[发明专利]具有流体输送特征的晶格芯部增材制造的压缩机部件

说明书

提供了一种轻质高强度压缩机部件，其具有至少一个通过增材制造形成的流体输送特征。该部件可以具有至少一个内部区域，至少一个内部区域包括具有多个重复晶胞的晶格结构。在晶格结构上方设置有实心表面。包括晶格结构的内部区域具有至少一个流体输送特征，所述至少一个流体输送特征用于允许流体流动通过轻质高强度压缩机部件的本体部分。流体输送特征可以是用于将流体如制冷剂和/或润滑油输送通过该部件的流动通路、流体输送端口、多孔流体输送特征等。还提供了通过增材制造工艺制造这种压缩机部件的方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年12月1日提交的美国实用专利申请No.15/366，967的优先权并且还要求于2015年12月23日提交的美国临时申请No.62/387，117的权益。以上申请的全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及用于压缩机的改进的部件，其具有通过增材制造产生的一体形成式流体输送特征。

背景技术

该部分提供了涉及本公开内容的背景信息，该背景信息不一定是现有技术。

可以在加热系统及冷却系统和/或其他工作流体循环系统中使用压缩机以压缩工作流体(例如，制冷剂)并使其循环通过具有热交换器和膨胀装置的回路。压缩机的高效且可靠的运行是期望的以确保安装有该压缩机的系统能够有效地且高效地提供冷却和/或加热效果。为了提高这些类型的机器的操作效率和容量，可以使用容量调节(例如，可变容积比(VVR)系统)或蒸汽或液体注入端口。这种系统设计通常在选定的压缩机部件内引入流体输送端口和通道。制造涡旋部件的典型方法，如坯料加工、铸造和锻造，并不总是有助于形成各种注入端口和曲折或复杂的内部通道。这些制造方法可能需要组装单独的零部件并对特征进行后加工来保持所需的尺寸公差。

此外，压缩机在运行期间通常需要可靠的润滑。典型的压缩机采用在压缩机内循环的润滑油，用于对包括各种推力表面的运动零部件提供润滑。润滑剂槽可设置在压缩机壳体内以储存润滑油。油通常与制冷剂混合，从而在压缩机内产生经处理的工作流体。润滑油可以与工作流体一起流过压缩机的压缩机构并且流入压缩机的排放压力区域。在排放压力区域中，一些或所有润滑剂与工作流体分离并返回至润滑剂槽。随后润滑剂通过压缩机进行再循环，并且可以与抽吸到压缩机的吸入压力区域中的工作流体相互作用。在压缩机运行期间，这种系统依靠足够的润滑油流到各种运动零部件，以提供足够的润滑。

期望确保尤其是在高负荷条件下在可以不暴露于高流速的润滑油的运动零部件之间的区域中进行充分润滑。因此，期望开发强度高、重量轻的压缩机部件，这种压缩机部件可具有一体形成的流体输送特征如复杂的通道和端口，以改善压缩机运行期间的流体输送(例如，制冷剂或工作流体或润滑油)，从而提高压缩机性能和效率并且降低制造过程的复杂性。

发明内容

该部分提供了本公开内容的总体概述，而非对其全部范围或其所有特征的全面公开。

在某些变型中，本公开提供了具有至少一个流体输送特征的轻质高强度压缩机部件。轻质高强度压缩机部件具有本体部分，该本体部分具有包括晶格结构的至少一个内部区域。晶格结构包括通过增材制造形成的多个晶胞。在晶格结构上方设置有表面。本体部分还包括至少一个流体输送特征，所述至少一个流体输送特征用于促使流体流动通过轻质高强度压缩机部件的本体部分。

在其他变型中，本公开提供了具有至少一个流体输送特征的轻质高强度压缩机部件。压缩机部件包括本体部分，该本体部分具有至少一个内部区域，所述至少一个内部区域包括形成在其中的晶格结构。晶格结构包括通过增材制造形成的多个晶胞。在晶格结构上方设置有表面。内部区域包括至少一个流体输送通路，所述至少一个流体输送通路用于允许润滑油流动通过轻质高强度压缩机部件的本体部分。