[發(fā)明專利]旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)和方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080051721.5
• 申請(qǐng)日: 2010-09-10
• 公開（公告）號(hào): CN102812208A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈森·詹姆斯·胡根羅斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 查特賽科技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): F01C21/10
• 分類號(hào): F01C21/10;F04C18/356;F04C18/38;F04C23/00
• 代理公司: 北京派特恩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11270
• 代理人: 武晨燕;遲姍

本申請(qǐng)根據(jù)35U.S.C.§119(e)要求于2009年9月10日提交的、名稱為“Rotary?Compressor?and?Method”、序列號(hào)為61/241,331的共同未決的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)。特此要求申請(qǐng)日2009年9月10日的優(yōu)先權(quán)，并且該臨時(shí)專利申請(qǐng)的公開內(nèi)容通過引用完整地被合并于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本文中提供的技術(shù)涉及旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)。

背景技術(shù)

美國專利993,530和美國專利2,313,387公開了旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)。以該方式配置的壓縮機(jī)通常用作真空泵和制冷壓縮機(jī)。液體潤滑劑在壓縮機(jī)內(nèi)執(zhí)行若干功能。潤滑劑減小相對(duì)于彼此做相對(duì)運(yùn)動(dòng)的接觸部件之間的摩擦。這減小了摩擦加熱和磨損。例如，在壓縮機(jī)的壓縮空間周圍小泄漏路徑存在于相鄰部分之間，允許相對(duì)高的壓力下的壓縮氣體泄漏到低壓力區(qū)域。這減小了壓縮機(jī)的效率。液體潤滑劑能夠有效地密封這些泄漏路徑，因此增加了效率。

另外，液體的比熱容遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于氣體的比熱容。所以，壓縮空間中的相對(duì)少量的液體潤滑劑能夠吸收相對(duì)大量的熱。當(dāng)絕熱地壓縮氣體時(shí)發(fā)生氣體的顯著溫度上升。在潤滑式壓縮機(jī)的操作期間，壓縮空間中的液體潤滑劑會(huì)吸收一些壓縮熱。這減小了正被壓縮的氣體的溫度上升。由于壓縮功與氣體溫度成正比，因此改善了壓縮機(jī)的效率。

液體潤滑劑也可以承載很大的負(fù)荷，使得即使當(dāng)試圖使所述部分接觸的力很大時(shí)，似乎接觸的部分實(shí)際上也由潤滑劑的薄膜分離。在另一方面，氣體由于它們的低粘性和高可壓縮性而支撐相對(duì)小的負(fù)荷。氣體也更容易從很小的間隙泄漏。

考慮到由于壓縮機(jī)中的液體潤滑劑產(chǎn)生的益處，更難以設(shè)計(jì)高效、可靠并且制造成本效益高的無油式壓縮機(jī)。另外，典型的壓縮機(jī)具有使它們低效并且有噪聲的其它缺點(diǎn)，它們需要增加的功率并且受到磨損。本文中所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)解決了這些和其它這樣的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本公開內(nèi)容的方面涉及一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)主要在使用上進(jìn)行優(yōu)化而不需要液體潤滑劑，例如在正被壓縮的流體的流動(dòng)路徑中。相比于在本領(lǐng)域中先前已知的壓縮機(jī)，本文中所述的壓縮機(jī)高效、運(yùn)行安靜、使用更小的功率并且持續(xù)時(shí)間更長。所述壓縮機(jī)有用于醫(yī)療應(yīng)用和其它清潔氣體應(yīng)用，例如，在潤滑劑可能污染正被壓縮的流體和/或增加的噪聲和/或振動(dòng)可能有影響的場合。具體例子是醫(yī)療呼吸應(yīng)用，例如，變壓吸附和真空變壓吸附氧氣濃縮器。本文中所述的壓縮機(jī)的有用性不限于傳統(tǒng)的清潔氣體應(yīng)用。例如，在制冷壓縮機(jī)中使用的潤滑油涂覆制冷系統(tǒng)中的熱交換器的內(nèi)表面。這減小了熱交換器的有效性，導(dǎo)致系統(tǒng)效率減小。所公開的壓縮機(jī)技術(shù)在制冷系統(tǒng)中的使用可以改善這些系統(tǒng)的效率。

本旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)高效、可靠并且生產(chǎn)成本效益高。本公開內(nèi)容的各實(shí)施例允許壓縮機(jī)操作；在由正被壓縮或泵送的流體接觸的表面上沒有潤滑流體，例如油；泄漏減小；部件之間沒有接觸或者當(dāng)發(fā)生接觸時(shí)磨損減小。提供附加實(shí)施例從而增加效率、減小振動(dòng)噪聲和功率要求并且增加耐用性。

因此，本文中在第一方面提供了一種用于處理流體的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，例如用于流體濃縮器或制冷系統(tǒng)中。所述壓縮機(jī)包括外殼，例如定子元件。所述外殼包括多個(gè)表面，所述多個(gè)表面是界定室的軸向分離表面。所述室可以具有在其中的多個(gè)部分。例如，所述室可以具有一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)或更多個(gè)室部分。例如，一個(gè)室部分可以形成葉片室，另一個(gè)部分可以形成襯套室，并且另外的部分可以形成氣缸室，例如氣缸筒室部分。這些室部分可以是單獨(dú)的室部分，或者在某些實(shí)施例中，所述室部分可以彼此組合以形成組合室部分。例如，在某些情況下，所述葉片和襯套部分可以是相同的室部分。所述外殼自身被界定。所述外殼可以由一個(gè)或多個(gè)端板界定，所述(一個(gè)或多個(gè))端板可以在所述外殼的所述軸向分離表面中的每個(gè)上被布置一個(gè)，由此有效地密封所述外殼的所述室。

所述外殼可以附加地包括圓柱形活塞。在某些實(shí)施例中，所述活塞可以具有相對(duì)表面并且包括內(nèi)徑和外徑。所述活塞可以與驅(qū)動(dòng)部件(例如軸、磁性耦接頭或類似物)可操作地關(guān)聯(lián)。所述活塞可以布置在所述外殼的所述氣缸室部分內(nèi)并且在其中可旋轉(zhuǎn)。在某些實(shí)施例中，所述活塞可以相對(duì)于所述氣缸室(例如，氣缸筒室)部分的中心線偏移，使得在所述活塞的旋轉(zhuǎn)期間所述活塞的外徑緊鄰所述氣缸室部分的邊界。例如，在包括軸的情況下所述活塞可以相對(duì)于所述軸的中心線偏移。因此，在其軌道中的所述活塞因此可以將所述氣缸室部分分成吸入室子部分和壓縮室子部分。另外，在某些情況下，所述活塞還與葉片部件關(guān)聯(lián)。