CN102102668B - 回转压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明披露了一种双回转压缩机，其中，制冷剂吸入管连接到插入第一汽缸与第二汽缸之间的中间板，从而使第一汽缸的高度下降，并由此可使第一转动活塞和第一叶片的高度下降，由此允许第一转动活塞与第一叶片之间的接触面积减小，从而减小制冷剂从第一汽缸的第一压缩空间中的泄漏，由此提高压缩机的压缩效率。

Description

回转压缩机

技术领域

本发明涉及一种具有多个压缩空间的双回转压缩机。

背景技术

制冷剂压缩机通常应用于利用蒸汽压缩制冷循环(在下文中，称作“制冷循环”)的冰箱或空调中，并且也已使用有在基本恒速下驱动的恒速型压缩机以及可控制转速的变频压缩机。

驱动马达以及由驱动马达操控的压缩机安装在密封壳体的内部空间中的制冷剂压缩机称作密封式压缩机，驱动马达单独安装在壳体外部的制冷剂压缩机称作开放式压缩机。大多数的家用冰箱或商用冰箱使用密封式压缩机。而且，制冷剂压缩机可根据用于压缩制冷剂的机构的不同划分为往复压缩机、涡旋压缩机、回转压缩机等。

回转压缩机采用利用转动活塞和叶片的制冷剂压缩机构，转动活塞在汽缸的压缩空间中偏心地旋转，叶片将汽缸的压缩空间分隔为吸入室和排放室。

近来，提出了一种双回转压缩机，双回转压缩机包括多个汽缸以及设置于各个汽缸中用以利用单个驱动马达压缩制冷剂的转动活塞和叶片。

双回转压缩机可分为容量可变型压缩机和两级型压缩机，在容量可变型压缩机中，多个汽缸相互独立从而独立地压缩制冷剂，在两级型压缩机中，多个汽缸相互连通从而依次压缩制冷剂。

双回转压缩机可具有上汽缸和下汽缸，上汽缸和下汽缸可具有相同或不同的容积。例如，如果两个汽缸具有相同的内径和相同的容积，则上汽缸和下汽缸具有相同的高度。如果两个汽缸具有相同的内径和不同的容积，则上汽缸和下汽缸具有不同的高度。

然而，在现有技术的双回转压缩机中，对于两级型回转压缩机，由于制冷剂吸入管连接到下汽缸，所以下汽缸的高度应该形成为大于上汽缸的高度。也就是说，如果制冷剂吸入管连接到下汽缸，则下汽缸的高度应该至少大于制冷剂吸入管的外径。为了使汽缸具有足够大的刚度以避免汽缸在制冷剂吸入管插入其中时发生变形，汽缸应该在制冷剂吸入管插入其中的入口的附近具有预定的厚度。因此，需要下汽缸的总高度等于通过叠加制冷剂吸入管的外径与下汽缸在制冷剂吸入管的上侧和下侧的厚度得到的数值。然而，当下汽缸的高度较高时，在下汽缸中转动活塞与叶片之间的接触面积增大，并由此使转动活塞与叶片之间的制冷剂泄漏增大，由此导致进一步的压缩机损失。

发明内容

因此，示例性实施例的一个方案是提供一种能够通过降低汽缸的高度减小制冷剂从汽缸中的泄漏进而提高压缩机效率的双回转压缩机。

为了实现如在此实施和广泛描述的这些和其它的优点以及根据本发明的目的，提供了一种双回转压缩机，包括：封闭壳体；安装在封闭壳体中并具有第一偏心部和第二偏心部的曲柄轴；安装在封闭壳体中并具有联结到第一偏心部的第一转动活塞的第一汽缸；安装在封闭壳体中并具有联结到第二偏心部的第二转动活塞的第二汽缸；上支承部和下支承部，所述上支承部和下支承部分别安装在第一汽缸和第二汽缸的一个侧面从而限定第一压缩空间和第二压缩空间；以及插入第一汽缸与第二汽缸之间并配置为分隔第一汽缸的第一压缩空间和第二汽缸的第二压缩空间的中间板，其中，中间板包括与制冷剂吸入管连接的入口，该入口与第一汽缸的第一压缩空间连通，第一汽缸的第一压缩空间的出口连接到第二汽缸的第二压缩空间，并且第二汽缸的第二压缩空间的出口与封闭壳体的内部空间连通。

利用根据本发明的详细描述的双回转压缩机的构造，由于制冷剂吸入管连接到插入第一汽缸与第二汽缸之间的中间板而使第一汽缸的高度下降，所以可使第一转动活塞和第一叶片的高度下降，由此允许第一转动活塞与第一叶片之间的接触面积减小，从而减小制冷剂从第一汽缸的第一压缩空间中的泄漏，由此提高压缩机的压缩效率。

通过下面结合附图对本发明的详细描述，本发明的上述的和其它的目的、特征、方案以及优点将变得更明显。

附图说明

附图用于提供对本发明的进一步的理解，被包含到本说明书中并构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施例，并与本发明的描述一起用于阐述本发明的原理。

在附图中：

图1是示出作为根据一个示例性实施例的一种类型的双回转压缩机的、具有用于依次压缩制冷剂的两级型回转压缩机的制冷循环的示意图；

图2和图3是示出作为一种类型的双回转压缩机的两级型回转压缩机的一个示例性实施例的纵向剖视图；

图4是示出根据图2所示的两级型回转压缩机的汽缸高度的压缩机效率的曲线图；

图5是示出在图2所示的两级型回转压缩机中根据制冷剂吸入管与连接管的比率的压缩机效率的曲线图；以及

图6是示出在图2所示的两级型回转压缩机中用于将第一级压缩的制冷剂引导到第二汽缸中的通道的另一示例性实施例的纵向剖视图。

具体实施方式

现在将参照附图描述根据示例性实施例的双回转压缩机的细节。为了参考附图简要地描述，相同或等效的部件使用相同的附图标记，并将不再重复对它们的描述。

图1是示出作为根据一个示例性实施例的一种类型的双回转压缩机的、具有用于依次压缩制冷剂的两级型回转压缩机的制冷循环的示意图。

如图1所示，具有根据一个示例性实施例的两级型回转压缩机的制冷循环可包括诸如压缩机1、冷凝器2、膨胀阀3、蒸发器4以及相分离器5的部件。在压缩机1中压缩的制冷剂被引入到冷凝器2中从而与周围的空气进行热交换，由此被冷凝。被冷凝的制冷剂在流经膨胀阀3之后变为低压制冷剂。随后，流经膨胀阀3的制冷剂由相分离器5分为气体制冷剂和液体制冷剂。因此，液体制冷剂被引入到蒸发器4中并通过热交换在蒸发器中蒸发，从而在气体状态下被引入到收集器6中。随后，这种制冷剂从收集器6经由制冷剂吸入管11流入压缩机1的第一压缩单元(未示出)中。而且，由相分离器5分离的气体制冷剂经由注入管13被引入到压缩机1中。随后，在压缩机1的第一压缩单元中压缩的中间压力制冷剂和经由注入管13引入的制冷剂流入压缩机1的第二压缩单元(未示出)中，从而被压缩成高压制冷剂，由此经由制冷剂排出管12排出到冷凝器2中。

图2和图3是示出作为一种类型的双回转压缩机的两级型回转压缩机的一个示例性实施例的纵向剖视图。

如图2和图3所示，在根据一个示例性实施例的两级型回转压缩机1的构造中，驱动马达102可安装在封闭壳体101的内部空间中用以产生驱动力，第一压缩单元110和第二压缩单元120可设置在驱动马达102的下方，其中中间板130插入到第一压缩单元与第二压缩单元之间进行分隔，使得从壳体101的下侧第一压缩单元110可限定低压侧，而第二压缩单元120可限定高压侧。而且，制冷剂吸入管11可安装在封闭壳体101的侧面上并插入到封闭壳体101中，从而经由中间板130连接到第一压缩单元110的入口。制冷剂排出管12可安装在封闭壳体101的顶部。制冷剂排出管12可连接到封闭壳体101的内部空间从而将制冷剂排出到冷凝器2中。

驱动马达102可包括：与封闭壳体101的内周表面固定的定子103；可旋转地安装于定子103中的转子104；以及联结到转子104的中央用以将旋转力传递到每个压缩单元110和120的曲柄轴105。

可通过叠置具有环形形状的钢板并在叠层的钢板上缠绕线圈C形成定子103。

可通过叠置具有环形形状的钢板形成转子104。

曲柄轴105可包括：具有预定长度的形成为杆状的轴部106，轴部106穿过转子104的轴心而一体地固定；以及第一偏心部107和第二偏心部108，第一偏心部和第二偏心部分别从轴部106的下部沿径向偏心地突出，从而分别可旋转地联结到第一转动活塞112和第二转动活塞122。

油路(未示出)可从轴部106的下端到上端贯通形成，并且给油器109可联结到油路的下端。

第一偏心部107和第二偏心部108可形成为使得第一压缩单元110的吸入过程和排出过程相对于第二压缩单元120的吸入过程和排出过程具有大约180°的相位差。第一偏心部107和第二偏心部108可分别具有足以容纳于第一汽缸111和第二汽缸121内的宽度和高度，这将在下面阐述。

第一偏心部107和第二偏心部108中的至少一个可包括用于减轻其重量的平衡孔107a或108a。

第一压缩单元110和第二压缩单元120可按照从下至上第一压缩单元110、中间板130以及第二压缩单元120的顺序叠置，其中中间板130插入第一压缩单元与第二压缩单元之间。可替换地，第一压缩单元110和第二压缩单元120可按照第二压缩单元120、中间板130以及第一压缩单元110的顺序叠置。

第一压缩单元110可包括：具有第一压缩空间V1的第一汽缸111；可绕动地容纳在第一汽缸111中并可旋转地联结到第一偏心部107的第一转动活塞112；第一叶片113，该第一叶片联结到第一汽缸111从而在被按压时可线性移动并接触第一转动活塞112的外周表面；以及弹性支撑第一叶片113的后侧的第一叶片弹簧114。

第一汽缸111的高度H1可与第二汽缸121的高度H2相同。此外，当制冷剂吸入管11连接到中间板130并且将在下面阐述的连接管14连接到第二汽缸121时，第一汽缸111的高度H1可低于第二汽缸121的高度H2。

第一汽缸111可包括：形成于该第一汽缸的内周表面的一个边缘、用以连接到制冷剂吸入管11的吸入口115；沿圆周方向形成在吸入口115的一侧使第一叶片113可在其中滑动的第一叶片槽116；以及形成在第一叶片槽116的另一侧、用以连接到第一出口141的第一排放引导槽(未示出)，这将在下面进行阐述。

第二压缩单元120可包括：具有第二压缩空间V2的第二汽缸121；可绕动地容纳在第二汽缸121中并可旋转地联结到第二偏心部108的第二转动活塞122；第二叶片123，该第二叶片联结到第二汽缸121从而在被按压时可线性移动并接触第二转动活塞122的外周表面；以及弹性支撑第二叶片123的后侧的第二叶片弹簧124。

第二汽缸121可包括：形成于第二汽缸的一侧用以通过连接管14连接到第一汽缸111的第二入口125；形成在第二入口125的一侧使得第二叶片123可在其中滑动的第二叶片槽126；以及形成在第二叶片槽126的另一侧、用以连接到第二出口151的第二排放引导槽(未示出)，这将在下面进行阐述。

中间板130可具有环形，并包括形成于中间板外周表面的一侧用以连接到制冷剂吸入管11的第一入口131。第一入口131可从中间板130的外周表面凹入预定深度。连通孔132可沿轴向形成于第一入口131的中间部或形成于第一入口131的内侧端或以一定的倾斜角度形成，从而与第一汽缸111的吸入口115连通。因此，中间板130优选地可形成为使第一入口131具有足以与制冷剂吸入管11连通的较大的直径。同时，中间板130优选地可形成为在第一入口131的附近具有预定的厚度从而确保中间板的可靠性。

无论叠置第一压缩单元110和第二压缩单元120的顺序如何，下支承部140和上支承部150可分别安装在叠置压缩单元的下侧和上侧，从而沿轴线支撑曲柄轴105，同时与汽缸111和121一起限定第一压缩空间V1和第二压缩空间V2。

下支承部140可包括：第一出口141，该第一出口形成于下支承部的一侧，使得在第一汽缸111中第一级压缩的制冷剂经由第一出口排出；以及安装在第一出口141端部的第一排放阀142。特定的储存空间143形成在下支承部140的一个侧表面上，即，形成在与支撑表面相对的表面上。储存空间143可由联结到下支承部140的盖板144覆盖。可在储存空间143的一侧形成连通孔145，从而允许排放到储存空间143中的制冷剂经由连接管14被引入到第二汽缸121中，这将在下面阐述。

上支承部150可包括：第二出口151，该第二出口形成于上支承部的一侧，使得在第二汽缸121中第二级压缩的制冷剂经由第二出口排出；以及安装在第二出口151端部的第二排放阀152。用于容纳第二排放阀152的消声器153可安装在上支承部150的一个侧面上，即，安装在与支承表面相对的表面上。

在下文中，将描述双回转压缩机的操作。

也就是说，当转子104因动力被供给到驱动马达102的定子103而旋转时，曲柄轴105与转子103一起旋转从而将驱动马达102的旋转力传递到第一压缩单元110和第二压缩单元120。分别设置在第一压缩单元110和第二压缩单元120中的第一转动活塞112和第一叶片113以及第二转动活塞122和第二叶片123分别在第一压缩空间V1和第二压缩空间V2中执行偏心旋转，由此以在它们之间相差180°相位角的状态下压缩制冷剂。

例如，当在第一压缩空间V1中开始吸入过程时，制冷剂依次地经由收集器6、制冷剂吸入管11、第一入口131、中间板130的连通孔132以及第一汽缸111的吸入口115被引入到第一汽缸111的第一压缩空间V1中，由此执行第一级压缩。随后，第一级压缩后的制冷剂经由第一出口141排出到下支承板140的储存空间143中。

在第一压缩空间V1中进行压缩的过程中，在与第一压缩空间V1成180°相位差的第二压缩空间V2中开始吸入过程。因此，已在第一汽缸111中第一级压缩并排出到下支承部140的储存空间143中的制冷剂经由连接管14被引入到第二汽缸121的第二压缩空间V2中。随后，被引入第二压缩空间V2中的制冷剂在第二汽缸120的第二压缩空间V2中被第二级压缩，并经由第二出口151和消声器153排出到封闭壳体101的内部空间中，由此经由制冷剂排放管12排出到制冷循环中。重复上述一系列的处理。

在此，由于制冷剂吸入管11连接到中间板130，制冷剂吸入管11不必直接连接到第一汽缸111，从而降低了第一汽缸111的高度H1。因此，可减小第一转动活塞112与第一叶片113之间的接触面积，由此可减小制冷剂从第一压缩空间V1的泄漏，从而改进压缩机的性能。

参照图2和图3，作为制冷剂通道的一个实例的连接管14配置为：使得连接管的一端穿过封闭壳体101连接到下支承部140的连通孔145，而连接管的另一端穿过封闭壳体101插入到第二汽缸121的第二入口125中而联结到第二入口。连接管14的直径可以小于制冷剂吸入管11的直径。

例如，为了改进压缩机的性能，连接管14的直径D1优选地大于制冷剂吸入管11的直径D2的0.5倍且小于制冷剂吸入管11的直径D2的3.0倍。也就是说，如图4和图5所示，如果连接管14的直径D1小于或等于制冷剂吸入管11的直径D2的0.5倍，则在第一压缩空间V1中被第一级压缩以排出到储存空间143中的制冷剂可能因流阻而不能快速地流向第二压缩空间V2，由此使压缩机的性能下降。另一方面，如果连接管14的直径D1等于或大于制冷剂吸入管11的直径D2的3.0倍，则连接管14的直径相应程度地增大。因此，第二汽缸121的高度H2显著增大，引起制冷剂在第二转动活塞122与第二叶片123之间进一步泄漏，由此使压缩机的性能下降。

而且，上面的实施例示出了第一汽缸111的高度低于第二汽缸121的高度的情况。可替换地，第一汽缸111和第二汽缸121可具有相同的高度。在这种情况中，连接管14的直径优选地可形成为小于制冷剂吸入管11的直径D2，从而改进压缩机的性能。

同时，第一汽缸111和第二汽缸121如上所述的可通过单独使用的连接管14相互连接，并且连接管14经由封闭壳体101的外部连接到封闭壳体。可替换地，如图6所示，第一汽缸111和第二汽缸121可通过内部通道F相互连通，该内部通道F作为制冷剂通道的另一个实例依次地穿过下支承部140、第一汽缸111、中间板130以及第二汽缸121，从而使得排出到储存空间143中的制冷剂流入到第二压缩空间V2中。在这些情况中，注入管13可与连接管14或内部通道F中的任一者连接，并由此还可提高压缩机的压缩效率。而且，在这种情况中，内部通道F的直径优选地也可形成为大于制冷剂吸入管11的直径D2的0.5倍且小于制冷剂吸入管11的直径D2的0.3倍。

前面的实施例和优点仅是示例性的，而不应解释为本发明的限制。本发明的教导可很容易地应用于其它类型的设备。这些描述用于说明，而不用于限制权利要求的范围。多种替换物、变型以及修改对本领域的技术人员将是显而易见的。可以多种方式结合在此描述的示意性实施例的特征、结构、方法以及其它特性来获得附加和/或可替换的示例性实施例。

由于可在不背离本发明的特征的情况下以多种形式实现本发明的特征，所以还应该理解的是，上述的实施例不限于上面描述的任何细节，除非另外指出，而应该解释为广泛地包含于所附权利要求限定的范围内，因此，在权利要求的界限和范围或者这种界限和范围的等同替换内的所有的修改和变型都将由所附的权利要求涵盖。

Claims (8)

1.一种双回转压缩机，包括：

封闭壳体；

曲柄轴，安装在所述封闭壳体中并具有第一偏心部和第二偏心部；

第一汽缸，安装在所述封闭壳体中并具有联结到所述第一偏心部的第一转动活塞；

第二汽缸，安装在所述封闭壳体中并具有联结到所述第二偏心部的第二转动活塞；

上支承部和下支承部，所述上支承部和所述下支承部分别安装在所述第一汽缸和所述第二汽缸的一个侧面用以与所述第一汽缸一起限定第一压缩空间以及与所述第二汽缸一起限定第二压缩空间；以及

中间板，插入到所述第一汽缸与所述第二汽缸之间并设置为分隔所述第一汽缸的所述第一压缩空间和所述第二汽缸的所述第二压缩空间，

其中，所述中间板包括与制冷剂吸入管连接的入口，所述入口与所述第一汽缸的所述第一压缩空间连通，所述第一汽缸的所述第一压缩空间的出口连接到所述第二汽缸的所述第二压缩空间的入口，所述第二汽缸的所述第二压缩空间的出口与所述封闭壳体的内部空间连通，

其特征在于，所述第一汽缸的高度等于所述第二汽缸的高度；以及所述第二偏心部的高度等于所述第一偏心部的高度。

2.如权利要求1所述的双回转压缩机，其中，所述第一偏心部和所述第二偏心部中的至少之一包括用于减轻其重量的平衡孔。

3.如权利要求1所述的双回转压缩机，其中，经由所述封闭壳体的外部连接有连接管，从而将在所述第一汽缸的所述第一压缩空间中被第一级压缩的制冷剂引导到所述第二汽缸的所述第二压缩空间中。

4.如权利要求3所述的双回转压缩机，其中，所述第一汽缸的出口侧形成有储存空间以限定中间压力室，其中，所述连接管的一端连接到所述储存空间的一侧，而所述连接管的另一端连接到所述第二汽缸的第二入口。

5.如权利要求4所述的双回转压缩机，其中，所述储存空间设置为：在所述下支承部的一个侧表面上形成有槽，并且所述槽由联结到所述下支承部的盖板覆盖。

6.如权利要求1所述的双回转压缩机，其中，依次地贯穿所述第一汽缸、所述中间板以及所述第二汽缸而形成内部通道，从而将在所述第一汽缸的所述第一压缩空间中被第一级压缩的制冷剂引导到所述第二汽缸的所述第二压缩空间中。

7.如权利要求6所述的双回转压缩机，其中，所述第一汽缸的出口侧形成有储存空间以限定中间压力室，其中，所述内部通道的一端与所述储存空间连通，且所述内部通道的另一端与所述第二汽缸的所述第二压缩空间连通。

8.如权利要求1至7中任一项所述的双回转压缩机，其中，将在所述第一汽缸的所述第一压缩空间中被第一级压缩的制冷剂引导到所述第二汽缸的所述第二压缩空间中的制冷剂通道的直径形成为，大于所述制冷剂吸入管的直径的0.5倍且小于所述制冷剂吸入管的直径的3.0倍。