压缩机构和旋转式压缩机制造技术

本实用新型专利技术提出了一种压缩机构和旋转式压缩机，其中，压缩机构包括：气缸组件，包括至少一个气缸，每个气缸的腔体内对应设置有偏心旋转活塞；至少一个支撑组件，与每个气缸组件配合设置，并封闭腔体，其中，腔体的内侧壁、偏心旋转活塞的外侧壁与支撑组件的封闭面围合形成至少一个工作腔，每个工作腔开设有至少一个排气孔，所有工作腔的体积之和V，与所有排气孔的截面面积之和S，满足：60mm≤V/S≤140mm。通过本实用新型专利技术的技术方案，一方面，能够减小压缩机构的排气阻力损失，另一方面，能够提升压缩机构的运行效率，并且降低压缩机构运行过程中产生的噪音。

【技术实现步骤摘要】
压缩机构和旋转式压缩机
本技术涉及压缩机领域，具体而言，涉及一种压缩机构和一种旋转式压缩机。
技术介绍
相关技术中，旋转式压缩机越来越趋向小型化和高速化发展，额定转速从普通的60rps增加至90rps及以上，最高转速从120rps上升到180rps及以上。转速越高，单位时间排出的气体越多，排气流速越高。由于排气阻力损失与排气流速成二次方关系，排气阻力损失的占总能耗的比例随着转速的增加而急剧增大，造成压缩机能效降低。而且由于排气流速的增加，导致气流噪音增大。增加排气截面积是减少压缩机排气阻力损失的有效途径，但是，排气截面积的增加将导致余隙容积的增加和容积效率的降低，导致影响压缩机的工作性能。
技术实现思路
为了解决上述技术问题至少之一，本技术的一个目的在于提供一种压缩机构。本技术的另一个目的在于提供一种旋转式压缩机。为了实现上述目的，本技术第一方面的实施例提出了一种压缩机构，包括：气缸组件，包括至少一个气缸，每个气缸的腔体内对应设置有偏心旋转活塞；至少一个支撑组件，与每个气缸组件配合设置，并封闭腔体，其中，腔体的内侧壁、偏心旋转活塞的外侧壁与支撑组件的封闭面围合形成至少一个工作腔，每个工作腔开设有至少一个排气孔，所有工作腔的体积之和V，与所有排气孔的截面面积之和S，满足：在该技术方案中，通过将所有工作腔的体积之和与所有排气孔的截面面积之和之间的比值限定在指定的数值范围内，在压缩机构的转速处于高速旋转时(大于或等于90rps)，一方面，能够减小压缩机构的排气阻力损失，另一方面，能够提升压缩机构的运行效率，并且降低压缩机构运行过程中产生的噪音。其中，旋转式压缩机的电机无需将转子的旋转运动转换为活塞的往复运动，而是直接带动旋转活塞做旋转运动来完成对制冷剂蒸气的压缩。旋转式压缩机结构的主要特点是用偏心转子起活塞作用，对制冷剂气体进行压缩，旋转曲轴与气缸轴共轴，在旋转曲轴上装有偏心轮，偏心轮上装有优质钢支撑的薄壁弹性套筒转子，以形成偏心旋转活塞，偏心旋转活塞的一侧总是与气缸的内侧壁紧密接触，进而偏心旋转活塞的外表面与气缸的内侧壁之间形成一个月牙形的工作腔。具体地，在旋转式压缩机的额定转速大于等于90rps时，60mm≤V/S≤140mm，其中V为所有工作腔的体积之和，S为所有排气孔的截面面积之和，在现有的工作腔结构设置不变的前提下，通过调节排气孔的截面面积S的取值范围，实现压缩机构的高速运行。在当额定转速增加到90rps时，为保持排气平均马赫数M范围不变，V/S的范围应变化为120mm≤V/S≤200mm,且考虑到转速越高，排气断续对排气的不利影响越大，以及考虑到额定转速大于90rps的情况，V/S的值应进一步降低，假设在三个工作腔容积(9.8×103mm3，22×103mm3，48×103mm3)下，以及对应的三个转速(90rps/120rps/150rps)下进行三维流固耦合模拟计算，结果表明，当V/S的范围为60mm≤V/S≤140mm时，旋转式压缩机的性能较高。排气孔的截面形状可以为圆形、长圆形、多边形等。另外，本技术提供的上述实施例中的压缩机构还可以具有如下附加技术特征：在上述技术方案中，优选地，支撑组件包括：第一轴承与第二轴承，分别与气缸组件的两个外侧端面贴合设置，外侧端面具有工作腔的轴向开口，第一轴承与轴向开口对应的区域形成第一封闭面，第二轴承与轴向开口对应的区域形成第二封闭面，其中，排气孔开设在第一封闭面和/或第二封闭面上。在该技术方案中，通过将支撑组件设置为包括第一轴承与第二轴承，即在设置为单气缸时，在单气缸的两端分别设置第一轴承和第二轴承，第一轴承与轴向开口对应的区域形成第一封闭面，第二轴承与轴向开口对应的区域形成第二封闭面，通过在第一封闭面和/或第二封闭面上开设排气孔，实现了单气缸压缩机的压缩气体的排放。其中，第一轴承为主轴承，第二轴承为副轴承，排气孔可以只有一个，开设在主轴承上，也可以有多个，分别开设在第一轴承与第二轴承上，在满足60mm≤V/S≤140mm的前提下，通过增加排气孔的面积，实现压缩机构提速。具体地，考虑到偏心旋转活塞的偏心量及排气面积利用率等因素，单个排气孔的截面积不能设计过大，往往一个工作腔开设两个或两个以上排气孔，各排气孔的截面积可以相等也可以不相等。比如，对于单气缸压缩机构，在工作腔上开设两个相同直径的排气孔，在排气孔为圆孔时，在压缩机的工作腔容积V＝10.555×103(mm3)时，则有排气孔直径为大于或等于4.90×10-3m，并小于或等于7.48×10-3m。在上述任一技术方案中，优选地，在气缸的数量大于或等于2，且多个气缸沿轴向依次并排设置，支撑组件还包括：第一隔板，贴合设置于任意相邻的两个气缸之间，任意相邻的两个气缸与第一隔板的贴合面上设置有轴向开口，第一隔板的两侧分别与轴向开口对应的区域形成第三封闭面与第四封闭面，其中，排气孔开设在第三封闭面和/或第四封闭面上。在该技术方案中，在气缸的数量大于或等于2时，除了在轴向两端设置第一轴承与第二轴承，在相邻的两个气缸之间贴合设置第一隔板，第一隔板的两侧分别与轴向开口对应的区域形成第三封闭面与第四封闭面，通过将排气孔开设在第三封闭面和/或第四封闭面上，实现了由压缩机构中部排气的功能。其中，第一隔板可以包括两个沿偏心旋转活塞的轴向贴合设置的第一子隔板与第二子隔板，压缩机构的零部件至少包括由上至下依次贴合设置的第一轴承、气缸组件、第二轴承以及第一消音壳体，其中，气缸组件包括沿轴向并排设置的至少两个气缸，以及设置在相邻的两个气缸之间的两个子隔板，第一子隔板可以开设与上部气缸的工作腔导通的排气孔，第二子隔板可以开设与下部气缸的工作腔导通的排气孔。压缩机构包括至少两个气缸，压缩机构围成至少两个工作腔，每个工作腔都设有排气孔，各工作腔之间通过隔板隔开，各工作腔的体积可以相等也可以不相等，由于力平衡特性好，在高转速下能够较平稳地运行，从而实现双缸或多缸压缩结构在高转速压缩机中的应用。在上述任一技术方案中，优选地，排气孔开设于腔体的内侧壁上。在该技术方案中，通过将排气孔开设在腔体的内侧壁上，与开设在轴承以及隔板上的排气孔均为轴向的排气孔相比，在保证机构强度的同时，能够进一步通过开设排气孔增加排气面积。在上述任一技术方案中，优选地，气缸组件还包括：滑片组件，包括滑片与弹性体，滑片沿轴向设置于腔体内，滑片的一端与偏心旋转活塞的外侧壁贴合，以将工作腔分隔为第一工作腔与第二工作腔，排气孔设置于第一工作腔内，第二工作腔内设置有进气孔，滑片的另一端与弹性体的一端连接，弹性体的另一端固定于指定位置，其中，在偏心旋转活塞转动时，弹性体通过弹性形变带动滑片往复移动，以使滑片相对外侧壁滑动，并实现对第一工作腔内的气体进行压缩。在该技术方案中，安装在气缸腔体内的滑片在弹簧力的作用下，使其一端总是与偏心活塞的外侧壁相接触贴合，从而能够将月牙形工作腔分成A、B两个互不相通的腔室，其中，A、B腔室分别为吸气室和压缩排气室，A、B腔室的总体积为工作腔的体积，在圆柱形气缸内侧壁上开设有进、排气口。在上述任一技术方案中，优选地，还包括：排气阀，设置于排气孔内，其中，在气体的压强大于排气压强时，排气阀开启，气体从工作腔内排出。在该技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压缩机构，其特征在于，包括：气缸组件，包括至少一个气缸，每个所述气缸的腔体内对应设置有偏心旋转活塞；至少一个支撑组件，与每个所述气缸组件配合设置，并封闭所述腔体，其中，所述腔体的内侧壁、所述偏心旋转活塞的外侧壁与所述支撑组件的封闭面围合形成至少一个工作腔，每个所述工作腔开设有至少一个排气孔，所有所述工作腔的体积之和V，与所有所述排气孔的截面面积之和S，满足：

【技术特征摘要】
1.一种压缩机构，其特征在于，包括：气缸组件，包括至少一个气缸，每个所述气缸的腔体内对应设置有偏心旋转活塞；至少一个支撑组件，与每个所述气缸组件配合设置，并封闭所述腔体，其中，所述腔体的内侧壁、所述偏心旋转活塞的外侧壁与所述支撑组件的封闭面围合形成至少一个工作腔，每个所述工作腔开设有至少一个排气孔，所有所述工作腔的体积之和V，与所有所述排气孔的截面面积之和S，满足：2.根据权利要求1所述的压缩机构，其特征在于，所述支撑组件包括：第一轴承与第二轴承，分别与所述气缸组件的两个外侧端面贴合设置，所述外侧端面具有所述工作腔的轴向开口，所述第一轴承与所述轴向开口对应的区域形成第一封闭面，所述第二轴承与所述轴向开口对应的区域形成第二封闭面，其中，所述排气孔开设在所述第一封闭面和/或所述第二封闭面上。3.根据权利要求2所述的压缩机构，其特征在于，在所述气缸的数量大于或等于2，且多个所述气缸沿轴向依次并排设置，所述支撑组件还包括：第一隔板，贴合设置于任意相邻的两个所述气缸之间，任意相邻的两个所述气缸与所述第一隔板的贴合面上设置有所述轴向开口，所述第一隔板的两侧分别与所述轴向开口对应的区域形成第三封闭面与第四封闭面，其中，所述排气孔开设在所述第三封闭面和/或所述第四封闭面上。4.根据权利要求1所述的压缩机构，其特征在于，所述排气孔开设于所述腔体的内侧壁上。5.根据权利要求2所述的压缩机构，其特征在于，所述气缸组件还包括：滑片组件，包括滑片与弹性体，所述滑片沿轴向设置于所述腔体内，所述滑片的一端与所述偏心旋转活塞的外侧壁贴合，以将所述工作腔分隔为第一工作腔与第二工作腔，所述排气孔设置于所述第一工作腔内，所述第二工作腔内设置有进气孔，所述滑片的另一端与所述弹性体的一端连接，所述弹性体的另一端固定于指定位置，其中，在所述偏心旋转活塞转动时，所述弹性体通过弹性形变带动所述滑片往复移动，以使所述滑片相对所述外侧壁滑动，并实现对所述第一工作腔内的气体进行压缩。6.根据权利要求5所述的压缩机构，其特征在于，还包括：排气阀，设置于所述排气孔内，其中，在所述气体的压强大于排气压强时，所述排气阀开启，所述气体从所述工作腔内排出。7.根据权利要求5所述的压缩机构，其特征在于，在所述排气孔开设于所述第一封...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭琴，宋鹏杰，
申请(专利权)人：广东美芝制冷设备有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44