CN105114311A - 多缸旋转式压缩机及具有其的制冷装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多缸旋转式压缩机及具有其的制冷装置。多缸旋转式压缩机的密闭的壳体中收纳了压缩机构部和电机，压缩机构部包括：第1气缸和第2气缸，第1气缸具备第1压缩腔和第1滑片槽，第2气缸具备第2压缩腔和第2滑片槽。位于第1气缸和第2气缸之间且与第1气缸和第2气缸结合的中隔板。在中隔板的外周开口的第1吸气孔和第2吸气孔分别与第1压缩腔和第2压缩腔进行连接。根据本发明实施例的多缸旋转式压缩机，第1压缩腔和第2压缩腔的吸气通道是独立的，第1压缩腔和第2压缩腔之间不存在吸入气体干涉的现象，第1压缩腔和第2压缩腔的总吸气效率可以得到大幅度改善。

Description

多缸旋转式压缩机及具有其的制冷装置

技术领域

本发明涉及制冷领域，尤其是涉及一种多缸旋转式压缩机及具有其的制冷装置。

背景技术

2气缸压缩机的优点是可以从高速运转到低速运转，空调或者冷冻温度可以维持正确的温度。

相对于单气缸压缩机，2气缸压缩机的各气缸排量约为50％。而且，偏心轴中具备的2个偏芯轴沿180度相对，所以压缩力矩变动，与单气缸方式相比较降低50％以上。因此，压缩机的回转振动(周向振动)会大幅度降低。另一方面，由于排量减半，所以气缸高度变小。因为，减小压缩腔内径，扩大气缸高度的话，压缩效率会降低。气缸高度减小的话，连接压缩腔的吸气管为小径，由于其吸气阻力，特别是在高速运行中的吸气效率和制冷能力会下降。

作为其改善对策，相关技术中采用了分割2个气缸的中隔板连接内径大的1个吸气管分流到2个气缸压缩腔的方法。但是，2个压缩腔共有1个吸气管，所以在这些压缩腔之间，会发生吸入气体的干渉现象，也就是说，活塞每一转时，会产生从对方的压缩腔争夺低压气体的现象。

因此，随着转速变高，实际吸入气体量减小，制冷量和压缩机效率降低。作为其解决对策相关技术中有在中隔板内部改变吸入回路角度的解决手段和用1个吸气管分割2个通道的防干涉装置的解决手段。但是，其改善效果不充分。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明提出一种多缸旋转式压缩机，第1压缩腔和第2压缩腔之间不存在吸入气体干涉的现象。

本发明还提出一种具有上述多缸旋转式压缩机的制冷装置。

根据本发明实施例的多缸旋转式压缩机，密闭的壳体中收纳了压缩机构部和电机，所述电机包括定子和转子，所述压缩机构部包括：第1气缸和第2气缸，所述第1气缸具备第1压缩腔和第1滑片槽，所述第2气缸具备第2压缩腔和第2滑片槽；位于所述第1气缸和所述第2气缸之间且与所述第1气缸和所述第2气缸结合的中隔板；分别密封所述第1压缩腔和所述第2压缩腔的开口面的第1端板和第2端板；所述第1压缩腔和所述第2压缩腔中分别设置有进行偏心运行的活塞；所述第1滑片槽和所述第2滑片槽中分别设置有进行往复运动的滑片；偏心轴，所述偏心轴驱动所述活塞运行；在所述中隔板的外周开口的第1吸气孔和第2吸气孔分别与所述第1压缩腔和所述第2压缩腔进行连接。

根据本发明实施例的多缸旋转式压缩机，第1压缩腔和第2压缩腔的吸气通道是独立的，第1压缩腔和第2压缩腔之间不存在吸入气体干涉的现象，第1压缩腔和第2压缩腔的总吸气效率可以得到大幅度改善。

在本发明的一些实施例中，与所述偏心轴的旋转轴垂直相交的假想平面上，所述第1滑片槽和所述第2滑片槽之间形成夹角θ，或者所述第1吸气孔和所述第2吸气孔之间形成夹角θ，其中0°≤θ≤90°。

在本发明的一些实施例中，所述第1吸气孔和所述第2吸气孔的横截面均形成为圆形或椭圆形。

在本发明的一些实施例中，所述第1吸气孔和所述第2吸气孔的气体通道面积不同。

在本发明的一些实施例中，多缸旋转式压缩机还包括至少一组第3气缸和中间板，所述中间板位于相邻的压缩腔之间。

在本发明的一些实施例中，流入所述第1吸气孔和所述第2吸气孔的吸入压力不同。

在本发明的一些实施例中，所述第1吸气孔和所述第2吸气孔分别适于与位于所述壳体外侧的储液器连接。

在本发明的一些实施例中，所述中隔板作为滑动轴承对所述偏心轴滑动支撑。

根据本发明实施例的制冷装置，包括根据本发明上述实施例的多缸旋转式压缩机。

根据本发明实施例的制冷装置，通过设有上述的多缸旋转式压缩机，可以避免压缩腔之间发生吸入气体干涉的现象，提高总的吸气效率，改善冷冻能力和压缩机效率。

附图说明

图1与本发明的实施例1相关、表示多缸旋转式压缩机的内部构造；

图2与实施例1相关、多缸旋转式压缩机的平面图；

图3与实施例1相关、压缩机构部的截面详细图；

图4与实施例1相关、压缩机构部的平面详细图；

图5与实施例1相关、中隔板和2个气缸配置图；

图6与实施例1相关、压缩机构部的侧面外观图；

图7与本发明的实施例2相关、中隔板和2个气缸配置图；

图8与本发明实施例3相关、压缩机构部的截面图。

附图标记：

多缸旋转式压缩机1、壳体2、

电机4、定子4a、转子4b、

压缩机构部5、中隔板50、第1面50a、第2面50b、外周50c、中心孔50d、第1气缸11、第2气缸21、第1活塞18、第2活塞28、第1滑片16、第2滑片26、第1压缩腔11a、第2压缩腔21b、第1端板40、第2端板45、消声器41(46)、排气装置43(47)、A螺钉8a、B螺钉8b、偏心轴30、室外换热器81、膨胀阀82、室内换热器83、

第1吸气孔51、第2吸气孔52、第1吸气管61、导管63、外部吸气管80a(80b)、第2吸气管62、第1斜孔12a、第2斜孔22b、第1滑片槽13、第2滑片槽23、

储液器80、排气管3。

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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，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”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图8详细描述根据本发明实施例的多缸旋转式压缩机1。

根据本发明实施例的多缸旋转式压缩机1，密闭的壳体2中收纳了压缩机构部5和电机4，电机4包括定子4a和转子4b，压缩机构部5包括：第1气缸11、第2气缸21、中隔板50、第1端板40、第2端板45和偏心轴30，第1气缸11具备第1压缩腔11a和第1滑片槽13，第2气缸21具备第2压缩腔21b和第2滑片槽23。中隔板50位于第1气缸11和第2气缸21之间且与第1气缸11和第2气缸21结合。

第1端板40和第2端板45分别密封第1压缩腔11a和第2压缩腔21b的开口面。第1压缩腔11a和第2压缩腔21b中分别设置有进行偏心运行的活塞。第1滑片槽13和第2滑片槽23中分别设置有进行往复运动的滑片。偏心轴30驱动活塞运行。在中隔板50的外周开口的第1吸气孔51和第2吸气孔52分别与第1压缩腔11a和第2压缩腔21b进行连接。

也就是说，中隔板50具有第1吸气孔51和第2吸气孔52，第1吸气孔51和第2吸气孔52分别对中隔板50的外周壁开口，第1吸气孔51与第1压缩腔11a连通，第2吸气孔52与第2压缩腔21b连通。从而第1压缩腔11a和第2压缩腔21b可以得到独立的吸气通道，第1压缩腔11a和第2压缩腔21b之间不存在吸入气体干涉的现象。

根据本发明实施例的多缸旋转式压缩机1，通过在中隔板50上设置有第1吸气孔51和第2吸气孔52，第1吸气孔51与第1压缩腔11a连通，第2吸气孔52与第2压缩腔21b连通，从而第1压缩腔11a和第2压缩腔21b的吸气通道是独立的，第1压缩腔11a和第2压缩腔21b之间不存在吸入气体干涉的现象，而且多缸旋转式压缩机1的总吸气通道面积是传统的吸气通道的2倍，第1压缩腔11a和第2压缩腔21b的总吸气效率可以得到大幅度改善。

在本发明的一些实施例中，与偏心轴30的旋转轴垂直相交的假想平面上，第1滑片槽13和第2滑片槽23之间形成夹角θ，或者第1吸气孔51和第2吸气孔52之间形成夹角θ，其中0°≤θ≤90°。

可选地，第1吸气孔51和第2吸气孔52的横截面均形成为圆形或椭圆形。

在本发明的一些具体实施例中，第1吸气孔51和第2吸气孔52的气体通道面积不同。

在本发明的进一步实施例中，多缸旋转式压缩机1还包括至少一组第3气缸和中间板，中间板位于相邻的压缩腔之间。其中第3气缸具有第3压缩腔，当第3气缸和中间板均为一个时，中间板位于第3气缸和第1气缸11之间，或者中间板位于第3气缸和第2气缸21之间。当第3气缸和中间板均为多个时，其中一个中间板位于第3气缸和第1气缸11之间或者位于第3气缸和第2气缸21之间，其余的每个中间板位于相邻的两个第3气缸之间。简言之，多缸旋转式压缩机1可以为三缸压缩机或者4缸压缩机等多缸压缩机。可以理解的是，每个压缩腔的吸气通道可以均是独立的，即每个压缩腔具有一个独立的吸气孔。

在本发明的一些实施例中，流入第1吸气孔51和第2吸气孔52的吸入压力不同。

根据本发明的一些具体实施例，第1吸气孔51和第2吸气孔52分别适于与位于壳体2外侧的储液器80连接。

优选地，中隔板50作为滑动轴承对偏心轴30滑动支撑。

根据本发明实施例的制冷装置，包括根据本发明上述实施例的多缸旋转式压缩机1。其中制冷装置还包括室外换热器81、膨胀阀82、室内换热器83。

根据本发明实施例的制冷装置，通过设有上述的多缸旋转式压缩机1，可以避免压缩腔之间发生吸入气体干涉的现象，提高总的吸气效率，改善冷冻能力和压缩机效率。

下面参考图1-图8详细描述本发明三个具体实施例的多缸旋转式压缩机1。

实施例1：

如图1所示的多缸旋转式压缩机1、在壳体2的内周固定了构成电机4的定子4a的外周和在压缩机构部5的中心设置的中隔板50的外周。壳体2由圆柱壳体、其上下端焊接的2个端板构成。另外，壳体2的底部有润滑油(油)储存，但无图示。

压缩机构部5具备：中隔板50中固定的第1气缸11和第2气缸21、在这些气缸中收纳的第1活塞18和第2活塞28、与这些活塞一起进行往复运动的第1滑片16和第2滑片26(图4参照)、上述各气缸中构成的第1压缩腔11a和第2压缩腔21b的开口面连接的第1端板40和第2端板45。另外，第1端板40和第2端板44分别有消声器41和消声器46、它们中具备排气装置43和排气装置47。

第1气缸11和第2气缸21、分别与第1端板40和第2端板44一起，通过4组A螺钉8a和B螺钉8b固定在中隔板50的两个平面上。固定了转子4b的偏心轴30在第2端板45和第1端板40的中心进行滑动配合旋转。

偏心轴30对第1活塞18和第2活塞28进行偏心旋转驱动。另外，与它们进行联动，第1滑片16和第2滑片26进行往复运动。因此，第1压缩腔11a和第2压缩腔21b会产生低压气体吸入和压缩。

中隔板50的第1吸气孔51中压入固定的第1吸气管61、经过预先焊接在壳体2上的导管63和外部吸气管80a、连接壳体2的侧面中具备的储液器80。外部吸气管80a在储液器80的上部开口。

图2为图1的俯视图、即，从排气管3一侧看见的壳体2和储液器80的平面图。外部吸气管80a和外部吸气管80b、分别与中隔板50中具备的第1吸气管61和第2吸气管62(参考图4)连接。

在图1中、实施例1中第1活塞18和第2活塞28按180度的角度相对，是一般的双缸压缩形态。通过偏心轴30的1转，从储液器80开始交互吸入的低压气体流到第1压缩腔11a和第2压缩腔21b中、在各个压缩腔进行压缩的高压气体经过消声器41和消声器46排到壳体2内部。

其后、通过电机4，从排气管3开始、沿着室外换热器81、膨胀阀82、室内换热器83的顺序，回到储液器80中，构成循环冷冻系统。这样，实施例1,中，壳体2的内部压力为高压侧、但本发明的揭示技术中，即使壳体2的内部压力为低压侧也是可以应用的，在低压式中，中隔板中具备的2个吸气管对壳体的内部开口。

图3为压缩机构部5的放大图。但是，图1中标识的消声器41和消声器46、排气装置43和排气装置47的标识省略。另外，图4为图1的Y－Y截面图。而且，图5表示中隔板50和第1气缸11和第2气缸21的相对位置的平面图、图5的X－X截面为图3的截面。

图3中，中隔板50具备：与第1压缩腔11a和第2压缩腔21b分别连接的第1面50a和第2面50b、固定在壳体2内径处的外周50c、其中间有偏心轴30贯通的中心孔50d。但是、外周50c不一定要是圆的，第2端板45和第2气缸21焊接固定在壳体2内周的设计中，外周50c变小，有时是非圆形。

第1吸气孔51的先端部分连接了第1压缩腔11a的侧面、以及对其内径边角部开口的第1斜孔12a。同样，第2吸气孔52也与第2斜孔22b连接。因此，是这些斜孔与上述压缩腔连接的独立的迂回吸气通道。

图4通过分别对中隔板50两面开口的4个攻丝孔60a(符号A1～A4)和攻丝孔60b(符号B1～B4)、第1气缸11(实线)固定在第1面50a上，第2气缸21(虚线)沿偏心轴30的回转方向(顺时针方向)旋转约45度，固定在第2面50b上。

图4的θ是相对于第1气缸11的第2气缸21的回转角、也是2个气缸中分别具备的第1滑片槽13和第2滑片槽23的夹角。另外，根据图5、相对中隔板50的第1气缸11和第2气缸21和攻丝孔的配置就清楚了。各4个攻丝孔60a和攻丝孔60b是在同样的圆上，按45度的等间隔。

攻丝孔60a(A1)在第1吸气孔51和第2吸气孔52的中间，具备攻丝孔60a(A1)内侧(第2面50b)配置的第2气缸21的第2滑片槽23。而且，攻丝孔60b(B1)和(B2)分别与第1吸气孔51和第2吸气孔52相邻，与这些吸气孔不干涉。

另外、攻丝孔60b(B1)位于第1面50a上配置的第1气缸11的第1滑片槽13的内侧。它们的关系如图6更加明确，最高刚性的中隔板50中具备的攻丝孔中，固定了2个气缸，所以压缩机构部5是最理想的组合。

在此，旋转角θ的大小、主要是与第1吸气孔51和第2吸气孔52的内径有关，它们的内径决定了旋转角θ。另外，如果中隔板50的厚度一定的话，为了吸入气体效率的提升，优先考虑第1吸气孔51和第2吸气孔52的内径要扩得足够大。另外，为了减小压缩力矩变动，所以角度θ小比较有利，如果注意到θ的大小的话，压缩力矩变动不会极度增加。

比如，第1压缩腔11a和第2压缩腔21b之间排量不同，或者，这两个气缸作为2级压缩式使用的情况下，并且为了容量控制，一方的压缩腔进行休缸运行的场合等，需要对第1吸气孔51和第2吸气孔52的内径或者截面积分别进行优化。

另外、第1吸气孔51和制冷装置的冷媒注入回路连接的设计，要改变第1吸气孔51和第2吸气孔52的吸入压力。另外、这些应用设计上，上述吸气孔至少有1个与储液器80不连接。

实施例2：

图7为将第2气缸21的安装角度再增加45度，将2个第1滑片槽13和第2滑片槽23的角度θ设为90度的设计。其结果，攻丝孔60a和攻丝孔60b一致，各按90度的等间隔分布的4个贯通的攻丝孔就形成了，所以对部品加工和组装都方便。

而且增加θ将角度θ作为180度的话，2个压缩腔会产生的旋转力矩的最大值会重叠，所以是与单气缸一样的旋转力矩，没有了双气缸的力矩变动的缓和效果。因此，为了维持双气缸的力矩变动效果的明显差别，可以判定θ的上限为90度。

实施例3：

图8增加了中隔板50的厚度，在中隔板50的外周50c中将第1吸气孔51和第2吸气孔52按上下方向配置，各吸入回路独立，连通第1压缩腔11a和第2压缩腔21b。

实施例3中增加了中隔板50的厚度，所以中心孔50d可以作为轴承进行活用。这个设计中，偏心轴30中具备的中间轴33与中心孔50d滑动配合。另外，实施例1和2使用的2个气缸角度θ为零也可以。

另外，从实施例1到3表示了双缸压缩机的应用。需要两个中隔板的3缸，或者要3个中隔板的4缸压缩机中，不用说也可以应用这些揭示技术。

本发明的多缸旋转式压缩机，可以搭载在空调、制冷装置、热水器、车载制冷或者空调装置等中。另外，卧式多缸旋转式压缩机或摇摆式多缸旋转式压缩机中也可以采用。

综上所述可知，本发明要解决的问题为：

从中隔板中具备的1个吸气管吸入的低压气体向2个压缩腔分流供应的双缸压缩机、在90rps以上的高速运转时，由于吸入气体量降低，制冷能力会下降。

为了解决上述问题采用的一个具体手段为：

本发明的特点是中隔板的上下两面固定的2个气缸安装角度不同。结果，中隔板外周可以并列配备2个独立的吸气管。这些吸入回路迂回到中隔板的下侧和上侧连接的2个压缩腔。

采用上述手段为本发明带来的有益效果：

各压缩腔可以得到独立的吸气通道，所以，在它们之间不会发生吸入气体干涉的现象。而且，总的吸气通道面积是以往的吸气通道的2倍，所以，2个压缩腔的总吸气效率可以大幅度改善。特别是，在超过90rps的高速运转中，冷冻能力和压缩机效率的改善很明显。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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，对上述术语的示意性表述不必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种多缸旋转式压缩机，其特征在于，密闭的壳体中收纳了压缩机构部和电机，所述电机包括定子和转子，所述压缩机构部包括：

第1气缸和第2气缸，所述第1气缸具备第1压缩腔和第1滑片槽，所述第2气缸具备第2压缩腔和第2滑片槽；

位于所述第1气缸和所述第2气缸之间且与所述第1气缸和所述第2气缸结合的中隔板；

分别密封所述第1压缩腔和所述第2压缩腔的开口面的第1端板和第2端板；

所述第1压缩腔和所述第2压缩腔中分别设置有进行偏心运行的活塞；所述第1滑片槽和所述第2滑片槽中分别设置有进行往复运动的滑片；

偏心轴，所述偏心轴驱动所述活塞运行；

在所述中隔板的外周开口的第1吸气孔和第2吸气孔分别与所述第1压缩腔和所述第2压缩腔进行连接。

2.根据权利要求1所述的多缸旋转式压缩机，其特征在于，与所述偏心轴的旋转轴垂直相交的假想平面上，所述第1滑片槽和所述第2滑片槽之间形成夹角θ，或者所述第1吸气孔和所述第2吸气孔之间形成夹角θ，其中0°≤θ≤90°。

3.根据权利要求1所述的多缸旋转式压缩机，其特征在于，所述第1吸气孔和所述第2吸气孔的横截面均形成为圆形或椭圆形。

4.根据权利要求1所述的多缸旋转式压缩机，其特征在于，所述第1吸气孔和所述第2吸气孔的气体通道面积不同。

5.根据权利要求1所述的多缸旋转式压缩机，其特征在于，还包括至少一组第3气缸和中间板，所述中间板位于相邻的压缩腔之间。

6.根据权利要求1所述的多缸旋转式压缩机，其特征在于，流入所述第1吸气孔和所述第2吸气孔的吸入压力不同。

7.根据权利要求1所述的多缸旋转式压缩机，其特征在于，所述第1吸气孔和所述第2吸气孔分别适于与位于所述壳体外侧的储液器连接。

8.根据权利要求1所述的多缸旋转式压缩机，其特征在于，所述中隔板作为滑动轴承对所述偏心轴滑动支撑。

9.一种制冷装置，其特征在于，包括根据权利要求1-8中任一项所述的多缸旋转式压缩机。