CN100441876C - 旋转式压缩机的容量可变装置 - Google Patents

Abstract

本发明是关于旋转式压缩机的容量可变装置的发明。本发明的旋转式压缩机容量可变装置中包含有分流调节阀，它将插入到沿分流孔的阀门孔并选择性开闭上述分流孔，使其可变压缩机的容量。分流调节阀由球形状形成并用于开闭上述分流孔的阀门球；向分流孔侧弹性支撑阀门球的阀门弹簧部分组成。由此，通过吸入侧和排出侧的压力差支撑的同时，也通过阀门弹簧来支撑阀门球。进而可大大减少阀门振动噪音，并使部件数和装配简单化而提高了压缩机的生产性。另外，在通过阀门球开闭分流孔而减少了多余体积的同时，提高了封闭程度以提高压缩机的性能。此外，通过阀门孔中的弹簧凸起支撑阀门弹簧，也提高了压缩机的可靠性。

Description

旋转式压缩机的容量可变装置

技术领域

本发明涉及旋转式压缩机的容量可变装置，特别是关于根据所需排出压缩室的冷媒气体，以便调节制冷力的旋转式压缩机的容量可变装置的发明。

背景技术

一般来说，压缩机作为将机械能转换成流体的压缩能的装置，通常分为往复式、卷轴式、离心式，以及叶片式。旋转式压缩机主要适用于空调等空气调节装置中，最近空调的功能趋于多样化，旋转式压缩机也随即要求有容量可变的产品。为此，研制出通过控制压缩机的旋转数而改变压缩机的容量的方式，但这需要复杂的控制器从而提高了产品的成本。本发明正是基于这一点，而提供价格低廉工作稳定的旋转式压缩机的容量可变装置。

图1a及图1b为已有技术中的容量可变装置的旋转式压缩机操作模式气体流动的纵剖面图。图2为已有技术的旋转式压缩机中容量可变装置的概略平面图。图3为已有技术中的旋转式压缩机容量可变装置的分解示图。图4为已有技术中的旋转式压缩机容量可变装置的纵剖面图。

如图所示，已有技术中的旋转式压缩机包含有连通设置气体吸入管SP和气体排出管DP的机壳1；设置于机壳1的上侧并产生旋转力的电动机构部；设置于机壳1的下侧，利用上述电动机构部中产生的旋转力压缩冷媒的压缩机构部等部分。

电动机构部由固定于机壳1的内部，从外部相加电源的定子Ms；以一定间隔设置于定子Ms的内部，并与上述定子Ms相互作用而旋转的转子Mr等部分组成。

压缩机构部由如下几个部分组成：环形设置于机壳1的气缸2；覆盖气缸2的上下两侧并一同构成内部空间V的主轴承3及辅助轴承4；压入于气缸2中并由主轴承3和辅助轴承4支撑，用于传达旋转力的旋转轴5；可旋转结合于旋转轴5的偏心部，在气缸2的内部空间内旋转并压缩冷媒的滚动活塞6；压接于滚动活塞6的外周面，在半径方向上可移动结合于气缸2并将上述气缸2的内部空间V分为吸入室和压缩室的叶片7；可开闭结合于主轴承3中央部分设置的排出端口3a前端，用于限制压缩室中排出的冷媒气体的排出阀门组合体8；其内设置有用于容纳排出阀门组合体8的共鸣室，设置于主轴承3的外侧面的消音器9。

此外，气体吸入管SP的中间分管连接吸入侧分流管11，气体排出管DP的中间分管连接排出侧分流管12。吸入侧分流管11和排出侧分流管12将由连接管13连接到分流孔2d中。吸入侧分流管11和排出侧分流管12，以及连接管13之间将由冷媒切换阀14连接。

如图2所示，为使上述滚动活塞6相对运动，气缸2将环形形成。其一侧形成有叶片槽2a，使上述叶片7沿着半径方向直线运动。叶片槽2a的一侧沿着半径方向贯通形成有连通于气体吸入管SP的吸入口2b。叶片槽2a的另一侧则连通于主轴承3的排出端口3a形成，用于引导冷媒气体排出的排出引导槽2c。叶片槽2a以吸入口2b方向大约210°的a角附近形成有用于分流已压缩的冷媒气体一部分的分流孔2d，分流孔2d的出口侧形成有装入分流调节阀20的阀门孔2e。

如图3所示，分流调节阀20由如下结构组成：紧贴于分流孔2d和阀门孔2e的临界面，用于防止泄漏的气垫21；紧贴于气垫21并形成阀门面22a的阀门片22；装拆于阀门片22的阀门面22a，用于调节压缩气体的分流的阀门板23；设置有阀门安置面24c，用于限制上述阀门板23开启程度的阀门导向部24；支撑上述阀门导向部24的阀门弹簧25。

气垫21和阀门片22的中央各与分流孔2d相同的形成有气孔21a22b。

阀门导向部24在其边缘部分紧贴于阀门片22突出形成有多个支持凸起24a，支持凸起24a之间形成有气体排出槽24b，使通过分流孔2d的压缩气体排出到连接管13中。此外，阀门导向部24的中央形成有用于将阀门板23导入安置于支持凸起24a的阀门安置面24c。阀门安置面24c的中心形成有气体通孔24d，使从分流管11或排出侧分流管12中供给的冷媒通过并支撑上述阀门板23。气体通孔24d的直径D1相比较大于分流孔2d的直径D2，使其在最大工作模式时，阀门板23可通过背面压力保持其关闭状态。(图2.3.4)阀门弹簧25由压缩盘簧形成，其外侧末端圈，为夹紧支撑于阀门孔2e的内周面的弹簧槽2f中，而比其它圈以更大的直径缠绕。下面说明如上所述的已有技术中旋转式压缩机的工作原理。

即，当电源相加到电动机构部的定子Ms而使转子Mr开始旋转时，压缩机构部的旋转轴5将与转子Mr一同旋转，滚动活塞6则在气缸2的内部空间V中偏心旋转。通过滚动活塞6的偏心旋转，冷媒气体吸入于吸入室并持续压缩到一定压力后，当压缩室的压力高于机壳1内的压力时瞬间，将通过主轴承3的排出端口3a和消音器9排出到机壳1的内部。

这里，如图1a所示，由于在压缩机的初始启动时需要工作于最大工作模式下，故冷媒切换阀14调节为将连接管13和排出侧分流管12相连通。通过上述排出侧分流管12供给的高压的排出气体，将通过阀门导向部24的气体通孔24d加压阀门板23，使上述阀门板23压贴于阀门片22的阀门面22a而卡断气缸2的分流孔2d。由此，压缩室的全部冷媒将通过主轴承3的排出端口3a排出到机壳1并排出于冷冻循环装置中。

相反，如图1b所示，当压缩机或空调器运转稳定而工作于最小工作模式时，冷媒切换阀14调节为将连接管13和吸入侧分流管11相连通。通过上述吸入侧分流管11供给的低压的吸入气体，将通过阀门导向部24的气体通孔24d并支撑阀门板23。当支撑上述阀门板23的压力低于压缩室的气体压力时，阀门板23推向阀门导向部24侧并开启分流孔2d，由上述分流孔2d处被压缩的冷媒气体的一部分将通过分流孔2d和阀门导向部24的气体排出槽24d排出，进而减少压缩室中排出的冷媒气体的量并降低空调的制冷能力。

但是，在如上所述的已有技术旋转式压缩机的容量可变装置中，阀门板23只靠两侧的压力差而开闭。特别是，当切换工作模式时，作用于各分流管1112中的压力将瞬间形成吸入排出间的平衡压并导致阀门振动噪音。或旋转轴5的旋转角接近于排出开始角附近时，吸入排出间的平衡压或压力差将降低，进而导致阀门振动噪音并加重了压缩机的噪音。

并且，分流调节阀20结构复杂，同时，因单独装配各部件，从而降低了生产性。

此外，阀门板23将面接触装卸于阀门片22的阀门面22a上，可能导致冷媒气体的泄露，同时，由于产生了与阀门片22相当的多余体积而降低压缩机的性能。

还有，阀门弹簧25夹紧固定于阀门孔2e的弹簧槽2f中，使对应于弹簧槽2f的气缸2的加工困难的同时，由于无法稳定支撑阀门弹簧25，当装卸分流调节阀20时可能降低压缩机的可靠性。

发明内容

为解决上述已有技术中的旋转式压缩机容量可变装置的问题，本发明的目的在于提供，使阀门振动噪音最小化而降低压缩机噪音的旋转式压缩机的容量可变装置。

本发明的另一目的在于提供，使分流调节阀的结构和装配简单化以便提高生产性的旋转式压缩机的容量可变装置。

本发明的再一个目的在于提供，提高分流孔的开闭程度并减少多余体积以提高压缩机性能的旋转式压缩机的容量可变装置。

本发明的还有一个目的在于提供，容易固定分流调节阀的同时防止脱离以使提高压缩机可靠性的旋转式压缩机的容量可变装置。

为了达到本发明的目的，本发明中的旋转式压缩机的容量可变装置技术方案由如下结构构成，它包括有：旋转运动的滚动活塞；相切于上述滚动活塞的外周面而在半径方向叶片槽中连动的叶片，为吸入压缩冷媒气体后再排出而设置有内部空间，为连通上述内部空间而设置有吸入口和排出口，以及为排出部分压缩气体而设置有分流孔的气缸；连通于气缸的吸入口，将低压的冷媒气体从冷媒循环装置供给到上述气缸的气体吸入管；连通于气缸的排出侧，将高压的压缩气体从气缸排出到冷媒循环装置的气体排出管；在气体吸入管的中间分管并选择性连通于上述气缸的分流孔的吸入侧分流管；在气体排出管的中间分管并选择性连通于上述气缸的分流孔的排出侧分流管；设置于气缸的分流孔，用于切换冷媒气体流动的冷媒切换阀；装入于与分流孔接连的阀门孔中，选择性开闭分流孔而使压缩机容量可变的分流调节阀。分流调节阀由球状形成并开闭上述阀门孔的阀门球；向分流孔侧弹性支撑阀门球的阀门弹簧等部分组成。本发明将提供如上结构的旋转式压缩机的容量可变装置。

优点和积极效果：在本发明的旋转式压缩机的容量可变装置中，由阀门球阀门弹簧构成，使通过吸入侧和排出侧的压力差支撑的同时，也通过阀门弹簧来支撑阀门球。进而可大大减少阀门振动噪音，并使部件数和装配简单化而提高了压缩机的生产性。并且，通过阀门球开闭分流孔在减少了多余体积的同时，提高了封闭程度以提高压缩机的性能。此外，通过阀门孔中的弹簧凸起支撑阀门弹簧，使其提高了压缩机的可靠性。

附图说明

图1a及图1b为已有技术中具有容量可变装置的旋转式压缩机操作模式气体流动的纵剖面图。

图2为图1的“I-I”线剖面图。

图3为已有技术中的旋转式压缩机的容量可变装置的分解图。

图4为已有技术中的旋转式压缩机的容量可变装置的纵剖面图。

图5为本发明中的旋转式压缩机的容量可变装置的分解图。

图6为本发明中的旋转式压缩机的容量可变装置的装配纵剖面图。

图7为本发明中的旋转式压缩机的容量可变装置的开启动作纵剖面图。

图8为本发明的旋转式压缩机的容量可变装置中对分流孔的变形例的纵剖面图。

附图主要部分的符号说明

6：滚动活塞               7：叶片

11：吸入侧分流管          12：排出侧分流管

13：连接管                14：冷媒切换阀

110：气缸                 111：叶片槽

112：吸入口               113：排出引导槽

114：分流孔               114a，114b：封闭面

115：阀门孔               115a：弹簧凸起

120：分流调节阀           121：阀门球

122：阀门弹簧             SP：气体吸入管

DP：气体排出管

具体实施方式

下面参照附图面详细说明本发明中的旋转式压缩机的容量可变装置。

图5为本发明中的旋转式压缩机容量可变装置的分解图。图6为本发明中的旋转式压缩机的容量可变装置的装配纵剖面图。图7为本发明中的旋转式压缩机的容量可变装置的开启动作纵剖面图。

参照图1及图2，本发明中的旋转式压缩机包含有如下结构：固定设置于机壳1的内部，其一侧形成有分流孔114的气110；覆盖气缸110的一侧面并一同形成内部空间V，同时半径方向支撑结合于驱动电机转子Mr的旋转轴5的主轴承3；覆盖气缸110的另一侧面并一同形成内部空间V，轴方向支撑上述旋转轴5偏心部的同时支撑其下端的辅助轴承4；可旋转结合于旋转轴5的偏心部，用于压缩通过气110吸入口112吸入的冷媒气体的滚动活塞6；压接于滚动活塞6的外周面，为使半径方向连动而滑动结合于气缸110叶片槽111的叶片7。

同时，本发明还包含有如下结构：连通于气缸110的吸入口112，用于将冷媒气体从冷媒循环装置的蒸发器吸入到内部空间V的气体吸入管SP；连通于机壳1，将气缸110内压缩并排出的冷媒气体排出到冷媒循环装置的冷凝器的气体排出管DP；在气体吸入管SP的中间分管，选择性连通于上述气缸110分流孔114的吸入侧分流管11；在气体排出管DP的中间分管，选择性连通于上述气缸110分流孔114的排出侧分流管12；连接吸入侧分流管11和排出侧分流管12，并将其连通于气缸110阀门孔115的连接管13；设置于吸入侧分流管11和排出侧分流管12以及连接管13之间，用于切换冷媒气体流动的冷媒切换阀14；选择性开闭分流孔114以使压缩机容量可变的分流调节阀120。

为使上述滚动活塞6相对运动，气缸110将环形形成。其一侧形成有叶片槽111，用于上述叶片7沿着半径方向直线运动。叶片槽111的一侧沿着半径方向贯通形成有连通于气体吸入管SP的吸入口112。叶片槽111的另一侧则连通于上述主轴承3的排出端口3a形成，用于引导冷媒气体排出的排出引导槽113。叶片槽111中以吸入口112方向大约210°附近形成有用于分流已压缩的冷媒气体一部分的分流孔114，分流孔114的出口侧形成有用于装入分流调节阀120的阀门孔115。

如图5及图6所示，分流孔114的前端沿着气缸110的内部空间V侧倾斜形成封闭面114a，以便与阀门球121线接触。或如图8所示，与阀门球121的曲率近乎相同的曲率形成弯曲的封闭面114b。

阀门孔115的直径D1大于分流孔114的直径D2而形成。为使支撑后述的阀门弹簧122的末端，上述阀门孔115的外侧气缸外廓侧内周面形成有弹簧凸起115a。

分流调节阀120由球形状形成并用于开闭上述分流孔114的阀门球121；向分流孔114侧弹性支撑阀门球121的阀门弹簧122等部分组成。

阀门球121大于上述分流孔114的内径而小于阀门孔115的内径。同时，为使阀门球121相碰于分流孔114的封闭面114a、114b时减少阀门噪音，阀门球121由合成纤维或其它软质材料形成较合适。

阀门弹簧122沿着相切于阀门球121末端的相反侧，其缠绕直径渐大而成圆锥形状，并悬挂于上述阀门孔115的弹簧凸起115a支撑较合适。此外，虽未图示，也可由上述连接管13的末端支撑。

图面中，与已有技术相同的部分赋予了相同的符号。

本发明的旋转式压缩机的容量可变装置有如下作用效果。

即，当开启安装有旋转式压缩机的空调电源时，电源将传达到压缩机的电动机构部并使旋转轴5旋转，滚动活塞6将在气缸110的内部空间V旋转运动，吸入冷媒气体并压缩后排出到机壳1中。上述冷媒气体通过气体排出管DP喷射到冷媒循环装置后，将依次通过膨胀装置和蒸发器引起变化并产生冷气。随后，将继续反复从蒸发器再通过气体吸入管SP吸入到上述压缩机的气缸110内部空间V而压缩的一连串过程。

其中，在空调的初期启动时，压缩机将工作于最大工作模式下，为此，冷媒切换阀14调节为连接管13连通于排出侧分流管12。通过上述排出侧分流管12，高压的排出气体将流入到上述阀门孔115，并利用排出气体的压力和阀门弹簧122的弹性力加压上述阀门球121。由此，如图6所示，阀门球121将紧贴于分流孔114的前端形成的封闭面114a而掐断气缸110的分流孔114，使压缩室的全部冷媒通过主轴承3的排出端口3a排出到机壳1中。

相反，当空调稳定运转而工作于最小工作模式时，冷媒切换阀14调节为连接管13连通于吸入侧分流管11。如图7所示，阀门球121的背面压力将降低，阀门球121靠压缩室的压力沿着箭头方向一同向阀门弹簧122侧推动而开启分流孔114。通过上述开启的分流孔114压缩的冷媒气体的一部分，将通过封闭面114a和阀门球121之间的缝隙而从气缸110的压缩室中排出，使上述压缩室中排出的冷媒气体的量随之减少并由此降低空调的制冷功能。

由此，分流阀中的阀门球通过两侧的压力差和阀门弹簧的弹性力支撑，使即便在某一刻吸入侧和排出侧产生平衡压或差压较低，也可由上述阀门弹簧持续保持支撑状态，进而可防止阀门球的晃动并大大减少阀门振动噪音。

此外，如图5所示，分流调节阀只由阀门球和阀门弹簧构成。由此，在减少部件数的同时，将其模式化而使装配工程简单化并提高了压缩机的生产性。还有，通过阀门球部分插入于分流孔的前端而减少多余体积，同时阀门球紧贴接触于分流孔的封闭面上，提高了密封程度并由此提高了压缩机的性能。

并且，阀门弹簧将固定于阀门孔的弹簧凸起上，使分流调节阀的固定容易又坚固并提高了压缩机的可靠性。

Claims (5)

1.一种旋转式压缩机的容量可变装置，包括有：旋转运动的滚动活塞；相切于滚动活塞的外周面而在半径方向叶片槽中连动的叶片；为吸入、压缩冷媒气体后再将冷媒气体排出而设置有内部空间；为连通内部空间而设置有吸入口和排出口、以及为排出内部空间部分压缩气体而设置有分流孔的气缸；连通于气缸的吸入口，将低压的冷媒气体从冷媒循环装置供给到气缸的气体吸入管；连通于气缸的排出侧，将高压的压缩气体从气缸排出到冷媒循环装置的气体排出管；气体吸入管的中间分管选择性连通于气缸的分流孔的吸入侧分流管；气体排出管的中间分管选择性连通于气缸的分流孔的排出侧分流管；设置于吸入侧分流管和排出侧分流管以及连接管之间，用于切换冷媒气体流动的冷媒切换阀，所述连接管将吸入侧分流管和排出侧分流管连通于气缸的阀门孔；其特征是还包括有：插入于与分流孔接连的所述阀门孔中，选择性开闭分流孔而使压缩机容量可变的分流调节阀，分流调节阀由球状形成并开闭上述阀门孔的阀门球、向分流孔侧弹性支撑阀门球的阀门弹簧构成。

2.根据权利要求1所述的旋转式压缩机的容量可变装置，其特征是：其分流孔从气缸的外侧到内侧形成渐窄的封闭面。

3.根据权利要求1所述的旋转式压缩机的容量可变装置，其特征是：上述分流孔的前端沿着气缸内部空间侧倾斜形成封闭面，封闭面线接触于阀门球而倾斜形成。

4.根据权利要求1所述的旋转式压缩机的容量可变装置，其特征是：上述分流孔的前端沿着气缸内部空间侧形成与阀门球的曲率近乎相同的曲率形成弯曲的封闭面，封闭面面接触于阀门球而倾斜形成。

5.根据权利要求1所述的旋转式压缩机的容量可变装置，其特征是：其阀门弹簧在接触于阀门球的末端向其相反侧形成缠绕直径渐宽的圆锥形状，同时阀门孔的末端内周面形成用于支撑上述阀门弹簧的阀门凸起。

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