半圆弧空调压缩机及其空调的制作方法

1.本发明涉及空调压缩机技术领域，具体地说是半圆弧空调压缩机及其空调。


背景技术：

2.在各种空调压缩机中，涡旋压缩机以其更高的效率和更紧凑的体积以及更小的震动成为人们关注的热点。但是，涡旋压缩机动盘和静盘的涡卷部件呈涡旋线状，且一般有多圈涡旋组成，制造加工困难，导致制造成本居高不下。因此，在保留涡旋压缩机诸多优点的情况下，如何提出更优的结构，使其更容易制造，提高生产效率，从而降低制造成本，成为本技术领域的技术人员研究的重点。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种半圆弧空调压缩机，它的效率和震动与涡旋压缩机大体相当，但气缸的动盘和静盘结构大为简化，静盘和动盘等压缩气缸部件全部由半圆弧和圆弧结构组成，极易加工，相比于涡旋压缩机，可大幅降低制造成本，同时可以实现大负荷机型的制造。同理，装配有上述半圆弧空调压缩机的空调同样具备上述优点。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：所述半圆弧空调压缩机是一款全封闭的空调压缩机，主要用于家用空调制冷设备等家用电器领域。半圆弧空调压缩机包括压缩机主体和电机9。电机9为压缩机主体提供旋转驱动力。压缩机主体和电机9的外周安装壳体2，壳体2是全封闭的壳体。壳体2可对压缩机主体和电机9起保护作用，同时也便于压缩机整体结构的固定和密封，可使压缩机整体更为紧凑，便于安装在空调系统内使用。壳体2上设有进气接管24和排气接管29。压缩机主体由气缸1和气缸室4构成，气缸室4内安装气缸1。电机9的输出轴上设有偏心驱动机构。气缸室4有两种方案：一种是，气缸室4只有底盘43，底盘43可与壳体2固定连接，气缸1的盖板101与壳体2固定连接；另一种是，气缸室4由底盘43和筒状的气缸室壁40连接构成，气缸1的盖板101与气缸室壁40的上部固定连接。气缸室4上开设进气口42，进气口42与进气接管24联通构成进气通路，为气缸1供气。为便于电机9散热，通常将电机9设置于气缸室4下方，以便壳体内气体形成上下对流循环对下部电机及轴承进行冷却。
5.如图20所示，气缸1由静盘10和动盘11咬合构成。静盘10可与壳体2或气缸室4固定连接。静盘10由半圆弧板b和盖板101构成，动盘11由反切圆形板a和背板111构成。静盘10和动盘11通过半圆弧板b与反切圆形板a咬合。一个反切圆形板a和一个半圆弧板b配合构成一个气缸圆弧结构。半圆弧板b和反切圆形板a之间能与盖板或背板共同配合构成封闭的气腔ab。本发明以气腔ab的数量确定气缸的个数，例如，一个气缸1内只有一套反切圆形板a和半圆弧板b构成一个气腔ab的称为单气缸，再如，一个气缸1内有两套反切圆形板a和半圆弧板b构成两个气腔ab的称为双气缸。通常一个气缸1内有两个气腔ab，因此，以双气缸为例介绍静盘的以下三种结构形式：全开放式静盘、半开放式静盘和全封闭式静盘：
6.全开放式静盘，如图48所示，静盘10由第一静盘半圆弧102、第二静盘半圆弧103和其径向上设置的盖板101构成，此时所述的盖板101其实就是静盘半圆弧102或103径向上延伸的实体，该形式中的盖板10l是相互独立的两部分，其位于第一静盘半圆弧102或第二静盘半圆弧103的外半圆弧壁b4的外侧并与半圆弧壁b4连为一体。盖板101一方面对第一静盘半圆弧102或第二静盘半圆弧103起加固作用，另一方面是第一静盘半圆弧102或第二静盘半圆弧103的连接件，第一静盘半圆弧102或第二静盘半圆弧103可通过盖板101直接固定于壳体2或气缸室4上。与全开放式静盘配合的动盘为如图53和图55所示的全闭封式动盘，图中第一反切圆形板112和第二反切圆形板113固定于两块背板111之间。此状态下，封闭的气腔ab是由第一反切圆形板112和第一静盘半圆弧102与两个背板共同配合能构成；或者第二反切圆形板113和第二静盘半圆弧103与两个背板共同配合能构成。
7.半开放式静盘，如图23所示，静盘10也可以由半圆弧板b与其轴向上的盖板101连接构成，图中半圆弧板b共有两个，分别是第一静盘半圆弧102和第二静盘半圆弧103，第一静盘半圆弧102和第二静盘半圆弧103轴向上的同一侧共同连接一个盖板101。与半开放式静盘配合的为如图25所示的半开放式动盘，图中反切圆形板a共有两个，分别为第一反切圆形板112和第二反切圆形板113。第一反切圆形板112和第二反切圆形板113轴向上的同一侧共同连接一块背板11l。此状态下，封闭的气腔ab是由第一反切圆形板112和第一静盘半圆弧102与盖板和背板共同配合能构成；或者第二反切圆形板113和第二静盘半圆弧103与盖板和背板共同配合能构成。
8.全封闭式静盘，如图59至图62所示，图中静盘有两个盖板101，第一静盘半圆弧102和第二静盘半圆弧103固定于两个盖板101之间。与全封闭式静盘配合的为如图63和图64所示的全开放式动盘，背板111位于第一反切圆形板112和第二反切圆形板113之间，此时所述背板111实质就是反切圆形板112和113相向向中间延伸的实体结构，起到将两者连接固定及增加强度的作用。此状态下，封闭的气腔ab是由第一反切圆形板112和第一静盘半圆弧102与两个盖板共同配合能构成；或者第二反切圆形板113和第二静盘半圆弧103与两个盖板共同配合能构成。
9.本发明所述盖板101是固定半圆弧板b的连接件，同时也增加了半圆弧板b的强度，其通常是板状，也可以是其他形状。当反切圆形板a相对半圆弧板b运动作功时，半圆弧板b能提供支撑力即可。本发明所述背板111是固定反切圆形板a的连接件，同时也增加了反切圆形板a的强度，其通常是板状，也可以是其他形状，通过驱动背板以带动反切圆形板a按上述运动方式相对半圆弧板b作功；如图60和图63所示，背板111为两个反切圆形板a之间的实体连接部分。
10.如图26所示，动盘11上设有轴承室114。偏心驱动机构与轴承室114配合以驱动动盘相对静盘运动。如图1a所示，反切圆形板a由第一半圆板的一端与第二半圆板的一端连接构成，第一半圆板与第二半圆板的开口方向相反，即反切圆形板为两个外切且在同一直径上的相对较小的半圆弧组成，且半圆开口方向呈180
°
，反切圆形板整体类似横置的s形。反切圆形板是双外反切半圆弧的简称。第一半圆板的直径与第二半圆板的直径共线，具体地说是，第一半圆板开口处的内壁，即第一外半圆形a5的直径，与第二半圆板开口处的内壁，即第二内半圆形壁a2的直径共线。第一半圆板的直径大于或等于第二半圆板的直径。如图9a所示，连接反切圆形板a的背板111的中心为背板中心o2，背板中心o2所在轴线为背板轴
线。电机9的输出轴的轴线称为中线，中线与背板轴线平行，过半圆弧板b的圆心向中线作垂线，其交点称为盖板中心o1。背板111与盖板101之间呈偏心回旋平动，其运动方式为：背板轴线绕中线公转，公转半径为背板轴线与中线之间的距离，背板111上安装防止动盘自转装置，防止动盘自转装置能使背板111带动反切圆形板a相对半圆弧板b移动过程中，第一半圆板与第二半圆板的开口方向不变。如图19b所示，防止动盘自转装置通常设置于背板111与气缸室4底盘之间。反切圆形板a相对半圆弧板b移动能改变气腔ab的容积大小；静盘10上设有排气孔107，半圆弧板b的内腔通过排气孔107与排气接管29相通。
11.如图9a至图14所示，中线在图中缩为盖板中心o1，背板轴线在图中缩为背板中心o2。背板111相对盖板101运动，其运动方式为：背板轴线绕中线公转，公转半径为背板轴线与中线之间的距离，也称为偏心距。背板111带动反切圆形板a相对半圆弧板b移动过程中，第一半圆板与第二半圆板的开口方向不变，反切圆形板a相对半圆弧板b移动能改变气腔ab的容积大小；盖板或半圆弧板b上设置排气孔。由于背板轴线绕中线公转，因此，为描述简便将背板111相对盖板101的运动方式称为背板111相对盖板101公转。
12.如图1a所示，所述第一半圆板有三个侧面，其分别为第一内半圆形壁a1、第四端半圆形壁a4和第一外半圆形a5；所述第二半圆板有三个侧面，其分别为第二内半圆形壁a2、第三端半圆形壁a3和第二外半圆形a6。第一内半圆形壁a1与第二内半圆形壁a2连接并相切，第一外半圆形a5与第二外半圆形a6连接并相切；第一外半圆形a5和第二外半圆形a6构成的曲面与第一内半圆形壁a1和第二内半圆形壁a2构成的曲面平行；第三端半圆形壁a3的两端点分别与第二内半圆形壁a2和第二外半圆形a6两端点连接，第四端半圆形壁a4的两端分别与第一内半圆形壁a1和第一外半圆形a5的两端连接。
13.所述半圆弧板b的侧壁有内半圆弧壁b1、外半圆弧壁b4、第二端半圆弧壁b2和第一端半圆弧壁b3，内半圆弧壁b1和外半圆弧壁b4平行，内半圆弧壁b1的一端和外半圆弧壁b4的一端分别与第二端半圆弧壁b2连接，内半圆弧壁b1的另一端和外半圆弧壁b4的另一端分别与第一端半圆弧壁b3连接，第二端半圆弧壁b2和第一端半圆弧壁b3的直径为半圆弧板b的厚度。
14.所述第一内半圆形壁a1和第二内半圆形壁a2的直径之和等于所述内半圆弧壁bl与第二端半圆弧壁b2的直径之和。
15.所述第二内半圆形壁a2的直径减去所述半圆弧板b的厚度等于动盘11相对静盘10公转时的公转直径。半圆弧板b的厚度等于b2或b3的直径。该尺寸关系能确保动盘的反切圆形板a相对于静盘的半圆弧板b按设定的偏心距平动时，第一半圆形壁a1与半圆弧板b相切，同时第二半圆形壁a2与第二端半圆弧壁b2相切，半圆弧板b与反切圆形板a内壁之间能够形成相对封闭的气腔ab，且两切点之间的距离随着动盘的公转运动而由大到小或由小到大的周期性变化，致使气缸空间容积也做周期性变化。
16.如图23所示，所述盖板101的同侧面上设有两个半圆弧板b，其中一个称为第一静盘半圆弧102，另一个半圆弧板b称为第二静盘半圆弧103，第一静盘半圆弧102与第二静盘半圆弧103在盖板101的同心圆上均布且轴向的一端与盖板101同一侧面固定连接，即第一静盘半圆弧102与第二静盘半圆弧103关于盖板中心o1点对称，第一静盘半圆弧102与第二静盘半圆弧103的轴向高度相同。如图25所示，以背板11l的一侧面的中心为圆心，周向均布两个反切圆形板a，两个反切圆形板a分别称为第一反切圆形板112和第二反切圆形板113，
第一反切圆形板112和第二反切圆形板113关于背板中心o2中心对称，第一反切圆形板112和第二反切圆形板113的轴向一端与背板111的同一侧面固定连接；第一反切圆形板112与第一静盘半圆弧102配合构成一个气缸圆弧结构，第二反切圆形板113与第二静盘半圆弧103构成另一个气缸圆弧结构。静盘10上气缸压缩腔内靠近压缩终点的位置开设两个排气孔107，两个排气孔107的开设方式为：盖板101上轴向设有两个排气孔107，或者第一静盘半圆弧102和第二静盘半圆弧103的侧壁上分别径向开设一个排气孔107；两个排气孔107分别与第一静盘半圆弧102和第二静盘半圆弧103的内腔一一对应相通。所述盖板101和背板111可以均为圆形板。第一静盘半圆弧102的内腔和第二静盘半圆弧103的内腔各与一条由排气孔107和排气接管29构成的排气通道与外界相通。
17.如图9a所示，两个第一内半圆形壁a1中点之间的距离为半圆形中点连线h1，即第一反切圆形板112的第一内半圆形壁a1的中点与第二反切圆形板113的第一内半圆形壁a1的中点之间的连线称为半圆形中点连线h1。两个半圆弧板b内半圆弧壁b1中点之间的距离为半圆弧中点连线h2，即第一静盘半圆弧102的内半圆弧壁b1的中点与第二静盘半圆弧103的内半圆弧壁b1的中点之间的连线称为半圆弧中点连线h2。半圆形中点连线h1和半圆弧中点连线h2平行，半圆弧板b的两端点连线为宽度l1，半圆形中点连线h1和半圆弧中点连线h2与半圆弧板b的两端点连线l1垂直。
18.所述半圆弧中点连线h2等于：半圆形中点连线h1加上第二内半圆形壁a2的直径再减去第二端半圆弧壁b2的直径。即：h2＝h1 φ
a2
‑
φ
b2
。该尺寸关系是确保动盘圆弧与静盘圆弧按照设定偏心距平移时理论上相切而不摩擦的重要保证。
19.半圆形中点连线h1大于等于第一内半圆形壁a1、第二内半圆形壁a2与第三端半圆形壁a3的直径之和。即：h1≥φ
a1
φ
a2
φ
a3
。该尺寸关系既能保证动盘圆弧两个反切圆形板a之间较小的间距，同时又能考虑两个反切圆形板a之间结构上避免干涉；同时也考虑了动盘反切圆形板a与静盘半圆弧板b端部保持最小合理距离，以保证进气通道畅通。
20.所述动盘11的第一反切圆形板112和第二反切圆形板113的轴向高度，与静盘10的第一静盘半圆弧102与第二静盘半圆弧103轴向高度相等，动盘11和静盘10轴向径向均为动态间隙配合，轴向和径向圆弧切点配合间隙小于0.1mm。
21.如图19b所示，壳体2可由上端盖22、筒体21和下端盖23构成。通常在内部构件组装固定完毕后需将上端盖22、筒体21和下端盖23焊接成一体，当然，若是大型机也可以法兰连接。筒体21的上端连接上端盖22，下端连接下端盖23。筒体21的筒壁上设有贯穿筒壁的进气接管24、补液口26以及电机接线盒20，上端盖22上设有排气接管29。所述下端盖优选为椭圆封头，径向与筒体21为同心圆，其底部外面可装有固定支架25，底部内部中心部位有油泵泵体；所述上端盖22优选为椭圆封头，径向与筒体21为同心圆。进气接管24和补液口26分别通过管路与储液器05连接，储液器05的进气口051在储液器内连通压缩机的进气接管24。
22.如图26所示，轴承室114位于背板111的中心部。轴承室114外周设有环形腔115，轴承室114与环形腔115对应同心。如图37所示，所述偏心驱动机构可由主轴3和曲轴稍34构成，主轴3端部设有曲轴稍34，曲轴稍34与轴承室114配合。如图30到32所示，为使偏心驱动机构运行平稳，曲轴稍34安装质量平衡块5。如图33所示，质量平衡块5有连接盘53，连接盘53的中部设有曲轴稍套52，曲轴稍套52内开设安装孔51，连接盘53上设有弧状的平衡块50，平衡块50位于曲轴稍套52外周。安装时，曲轴稍34位于安装孔51内，曲轴稍套52位于轴承室
114内，平衡块50位于环形腔115内。所述曲轴稍套52外部还可安装轴瓦。第一反切圆形板112和第二反切圆形板113分别位于轴承室114两侧，并且，第一反切圆形板112和第二反切圆形板113关于轴承室114的圆心中心对称。动盘11与底盘43之间设有防止动盘自转装置。背板111上设有键槽117，气缸室4的底盘43上设有滑槽41，滑槽41位于键槽117的下方，并且两者空间垂直。背板111下部安装有十字滑环8；十字滑环8由滑环主体81、上滑键82和下滑键83构成。滑环主体81上设置上滑键82和下滑键83，上滑键82和下滑键83间隔90度，十字滑环8上滑键82与键槽117滑动配合；十字滑环8下滑键83与滑槽41滑动配合；十字滑环8、滑槽41和键槽117配合构成防止动盘自转装置。
23.所述偏心驱动机构还可以是如图29所示的第二种方案，偏心驱动机构由主轴3和主轴偏心圆32构成，主轴3上设有主轴偏心圆32。主轴偏心圆32与气缸动盘的轴承室114配合。主轴3上设有主轴偏心圆32，因此这种主轴可称为偏心圆主轴。主轴偏心圆32与轴承室114之间可安装主轴承33，以减少两者之间的磨擦。在设有主轴偏心圆32的偏心圆主轴方案中，如图74至图77所示，为使主轴3运转稳定，盖板101的中部可开设上轴承室109。轴承室114是轴向贯穿动盘的通孔。主轴3上安装上轴承31，上轴承31安装于上轴承室109内。盖板101的顶部轴向设有筒状的平衡块室110，平衡块室110的上端设有起密封作用的平衡块室盖100。主轴3的上端依次穿过轴承室114和上轴承室109的部分设有质量平衡块5，质量平衡块5位于平衡块室110内。
24.如图19b所示，所述盖板101与气缸室4配合构成封闭的的缸体，盖板101上轴向开设排气孔107。如图24所示，盖板101上还开设出气孔108，出气孔108内可安装单向排气阀290，单向排气阀290与排气孔107和排气接管29相通，排气孔107、单向排气阀290和排气接管29构成排气通路。
25.如图19b所示，从壳体2内部下端盖23往上看：
26.主轴3下端插入油泵泵体中心连接泵轮配合运转，然后向上配合穿过下支架210中部安装的下轴承211，然后再往上连接固定并穿过电机9的转子，然后再往上与气缸室4中心部安装的主轴承33配合支撑，然后再往上穿过十字滑环8，主轴3上端部曲轴稍34安装质量平衡块5，所述平衡块5的轴径通过轴承或轴瓦与动盘11中部配合连接。动盘11上部动态配合安装静盘10，如图24所示，静盘10的盖板101上设有两个轴向气缸排气孔107，且排气孔107对应安装单向排气阀290。气体先从安装有电机9的筒体21的进气接管24吸入，再经气缸室4底盘43上的进气口42进入气缸1，然后被压缩的高压气体经排气阀290排入盖板101与上端盖22封头组成的空间，即高压气室内缓冲暂存，最后通过上端盖22的排气接管29排出。
27.由图19b可知，壳体2内所述下支架210与所述筒体21下部固定连接，轴向上与上部安装的电机定子保持合理距离；所述电机定子与壳体筒体内壁固定连接，且其上端与所述气缸室4保持合理距离；所述气缸室4周向与筒体21固定连接；所述气缸室4轴向上向上延伸的气缸室壁40与盖板101固定连接或配合浮动连接；所述盖板101、气缸室4、筒体21、电机9、下支架210及油泵叶轮或齿轮泵主动齿轮以及主轴3轴向均同心。
28.如图37至图41所示，所述主轴3的下端连接油泵涡轮，上端曲轴稍34安装质量平衡块5，所述质量平衡块5通过中心的安装孔51与曲轴稍34安装配合；主轴3中心从下到上设有油孔35，用以旋转时通过油泵从底部油池往上部润滑部位输送润滑剂。
29.显而易见的，所述本发明主要技术特征就是使用了本发明所述的半圆弧气缸，其
它平动结构及运动部件、润滑模式均与现有涡旋压缩机同理。
30.如图79至图90所示为半圆弧空调压缩机的第三种方案。
31.如图89或图90所示，所述气缸室4可设有两层气缸室壁40，两层气缸室壁40可以制成一体，也可以是分体结构。每层气缸室壁40内各安装一个气缸1，两个气缸1沿轴向依次排列。当然，在设置上下两层气缸1的方案中，气缸室4完全可以只设置一层气缸室壁40，此时，下层的气缸1的盖板101与气缸室壁40的上端固定连接，上层的气缸1的盖板101可直接与壳体2固定连接。两个动盘11的轴承室114都是轴向贯穿动盘的通孔，如图87所示，下层的盖板101中部开设轴孔104。两个气缸1的进排气有两种设计方式：
32.方式一：如图87所示，下层的盖板101上开设至少一个进气口42，其位于轴孔104外侧，底盘43上轴向开设另一个进气口42。进一步地说，在下层盖板的气腔和滑槽空白处开设轴向的进气口42，这样上层的气缸1通过下层盖板101上的进气口42与下层的气缸1进气相通，此时，上下两层的气缸1可以共用一个进气接管24进气，则壳体2与整个气缸室只联通一个进气接管24即可，也就是说壳体2上可以只设一个进气接管24。
33.如图82所示，上层气缸1的盖板101上轴向开设两个出气孔108，下层的气缸室壁40上径向开设两个出气孔108。上层的气缸1的盖板101上轴向开设两个排气孔107，下层气缸1的第一静盘半圆弧102和第二静盘半圆弧103的侧壁上各径向开设一个排气孔107，同层的两个出气孔108分别与对应的气缸1的两个排气孔107一一对应相通。上端盖22的顶部设有排气接管29，上层的两个出气孔108通过单向阀直接与上端盖22的内腔相通。如图77和图78所示，下层的两个出气孔108分别通过单向阀及一根联通管291与上端盖22的内腔相通，该设计可使排气均经上端盖22的内腔缓冲后再由一个排气接管29统一排出，可确保对冷凝器02平稳送气。两个进气口42轴向相通，进气接管24与底盘43上轴向开设的进气口42相通，该设计只有一个进气接管24，可使空调压缩机的体积更小、内部结构更加紧凑。该方式中，其主轴3上也可安装上轴承31，上轴承31安装于上轴承室109内。盖板101的顶部轴向设有筒状的平衡块室110，平衡块室110的上端设有起密封作用的平衡块室盖100。主轴3的上端依次穿过轴承室114和上轴承室109的上轴承31，其端部安装有质量平衡块5，质量平衡块5位于平衡块室110内。
34.方式二：如图90所示，上层的气缸室壁40上径向开设至少一个进气口42，底盘43上轴向开设至少一个进气口42。每层的气缸室壁40上均径向开设两个出气孔108，第一静盘半圆弧102和第二静盘半圆弧103的侧壁上各径向开设一个排气孔107。同层的两个出气孔108分别与同层的第一静盘半圆弧102和第二静盘半圆弧103的排气孔107联通，从而与第一静盘半圆弧102的内腔和第二静盘半圆弧103的内腔相通。壳体2上设置四个排气接管29，四个排气接管29与四个出气孔108一一对应相通。第一静盘半圆弧102的内腔或第二静盘半圆弧103的内腔可通过由排气孔107、出气孔108和排气接管29构成的排气通路与冷凝器02的进气口相通。壳体2侧壁上开设两个进气接管24，两个进气接管24与两个进气口42一一对应相通。上下两层的进气口42的具体开设位置如图90所示，上层的气缸室壁40上可径向开设一个进气口42，底盘43上可轴向开设进气口42。在上述方案中，若气缸室4只设有一层气缸室壁40，则在上层的气缸1对应的壳体2上径向开设进气口42，以实现为上层的气缸1供气。同理，由于没有上层的气缸室壁40，因此，上层气缸的两个排气孔107可直接与壳体2上层的两上排气接管29一一对应相通，上层气缸1的第一静盘半圆弧102的内腔或第二静盘半圆弧
103可直通过排气孔107和排气接管29构成的排气通路与冷凝器02的进气口相通。
35.为防止液体进入气缸，避免发生液击，如图19和图66，以及图77和图78所示，进气接管24外可安装现有的储液器05，储液器05的出液口再通过管路与所述壳体2的补液口26联通。
36.所述偏心驱动机构可由主轴3和两个主轴偏心圆32构成，主轴3上轴向设有两个主轴偏心圆32。两个主轴偏心圆32各与一个气缸1的轴承室114配合。为使主轴3能穿过下层的气缸1而与上层的气缸1的轴承室114配合，下层的气缸1的动盘11和静盘10的中部需留有足够大的通孔。每个气缸1底部各安装一套防止动盘自转装置，上方的防止动盘自转装置的滑槽41设置于下方气缸1的盖板101上，下方防止动盘自转装置的滑槽41设置于底盘43上。
37.两个主轴偏心圆32轴向依次排列，径向上关于主轴轴心180度对称，两个主轴偏心圆32各与一个气缸1的轴承室114配合。
38.所述主轴偏心圆32的数量可以是两个、三个、四个或多个，主轴偏心圆32数量与轴承室114的数量相同。可选的，所有主轴偏心圆32轴向依次排列，并且，在主轴3的周向上均匀分布，例如，当主轴偏心圆32为两个时，其空间角度为180度，当主轴偏心圆32为三个时，其空间角度为120度，以此类推。
39.根据所述轴向多层压缩机方案，可以设计成三层及以上多层级的压缩机方案。如果是三层压缩机，中间层气缸的气缸圆弧结构轴向尺寸等于轴向两侧上下两层气缸圆弧结构轴向尺寸的二倍，且中间层动盘质量是轴向两侧上下层动盘的二倍；轴向上，两侧上下层主轴偏心圆质心关于中间层动盘质心对称；径向上，中间层主轴偏心圆与轴向两侧的同轴偏心圆以主轴轴心180
°
圆周对称。所述三层缸的压缩机运动质量平衡径向轴向都可以实现自然平衡，即该技术方案在设计上直接解决了平衡问题，而不需要额外增加平衡装置。径向上气缸和偏心圆质量离心力平衡，轴向上两端应力与质量之和与中间层相等，也达到了平衡。
40.如图61a至图61f所示，每个所述静盘10由两部组成，一部分上设有第一静盘半圆弧102，另一部分上设有第二静盘半圆弧103。将静盘10平分成两部分分别加工制作，其加工难度和成本更低，同时对于多层气缸的实施例，静盘中分结构更容易安装和检修。
41.更进一步的说明如下：
42.首先，所述气缸1的主要工作原理为：背板通过绕盖板的中心公转，从而带动反切圆形板相对半圆弧板移动。又由于反切圆形板相对半圆弧板移动过程中，反切圆形板上的各个点相对半圆弧板的运动情况完全相同，因此，反切圆形板与半圆弧板之间的相对运动为平动。在公转过程中，反切圆形板a、半圆弧板b可以与其高度两端的盖板和背板一起组成一个相对封闭空间，称为气腔，而且气腔的容积随着公转地进行可以逐渐由大到小的变化。理论上，整个气腔的容积可以从最初额定设计值一直被压缩到接近于极值的零。期间半圆弧和反切圆形板围成的气缸压缩腔，也就是气腔ab径向封闭点处为极小的间隙配合，而没有接触摩擦。同时，两者的间隙极小，小于0.1mm，故泄漏量也很小，也就是具有较高的容积效率。可选的，在要求密封较高的高压机型中，圆弧轴向上可以设置密封件，径向和轴向上可以采用浮动结构，密封效果足可以达到设计要求。
43.在气缸运行中，如图3至图7所示，反切圆形板a的第一内半圆形壁a1可以在180
°
平动范围内与半圆弧板b的内半圆弧壁b1相切于一条线，在图上形成一个切点；第二内半圆形
壁a2可以在180
°
范围内与半圆弧板b的一个端半圆相切于一条线，在图上形成另一个切点，且如图15和图16所示，切点会在运动状态下发生相对运动：当平动方向朝向第二内半圆形壁a2时，上述两切点逐渐靠近，半圆弧板b和反切圆形板a及高度方向两端的盖板背板组成的空间容积减小，一直到接近于极值的零。反之所述两切点距离逐渐扩大，所述容积从最小值变化到最大值。由于该气缸用于压缩，因此规定，在压缩气体过程中，所述动盘平动方向始终朝向第二内半圆形壁a2。当半圆弧板b和反切圆形板a组成的气腔的容积被压缩的同时，半圆弧板b敞开的一端空间容积同步变大，同步吸气。因此，本发明的气缸排气口设于半圆弧板b内靠近容积压缩终点的位置，可以径向设置穿过半圆弧板b，也可以轴向设置穿过圆弧高度方向上的盖板101。
44.由于所述的气缸方案在运行时动盘平动过程只能在180
°
范围内做功，而另外180
°
回转半径只用于动盘回转不做功，因而为了提高功率密度本发明可采用双气缸布置方案。
45.所述的双气缸布置方案，如图8至图14所示，两个气缸结构的反切圆形板a可制作成一体，两个半圆弧板b分别与壳体或支架连接固定成一体或者直接制作成一体再与壳体或支架连接。这样当其中一个气缸做功时，另一个气缸回转；另一个气缸做功时前面做功的气缸开始回转过程，整个压缩机在360度旋转范围内周而复始地连续工作。
46.如图23所示，所述第二静盘半圆弧的外半圆弧壁103b4与加强金属结构连为一体，成为一个整体，故而在图中第二静盘半圆弧的外半圆弧壁103b4的外圆弧线隐藏于静盘圆弧外圆延伸的机体中。所述半圆弧板端部呈半圆形。所述半圆弧板端部的直径等于圆弧径向厚度。如图9a所示，静盘的两个半圆弧板内圆最大中心距h2，等于动盘反切圆形板外圆最大中心距h1加上动盘运转时的公转直径。公转直径是二倍偏心距。静盘两圆弧板轴向高度等于动盘反切圆形板轴向高度，以确保静盘和动盘能够配合构成密封的气腔。所述静盘半圆弧板高度的一端与盖板连接，另一端敞开，整个静盘气缸容积部分为半开式。
47.所述背板呈圆形，以背板圆心为圆心的圆上均布两个反切圆形板。偏心距即背板圆心与盖板圆心之间的公转距离。如图25所示，所述两个反切圆形板与静盘的半圆弧板非啮合弧面分别与金属加强连接结构连为一体，也就是实体连接，即第一外半圆形a5与第二外半圆形a6与金属加强连接结构成为一个整体，故而反切圆形板非啮合面弧线隐藏于动盘圆弧机体中。所述反切圆形板端部呈半圆形。所述反切圆形板端部直径等于圆弧径向厚度。两个反切圆形板朝向静盘半圆弧板内圆的圆弧最大中心距h1，大于等于所述构成反切圆形板a的第一内半圆形壁a1和第二内半圆形壁a2及第三端半圆形壁a3的直径之和，即所述中心距h1≥φ
a1
φ
a2
φ
a3
，显而易见，第一内半圆形壁a1、第二内半圆形壁a2及第三端半圆形壁a3直径之和等于第一端半圆形壁a4、第二外半圆形壁a5及第三外半圆形壁a6直径之和，即φ
a1
φ
a2
φ
a3
＝φ
a4
φ
a5
φ
a6
。所述反切圆形板a高度的一端与背板连接，另一端为敞开，使动盘气缸容积部分成为半开形式。
48.将动盘和静盘的轴向敞开部分扣合在一起，轴向径向间隙配合，由于动盘反切圆形板和静盘半圆弧板高度相同，两端被盖板和背板封闭，径向上形成的弧形容积又被平动中变化的两个切点封闭，故而形成相对封闭的气腔ab，气腔ab空间容积可循环变化，从而在运行中实现吸气、压缩、排气过程。排气口设于靠近静盘圆弧压缩的终点部位，若径向设于所述半圆弧板侧壁上，则是为径向排气，若设于所述盖板上，为轴向排气。本方案防自转装置不限于十字滑环方案，还可以采用其他现有的功能相同的机构，例如多根平行小曲轴结
构，背板一侧面上可以配合连接一根或多根轴向与主轴平行的小曲轴，所述小曲轴的另一端配合安装在底板或静盘上，所述小曲轴曲轴稍与小曲轴轴心偏心距等于所述主轴偏心距，同样可以与相关轴承部件等组成动盘防止自传机构，还有其它几种，均为常规设置，不再详述。但十字滑环方案最为简单、加工成本最低。盖板中心可以设置贯穿的主轴通孔也可以不设置，设置与否主要取决于平动机构的主轴是穿过静盘还是不需要穿过静盘，本技术领域的技术人员可以根据实情灵活确定。
49.图47至图56所示，所述动盘是轴向两端全封闭式，即轴向两端各有一片同样尺寸的背板，此时对应的静盘只有半圆弧板及其支撑固定连接部分，轴向两端不设盖板。该方案的气缸动盘反切圆形板由于轴向两端都有背板固定，强度高，但会导致动盘运动质量加大，同时导致静盘半圆弧板由于没有轴向端部盖板固定稳定性变差。
50.如图59和图62所示，所述气缸的静盘还可以是轴向两端全封闭，即所述轴向两端各有一片同样尺寸的盖板连接固定，盖板中间部位留有主轴穿过和活动的贯穿通孔，此时对应的动盘反切圆形板为全开式，即所述动盘反切圆形板轴向两端没有背板，只有反切圆形板及其中间连接固定结构和轴孔。此种气缸方案的优点是动盘质量轻更容易加工，缺点是由于失去背板的固定支撑作用，动盘反切圆形板强度降低，同时导致动盘平动机构的防自转装置设置较为复杂。
51.所述气缸还可以是动盘、静盘全敞开式，即静盘只有圆弧板和径向连接支撑部位而没有轴向两端盖板，动盘也只有反切圆形板和中间连接固定部位和轴孔，没有轴向背板。整个气缸的盖板和背板单独制作贴合安装于动盘和静盘轴向的两端，与动盘圆弧、静盘圆弧组成气缸封闭空间容积。此种方案的优点是反切圆形板和半圆弧板都更容易加工，缺点是动静圆弧强度失去盖板和背板固定都会有所降低，稳定性较差，尤其是平动机构的防自转装置设置不太方便。
52.本发明的积极效果在于：本发明所述半圆弧空调压缩机的气缸运转方式及驱动方式类似于涡旋压缩机，均为公转驱动方式。同时动盘圆弧与静盘圆弧通过相切运动变化，达到气缸封闭空间容积变化，以实现压缩流体的目的。理论上动盘和静盘之间轴向径向上都被定位支撑，运转中不发生接触摩擦，因此效率高，同时气缸动静盘之间间隙和气缸容积的压缩余隙极小，故而余隙损失小，因此它继承了涡旋压缩机的诸多优点。但是，本发明所述空调压缩机与涡旋压缩机相比其优越性体现为：本发明的一个气缸的公转配合面只有两个或两对弧形体，且弧形体配合面轴向截面均为标准半圆或标准半圆的组合，且背板和盖板可以是标准整圆，也可以是标准整圆的部分，制作工艺简单，非常易于机械加工，进而可使得本发明所述压缩机相比于涡旋压缩机，制造工艺简化，极大地降低了制造成本。同时由于工艺结构简单，本发明的气缸若增加轴向尺寸或径向尺寸，或调整增大动盘偏心距，或综合以上方案，都可以很容易地增大设备负荷，使制造高效高稳定性的大负荷平动压缩机成为可能。
附图说明
53.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以
根据这些附图获得其他的附图。
54.图1到图14是本发明所述空调压缩机的气缸的结构原理示意图，为便于说明和理解，并突出核心配合部件反切圆形板a和半圆弧板b的形状及配合关系，图中省略了背板111和盖板101。其中图1到图7为所述单气缸结构及运行原理示意图：
55.图1为单气缸的主视结构示意图，图2是图1的三维示意图。图3到图7是单气缸的动盘11与静盘10圆弧模拟运行的示意图，其中，图3是反切圆形板a箭头所指的切点处于零度时的状态示意图，此时，处于压缩启始状态，气腔ab的容积最大；图4到图7分别是所述切点处于90
°
、180
°
、270
°
和360
°
时的状态示意图；图1a是图1的放大示意图，用以详细介绍单气缸的结构。
56.图8到图14是双气缸方案的结构原理示意图，其中图8是双气缸方案的三维示意图。图9是图8的主视结构示意图；图10到图14是所述双气缸方案的模拟运行原理图；图9a是是图9的放大示意图，用以详细说明所述双气缸方案的结构特征。
57.图15至图18是反切圆形板a相对半圆弧板b公转一周，两者配合位置变化的详细轨迹图，图15和图16中反切圆形板a与半圆弧板b相切，由于反切圆形板a和半圆弧板b均有一定高度，因此两者的实际相切位置是一条线段。然而，该线段在图中只显示为一个点，故为了描述简便而将上述线段称为切点，进一步地说：
58.图15是反切圆形板a相对半圆弧板b由切点0度移至切点为90度的运动轨迹图，箭头所指切点由内半圆弧壁b1的最左端起沿内半圆弧壁b1逐渐移至其的中心，此过程中，第一内半圆形壁a1与内半圆弧壁b1始终相切，第二端半圆弧壁b2与第二内半圆形壁a2始终相切；
59.图16是反切圆形板a相对半圆弧板b由切点90度移至切点为180度的运动轨迹图，箭头所指切点由内半圆弧壁b1的中心移至其最右端，此时，第一内半圆形壁al、内半圆弧壁b1、第二端半圆弧壁b2和第二内半圆形壁a2共同相切于同一点，此过程中，第一内半圆形壁a1与内半圆弧壁b1，以及第二端半圆弧壁b2与第二内半圆形壁a2始终相切；
60.图17是反切圆形板a相对半圆弧板b由切点180度移至切点为270度的运动轨迹图，反切圆形板a与半圆弧板b由相切逐渐分离；
61.图18是反切圆形板a相对半圆弧板b由切点270度移至切点为360度的运动轨迹图，反切圆形板a与半圆弧板b由分离逐渐回归相切，以便开始下一个循环。
62.图19到图46是所述半圆弧空调压缩机的第一方案的结构示意图及主要部件结构示意图：
63.图19是半圆弧空调压缩机的第一方案的三维示意图，图19a是半圆弧空调压缩机的主视图，图19b是图19aa
‑
a向切面放大示意图；图20是半圆弧空调压缩机中气缸的三维示意图放大图，图21是图20的侧视图，图22是图21的仰视图；图23是图20中静盘的三维示意图，图24是图23的仰视图；图25是图20中气缸动盘三维结构示意图，图26是图25的上仰角三维视图，图27是图26的主视图，图28是图27b
‑
b向剖视图；图29是偏心圆主轴的立体图，偏心圆主轴上附带主轴承、静盘轴承室轴承及平衡块；图30是半圆弧空调压缩机安装有质量平衡块的曲轴稍主轴结构三维示意图，图31是图30另一角度的三维示意图，图32是图30的主视图；图33是图30中质量平衡块结构示意图放大图，图34是图33的上仰角三维示意图，图35是图33的主视图，图36是图35的c
‑
c向剖视图；图37是图30中曲轴结构主轴示意图，图38是
图37另一视角的三维结构示意图，图39是图37的侧视图，图40是图39的俯视图，图41是图40的d
‑
d向剖视图；图42是半圆弧空调压缩机中十字滑环三维结构示意图。
64.图43是所述气缸室4的立体图；图44是图43的俯视图；图45是图44的e
‑
e剖视图；图46是图45的f
‑
f的剖视图。
65.图47全封闭式的动盘与全开放式的静盘的配合结构示意图；图48是图47的g
‑
g剖视结构示意图；图49是图47的仰视结构示意图；图50是图47的俯视结构示意图；图51是图47的立体结构示意图；图52是全封闭式的动盘的主视图；图53是图52的h
‑
h剖视结构示意图；图54是图52的俯视图；图55是图52的立体图；图56是图52的仰视图；图57是图52的左视图；图58是图52的右视图；图59是全开放式的动盘与全封闭式的静盘的配合结构示意图；图60是图59的i
‑
i剖视图；图61是图59的俯视图；图62是图59的立体图；图63是全开放式的动盘的俯视图；图64是图63的三维图；
66.图61a是所述静盘被中分为两部分后其中一部分的三维示意图，两部分结构形状相同，拼接成静盘，两部分关于盖板圆心中心对称；图61b是图61a的上仰角三维示意图，图61c是静盘的主视图，图61d是图61c的j
‑
j向剖视图，图61e是图61c的仰视图，图61f是图61c的俯视图；
67.图65是所述主轴的结构示意图，主轴3上设有两个主轴偏心圆32；
68.图66至图76是所述半圆弧空调压缩机第二种方案的结构示意图及主要部件结构示意图：
69.图66是所述半圆弧空调压缩机的第二方案的立体图；图66a是图66的俯视图；图67是图66a的k
‑
k剖视放大结构示意图；图68是图67所示气缸的立体图；图69是所示气缸的静盘的主视图；图70是图69的俯视图；图71是图70的l
‑
l剖视图；图72是图69的立体图，图中可见静盘底部；图73是图69的仰视图；图74是图69的立体图，图中可见静盘的顶部；图75是图68所示动盘的立体图，图中可见动盘的底部；图76是图68所示动盘的立体图，图中可见动盘的顶部；
70.图77至图90是所述半圆弧空调压缩机第三种方案的结构示意图及主要部件结构示意图：
71.图77是所述半圆弧空调压缩机的第三方案的立体图；图78是图77的主视图；图79是图78的m
‑
m剖视放大结构示意图，图中所示两个气缸，两个气缸轴向布置；图80是图79所示双层气缸的立体图；图81是图79所示双层气缸的另一角度的立体图；图82是图81的炸开图，图中所示上层有一对静盘和动盘构成上层气缸，下层另有一对静盘和动盘构成下层气缸；图83是所述下层气缸的静盘的主视图；图84是图83的立体图，图中可见静盘的底面；图85是图83的俯视图；图86是图85的n
‑
n剖视图；图87是图83的仰视图；图88是图83的立体图，图中可见静盘的顶面上设有键槽117；图89是上端盖22与具有两层气缸室壁40的气缸室4的配合结构示意图，图中上端盖22顶部设有排气接管29，下层气缸室壁40的径向上设有两个出气孔108；图90是上端盖22与具有双层气缸室壁40的气缸室4的配合结构示意图，图中上端盖22侧部设有排气接管29，上层的气缸室壁40上可径向开设一个进气口42和两个出气孔108，下层的气缸室壁40上可径向开设两个出气孔108；
72.图91是所述空调结构的系统示意图。
具体实施方式
73.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
74.一、装配单气缸的空调压缩机
75.具体方案如图1所示，空调压缩机的气缸1包括静盘10和动盘11。静盘10由一个半圆弧板b和半圆弧板b轴向的盖板构成，半圆弧板b通常与盖板垂直。动盘11由一个反切圆形板a和反切圆形板a轴向上的背板构成，反切圆形板a与背板111垂直。盖板和背板通常为圆盘，为突出半圆弧板b和反切圆形板a的结构形状，图1至图7中省略了盖板和背板。半圆弧板b与反切圆形板a在盖板和背板之间配合，盖板、背板、半圆弧板b和反切圆形板a共同配合能构成一个相对封闭的气腔ab。由于该方案的空调压缩机只有一个气腔ab，因此称为单气缸的空调压缩机。
76.气缸1安装于气缸室4内构成压缩机主体，压缩机主体下部安装电机9，电机9的输出轴上设有偏心驱动机构，动盘11上设有轴承室114，偏心驱动机构与轴承室114配合。电机9通过偏心驱动机构驱动动盘11相对静盘10作偏心回旋平动。压缩机主体和电机9均安装于壳体2内。静盘10上设有排气孔107，底盘43处开设进气口42。壳体2上设有进气接管24和排气接管29，进气口42与进气接管24相通，半圆弧板b的内腔通过排气孔107与排气接管29相通。
77.如图1所示，反切圆形板a由第一半圆板的一端与第二半圆板的一端连接构成，第一半圆板与第二半圆板的开口方向相反，即两者开口方向呈180度。第一半圆板的直径与第二半圆板的直径共线，第一半圆板的直径大于第二半圆板的直径。反切圆形板a的轴向端面类似于s形。背板的中心为背板中心o2。电机9的输出轴的轴线称为中线，中线与背板轴线平行，过半圆弧板b的圆心向中线作垂线，其交点称为盖板中心o1。背板中心o2所在轴线为背板轴线，中线与背板轴线平行。背板111相对盖板101运动，其运动方式为：背板轴线绕中线公转，公转半径为背板轴线与中线之间的距离。背板111带动反切圆形板a相对半圆弧板b移动过程中，第一半圆板与第二半圆板的开口方向始终不变，即反切圆形板a相对半圆弧板b平动或平移。反切圆形板a相对半圆弧板b平动能改变气腔ab的容积大小，以完成吸气、压缩和排气动作，并如此循环。吸气时，气体依次由进气接管24和进气口42进入气缸1。排气时，高压气体依次由半圆弧板b的内腔经排气孔107和排气接管29排出气缸1外。
78.如图1a所示，所述第一半圆板有三个侧面，其分别为第一内半圆形壁a1、第四端半圆形壁a4和第一外半圆形a5。所述第二半圆板有三个侧面，其分别为第二内半圆形壁a2、第三端半圆形壁a3和第二外半圆形a6。第一内半圆形壁a1与第二内半圆形壁a2连接并相切，第一外半圆形a5与第二外半圆形a6连接并相切，所述第一内半圆形壁a1和第二内半圆形壁a2的端面上的连接点也是二者所在两圆的外切点。由于反切圆形板a有一定的厚度，因此，所述第一内半圆形壁a1与第一外半圆形a5对应，第二内半圆形壁a2与第二外半圆形a6对应。第一外半圆形a5和第二外半圆形a6构成的曲面与第一内半圆形壁a1和第二内半圆形壁a2构成的曲面平行。第三端半圆形壁a3的两端分别与第二内半圆形壁a2和第二外半圆形a6两端连接，第四端半圆形壁a4的两端分别与第一内半圆形壁a1和第一外半圆形a5的两端连
接。设置第三端半圆形壁a3和第四端半圆形壁a4可避免反切圆形板a端部出现尖峰结构导致强度减弱或影响使用寿命及密封性。具体地说，反切圆形板a内外平行等距弧线的两端，均以所述两平行弧线的距离为直径设置第三端半圆形壁a3和第四端半圆形壁a4。很显然，第三端半圆形壁a3的半圆端点分别与第二内半圆形壁a2和第二外半圆形a6对应的半圆端点连接，第四端半圆形壁a4的半圆端点分别与第一内半圆形壁a1和第一外半圆形a5对应的端点连接。
79.如图1a所示，所述半圆弧板b的侧壁有内半圆弧壁b1、外半圆弧壁b4、第二端半圆弧壁b2和第一端半圆弧壁b3。内半圆弧壁b1和外半圆弧壁b4等距形成，内半圆弧壁b1的一端和外半圆弧壁b4的一端分别与第二端半圆弧壁b2连接，内半圆弧壁b1的另一端和外半圆弧壁b4的另一端分别与第一端半圆弧壁b3连接，第二端半圆弧壁b2和第一端半圆弧壁b3的直径为半圆弧板b的厚度。所述半圆弧板b的厚度可以等于反切圆形板a的圆弧厚度，也可以不等于，具体情况依照强度设计和所述本发明气缸方案的技术特征而定。
80.如图1a所示，所述第一内半圆形壁a1和第二内半圆形壁a2的直径之和等于所述内半圆弧壁b1与第二端半圆弧壁b2的直径之和。也就是说，由图1a可知，反切圆形板a中第一内半圆形壁a1与第二内半圆形壁a2的直径之和称为反切圆形板a的配合面直径，所述半圆弧板b中内半圆弧壁b1与第二端半圆弧壁b2的直径之和称为半圆弧板b的弧配合面直径。
81.如图1所示，所述第二内半圆形壁a2的半径减去第二端半圆弧b2的半径等于动盘11相对静盘10公转时的公转半径。该尺寸关系确定了动静盘公转过程中气缸内腔的第二端半圆弧壁b2端的配合和密封。
82.下面结合图3到图7详述所述半圆弧空调压缩机的运行原理。
83.电机9通过偏心驱动机构带动动盘11相对静盘运动，从而完成吸气、压缩和排气动作，并如此循环。以下重点描述动盘11相对静盘10的动作过程及作功方式：
84.由于如图3所示相对于第一半圆板第二半圆板位于其右侧，因此，所述动盘11公转的方向如图3至图7中的环形箭头所示，为顺时针方向。若第一半圆板端相对于第二半圆板位于右侧，且反切圆形板a的左侧半径小于或等于右侧半径，动盘11可逆时针方向公转。进一步地说，由于该方案的平动方向始终朝向第二内半圆形壁a2的一端，本示意图第二内半圆形壁a2在右侧，因此所述本方案模拟原理示意图平动方向为顺时针；显而易见，如果第二内半圆形壁a2在左侧，平动方向自然为逆时针。具体运行过程如下：
85.以图3所示为起始位置，此时反切圆形板a中的第一内半圆形壁a1左端与半圆弧板b中的内半圆弧壁b1左端相切，相切部位如直线箭头所指位置，以下简称左切点，同时反切圆形板a中的第二内半圆形壁a2右端与半圆弧板b的第二端半圆弧壁b2右端相切，以下简称右切点，第一内半圆形壁a1、第二内半圆形壁a2、内半圆弧壁bl、第二端半圆弧壁b2与圆弧轴向上两端的盖板和背板形成一个封闭的空间容积，称为气腔，此时气腔ab的气压为初始气压，处于压缩气体的启始状态，动盘11公转角度设为0
°
；
86.背板中心o2在图3的位置开始绕盖板中心o1顺时针公转90度至如图4所示的过程中，反切圆形板a相对半圆弧板b运动轨迹如图15所示，第二内半圆形壁a2始终与内半圆弧壁b1相切，第二端半圆弧壁b2始终于第二内半圆形壁a2相切，气腔ab的空间减小，气体被压缩升压。即，左切点到达内半圆弧壁b1的中部，右切点也到达了第二内半圆形壁a2的中部，此时气缸内的容积变小压力升高；
87.背板中心o2在图4的位置绕盖板中心o1继续顺时针公转90度至如图5所示的过程中，反切圆形板a相对半圆弧板b运动轨迹如图16所示，第二内半圆形壁a2始终与内半圆弧壁b1相切，第二端半圆弧壁b2始终与第二内半圆形壁a2相切，气腔ab的空间进一步减小，气体被压缩至设定压力并排出气腔ab外。即，在图4的位置上，反切圆形板a继续公转90度，所述左切点与右切点在内半圆弧壁b1右端点处相遇重合，此时所述封闭空间容积最小，几乎为零，压缩气体压力达到高压极值，已从设于盖板或半圆弧板b设置的排气孔107排出；
88.背板中心o2在图5的位置绕盖板中心o1继续顺时针公转90度至如图6所示的过程中，反切圆形板a相对半圆弧板b运动轨迹如图17所示，第二内半圆形壁a2与内半圆弧壁b1分离，第二端半圆弧壁b2与第二内半圆形壁a2分离，气腔ab处于回转过程。即，在图5的位置上，反切圆形板a继续顺时针公转，与半圆弧板b不再相切，进入回转空转过程，此时箭头所指切点状态为无切点。
89.背板中心o2在图6的位置绕盖板中心o1继续顺时针公转90度至如图7所示的过程中，反切圆形板a相对半圆弧板b运动轨迹如图18所示，第二内半圆形壁a2与内半圆弧壁b1由分离至重新相切，第二端半圆弧壁b2与第二内半圆形壁a2由分离至重新相切，气腔ab吸气及压缩，重新进入下一轮压缩环节。即图7，从图6的位置上继续公转90度，反切圆形板a的状态重新回到图1的状态，所述左右切点开始分别同时复位，气腔ab重新形成封闭空间容积，进入下一个压缩过程。
90.从图中可知，当所述气腔ab容积变化时，封闭空间外面的空间也随之变化，等同的理解为：所述动静圆弧封闭空间容积压缩排气的同时，相对敞开的空间同时吸气，也就是所述本发明的气缸吸气和压缩过程是同步的。
91.二、装配双气缸的空调压缩机
92.双气缸的空调压缩机与单气缸的空调压缩机的区别在于气缸1的结构不同，其他结构相同，因此，重点描述两者在气缸1方面的区别特征。
93.其具体方案如图9a所示，所述盖板上设有两个半圆弧板b，两个半圆弧板b关于盖板中心o1中心对称。所述背板上设有两个反切圆形板a，两个反切圆形板a关于背板中心o2中心对称。同侧的一个反切圆形板a和半圆弧板b构成一个气缸圆弧结构。可以理解为：另一气缸圆弧结构的反切圆形板a和半圆弧板b是分别与之在某一圆上周向旋转180度而成，从而形成两个尺寸结构完全相等的气缸圆弧结构，但是，如图10至图14所示，在同一时间点上，两个气缸圆弧结构的反切圆形板a和一个半圆弧板b的配合关系始终不同，例如图10所示，图中上部的气缸圆弧结构处于压缩的启始时刻，此时，图中下部的气缸圆弧结构处于压缩结束和排气时刻。
94.图8到图14是本发明所述的双气缸方案的结构及工作原理图。其中图9a是图9的放大图，用以更清晰地表述双气缸方案结构特征。如图9a所示，两个第一内半圆形壁a1中点之间的距离为半圆形中点连线h1，两个内半圆弧壁b1中点之间的距离为半圆弧中点连线h2，半圆形中点连线h1和半圆弧中点连线h2平行。半圆弧板b的两端点连线为宽度l1，半圆形中点连线h1和半圆弧中点连线h2与半圆弧板b的两端点连线l1垂直。这一尺寸关系确定了所述动静盘半圆弧板的平动啮合关系。
95.如图9a所示，所述半圆弧中点连线h2等于半圆形中点连线h1与第二内半圆形壁a2的直径之和再减去半圆弧板b的厚度，即，所述半圆弧中点连线h2等于h1加上二倍偏心距的
和。半圆形中点连线h1大于等于第一内半圆形壁a1、第二内半圆形壁a2与第三端半圆形壁a3的直径之和。即：h1≥φ
a1
φ
a2
φ
a3
。
96.从图10到图14可知，两个反切圆形板a和两个半圆弧板b组成两个气缸圆弧结构，因此，该方案称为双气缸的空调压缩机。气缸圆弧结构也称为气缸单元。两个反切圆形板a作为一个动盘11整体一起运动，例如，当图中上部的一个气缸单元由图10到图12压缩开始、压缩、压缩排气结束并同步结束吸气过程的同时，下部的气缸单元开始回转并完成回转过程；当下部气缸单元开始作压缩开始、压缩、压缩排气结束并同步结束吸气过程时，所述上部气缸单元进入并完成回转过程，周而复始。因此，所述双气缸方案的气缸在360
°
公转范围内均进行连续做功，连续地进行吸气压缩排气过程，从而大幅提高压缩机的工作能量密度，减小设备体积。
97.结合图29至图46进一步说明双气缸空调压缩机的具体加工结构如下：
98.由于在实践中，考虑功率密度及加工制造的方便性及成本因素，本发明的压缩机气缸优选双气缸方案，因此对单气缸的空调压缩机不再做过多论述。下面以本发明的双气缸方案为设计依据，进一步介绍其气缸的实施例。
99.本发明的双气缸的半圆弧空调压缩机的气缸1，如图20所示，它有静盘10和动盘11组成。如图23所示，所述静盘10有圆形的盖板101，在盖板101的同一侧面上设有两个半圆弧板b，其中一个称为第一静盘半圆弧102，另一个半圆弧板b称为第二静盘半圆弧103。第一静盘半圆弧102与第二静盘半圆弧103在盖板101的同心圆上均布且轴向的一端与盖板101同一侧面固定连接。如图21所示，第一静盘半圆弧102与第二静盘半圆弧103的轴向高度相同。第一静盘半圆弧102的第一内半圆弧102b1和第二静盘半圆弧103的第二内半圆弧103b1相当于所述内半圆弧壁b1；第一静盘半圆弧102与第二静盘半圆弧103的端部半圆弧102b2、102b3及103b2和103b3相当于所述第二端半圆弧壁b2和第一端半圆弧壁b3。如图23所示，第一静盘半圆弧的外半圆弧壁102b4和第二静盘半圆弧的外半圆弧壁103b4均为气缸结构的非配合面弧线，已隐藏于所述第一静盘半圆弧102与第二静盘半圆弧103的加强和固定支撑机体中，仅存在设计阶段的理论价值。如图61所示，盖板101中部可设有轴孔104，其为供主轴3穿过的通孔。轴孔104的直径大于主轴穿过的最大轴径，其有无取决于主轴是否需要从中穿过。如图25所示，所述的动盘11有圆形的背板111。以背板111一侧面的圆心为中心，周向均布两个反切圆形板a。所述两个反切圆形板a分别称为第一反切圆形板112和第二反切圆形板113，第一反切圆形板112和第二反切圆形板113关于背板中心o2中心对称。第一反切圆形板112和第二反切圆形板113的轴向一端与背板111的同一侧面固定连接。第一反切圆形板112和第二反切圆形板113之间为实体连接，即连成一个如图25所示的整体，整体的轴向高度相同，换言之，第一反切圆形板112和第二反切圆形板113朝向背板111圆心的、不与静盘10配合的面直接连接成一个整体。如图25所示，反切圆形板a的第一外半圆形a5，图中标识为112a5和113a5和部分第二外半圆形a6，图中标示为112a6和113a6及非配合端半圆形均隐藏于上述两个反切圆形板a连接的整体中，仅为设计的理论依据。动盘11圆弧配合面半圆弧112a1和113a1相当于单气缸方案的第一内半圆形壁a1，另一配合面半圆弧112a2和113a2相当于单气缸方案的第二内半圆形壁a2。动盘11圆弧径向端部半圆弧112a3和113a3，相当于气缸方案的第三端半圆形壁a3；所述反切圆形板a的不连接背板111的轴向的端面谓之动盘11圆弧端部平面，该端部平面齐平。背板111的圆心位置有轴向深度的轴孔114。同时
为了减轻动盘11重量，还在以背板111的中心为圆心的圆上均布开设了减重孔116。如图26所示，盖板111没有第一反切圆形板112和第二反切圆形板113的轴向端面上设有键槽117，用以安装配合防止动盘自转装置的十字滑环。
100.所述动盘11的第一反切圆形板112和第二反切圆形板113的轴向高度，与静盘10的第一静盘半圆弧102与第二静盘半圆弧103轴向高度相等，动盘11和静盘10轴向径向均为动态间隙配合，轴向和径向圆弧切点配合间隙小于0.1mm。
101.如图26所示，背板111上设有键槽117。如图43所示，气缸室4的底盘43上设有滑槽41。滑槽41位于键槽117的下方，并且两者空间垂直。如图20所示，背板111下部安装有十字滑环8。如图42所示，十字滑环8由滑环主体81、上滑键82和下滑键83构成。滑环主体81上设置上滑键82和下滑键83，上滑键82和下滑键83间隔90度。为确保受力均衡，保证运行稳定，滑环主体81上可安装两个上滑键82和两个下滑键83，两个上滑键82间隔180度，两个下滑键83间隔180度，上滑键82和下滑键83间隔90度。如图20所示，十字滑环8上滑键82与键槽117滑动配合。十字滑环8下滑键83与滑槽41滑动配合。十字滑环8、滑槽41和键槽117配合构成防止动盘自转装置。十字滑环8主体不限于圆形，也可以是椭圆形或类椭圆形。电机9的输出轴上对接安装主轴3。主轴3上设有主轴偏心圆32。为减少磨擦，主轴偏心圆32可与轴承室114内的主轴承33支撑配合。
102.所述本压缩机实施例的第一静盘半圆弧102和第二静盘半圆弧103的非配合面或称外侧面可连接或延展为加强固定机体，在符合强度设计的要求下，其外形均进行了切削加工，部分呈直板状，不一定必须做成圆弧状。
103.所述本压缩机运行时，电机9带动主轴3旋转，主轴3通过主轴偏心圆32带动主轴承33内圈旋转，主轴承33外圈与气缸1的动盘11固定连接，因此动盘11受到一来自主轴偏心圆32的周向滑转推动力，其滑转圆半径就是主轴轴心与主轴偏心圆32圆心距离，即所述“偏心距”或公转半径；由于背板111下部配合安装有十字滑环防自转机构，因此动盘11只围绕主轴3做公转运动而不能自转，这就保证了动盘圆弧与静盘圆弧配合面组成的气缸封闭、压缩、排气、同步吸气、回转，不停地连续运转。第一反切圆形板112与第一静盘半圆弧102配合构成一个气缸圆弧结构，第二反切圆形板113与第二静盘半圆弧103构成另一个气缸圆弧结构，两个气缸圆弧结构的压缩、排气、同步吸气及回转过程的工作原理与图10至图14所示的工作原理相同。
104.三、双层双气缸的半圆弧空调压缩机
105.双层双气缸的半圆弧空调压缩机是轴向上把单层气缸变成了双层气缸，或者说在所述单层双气缸半圆弧空调压缩机的壳体上端又增加了一层气缸室和同样结构特征的气缸。具体地说，如图90所示，所述气缸室4可设有两层，每层气缸室各安装一个气缸1，上层的气缸室壁40上径向开设至少一个进气口42，底盘43上轴向开设至少一个进气口42。每层的气缸室壁40上均开设两个出气孔108，第一静盘半圆弧102和第二静盘半圆弧103的侧壁上各径向开设一个排气孔107。同层的两个出气孔108分别与同层的第一静盘半圆弧102和第二静盘半圆弧103的排气孔107联通，从而与第一静盘半圆弧102的内腔和第二静盘半圆弧103的内腔相通。壳体2上设置四个排气接管29，四个排气接管29与四个出气孔108一一对应相通。第一静盘半圆弧102的内腔或第二静盘半圆弧103的内腔可通过由排气孔107、出气孔108和排气接管29构成的排气通路与外界相通。壳体2侧壁上开设两个进气接管24，两个进
气接管24与两个进气口42一一对应相通。上下两层的进气口42的具体开设位置如图90所示，上层的气缸室壁40上径向开设一个进气口42，底盘43上轴向开设进气口42。所述偏心驱动机构可由主轴3和两个主轴偏心圆32构成，主轴3上轴向设有两个主轴偏心圆32。两个主轴偏心圆32各与一个气缸1的轴承室114配合，为使主轴3能穿过下层的气缸1而与上层的气缸1的轴承室114配合，下层的气缸1的动盘11和静盘10的中部需留有足够大的通孔。每个气缸1底部各安装一套防止动盘自转装置，上方的防止动盘自转装置的滑槽41设置于下方气缸1的盖板101上，下方防止动盘自转装置的滑槽41设置于底盘43上。
106.为进一步降低生产难度，如图61a至图61f所示，每个所述静盘10由两部组成，一部分上设有第一静盘半圆弧102，另一部分上设有第二静盘半圆弧103。
107.参照图90，并与单层双气缸半圆弧空调压缩机相对比，进一步说明双层双气缸的半圆弧空调压缩机：
108.下面一层气缸的盖板101的上表面增设供十字滑环8滑动配合的向滑槽41，用以配合上层动盘11的公转。参照图65，主轴3设有两个主轴偏心圆32，轴向上分别对应下层的气缸和上层的气缸，径向上以主轴轴心为圆心呈180
°
对称。由于所述双层偏心圆主轴径向质量对称，基本能达到自然平衡，故不再设体积较大的质量平衡块。由于双层结构的特征限制，排气口轴向排气会导致结构复杂，故排气口107通常设为径向排气，如图61b和图61e所示，排气孔107穿过第一静盘半圆弧102沿朝向气缸室壁40方向延伸的机体贴合对接出气孔108，显而易见的，四个排气孔107对应气缸室壁40的四个出气孔108，每个出气孔108对应联通一个排气接管29。当然上部气缸的排气孔107还可以设在顶部。每层的气缸室对应的壳体2上可设置一个进气接管24，共有两个进气接管24；为便于设备组装和拆卸，如图61a到图61f所示，所述静盘可以在两半圆弧的对称中线将所述静盘平分成两半。
109.本发明所述气缸其圆弧和盖板的组合不限于上述方式，气缸实施例为半封闭式，也可以是圆弧轴向端部均连接盖板的全封闭式，也可以是圆弧轴向两端盖板为组装式而圆弧本身为全开放等等，只要使用本发明气缸方案的半圆弧板b和反切圆形板a的组合与轴向端部盖板组成的气缸方案，均属本发明的权利保护范围。
110.所述本发明的压缩机气缸结构可以多级串联使用，也就是，第一级气缸的出气连接第二级气缸的进气，第二级气缸的出气连接第三级气缸的进气，以此类推，一直到若干级，且所述串联气缸后一级气缸都比前一级气缸按比例容积减小。这种多级结构的优点是可以减小每一级气缸进排气之间的压差，逐级增压，降低动静盘间的缝隙泄露，提高容积效率。
111.由所述压缩机实施例可知，本发明的压缩机气缸结构在轴向上可以是单层，也可以是多层；所述压缩机可以是所述偏心圆主轴，也可以是带有所述曲轴稍的曲轴主轴；可以是将电机安装在壳体内的全封闭壳体的结构，也可以是将电机安装于壳体外的半封闭结构；可以是立式结构，也可以做成卧式结构等等。
112.四、装配有所述半圆弧空调压缩机的空调
113.如图91所示，空调包括半圆弧空调压缩机01、冷凝器02、膨胀阀或毛细管组件03和蒸发器04。半圆弧空调压缩机01的排气接管29通过管路与冷凝器02联通，冷凝器02通过管路与膨胀阀或毛细管组件03联通，膨胀阀或毛细管组件03通过管路与蒸发器04联通，蒸发器04通过管路与半圆弧空调压缩机01的进气接管24联通。
114.半圆弧空调压缩机01吸收来自蒸发器04的高温低压的制冷剂气体，压缩后排入冷凝器02内放热冷凝，降温液化后的低温高压的制冷剂液体进入膨胀阀或毛细管组件03处内降压，之后，低温低压制冷剂液体进入蒸发器04内吸热蒸发为高温低压的制冷剂气体再次进入半圆弧空调压缩机01内被压缩，如此循环。所述空调还可安装四通换向阀、遥控电路、人工智能等元器件，使空调的功能更加强大，以满足不同客户的多种需求。
115.显而易见的，本发明的压缩机即可以对常规气体进行压缩，也可以作为泵使用用以输送高压液体，同时也可以用于冰箱、冷库等制冷设备。
116.本发明的压缩机，其技术特征是使用了本发明所述的半圆弧空调压缩机气缸方案及所述以本方案为特征的气缸。
117.本说明书中的“上”、“下”“左”“右”是参照现有示例附图的情况进行的位置解读，并非是对本发明绝对位置和尺寸的限制。
118.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变化，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。