CN102734165A

CN102734165A - 容量控制式旋转压缩机

Info

Publication number: CN102734165A
Application number: CN2011100896472A
Authority: CN
Inventors: 小津政雄; 吴延平
Original assignee: Guangdong Meizhi Compressor Co Ltd
Current assignee: Guangdong Midea Toshiba Compressor Corp; Guangdong Meizhi Compressor Co Ltd
Priority date: 2011-04-11
Filing date: 2011-04-11
Publication date: 2012-10-17

Abstract

一种容量控制式旋转压缩机，壳体内设置有压缩机构，该压缩机构包括设置在气缸中的压缩腔、驱动滚动活塞在压缩腔内作偏心转动的曲轴、用于支撑曲轴的主轴承和副轴承设置在气缸的两侧，气缸中还设置有容纳滑片后端的滑片腔，该滑片的一端与滚动活塞的外周相接，滑片的另一端与滑片弹簧相接，吸气回路与压缩腔连通，滑片内设置有阀组件腔，在阀组件腔的前端设置有连通压缩腔的第一排气孔以及用于控制第一排气孔开闭的第一排气阀，阀组件腔的后端与滑片腔相通，旁通回路的一端与滑片腔相通，旁通回路的另一端与吸气回路相通。本发明具有结构简单合理、操作灵活、舒适性好、能效比高、适用范围广的特点。

Description

容量控制式旋转压缩机

技术领域

本发明涉及一种旋转压缩机，特别是一种容量控制式旋转压缩机。

背景技术

近年来，通过变频技术改变电机转速从而改善空调能力和能效的方法得到普及。但是，根据该方法，应用技术的难度较高，由于电子零部件的数量增加会带来可靠性的问题，而且制作成本也高。针对该课题，一直进行着应用方便，可靠性及成本有优势的容量控制式旋转压缩机的研究。

运行中停止滑片，进行容量控制的以往双缸旋转压缩机中，在滑片动作进行切换的时候，由于与滚动活塞的冲击产生了滑片音。另外，在高低压差较小时，进行滑片切换也比较困难。

日本专利文献1特开2005-207306。

日本专利文献2特开2008-128231。

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、舒适性好、能效比高、适用范围广的容量控制式旋转压缩机，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种容量控制式旋转压缩机，壳体内设置有压缩机构，该压缩机构包括设置在气缸中的压缩腔、驱动滚动活塞在压缩腔内作偏心转动的曲轴、用于支撑曲轴的主轴承和副轴承设置在气缸的两侧，气缸中还设置有容纳滑片后端的滑片腔，该滑片的一端与滚动活塞的外周相接，滑片的另一端与滑片弹簧相接，吸气回路与压缩腔连通，其结构特征是滑片内设置有阀组件腔，在阀组件腔的前端设置有连通压缩腔的第一排气孔以及用于控制第一排气孔开闭的第一排气阀，阀组件腔的后端与滑片腔相通，旁通回路的一端与滑片腔相通，旁通回路的另一端与吸气回路相通。

所述旁通回路的另一端与回路切换装置的第一接口相通，回路切换装置的第二接口与壳体的内部相通，回路切换装置的第三接口与吸气回路相通；该回路切换装置内设置有连通第一接口与第二接口，或者连通第一接口与第三接口的切换机构。

所述回路切换装置为三通阀或四通阀。

所述主轴承上设置有连通滑片腔和壳体的内部的第二排气孔以及用于控制第二排气孔开闭的第二排气阀。

所述吸气回路中设置有开关阀。

所述旁通回路的开或闭，分别对应第二排气孔的闭或开。

一种容量控制式旋转压缩机，壳体内设置有压缩机构，该压缩机构包括第一气缸和第二气缸以及夹设在第一气缸和第二气缸之间的中间板，第一气缸和第二气缸中分别设置有压缩腔、驱动滚动活塞在压缩腔内作偏心转动的曲轴、用于支撑曲轴的主轴承和副轴承分别设置在第一气缸和第二气缸的侧面，第一气缸和第二气缸中还分别设置有容纳滑片后端的滑片腔，该滑片的一端与滚动活塞的外周相接，滑片的另一端与滑片弹簧相接，吸气回路与第一气缸和/或第二气缸的压缩腔连通，其结构特征是第一气缸和第二气缸中的至少一个为上述的气缸。

本发明在滑片内设置有阀组件腔，在阀组件腔的前端设置有连通压缩腔的第一排气孔以及用于控制第一排气孔开闭的第一排气阀，阀组件腔的后端与滑片腔相通，主轴承上设置有连通滑片腔和壳体的内部的第二排气孔以及用于控制第二排气孔开闭的第二排气阀，旁通回路的一端与滑片腔相通，旁通回路的另一端与吸气回路相通，吸气回路中设置有开关阀，当开关阀打开，滑片腔的压力为低压后，第二排气孔就会关闭，压缩腔的低压气体会从第一排气孔沿滑片腔、第一旁通管的顺序流入吸入管中。开关阀关闭时，滑片腔的压力为高压侧，第二排气阀会打开，压缩腔的高压气体会从第一排气孔经过滑片腔排气向壳体2中排出。在整个过程中，不会产生滑片音。即使在高低压差比较小时，也可以进行滑片的切换。

本发明不仅可以适用于单缸旋转压缩机，而且还可以适用于双缸旋转压缩机，能够对单缸或双缸旋转压缩机运行中的制冷量进行控制，其具有结构简单合理、操作灵活、舒适性好、能效比高、适用范围广的特点。

附图说明

图1为本发明实施例1在模式F时的局部剖视结构示意图。

图2为实施例1中的滑片的内部局部剖视结构示意图。

图3为图2中的滚动活塞逆时针转过一定角度后的结构示意图。

图4为实施例1在模式S时的局部剖视结构示意图。

图5为实施例2在模式F时的局部剖视结构示意图。

图6为实施例2在模式S时的局部剖视结构示意图。

图7为实施例3在模式S时的局部剖视结构示意图。

图中：R为旋转压缩机，2为壳体，4为吸入管，5为冷凝器，6为膨胀阀，7为蒸发器，8为储液器，10为压缩机构，11为曲轴，15为双缸的压缩机构，16为中间板，20为气缸，20a为第一气缸，20b为第二气缸，21为压缩腔，22为滚动活塞，23为滑片腔，24为延长部位，26为吸入孔，30为主轴承，31为第二排气孔，32为第二排气阀，40为副轴承，46为滑片弹簧，50为滑片，50a为第一滑片，50b为第二滑片，51为阀组件腔，52为第一排气孔，53为第一排气阀，57为背面排气口，60为电机，70为第一旁通管，75为第二旁通管，80为开关阀，81为三通阀。

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，显示的是旋转压缩机R的内部结构和搭载这个旋转压缩机R的冷冻循环。

旋转压缩机R是由设置在密封壳体2内的压缩机构10和配置在其上部的电机60构成。压缩机构10包括连接吸气回路的气缸20、在气缸20的中心形成的压缩腔21、以及驱动滚动活塞22在压缩腔21的内部作偏心运转的曲轴11、与滚动活塞22的外周接触且作往复直线运动的滑片50、用于支撑曲轴11的主轴承30和副轴承40设置在气缸20的两侧。气缸20中还设置有容纳滑片50后端的滑片腔23。

滑片50的一端与滚动活塞22的外周相接，滑片50的另一端与滑片弹簧46相接，滑片50借助滑片弹簧46被抵压在滚动活塞22的外周。

参见图2，在滑片50的内部空间设置有阀组件腔51。在阀组件腔51的前端附近设置有连接压缩腔21的两个第一排气孔52、以及设置有用于控制第一排气孔52开闭的第一排气阀53。阀组件腔51的后端与滑片腔23相通。在本实施例中，通过构成阀组件腔51后端的背面排气孔57连接收纳滑片50背部的滑片腔23。第一排气阀53收纳在滑片50内。

由于滑片50构成了气体通道因此，故相对于通常的滑片，本实施例加大了滑片的体积。

本实施例中的吸气回路包括与气缸20上的吸入孔26相通的吸入管4。

主轴承30上设置有连通滑片腔23和壳体2的内部的第二排气孔31以及用于控制第二排气孔31开闭的第二排气阀32。如图1所示，滑片腔23的上开口部位和下开口部位分别由主轴承30和副轴承40的延长部位24关闭。主轴承30上设置有连通滑片腔23的上开口部位的第二排气孔31和用于控制第二排气孔31开闭的第二排气阀32，当第二排气孔31打开的时候，滑片腔23连通壳体2的内部。

旁通回路的一端与滑片腔23相通，旁通回路的另一端与吸气回路相通。此处的旁通回路包括第一旁通管70和第二旁通管75。吸气回路中设置有开关阀80。具体为：在滑片腔23内设置有用于安装伸缩的滑片弹簧46的安装孔，该安装孔连接着第一旁通管70。第一旁通管70的开口端通过第二旁通管75连接着吸入管4。第二旁通管75中设置有开关阀80。旁通回路的开或闭，分别对应第二排气孔31的闭或开。

旋转压缩机R在运转中关闭开关阀80时，从压缩腔21排到第一排气孔52的高压气体使滑片腔23的压力变成了高压。此时，因为第二排气孔31打开，高压气体排到壳体2的内部。这个时候的运转称为模式F。

排到壳体2内部的高压气体，接着经过电机60从排气管(图上没有显示)排出，经过冷凝器5、膨胀阀6、蒸发器7和储液器8，以这样的顺序进行冷冻循环变成低压气体，再回到吸入管4。结果是在模式F中，旋转压缩机发挥了通常的冷冻能力。其次，虚线表示气流停止的状态。

图2和图3显示了模式F时，压缩腔21的运转状况。在滑片50的内部构成的阀组件腔51，配备有连接着压缩腔21的两个第一排气孔52，以及开闭各自的第一排气孔的第一排气阀53。

在图2中显示了作逆时针偏心运转的滚动活塞22的回转角度较小时，第一排气孔52由第一排气阀53而闭止的状态。但是，如果滚动活塞22的回转角度变大，如图3所示，随着滚动活塞22的转动，被压缩的高压气体，经由开孔状态的第一排气孔52排到滑片腔23，再移动到第二排气阀32。

其次，在开关阀80关闭的模式F下，如图4所示将开关阀80打开时，滑片腔23和阀组件腔51的气压就变成了跟吸入管4一样的低气压。此时，因为壳体2内部的气压为高压，所以第二排气孔31由第二排气阀32关闭。因此，位于压缩腔21内的气体未经过压缩，从打开的第一排气孔52排到滑片腔23，然后经由第一旁通管70、第二旁通管75、开关阀80，流入吸入管4。

进入吸入管4的低压气体，进行着由设置在气缸20上的吸入孔26经由压缩腔21、滑片50的阀组件腔51、滑片腔23，再次回到吸入管4的循环。也就是说，旋转压缩机R因为在运转中不进行压缩作用，冷冻能力为零。这个时候的运转称为模式S。在模式S中，因为不进行压缩活动，能够大大的降低压缩机的运转动力。

本发明由于压缩机构10装备有滑片弹簧46，在模式S中，滑片50也可以跟随着滚动活塞22进行运转。因此，不用依赖于压缩机运转中的压力条件，就可以在模式S与模式F之间自由地进行模式转换。

也就是说，就算没有高低压力差，Pd-PS，根据开关阀80的关闭情况，模式S和模式F之间可以自由模式转换。其次，如果压缩机启动时用模式S，由于启动负荷减轻，就能够容易地启动。

在模式S中，相应通过第一排气孔52的低压气体阻力比例，压缩腔21的压力升高，担心压缩机的动力损失增加。但是，在本发明中，由于将排气孔设置在滑片50上，能实现不用大幅度增加排量间隙，就能增加排气孔的孔径和数量。

如后述的实施例3一样，在双气缸的旋转压缩机中，应用实施例1中展示的能力控制装置时，单气缸排量相降低到实施例1中的单气缸的旋转压缩机的50％，甚至更低。因此，通过排气孔的气体阻力会进一步变小。

第二排气孔31和开闭它的第二排气阀32，因为发挥着使气体单向流动的作用，也可以代替一般的单向阀。

实施例2

参见图5和图6所示的实施例2，旁通回路的另一端与回路切换装置的第一接口相通，回路切换装置的第二接口与壳体2的内部相通，回路切换装置的第三接口与吸气回路相通；该回路切换装置内设置有连通第一接口与第二接口，或者连通第一接口与第三接口的切换机构。回路切换装置为三通阀81或四通阀。

具体为：第一旁通管70的开孔端连接着三通阀81，进行模式切换。由于该三通阀81在市场有售，属于通用产品，故将其图形进行了简略化。而且，四通阀可以代替三通阀使用。

如图5所示，滑片腔23的上开口部位和下开口部位分别被主轴承30和副轴承40的延长部位24密封。而且，和第一旁通管70连接的三通阀81的其他两个开孔端，分别与吸入管4和壳体2的内部连通。在实施例2中，省略了在实施例1中必须的第二排气孔31和第二排气阀23。

图5中，因为根据三通阀81的操作，第一旁通管70跟壳体2的内部连通，滑片腔23内的高压气体经由三通阀81，排到壳体2的内部。因此，变成了模式F的运转。图6中，因为根据三通阀81的操作，第一旁通管70跟吸入管4连通，滑片腔23的低压气体，经由三通阀81流入吸入管4。这样，就成了模式S的运转。

因此，和实施例1一样，本实施例2中的旋转压缩机R在运转时，模式F和模式S之间可以自由的进行模式转换。另外，在模式F中，经由三通阀81的高压气体的压力损失，可以采用实施例1中的使用第二排气孔31和第二排气阀32来解决。

其余未述部分见实施例1，不再重复。

实施例3

应用本发明中的实施例1和实施例2展示的技术，能实现双缸容量控制式旋转压缩机的冷冻能力控制。

双缸容量控制式旋转压缩机，壳体内设置有压缩机构15，压缩机构15包括第一气缸20a和第二气缸20b以及夹设在第一气缸20a和第二气缸20b之间的中间板16，第一气缸20a和第二气缸20b中分别设置有压缩腔、驱动滚动活塞在压缩腔内作偏心转动的曲轴、用于支撑曲轴的主轴承30和副轴承40分别设置在第一气缸20a和第二气缸20b的侧面，第一气缸20a和第二气缸20b中还分别设置有容纳滑片后端的滑片腔，该滑片的一端与滚动活塞的外周相接，滑片的另一端与滑片弹簧相接，吸气回路与第一气缸20a和/或第二气缸20b的压缩腔连通，第一气缸20a和第二气缸20b中的至少一个采用了实施例1和实施例2展示的技术。

以下以第二气缸20b应用了实施例2中展示的技术为例进行说明。在如图7所示的实施例3中，把实施例2展示的技术应用于双缸容量控制式旋转压缩机的压缩机构15中。

在旋转压缩机运转中，设置在第一气缸20a内的第一滑片50a正常工作，设置在第二气缸20b内的第二滑片50b由三通阀81来控制，从而进行模式F和模式S之间的模式切换。图7中的工作模式为模式S。

模式S中的旋转压缩机R的冷冻能力是根据第一气缸20a的排量决定的。当转换成模式F时，第一气缸20a和第二气缸20b的排量的总和就是冷冻能力。此结果是使旋转压缩机实现冷冻能力控制成为可能。

当然，将第一气缸20a实施例1和实施例2展示的技术，对第一气缸20a进行控制也是可以的，那么，模式S中的旋转压缩机R的冷冻能力是根据第二气缸20b的排量决定的。当转换成模式F时，第一气缸20a和第二气缸20b的排量的总和就是冷冻能力。此结果是使旋转压缩机实现冷冻能力控制成为可能。

单气缸的旋转压缩机的实施例1和实施例2，通过旋转压缩机R运转中，模式F和模式S的运转时间的比率，控制旋转压缩机R的冷冻能力。也就是说，根据模式F运行的时间/(模式F运行的时间+模式S运行的时间)，可以计算出冷冻能力。

其余未述部分见实施例2，不再重复。

本发明如上所述，以通过模式切换实现冷冻能力为目的，这个方法有以下特征：由连通压缩腔21的第一排气孔52，以及开闭这个第一排气孔52而且收纳第一排气阀53的滑片50构成了排气通道，能实现模式S中低压气体的排出阻力的减少。由主轴承30和副轴承40，能简单的密闭滑片腔23，使作为密封腔的滑片腔23与第一旁通管70的连接变得容易。

Claims

1.一种容量控制式旋转压缩机，壳体(2)内设置有压缩机构(10)，该压缩机构(10)包括设置在气缸(20)中的压缩腔(21)、驱动滚动活塞(22)在压缩腔(21)内作偏心转动的曲轴(11)、用于支撑曲轴(11)的主轴承(30)和副轴承(40)设置在气缸(20)的两侧，气缸(20)中还设置有容纳滑片(50)后端的滑片腔(23)，该滑片(50)的一端与滚动活塞(22)的外周相接，滑片(50)的另一端与滑片弹簧(46)相接，吸气回路与压缩腔(21)连通，其特征是滑片(50)内设置有阀组件腔(51)，在阀组件腔(51)的前端设置有连通压缩腔(21)的第一排气孔(52)以及用于控制第一排气孔(52)开闭的第一排气阀(53)，阀组件腔(51)的后端与滑片腔(23)相通，旁通回路的一端与滑片腔(23)相通，旁通回路的另一端与吸气回路相通。

2.根据权利要求1所述的容量控制式旋转压缩机，其特征是所述旁通回路的另一端与回路切换装置的第一接口相通，回路切换装置的第二接口与壳体(2)的内部相通，回路切换装置的第三接口与吸气回路相通；该回路切换装置内设置有连通第一接口与第二接口，或者连通第一接口与第三接口的切换机构。

3.根据权利要求2所述的容量控制式旋转压缩机，其特征是所述回路切换装置为三通阀(81)或四通阀。

4.根据权利要求1所述的容量控制式旋转压缩机，其特征是所述主轴承(30)上设置有连通滑片腔(23)和壳体(2)的内部的第二排气孔(31)以及用于控制第二排气孔(31)开闭的第二排气阀(32)。

5.根据权利要求4所述的容量控制式旋转压缩机，其特征是所述吸气回路中设置有开关阀(80)。

6.根据权利要求4所述的容量控制式旋转压缩机，其特征是所述旁通回路的开或闭，分别对应第二排气孔(31)的闭或开。

7.一种容量控制式旋转压缩机，壳体内设置有压缩机构(15)，该压缩机构(15)包括第一气缸(20a)和第二气缸(20b)以及夹设在第一气缸(20a)和第二气缸(20b)之间的中间板(16)，第一气缸(20a)和第二气缸(20b)中分别设置有压缩腔、驱动滚动活塞在压缩腔内作偏心转动的曲轴、用于支撑曲轴的主轴承(30)和副轴承(40)分别设置在第一气缸(20a)和第二气缸(20b)的侧面，第一气缸(20a)和第二气缸(20b)中还分别设置有容纳滑片后端的滑片腔，该滑片的一端与滚动活塞的外周相接，滑片的另一端与滑片弹簧相接，吸气回路与第一气缸(20a)和/或第二气缸(20b)的压缩腔连通，其特征是第一气缸(20a)和第二气缸(20b)中的至少一个为权利要求1所述的气缸(20)。