CN100410539C - 可变容量旋转压缩机 - Google Patents

Abstract

一种可变容量旋转压缩机，具有限定在偏心轴套之间的狭槽、装配在旋转轴上以便被锁定到狭槽中的锁销，以及用来在旋转轴旋转的时候约束偏心轴套的约束单元。约束单元包括安装在旋转轴中的约束部件、从锁销延伸以被插入到约束部件的中空部分中的支撑轴，以及介于支撑轴外圆周和约束部件之间的回动弹簧，用于在旋转轴不旋转的时候把约束部件朝着旋转轴的中心向内移动。该约束单元容易制造和安装，并能够保证平滑的操作。

Description

可变容量旋转压缩机

技术领域

本发明涉及可变容量旋转压缩机，尤其涉及一种能够防止由于偏心轴套的滑动而引起的碰撞的可变容量旋转压缩机。

背景技术

一般来说，可变容量旋转压缩机具有一个偏心单元，它允许设置在两个压缩室中的各个室内的滚筒根据旋转轴的旋转方向进行选择性偏心旋转，这样就可以选择性地执行压缩操作。这种能够改变制冷剂压缩容量的可变容量旋转压缩机技术由本发明的受让人所申请的韩国专利申请案10-2002-0061462号所公开。这样的偏心单元包括：在旋转轴外圆周上形成并分别和压缩室相对应的两个偏心凸轮；可旋转地耦合在两个偏心凸轮周围的两个偏心轴套，分别用于支承滚筒的外圆周，以及锁销，用于在旋转轴转动的时候把两个偏心轴套(也叫衬套)的其中一个锁定到偏心位置上，并把另外一个锁定到非偏心位置上。偏心单元的操作允许压缩操作只在具有不同容量的两个压缩室的其中一个之中执行，这样就实现了通过简单地改变旋转轴的转动方向进行可变容量操作。

如上所述的能够防止偏心轴套在压缩操作中滑动的另外一种可变容量旋转压缩机由本发明的受让人申请的韩国专利申请案10-2003-0044459号公开。该专利案所公开的压缩机有一个约束单元，它能够在旋转轴旋转的时候约束偏心轴套。这种约束单元包括：约束部件，所述约束部件在接收到由旋转轴的旋转所引起的离心力时从旋转轴向外突出，以约束偏心轴套；安装在旋转轴内的内支撑销，用于限定约束部件的前/后运动范围；以及安装在内支撑销的外圆周上的回动弹簧，它能够在旋转轴不旋转的时候把约束部件朝向旋转轴中心向内恢复，以消除对偏心轴套的限制。

当接收到由旋转轴的旋转所引起的离心力的时候，约束部件从旋转轴向外突出，这样上述的压缩机就能够约束偏心轴套，从而，能够阻止偏心轴套的滑动，并且防止由偏心轴套和锁销的碰撞所引起的噪音。

发明内容

因此，本发明的一个方面是提供一种具有经改进的能约束偏心轴套的约束单元的可变容量旋转压缩机，该压缩机便于制造和安装，并能够保证更平稳的操作。

下面的描述中将说明本发明的其他一些方面和/或优点，而本发明的另外一些方面和/或优点通过说明书能够明显看出，或者可以通过本发明的实践来获知。

本发明的上述特征和/或其他特征可以通过一种可变容量旋转压缩机来实现，所述可变容量旋转压缩机包括：在偏心轴套之间形成的狭槽；被装配到旋转轴上以便被锁定到狭槽中的锁销；以及约束单元，用于在旋转轴旋转时约束偏心轴套。该约束单元包括：约束部件，所述约束部件安装在旋转轴中并能够在旋转轴的径向上前后移动；中空部分；支撑轴，其从锁销向外延伸以被插入到约束部件的中空部分中；以及回动弹簧，其介于支撑轴的外圆周和约束部件之间，当旋转轴不旋转的时候它能够使约束部件向内朝旋转轴的中心移动。

该约束单元还可以包括在约束部件中形成的向内突出部分，用于支撑回动弹簧的一端，以及紧固在在约束部件中延伸的支撑轴的远端螺纹部分上的螺母，用于支撑回动弹簧的另一端。

该约束部件可以被安装到旋转轴中，和锁销相对，以便被锁定到位于锁销相对侧的狭槽的端部。

该约束部件可以具有大直径部分，它装配在沿旋转轴径向方向形成的装配孔中，以便前后移动，还可以包括小直径部分，其外径小于大直径部分，以便被插入并锁定到狭槽中。

锁销可以具有从旋转轴的外圆周向外突出的头部，以被插入并锁定到狭槽中，还可以包括螺纹部分，其外径比所述头部的外径小，并比支撑轴的外径大，所述螺纹部分被紧固到旋转轴中。

附图说明

结合附图，根据以下对各实施例的描述，本发明的这些特点和优点和/或其他特点和优点将会显而易见，其中：

图1是根据本发明的可变容量旋转压缩机的内部结构的纵向剖面图；

图2是图1中的可变容量旋转压缩机中的偏心单元的分解透视图；

图3是可变容量旋转压缩机的旋转轴朝第一旋转方向旋转的时候在第一压缩室中的压缩操作的横截面图；

图4是当旋转轴朝第一旋转方向旋转的时候第二压缩室中的空闲操作的横截面图；

图5是当旋转轴朝第二旋转方向旋转的时候第一压缩室中的空闲操作的横截面图；

图6是当旋转轴朝第二旋转方向旋转的时候第二压缩室中的压缩操作的横截面图；

图7是图1中可变容量旋转压缩机的约束单元的限制操作的横截面图；以及

图8是图7中约束单元的限制取消操作的剖面图。

具体实施方式

下面将参照本发明的实施例进行详细描述，附图进行举例说明，其中相同的附图标记表示相同的部件。下面将对实施例进行描述，以参照附图解释本发明。

图1中，可变容量旋转压缩机包括：驱动单元20，其设置在密封容器10中，用来产生旋转力，还包括一个压缩单元30，其通过旋转轴21和驱动单元20相连。

驱动单元20包括圆柱状定子22，其固定在密封容器10的内圆周上，以及转子23，其可转动地设置在定子22中，以便装配在旋转轴21的中心上。驱动单元20以正向或反向旋转旋转轴21。

压缩单元30分别包括上下壳体33a和33b，它们限定了具有圆筒形状和不同容量的第一和第二压缩室31和32。压缩单元30还包括分别安装在上壳体33a的上表面和下壳体33b的下表面上的上凸缘35和下凸缘36，用以关闭第一压缩室31的顶部和第二压缩室32的底部，并且按照可以旋转的方式支撑旋转轴21，还包括中间板34，其放置在上壳体33a和下壳体33b之间，用来分隔第一压缩室31和第二压缩室32。

如图1至4所示，在第一和第二压缩室31和32中围绕旋轴21分别设置了第一偏心单元40和第二偏心单元50。第一和第二偏心单元40和50分别靠在可转动地耦合在它们的外圆周上的第一和第二滚筒37和38上。在第一压缩室31的进口63和出口65之间设有第一叶片61(图1中没有标出，见图3)，在第二压缩室32的进口64和出口66之间(图1中没有标出，见图4)设有第二叶片62。第一和第二叶片61和62压靠在第一和第二滚筒37和38上，它们和滚筒37和38的外圆周接触并在径向上前后移动。如图3、4所示，第一和第二叶片61和62分别由第一和第二叶片弹簧61a和62a支撑。

第一压缩室31的进口63和出口65和第二压缩室32的进口64和出口66(图1中没有标出，见图4)分别位于叶片61(图1中没有标出，见图3)和叶片62(图1中没有标出，见图4)的相对侧。设置在压缩室31和32中的偏心单元40和50进行操作以允许压缩操作随着旋转轴21的旋转方向改变只在压缩室31和32中的一个中执行，这样就实现了可变容量压缩操作。下面将描述偏心单元40和50的详细结构。

如图1所示，根据本发明的可变容量旋转压缩机包括通道切换单元70，用于选择性地打开/关闭并引入通道，以便抽吸通道69中的制冷剂仅被引入到第一压缩室31的进口63和第二压缩室32的进口64中的一个中，以执行压缩操作。

通道切换单元70包括圆柱体71和安装在圆柱体71中的阀单元。圆柱体71的上表面中心形成入口72。抽吸通道69和入口72相连。圆柱体71的下表面上形成第一和第二出口73和74，它们连接到引入通道67和68。引入通道67和68分别和第一和第二压缩室31和32的进口63和64相连。

安装在圆柱体71中的阀单元包括安装在圆柱体71中心的圆柱形阀座75、可移动地设置在圆柱体71中的阀座75的相对侧上的用来打开或关闭阀座75的相对端部的第一和第二打开/关闭部件76和77，以及连接件78，用于连接第一和第二打开/关闭部件76和77，使得打开/关闭部件76和77能够同步运动。在这样的通道切换单元70中，当只在第一和第二压缩室31和32中的一个中执行压缩操作的时候，由于压缩操作在出口73和出口74之间形成的压力差，在圆柱体71中安装的第一和第二打开/关闭部件76和77就向低压区域移动，这样就实现了引入通道67和68的自动切换。

参照图1到图4，设置在第一和第二压缩室31和32中的第一和第二偏心单元40和50包括：第一和第二偏心凸轮41和51，它们形成在相应的压缩室31和32中的旋转轴21的外圆周上，彼此以相同方向偏心旋转；以及分别在偏心凸轮41和51外周耦合并可以旋转的第一和第二偏心轴套42和52(也称为第一和第二偏心衬套)。从图2中可以看出，在上部的第一偏心轴套42和在下部的第二问偏心轴套52通过圆柱状的连接部分43彼此连为一体，并能够以彼此相反的方向偏心旋转(见图1)。第一和第二滚筒37和38连接在第一和第二偏心轴套42和52的外圆周上，并可以旋转。

如图2所示，在第一和第二偏心凸轮41和51之间的旋转轴21的外圆周上具有偏心部分44。偏心部分44被设计为可以和偏心凸轮41和51以相同的方式偏心旋转。偏心部分44安装有锁定单元和约束单元90(见图2)。锁定单元根据旋转轴21的旋转方向允许偏心轴套42和52选择性偏心旋转。约束单元90适于在接收到由旋转轴21的旋转所引起的离心力的时候朝着旋转轴21的径向向外突出，以约束偏心轴套42和52。

下面根据附图1到8描述锁定单元的结构和操作。锁定单元包括：锁销81，其拧入到在偏心部分44的外圆周的一部分上形成的扁平部分中，并向外突出；和狭槽82，其沿着连接第一和第二偏心轴套42和52的连接部分43的外圆周形成。长度相对较长的狭槽82在旋转轴21沿正向和反向旋转的时候允许锁销81锁定到偏心轴套42和52的偏心和非偏心位置上。

锁销81具有从旋转轴21的外圆周向外突出的头部81a，以便被插入并锁定到狭槽82中，还具有螺纹部分81b，其外径比所述头部81a的外径小，并被固定在旋转轴21上。当锁销81被拧紧到旋转轴21的偏心部分44上并被插入到连接部分43的狭槽82中时，锁销81在旋转轴21旋转时旋转过预定的角度，从而被锁定到狭槽82的第一端82a或者第二端82b中，引起偏心轴套42和52与旋转轴21一起旋转。

当锁销被锁定到狭槽82的第一端82a或者第二端82b中时，偏心轴套42和52之一就处于偏心状态，而偏心轴套52或42中的另一个就处于非偏心状态，这样就允许压缩室31或32之一执行压缩操作，压缩室32或31的另外一个执行空闲操作。偏心轴套42和52的这种选择性偏心操作取决于旋转轴21的旋转方向。

下面将参照图2到图8对约束单元90的结构和操作进行详细描述。安装在旋转轴21上并和锁销81相对的约束单元90包括圆柱状约束部件91、支撑轴93和回动弹簧94。圆柱状约束部件91具有中空部分92，并以可沿径向移动的方式安装在旋转轴21上，以便在接收到由旋转轴21的旋转而产生的离心力的时候从偏心部分44向外突出。支撑轴93从锁销81的螺纹部分81b向约束部件91的中空部分92延伸，并能够在支撑约束部件91的同时引导约束部件91前后运动。

回动弹簧94安装在支撑轴93的外圆周和限定中空部分92的约束部件91的内圆周之间，当旋转轴21不旋转的时候能够向内朝着旋转轴21的中心推动约束部件91。在这种情况下，支撑轴93和锁销81形成一体，并在优选情况下为了方便安装其外径小于锁销81的螺纹部分81b的外径。

约束单元90还包括向内突出部分95，在约束部件91的中空部分92的一端形成内径减小的部分，以支撑回动弹簧94的一端，还包括螺母96，它固定在在约束部件91中延伸的支撑轴93的远端螺纹部分上，以支撑回动弹簧94的另一端。在优选情况下，回动弹簧94呈锥形，以便其两端比较容易地被向内突出的部分95和螺母96所支撑。如图8所示，利用这种结构，当旋转轴21不旋转的时候由于回动弹簧94的弹力，约束部件91向内朝着旋转轴21的中心移动，这样就不会限制偏心轴套。

约束部件91分为大直径部分91a和小直径部分91b。大直径部分91a的外径相对较大，其中约束部件被可活动地装配在在旋转轴21的径向上形成的装配孔97中，小直径部分91b的外径比大直径部分91a小，适于插入并锁定到狭槽82中。如图7所示，利用这种结构，当约束部件91由于旋转轴21的旋转所引起的离心力沿旋转轴21的径向向外突出的时候，只有约束部件91的小直径部分91b被插入到狭槽82中并被锁定到狭槽82的第二端82b上。在这种情况下，约束部件91的大直径部分91a不允许插入狭槽82中，因为它被狭槽82的第二端82b挡住。这就限制了约束部件91的向外突出。大直径部分91a还用于增加约束部件91的重量，这样就保证了约束部件91在旋转轴21旋转的过程中从旋转轴21向外平滑、稳定地突出。

把约束单元90和锁销81安装到旋转轴21上包括把约束部件91完全插入到旋转轴21的装配孔97中，并把预先通过连接部分43相互连接的偏心轴套42和52安装到旋转轴21的外圆周上。然后，把锁销81固定到和约束部件91相对的位置。当锁销81处于这种固定状态的时候，从锁销81向外延伸的支撑轴93被插入到约束部件91的中空部分92中。接着，旋转轴21被旋转，直到锁销81的头部81a被锁定到狭槽82的第一端82a，这样约束部件91的中空部分92就通过狭槽82的相对部分暴露在外面。回动弹簧94被插入到约束部件91的中空部分92中，螺母96被紧固到约束部件91中。在这种情况下，由于从锁销81延伸的支撑轴93被定位并固定地保持在约束部件91的中心，因此能够容易地把回动弹簧94和螺母96固定到约束部件91上。

下面将对上面所述的可变容量旋转压缩机的操作进行解释。

如图3所示，当旋转轴21向第一方向旋转的时候，安装在第一压缩室31中的第一偏心轴套42的外圆周相对旋转轴21偏心，锁销81被锁定到狭槽82的第一端82a中。这样，第一滚筒37和第一压缩室31的内圆周接触并旋转，从而导致第一压缩室31中的压缩操作。

如图4所示，在第二压缩室32的情况下，按照和第一偏心轴套42相反的方向偏心旋转的第二偏心轴套52的外圆周和旋转轴21同心。因此，第二滚筒38与第二压缩室32的内圆周间隔开。当压缩操作在第一压缩室31中执行的时候，随着通道切换单元70选择把冷凝剂只引入到第一压缩室31中的引入通道，冷凝剂就被引入到第一压缩室31的进口63。

上述操作发生的可能性的假设条件是第一和第二偏心凸轮41和51按照彼此相同的方向偏心旋转，而第一和第二偏心轴套42和52按照彼此相反的方向偏心旋转。也就是说，如果偏心凸轮41的最大偏心部分和第一偏心轴套42的最大偏心部份具有彼此相同的偏心方向，那么第二偏心凸轮51的最大的偏心部分和第二偏心轴套52的最大偏心部分具有彼此相反的偏心方向。

如图7所示，当上述压缩操作执行的时候，由于旋转轴21的旋转所引起的离心力，约束部件91从旋转轴21向外突出，并被锁定到位于锁销81的相反侧的狭槽82的第二端82b上，这样就能够约束偏心轴套42和52。约束部件91的这种操作能够防止当偏心轴套42和52的旋转速度大于偏心凸轮41和51的时候所引起的偏心轴套42和52的滑动，这样就能防止锁销81与狭槽82的第一或第二端82a和82b碰撞。通过这种方式，约束部件91就能够约束偏心轴套42和52，使偏心轴套不发生滑动，锁销不发生碰撞，这样就减小了操作时的噪音，提高了压缩机的耐用性和可靠性。

如图8所示，当压缩机被停止的时候，由于回动弹簧94的弹力，约束部件91被朝着旋转轴21的中心向内拉动，约束单元90就解除了对偏心轴套42号52的限制。当约束部件91处于这种向内拉动的状态时，如果旋转轴21朝着和第一方向相反的第二方向旋转，由于锁销81被从狭槽82的第一端82a移开，约束部件91就能够在没有连接部分43的干扰下旋转。这样，和上述压缩操作相比，锁销81和约束部件91的位置就发生了颠倒。在约束部件91的这种旋转过程中，偏心轴套42和52不旋转，只有旋转轴21旋转预定的角度。

如图5所示，当旋转轴21朝着和第一方向相反的第二方向旋转的时候，设置在第一压缩室31中的第一偏心轴套42的外圆周相对于旋转轴21不偏心，锁销81被锁定到狭槽82的第二端82b上。这样，第一滚筒37在与第一压缩室31的内圆周间隔的状态下旋转，从而引起压缩室31中的空闲操作。如图6所示，在第二压缩室32的情况下，第二偏心轴套52的外圆周相对旋转轴21偏心旋转，这样第二滚筒38和第二压缩室32的内圆周接触并旋转，从而引起在第二压缩室32中的压缩操作。

当压缩操作在第二压缩室32中执行的时候，随着通道切换单元70选择用于把冷凝剂只引入到第二压缩室32中的引入通道，冷凝剂就被引入到第二压缩室32的进口64中。而且，由于旋转轴21的旋转所引起的离心力，约束部件91从旋转轴21向外突出并被锁定到位于锁销81的相反侧的狭槽82的第一端82a上，这样就能够约束偏心轴套42和52。

从上面的描述中可以明显看到，本发明的一个方面是提供具有能够选择性地约束偏心轴套的旋转的约束单元的可变容量旋转压缩机。而且，约束单元的结构使得其中的约束部件被从锁销延伸的支撑轴支撑，在限定中空部分的约束部件的内圆周和在约束部件中延伸的支撑轴的外圆周之间插入回动弹簧，螺母被固定到支撑轴的远端螺纹部分上以支撑回动弹簧。这样的一种约束单元容易制造和安装，并能够保证它的平滑操作。

尽管上面说明和描述了本发明的多种实施例，但是相关技术人员应当知道，可以在不背离本发明的原则和精神的情况下对这些实施例进行改动，本发明的范围由权利要求书及其等同物限定。

Claims (5)

1. 一种可变容量旋转压缩机，包括：

在偏心轴套之间限定的狭槽；

装配到旋转轴上的锁销，以便被锁定到狭槽中；

其特征在于，所述可变容量旋转压缩机还包括：

约束单元，用于在旋转轴旋转时对偏心轴套进行约束，该约束单元包括：

安装在旋转轴中以在旋转轴的径向方向上前后移动的约束部件，所述约束部件具有中空部分；

从锁销延伸的支撑轴，以便被插入到约束部件的中空部分中；以及

介于支撑轴的外圆周和约束部件之间的回动弹簧，用于在旋转轴不旋转的时候使约束部件朝着旋转轴的中心向内移动。

2. 根据权利要求1所述的可变容量旋转压缩机，其中约束单元还包括：

在约束部件中形成的向内突出的部分，用于支撑回动弹簧的一端；以及

紧固到在约束部件中延伸的支撑轴的远端螺纹部分上的螺母，用于支撑回动弹簧的另一端。

3. 根据权利要求2所述的可变容量旋转压缩机，其中约束部件安装在旋转轴中并和锁销相对，以便被锁定到位于锁销相对侧的狭槽的一端上。

4. 根据权利要求3所述的可变容量旋转压缩机，其中约束部件包括：

大直径部分，其装配到在旋转轴径向方向上形成的装配孔中，以便前后移动；以及

小直径部分，其外径小于大直径部分，以便被插入和锁定到狭槽中。

5. 根据权利要求1所述的可变容量旋转压缩机，其中锁销包括：

从旋转轴的外圆周向外突出的头部，以便被插入并锁定到狭槽中；以及

螺纹部分，其外径小于所述头部的外径并大于支撑轴的外径，所述螺纹部分被紧固到旋转轴中。

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