專利名稱：壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓縮機(jī)，例如渦輪增壓器、機(jī)械增壓器和其他增壓進(jìn)氣裝置。
背景技術(shù)：
在汽車工業(yè)中，壓縮機(jī)常用于提供額外的空氣流量來支持內(nèi)燃機(jī)燃燒，其實(shí)際效果是使至少一定轉(zhuǎn)速范圍的引擎提高輸出功率。壓縮機(jī)的效率取決于諸多因素，包括壓力比、容積效率和溫度變化。渦輪增壓器和機(jī)械增壓器是最常見的壓縮機(jī)。渦輪增壓器通常包括由引擎廢氣驅(qū)動(dòng)的葉輪，并通過轉(zhuǎn)軸與渦輪樣式的轉(zhuǎn)子耦連，該渦輪迫使空氣進(jìn)入引擎進(jìn)氣歧管。機(jī)械增壓器與渦輪增壓器的不同之處在于，它由引擎機(jī)械驅(qū)動(dòng)，通常包含兩個(gè)相互嚙合的轉(zhuǎn)子或螺旋，將空氣從入口傳輸至出口，隨后由此遞送至進(jìn)氣歧管。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一方面提供一種壓縮機(jī)，包括具有入口和出口的殼體；具有多個(gè)扭曲葉片或槳葉的第一轉(zhuǎn)子，每個(gè)葉片具有前緣和后緣，所述第一轉(zhuǎn)子通過旋轉(zhuǎn)，能將流體從入口傳輸至出口 ；所述出口具有隔板，包含隔板的第一部分，其具有與一段葉片或槳葉基本平行的邊緣；以及縫隙，所述縫隙位于隔板上的一定位置，使由第一轉(zhuǎn)子傳輸?shù)牧黧w在所述后緣旋轉(zhuǎn)通過所述邊緣之前，經(jīng)該位置處所述縫隙進(jìn)入出口。壓縮機(jī)可以包括具有多個(gè)扭曲葉片或槳葉的第二轉(zhuǎn)子，每個(gè)葉片具有前緣和后緣，在第一轉(zhuǎn)子的部分回轉(zhuǎn)過程中，所述第二轉(zhuǎn)子的葉片或槳葉與所述第一轉(zhuǎn)子的葉片或槳葉相互嚙合，第一和第二轉(zhuǎn)子協(xié)同將流體由入口傳輸至出口，其中，所述隔板包含第二部分，其具有與第二轉(zhuǎn)子一段葉片或槳葉基本平行的邊緣，所述縫隙位于隔板上，使流體在第二轉(zhuǎn)子葉片或槳葉的后緣通過所述隔板第二部分的邊緣之前，由此縫隙進(jìn)入出口。本發(fā)明第二方面提供一種壓縮機(jī)，包括具有入口和出口的殼體；殼體內(nèi)可旋轉(zhuǎn)的第一和第二轉(zhuǎn)子，每個(gè)轉(zhuǎn)子具有多個(gè)扭曲葉片，所述第一和第二轉(zhuǎn)子的葉片設(shè)置為在第一轉(zhuǎn)子的部分回轉(zhuǎn)過程中相互嚙合，當(dāng)所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，能將流體從入口傳輸至出口；所述出口具有隔板，包含隔板的第一部分，其具有與第一轉(zhuǎn)子一段葉片基本平行的邊緣；隔板的第二部分，其具有與第二轉(zhuǎn)子一段葉片基本平行的邊緣；以及，縫隙，該縫隙設(shè)置為使經(jīng)轉(zhuǎn)子傳輸?shù)牧黧w在各個(gè)轉(zhuǎn)子葉片后緣旋轉(zhuǎn)通過相應(yīng)隔板部分的邊緣之前，由此縫隙進(jìn)入出口。上述兩方面中，所述縫隙可以向殼體內(nèi)突出。
所述殼體可以包括兩個(gè)交叉腔室，每個(gè)腔室各容納一個(gè)轉(zhuǎn)子，其中，在殼體內(nèi)沿腔室間交叉線形成凸起，其中，所述縫隙與所述凸起大致排成直線。所述縫隙可以具有橫向?qū)挾?，所述縫隙的設(shè)置方式使其寬度沿橫向偏離交叉線。所述第一和第二轉(zhuǎn)子可以具有不同的外徑。所述第一和第二轉(zhuǎn)子可以具有不同數(shù)量的葉片。本發(fā)明第三方面提供一種壓縮機(jī)，包括具有入口和出口的殼體；殼體內(nèi)可旋轉(zhuǎn)的第一和第二轉(zhuǎn)子，每個(gè)轉(zhuǎn)子具有多個(gè)扭曲葉片，對(duì)所述葉片進(jìn)行設(shè)置，其中，在第一轉(zhuǎn)子的部分回轉(zhuǎn)過程中，所述第一和第二轉(zhuǎn)子的葉片相互嚙合，當(dāng)所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，能將流體從入口傳輸至出口 ；所述出口具有隔板，包含隔板的第一部分，其具有與第一轉(zhuǎn)子一段葉片基本平行的邊緣；以及，隔板的第二部分，其具有與第二轉(zhuǎn)子一段葉片基本平行的邊緣；所述隔板部分與相應(yīng)的轉(zhuǎn)子并置，其中，在所述第二轉(zhuǎn)子葉片的后緣旋轉(zhuǎn)通過所述隔板第二部分的邊緣之前，與其相互嚙合的所述第一轉(zhuǎn)子的葉片后緣通過所述隔板第一部分的邊緣。第一葉片前、后緣之間的橫向距離與第二葉片前、后緣之間的橫向距離不同。本發(fā)明第四方面提供一種調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的方法，所述壓縮機(jī)包含具有入口和出口的殼體，以及第一和第二轉(zhuǎn)子，其在殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)，并協(xié)同將流體由入口傳輸至出口，所述方法包括將出口相應(yīng)于轉(zhuǎn)子設(shè)置，其中，所述第一轉(zhuǎn)子的葉片后緣先于與其相互嚙合的所述第二轉(zhuǎn)子的葉片后緣通過所述出口。將出口相應(yīng)于轉(zhuǎn)子設(shè)置可以包括設(shè)置具有第一和第二隔板部分的出口，其中每個(gè)隔板部分具有與一段相應(yīng)葉片基本平行延伸設(shè)置的邊緣，設(shè)置所述第一和第二隔板部分，以便在所述第二葉片的后緣通過第二隔板部分的邊緣之前，與其相互嚙合的所述第一葉片的后緣通過第一隔板部分的邊緣。本發(fā)明第五方面提供一種壓縮機(jī)，包括具有入口和出口的殼體，所述入口與處于第一壓力的流體聯(lián)通；具有多個(gè)扭曲葉片，并能在殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，相鄰葉片之間形成各個(gè)通道，每個(gè)通道具有與入口相鄰的入口端，來自入口的流體經(jīng)此處流入，隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，所述通道將流體向出口傳輸；其中，當(dāng)通道內(nèi)流體壓力超過第一壓力后，在轉(zhuǎn)子的部分回轉(zhuǎn)過程中通道入口端封閉。本發(fā)明第六方面提供一種壓縮機(jī)，包括具有入口和出口的殼體，所述入口與處于第一壓力的流體聯(lián)通；具有多個(gè)扭曲葉片，并能在殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，相鄰葉片之間形成各個(gè)通道，每個(gè)通道具有與入口相鄰的入口端，來自入口的流體經(jīng)此處流入，所述通道容納處于第一壓力的第一體積的流體，隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，所述通道將流體向出口傳輸；隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，所述壓縮機(jī)將連續(xù)的流體抽入所述通道，在一定程度上用大于第一體積的第二體積流體填充所述通道，對(duì)所述殼體進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)通道內(nèi)流體的第二體積大于第一體積時(shí)，在轉(zhuǎn)子的部分回轉(zhuǎn)過程中通道封閉。
本發(fā)明第七方面提供一種壓縮機(jī)，包括具有入口和出口的殼體，所述入口包括開放部分和封閉部分；殼體內(nèi)可旋轉(zhuǎn)的第一和第二轉(zhuǎn)子，每個(gè)轉(zhuǎn)子具有多個(gè)扭曲葉片，第一轉(zhuǎn)子相鄰葉片之間形成各個(gè)通道，每個(gè)通道具有與入口相鄰的入口端，在第一轉(zhuǎn)子的部分回轉(zhuǎn)過程中， 所述第二轉(zhuǎn)子的各個(gè)葉片向其相應(yīng)的各個(gè)通道突出，所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，協(xié)同將流體從入口抽入所述通道，其中，在第一轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)中的一定時(shí)刻，通道內(nèi)流體壓力超過第一壓力；以及，其中，所述第一轉(zhuǎn)子和入口相應(yīng)設(shè)置，以便在所述一定時(shí)刻之后的所述轉(zhuǎn)子部分回轉(zhuǎn)中，通道入口端位于入口封閉部分，并與入口的流體完全隔離。本發(fā)明第八方面提供操作壓縮機(jī)的方法，所述壓縮機(jī)包括第一和第二轉(zhuǎn)子，其在殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)，并協(xié)同將殼體入口處處于第一壓力的流體傳輸至出口，每個(gè)轉(zhuǎn)子具有多個(gè)扭曲葉片，且在轉(zhuǎn)子的部分回轉(zhuǎn)過程中相互嚙合，每個(gè)轉(zhuǎn)子的相鄰葉片形成各個(gè)通道，所述方法包括對(duì)于每個(gè)通道，先在轉(zhuǎn)子的第一部分回轉(zhuǎn)過程中，以來自入口的流體填充至少一個(gè)轉(zhuǎn)子的通道，隨后在第一轉(zhuǎn)子的第二連續(xù)部分回轉(zhuǎn)過程中，以比容納第一壓力流體的通道容積更大體積的流體填充所述通道，并從入口基本封閉通道。本發(fā)明第九方面提供操作壓縮機(jī)的方法，所述壓縮機(jī)包括第一和第二轉(zhuǎn)子，其在殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)，并協(xié)同將殼體入口處處于第一壓力的流體傳輸至出口，每個(gè)轉(zhuǎn)子具有多個(gè)扭曲葉片，在轉(zhuǎn)子的部分回轉(zhuǎn)過程中相互嚙合，每個(gè)轉(zhuǎn)子的相鄰葉片形成各個(gè)通道，所述方法包括在不同時(shí)期為每個(gè)轉(zhuǎn)子打開出口。所述方法還可以包括在不同時(shí)期為每個(gè)轉(zhuǎn)子關(guān)閉入口。所述方法可進(jìn)一步包括以不同的速度旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子。所述方法可進(jìn)一步在打開至少一個(gè)轉(zhuǎn)子的出口之前，減輕由轉(zhuǎn)子傳輸?shù)牧黧w的壓力。


本發(fā)明實(shí)施方案將通過帶有以下僅供參考的附圖的實(shí)施例來描述，其中圖1是一個(gè)依照本發(fā)明的壓縮機(jī)實(shí)施方案的局部剖面平面圖；圖2是圖1所示壓縮機(jī)的AA剖面圖；圖3是一個(gè)依照本發(fā)明的壓縮機(jī)的底部平面圖，其中，壓縮機(jī)殼體經(jīng)切割后，可見位于壓縮機(jī)內(nèi)的轉(zhuǎn)子；圖4是所述壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)端視圖；圖5是所述壓縮機(jī)反向的入口端視圖；圖6是所述壓縮機(jī)底部平面圖，顯示壓縮機(jī)出口和處于第一相對(duì)位置的轉(zhuǎn)子；圖7是所述壓縮機(jī)的平面圖，顯示出口，其中與圖6相比，轉(zhuǎn)子處于進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)的
第二構(gòu)型；圖8是所述壓縮機(jī)出口的平面圖，與圖7相比，轉(zhuǎn)子處于進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)的第三相對(duì)位置；以及，圖9是所述壓縮機(jī)實(shí)施方案中的殼體的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下附圖描述了渦輪增壓器形式的壓縮機(jī)10的實(shí)施方案。所述壓縮機(jī)10包括殼體12，具有入口 14(特別參見圖5)和出口 16(參見圖6-8)。在所示實(shí)施方案中，所述壓縮機(jī)10包括兩個(gè)轉(zhuǎn)子，分別為第一或凹形轉(zhuǎn)子18，以及第二或凸形轉(zhuǎn)子20。轉(zhuǎn)子18和20的兩端憑借附著于殼體12 —端的進(jìn)氣板觀以及附著于殼體12另一端的端蓋四可旋轉(zhuǎn)地得到支撐。更具體地說，轉(zhuǎn)子18—端具有承接螺栓21的軸向凹槽R18，該螺栓21進(jìn)而由進(jìn)氣板觀支撐。軸承沈密封于凹槽R18中，并位于螺栓21上。中心軸22從轉(zhuǎn)子18的另一端軸向延伸。軸承30固定于端蓋四中，并位于中心軸22上，為轉(zhuǎn)子18的這一端提供旋轉(zhuǎn)支撐。類似的，轉(zhuǎn)子20的一端具有承接螺栓23的軸向凹槽R20，該螺栓23的另一端由進(jìn)氣板觀支撐。軸承32固定于凹槽R20中，并位于螺栓23上。中心軸M從轉(zhuǎn)子20的另一端軸向延伸。軸承34固定于端蓋四中，并位于中心軸M上，為轉(zhuǎn)子20的這一端提供旋轉(zhuǎn)支撐。齒輪36和38分別固定于中心軸22和M上，并與軸承30和32相鄰，位于端蓋四的凹槽40內(nèi)。進(jìn)一步的軸接方式(未顯示)是對(duì)中心軸M施加轉(zhuǎn)矩，中心軸M通過嚙合齒輪36和38，對(duì)中心軸22施加轉(zhuǎn)矩，帶動(dòng)轉(zhuǎn)子18和20以相反方向旋轉(zhuǎn)。因此，如果轉(zhuǎn)子18 以逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子20便以順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)；如果轉(zhuǎn)子18以順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子20 便以逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。特別參見圖2和圖3，所述第一或凹形轉(zhuǎn)子18包括5個(gè)扭曲葉片42a_4& (以下統(tǒng)稱為“葉片42”)。所述第二或凸形轉(zhuǎn)子20包括3個(gè)扭曲葉片44a，44b和44c (以下統(tǒng)稱為 “葉片44”)。每個(gè)葉片42具有前緣L和后緣T，轉(zhuǎn)子18中的相鄰葉片42之間形成各個(gè)通道46。每個(gè)葉片44也具有前緣L和后緣T，相鄰葉片44之間形成各個(gè)通道47。在本實(shí)施方案中，第一和第二葉片前、后緣之間的軸向距離分別以Dl和D2表示，Dl和D2并不相同， Dl >D2。這也反映在每個(gè)葉片前、后緣間的橫向或徑向距離，當(dāng)沿周向測(cè)量時(shí)，在圖2、3中以Wl禾口 W2表示，Wl禾口 W2并不相同，Wl > W2。轉(zhuǎn)子18和20分別在殼體12中沿軸向形成的相應(yīng)腔室48和50中旋轉(zhuǎn)。特別在本實(shí)施方案中，由于轉(zhuǎn)子18和20具有不同的直徑，腔室48和50同樣具有不同的直徑。所述腔室48和50相交形成相互平行但橫向偏離的縱向凸起52和M。所述壓縮機(jī)10的一般性操作如下。假定對(duì)轉(zhuǎn)子18和20施加動(dòng)力，使其在殼體12 中旋轉(zhuǎn)，流體，典型的是空氣，通過由進(jìn)氣板觀限定的入口 14進(jìn)入殼體12，當(dāng)轉(zhuǎn)子18和20 脫離嚙合狀態(tài)時(shí)，空氣填充通道46和47。由于嚙合程度隨著轉(zhuǎn)子18旋轉(zhuǎn)通過凸起M而降低，空氣持續(xù)填充通道46和47，體積逐漸增大，直至所述通道達(dá)到最大體積。最后，通道 46和47旋轉(zhuǎn)至轉(zhuǎn)子18和20終于開始嚙合，轉(zhuǎn)子18和20的嚙合壓縮通道46和47中的空氣，空氣經(jīng)壓縮并遞送至出口 16，隨后可被諸如內(nèi)燃機(jī)的另一裝置所使用。特別參見圖6-8，可以看到，所述出口 16包括隔板56，該隔板56具有包含邊緣60 的第一部分58，邊緣60與轉(zhuǎn)子18的葉片42的一段X_X(參見圖8)基本平行。典型地，如圖8所示，當(dāng)葉片42的后緣T旋轉(zhuǎn)通過邊緣60時(shí)，空氣將進(jìn)入出口 16。然而在本實(shí)施方案中，出口 16的隔板56還具有以縫隙62形式存在的減壓口。在本實(shí)施方案中，縫隙62與隔板部分56相連構(gòu)成，縫隙62位于隔板56上的一定位置，使由轉(zhuǎn)子18傳輸?shù)牧黧w在后緣T 旋轉(zhuǎn)通過邊緣60之前，經(jīng)該位置處所述縫隙62進(jìn)入出口 16。上述情形相繼顯示于圖6-8 中。圖6中，由于轉(zhuǎn)子18和20的嚙合點(diǎn)位于殼體12之內(nèi)、隔板56之后，縫隙62完全封閉。然而，隨著轉(zhuǎn)子持續(xù)旋轉(zhuǎn)，如圖7所示，嚙合點(diǎn)64當(dāng)前位于縫隙62之前，殼體12之外，縫隙 62開啟?？p隙62的開啟使一部分由轉(zhuǎn)子傳輸?shù)目諝膺M(jìn)入出口 16，這發(fā)生在轉(zhuǎn)子18的葉片 42后緣T通過邊緣60之前，從而使壓縮氣體得到了一定程度的減壓。圖8顯示了所述轉(zhuǎn)子，特別是轉(zhuǎn)子18處于進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)的位置，此時(shí)已經(jīng)通過邊緣 60的后緣T形成一個(gè)弓形槽66，經(jīng)轉(zhuǎn)子傳輸?shù)目諝庥纱诉M(jìn)入出口 16。初步測(cè)試表明，利用縫隙62能使空氣在出口 16全部開啟之前進(jìn)入出口 16，可以大大降低出口溫度，從而增加單位體積的空氣質(zhì)量(mass)。進(jìn)一步可以確信的是，空氣的提前排出有助于在出口 16中形成排氣渦流，使得空氣沿著通道以更低的擾動(dòng)和更快的速度通過出口 16。再回到圖6-7，可以看到，除了隔板部分58，隔板56還包括第二隔板部分68，具有與轉(zhuǎn)子20的葉片M的一段基本平行的邊緣70。所述縫隙62開啟，使得空氣在轉(zhuǎn)子18或 20的后緣通過相應(yīng)的第一和第二隔板部分56和58的邊緣60或70之前，進(jìn)入出口 16。而且在本實(shí)施方案中，由于不同的變速輪36、38以及葉片比，轉(zhuǎn)子18和20以不同的速度旋轉(zhuǎn)。這提供了構(gòu)建和操作具有不對(duì)稱時(shí)機(jī)的入口 14和出口 16的壓縮機(jī)10的機(jī)會(huì)。由于轉(zhuǎn)子18和20以不同的速度旋轉(zhuǎn)，進(jìn)氣和排氣可以由每個(gè)轉(zhuǎn)子單獨(dú)控制。入口時(shí)機(jī)通過進(jìn)氣板觀的設(shè)置來控制，而出口時(shí)機(jī)則由出口 16的設(shè)置來控制。特別是出口時(shí)機(jī)方面，會(huì)受到出口 16相對(duì)于轉(zhuǎn)子18和20的設(shè)置的影響，一個(gè)轉(zhuǎn)子的后緣T需在另一個(gè)轉(zhuǎn)子的后緣通過相應(yīng)隔板邊緣之前通過其自身相應(yīng)的隔板邊緣。因此，特別參見圖8，可以看到，由于葉片M的后緣T與邊緣70的間距大于葉片42的后緣T 與邊緣60的間距，轉(zhuǎn)子20的后緣T通過邊緣70要早于轉(zhuǎn)子18的后緣T (意即在不同的時(shí)間)。因此，由于空氣能夠在轉(zhuǎn)子18或20的嚙合葉片分別通過邊緣60和70之前，經(jīng)由縫隙62進(jìn)入出口 16，于是轉(zhuǎn)子18和20之間充斥的大多數(shù)空氣在能夠經(jīng)轉(zhuǎn)子18和邊緣60之間進(jìn)入出口 16之前，開始通過邊緣70和轉(zhuǎn)子20之間的縫隙進(jìn)入出口 16。本實(shí)施方案提供了一種調(diào)節(jié)壓縮機(jī)10的方法，相對(duì)于轉(zhuǎn)子18和20設(shè)置出口 16，以便一個(gè)轉(zhuǎn)子的葉片后緣在與之相互嚙合的第二個(gè)轉(zhuǎn)子的葉片后緣之前通過出口。雖然不同的時(shí)機(jī)稍稍降低了容積效率峰值，但卻加寬了壓縮機(jī)10的容積效率峰值曲線。從圖9中可以看到，所述縫隙62大體沿著凸起線52向殼體12內(nèi)部突出。縫隙62 可以偏離于凸起52構(gòu)建或設(shè)置，以便縫隙62在凸起52的一邊比另一邊的寬度或面積更大。改變與凸起線52的偏離寬度，以及改變縫隙62沿凸起線52的長(zhǎng)度，能夠控制空氣進(jìn)入出口 16的最初時(shí)機(jī)，以及通過縫隙62進(jìn)入出口 16的空氣體積和進(jìn)入出口 16的總氣壓，
后者對(duì)于決定溫度變化至關(guān)重要。圖5闡明壓縮機(jī)10的入口時(shí)機(jī)。入口 14由附著(典型地為螺釘固定)在殼體12 一端的進(jìn)氣板觀限定。所述進(jìn)氣板包括輻條72，所述輻條覆蓋了入口 14的一定區(qū)域，從而有效地封閉了該部分的入口。進(jìn)氣板觀的剩余部分74開啟，允許空氣或其他流體進(jìn)入入口 14。進(jìn)氣板28還包括外圈76和78，分別容納螺栓82和84。如下詳述，入口 14的結(jié)構(gòu)以及開口 74和輻條72的特別設(shè)置有助于壓縮機(jī)10的脈沖進(jìn)氣或有效“過填充”，從而有可能將容積效率提高至100%以上。這一過程如下所述。請(qǐng)注意轉(zhuǎn)子18，當(dāng)轉(zhuǎn)子18的葉片42前緣轉(zhuǎn)過凸起M時(shí)，轉(zhuǎn)子18大體上開始不再與轉(zhuǎn)子20嚙合。由于轉(zhuǎn)子20葉片的離開，相應(yīng)葉片的通道46的體積開始增加，形成相對(duì)真空。此時(shí)空氣得以沿著與入口 14相鄰的通道入口端進(jìn)入通道46。在轉(zhuǎn)子18旋轉(zhuǎn)中的一定時(shí)刻，通道46將達(dá)到最大體積，同時(shí)通過開口 74與入口保持流體聯(lián)通。從旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子 (此處為轉(zhuǎn)子18)向進(jìn)入通道46的空氣會(huì)發(fā)生能量轉(zhuǎn)移，該能量轉(zhuǎn)移通過慣性施加給進(jìn)入通道46的空氣，用于將額外體積的空氣“抽入”通道46，這也導(dǎo)致通道46內(nèi)的氣壓與入口氣壓相比升高。因此額外空氣自然有回流至氣壓相對(duì)較低的入口 14的傾向。然而，在通道 46內(nèi)目前處于較高氣壓的空氣流出通道46之前，通道因旋轉(zhuǎn)通過輻條72而封閉，因此通道46當(dāng)前含有高于入口氣壓的空氣。假設(shè)目前處于密閉通道內(nèi)的空氣與入口處空氣溫度相同，則增加的氣壓必然意味著，與保持和入口處相同氣壓的情形相比，腔室內(nèi)的氣體質(zhì)量更大。這樣，壓縮機(jī)10可以提供高于100%的容積效率。因此，總的來講，上述入口時(shí)機(jī)有助于在轉(zhuǎn)子18的一部分回轉(zhuǎn)過程中在通道46 (有時(shí)稱為“葉片空隙”)形成脈沖進(jìn)氣，并隨即在所述轉(zhuǎn)子的第二連續(xù)部分回轉(zhuǎn)過程中封閉該通道。當(dāng)然轉(zhuǎn)子20的入口端也有同樣的情形，轉(zhuǎn)子的“葉片空隙”封閉后也裝入了額外體積的空氣，而由于轉(zhuǎn)子20與18的速度不同，上述過程通過輻條72的恰當(dāng)設(shè)置，在不同的時(shí)間發(fā)生。本發(fā)明的實(shí)施方案已經(jīng)以雙轉(zhuǎn)子渦輪增壓器為例進(jìn)行了說明。然而本發(fā)明的實(shí)施方案同樣可以應(yīng)用于其他形式和類型的壓縮機(jī)以及旋轉(zhuǎn)容積式機(jī)器。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠得知，本發(fā)明中與第一和第二轉(zhuǎn)子間的非對(duì)稱時(shí)機(jī)有關(guān)的方面當(dāng)然只能用于具有兩個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)子的壓縮機(jī)或機(jī)器。而與減壓口/縫隙有關(guān)的方面可用于具有單個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)子或槳葉的壓縮機(jī)。而且雖然本發(fā)明實(shí)施方案以汽車應(yīng)用為例，但也可用于其他產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用， 特別是，但不限于用于制冷系統(tǒng)的壓縮機(jī)。對(duì)本發(fā)明所做的修改和變形，若對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見，則被認(rèn)為在由上述說明書所確定的本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種壓縮機(jī)，包括具有入口和出口的殼體；具有多個(gè)扭曲葉片或槳葉的第一轉(zhuǎn)子，每個(gè)葉片具有前緣和后緣，所述第一轉(zhuǎn)子通過旋轉(zhuǎn)，能將流體從入口傳輸至出口 ；所述出口具有隔板，包含隔板的第一部分，其具有與一段葉片或槳葉基本平行的邊緣；以及縫隙，所述縫隙位于隔板上的一定位置，使由第一轉(zhuǎn)子傳輸?shù)牧黧w在所述后緣旋轉(zhuǎn)通過所述邊緣之前，經(jīng)該位置處所述縫隙進(jìn)入出口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，包括具有多個(gè)扭曲葉片或槳葉的第二轉(zhuǎn)子，每個(gè)葉片具有前緣和后緣，在第一轉(zhuǎn)子的部分回轉(zhuǎn)過程中，所述第二轉(zhuǎn)子的葉片或槳葉與所述第一轉(zhuǎn)子的葉片或槳葉相互嚙合，第一和第二轉(zhuǎn)子協(xié)同將流體由入口傳輸至出口，其中，所述隔板包含第二部分，其具有與第二轉(zhuǎn)子一段葉片或槳葉基本平行的邊緣，所述縫隙位于隔板上，使流體在第二轉(zhuǎn)子葉片或槳葉的后緣通過所述隔板第二部分的邊緣之前，由此縫隙進(jìn)入出口。
3.—種壓縮機(jī)，包括具有入口和出口的殼體；殼體內(nèi)可旋轉(zhuǎn)的第一和第二轉(zhuǎn)子，每個(gè)轉(zhuǎn)子具有多個(gè)扭曲葉片，所述第一和第二轉(zhuǎn)子的葉片設(shè)置為在第一轉(zhuǎn)子的部分回轉(zhuǎn)過程中相互嚙合，當(dāng)所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，能將流體從入口傳輸至出口；所述出口具有隔板，包含隔板的第一部分，其具有與第一轉(zhuǎn)子一段葉片基本平行的邊緣；隔板的第二部分，其具有與第二轉(zhuǎn)子一段葉片基本平行的邊緣；以及，縫隙，該縫隙設(shè)置為使經(jīng)轉(zhuǎn)子傳輸?shù)牧黧w在各個(gè)轉(zhuǎn)子葉片后緣旋轉(zhuǎn)通過相應(yīng)隔板部分的邊緣之前，由此縫隙進(jìn)入出口。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的壓縮機(jī)，其中，所述縫隙向殼體內(nèi)突出。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4中任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)，其中，所述殼體包括兩個(gè)交叉腔室，每個(gè)腔室各容納一個(gè)轉(zhuǎn)子，其中，在殼體內(nèi)沿腔室間交叉線形成凸起，其中，所述縫隙與所述凸起大致排成直線。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓縮機(jī)，其中，所述縫隙具有橫向?qū)挾?，所述縫隙的設(shè)置方式使其寬度沿橫向偏離交叉線。
7.根據(jù)權(quán)利要求2-6中任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)，其中，所述第一和第二轉(zhuǎn)子具有不同的外徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求2-7中任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)，其中，所述第一和第二轉(zhuǎn)子具有不同數(shù)量的葉片。
9.一種壓縮機(jī)，包括具有入口和出口的殼體；殼體內(nèi)可旋轉(zhuǎn)的第一和第二轉(zhuǎn)子，每個(gè)轉(zhuǎn)子具有多個(gè)扭曲葉片，對(duì)所述葉片進(jìn)行設(shè)置， 其中，在第一轉(zhuǎn)子的部分回轉(zhuǎn)過程中，所述第一和第二轉(zhuǎn)子的葉片相互嚙合，當(dāng)所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，能將流體從入口傳輸至出口 ；所述出口具有隔板，包含隔板的第一部分，其具有與第一轉(zhuǎn)子一段葉片基本平行的邊緣；以及，隔板的第二部分，其具有與第二轉(zhuǎn)子一段葉片基本平行的邊緣；所述隔板部分與相應(yīng)的轉(zhuǎn)子并置，其中，在所述第二轉(zhuǎn)子葉片的后緣旋轉(zhuǎn)通過所述隔板第二部分的邊緣之前，與其相互嚙合的所述第一轉(zhuǎn)子的葉片后緣通過所述隔板第一部分的邊緣。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的壓縮機(jī)，其中，第一葉片前、后緣之間的橫向距離與第二葉片前、后緣之間的橫向距離不同。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的壓縮機(jī)，其中，所述第一和第二轉(zhuǎn)子具有不同的外徑。
12.—種調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的方法，所述壓縮機(jī)包含具有入口和出口的殼體，以及第一和第二轉(zhuǎn)子，其在殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)，并協(xié)同將流體由入口傳輸至出口，所述方法包括將出口相應(yīng)于轉(zhuǎn)子設(shè)置，其中，所述第一轉(zhuǎn)子的葉片后緣先于與其相互嚙合的所述第二轉(zhuǎn)子的葉片后緣通過所述出口。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，將出口相應(yīng)于轉(zhuǎn)子設(shè)置包括設(shè)置具有第一和第二隔板部分的出口，其中每個(gè)隔板部分具有與一段相應(yīng)葉片基本平行延伸設(shè)置的邊緣， 設(shè)置所述第一和第二隔板部分，以便在所述第二葉片的后緣通過第二隔板部分的邊緣之前，與其相互嚙合的所述第一葉片的后緣通過第一隔板部分的邊緣。
14.一種壓縮機(jī)，包括具有入口和出口的殼體，所述入口與處于第一壓力的流體聯(lián)通；具有多個(gè)扭曲葉片，并能在殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，相鄰葉片之間形成各個(gè)通道，每個(gè)通道具有與入口相鄰的入口端，來自入口的流體經(jīng)此處流入，隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，所述通道將流體向出口傳輸；其中，當(dāng)通道內(nèi)流體壓力超過第一壓力后，在轉(zhuǎn)子的部分回轉(zhuǎn)過程中通道入口端封閉。
15.一種壓縮機(jī)，包括具有入口和出口的殼體，所述入口與處于第一壓力的流體聯(lián)通；具有多個(gè)扭曲葉片，并能在殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，相鄰葉片之間形成各個(gè)通道，每個(gè)通道具有與入口相鄰的入口端，來自入口的流體經(jīng)此處流入，所述通道容納處于第一壓力的第一體積的流體，隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，所述通道將流體向出口傳輸；隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，所述壓縮機(jī)將連續(xù)的流體抽入所述通道，在一定程度上用大于第一體積的第二體積流體填充所述通道，對(duì)所述殼體進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)通道內(nèi)流體的第二體積大于第一體積時(shí)，在轉(zhuǎn)子的部分回轉(zhuǎn)過程中通道封閉。
16.一種壓縮機(jī)，包括具有入口和出口的殼體，所述入口包括開放部分和封閉部分；殼體內(nèi)可旋轉(zhuǎn)的第一和第二轉(zhuǎn)子，每個(gè)轉(zhuǎn)子具有多個(gè)扭曲葉片，第一轉(zhuǎn)子相鄰葉片之間形成各個(gè)通道，每個(gè)通道具有與入口相鄰的入口端，在第一轉(zhuǎn)子的部分回轉(zhuǎn)過程中，所述第二轉(zhuǎn)子的各個(gè)葉片向其相應(yīng)的各個(gè)通道突出，所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，協(xié)同將流體從入口抽入所述通道，其中，在第一轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)中的一定時(shí)刻，通道內(nèi)流體壓力超過第一壓力；以及，其中，所述第一轉(zhuǎn)子和入口相應(yīng)設(shè)置，以便在所述一定時(shí)刻之后的所述轉(zhuǎn)子部分回轉(zhuǎn)中，通道入口端位于入口封閉部分，并與入口的流體完全隔離。
17.一種操作壓縮機(jī)的方法，所述壓縮機(jī)包括第一和第二轉(zhuǎn)子，其在殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)，并協(xié)同將殼體入口處處于第一壓力的流體傳輸至出口，每個(gè)轉(zhuǎn)子具有多個(gè)扭曲葉片，且在轉(zhuǎn)子的部分回轉(zhuǎn)過程中相互嚙合，每個(gè)轉(zhuǎn)子的相鄰葉片形成各個(gè)通道，所述方法包括對(duì)于每個(gè)通道，先在轉(zhuǎn)子的第一部分回轉(zhuǎn)過程中，以來自入口的流體填充至少一個(gè)轉(zhuǎn)子的通道，隨后在第一轉(zhuǎn)子的第二連續(xù)部分回轉(zhuǎn)過程中，以比容納第一壓力流體的通道容積更大體積的流體填充所述通道，并從入口基本封閉通道。
18.一種操作壓縮機(jī)的方法，所述壓縮機(jī)包括第一和第二轉(zhuǎn)子，其在殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)，并協(xié)同將殼體入口處處于第一壓力的流體傳輸至出口，每個(gè)轉(zhuǎn)子具有多個(gè)扭曲葉片，在轉(zhuǎn)子的部分回轉(zhuǎn)過程中相互嚙合，每個(gè)轉(zhuǎn)子的相鄰葉片形成各個(gè)通道，所述方法包括在不同時(shí)期為每個(gè)轉(zhuǎn)子打開出口。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，包括在不同時(shí)期為每個(gè)轉(zhuǎn)子關(guān)閉入口。
20.根據(jù)權(quán)利要求17-19中任一項(xiàng)所述的方法，包括以不同的速度旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子。
21.根據(jù)權(quán)利要求17-21中任一項(xiàng)所述的方法，包括在打開至少一個(gè)轉(zhuǎn)子的出口之前， 減輕由轉(zhuǎn)子傳輸?shù)牧黧w的壓力。
全文摘要
一種壓縮機(jī)10，包括位于殼體內(nèi)的反向旋轉(zhuǎn)并相互嚙合的扭曲轉(zhuǎn)子18和20，所述殼體具有進(jìn)氣板28和出口16。所述出口16具有與轉(zhuǎn)子18和20的一段分別平行的第一邊緣60和第二邊緣70。縫隙62設(shè)置于出口處，靠近所述邊緣60和70的交界處。在至少一個(gè)轉(zhuǎn)子18的葉片后緣通過其相應(yīng)邊緣60之前，經(jīng)轉(zhuǎn)子18和20壓縮的空氣能夠經(jīng)縫隙62排出。轉(zhuǎn)子18和20也相應(yīng)設(shè)置，以便在轉(zhuǎn)子20的葉片后緣通過邊緣70之前，轉(zhuǎn)子18的葉片后緣通過邊緣60。
文檔編號(hào)F04C18/20GK102449312SQ201080022470
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2010年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月27日
發(fā)明者J·B·厄普頓 申請(qǐng)人:斯普林泰克澳大拉西亞私人有限公司