CN100432438C - 旋转式压缩机 - Google Patents

Abstract

一种具有多个压缩室的旋转式压缩机，其根据滚筒活塞在压缩室中的旋转方向改变压缩容量。一个旋转轴设有多个偏心部分，驱动滚筒活塞在压缩室中通过偏心部分的偏心旋转压缩制冷剂。一个可逆电动机可选择地使旋转轴以相反方向旋转，以及一个连接滚筒活塞的离合器，使滚筒活塞根据旋转轴的旋转方向做压缩运转或空转，从而根据旋转轴的旋转方向改变压缩机的压缩容量。这样压缩容量无须用转换电路就可以改变。

Description

旋转式压缩机

技术领域

本发明涉及一种具有数个缸体的旋转式压缩机，特别是涉及一种旋转式压缩机其能够根据驱动旋转活塞的旋转轴的旋转方向通过选择性地连接一个或多个滚筒活塞，按需要改变压缩容量。

背景技术

正如本领域的技术人员所熟知的，压缩机被广泛应用于各种制冷系统，比如冰箱和空调机。在这些制冷系统中，压缩机在将高温高压的制冷剂排至冷凝器之前，先要将制冷剂压缩成高压制冷剂。压缩机一般分为直线式压缩机，往复式压缩机和旋转式压缩机。本发明涉及一种旋转式压缩机，通过设置在缸体中的滚筒活塞进行偏心旋转来压缩制冷剂。特别是，本发明涉及一种旋转式压缩机，其具有数个缸体使该旋转压缩机的容量可以改变。

现在来介绍一个传统的双缸结构的旋转式压缩机。参考图1，一个传统的旋转式压缩机包括一个封闭的箱体100，箱体100中安装有一个驱动机组10和一个压缩机组11。一个旋转轴101设置于驱动机组10的中部，并设有第一和第二偏心部分101a和101b。一个圆筒形的转子102围绕于旋转轴101由电磁力驱动旋转。一个固定安装于箱体100的圆筒形定子103围绕于转子102与转子102以预定的间距相间隔，并且在定子103上绕有线圈。另外，在转子102的底部设有配重块104，以减轻压缩机因偏心部分101a和101b的旋转中心的不平衡而引起的振动和噪音。压缩机组11包括旋转轴101的第一和第二偏心部分101a和101b，和设有第一及第二滚筒活塞105a和105b的第一及第二缸106a和106b。第一缸106a的上表面由一个支持旋转轴101的上法兰107密闭，而第一缸106a的下表面则由一个中板108封闭，在这种情况下，中板108被定位于该第一和第二缸106a和106b之间，将第一缸106a的压缩室201a与第二缸106b的压缩室201b密闭地分隔开。同样，第二缸106b的下表面由一个支持旋转轴101的下法兰109密闭，而第二缸106b的上表面则由中板108封闭。在这样一个具有双缸结构的旋转式压缩机中，当制冷剂在压缩机组11中通过驱动机组10的旋转力被压缩之后，经压缩的制冷剂被输出缸106。接下来，制冷剂又通过制冷剂输出管110排到压缩机外部，然后流向一个冷凝器(未显示)。在图1中，参数111是指一个储存润滑油的油箱。压缩机的部分部件的顺畅运转依赖于润滑油的润滑作用。

图2为压缩机的第一和第二缸106a和106b中的一个的剖面图，现参考图2说明一个双缸结构的旋转压缩机的运转情况。

当旋转轴101如图2箭头所示方向旋转时，滚筒活塞105在与缸106的内圆周表面相接触的同时通过设在旋转轴101上的偏心部分101a或101b的旋转做偏心旋转。在旋转中，在压缩室201内部所分布空间是变化的，包括一个输入部分21a和一个输出部分21b。就是说，当输入部分21达到大容量时其压力处于低位，此时受液器112中的制冷剂通过一个输入孔202被吸入输入部分21a。当输出部分21b由于滚筒活塞105的旋转而达到小容量时，输出部分21b的制冷剂处于高压。这样，高压制冷剂通过一个输出孔203排到缸106的外面。因此，制冷剂就通过制冷剂输出管110排到压缩机外部。输入部分21a和输出部分21b被由弹簧204a所偏压的叶片204相互密闭地隔离开，使制冷剂不能在输入部分21a和输出部分21b之间流动。

但是，传统的双缸结构的旋转式压缩机有一个问题，当旋转轴101以反方向旋转时，缸106的输出部分21b中可能产生过多的真空，使压缩机可能发生破裂。为此，传统的旋转式压缩机所使用的电动机使旋转轴101只朝一个方向旋转。因此，第一和第二缸106a和106b和其他相匹配的部件的结构均为使制冷剂在旋转轴101单向旋转中被压缩，这样在第一和第二缸106a和106b中只执行压缩运转。而这就需要使用一种昂贵的转换电路来改变这种压缩机的压缩容量。更有甚者，另外还需要一个控制板来控制该转换电路，这样就无意间增加了压缩机的生产成本，并且增加了压缩机运行时的耗电量。

在美国专利第6,132,177号中公开了一种具有改变压缩容量结构的往复式压缩机。但是，这种结构仅适用往复式压缩机。实质上，目前尚未开发出一种具有按需要改变压缩容量的旋转式压缩机。另外，设计具有改变压缩容量的结构的旋转式压缩机被认为是非常困难的。

发明内容

相应地，本发明的目标是提供一种具有多个缸体的旋转式压缩机，其压缩容量可以按需要进行改变，而不需要使用转换电路或控制转换电路的控制板。

本发明的其他目标和优点将在以下的说明中阐述，部分可以从说明中阐明，或者可以从本发明的实验中获知。

本发明的上述和/或其他目标是通过提供一种旋转式压缩机，包括：多个缸体；一个旋转轴，其上设有多个偏心部分偏心地旋转于缸体内的压缩室中；多个滚筒活塞结合偏心部分旋转使制冷剂在压缩室中压缩；一个可逆电动机，可选择以两个相反方向旋转该轴；一个离合滚筒活塞的离合器，使滚筒活塞根据旋转轴的旋转方向执行压缩运转或空转，从而根据旋转轴的旋转方向改变压缩机的压缩容量。

附图说明

下面结合其附图的说明书，展示本发明的上述及其他目的和优点，使其可以被更好地加以理解。

图1是一个传统的旋转式压缩机的侧视剖面图；

图2是图1所示的传统的旋转式压缩机的压缩机组的剖面图；

图3是根据本发明的一个实施例的旋转式压缩机的侧视剖面图；

图4是图3所示的旋转式压缩机中的压缩机组的剖面图，显示其在顺时针旋转时在第一室中的压缩运转；

图5是图3所示的旋转式压缩机中的压缩机组的剖面图，显示其在第一室中做压缩运转与空转之间的转换；

图6是图3所示的旋转式压缩机中的压缩机组的剖面图，显示其在第一室中的空转；

图7是图3所示的旋转式压缩机中的压缩机组的剖面图，显示其在第二室中的压缩运转；

图8是图3所示的旋转式压缩机中的压缩机组的剖面图，显示其在第二室中的空转；

图9是根据本发明的旋转式压缩机中旋转轴的第一种结构的侧视图；

图10是根据本发明的旋转式压缩机中旋转轴的第二种结构的侧视图；

图11是根据本发明的旋转式压缩机中旋转轴的第三种结构的侧视图；

图12是根据本发明的旋转式压缩机中旋转轴的第四种结构的侧视图；

图13A是根据本发明的一个实施例的第一凸轮轴衬的立体图；

图13B是根据本发明的一个实施例的第二凸轮轴衬的立体图；

图14是显示图13A和13B所示的第一和第二凸轮轴衬安装于旋转轴的立体图；

图15A是根据本发明的另一个实施例的第一凸轮轴衬的立体图；

图15B是根据本发明的另一个实施例的第二凸轮轴衬的立体图；

图16是显示图15A和15B所示的第一和第二凸轮轴衬安装于旋转轴的立体图；

图17是显示根据本发明的再一个实施例的第一和第二凸轮轴衬的立体分解图；

图18是显示根据本发明的还有一个实施例的第一和第二凸轮轴衬的立体图；

图19是显示图18所示的第一和第二凸轮轴衬安装于旋转轴的立体图；

图20是显示根据本发明的另外一个实施例的第一和第二凸轮轴衬的其中之一的立体图；

图21是显示根据本发明的另外还有一个实施例的第一和第二凸轮轴衬的立体图；

图22是显示图20或21的第一和第二凸轮轴衬的其中之一设置于相匹配的缸体中的剖面图；

图23是显示第一和第二滚筒活塞的可能性问题的立体图；

图24是显示根据本发明的该第一和第二滚筒活塞的内径形成有离隙的立体图；

图25是显示根据本发明的该第一和第二滚筒活塞的内径形成有离隙的剖面图；以及

图26是显示图24和25所示的设有离隙的第一和第二滚筒活塞的运转效果的示意图。

具体实施例

现在结合附图中所述的例子，详细说明本发明的实施例，其中，贯穿全文，相同的数字指相同的部件。

图3是根据本发明的一个实施例的旋转式压缩机的侧视剖面图。如图3所示，该旋转压缩机包括一个密闭封闭的箱体300，其界定了一个外壳和压缩机的外观。一个驱动机组30和一个压缩机组31安装于箱体300中。一个旋转轴301设置于驱动机组30的中部，并设有第一和第二偏心部分301a和301b。一个转子302装在旋转轴301上，并由电磁力驱动进行旋转，该电磁力由埋设或固定于转子302的永磁铁与定子303的电磁场的交感作用产生。该定子303围绕转子302与转子302以预定的间隙相间隔，并固定地安装于箱体300，定子上绕有线圈以导通电流产生电磁场。在本发明的旋转式压缩机中，一个电动机包括转子302和定子303构成一个可逆转的电动机，其转轴301可以选择以相反的方向旋转。另外，在转子302的底部安装有一个配重块304，以此减轻压缩机由于偏心部分301a和301b的旋转中心的不平衡而产生的振动和噪音。

压缩机组31包括第一和第二缸307a和307b。第一偏心部分301a和一个第一滚筒活塞305a设置于该第一缸307a中，而第二偏心部分301b和一个第二滚筒活塞305b设置于该第二缸307b中。另外，一个第一凸轮轴衬306a设置于第一偏心部分301a和第一滚筒活塞305a之间，一个第二凸轮轴衬306b设置于第二偏心部分301b和第一滚筒活塞305b之间。当旋转轴301顺时针旋转时，第一凸轮轴衬306a使第一滚筒活塞305a做偏心旋转，这样第一缸307a中就执行压缩运转。当旋转轴301逆时针旋转时，第一凸轮轴衬306a使第一滚筒活塞305a空转，这样第一缸307a中就不执行压缩运转。当旋转轴301顺时针旋转时，第二凸轮轴衬306b使第二滚筒活塞305b空转，这样在顺时针旋转中第二缸307b就不执行压缩运转。当旋转轴301逆时针旋转时，第二凸轮轴衬306b使第二滚筒活塞305b偏心旋转，这样第二缸307b就执行所需的压缩运转。第一缸307a的上表面由支撑旋转轴301的上法兰310密闭封闭，第一缸307a的下表面由一个中板309封闭。该中板309位于第一和第二缸307a和307b之间将第一缸307a的压缩室308a与第二缸307a的压缩室308b密闭地分隔开。第二缸307b的下表面由支撑旋转轴301的下法兰311密闭封闭，第二缸307b的上表面由中板309封闭。

在图4所示的旋转压缩机中，压缩机组31中的制冷剂通过驱动机组30的旋转力被压缩。压缩之后，被压缩的制冷剂被排到缸307a和307b的外部。接下来，制冷剂通过制冷剂输出管312排到压缩机外部，然后制冷剂再流向一个冷凝器(未显示)。在图3中参数502和702是指第一和第二锁定台阶，下面将详细说明。参数313是指储存润滑油的油箱。压缩机的某些部件的顺畅运转是缘于润滑油的润滑作用。

其结构如图3所示的旋转式压缩机的运转将在下面参考图4至8做详细说明。

图4显示第一缸307a执行压缩运转。在旋转轴301做顺时针旋转时，当第一偏心部分301a的偏心方向与第一凸轮轴衬306a的偏心方向相同时，第一滚筒活塞305a在第一缸307a中执行压缩运转。为了让第一偏心部分301a的偏心方向与第一凸轮轴衬306a的偏心方向一致，设有一个第一挡销501和一个第一锁定台阶502。第一挡销501设置在旋转轴上位于第一偏心部分301a下面与旋转轴301相垂直。第一锁定台阶502是弧形的从第一凸轮轴衬306a的下表面向下突出挡住第一挡销501。就是说，当与旋转轴301一起旋转的第一挡销501旋转时，第一锁定台阶502将挡销501挡住，不让挡销501进一步相对于第一凸轮轴衬306a滑动旋转。根据本发明，第一挡销501被挡在第一锁定台阶502的第一端，这样旋转轴301的第一偏心部分301a和第一凸轮轴衬306a就一起顺时针旋转了。在旋转轴做顺时针旋转时，当第一偏心部分301a的偏心方向与第一凸轮轴衬306a的偏心方向相同，低压制冷剂气体从受液器314经入口504流入压缩室308a的输入部分503a。同时，在压缩室308a的输出部分503b，高压制冷剂经出口505排到第一缸307a的外面。

当第一偏心部分301a的旋转方向改变时，第一缸307a的初始状态如图5所示。在这种情况下，第一偏心部分301a相对于第一凸轮轴衬306a滑动旋转，而第一凸轮轴衬306a和第一滚筒活塞305a停止。此时，第一挡销501与旋转轴301一起从第一锁定台阶502的第一端旋转到第二端，如图5所示。当第一偏心部分301a逆时针旋转图6所示的预定角度距离，第一挡销501被挡于锁定台阶502的第二端，这样第一偏心部分301a的偏心方向就与第一凸轮轴衬306a的偏心方向相反了。当这两个偏心方向相反时，第一滚筒活塞305a的重心与旋转轴301的旋转中心一致。假定在滚筒活塞305a的内表面与第一凸轮轴衬306a的外表面之间没有摩擦力，第一偏心部分301a的偏心距与第一凸轮轴衬306a的偏心距相等，第一偏心部分301a的偏心方向与第一凸轮轴衬306a的偏心方向成直线相反方向，该第一滚筒活塞305a在第一缸307a中停止旋转。当然，如果存在摩擦力，第一滚筒活塞305a会以逆时针方向旋转。无论是在第一滚筒活塞305a停止时或是在第一滚筒活塞因第一滚筒活塞305a与第一凸轮轴衬306a之间产生的摩擦力而逆时针旋转时，输入部分503a与输出部分503b合为一个单独部件，所以第一滚筒活塞305a就执行空转。这样，第一缸307a中的制冷剂就未被压缩。

同时，图7和8显示了第二缸307b通过第二滚筒活塞305b执行压缩运转和空转的情况，有别于旋转轴301旋转时，第一缸307a通过第一滚筒活塞305a执行压缩运转和空转情况。这就是，图7显示的当旋转轴301逆时针旋转时，第二缸307b执行压缩运转，以及图8显示的当旋转轴301顺时针旋转时，第二缸307b执行空转的情况。如图7所示，一个圆弧形第二锁定台阶702从第二凸轮轴衬306b的上表面向上凸起。在旋转轴301上位于第二偏心部分301b上方与旋转轴301相垂直设有一个第二挡销701，当旋转轴301的旋转方向改变时，该第二挡销701相对于第二凸轮轴衬306b滑动。第二挡销701被第二锁定台阶702的第一或第二端所阻挡。这样，第二挡销701，与第二锁定台阶702相配合，根据旋转轴301的旋转方向，控制第二偏心部分301b和第二凸轮轴衬306b的偏心方向。

参考上述对图4至8的描述，当旋转轴301顺时针旋转时，设置在上位的第一缸307a做压缩运转，而设置在下位的第二缸307b做空转。当旋转轴301逆时针旋转时，第一缸307a做空转，而第二缸307b做压缩运转。第一和第二挡销501和701以及第一和第二锁定台阶502和702作为一个偏心控制组控制第一和第二偏心部分301a和301b以及第一和第二凸轮轴衬306a和306b的偏心方向，使第一和第二滚筒活塞305a和305b根据轴301的旋转方向做偏心旋转或空转。该偏心控制组与第一和第二凸轮轴衬306a和306b作为一个离合器，其与第一和第二滚筒活塞305a和305b相结合，使活塞305a和305b做压缩运转或空转。另外，本发明的旋转式压缩机可以被设计成，当旋转轴301顺时针旋转时从第一缸307a获得的压缩容量，与当旋转轴301逆时针旋转时从第二缸307b获得的压缩容量之比为10∶4。结果是，压缩机的压缩容量可以根据旋转轴301的旋转方向而改变，旋转轴可以通过可逆转电动机做反向旋转。当然，根据本发明，第一缸307a与第二缸307b的压缩机容量比可以有不同设置，其压缩容量不局限于10∶4的比率。另外，本发明的压缩机可以设计成，第一缸307a的压缩容量小于第二缸307b的压缩容量。

图9至12显示了根据本发明的不同实施例的旋转轴301。各旋转轴301都设有第一和第二偏心部分301a和301b。当可逆电动机旋转时，旋转轴301将电动机的旋转力传递给分别设在第一和第二缸307a和307b中的第一和第二滚筒活塞305a和305b。

在图9的旋转轴301上，容置于第一缸307a中的第一偏心部分301a位于容置于第二缸307b中的第二偏心部分301b的上方，第一偏心部分301a的偏心方向与第二偏心部分301b的偏心方向相反，这与传统压缩机中所用的旋转轴的布置方式相同。在第一偏心部分301a和第二偏心部分301b之间的预定位置处设有两个内部有螺纹的销孔901。挡销501和701上设有外螺纹并螺入两个销孔901中相应的一个孔中。另外，在旋转轴301位于第二偏心部分301b的下面的预定位置设有一个支撑台阶902支撑第二凸轮轴衬306b。由于支撑台阶902支撑着第二凸轮轴衬306b，使第二凸轮轴衬306b不能从旋转轴301上向下移动，其与支撑旋转轴301的下法兰311相接触，将第二缸307b的下表面密闭地封闭。

在图10中的旋转轴301中，第一和第二偏心部分301a和301b设有相同的偏心方向。图10的设置使得配重结构被简化，如在只有单个偏心部分和单缸的旋转式压缩机中设置一个配重块。如上所述，配重块减少压缩机在旋转轴301旋转时由于第一和第二偏心部分301a和301b造成的振动和噪音。因此，为了使配重块的结构简化，第一偏心部分301a的偏心方向可以等于第二偏心部分301b的偏心方向正负30度之间。但是，根据本发明，第一偏心部分301a的偏心方向不必等于第二偏心部分301b的偏心方向。第一偏心部分301a的偏心方向也不必与第二偏心部分301b的偏心方向相反。这就是说，当本发明的旋转式压缩机设置有一个最优化的配重块时，该配重块根据旋转轴301的偏心力和惯性力矩为基础确定，第一和第二偏心部分301a和301b的偏心方向并不重要。如此，尽管第一和第二偏心部分301a和301b的偏心方向不重要，确定第一和第二偏心部分301a和301b以及第一和第二凸轮轴衬306a和306b的偏心方向的偏心控制组必须设计得非常仔细。

图11和12显示的旋转轴301在第一和第二偏心部分301a和301b之间各设有一个单销孔901。图9至12的旋转轴301与第一和第二凸轮轴衬306a和306b的结构和运转下面将进一步详细说明。

图13A和13B显示根据本发明的一个实施例的第一和第二凸轮轴衬306a和306b，其第一和第二凸轮轴衬306a和306b与滚筒活塞305a和305b相结合，根据滚筒活塞305a和305b的旋转方向，执行压缩运转或空转。

图13A显示，第一凸轮轴衬306a在第一缸307a中设置于第一偏心部分301a和第一滚筒活塞305a之间。图13B显示，第二凸轮轴衬306b在第二缸307b中设置于第二偏心部分301b和第二滚筒活塞305b之间。为了方便压缩机的安装，第一凸轮轴衬306a的内直径必须大于或等于旋转轴301的第一偏心部分301a的外直径，同时第二凸轮轴衬306b的内直径必须大于或等于旋转轴301的第二偏心部分301b的外直径。弧形的第一锁定台阶502设置于第一凸轮轴衬306a的下表面上，而弧形的第二锁定台阶702设置于第二凸轮轴衬306b的上表面上。图13A和13B中的第一和第二凸轮轴衬306a和306b可以应用于图9和10中所示的旋转轴301上。

图14显示图13A和13B中的第一和第二凸轮轴衬306a和306b安装于图9的旋转轴301上。当然，通过改变销孔901以及第一和第二锁定台阶502和702的位置，图13A和13B中的第一和第二凸轮轴衬306a和306b就可以应用于图10的旋转轴301。

图15A和15B显示根据本发明的另一个实施例的第一和第二凸轮轴衬306a和306b。在这里，第一凸轮轴衬306a的下表面设置有一个弧形的向下的凸齿部150，第二凸轮轴衬306b的上表面设置有一个弧形的向上的凸齿部151。该第一和第二凸轮轴衬306a和306b可以应用于图11和12所示的旋转轴301上。

图16显示图15A和15B的第一和第二凸轮轴衬306a和306b安装于图12的旋转轴301上。如图16所示，当第一和第二凸轮轴衬306a和306b安装于旋转轴301时，第一凸轮轴衬306a向下的凸齿部150与第二凸轮轴衬306b向上的凸齿部151相结合。通过向下的凸齿部150与向上的凸齿部151相结合，使第一和第二凸轮轴衬306和306朝相反方向一体旋转。在这种情况下，插在销孔901中的挡销501被挡在相互结合的凸齿部150和151的两端，这样根据旋转轴301的旋转方向就确定了第一和第二偏心部分301a和301b的偏心方向以及第一和第二凸轮轴衬306a和306b的偏心方向。如上所述，通过改变销孔901以及向下和向上的凸齿部150和151的位置，图15A和15B的第一和第二凸轮轴衬306a和306b可以应用于图11的旋转轴301上。

图17显示的是根据本发明的另一个实施例的第一和第二凸轮轴衬306a和306b。在这里，第一和第二凸轮轴衬306a和306b通过三个连杆171相互连接，这样第一和第二凸轮轴衬306a和306b就一体旋转。为了将第一和第二凸轮轴衬306a和306b相互连接，而使用了一个具有三个连杆的连杆组，第一凸轮轴衬306a的下表面上设有三个连杆孔170，第二凸轮轴衬306b的上表面上设有三个连杆孔170。图17所示的第一和第二凸轮轴衬306a和306b可以应用于图11和12所示的旋转轴301。由于将图17的第一和第二凸轮轴衬306a和306b安装于旋转轴301的方法与将图15A和15B所示的第一和第二凸轮轴衬306a和306b安装于旋转轴301的方法非常相似，图17的第一和第二凸轮轴衬306a和306b的安装方法就不在此详细描述了。在这里，挡销501被挡在连杆171的两侧。

图18显示根据本发明的还有一个实施例的第一和第二凸轮轴衬306a和306b。在这里，第一和第二凸轮轴衬306a和306b通过筒形连接部180而相互连接。沿该筒形连接部180侧壁的一部分环设有一个止挡槽181。该第一和第二凸轮轴衬306a和306b可以应用于图12的所示的旋转轴301。一个螺设于图12所示的旋转轴301的销孔901中的挡销501被挡于止挡槽181的两端。图19显示了图18的第一和第二凸轮轴衬306a和306b安装于图12的旋转轴301的情况。由于图12所示的旋转轴301上所设的第一和第二偏心部分301a和301b的偏心方向相一致，图18的第一和第二凸轮轴衬306a和306b则是以彼此相反的偏心方向布置的。当第一和第二凸轮轴衬306a和306b通过图15A和15B中的凸齿部150和151相结合，或者通过图17中的连杆171相互连接一体旋转时，在安装压缩机时，第一和第二凸轮轴衬306a和306b最好是布置成偏心方向彼此相反正负30度内，从而减少配重块的数量。

将图15A，15B，17和18所示的第一和第二凸轮轴衬306a和306b安装于图9至12中的各旋转轴301时，第一和第二凸轮轴衬306a和306b必须从旋转轴301的上部向下部安装到各个旋转轴301上，因为支撑台阶902设置于旋转轴301的下部。在这种情况下，图15A，15B，17和18所示的第一和第二凸轮轴衬306a和306b的内直径必须大于或等于图9至12中的各旋转轴301的外径，因为第一和第二偏心部分301a和301b分别插入第一和第二缸307a和307b的第一和第二凸轮轴衬306a和306b的孔中。当然，当第一和第二偏心部分301a和301b的外径大于旋转轴301的直径时，各第一和第二凸轮轴衬306a和306b的内径必须大于或等于相匹配的第一和第二偏心部分301a和301b的外径。这样，第一凸轮轴衬306a是在第二凸轮轴衬306b轴向安装于旋转轴301之后再安装于旋转轴301的。因此，为了让第一和第二凸轮轴衬306a和306b安装于旋转轴301上，第一偏心部分301a的外径必须小于或等于第二偏心部分301b的外径，而第一凸轮轴衬306a的内径必须小于或等于第二凸轮轴衬306b的内径。但是，这样的安装方法的问题在于第一和第二凸轮轴衬306a和306b必须沿轴向装配于旋转轴301。因此，为了使第一和第二凸轮轴衬306a和306b更容易安装于旋转轴301，各第一和第二凸轮轴衬306a和306b都可以沿轴向分为图20和21所示的两片。

图22显示各第一和第二凸轮轴衬306a和306b位于相匹配的第一和第二缸307a和307b中。这样，各第一和第二凸轮轴衬306a和306b被轴向分为数片，使第一和第二凸轮轴衬306a和306b不需要沿轴向方向装配于旋转轴301。

润滑油是从设在压缩机下部的油箱313供应给相互产生摩擦的部件。润滑油被顺畅地供应给运转中的各个部件。参考上面所述的图4，当第一和第二滚筒活塞305a和305b做空转时，该第一和第二滚筒活塞305a和305b由于各第一和第二滚筒活塞305a和305b与相匹配的第一和第二凸轮轴衬306a和306b的外表面之间摩擦力而仅有微小的旋转。由于该第一和第二滚筒活塞305a和305b的微小旋转，润滑油可能不能顺畅地提供给各个第一和第二偏心部分301a和301b与其所匹配的第一和第二凸轮轴衬306a和306b之间，以及各第一和第二凸轮轴衬306a和306b与其所匹配的第一和第二滚筒活塞305a和305b之间。这样，为了在空转时，将润滑油顺肠地供应至压缩机的各个部件，该第一和第二滚筒活塞305a和305b在执行这一空转时必须做微小的偏心旋转。如此，为了让第一和第二滚筒活塞305a和305b即使在空转时也偏心旋转，第一和第二锁定台阶502和702，止挡槽181，凸齿部150和151，连杆组以及挡销501和502的位置可以进行改变。作为选择，上述第一和第二滚筒活塞305a和305b在空转时的偏心旋转可以通过改变第一和第二偏心部分301a和301b以及第一和第二凸轮轴衬306a和306b的偏心距来实现。这样，当上述元件的位置被改变时，各第一和第二滚筒活塞305a和305b即使在空转时也偏心旋转一个预定范围。

但是，由于一个进行压缩运转的缸与一个进行空转的缸之间的压力不同，可能出现意想不到的问题。这种情况将在下面参考图23来描述。

为了便于描述，假定空转是在上面的或是在第一缸307a中进行，而压缩运转是在下面的或第二缸307b中进行。

如图23中的斜线所显示的，与中板309相接触的前滚筒活塞305a的水平表面上的任意点，可以暴露于将第一缸307a的压缩室与第二缸307b压缩室密闭地分隔开的中板309的中心孔处，因为即使当第一缸307a执行空转时，第一滚筒活塞305a的下表面也偏心地旋转一个预定的范围。这样，在第二缸307b中压缩的部分制冷剂进入中板309的中心孔，并向上推第一滚筒活塞305a。此时，第一滚筒活塞305a与上法兰310相接触，所以旋转轴301的旋转效率减低，特别是在润滑油不能顺畅地供应给各部件的时候。为了解决这个问题，各个第一和第二滚筒活塞305a和305b的沿上下内表面边缘设有一个离隙250。图24和25为显示各个设有离隙250的第一和第二滚筒活塞305a和305b的立体图和剖面图。如图24至26所示，各个第一和第二滚筒活塞305a和305b的离隙250为斜切的。上下离隙250可以形成对称的。该离隙250也可以是斜切形式以外的其他形式。比如，各个离隙250可以具有矩形的多台阶的横截面。

离隙250的作用将参考图25来描述。当第一缸307a执行压缩运转时，压缩运转产生的少量的高压制冷气体留在了滚筒活塞305a的上下离隙250中。接下来，当第二缸307b通过改变旋转轴301的旋转方向进行着另一个压缩运转时，由另一个压缩运转产生的高压制冷剂进入中板309的中心孔并以压力“A”向上推第一滚筒活塞305a。此时，留在第一滚筒活塞305a的上离隙250中的高压气体以等量的压力“A”向下推第一滚筒活塞305a。这就是说，等量的压力“A”从两相反的方向施加于第一滚筒活塞305a。因此，即使该第一滚筒活塞305a与上法兰310相接触时，这样一个压力作用避免了旋转轴301的旋转效率降低，并使润滑油顺畅地提供给压缩机的各部件。最好是，各离隙250是形成这样的形式，在第一或第二滚筒活塞305a和305b空转时，当第一或第二滚筒活塞305a和305b偏心地旋转一个预定范围时，第一或第二滚筒活塞305a或305b的水平表面上与盘形中板309相接触的任意点，不被暴露于中板309的中心孔，这样就保持上下离隙部分250中的高压制冷气体的压力相平衡。各个离隙250的深度可以根据所匹配的第一和第二缸307a和307b其中一个的偏心力和惯性力矩来确定，从而减少压缩机的振动和噪音。在第一和第二滚筒活塞305a和305b即使在空转时也偏心旋转的情况下，离隙250不是必需的。这就是说，在第一或第二滚筒活塞305a或305b的水平表面上与盘形的中板309相接触的任意点不暴露于中板309的中心孔的情况下，离隙250是需要的。

从上述说明可以看出，本发明的提供了一种旋转式压缩机，其旋转压缩机的压缩容量可按照需要改变压缩容量，而不必利用昂贵的可逆电路和控制该可逆电路的控制板，这些可逆电路和控制板被利用在传统的旋转压缩机中来改变压缩容量。这样压缩机的制造成本和运转成本，由于其与传统压缩机相比减少了能耗而降低了。

虽然，已经对本发明的一些较佳实施例进行了展示和说明，对于本领域的普通技术人员可以理解，这些实施例还可以进行修改，而不脱离本发明的原理和宗旨，本发明的保护范围在权利要求及其等同范围中限定。

Claims (50)

1.一种旋转式压缩机，包括：

多个缸体；

一个旋转轴，其上设有多个偏心部分偏心地旋转于缸体内的压缩室中；

多个滚筒活塞结合偏心部分旋转使制冷剂在压缩室中压缩；

一个可逆电动机，可选择以两个相反方向旋转该轴；

一个离合滚筒活塞的离合器，使滚筒活塞根据旋转轴的旋转方向执行压缩运转或空转，从而根据旋转轴的旋转方向改变压缩机的压缩容量。

2.如权利要求1所述的旋转式压缩机，其中该缸体包括分别布置在上下位置的第一和第二缸，其具有不同的压缩容量，并在第一和第二缸中分别设有第一和第二偏心部分，以及第一和第二滚筒活塞分别设在该第一和第二缸中。

3.如权利要求2所述的旋转式压缩机，其中该离合器包括：

圆筒形的第一和第二凸轮轴衬，分别设在第一偏心部分和第一滚筒活塞之间以及第二偏心部分和第二滚筒活塞之间，其径向为偏心的，以及

一个偏心控制组，其控制第一和第二凸轮轴衬，使第一和第二凸轮轴衬的偏心方向与第一和第二偏心部分的偏心方向在旋转轴的旋转方向变化时相同或相反，从而控制该第一和第二滚筒活塞选择执行压缩运转。

4.如权利要求3所述的旋转式压缩机，其中该偏心控制组包括：

设在旋转轴上与旋转轴一起旋转的第一和第二挡销；以及

第一和第二锁定台阶，其限定了各第一和第二挡销在旋转轴旋转方向改变时相对于所匹配的第一和第二凸轮轴衬其中的一个在预定角度范围内的滑动转动范围。

5.如权利要求4所述的旋转式压缩机，其中：

第一和第二锁定台阶为弧形，该第一锁定台阶从第一凸轮轴衬的下表面向下突出，该第二锁定台阶从第二凸轮轴衬的上表面向上突出；以及

该第一和第二挡销以垂直于旋转轴的方式设置在旋转轴上，这样各第一和第二挡销根据旋转轴的旋转方向被阻挡于其所匹配的第一和第二锁定台阶的其中一个的两端。

6.如权利要求3所述的旋转式压缩机，其中该第一和第二凸轮轴衬通过设在第一和第二凸轮轴衬上的凸齿部相互结合，这样当旋转轴旋转时该第一和第二凸轮轴衬就一起旋转。

7.如权利要求6所述的旋转式压缩机，其中该凸齿部包括：

一个设在第一凸轮轴衬下表面的弧形的向下的凸齿部；以及

一个设在第二凸轮轴衬上表面的弧形的向上的凸齿部，与向下的凸齿部相结合。

8.如权利要求7所述的旋转式压缩机，其中该偏心控制组包括设在旋转轴上的挡销，该挡销垂直地连接于旋转轴，和旋转轴一起旋转，并择一地阻挡于所结合的凸齿部的第一和第二端，将旋转轴相对于第一和第二凸轮轴衬的旋转范围限定于一个预定的角度范围中。

9.如权利要求3所述的旋转式压缩机，其中第一和第二凸轮轴衬是通过连杆组相互连接的，该连杆组包括至少一个连杆，使第一和第二凸轮轴衬和旋转轴一起旋转。

10.如权利要求9所述的旋转式压缩机，其中至少一个连杆孔分别设于第一凸轮轴衬的下表面上和第二凸轮轴衬的上表面上对应于第一凸轮轴衬上的连杆孔的位置上，连杆的两端插入第一和第二凸轮轴衬的连杆孔中，从而将第一和第二凸轮轴衬相互连接。

11.如权利要求10所述的旋转式压缩机，其中偏心控制组包括一个设在旋转轴上的挡销，该挡销与旋转轴垂直连接，和旋转轴一起旋转，并择一地阻挡于连杆组的第一和第二侧，将旋转轴相对于第一和第二凸轮轴衬的滑动旋转范围限制于一个预定的角度范围内。

12.如权利要求3所述的旋转式压缩机，其中第一和第二凸轮轴衬通过圆筒形连接部分相互连接，使第一和第二凸轮轴衬在旋转轴旋转时一起旋转。

13.如权利要求12所述的旋转式压缩机，其中该偏心控制组包括：

一个环设于圆筒形连接部的侧壁的止挡槽；以及

一个设在旋转轴上挡销，该挡销垂直地连接于旋转轴，和旋转轴一起旋转，并择一地阻挡于止挡槽的第一和第二端，将旋转轴相对于第一和第二凸轮轴衬的滑动旋转范围限制于一个预定的角度范围内。

14.如权利要求5所述的旋转式压缩机，其中该旋转轴设有多个销孔，各挡销插入相对应的各个销孔中。

15.如权利要求8所述的旋转式压缩机，其中该旋转轴上设有销孔，挡销插在销孔中。

16.如权利要求11所述的旋转式压缩机，其中该旋转轴上设有销孔，挡销插在销孔中。

17.如权利要求13所述的旋转式压缩机，其中该旋转轴上设有销孔，挡销插在销孔中。

18.如权利要求14所述的旋转式压缩机，其中各销孔内表面形成有内螺纹部分，各挡销外表面形成有外螺纹部分，使挡销可以被螺入对应的销孔中。

19.如权利要求15所述的旋转式压缩机，其中销孔内表面形成有内螺纹部分，挡销外表面形成有外螺纹部分，使挡销可以被螺入对应的销孔中。

20.如权利要求16所述的旋转式压缩机，其中销孔内表面形成有内螺纹部分，挡销外表面形成有外螺纹部分，使挡销可以被螺入对应的销孔中。

21.如权利要求17所述的旋转式压缩机，其中销孔内表面形成有内螺纹部分，挡销外表面形成有外螺纹部分，使挡销可以被螺入对应的销孔中。

22.如权利要求3所述的旋转式压缩机，其中各第一和第二偏心部分或各第一和第二凸轮轴衬的偏心距确定为，允许其所匹配的第一和第二滚筒活塞中的一个在该匹配的滚筒活塞做空转时，偏心地旋转一个预定的范围。

23.如权利要求3所述的旋转式压缩机，其中偏心控制组使各第一和第二滚筒活塞在第一和第二滚筒活塞做空转时偏心地旋转一个预定范围。

24.如权利要求16所述的旋转式压缩机，其中各第一和第二滚筒活塞沿第一和第二滚筒活塞的内表面上下对应的边设有离隙。

25.如权利要求17所述的旋转式压缩机，其中各第一和第二滚筒活塞沿第一和第二滚筒活塞的内表面上下对应的边设有离隙。

26.如权利要求24所述的旋转式压缩机，其中沿内表面上下对应的边设置的离隙为对称的。

27.如权利要求25所述的旋转式压缩机，其中沿内表面上下对应的边设置的离隙为对称的。

28.如权利要求24所述的旋转式压缩机，还包括：

一个设有中心孔的盘形的中板密闭地将第一和第二缸相互分隔；

其中各离隙具有斜截面和矩形多台阶截面中的一种形式，各离隙的形状使第一和第二滚筒活塞的水平面上与盘形中板相接触的任意点，在第一和第二滚筒活塞做空转时偏心地旋转一个预定范围而不被暴露于中板的中心孔中。

29.如权利要求25所述的旋转式压缩机，还包括：

一个设有中心孔的盘形的中板密闭地将第一和第二缸相互分隔；

其中各离隙具有斜截面和矩形多台阶截面中的一种形式，各离隙的形状使第一和第二滚筒活塞的水平面上与盘形中板相接触的任意点，在第一和第二滚筒活塞做空转时偏心地旋转一个预定范围而不被暴露于中板的中心孔中。

30.如权利要求24所述的旋转式压缩机，其中各离隙的深度是根据所匹配的第一和第二缸的其中一个所产生的偏心力和惯性力矩的不同来确定的。

31.如权利要求25所述的旋转式压缩机，其中各离隙的深度是根据所匹配的第一和第二缸的其中一个所产生的偏心力和惯性力矩的差距来确定的。

32.如权利要求6所述的旋转式压缩机，其中第一凸轮轴衬的偏心方向与第二凸轮轴衬的偏心方向在预定的角度范围内相反。

33.如权利要求9所述的旋转式压缩机，其中第一凸轮轴衬的偏心方向与第二凸轮轴衬的偏心方向在预定的角度范围内相反。

34.如权利要求12所述的旋转式压缩机，其中第一凸轮轴衬的偏心方向与第二凸轮轴衬的偏心方向在预定的角度范围内相反。

35.如权利要求32所述的旋转式压缩机，其中该预定的角度范围是限制在正负30度。

36.如权利要求33所述的旋转式压缩机，其中该预定的角度范围是限制在正负30度。

37.如权利要求34所述的旋转式压缩机，其中该预定的角度范围是限制在正负30度。

38.如权利要求3所述的旋转式压缩机，其中该旋转轴在第二偏心部分下面的预定位置处设有一个支撑台阶，向上支撑该第二凸轮轴衬，向下则支持着支撑旋转轴的下法兰。

39.如权利要求3所述的旋转式压缩机，其中各第一和第二凸轮轴衬的内径大于等于旋转轴的外径，在安装压缩机时，让第一和第二凸轮轴衬从轴向安装于连接可逆电动机的旋转轴。

40.如权利要求1所述的旋转式压缩机，其中各第一和第二滚筒活塞沿其内表面上下对应的边设有离隙。

41.如权利要求40所述的旋转式压缩机，其中上下对应设置的离隙为对称的。

42.如权利要求26所述的旋转式压缩机，其中各离隙具有斜截面和矩形多台阶截面中的一种形式，各离隙的形状使第一和第二滚筒活塞的水平面上与盘形中板相接触的任意点，在第一和第二滚筒活塞做空转时偏心地旋转一预定范围而不被暴露于中板的中心孔中。

43.如权利要求40所述的旋转式压缩机，其中各离隙的深度是根据所匹配的第一和第二缸的一个所产生的偏心力和惯性力矩来确定的。

44.如权利要求3所述的旋转式压缩机，其中第一偏心部分的外径小于等于第二偏心部分的外径，而第一凸轮轴衬的内径小于等于第二凸轮轴衬的内径。

45.如权利要求3所述的旋转式压缩机，其中各第一和第二凸轮轴衬沿轴向分为数片，安装压缩机时，让第一和第二凸轮轴衬被分别插入其中并定位于第一和第二滚筒活塞的孔中。

46.如权利要求1所述的旋转式压缩机，其中旋转轴的偏心部分具有相同的偏心方向。

47.如权利要求1所述的旋转式压缩机，其中偏心部分相应的外径相等。

48.如权利要求2所述的旋转式压缩机，其中第一缸的压缩容量大于第二缸的压缩容量。

49.如权利要求34所述的旋转式压缩机，其中第一缸的压缩容量与第二缸的压缩容量比为10∶4。

50.如权利要求2所述的旋转式压缩机，其中第一缸的压缩容量与第二缸的压缩容量不相等。

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