CN1932294A

CN1932294A - 可变容量旋转式压缩机

Info

Publication number: CN1932294A
Application number: CNA2005101346243A
Authority: CN
Inventors: 李祯培
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2005-09-14
Filing date: 2005-12-13
Publication date: 2007-03-21
Anticipated expiration: 2025-12-13
Also published as: CN100404869C; KR100780783B1; KR20070031159A

Abstract

本发明揭示一种可以防止滚子外表面严重磨损的可变容量旋转式压缩机。该可变容量旋转式压缩机，包含：具有被相互区分的第一及第二压缩室的外壳；分别设置在第一及第二压缩室内的第一及第二滚子；按照第一滚子的径向进退的同时划分第一压缩室的第一叶片；按照第二滚子的径向进退的同时划分第二压缩室的、可相互滑动支持的第二叶片及第三叶片；为了控制压缩容量对第三叶片进行约束或解除约束的叶片控制装置；以及，为了盖住第三叶片前端而从第二叶片延长的延长部；并且，当第二滚子在第三叶片受到约束状态下旋转时，延长部为了反复进行第二压缩室的压缩和空转使其进退方向长度小于第二叶片最大进退距离。

Description

可变容量旋转式压缩机

技术领域

本发明涉及一种可变容量旋转式压缩机，尤其涉及通过控制叶片的进退动作而可以改变压缩容量的一种可变容量旋转式压缩机。

背景技术

韩国公开专利公报“第10-2004-0021140号”揭示了一种通过控制叶片的进退动作而可以改变压缩容量的一种可变容量旋转式压缩机。该旋转式压缩机包含形成圆筒型压缩室的外壳、在外壳的压缩室内偏心旋转的滚子、按照滚子的径向进退的叶片。叶片由相互分离的上部的第一叶片和下部的第二叶片构成，第一叶片侧根据需要设置用于约束第一叶片的约束单元，以使第一叶片与滚子外表面相互分离。该旋转式压缩机当第一叶片被约束单元约束时进行空转，而当第一叶片未被约束单元约束时进行压缩。因此，根据需要通过对第一叶片进行约束或解除约束可以改变压缩容量。

但是，该旋转式压缩机由于只具有一个压缩室，并且通过控制约束单元来调节压缩或空转动作并由此改变压缩容量，因此要按照各种范围改变压缩容量时受到限制。

此外，该旋转式压缩机由于与滚子相接触的叶片分离为第一叶片和第二叶片，因而当长时间使用时接触第一叶片与第二叶片临界部的滚子外表面可能产生严重磨损。

发明内容

本发明是为了解决如上所述的问题而提出的，其目的在于提供一种可以比以前扩大压缩容量的变化范围、并可以使压缩容量多种变化的可变容量旋转式压缩机。

本发明的另一目的在于提供一种可以防止滚子外表面被严重磨损的可变容量旋转式压缩机。

为了实现上述目的依据本发明所提供的可变容量旋转式压缩机，其特征在于包含：具有被相互区分的第一及第二压缩室的外壳；分别设置在所述第一及第二压缩室内的第一及第二滚子；按照所述第一滚子的径向进退的同时划分所述第一压缩室的第一叶片；按照所述第二滚子的径向进退的同时划分所述第二压缩室的、可相互滑动支持的第二叶片及第三叶片；为了控制压缩容量对所述第三叶片进行约束或解除约束的叶片控制装置；以及，为了盖住所述第三叶片前端而从所述第二叶片延长的延长部；并且，当所述第二滚子在所述第三叶片受到约束状态下旋转时，所述延长部为了反复进行所述第二压缩室的压缩和空转使其进退方向长度小于所述第二叶片最大进退距离。

并且，所述延长部的进退方向长度为所述第二叶片最大进退距离的40～60％。

并且，所述第二叶片的前端接触所述第二滚子的外表面，并具有对应于所述第二滚子高度的宽度。

并且，所述第三叶片的前端紧贴于所述延长部的后端，并具有对应于所述延长部后端的宽度。

并且，所述叶片控制装置包含：设置在所述第三叶片侧的所述外壳的汽缸；可进退设置于所述汽缸内并与所述第三叶片相连接的活塞；与所述汽缸内部相连通的第一通道；连接所述压缩机排出侧与所述第一通道的第二通道；连接所述压缩机吸入侧与所述第一通道的第三通道；设置于所述第一、第二、第三通道相互连接处的可变通道阀。

并且，所述第三叶片的宽度小于所述第二叶片的宽度。

并且，依据本发明所提供的可变容量旋转式压缩机包含：具有压缩室的外壳；设置在所述压缩室内的滚子；按照所述滚子的径向进退的同时划分所述压缩室的、可相互滑动支持的第一叶片及第二叶片；为了控制压缩容量对所述第二叶片进行约束或解除约束的叶片控制装置；以及，为了盖住所述第二叶片的前端而从所述第一叶片延长的延长部；并且，当所述滚子在所述第二叶片受到约束的状态下旋转时，所述延长部为了反复进行压缩和空转使其进退方向长度小于所述第一叶片最大进退距离。

附图说明

图1作为依据本发明第一实施例所提供的可变容量旋转式压缩机结构的截面图，表示第二压缩室正在进行压缩动作的状态示意图；

图2为按照图1的II-II′线的截面图；

图3作为依据本发明第一实施例所提供的可变容量旋转式压缩机结构的截面图，表示第二压缩室进行部分空转的状态示意图；

图4按照图3的IV-IV′线的截面图；

图5为依据本发明第一实施例所提供的可变容量旋转式压缩机第二叶片的延长部进入叶片结合槽的状态示意图；

图6为依据本发明第一实施例所提供的可变容量旋转式压缩机第二叶片和第三叶片的结构示意图；

图7为依据本发明第二实施例所提供的可变容量旋转式压缩机结构的截面图。

主要符号说明：10为密封容器，20为驱动电机，21为转轴，30为压缩装置，31为第一压缩室，32为第二压缩室，42为第一滚子，43为第一叶片，52为第二滚子，53为第二叶片，53a为延长部，54为第三叶片，70为叶片控制装置，71为汽缸，72为活塞，76为可变通道阀。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明依据本发明所提供的优选实施例。

图1至图6表示依据本发明第一实施例所提供的可变容量旋转式压缩机。第一实施例的可变容量旋转式压缩机如图1所示，包含设置于密封容器10内侧上部的驱动电机20、设置于密封容器10内侧下部并通过驱动电机20和转轴21连接的压缩装置30。

驱动电机20包含固定于密封容器10内表面的圆筒型定子22、可旋转地设置于定子22内部并其中心部结合于转轴21的转子23。这种驱动电机20通过旋转转轴21来驱动压缩装置30。

如图1至图4所示，压缩装置30包含具有被相互区分的第一压缩室31和第二压缩室32的外壳、为了压缩气体而分别设置于第一及第二压缩室31、32的第一及第二压缩装置40、50。

外壳包含：形成圆筒型第一压缩室31的上部第一主体33；形成圆筒型第二压缩室32并设置于第一主体33下部的第二主体34；为了划分第一压缩室31和第二压缩室32而加载于第一及第二主体33、34之间的中间板35；分别安装在第一主体33上部和第二主体34下部的第一及第二法兰36、37，用于关闭第一压缩室31上侧开口和第二压缩室32下侧开口的同时支持转轴21。转轴21贯通第一及第二压缩室31、32中心，以使第一及第二压缩室31、32内部的压缩装置40、50工作。

第一及第二压缩装置40、50包含分别设置于各压缩室31、32转轴21外表面的第一及第二偏心部41、51和为了与各压缩室31、32的内表面相接触旋转而分别可旋转地结合于第一及第二偏心部41、51外表面的第一及第二滚子42、52。设置于转轴21外表面的第一偏心部41和第二偏心部51的偏心方向互相相反。这是为了维持两侧的均衡，以当转轴21旋转时使旋转转拒的变化最小，并且减少所产生的振动。

并且，第一压缩装置40包含随着第一滚子42的旋转而按照第一压缩室31的径向进退的同时划分第一压缩室31的第一叶片43和将第一叶片43向第一滚子42侧加压的第一叶片弹簧44。

并且，第二压缩装置50包含随着第二滚子52的旋转按照第二压缩室32的径向进退的同时划分第二压缩室32的、接触面可被滑动支持的第二叶片53及第三叶片54和将第二叶片53向第二滚子52侧加压的第二叶片弹簧55。因此，第二压缩室32被宽度相对大的下部第二叶片53和宽度相对小的上部第三叶片54划分。并且，第三叶片54通过由改变压缩容量的叶片控制装置70对其进行约束或解除约束来控制第三叶片54进退。叶片控制装置70的具体结构，后面将予以描述。

并且，如图6所示，为了防止第三叶片54的前端接触第二滚子52的外表面，使第二叶片53包含从其前端上部延长的、用于盖住第三叶片54前端的延长部53a。因此，第二叶片53的前端具有对应于第二滚子52高度的上下宽度，于是只有第二叶片53的前端接触第二滚子52的外表面。此外，第三叶片54的前端为了紧贴于第二叶片53的延长部53a后端并维持其状态而具有对应于延长部53a后端的上下宽度。这是为了在压缩过程中使第二滚子52的外表面全部均匀地接触于具有延长部53a的第二叶片53前端，由此防止第二滚子52外表面的严重磨损。并且，为了控制容量的改变而对第三叶片54执行约束或解除约束的过程中还可以使第三叶片54的前端不能与第二滚子52相接触，从而防止冲击噪音的产生。

并且，如图4所示，延长部53a的进退方向长度(A)小于第二叶片53的最大进退距离(L)。这是为了当第三叶片54被叶片控制装置70约束的状态下旋转第二滚子53时，在第二压缩室32中反复完成压缩和空转。即，旋转第二滚子52的过程中当第二叶片53最大限度地进入第二压缩室32内部，则延长部53a后端完全脱离叶片结合槽56，从而使第二滚子52进行部分区间的空转，当第二滚子52旋转为如图5所示的状态使延长部53a朝着叶片结合槽56进入时，完成划分第二压缩室32，从而可以实现剩余区间的压缩动作。即，在第三叶片54约束状态下第二滚子52旋转一周时，在部分区间进行空转而剩余区间进行压缩旋转。

延长部53a的进退方向长度(A)最好为第二叶片53的最大进退距离(L)的40-60％左右。当延长部53a长度过长时，由于延长部53a后端一直为进入于叶片结合槽56的状态，因而使第三叶片54没有存在的必要；当延长部53a长度过短时，实质上难以控制延长部53a长度所引起的第二压缩室的压缩容量。

如图2和图4所示，第一及第二主体33、34分别形成用于向第一及第二压缩室31、32内部流入气体的第一及第二吸入口61、62，这些吸入口61、62上分别连接第一及第二吸入管15、16。第一及第二吸入管15、16如图1所示，是由从储液器13延长的制冷剂吸入配管14分支而形成。并且，上部第一法兰36和下部第二法兰37中分别形成第一排出口63和第二排出口64，用于排出在各压缩室31、32的被加压气体。因此，压缩机被起动时密封容器10内部由将要通过第一及第二排出口63、64排出的压缩气体维持高压状态，并且密封容器10内部的压缩气体通过设置于密封容器10上部的排出配管12被引导到外部。

如图1所示，叶片控制装置70包含设置于第三叶片54后端侧的汽缸71和设置于汽缸71内并按第三叶片54进退方向进退的、连接于第三叶片54后端的活塞72。并且，叶片控制装置70还包含：连接于汽缸71后端的第一压力调节管73a，用于形成与汽缸71内部相连通的第一通道73；从排出配管12分支而形成并与第一压力调节管73a相连接的第二压力调节管74a，用于形成连通压缩机排出侧和第一通道73的第二通道74；从制冷剂吸入配管14分支而形成并与第一压力调节管73a相连接的第三压力调节管75a，用于形成连通压缩机吸入侧和第一通道73的第三通道75；设置在第一、第二、第三压力调节管73a、74a、75a连接处的可变通道阀76。可变通道阀76可以由通过电控制信号控制的通常的三通阀构成。

下面说明这种可变容量旋转式压缩机的工作过程。

如图1所示，当由可变通道阀76连通第二通道74和第一通道73的状态下启动压缩机，则叶片控制装置70汽缸71内的排出侧压力作用于活塞72，使其加压第三叶片54。于是，第三叶片54的前端紧贴于第二叶片53的延长部53a后端。

并且，第一叶片43由第一叶片弹簧44加压，于是随着第一滚子42的旋转而进退的同时划分第一压缩室31；第二叶片53由第二叶片弹簧55加压，于是和第三叶片54共同进退的同时划分第二压缩室32。此外，此时由于第一压缩室31和第二压缩室32均进行压缩，从而使压缩容量最大。

如图3所示，当由可变通道阀76连通第三通道75和第一通道73的状态下启动压缩机，则叶片控制装置70汽缸71内的吸入侧压力作用于活塞72而使其后退，随着活塞72的后退使第三叶片54的前端从第二叶片53的延长部53a后端分离。即，此时只有第二叶片53执行进退动作，而第三叶片54被叶片控制装置70约束而维持停留在后方的状态。于是，第二叶片53的延长部53a和第三叶片54的前端之间产生隔离空间，当第二滚子52旋转时第二压缩室32侧部分区间产生空转，由此显著减少压缩容量。此时，当第二滚子52旋转时，在第二压缩室32侧因第二叶片53的延长部53a导致部分区间进行空转而剩余区间进行压缩旋转。因此，当制造压缩机时，可以通过调节第二叶片53延长部53a长度(A)来调节压缩区间和空转区间，并由此可以调节压缩容量。

并且，本发明可以在使第一压缩室31和第二压缩室32的容积不同的状态下控制叶片控制装置70来控制第二压缩室32的压缩工作，从而使容量的变化范围更加多样化。并且，当控制这些动作的同时控制叶片控制装置70的循环动作时，可以使压缩容量最小到最大的可变范围更加多样化。即，若通过反复对第三叶片54执行约束及解除约束使第二压缩室32侧反复进行压缩和空转动作，则可以使压缩容量的变化范围更加多样化。

图7为依据本发明第二实施例所提供的可变容量旋转式压缩机的示意图。第二实施例为只有一个压缩室的叶片控制型可变容量旋转式压缩机。第二实施例中压缩装置100包含：具有一个压缩室101的外壳；由转轴102的旋转而在压缩室101内偏心旋转的滚子103；按照滚子103的径向进退的同时划分压缩室101的、可相互滑动支持的第一叶片110和第二叶片120。并且，还包含为了控制压缩容量而对第二叶片120进行约束或解除约束的叶片控制装置130。

在第二实施例种，为了防止第二叶片120接触滚子103的外表面，使第一叶片110包含从其前端上部延长的、用于盖住第二叶片120前端的延长部111。因此，第一叶片110的前端具有对应于滚子103高度的上下宽度，于是只有第一叶片110的前端接触滚子103的外表面。此外，第二叶片120的前端为了紧贴于第一叶片110的延长部111后端而具有对应于延长部111后端的上下宽度。并且，延长部111进退方向的长度(A)为第一叶片110最大进退距离的40～60％左右。这种叶片110、120与上述的第一实施例中的第二叶片53和第三叶片54的结构相同，并且其作用效果实质上也相同，故在此省略其具体说明。

叶片控制装置130包含设置在第二叶片120侧外壳中的汽缸131、以及可进退设置在汽缸131内并与第二叶片120相连接的活塞132。并且，还包含与汽缸131内部相连通的第一通道133、连接压缩机排出侧与第一通道133的第二通道134、连接压缩机吸入侧与第一通道133的第三通道135、以及设置在第一、第二、第三通道133、134、135相互连接处的可变通道阀136。这种叶片控制装置130实际上与第一实施例的叶片控制装置70相同。因此，省略其详细说明。

第二实施例的可变容量动作可以通过叶片控制装置130的控制而调节对第二叶片120进行的约束时间和解除约束的时间来实现。

综上所述，依据本发明所提供的可变容量旋转式压缩机，由于在第一压缩室压缩工作过程中通过叶片控制装置来控制第二叶片的进退，从而可以调节第二压缩室的压缩旋转和空转；并且，由于通过调节第二叶片延长部的长度而调节第二压缩室的空转区间和压缩区间，从而还可以比以前扩大压缩容量的变化范围，甚而可以使压缩容量变化将连续、多样地变化。

除上述效果之外，本发明由于第二叶片具有为了盖住第三叶片前端而延长的延长部，从而可以防止第三叶片的前端接触滚子，并由此具有可以防止滚子外表面被严重磨损的效果。

Claims

1、一种可变容量旋转式压缩机，其特征在于包含：具有被相互区分的第一及第二压缩室的外壳；分别设置在所述第一及第二压缩室内的第一及第二滚子；按照所述第一滚子的径向进退的同时划分所述第一压缩室的第一叶片；按照所述第二滚子的径向进退的同时划分所述第二压缩室的、可相互滑动支持的第二叶片及第三叶片；为了控制压缩容量对所述第三叶片进行约束或解除约束的叶片控制装置；以及，为了盖住所述第三叶片前端而从所述第二叶片延长的延长部；并且，

当所述第二滚子在所述第三叶片受到约束状态下旋转时，所述延长部为了反复进行所述第二压缩室的压缩和空转使其进退方向长度小于所述第二叶片最大进退距离。

2、根据权利要求1所述的可变容量旋转式压缩机，其特征在于所述延长部的进退方向长度为所述第二叶片最大进退距离的40～60％。

3、根据权利要求1所述的可变容量旋转式压缩机，其特征在于所述第二叶片的前端接触所述第二滚子的外表面，并具有对应于所述第二滚子高度的宽度。

4、根据权利要求3所述的可变容量旋转式压缩机，其特征在于所述第三叶片的前端紧贴于所述延长部的后端，并具有对应于所述延长部后端的宽度。

5、根据权利要求1所述的可变容量旋转式压缩机，其特征在于所述叶片控制装置包含：设置在所述第三叶片侧的所述外壳的汽缸；可进退设置于所述汽缸内并与所述第三叶片相连接的活塞；与所述汽缸内部相连通的第一通道；连接所述压缩机排出侧与所述第一通道的第二通道；连接所述压缩机吸入侧与所述第一通道的第三通道；设置于所述第一、第二、第三通道相互连接处的可变通道阀。

6、根据权利要求1所述的可变容量旋转式压缩机，其特征在于所述第三叶片的宽度小于所述第二叶片的宽度。

7、一种可变容量旋转式压缩机，其特征在于包含：具有压缩室的外壳；设置在所述压缩室内的滚子；按照所述滚子的径向进退的同时划分所述压缩室的、可相互滑动支持的第一叶片及第二叶片；为了控制压缩容量对所述第二叶片进行约束或解除约束的叶片控制装置；以及，为了盖住所述第二叶片的前端而从所述第一叶片延长的延长部；并且，

当所述滚子在所述第二叶片受到约束状态下旋转时，所述延长部为了反复进行压缩和空转使其进退方向长度小于所述第一叶片最大进退距离。

8、根据权利要求7所述的可变容量旋转式压缩机，其特征在于所述延长部的进退方向长度为所述第二叶片最大进退距离的40～60％。

9、根据权利要求7所述的可变容量旋转式压缩机，其特征在于所述第一叶片的前端接触所述滚子的外表面，并具有对应于所述滚子高度的宽度。

10、根据权利要求9所述的可变容量旋转式压缩机，其特征在于所述第二叶片的前端紧贴于所述延长部的后端，并具有对应于所述延长部后端的宽度。

11、根据权利要求7所述的可变容量旋转式压缩机，其特征在于所述叶片控制装置包含：设置在所述第二叶片侧的所述外壳的汽缸；可进退设置于所述汽缸内并与所述第二叶片相连接的活塞；与所述汽缸内部相连通的第一通道；连接所述压缩机排出侧与所述第一通道的第二通道；连接所述压缩机吸入侧与所述第一通道的第三通道；设置于所述第一、第二、第三通道相互连接处的可变通道阀。