具有多个压缩机构的共旋转式压缩机的制作方法

文档序号:15954376发布日期:2018-11-16 21:09阅读:177来源:国知局

本公开涉及压缩机,并且更具体地涉及具有多个压缩机构的共旋转式压缩机。



背景技术:

本部分提供了与本公开相关的背景信息,但该背景信息不一定是现有技术。

压缩机可以用于制冷、热泵、HVAC或冷却装置系统(通称为“温度控制系统”)中以使工作流体循环通过压缩机。压缩机可以为各种压缩机类型中的一种类型。例如,压缩机可以为涡旋式压缩机、旋转叶片式压缩机、往复式压缩机、离心式压缩机或轴流式压缩机。一些压缩机包括使驱动轴旋转的马达组件。就此而言,压缩机通常利用马达组件,该马达组件包括环绕中央转子的定子,中央转子联接至压缩机构下方的驱动轴。无论所采用的压缩机的确切类型如何,压缩机的一致且可靠的操作是期望的,以使工作流体有效且高效地循环通过气候控制系统。本公开提供了一种具有多个马达组件的改进且紧凑的压缩机,所述多个马达组件有效且高效地驱动多个压缩机构。



技术实现要素:

本部分提供了本公开的总体概述,而不是本公开的全部范围或其所有特征的全面公开。

本公开提供了一种压缩机,该压缩机可以包括壳体(例如,壳体组件)、第一压缩机构、第一马达组件、第二压缩机构和第二马达组件。第一压缩机构设置在壳体内并且可以包括第一压缩构件和第二压缩构件,第一压缩构件能够相对于壳体绕第一旋转轴线旋转,第二压缩构件能够相对于壳体绕与第一旋转轴线平行并偏离第一旋转轴线的第二旋转轴线旋转。第一马达组件可以设置在壳体内并且可以包括第一转子,该第一转子附接至第一压缩构件并且环绕第一压缩构件和第二压缩构件。第二压缩机构设置在壳体内并且可以包括第三压缩构件和第四压缩构件,第三压缩构件能够相对于壳体绕第三旋转轴线旋转,第四压缩构件能够相对于壳体绕与第三旋转轴线平行并偏离第三旋转轴线的第四旋转轴线旋转。第二马达组件可以设置在壳体内并且可以包括第二转子,该第二转子附接至第三压缩构件并且环绕第三压缩构件和第四压缩构件。

在一些构型中,第一压缩构件、第二压缩构件、第三压缩构件和第四压缩构件是各自具有端板以及从端板延伸的螺旋涡卷的涡旋构件。

在一些构型中,第一旋转轴线和第三旋转轴线共线,第二旋转轴线和第四旋转轴线共线。

在一些构型中,第一马达组件和第二马达组件能够彼此独立地操作,并且第一转子和第二转子能够彼此独立地旋转。

在一些构型中,第一压缩机构接纳并进一步压缩从第二压缩机构排出的流体。也就是说,流体可以从第二压缩机构排出并且可以由第一压缩机构接纳而不离开压缩机。

在一些构型中,压缩机包括第一轴承座、第二轴承座和第三轴承座。第一轴承座设置在壳体内并且以可旋转的方式支承第一压缩构件的第一毂。第二轴承座设置在壳体内并且以可旋转的方式支承第二压缩构件的第二毂和第四压缩构件的第四毂。第三轴承座设置在壳体内并且以可旋转的方式支承第三压缩构件的第三毂。

在一些构型中,第四压缩构件的第四毂包括排出通道,由第二压缩机构压缩的流体流动通过排出通道。第二压缩构件的第二毂可以包括入口通道,该入口通道接纳来自排出通道的流体。第二轴承座可以包括提供排出通道与入口通道之间的流体连通的开孔。

在一些构型中,第二压缩构件的端板包括径向延伸通道,该径向延伸通道与入口通道以及由第一压缩构件的螺旋涡卷和第二压缩构件的螺旋涡卷限定的腔流体连通。

在一些构型中,第一轴承座与壳体配合成限定第一排出室,该第一排出室接纳由第一压缩机构排出的流体。第三轴承座可以与壳体配合成限定第二排出室,该第二排出室接纳由第二压缩机构排出的流体。

在一些构型中,第一轴承座和第三轴承座配合成在第一轴承座与第三轴承座之间限定吸入室。第一压缩机构和第二压缩机构接纳来自吸入室的处于比第一排出室和第二排出室中的至少一者中的流体的压力低的压力的流体。

在一些构型中,压缩机包括排出导管,该排出导管延伸穿过吸入室并提供第一排出室与第二排出室之间的流体连通。在一些构型中,排出导管可以由第一轴承座、第二轴承座和第三轴承座限定。

在一些构型中,壳体限定设置在第二排出室中的润滑剂贮槽。第一轴承座、第二轴承座和第三轴承座可以包括与润滑剂贮槽流体连通并向第一压缩构件、第二压缩构件、第三压缩构件和第四压缩构件提供润滑剂的润滑剂通道。

在一些构型中,第一转子和第二转子各自包括相对于第一旋转轴线径向向外延伸的径向延伸部以及平行于第一旋转轴线延伸的轴向延伸部。第一转子的轴向延伸部可以接合第一压缩构件并且可以环绕第二压缩构件。第二转子的轴向延伸部可以接合第三压缩构件并且可以环绕第四压缩构件。

在一些构型中,压缩机包括:第一密封件,该第一密封件接合第二压缩构件和第一转子的径向延伸部;以及第二密封件,该第二密封件接合第四压缩构件和第二转子的径向延伸部。第一转子的径向延伸部和第二转子的径向延伸部可以轴向地设置在第二压缩构件的端板与第四压缩构件的端板之间。

本公开还提供了一种压缩机,该压缩机可以包括壳体(例如,壳体组件)、第一压缩机构、第一轴承座、第二轴承座、第一马达组件、第二压缩机构、第三轴承座和第二马达组件。第一压缩机构设置在壳体内并且可以包括第一压缩构件和第二压缩构件,第一压缩构件能够相对于壳体绕第一旋转轴线旋转,第二压缩构件能够相对于壳体绕与第一旋转轴线平行并偏离第一旋转轴线的第二旋转轴线旋转。第一轴承座可以相对于壳体固定并且可以以可旋转的方式支承第一压缩构件的第一毂。第二轴承座可以相对于壳体固定并且可以以可旋转的方式支承第二压缩构件的第二毂。第一马达组件可以设置在第一轴承座与第二轴承座之间并且可以包括第一转子,该第一转子附接至第一压缩构件。第二压缩机构可以设置在壳体内并且可以包括第三压缩构件和第四压缩构件,第三压缩构件能够相对于壳体绕第三旋转轴线旋转,第四压缩构件能够相对于壳体绕与第三旋转轴线平行并偏离第三旋转轴线的第四旋转轴线旋转。第四压缩构件可以包括由第二轴承座以可旋转的方式支承的第四毂。第三轴承座可以相对于壳体固定并且可以以可旋转的方式支承第三压缩构件的第三毂。第二马达组件可以设置在第二轴承座与第三轴承座之间并且可以包括第二转子,该第二转子附接至第三压缩构件。

在一些构型中,第一压缩构件、第二压缩构件、第三压缩构件和第四压缩构件是各自具有端板以及从端板延伸的螺旋涡卷的涡旋构件。

在一些构型中,第一转子环绕第一压缩构件和第二压缩构件,并且第二转子环绕第三压缩构件和第四压缩构件。

在一些构型中,第一旋转轴线和第三旋转轴线共线,并且第二旋转轴线和第四旋转轴线共线。

在一些构型中,第一马达组件和第二马达组件能够彼此独立地操作,并且第一转子和第二转子能够彼此独立地旋转。

在一些构型中,第一压缩机构接纳并进一步压缩从第二压缩机构排出的流体。也就是说,流体可以从第二压缩机构排出并且可以由第一压缩机构接纳而不离开压缩机。

在一些构型中,第四压缩构件的第四毂包括排出通道,由第二压缩机构压缩的流体流经排出通道。第二压缩构件的第二毂可以包括入口通道,该入口通道接纳来自排出通道的流体。第二轴承座可以包括提供排出通道与入口通道之间的流体连通的开孔。

在一些构型中,第二压缩构件的端板包括径向延伸通道,该径向延伸通道与入口通道以及由第一压缩构件的螺旋涡卷和第二压缩构件的螺旋涡卷限定的腔流体连通。

在一些构型中,第一轴承座与壳体配合成限定第一排出室,该第一排出室接纳由第一压缩机构排出的流体。第三轴承座可以与壳体配合成限定第二排出室,该第二排出室接纳由第二压缩机构排出的流体。

在一些构型中,第一轴承座和第三轴承座配合成在第一轴承座与第三轴承座之间限定吸入室。第一压缩机构和第二压缩机构可以接纳来自吸入室的处于比第一排出室和第二排出室中的至少一者中的流体的压力低的压力的流体。

在一些构型中,压缩机包括排出导管,该排出导管延伸穿过吸入室并且提供第一排出室与第二排出室之间的流体连通。在一些构型中,排出导管可以由第一轴承座、第二轴承座和第三轴承座限定。

在一些构型中,壳体限定设置在第二排出室中的润滑剂贮槽。第一轴承座、第二轴承座和第三轴承座可以包括与润滑剂贮槽流体连通并向第一压缩构件、第二压缩构件、第三压缩构件和第四压缩构件提供润滑剂的润滑剂通道。

在一些构型中,第一转子和第二转子各自包括相对于第一旋转轴线径向向外延伸的径向延伸部以及平行于第一旋转轴线延伸的轴向延伸部。第一转子的轴向延伸部可以接合第一压缩构件并且环绕第二压缩构件。第二转子的轴向延伸部可以接合第三压缩构件并且可以环绕第四压缩构件。

在一些构型中,压缩机包括:第一密封件,该第一密封件接合第二压缩构件和第一转子的径向延伸部;以及第二密封件,该第二密封件接合第四压缩构件和第二转子的径向延伸部。第一转子的径向延伸部和第二转子的径向延伸部可以轴向地设置在第二压缩构件的端板与第四压缩构件的端板之间。

根据本文中提供的描述,其他的应用领域将变得明显。该实用新型内容中的描述和具体示例仅意在说明的目的而不意在限制本公开的范围。

附图说明

本文中描述的附图仅出于对所选实施方式而非所有可能的实施方案的说明性目的,而不意在限制本公开的范围。

图1是根据本公开的原理的压缩机的截面图;

图2是图1的压缩机的分解图;

图3是根据本公开的原理的另一压缩机的截面图;以及

图4是图3的压缩机的另一截面图。

贯穿附图中的若干视图,对应的附图标记指示对应的部件。

具体实施方式

现在将参照附图对示例性实施方式进行更全面的描述。

提供了示例性实施方式以使得本公开将会是详尽的并且将充分地将范围传达给本领域技术人员。阐述了诸如具体部件、装置和方法的示例之类的许多具体细节以提供对本公开的实施方式的详尽理解。对本领域技术人员而言将明显的是,不必使用具体细节,示例性实施方式可以以许多不同的方式实施、并且不应当理解为是对本公开的范围的限制。在一些示例性实施方式中,并未对公知的过程、公知的装置结构和公知的技术进行详细的描述。

本文中使用的术语仅用于描述特定的示例性实施方式而不意在进行限制。如本文中所使用的,单数形式的“一”、“一个”和“该”可以意在也包括复数形式,除非上下文另有明确说明。术语“包括”、“包含”、“含有”和“具有”是包含性的并且因此指明了所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。本文中描述的方法步骤、过程和操作不应被解释为必须要求其以所论述或示出的特定顺序执行,除非明确确定为执行顺序。还应理解的是,可以使用附加的或替代性的步骤。

在元件或层被称为“位于另一元件或层上”、“接合至另一元件或层”、“连接至另一元件或层”、或“联接至另一元件或层”的情况下,该元件或层可以直接地位于该另一元件或层上,直接地接合至、连接至或联接至该另一元件或层,或者可以存在中介元件或层。相比而言,当元件被称为“直接地位于另一元件或层上”、“直接地接合至另一元件或层”、“直接地连接至另一元件或层”或“直接地联接至另一元件或层”时,可以不存在中介元件或层。用来描述元件之间的关系的其他词语(例如“在……之间”与“直接地在……之间”、“相邻”与“直接地相邻”等)应当以相似的方式理解。如本文中所使用的,术语“和/或”包括相关联的列举项目中的一个或更多个列举项目的任意组合和所有组合。

尽管第一、第二、第三等术语可以在本文中用来对各个元件、部件、区域、层和/或部分进行描述,但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应当受这些术语限制。这些术语可以仅用来对一个元件、部件、区域、层或部分与另一区域、层或部分进行区分。诸如“第一”、“第二”和其他数值性术语之类的术语当在本文中使用时并不隐含着次序或顺序,除非上下文明确说明。因此,下面论述的第一元件、部件、区域、层或部分在不背离示例性实施方式的教示的情况下可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分。

出于易于描述的目的,在本文中可以使用比如“内”、“外”、“在……下面”、“在……下方”、“下”、“在……上方”、“上”等空间相对术语来描述附图中示出的一个元件或特征与另一(些)元件或特征的关系。空间相对术语可以意在涵盖装置在使用或操作中的除图中所描绘的取向之外的不同取向。例如,如果图中的装置被翻转,则被描述为在其他元件或特征的“下方”或“下面”的元件将被定向成在其他元件或特征的“上方”。因而,示例性术语“在……下方”可以涵盖在……上方和在……下方两种取向。装置可以以其他方式定向(旋转90度或者处于其他取向),并且相应地解释本文中使用的空间相对描述用语。

参照图1和图2,提供了下述压缩机10,该压缩机10可以包括壳体组件12、第一轴承座14、第二轴承座16、第一压缩机构18、第一马达组件20、第三轴承座21、第二压缩机构25和第二马达组件27。壳体组件12可以包括第一壳体本体22、第二壳体本体24和第三壳体本体26。第一壳体本体22和第二壳体本体24可以固定至第一轴承座14并彼此固定(例如,第一壳体本体22堆叠在第二壳体本体24的顶部上)。第一壳体本体22和第一轴承座14可以彼此配合成限定排出室30。第一轴承座14可以密封地接合第一壳体本体22和第二壳体本体24以密封第一壳体本体22内的排出室30。排出出口配件32可以接合第一壳体本体22并且可以与排出室30流体连通。排出压力工作流体(即,处于比吸入压力高的压力的工作流体)可以从第一压缩机构18进入排出室30,并且可以通过排出出口配件32离开压缩机10。在一些构型中,排出出口配件32内可以设置有排出阀34。排出阀34可以是允许流体通过排出出口配件32离开排出室30并防止流体通过排出出口配件32进入排出室30的止回阀。在一些构型中,第一壳体本体22和第一轴承座14可以限定设置在排出室30中的润滑剂贮槽31。排出压力工作流体和润滑剂的混合物可以从第一压缩机构18通过安装至第一轴承座14的排出管道33被排出。排出管道33可以将排出压力工作流体和润滑剂的混合物引导至润滑剂分离器35,该润滑剂分离器35将润滑剂与排出压力工作流体分离。被分离的润滑剂可以从润滑剂分离器35落入润滑剂贮槽31中,并且被分离的排出压力工作流体可以流向排出出口配件32。

第二壳体本体24和第三壳体本体26可以固定至第二轴承座16并彼此固定(例如,第二壳体本体24堆叠在第三壳体本体26的顶部上)。第三壳体本体26和第二轴承座16可以彼此配合成限定吸入室36,第三轴承座21可以设置在吸入室36中。第二轴承座16可以密封地接合第二壳体本体24和第三壳体本体26以密封第三壳体本体26内的吸入室36。吸入入口配件38可以接合第三壳体本体26并且可以与吸入室36流体连通。吸入压力工作流体(即,低压工作流体)可以通过吸入入口配件38进入吸入室36,并且可以被抽吸到第二压缩机构25中以在第二压缩机构25中被压缩。在一些构型中,第三壳体本体26可以限定设置在吸入室36中的润滑剂贮槽。第三壳体本体26可以包括支脚(或安装凸缘)40并且可以限定壳体组件12的基部。

第一轴承座14可以包括大致筒形的环形壁42以及设置在环形壁42的轴向端部处的径向延伸的凸缘部44。凸缘部44可以包括焊接至(或者以其他方式固定地接合)第一壳体本体22和第二壳体本体24的外缘46。凸缘部44可以包括接纳第一轴承50的中央毂48。排出管道33可以安装至中央毂48。中央毂48可以限定排出通道52,排出压力工作流体从第一压缩机构18通过排出通道52流动至排出管道33并流动到排出室30中。排出通道52内可以设置有排出阀组件54(例如,止回阀),并且排出阀组件54可以允许流体从第一压缩机构18流动至排出室30并防止流体从排出室30流动至第一压缩机构18。

在一些构型中,第一轴承座14可以包括与润滑剂贮槽31流体连通的一个或更多个润滑剂通道(未示出)。第一轴承座14可以安装有阀组件56(例如,图2中示出的止回阀组件),并且阀组件56可以选择性地允许和防止润滑剂从润滑剂贮槽31通过一个或更多个润滑剂通道流动至压缩机10的各个部件(例如,轴承和涡旋构件)。

第二轴承座16可以是下述大致筒形构件,该大致筒形构件具有环形外壁58、从环形外壁58径向向内延伸的盘形本体60、从本体60的第一侧轴向向上延伸的第一中央毂62、以及从本体60的相反的第二侧轴向向下延伸的第二中央毂64。第二轴承座16可以包括中央开孔65,该中央开孔65通向第一中央毂62和第二中央毂64的内部。第一中央毂62可以接纳第二轴承67(即,第二轴承67设置在第一中央毂62的内部中)。第二中央毂64可以接纳第三轴承69(即,第三轴承69设置在第二中央毂64的内部中)。第二轴承座16的环形外壁58可以例如经由多个紧固件66固定地附接至第一轴承座14的环形壁42的轴向端部。在一些构型中,第二轴承座16可以包括一个或更多个润滑剂通道(未示出),所述一个或更多个润滑剂通道与第一轴承座14中的一个或更多个润滑剂通道(未示出)流体连通以将来自润滑剂贮槽31的润滑剂例如提供给轴承。

第一压缩机构18可以包括第一压缩构件和第二压缩构件,第一压缩构件和第二压缩构件配合成在第一压缩构件与第二压缩构件之间限定流体腔(即,压缩腔)。例如,第一压缩机构18可以是下述共旋转涡旋压缩机构,在该共旋转涡旋压缩机构中,第一压缩构件是第一涡旋构件(即,从动涡旋构件)68,并且第二压缩构件是第二涡旋构件(即,空转涡旋构件)70。在其他构型中,第一压缩机构18可以例如是另一类型的压缩机构,比如动涡旋压缩机构、旋转压缩机构、螺杆压缩机构、汪克尔(Wankel)压缩机构或往复压缩机构。

第一涡旋构件68可以包括第一端板72、从第一端板72的一侧延伸的第一螺旋涡卷74、以及从第一端板72的相反侧延伸的第一毂76。第二涡旋构件70可以包括第二端板78、从第二端板78的一侧延伸的第二螺旋涡卷80、以及从第二端板78的相反侧延伸的第二毂82。第一涡旋构件68的第一毂76被接纳在第一轴承座14的中央毂48内并且由第一轴承座14和第一轴承50支承成用于相对于第一轴承座14和第二轴承座16绕第一旋转轴线A1旋转。中央毂48内设置有密封件84,并且密封件84密封地接合中央毂48和第一毂76。第二涡旋构件70的第二毂82被接纳在第二轴承座16的第一中央毂62内并且由第二轴承座16和第二轴承67支承成用于相对于第一轴承座14和第二轴承座16绕第二旋转轴线A2旋转。第二旋转轴线A2平行于第一旋转轴线A1并偏离第一旋转轴线A1。第二轴承座16的第一中央毂62内可以设置有止推轴承86,并且止推轴承86可以支承第二涡旋构件70的第二毂82的轴向端部。

第一螺旋涡卷74和第二螺旋涡卷80彼此相互啮合并且配合成在第一螺旋涡卷74与第二螺旋涡卷80之间形成多个流体腔(即,压缩腔)。第一涡旋构件68绕第一旋转轴线A1的旋转和第二涡旋构件70绕第二旋转轴线A2的旋转使流体腔的尺寸在流体腔从径向外侧位置向径向内侧位置移动时减小,从而压缩流体腔中的工作流体。

第二涡旋构件70可以包括吸入入口通道88,该吸入入口通道88延伸穿过第二毂82和第二端板78并且与由螺旋涡卷74、80所限定的流体腔中的径向最外侧的一个流体腔流体连通。第一涡旋构件68可以包括排出通道90,该排出通道90延伸穿过第一端板72和第一毂76并且(例如,经由排出通道52)提供流体腔中的径向最内侧的一个流体腔与排出室30之间的流体连通。

在一些构型中,第一压缩机构18可以包括十字滑块联接件(Oldhamcoupling)(未示出),该十字滑块联接件可以键合至第一端板72和第二端板78或者键合至第二端板78以及第一马达组件20的转子98,以将第一涡旋构件68的运动传递至第二涡旋构件70。在其他构型中,第一压缩机构18可以包括下述传动机构,该传动机构包括多个销92(图2),所述多个销92附接至第一涡旋构件68的第一端板72并且从第一端板72轴向地延伸(或者附接至第一涡旋构件68的第一端板72并且从转子98轴向地延伸)。销92中的每个销可以通过偏心开孔(图2;即,以平行于筒形盘状件93的纵向轴线并偏离该纵向轴线的方式延伸的偏心开孔)被接纳在筒形盘状件93中。盘状件93可以以可旋转的方式被接纳在形成于第二涡旋构件70的第二端板78中的多个凹部94(图2)中的对应的一个凹部中。凹部94可以定位成使得凹部94以绕第二旋转轴线A2的圆形图案彼此成角度地间隔开。

第一马达组件20可以是环形马达并且可以包括组合的定子96和转子98。定子96可以是固定至第一轴承的环形壁42的径向内表面(innerdiametrical surface)100的环形构件。定子96可以环绕第一端板72和第二端板78以及第一螺旋涡卷74和第二螺旋涡卷80。

转子98可以设置在定子96的径向内侧并且能够相对于定子96旋转。转子98可以包括平行于第一旋转轴线A1延伸的环形轴向延伸部102以及从轴向延伸部102的轴向端部径向向内(即,垂直于第一旋转轴线A1)延伸的径向延伸部104。轴向延伸部102可以环绕第一端板72和第二端板78以及第一螺旋涡卷74和第二螺旋涡卷80。轴向延伸部102的径向内表面106可以接合第一端板72的外周。轴向延伸部102的径向外表面(outer diametrical surface)110可以固定有磁体108。紧固件112可以接合径向延伸部104和第一端板72以将转子98旋转地且轴向地固定至第一涡旋构件68。因此,当向定子96提供电流时,转子98和第一涡旋构件68绕第一旋转轴线A1旋转。由于销92与第二涡旋构件70中的凹部94内的盘状件93的接合,第一涡旋构件68的这种旋转使第二涡旋构件70绕第二旋转轴线A2相应地旋转。

转子98的径向延伸部104可以包括中央开孔114,第二涡旋构件70的第二毂82延伸穿过中央开孔114。径向延伸部104还可以包括环绕中央开孔114以及第一旋转轴线A1和第二旋转轴线A2的环形凹部116。第一环形密封件118和第二环形密封件120至少部分地被接纳于凹部116中,并且第一环形密封件118和第二环形密封件120可以密封地接合径向延伸部104和第二端板78。第二环形密封件120可以环绕第一环形密封件118。以此方式,第一环形密封件118和第二环形密封件120、第二端板78和径向延伸部104配合成限定环形室122。环形室122可以经由第二端板78中的通道126接纳来自中间流体腔124的中压工作流体(该中压工作流体的压力比由第一压缩机构18接纳的工作流体的压力大且比从第一压缩机构18排出的工作流体的压力小)。环形室122中的中压工作流体使第二端板78沿轴向方向(即,平行于旋转轴线A1、A2的方向)朝向第一端板72偏置,从而改善第一螺旋涡卷74的梢端与第二端板78之间的密封以及第二螺旋涡卷80的梢端与第一端板72之间的密封。

第三轴承座21可以包括大致筒形的环形壁130以及设置在环形壁130的轴向端部处的径向延伸的凸缘部132。第三轴承座21的环形壁130可以经由紧固件134固定至第二轴承座16的环形外壁58。凸缘部132可以包括接纳第四轴承140的中央毂138。凸缘部132可以包括一个或更多个开孔142以允许第二压缩机构25与吸入室36之间的流体连通。

第二压缩机构25可以包括第三压缩构件和第四压缩构件,第三压缩构件和第四压缩构件配合成在第三压缩构件与第四压缩构件之间限定流体腔(即,压缩腔)。例如,第二压缩机构25可以是下述共旋转涡旋压缩机构,在该共旋转涡旋压缩机构中,第三压缩构件是第三涡旋构件(即,从动涡旋构件)148,并且第四压缩构件是第四涡旋构件(即,空转涡旋构件)150。在其他构型中,第二压缩机构25可以例如是另一类型的压缩机构,比如动涡旋压缩机构、旋转压缩机构、螺杆压缩机构、汪克尔压缩机构或往复压缩机构。

第三涡旋构件148可以包括第三端板152、从第三端板152的一侧延伸的第三螺旋涡卷154、以及从第三端板152的相反侧延伸的第三毂156。第四涡旋构件150可以包括第四端板158、从第四端板158的一侧延伸的第四螺旋涡卷160、以及从第四端板158的相反侧延伸的第四毂162。第三涡旋构件148的第三毂156被接纳在第三轴承座21的中央毂138内并且由第三轴承座21和第四轴承140支承成用于相对于第二轴承座16和第三轴承座21绕第三旋转轴线A3旋转。在一些构型中,第三旋转轴线A3可以与第一旋转轴线A1共线。第四涡旋构件150的第四毂162被接纳在第二轴承座16的第二中央毂64内并且由第二轴承座16和第三轴承69支承成用于相对于第二轴承座16和第三轴承座21绕第四旋转轴线A4旋转。第四旋转轴线A4与第三旋转轴线A3平行并且偏离第三旋转轴线A3。在一些构型中,第四旋转轴线A4可以与第二旋转轴线A2共线。

第三螺旋涡卷154和第四螺旋涡卷160彼此相互啮合并且配合成在第三螺旋涡卷154与第四螺旋涡卷160之间形成多个流体腔(即,压缩腔)。第三涡旋构件148绕第三旋转轴线A3的旋转和第四涡旋构件150绕第四旋转轴线A4的旋转使流体腔的尺寸在流体腔从径向外侧位置向径向内侧位置移动时减小,从而压缩流体腔中的工作流体。

第三涡旋构件148可以包括吸入入口通道164,该吸入入口通道164延伸穿过第三端板152并且与由螺旋涡卷154、160限定的流体腔中的径向最外侧的一个流体腔流体连通。第四涡旋构件150可以包括排出通道166,该排出通道166延伸穿过第四端板158和第四毂162并且(例如,经由第二轴承座16中的开孔65)提供流体腔中的径向最内侧的一个流体腔与第二涡旋构件70中的吸入入口通道88之间的流体连通。

在一些构型中,第二压缩机构25可以包括十字滑块联接件(未示出),该十字滑块联接件可以键合至第三端板152和第四端板158,或者键合至第四端板158以及第二马达组件27的转子172,以将第三涡旋构件148的运动传递至第四涡旋构件150。在其他构型中,第二压缩机构25可以包括下述传动机构,该传动机构包括多个销168(图2),所述多个销168附接至第三涡旋构件148的第三端板152并且从第三端板152轴向地延伸。销168中的每个销可以通过偏心开孔(图2;即,以平行于筒形盘状件169的纵向轴线并偏离该纵向轴线的方式延伸的偏心开孔)被接纳在筒形盘状件169中。盘状件169可以以可旋转的方式被接纳在形成于第四涡旋构件150的第四端板158中的多个凹部(未示出;与凹部94相似)中的对应的一个凹部中。

第二马达组件27的结构和功能可以与上述第一马达组件20的结构和功能类似或相同,因此将不再详细描述。简言之,第二马达组件27可以是环形马达并且可以包括组合的定子170和转子172。与第一马达组件20的转子98类似,第二马达组件27的转子172可以(例如,经由紧固件174)附接至第三涡旋构件148并且可以环绕第三端板152和第四端板158以及第三螺旋涡卷154和第四螺旋涡卷160。密封件176、178(与密封件118、120相似)接合转子172和第四涡旋构件150的第四端板158并且限定环形偏置室(与上述环形室122相似)。

继续参照图1和图2,将描述压缩机10的操作。如上所述,第二马达组件27的操作使第三涡旋构件148和第四涡旋构件150旋转。第三涡旋构件148和第四涡旋构件150的旋转使吸入室36中的吸入压力工作流体(即,处于低的第一压力的工作流体)通过第三轴承座21中的开孔142并通过第三涡旋构件148中的吸入入口通道164被抽吸到第二压缩机构25中(即,被抽吸到由第三螺旋涡卷154和第四螺旋涡卷160限定的径向最外侧的压缩腔中)。在第二压缩机构25中,工作流体从第一压力被压缩为比第一压力高的第二压力。工作流体从第二压缩机构25通过第四涡旋构件150中的排出通道166被排出。

如上所述,第一马达组件20的操作使第一涡旋构件68和第二涡旋构件70旋转。第一涡旋构件68和第二涡旋构件70的旋转使排出通道166中的处于第二压力的工作流体被抽吸通过第二轴承座16中的开孔65、通过第二涡旋构件70中的吸入入口通道88并被抽吸到第一压缩机构18中(即,被抽吸到由第一螺旋涡卷74和第二螺旋涡卷80限定的径向最外侧的压缩腔中)。在第一压缩机构18中,工作流体从第二压力被进一步压缩为比第二压力高的第三压力。处于第三压力的工作流体从第一压缩机构18通过第一涡旋构件68中的排出通道90被排出。

排出通道90中的处于第三压力的工作流体可以流动通过排出阀组件54、通过排出管道33并流动到排出室30中。工作流体可以从排出室30穿过排出出口配件32而离开压缩机。

尽管在上面描述且在附图中示出的压缩机10包括两个压缩机构和两个马达组件,但是在一些构型中,压缩机10可以包括多于两个的压缩机构和多于两个的马达组件。上述压缩机10的构型允许多个可独立操作的压缩机构18、25和多个可独立操作的马达组件20、27被封围在单个壳体组件12内。具体地,轴承座14、16、21、马达组件20、27和压缩机构18、25的结构允许多个可独立操作的压缩机构和马达组件被封围在单个壳体组件内,同时保持压缩机的合理紧凑的整体尺寸。

压缩机构18、25可以具有相同的容量或不同的容量。马达组件20、27两者可以是定速马达,马达组件20、27两者可以是变速马达,或者马达组件20、27中的一个马达组件可以是定速马达,而马达组件20、27中的另一马达组件可以是变速马达。马达组件20、27可以是能够彼此独立地操作的,因此,马达组件20、27可以是能够以相同的速度或以不同的速度操作的。此外,在一些构型中,压缩机构18、25中的一个或两个压缩机构可以配备有容量调节装置(例如,蒸汽注入阀、调节吸力阀、可变容积比阀等)。

参照图3和图4,提供了另一压缩机210,该压缩机210可以包括壳体组件212、第一轴承座214、第二轴承座216、第一压缩机构218、第一马达组件220、第三轴承座221、第二压缩机构225和第二马达组件227。壳体组件212可以包括第一壳体本体222、第二壳体本体224和第三壳体本体226。第一壳体本体222和第二壳体本体224可以固定至第一轴承座214并彼此固定(例如,第一壳体本体222堆叠在第二壳体本体224的顶部上)。第一壳体本体222和第一轴承座214可以彼此配合成限定第一排出室230。第一轴承座214可以密封地接合第一壳体本体222和第二壳体本体224以密封第一壳体本体222内的第一排出室230。排出出口配件232(图3)可以接合第一壳体本体222并且可以与第一排出室230流体连通。

排出压力工作流体(即,处于比吸入压力高的压力的工作流体)可以从第一压缩机构218和/或第二压缩机构225进入第一排出室230,并且可以通过排出出口配件232离开压缩机210。在一些构型中,排出出口配件232内可以设置有排出阀234。排出阀234可以是允许流体通过排出出口配件232离开第一排出室230并防止流体通过排出出口配件232进入第一排出室230的止回阀。在一些构型中,第一壳体本体222和第一轴承座214可以限定设置在第一排出室230中的润滑剂贮槽。

第二壳体本体224和第三壳体本体226可以固定至第三轴承座221并彼此固定(例如,第二壳体本体224堆叠在第三壳体本体226的顶部上)。第二壳体本体224以及第一轴承座214和第二轴承座216可以彼此配合成限定吸入室236,第二轴承座216以及第一马达组件220和第二马达组件227可以设置在吸入室236中。吸入入口配件238(图3)可以接合第二壳体本体224并且可以与吸入室236流体连通。吸入压力工作流体(即,低压工作流体)可以通过吸入入口配件238进入吸入室236并且可以被抽吸到第一压缩机构218和第二压缩机构225中以在第一压缩机构218和第二压缩机构225中被压缩。

第三轴承座221和第三壳体本体226可以彼此配合成限定第二排出室231,该第二排出室231接纳从第二压缩机构225排出的工作流体。吸入室236轴向地(即,在沿着或平行于压缩机构218、225的旋转轴线延伸的方向上)设置在第一排出室230与第二排出室231之间。第一轴承座214可以密封地接合第一壳体本体222和第二壳体本体224且第三轴承座221可以密封地接合第二壳体本体224和第三壳体本体226,以密封第二壳体本体224内的吸入室236并将吸入室236与第一排出室230和第二排出室231流体隔离。

排出导管240(图3)可以延伸穿过吸入室236,并且排出导管240可以与吸入室236流体隔离并与第一排出室230和第二排出室231流体连通。以此方式,排出导管240允许从第二压缩机构225排出的工作流体从第二排出室231流动至第一排出室230。在一些构型中,如图3所示,排出导管240包括延伸穿过第一轴承座214的第一通道242、延伸穿过第二轴承座216的第二通道244、以及延伸穿过第三轴承座221的第三通道246。

在一些构型中,第三壳体本体226可以限定设置在第二排出室231中的润滑剂贮槽248。第三壳体本体226可以包括支脚(或安装凸缘)250并且可以限定壳体组件212的基部。

第一轴承座214可以是大致盘形构件,该大致盘形构件具有外缘252,外缘252可以被焊接至第一壳体本体222和第二壳体本体224和/或以其他方式固定地附接至第一壳体本体222和第二壳体本体224。第一轴承座214还可以包括中央毂254,该中央毂254接纳第一轴承256并限定排出通道258。排出通道258与第一排出室230和第一压缩机构218流体连通。排出通道258内可以设置有排出阀组件260。排出阀组件260允许从第一压缩机构218排出的压缩工作流体流动通过排出通道258并流动到第一排出室230中并防止第一排出室230中的工作流体流动到第一压缩机构218中。

如图4所示,第一轴承座214可以包括与第一轴承256中的开孔264流体连通的第一径向延伸润滑剂通道262。第一径向延伸润滑剂通道262可以与润滑剂贮槽248流体连通并且可以经由开孔264向第一轴承256提供润滑剂。

第二轴承座216可以是大致筒形构件,该大致筒形构件具有环形外壁266以及从环形外壁266径向向内延伸的凸缘268。环形外壁266的相反的轴向端部例如经由紧固件270分别附接至第一轴承座214和第三轴承座221。第一压缩机构218和第一马达组件220可以设置在第二轴承座216内(即,轴向地设置在凸缘268与第一轴承座214之间)。第二压缩机构225和第二马达组件227可以设置在第二轴承座216内(即,轴向地设置在凸缘268与第三轴承座221之间)。如图3所示,环形外壁266和凸缘268可以包括开孔271,以允许吸入室236中的吸入压力工作流体流动至第一压缩机构218和第二压缩机构225以及第一马达组件220和第二马达组件227。凸缘268可以包括第一中央毂272和第二中央毂274。第一中央毂272和第二中央毂274可以从凸缘268沿相反的轴向方向延伸。第一中央毂272和第二中央毂274可以分别接纳第二轴承276和第三轴承278。

如图4所示,环形外壁266可以包括轴向延伸润滑剂通道275,并且凸缘268可以包括第二径向延伸润滑剂通道277。轴向延伸润滑剂通道275可以与第一径向延伸润滑剂通道262和第二径向延伸润滑剂通道277以及润滑剂贮槽248流体连通。第二径向延伸润滑剂通道277可以将来自润滑剂贮槽248的润滑剂提供给第二轴承276和第三轴承278。

第三轴承座221可以是大致盘形构件,该大致盘形构件具有外缘280,外缘280可以被焊接至第二壳体本体224和第三壳体本体226和/或以其他方式固定地附接至第二壳体本体224和第三壳体本体226。第三轴承座221还可以包括中央毂282,该中央毂282接纳第四轴承284并限定排出通道286。排出通道286与第二排出室231和第二压缩机构225流体连通。排出通道286内可以设置有排出阀组件288。排出阀组件288允许从第二压缩机构225排出的压缩工作流体流动通过排出通道286并流动到第二排出室231中并防止第二排出室231中的工作流体流动到第二压缩机构225中。

如图4所示,第三轴承座221可以包括与第四轴承284中的开孔292流体连通的第三径向延伸润滑剂通道290。第三径向延伸润滑剂通道290可以(经由润滑剂管294)与润滑剂贮槽248流体连通并且与轴向延伸润滑剂通道275流体连通。第三径向延伸润滑剂通道290可以将润滑剂经由开孔292提供给第四轴承284。第二排出室231中的高压工作流体可以迫使润滑剂贮槽248中的润滑剂向上通过润滑剂管294并通过润滑剂通道290、275、277、262而润滑轴承256、276、278、284。

第一压缩机构218可以包括第一压缩构件和第二压缩构件,第一压缩构件和第二压缩构件配合成在第一压缩构件与第二压缩构件之间限定流体腔(即,压缩腔)。例如,第一压缩机构218可以是下述共旋转涡旋压缩机构,在该共旋转涡旋压缩机构中,第一压缩构件是第一涡旋构件(即,从动涡旋构件)368,并且第二压缩构件是第二涡旋构件(即,空转涡旋构件)370。在其他构型中,第一压缩机构218可以例如是另一类型的压缩机构,比如动涡旋压缩机构、旋转压缩机构、螺杆压缩机构、汪克尔压缩机构或往复压缩机构。

第一涡旋构件368可以包括第一端板372、从第一端板372的一侧延伸的第一螺旋涡卷374、以及从第一端板372的相反侧延伸的第一毂376。第二涡旋构件370可以包括第二端板378、从第二端板378的一侧延伸的第二螺旋涡卷380、以及从第二端板378的相反侧延伸的第二毂382。第一涡旋构件368的第一毂376被接纳在第一轴承座214的中央毂254内并且由第一轴承座214和第一轴承256支承成用于相对于第一轴承座214和第二轴承座214绕第一旋转轴线A1旋转。中央毂254内设置有密封件384,并且密封件384密封地接合中央毂254和第一毂376。第二涡旋构件370的第二毂382被接纳在第二轴承座216的第一中央毂272内并且由第二轴承座216和第二轴承276支承成用于相对于第一轴承座214和第二轴承座216绕第二旋转轴线A2旋转。第二旋转轴线A2平行于第一旋转轴线A1并且偏离第一旋转轴线A1。第二轴承座216的第一中央毂272内可以设置有止推轴承386,并且止推轴承216可以支承第二涡旋构件370的第二毂382的轴向端部。

第一螺旋涡卷374和第二螺旋涡卷380彼此相互啮合并且配合成在第一螺旋涡卷374与第二螺旋涡卷380之间形成多个流体腔(即,压缩腔)。第一涡旋构件368绕第一旋转轴线A1的旋转和第二涡旋构件370绕第二旋转轴线A2的旋转使流体腔的尺寸在流体腔从径向外侧位置向径向内侧位置移动时减小,从而压缩流体腔中的工作流体。在一些构型中,如上所述,第一压缩机构218可以包括十字滑块联接件或任何其他传动机构以将第一涡旋构件368的运动传递至第二涡旋构件370。

第一涡旋构件368可以包括吸入入口通道(未示出),该吸入入口通道例如可以延伸穿过第一端板372并且与由螺旋涡卷374、380限定的流体腔中的径向最外侧的一个流体腔流体连通。第一涡旋构件368还可以包括排出通道390(图4),该排出通道390延伸穿过第一端板372和第一毂376并且(例如,经由排出通道258)提供流体腔中的径向最内侧的一个流体腔与第一排出室230之间的流体连通。

第一马达组件220可以是环形马达并且可以包括组合的定子296和转子298。定子296可以是固定至第二轴承座216的环形外壁266的径向内表面300的环形构件。定子296可以环绕第一端板372和第二端板378以及第一螺旋涡卷374和第二螺旋涡卷380。

转子298可以设置在定子296的径向内侧并且能够相对于定子296旋转。转子298可以包括平行于第一旋转轴线A1延伸的环形轴向延伸部302以及从轴向延伸部302的轴向端部径向向内(即,垂直于第一旋转轴线A1)延伸的径向延伸部304。轴向延伸部302可以环绕第一端板372和第二端板378以及第一螺旋涡卷374和第二螺旋涡卷380。轴向延伸部302的径向内表面可以接合第一端板372的外周。轴向延伸部302的径向外表面可以固定有磁体308。紧固件312可以接合径向延伸部304和第一端板372以将转子298旋转地且轴向地固定至第一涡旋构件368。因此,当向定子296提供电流时,转子298和第一涡旋构件368绕第一旋转轴线A1旋转。第一涡旋构件368的这种旋转使第二涡旋构件370绕第二旋转轴线A2相应地旋转。

转子298的径向延伸部304可以包括中央开孔314,第二涡旋构件370的第二毂382延伸穿过中央开孔314。径向延伸部304还可以包括环绕中央开孔314以及第一旋转轴线A1和第二旋转轴线A2的环形凹部316。第一环形密封件318和第二环形密封件320可以至少部分地被接纳于凹部316中,并且第一环形密封件318和第二环形密封件320可以密封地接合径向延伸部304和第二端板378。第一环形密封件318可以环绕第二环形密封件320。以此方式,第一环形密封件318和第二环形密封件320、第二端板378以及径向延伸部304配合成限定环形室322。环形室322可以经由第二端板378中的通道326(图3)接纳来自中间流体腔324的中压工作流体(该中压工作流体处于比由第一压缩机构218接纳的工作流体的压力大且比从第一压缩机构218排出的工作流体的压力小的压力)。环形室322中的中压工作流体使第二端板378沿轴向方向(即,平行于旋转轴线A1、A2的方向)朝向第一端板372偏置,从而改善第一螺旋涡卷374的梢端与第二端板378之间的密封以及第二螺旋涡卷380的梢端与第一端板372之间的密封。

第二压缩机构225和第二马达组件227的结构和功能可以分别与第一压缩机构218和第一马达组件220的结构和功能类似或相同,因此将不再详细描述。简言之,第二压缩机构225可以是下述共旋转涡旋压缩机构,该共旋转涡旋压缩机构包括第三压缩构件和第四压缩构件,第三压缩构件可以是第三涡旋构件(即,从动涡旋构件)348,第四压缩构件可以是第四涡旋构件(即,空转涡旋构件)350。第三涡旋构件348可以与第一涡旋构件368类似或相同,并且第四涡旋构件350可以与第二涡旋构件370类似或相同。

第三涡旋构件348的第三毂360可以被接纳在第三轴承座221的中央毂282中并且由第三轴承座221和第四轴承284支承成用于相对于第三轴承座221绕第三旋转轴线A3旋转。与第一涡旋构件368类似,第三涡旋构件348可以包括吸入入口通道(未示出),该吸入入口通道延伸穿过第三涡旋构件348的第三端板361并且分别与吸入室236以及由第三涡旋构件348的第三螺旋涡卷362和第四涡旋构件350的第四螺旋涡卷363限定的径向最外侧的压缩腔流体连通。第三涡旋构件348还可以包括排出通道364(图4),该排出通道364延伸穿过第三端板361和第三毂360并且与径向最内侧的压缩腔和第二排出室231流体连通。第四涡旋构件350的第四毂365可以被接纳在第二轴承座216的第二中央毂274中并且由第二轴承座216和第三轴承278支承成用于相对于第二轴承座216绕第四旋转轴线A4旋转。第三旋转轴线A3和第四旋转轴线A4彼此平行且彼此偏离。在一些构型中,第一旋转轴线A1和第三旋转轴线A3可以彼此共线,并且第二旋转轴线A2和第四旋转轴线A4可以彼此共线。第二马达组件227的转子366可以固定地接合第三端板361,使得第三涡旋构件348绕第三旋转轴线A3与转子366一起旋转。第三涡旋构件348的这种旋转使第四涡旋构件350绕第四旋转轴线A4相应地旋转。

在第一马达组件220和第二马达组件227的操作期间,吸入压力工作流体可以通过第一端板372和第三端板361中的吸入入口通道(未示出)被抽吸到第一压缩机构218和第二压缩机构225中。在第一压缩机构218中被压缩的工作流体通过排出通道390被排出到第一排出室230中。在第二压缩机构225中被压缩的工作流体通过排出通道364被排出到第二排出室231中。第二排出室231中的压缩工作流体通过排出导管240流动至第一排出室230。第一排出室230中的工作流体可以通过排出出口配件232离开压缩机210。

第一马达组件220和第二马达组件227能够彼此独立地操作,并且第一压缩机构218和第二压缩机构225能够并联地操作,而非串联地操作或分阶段地操作。因此,压缩机能够在第一模式和第二模式下操作,在第一模式下,第一马达组件220和第二马达组件227两者可以同时操作(使得第一压缩机构218和第二压缩机构225两者同时操作),在第二模式下,第一马达组件220和第二马达组件227中的仅一者在给定时间操作(使得第一压缩机构218和第二压缩机构225中的仅一者在给定时间操作)。马达组件220、227可以以不同的速度或以相同的速度操作。马达组件220、227中的一者或两者可以是变速马达或多速马达,以及/或者马达组件220、227中的一者或两者可以是定速马达。第一压缩机构218和第二压缩机构225可以具有相同的容量或不同的容量。此外,在一些构型中,压缩机构218、225中的一者或两者的容量可以(例如通过蒸汽注入阀、可变容积比阀、调节吸力等)被调节。

已经出于说明和描述的目的提供了实施方式的前述描述。前述描述并不意在穷举或限制本公开。特定实施方式的各个元件或特征通常不限于该特定实施方式,而是在适用的情况下是可互换的并且可以用于选定实施方式中,即使未明确地示出或描述也是如此。这些元件或特征也可以以许多方式变化。这种变型不应被认为背离了本公开,并且所有这些改型意在被包括在本公开的范围内。

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