压缩机构及具有其的压缩机
技术领域
本实用新型涉及压缩机设备技术领域，具体而言，涉及一种压缩机构及具有其的压缩机。
背景技术
旋转压缩机、涡旋压缩机，因其具有结构简单、体积较小、性能优良、稳定性高、往复运动部件少等优点，被广泛用作空调压缩机构，但是压缩机内部存在较多摩擦副，对于旋转压缩机，如滑片与滑片槽、滚子、上下法兰端盖、滚子与上下法兰端盖、曲轴与滚子、上下法兰端盖等，对于涡旋压缩机，如动静涡旋盘间、动涡旋盘与十字滑环、上支架支撑面、曲轴等，诸多摩擦副极易产生配合端面间的摩擦磨损及间隙泄漏，成为影响压缩机性能及可靠性的重要因素。此外，旋转压缩机的滚子、涡旋压缩机的动涡旋盘都需要进行偏心运动，除增加额外的运动配副，还对曲轴加工精度与难度提出较高要求，增加工艺消耗，提高成本。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种压缩机构及具有其的压缩机，以解决现有技术中泵体摩擦副较多而造成的曲轴端面摩擦磨损、曲轴偏心部位加工复杂的问题。
为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种压缩机构，包括：基体；叶片，叶片为多个，多个叶片与基体相连接，相邻的叶片之间形成压缩通道，压缩通道的横截面的宽度沿基体的径向方向向内逐渐减小地设置；其中，多个叶片沿基体的径向方向向内延伸设置，靠近基体的几何中心处的多个叶片的端部之间形成排气通道，压缩通道与排气通道相连通。
进一步地，多个叶片的沿径向方向向内的型线为对数螺旋线，对数螺旋线通过以下公式获得：r＝rgeθtanα，其中，r为对数螺旋线上的点沿基体的径向方向的坐标；θ为对数螺旋线上的点沿基体的周向方向的坐标；rg为对数螺旋线根部的半径；α为对数螺旋线的螺旋角；e为自然常数。
进一步地，多个叶片与基体一体设置。
进一步地，基体的相邻叶片之间的表面形成压缩通道的底面，底面呈弧面、水平面或斜面设置。
进一步地，压缩机构还包括：端盖，端盖与多个叶片相对地设置，端盖与基体相对地设置，端盖、叶片、基体之间围设成压缩通道，端盖上开设有排气孔，排气孔与排气通道相连通。
进一步地，压缩机构还包括：排气阀，排气阀与端盖相连接，排气阀具有将排气孔密封时的密封位置，以及排气阀具有将排气孔打开的打开位置。
进一步地，各叶片的朝向端盖一侧的表面开设有密封槽，密封槽内设置有密封条。
进一步地，叶片的个数为N，其中，3≤N≤20。
进一步地，基体为多个，多个基体上均设置有多个叶片，多个基体沿竖直方向设置，各基体上形成的排气通道相连通地设置。
进一步地，相邻的基体上的叶片一一对应地设置，或者，相邻的基体上的叶片错位地设置。
进一步地，基体的横截面为圆形，压缩机构还包括驱动部，驱动部的输出轴与基体相连接，且基体与输出轴同轴地设置。
根据本实用新型的另一方面，提供了一种压缩机，包括压缩机构，压缩机构为上述的压缩机构。
进一步地，压缩机包括：壳体；支撑架，支撑架设置于壳体内，压缩机构的端盖与支撑架相连接以形成用于容纳基体和叶片的容纳腔；驱动部，驱动部设置于壳体内，驱动部的输出轴穿过支撑架与基体相连接，驱动部可驱动基体作圆周运动。
进一步地，压缩机还包括：密封盖，密封盖的一部分与端盖的顶部相抵接，密封盖周向与壳体内壁相连接，密封盖的远离端盖一侧与壳体之间形成排气腔，密封盖上开设有连通排气腔和排气孔的连通通道。
进一步地，驱动部包括电机，输出轴包括曲轴，曲轴的第一端上套设有主轴承，主轴承的外周面与支撑架相连接，曲轴的第二端套设有副轴承，副轴承设置于壳体内的支撑件上。
进一步地，支撑架位于电机定子的上方，支撑件的远离电机定子一侧与壳体的底部围设成油池。
应用本实用新型的技术方案，通过在基体上设置多个叶片，且叶片之间形成压缩通道，在基体高速转动下，使得冷媒沿被吸入压缩通道内，经压缩通道压缩后通过排气通道排出压缩机构外。这样设置能够避免采用现有技术中具有滚子、偏心曲轴等多个运动副对冷媒进行压缩时，由于运动副较多，使得运动件容易发生磨损造成冷媒泄漏的问题。本申请的技术方案提供了一种新的冷媒压缩机构，该机构的结构简单，运行起来可靠性高。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本实用新型的压缩机的实施例的剖视结构示意图；
图2示出了根据本实用新型的基体与叶片的第一实施例的结构示意图；
图3示出了根据本实用新型的冷媒在压缩通道内流向的实施例的结构示意图；
图4示出了根据本实用新型的基体与叶片的第二实施例的结构示意图；
图5示出了根据本实用新型的基体与叶片的第三实施例的结构示意图；
图6示出了根据本实用新型的基体与叶片的第四实施例的结构示意图；
图7示出了根据本实用新型的基体与叶片的第五实施例的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
1、压缩机构；2、电机；3、壳体；11、曲轴；13、压缩通道；14、端盖；15、排气阀；16、密封盖；17、固定销；18、支撑架；19、主轴承；20、副轴承；
123、密封条；124、叶片；125、基体；
121、进气口；122、排气通道。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。
结合图1至图7所示，根据本实用新型的实施例，提供了一种压缩机构。
如图1和图2所示，该压缩机构包括基体125和叶片124。叶片124为多个，多个叶片124与基体125相连接。相邻的叶片124之间形成压缩通道13。压缩通道13的横截面的宽度沿基体125的径向方向向内逐渐减小地设置。其中，多个叶片124沿基体125的径向方向向内延伸设置，靠近基体125的几何中心处的多个叶片124的端部之间形成排气通道122，压缩通道13与排气通道122相连通。
在本实施例中，通过在基体上设置多个叶片，且叶片之间形成压缩通道，在基体高速转动下，使得冷媒沿被吸入压缩通道内，经压缩通道压缩后通过排气通道排出压缩机构外。这样设置能够避免采用现有技术中具有滚子、偏心曲轴等多个运动副对冷媒进行压缩时，由于运动副较多，使得运动件容易发生磨损造成冷媒泄漏的问题。本申请的技术方案提供了一种新的冷媒压缩机构，该机构的结构简单，运行起来可靠性高。有效地解决了现有技术中泵体摩擦副较多而造成的曲轴端面摩擦磨损，造成泵体泄漏的问题，以及现有技术中曲轴偏心部位加工复杂的问题。
其中，多个叶片124的沿径向方向向内的型线为对数螺旋线，对数螺旋线通过以下公式获得：r＝rgeθtanα，其中，r为对数螺旋线上的点沿基体125的径向方向的坐标，θ为对数螺旋线上的点沿基体125的周向方向的坐标，rg为对数螺旋线根部的半径，即叶片靠近基体表面处型线的半径，α为对数螺旋线的螺旋角，e为自然常数。这样设置使得相邻的叶片之间形成的压缩通道能够起到更好的压缩作用。有效地提高了压缩通道的压缩性能。
优选地，为了提高叶片与基体的连接可靠性，可以将多个叶片124与基体125一体设置成型。
其中，基体125的相邻叶片124之间的表面形成压缩通道13的底面，底面呈弧面、水平面或斜面设置。如图4所示，压缩通道13的底面为弧面结构。如图5所示，压缩通道13的底面为倾斜面结构。这样设置能够提高压缩通道的压缩性能。
如图1所示，压缩机构还包括端盖14和排气阀15。端盖14与多个叶片124相对地设置，端盖14与基体125相对地设置。端盖14、叶片124、基体125之间围设成压缩通道13，端盖14上开设有排气孔，排气孔与排气通道122相连通。排气阀与端盖14相连接，排气阀具有将排气孔密封时的密封位置，以及排气阀具有将排气孔打开的打开位置。这样设置使得当排气通道122内的冷媒储存到一定压力值时，将排气阀冲开，然后通过排气孔排出压缩机构外。
如图2所示，各叶片124的朝向端盖14一侧的表面开设有密封槽，密封槽内设置有密封条123。这样设置能够提高叶片124与端盖14之间的密封性，有效地防止了冷媒发生泄漏的问题。
优选地，叶片124的个数为N，其中，3≤N≤20。这样设置能够有效地提高该压缩机构的压缩性能。
根据本申请的另一个实施例，基体125为多个，多个基体125上均设置有多个叶片124，多个基体125沿竖直方向设置，各基体125上形成的排气通道122相连通地设置。如图6和图7所示，基体125为两个，每一个基体125上都设置有多个叶片124，各个基体125上的叶片124之间形成压缩通道13。其中，两个基体125可以是一体成型设置，也可以采用分体结构设置，两个基体采用同步转动的设置方式。这样设置有效地提高了压缩机构的排量，提高了该压缩机构的实用性。在本实施例中，相邻的基体125上的叶片124一一对应地设置，即上下位置的叶片对应。或者，相邻的基体125上的叶片124错位地设置，即可以是位于上方基体上的两个叶片之间对应一个下方的基体上的一个叶片。
其中，基体125的横截面为圆形，压缩机构还包括驱动部，驱动部的输出轴与基体125相连接，且基体125与输出轴同轴地设置。这样设置能够降低基体与驱动部的加工难度。提高了压缩机构的可靠性。
上述实施例中的压缩机构还可以用于压缩机设备技术领域，即根据本实用新型的另一方面，提供了一种压缩机。该压缩机包括压缩机构1。压缩机构1为上述实施例中的压缩机构。
具体地，如图1所示，压缩机包括壳体3、支撑架18和驱动部。支撑架18设置于壳体3内，压缩机构1的端盖14与支撑架18相连接以形成用于容纳基体125和叶片124的容纳腔。驱动部设置于壳体3内，驱动部的输出轴穿过支撑架18与基体125相连接，驱动部可驱动基体125作圆周运动。这样设置使得该压缩机的结构简单，仅有一个摩擦副，减小了压缩机构磨损造成冷媒泄漏的问题。
为了进一步地提高压缩机的稳定性，压缩机还包括密封盖16。密封盖16的一部分与端盖14的顶部相抵接。密封盖16周向与壳体3内壁相连接，密封盖16的远离端盖14一侧与壳体3之间形成排气腔，密封盖16上开设有连通排气腔和排气孔的连通通道。其中，端盖14与支撑架18之间通过设置固定销17连接。
其中，驱动部包括电机2，输出轴包括曲轴11，曲轴11的第一端上套设有主轴承19。主轴承19的外周面与支撑架18相连接，曲轴11的第二端套设有副轴承20，副轴承20设置于壳体3内的支撑件上。这样设置能够有效地减小曲轴与壳体和支撑架18之间的摩擦损伤，提高了曲轴的使用寿命。如图1所示，在本实施例中，支撑架18位于电机定子的上方，支撑件的远离电机定子一侧与壳体3的底部围设成油池。这样设置能够有效提高曲轴的安装稳定性，其中，支撑件可以是支撑板。其中，可以在支撑板上方设置进气口，冷媒通过进气口进入压缩机壳体内，然后通过基体与叶片的旋转吸力进入压缩通道内进行压缩，然后通过排气管排出壳体外完成一个压缩循环。
具体地，为改善现有压缩机因泵体摩擦副较多而造成的端面摩擦磨损与泄漏以及曲轴偏心部位加工问题，本申请提出一种新型结构的压缩机构，该新型压缩机构的工作腔只由非偏心安装的基体、叶片与端盖组成，多个叶片在基体上形成均匀分布的螺旋通道压缩腔体结构，利用高速转动叶片产生的泵吸作用，将冷媒吸入压缩通道，并持续将动能转化为压力能，达到一定压力后，安装在端盖外侧的排气阀被打开，高压冷媒从排气口排出。该压缩机构简化原有泵体结构，减少配合摩擦副数量，有利于提高压缩机运行稳定性与可靠性，且基体无需偏心安装，减少运动配副，降低曲轴的加工难度与工艺成本。在本申请中，曲轴无偏心部，有效地降低曲轴的加工难度与工艺成本，且同时允许曲轴高速运转。
本申请的压缩机包括设置在壳体内的压缩机构、电机以及位于壳体底部的润滑油，压缩机构的工作腔只由非偏心安装的基体、叶片与端盖组成，电机推动曲轴进而带动叶片高速转动，叶片与端盖构成的螺旋腔体即压缩通道在旋转过程中产生的泵吸作用，将冷媒吸入压缩通道，并沿压缩通道继续流动，压缩通道截面逐渐减小地设置，持续将冷媒动能转化为压力能，并在滚子芯部排气通道内累积，而进气口持续吸入冷媒进行压缩，当排气通道内压力达到一定数值后，安装在端盖外侧的排气阀被打开，高压冷媒从排气口排出，完成一次压缩循环。
采用本申请的压缩机结构，简化了现有压缩机的泵体结构，减少泵体零件，有利于提高压缩机运行稳定性与可靠性。该压缩机构减少配合摩擦副数量，进而减少端面间的摩擦磨损，提高压缩机效率。其中转动件基体无需偏心安装，减少曲轴与基体间的运动配副。曲轴无偏心部，降低曲轴的加工难度与工艺成本，减少装配困难。无偏心部曲轴允许在电机带动下实现高速运转，提高了压缩机的压缩性能。
具体地，在本申请的另一个实施例中，压缩机包括设置在壳体3内的压缩机构1、电机2以及位于壳体3底部的润滑油，压缩机构1包括基体、分布于基体上的压缩通道13、端盖14、驱动基体旋转的曲轴11、支撑曲轴的主轴承19和副轴承20、位于端盖中心的排气阀15以及支架18，基体上设置有叶片124，相邻叶片124围成的压缩通道13，叶片端面设置有密封条123以及基体的几何中心处形成排气通道122。基体的端面上的叶片124结构绕基体的中心轴线均匀分布。叶片124与基体125为一整体结构。叶片124的边界曲线即叶片型线符合对数螺旋线分布，对数螺旋线记为：r＝rgeθtanα。
其中，压缩通道的底面为倾斜平面或曲面时，沿压缩通道13方向，即从外径向内径方向，倾斜方向使得基体125厚度逐渐增加。相应地，压缩通道13截面逐渐减小。
叶片124端面与端盖14相配合，叶片124、端盖14及基体125构成压缩腔体。叶片124端面开设密封槽，密封槽内安装密封条123。排气通道122为柱状结构，排气通道122与压缩腔根部相连通，基体与曲轴11采用非偏心安装。
压缩机工作时，压缩机构的工作腔只由非偏心安装的基体、叶片与端盖14组成，电机2推动曲轴11进而带动叶片高速转动，基体和叶片在旋转过程中产生的泵吸作用，将冷媒吸入压缩通道13，并沿压缩通道13继续流动，压缩通道13截面逐渐减小，持续将冷媒动能转化为压力能，并在排气通道122内累积，而进气口121持续吸入冷媒进行压缩，当排气通道122内压力达到一定数值后，安装在端盖14外侧的排气阀15被打开，高压冷媒从排气口排出，完成一次压缩循环。
本申请的压缩机结构简化了现有压缩机的泵体结构，减少泵体零件，提高压缩机运行稳定性与可靠性，同时减少配合摩擦副数量，进而减少端面间的摩擦磨损，提高压缩机效率。另外，运动滚子无需偏心安装，减少曲轴与滚子间的运动配副，且曲轴无偏心部，降低曲轴的加工难度与工艺成本，减少装配困难，并允许在电机带动下实现高速运转。
在本申请的另一个实施例中，如图5所示，叶片124与基体125结合面采用倾斜平面。
如图6和图7所示，压缩机构采用两层或多层叶片结构。多层叶片结构沿轴线方向采用叠加分布。其中，A为冷媒进入压缩通道的方式，B为冷媒从排气通道中排出的方向，F为叶片转动方向。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本实用新型的范围内。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
