[发明专利]用于正排量压缩机的转子

说明书

一种用于正排量压缩机组件的转子具有壳体，该壳体限定了入口、出口以及与入口和出口连通的转子腔。转子可以包括转子体和封闭在转子体内的多孔内芯。转子可以包括锥形转子体，该锥形转子体具有从其第一端向第二端减小的外半径。在一种形式中，正排量压缩机组件可以包括用于内燃机的增压器组件。

技术领域

本发明涉及用于压缩机的转子，并且更具体地涉及用于旋转式正排量压缩机的转子。

背景技术

包括螺杆式压缩机、滑片式压缩机和叶片式压缩机(或罗茨鼓风机)的旋转式正排量压缩机包括一个或多个旋转元件，并且通过在腔室中吸入并捕获一定体积的流体(例如空气)，然后在排放之前减小腔室的体积以压缩流体并增加其压力来进行操作。螺杆式压缩机包括两个相互啮合的螺旋形螺杆，称为转子，它们具有不同的圆周轮廓，一阳一阴。阳转子具有凸叶，这些凸叶在转子旋转期间与阴转子中的凹腔啮合。叶片式压缩机包括两个相同的相互啮合的转子，该转子通常包括两个、三个或四个直的或扭曲的(螺旋形)叶片。在操作中，螺杆式或叶片式压缩机的转子沿相反方向旋转，以将一定体积的流体从压缩机的入口侧引导到围绕转子的空腔中，这样使得流体被限制在转子的叶片与腔壁之间。流体从压缩机的入口侧围绕转子移动，并且在压缩机的相对的出口侧被压出压缩机。滑片式压缩机各自包括具有纵向槽的单个圆柱形转子，径向滑片安装在这些纵向槽中。滑片式压缩机的转子偏心地定位在圆柱形壳体内，并且相邻片之间的空间形成了体积从固定进入口到固定排放口递减的袋。

正排量压缩机用于各种工业和汽车应用。例如，被称为增压器的旋转式正排量压缩机通常与内燃机的进气歧管联接。增压器向进气歧管和发动机的气缸供应加压空气，这增加了发动机的功率输出。增压器中的转子通常由发动机通过连接到曲轴的驱动皮带或齿轮系来驱动。

发明内容

一种用于正排量压缩机组件的转子具有壳体，该壳体限定了入口、出口以及与入口和出口连通的转子腔。转子可以包括具有中心纵向轴线和外半径的转子体。转子体可以包括邻近壳体入口的第一端、邻近壳体出口的第二端、轴向延伸的轮毂、以及从轮毂径向向外延伸并且沿着轮毂从转子体的第一端向第二端轴向延伸的多个叶片。转子体可以包括实心外部壳体以及封闭在实心外部壳体内的多孔内芯。多孔内芯可以在转子体的第一端与第二端之间延伸。

在一种形式中，多孔内芯可以包括多个分开的多孔腔室，多个叶片中的每一个叶片都封闭分开的多孔腔室中的一个。在另一种形式中，多孔内芯可以包括封闭在转子体内的整体结构。

多孔内芯可以包括多维随机或周期性支撑结构。在一种形式中，多孔内芯可以包括二维或三维网格支撑结构或构架，其包括多个重复单元格。

转子体在其第一端处的外半径可以大于转子体在其第二端处的外半径。

多个叶片中的每一个叶片都可以沿着转子体以直线或螺旋形路径延伸。

转子体的实心外部壳体可以具有纹理化的或图案化的外表面。

正排量压缩机组件可以包括限定了入口和出口的壳体、一对第一轴和第二轴以及一对相互啮合的第一转子和第二转子。壳体可以包括一对端壁和一对相交的侧壁，这些侧壁具有限定了第一互连转子腔和第二互连转子腔的内壁表面。第一和第二轴可以在转子腔内延伸并且可以被支撑以在壳体的端壁处旋转。第一转子和第二转子可以通过第一轴和第二轴分别支撑在第一转子和第二转子腔内。第一和第二转子可以分别包括具有相应的第一和第二中心纵向轴线和外半径的第一和第二转子体。第一转子体和第二转子体可以具有邻近壳体入口的相应的第一端以及邻近壳体出口的相应的第二端。第一转子体和第二转子体中的每一个转子体都可以具有第一端面、相对的第二端面、轴向延伸的轮毂以及多个叶片。轮毂可以联接到其中一个轴上以随其一起旋转。多个叶片可以从轮毂径向向外延伸并且沿着轮毂从转子体的第一端面向第二端面轴向延伸。多孔内芯可以被封闭在第一转子体和第二转子体中的每一个转子体内。

在一种形式中，第一转子腔和第二转子腔可以是圆柱形的。在另一种形式中，第一转子腔和第二转子腔可以是截头圆锥形的。