CN100404867C - 转子式密闭压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种转子式密闭压缩机，通常两个汽缸同时运行，但在选择能力减半运行的情况下，一个汽缸停止运行。其一个汽缸的叶片室，相对于密闭壳体内的润滑油气氛密闭。在另一个汽缸的叶片槽中设有供油槽。向供油槽中供给用于润滑的润滑油。

Description

转子式密闭压缩机

技术领域

本发明涉及在能够在空调机或冷库中使用的转子式密闭压缩机，特别涉及能够改变空调能力或冷冻能力的压缩机。

背景技术

通常在转子式密闭压缩机中，由于将被压缩的冷媒气体送入密闭的壳体内，密闭的壳体内是高压的气氛。在压缩机的汽缸内容纳由偏心轮构成的活塞。叶片的前端用弹簧压紧与活塞的表面压力接触。

汽缸被叶片分隔为吸入空间和排出空间。在吸入空间连接吸入管，排出空间开口在密闭壳体内。

日本专利申请特开平1-247786号公报公开了一种转子式密闭压缩机，这种压缩机具有两个汽缸，可以两个汽缸同时使用，而通过停止一个汽缸的压缩作用改变空调能力或冷冻能力。通过使叶片离开活塞来停止压缩作用。

这种压缩机虽然功能优异，但为了强制使第一汽缸的叶片保持与活塞分离，要在叶片的背后设置密闭叶片室。叶片室通常处于与压缩机的内部相连通的润滑油气氛中，向滑动部分供给足够的润滑油，但上述专利所公开的压缩机，不使叶片室与压缩机内部连通，形成了所谓的密闭室。因此，不能向叶片的滑动部分供给足够的润滑油，产生叶片滑动部分磨耗、烧蚀等危险。

发明内容

本发明的转子式密闭压缩机具有第一汽缸和第二汽缸。通常两个汽缸同时运转，当选择能力减半的运转模式时，通过使第二汽缸的叶片与活塞相分离，使压缩作用终止。为使叶片与活塞能够分离，第二汽缸的叶片室被密闭在密闭壳体内的气氛中。在本发明中，在第二汽缸的叶片槽中设有用来向叶片供给润滑油的供油槽，以使既便将叶片室密闭也能够向叶片供给足够的润滑油。

附图说明

图1是本发明实施方式1的冷冻循环结构图。

图2是同一实施方式的第一汽缸和第二汽缸的分解组装图。

图3是同一实施方式的第二汽缸、隔板、轴承支架的分解组装图。

图4是同一实施方式的第二汽缸、隔板、轴承支架的断面图。

图5是同一冷冻循环的结构图。

图6是本发明实施方式2的压缩机部分断面图。

图7是本发明实施方式3的压缩机部分断面图。

图8是本发明实施方式4的轴承支架的斜视图。

图9是本发明实施方式5的隔板的斜视图。

图10是本发明实施方式7的压缩机部分断面图。

图11是本发明实施方式8的隔板断面图。

图12是本发明实施方式9的冷冻循环结构图。

图13是将图12的一部分加以变化的冷冻循环结构图。

图14是本发明实施方式10的冷冻循环结构图。

具体实施方式

下面基于附图说明本发明的实施方式。

实施方式1

图1是本发明实施方式1的冷冻循环结构图。转子式密闭压缩机100，在密闭壳体1内，由转轴4将压缩机部分2和电动机3相连接。电动机3具有定子5和转子6。压缩机部分2具有分别在隔板7上下的第一汽缸8a和第二汽缸8b。在第一汽缸8a的上面，固定轴承支架9和阀门盖10a。在第二汽缸8b的下面，固定着轴承支架11和阀门盖10b。

转轴4具有制成一体的偏心部分4a、4b，该偏心部分4a、4b具有180°的相位差。偏心部分4a、4b具有同样的直径，在外周面上配合有偏心轮12a、12b，并构成活塞。

如在图2中所示，在各汽缸8a、8b中，设有汽缸室13a、13b、叶片槽14a、14b和叶片室15a、15b。将叶片16a、16b容纳在各叶片槽14a、14b中，并能够自由地滑动。在叶片室15a中容纳弹簧部件17。弹簧部件17压住叶片16a的后端，使叶片16a的前端以压力接触在偏心轮12a上。各个叶片16a、16b的前端形成半圆状，与偏心轮12a、12b的表面呈线接触。

由于叶片室15a在密闭壳体内的气氛中开口，因此叶片16a的后端受到密闭壳体1内的高压。另一方面，叶片室15b相对于密闭壳体1的气氛是密闭的，形成独立的密闭空间。

如在图3中所示，在第二汽缸8b的上面和下面，分别固定有隔板7和轴承支架11。由此能够使叶片槽14b和叶片室15b的上面和底面密闭。

由于第一汽缸8a的叶片室15a在密闭壳体1内的润滑油气氛中开口，所以向叶片16a供给足够的润滑油。但是，由于第二汽缸8b的叶片室15b被密闭，所以不能向叶片16b供给足够的润滑油，有时产生叶片16b润滑不足的问题。为了解决此问题，在叶片槽14b中设置供油槽19的同时，在第二轴承支架11上还设有在密闭壳体1内润滑油气氛中开口的油通道孔20(参照图4)。润滑油经由油通道孔20供给到供油槽19中使叶片16b润滑。

如在图4中所示，叶片室15b的空间，通过压力导入管18连接到密闭壳体1外部的压力切换装置(参照图1)。

用虚线表示的叶片16b，在前端受到汽缸室13b内的压力，在后端受到压力导入管18导入的压力。其结果是，叶片16b由前端和后端的压差推动，向着压力低的方向移动。

图5是本实施方式的冷冻循环模型图。在密闭壳体1的上端，连接排出管21。排出管21经由凝聚器22、膨胀机构23和蒸发器24连接储气罐25。在储气罐25的底部连接着通往压缩机的吸入管26a、26b。吸入管26a、26b分别通过密闭壳体1导入汽缸室13a、13b。

在排出管21和压力导入管18之间设有排出压力管27，在排出压力管27上设有开关阀门29。在吸入管26b和压力导入管18之间设有吸入压力管28，在吸入压力管28上设有开关阀门30。压力导入管18导入第二汽缸8b的叶片室15b。上述排出压力管27、吸入压力管28、开关阀门29和30构成向叶片室15b中导入吸入压力(低压)或排出压力(高压)的压力切换装置。开关阀门29、30是根据来自控制部分31的电信号而开关的电磁阀。开关阀门29、30构成压力切换装置。

下面说明按照图5的冷冻循环进行的运转。

(1)选择正常运行(全能力运行)的情况

控制部分31打开开关阀门29，关闭开关阀门30。

在第一汽缸8a中，叶片16a的前端由弹簧17推动，与偏心轮12a压力接触，将汽缸室13a内分隔为吸入室和压缩室两个腔室。

利用偏心轮12a的旋转，将汽缸室13a内的冷媒气体压缩，排出到密闭壳体1内。如此使第一汽缸8a进行压缩作用。充满在密闭壳体1内的高压气体通过排出管21排出到密闭壳体1的外面。

由于开关阀门29是打开的，因此使高压冷媒气体从排出管27导入第二汽缸8b的叶片室15b中。另一方面，汽缸室13b受到来自储气罐25的吸入压力(低压)。由于叶片16b前端受到低压，后端受到高压，所以前端与偏心轮12b压力接触，使汽缸室13b进行压缩作用。如此进行利用第一汽缸8a和第二汽缸8b两者的全能力运行。

(2)选择特殊运行(半能力运行)的情况

控制部分31关闭开关阀门29，打开开关阀门30。第一汽缸8a与上面所述相同进行压缩作用。充满在密闭壳体1内的高压气体通过排出管21排出到密闭壳体1外。

另外，第二汽缸8b的叶片室15b经由吸入压力管28受到来自储气罐25的吸入压力(低压)。同时汽缸室13b也受到来自储气罐25的吸入压力(低压)。

由于叶片16b的前端和后端同时受到低压，不产生使叶片16b移动的力。但是，由于在汽缸室13b内的偏心轮12b旋转，所以叶片16b被强制压入叶片室15b中，处于与偏心轮12b相分离的状态。由此使第二汽缸8b不进行压缩作用。从而只进行利用第一汽缸8a的能力减半运转。

在本发明的转子式密闭压缩机中，由于向设置在叶片槽14b中的供油槽19供给足够的润滑油，叶片16b不会因润滑不足而磨损。而由于供油槽19设置在叶片槽14b中，并且在供油槽14b处容纳叶片16b，因此，供油槽19不会损害叶片室15b的密闭性。

实施方式2

在图6中显示出本发明的实施方式2。在隔板7上设有在密闭壳体1内的润滑油气氛中开口的油通道孔32。润滑油经由隔板7的油通道孔32供给到供油槽19中。

实施方式3

在图7中显示出本发明的实施方式3。在隔板7和轴承支架11上分别设有在密闭壳体1内的润滑油气氛中开口的油通道孔32、20。润滑油经由隔板7的油通道孔32和轴承支架11的油通道孔20供给到供油槽19中。

实施方式4

在图8中显示出本发明实施方式4的轴承支架11。在轴承支架11上设有在密闭壳体1内润滑油气氛中开口的油通道槽33。润滑油经由最常见轴承11的油通道槽33供给到供油槽19(图中未显示)中。

实施方式5

在图9中显示出本发明实施方式5的隔板7。在隔板7上设有在密闭壳体1内润滑油气氛中开口的油通道槽34。润滑油经由隔板7上的油通道槽34供给到供油槽19(图中未显示)中。

实施方式6

在图8、图9中显示出本发明实施方式6的轴承支架11和隔板7。在轴承支架11和隔板7上分别设有在密闭壳体1内润滑油气氛中开口的油通道槽33、34。润滑油经由轴承支架11的油通道槽33和隔板7的油通道槽34供给到供油槽19(图中未显示)中。

实施方式7

在图10中显示出本发明的实施方式7。在转轴4的两个偏心部分(第一和第二偏心轮12a、12b)的中间，设有在径向方向上开口的油通道孔36和贯穿转轴4内的贯通孔37。利用离心力将由转轴4的下端向上吸入贯通孔37的润滑油从油通道孔36射出。

在隔板7上设有面对转轴4而开口的油通道孔35。从油通道孔36射出的润滑油，经由隔板7的油通道孔35供给到供油槽19中。而在轴承支架11上设有在密闭壳体1内的气氛中开口的油通道孔20。

即，转轴4具有一个油通道孔36，该油通道孔36一端在转轴4的下端面开口，另一端在第一和第二偏心轮中间面对隔板7开口。

轴承支架11具有一个油通道孔20，该油通道孔20一端面对供油槽19开口，另一端面对着密闭壳体内的空间开口。

隔板7具有一个油通道孔35，该油通道孔35一端面对着供油槽19开口，另一端则面对着转轴4开口。

由于本实施方式是通过离心力使润滑油循环，所以能够进行高可靠性的润滑。

实施方式8

在图11中显示本发明的实施方式8。由径向的贯通孔38、纵向孔39和垫片40构成隔板7的油通道孔35(图10)，使得油通道孔很容易加工。

实施方式9

图12的冷冻循环表示本发明的实施方式9。第一开关阀门29连接在排出压力(高压)和叶片室15b之间，第二开关阀门30连接在排出压力(高压)和汽缸室13b之间，第三开关阀门42连接在吸入压力(低压)和叶片室15b之间，而第四开关阀门43则连接在吸入压力(低压)和汽缸室13b之间。

上述开关阀门29、30、42、43都是根据来自控制部分31的电信号进行开关的电磁阀，开关阀门29、30、42和43构成压力切换装置。

下面说明由图12的冷冻循环进行的运行。

(1)选择正常运行(全能力运行)的情况

控制部分31打开开关阀门29、43，关闭开关阀门30、42。

第一汽缸8a进行与实施方式1相同的压缩作用。充满在密闭壳体1内的高压气体通过排出管21排出到密闭壳体1外。

由于开关阀门29打开，使得排出压力(高压)从排出压力管27导入第二汽缸8b的叶片室15b中。而由于第四开关阀门43打开，使得汽缸室13b受到来自储气罐25的吸入压力(低压)。

由于叶片16b前端受到低压而后端受到高压，使得其前端与偏心轮12b压力接触，汽缸室13b进行压缩作用。从而进行利用第一汽缸8a和第二汽缸8b两者的全能力运转。

(2)选择特别运行(能力减半运行)的情况

控制部分31关闭开关阀门29和43，打开开关阀门30和42。第一汽缸8a进行与上面相同的压缩作用。充满在密闭壳体1内的高压气体通过排出管21排出到密闭壳体1外。

由于开关阀门42打开，所以第二汽缸8b的叶片室15b通过压力导入管18受到吸入压力(低压)。而且由于开关阀门30打开，汽缸室13b受到排出压力(高压)。由于叶片16b前端受到高压，后端受到低压，所以被强制收入叶片室15b中，由此使得第二汽缸8b不进行压缩作用。从而只进行利用第一汽缸8a的能力减半的运行。

本实施方式，由于利用排出压力强制把叶片16b收入叶片室15b中，所以能够可靠地在正常运转和特别运转之间进行切换。

第四开关阀门也可以如在图13中所示换成止逆阀44。在此情况下，开关阀门29、30、42和止逆阀44构成压力切换装置。

实施方式10

图14的冷冻循环表示本发明的实施方式10。

在四通切换阀45(下面称为阀门45)上连接高压管46、低压管47、第一导管48和第二导管49。阀门45具有用来切换阀门的线圈(图中未显示)。阀门45构成压力切换装置。

在线圈没有导通的情况下，高压管46、低压管47分别连接第一导管48和第二导管49，而在线圈导通的情况下，高压管46和低压管47则分别连接第二导管49和第一导管48。

下面说明利用图14的冷冻循环进行的运行。

(1)选择正常运行(全能力运行)的情况

第一汽缸8a进行与实施方式1相同的压缩作用。充满在密闭壳体1内的高压气体通过排出管21排出到密闭壳体1的外面。

控制部分31使线圈导通。从第二导管49向第二汽缸8b的叶片室15b中导入高压冷媒气体。而从第一导管48向汽缸室13b中导入低压气体。由于叶片16b的前端受到低压，后端受到高压，使得前端与偏心轮12b压力接触，汽缸室13b进行压缩作用。从而进行由第一汽缸8a和第二汽缸8b两者的全能力运行。

(2)选择特别运行(半能力运行)的情况

第一汽缸8a进行与上面相同的压缩作用。充满在密闭壳体1内的高压气体通过排出管21排到到密闭壳体1的外面。

控制部分31切断线圈的导通。从第二导管49向第二汽缸8b的叶片室15b中导入低压气体。而从第一导管48向汽缸室13b中导入高压冷媒气体。由于叶片16b的前端受到高压，后端受到低压，被强制地收入叶片室15b中，与偏心轮12b相分离。由此第二汽缸8b不进行压缩作用。从而进行只利用第一汽缸89的减半能力的运行。

如上进行切换，在本实施方式中，压力切换装置(阀门45)具有，使冷冻循环的高压端，在用于阀门切换的线圈不导通的情况下，与第二汽缸8b的汽缸室13b连接，在线圈导通的情况下，与叶片室15b连接的第一切换阀；以及使冷冻循环的低压端，在线圈不导通的情况下，与叶片室15b连接，在线圈导通的情况下，与汽缸室13b连接的第二切换阀。

实施方式11

当第一汽缸8a和第二汽缸8b的汽缸容积不同时，使正常运行和特别运行的能力变化范围更宽。

实施方式12

近年来，为了保护臭氧层，开发了不含氯的HFC(氟碳氢化合物)冷媒。本发明的转子式密闭压缩机可以使用HFC冷媒。

实施方式13

近年来为了防止地球变暖，开发了二氧化碳、氦、氨等自然冷媒。本发明的转子式密闭压缩机可以使用自然冷媒。

Claims (5)

1.一种压缩冷媒气体的转子式密闭压缩机，其特征在于：该压缩机包括，

密闭壳体；

具有第一及第二偏心轮的转轴；

容纳所述第一偏心轮的第一汽缸；

容纳所述第二偏心轮的第二汽缸，所述第二汽缸具有，叶片、保持所述叶片能够滑动的叶片槽，和容纳所述叶片后端的叶片室；

所述第一和第二汽缸之间的隔板，所述隔板使所述叶片槽和所述叶片室的上面密闭；

使所述叶片槽和所述叶片室底面密闭的轴承支架；以及，

向所述叶片室供给冷冻循环的高压和低压中任何一方的压力切换装置；其中，

在所述叶片槽中设有用于向所述叶片供给润滑油的供油槽，

所述转轴具有，一端面对所述转轴的下端面开口，另一端在所述第一和第二偏心轮的之间面对着所述隔板开口的油通道孔；

所述轴承支架具有，一端面对所述供油槽开口，另一端面对所述密闭壳体内的空间开口的油通道孔；

所述隔板具有，一端面对所述供油槽开口，另一端面对所述转轴开口的油通道孔。

2.如权利要求1所述的转子式密闭压缩机，其特征在于，

所述隔板具有：内端面对所述转轴开口的径向的贯通孔；由所述贯通孔分支的面对所述供油槽开口的纵向孔；和从所述贯通孔的所述纵向孔的分支点将外周部分闭锁的垫片。

3.如权利要求1所述的转子式密闭压缩机，其特征在于，

所述压力切换装置具有：

连接在冷冻循环的高压端和所述叶片室之间的第一开关阀门；

连接在冷冻循环的高压端和所述第二汽缸的汽缸室之间的第二开关阀门；

连接在冷冻循环的低压端和所述叶片室之间的第三开关阀门；以及

连接在冷冻循环的低压端和所述第二汽缸室之间的第四开关阀门。

4.如权利要求3所述的转子式密闭压缩机，其特征在于：所述第四开关阀门为止逆阀。

5.如权利要求1所述的转子式密闭压缩机，其特征在于，

所述压力切换装置具有：

使冷冻循环的高压端，在用于阀门切换的线圈不导通的情况下，与第二汽缸的汽缸室连接，在所述线圈导通的情况下，与所述叶片室连接的第一切换阀；以及

使冷冻循环的低压端，在所述线圈不导通的情况下，与所述叶片室连接，在所述线圈导通的情况下，与所述第二汽缸室连接的第二切换阀。

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