CN102454606A - 旋转式压缩机 - Google Patents

Abstract

一种旋转式压缩机，密封壳体内设置有电动机部和压缩机构部，压缩机构部包括第一气缸和第二气缸、设置在第一气缸内的第一活塞和第一滑片以及容纳第一滑片的第一滑片腔、设置在第二气缸内的第二活塞和第二滑片以及容纳第二滑片的第二滑片腔、夹设在第一气缸和第二气缸之间的中隔板、分别驱动第一活塞和第二活塞作偏心转动的偏心曲轴，用于支撑偏心曲轴的主轴承和副轴承分别设置在第一气缸和第二气缸上，压力切换管插入第二气缸中并与第二滑片腔相通，压力切换管的轴线方向与第二滑片的往复运动方向偏置。本发明具有结构简单合理、操作灵活、制作成本低、可靠性高、适用范围广的特点。

Description

旋转式压缩机

技术领域

本发明涉及一种旋转式压缩机，主要与空调机或冷冻设备中使用的变容旋转式压缩机的可靠性提升技术有关。

背景技术

近年来，通过控制滑片，使其与活塞接触或者脱离并因而使压缩腔工作或卸载的变容控制技术被广泛地研究应用。变容旋转式压缩机的特点是可以用较低成本实现节能并提高空调的精度。

对于如何才能最大限度地提高变容旋转式压缩机的滑片切换动作中所需的压力应答性，以及如何才能最大限度地减少压入气缸中的压力切换管引起的压力泄漏和气缸变形的问题的解决，变得越来越迫切。

日本专利文献1特开2010-71278

日本专利文献2特开CN101684798A

发明内容

本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、操作灵活、制作成本低、可靠性高、适用范围广的旋转式压缩机，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种旋转式压缩机，密封壳体内设置有电动机部和压缩机构部，压缩机构部包括第一气缸和第二气缸、设置在第一气缸内的第一活塞和第一滑片以及容纳第一滑片的第一滑片腔、设置在第二气缸内的第二活塞和第二滑片以及容纳第二滑片的第二滑片腔、夹设在第一气缸和第二气缸之间的中隔板、分别驱动第一活塞和第二活塞作偏心转动的偏心曲轴，用于支撑偏心曲轴的主轴承和副轴承分别设置在第一气缸和第二气缸上，压力切换管插入第二气缸中并与第二滑片腔相通，其特征是压力切换管的轴线方向与第二滑片的往复运动方向偏置。

所述第二气缸中设置有插入孔，插入孔的轴线方向与第二滑片的往复运动方向偏置，插入孔设置在第二滑片腔的旁边并直接与第二滑片腔相通，压力切换管插入插入孔中并与插入孔相通。

所述第二气缸中设置有插入孔，插入孔的轴线方向与第二滑片的往复运动方向偏置，插入孔设置在第二滑片腔的侧面，第二气缸中设置有滑片腔横孔，该滑片腔横孔的一端连通第二滑片腔，滑片腔横孔的另一端连通插入孔，压力切换管插入插入孔中并与插入孔相通。

所述第二气缸中设置有插入孔，插入孔的轴线方向与第二滑片的往复运动方向偏置，插入孔设置在第二滑片腔的侧面，第二气缸中设置有相通的第二气缸气孔和第二气缸气槽，第二气缸气孔与插入孔的一端相通，第二气缸气槽与第二滑片腔相通，压力切换管插入插入孔中并与插入孔相通。

所述压力切换管的轴线方向与第二滑片的往复运动方向之间的平行度的公差≤10°。

所述压力切换管包括圆筒管，该圆筒管的端部设置有外周槽，外周槽中设置有与圆筒管内部相通的气孔。

所述旋转式压缩机设置在空调机或冷冻设备中，压力切换管与压力切换阀相接，以使第二滑片腔内的压力在旋转式压缩机的高压侧压力和低压侧压力之间切换。

本发明在第二滑片腔的侧面设置压力切换管，该压力切换管的轴线方向与第二滑片的往复运动方向偏置，压力切换管与第二滑片腔相通，在使第二气缸的变形最小的同时，使第二滑片腔的压力应答性加快，从而可以改善第二滑片的窜动问题；并且可以增加压力切换管的气体密封长度，减少压力切换管引起的气体泄漏。其具有结构简单合理、操作灵活、制作成本低、可靠性高、适用范围广的特点。

附图说明

图1为本发明的实施例1的结构示意图。

图2为图1中的Y-Y向剖视结构示意图。

图3为本发明的实施例1中的压力切换管、插入孔和第二滑片腔的相对位置结构示意图。

图4为本发明的实施例2的结构示意图。

图5为图4中的X-X向剖视结构示意图。

图6为本发明的实施例3的结构示意图。

图7为图6中的Z-Z向剖视结构示意图。

图中：R为旋转式压缩机，2为密封壳体，2a为中间壳体，3为切换管连接孔，4为压力切换阀，11为储液器，12为吸入管，13为压力切换管，13a为外周槽，13b为气孔，13c为圆筒管，14为插入孔，21为压缩机构部，22为电动机部，23a为第一气缸，23b为第二气缸，24为中隔板，25a为第一压缩腔，25b为第二压缩腔，27为主轴承，28为副轴承，29为第二吸入孔，31a为第一滑片，31b为第二滑片，32a为第一活塞，32b为第二活塞，34a为第一滑片腔，34b为第二滑片腔，35为滑片腔窗，36为偏心曲轴，38b为第二滑片槽，39为滑片腔横孔，41为第二气缸气孔，42为第二气缸气槽，Pd为排气压力，Ps为吸气压力，W为第二滑片的往复运动方向和压力切换管的轴线方向之间的距离。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

实施例1

参见图1和图2，为实施例1中使用的变容旋转式压缩机R的纵截面图和横截面图，图2是图1的Y-Y截面图。

旋转式压缩机R的密封壳体2内设置有电动机部22和进行变容控制的压缩机构部21，它们固定在构成密封壳体2的中间壳体2a的内壁上。

压缩机构部21具有第一气缸23a和第二气缸23b，第一气缸23a和第二气缸23b通过中隔板24分隔，分别构成第一压缩腔25a和第二压缩腔25b。相对于第一气缸23a的排量，第二气缸23b的排量较小，因此，第二气缸23b的厚度较小，也就是高度较小，刚性也较低。

第二气缸23b包括在第二压缩腔25b中进行偏心运行的第二活塞32b、位于第二滑片槽38b中的第二滑片31b。

第二滑片槽38b的一端，也就是开口端，朝向第二压缩腔25b的中心。第二滑片槽38b的另一端与第二滑片腔34b相连。圆柱形的第二滑片腔34b的上下开口部，分别通过中隔板24和副轴承28密封。

如图2所示，沿与第二滑片31b或第二滑片槽38b的轴线或中心线平行，按W的尺寸进行偏置压力切换管13，第二滑片腔34b和第二气缸23b外壁之间形成的最小壁厚的距离会变大，可以避免第二气缸23b的变形。

通过偏置，可以增加压力切换管13的全长，可以在增加压力切换管13的固定牢靠度的基础上，同时防止气体泄漏。

参见图3，压力切换管13包括圆筒管13c、在圆筒管13c的外周拉伸加工成形的外周槽13a、和从该外周槽13a向圆筒管13c内部贯通的气孔13b。

圆筒管13c可以选用钢管，该钢管的管壁经过精密成型。气孔13b的数量和钢管的内径的大小根据需要可以增加。

在实施例1中，与第二滑片槽38b的轴线或中心线平行偏置W的地方设置插入孔14，插入孔14连通第二滑片腔34b。

第二滑片腔34b的内壁上设置有滑片腔窗35。插入孔14通过钻头加工后追加绞刀加工，以提高其精度。

组装完成后的压缩机构部21，通过第一气缸23a的外周与中间壳体2a的内壁焊接固定。

中间壳体2a的外壁上设置有切换管连接孔3，压力切换管13穿过切换管连接孔3插入到第二气缸23b上的插入孔14中，压力切换管13与插入孔14相通，并且，压力切换管13与插入孔14牢固地结合。此时，压力切换管13插入到插入孔14中的部分的轴线方向与插入孔14的轴线方向重合。

压力切换管13的先端，即压力切换管13的朝内一端，抵靠在插入孔14的底部，压力切换管13的外周槽13a准确地与滑片腔窗35的中心部保持一致。压力切换管13的内部可以经过气孔13b和外周槽13a连通第二滑片腔34b。

由于气孔13b配置在外周槽13a中，故即使气孔13b的中心线和滑片腔窗35的中心线不完全一致时，也可以连通压力切换管13的内部和滑片腔窗35。滑片腔窗35的结构见图1所示。

当在插入孔14中压入且固定了压力切换管13后，压力切换管13的延长部分和切换管连接孔3通过钎焊固定。由于压力切换管13被加热后容易变形，所以压力切换管13的压入长度要足够长。

其后，中间壳体2a的上下开口部分别焊接了壳体盖，整个旋转式压缩机R被密封。

第一气缸23a上预先设置有吸气管12，储液器11钎焊在吸气管12上。压力切换管13的开孔端，即压力切换管13的朝外一端，与压力切换阀4焊接在一起。

压力切换阀4可以采用市面有售的三通阀或四通阀。压力切换阀4是可以利用旋转式压缩机R的高压Pd和低压Ps、经过压力切换管13使密闭的第二滑片腔34b的压力在高压和低压之间进行切换的装置。

当第二滑片腔34b内的压力从高压Pd向低压Ps切换时，第二滑片31b在脱离第二活塞32b后被收纳在第二滑片槽38b内，并在第二滑片腔34b中保持静止状态。此时，第二压缩腔25b的压缩作用立刻停止，只有第一压缩腔25a进行运行。

当第二滑片腔34b内的压力从低压Ps切换为高压Pd时，原来处于静止状态的第二滑片31b从第二滑片腔34b内飞出并进入到第二压缩腔25b内，第二滑片31b的先端与第二活塞32b的外周抵靠在一起，第二压缩腔25b开始压缩。

旋转式压缩机R的特点就是在运行中，通过切换第二滑片腔34b的压力进行容量控制。

当第二活塞32b以50～60rPs的速度进行旋转时，如果压力切换的时间需要0.1秒，那么自第二滑片31b脱离第二活塞32b，直到第二滑片31b被安全的收纳到第二滑片腔34b中为止；或者，自第二滑片31b从第二滑片腔34b飞出，直到第二滑片31b与第二活塞32b的外周抵接为止，第二滑片31b和第二活塞32b大约会有5～6次的冲突。该冲突通常叫作滑片的窜动。

如果发生了上述滑片的窜动，那么，不光是会发生大的冲击音，而且可能会招致压缩机的故障。因此，第二滑片腔的压力需要在高压Pd和低压Ps间进行瞬间切换。

为了解决上述课题，本实施例1直接连接压力切换管13和第二滑片腔34b，可以将其相互之间的距离缩到最短。其结果是：第二滑片腔34b对于压力切换阀4动作的应答性或随动性的灵敏度可以提高，压力切换时间可以减少。

在实施例1中，如上所述，考虑要防止第二气缸23b的变形以及使压力切换管13的偏置量W为最小，将压力切换管13的轴线与在中间壳体2a上的切换管连接孔3的轴线之间的倾斜角度设计的足够小时，可以避免压力切换管13和切换管连接孔3之间的间隙扩大，也更容易进行钎焊，将防止气体泄漏的可靠性提高。

由于压力切换管13的偏置可以充分加长插入孔14的长度，故压力切换管13和壳体内部压力之间产生的压差造成的气体泄漏可以得到防止。并且，通过压力切换管13的外周槽13a向第二滑片腔34b开孔，可以降低制造的难度。

实施例2

参见图4和图5，在本实施例中，首先将压力切换管13的偏置量W加大，然后在第二气缸23b上追加从第二滑片腔34b向压力切换管13外周槽13a开孔的滑片腔横孔39。其结果是：可以得到和实施例1相接近的效果。

在实施例2中，由于如实施例1所述的压力切换管13的不直接连通第二滑片腔34b，故需要追加滑片腔横孔39。

实施例3

参见图6和图7，在本实施例中，为了加长插入孔14的加工深度，设置了从插入孔14的先端，也就是插入孔14朝内的一端，开始连通第二滑片腔34b的第二气缸气孔41和第二气缸气槽42，也就是说，插入孔14通过第二气缸气孔41和第二气缸气槽42连通第二滑片腔34b。

通过上述设置的从插入孔14的先端向第二滑片腔34b连通的气体通道，可以达到和实施例1相当的功能。气体通道由第二气缸气孔41和第二气缸气槽42共同构成。

但是，与实施例1相比，由于从压力切换管13到第二滑片腔34b之间的距离会变长，所以第二滑片腔34b的压力切换速度会稍稍晚一些。

通过以上的实施例1到实施例3的说明，本发明将压力切换管13的轴线与第二滑片31b的往复运动方向或第二滑片槽38b几乎平行的偏置；从压力切换管13通向第二滑片腔34b的气体通道越短，具有使从压力切换阀4到第二滑片腔34b的气体压力切换速度越小的特点。

其结果是：第二滑片31b的动作灵敏度可以得到提高，滑片的窜动将会被降低；不但可以防止刚性较小的第二气缸23b发生变形，而且具有加大压力切换管13的压入长度，提高组装可靠性和防止气体泄漏的效果。

对于并列配置的压力切换管13的轴线和第二滑片31b的平行度没必要要求很严格，其公差范围在±10度以下都是可以接受的。

从实施例1到实施例3中，将压力切换管13以及与此有关的气体通道，配置在以第二滑片槽38b为中心的另一侧位置，即配置在第二吸入孔29侧也是可以的。

Claims (7)

1.一种旋转式压缩机，密封壳体(2)内设置有电动机部(22)和压缩机构部(21)，压缩机构部(21)包括第一气缸(23a)和第二气缸(23b)、设置在第一气缸(23a)内的第一活塞(32a)和第一滑片(31a)以及容纳第一滑片(31a)的第一滑片腔(34a)、设置在第二气缸(23b)内的第二活塞(32b)和第二滑片(31b)以及容纳第二滑片(31b)的第二滑片腔(34b)、夹设在第一气缸(23a)和第二气缸(23b)之间的中隔板(24)、分别驱动第一活塞(32a)和第二活塞(32b)作偏心转动的偏心曲轴(36)，用于支撑偏心曲轴(36)的主轴承(27)和副轴承(28)分别设置在第一气缸(23a)和第二气缸(23b)上，压力切换管(13)插入第二气缸(23b)中并与第二滑片腔(34b)相通，其特征是压力切换管(13)的轴线方向与第二滑片(31b)的往复运动方向偏置。

2.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征是所述第二气缸(23b)中设置有插入孔(14)，插入孔(14)的轴线方向与第二滑片(31b)的往复运动方向偏置，插入孔(14)设置在第二滑片腔(34b)的旁边并直接与第二滑片腔(34b)相通，压力切换管(13)插入插入孔(14)中并与插入孔(14)相通。

3.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征是所述第二气缸(23b)中设置有插入孔(14)，插入孔(14)的轴线方向与第二滑片(31b)的往复运动方向偏置，插入孔(14)设置在第二滑片腔(34b)的侧面，第二气缸(23b)中设置有滑片腔横孔(39)，该滑片腔横孔(39)的一端连通第二滑片腔(34b)，滑片腔横孔(39)的另一端连通插入孔(14)，压力切换管(13)插入插入孔(14)中并与插入孔(14)相通。

4.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征是所述第二气缸(23b)中设置有插入孔(14)，插入孔(14)的轴线方向与第二滑片(31b)的往复运动方向偏置，插入孔(14)设置在第二滑片腔(34b)的侧面，第二气缸(23b)中设置有相通的第二气缸气孔(41)和第二气缸气槽(42)，第二气缸气孔(41)与插入孔(14)的一端相通，第二气缸气槽(42)与第二滑片腔(34b)相通，压力切换管(13)插入插入孔(14)中并与插入孔(14)相通。

5.根据权利要求1至4任一所述的旋转式压缩机，其特征是所述压力切换管(13)的轴线方向与第二滑片(31b)的往复运动方向之间的平行度的公差≤10°。

6.根据权利要求5所述的旋转式压缩机，其特征是所述压力切换管(13)包括圆筒管(13c)，该圆筒管(13c)的端部设置有外周槽(13a)，外周槽(13a)中设置有与圆筒管(13c)内部相通的气孔(13b)。

7.根据权利要求6所述的旋转式压缩机，其特征是所述旋转式压缩机设置在空调机或冷冻设备中，压力切换管(13)与压力切换阀(4)相接，以使第二滑片腔(34b)内的压力在旋转式压缩机的高压侧压力和低压侧压力之间切换。

Images