CN102062093A - 具有能量调节系统的滚动转子制冷压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有能量调节系统的滚动转子制冷压缩机，旨在提供一种能够满足制冷或供热负荷的变化需求，能够实现连续微量调节，降低投资，节约能源的压缩机。包括机壳、上端盖、滑片、转动阀片、下端盖、盖板、气缸、套筒、偏心主轴。盖板上有环形旁通孔口，下端盖与盖板配合的端面上开有多个旁通口，下端盖的下部开设带有缺口的动板移动环状凹槽，动板移动环状凹槽内有调节弹簧，动板置于动板移动环状凹槽的缺口内且一侧与调节弹簧连接，下端盖的下部未开动板移动环状凹槽的部分与动板另一侧配合的位置开有推动移动的气体通道，气体通道通过连接管与调节阀的出口连接。该压缩机充分利用端盖的有效结构空间实现输出气量的连续调节。

Description

具有能量调节系统的滚动转子制冷压缩机

技术领域

本发明涉及一种具有能量调节系统的滚动转子制冷压缩机。

背景技术

制冷、空调和热泵系统的设计是在满负荷的情况下选择制冷压缩机，即制冷压缩机的输出气量满足制冷、空调和热泵系统最大负荷的需求，而制冷或供热负荷随着被冷却空间的用冷需求或供热空间的供暖需求的变化，不断地发生波动，制冷压缩机提供的输出气量应随着制冷或供热负荷的变化也做出相应的变化，以满足制冷或供热负荷的需求，否则会发生制冷压缩机提供的输气量大于制冷或供热负荷的需求，造成能源的浪费。这就需要制冷压缩机具有输出气量调节即能量调节的功能，使制冷压缩机的能量消耗减少。滚动转子制冷压缩机的能量调节方式有变频调节、多机并联调节和双缸旁通调节，变频调节能实现连续微量调节，但对电机的性能要求高、造价高，多机并联调节需要多台压缩机并联，不能实现连续微量调节，双缸旁通调节需要双缸双转子，压缩机的整体尺寸加大，重量增加，耗材增多，且不能实现连续微量调节。有研究者提出单缸单转子输气量调节，但没有提出具体实施的技术方案。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种具有能量调节系统的单缸单转子滚动转子制冷压缩机，以满足制冷或供热负荷的变化需求，能够实现连续微量调节，降低投资，减小尺寸，保护环境，节约能源。

本发明通过下述技术方案实现：

一种具有能量调节系统的滚动转子制冷压缩机，其特征在于，包括吸气管、机壳、电机转子、电机定子、上端盖、滑片、转动阀片、下端盖、盖板、气缸、套筒、偏心主轴、调节阀、连接管、旁通孔口；

所述偏心主轴上部与电机转子配合，所述电机转子与电机定子配合，机壳上正中位置安装有吸气管；所述气缸与机壳固定连接，所述上端盖套装在偏心主轴外并与气缸间夹有密封垫片，所述气缸与上端盖之间通过螺钉连接，所述盖板和下端盖套在偏心主轴外部，所述气缸的下端与盖板、下端盖之间通过螺钉连接，盖板与气缸之间安装有密封垫片；所述偏心主轴偏心部分的外部套装有套筒形成滚动转子，所述套筒的外表面与所述气缸的内表面相切，滚动转子外表面与气缸的内表面以及上端盖和盖板之间形成月牙形空间；所述气缸上设置有滑片槽，所述滑片槽内安装有滑片顶紧弹簧和滑片，所述滑片的外端与滚动转子外表面相切并将月牙形空间分隔成两个小空间；

所述上端盖由上层端盖、下层端盖、夹在上层端盖和下层端盖之间的密封垫片组成，所述上层端盖与下层端盖之间通过螺钉连接，上层端盖和下层端盖之间设有排气腔，上端盖的上层端盖上设置有第一吸气孔和与排气腔连通的排气孔，上端盖的下层端盖上设置有与第一吸气孔相对应的第二吸气孔和与排气腔连通的排气阀，第一吸气孔与第二吸气孔组合成与气缸内腔连通的吸气孔，所述排气孔与穿过机壳的排气管连通；

所述转动阀片由上阀片、下阀片、中间支架和动板组成，上阀片是带有缺口的环状片，下阀片是完整的环状片，上阀片和下阀片通过中间支架连接成一体，所述动板安装在上阀片的缺口处下端穿过下阀片，并与上阀片和下阀片焊接连接；

所述盖板上对应上端盖上吸气孔与排气孔之间的环形位置开设有与上阀片上的缺口相对应的环形旁通孔口，所述盖板上与下端盖配合的一侧设置有上阀片转动环形凹槽，所述上阀片安装在上阀片转动环形凹槽内；

所述下端盖与盖板配合的端面上开有多个间隔设置的旁通口，所述下端盖上设置有下阀片转动环形凹槽，所述下阀片安装在下阀片转动环形凹槽内；下端盖的下部对应上阀片的形状开设带有缺口的动板移动环状凹槽，动板移动环状凹槽内放置有调节弹簧，所述动板置于动板移动环状凹槽的缺口内并且一侧与调节弹簧连接，下端盖的下部未开动板移动环状凹槽的部分与动板另一侧配合的位置开有推动动板移动的气体通道，气体通道通过连接管与调节阀的出口连接，调节阀的入口与制冷系统的排气高压管道连接；转动阀片的下阀片将连通的盖板的旁通孔口和下端盖的旁通口与连接管来的高压气体分隔开；所述偏心主轴内部设有偏心油道。

所述机壳的下半壳体上安装有视油镜。

本发明具有下述技术效果：

1、本发明具有能量调节系统的滚动转子制冷压缩机，利用滚动转子制冷压缩机转子在气缸内滚动，滑片两侧分布吸气孔口和排气孔口自身结构的特点，充分利用端盖的有效结构空间，开设气体工质的旁通口，实现输出气量的连续调节，满足制冷或供热负荷的变化需求。同时，实现卸载启动，提高制冷压缩机的运行性能，降低成本，节约能源。而且，零部件结构简单，加工装配方便，控制灵活，安全可靠。

2、本发明的制冷压缩机采用单缸单转子实现能够调节，尺寸小，重量轻，耗材少，成本低。

附图说明

图1为本发明具有能量调节系统的滚动转子制冷压缩机的示意图；

图2为A-A剖视图；

图3为B-B剖视图；

图4为C-C剖视图；

图5为D-D剖视图；

图6为E-E剖视图；

图7为F-F剖视图；

图8为转动阀片的结构示意图；

图9为转动阀片的G向示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明详细说明。

本发明的具有能量调节系统的滚动转子制冷压缩机的示意图如图1至图9所示。包括吸气管1、机壳2、电机转子3、电机定子4、上端盖5、滑片6、转动阀片7、下端盖9、盖板10、气缸11、套筒13、偏心主轴14、调节阀15、连接管16、旁通孔口17。

偏心主轴14上部与电机转子3配合，电机转子3与电机定子4配合，机壳2上正中位置安装有与机壳焊接的吸气管1。气缸11与机壳2固定连接，所述上端盖5套装在偏心主轴外并与气缸11间夹有密封垫片，气缸11与上端盖5之间通过螺钉12连接。所述盖板10和下端盖9套在偏心主轴外部，气缸11的下端与盖板10、下端盖9之间通过螺钉8连接，盖板与气缸之间安装有密封垫片。所述偏心主轴偏心部分的外部套装有套筒13形成滚动转子，所述套筒13的外表面与气缸11的内表面相切，滚动转子外表面与气缸11的内表面以及上端盖5和盖板10之间形成月牙形空间。气缸11上设置有滑片槽18，滑片槽内安装有滑片顶紧弹簧和滑片6，滑片6的外端与滚动转子外表面相切并将月牙形空间分隔成两个小空间，随着偏心主轴的旋转，两个小空间不断由小到大，再由大到小，实现对制冷工质气体的吸气、压缩和排气。

所述上端盖5由上层端盖5-1、下层端盖5-2、夹在上层端盖和下盖端盖之间的密封垫片组成，上层端盖5-1与下层端盖5-2上分别设置有螺钉孔23-1和23-2，螺钉12穿过螺钉孔23-1和23-2连接上层端盖、下层端盖和气缸。上层端盖5-1和下层端盖5-2之间设有排气腔26，上端盖的上层端盖5-1上设置有第一吸气孔21-1和与排气腔26连通的排气孔22，上端盖的下层端盖5-2上设置有第二吸气孔21-2和与排气腔26连通的排气阀24，第一吸气孔与第二吸气孔组合成与气缸内腔连通的吸气孔，排气孔22与穿过机壳的排气管25连通。

所述转动阀片7由上阀片7-1、下阀片7-2、中间支架7-4和动板7-3组成，上阀片7-1是带有缺口的环状片，下阀片7-2是完整的环状片，上阀片7-1和下阀片7-2通过中间支架7-4连接成一体，所述动板7-3安装在上阀片的缺口处下端穿过下阀片，并与上阀片和下阀片焊接连接。

所述盖板10上对应上端盖上吸气孔与排气孔之间的环形位置开设有与上阀片上的缺口相对应的环形旁通孔口17，所述盖板上与下端盖配合的一侧设置有上阀片转动环形凹槽，所述上阀片安装在上阀片转动环形凹槽内。所述下端盖与盖板配合的端面上开有多个间隔设置的旁通口28，所述下端盖上设置有下阀片转动环形凹槽，所述下阀片安装在下阀片转动环形凹槽内。下端盖的下部对应上阀片的形状开设带有缺口的动板移动环状凹槽20，动板移动环状凹槽20内放置有调节弹簧19，动板7-3置于动板移动环状凹槽的缺口内并且一侧与调节弹簧19连接，下端盖的下部未开动板移动环状凹槽的部分与动板另一侧配合的位置开有推动动板移动的气体通道27，气体通道27通过连接管16与调节阀15的出口连接，调节阀15的入口与制冷系统的排气高压管道连接，转动阀片的下阀片将连通的盖板的旁通孔口和下端盖的旁通口与连接管来的高压气体分隔开。所述偏心主轴内部设有偏心油道。所述机壳的下半壳体上安装有视油镜。

组装时，上端盖5的下层安装好排气阀24，与上端盖5的上层中间放置密封垫片，由螺钉12连接。

下端盖9下部的动板移动环状凹槽20内放置圆柱调节弹簧19，将转动阀片7放入，使动板7-3一侧与调节弹簧19配合，另一侧与气体通道27配合，焊接连接管16，下阀片7-2放在下阀片转动环形凹槽内，与上阀片7-1对应的上阀片转动环形凹槽位置放好盖板10，通过密封垫片与气缸11由螺钉8连接，将连接管16穿过机壳2与调节阀15焊接。

偏心主轴14偏心部分套装套筒13，将有油道的一端插入下端盖9及气缸11内，在滑片槽18中压入滑片压紧弹簧和滑片6，将滑片6定位在偏心转子的外侧，将上端盖5从偏心主轴14的另外一侧套在偏心主轴14上，在上端盖5上焊接好排气管25，机壳2的下半壳体上安装视油镜，将上述整体压入机壳2的下半壳体，注入计算好的润滑油量，将电机转子3与偏心主轴14配合，电机定子4与电机转子3配合。将上半壳体与下半壳体焊接，将吸气管1焊接在机壳2正中央，将电机接线盒定位，在机壳2外焊接工艺接管，压缩机整机组装完毕。偏心主轴14高速旋转时，位于机壳2底部的润滑油，在离心力的作用下沿着偏心主轴14内轴线方向开设的偏心油道，流向需要润滑的表面、密封零件间的配合间隙，减少泄漏和摩擦损失。

由蒸发器来的低温低压的气体制冷工质由吸气管1进入压缩机的机壳2内的空间，对电机进行冷却降温后经上端盖5上的吸气孔进入与吸气孔连通的吸气容积空间中，经压缩后的高温高压气体制冷工质经上端盖5上的排气阀24排出，在排气腔26充分混合缓冲后经排气孔22进入排气管25排出压缩机。

如图5所示，当满负荷运行时，调节阀15关闭，通过连接管16的气体压力没有建立，转动阀片7的动板7-3在调节弹簧的推动下，顶在动板移动环状凹槽20的下部顶端，盖板10上的旁通孔口17被转动阀片7的上阀片7-1完全盖住，没有气体旁通，吸入气缸的气体经过压缩后全部排出。

当需要输出气量调节时，部分打开调节阀15，从排气高压管道来的高压气体，通过连接管16克服弹簧力，推动转动阀片7的动板7-3，同时带动转动阀片7的上阀片7-1和下阀片7-2顺时针转动，由于上阀片7-1带有缺口，盖板10上的旁通孔口17对应上阀片7-1的缺口位置被打开，气缸内的气体通过盖板10上旁通孔口17和下端盖9上部的旁通口28流出气缸，进入机壳2的空间，排出压缩机的输出气量减少，实现能量调节的功能。

调节阀15的开度可调，随着调节阀15的开度增加，通过连接管16来的气体压力越大，推动转动阀片7的动板7-3，顺时针移动的距离越多，打开旁通孔口位置越靠近吸气孔，主轴偏心转子部分转过打开旁通孔口的时间越早，后面的有效压缩时间越长，气缸内的气体旁通出的越少，排出的气体量越多。

调节阀15的开度越小，通过连接管16来的气体压力越小，推动转动阀片7的动板7-3，顺时针移动的距离越少，打开旁通孔口位置越靠近排气孔，主轴偏心转子部分转过打开旁通孔口的时间越迟，后面的有效压缩时间越短，气缸内的气体旁通出的越多，排出的气体量越少。

在制冷压缩机启动时，制冷系统的排气高压还未完全建立，调节阀15全部打开，动板7-3顺时针移动很小的位置，微小的旁通孔口靠近排气孔，随着偏心主轴14转动，与排气孔连通的压缩容积空间的气缸容积有所减小，容积空间内的气体压力略有升高，通过旁通口流出，实现卸载启动，保护电机，节约能耗。

本发明的具有能量调节系统的滚动转子制冷压缩机，利用开设气体工质的旁通口，进行输出气量的连续调节，满足制冷或供热负荷的变化需求，同时，实现卸载启动，提高制冷压缩机的运行性能，降低成本，节约能源。

尽管参照实施例对所公开的涉及一种具有能量调节系统的滚动转子制冷压缩机进行了特别描述，以上描述的实施例是说明性的而不是限制性的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，所有的变化和修改都在本发明的范围之内。

Claims (2)

1.一种具有能量调节系统的滚动转子制冷压缩机，其特征在于，包括吸气管、机壳、电机转子、电机定子、上端盖、滑片、转动阀片、下端盖、盖板、气缸、套筒、偏心主轴、调节阀、连接管、旁通孔口；

所述偏心主轴上部与电机转子配合，所述电机转子与电机定子配合，机壳上正中位置安装有吸气管；所述气缸与机壳固定连接，所述上端盖套装在偏心主轴外并与气缸间夹有密封垫片，所述气缸与上端盖之间通过螺钉连接，所述盖板和下端盖套在偏心主轴外部，所述气缸的下端与盖板、下端盖之间通过螺钉连接，盖板与气缸之间安装有密封垫片；所述偏心主轴偏心部分的外部套装有套筒形成滚动转子，所述套筒的外表面与所述气缸的内表面相切，滚动转子外表面与气缸的内表面以及上端盖和盖板之间形成月牙形空间；所述气缸上设置有滑片槽，所述滑片槽内安装有滑片顶紧弹簧和滑片，所述滑片的外端与滚动转子外表面相切并将月牙形空间分隔成两个小空间；

所述上端盖由上层端盖、下层端盖、夹在上层端盖和下层端盖之间的密封垫片组成，所述上层端盖与下层端盖之间通过螺钉连接，上层端盖和下层端盖之间设有排气腔，上端盖的上层端盖上设置有第一吸气孔和与排气腔连通的排气孔，上端盖的下层端盖上设置有与第一吸气孔相对应的第二吸气孔和与排气腔连通的排气阀，第一吸气孔与第二吸气孔组合成与气缸内腔连通的吸气孔，所述排气孔与穿过机壳的排气管连通；

所述转动阀片由上阀片、下阀片、中间支架和动板组成，上阀片是带有缺口的环状片，下阀片是完整的环状片，上阀片和下阀片通过中间支架连接成一体，所述动板安装在上阀片的缺口处下端穿过下阀片，并与上阀片和下阀片焊接连接；

所述盖板上对应上端盖上吸气孔与排气孔之间的环形位置开设有与上阀片上的缺口相对应的环形旁通孔口，所述盖板上与下端盖配合的一侧设置有上阀片转动环形凹槽，所述上阀片安装在上阀片转动环形凹槽内；

所述下端盖与盖板配合的端面上开有多个间隔设置的旁通口，所述下端盖上设置有下阀片转动环形凹槽，所述下阀片安装在下阀片转动环形凹槽内；下端盖的下部对应上阀片的形状开设带有缺口的动板移动环状凹槽，动板移动环状凹槽内放置有调节弹簧，所述动板置于动板移动环状凹槽的缺口内并且一侧与调节弹簧连接，下端盖的下部未开动板移动环状凹槽的部分与动板另一侧配合的位置开有推动动板移动的气体通道，气体通道通过连接管与调节阀的出口连接，调节阀的入口与制冷系统的排气高压管道连接；转动阀片的下阀片将连通的盖板的旁通孔口和下端盖的旁通口与连接管来的高压气体分隔开；所述偏心主轴内部设有偏心油道。

2.根据权利要求1所述的具有能量调节系统的滚动转子制冷压缩机，其特征在于，所述机壳的下半壳体上安装有视油镜。

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