CN100357607C - 可变容量回转式压缩机 - Google Patents

Abstract

一种可变容量回转式压缩机包括在其中执行压缩操作的上压缩腔和下压缩腔。槽设置在上偏心套筒和下偏心套筒之间的预定部分。锁销使上偏心套筒和下偏心套筒之一被置于最大偏心位置。由于锁销具有比旋转轴中的锁孔大约大0.02mm到0.06mm的直径，所以锁销以大小匹配压入方法装配到锁孔中。此外，锁孔具有螺纹部分和非螺纹部分，并且锁销具有与锁孔的螺纹部分相应的螺纹部分，和与锁孔的非螺纹部分相应的非螺纹部分。

Description

可变容量回转式压缩机

本申请要求于2003年12月16日在韩国知识产权局提交的第2003-92199号韩国专利申请的利益，该申请公开于此以资参考。

技术领域

本发明一般涉及回转式压缩机，更具体地讲，涉及这样一种可变容量回转式压缩机，其被设计以使得由安装到旋转轴上的偏心单元在具有不同容量的两个压缩腔之一中执行压缩操作。

背景技术

通常，压缩机安装在制冷系统中，如使用制冷循环来冷却给定的空间中的空气的空调器或冰箱。在制冷系统中，压缩机压缩循环通过制冷回路的制冷剂。根据压缩机的压缩容量来确定制冷系统的冷却容量。因此，当设计压缩机以随意愿改变其压缩容量时，制冷系统可以在考虑到如实际温度和预定温度之间的差等几个因素的最佳条件下被操作，因此，使得给定空间中的空气被有效地冷却，并节省能量。

多种压缩机已经用在制冷系统中。这些压缩机一般分为两类：回转式压缩机和往复式压缩机。本发明涉及将在下面被描述的回转式压缩机。

传统的回转式压缩机包括密封壳，定子和转子安装在密封壳内。旋转轴贯穿转子。偏心凸轮一体地设置在旋转轴的外表面上。滚筒设置在压缩腔中，以套在偏心凸轮上旋转。

操作如上所述构造的回转式压缩机如下。当旋转轴旋转时，偏心凸轮和滚筒在压缩腔中执行偏心旋转。此时，在将压缩的制冷剂排放到密封壳的外部之前，气体制冷剂被吸入进入压缩腔，然后被压缩。

但是，传统的回转式压缩机存在的问题是：该回转式压缩机的压缩容量是固定的，所以不可能根据环境温度和预设参考温度之间的差来改变压缩容量。

详细地讲，当环境温度大大高于预设参考温度时，必须在大容量压缩模式下操作压缩机以快速降低环境温度。同时，当环境温度和预设参考温度之间的差不大时，必须在小容量压缩模式下操作压缩机以节省能量。但是，不可能根据环境温度和预设参考温度之间的差来改变回转式压缩机的压缩容量，从而传统的回转式压缩机不能有效地处理温度差异，因此导致能量的浪费。

发明内容

因此，本发明的一方面在于提供一种可变容量回转式压缩机，设计其来由安装到旋转轴上的偏心单元在具有不同容量的两个压缩腔之一中执行压缩操作，因此，随意愿改变压缩机的压缩容量。

本发明的另一方面在于防止即使由压缩机的操作而发生振动时，锁销也不从锁孔松动。

本发明的另一方面在于提供一种可变容量回转式压缩机，在其中的一些部件在该回转式压缩机的操作期间不会变得松动。

本发明的另外和/或其他方面及优点将在下面的描述中部分地阐明，并且从描述中部分是清楚的，或者通过本发明的实施可以被理解。

通过提供一种可变容量回转式压缩机来实现上述和/或其他方面，该可变容量回转式压缩机包括：上压缩腔和下压缩腔、旋转轴、上偏心凸轮和下偏心凸轮、上偏心套筒和下偏心套筒、槽、和锁销。上压缩腔和下压缩腔具有不同的容量。旋转轴穿过上压缩腔和下压缩，锁孔设置在旋转轴的预定部分上。上偏心凸轮和下偏心凸轮设置在旋转轴上，以与旋转轴偏心，并且分别放置在上压缩腔和下压缩腔中。上偏心套筒和下偏心套筒分别套配在上偏心凸轮和下偏心凸轮上。槽设置在上偏心套筒和下偏心套筒之间的预定部分。锁销装配到旋转轴的锁孔中，并且根据旋转轴的旋转方向被槽的相对端之一止住。此外，锁销具有比锁孔大的直径，从而以大小匹配压入方法紧固到锁孔中。

根据本发明的另一方面，锁销可以包括头部和杆部。杆部的直径可以比锁孔的直径大约大0.02mm到0.06mm。

在本实施例的另一方面中，锁孔可以包括设置在锁孔里面部分的螺纹部分，和设置在锁孔外面部分的非螺纹部分。锁销的杆部可以包括与锁孔的螺纹部分相应的螺纹部分，和与锁孔的非螺纹部分相应的非螺纹部分。在这种情况下，锁销的螺纹部分能够以螺旋连接方法紧固到锁孔的里面部分，并且锁销的非螺纹部分能够以非螺旋连接方法紧固到锁孔的外面部分。

附图说明

通过结合附图，从实施例的下面描述中，本发明这些和/或其他方面及优点将会变得清楚，并且更易于理解，其中：

图1是显示根据本发明实施例的可变容量回转式压缩机的内部结构的截面图；

图2是图1中的压缩机的偏心单元的分解透视图，其中，偏心单元的上偏心套筒和下偏心套筒从旋转轴分离；

图3是沿着图2的III-III线所取的截面图，以显示锁销和装配锁销的锁孔；

图4是显示当旋转轴以第一方向旋转时，由图2的偏心单元在其中执行压缩操作的上压缩腔的截面图；

图5相应于图4，是显示当旋转轴以第一方向旋转时，由图2的偏心单元在其中执行空转操作的下压缩腔的截面图；

图6是显示当旋转轴以第二方向旋转时，由图2的偏心单元在其中执行压缩操作的下压缩腔的截面图；和

图7相应于图6，是显示当旋转轴以第二方向旋转时，由图2的偏心单元在其中执行空转操作的上压缩腔的截面图。

具体实施方式

现在将详细参照本发明的实施例，其示例在附图中示出，其中，相同的标号始终表示相同的部件。下面通过参照附图来描述这些实施例以解释本发明。

图1是显示根据本发明实施例的可变容量回转式压缩机的截面图。如图1所示，该可变容量回转式压缩机包括密封壳10，传动单元20和压缩单元30安装在密封壳内。传动单元20产生旋转力，并且压缩单元30使用传动单元20的旋转力来压缩气体。传动单元20包括圆柱形定子22、转子23、和旋转轴21。定子22固定地安装到密封壳10的内表面上。转子23可旋转地安装在定子22中。安装旋转轴21以通过转子23的中心，并且以在附图中是逆时针方向的第一方向或以附图中的是顺时针方向的第二方向与转子23一起旋转。

压缩单元30包括外壳33，上凸缘35和下凸缘36、和隔板34。外壳33限定都是圆柱形但具有不同容量的上压缩腔31和下压缩腔32。上凸缘35和下凸缘36分别安装在外壳33的上端和下端，以可旋转地支撑旋转轴21。隔板34插入到上压缩腔31和下压缩腔32之间，以将上压缩腔31和下压缩腔32彼此隔开。

上压缩腔31比下压缩腔32高，因此上压缩腔31具有比下压缩腔32大的容量。由此，与下压缩腔32相比，更多量的空气在上压缩腔31中被压缩，以使得回转式压缩机具有可变的容量。

当然，当下压缩腔32比上压缩腔31高时，下压缩腔32具有比上压缩腔31大的容量，以使得更多量的空气在下压缩腔32中被压缩。

此外，偏心单元40放置在上压缩腔31和下压缩腔32中，以根据旋转轴21的旋转方向来在上压缩腔31或下压缩腔32中执行压缩操作。随后将参照图2至图7来描述偏心单元40的结构和操作。

上滚筒37和下滚筒38分别放置在上压缩腔31和下压缩腔32中，以可旋转地套配在偏心单元40上。上入口孔63和上出口孔65(见图4)在外壳33的预定部分形成，以与上压缩腔31连通。下入口孔64和下出口孔66(见图6)在外壳33的预定部分形成，以与下压缩腔32连通。

上叶片61位于上入口孔63和上出口孔65之间，并且被上支撑弹簧61a在径向方向上偏压，以与上滚筒37紧密接触(见图4)。此外，下叶片62位于下入口孔64和下出口孔66之间，并且被下支撑弹簧62a在径向方向上偏压，以与下滚筒38紧密接触(见图6)。

此外，制冷剂出口管69a从在其中容纳制冷剂的蓄压器69延伸。在容纳于蓄压器69中的制冷剂中，只有气体制冷剂通过制冷剂出口管69a流入压缩机。在制冷剂出口管69a的预定位置安装通道控制单元70。通道控制单元70打开吸入通道67或68，以将气体制冷剂供应到在其中执行压缩操作的上压缩腔31或下压缩腔32的上入口孔63或下入口孔64。阀门71安装在通道控制单元70中，以在水平方向上可移动。阀门71通过连接到上入口孔63的吸入通道67和连接下入口孔64的吸入通道68之间的压力差来打开吸入通道67或68，因此将气体制冷剂供应到上入口孔63或下入口孔64。

下面将参照图2和图3来描述根据本发明的旋转轴和偏心单元的结构。

图2是图1中的压缩机的偏心单元的分解透视图，其中，偏心单元的上偏心套筒和下偏心套筒从旋转轴分离。图3显示了锁销和装配锁销的锁孔。

如图2所示，偏心单元40包括上偏心凸轮41和下偏心凸轮42。上偏心凸轮41和下偏心凸轮42设置在旋转轴21上，以分别放置在上压缩腔31和下压缩腔32中。上偏心套筒51和下偏心套筒52分别套配在上偏心凸轮41和下偏心凸轮42上。在上偏心凸轮41和下偏心凸轮42之间的预定位置设置锁销80。在上偏心套筒51和下偏心套筒52之间的预定位置设置预定长度的槽53，以当旋转轴21以第一或第二方向旋转时，与锁销80啮合。

上偏心凸轮41和下偏心凸轮42一体地设置在旋转轴21上，以与旋转轴21的中心轴线C1-C1偏心。安置上偏心凸轮41和下偏心凸轮42以使得上偏心凸轮41的上偏心线L1-L1与下偏心凸轮42的下偏心线L2-L2相应。在这种情况下，上偏心线L1-L1被定义为连接从旋转轴21最大地凸出的上偏心凸轮41的最大偏心部分和从旋转轴21最小地凸出的上偏心凸轮41的最小偏心部分的直线。同时，下偏心线L2-L2被定义为连接从旋转轴21最大地凸出的下偏心凸轮42的最大偏心部分和从旋转轴21最小地凸出的下偏心凸轮42的最小偏心部分的直线。

在这种情况下，上偏心凸轮41的垂直长度等于上压缩腔31的高度，并且下偏心凸轮42的垂直长度等于下压缩腔32的高度。

锁销80包括头部81和杆部82。在头部81的预定部分形成紧固槽。杆部82从头部81延伸预定长度，并且具有比头部81稍微小的直径。在上偏心凸轮41和下偏心凸轮42之间的旋转轴21的预定部分形成锁孔90，以与上偏心线L1-L1和下偏心线L2-L2成大约90°的角。通过将锁销80的杆部82装配到锁孔90中，锁销80被紧固到旋转轴21上。随后将参照图3来描述装配到旋转轴21的锁孔90中的锁销80的详细结构。

将上偏心套筒51和下偏心套筒52连接的连接部件54使上偏心套筒51和下偏心套筒52相互结合。在这种情况下，上偏心套筒51具有比上偏心凸轮41稍微短的垂直长度。此外，下偏心套筒52具有比下偏心凸轮42稍微短的垂直长度。槽53的宽度稍微大于锁销80的头部81的直径，并且环绕连接部件54的一部分而形成。

因此，通过连接部件54整体相互连接的上偏心套筒51和下偏心套筒52套配在旋转轴21上。接着，锁销80穿过槽53紧固到旋转轴21的锁孔90上。由此，锁销80紧固到旋转轴21上同时装配到槽53中。

在这种状态下，当旋转轴21以第一或第二方向旋转时，锁销80被槽53的第一端53a和第二端53b中的一个止住。但是，直到锁销80被槽53的第一端53a和第二端53b中的一个止住时，上偏心套筒51或下偏心套筒52才旋转。当销80被槽53的第一端53a和第二端53b中的一个止住时，上偏心套筒51或下偏心套筒52与旋转轴21一起以第一或第二方向旋转。

连接上偏心套筒51的最大偏心部分和其最小偏心部分的偏心线L3-L3与连接槽53的第一端53a和连接部件54的中心的直线成大约90°。同时，连接下偏心套筒52的最大偏心部分和其最小偏心部分的偏心线L4-L4与连接槽53的第二端53b和连接部件54的中心的直线成大约90°。

此外，上偏心套筒51的偏心线L3-L3和下偏心套筒52的偏心线L4-L4位于同一平面上，但是，上偏心套筒51的最大偏心部分和下偏心套筒52的最大偏心部分相对。在这种情况下，槽53环绕连接部件54的一部分而形成，以使得从槽53的第一端53a延伸到旋转轴21的中心的第一线和从槽53的第二端53b延伸到旋转轴21的中心的第二线之间的夹角大约为180°。

当槽53的第一端53a止住销80并且上偏心套筒51与旋转轴21一起以第一方向旋转时(当然，下偏心套筒52也旋转)，上偏心凸轮41的最大偏心部分与上偏心套筒51的最大偏心部分接触。因此，上偏心套筒51与旋转轴21一起以第一方向旋转，同时从旋转轴21最大地偏心(见图4)。同时，在下偏心套筒52的情况下，下偏心凸轮42的最大偏心部分与下偏心套筒52的最小偏心部分接触。因此，下偏心套筒52与旋转轴21一起以第一方向旋转，同时与旋转轴21同轴(见图5)。

相反地，当槽53的第二端53b止住销80并且下偏心套筒52与旋转轴21一起以第二方向旋转时，下偏心凸轮42的最大偏心部分与下偏心套筒52的最大偏心部分接触。因此，下偏心套筒52与旋转轴21一起以第二方向旋转，同时与旋转轴21最大地偏心(见图6)。同时，在上偏心套筒51的情况下，上偏心凸轮41的最大偏心部分与上偏心套筒51的最小偏心部分接触。因此，上偏心套筒51与旋转轴21一起以第二方向旋转，同时与旋转轴21同轴(见图7)。

锁销80被稳固地固定到旋转轴21的锁孔90中。下面将参照图3来描述用于将锁销80紧固到锁孔90中的结构。

如图3所示，锁孔90具有预定直径D1。具有预定螺距的螺纹部分90a设置在锁孔90的里面部分，并且非螺纹部分90b设置在锁孔90的外面部分。非螺纹部分90b从外表面向内延伸到旋转轴21的预定部分。螺纹部分90a从非螺纹部分90b向内延伸到旋转轴21的预定部分，以使得锁销80以螺旋连接方法紧固到锁孔90的螺纹部分90a中。

此外，设置具有头部81和杆部82的锁销80，以使得杆部82的直径D2稍微大于锁孔90的直径D1。锁销80的杆部82包括与锁孔90的螺纹部分90a相应的螺纹部分82a，和与锁孔90的非螺纹部分90b相应的非螺纹部分82b。

杆部82的直径D2和锁孔90的直径D1之差大约为0.02mm到0.06mm，以使得锁销80以大小匹配压入方法紧固到锁孔90中。

当将锁销80插入到锁孔90中并且旋转锁销80的头部81时，杆部82的螺纹部分82a以螺旋连接方法紧固到设置在锁孔90的里面部分的螺纹部分90a中。同时，杆部82的非螺纹部分82b以大小匹配压入方法装配到设置在锁孔90的外面部分的非螺纹部分90b中。

因此，尽管由偏心单元40的操作引起的振动或任何冲击作用在锁销80上，锁销80也保持稳固地连接到锁孔90中而不从锁孔90松动。

下面将参照图4到图7来描述根据本发明实施例的由偏心单元40压缩上压缩腔31或下压缩腔32中的气体制冷剂的操作。

图4是显示当旋转轴以第一方向旋转时，由图2中的偏心单元在其中执行压缩操作的上压缩腔的截面图。图5相应于图4，是显示当旋转轴以第一方向旋转时，由图2中的偏心单元在其中执行空转操作的下压缩腔的截面图。

如图4所示，当旋转轴21以第一方向旋转时(其在图4中是逆时针方向)，从旋转轴21凸出的锁销80以预定角度旋转，同时与设置在上偏心套筒51和下偏心套筒52之间的预定位置的槽53啮合。此时，锁销80的头部81被槽53的第一端53a止住，从而上偏心套筒51与旋转轴21一起旋转。

当锁销80被槽53的第一端53a止住时，上偏心凸轮41的最大偏心部分与上偏心套筒51的最大偏心部分接触。在这种情况下，上偏心套筒51旋转，同时与旋转轴21的中心轴线C1-C1最大地偏心。因此，上滚筒37旋转，同时与限定上压缩腔31的外壳33的内表面接触，因此执行压缩操作。

同时，如图5所示，下偏心凸轮42的最大偏心部分与下偏心套筒52的最小偏心部分接触。在这种情况下，下偏心套筒52旋转，同时与旋转轴21的中心轴线C1-C1同轴。因此，下滚筒38旋转，同时以预定间隔与限定下压缩腔32的外壳33的内表面分离，因此不执行压缩操作。

因此，当旋转轴21以第一方向旋转时，通过上入口孔63流入上压缩腔31中的气体制冷剂被位于具有较大容量的上压缩腔31中的上滚筒37压缩，随后通过上出口孔65被排放出上压缩腔31。另一方面，在具有较小容量的下压缩腔32中不执行压缩操作。因此，回转式压缩机以较大容量压缩模式被操作。

图6是显示当旋转轴以第二方向旋转时，由图2中的偏心单元在其中执行压缩操作的下压缩腔的截面图。图7相应于图6，是显示当旋转轴以第二方向旋转时，由图2中的偏心单元在其中执行空转操作的上压缩腔的截面图。

如图6所示，当旋转轴21以第二方向旋转时(其在图6中是顺时针方向)，与显示只在上压缩腔31中执行压缩操作的情况的图4和图5的操作相反，只在下压缩腔32中执行压缩操作。

在详细的描述中，当旋转轴21以第二方向旋转时，从旋转轴21凸出的锁销80被槽53的第二端53b止住。因此，由旋转轴21使下偏心套筒52和上偏心套筒51以第二方向旋转。

在这种情况下，下偏心凸轮42的最大偏心部分与下偏心套筒52的最大偏心部分接触。因此，下偏心套筒52旋转，同时从旋转轴21的中心轴线C1-C1最大地偏心。因此，下滚筒38旋转，同时与限定下压缩腔32的外壳33的内表面接触，以执行压缩操作。

同时，如图7所示，上偏心凸轮41的最大偏心部分与上偏心套筒51的最小偏心部分接触。在这种情况下，上偏心套筒51旋转，同时与旋转轴21的中心轴线C1-C1同轴。因此，上滚筒37旋转，同时以预定间隔与限定上压缩腔31的外壳33的内表面分离，因此不执行压缩操作。

因此，通过下入口孔64流入下压缩腔32中的气体制冷剂被位于具有较小容量的下压缩腔32中的下滚筒38压缩，随后通过下出口孔66被排放出下压缩腔32。另一方面，在具有较大容量的上压缩腔31中不执行压缩操作。因此，回转式压缩机以较小容量压缩模式被操作。

如上所述，在由旋转轴21、上偏心套筒51及下偏心套筒52、和上滚筒37及下滚筒38的旋转引起振动被连续传递到紧固在锁孔90中的锁销80的情况下，锁销80可能从锁孔90松动。但是，锁销80的杆部82具有比锁孔90稍微大的直径，从而以大小匹配压入方法装配到锁孔90中，并且锁销80的杆部82具有螺纹部分82a，锁孔90具有与螺纹部分82a相应的螺纹部分90a，因此防止锁销80从锁孔90松动。

从上述描述中明显的是，本发明提供了一种可变容量回转式压缩机，设计其来由以第一或第二方向旋转的偏心单元在具有不同容量的上压缩腔或下压缩腔中执行压缩操作，因此，随意愿改变压缩机的压缩容量。

在根据本发明的可变容量回转式压缩机中，起离合器作用的锁销稳固地连接到设置在旋转轴的预定部分上的锁孔，因此，尽管振动传递到锁销，也防止锁销从锁孔松动，并由此使得偏心单元平稳地旋转。

虽然显示和描述了本发明的一些实施例，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离本发明的原则和精神的情况下，可以对其实施例进行改变，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1、一种可变容量回转式压缩机，包括：上压缩腔和下压缩腔，其具有不同的容量；旋转轴，其穿过上压缩腔和下压缩腔，

其特征是该可变容量回转式压缩机还包括：

上偏心凸轮和下偏心凸轮，分别位于上压缩腔和下压缩腔中的旋转轴上，以与旋转轴偏心；

上偏心套筒和下偏心套筒，分别套配在上偏心凸轮和下偏心凸轮上；

槽，位于上偏心套筒和下偏心套筒之间的位置；

锁孔，设置在旋转轴的预定部分上；

锁销，其装配到旋转轴的锁孔中以根据旋转轴的旋转方向被槽的相对端之一止住，该锁销具有比锁孔大的直径，从而需要被大小匹配地压入到适当的位置。

2、根据权利要求1所述的可变容量回转式压缩机，其中，锁销包括：

头部；和

杆部，其具有比锁孔的直径大约大0.02mm到0.06mm的直径。

3、根据权利要求2所述的可变容量回转式压缩机，其中，锁孔包括：

螺纹部分，其设置在锁孔的里面部分；和

非螺纹部分，其设置在锁孔的外面部分，并且

锁销的杆部包括：

螺纹部分，其与锁孔的螺纹部分相应，锁销的螺纹部分以螺旋连接方法紧固到锁孔的里面部分；和

非螺纹部分，其与锁孔的非螺纹部分相应，锁销的非螺纹部分以非螺旋连接方法紧固到锁孔的外面部分。

4、如权利要求1所述的可变容量回转式压缩机，其中，

所述锁销在其第一部分以螺旋连接方法紧固到锁孔的里面部分，并且在其第二部分以非螺旋连接方法紧固到锁孔的外面部分。

5、根据权利要求4所述的可变容量回转式压缩机，其中，锁孔包括：

螺纹部分，其设置在锁孔的里面部分；和

非螺纹部分，其设置在锁孔的外面部分，并且

锁销的杆部包括：

螺纹部分，其与锁孔的螺纹部分相应，锁销的螺纹部分以螺旋连接方法紧固到锁孔的里面部分；和

非螺纹部分，其与锁孔的非螺纹部分相应，锁销的非螺纹部分以非螺旋连接方法紧固到锁孔的外面部分。

6、根据权利要求5所述的可变容量回转式压缩机，其中，锁销包括：

头部；和

杆部，在该杆部设置螺纹部分和非螺纹部分，该杆部具有比锁孔大的直径，从而以大小匹配压入方法紧固到锁孔中。

7、根据权利要求6所述的可变容量回转式压缩机，其中，杆部和锁孔具有相互不同的直径，它们之差在0.02mm到0.06mm的范围内。

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