通常地,压缩机将
电能转换为
动能,利用动能压缩制冷剂。压缩 机是组成制冷循环系统的核心元素,按照压缩制冷剂的压缩机构,分 为旋转压缩机、
涡旋压缩机、往复式压缩机等等。压缩机用于
冰箱、
空调,展示柜等等。
在旋转压缩机中,
驱动电机的旋转
力被传递到旋
转轴,由此旋转 轴旋转。由此,设在
旋转轴一端的偏心部分在汽缸体的压缩空间内旋 转。由此,汽缸体的压缩空间的体积随着设在汽缸体的
叶片而变化, 由此吸收、压缩和排放制冷剂气体。在旋转压缩机中,当驱动电机旋 转一次时,排放一次压缩气体。
在涡旋压缩机中,驱动电机的旋转力被传递到旋转轴,由此旋转 轴旋转。由此,连接于旋转轴的动涡旋(orbit scroll)通过与定涡旋啮 合按轨迹运行,由此吸收、压缩和排放制冷剂气体。在涡旋压缩机中, 当驱动电机转动一次时,连续两次排放压缩空气。
在往复式压缩机中,驱动电机的旋转力被传递到
曲柄轴,由此曲 柄轴旋转。由此,连接于曲柄轴的
活塞在汽缸体的压缩空间内直线往 复运动,由此吸收、压缩和排放制冷剂气体。在往复式压缩机中,当 驱动电机旋转一次时,排放一次压缩气体。
作为不同的压缩机,压缩机由以下组成:第一齿轮,在其内部圆 周表面具有多个齿轮;和第二齿轮,在其外部圆周表面具有少于第一 齿轮的多个齿轮并与第一齿轮啮合旋转。在所述的压缩机装置中,当 第一齿轮和第二齿轮相互啮合旋转一次,连续多次排放压缩气体。因 此,与其他压缩机相比,该压缩机构的压缩效率和
稳定性更好。而且, 由于用来将驱动电机旋转力传递到齿轮的旋转轴是以轴中心为
基础对 称的,与其他压缩机相比偏心旋转更多地被抑制,由此相应地减少振 动或噪音。
然而,在该压缩机装置中,由于齿轮分别相互啮合旋转,不仅齿 轮间还有
支撑齿轮的部件之间的相对运动增加,由此更多造成元件间 的磨损。由此,关键任务是将进行相对运动的齿轮和元件之间的磨损 最小化。
因此,本发明的目的是提供一种压缩机,能够在驱动电机旋转一 次时通过两个齿轮相互啮合旋转多次排放压缩气体,和能够最小化两 个齿轮和与齿轮进行相对运动的元件的磨损。
为了达成这些和其他的优势而且符合本发明的目的,在此做出具 体表达而且宽广地描述,提供一种压缩机,包括:密闭容器,其中保 存油;驱动电机,安装在密闭容器中;汽缸,与驱动电机以一定间隔 安装在密闭容器中;
外齿轮,旋转插入汽缸并在其内部圆周表面上设 有
轮齿;内齿轮,在其外部圆周表面上设有轮齿,可旋转地嵌入外齿 轮,与外部轮齿形成多个压缩空间;上
轴承和下轴承,分别连接于汽 缸的两个侧表面,用于封闭压缩空间;旋转轴,用于将驱动电机的旋 转力传递到内齿轮;供油装置,当旋转轴旋转时,用于在汽缸和外齿 轮之间循环供油;和吸入装置和排放装置,设在上轴承和下轴承,用 来将气体吸入压缩空间和排放气体。
参考
附图,接下来的对本发明的详细描述将使本发明的上述及其 他目标、特征、方面和优势更明显。
详细参考本发明的优选实施例,其实例通过附图显示。
下文中,按本发明记载的压缩机将参考附图进行解释。
图1是正向剖视图,显示了按本发明记载的压缩机的一个实施例, 图2和3是压缩机的横截面视图。
如图所示,压缩机包括:密闭容器10,其中保存油;驱动电机20, 安装在密闭容器10中;汽缸30,安装在密闭容器10中;外齿轮40,旋 转插入汽缸30并在其内部圆周表面上设有轮齿41;内齿轮50,在其外 部圆周表面上设有少于外齿轮40的轮齿41的轮齿51,可旋转地嵌入外 齿轮40,与外部轮齿41形成多个压缩空间;上轴承60和下轴承70,分 别连接于汽缸30的两个侧表面,用于封闭压缩空间;旋转轴80,用于 将驱动电机20的旋转力传递到内齿轮50;供油装置,当旋转轴80旋转 时,用于在汽缸30和外齿轮40之间循环供油;和吸入装置和排放装置, 设在上轴承60和下轴承70,用于将气体吸入压缩空间和排放气体。
用于向内吸入气体的吸入管11和用于向外排放气体的排放管12连 接于密闭容器10。
驱动电机20包括:固定连接于密闭容器10的
定子21;和旋转插入 定子21的
转子22。旋转轴80强制插入(forcibly-inserted)转子22。
汽缸30由以下组成:具有一定厚度的圆柱形主体部分31;和以一 定内径穿透形成(penetratingly-formed)在圆柱形主体部分31上的齿轮 插入孔32。齿轮插入孔32和主体部分31是相互偏心的。汽缸30以一定 间隔位于驱动电机20的下方。
外齿轮40由以下组成:环形主体部分42,具有与汽缸30厚度相对 应的厚度和与齿轮插入孔32的内径相对应的外径;和多个轮齿41,以 相同间隔形成在环形主体部分42的内部圆周表面上。外齿轮40可旋转 地插入汽缸30的齿轮插入孔32。
内齿轮由以下组成:盘状部分52,具有与外齿轮40厚度相对应的 厚度;多个轮齿51,形成在盘状部分52的外部圆周表面上;和用来插 入旋转轴80的轴耦合孔53。内齿轮50可旋转地嵌入外齿轮40以使轮齿 51与轮齿41相
接触。内齿轮50与插入外齿轮40的汽缸30是同心的。
外齿轮40的齿41的个数是7,内齿轮50的齿51的个数是6。当外齿 轮40的齿41和内齿轮50的齿51由于相互啮合处于相互线性接触或相互 表面接触时,形成多个压缩空间。当内齿轮50以一定
角度旋转时,外 齿轮40一起旋转。由此,外齿轮40和内齿轮50的接触点是变化的,压 缩空间的体积也是变化的。
外齿轮40的齿41和内齿轮50的齿51的数目是多种选择的。但是, 外齿轮40的齿41的数目通常大于内齿轮50的齿51的数目。
旋转轴80的一端穿透连接(penetratingly-coupled)于内齿轮50的 轴耦合孔53。旋转轴80的另一端浸入保存在密闭容器10底面的油中。
上轴承60由以下组成:具有一定厚度和表面的支撑板部分61;轴 插入孔62,形成在支撑板部分61中间,用来插入旋转轴80的一端。轴 插入孔62优选具有一定的深度。上轴承60与汽缸30的一个表面相连, 以便盖住压缩空间的一侧。旋转轴80的一端插入到上轴承的轴插入孔 62中。
下轴承70由以下组成:具有一定厚度和表面的支撑板部分71;轴 插入孔72,穿透形成在支撑板部分71上,用来插入旋转轴80。轴插入 孔72穿透形成在支撑板部分71上。下轴承70与汽缸30的另一表面相连, 以便盖住压缩空间的另一端。旋转轴80插入到下轴承的轴插入孔72中。
汽缸30,上轴承60和下轴承70通过多个
螺栓(未示出)相互连接 形成一个组装件。当汽缸30固定连接于密闭容器10时,该组装件由密 闭容器10固定支撑。当上轴承60或下轴承70固定连接于密闭容器10时, 该组装件由密闭容器10固定支撑。
将密闭容器10分成高压部分和低压部分的高/低压分隔板13与上 轴承60的上部相连。高/低压分隔板13的一端固定连接于密闭容器10的 内表面。吸入管11位于低压侧,排放管12位于高压侧。
吸入装置设置在下轴承70,包括吸入口73,其以一定形状穿透形 成在下轴承的支撑板部分61上。吸入口73贯穿压缩空间形成,当旋转 轴80在所述压缩空间旋转时,其体积增加。
排放装置设置在上轴承60。排放装置包括:排放口63,其穿透形 成在上轴承的支撑板部分61上;和排放
阀100,其连接于支撑板部分61, 用来打开和关闭排放口63。排放口63穿透形成在上轴承60上以使其位 于具有在所述压缩空间中最小的体积的压缩空间。
供油装置包括:穿透形成在旋转轴80的第一油路F1;安装在第一 油路的注油器110,用来通过旋转轴80的转动向第一油路F1供油;第二 油路F2,形成在上轴承60,用来在汽缸30和外齿轮40之间引导供向第 一油路F1的油;和第三油路F3,形成在下轴承70,用来将在汽缸30和 外齿轮40之间经过的油引导至密闭容器10的底面。
第一油路F1包括:第一油孔81,沿轴线方向以一定长度形成在旋 转轴80的一侧端;安装孔82,以一定深度形成在第一油孔81的入口处, 用来安装注油器110;和第二油孔83,其在旋转轴80的外部圆周表面与 第一油孔81相连。安装孔82的内径大于第一油孔81的内径。注油器110 优选具有
推进器形式,沉在保存在密闭容器10底面的油下。
在汽缸30的齿轮插入孔32的内部圆周表面上沿圆周方向形成具有 一定宽度和深度的
油槽33。用于连接油槽33和第二油路F2的第一油端 口34和用于连接油槽33和第三油路F3的第二油端口35形成在32齿轮插 入孔的边缘。
作为另一个形成在汽缸30的油路的变形实施例,如图4所示,在插 入外齿轮40的汽缸30的齿轮插入孔32边缘的一侧形成有油端口36,其 连接于第二油路F2并在汽缸30和外齿轮40之间引导油。通过外齿轮40 和汽缸30之间的相对运动,引导至油端口36的油可被供至外齿轮40和 汽缸30之间。
第二油路F2包括:上轴承60的轴插入孔62;油注入槽64,以具有 一定宽度和深度的环状沿圆周方向形成在轴插入孔62的内部圆周表面 上,用来容纳通过旋转轴80供应的油;穿过油注入槽64和上轴承60的 外部圆周表面的第一油孔65;和连接第一油孔65和第一油端口34的第 二油孔66。
孔遮盖元件130与位于上轴承60的外部圆周表面的第一油孔65的 一侧相连。
用作通孔的第三油路F3穿透形成在下轴承70,由此在汽缸30和外 齿轮40之间经过的油可以滴落到密闭容器10的底面。
作为变形实施例,如图5所示,第三油路F3由以下组成:第一油孔 74,以一定长度形成在下轴承70并在汽缸30和外齿轮40之间连通;和 第二油孔75,在第一油孔74和行成于下轴承70的吸入口73之间连通, 用于将油连同通过吸入口73吸入的气体部分地引导至压缩空间。第一 油孔74连接于第二油端口35。
接下来,解释按本发明记载的压缩机的操作和作用。
当电源接通到压缩机时,驱动电机20由此被驱动而产生旋转力。 驱动电机20的旋转力通过旋转轴80被传递到内齿轮50,以使内齿轮50 旋转。由此,旋转力被传递到与内齿轮50在多点接触的外齿轮40,以 使外齿轮40一起旋转。
由于内齿轮50的齿数与外齿轮40的齿数不同,在内齿轮50的齿和 外齿轮40的齿之间形成多个接触点和多个压缩空间。当内齿轮50旋转 时,外齿轮40一起旋转,且内齿轮50和外齿轮40之间的接触点
位置是 变化的。同时,压缩空间的体积也相应地变化。当压缩空间的体积变 化时,通过吸入管11进入密闭容器10中的气体被吸入压缩空间,被压 缩并通过排放管12排放。
当外齿轮40的齿41的个数是7,内齿轮50的齿51的个数是6时,在 外齿轮40的齿41和内齿轮50的齿51之间形成6个压缩空间,如图6所示。 如果内齿轮50以图6中的线X1为基础逆
时针旋转,三个压缩空间P1,P2 和P3处于吸入状态,其体积逐渐增加,另外三个压缩空间P4,P5和P6 处于压缩状态,其体积逐渐减小。因为内齿轮50的齿51的个数是6,只 要内齿轮50旋转60°,由内齿轮50和外齿轮40形成的压缩空间以同样 形状重复形成。由此,在一个压缩空间压缩的气体通过排放装置排放。 因此,只要内齿轮50旋转一次,压缩空气通过排放装置排放六次。
在上述过程中,当旋转轴80旋转时,连接于旋转轴80的注油器110 旋转以供油。由注油器110供给的油沿着旋转轴80的第一油路F流动, 由此被引导至上轴承60的第二油路F2。然后,引导至上轴承60的第二 油路F2的油通过第二油路F2被引导至外齿轮40和汽缸30之间。引导至 外齿轮40和汽缸30之间的油被供应至外齿轮40的外部圆周表面和汽缸 30的齿轮插入孔32的内部圆周表面之间,因此当外齿轮40和汽缸30相 互进行相对运动时用作
润滑油。
更具体来说,引导至上轴承60的第二油路F2的油通过汽缸30的第 一油端口34被引导至汽缸30的油槽33。由此,油被供至外齿轮40的外 部圆周表面和汽缸30的齿轮插入孔32的内部圆周表面之间。当外齿轮 40和汽缸30相互进行相对运动时,油用作外齿轮40的外部圆周表面和 汽缸30的齿轮插入孔32的内部圆周表面之间的润滑油。然后,通过汽 缸30的第二油端口35,油被引导至下轴承70的第三油路F3,然后返回 密闭容器10的底面。
当内齿轮50旋转时外齿轮40一起旋转,外齿轮40的外部圆周表面 与汽缸30的齿轮插入孔32的内部圆周表面进行相对运动。由于外齿轮 40的外部圆周表面远离旋转轴80,在外齿轮40的外部圆周表面和汽缸 30的齿轮插入孔32的内部圆周表面之间的相对运动量很小。由此,在 外齿轮40的外部圆周表面和汽缸的齿轮插入孔32的内部圆周表面之间 的
摩擦力很大。因为保存在密闭容器10底面的油通过上述过程在外齿 轮40和汽缸30之间连续供应,外齿轮40和汽缸30之间的摩擦减小。而 且,由于保存在密闭容器10底面的油环绕摩擦产生部分,由摩擦产生 的热量被冷却。
如果形成在下轴承70的第三油路F3由第一油孔74和第二油孔75组 成,操作过程中,在外齿轮40和汽缸30之间执行润滑操作的油通过第 一油孔74,第二油孔75和吸入口73流向密闭容器10的底面,位于吸入 口73的油连同吸入吸入口73的空气被部分地引导至压缩空间。引导至 压缩空间的油被供至在内齿轮50,外齿轮40,上轴承60和下轴承70中 相互进行相对运动的两个元件,由此执行润滑过程,由此减少元件之 间的摩擦。
工业实用性如上所述,按本发明记载的压缩机中,外齿轮40和内齿轮50相互 啮合旋转,只要驱动电机20旋转一次,压缩空气连续排放多次。因此, 由于与驱动电机的转子一起旋转的旋转元件比如旋转轴,内齿轮等相 互平衡地旋转,气体被稳定压缩,压缩效率提高,得到稳定性。
此外,由于油被平稳地供应至外齿轮40和汽缸30之间,那里主要 作用着摩擦力,外齿轮40和汽缸30之间的摩擦由此减少,来提高外齿 轮40和汽缸30的可靠性并减少由于摩擦引起的噪音。
而且,当保存在密闭容器10底面的油反复地被供应至外齿轮40和 汽缸30之间且供应油返回到底面时,不仅是产生在外齿轮40和汽缸30 之间的摩擦热,还有在其他元件产生的热均被冷却。因此,防止了元 件的
过热。
由于以不脱离精神或主要特征的几种形式具体化本发明,可以理 解上述的实施例没有被上述描述的细节所限制,除非特别说明,而是 可以在其附属
权利要求所限定的精神和范围内广泛引申,因此所有变 化和变形都落入权利要求的界限和范围,或由附属权利要求包含的等 同界限和范围内。