CN102132046B - 密闭型压缩机、双汽缸旋转式压缩机和制冷循环装置 - Google Patents

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Abstract

一种密闭型压缩机,其在密闭容器(1)内设置有用于将设于第二汽缸(6B)的第二刮板室(10b)的压力切换成喷出压力或吸入压力的压力切换阀(K)的一部分,压力切换阀(K)包括在轴向上具有滑块用孔(25)的阀主体(21)和配置于滑块用孔(25)的滑块(24),通过使滑块(24)可在将第二刮板室(10b)与密闭容器(1)内的空间连通的第一动作位置和将第二刮板室(10b)与连接到第二汽缸室(Sb)的吸入连通路径(26)连通的第二动作位置之间切换,从而能将能力改变为全能力运转或能力减半运转,能使结构简化且降低部件数来实现工时数的削减,还能抑制对成本的影响,从而实现运转切换时间的缩短。

Description

密闭型压缩机、双汽缸旋转式压缩机和制冷循环装置
技术领域
本发明涉及可切换压缩能力的密闭型压缩机、可切换全能力运转与能力减半运转的双汽缸旋转式压缩机以及包括这些压缩机来构成制冷循环的制冷循环装置。
背景技术
(密闭型压缩机)
常见的是在构成第一压缩机构部的第一汽缸和构成第二压缩机构部的第二汽缸分别设置汽缸室的密闭型压缩机。在这种压缩机中,只要能在两个汽缸室同时进行压缩作用,或中断其中任意一个汽缸室中的压缩作用来减少压缩功,即所谓的能力可变,便是有利的。
例如,公开了如下发明:设置从将储罐与第二汽缸室连通的吸入管分叉出的分叉管,包括与该分叉管和设于第二汽缸的刮板室连通且与密闭容器的内底部连通的配管结构,在分叉管上设置第一截止阀,在与密闭容器的内底部连通的配管上设置第二截止阀(日本专利特开2006-300460号公报)。
若关闭第一截止阀、打开第二截止阀,则密闭容器内的喷出压力(润滑油)被引导至刮板室,对刮板施加高压的背压后在汽缸室内进行压缩作用。在另一个汽缸室内进行通常的压缩作用,从而两室同时进行压缩作用,而成为全能力运转。
若打开第一截止阀、关闭第二截止阀,则从储罐导出的吸入压力(低压气体制冷剂)被引导至上述刮板室。对刮板施加低压的背压,成为与汽缸室相同压力的低压气氛。在该汽缸室内没有进行压缩作用,只在另一个汽缸室进行压缩作用,而成为能力减半运转。
此外,公开了如下发明:用汽缸和密闭容器来分隔刮板室,并利用电磁线圈驱动滑块往复移动,以打开、关闭将吸入管与刮板室连通的吸入通路(日本专利特开平5-256286号公报)。
若使滑块移动来打开吸入通路,而使刮板室与吸入管连通,则刮板室成为低压。虽然刮板被弹簧构件拉住,在一个汽缸室内没有进行压缩作用,但在另一个汽缸室内进行压缩运转。
若向反方向移动滑块而关闭吸入通路,则喷出压力的气体从汽缸与密闭容器之间向刮板室被引导。刮板室成为高压,对刮板按压施力而在汽缸室内进行压缩作用。在另一个汽缸室进行通常的压缩作用,而使得两室同时运转。
(双汽缸旋转式压缩机)
常见的是在构成第一压缩机构部的第一汽缸和构成第二压缩机构部的第二汽缸分别设置汽缸室的双汽缸旋转式压缩机。在这种压缩机中,只要能在两个汽缸室同时进行压缩作用,或中断其中任意一个汽缸室中的压缩作用来减少压缩功,即能力可变地运转,便是有利的。
例如,公开了如下双汽缸旋转式压缩机:在两室设置汽缸室,包括由在各汽缸室偏心旋转的滚筒以及与该滚筒弹性抵接的刮板等组成的压缩机构,并包括将一个汽缸室的刮板保持成远离滚筒且使汽缸室成为高压来中断压缩作用的高压导入元件(日本专利特开平1-247786号公报)。
还公开了如下旋转式密闭型压缩机:将把第一汽缸和第二汽缸的汽缸室一分为二的叶片收容在叶片室,第一汽缸侧的叶片受到弹簧构件的按压施力,第二汽缸侧的叶片因被引导至叶片室的壳体内压力与被引导至汽缸室的吸入压力或喷出压力间的压力差而被按压施力(日本专利特开2004-301114号公报)。
发明内容
(密闭型压缩机)
然而,在日本专利特开2006-300460号公报所公开的密闭型压缩机中,必须设有从吸入管分叉出的分叉管、与密闭容器内底部连通的配管、与刮板室连通的配管以及两个截止阀,且需要将刮板室隔成封闭空间的构件,部件数增多而使部件费巨大。
当然,在各部件的安装和组装上也需要很多工时数,对成本带来不良影响。而且,由于配管部件和截止阀被安装于密闭容器的外部,因此在安装压缩机时要求有很大的空间,并且很难进行隔音材料的安装。
在日本专利特开平5-256286号公报所公开的密闭型压缩机中,由于喷出气体穿过汽缸与密闭容器的间隙而引导至刮板室,因此需要花费很多时间才能使刮板室处于高压。因此,在从第二汽缸室的压缩停止向压缩作用的切换上产生延迟。若增大上述间隙,则在压缩停止时喷出气体向吸入侧的泄漏量增多,从而导致效率降低。
由于汽缸形状特殊,很难进行与通常压缩运转的汽缸的标准化。若没有高精密地进行滑块与汽缸的位置对齐,则无法用滑块塞住吸入连通路径。用汽缸和密闭容器来分隔刮板室的结构在加工上是很困难的。在压缩作用时没有对刮板室供给润滑油,因而容易对刮板与汽缸的滑动带来影响。
(双汽缸旋转式压缩机)
在上述可进行全能力运转与能力减半运转的切换的双汽缸旋转式压缩机中,一旦转速降低,则电动机部的马达效率也降低。因此,在进行能力减半运转的低能力区域内,需要通过将转轴的转速提高至两倍来实现马达效率的提高。
在上述压缩机中,由于轴滑动损失最大的部位是转轴的偏心部,因此必须降低该偏心部上的滑动损失。然而,在日本专利特开平1-247786号公报和日本专利特开2004-301114号公报所记载的压缩机中,同样地,随着转速的提高,轴滑动损失比例增大,很难得到在能力减半运转时的马达效率的提高。
另外,转轴包括被主轴承支承的主轴部和被副轴承支承的副轴部,但在将偏心滚筒组装于转轴的偏心部时,若从轴向长度比主轴部还短的副轴部侧插入偏心滚筒,则能容易地进行作业。因此,为了更容易地进行偏心滚筒的插入,考虑只是将副轴部的轴径设定得较小。
然而,相反的是,若只是将副轴部的轴径设定得较小,则在实际的压缩运转时,副轴部的轴面的面压力容易上升。尤其是,在低旋转区域(低能力区域)内很难形成润滑油的油膜,从而导致可靠性降低。
本发明基于上述问题发明而成,其目的在于提供密闭型压缩机和包括该密闭型压缩机来得到制冷循环效率提高的制冷循环装置,上述密闭型压缩机为双汽缸型的,以可进行压缩能力改变为前提,不仅实现了结构简化、降低部件数来削减工时数、抑制对成本的影响,还实现了运转切换所需时间的缩短。
此外,还提供双汽缸旋转式压缩机和包括该双汽缸旋转式压缩机来得到制冷循环效率的提高的制冷循环装置,上述双汽缸旋转式压缩机为双汽缸型的,以可进行全能力运转和能力减半运转的能力改变为前提,不仅能确保可靠性还能可靠地得到能力减半运转时的马达效率的提高。
为满足上述目的,本发明的密闭型压缩机将电动机部和压缩机构部收容在密闭容器内,上述压缩机构部隔着中间隔板设置有第一汽缸和第二汽缸,在上述汽缸的内径部形成汽缸室,还包括与各汽缸室连通的刮板室。
为满足上述目的,本发明的双汽缸旋转式压缩机将电动机部和压缩机构部收容在密闭容器内,在上述压缩机构部中,隔着中间隔板设置具有内径部的第一汽缸和第二汽缸,在第一汽缸的电动机部侧安装有与中间隔板一起覆盖第一汽缸的内径部来形成第一汽缸室的主轴承,在第二汽缸的反电动机部侧安装有与中间隔板一起覆盖第二汽缸的内径部来形成第二汽缸室的副轴承,与电动机部连结的转轴在第一汽缸室和第二汽缸室具有彼此180°错开旋转角的两个偏心部、被主轴承支承的主轴部以及被副轴承支承的副轴部,将偏心滚筒与该转轴的偏心部嵌合而驱动其在第一汽缸室和第二汽缸室内旋转,在第二汽缸室中设置可进行压缩运转和非压缩运转的切换的切换机构,被副轴承支承的转轴的副轴部的轴径φDb形成为满足式(1)。
( L 1 / ( L 2 + L 3 ) ) × φDa ≤ φDb ≤ L 4 / 0.43 - 2 × E · · · ( 1 )
φDa:被主轴承支承的转轴的主轴部轴径。L1:从第一汽缸的轴向中心位置起至转轴主轴部的轴负载位置(主轴部中从第一汽缸室侧端部起主轴部轴径一半的距离)为止的轴向距离。L2:从第一汽缸的轴向中心位置起至第二汽缸的轴向中心位置为止的轴向距离。L3:从第二汽缸的轴向中心位置起至转轴副轴部的轴负载位置(副轴部中从第二汽缸室侧端部起副轴部轴径一半的距离)为止的轴向距离。L4:转轴的偏心部与偏心滚筒的滑动长度。E:转轴的偏心部的偏心量。
附图说明
图1是本发明第一实施方式的包括压力切换阀的密闭型压缩机的局部省略纵剖视图和表示制冷循环装置的制冷循环结构的说明图。
图2是上述密闭型压缩机的横剖俯视图。
图3A是表示上述压力切换阀的主视图。
图3B是表示上述压力切换阀的俯视图。
图3C是表示上述压力切换阀的其它状态的俯视图。
图4是本发明第二实施方式的包括压力切换阀的密闭型压缩机的局部省略剖视图。
图5是将主要部分放大后表示上述第二实施方式的密闭型压缩机的全能力运转时的状态的纵剖视图。
图6是将主要部分放大后表示上述密闭型压缩机的能力减半运转时的状态的纵剖视图。
图7是本发明第三实施方式的密闭型压缩机主要部分的横剖俯视图。
图8是本发明第四实施方式的密闭型压缩机主要部分的纵剖视图。
图9A是本发明第五实施方式的压力切换阀的俯视图。
图9B是沿图9A中B-B线剖切来从箭头方向观察上述压力切换阀的纵剖视图。
图10A是表示本发明第六实施方式的密闭型压缩机的全能力运转时的压力切换阀的状态的纵剖视图。
图10B是表示上述密闭型压缩机的能力减半运转时的压力切换阀的状态的纵剖视图。
图11是表示上述密闭型压缩机的变形例中全能力运转时的压力切换阀的状态的纵剖视图。
图12是表示上述密闭型压缩机的又一不同的变形例中全能力运转时的压力切换阀的状态的纵剖视图。
图13A是表示本发明第七实施方式的密闭型压缩机的能力减半运转时的压力切换阀的状态的纵剖视图。
图13B是表示上述密闭型压缩机的能力减半运转时的压力切换阀的状态的横剖俯视图。
图14A是表示本发明第七实施方式的密闭型压缩机的全能力运转时的压力切换阀的状态的纵剖视图。
图14B是表示上述密闭型压缩机的全能力运转时的压力切换阀的状态的横剖俯视图。
图15是表示在上述第七实施方式的变形例中能力减半运转时的压力切换阀的状态的密闭型压缩机主要部分的纵剖视图。
图16是表示本发明第八实施方式的永磁体的安装结构的汽缸局部的俯视图。
图17A是表示用保持上述永磁体的第一保持构件进行安装的安装结构中汽缸局部的俯视图。
图17B是表示用保持上述永磁体的第一保持构件进行安装的安装结构中第二保持构件的俯视图。
图18A是表示上述第八实施方式的变形例的第一保持构件的立体图。
图18B是表示上述第一保持构件的主视图。
图18C是表示上述第一保持构件的侧视图。
图19是本发明第九实施方式的双汽缸旋转式压缩机的示意纵剖视图和表示制冷循环装置的制冷循环结构的说明图。
图20是将上述双汽缸旋转式压缩机的主要部分放大后表示的纵剖视图。
图21是表示上述双汽缸旋转式压缩机的主要部分的局部分解立体图。
图22是上述双汽缸旋转式压缩机的偏心部滑动损失与偏心部滑动长度/偏心部轴径的特性图。
图23是上述双汽缸旋转式压缩机的综合效率与偏心部滑动长度/偏心部轴径的特性图。
具体实施方式
图1是表示省略了密闭型压缩机R的局部的截面结构和包括该密闭型压缩机R的制冷循环装置的制冷循环结构的图。
首先从密闭型压缩机R开始说明,符号1是密闭容器,在该密闭容器1内的下部隔着中间隔板2地设有第一压缩机构部3A和第二压缩机构部3B,在上部设有电动机部4。这些第一压缩机构部3A和第二压缩机构部3B通过转轴5与电动机部4连结。
第一压缩机构部3A设有第一汽缸6A,第二压缩机构部3B设有第二汽缸6B。在第一汽缸6A的上表面部安装固定有主轴承7A,在第二汽缸6B的下表面部安装固定有副轴承7B。上述转轴5具有一体的、贯穿各汽缸6A、6B内部且具有大致180°相位差的第一偏心部Xa和第二偏心部Xb。
各偏心部Xa、Xb为相同直径,并被组装成位于各汽缸6A、6B的内径部。第一偏心部Xa的周面上嵌合有第一偏心滚筒9a,第二偏心部Xb的周面上嵌合有第二偏心滚筒9b。
在上述第一汽缸6A的内径部形成有第一汽缸室Sa,在第二汽缸6B的内径部形成有第二汽缸室Sb。各汽缸室Sa、Sb彼此形成为相同直径和高度尺寸,上述偏心滚筒9a、9b被收容成其周壁的一部分与各汽缸室Sa、Sb的周壁的一部分线接触且可自由地偏心旋转。
第一汽缸6A设有与第一汽缸室Sa连通的第一刮板室10a,第一刮板11a被可自由移动地收容。第二汽缸6B设有与第二汽缸室Sb连通的第二刮板室10b,第二刮板11b被可自由移动地收容。
第一刮板11a、第二刮板11b的前端部在俯视方向上形成半圆状,朝相对的汽缸室Sa、Sb突出而能与旋转角度无关地与俯视方向上为圆形的上述第一偏心滚筒9a、第二偏心滚筒9b的周壁线接触。
只在上述第一汽缸6A中设有将第一刮板室10a与该第一汽缸6A的外周面连通的横孔,并收容有作为压缩弹簧的弹簧构件14。弹簧构件14被夹在第一刮板11a的后端部端面与密闭容器1内周壁之间,对该刮板11a施加弹性力(背压)。
设于上述第二汽缸6B的第二刮板室10b设有第二刮板11b和后述的压力切换阀K。随着上述压力切换阀K的切换动作而对刮板11b施加喷出压力(高压)或吸入压力(低压)的背压,从而能使其前端缘与偏心滚筒9b接触或远离。
在上述密闭容器1的内底部形成有收集润滑油的积油部15。图1中,横穿上述主轴承7的凸缘部的虚线表示润滑油的液面,第一压缩机构部3A的几乎全部和第二压缩机构部3B的全部浸到上述积油部15的润滑油中。
这样构成的密闭型压缩机R,在上述密闭容器1的上端部连接有喷出管P。喷出管P通过冷凝器17、膨胀装置18和蒸发器19而与储罐20的上端部连接。通过第一吸入管Pa和第二吸入管Pb将上述储罐20与密闭型压缩机R连接。
上述第一吸入管Pa贯穿构成密闭型压缩机R的密闭容器1和第一汽缸6A侧部而与第一汽缸室Sa连通。上述第二吸入管Pb贯穿密闭容器1和第二汽缸6B侧部而与第二汽缸室Sb连通。
将以上所说明的密闭型压缩机R、冷凝器17、膨胀装置18、蒸发器19和储罐20依次用配管连通,藉此构成制冷循环装置。
接着,对上述压力切换阀K进行详细说明。图2是第一实施方式的包括压力切换阀K的密闭型压缩机R的横剖俯视图。图3A是上述压力切换阀K的示意主视图。图3B和图3C是彼此不同状态下的压力切换阀K的示意俯视图。
上述压力切换阀K被浸在形成于密闭容器1的内底部的积油部15的润滑油中,其是由阀主体21、电磁线圈22、与磁性构件23一体连设的滑块24构成的。
在图2、图3B和图3C所示的俯视图中,上述阀主体21的内侧部和外侧部形成弯曲状,在图3A所示的主视图中,上述阀主体21是上端面和下端面形成为平坦状的大致棱柱状的构件。在上述阀主体21的左右两端面之间贯穿设置有截面为正圆状的滑块用孔25。
在距阀主体21的一个端面规定距离的部位上,由孔部组成的吸入连通路径26与刮板室连通路径27及喷出连通路径28彼此分离且并排地设置。各连通路径26~28从阀主体21的外周面贯穿滑块用孔25地设置,以将阀主体21外部与滑块用孔25连通。
上述吸入连通路径26和刮板室连通路径27开设于阀主体21的相同侧面,喷出连通路径28开设于与吸入连通路径26和刮板室连通路径27相反一侧的阀主体21的侧面。
以上述刮板室连通路径27为基准,与吸入连通路径26间的距离和与喷出连通路径28间的距离被设定成彼此相同。刮板室连通路径27和喷出连通路径28的直径被设定成彼此相同,吸入连通路径26的直径形成为比它们的直径小。
上述电磁线圈22被一体连设在上述阀主体21的设有喷出连通路径28一侧的端面,并具有与上述滑块用孔25大致相同直径的内周部29。
上述滑块24是可自由移动地嵌入在设于阀主体21的滑块用孔25与电磁线圈22的内周部29之间的圆柱状的构件。在上述滑块24的周面上且沿轴向的大致中间部设有外径进一步缩小的缺口部(日文:切欠部)30。
上述磁性构件23与上述滑块24的一个端面连结或一体成形,其只在图3C中示出,而在图3B中省略。磁性构件23的外径形成为与滑块24的外径相同,在与滑块24相反一侧的端面与未图示的压缩弹簧抵接,磁性构件23和滑块24被沿着轴向弹性按压施力。
这样,一旦对电磁线圈22供电而克服压缩弹簧的弹性力来磁力吸引磁性构件23,则如图3B所示,滑块24移位至缺口部30与刮板室连通路径27和喷出连通路径28相对的位置。此时的滑块24的位置称为“第一动作位置”。
一旦对电磁线圈22断电,则对磁性构件23的磁力吸引作用便消失。取而代之,压缩弹簧的弹性力发生作用,如图3C所示,滑块24移位至缺口部30与刮板室连通路径27和吸入连通路径26相对的位置。此时的滑块24的位置称为“第二动作位置”。
再如图1所示,上述压力切换阀K被安装于第二汽缸6B的下表面,以封闭第二刮板室10b的下侧开放面。另外,第二刮板室10b的上侧开放面被设置在第一汽缸6A与第二汽缸6B之间的上述中间隔板2封闭,第二刮板室10b的上下表面处于封闭状态。
上述第二汽缸6B设有与上述第二吸入管Pb连接的吸入孔和将第二汽缸6B的下表面连通的连通孔。如图2示意所示,在压力切换阀K中,设于阀主体21的上述吸入连通路径26经由上述连通孔与上述第二吸入管Pb连通。
此外,上述刮板室连通路径27朝第二刮板室10b开口,上述喷出连通路径28朝密闭容器1内的积油部15开口。
在如上所述的内置有压力切换阀K的密闭型压缩机R和包括上述密闭型压缩机R的制冷循环装置中,能通过压力切换阀K的作用来选择切换通常运转(全能力运转)和停缸运转(能力减半运转)。
一旦选择了通常运转,便对压力切换阀K的电磁线圈22供电,磁性构件23和滑块24被磁力吸引来克服压缩弹簧的弹性力。滑块24移位至图3B所示的第一动作位置,使得缺口部30与刮板室连通路径27和喷出连通路径28连通。因此,第二刮板室10b与积油部15通过压力切换阀K连通。
对电动机部4发送运转信号,转轴5被驱动而旋转,第一偏心滚筒9a、第二偏心滚筒9b在各自的汽缸室Sa、Sb内进行偏心旋转。在第一汽缸6A中,刮板11a被弹簧构件14按压施力,其前端部与偏心滚筒9a的周壁滑动接触,从而将第一汽缸室Sa内一分为二。
制冷剂气体被从储罐20经由第一吸入管Pa吸入至第一汽缸室Sa并将第一汽缸室Sa充满。随着偏心滚筒9a的偏心旋转,汽缸室Sa的被划分出的一侧的容积减少,吸入后的气体逐渐被压缩。一旦上升至规定压力,则喷出阀打开,高压气体经由阀盖被导入密闭容器1内。
充满上述密闭容器1内的高压气体向喷出管P喷出,并被引导至冷凝器17。高压气体在冷凝器17中冷凝液化而变成液体制冷剂,被引导至膨胀装置18后隔热膨胀,在蒸发器19中蒸发,以从在蒸发器19中流通的空气中夺取蒸发潜热。
在蒸发器19中蒸发的制冷剂被引导至储罐20后发生气液分离,所分离的低压的气体制冷剂被从储罐20经由第一吸入管Pa引导至第一汽缸室Sa。再次被压缩后向密闭容器1内喷出,构成如上所述的制冷循环。
另一方面,在储罐20中发生气液分离的低压的气体制冷剂经由第一吸入管Pa和第二吸入管Pb被引导至第二汽缸室Sb。第二汽缸室Sb中充满了低压的气体制冷剂,成为吸入压力(低压)气氛。
如上所述,压力切换阀K内的滑块24被保持于第一动作位置,以使积油部15与第二刮板室10b连通。在上述密闭容器1内充满了在第一汽缸室Sa中被压缩并喷出的高压气体,密闭容器1内底部的积油部15中的润滑油受到高压的影响。
积油部15的润滑油进入压力切换阀K的喷出连通路径28,并进一步经由滑块24的缺口部30与滑块用孔25的间隙被引导至刮板室连通路径27。由于刮板室连通路径27与第二刮板室10b连通,因此,经高压后的润滑油充满第二刮板室10b,并对第二刮板11b施加背压。
第二刮板11b的后端部处于喷出压力(高压)下,而前端部因从第二吸入管Pb被引导至第二汽缸室Sb的低压的气体制冷剂而处于低压气氛下。在第二刮板11b的前后端部存在压力差,在上述压力差的影响下,刮板11b的前端部被按压施力而与第二偏心滚筒9b的周壁滑动接触。
在第二汽缸室Sb中也能进行与第一汽缸室Sa中完全相同的压缩作用,结果在第一汽缸室Sa和第二汽缸室Sb中均进行压缩作用,而成为全能力运转。
一旦选择停缸运转,则切断对压力切换阀K的供电,电磁线圈22被消磁。
磁性构件23和滑块24受到压缩弹簧的弹性力,滑块24移位至第二动作位置。因此,缺口部30与刮板室连通路径27和吸入连通路径26连通,第二刮板室10b和第二吸入管Pb通过压力切换阀K连通。
在第一汽缸室Sa中进行上述通常的压缩作用,从喷出管P被喷出的高压气体被引导至冷凝器17、膨胀装置18和蒸发器19,以实现制冷循环作用。接着,从储罐20经由第一吸入管Pa被吸入至第一汽缸室Sa并在第一汽缸室Sa中被压缩。
在储罐20中发生气液分离的低压的气体制冷剂经由第一吸入管Pa和第二吸入管Pb被引导至第二汽缸室Sb。第二汽缸室Sb中充满了低压的气体制冷剂,成为吸入压力(低压)气氛。
如上所述,压力切换阀K内的滑块24被保持于第二动作位置,以使第二吸入管Pb与第二刮板室10b连通。因此,第二刮板室10b充满了低压的气体制冷剂,对第二刮板11b施加低压的背压。
第二刮板11b的后端部处于吸入压力(低压)下,而前端部因从第二吸入管Pb被引导至第二汽缸室Sb的气体制冷剂而处于低压气氛下。因此,在第二刮板11b的前后端部不存在压力差,刮板11b的前端部被偏心滚筒9b的周壁拨开而保持在后退的位置上。
结果,只在第一汽缸室Sa中进行压缩作用,而在第二汽缸室Sb中没有进行压缩作用,成为能力减半运转。
这样,由于将压力切换阀K内置于密闭容器1中,因此,在第二刮板室10b中不需要用于切换喷出压力和吸入压力并将它们导入的配管,不仅能使结构简化,还能因构件的减少而有利于成本降低。
在第二汽缸室Sb中进行压缩作用时,由于因压力切换阀K的切换动作而将喷出压力导入至第二刮板室10b,因此,用较短时间就能进行从压缩停止状态向压缩作用状态的切换,从而能得到制冷循环效率的提高。
而且,为了能将压力切换阀K安装于第二汽缸6B,只要设置安装螺钉的螺孔即可,从而能容易实现与第一汽缸6A的标准化。
在第二汽缸室Sb中进行压缩作用时,由于因第二刮板11b的往复运动而在第二刮板室10b中进出有润滑油,因此,较为理想的是,使刮板室连通路径27和喷出连通路径28的截面积较大。此外,吸入连通路径26在与第二刮板室10b连通后没有气体制冷剂或润滑油的进出,因此,截面积可以较小。
因此,如图3A、图3B、图3C所示,将吸入连通路径26的直径形成得较小,将刮板室连通路径27和喷出连通路径28的直径形成得比吸入连通路径26的直径大。
在上述压力切换阀K的滑块用孔25中,将刮板室连通路径27与吸入连通路径26及喷出连通路径28连接,其中,上述刮板室连通路径27与第二刮板室10b连通,上述吸入连通路径26经由第二吸入管Pb与第二汽缸室Sb连通,上述喷出连通路径28与作为积油部15的密闭容器1内连通,在滑块24的周面一部分设有缺口部30。
通过将上述滑块24移位至上述第一动作位置,能经由缺口部30将刮板室连通路径27与喷出连通路径28连通。通过将滑块24移位至第二动作位置,能经由缺口部30将刮板室连通路径27与吸入连通路径26连通。
即,尽管是只使滑块24往复运动这样简单的机构,但能顺畅且可靠地切换被引导至第二刮板室10b的喷出压力和吸入压力。
在上述密闭容器1内底部设置收集润滑油的积油部15,并将压力切换阀K浸在积油部15的润滑油中。
由于能将高压的润滑油引导至第二刮板室10b,并将润滑油高效地导入至第二刮板室10b与第二刮板11b的滑动面,因此能良好地保持第二刮板11b的滑动性。
此外,通过将压力切换阀K浸至积油部15的润滑油中,泄漏至吸入连通路径26的只是润滑油,制冷剂从喷出压力侧向吸入侧的泄漏较少,因而能抑制性能降低。
为了将高压引导至第二刮板室10b,使设于压力切换阀K的喷出连通路径28朝润滑油中开口。由于通过在压缩作用时进行往复运动的第二刮板11b使润滑油进出第二刮板室10b,因此,阻力较少,第二刮板11b的滑动顺畅且损失变少。
接着,对第二实施方式的压力切换阀Ka进行说明。
图4是包括压力切换阀Ka的密闭型压缩机R的主要部分的纵剖视图。图5和图6是将彼此不同状态的压力切换阀Ka放大的纵剖视图。
除了后述的压力切换阀Ka之外的密闭型压缩机R的结构与先前图1所示的密闭型压缩机R的结构相同,在此对用于图1且在图4中与图1相同的结构部件标注相同的符号,而省略其重复说明。
此外,图4示意表示压力切换阀Ka,只对一部分结构部件标注了符号,而在图5、图6中详细表示,对全部结构部件标注符号。
上述压力切换阀Ka由阀主体21A、磁性构件23A、滑块24A、电磁线圈22A以及用非磁性体制成的圆筒构件31构成。
上述阀主体21A安装于上述第二汽缸6B的下表面以封闭第二刮板室10b的下侧开放面。滑块用孔25A被贯穿设置在阀主体21A的左右两端面间,在该滑块用孔25A中可自由滑动地收容有滑块24A。
上述滑块用孔25A的端面朝着作为密闭容器1内的积油部15开放,并形成有喷出连通路径28A。滑块用孔25A与第二刮板室10b是由刮板室连通路径27A连通的。与第二汽缸室Sb连接的第二吸入管Pb和滑块用孔25A是由阀主体21A和形成于阀主体21A的吸入连通路径26A连通的。
在此,吸入连通路径26A的直径形成为最小,刮板室连通路径27A的直径形成得比吸入连通路径26A的直径大,喷出连通路径28A的直径形成得比刮板室连通路径27A的直径大。
在上述阀主体21A的与开设有喷出连通路径28A的端面相反一侧的端面上且沿着滑块用孔25A地设有槽部32,其与上述圆筒构件31的端面嵌合而固定。圆筒构件31从外部插通设于密闭容器1的插通用孔33,其前端开口卡合固定于上述阀主体21A的槽部32。
阀主体21A的端面与密闭容器1的内周壁形成有狭小的缝隙,以供圆筒构件31的一部分露出。在上述圆筒构件31的露出部分设有由多个小孔形成的油孔34,来将圆筒构件31的外表面侧与内部连通。即、润滑油从油孔34被引导至圆筒构件31内,从而能确保如后所述滑块24的顺畅移动。
密闭容器1的插通用孔33和插通其的圆筒构件31的周面进行了采用焊材(密封材)的钎焊加工(参照图中V),来实施完全密封。圆筒构件31的被封闭的端面突出到密闭容器1外部,在该端部的外周面嵌入安装固定有上述电磁线圈22A。
而且,在圆筒构件31端部内插入有压缩弹簧35,其与被插入圆筒构件31内部的磁性构件23A的端面接触。磁性构件23A形成为可在圆筒构件31内自由滑动的直径,并与上述滑块24A一体连设。
上述滑块24从与磁性构件23A连设的基端部起在圆筒构件31与阀主体21A的嵌合部具有杆部Xd,该杆部形成为与圆筒构件31的内径存在间隙的小径。在杆部Xd的前端一体连设有滑动连接部Xe,该滑动连接部Xe在缺口部30A的两侧夹着缺口部30A。
上述滑动连接部Xe可自由滑动地嵌入滑块用孔25A。上述缺口部30A的直径被设计成比滑块用孔25A的直径小,但与上述杆部Xd的直径大致相同。因此,在缺口部30A的周面与滑块用孔25A的周面之间、杆部Xd的周面与圆筒构件31的内周面之间形成有狭小的间隙。
一旦对电磁线圈22A供电,来克服压缩弹簧35的弹性力对磁性构件23A磁力吸引,则如图5所示,缺口部30A与吸入连通路径26A相对,但滑块24A的前端面后退到使阀主体21A的刮板室连通路径27A开放的位置。此时的滑块24A的位置称为“第一动作位置”。
一旦对电磁线圈22B断电,则对磁性构件23A的磁力吸引作用便消失。取而代之,压缩弹簧35的弹性力发生作用,如图6所示,滑块24A的前端面越过刮板室连通路径27A移动至阀主体21A的端面附近位置。
藉此,将形成于阀主体21A端面的作为开口的喷出连通路径28A封闭。同时,滑块24A的缺口部30A位于与刮板室连通路径27A和吸入连通路径26A两者均相对的位置。
此时的滑块24A的位置称为“第二动作位置”。另外,虽然滑块24A发生位置移动,但设于圆筒构件31的油孔34不会被滑块24A封闭,始终处于开放状态。
若在如上所述构成的压力切换阀Ka中选择了通常运转,则对压力切换阀Ka的电磁线圈22A供电,磁性构件23A和滑块24A被磁力吸引来克服压缩弹簧35的弹性力。
滑块24A移位至图5所示的第一动作位置,而将刮板室连通路径27a与喷出连通路径28A连通。因此,第二刮板室10B与积油部15通过压力切换阀Ka连通。
对电动机部4发送运转信号,转轴5被驱动而旋转,在第一汽缸室Sa内进行压缩作用。在密闭容器1内充满了压缩后的气体制冷剂,再从密闭型压缩机R向喷出管P喷出来构成制冷循环。
在储罐20中发生气液分离的低压的气体制冷剂经由第一吸入管Pa和第二吸入管Pb被引导至第二汽缸室Sb。第二汽缸室Sb中充满了低压的气体制冷剂,成为吸入压力(低压)气氛。
另一方面,压力切换阀Ka内的滑块24A被保持于第一动作位置,积油部15的润滑油从压力切换阀Ka的喷出连通路径28A被引导至刮板室连通路径27A而充满第二刮板室10b,对第二刮板11b施加喷出压力(高压)的背压。
在第二刮板11b的前后端部存在压力差,在上述压力差的影响下,刮板11b的前端部被按压施力以与偏心滚筒9b的周壁滑动接触。在第二汽缸室Sb中也进行与第一汽缸室Sa中完全相同的压缩作用,结果在第一汽缸室Sa和第二汽缸室Sb中均进行压缩作用,而成为全能力运转。
一旦选择停缸运转,则切断对电磁线圈22A的供电,磁性构件23A和滑块24A受到压缩弹簧35的弹性力。由于滑块24处于图6所示的第二动作位置,因此通过缺口部30A将刮板室连通路径27A与吸入连通路径26A连通,从而使第二刮板室10b与第二吸入管Pb连通。
在储罐20中发生气液分离的低压的气体制冷剂经由第一吸入管Pa和第二吸入管Pb被引导至第二汽缸室Sb。第二汽缸室Sb中充满了低压的气体制冷剂,成为吸入压力(低压)气氛。
由于压力切换阀Ka内的滑块24A被保持在第二动作位置,且第二吸入管Pb与第二刮板室10b连通,因此,在第二刮板室10b中充满了低压的气体制冷剂而处于低压的气氛下,从而对第二刮板11b施加吸入压力(低压)的背压。
第二刮板11b的后端部处于吸入压力(低压)下,而其前端部处于第二汽缸室Sb的低压气氛下。因此,在第二刮板11b的前后端部不存在压力差,偏心滚筒9b空转。其结果是,成为只在第一汽缸室Sa中进行压缩作用而在第二汽缸室Sb中没有进行的能力减半运转。
在此,也通过与磁性构件23A和电磁线圈22A的组合,而以比较简单的结构进行滑块24A的往复移动。由于将电磁线圈22A安装于密闭容器1的外部空间,因此,不需要将用于通电的密封端子安装于密闭容器1,能实现配线结构的简化。
由于也可以不用将电磁线圈22A浸在积油部15的润滑油中,因此不需要电磁线圈22A具有耐油性和耐制冷剂性。由于收容磁性构件23A和滑块24A的圆筒构件31嵌合固定于设于阀主体21A的槽部32,因此,容易进行滑块用孔25A与滑块24A的定心,组装性好。
另外,在上述实施方式中,为了将压力切换阀Ka组装到密闭型压缩机R中,首先只将压力切换阀Ka的阀主体21A安装到第二压缩机构部3B,并在此状态下将其收纳在密闭容器1内。
接着,将收容了滑块24A、磁性构件23A和压缩弹簧35的圆筒构件31插入设于密闭容器1的插通用孔33,并将其端部嵌合固定于阀主体21A的槽部32。此后,通过钎焊加工来封闭密闭容器1的插通用孔33与圆筒构件31的插通部分的周面。
上述电磁线圈22A既可以预先安装于圆筒构件,也可以在组装了压缩机后安装。因此,不需要特别的组装工序和特殊的密闭容器,只要再进行现有的压缩机组装方法就能完成压力切换阀Ka的组装,将工时数的增大抑制到最小限度。
为了使电磁线圈22A磁力吸附磁性构件23A,较为理想的是使上述圆筒构件31由非磁性体制成,但只要能正常进行磁性构件23A的动作,也可以具有稍许磁性。
图7是用于说明第三实施方式的压力切换阀Ka的密闭型压缩机R的横剖俯视图。
由于在作用上与先前第二实施方式所说明的相同,因此省略其作用说明,而只对其结构进行说明。
压力切换阀Ka被设于在第一汽缸6A与第二汽缸6B之间设置的中间隔板2。即、从中间隔板2的外周面一部分至与第二刮板室10b相对的位置设有滑块用孔25B,并安装有收容了上述滑块24A、磁性构件23A和压缩弹簧35的圆筒构件31。
滑块用孔25B设有与第二刮板室10b连通的刮板室连通路径(未图示)、与第二吸入管Pb连通的吸入连通路径26A以及朝密闭容器1内开口的喷出连通路径(未图示)。
上述第二刮板室10b的上表面被中间隔板2封闭,但由于下表面在密闭容器1内处于开放状态而暴露于喷出压力之下,因此需要某种封闭构件。
若为以上结构,则将原来设置于压力切换阀Ka的阀主体兼用作上述中间隔板2。因此,不仅减少了部件数,而且还不需要用于组装阀主体的工时和对第二汽缸6B进行安装用螺孔的加工,从而能进一步抑制对成本的影响。
另外,在上述密闭型压缩机R中采用使第一汽缸室Sa和第二汽缸室Sb分别与独立的第一吸入管Pa和第二吸入管Pb连接的结构,但不限定于此。
图8是作为第四实施方式的密闭型压缩机R的主要部分的纵剖视图。
也可以是用一根吸入管P代替上述第一吸入管Pa、第二吸入管Pb来与设于中间隔板2A的吸入引导路径40连接的类型。
上述吸入引导路径40形成为在中间隔板2A内部分叉成两根引导路径40a、40b,一根分叉引导路径40a与第一汽缸室Sa连通,另一根分叉引导路径40b与第二汽缸室Sb连通。
在此所使用的压力切换阀Ka是与之前基于图4、图5和图6在第二实施方式中所说明的压力切换阀相同的结构,并安装于相同位置。
不过,需要将用于连通设于阀主体21A的吸入连通路径26A与设于中间隔板2的吸入引导路径40的孔部42贯穿设于第二汽缸6B的上下端面,并设置于中间隔板2A。
此外,在上述压力切换阀K中,包括电磁线圈22、磁性构件23以及与该磁性构件23一体连设的滑块24,并驱动滑块24沿轴向往复运动,但不限定于此。
也可以是图9a和图9B所示的压力切换阀K来作为第五实施方式。
即、设有对转动轴24D的周面一部分进行切开加工而形成的第一缺口部30Da,并在与上述第一缺口部30Da以180°相对的周面部位且在轴向错开位置地设有第二缺口部30Db。转动轴24D的端部被连结到脉冲电动机等致动器50。
在阀主体21D中,吸入连通路径26D与刮板室连通路径27D彼此存在规定间隔,且从相同侧面贯穿至滑块用孔25D。喷出连通路径28D被设置成与上述刮板室连通路径27D存在规定间隔,且从相反侧的侧面贯穿至滑块用孔25D。
因此,如图9A所示,转动轴24D的第一缺口部30Da能将吸入连通路径26D与刮板室连通路径27D连通。而且,若使转动轴24D转动180°,则第二缺口部30Db将刮板室连通路径27D与喷出连通路径28D连通。
若是如上所述构成的压力切换阀Ka,则能将致动器50从阀主体21D突出的突出量抑制到最小限度。此外,只要是具有耐油、耐制冷剂性的致动器就能将其收容在密闭容器1内,不需要确保外部空间。
另外,在上述实施方式中,为了实现停缸运转(能力减半运转),使滑块24移位至“第二动作位置”。因此,切断对电磁线圈22的通电,以消除对滑块24和磁性构件23的磁力吸引作用,取而代之,使压缩弹簧35的弹性力作用于滑块24。
在上述第二动作位置上,必须可靠地改变滑块24的位置并使其停止,以使滑块24的缺口部30与刮板室连通路径27和吸入连通路径26相对。
作为第六实施方式,对使滑块24A移位至第二动作位置时、对滑块24A定位的定位元件进行说明。
图10A和图10B是第六实施方式的压力切换阀Kb和包括该压力切换阀Kb的密闭型压缩机一部分的示意纵剖视图。图10A表示全能力运转时的状态,图10B表示能力减半运转时的状态。
本实施方式所使用的压力切换阀Kb的基本结构采用之前在第二实施方式(图4~图6)中所说明的压力切换阀Ka的基本结构。对于中间隔板2A和设于该中间隔板2A的吸入引导路径40,采用之前在第四实施方式(图8)中所说明的构件。
压力切换阀Kb由阀主体21B、磁性构件23A、与磁性构件23一体形成或结合的滑块24A、电磁线圈22B、用非磁性体制成的圆筒构件31以及固定于上述圆筒构件31作为滑块保持构件的永磁体31A构成。
在此所使用的电磁线圈22B不是至此所说明的根据是否通电来控制其切换类型的电磁线圈,而是通过反极性切换来保持其状态即所谓自保持型的。
上述阀主体21B在第二汽缸6B的下表面被安装成封闭第二刮板室10b的下侧开放面,该阀主体21B连结有圆筒构件31。滑块用孔25A被设置在阀主体21B与圆筒构件31之间,在该滑块用孔25A中可自由滑动地收容有滑块24A。
在上述阀主体21B的端面设有直径比滑块用孔25A的直径更小的孔部,并将此作为喷出连通路径28A。由于将上述喷出连通路径28A的直径形成得比滑块用孔25A的直径小,因此在阀主体21B的端部设有作为滑块定位元件的台阶部60。
上述滑块24A在其中心轴位置沿着轴向设有通孔61,以使滑块24A的两端部经由通孔61而成为相同气氛。即、通过设置通孔61,能使滑块24A的两端部保持相同压力,从而能得到压力平衡。
与先前说明的实施方式一样,在本实施方式中,也能进行将吸入压力引导至第二刮板室10b并以第二汽缸室Sb为对象的停缸运转,但特别地,沿着第二刮板室10b的与第二刮板11b接触、分离的周面安装有永磁体Z。
只在以上所说明的这点上与之前第二实施方式中所说明的结构不同,对于其它的结构部位,由于基本相同,因此标注相同符号,而省略其重复说明。
一旦选择通常运转,则对电磁线圈22B通电,磁性构件23A被磁力吸引而克服作为滑动施力构件的压缩弹簧35的弹性力。
如图10A所示,滑块24A的端面后退到将阀主体21A的刮板室连通路径27A开放的位置,并移位至将刮板室连通路径27A与喷出连通路径28A连通的“第一动作位置”。在此状态下,即使中止对电磁线圈22B的通电,磁性构件23A也会被永磁体31A吸引,而保持滑块24A的位置。
密闭容器1内的喷出压力(高压)从压力切换阀Kb的喷出连通路径28A经由刮板室连通路径27A被引导至第二刮板室10b,并对第二刮板11b施加高压的背压。因此,在第二刮板11b的前后端部产生压力差,进行在第二汽缸室Sb也产生压缩作用的全能力运转。
另外,此时,滑块24A的缺口部30A偏离与吸入连通路径26A相对的位置,在这点上与第二实施方式(图5)不同,但基本来说在吸入连通路径26A被滑块24A关闭这点上没有改变。
一旦选择停缸运转,上述电磁线圈22B被切换成反极性,在磁性构件23A和滑块24A上施加有反作用力,并且还施加有压缩弹簧35的弹性力,从而克服永磁体31A的吸引力使滑块24A移动。
如图10B所示,滑块24A的前端面越过刮板室连通路径27A后与设于阀主体21B的端面的台阶部60碰撞而停止。在此状态下,即使中止对电磁线圈22B的通电,也能利用压缩弹簧35的弹性力来保持滑块24A的位置。
滑块24A被台阶部60定位,并将喷出连通路径28A与阀主体21B的外周面之间阻断,从而将到此一直连通的喷出连通路径28A与刮板室连通路径27A之间封闭。另一方面,移位至经由滑块24A的缺口部30A将刮板室连通路径27A与吸入连通路径26A连通的“第二动作位置”。
从储罐20导入的吸入压力(低压)经由压力切换阀Kb的吸入连通路径26A和刮板室连通路径27A被引导至第二刮板室10b,并对第二刮板11b施加低压的背压。
第二刮板11b的前后端部为相同的低压,前端部被偏心滚筒9b拨开而后退至第二刮板室10b内,后端部被永磁体Z磁力吸附,来保持位置。进行在第二汽缸室Sb中停止压缩作用的能力减半运转。
如上所述,为了利用压力切换阀Kb在密闭容器1内进行对第二刮板室10b的压力调整,要求压力切换阀Kb更加小型化。因此,若能始终正确地定位滑块24A,则能减小包含滑块24A的公差在内的必要行程,从而能实现压力切换阀Kb的小型化。
然而,在第二刮板室10b与吸入连通路径26A连通的位置上,有时周围处于喷出压力气氛,高低压密封部多,若没有正确定位滑块24A,则会使泄漏量增多,从而使性能降低。
根据上述实施方式,由于设置台阶部(滑块定位元件)60,以使压力切换阀Kb的滑块24A被限制在将第二刮板室10b与吸入连通路径26A连通的位置上,因此能使压力切换阀Kb小型化。同时,能实现泄漏量降低,得到性能的提高。
而且,作为密闭型压缩机R,能内置有压力切换阀Kb的至少一部分,不需要外部配管,能实现低成本化。另外,可以在阀主体21A设置滑块用孔25A,并只对阀主体21A的端部进行加工来设置上述台阶部60,也可以由其它零件形成上述台阶部60。
不管怎样,通过设置台阶部60作为对滑块24A定位的定位元件,能容易确保滑块24A的位置精度,从而能进行更正确的定位。
在上述实施方式中,使用只在滑块24A位置移动时通电,并切换成反极性的自保持型的电磁线圈22B。与先前的实施方式中所说明的根据是否通电来控制的类型的电磁线圈相比,只在切换时通电就能得到同样的效果,从而能大幅减少耗电量。
通过沿着滑块24A的轴向设置通孔61,能将滑块24A的两端部的压力始终保持为相同。因此,能顺畅地开始滑块24A的位置移动,从而得到动作可靠性的提高。
图11表示第六实施方式的第一变形例,是压力切换阀Kc和包括该压力切换阀Kc的密闭型压缩机一部分的示意纵剖视图,表示通常运转(全能力运转)时的状态。
设于阀主体21C的滑块用孔25B在阀主体21C的端部也以相同直径开口,形成喷出连通路径28A。阀主体21C的端部f尤其只在上侧的一部分朝轴向突出设置,从而与副轴承8的檐部8a的周面抵接。上述突出部f的突出长度与嵌入副轴部8的檐部8a周面的阀盖12的板厚大致相同。
在滑块24A自身的结构、安装于该滑块24A的电磁线圈22B、磁性构件23A和压缩弹簧35上没有任何改变。此外,由于其它结构与先前图10A、图10B所示的结构相同,因此标注相同符号而省略其重复说明。
在停缸运转时,通过将电磁线圈22B切换成反极性,滑块24A从图的状态向左侧方向移动,最终滑块24A的端部与阀盖12碰撞而停止。即、在此,阀盖12构成滑块24A的定位元件,将滑块24A定位在第二动作位置。
这样,不是在阀主体21C上设置滑块定位元件,而是用现有部件即阀盖12兼作滑块定位元件,抑制了对成本的影响。此外,通过使压力切换阀Kc自身与副轴承8的外周面抵接,从而使第二刮板室10b的封闭性提高。
图12表示第六实施方式的第二变形例,是压力切换阀Kd和包括该压力切换阀Kd的密闭型压缩机一部分的示意纵剖视图,表示通常运转(全能力运转)时的状态。
将副轴承8A的一部分延长至原来设置阀主体的部位即密闭容器1内周壁附近位置,副轴承8A兼用作压力切换阀Kd的一部分。从副轴承8A的延长部分外周面朝向轴芯设置滑块用孔25C,从而该滑块用孔25C的端部成为滑块定位元件。
而且,在副轴承8A的延长部分设有吸入连通路径26A、刮板室连通路径27A和喷出连通路径28A。
在滑块24A自身的结构、安装于该滑块24A的电磁线圈22B、磁性构件23A和压缩弹簧35上没有任何改变。此外,由于其它结构与先前图10A、图10B所示的结构相同,因此标注相同符号而省略其重复说明。
在停缸运转时,通过将电磁线圈22B切换成反极性,滑块24a从图的状态向左侧移动,最终滑块24A的端部与作为滑块定位元件的滑块用孔25C的端面碰撞而停止,从而被定位在第二动作位置。
在此,也用现有部件即副轴承8A兼用作滑块定位元件,来抑制对成本的影响。使空间利用率变好,并使压力切换阀Kd的内置更加容易,从而得到设计自由度的提高。通过使压力切换阀Kd自身与副轴承8A的滑块用孔24C的端面抵接,从而使第二刮板室10b的封闭性提高。
另外,对于包括上述圆筒构件31的压力切换阀Ka~Kd而言,均通过钎焊加工来将圆筒构件31安装于密闭容器1,但不限定于此,也可以如下所述进行安装。
图13A、图13B及图14A、图14B是第七实施方式的压力切换阀Ke和包括该压力切换阀Ke的密闭型压缩机一部分的示意纵剖视图和示意横剖视图。
图13A、图13B表示能力减半运转时的状态,图14A、图14B表示全能力运转时的状态。
此外,在上述实施方式中,在能力减半运转时,全部以第二汽缸室Sb为对象来进行停缸运转,但在此,以第一汽缸室Sa为对象来进行停缸运转。
第二汽缸6B设有第二刮板室10b,并收容有第二刮板11b和作为始终对该第二刮板11b施加背压的压缩弹簧的弹簧构件14。因此,第二刮板11b的前端部处于始终与收容于第二汽缸室Sb的第二偏心滚筒9b接触的状态。
从中间隔板2A的外周面至可供转轴插通的孔部设有滑块用孔25D,并插入有滑块24A。具体而言,密闭容器1设有安装用孔,且安装有导管70的一端部。导管70的另一端部从密闭容器1朝外部突出所需最小限度的长度。
上述导管70插通有由非磁性体制成的圆筒构件31,圆筒构件31通过高频感应加热来接合固定于导管70。
与上述将圆筒构件31钎焊加工到密闭容器1(或导管70)相比,高频感应加热能在短时间内进行均匀的加热加工。因此,可进行能可靠地阻止圆筒构件31的热变形的安装固定,从而能确保滑块用孔25D与圆筒构件31的同芯度。
圆筒构件31的一端部被插入密闭容器1的内部,并被压入嵌合至设于上述中间隔板2A的滑块用孔25D周面的台阶部。圆筒构件31的另一端部从密闭容器1朝外部突出,在其端部安装有电磁线圈22B,圆筒构件31的端部被电磁线圈22B封闭。
从上述滑块用孔25D至圆筒构件31内部收容有滑块24A、与该滑块24A一体设置或作为其它部件相连结的磁性构件23A以及压缩弹簧35。在滑块用孔25D的规定部位横穿滑块用孔25D地设有止动销72。
从储罐20延伸出的吸入管P贯穿密闭容器1,与设于中间隔板2A的吸入引导路径40连接。与上述相同,吸入引导路径40分叉成两根引导路径40a、40b,一根分叉引导路径40a与第一汽缸室Sa连通,另一根分叉引导路径40b与第二汽缸室Sb连通。
在本实施方式中,从中间隔板2A的侧面部设有横孔73,该横孔73被设置成从上述滑块用孔25D的周面部位贯穿至隔着轴芯相对的周面部位,然后与上述吸入引导路径40连通。
另外,横孔73的中间隔板2A部位被栓体74堵塞。因此,横孔73便形成将滑块用孔25D与吸入引导路径40连通的吸入连通路径26B。
如图中双点划线所示,上述吸入连通路径26B也可以由从中间隔板2A的相反侧的侧面部经由吸入引导路径40至滑块用孔25D的位置的横孔73a构成。
不过,需要选择横孔73a的从中间隔板2A的侧面部至吸入引导路径40的部分为能被插入连接到吸入引导路径40的吸入管P的周面部堵塞的位置。其结果是,利用上述横孔73a,也能形成将滑块用孔25D与吸入引导路径40连通的吸入连通路径26B。
上述中间隔板2A设有将滑块用孔25D与第一刮板室10a连通的刮板室连通路径27B,而且中间隔板2A和第一汽缸6A设有将滑块用孔25D与密闭容器1的内部连通的喷出连通路径28B。
采用如上所述结构,在图13A、图13B中,滑块24A位于第二动作位置,通过滑块24A的缺口部30A和滑块用孔25D将吸入连通路径26B与刮板室连通路径27B连通。吸入压力(低压)被引导至第一刮板室10a,第一汽缸室Sa成为停缸运转(能力减半运转)。
如图14A、图14B所示,一旦切断对电磁线圈22B的通电,则压缩弹簧35的弹性力发生作用,滑块24A被朝中间隔板2A的中心轴方向滑动施力。滑块24A的前端部与止动销72碰撞而停止,被定位在第一动作位置。
在此状态下,通过滑块24A的缺口部30A和滑块用孔25D将刮板室连通路径27B和喷出连通路径28B连通,密闭容器1内的喷出压力(高压)被引导至第一刮板室10a。因此,成为第二汽缸室Sb和第一汽缸室Sa均进行压缩作用的通常运转(全能力运转)。
如上所述,由于在密闭容器1设置了导管70,并通过高频感应加热将构成压力切换阀Ke的圆筒构件31接合固定于上述导管70,因此,与钎焊加工相比,能在短时间内进行均匀的加热加工。并能可靠地阻止圆筒构件31的热变形,以确保滑块用孔25D与圆筒构件31的同芯度。
因此,能防止收容于圆筒构件31的滑块24A的动作不良,从而能得到可靠性的提高。此外,由于在密闭容器1设置了导管70,因此能不增大加热量地容易进行圆筒构件31向密闭容器的安装。
图15是第七实施方式的变形例。只对与第七实施方式不同的结构进行说明,对于相同部件和相同结构应用图13和图14,标注相同符号而省略其说明。
对设于密闭容器1的导管70选择杨氏模量比密闭容器1的杨氏模量小(刚性小的材质或形态)的原材料。圆筒构件31固接有辅助管73,该辅助管73由杨氏模量比圆筒构件31的杨氏模量小的原材料(刚性小的材质或形态)构成。
此外,利用钎焊加工将辅助管73与导管70接合固接,藉此圆筒构件31被安装于密闭容器1。
即、导管70和辅助管73在钎焊加工时被加热,但它们选择了刚性较小的材质,能防止安装于密闭容器1的圆筒构件31的变形。因此,能防止收容于圆筒构件31内部的滑块24A的动作不良,从而能得到可靠性的提高。
此外,导管70和辅助管73均选择铜管,毫无疑问即使利用铜钎焊加工来将这些导管70和辅助管73接合固定,也能得到上述作用效果。
另外,在第七实施方式中,进行停缸运转的对象为第一汽缸Sa,而在除此之外的实施方式中为第二汽缸Sb,将永磁体Z安装于分别起作用的刮板室10a、10b,以在停缸运转时将收容于刮板室10a、10b的刮板11a、11b的后端部磁力吸附。
原来,在停止压缩作用的停缸运转中的刮板上没有作用有由喷出压力与吸入压力的压力差而产生的力,被偏心滚筒朝外径侧推动。然而,由于有时会因汽缸室中的气体搅拌引起的压力波动等而产生微小运动,从而产生噪声,因此为了防止噪声产生,将刮板用永磁体磁力吸附。
例如,在日本专利特开2004-301114号公报中,从汽缸侧面部至刮板室设有用于安装永磁体的横孔。被插入该横孔的永磁体所公开的结构是安装固定成其一端面为与汽缸侧面部相同的面,另一端面朝刮板室突出。
刮板呈纵向长度较长的板状,而为了能将刮板可靠地磁力吸附且可靠地安装于汽缸,永磁体采用轴向为从汽缸端面朝向刮板室的圆柱状的永磁体。
若根据上述所公开的技术,由于在汽缸的壁厚内设置直径较大的横孔,因此,所剩余的汽缸的壁厚变薄,刚性下降,从而在加工或组装时易于发生变形。
被成形成圆柱状的永磁体在径向上被磁化,但在外周侧没有磁性构件。因此,磁路的阻力增大,磁通减少,因而无法产生足够的磁力。为了得到规定的磁力,还会有不得不使永磁体大型化等其它不良情况。
在第八实施方式中,考虑了上述不良情况,实现刮板室中永磁体的安装结构的改进。
以下,例如以第二刮板室10b为对象进行说明,但也可以将对象改变成第一刮板室10a。
如图16所示,第二汽缸6B设有第二刮板室10b。上述刮板室10b是由槽部10b1和设于该槽部10b1端部的纵孔部10b2构成,其中,上述槽部10b朝形成于第二汽缸6B内径部的第二汽缸室Sb开口,且沿着第二汽缸6B的外径方向设置。
构成第二刮板室10b的槽部10b1和纵孔部10b2均被从第二汽缸6B的上表面至下表面贯穿作为汽缸6B板厚方向的上下两面地设置。
在上述槽部10b1和纵孔部10b2中可自由移动地收容有第二刮板11b。即、为了防止气体从第二汽缸室Sb泄漏,第二刮板11b的两侧面相对于槽部10b1的两侧面嵌入成几乎没有间隙的状态,以滑动接触的状态移动。
在第二刮板室10b的纵孔部10b2上与槽部10b1相对的周面部位沿着汽缸6B的板厚方向安装有与刮板11b的宽度尺寸大致相同的宽度尺寸的永磁体Z。永磁体Z向纵孔部10b2的安装可以使用粘接剂,或是可以如后所述使用保持构件。
第二刮板11b形成为当其前端部处于从第二汽缸室Sb的周面稍许没入的位置时,后端部与永磁体Z粘接的长度。在纸面的前后方向即纵向的长度与第二汽缸的壁厚相同。
这样,通过将永磁体Z安装在刮板室10b内来磁力吸附刮板11b,从而形成汽缸6B至永磁体Z至刮板11b的磁路,能有效利用永磁体Z的磁力,藉此能抑制永磁体Z的使用量。
由于为了安装永磁体Z,不需要对汽缸6B和刮板室10b实施加工,不仅减少了加工工时,还不用切削汽缸6B,因此能避免汽缸6B的刚性降低。
图17A、图17B和图18A、图18B、图18C是第八实施方式的变形例。
图17A是将第二刮板11b保持于第二刮板室10b的第一保持构件80A的俯视图,图17B是将第二刮板11b保持于第二刮板室10b的第二保持构件80B的俯视图。
图18A是第一保持构件的立体图,图18B是第一保持构件的主视图,图18C是第一保持构件的侧视图。
第一保持构件80A由在上下方向分开的一对水平片和将这一对水平片的中央部彼此连结的纵片形成为大致H字状,且由基体部Xg、弯曲部Xm和设于基体部Xg的后述保持用突部Xh构成,其中,上述基体部Xg设有从下部侧的水平片中央朝下方突出的片部,上述弯曲部Xm是从基体部Xg的水平片两端一体弯曲而成的。
保持用突部Xh由一对突部和折曲片构成,其中,上述一对突部在基体部Xg的纵片中央部在上下方向上存在规定间隔,并朝与弯曲部Xm的弯曲方向相反的方向切开并折起,上述折曲片在与突部彼此间相对的部位沿着基体部Xg的两侧缘朝与弯曲部Xm的弯曲方向相反的方向折曲。保持用突部Xh的突出(折曲)高度比永磁体Z的厚度大。
将永磁体Z插入构成保持用突部Xh的一对突部与折曲片之间,并将其保持。为了确保更高的可靠性,最好预先在保持用突部Xh与永磁体Z之间涂布粘接剂。通过设定保持用突部h的突出高度,使其端缘从永磁体Z的表面突出。
接着,将保持有永磁体Z的第一保持构件80A插入安装于第二刮板室10b。此时最好也预先在第一保持构件80A的弯曲部Xm的安装面上涂布粘接剂。
或是也可以将弯曲部Xm的曲率半径形成得比纵孔部10b2的曲率半径大,将弯曲部Xm以收缩的状态插入纵孔部10b2,利用弯曲部Xm的弹性反作用力来安装。不管怎样,永磁体Z被第一保持构件80A安装于第二刮板室10b。
第一保持构件80A通过金属板冲压成形而成,不仅具有高精度而且能廉价地制造。永磁体向刮板室10b的安装只要在将永磁体安装于保持构件80A之后插入刮板室10b即可,因而容易进行。
由于将构成第一保持构件80A的保持用突部Xh的突出(折曲)高度设定得比永磁体Z的厚度大,因此,保持构件80A承受永磁体Z将刮板11b磁力吸附状态下的冲击。因此,能防止永磁体Z的损伤,并能得到可靠性的提高。
接着,对图17B所示的第二保持构件80B进行说明。
第二保持构件80B沿着第二刮板室10b的周面一部分弯曲而成,在其一个面上一体设有保持用突部Xn。第二刮板室10b的轴向长度与第二保持构件80B的长度一致。
为了将第二保持构件80B安装于第二刮板室10b,预先将永磁体Z安装于第二保持构件80B之后,插入刮板室10b。也可以预先在保持构件80B上涂布粘接剂、或将保持构件80B的曲率半径形成得比刮板室10b的曲率半径大,在收缩状态下插入,而使反作用力作用于刮板室10b。
将保持用突部Xm的突出高度形成得比永磁体Z的板厚稍高,以在磁力吸附刮板11b时,刮板11b不与永磁体Z接触。因此,能防止永磁体Z的损伤,从而能得到可靠性的提高。
由于永磁体Z与刮板11b直接相对,因此,永磁体Z的磁力可靠地作用于刮板11b,从而能进一步提高可靠性。
另外,在以上所说明的实施方式中,与作为通常运转的在两个汽缸室内进行压缩作用的全能力运转相对,在一个汽缸室内进行停缸运转,实现全能力的一半的能力减半运转,但不限定于此。
即、通过适当改变进行停缸运转侧的汽缸室的排气容积,从而能进行全能力运转与以任意的压缩能力的运转的切换。
图19是表示双汽缸旋转式压缩机Q的纵剖视图和制冷循环装置的制冷循环结构的图。图20是将双汽缸旋转式压缩机Q的主要部分放大后的纵剖视图。图21是将双汽缸旋转式压缩机Q的一部分分解后的立体图。(为了避免图纸的复杂化,有虽然作了说明但没有标注符号的零件,此外,也有虽然作了图示但没有说明的零件。以下相同)。
首先从双汽缸旋转式压缩机Q开始说明,符号101是密闭容器,上述密闭容器101内的下部设有压缩机构部103,上部设有电动机部104。这些压缩机构部103和电动机部104通过转轴105连结。
上述压缩机构部103隔着中间隔板102在该中间隔板102的上表面部具有第一汽缸106A,在下表面部具有第二汽缸106B。而且,第一汽缸106A的上表面部安装固定有主轴承7,第二汽缸106B的下表面部安装固定有副轴承108。
上述主轴承107支承转轴105的主轴部105a,副轴承108支承转轴105的副轴部105b。而且,上述转轴105具有一体的、贯穿第一汽缸106A、第二汽缸106B内部且具有大致180°相位差的第一偏心部Ya和第二偏心部Yb。
第一偏心部Ya、第二偏心部Yb具有彼此相同的轴径,它们被组装成位于第一汽缸106A、第二汽缸106B的内径部。第一偏心部Ya的周面上嵌合有第一偏心滚筒109a,第二偏心部Yb的周面上嵌合有第二偏心滚筒109b。
上述第一汽缸106A的内径部被主轴承107和中间隔板102包围,形成第一汽缸室Ta。第二汽缸106B的内径部被副轴承108和中间隔板102包围,形成第二汽缸室Tb。
各汽缸室Ta、Tb彼此形成为相同轴径和高度尺寸,上述偏心滚筒109a、109b被收容成其周壁的一部分与各汽缸室Ta、Tb的周壁的一部分线接触且可自由地偏心旋转。
尤其是如图21所示,第一汽缸106A设有与第一汽缸室Ta连通的第一叶片室110a,第一叶片111a被可自由移动地收容。第二汽缸106B设有与第二汽缸室Tb连通的第二叶片室110b,第二叶片111b被可自由移动地收容。
第一叶片111a、第二叶片111b的前端部在俯视方向上形成半圆状,朝相对的汽缸室Ta、Tb突出而能与旋转角度无关地与俯视方向上为圆形的上述第一偏心滚筒109a、第二偏心滚筒109b的周壁线接触。
只在上述第一汽缸106A中设有将第一叶片室110a与该第一汽缸106A的外周面连通的横孔f,并收容有作为压缩弹簧的弹簧构件112。弹簧构件112被夹在第一叶片111a的后端侧端面与密闭容器101内周壁之间,对该叶片111a施加弹性力(背压)。
上述第二叶片室110b除了第二叶片111b之外没有收容任何构件,但如后所述根据第二叶片室110b的设定环境和切换机构M的作用,而能使第二叶片111b的前端缘与上述第二偏心滚筒109b的周面接触。
即、由于第二汽缸106B的外形尺寸形状与中间隔板102及副轴承108的外径尺寸的关系,第二汽缸106B的外形的一部分露出到密闭容器101内。上述朝密闭容器101露出的露出部分被设计成相对于叶片室110b,因此,叶片室110b和叶片111b的后端部直接受到壳体的内压力。
尤其是,第二汽缸106B和第二叶片室110b由于是构造物,因此即使受到壳体内压力也不会有任何影响,但由于第二叶片111b被可自由滑动地收容于第二叶片室110b且其后端部位于第二叶片室110b,因此会直接受到密闭容器101内的压力。
接着,第二叶片111b的前端部与第二汽缸室Tb相对,叶片111b的前端部受到该汽缸室Tb内的压力。其结果是,第二叶片111b根据前端部和后端部分别受到的压力的大小而从压力大的方向向压力小的方向移动。
再如图19所示,密闭容器101的上端部连接有制冷剂管G。制冷剂管G经由冷凝器115、膨胀装置116、蒸发器117与储罐118连接,接着从储罐118连接到上述双汽缸旋转式压缩机Q来构成制冷循环。
进一步说明的话,从上述储罐118的底部到双汽缸旋转式压缩机Q连接有两根吸入制冷剂管Ga、Gb。一根吸入制冷剂管Ga贯穿密闭容器101和第一汽缸106A的侧部,而直接连通到第一汽缸室Ta内。另一根吸入制冷剂管Gb穿过密闭容器101贯穿第二汽缸106B的侧部,而直接连通到第二汽缸室Tb内。
此外,从将双汽缸旋转式压缩机Q与冷凝器115连通的制冷剂管G的中途部分叉设置有分叉制冷剂管Gc。上述分叉制冷剂管Gc在中途部设有第一截止阀120,并与将储罐118与第二汽缸室Tb连通的吸入制冷剂管Gb的中途部连接。
而且,在上述吸入制冷剂管Gb中比与分叉制冷剂管Gc连接的连接部更靠上游侧设有第二截止阀121。上述第一截止阀120和第二截止阀121分别是电磁截止阀。
这样,由与第二汽缸室Tb连接的吸入制冷剂管Gb、分叉制冷剂管Gc、第一截止阀120和第二截止阀121构成上述切换机构M。此外,随着切换机构M的切换动作,吸入压力或喷出压力被导入第二汽缸106B的汽缸室Tb。
接着,对包括上述双汽缸旋转式压缩机Q的制冷循环装置的作用进行说明。
a)在选择通常运转(全能力运转)时:
一旦接收到通常运转的指示,控制部进行关闭切换机构M的第一截止阀120、打开第二截止阀121的控制,且经由逆变器将运转信号送至电动机部104。转轴105被驱动而旋转,第一偏心滚筒109a、第二偏心滚筒109b同时在第一汽缸室Ta、第二汽缸室Tb内进行偏心旋转。
在第一汽缸106A中,由于第一叶片111a始终被弹簧构件112弹性按压施力,因此,第一叶片111a的前端部与第一偏心滚筒109a的周壁滑动接触,以将第一汽缸室Ta内一分为二成吸入室和压缩室。
与第一偏心滚筒109a的周面滚动接触的第一汽缸室Ta的内周面位置与第一叶片111a的前端一致,在第一叶片111a最大程度后退的状态下,第一汽缸室Ta的空间容量最大。制冷剂气体从储罐118经由吸入制冷剂管Ga被吸入第一汽缸室Ta并将其充满。
而且,随着第一偏心滚筒109a的偏心旋转,第一偏心滚筒109a周面上的与第一汽缸室Ta的内周面滚动接触的位置移动,第一汽缸室Ta内被划分出的压缩室的容积减少。即、先前被导入第一汽缸室Ta的气体逐渐被压缩。
转轴105继续旋转,第一汽缸室Ta内被划分出的压缩室的容量进一步减少,气体被压缩,在上升到规定压力时打开喷出阀。高压气体通过阀盖喷出至密闭容器101内并将其充满。接着,从与密闭容器1上部连接的制冷剂管G被喷出。
另一方面,由于构成切换机构M的第一截止阀120被关闭,因此喷出压力(高压)不会被引导至第二汽缸室Tb。接着,由于第二截止阀121被打开,因此,在蒸发器117中蒸发且在储罐118中被气液分离的低压的蒸发制冷剂被引导至第二汽缸室Tb。
上述第二汽缸室Tb成为吸入压力(低压)气氛时,第二叶片室110b露出到密闭容器101内而处于喷出压力(高压)下。在第二叶片111b中,其前端部处于低压条件下且后端部处于高压条件下,在前后端部存在压力差。
受上述压力差的影响,第二叶片111b的前端部被按压施力而与第二偏心滚筒109b滑动接触。因此,在第二汽缸室Tb中也进行压缩作用,成为在第一汽缸室Ta和第二汽缸室Tb中均进行压缩作用的全能力运转。
从密闭容器101经由制冷剂管G喷出的高压气体在冷凝器115中与外部气体或水进行热交换后冷凝液化,在膨胀装置116中隔热膨胀,在蒸发器117中从热交换空气中夺取蒸发潜热而起到制冷作用。
接着,蒸发后的制冷剂被引导至储罐118中进行气液分离,再经由各吸入制冷剂管Ga、Gb吸入至双汽缸旋转式压缩机Q中的第一汽缸室Ta和第二汽缸室Tb2,发挥上述作用,在上述流路中循环。
b)在选择特别运转(能力减半运转)时:
若选择特别运转(将压缩能力减半的运转),则切换机构M切换设定成将第一截止阀120打开、将第二截止阀121关闭。在第一汽缸室Ta中,如上所述进行通常的压缩作用,在密闭容器101内充满所喷出的高压气体而成为壳体内高压。
从制冷剂管G喷出的高压气体的一部分被分流至分叉制冷剂管Gc,经由已开放的第一截止阀120和吸入制冷剂管Gb被导入第二汽缸室Tb内。在上述第二汽缸室Tb成为喷出压力(高压)气氛、第二叶片室110b处于与壳体内高压相同的状况这点上没有改变。
因此,第二叶片111b与前后端部一起受到高压的影响,在前后端部不存在压力差。第二叶片111b随着偏心滚筒109b的旋转而被拨开,在离开其周面的位置上保持停止状态。
第二偏心滚筒109b保持空转,不进行第二汽缸室Tb中的压缩作用(非压缩运转状态)。其结果是,只有第一汽缸室Ta中的压缩作用是有效的,从而进行将能力减半的运转。
另外,将第二汽缸室Tb切换成压缩运转和非压缩运转的切换机构M不限定于上述实施方式所示的情况。例如,也可以将第二叶片室110b的压力切换成高压和低压,当将第二叶片室110b的压力切换成高压时在第二汽缸室Tb中进行压缩运转,当将第二叶片室110b的压力切换成低压时进行非压缩运转。
这样,在副轴承108侧的汽缸室即第二汽缸室Tb中能进行压缩运转和非压缩运转的切换的双汽缸旋转式压缩机Q中,被副轴承108支承的转轴105的副轴部105b的轴径φDb被设定成满足下式(1)。
( L 1 / ( L 2 + L 3 ) ) × φDa ≤ φDb ≤ L 4 / 0.43 - 2 × E · · · ( 1 )
其中,Da:被主轴承107支承的转轴105的主轴部105a的轴径。
L1:从第一汽缸106A的轴向中心位置起至转轴主轴部105a的轴负载位置(主轴部105a中从第一汽缸室Ta侧端部起主轴部105a的轴径φDa一半的距离φDa/2)为止的轴向距离。
L2:从第一汽缸106A的轴向中心位置起至第二汽缸106B的轴向中心位置为止的轴向距离。
L3:从第二汽缸106B的轴向中心位置起至转轴副轴部105b的轴负载位置(副轴部105b中从第二汽缸室Ta侧端部起副轴部105b的轴径φDb一半的距离φDb/2)为止的轴向距离。
L4:转轴105的偏心部Yb与偏心滚筒109b的滑动长度。
E:转轴105的偏心部Yb的偏心量。
即,在上述双汽缸旋转式压缩机Q中,一旦转轴105的转速降低,则电动机部104即马达的效率也会降低。因此,可进行以下控制:在低能力区域内,使第二汽缸室Tb处于非压缩运转状态(以下称为“停缸运转”),且将转速提高至两倍,来提高马达效率。
然而,这种情况下,在会因提高转速而使轴滑动损失增加、轴滑动损失比例较大的设计中,无法通过停缸运转而提高马达效率。尤其是,在双汽缸旋转式压缩机Q中,由于轴滑动损失最大的部位是形成于转轴105的偏心部Ya、Yb,因此需要降低这些偏心部Ya、Yb上的滑动损失。
如图20放大所示的那样,将形成于转轴5的第一偏心部Ya和第二偏心部Yb的相对于第一偏心滚筒109a和第二偏心滚筒109b的滑动长度设为L4,将第一偏心部Ya和第二偏心部Yb的轴径设为φDcr。
图22是横轴为(L4/φDcr)、纵轴为偏心部滑动损失[W]时的L4/φDcr与偏心部滑动损失的特性图,分别在相同能力下对双汽缸运转时与停缸运转时进行比较表示。
另外,偏心部滑动损失[W]的值是将第一偏心部Ya、第二偏心部Yb的相对于第一偏心滚筒109a、第二偏心滚筒109b的滑动长度L4设定成定值,使第一偏心部、第二偏心部的轴径φDcr改变而推导出来的。此外,假定停缸运转时的转速是双汽缸运转时的两倍,作为停缸侧偏心部的第二偏心部Yb的滑动损失为“0”。
用虚线表示双汽缸运转时的变化,用实线表示停缸运转时的变化。从该图中可知,随着L4/φDcr的值的减小,损失差逐渐增大。
图23是在空调机的制冷中间条件下的同能力时的L4/φDcr与综合效率的特性图。其中,横轴为L4/φDcr,将偏心部滑动长度L4设定为定值、使偏心部轴径φDcr改变而推导出来。纵轴是综合效率。
从该图可知,为了通过停缸运转而得到效率的提高,需要满足式(2)。
L4/φDcr≥0.43……(2)
以下表示用于得到上述制冷中间条件的测定条件。
表1
另外,表1中的kPaA是绝对压力。
再如图20所示,特别是为了从副轴部105b侧将第一偏心滚筒109a组装到第一偏心部Ya,第一偏心部Ya、第二偏心部Yb的轴径φDcr与副轴部105b的轴径φDb需要满足式(3)。
φDcr≥φDb+2×E …(3)
因此,将式(2)和式(3)展开,作为通过停缸运转而得到效率提高的条件,必须满足式(4)。
φDb≤L4/0.43-2×E …(4)
另一方面,随着上述副轴部105b的轴径φDb减小,对于轴面的面压力上升,尤其是在低旋转区域(低能力区域)内很难形成润滑油的油膜而导致可靠性变差。
在上述双汽缸旋转式压缩机Q中,由于在低能力区域使副轴部105b侧即第二汽缸室Tb停缸,因此,转轴105的主轴部105a受到的气体负载Fa与副轴部105b受到的气体负载Fb之比如图20所示为
Fa∶Fb=(L2+L3)∶1…(5)。
此外,若受到负载的滑动长度之比与轴径比为同等,则对主轴部105a的面压力Na与对副轴部105b的面压力Nb之比为
Na∶Nb=(L2+L3)/φDa2∶L1/φDb2…(6)。
在此,为了在转轴105的副轴部105b上确保有主轴部105a的面压力同等以上的面压力,需要满足式(7)。
φDb ≥ ( L 1 / ( L 2 + L 3 ) ) × φDa · · · ( 7 )
因此,从上述式子可求导出式(1)。
( L 1 / ( L 2 + L 3 ) ) × φDa ≤ φDb ≤ L 4 / 0.43 - 2 × E · · · ( 1 )
即,通过满足上述式(1),在确保了可靠性的同时,能充分得到因停缸运转而带来的效率提高。
以下所示是具体表现式(1)的设计例。
表2
此外,在包括这种双汽缸旋转式压缩机Q来构成制冷循环的制冷循环装置中,能得到制冷效率的进一步提高。
而且,本发明并不局限于上述实施方式,在实施阶段可在不脱离其主旨的范围内将构成要素变形后具体化。而且,能通过上述实施方式所公开的多个构成要素的适当组合来形成各种发明。
工业上的可利用性
根据本发明,能提供密闭型压缩机和包括该密闭型压缩机来得到制冷循环效率提高的制冷循环装置,上述密闭型压缩机为双汽缸型的,以可改变压缩能力为前提,不仅实现了结构简化、降低部件数来削减工时数、抑制对成本的影响,还实现了运转切换所需时间的缩短。
此外,能提供双汽缸旋转式压缩机和包括该双汽缸旋转式压缩机来得到制冷循环效率的提高的制冷循环装置,上述双汽缸旋转式压缩机为双汽缸型的,以可进行全能力运转和能力减半运转的能力改变为前提,不仅能确保可靠性还能可靠地得到能力减半运转时的马达效率的提高。

Claims (2)

1.一种双汽缸旋转式压缩机,其特征在于,
所述双汽缸旋转式压缩机将电动机部和压缩机构部收容在密闭容器内,
所述压缩机构部包括:
第一汽缸和第二汽缸,该第一汽缸和第二汽缸隔着中间隔板设置,且分别具有内径部;
主轴承,该主轴承安装于所述第一汽缸的所述电动机部侧,并与所述中间隔板一起覆盖第一汽缸的内径部来形成第一汽缸室;
副轴承,该副轴承安装于所述第二汽缸的电动机部侧相反一侧,并与所述中间隔板一起覆盖第二汽缸的内径部来形成第二汽缸室;
转轴,该转轴与所述电动机部连结,并具有分别收容于所述第一汽缸室和第二汽缸室且旋转角彼此错开180°的两个偏心部、被所述主轴承支承的主轴部以及被所述副轴承支承的副轴部;
偏心滚筒,该偏心滚筒分别与所述转轴的所述偏心部嵌合,且在所述第一汽缸室和第二汽缸室内被驱动而旋转;以及
切换机构,该切换机构在所述第二汽缸室中进行压缩运转和非压缩运转的切换,
其特征在于,
被所述副轴承支承的所述转轴的副轴部的轴径φDb形成为满足下述式(1),
( L 1 / ( L 2 + L 3 ) ) × φDa ≤ φDb ≤ L 4 / 0.43 - 2 × E - - - ( 1 )
其中,
φDa:被主轴承支承的转轴的主轴部轴径,
L1:从第一汽缸的轴向中心位置起至转轴主轴部的轴负载位置为止的轴向距离,其中,所述轴负载位置是指主轴部中从第一汽缸室侧端部离开主轴部轴径一半的距离的位置,
L2:从第一汽缸的轴向中心位置起至第二汽缸的轴向中心位置为止的轴向距离,
L3:从第二汽缸的轴向中心位置起至转轴副轴部的轴负载位置为止的轴向距离,其中,所述轴负载位置是指副轴部中从第二汽缸室侧端部离开副轴部轴径一半的距离的位置,
L4:转轴的偏心部与偏心滚筒的滑动长度,
E:转轴的偏心部的偏心量。
2.一种制冷循环装置,其特征在于,具有权利要求1所述的双汽缸旋转式压缩机、冷凝器、膨胀装置、蒸发器,从而构成制冷循环。
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