[发明专利]一种叶片机构

说明书

技术领域

本发明涉及叶片式压缩机，尤其但不限于涉及用于有效地连接相对于外缸偏心安装的内缸的叶片机构。

背景技术

影响压缩机性能的关键因素之一是它的机械效率。例如，往复活塞缸套式压缩机表现出好的机械效率，但是它的往复运动产生强烈的振动和噪音问题。为了消除这些问题，旋转式压缩机被开发，并且由于它们紧凑的性质和好的振动特性随后得到极大的普及。然而，因为它们的滑动接触的部件通常具有高的相对速率，摩擦损失是显著的，并且因此限制了机器的效率和可靠性。例如，在旋转式滑叶压缩机中，转子和叶尖以高速率摩擦气缸内部，导致极大的摩擦损失。类似地，在滚动活塞式压缩机中，滚动活塞摩擦偏心轮和气缸内部同样导致极大的损失。

尽管就几何构造、机械效率、体积效率和可靠性而言，胜过滚动活塞式压缩机的旋转叶片式压缩机得到发展，旋转叶片机构也还具有它自身的缺点。这些缺点包括导致较高惯性矩的厚且大的旋转部件、导致巨大的未充分使用的扫掠体积的穿过气缸壁的叶片的突出和导致叶片较高弯矩的相对厚的叶片的需求，该相对厚的叶片的需求是由于转子上的叶片的悬臂支撑。

发明内容

根据第一方面，提供了叶片机构，包括：外缸，构造为关于它的中心纵轴旋转；内缸，构造为关于它的中心纵轴旋转，内缸提供在外缸内。外缸的中心纵轴和内缸的中心纵轴平行并隔开，以使第一线接触总是存在于内缸的外表面和外缸的内表面之间；叶片，连接到外缸的内表面并朝外缸的中心纵轴径向延伸，其中内缸构造为可旋转地和可滑动地啮合于叶片；和轴，连接到叶片，以使轴的中心纵轴与外缸的中心纵轴重合，轴构造为位于内缸内，以使第二线接触总是存在于轴的外表面和内缸的内表面之间。

铰链滑动副(joint)可以提供在内缸的壁中以允许内缸可旋转地且可滑动地啮合于叶片。

外缸的内表面的半径可以是内缸的内表面的半径的两倍和内缸的壁的厚度的和减去轴的外径。

根据第二方面，提供了叶片压缩机，包括第一方面的叶片机构，其中叶片压缩机的压缩室具有可变容积，该可变容积受叶片在所述内缸的外部的前沿面、所述外缸在所述叶片的前沿面和所述第一线接触之间的内表面、和所述内缸在所述第一线接触和所述叶片的前沿面之间的外表面的约束。

叶片压缩机的压缩机吸入室可具有可变容积，该可变容积受叶片在所述内缸的外部的尾面、所述外缸在所述叶片的尾面和所述第一线接触之间的内表面、和所述内缸在所述第一线接触和所述叶片的尾面之间的外表面的约束。

叶片和外缸在由叶片的前沿面指引的方向上旋转可导致压缩室的容积减小，而压缩机吸入室的容积增大。

叶片压缩机可以进一步包括与压缩机吸入室流体连通的压缩机吸入口。该压缩机吸入口可以提供在外缸的轴承中。

叶片压缩机可以进一步包括与压缩室流体连通的压缩排出口。该压缩排出口可以提供在外缸的壁中。

叶片压缩机的可选实施例的内压缩室可具有可变容积，该可变容积受叶片在所述内缸的内部的前沿面、所述内缸在所述叶片的前沿面和所述第二线接触之间的内表面、和所述轴在所述第二线接触和所述叶片的前沿面之间的外表面的约束。

叶片压缩机的可选实施例的内吸入室可具有可变容积，该可变容积受叶片在所述内缸的内部的尾面、所述内缸在所述叶片的尾面和所述第二线接触之间的内表面、和所述轴在所述第二线接触和所述叶片的尾面之间的外表面的约束。

叶片压缩机的可选实施例可进一步包括与内压缩室流体连通的排出口，该排出口提供在轴的第一端，以及与内吸入室流体连通的吸入口，该吸入口提供在轴的第二端。

叶片压缩机的可选实施例可进一步包括提供在内压缩室和排出口之间的排出簧片阀以确保从内压缩室到排出口的单向流体流动。

叶片压缩机的可选实施例可进一步包括提供在内缸的壁中的压缩簧片阀以确保从压缩室到内压缩室的单向流体流动。

叶片压缩机的可选实施例可进一步包括提供在内缸的壁中的通孔，该通孔构造为允许内吸入室和压缩机吸入室之间的流体始终连通。

根据第三方面，提供了叶片膨胀机，包括第一方面的叶片机构，其中叶片膨胀机的排出室可具有可变容积，该可变容积受叶片在所述内缸的内部的前沿面、所述内缸在所述叶片的前沿面和所述第二线接触之间的内表面、和所述轴在所述第二线接触和所述叶片的前沿面之间的外表面的约束；该叶片膨胀机可进一步包括与排出室流体连通的膨胀机排出口。

膨胀机排出口提供在轴的第一端。