CN103511262A - 旋转式压缩机、双缸旋转式压缩机和冷冻循环装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转式压缩机、双缸旋转式压缩机和冷冻循环装置。所述旋转式压缩机的内部压力为高压侧的密封式壳体中内置旋转式压缩机构装置，所述旋转式压缩机构装置具备：具有压缩腔的气缸；所述压缩腔中有活塞；与所述活塞的外周抵接进行往复运动的滑片；驱动所述活塞的偏心轴；在所述气缸中，配置在所述滑片的后端部的滑片腔；配置在所述滑片腔的开口端的密封板；其中所述密封板通过所述壳体的内部压力和所述滑片腔的压力之间的压差密封所述滑片腔。根据本发明的旋转式压缩机，通过简单的方法，滑片腔的密封性就能提高，所以可以防止气体泄漏引起的压缩机效率降低。而且，在与其它机种的标准化和制造性成本方面也挺有优势。

Description

旋转式压缩机、双缸旋转式压缩机和冷冻循环装置

技术领域

本发明主要跟空调器和制冷装置等中应用的变容旋转式压缩机相关。

背景技术

使滑片动作静止或解除静止，使气缸压缩腔的压缩作用为压缩状态或非压缩状态的变容控制式旋转式压缩机，由于这种技术在较低成本下可以进行能力控制，所以很受关注。但是，为了密封滑片背部设置的滑片腔，需要进行与通常机种不同的变更。比如，如日本专利文献（特开2008-524515）的图3（符号422和331）所示、需要通过轴承和中隔板中追加的延长部分来密封滑片腔。

通过滑片腔的两个不同压力，使滑片静止或者是解除静止的变容式旋转式压缩机需要在滑片静止时密封滑片腔。但是，传统的密封方式中，主轴承和副轴承的气缸接触面、或者延长到中隔板来密封滑片腔，这些部品和组装带来的误差会累加，所以滑片腔的密封性会恶化。由于该原因，高压气体对滑片腔的泄漏将会带来制冷量的损失。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种旋转式压缩机，所述旋转式压缩机的滑片腔的密封性良好。

本发明的另一个目的在于提出一种双缸旋转式压缩机。

本发明的再一个目的在于提出一种具有所述旋转式压缩机的冷冻循环装置。

根据本发明第一方面实施例的旋转式压缩机，内部压力为高压侧的密封式壳体中内置旋转式压缩机构装置，所述旋转式压缩机构装置具备：具有压缩腔的气缸；所述压缩腔中有活塞；与所述活塞的外周抵接进行往复运动的滑片；驱动所述活塞的偏心轴；在所述气缸中，配置在所述滑片的后端部的滑片腔；配置在所述滑片腔的开口端的密封板；其中所述密封板通过所述壳体的内部压力和所述滑片腔的压力之间的压差密封所述滑片腔。

根据本发明的旋转式压缩机，通过简单的方法，滑片腔的密封性就能提高，所以可以防止气体泄漏引起的压缩机效率降低。而且，在与其它机种的标准化和制造性成本方面也挺有优势。

另外，根据本发明的旋转式压缩机还具有如下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述旋转式压缩机还包括使所述滑片腔的压力在所述壳体压力和比所述壳体压力较低的压力之间进行切换的切换装置。

可选地，所述切换装置为三通阀，所述三通阀设在所述壳体的外侧且连接至所述气缸的压力切换管。

根据本发明的一个实施例，所述密封板由具有弹性的金属板构成。

根据本发明的一个实施例，在所述密封板上开有孔，所述孔通过所述滑片的往复运动进行开关。

优选地，所述孔形成为椭圆孔。

根据本发明的一个实施例，所述密封板密封所述滑片腔的时候，具备使所述滑片静止的手段。

根据本发明第二方面实施例的双缸旋转式压缩机，由其内部压力为高压侧压力或中间侧压力的密封壳体中内置的由2个气缸组成的旋转式压缩机构装置中，在所述气缸的任一滑片腔的开口端处配置了密封板，所述滑片腔的压力比所述壳体内部任一压力较低的时候，所述密封板会密封所述滑片腔。

根据本发明第三方面实施例的一种冷冻循环装置，包括：根据本发明第一方面实施例所述的旋转式压缩机或根据本发明第二方面实施例所述的双缸旋转式压缩机；冷凝器；膨胀装置；以及蒸发器。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的所述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例1的旋转式压缩机R的内部的纵截面图；

图2是根据本发明实施例1的旋转式压缩机中压缩机构装置的纵截面图；

图3是根据本发明实施例1的旋转式压缩机以气缸为中心的组装详图；即图3是图2中沿3－3线的截面图；

图4是根据本发明实施例1的旋转式压缩机中密封板M的详细图；

图5是根据本发明实施例1的旋转式压缩机的密封板M、滑片和滑片腔的关系示意图；

图6是根据本发明实施例1的旋转式压缩机的滑片、滑片腔和滑片弹簧的关系图；

图7是根据本发明实施例1的旋转式压缩机的滑片腔配置磁铁的示意图；

图8a和图8b是根据本发明实施例2的旋转式压缩机的气缸的示意图；

图9a和图9b是是根据本发明实施例2的旋转式压缩机以气缸为中心的组装详图；

图10是根据本发明实施例3的旋转式压缩机的双缸旋转式压缩机的应用图。

附图标记：

R、旋转式压缩机；P、压缩机构装置；H、电机部；Ｓ、偏心轴；

T、三通阀；M、密封板；N、密封板；

2、壳体；3、排气管；6、压力切换管；7、吸入管；

13、气缸；14、压缩腔；15、气缸螺钉；16、活塞；

18、滑片；19、滑片腔；

20、滑片弹簧；21、气缸平面；22、延长平面；23、滑片槽；

25、主轴承；26、副轴承；27、轴承槽；28、中隔板；

30、磁铁；

42、椭圆孔；43、限位部；

50、横孔；51、纵孔；52、连通槽；

60、组装销；61、销孔

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解所述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图10描述根据本发明第一方面多个实施例的旋转式压缩机。

实施例1，

图1所示的旋转式压缩机R由密封壳体2中内置的电机部H、以及其下部配置的压缩机构装置Ｐ构成。压缩机构装置Ｐ、由气缸13、其上下平面固定的主轴承25和副轴承26、被这些轴承滑动支撑的偏心轴Ｓ等组成。压缩机构装置Ｐ的主轴承25的外周固定在壳体2的内径处。

旋转式压缩机R中，从气缸13排出的高压冷媒（Pd）通过电机部H、从排气管3通过冷凝器E1、膨胀装置Ｖ成为低压冷媒（Ps）、而且通过蒸发器E2和储液器Ａ、从吸入管7回到气缸13中。因此、与通常的旋转式压缩机一样，壳体2的内部压力为高压侧压力（Pd）、吸入管7的压力为低压侧压力（Ps）。另外、旋转式压缩机R还具有使滑片19的压力在壳体压力和比壳体压力较低的压力之间进行切换的切换装置。例如，在壳体2的外侧有三通阀T、连接气缸13的压力切换管6的压力在壳体2的内部压力（Pd）和吸气管7的压力（Ps）之间进行切换。

图2为壳体2的内径中固定的压缩机构装置Ｐ的详情。压缩机构装置Ｐ由在气缸13的中间具备的压缩腔14中进行偏心运行的活塞16、以及先端部与活塞16抵接进行往复运动的滑片18、驱动活塞16的偏心轴、以及与气缸13的各上下平面21接触的主轴承25和副轴承26、以及连接它们的气缸螺钉15组成。

接下来，堵住滑片18的后部的滑片腔19以及该滑片腔19的上下开孔端的有弹力的密封板M被组装销60轻轻地固定。压力切换管6配置时对滑片腔19开孔。另外，主轴承25和副轴承26的轴承槽27收纳了密封板M的先端部（图4的限位部43）限制密封板M的水平方向的动作。

图3是图2的3－3截面图。另外，图4是固定密封板M和其固定销60的详图。密封板M是平面度和弹性方面有优势的薄板、比如选择瑞典钢等。从压缩腔14的内径到气缸13的外径棱线（除了倒角部分）之间的圆形平面部分为气缸平面21的话、该气缸平面21为气缸13的两侧的对象。一方的气缸平面21接触副轴承26的平面部、另一方的气缸平面21处接触了主轴承25的平面部。另外，各气缸他平面21的延长方向，有延长平面22、该平面处滑片腔19的上下端有开孔。因此，气缸平面2和延长平面22为同一个面。

各延长平面22中，密封板M通过组装销60轻轻固定。即，密封板M具有若干挠度的自由度。密封板M的先端的限位部43嵌入副轴承26和主轴承25的轴承槽27中，所以密封板M的组装就比较容易，另外，密封板板M在横向和纵向有一点间隙。而且，对密封板M开孔的椭圆孔42为只在滑片18动作时间歇性地进行供油的孔，滑片在下止点（图6的Smin所示）静止时、椭圆孔42在滑片18的上下平面是关闭的。另外，如实施例2，密封板M由两个组装销固定时，限位部和轴承槽27可以省略。

图5表示滑片18和滑片腔19和延长平面22的关系。密封板M的压紧面和滑片18的上端面之间的间隙Ｃ由上下气缸平面21的尺寸和滑片18的上下平面尺寸的差、即，由设计间隙（2ｘC）来定。为了避免壳体2的高压冷媒通过该设计间隙漏到压缩腔14中，上述间隙尽可能设置得很小。因此，滑片腔19的压力为低压时（Ps）、由于与壳体2的内部压力（运行中通常为Pd）的压差Δｐ（Pd－Ps）有弹性的密封板M在延长平面22的上方压得很紧。这时密封板M密封了滑片腔19和滑片槽23。该密封板M的压紧作用，正好与旋转式压缩机的排气阀根据压差Δｐ密封阀座关闭排气孔的作用是一样的。

这时，对阀18的背部进行作用的压力（Ps）与压缩腔14的压力同等或变小，所以滑片18在滑片槽23和滑片腔19中静止。这时，滑片19的后端位置与下止点（Smin的位置）一致。同时，活塞16在压缩腔14中进行空转，所以旋转式压缩机R保持非压缩运行。另外密封板M的椭圆孔42如上所述，滑片是在动作中的话，通过滑片18进行开关，对滑片19供油。另外，也是滑片腔19的动作中，使滑片腔19的压力与壳体2的内部压力相当的均压孔。

一方面，滑片腔19的压力切换成高压（Pd）时，压差Δｐ为零，所以延长平面22和密封板M之间的压紧力被解除。即，滑片腔19的压力与壳体2的内部压力（Pd）变得完全相同。同时，滑片18由于其背部作用的压力（Pd），其静止得到解除，所以滑片18飞出到压缩腔14中，与活塞16的外周部抵接。这时，旋转式压缩机R会再次开始压缩运行。

这样，通过滑片腔19的上下开孔端配备的密封板M、本发明的特点是可以得到如下的作用与效果。

滑片腔19为低压（Ps）时，（1）通过压差Δｐ密封滑片腔、（2）同时将滑片18在下止点静止停止压缩作用。（3）防止高压冷媒对滑片腔19泄漏，阻止冷冻能力损失。

另一方面，滑片腔19是高压（Pd）时，（1）解除密封板M的压紧力，使滑片腔19的压力与壳体2的压力（Pd）相当。（2）解除滑片18的静止，再次启动气缸的压缩作用。而且，滑片腔19的压力切换通过连接滑片腔19的三通阀T进行，旋转式压缩机R的运行中可以自在地在非压缩运行和压缩运行中进行切换。

与以往延长轴承密封滑片腔的方法进行比较，本发明利用了密封板M的弹性，滑片腔19为低压（Ps）的时候，密封板M和延长平面22的特点是可以无间隙地压紧。因此，具有不容易受到压缩机构装置Ｐ的部品误差和组装误差（变形）、热变形等的影响的优点。即其特点是，光靠延长平面22的精度和密封板M的平面精度压紧力就一定了，另外，一方或者两方的精度即使不好，由于压差引起的密封板M的变形，压紧力也会得到大幅度的改善。

另外、上述特点可以通过密封板M的设计进行优化。运行时的压差Δｐ小的压缩机，或者压缩条件中，为了使较小的压差Δｐ下密封板M的变形就较大，就需要将板厚做薄一些。压差Δｐ大的话，板厚会增加。这样，通过板厚的优化，压紧力可以进一步改善。作为参考：密封板M的材料使用瑞典钢的话，根据使用条件，其板厚可在0.02～0.5mm的较大范围进行选择并优化。

而且，本发明中密封板M的变形量增加的话，可以在使滑片18静止的同时，通过2个密封板M夹住滑片18的上下面。利用该特点，可以切实保证滑片18的静止。在图5中，滑片腔19为低压时，密封板M的变形量比间隙Ｃ大的话，滑片18在下止点钟被夹持在2个密封板M间，可以确保静止，或者保持持续静止。其后，滑片腔19切换成高压时，因为不会产生压差Δｐ，所以密封板M的变形为零，滑片18的静止可以得到解除。另外，通过间隙C进行往复运动的滑片18与密封板M不进行接触，所以不会产生磨耗和摩擦损失。

利用该特点的话，本发明如图6所示在滑片18的背部作为压缩弹簧可以追加滑片弹簧20。其结果、旋转式压缩机R一启动就可以开始压缩。另外，运转中，滑片腔19的压力一切换成低压，滑片弹簧20就在压缩状态下停止，如上所述，滑片18在下止点确保持续静止。另外，如果只是要确保滑片的静止的手段的话，如图7在滑片腔19中配置了磁铁30通过磁铁30固定滑片18的背部就可以了。

实施例2，

如图2及图3所示，滑片腔19的内径和气缸13的外周之间形成的最小壁部在气缸中是刚性最低的部分。这部分中压入压力切换管6的话，滑片槽23的精度就无法保证，造成从滑片槽开始的气体泄漏和滑片磨损。

实施例2中为了解决上述课题，将压力切换管6与滑片槽23或者滑片腔19的中心线偏置，与此技术相关。图8a和图8b中、气缸13的延长平面22相对于实施例1宽度增加。该延长平面22中配置了纵孔51、该孔与滑片腔19处开孔的连通槽52、从纵孔51对气缸外周开孔的横孔50。

图9a和9b是气缸13、副轴承26和密封板N与关联部品的组装图。延长平面22中、盖住纵孔51和连通孔52和滑片腔19与滑片槽23，密封板N用2个组装销60进行固定。这时，为了使密封板N变形，密封板N和组装销60之间设置了小的间隙。

压力切换管6从高压Pd切换为低压Ps，成为模式Ｓ时，产生压差ΔＰ、所以在延长平面22上开孔的上述孔和槽通过密封板N进行密封。因此，滑片腔19可以维持低压Ps。

实施例2表示通过在延长平面22上配置密封板N、可以密封从压力切换管6连接滑片腔19的低压回路。另外，横孔50相对于滑片槽23和滑片腔19有充分的偏置，所以可以解决上述课题。

实施例3，

图10是实施例1中使用的气缸13组成的气缸组件放在下侧、追加的气缸17配置在上侧的双缸旋转压缩机R。上述气缸组件在2个气缸平面21中分别与中隔板28和副轴承26连接。另一方面、气缸17的滑片腔对壳体2的中间开孔、滑片37中配置了滑片弹簧20。因此，气缸17不管气缸13的动作如何，通常保持运行状态。

旋转式压缩机R在运行时滑片腔19为高压（Pd）的话，可以发挥100％的制冷量。其后，滑片腔19切换成低压（Ps）的话气缸13为非压缩，所以，旋转式压缩机R的制冷量为50%。这样，双缸旋转式压缩机R可以在100％和50％之间进行自由切换制冷量。但，该实施例3中2个气缸的排量是同等的。

实施例3表示不用特别改变实施例1的揭示技术就可以容易地应用在双气缸式旋转式压缩机中。该设计中，气缸17有滑片弹簧20，所以气缸13不用滑片弹簧等的滑片压紧手段。另外，旋转式压缩机有两个气缸的2级压缩机的情况下，壳体2的压力与第2级气缸的排气压力相当时，或者，壳体2的压力与第1级的气缸的排气压力相当的中间压力的情况下，使用本发明的揭示技术的话就可以密封滑片腔。

根据本发明的旋转式压缩机，在气缸13的上下平面的延长平面上开孔的滑片腔19的各开孔端用富有弹性的密封板Ｍ覆盖。这样，滑片腔在低压的时候，通过与壳体压力（高压）之间产生的压差、这些密封板Ｍ可以压紧滑片腔19的开孔端且密封滑片腔19。由此，通过简单的方法，滑片腔的密封性就能提高，所以可以防止气体泄漏引起的压缩机效率降低。而且，在与其它机种的标准化和制造性成本方面也挺有优势。

根据本发明实施例的冷冻循环装置，包括：根据本发明上述实施例中描述的旋转式压缩机或双缸旋转式压缩机；冷凝器；膨胀装置；以及蒸发器。

根据本发明实施例的冷冻循环装置的其他构成例如冷凝器、膨胀装置和蒸发器等的连接关系以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种旋转式压缩机，内部压力为高压侧的密封式壳体中内置旋转式压缩机构装置，所述旋转式压缩机构装置具备:

具有压缩腔的气缸；

所述压缩腔中有活塞；

与所述活塞的外周抵接进行往复运动的滑片；

驱动所述活塞的偏心轴；

在所述气缸中，配置在所述滑片的后端部的滑片腔；

配置在所述滑片腔的开口端的密封板；

其中所述密封板通过所述壳体的内部压力和所述滑片腔的压力之间的压差密封所述滑片腔。

2.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，还包括使所述滑片腔的压力在所述壳体压力和比所述壳体压力较低的压力之间进行切换的切换装置。

3.根据权利要求2所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述切换装置为三通阀，所述三通阀设在所述壳体的外侧且连接至所述气缸的压力切换管。

4.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述密封板由具有弹性的金属板构成。

5.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，在所述密封板上开有孔，所述孔通过所述滑片的往复运动进行开关。

6.根据权利要求5所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述孔形成为椭圆孔。

7.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述密封板密封所述滑片腔的时候，具备使所述滑片静止的手段。

8.一种双缸旋转式压缩机，其特征在于，

由其内部压力为高压侧压力或中间侧压力的密封壳体中内置的由2个气缸组成的旋转式压缩机构装置中，在所述气缸的任一滑片腔的开口端处配置了密封板，所述滑片腔的压力比所述壳体内部任一压力较低的时候，所述密封板会密封所述滑片腔。

9.一种冷冻循环装置，其特征在于，包括：

根据权利要求1-7中任一项所述的旋转式压缩机或根据权利要求8所述的双缸旋转式压缩机；

冷凝器；

膨胀装置；以及

蒸发器。

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