分隔成吸入室和压缩室,其中,叶片包括:叶片本体;以及叶片突起,凸出地形成在叶片本体的前端,其中,叶片突起的曲率半径的中心相对于叶片本体的长度方向中心线偏心地形成。

此外,为了实现本公开的目的,提供一种压缩机,其中在汽缸与叶片之间形成充满排出压力的空间,从而抵消由叶片从压缩室接收的气体力。

此外,为了实现本公开的目的,提供了一种压缩机,其中叶片的面向辊的接触表面广泛地形成在压缩室的一侧,以增加通过叶片在与辊相反的方向上接收的力,以减小叶片与辊之间的接触力,从而减小汽缸和叶片之间的接触损失。

此外,为了实现本公开的目的,提供一种压缩机,包括外壳;驱动电机,其设置在外壳的内部空间中;旋转轴,其被构造为传递驱动电机的旋转力;辊,其设置在旋转轴上以旋转,并允许其外周表面的至少两个或更多个部分面向汽缸的内周表面,以在汽缸中形成至少两个压缩空间;以及至少两个或更多个叶片,其被构造成面向辊的外周表面,以将两个或更多个压缩空间分别分隔成吸入室和压缩室,其中具有预定容积以形成排出压力的空间部分被形成在叶片的侧表面或与其对应的汽缸上。

这里,空间部分可以基于叶片形成在与吸入室对应的表面上。

此外,空间部分可以与外壳的内部空间连通。

此外,在叶片在压缩空间中突出到最大的状态下,空间部分的外周端部可以与外壳的内部空间连通。

此外,空间部分可以形成在叶片的侧表面上。

此外,空间部分可以形成在叶片的侧表面的中间。

此外,空间部分可以形成为从辊的相对端部到辊的一侧以预定长度形成台阶。

此外,空间部分可以形成在叶片的高度方向的中间,并且面向汽缸的支承表面可以形成在空间部分的顶侧和底侧的任一侧。

此外,可以形成叶片槽以插入叶片,并且空间部分的至少一部分形成为与叶片槽重叠,并且与空间部分中的叶片槽重叠的部分的长度可以以与从叶片突出到压缩空间的长度成比例地增大或减小。

此外,与空间部分中的叶片槽重叠的部分的长度可以形成为与突出到压缩空间的叶片的长度相同。

此外,空间部分可以形成在与叶片的侧表面对应的汽缸中。

此外,叶片插入其中的叶片槽可以形成在汽缸上,并且叶片槽可以形成有内周开放表面和外周开放表面,并且空间部分可以从外周开口表面沿内周开口表面方向形成在叶片槽的内壁表面上。

此外,为了实现本公开的目的,提供一种压缩机,包括:外壳;驱动电机,设置在外壳的内部空间中;旋转轴,被构造为传递驱动电机的旋转力;辊,设置在旋转轴上以旋转;叶片,可移动地设置在汽缸上以面向辊的外周表面,并将由汽缸和辊形成的压缩空间分隔成吸入室和压缩室,其中具有预定容积以形成排出压力的空间部分被形成在叶片的侧表面或与其对应的汽缸上。

这里,空间部分可以基于叶片形成在对应于吸入室的表面上。

此外,为了实现本公开的目的,提供一种压缩机,包括:驱动电机;旋转轴,被构造成传递驱动电机的旋转力;汽缸,设置在驱动电机的一侧;辊,一体地设置在旋转轴中以进行旋转;叶片,可移动地设置在汽缸上以面向辊的外周表面,并将由汽缸和辊形成的压缩空间分隔成吸入室和压缩室,其中具有预定容积以形成排出压力的空间部分形成在叶片的侧表面或与其对应的汽缸上。

这里,空间部分可以基于叶片形成在对应于吸入室的表面上。

根据本公开的旋转压缩机可以形成为叶片槽的外周侧横截面面积小于其内周侧横截面面积,以形成为叶片的后端横截面面积小于其前端横截面面积,通过这种方式,能够减小叶片在辊方向上受力的面积,从而减小辊与叶片之间的接触力,从而减小辊与叶片之间的机械摩擦损失,以提高压缩机效率。

此外,能够在叶片与叶片槽之间形成能够选择性地形成吸入压力和中间压力的气体容纳部,以适当地控制叶片与辊之间的接触力,从而进一步提高压缩机效率。

此外,叶片的面向辊的接触表面可以广泛地形成在压缩室的一侧,以增加由叶片在辊的相反方向上接收的力,从而减小辊与叶片之间的接触力,从而进一步提高了压缩机效率。

【有益效果】

根据本公开的旋转压缩机可以形成一空间部分,该空间部分在叶片和与其对应的叶片槽之间具有排出压力,以减小施加到叶片的侧向反作用力,从而减小叶片和缸体之间的机械摩擦损失。

此外,通过这种方式,可以防止施加到叶片的背压过度减小,从而抑制在叶片与辊之间分离时可能产生的制冷剂泄漏,从而提高压缩机效率。

附图说明

附图被包括以提供对本公开的进一步理解,并且被并入并构成本说明书的一部分,附图示出了本公开的实施例,并且与说明书一起用于解释本公开的原理。

在附图中:

图1是示出现有技术的椭圆形旋转压缩机的示例的横向剖视图。

图2A是示出根据图1的旋转压缩机中的叶片与辊之间的接触状态的横向剖视图;

图2B是示出施加到根据图1的旋转压缩机中叶片的力的关系的横向剖视图;

图3是示出根据本公开的椭圆形旋转压缩机的纵向剖视图;

图4是示出根据图3的压缩机中的压缩区的立体分解图;

图5是示出根据图3的压缩机中的压缩区的横向视图;

图6和图7是示出根据图5的压缩区中的叶片和叶片槽的实施例的立体分解图和联接的横向剖视图;

图8是示出根据图5的压缩区中的辊的旋转角度的叶片与叶片槽之间的变化的横向剖视图;

图9是示出根据图5的压缩区中的叶片和叶片槽的另一实施例的立体分解图;

图10是示出图9中的叶片从另一侧观察的立体图;

图11是示出根据图9的叶片和叶片槽彼此联接的构造的横向剖视图;

图12是示出根据图9中的叶片和叶片槽中的辊的旋转角度的叶片与叶片槽之间的变化的横向剖视图;

图13和图14示出了在根据图6的实施例和根据图9的实施例中将接触力的变化与现有技术进行比较的曲线图;

图15是示出根据图3的压缩机中的叶片的另一实施例的剖视图;

图16是示出当根据图15的叶片被应用于此时叶片与辊之间的接触状态与现有技术中的叶片相比的曲线图;

图17和图18是示出在根据本公开的旋转压缩机中当圆形辊一体地形成为旋转轴时叶片的形状的实施例的平面图;

图19和图20是根据图3的压缩机中的空间部分的示例的立体分解图和联接的横向剖视图;

图21是示出施加到根据图20的压缩机中的叶片的力的关系的示意图;

图22是用于说明根据图20的压缩机中的辊的旋转角度施加到叶片的力的关系的横向剖视图;

图23是分别示出施加到叶片的前侧和后侧的反作用力的变化的曲线图;

图24是示出用于根据图20的压缩机中的空间部分的另一实施例的立体图;

图25是示出具有根据图24的空间部分的压缩区的横向剖视图;

图26和图27是示出用于根据图20的压缩机中的空间部分的另一实施例的横向剖视图;以及

图28是示出当圆形辊一体地形成为根据本公开的旋转压缩机中的旋转轴时叶片的形状的实施例的平面图。

具体实施方式

在下文中,将基于附图中所示的实施例详细描述根据本公开的压缩机。

图3是示出根据本公开的椭圆形旋转压缩机的纵向剖视图;图4是示出根据图3的压缩机中的压缩区的立体分解图;图5是示出根据图3的压缩机中的压缩区的横向视图。

如图所示,在根据本实施例的旋转压缩机中,电机驱动器20设置在外壳10内,并且通过旋转轴30机械连接的压缩区100可以设置在电机驱动器 20的下侧。

外壳10可以包括圆柱形壳体11、被构造成覆盖圆柱形壳体11的上部的上壳体12、以及被构造成覆盖圆柱形壳体11的下部的下壳体13。

与压缩区100的后述的第一压缩空间(V11)连通的第一制冷剂吸入管 (SP1)和与第二压缩空间(V12)连通的第二制冷剂吸入管(SP2)可以以穿透方式联接到圆柱形壳体11的侧表面。第一制冷剂吸入管(SP1)和第二制冷剂吸入管(SP2)可以在圆周方向上以180°的间隔联接到该圆柱形壳体的两侧。

与外壳10的内部连通的制冷剂排出管(DP)可以以穿透方式联接到上壳体12的上部。制冷剂排出管(DP)对应于一路径,通过该路径从压缩区 4排放到外壳10的内部空间的压缩制冷剂被排放到外壳10的外部,并且用于分离混合到已排出的制冷剂中的油的油分离器(未示出)可以被连接到外壳10的内部或者制冷剂排出管(DP)并安装在外壳10的外部。

电机驱动器20可包括:定子21,其被按压并固定到外壳10的内周表面;以及转子22,可旋转地插入并安装在定子21的内部。

旋转轴30的一端可以被按压并联接到转子22,并且旋转轴30的另一端可以由主轴承110和子轴承120支撑,这将在后面描述。

旋转轴30可以形成有用于沿轴向将油引导到滑动部分的油通道31,并且联接到用于吸收储存在下壳体13中的油的供油器32,其可以被联接到旋转轴30的下壳体13的侧面处的端部。

压缩区100可以包括:主轴承110和子轴承120,其被构造成支撑旋转轴30;汽缸130,安装在主轴承110与子轴承120之间以形成压缩空间;辊 140,形成在旋转轴30上,以在汽缸130的压缩空间(V)中进行旋转运动;以及叶片150,其与辊140的外周表面接触并可移动地联接到汽缸130。辊 140可面向处于至少两个或更多个位置处的汽缸130的内周表面130a,以将汽缸130的压缩空间(V)分隔成至少两个以上的区段,并且至少两个或更多个叶片150可以被设置为分别进入吸入室和压缩室分隔两个或更多个压缩空间。在下文中,具有两个压缩空间的压缩区将被描述作为典型示例。

主轴承110可以形成为盘形,并且侧壁部分111可以形成在其边缘处,以收缩配合或焊接到外壳10的内周表面。主轴接收部112可以在主轴承110 的中心处沿向上方向突出,并且轴接收孔113可以以穿透方式形成在主轴接收部112上,以插入和支撑旋转轴30。

第一排出口114a和第二排出口114b可以形成在主轴接收部112的一侧处,该第一排出口114a和第二排出口114b与第一压缩空间(V1)和第二压缩空间(V2)连通以排出在各个压缩空间(V1)(V2)中压缩的制冷剂 (这将在后面描述)。

第一排出口114a和第二排出口114b可以在内周方向上以180°的间隔形成。然而,根据情况,第一排出口和第二排出口可以形成在子轴承120上。

子轴承120可以形成为盘形并且通过螺栓紧固到主轴承110与汽缸 130。当然,当汽缸130固定到外壳10时,子轴承120可以通过螺栓紧固到汽缸130与主轴承110,并且当子轴承120固定到外壳10时,汽缸130和主轴承110可以通过螺栓紧固到子轴承120。

此外,子轴接收部122可以在子轴承120的中心以穿透方式向下形成,并且轴接收孔123与主轴承110的轴接收孔113在同一轴线上穿透,以支撑旋转轴30的下端,该轴接收孔123可以形成在子轴接收部122上。

汽缸130可以形成为环形形状,其中其内周表面130a为正圆形状。此外,第一叶片槽131和第二叶片槽135可以形成在汽缸130的内周表面的两侧,该第一叶片槽131和第二叶片槽135用于允许稍后将描述的第一叶片 151和第二叶片152在径向方向上可移动地插入其中。

第一叶片槽131和第二叶片槽135可以沿径向形成,但是根据情况,内周开口表面可以以倾斜方式形成,以相对于穿过辊140的旋转中心的虚线位于排出侧。此外,第一叶片槽131和第二叶片槽135可以在圆周方向上以 180°的间隔形成。

第一吸入口132和第二吸入口136可以形成在第一叶片槽131和第二叶片槽135的圆周方向的一侧处。

第一吸入口132和第二吸入口136可以在圆周方向上以180°的间隔形成。第一吸入口132和第二吸入口136可以形成在汽缸130上,但是根据情况,可以形成在子轴承或主轴承上。

第一排出引导凹槽133和第二排出引导凹槽137可以形成在第一叶片槽 131和第二叶片槽135的圆周方向的另一侧处,以分别对应于主轴承的第一排出口114a和第二排出口114b。

第一排出引导凹槽133和第二排出引导凹槽137可以在圆周方向上以 180°的间隔形成。这里,第一排出引导凹槽133和第二排出引导凹槽137可以不根据情况形成。

辊140可以一体地形成在旋转轴30中或者后组装并联接到旋转轴30。辊140可以形成为椭圆形,其中辊的外周表面面向内周表面130a,在两个位置处形成汽缸130的压缩空间(V)。

辊140可以形成为三维形状,其中椭圆形平面被投影在垂直于平面的方向上。在这种情况下,辊140的长轴长度可以形成为具有与汽缸130的内径基本相同的长度,并且辊140的短轴长度可以形成为小于汽缸130的内径。因此,辊140可以在其顶表面141面向主轴承110的底表面的状态下与压缩空间(V)和汽缸的旋转轴30同心地旋转,并且辊的底表面142面向子轴承120的顶表面,并且辊140的外周表面143上的椭圆长轴方向的两个顶点分别面向汽缸130的内周表面130a。这里,在辊140的外周表面143上除椭圆长轴方向的两个顶点之外的部分可以与汽缸130的内周表面130a分离。

另一方面,叶片150可以包括第一叶片151和第二叶片152。第一叶片 151和第二叶片152形成为具有相同的形状并沿圆周方向以180°的间隔设置,因此,在下文中,将围绕第一叶片描述本公开。

第一叶片151可以包括:第一叶片本体155,该第一叶片本体可滑动地插入第一叶片槽131中;以及第一叶片突起156,该第一叶片突起中凸地形成在第一叶片本体155的前端(在辊方向上的端部)处。

第一叶片本体155可以形成为具有预定长度、宽度和高度的大致矩形形状。

第一叶片151的长度可以形成为如下长度:其中当第一叶片本体从第一叶片槽131突出到最大值时,第一叶片本体可以由第一叶片槽131充分支撑,而当第一叶片151在面向辊140的外周表面的状态下移动时,第一叶片本体从第一叶片槽131释放。此外,第一叶片的长度可以优选地形成为如下长度:第一叶片本体可以将第一叶片槽131之间产生的摩擦损失保持为最小值。这里,第一叶片的长度是第一叶片本体155和第一叶片突起156的总和,作为在第一叶片151的移动方向上延伸的距离。

考虑到叶片的强度、压缩空间的容积等,可以适当地调节第一叶片151 的宽度。换言之,当第一叶片151的宽度太大时,在叶片与辊之间的接触点的两侧处产生的死体积可增加,而当叶片的宽度太小时,压缩室的压力可能没有得到足够的支撑以降低可靠性。这里,第一叶片151的宽度是在与第一叶片本体上的旋转轴30的轴向方向垂直的平面上与第一叶片的长度方向垂直的方向上的距离。

第一叶片151的高度可以形成在一高度,用以防止由第一叶片151分隔的两个压缩空间(V1)(V2)彼此连通。换言之,第一叶片151的高度可以形成在能够面向主轴承110和子轴承120的高度处。这里,第一叶片151 的高度是在垂直于叶片本体或叶片突起的长度和宽度两者的方向上的距离。

第一叶片突起156可以以各种方式形成。例如,第一叶片突起156的曲率半径可以形成为与第一叶片本体155的两个侧部之间的厚度的一半相同。因此,第一叶片突起156可以在垂直于旋转轴30的横截面上形成为半圆形。因此,第一叶片突起156可以分别以非成角度的形状连接到第一叶片151 的两个侧部,并且第一叶片突起156可以形成为具有分别到第一叶片151 的两个侧部的公共切线,并且面对它们。

此外,第一叶片突起156可以形成为使得其曲率半径大于第一叶片151 的两个侧部之间的厚度的一半。在这种情况下,到第一叶片突起156的接触部分可以增加以抑制第一叶片突起156的磨损。

此外,第一叶片突起156的中心点(曲率半径的中心)(P)可以形成在第一叶片本体155的长度方向中心线(CL)上。因此,当辊140位于90°的旋转角度处时,其可以为使第一叶片突起的中心点(P)与辊140的外周表面接触的构造。

另一方面,第二叶片152形成为与第一叶片151相同,因此将省略其详细描述。

在附图中,附图标记130b是汽缸的通孔,其中外壳的内部空间与叶片槽连通,并且V11和V12是第一吸入室和形成第一压缩空间的第一压缩室,并且V21和V22是第二吸入室和形成第二压缩空间的第二压缩室。

在根据本实施例的前述旋转压缩机中,当向电机驱动器20施加动力以使电机驱动器20的转子22和联接到转子22的旋转轴30旋转时,辊140 在与旋转轴30一起旋转的同时将制冷剂吸入第一压缩空间(V1)的第一吸入室(V11)和第二压缩空间(V2)的第二吸入室(V21)中。

将重复这样一系列过程,即通过辊140、第一叶片151和第二叶片152 同时压缩第一压缩空间(V1)的第一压缩室(V12)和第二压缩空间(V2) 的第二压缩室(V22)中的制冷剂,并且同时通过设置在主轴承110中的第一排出口114a和第二排出口114b将已压缩的制冷剂排放到外壳10的内部空间。

当制冷剂同时被吸入第一压缩空间(V1)和第二压缩空间(V2)并在如上所述的压缩空间(V1)(V2)两者中被压缩时,沿旋转轴30的中心方向传递的气体力可以彼此抵消,因此径向方向上的反作用力可以基本上变为零,以显著减小压缩机振动。

然而,当辊具有椭圆形状并且两个叶片分别与辊的外周表面接触时,如本实施例所示,辊在两个接触点处面向叶片。因此,与现有技术中的圆形辊相比,辊与叶片之间的机械摩擦损失可能增加,并且辊可能不能进行旋转以增加叶片与辊之间的线速度,从而进一步增加机械摩擦力。

因此,减小叶片与辊之间的接触力并降低线速度可以减小机械摩擦损失以提高压缩机效率。然而,由于叶片与辊之间的线速度与取决于确定压缩机的冲程容积之后的汽缸的直径和高度的椭圆形辊的偏心率有关,因此降低线速度存在限制,并且存在合成的高效率区域。因此,将优先考虑减小叶片与辊之间的接触力的方案。

为了如上所述减小叶片与辊之间的接触力,可以减小沿辊方向施加到叶片后端的力,或增加沿与辊相反的方向推动叶片的力。第一叶片和第二叶片可以形成为相同的形状,因此,在下文中,将描述第一叶片作为典型示例。因此,叶片可以指第一叶片,但实际上可以包括第一叶片和第二叶片两者。

图6和图7是示出根据图5的压缩区中的叶片和叶片槽的实施例的立体分解图和联接的横向剖视图,图8是示出根据图5的压缩区中的辊的旋转角度的叶片与叶片槽之间的变化的横向剖视图。

如图6和图7中所示,根据本实施例的旋转压缩机可以将第一叶片槽 131的外周横截面面积(A1)形成为小于内周横截面面积(A2),以减小沿辊方向施加到叶片后端的力。因此,与在较低压力和压缩室的压力(中间压力或排出压力)下接收吸入压力的前端横截面面积相比,可以进一步减小在高压下接收排出压力的第一叶片151的后端横截面面积。因此,在相同的压力条件下,与现有技术中的叶片相比,前端横截面面积(叶片本体的前端,后面将描述的叶片突起在该前端处开始)和叶片的后端横截面相同,根据本实施例的叶片与辊之间的接触力可以减小预定程度,以减小叶片与辊之间的机械摩擦损失。

为此,根据本实施例,槽侧台阶部131a可以形成在第一叶片槽131的一个侧表面上,并且叶片侧台阶部155a可以形成为对应于槽侧台阶部131a 在第一叶片本体155对应于槽侧台阶部131a的一个侧表面上。

槽侧台阶部131a可以从第一叶片槽131的内周开口表面130c开始并且形成为在外周开口表面130d的方向上以预定长度形成台阶(stepped),并且叶片侧台阶部155a可以从第一叶片本体155的后端开始,并且形成为在其前端方向上以预定长度形成台阶。因此,第一叶片槽131的外周横截面面积(A1)可以形成为小于其内周横截面面积(A2),并且叶片本体155的后端横截面面积可以形成为小于其前端横截面面积。

槽侧台阶部131a和叶片侧台阶部155a可以在彼此相反的方向上以台阶方式形成,以形成构成一种阻尼空间的气体容纳部(S1),同时根据槽侧台阶部131a与叶片侧台阶部155a之间的第一叶片151移动方向改变容积。

气体容纳部(S1)可以优选地形成为与吸入室(第一吸入室)(V11) 的一侧连通以形成吸入压力或中间压力。如果气体容纳部(S1)与压缩室 (第二压缩室)(V22)的一侧连通,那么即使当叶片的后端横截面面积(A1) 减小时,辊与叶片之间的接触力也可以与现有技术相同。因此,气体容纳部 (S1)应该被形成为与吸入室的一侧连通。

此外,气体容纳部(S1)可以形成在两个侧表面上以及基于叶片的任一侧表面上。然而,当气体容纳部(S1)形成在叶片的两侧时,形成在两个气体容纳部之间的压缩室一侧处的气体容纳部可以优选地在主轴承或子轴上形成连通通道,以与高压部分阻隔或与低压部分连通。

叶片侧台阶部155a的长度可以形成为在第一叶片151突出到最大的状态下叶片侧台阶部155a不暴露于吸入室(V11)的程度,但是汽缸和叶片应该确保最小接触长度,因此叶片侧台阶部155a的长度(L1)应该被形成为具有从整个叶片长度(L2)减去最大突出量(L3)和前侧最小接触长度 (L4)的总和值的长度。

这里,第一叶片151的最大突出量(L3)可以优选地形成为比第一叶片的整个长度(L2)小0.3-0.5倍。如果叶片的最大突出量(L3)小于整个叶片长度(L2)的0.3倍,则叶片的长度可能过度增加,以进一步需要叶片的后部空间以及增加到汽缸的摩擦损失,相反,如果叶片的最大突出量(L3) 大于整个叶片长度的0.5倍,则汽缸130的支撑区域可能减小太多而不会产生制冷剂泄漏。

此外,叶片侧台阶部155a的宽度方向长度(D1)是从第一叶片本体155 的前端宽度长度(t1)减去后端宽度长度(t2)的值,并且应该优选地形成为小于或等于前端宽度长度(t1)的一半但是大于或等于前端宽度长度(t1) 的0.3倍。如果前端宽度深度(D1)太大,那么后端横截面面积可能会减小到过度减小叶片与辊之间的接触力以在大约90°产生制冷剂泄漏的程度,并且相反,如果前端宽度深度(D1)太小,那么接触力减小效果可能不明显。因此,叶片侧台阶部155a的宽度方向深度(D1)可以优选地形成为前端宽度长度(t1)的大约0.347倍(即,D1≤0.347×t1)。

这里,第一叶片本体155的后端横截面面积(A1)可以优选地形成为在加工或密封方面与从前端横截面面积(A2)减去叶片侧台阶部155a的宽度方向深度(D1)的值相同,以允许第一叶片本体155的两个侧表面相对于宽度方向形成竖直平面。

此外,由于槽侧台阶部131a应对应于叶片侧台阶部155a,所以槽侧台阶部131a的深度(D2)可以形成为与叶片侧台阶部155a的深度(D1)相同。然而,槽侧台阶部131a的长度(L5)应该形成为大于或等于第一叶片 151的最大突出量(L3)和汽缸的最小接触长度(即,汽缸(L4)与叶片之间的前侧最小密封长度)的总和值。否则,槽侧台阶部131a的台阶表面可能在辊到达0°或180°的位置时与叶片侧台阶部155a的台阶表面碰撞,并且第一叶片(和第二叶片))可能没有完全插入叶片槽中,从而过度增加了辊与叶片之间的接触力或者阻止了辊的旋转。

这里,汽缸的前侧最小密封长度可以与最小接触长度(L4)相同,并且可以形成为大约3.0mm(尽管根据压缩机容量存在差异)。作为参考,后侧最小接触长度(L6)可以形成为与前侧最小接触长度(L5)大致相同或者大于前侧最小接触长度(L5)。

另一方面,气体容纳部(S1)可以是密封的或总是打开的。然而,当气体容纳部(S1)被密封时,气体容纳部(S1)的内部压力可以形成中间压力,因此叶片槽的后端横截面面积(A1)应该形成为更小;当气体容纳部 (S1)打开时,气体容纳部(S1)的内部压力可以形成吸入压力,因此叶片槽的后端横截面面积(A1)可以以与前述密封外壳相比相对更宽的方式形成。

这里,用于将吸入室(V11)的制冷剂引入气体容纳部(S1)的连通通道134可以形成在第一叶片槽131的内周开口表面边缘处。因此,气体容纳部(S1)可以相对于吸入室(V11)始终打开。

连通通道134可以形成在吸入室(V11)和气体容纳部(S1)始终打开的位置处。然而,根据情况,所述的压缩机,通过调节连通通道134的出口位置或调节叶片侧台阶部155a的端部位置,连通通道134 从0°的辊的旋转角度到预定旋转角度可以不与气体容纳部(S1)连通。

如图6和图7所示,连通通道134可以形成为凹槽形状或者在第一叶片槽131的内周边缘处形成为倒角形状。然而,为了确保叶片与汽缸之间的最小密封面积,形成在叶片槽的内表面上的连通通道的出口侧横截面面积可以形成为等于或小于除了连通通道的出口侧横截面面积之外的内周密封面积。

此外,连通通道134可以分别形成在内周开口表面130c的边缘的上端和下端,或者根据情况仅形成在其上端和下端中的任一个上。

此外,虽然图中未示出,但是连通通道可以形成从吸入口的内周端部朝向第一叶片槽的侧表面的凹槽或孔形状。

下面将描述根据本实施例的降低压缩机中的辊与叶片之间的接触力的过程。

换言之,如图8A中所示,假设当辊140的旋转角度为0°时,辊140的长轴方向上的端部140a与第一叶片151的中心点(P)接触的时间点是0°,第一叶片151在第一叶片突起156与辊140的外周表面接触的状态下被插入第一叶片槽131中。这里,气体容纳部(S1)的容积是最小容积,并且气体容纳部(S1)通过连通通道134与吸入室(V11)连通,因此气体容纳部 (S1)形成吸入压力。

然后,如图8B所示,当辊140开始沿逆时针方向旋转时,第一叶片151 在与辊140的外周表面接触的状态下开始从第一叶片槽131突出。这里,当叶片侧台阶部155a沿着第一叶片151在辊方向上移动时,气体容纳部(S1) 的容积增加。此外,吸气室(V11)的制冷剂通过连通通道134被引入气体容纳部(S1),因此气体容纳部(S1)仍保持吸入压力。

此外,如图8C所示,当辊140旋转到90°时,第一叶片151连续地突出,并且在辊140的旋转角度为90°时突出到最大,并且如图8D和8A所示,第一叶片151的突出量减小,同时辊140再次旋转到180°,并且第一叶片151完全插入第一叶片槽131中。这里,叶片侧台阶部155a在辊140 的相反方向上与第一叶片151一起移动,以减小气体容纳部(S1)的容积,但是吸入室的制冷剂被引入气体容纳部(S1)以仍然形成吸入压力。因此,能够显著减小辊与叶片之间的机械摩擦损失,同时减小辊与叶片之间的接触力。

图13和图14是根据本实施例的旋转压缩机中的根据椭圆形辊的旋转角度的叶片与辊之间的接触力与现有技术比较的曲线图,图13是叶片侧台阶部155a的深度是叶片宽度的0.347倍的曲线,图14是叶片侧台阶部155a 的深度是叶片宽度的0.5倍的曲线图。

参考图13,现有技术中没有叶片侧台阶部155a的叶片在0°和180°的旋转角度下具有80N的最大接触力,并且在90°的旋转角度下具有20N的最小接触力,并且其接触力从0°逐渐减小到90°,但是在90°时迅速增加并且逐渐地(以滚动方式)增加到180°。

然而,根据本实施例(实施例①-1),与现有技术相比,接触力减小到 60N(小于现有技术的接触力)。当在线速度高的区段(在0°和180°附近) 期间接触力减小时,可以减小辊与叶片之间的机械摩擦损失。此外,接触力从0°到90°和从90°到180°逐渐减小或逐渐增加,特别是在线速度最小的90°处,与现有技术相比,接触力显著减小,接近几乎为零。因此,与现有技术相比,根据本实施例,对于大部分区段,接触力可以减小,以减小辊与叶片之间的摩擦损失,从而提高应用了椭圆形的旋转压缩机的效率。

相反,参照图14,现有技术类似于图13的情况,但是根据本实施例(实施例①-2),与现有技术相比,在0°和180°的角度处的接触力分别减小到 50N,这小于现有技术。因此,与前述实施例(实施例①-1)相比,可以进一步减小区段期间的摩擦损失,从而提高压缩机效率。此外,从0°至90°和从90°至180°的接触力逐渐减小或逐渐增加,特别是在90°处的接触力与前述实施例(实施例①-1)相反相当过度地减小,以产生叶片与辊之间的释放现象,其中叶片与辊140分离。

考虑到这一点,可以提出以下实施例以抑制在特定区段期间叶片与辊分离的现象。

换言之,根据前述实施例,连通通道134形成为始终与吸入室连通(不包括0°和180°附近),但是根据本实施例,形成连通通道以允许气体容纳部选择性地与吸入室连通。由此,根据本实施例,气体容纳部和吸入室在 90°的辊的旋转角度附近被阻隔,并且气体容纳部形成一种背压室,同时在一旋转角度处形成中间压力,在该旋转角度处辊与叶片之间的接触力减弱。

图9是示出根据图5的压缩区中的叶片和叶片槽的另一实施例的立体分解图;图10是示出图9中的叶片从另一侧观察的立体图;图11是示出根据图9的叶片和叶片槽彼此联接的构造的横向剖视图;图12是示出根据图9 中的叶片和叶片槽中的辊的旋转角度的叶片与叶片槽之间的变化的横向剖视图。

如图9和图10所示,前述叶片侧台阶部155a可以形成在第一叶片151 的吸入部的一个侧表面上,并且叶片侧密封部155b可以形成在前端侧表面上而不是叶片侧台阶部155a上,叶片侧连通凹槽155c可以以台阶式或倒角的方式形成在叶片侧密封部155b的顶部和底部边缘或者顶部和底部两者中的任一个处。

叶片侧连通凹槽155c可以允许吸入室(V11)与槽侧连通凹槽131b连通,以允许吸入室(V11)与用于特定范围区段的气体容纳部(S2)连通。例如,对于叶片侧连通凹槽155c和槽侧连通凹槽131b,它可以优选地形成为在吸入室(V11)与气体容纳部(S2)之间以0°和180°的旋转角度在一部分处连通,辊140与叶片151之间的线速度在该部分中最高;而其形成为在吸入室(V11)与气体容纳部(S2)之间以90°的旋转角度在一部分处被阻隔,线速度在该部分中最低。

此外,前述槽侧台阶部131a可以形成在汽缸130的第一叶片槽131的一个侧表面上,并且槽侧连通凹槽131b选择性地与吸气室(V11)连通以用于通过位于槽侧台阶部131a的顶部和底部边缘或顶端和底端中的任一个处的叶片侧连通凹槽155c的特定范围的区段。槽侧连通凹槽131b可以形成为台阶形或倒角形。

此外,如果槽侧连通凹槽131b在设定的旋转角度范围内与叶片侧连通凹槽155c连通,则槽侧连通凹槽131b的径向长度可以形成为小于槽侧台阶部131a的径向长度。因此,面向叶片侧密封部155b的槽侧密封部131c可以形成在槽侧台阶部131a的前端。叶片侧密封部155b的径向长度(L7) 可以形成为小于槽侧连通凹槽131b的径向长度(L8),且槽侧密封部131c 的径向长度(L9)可以形成为小于叶片侧密封部155b的径向长度(L7)。

换言之,当叶片侧密封部155b位于槽侧连通凹槽131b的范围内时,槽侧连通凹槽131b可以起到形成空间(或间隙)以通过叶片侧密封部155b 将制冷剂引入气体容纳部(S2)的作用。

这里,当第一叶片151在径向方向上移动时能够改变容积的气体容纳部 (S2)可以形成在叶片侧台阶部155a和槽侧台阶部131a上,并且叶片侧连通凹槽155c可以根据第一叶片151的移动程度,形成为与槽侧连通凹槽 131b连通或者与槽侧连通凹槽131b隔开或者与槽侧连通凹槽131b阻隔。

如图12A和图12B所示,当辊140的旋转角度从大约0°到预定的第一旋转角度(例如,30°和60°之间范围内的任何旋转角度)时,叶片侧连通凹槽155c和槽侧连通凹槽131b可以彼此连通,而如图12C所示,气体容纳部(S2)在从第一旋转角度到90°的范围内与吸入室(V11)阻隔。当然,如图12D和12A所示,它们以90°至180°以对称的方式操作,以旋转角度在0°和90°之间,因此将省略其详细描述。

当第一叶片151的与第一叶片槽131的外周开口端130c的横截面面积 (A1)对应的后端宽度形成为小于预定值时(例如,当叶片侧台阶部155a 的深度(D2)是叶片的后端宽度长度(t2)的0.5倍或更大时),接收沿辊与叶片接触的方向的力的第一叶片151的后端横截面面积(A1)可以减小,因此辊140与叶片之间的整个接触力可以减弱,因此,叶片可以瞬间从辊 140释放,特别是在具有最低接触力的90°旋转角附近。

但是,如图12C所示,对于特定的旋转角度范围(大约90°),吸入室 (V11)在吸入室(V11)和气体容纳部(S2)之间被阻隔,同时叶片侧密封部155b与槽侧密封部131c重叠,以形成中间压力。然后,在辊140的方向上添加外壳10的排出压力和施加到第一叶片151的后端151c的气体容纳部(S2)的中间压力的总和力(Fc+Fm)。然后,可以抑制第一叶片151 从辊140释放,并且防止在压缩室(V22)中压缩的制冷剂泄漏到吸入室 (V11),从而增强压缩机效率。

参考图13,当叶片侧台阶部155a的深度(D2)满足叶片的前端宽度长度(t1)的D2=0.347×t1的关系式时,与前述实施例(实施例①-1)以及现有技术相比,可以显著提高压缩机效率。换言之,根据本实施例(实施例② -1),其中除了叶片侧台阶部155a和槽侧台阶部131a之外叶片侧连通凹槽 155c和槽侧连通凹槽131b也形成在叶片和汽缸上,与前述实施例(实施例①-1)类似的接触力被示出为旋转角度在0°至30°和180°附近。然而,可以看出,当与前述实施例(实施例①-1)相比时,在30°至90°和90°至180°之间的旋转角度的接触力显著减小。因此,与前述实施例(实施例①-1)以及现有技术相比,根据本实施例(实施例②-1)可以显著提高压缩机效率。

此外,参考图14,即使当叶片侧台阶部155a的深度(D2)满足叶片的前端宽度长度(t1)的D2=0.5×t1的关系式时,根据本实施例(实施例②-2),与前述实施例(实施例①-2)以及如图13所述的现有技术相比,能够显著提高压缩机效率。特别地,在根据本实施例(实施例①-2)的情况下,能够在90°的旋转角附近产生叶片和辊140释放的现象,但是在其中叶片侧密封部和槽侧密封部形成为彼此重叠以密封用于如本实施例所示特定部分(旋转角度为80-90°的部分)的气体容纳部(S1)情况下,在气体容纳部(S2) 形成中间压力(Pm)的同时,气体容纳部(S2)可以补偿接触力到减小叶片后端151d的面积的程度。因此,由于气体容纳部(S2)的压力引起的力 (Rm)可以进一步增加以增加接触力,特别是在80-90°的旋转角度附近,在此期间辊与叶片之间接触力减弱,从而接触力可以保持在大约20N(如图 14所示),以防止制冷剂泄漏。

如上所述,为了使气体容纳部(S2)与吸入室连通以在旋转角度的特定范围内形成吸入压力气氛,同时密封气体容纳部(S2)以形成另一旋转角度范围内的中间压力气氛,可以考虑叶片侧连通凹槽的长度(L10)、叶片的最大突出量(L11)、叶片侧台阶部的深度(D2)和长度(L12)、槽侧连通凹槽的长度(L8)、叶片侧密封部的长度(L7)、槽侧密封部的长度 (L9)等之间的关系。

换言之,第一叶片的最大突出量(L11)可以形成为大于叶片侧连通凹槽的长度(L10),并且小于或等于特定常数乘以叶片的整个长度(L13) (当叶片插入叶片槽的最小长度大于叶片的整个长度的1/2倍时,特定常数通常为0.4)。

此外,叶片侧连通凹槽的长度(L10)可以形成为小于或等于第一叶片的最大突出量(L11),并且槽侧连通凹槽的长度(L8)可以形成为小于或等于从槽侧台阶部的长度(L14)减去槽侧密封部的长度(L9)的值。

此外,汽缸的槽侧台阶部的长度(L14)可以形成为大于叶片的最大突出量(L11)。这里,微连通通道(未示出)可以形成在槽侧密封部131c 上,以根据到气体容纳部(S2)的旋转角度提供吸入压力或中间压力。

此外,槽侧密封部的最小密封长度可以根据压缩机容量而不同,但是可以形成为大约3.0mm。

另一方面,下面将描述用于减小根据本公开的压缩机中的辊140与叶片之间的接触力的另一实施例。

图15是示出根据图3的压缩机中的叶片的另一实施例的剖视图;图16 是示出当根据图15的叶片被应用于此时叶片与辊之间的接触状态与现有技术中的叶片相比的曲线图。

换言之,根据前述实施例,后端横截面面积可以形成为小于前端横截面面积,以减小由叶片接收在辊方向上的力的区域,但是根据本实施例,叶片可以通过增加施加到叶片前端的压力而沿后端方向被推动,以减小辊与叶片之间的接触力。换言之,可以增加施加到叶片前端的背压的拖曳力,以减小辊与叶片之间的接触力。

出于此目的,如图15所示,根据本实施例,叶片突起的曲率半径的中心(0')可以形成为从长度方向中心线(CL)穿过叶片的宽度方向中心的吸入室的方向偏心地定位到预定程度。

换言之,本实施例的第一叶片突起156可包括形成在吸入室的围绕接触点(P)的一侧处的第一弯曲部156a和形成在压缩室的一侧的第二弯曲部 156b。这里,根据前述实施例,第一弯曲部156a和第二弯曲部156b可以形成为在接触点(P)周围具有相同的弧长,但是根据本实施例,第二弯曲部 156b的弧长(L16)可以形成为大于第一弯曲部的弧长(L15)。

因此,与在第一叶片突起156的周长度的中间形成接触点的前述实施例相比,根据本实施例,面向压缩室(V22)的面积可以扩大以减小叶片与辊之间的接触力达到该程度,同时增加在第一叶片151的后端方向上施加的力 (Fs+Fc),从而提高压缩机效率。

当本实施例与前述实施例一起应用于此时,可以进一步减小叶片与辊之间的接触力,从而进一步提高压缩机效率达到该程度。然而,当本实施例与前述实施例一起应用于此时,可能发生释放现象,其中叶片与辊140分离局部旋转角度区段(例如,大约90°)。因此,如图9至图12所示,形成在叶片和叶片槽之间的气体容纳部可以起到一种背压室的作用,以增加用于一区段的叶片与辊之间的接触力,在该区段中叶片利用气体容纳部的压力从辊释放,从而防止叶片和辊彼此分离,以防止压缩机效率降低。

在上述示例的情况下,辊140的偏心率可以优选地形成为大于或等于约 0.7或小于或等于0.8。

此外,第一叶片突起156的曲率半径(R)可以形成为大于或等于第一叶片本体155的宽度的一半并且小于该宽度的两倍。

此外,在长度方向上延伸第一叶片151的曲率半径(R)的中心的虚线 (CL')与其长度方向中心线(CL)之间的距离,即距离(L17)(接触点 (P)可在其上移动)可以形成为大于零并且小于或等于从第一叶片突起156 的曲率半径(R)的两倍减去宽度长度(t)的值的一半。换言之,当在叶片本体的长度方向上延伸曲率半径的中心的虚线(CL')与叶片的长度方向中心线(CL)之间的距离是L17,并且叶片突起的曲率半径是R,叶片的宽度为t,可以形成为满足0≤L17≤(2R-t)/2。

下面将描述根据本实施例的前述旋转压缩机的工作效果。

换言之,参照图16,当曲率半径的中心(0)位于叶片的长度方向中心线(CL)上并且曲率半径(R)大于叶片(现有技术)的宽度(t)时,可以看出,在叶片150与辊140之间产生了释放区段(在45°和135°附近)。然而,当曲率半径的中心(0)位于叶片的长度方向中心线(CL)上并且曲率半径(R)等于叶片的宽度(t)时(实施例③-1),可以看出,叶片在整个部分上没有从辊上释放出来。此外,当曲率半径的中心(0')从叶片的长度方向中心线(CL)偏心地位于吸入室的一侧时,曲率半径(R)等于叶片的宽度(实施例③-2),可以看出,与实施例③-1相比,叶片与辊之间的接触点在整个区段上降低。

另一方面,所有前述实施例也可以以相同的方式应用于具有圆形辊的典型旋转压缩机。基本构造及其工作效果与前述实施例基本相同,因此将省略其详细描述。

然而,当辊一体地形成在旋转轴中同时向其施加圆形辊以解除旋转时,与辊相对于旋转轴的周表面(更具体地,偏心部分的外周表面)的外部旋转的情况相比,可以将机械摩擦损失增加大约30%。

换言之,当辊插入偏心部分以允许辊旋转时,辊与旋转轴的偏心部分之间可能产生摩擦损失,从而降低压缩机效率,但是当辊一体地形成到如在本实施例中所示的旋转轴中时,可以去除辊和旋转轴之间的摩擦损失,以提高压缩机效率,同时抑制整个压缩机的摩擦损失。

然而,当圆柱辊在汽缸的直径和高度相同的条件下联接到旋转轴时,能够增加辊与叶片之间的摩擦损失。因此,可以适当地供应施加到叶片后表面的背压,或者可以增加施加到叶片突起的拖曳力,以减小辊与叶片之间的摩擦损失。

例如,如图17所示,圆形辊240可以一体地形成在旋转轴30中,并且与圆形辊240的外周表面接触的叶片250可以连同叶片槽231一起分别形成彼此对应的台阶部231a、250a。可以在台阶部之间形成与汽缸230的吸气室(V31)连通的引导片部分(S3)。然后,插入叶片槽231中的叶片250 的后端横截面面积以及叶片槽231可以形成为小于其后端横截面面积。

因此,如上所述,圆形辊240与叶片250之间的接触力可以减小,同时如上所述在叶片250的后端处接收的背压减小,因此,即使在圆形辊240 和旋转轴30之间的摩擦损失被去除的状态下,仍可以抑制圆形辊240与叶片250之间摩擦损失的增加。因此,可以降低整个压缩机的机械摩擦损失,以提高压缩机效率。

此外,如图18所示,圆形辊340可以一体地形成在旋转轴30中,并且叶片350的前端(即,叶片突起352,与圆形辊340的外周表面接触)可以形成为不对称形状,其中压缩室(V32)一侧的面积相对较大,如图15所示。然后,可以扩大接收压缩室(V32)的压力的面积,以将拖曳力(F) 增加到从叶片的后侧施加到其前侧的背压。

由此,即使在辊与旋转轴之间的摩擦损失被去除的状态下,也可以减小辊与叶片之间的接触力,以抑制辊与叶片之间的摩擦损失的增加。因此,可以降低整个压缩机的机械摩擦损失以提高压缩机效率。

另一方面,当辊与叶片之间的接触力增加时,叶片和插入叶片的叶片槽之间的摩擦损失可能同时增加,从而进一步降低压缩机的效率。

特别地,当辊形成为椭圆形时,与现有技术中的圆形辊的情况相比,当叶片的最大突出量增加时,由叶片从压缩室接收的侧向气体力(F侧)也可以同时增加,并且由此,汽缸与叶片之间的反作用力可能增加,从而进一步增加汽缸与叶片之间的机械摩擦损失,从而进一步降低压缩效率。

因此,根据本实施例,可以形成空间部分以在叶片槽与叶片的吸入侧表面之间产生排出压力的反作用力(F气),从而抵消侧向气体力(F侧)以减少由叶片的两个侧表面接收的反作用力。由此,可以抑制汽缸和叶片之间过度的彼此粘附,从而减小汽缸与叶片之间的摩擦损失。

这里,空间部分可以形成为作用在第一叶片和第二叶片两者上,因此在下文中,将描述形成在第一叶片中的空间部分作为典型示例。因此,“叶片”可以指第一叶片,但实际上,可以包括第一叶片和第二叶片两者。

图19和图20是根据图3的压缩机中的空间部分的示例的立体分解图和联接的横向剖视图;图21是示出施加到根据图20的压缩机中的叶片的力的关系的示意图;图22是用于说明根据图20的压缩机中的辊的旋转角度施加到叶片的力的关系的横向剖视图。

如图19至图21所示,根据本实施例的空间部分(S)可以形成在第一侧表面151a上,对应于第一叶片151的两个侧表面之间的吸入室。

此外,空间部分(S)可以形成为在第一侧表面151a的中心处具有预定的面积和深度。然而,空间部分(S)可以优选地形成为具有辊的相对侧(后端)长度到即使在时间点即第一叶片151突出到最大为90度的辊140的旋转角度处时也能够与外壳10的内部空间连通的程度。因此,空间部分的内部可以与外壳的内部空间连通,其中在通过叶片从压缩室接收最大侧向气体力(F侧)的时间点,空间部分的内部是高压区域,从而在与侧向气体力(F 侧)相反的方向上形成反作用力(F气)达到该程度。

此外,空间部分(S)可以优选地形成为具有这样程度的长度,其中辊侧前端不与吸入室(V11)连通、特别是在第一叶片的最大突出时间点(辊的旋转角度为90°的时间点)不使其辊侧前端暴露于吸入室(V11)。因此,可以抑制空间部分的内部空间在叶片从压缩室接收最大气体力的时间点与吸入室连通,从而在与侧向气体力(F侧)相反方向上形成反作用力(F气)。

这里,空间部分(S)可以形成为与第一叶片151的突出长度(L1)成比例地变化。换言之,在空间部分(S)中基本上形成反作用力(F气)的范围是由第一叶片槽131覆盖的区域(图21和图22中的阴影面积,下文中,侧压区域)(S1)。侧压区域(S1)对应于产生大量反作用力(F气)的区域。因此,阴影反作用力区域(S1)的长度(L2)可以与在叶片移动期间通过叶片151暴露于压缩室(V22)的第一叶片151的突出长度(L1)成比例地增大或减小。例如,反作用力区域的实际长度(L2)可以优选地形成为与叶片的突出长度(L1)相同。

此外,空间部分(S)可以形成在叶片的高度方向的中间。因此,面向叶片槽131的内壁表面的支承表面151c可以形成在空间部分(S)的顶侧和底侧中的任一个处。

下面将描述根据本实施例的前述旋转压缩机的工作效果。

换言之,如图22A所示,当辊140的主要方向端与第一叶片151的中心点接触的时间点为0°时,第一叶片151的前端在与辊140的外周表面接触的状态下(如果辊140的旋转角度是0°)插入第一叶片槽131中。这里,大部分空间部分(S)处于暴露于汽缸的通孔130b的状态。

然后,当辊140开始沿逆时针方向旋转时(如图22B所示),第一叶片151在面向辊140的外周表面的状态下开始从第一叶片槽131突出。这里,空间部分(S)的前侧的一部分被插入第一叶片槽中,但是,其后侧仍然保持暴露于汽缸的通孔130b的状态。因此,即使当第一叶片的前侧的第二侧表面151b暴露于压缩空间(V22)以接收侧向气体力(F侧)时,也可以通过该空间部分(更具体地,反作用力区域(S1))的反作用力(F气)来抵消它。此外,施加到在第一叶片槽131的内周开口表面上的第一叶片的第一侧表面151a的第一反作用力(R1)和施加到第一叶片槽131的外周开口表面上的第一叶片的第二侧表面151b的第二反作用力(R2)可以抵消,因此,施加到第一叶片的第一侧表面和第二侧表面的力可以彼此抵消或减弱,以显著减小汽缸与叶片之间的机械摩擦损失。

此外,如图22C所示,第一叶片151连续地突出,同时辊140旋转到 90°并且在辊140的旋转角度为90°时突出到最大,并且如图22D和22A所示,第一叶片151的突出量减小,同时辊140再次旋转到180°并完全插入第一叶片槽131中。即使在此时,在空间部分(更具体地,反作用力区域(S1)) 中产生的反作用力(F气)可以抵消相反的反作用力(F气)以显著地抑制汽缸与叶片之间的摩擦损失。

图23是分别示出施加到叶片的前侧和后侧的反作用力的变化的曲线图,并且如图中所示,可以看出,在设置有空间部分的本公开的情况下,与没有空间部分的情况相比,第一反作用力(R1)和第二反作用力(R2)两者都显著减小。可以分析,由空间部分(S)形成的反作用力(F气)显著地抵消其侧向气体力(F侧)。

另一方面,下面将描述根据本公开的旋转压缩机中的空间部分的另一实施例的情况。换言之,根据前述实施例,空间部分在叶片的侧表面的中心处形成为凹槽形状,但是根据本实施例,空间部分形成在叶片侧表面的后端处。

图24是示出用于根据图20的压缩机中的空间部分的另一实施例的立体图;图25是示出具有根据图24的空间部分的压缩区的横向剖视图。参照这些附图,根据本实施例的空间部分可以从第一叶片151的第一侧表面151a 的后端开始,并且在其前端方向上以凹入的方式形成预定长度。

即使在这种情况下,支承表面151c也可以分别形成在空间部分(S)的顶侧和底侧。此外,空间部分(S)的长度(L2)可以优选地形成为如下程度:作为空间部分的主要区域的反作用力区域(S1)与如前述实施例所示的叶片的突出长度(L1)成比例。

根据本实施例的前述空间部分的基本构造及其工作效果与前述实施例基本相同,因此将省略其详细描述。

另一方面,下面将描述根据本公开的旋转压缩机中的空间部分的另一实施例的情况。换言之,根据前述实施例,空间部分形成在叶片的侧表面上,但是根据本实施例,空间部分形成在叶片槽的侧表面上。

图26和图27是示出用于根据图20的压缩机中的空间部分的另一实施例的横向剖视图。参照这些附图,空间部分(S)可以以雕刻(engraved) 的方式形成,以在叶片槽131的侧壁表面的中间具有预定的长度和深度。此外,气体通道130e可以形成为孔的形状,以允许气体通道130e在通孔130b 与汽缸130的空间部分(S)之间连通。

即使在这种情况下,也可以在空间部分(S)的顶部和底部形成支承表面(未示出)。然而,在这种情况下,空间部分的长度(L3)可以是固定的,并且空间部分的长度(L3)可以优选地形成为对应于叶片的最大突出长度(L1)。这是因为当叶片151突出到最大值时叶片151从压缩室(V22) 接收最大的侧向气体力(F侧),且因此为了适当地抵消它,空间部分(S) 可以优选地形成为对应于叶片的最大突出长度(L1)。

这里,如图27所示,空间部分(S)可以以雕刻的方式从汽缸的通孔 130b朝向其内周开口表面形成预定长度。然而,在这种情况下,在处理空间部分(S)方面可能是容易的,但是可能在空间部分(S)的长度方面具有限制。换言之,如果空间部分的长度太长,则应该在考虑到叶片的前端被插入空间部分的情况下形成空间部分,并且与图26的实施例相比,该空间部分的设计自由度可以相对减小到该程度。

另一方面,尽管图中未示出,但是所有前述实施例也可以以相同的方式应用于具有圆形辊的典型旋转压缩机。基本构造及其工作效果与前述实施例基本相同,因此将省略其详细描述。

然而,当辊一体地形成在旋转轴中同时向其施加圆形辊以解除旋转时,与辊相对于旋转轴的外周表面(更具体地,偏心部分的外周表面)旋转的情况相比,可以将机械摩擦损失增加大约30%。

换言之,当辊插入偏心部分以允许辊旋转时,辊和旋转轴的偏心部分之间可能发生摩擦损失,从而降低压缩机效率,但是当辊一体地形成在如本实施例中所示的旋转轴中时,可以去除辊和旋转轴之间的摩擦损失,以提高压缩机效率,同时抑制整个压缩机的摩擦损失。

然而,当圆柱辊在汽缸的直径和高度相同的条件下联接到旋转轴时,也可以在增加辊与叶片之间的接触力的同时增加反作用力。因此,当对应于侧向气体力的反作用力增加时,可以减小在叶片槽的内周开口表面和外周开口表面上产生的反作用力,从而减小汽缸与叶片之间的摩擦损失至该程度。

例如,如图28所示,圆形辊可以一体地形成在旋转轴中,并且空间部分可以形成在叶片的侧表面上,该侧表面与面向叶片的侧表面的辊的外周表面或叶片槽的吸入侧内壁表面接触。

此外,空间部分可以与汽缸的通孔连通,形成高排出压力,以始终形成排出压力。

因此,如上所述,由于与压缩室压力所造成的力对应的反作用力形成为与叶片基本相同,所以可以减小叶片与叶片槽之间的反作用力,以减小汽缸与叶片之间的整个机械摩擦损失,从而提高了压缩机的效率。

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