具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1至6所示,根据本发明的实施例,滚动转子式压缩机的泵体结构包括曲轴10、第一气缸20、第二气缸30、第三气缸40和滑片控制装置60。
第一气缸20套设在曲轴10上,第一气缸20包括第一缸体21、设置在第一缸体21内的第一滚子22、以及设置在第一缸体21和第一滚子22之间的第一滑片23,第一滑片23与第一缸体21之间通过弹簧连接,可以在弹簧的弹力作用下始终抵接在第一滚子22上,当第一滚子22做偏心运动时,能够始终将压缩腔分隔为两个腔,使得吸入的气体被更加有效地压缩后排出第一缸体21与第一滚子22之间的空隙外。
第二气缸30套设在曲轴10上,包括第二缸体31和第二滚子32,通过第二滚子32的偏心运动,可以将吸入第二缸体31和第二滚子32之间的制冷剂进行压缩后排出。
第三气缸40套设在曲轴10上,包括第三缸体41和第三滚子42,通过第三滚子42的偏心运动,可以将吸入第三缸体41和第三滚子42之间的制冷剂进行压缩后排出。
第一气缸20、第二气缸30和第三气缸40沿曲轴10的轴向排布,三个气缸沿曲轴10的轴向排布顺序可以根据实际情况进行调整,相邻的两个气缸之间设置有隔板50。
滑片控制装置60设置在泵体结构的固定结构上,该固定结构包括泵体结构的隔板50、各气缸的缸体等不会随曲轴10一同转动的结构。滑片控制装置60包括滑片限位部61,滑片限位部61具有限位第一滑片23的第一工作位置,以使第一滑片23固定在一个确定的位置,确保第一滑片23不会在弹簧的弹力作用下随第一滚子22的转动而滑动,滑片限位部61还具有与第一滑片23脱离以使第一滑片23在弹簧的作用下始终抵接在第一滚子22上的第二工作位置。当滑片限位部61位于第一工作位置并对第一滑片23形成限位时,此时第一滑片23所处的位置应该确保不会影响第一滚子22的偏心转动。
在使用本申请的滚动转子式压缩机时,根据环境温度的变化,可以调节滑片限位部的位置,使滑片限位部处于第一工作位置或者第二工作位置,从而改变滚动转子式压缩机的高低压容积比值,使该高低压容积比值随温度的变化而始终处于一个合适的范围内,从而增强了滚动转子式压缩机对季节温度变化的适应能力,提高了滚动转子式压缩机的整体性能。
为了能够更加方便地对滑片限位部61的位置进行控制,以更好地实现对第一滑片23的工作状态的控制,滑片控制装置60还包括回位结构62和控制部,其中回位结构62与滑片限位部61驱动连接,驱动滑片限位部61回复第一工作位置或者第二工作位置;控制部与滑片限位部61驱动连接,控制滑片限位部61克服回位结构62的回位作用力以使滑片限位部61处于第二工作位置或第一工作位置。当回位结构向滑片限位部61提供回复第一工作位置的作用力时,控制部应该向滑片限位部61提供处于第二工作位置的作用力,且控制部的作用力是可以调整的,以便可以根据需要使滑片限位部61处于合适的工作位置。
泵体结构还包括对气缸和隔板进行轴向限位的上法兰70、下法兰80和下法兰盖90。上法兰70套设在曲轴10上;下法兰80套设在曲轴10上,并与上法兰70相对设置,上法兰70和下法兰80之间具有安装空间,第一气缸20、第二气缸30和第三气缸40设置在上法兰70和下法兰80之间的安装空间内;下法兰盖90设置在下法兰80外侧,用于对下法兰80进行周向定位。
上述的泵体结构并不局限于三个气缸,在条件允许的情况下可以具有更多个气缸,然后通过同样的滑片控制装置来控制滑片是否参与制冷剂压缩运动,以此来控制泵体结构的高低压容积比值。
优选地,结合参见图1、图2和图6所示,根据本发明的第一实施例,第三气缸40、第二气缸30和第一气缸20沿远离下法兰80的方向依次间隔设置,滑片控制装置60设置在上法兰70上或者设置在第一气缸20和第二气缸30之间的隔板50上。
结合参见图1所示,在本实施例的第一种泵体结构中,隔板50包括:第一隔板51;第二隔板52,与第一隔板51相邻设置,第一隔板51和第二隔板52设置在第一气缸20和第二气缸30之间,其中第一隔板51贴紧第一气缸20设置,第二隔板52贴紧第二气缸30设置;第三隔板53,设置在第二气缸30和第三气缸40之间;第一隔板51和第二隔板52上沿曲轴10的轴向方向对应设置有安装孔54,滑片控制装置60设置在安装孔54内。
具体而言,回位结构62包括设置在滑片限位部61和安装孔54底壁之间的弹簧,控制部向滑片限位部61提供与弹簧的作用力方向相反的作用力,控制部为电磁控制单元、气压控制单元或液压控制单元。弹簧可以为压簧或者拉簧,当弹簧为拉簧时,弹簧的回位作用力使得滑片限位部61处于第二工作位置,此时控制部应该向滑片限位部61提供向第一工作位置运动的驱动力。当弹簧为压簧时,弹簧的回位作用力使得滑片限位部61处于第一工作位置,此时控制部应该向滑片限位部61提供向第二工作位置运动的驱动力。此处的回位结构也可以为其它的能够为滑片限位部61提供回位作用力的结构。
滑片限位部61包括插头611和与插头611固定连接的导向部612,导向部612远离插头611的一侧设置有凹槽613,弹簧设置在凹槽613内,第一滑片23上设置有与插头相配合的插槽24。导向部612沿安装孔54的轴向方向移动,可以保证插头611的运动方向,使得插头611能够准确地插入插槽24,实现对第一滑片23的控制。
在插头611的头部还可以设置导向倒角,以更加方便插头611插入插槽24内。
在导向部612的侧面还可以设置油槽,在油槽内可以设置润滑油,以便减小导向部612与安装孔54的侧壁之间的摩擦,使得滑片限位部61的运动更加顺畅,也能够更好地减小导向部612滑动过程中的磨损,提高整个滑片限位部61的使用寿命。
为了扩大导向部612的运动形成,优选地,在第二缸体31上也设置有安装孔54,该安装孔54与设置在第一隔板51和第二隔板52上的安装孔54对应设置。
结合参见图2所示,在本实施例的第二种泵体结构中,滑片控制装置60并非设置在隔板50上,而是设置在上法兰70上,上法兰70沿曲轴10的轴向方向对应设置有安装孔54,滑片控制装置60的滑片限位部61设置在安装孔54内,并在控制部的作用下伸出或者缩回,从而实现对第一滑片23的控制。
泵体结构还包括低压排气和増焓补气的混合腔81,混合腔81设置在靠近曲轴10的第一端的气缸外侧、靠近曲轴10的第二端的气缸外侧、或者设置在靠近曲轴10的第一端的气缸与靠近曲轴10的第二端的气缸之间。
以本实施例而言,混合腔81可以设置在第一气缸20的外侧、第三气缸40的外侧,第一气缸20和第二气缸30之间的隔板上以及第二气缸30和第三气缸40之间的隔板上,随着混合腔81的位置的调整第一气缸20、第二气缸30和第三气缸40的作用也会相应发生改变,会变为高压气缸或者低压气缸。
在本实施例中,下法兰80和下法兰盖90板之间围成混合腔81,此时第一气缸20和第二气缸30作为高压气缸,靠近混合腔81的第三气缸40则是作为低压气缸来使用的。
结合参见图3所示,在本实施例的第三种泵体结构中,第一气缸20设置在第三气缸40和第二气缸30之间,滑片控制装置60设置在第一气缸20和第三气缸40之间的隔板50上或者设置在第一气缸20和第二气缸30之间的隔板50上。
第二气缸30设置在第一气缸20的远离下法兰80的一端,第三气缸40设置在第一气缸20的靠近下法兰80的一端,滑片控制装置60设置在第二气缸30和第一气缸20之间的第一隔板51和第二隔板52上,第二隔板52和第一隔板51内设置有安装孔,其中第一隔板51内的安装孔为盲孔,滑片控制装置60的滑片限位部61可滑动地设置第二隔板52上的安装孔内。回位结构62设置在第一隔板51和第二隔板52的安装孔内,且回位结构62的一端抵接在滑片限位部61上,另一端抵接在第一隔板51上的安装孔的底部。
当滑片控制装置60的滑片限位部61在弹簧弹性作用力驱动下伸出并处于第一工作位置时,滑片限位部61卡住第一滑片23,使得第一气缸20卸载,不再具有压缩制冷剂的能力,此时泵体结构相当于具有双缸双级増焓压缩结构,结合高低压气缸高度H、内径R和曲轴偏心量e的设计,可以使得高低压容积比值λ在0.8到1之间。
当滑片控制装置60在控制部的控制作用力下克服弹簧的弹性作用力缩回并处于第二工作位置时,并脱离第一滑片23时,第一滑片23正常运转,第一气缸20正常工作,第一气缸20和第二气缸30并联作为高压气缸来使用,此时有两个高压气缸并联工作,泵体结构相当于具有三缸双级増焓压缩结构,结合高低压气缸高度H、内径R和曲轴偏心量e的设计,可以使得高低压容积比值λ在1到2之间。
结合参见图4所示,根据本发明的第二实施例的第一种泵体结构,第一气缸20、第二气缸30和第三气缸40沿远离下法兰80的方向依次间隔设置,滑片控制装置60设置在下法兰80上或者设置在第一气缸20和第二气缸30之间的隔板50上,在第二缸体31与第二滚子32之间设置有第二滑片33。
在本实施例中,下法兰80上设置有安装孔54,该安装孔54为盲孔,滑片控制装置60设置在安装孔54内,滑片控制装置60的弹簧的第一端抵接在滑片限位部61的导向部612底部,第二端抵接在下法兰80内的安装孔54的底壁上。
在本实施例中,混合腔81仍然可以设置在多个位置处,例如第一气缸20外侧、第三气缸40的外侧,第一气缸20和第二气缸30之间的隔板上以及第二气缸30和第三气缸40之间的隔板上,随着混合腔81的位置的调整第一气缸20、第二气缸30和第三气缸40的作用也会相应发生改变,会变为高压气缸或者低压气缸。
在本实施例中,下法兰80和下法兰盖90板之间围成混合腔81,此时第一气缸20和第二气缸30作为低压气缸来使用,第三气缸40则是作为高压气缸来使用的。
当滑片控制装置60的滑片限位部61在弹簧弹性作用力驱动下伸出并处于第一工作位置时,滑片限位部61卡住第一滑片23,使得第一气缸20卸载,不再具有压缩制冷剂的能力,此时泵体结构相当于具有双缸双级増焓压缩结构,结合高低压气缸高度H、内径R和曲轴偏心量e的设计,可以使得高低压容积比值λ在0.6到1之间。
当滑片控制装置60在控制部的控制作用力下克服弹簧的弹性作用力缩回并处于第二工作位置时,并脱离第一滑片23时,第一滑片23正常运转,第一气缸20正常工作,第一气缸20和第二气缸30并联作为低压气缸来使用,第三气缸40作为高压气缸来使用,此时有两个低压气缸并联工作,泵体结构相当于具有三缸双级増焓压缩结构,结合高低压气缸高度H、内径R和曲轴偏心量e的设计,可以使得高低压容积比值λ在0.3到0.6之间。
此外,滑片控制装置60也可以设置在第一气缸20和第二气缸30之间的隔板上,或者设置在第二气缸30和第三气缸40之间的隔板上,此时滑片控制装置60并不控制第一滑片23的工作状态,而是控制第二滑片33的工作状态。
结合参见图5所示,根据本发明的第二实施例的第二种泵体结构中,第一气缸20设置在第三气缸40和第二气缸30之间,滑片控制装置60设置在第一气缸20和第三气缸40之间的隔板50上或者设置在第一气缸20和第二气缸30之间的隔板50上。
第二气缸30设置在第一气缸20的靠近下法兰80的一端,第三气缸40设置在第一气缸20的远离下法兰80的一端,滑片控制装置60设置在第三气缸40和第一气缸20之间的第三隔板53上,由于第三隔板53的厚度较小,为了保证滑片控制装置60具有足够大的运动空间,第三气缸40的第三缸体41内设置有安装孔,滑片控制装置60的滑片限位部61的部分设置在第三缸体41上的安装孔内,回位结构62的一端抵接在滑片限位部61上,另一端抵接在安装孔的底部。
当然,在本实施例中,也可以同时设置两个滑片控制装置60,分别控制第一滑片23和第二滑片33的工作状态,以便使得泵体结构具有更加灵活的调整方式,可以选择去控制第一滑片23的工作状态或者第二滑片33的工作状态,从而可以具有更好的适应性,能够满足更多种调整需要。
由图7可以看出,当λ处在1到2之间时,滚动转子式压缩机的制热量较好,当λ为1.3时,滚动转子式压缩机的制热能力最好。通过滑片控制装置使压缩机在环境温度较低时加载其中一个高压气缸,可有效提高制热量,使得滚动转子式压缩机对环境的适应能力更强。
由图8可以看出,当λ处在0.3到0.6之间时,滚动转子式压缩机的制热能效比较高,当λ为0.5时,滚动转子式压缩机的制热能效比最好,通过滑片控制装置使压缩机在环境温度较低时加载其中一个低压气缸,可有效提高制热能效比,使得滚动转子式压缩机对环境的适应能力更强。
根据本发明的实施例,滚动转子式压缩机包括泵体结构,该泵体结构为上述的滚动转子式压缩机的泵体结构。
从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:
1、能够优化双级增焓压缩机高低压级容积比,达到进一步改善双级增焓压缩机制热能力、能效以及随季节环境温度变化的适应能力,从而提升压缩机及其空调系统能效,节约能源消耗。
2、对滑片的运动状态控制更加灵活方便,更加便于通过调整滑片的运动状态来调整压缩机的制热能力和能效比,提高压缩机的工作性能。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。