專利名稱：一種氣體壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于汽車空調(diào)或類似裝置的氣體壓縮機(jī)，可用來(lái)吸入、壓縮和排出制冷劑氣體。
背景技術(shù)：
圖10和11示出了用于汽車空調(diào)或類似裝置中的氣體壓縮機(jī)的一個(gè)實(shí)例。這種壓縮機(jī)裝備著具有橢圓形內(nèi)表面的氣缸5、以及布置在氣缸5軸向端部的前側(cè)缸體6和后側(cè)缸體7。在氣缸5內(nèi)，旋轉(zhuǎn)體11布置成能夠繞旋轉(zhuǎn)體軸10轉(zhuǎn)動(dòng)。若干葉片槽12從旋轉(zhuǎn)體11外圓周表面向內(nèi)緣延伸，葉片15分別容納在葉片槽12中而能伸出和縮回。在每個(gè)葉片槽12的底部(內(nèi)緣側(cè))設(shè)有回壓腔14，可將壓力流體供應(yīng)到那里。供應(yīng)到回壓腔14的壓力流體的壓力以及由旋轉(zhuǎn)體11的轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的離心力使葉片15朝外突出，從而可滑動(dòng)地壓緊到氣缸的內(nèi)圓周表面上。通過(guò)這種方式，旋轉(zhuǎn)體11的外圓周表面、從旋轉(zhuǎn)體11的外圓周表面突出而緊靠氣缸內(nèi)表面的葉片15、以及氣缸5的內(nèi)圓周表面構(gòu)成若干個(gè)氣缸壓縮腔16。這就是壓縮機(jī)主體的結(jié)構(gòu)。
在上述氣體壓縮機(jī)中，當(dāng)旋轉(zhuǎn)體11繞旋轉(zhuǎn)體軸10轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，氣缸壓縮腔16的體積發(fā)生變化，從而壓縮氣缸壓縮腔16中的制冷劑氣體。壓縮的制冷劑從氣缸壓縮腔16排出到油分離缸體25中。在制冷劑氣體的吸入、壓縮和排出過(guò)程中，制冷劑氣體與氣體壓縮機(jī)內(nèi)的油混合，含有油的制冷劑氣體排放到油分離缸體25中，并由設(shè)在油分離缸體25中的油分離器26將油從制冷劑氣體中分離出來(lái)。分離出來(lái)的油滴入油槽30而留在那里，已經(jīng)除油的壓縮氣體則被排放到第二排氣腔8中。由于壓縮機(jī)內(nèi)的壓差，油槽30中的一些油在壓力作用下經(jīng)過(guò)油通道31等送至氣缸壓縮腔16的滑動(dòng)部分以防止產(chǎn)生磨損并借助于油膜起到密封效果。而且，一部分油作為壓力流體供應(yīng)到回壓腔14中。
在將油供應(yīng)到回壓腔14中時(shí)，應(yīng)控制吸入、壓縮和排出沖程中的葉片回壓，使得葉片回壓在從吸入到壓縮沖程時(shí)處于中壓，而在排出沖程時(shí)處于高壓。其原因如下。當(dāng)通過(guò)葉片15使封閉在氣缸壓縮腔16內(nèi)的制冷劑氣體不斷壓縮而到達(dá)排氣階段時(shí)，即在排氣過(guò)程中，由于氣缸壓縮腔16內(nèi)制冷劑氣體的壓力增大而產(chǎn)生的強(qiáng)力將葉片15朝葉片凹槽12里面推動(dòng)。因此，必須施加高壓到回壓腔14，使得葉片15能夠可靠地壓緊到氣缸5的內(nèi)表面。另一方面，在不施加高壓到葉片15的階段，即從吸入到壓縮的過(guò)程中，施加大的壓力到葉片15上只會(huì)導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)體11的轉(zhuǎn)動(dòng)負(fù)荷增大，而這是無(wú)用的。在此期間，應(yīng)減小施加到葉片15上的壓力以降低旋轉(zhuǎn)體11的轉(zhuǎn)動(dòng)負(fù)荷。
因此，如圖11所示，側(cè)缸體的端面中設(shè)有扁平凹槽部分17，其位置和形狀在從吸入沖程過(guò)渡到壓縮沖程時(shí)與葉片15的回壓腔14對(duì)應(yīng)，油被軸承等節(jié)流而降低到中壓之后供應(yīng)到扁平凹槽部分17中。中壓油通過(guò)扁平凹槽部分17供應(yīng)到回壓腔14中，使回壓腔14保持在中壓狀態(tài)，因此防止有過(guò)大的壓力施加到葉片15上，從而可以降低功率負(fù)荷，而對(duì)于安裝在車輛上的壓縮機(jī)來(lái)說(shuō)，可以實(shí)現(xiàn)燃料效率的提高。
而且，在側(cè)缸體的端面中還設(shè)有高壓油供應(yīng)孔18，其位置和形狀在排出沖程中與葉片15的回壓腔14對(duì)應(yīng)，未經(jīng)節(jié)流的高壓油通過(guò)油通道31供應(yīng)到高壓油供應(yīng)孔18中。于是，高壓油從高壓油供應(yīng)孔18供應(yīng)到回壓腔14中。由于有高壓油通過(guò)高壓油供應(yīng)孔1 8供應(yīng)到回壓腔14，所以使回壓腔14保持在高壓狀態(tài)，于是施加在葉片15上的高壓使葉片15與氣缸5的內(nèi)表面可靠地接觸。
另外，扁平凹槽部分17和高壓油供應(yīng)孔18的位置使得它們之間在旋轉(zhuǎn)體11轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可通過(guò)回壓腔14暫時(shí)連通。因此，即使其問(wèn)的連通中斷后，高壓油的壓力仍然保持在扁平凹槽部分17中，使得回壓腔14中的壓力即使在吸入和壓縮沖程中也保持較高，這意味著功率負(fù)荷減小作用不能達(dá)到足夠的程度。為了解決這一問(wèn)題，如圖12所示已作出了新的設(shè)計(jì)，其中高壓油供應(yīng)孔18a的位置關(guān)系，使得高壓油供應(yīng)孔18a與扁平凹槽部分17不能通過(guò)回壓腔14連通，因此在高壓油供應(yīng)孔中的高壓油的作用不會(huì)施加到扁平凹槽部分17。由于這種改進(jìn)，從高壓油供應(yīng)孔18a供應(yīng)的高壓油不會(huì)直接流入扁平凹槽部分17中，從而使回壓腔14中的壓力在吸入和壓縮沖程中減小到足夠低的程度，因此在正常運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中能夠可靠地達(dá)到降低功率消耗的效果。
上述結(jié)構(gòu)是這樣設(shè)計(jì)的，扁平凹槽部分和高壓油供應(yīng)孔之間不會(huì)通過(guò)葉片回壓腔連通，于是在吸入和壓縮沖程中葉片回壓不會(huì)過(guò)度增大，因此從功率減小的角度看來(lái)，這樣的氣體壓縮機(jī)是一種令人滿意的結(jié)構(gòu)。然而，壓縮機(jī)中的油是在氣體壓縮機(jī)中受壓縮的排出氣體的壓力作用下達(dá)到高壓的，所以，在氣體壓縮機(jī)啟動(dòng)時(shí)，由于排出氣體的壓力不能立即升高，使得油壓較低。在吸入和壓縮沖程中供應(yīng)到回壓腔中的油通過(guò)軸承等的降壓而達(dá)到更低的壓力。比如在剛剛安裝好之后，氣體壓縮機(jī)啟動(dòng)時(shí)葉片還停留在葉片槽內(nèi)，在葉片可以克服油膜阻力從葉片槽中突出之前，必須利用葉片回壓推出葉片。然而，在上面所介紹的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，葉片回壓保持在低水平，當(dāng)油壓還沒(méi)有增加到足夠高的程度時(shí)，壓力不夠，因此需要花費(fèi)時(shí)間來(lái)使葉片突出。而且，在葉片還沒(méi)有突出時(shí)，壓縮過(guò)程不能正常進(jìn)行，因此只要上述現(xiàn)象持續(xù)，氣體壓縮機(jī)就不能正常工作。而且，還有噪音(震顫)問(wèn)題，因?yàn)樵谌~片突出之前，從旋轉(zhuǎn)體外表面略微伸出的葉片會(huì)與氣缸碰撞。
而且，取決于車輛等的運(yùn)行情況，當(dāng)氣體壓縮機(jī)連續(xù)工作使旋轉(zhuǎn)體以低速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于低速轉(zhuǎn)動(dòng)而不可能施加足夠的壓力到葉片回壓腔中。而且，在這種狀態(tài)下，施加到葉片前端的制冷劑氣體壓力克服葉片壓出力將葉片推回(或超過(guò)震顫極限)，因此葉片在旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)撞擊氣缸內(nèi)表面，從而產(chǎn)生碰撞噪音?？梢酝ㄟ^(guò)按照震顫極限調(diào)整葉片回壓(在提供低壓時(shí)增大壓力)來(lái)解決這一問(wèn)題。然而，在提供低壓時(shí)增大壓力會(huì)使上述降低功率負(fù)荷的效果變差。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述問(wèn)題而進(jìn)行了本發(fā)明的開(kāi)發(fā)。本發(fā)明的目的是提供一種氣體壓縮機(jī)，能夠在啟動(dòng)時(shí)或是在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)將足夠高的壓力提供到回壓腔中以提高葉片的突出性，并能在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候提供低壓以達(dá)到降低功率負(fù)荷的效果。
為了解決上述問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明的氣體壓縮機(jī)包括可吸入、壓縮和排出制冷劑氣體的壓縮機(jī)主體和可貯存壓縮機(jī)主體潤(rùn)滑油的油槽，所述壓縮機(jī)主體包括氣缸、布置在氣缸軸向端部的側(cè)面缸體、可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在氣缸中的旋轉(zhuǎn)體、從旋轉(zhuǎn)體的外圓周表面向其內(nèi)緣延伸的葉片槽、以及容納在葉片槽中能伸出和縮回的葉片。該氣體壓縮機(jī)還具有包含葉片槽底部的回壓空間，可在壓縮機(jī)主體正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)達(dá)到介于吸氣壓力和排氣壓力之間的中壓；第一高壓油通道，當(dāng)葉片處于其排出沖程位置時(shí)可使油槽與葉片槽底部連通；第二高壓油通道，可使油槽與回壓空間連通；和用來(lái)開(kāi)啟和關(guān)閉第二高壓油通道的開(kāi)/關(guān)閥。
根據(jù)本發(fā)明的氣體壓縮機(jī)，開(kāi)/關(guān)閥在壓縮機(jī)主體停止時(shí)使第二高壓油通道保持開(kāi)啟，在壓縮機(jī)主體開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)關(guān)閉第二高壓油通道，在壓縮機(jī)主體正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使第二高壓油通道保持關(guān)閉。
根據(jù)本發(fā)明的氣體壓縮機(jī)，開(kāi)/關(guān)閥在壓縮機(jī)主體正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使第二高壓油通道保持關(guān)閉，而在壓縮機(jī)主體未正常運(yùn)轉(zhuǎn)和油壓較低時(shí)使第二高壓油通道保持開(kāi)啟。
根據(jù)本發(fā)明的氣體壓縮機(jī)，回壓空間包含扁平凹槽，當(dāng)葉片處于從吸入沖程過(guò)渡到壓縮沖程的位置時(shí)，扁平凹槽與葉片槽底部連通，而在扁平凹槽與葉片槽底部之間斷開(kāi)之后，葉片槽底部與第一高壓油通道連通。
根據(jù)本發(fā)明的氣體壓縮機(jī)，當(dāng)葉片處于其排出沖程位置時(shí)，第二高壓油通道的下游端部通到葉片槽底部中。
根據(jù)本發(fā)明的氣體壓縮機(jī)，第二高壓油通道的下游端部通到扁平凹槽中。
根據(jù)本發(fā)明的氣體壓縮機(jī)，開(kāi)/關(guān)閥可移動(dòng)地設(shè)置，以開(kāi)啟和關(guān)閉第二高壓油通道并帶有閥件和彈性件，其中閥件位于使流動(dòng)通道關(guān)閉的位置，彈性件可施加彈力到閥件上而使閥件處于將通道打開(kāi)的位置，在壓縮機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，閥件在高壓油壓力的作用下移動(dòng)到使流動(dòng)通道關(guān)閉的位置，而當(dāng)高壓油壓力降低時(shí)，由于彈性件的彈力使閥件移動(dòng)到將流動(dòng)通道打開(kāi)的位置。
而且，根據(jù)本發(fā)明的氣體壓縮機(jī)，受壓縮機(jī)排氣壓力作用的高壓油與中壓油的壓差施加到閥件上。
即，根據(jù)本發(fā)明，在油壓不夠高的情況下比如在啟動(dòng)時(shí)，開(kāi)/關(guān)閥打開(kāi)，從而使高壓流體通過(guò)第二高壓油通道供應(yīng)到回壓腔中。因此，無(wú)論葉片在哪個(gè)沖程，葉片回壓腔中的壓力增大提高葉片壓出力。這在壓縮機(jī)啟動(dòng)時(shí)有助于提高葉片的突出性，使得葉片能夠克服油膜阻力從葉片槽中迅速突出而在初期就能開(kāi)始正常壓縮，從而使空調(diào)系統(tǒng)的工作加快，因此可迅速提供冷空氣。而且，由于葉片壓出力的提高，葉片與氣缸內(nèi)表面可靠地接觸，可防止由于葉片碰撞而引起的震顫，因此可以使安裝有壓縮機(jī)的車輛降低噪音。
另一方面，在經(jīng)過(guò)正常運(yùn)轉(zhuǎn)油壓已經(jīng)提高的工作狀態(tài)下，開(kāi)/關(guān)閥關(guān)閉，因此沒(méi)有高壓流體通過(guò)第二高壓油通道供應(yīng)到回壓腔。于是，在不需要有大的葉片壓出力的沖程中，只有中壓油供應(yīng)到回壓腔中，因而不會(huì)有過(guò)高的壓力施加到葉片回壓腔中。因此，沒(méi)有過(guò)大的壓出力施加到葉片上，所以可以使安裝有壓縮機(jī)的車輛實(shí)現(xiàn)功率負(fù)荷的降低和燃料效率方面的改進(jìn)。而且，可以減輕葉片和氣缸的磨損，從而提高零件的使用壽命。而且，在需要有大的葉片壓出力的沖程中，高壓經(jīng)過(guò)第一高壓油通道施加到回壓腔中，使葉片與氣缸內(nèi)表面可靠地接觸。
為了達(dá)到上述效果，要求開(kāi)/關(guān)閥在壓縮機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)關(guān)閉，而在油壓不夠高的情況下如壓縮機(jī)啟動(dòng)時(shí)或是低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)打開(kāi)。
而且，為了在有中壓油供應(yīng)到回壓腔的沖程中通過(guò)第二高壓油通道將高壓油供應(yīng)到回壓腔中，可以使第二高壓油通道的下游端部在排出沖程中通到葉片槽的底部或是通到扁平凹槽中。而且，只要能夠達(dá)到上述目的，對(duì)于可將流體從第二高壓油通道供應(yīng)到回壓腔中的結(jié)構(gòu)并無(wú)特別限制。而且，對(duì)于將高壓油從第二高壓油通道供應(yīng)到回壓腔中的周期來(lái)說(shuō)，不必包括將中壓油供應(yīng)到回壓腔的沖程的整個(gè)周期，而只需要包括該沖程的至少一部分。
第二高壓油通道要能夠從氣體壓縮機(jī)中的高壓油供應(yīng)源(油槽或類似裝置)接收供應(yīng)的高壓油，而對(duì)于供應(yīng)源的位置在本發(fā)明中并無(wú)特別限制。而且，第二高壓油通道還可以與第一高壓油通道相連以接收通過(guò)該通道供應(yīng)的高壓油。而且，第二高壓油通道可以獨(dú)立于第一高壓油通道設(shè)置。而且，第二高壓油通道可以與氣缸內(nèi)的空間相連以供應(yīng)高壓油到氣缸內(nèi)的空間中。
上述中壓油可以由通過(guò)在轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)體軸和可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承旋轉(zhuǎn)體軸的軸承之間的高壓油通道的高壓油得到。
而且，開(kāi)/關(guān)閥只需能夠在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)和在其它周期中開(kāi)啟和關(guān)閉第二高壓油通道，對(duì)于其結(jié)構(gòu)在本發(fā)明中并無(wú)限制。雖然開(kāi)/關(guān)閥的結(jié)構(gòu)并不限于上面所介紹的那種，但是其中的閥件最好是通過(guò)彈性件彈力和高壓油壓力(或高壓油和中壓油的壓差)之間的適當(dāng)平衡來(lái)移動(dòng)(滑動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng))以開(kāi)啟和關(guān)閉上述通道。
高壓油的壓力根據(jù)壓縮機(jī)主體的工作狀態(tài)而變化，因此可以通過(guò)設(shè)定彈力對(duì)開(kāi)/關(guān)閥進(jìn)行開(kāi)/關(guān)控制，使得在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，高壓油的壓力能夠超過(guò)彈性件，而在高壓油壓力還沒(méi)有提高到足夠程度的其它狀態(tài)下，彈性件的彈力占優(yōu)勢(shì)。
而且，高壓油和中壓油之間的壓差也根據(jù)壓縮機(jī)主體的工作狀態(tài)而變化，因此可以通過(guò)設(shè)定彈力來(lái)根據(jù)壓縮機(jī)主體的工作狀態(tài)對(duì)開(kāi)/關(guān)閥進(jìn)行開(kāi)/關(guān)控制，使得在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，壓差大到足以克服彈力，而在油壓還沒(méi)有提高到足夠程度的其它狀態(tài)下，壓差太小而不能克服彈性件的彈力。還可以將供應(yīng)到回壓腔中的流體用作施加到開(kāi)/關(guān)閥上的高壓油和中壓油?；蛘呖梢允褂迷跉怏w壓縮機(jī)內(nèi)得到的流體。因此，該流體的壓力也可以不同于供應(yīng)到回壓腔中流體的壓力。
雖然彈性件的典型示例是螺旋彈簧，但這并不是限制性的。而且，彈性件的壓縮力、擴(kuò)張力等只要適當(dāng)就可以，而對(duì)于其使用方式并無(wú)特別限制。
如上所述，本發(fā)明的氣體壓縮機(jī)包括氣缸、布置在氣缸軸向端部的側(cè)面缸體、可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在氣缸中的旋轉(zhuǎn)體，從旋轉(zhuǎn)體外圓周表面延伸到內(nèi)緣的葉片槽、容納在葉片槽中因而可伸出和縮回的葉片、以及設(shè)在葉片槽中用來(lái)施加壓出力到葉片上的回壓腔。這就是氣體壓縮機(jī)主體的結(jié)構(gòu)。除此之外，本發(fā)明的氣體壓縮機(jī)還可以具有吸氣腔，低壓制冷劑氣體被引入；吸氣通道，低壓制冷劑氣體通過(guò)吸氣通道從吸氣腔吸入到氣缸壓縮腔中；排氣孔，壓縮的制冷劑氣體通過(guò)排氣孔從氣缸壓縮腔中排出；排氣腔，制冷劑氣體通過(guò)排氣孔排出到排氣腔；油槽，用以接受排氣腔的壓力；以及與油槽連通的油傳輸通道。


圖1是根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的氣體壓縮機(jī)的前側(cè)視圖；圖2是本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例中的后側(cè)缸體的內(nèi)側(cè)視圖；圖3是第一個(gè)實(shí)施例中處于開(kāi)啟狀態(tài)的開(kāi)/關(guān)閥周圍部分的正向剖視圖；
圖4是圖3中一部分的局部放大正向剖視圖，其中開(kāi)/關(guān)閥處于關(guān)閉狀態(tài)；圖5是本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例中的油分離缸體的內(nèi)側(cè)視圖；圖6是示出了本發(fā)明的氣體壓縮機(jī)中壓力變化的曲線圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的后側(cè)缸體的內(nèi)側(cè)視圖；圖8是在開(kāi)/關(guān)閥周圍的后側(cè)缸體一部分的局部放大正向剖視圖和供應(yīng)通道的正視圖；圖9A和9B示出了第二個(gè)實(shí)施例中在開(kāi)/關(guān)閥周圍的后側(cè)缸體的一部分，圖9A是處于關(guān)閉狀態(tài)的開(kāi)/關(guān)閥的正向剖視圖，而圖9B是處于開(kāi)啟狀態(tài)的開(kāi)/關(guān)閥的正向剖視圖；圖10是示出了傳統(tǒng)氣體壓縮機(jī)的總體結(jié)構(gòu)的正向剖視圖；圖11是傳統(tǒng)氣體壓縮機(jī)中壓縮機(jī)主體的前側(cè)視圖；圖12是改進(jìn)的傳統(tǒng)氣體壓縮機(jī)中壓縮機(jī)主體的前側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
第一個(gè)實(shí)施例下面將參考圖1至6來(lái)介紹本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例。與現(xiàn)有技術(shù)中相同的部件用相同的標(biāo)號(hào)來(lái)表示，并將參考圖10來(lái)介紹氣體壓縮機(jī)的總體結(jié)構(gòu)。
與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)一樣，本發(fā)明的氣體壓縮機(jī)裝備著具有橢圓形內(nèi)表面的氣缸5、以及布置在氣缸5軸向端部的前后側(cè)缸體6和7。前外殼1a安裝在前側(cè)缸體6的前側(cè)，而后外殼1b從后側(cè)缸體7的后側(cè)延伸到前側(cè)氣缸體6。吸氣口2設(shè)在前外殼1a，吸氣腔3設(shè)在前外殼1a中而與吸氣口2連通。
如圖1所示，旋轉(zhuǎn)體11安裝在氣缸5中能繞旋轉(zhuǎn)體軸10轉(zhuǎn)動(dòng)。若干葉片槽12從旋轉(zhuǎn)體11的外圓周表面向內(nèi)緣延伸，葉片15容納在葉片槽12中而能伸出和縮回。在葉片槽12的底部(在內(nèi)緣側(cè)上)設(shè)有作為回壓空間的回壓腔14，壓力流體可供應(yīng)到回壓腔14。
氣缸壓縮腔16通過(guò)設(shè)在前側(cè)缸體6中的吸氣通道4與吸氣腔3連通。而且，氣缸5中設(shè)有與氣缸壓縮腔16連通的排氣孔20，與排氣孔20連通的第一排氣腔21沿氣缸5的軸線方向設(shè)置。參考數(shù)字22表示用來(lái)開(kāi)啟和關(guān)閉排氣孔20的簧片閥。第一排氣腔21通過(guò)設(shè)在后側(cè)缸體7中的排氣通道23與設(shè)在后側(cè)缸體7后側(cè)的油分離缸體25連通(見(jiàn)圖2)，在油分離缸體25中設(shè)有油分離器26。而且，由后側(cè)缸體7和后外殼1b的內(nèi)部形成的空間構(gòu)成可將壓縮氣體(制冷劑)排入其中的第二排氣腔8，在第二排氣腔8的下部設(shè)有一油槽30。
油槽30與油通道31連通，油通道31布置在氣體壓縮機(jī)內(nèi)用來(lái)將油供應(yīng)到氣體壓縮機(jī)的各個(gè)部分中。油通道31的一部分與低壓部分連通，該低壓部分由旋轉(zhuǎn)體軸10和可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承旋轉(zhuǎn)體軸10的軸承10a之間的間隙等構(gòu)成。扁平凹槽部分17分別設(shè)在前側(cè)缸體6和后側(cè)缸體7的端面中，且低壓油供應(yīng)孔17a通到扁平凹槽部分17中，如圖3所示，供應(yīng)孔17a通過(guò)油供應(yīng)通道與軸承10a連通。
扁平凹槽部分17的形狀和布置方式設(shè)置成，在葉片15的吸入和壓縮沖程中視旋轉(zhuǎn)體11的轉(zhuǎn)動(dòng)位置，可與葉片回壓腔14連通。油通道31的另一部分與設(shè)在后側(cè)缸體7內(nèi)表面中的高壓油供應(yīng)孔18a連通，因此不通過(guò)旋轉(zhuǎn)體軸10和軸承之間的間隙就可以供應(yīng)油。從油槽30側(cè)的油通道31的開(kāi)口到高壓油供應(yīng)孔18a的部分構(gòu)成第一高壓油通道。高壓油供應(yīng)孔18a的形狀和位置設(shè)置成，在葉片15的排出沖程中視旋轉(zhuǎn)體11的轉(zhuǎn)動(dòng)位置，可與葉片回壓腔14連通。而且，扁平凹槽部分17和高壓油供應(yīng)孔18a的位置關(guān)系，使得它們之間不通過(guò)隨旋轉(zhuǎn)體11一起轉(zhuǎn)動(dòng)的回壓腔14連通。
如圖4所示，油通道31的構(gòu)成高壓油供應(yīng)輔助通道32的部分，作為第二高壓油通道在后側(cè)缸體的內(nèi)表面延伸，且其前端作為高壓油供應(yīng)輔助孔33在后側(cè)缸體的內(nèi)表面開(kāi)口。高壓油供應(yīng)輔助孔33所在的位置，使得當(dāng)回壓腔14轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，高壓油供應(yīng)輔助孔33能夠通過(guò)回壓腔14與扁平凹槽部分17連通。
如圖4和5所示，高壓油供應(yīng)輔助通道32在油分離氣缸體25中有一閥孔34，閥孔34沿與供應(yīng)通道32交叉的方向延伸，外圓周表面上帶有連通凹槽35a的滑柱式閥件35可移動(dòng)地布置在閥孔34中?；介y件35的與閥孔34相連的一個(gè)端表面有高壓油供應(yīng)通道34a，因此高壓油的壓力可以施加到，滑柱式閥件35的與閥孔34相連的另一個(gè)端表面上有中壓油進(jìn)入通道34b，中壓油進(jìn)入通道34b與通往扁平凹槽部分17的中壓油進(jìn)入孔17b連通。即，高壓油與中壓油的壓差施加到滑柱式閥件35上。此外，可施加彈力到滑柱式閥件35上以克服高油壓的螺旋彈簧37作為彈性元件布置在閥孔34中。上面介紹了本發(fā)明的開(kāi)/關(guān)閥的構(gòu)造。
在上述開(kāi)/關(guān)閥中，當(dāng)滑柱式閥件35如圖4中所示那樣被高壓油的壓力(＞低壓油)移動(dòng)到左邊時(shí)，高壓油供應(yīng)輔助通道32與連通凹槽35a之間的連通斷開(kāi)，從而使高壓油供應(yīng)輔助通道32關(guān)閉。另一方面，當(dāng)滑柱式閥件35如圖3中所示那樣被螺旋彈簧37的彈力(擴(kuò)張力)移動(dòng)到右邊時(shí)，高壓油供應(yīng)輔助通道32與連通凹槽35a連通，從而使高壓油供應(yīng)輔助通道32打開(kāi)。
在上面所介紹的氣體壓縮機(jī)中，當(dāng)旋轉(zhuǎn)體11繞旋轉(zhuǎn)體軸10轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，氣缸壓縮腔16的體積發(fā)生變化，使制冷劑氣體通過(guò)吸氣口2和吸氣腔4進(jìn)入氣缸壓縮腔16中。在旋轉(zhuǎn)體11的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)較低的啟動(dòng)或低速運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，高壓油和低壓油具有相等的壓力或其壓差很小。于是，開(kāi)/關(guān)閥中的滑柱式閥件35被螺旋彈簧37的彈力移動(dòng)到使高壓油供應(yīng)輔助通道32打開(kāi)的位置，即，移動(dòng)到使高壓油供應(yīng)輔助通道32與連通凹槽35a連通的位置。由于這種連通，高壓油通過(guò)高壓油供應(yīng)輔助通道32供應(yīng)到高壓油供應(yīng)輔助孔33中。
在上述狀態(tài)下，當(dāng)旋轉(zhuǎn)體11轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在葉片從吸入沖程過(guò)渡到壓縮沖程的過(guò)程中，中壓油從扁平凹槽部分17供應(yīng)到回壓腔14中，而在排出沖程中，高壓油從高壓油供應(yīng)孔18a供應(yīng)到回壓腔14中。而且，在從壓縮沖程過(guò)渡到排出沖程時(shí)，高壓油還從高壓油供應(yīng)輔助孔33供應(yīng)到回壓腔14中。此時(shí)，回壓腔14暫時(shí)與高壓油供應(yīng)輔助孔33以及扁平凹槽部分17連通，高壓油供應(yīng)輔助孔33和扁平凹槽部分17通過(guò)回壓腔14連通。結(jié)果，高壓油通過(guò)回壓腔14從高壓油供應(yīng)輔助孔33流入扁平凹槽部分17中，使扁平凹槽部分17的壓力增大。于是，油從扁平凹槽部分17供應(yīng)到回壓腔14的過(guò)程中，所施加的壓力增大，使葉片15的壓出力得到加強(qiáng)，因此即使在氣體壓縮機(jī)初始啟動(dòng)時(shí)，葉片15也能快速突出而使壓縮機(jī)能夠在初期進(jìn)行工作，而且還可以防止由于震顫而產(chǎn)生噪音。而且，即使在旋轉(zhuǎn)體11低速轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，也可以作用適當(dāng)?shù)膲撼隽Φ饺~片15，同時(shí)還可以防止由于震顫而產(chǎn)生噪音。
另一方面，在過(guò)渡到正常工作狀態(tài)之后，高壓油和低壓油之間的壓差增大，因而高壓油的壓力沉重地作用在滑柱式閥件35上，使得滑柱式閥件35克服螺旋彈簧37的彈力向前移動(dòng)。通過(guò)這種運(yùn)動(dòng)，高壓油供應(yīng)輔助通道32和連通凹槽35a之間的連通部分逐漸減小，直至它們之間的連通斷開(kāi)，使高壓油供應(yīng)輔助通道32被滑柱式閥件35的外圓周側(cè)壁關(guān)閉，從而停止將高壓油供應(yīng)到高壓油供應(yīng)輔助孔33中。當(dāng)旋轉(zhuǎn)體11在這種狀態(tài)下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)從吸入沖程過(guò)渡到壓縮沖程時(shí)只有中壓油從扁平凹槽部分17供應(yīng)到回壓腔14中，而在排出沖程時(shí)只有高壓油從高壓油供應(yīng)孔18a供應(yīng)到回壓腔14。在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，中壓油的壓力也增大，而且有較大的離心力施加到葉片15上，所以在從吸入沖程過(guò)渡到壓縮沖程時(shí)，用于葉片15的壓出力足夠大。因此，在從吸入沖程過(guò)渡到壓縮沖程的時(shí)候，可以適當(dāng)?shù)販p小用于葉片15的壓出力以降低工作負(fù)荷。另一方面，在壓縮沖程中，由于高壓油的作用使葉片15的壓出力足夠強(qiáng)大，從而使葉片15與氣缸5的內(nèi)表面可靠地接觸。
在氣缸壓縮腔16中被壓縮的制冷劑氣體在排出沖程中通過(guò)排氣孔20排放到氣缸壓縮腔16的外面，然后通過(guò)第一排氣腔21排放到油分離缸體25中。接著與現(xiàn)有技術(shù)中一樣，油分離器26將油分離，然后排放到排氣腔8中，并進(jìn)一步通過(guò)排氣口9排放到外部管道系統(tǒng)中。油分離器26分離的油聚集在油槽30中，并在上述排放的制冷劑氣體壓力作用下達(dá)到高壓，然后通過(guò)油道31輸送到氣體壓縮機(jī)的各部分。
圖6是曲線圖，示出了上面介紹的氣體壓縮機(jī)和傳統(tǒng)氣體壓縮機(jī)中排氣壓力、回壓腔壓力、以及吸氣壓力的變化。所示回壓腔壓力是在吸入和壓縮沖程中的回壓腔壓力。在傳統(tǒng)氣體壓縮機(jī)中，排氣壓力和回壓腔壓力從啟動(dòng)開(kāi)始逐漸增大。因此，如圖所示，在啟動(dòng)時(shí)，回壓腔中的壓力不夠，因而產(chǎn)生如上面所提到的問(wèn)題。與此相反，在本發(fā)明的氣體壓縮機(jī)中，排氣壓力和回壓從啟動(dòng)開(kāi)始由于開(kāi)/關(guān)閥的工作而同樣增大，因而在它們之間只有很小的壓差或沒(méi)有壓差。當(dāng)旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)速?gòu)膯?dòng)開(kāi)始逐漸增大直至過(guò)渡到正常轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，回壓腔的壓力由于開(kāi)/關(guān)閥的關(guān)閉逐漸減小，所以，在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，可以達(dá)到與傳統(tǒng)氣體壓縮機(jī)中相同的回壓腔壓力。因此，如圖所示，在啟動(dòng)時(shí)，回壓腔中的壓力增大以提高用于葉片的壓出力；在過(guò)渡到正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)之后，用于葉片的回壓腔壓力減小，使得能夠如現(xiàn)有技術(shù)一樣達(dá)到降低功率負(fù)荷的效果。
第二個(gè)實(shí)施例下面，將參考圖7至9來(lái)介紹第二個(gè)實(shí)施例，其中對(duì)開(kāi)/關(guān)閥的構(gòu)造和第二高壓油通道的構(gòu)造作了改進(jìn)。與第一個(gè)實(shí)施例以及傳統(tǒng)氣體壓縮機(jī)中相同的部件用相同的標(biāo)號(hào)來(lái)表示，且其說(shuō)明也將被刪去或省略。
與上述實(shí)施例中一樣，如圖7所示，在后側(cè)缸體7中設(shè)有扁平凹槽部分17、低壓油供應(yīng)孔17a、高壓油供應(yīng)孔18a、以及通到扁平凹槽部分17的高壓油供應(yīng)輔助孔40。用來(lái)供應(yīng)高壓油的高壓油供應(yīng)輔助通道41與高壓油供應(yīng)輔助孔40相連而形成第二高壓油通道。在高壓油供應(yīng)輔助通道41內(nèi)安裝有可沿高壓油供應(yīng)輔助通道41移動(dòng)的球閥件42。通過(guò)球閥件42的球形表面與設(shè)在高壓油供應(yīng)輔助通道41中扁平凹槽部分17側(cè)的錐形部分41a的接合和分離，可以實(shí)現(xiàn)高壓油供應(yīng)輔助通道41的開(kāi)啟和關(guān)閉。安裝在高壓油供應(yīng)輔助通道41中的螺旋彈簧43施加彈力到球閥件42上，使球閥件42朝離開(kāi)錐形部分41a的方向移動(dòng)。而且，扁平凹槽部分17中油的壓力施加到球閥件42的一個(gè)端面?zhèn)?扁平凹槽部分側(cè))，而高壓油的壓力施加到球閥件42的另一端面?zhèn)?。開(kāi)/關(guān)閥的構(gòu)造如上面所介紹的那樣。而且，在容納有球閥件42的高壓油供應(yīng)輔助通道41的圓周側(cè)壁中設(shè)有沿高壓油供應(yīng)輔助通道41延伸的流動(dòng)輔助通道44(見(jiàn)圖8)，使粘性油可以從球閥件42旁經(jīng)過(guò)而平穩(wěn)地流到扁平凹槽部分17側(cè)。
與第一個(gè)實(shí)施例一樣，在此第二個(gè)實(shí)施例中，高壓油和低壓油在啟動(dòng)時(shí)以及在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)具有相等的壓力或只有很小的壓差，因此球閥件42與錐形部分41a分離而移動(dòng)到使高壓油供應(yīng)輔助通道41開(kāi)啟的位置(見(jiàn)圖9B)。由于這種連通，高壓油通過(guò)高壓油供應(yīng)輔助通道41供應(yīng)到扁平凹槽部分17中，因此即使在葉片從吸入沖程過(guò)渡到壓縮沖程的時(shí)候，也可以將高壓油從扁平凹槽部分17供應(yīng)到回壓腔14，從而使用于葉片的壓出力得到加強(qiáng)，提高葉片15的突出性。而且，由于壓出力得到加強(qiáng)，所以還可以防止由于震顫而產(chǎn)生噪音。
另一方面，在過(guò)渡到正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)之后，高壓油和低壓油之間的壓差增大，因而高壓油的壓力沉重地作用在球閥件42上，使得球閥件42克服螺旋彈簧43的彈力移動(dòng)到錐形部分41a側(cè)。結(jié)果，使錐形部分41a與球閥件42的球形表面相互接觸，高壓油供應(yīng)輔助通道41被球形表面封閉，從而停止將高壓油供應(yīng)到扁平凹槽部分17中(見(jiàn)圖9A)。與上述實(shí)施例1一樣，在這種情況下，當(dāng)從吸入沖程過(guò)渡到壓縮沖程時(shí)只有低壓油從扁平凹槽部分17供應(yīng)到回壓腔中，而在排出沖程時(shí)只有高壓油從高壓油供應(yīng)孔18a供應(yīng)到回壓腔中。結(jié)果，在正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，可以降低工作負(fù)荷，而在壓縮沖程中，可以使葉片與氣缸內(nèi)表面可靠地接觸。
雖然在上述實(shí)施例中，高壓油供應(yīng)輔助部分中的高壓油供應(yīng)是通過(guò)適當(dāng)?shù)挠凸?yīng)通道來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但是對(duì)于供應(yīng)源并沒(méi)有特別的限制；比如，也可以將聚集在氣缸壓縮腔中的高壓油用作供應(yīng)源。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明提供的氣體壓縮機(jī)包括可吸入、壓縮和排出制冷劑氣體的壓縮機(jī)主體，和可貯存壓縮機(jī)主體潤(rùn)滑油的油槽，其中壓縮機(jī)主體包括氣缸、布置在氣缸軸向端部的側(cè)面缸體、可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在氣缸中的旋轉(zhuǎn)體、從旋轉(zhuǎn)體的外圓周表面向內(nèi)緣延伸的葉片槽、以及容納在葉片槽中而能伸出和縮回的葉片；所述壓縮機(jī)主體還具有包含葉片槽底部的回壓腔，可在壓縮機(jī)主體正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)達(dá)到介于吸氣壓力和排氣壓力之間的中壓；第一高壓油通道，當(dāng)葉片處于排出沖程位置時(shí)可使油槽與葉片槽的底部連通；第二高壓油通道，可使油槽與回壓腔連通；和用來(lái)開(kāi)啟和關(guān)閉第二高壓油通道的開(kāi)/關(guān)閥，因此只有在啟動(dòng)時(shí)或是在低速運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，高壓油在有中壓油供應(yīng)到回壓腔的沖程中供應(yīng)到回壓腔中，從而提高葉片的突出性，使得壓縮機(jī)能夠在初期進(jìn)行工作，并能有效地防止震顫。而且，在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，通過(guò)開(kāi)/關(guān)閥的工作可停止高壓油的供應(yīng)，在只有中壓流體供應(yīng)到回壓腔的沖程可達(dá)到降低工作負(fù)荷的效果。
權(quán)利要求
1.一種氣體壓縮機(jī)，包括可吸入、壓縮和排出制冷劑氣體的壓縮機(jī)主體，和可貯存壓縮機(jī)主體潤(rùn)滑油的油槽，所述壓縮機(jī)主體包括氣缸、布置在所述氣缸軸向端部的側(cè)面缸體、可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述氣缸中的旋轉(zhuǎn)體、從所述旋轉(zhuǎn)體的外圓周表面向其內(nèi)緣延伸的葉片槽、以及容納在所述葉片槽中能伸出和縮回的葉片；包含所述葉片槽底部的回壓空間，可在所述壓縮機(jī)主體正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)達(dá)到介于吸氣壓力和排氣壓力之間的中壓；第一高壓油通道，當(dāng)所述葉片處于排出沖程位置時(shí)可使所述油槽與所述葉片槽底部連通；第二高壓油通道，可使所述油槽與所述回壓空間連通；和用來(lái)開(kāi)啟和關(guān)閉所述第二高壓油通道的開(kāi)/關(guān)閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體壓縮機(jī)，其特征在于，所述開(kāi)/關(guān)閥在所述壓縮機(jī)主體停止時(shí)使所述第二高壓油通道保持開(kāi)啟，在所述壓縮機(jī)主體開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)關(guān)閉所述第二高壓油通道，在所述壓縮機(jī)主體正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使所述第二高壓油通道保持關(guān)閉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體壓縮機(jī)，其特征在于，所述開(kāi)/關(guān)閥在所述壓縮機(jī)主體正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使所述第二高壓油通道保持關(guān)閉，而在所述壓縮機(jī)主體未正常運(yùn)轉(zhuǎn)和油壓較低時(shí)使所述第二高壓油通道保持開(kāi)啟。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體壓縮機(jī)，其特征在于，所述回壓空間包含扁平凹槽，當(dāng)所述葉片處于從吸入沖程過(guò)渡到壓縮沖程的位置時(shí)，所述扁平凹槽與所述葉片槽底部連通，而在所述扁平凹槽與所述葉片槽底部之間的連通斷開(kāi)之后，所述葉片槽底部與所述第一高壓油通道連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體壓縮機(jī)，其特征在于，當(dāng)所述葉片處于其排出沖程位置時(shí)，所述第二高壓油通道的下游端部通到所述葉片槽底部。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣體壓縮機(jī)，其特征在于，所述第二高壓油通道的下游端部通到所述扁平凹槽中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體壓縮機(jī)，其特征在于，所述開(kāi)/關(guān)閥可移動(dòng)地設(shè)置，以開(kāi)啟和關(guān)閉所述第二高壓油通道，其帶有閥件和彈性件，所述閥件位于使所述流動(dòng)通道關(guān)閉的位置，所述彈性件可施加彈力到所述閥件上而使所述閥件處于將所述通道打開(kāi)的位置，當(dāng)所述壓縮機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，所述閥件在高壓油壓力的作用下移動(dòng)到使所述流動(dòng)通道關(guān)閉的位置，而當(dāng)所述高壓油壓力降低時(shí)，所述彈性件的所述彈力使所述閥件移動(dòng)到將所述流動(dòng)通道打開(kāi)的位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體壓縮機(jī)，其特征在于，所述壓縮機(jī)中排氣壓力作用的所述高壓油與中壓油的壓差施加到所述閥件。
全文摘要
為了把過(guò)高的葉片回壓降低到適當(dāng)?shù)膲毫σ詼p輕工作負(fù)荷，以及為了在啟動(dòng)時(shí)和在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)提高葉片的突出性以防止震顫，提出了一種氣體壓縮機(jī)，其具有包含葉片槽底部的回壓空間，可在壓縮機(jī)主體正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)達(dá)到介于吸氣壓力和排氣壓力之間的中壓；第一高壓油通道，當(dāng)葉片處于排出沖程位置時(shí)可使油槽與葉片槽底部連通；第二高壓油通道，可使油槽與回壓空間連通；和用來(lái)開(kāi)啟和關(guān)閉第二高壓油通道的開(kāi)/關(guān)閥。
文檔編號(hào)F01C21/08GK1492151SQ03157928
公開(kāi)日2004年4月28日 申請(qǐng)日期2003年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月30日
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