CN103883531B - 反转热泵型转子式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种反转热泵型转子式压缩机，左气液分离器和右气液分离器下部分别设置有自动密封的孔，孔口上放置有浮球阀，并通过回油管与机壳内连通，气缸内分别设置有左、右阶梯孔，左、右阶梯孔与机壳内连通，左、右阶梯孔内装有左排气阀和右排气阀，气缸的外缘吸排气口分别与左吸气管和右吸气管连接，左吸气管和右吸气管分别与左气液分离器和右气液分离器连通。本发明用于热泵型家用空调中，无需配套四通换向阀使用，可减少因四通换向阀存在导致的性能损失，减少管路沿程阻力损失；在无四通换向阀情况下，在保证空调原有性能的同时，还可更换较小铜管管径或较少铜管管数的换热器，减少制冷剂充注量，利于企业降低生产成本，也利于节能和减排。

Description

反转热泵型转子式压缩机

技术领域

本发明涉及一种在无四通换向阀热泵型家用空调中可反转制热的压缩机，特别涉及利用压缩机转向控制制冷剂流向实现空调器制冷和制热。

背景技术

在热泵型家用空调中，制冷时压缩机排气直接通往室外机，冷凝后流经节流装置节流，然后通往室内机蒸发制冷；制热时压缩机排气直接通往室内机冷凝制热，再经节流装置节流后流向室外机蒸发吸热。为实现制冷剂在制冷系统中正向流动制冷，反向流动制热，就需要使用四通换向阀，因为现有压缩机只能单向吸排气。

现有技术中的转子式压缩机。如图1所示，热泵型家用空调中现有转子式压缩机与四通换向阀、室外机换热器、主毛细管、辅助毛细管、单向阀以及室内机换热器的连接示意图。压缩机30只能单向从气液分离器12吸入制冷剂气体，制冷剂气体在压缩机气缸内被压缩后流入压缩机机壳内，后经压缩顶部的排气口排出。制冷时，压缩机30排气流经四通换向阀31直接进入室外机换热器32，再依次流过主毛细管35、单向阀36及室内机换热器33，之后再经四通换向阀31进入压缩机30完成制冷循环，如图1实线箭头指向所示；制热时，四通换向阀31通电，压缩机30排气流经四通换向阀31直接进入室内机换热器33，再依次流过辅助毛细管34、主毛细管35及室外机换热器32，之后再经四通换向阀31进入压缩机30完成制热循环,如图1虚线箭头指向所示。

如图2所示，现有立式全封闭滚动转子式压缩机制冷剂经气液分离器12由机壳9下部的吸气管13吸入气缸1；曲轴6在电机线圈5、转子7和定子8的作用下旋转，带动滚动转子2在气缸1内滑动压缩制冷剂气体，被压缩的制冷剂气体排入机壳9内，再经排气管11排出；螺栓4把上轴承座3、下轴承座14和气缸1固定密封，顶盖10、底盖15和机壳9焊接在一起；机壳9底部润滑油在离心力的作用下沿曲轴6的油道上升至各润滑点。现有转子式压缩机具有下述缺点：现有转子式压缩机应用于热泵型家用空调中必须使用四通换向阀，四通换向阀的存在使连接管管路增长，四通换向阀的存在和连接管管路的增长都导致空调系统性能不可忽略的下降。为弥补性能损失，必须增大换热器铜管管径或者增加铜管管数，但同时也使系统制冷剂充注量增加。四通换向阀的使用，连接管管路的增长，增大铜管管径或增加铜管管数的换热器，以及增加的制冷剂充注量，均会直接增加空调机耗材，不利于企业降低生产成本，也不利于节能和减排。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种无需配套四通换向阀使用就能反转制热、充注制冷剂较少、能节能并且管路连接结构简单的反转热泵型转子式压缩机。

本发明的技术方案是：一种反转热泵型转子式压缩机，包括双气液分离器、浮球阀、排气阀、气缸，其特点是：双气液分离器由左气液分离器和右气液分离器组成，左气液分离器和右气液分离器下部分别设置有可用球体自动密封的孔，两个孔口上分别放置有左浮球阀和右浮球阀，并分别通过左回油管和右回油管直接与机壳内连通，气缸内分别设置有与阀片活塞密封配合的左、右阶梯孔，左、右阶梯孔与机壳内连通，左、右阶梯孔内装有左排气阀和右排气阀，气缸的外缘吸排气口分别与左吸气管和右吸气管连接，左吸气管和右吸气管分别与左气液分离器和右气液分离器连通。

左、右浮球阀为空心球。左排气阀由左阀片和左阀片活塞组成，左阀片与左阀片活焊接在一起，左阀片活塞底部安装有弹簧；右排气阀由右阀片和右阀片活塞组成，右阀片与右阀片活塞焊接在一起，右阀片活塞底部安装有弹簧。

本发明的有益效果在于：

本发明提供的反转热泵型转子式压缩机用于热泵型家用空调中，无需配套四通换向阀使用，可减少因四通换向阀存在导致的性能损失，也相应减掉了用于连接四通换向阀的铜管，因而减少管路沿程阻力损失；在无四通换向阀情况下，在保证空调原有性能的同时，还可更换较小铜管管径或较少铜管管数的换热器，减少制冷剂充注量，利于企业降低生产成本，也利于节能和减排。

附图说明

图1是现有转子式压缩机与四通换向阀、室外机换热器、主毛细管、辅助毛细管、单向阀以及室内机换热器的连接示意图；

图2是现有立式全封闭滚动转子式压缩机结构剖面示意图；

图3是本发明的实施例中反转热泵型转子式压缩机与室外机换热器、主毛细管、辅助毛细管、单向阀以及室内机换热器的连接示意图；

图4是本发明的实施例中反转热泵型转子式压缩机的剖面结构示意图；

图5是本发明的实施例中气缸部分的剖面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图3所示，本实施例的反转热泵型转子式压缩机被安装在热泵型家用空调的室内机换热器和室外机换热器之间，压缩机可以根据电机转子转向实现对制冷剂在管路中流向的控制。图3中的实线箭头表示制冷时制冷剂的流向，虚线箭头表示制热时制冷剂的流向。当制冷时，压缩机30a正向(逆时针)转动，把制冷剂从左气液分离器12a吸入气缸压缩，排入右气液分离器12b，此时右气液分离器12b作油分离器使用，之后制冷剂流过室外机换热器32被冷凝放热，再流经主毛细管35被节流降压，通过单向阀36后流入室内机换热器33蒸发制冷；当制热时，压缩机30a反向(顺时针)转动，把制冷剂从右气液分离器12b吸入气缸压缩，排入左气液分离器12a，此时左气液分离器12a作油分离器使用，高温高压制冷剂流过室内机换热器33冷凝制热，之后流经辅助毛细管34和主毛细管35被节流降压，再流过室外机换热器32蒸发吸收外界热量。

如图4，5所示，本实施例的反转热泵型转子式压缩机，包括气缸1a、滚动转子2、上轴承座3、螺栓4、电机线圈5、曲轴6、转子7、定子8、机壳9a、顶盖10a、左、右气液分离器12a、12b、左、右吸气管13a、13b、下轴承座14、底盖15、左、右回油管16a、16b、左、右浮球阀17a、17b、左、右阀片18a、18b、左、右阀片活塞19a、19b、滑片20、滑片弹簧21。

左气液分离器12a和右气液分离器12b下部分别设置有可用球体自动密封的孔，两个孔口上分别放置有左浮球阀17a和右浮球阀17b，并分别通过左回油管16a和右回油管16b直接与机壳内连通，气缸1a内分别设置有与阀片活塞密封配合的左、右阶梯孔，左、右阶梯孔与机壳内连通，左、右阶梯孔内装有左排气阀和右排气阀，气缸1a的外缘吸排气口分别与左吸气管13a和右吸气管13b连接，左吸气管13a和右吸气管13b分别与左气液分离器12a和右气液分离器12b连通。

左、右浮球阀17a、17b为空心球。左排气阀由左阀片18a和左阀片活塞19a组成，左阀片18a与左阀片活塞19a焊接在一起，左阀片活塞19a底部安装有弹簧；右排气阀由右阀片18b和右阀片活塞19b组成，右阀片18b与右阀片活塞19b焊接在一起，右阀片活塞19b底部安装有弹簧。将阀片活塞及阀片向上顶起，排气阀处于开启状态；当排气压力逐渐增大至与机壳内的压差产生的力逐渐大于弹簧的弹力时，阀片活塞与阀片逐渐下移，直至排气阀关闭，此后排气阀的开闭由阀片前后压差来控制。压缩机停止后，排气压力逐渐降低，阀片活塞及阀片在底部弹簧弹力作用下逐渐上移，恢复排气阀的初始开启状态。

左回油管16a和右回油管16b组成双回油管，用于连通气液分离器与机壳内，与机壳内连接的一端位置必须低于另外一端，以便润滑油能通过重力作用返回机壳内。

左浮球阀17a和右浮球阀17b组成双浮球阀，用于开闭回油管，浮球阀设置为空心球，以便液态制冷剂或者润滑油产生的浮力能将其开启，此外，其开闭状态也会受到气液分离器与机壳内的压差控制。

制冷时，制冷剂由图4中左气液分离器12a经左吸气管13a进入气缸1a，被压缩后将图5中的右阀片18b推开，经右吸气管13b进入右气液分离器12b。

制热时，制冷剂由图4中右气液分离器12b经右吸气管13b进入气缸1a，被压缩后将图5中的左阀片18a推开，经左吸气管13a进入左气液分离器12a。

双气液分离器，当内部处于吸气压力状态时，作气液分离器使用，当内部处于排气压力状态时，作油分离器使用；双回油管，用于导通气液分离器与机壳内部，起回油作用；双浮球阀，在自身重力作用下，浮球阀会处于气液分离器内的最低处，自动关闭回油管，一旦油位上升至某高度足以让浮球阀浮起来时，回油管与气液分离器导通进行回油；双排气阀，在压缩机不工作时，左右两排气阀均处于开启状态，压缩机工作后，处于高压侧的排气阀会在高压作用下自动关闭；以及气缸，在气缸安装排气阀处向下设置有连接机壳内的阶梯通孔，以利用压差实现对排气阀的自动控制。

在本发明的反转热泵型转子式压缩机中，还可以具有这样的特征：其中，排气阀由阀片及阀片活塞组成，阀片活塞底部安装有弹簧，弹簧一端与气缸阶梯通孔的阶梯面接触，将阀片向上顶起，使排气阀处于开启状态。

本发明提供的反转热泵型转子式压缩机用于热泵型家用空调中，无需配套四通换向阀使用，进而无需使用电磁线圈及四通换向阀连接管路，管路结构更加简单，管路焊接工序也相应减少。

本发明提供的反转热泵型转子式压缩机因无需使用四通换向阀及其连接管路，无四通换向阀的压降、传热及泄漏损失，管路沿程阻力损失也有所减少，所以节能效果明显。此外，本发明中气液分离器可设计较原气液分离器小，其内部空间明显小于机壳内的有效空间，因此所需制冷剂充注量较原压缩机系统更少，利于使用环保制冷剂R290，环保效果显著。本发明较原压缩机成本会增加，但如果节省下来的四通换向阀、电磁线圈、管路、制冷剂及换热器成本能够弥补甚至多余本发明增加的成本，那么本发明提供的反转热泵型转子式压缩机的整机则具有一定的降成本效果。

上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种反转热泵型转子式压缩机，包括双气液分离器、浮球阀、排气阀、气缸（1a），其特征在于：所述的双气液分离器由左气液分离器（12a）和右气液分离器（12b）组成，左气液分离器（12a）和右气液分离器（12b）下部分别设置有可用球体自动密封的孔，两个孔口上分别放置有左浮球阀（17a）和右浮球阀（17b），并分别通过左回油管（16a）和右回油管（16b）直接与机壳（9a）内连通，气缸（1a）内分别设置有与阀片活塞密封配合的左、右阶梯孔，左、右阶梯孔与机壳（9a）内连通，左、右阶梯孔内装有左排气阀和右排气阀，气缸（1a）的外缘吸排气口分别与左吸气管（13a）和右吸气管（13b）连接，左吸气管（13a）和右吸气管（13b）分别与左气液分离器（12a）和右气液分离器（12b）连通。

2.根据权利要求1所述的反转热泵型转子式压缩机，其特征在于：所述左、右浮球阀（17a、17b）为空心球。

3.根据权利要求1所述的反转热泵型转子式压缩机，其特征在于：所述左排气阀由左阀片（18a）和左阀片活塞（19a）组成，左阀片（18a）与左阀片活塞（19a）焊接在一起，左阀片活塞（19a）底部安装有弹簧；所述右排气阀由右阀片（18b）和右阀片活塞（19b）组成，右阀片（18b）与右阀片活塞（19b）焊接在一起，右阀片活塞（19b）底部安装有弹簧。