一種旋轉斜盤式壓縮機

一種旋轉斜盤式壓縮機

《一種旋轉斜盤式壓縮機》是合肥達因汽車空調有限公司於合肥達因汽車空調有限公司申請的專利,該專利申請號:2014102244439,專利公布號:CN103994047A,專利公布日:2014年8月20日,發明人是:方益、萬建峰、王剛。

《一種旋轉斜盤式壓縮機》提供一種旋轉斜盤式壓縮機,在後蓋排氣腔中間設有吸氣膨脹部,與吸氣口連通的後蓋吸氣通道位於所述吸氣膨脹部內部,吸氣膨脹部出口端與吸氣穩壓區連通;在後汽缸內設有與吸氣穩壓區相通的主膨脹通道,主膨脹通道通過輔助膨脹通道與後缸吸氣通道連通,後缸吸氣通道分別與所述後蓋吸氣腔、曲軸腔相通;在前汽缸內形成與曲軸腔相通的前缸吸氣通道,前缸吸氣通道與前缸蓋的前蓋吸氣腔相通。吸氣時使製冷劑氣體通過後氣缸內的若干輔助膨脹通道同時進入後缸蓋的後蓋吸氣腔、曲軸腔及前缸蓋的前蓋吸氣腔中。使製冷劑氣體分多個輔助膨脹通道、分步驟地被吸入,從而使吸入的製冷劑氣體更平穩,從而有效地降低氣流脈動與噪音。

2021年8月16日,《一種旋轉斜盤式壓縮機》獲得安徽省第八屆專利獎優秀獎。

(概述圖為《一種旋轉斜盤式壓縮機》的摘要附圖)

基本介紹

  • 中文名:一種旋轉斜盤式壓縮機
  • 公布號:CN103994047A
  • 公布日:2014年8月20日
  • 申請號:2014102244439
  • 申請日:2014年5月26日
  • 申請人:合肥達因汽車空調有限公司
  • 地址:安徽省合肥市高新區柏堰科技園石楠路7號
  • 發明人:方益、萬建峰、王剛
  • Int.Cl.:F04B27/12(2006.01)I; F04B39/00(2006.01)I
  • 專利代理機構:合肥天明專利事務所
  • 代理人:汪貴艷
  • 類別:發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,

專利背景

壓縮機是製冷系統的心臟,它從吸氣管吸入低溫低壓的製冷劑氣體,通過電機運轉帶動活塞對其進行壓縮後,向排氣管排出高溫高壓的製冷劑氣體,為製冷循環提供動力,從而實現壓縮→冷凝(放熱)→膨脹→蒸發(吸熱)的製冷循環。而2014年5月26日以前廣泛用於汽車中的壓縮機為旋轉斜盤式壓縮機,其是依靠與轉軸呈一定傾斜的斜盤的旋轉運動帶動活塞或活塞桿作往復運動以實現氣體壓縮的壓縮機。
旋轉斜盤式壓縮機主要是由斜盤、裝配在斜盤上且連線在一起的兩個汽缸、活塞及安裝在連線在一起的汽缸兩外端的前缸蓋與後缸蓋。其結構如圖1所示,製冷劑氣體通過吸氣口41直接進入後缸蓋40的後蓋吸氣腔44,通過前汽缸20與後汽缸30內部的狹窄的吸氣通道23、35進入曲柄腔90,然後進入前缸蓋10的前蓋吸氣腔11中。最後再分別進入前、後缸蓋的壓縮腔中進行壓縮,並可通過兩個氣缸之間的吸氣通道使前、後缸蓋的壓縮腔中壓縮氣體互相流通。驅動斜盤旋轉而使活塞開始向前、後缸蓋做往復運動,然後通過排氣腔再從出氣口排至外部。這種結構的旋轉斜盤式壓縮機存在以下缺點:
1、製冷劑氣體是在前缸蓋的吸氣腔、曲軸腔及後缸蓋的吸氣腔中流通,使這三個腔體記憶體在壓力不平衡現象,容易導致壓縮機運動部件早期磨損。
2、由於後缸蓋與後汽缸之間設有閥板裝置,而設於閥板內部的吸氣通道內設有用於連線的長螺栓,從而使得吸氣通道窄而長,此結構阻礙了製冷劑氣體的流動,最終造成壓力損失。
3、由於製冷劑氣體在流通過程中會碰撞吸氣通道的內壁,會導致氣體脈動不穩而形成噪音,從而也增大了壓縮機的功耗。
4、製冷劑氣體通過吸氣口直接進入後缸蓋吸氣腔,有可能會存在液擊現象導致對閥板裝置造成強烈衝擊使閥片斷裂,從而使壓縮機失效。
5、隨著車輛小型化,發動機的機倉較為緊湊,有時同時在外圍添加吸排氣口裝置是不可能的,為了滿足安裝空間需將排氣口設定在後缸蓋。延長了排氣通道,使製冷劑氣體的排放不穩、排放壓力減小,也會產生噪音。

發明內容

專利目的

《一種旋轉斜盤式壓縮機》的目的是提供一種旋轉斜盤式壓縮機,保證製冷劑氣體在前缸蓋的前蓋吸氣腔、曲軸腔及後缸蓋的後蓋吸氣腔中的壓力始終基本保持平衡,有效地減少了氣流的脈動、降低噪音。

技術方案

一種旋轉斜盤式壓縮機,包括互相連線的前汽缸、後汽缸與曲軸腔,以及用於封閉前、後汽缸端部的前缸蓋與後缸蓋,和設於前汽缸或後汽缸外表面的製冷劑的排氣口及設於後缸蓋外表面的製冷劑吸氣口;
所述前缸蓋內的前蓋排氣腔通過前蓋排氣通道與前汽缸內的前缸排氣通道連通,所述後缸蓋內的後缸排氣腔通過後蓋排氣通道與後汽缸內的後缸排氣通道連通,所述前缸排氣通道與後缸排氣通道的出氣端均與排氣口連通;
所述後缸蓋上的後蓋吸氣腔與後蓋排氣腔通過第一隔板隔離,所述後蓋排氣腔中間設有吸氣膨脹部,所述後蓋排氣腔與吸氣膨脹部通過第二隔板隔離;與吸氣口連通的後蓋吸氣通道位於所述吸氣膨脹部內部,所述吸氣膨脹部出口端與吸氣穩壓區連通;在後汽缸內設有與所述吸氣穩壓區相通的主膨脹通道,所述主膨脹通道通過至少一條輔助膨脹通道與後缸吸氣通道連通,所述後缸吸氣通道分別與所述後蓋吸氣腔、曲軸腔相通;在前汽缸內形成與所述曲軸腔相通的前缸吸氣通道;所述前缸吸氣通道與前缸蓋的前蓋吸氣腔相通。
進一步,所述主膨脹通道內壁開設有一圈擋圈槽,所述擋圈槽內設有擋圈。擋圈的目的是防止後汽缸裡面的軸承後期磨損脫落,導致壓縮機失效。
優選的是,所述吸氣穩壓區形成於後缸蓋與後汽缸連線處的內部。
優選的是,所述排氣口設於後汽缸外表面。
更優選的是,所述後缸吸氣通道和前缸吸氣通道的截面積相等。
優選的是,所述後汽缸內的主膨脹通道的截面積大於任何一條輔助膨脹通道的截面積。
特別的,《一種旋轉斜盤式壓縮機》中與主膨脹通道相通的輔助膨脹通道的數量與後汽缸中的後缸吸吸氣通道的數量相同;且後缸吸氣通道與前缸吸氣通道的數量相等,即均是與所選汽缸的缸孔數相同。
《一種旋轉斜盤式壓縮機》中排氣系統更優的是,所述前缸排氣通道與後缸排氣通道的出氣端均和排氣穩壓區連通,所述排氣穩壓區與排氣口連通。實現了緩衝排氣,減少對壓縮機的傷害。 《一種旋轉斜盤式壓縮機》中的排氣穩壓區可設於前汽缸或後汽缸的內部,也可設於前汽缸或後汽缸的外圍表面上。
《一種旋轉斜盤式壓縮機》的壓縮機的吸氣過程如下:
壓縮機的製冷劑氣體從吸氣口進入,從後蓋吸氣通道出來後進入吸氣膨脹部,然後進入吸氣穩壓區進行緩衝後進入後汽缸的主膨脹通道,從主膨脹通道進入若干個輔助膨脹通道中;從輔助膨脹通道出來的製冷劑氣體進入後缸吸氣通道,然後分別進入後蓋吸氣腔與曲軸腔中;曲軸腔內的製冷劑氣體再進入前缸吸氣通道,然後進入前蓋吸氣腔。從而在斜盤被驅動轉動時帶動活塞在前汽缸和後汽缸中的各個缸孔中做往復運動,通過前、後閥板,活塞將前缸蓋或後缸蓋的吸氣腔中的製冷劑氣體吸進吸入腔而實現吸氣過程。由於往復運動的活塞是雙向活塞,其中一部分活塞向著前缸蓋一端運動,而同時另一部分的活塞則借著斜盤向後缸蓋一端運動,所以活塞的一端實現吸氣時,另一端則形成了壓縮腔的排氣。
所以壓縮機吸氣過程中,製冷劑氣體通過後氣缸內的若干輔助膨脹通道同時進入後缸蓋的後蓋吸氣腔、曲軸腔及前缸蓋的前蓋吸氣腔中。使製冷劑氣體分多個輔助膨脹通道、分步驟地被吸入,從而使吸入的製冷劑氣體更平穩有效的降低了氣流脈動。
《一種旋轉斜盤式壓縮機》的壓縮機的排氣過程是:排出的氣體依次通過前、後閥板裝置分別進入了前、後缸蓋的排氣腔,後缸蓋的後蓋排氣腔中氣體匯集後依次經過後蓋排氣通道、後缸排氣通道進入排氣穩壓區;前缸蓋的前蓋排氣腔中氣體匯集後依次經過前蓋排氣通道及前缸排氣通道也進入排氣穩壓區,兩股高壓氣流在排氣穩壓區緩衝後通過排氣口排出。

改善效果

由於前、後汽缸中的吸氣通道的截面積相等且能夠被有效控制,從而可保證製冷劑氣體在後缸蓋的後蓋吸氣腔的壓力、曲軸腔的壓力及前缸蓋的前蓋吸氣腔的壓力能夠始終基本保持平衡,有效地減少了氣流的脈動,降低了噪音。
另外,由於吸氣膨脹部、吸氣穩壓區、主膨脹通道容積均比後蓋吸氣通道大,製冷劑氣體從吸氣口進入後依次通過吸氣膨脹部、吸氣穩壓區、主膨脹通道、輔助膨脹通道進入前、後缸蓋的吸氣腔與曲軸腔,從而有效地減少了製冷劑氣體流通過程中的脈動壓力。

附圖說明

圖1是2014年5月26日以前的技術中壓縮機的剖視圖;
圖2是《一種旋轉斜盤式壓縮機》的壓縮機側視圖;
圖3是圖2中壓縮機的吸氣時的側面剖視圖;
圖4是圖2中壓縮機的排氣時的側面剖視圖;
圖5是《一種旋轉斜盤式壓縮機》的後汽缸的內側視圖;
圖6是《一種旋轉斜盤式壓縮機》的前缸蓋的內側視圖;
圖7是《一種旋轉斜盤式壓縮機》的後缸蓋的內側視圖;
圖8是圖2中壓縮機的排氣時的另一種側面剖視圖。
圖中:10-前缸蓋,11-前蓋吸氣腔,12-前蓋排氣腔,13-前蓋排氣通道;20-前汽缸,21-壓縮腔,22-前缸吸氣通道,23-前缸排氣通道;30-後汽缸,31-排氣口,32-後缸吸氣通道,33-輔助膨脹通道,34-主膨脹通道,35-後缸排氣通道,36-擋圈槽,37-擋圈,38-吸入腔,39-排氣穩壓區;40-後缸蓋,41-吸氣口,42-後蓋吸氣通道,43-吸氣膨脹部,44-後蓋吸氣腔,45-後蓋排氣腔,46-後蓋排氣通道,47-第一隔板,48-第二隔板;50-前閥板;60-後閥板;70-斜盤;80-活塞;90-曲軸腔;100-吸氣穩壓區;110-軸承。

技術領域

《一種旋轉斜盤式壓縮機》涉及壓縮機技術領域,具體涉及一種旋轉斜盤式壓縮機。

權利要求

1.一種旋轉斜盤式壓縮機,包括互相連線的前汽缸(20)、後汽缸(30)與曲軸腔(90),以及用於封閉前、後汽缸端部的前缸蓋(10)與後缸蓋(40),和設於前汽缸或後汽缸外表面的製冷劑的排氣口(31)及設於後缸蓋(40)外表面的製冷劑吸氣口(41);所述前缸蓋(10)內的前蓋排氣腔(12)通過前蓋排氣通道(13)與前汽缸(20)內的前缸排氣通道(23)連通,所述後缸蓋(40)內的後蓋排氣腔(45)通過後蓋排氣通道(46)與後汽缸(30)內的後缸排氣通道(35)連通,所述前缸排氣通道(23)與後缸排氣通道(35)的出氣端均與排氣口(31)連通;其特徵在於:所述後缸蓋(40)上的後蓋吸氣腔(44)與後蓋排氣腔(45)通過第一隔板(47)隔離,所述後蓋排氣腔(45)中間設有吸氣膨脹部(43),所述後蓋排氣腔(45)與吸氣膨脹部(43)通過第二隔板(48)隔離;與吸氣口(41)連通的後蓋吸氣通道(42)位於所述吸氣膨脹部(43)內部,所述吸氣膨脹部(43)出口端與吸氣穩壓區(100)連通;在後汽缸(30)內設有與所述吸氣穩壓區(100)相通的主膨脹通道(34),所述主膨脹通道(34)通過至少一條輔助膨脹通道(33)與後缸吸氣通道(32)連通,所述後缸吸氣通道(32)分別與所述後蓋吸氣腔(44)、曲軸腔(90)相通;在前汽缸(20)內形成與所述曲軸腔(90)相通的前缸吸氣通道(22);所述前缸吸氣通道(22)與前缸蓋(10)的前蓋吸氣腔(11)相通。
2.根據權利要求1所述的一種旋轉斜盤式壓縮機,其特徵在於:所述主膨脹通道(34)內壁開設有一圈擋圈槽(36),所述擋圈槽(36)內設有擋圈(37)。
3.根據權利要求1所述的一種旋轉斜盤式壓縮機,其特徵在於:所述吸氣穩壓區(100)形成於後缸蓋(40)與後汽缸(30)連線處的內部。
4.根據權利要求1所述的一種旋轉斜盤式壓縮機,其特徵在於:所述排氣口(31)設於後汽缸(30)的外表面。
5.根據權利要求1所述的一種旋轉斜盤式壓縮機,其特徵在於:所述後缸吸氣通道(32)和前缸吸氣通道(22)的截面積相等。
6.根據權利要求1所述的一種旋轉斜盤式壓縮機,其特徵在於:所述後汽缸(30)內的主膨脹通道(34)的截面積大於任何一條輔助膨脹通道(33)的截面積。
7.根據權利要求1所述的一種旋轉斜盤式壓縮機,其特徵在於:所述前缸排氣通道(23)與後缸排氣通道(35)的出氣端均和排氣穩壓區(39)連通,所述排氣穩壓區(39)與排氣口(31)連通。
8.根據權利要求7所述的一種旋轉斜盤式壓縮機,其特徵在於:所述排氣穩壓區(39)設於前汽缸(20)的內部或後汽缸(30)的內部或者前汽缸(20)的外圍表面上或後汽缸(30)的外圍表面上。

實施方式

如圖2、3所示,一種旋轉斜盤式壓縮機的吸氣裝置,包括互相連線的前汽缸20、後汽缸30與曲軸腔90,及用於封閉前、後汽缸端部的前缸蓋10與後缸蓋40,前缸蓋10通過前閥板50與前汽缸20連線,後汽缸30通過後閥板60與後缸蓋40連線;以及設於後汽缸外表面的 製冷劑的排氣口31及設於後缸蓋40外表面的製冷劑吸氣口41。設定在前、後汽缸內的斜盤 70、軸承110和活塞80。
優選的是,吸氣穩壓區100形成於後缸蓋40與後汽缸30連線處的內部。
第二情況是,結構同上,只是製冷劑的排氣口31設於前汽缸的外表面。
如圖3、5所示,後汽缸30外表面設有製冷劑的排氣口31;在後汽缸30內設有與所述吸氣穩壓區100相通的主膨脹通道34,所述主膨脹通道34通過輔助膨脹通道33與後缸吸氣通道32連通,所述後缸吸氣通道32分別與所述後蓋吸氣腔44、曲軸腔90相通;後汽缸30內設有後缸排氣通道35,所述主膨脹通道34內壁開設有一圈擋圈槽36,所述擋圈槽36內設有擋圈37用於防止後汽缸裡面的軸承110的後期磨損脫落而導致壓縮機失效。
如圖6所示,前缸蓋10的後部開口裝配在前汽缸上,前缸蓋10的前壁內表面上設有前蓋吸氣腔11、前蓋排氣腔12,它們中間由隔板隔開。前蓋排氣腔12內設有前蓋排氣通道13,前蓋排氣通道13將從氣缸流出的壓縮製冷劑氣體朝壓縮機外部進行排放。
如圖3、7所示,後缸蓋40的前部開口裝配在後汽缸上,後缸蓋40外表面設有製冷劑吸氣口41,後缸蓋40的後壁內表面上的後蓋吸氣腔44與後蓋排氣腔45通過第一隔板47隔離,所述後蓋排氣腔45中間設有吸氣膨脹部43、外周設有後蓋排氣通道46,所述後蓋排氣腔45與吸氣膨脹部43通過第二隔板48隔離;與吸氣口41連通的後蓋吸氣通道42位於所述吸氣 膨脹部43內部,所述吸氣膨脹部43出口端與吸氣穩壓區連通。第一隔板47、第二隔板48的形 狀常為封閉式曲線形狀,位於後蓋排氣腔45的外端面上。
壓縮機吸氣過程如圖3所示:在後缸蓋40的後蓋排氣腔45中間設吸氣膨脹部43,從吸氣口41進來的製冷劑氣體經後蓋吸氣通道42進入容積較大的吸氣膨脹部43,減少製冷劑氣體的脈動壓力。然後,製冷劑氣體再進入吸氣穩壓區100中進行緩衝後進入後汽缸30內的主膨脹通道34,再通過多個輔助膨脹通道33進入後缸吸氣通道32連通;製冷劑氣體經後缸吸氣通道32後分別進入後蓋吸氣腔44和曲軸腔90中;曲軸腔90內的製冷劑氣體經過前缸吸 氣通道22進入前蓋吸氣腔11中。從而在斜盤70被驅動轉動時帶動活塞80在前汽缸20和後汽缸30中的各個缸孔中做往復運動,在活塞80的一端形成吸入腔38、另一端形成壓縮腔21,並通過前閥板50、後閥板60,活塞80將前缸蓋10和後缸蓋40的吸氣腔中的製冷劑氣體吸進吸入腔38中而實現吸氣過程。
優選的實施例是,後缸吸氣通道32和前缸吸氣通道22的截面積相等。從而保證製冷劑氣體在後蓋吸氣腔44、曲軸腔90及前蓋吸氣腔11內的壓力能夠始終基本保持平衡,有 效地減少了氣流的脈動,降低了噪音。
特別的,輔助膨脹通道33的數量與後汽缸中的後缸吸氣通道32的數量是相同;且後缸吸氣通道32與前缸吸氣通道22的數量相等,且均是與所選汽缸的缸孔數相同。
更優選的是,所述後汽缸30內的主膨脹通道34的截面積大於任何一條輔助膨脹通道33的截面積。
所述後缸蓋40的吸氣膨脹部43的截面積不小於後蓋吸氣通道42的截面積。
所以《一種旋轉斜盤式壓縮機》的壓縮機吸氣過程中,製冷劑氣體通過後氣缸內的若干輔助膨脹通道同時進入後缸蓋的後蓋吸氣腔、曲軸腔及前缸蓋的前蓋吸氣腔中。使製冷劑氣體分多個輔助膨脹通道、分步驟地被吸入吸入腔,從而使吸入的製冷劑氣體更平穩有效的降低了氣流脈動。
《一種旋轉斜盤式壓縮機》的旋轉斜盤式壓縮機的排氣過程有兩種情況:
一種情況如圖4所示,前汽缸20內設有前缸排氣通道23,後汽缸30內設有後缸排氣通道35,前缸排氣通道23、後缸排氣通道35均與排氣穩壓區39連通。從而使從前缸蓋10和後缸蓋40的排氣腔排出的製冷劑氣體分別從前缸排氣通道23與後缸排氣通道35進入排氣穩 壓區39進行緩衝,再從排氣口31排出,實現了排氣過程。
第二種情況如圖8所示,其排氣過程同上,區別僅在於沒有排氣穩壓區,其排氣過程是:前汽缸20內設有前缸排氣通道23,後汽缸30內設有後缸排氣通道35,從前缸蓋10和後缸蓋40的排氣腔排出的製冷劑氣體分別從前缸排氣通道23與後缸排氣通道35直接經排氣 口31排出,實現了排氣過程。
優選的,所述排氣穩壓區39設於前汽缸20或後汽缸30的內部,其分別與前缸排氣通道23和後缸排氣通道35連通。
更優選的,所述排氣穩壓區39設於前汽缸20或後汽缸30的外圍表面上,其分別與前缸排氣通道23和後缸排氣通道35連通。

榮譽表彰

2021年8月16日,《一種旋轉斜盤式壓縮機》獲得安徽省第八屆專利獎優秀獎。

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