CN202100466U - 容量控制式旋转压缩机 - Google Patents

Abstract

一种容量控制式旋转压缩机，包括设置在壳体内的压缩机构，压缩机构包括带有压缩腔的气缸，曲轴驱动活塞在压缩腔内作偏心转动，气缸内还设置有滑片，该滑片的一端与活塞的外周抵接，用于支撑曲轴的主轴承和副轴承分别设置在气缸的两侧，吸气回路与压缩腔相通，主轴承或副轴承上设置有第一消声器腔，第一排气孔开孔于第一消声器腔和压缩腔之间，第一消声器腔通过第一排气孔与压缩腔相通，第一排气孔上设置有用于开闭第一排气孔的第一排气阀，旁通回路的一端与第一消声器腔连通。本实用新型既可以应用于单气缸的旋转压缩机，也可以应用于双气缸的旋转压缩机，其具有结构简单合理、制作成本低、工作效率高、性能可靠、舒适性好的特点。

Description

容量控制式旋转压缩机

技术领域

本实用新型涉及一种旋转压缩机，特别是一种容量控制式旋转压缩机。

背景技术

近年来，通过变频技术改变电机的转速来控制空调能力和改善能源效率的方法得到普及。但是，通过这个方法，存在应用技术的难度高，电子零部件的数目增加而带来可靠性降低以及成本增加的缺点。对于此课题一直进行着应用容易、可靠性和成本的点上优良的容量控制式旋转压缩机的研究。

日本专利文献1特开平2005-207306

日本专利文献2特开平2008-128231

日本专利文献3特开平7-103168

日本专利文献4特开平10-259787

在通过停止滑片来控制容量的现有双气缸旋转压缩机运转中，对滑片的运动状态进行切换操作的时候，滑片与活塞的碰撞产生滑片音。另外，在高压侧压力和低压侧压力之间的压差小时，滑片的切换困难。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在提供一种结构简单合理、操作灵活、制作成本低、工作效率高、舒适性好、适用范围广的容量控制式旋转压缩机，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种容量控制式旋转压缩机，包括设置在壳体内的压缩机构，压缩机构包括带有压缩腔的气缸，曲轴驱动活塞在压缩腔内作偏心转动，气缸内还设置有滑片，该滑片的一端与活塞的外周抵接，用于支撑曲轴的主轴承和副轴承分别设置在气缸的两侧，其特征是吸气回路与压缩腔相通，主轴承或副轴承上设置有第一消声器腔，第一排气孔开孔于第一消声器腔和压缩腔之间，第一消声器腔通过第一排气孔与压缩腔相通，第一排气孔上设置有用于开闭第一排气孔的第一排气阀，旁通回路的一端与第一消声器腔连通。

第二排气孔开孔于第一消声器腔和壳体的内部之间，第一消声器腔通过第二排气孔连通壳体的内部，第二排气孔上设置有用于开闭第二排气孔的第二排气阀。

旁通回路的另一端与吸气回路连通，旁通回路与开闭装置相接。

所述第二排气孔相应于旁通回路的开闭而开闭。

通过与旁通回路的另一端相接的回路切换装置，旁通回路的另一端连通吸气回路或壳体的内部。

一种容量控制式旋转压缩机，包括设置在壳体内的第一气缸和第二气缸，用于支撑曲轴的主轴承和副轴承分别设置在第一气缸和第二气缸的侧面，其特征是吸气回路与第一气缸的压缩腔和第二气缸的压缩腔中的至少一个相通，主轴承和/或副轴承上设置有消声器腔，第一排气孔开孔于消声器腔和压缩腔之间，消声器腔通过第一排气孔与压缩腔相通，第一排气孔上设置有用于开闭第一排气孔的第一排气阀，旁通回路的一端与消声器腔连通。

第二排气孔开孔于消声器腔和壳体的内部之间，消声器腔通过第二排气孔连通壳体的内部，第二排气孔上设置有用于开闭第二排气孔的第二排气阀。

所述旁通回路的另一端与吸气回路连通，旁通回路与开闭装置相接。

所述第二排气孔相应于旁通回路的开闭而开闭。

通过与旁通回路的另一端相接的回路切换装置，旁通回路的另一端连通吸气回路或壳体的内部。

本实用新型在主轴承的第一消声器腔中，配备有对压缩腔开孔的第一排气孔和第一排气阀，还有从消声器腔向壳体的内部开孔的第二排气孔和第二排气阀。第一消声器腔经由旁通回路，包括第一旁通管和第二旁通管，连接吸气管。打开开闭装置时，第一消声器腔变为低压测压力，形成压缩腔内的低压气体从第一消声器腔流到吸气管的循环。关闭开闭装置时，第一消声器腔变为高压侧，第一消声器的第一排气阀打开，排出高压气体。

本实用新型不发生滑片音，即使在高压侧压力和低压侧压力之间的压差小时也能进行滑片的运动状态切换。

本实用新型既可以应用于单气缸的旋转压缩机，也可以应用于双气缸的旋转压缩机，其具有结构简单合理、操作灵活、制作成本低、工作效率高、性能可靠、舒适性好、适用范围广的特点。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图。

图2为实施例1中的压缩机构在F模式时的局部放大结构示意图。

图3为实施例1中的压缩机构在S模式时的局部放大结构示意图。

图4为实施例1中的F模式时的气体流动的流向图。

图5为实施例1中的S模式时的气体流动的流向图。

图6为实施例1中采用三通阀且在F模式时的气体流动的流向图。

图7为实施例1中采用三通阀且在S模式时的气体流动的流向图。

图8为本实用新型实施例2中的压缩机构在S模式时的结构示意图。

图9为本实用新型实施例2中的压缩机构在F模式时的结构示意图。

图10为本实用新型实施例3中的压缩机构在S模式时的结构示意图。

图11为本实用新型实施例4中的压缩机构在S模式时的结构示意图

图12为本实用新型实施例5的结构示意图。

图中：R为旋转压缩机，2为壳体，3为排气管，4为四通阀，5为冷凝器，6为膨胀阀，7为蒸发器，13为储液器，14为吸气管，20为压缩机构，21为气缸，21a为第一气缸，21b为第二气缸，22为压缩腔，24为活塞，25为滑片，27为曲轴，28为滑片弹簧，30为主轴承，31为第一消声器腔，32为第一排气孔，33为第一排气阀，34为第二排气孔，35为第二排气阀，40为副轴承，41为第二消声器腔，42为第三排气孔，43为第三排气阀，50为开闭装置，50a为第一开闭装置，50b为第二开闭装置，51为第一旁通管，52为第二旁通管，58为贯通孔，59为贯通孔排气阀，60为电机部。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。

实施例1

参见图1，为旋转压缩机R的内部构造和搭载这个压缩机的冷冻循环。旋转压缩机R由安装在密闭壳体2内的压缩机构20和配置在它上部的电机部60构成。压缩机构20包括气缸21，位于气缸21中心的压缩腔22，在压缩腔22中作偏心回转的活塞24，与活塞24的外周抵接且往复运动的滑片25，驱动活塞24的曲轴27，支持曲轴27的主轴承30和副轴承40分别设置在气缸21的上下两侧。滑片25与滑片弹簧28相接，且滑片25在滑片弹簧28的作用下，一般被压在活塞24的外周。

主轴承30上设置有密闭的第一消声器腔31，第一消声器腔31内配置有朝向压缩腔22开孔的第一排气孔32和用于开闭第一排气孔32的第一排气阀33。第一消声器腔31的上部设置有从第一消声器腔31朝向壳体2内部开孔的第二排气孔34，和用于开闭第二排气孔34的第二排气阀35。

吸气回路与压缩腔22相通，该吸气回路包括吸气管14。

旁通回路的一端与第一消声器腔31连通。旁通回路包括相接的第一旁通管51和第二旁通管52。旁通回路的另一端与吸气回路连通，旁通回路与开闭装置50相接。第二排气孔34相应于旁通回路的开闭而开闭。具体为：第一消声器腔31连通第一旁通管51的一端。第一旁通管51的另一端与第二旁通管52的一端连通，第二旁通管52的另一端连接着吸气管14以及后述的冷冻循环的配管。在这个第二旁通管52的中间设置有开闭装置50。这个开闭装置50通常采用开闭阀或者二通阀，可以根据需要而开闭第二旁通管52。

图1是开闭装置50处于关闭时的状态，从压缩腔22出来后经由第一排气孔32排出到第一消声器腔31的高压气体，通过第二排气孔34排出到壳体2的内部。之后，高压气体从排气管3排出，并按顺序经过由冷凝器5、膨胀阀6、蒸发器7、储液器13流到吸气管14构成的冷冻循环。壳体2的内部压力为高压侧压力Pd，膨胀阀6的前后分别为高压侧压力Pd和低压侧压力Ps，

参见图2-图3，表示压缩机构20，通过开闭装置50的切换改变气体流路。

与图1相同的是图2中的开闭装置50也是关闭的。从压缩腔22排出的高压气体从第一排气孔32移动到第一消声器腔31，之后从第二排气孔34排出到壳体2的内部。称这个模式为F模式。F模式和通常的排气路径一样，为使冷冻能力最大的运转状态。

在F模式下，第一排气阀33与活塞24的回转同步，开闭第一排气孔32。第二排气阀35的作用和一般的单向阀作用一样。F模式时，第一消声器腔31内的压力和壳体2的内部压力相等，为高压侧压力。

如图3所示，开闭装置50打开时，第一消声器腔31连通吸气管14，第一消声器腔31内的压力变为低压侧压力。因此，在第一消声器腔31内的压力与壳体2的内部压力之间的压力差的作用下，第二排气阀35马上关闭第二排气孔34。

但是，压缩腔22内处于压缩中的气体的压力与低压侧压力Ps相比，为同等或者高一点，因此第一排气阀33打开。于是，压缩腔22内的气体经由第一消声器腔31从第一旁通管51以及第二旁通管52流入吸气管14。称这个模式为S模式，S模式为使压缩机的冷冻能力为零的运转状态。而且，在S模式中，从吸气管14吸入的低压气体经由压缩腔22和第一消声器腔31再次回到吸气管14。也就是变为低压气体的循环。

在实施例1中，S模式时，滑片25通过滑片弹簧28仍能运动。通过这一特征，压缩机的运转中压力条件即使变动，也能自由地在S模式与F模式之间进行模式切换。高压侧压力与低压侧压力之间的压力差，也就是Pd-Ps，尽管变为零，只要关闭开闭装置50，也能从S模式切换到F模式。另外，将压缩机的起动设为S模式时，起动负荷将减轻，能够容易地起动。

在S模式中，压缩腔22的气体压力和位于低压测压力的吸气管14之间的压力差Δp是由第一排气孔32和第一排气阀33，以及第一旁通管51和第二旁通管52和开闭装置50的气体阻力决定的。这个Δp变为压力损失，相应的增加压缩损失比例，压缩机的动力损失增加。

但是，由这个Δp产生的压缩机动力损失在运转中，为处于在F模式时的压缩机动力的2％以下，与S模式下的压缩机动力大幅下降的效果相比，由该压力损失Δp产生的压缩机效率损失很微小。

但是，减低由Δp产生的压力损失很重要。另外，实施例1中有在S模式中滑片25也能运动的特征，由于压缩腔22的压力差作用在滑片两个侧面的负荷很小，滑片的运动损失在可以无视的范围内。

参见图4-图5，表示在二个模式时的气体流动的流向图。图4为F模式，图5为S模式。CC为压缩腔22，MF为第一消声器腔31，CS为压缩机的壳体2，RC表示冷冻循环。

其中，图4-图5、以及图6-图7中的VL与附图标记50同为开闭装置。

在F模式中，气体不流向第一旁通管51的回路，但流向冷冻循环RC。但是，在S模式中，相反地，气体流向第一旁通管51的回路，不流向冷冻循环RC。在这里，有开闭装置50和第二排气阀35连动的特征。

参见图6-图7，作为开闭装置50使用三通阀，三通阀的三个开口端分别连接第一消声器腔31、壳体2和吸气管14。图6为通过三通阀的操作，第一消声器腔31的压力和壳体2的内压力相等为高压侧压力，因此为F模式。图7为通过三通阀的操作，第一消声器腔31的压力与吸气管14的压力相等为低压侧压力，因此为S模式。

如此，图6-图7作为开闭装置50可以使用三通阀或者四通阀等，使第一消声器腔31的压力在高压侧压力和低压侧压力之间来回切换也能实现模式切换。换句话说就是，通过与旁通回路的另一端相接的回路切换装置，旁通回路的另一端连通吸气回路或壳体2的内部。吸气回路的压力为低压侧压力，壳体2的内部压力在高压侧压力。而旁通回路的一端与第一消声器腔31连通。这里的回路切换装置是指三通阀或者四通阀等。

另外，在F模式中省略第二排气阀35以及第二排气孔34时，第一消声器腔31的高压气体也能经由三通阀或者四通阀流到壳体2内。因此，作为开闭装置50使用三通阀或者四通阀时，可以省略第二排气阀35以及第二排气孔34。

另外，三通阀的高压回路如果连接电机部60的下侧时，不存在由排气管3出来的吐油量增加的担心。

第一排气孔32需要对压缩腔22开孔，第一排气孔不限于设置在主轴承30或者副轴承40上，譬如也经常会设置在气缸21的侧面上。因此，实施例1中的第一排气孔32的不限定设置在主轴承30或者副轴承40上。

上述的实施例1中，运转中的单气缸旋转压缩机R由开闭装置50、譬如通过二通阀的on/off来自由地在F模式与S模式之间进行切换。通过这个F模式的运转时间比率，也就是说F模式的合计时间/(F模式+S模式)的合计时间，这样能够算出冷冻能力。

实施例2

参见图8，在实施例2中，是由第一气缸21a和第二气缸21b构成的双气缸旋转压缩机。与实施例1同样地，在主轴承30的第一消声器腔31上设置第一旁通管51等。图8中的开闭装置50处于打开状态，为S模式。因此，第二排气孔34由第二排气阀35闭孔，第一消声器腔31的低压气体旁通到吸气管14中。

副轴承40上设置有密闭的第二消声器腔41，第二消声器腔41里面配置有朝向第二气缸21b的压缩腔开孔的第三排气孔42和用于开闭第三排气孔42的第三排气阀43。

第二气缸21b吸入由吸气管14分流出来的低压气体进行压缩，从第三排气孔42出来的高压气体排出到设置在副轴承40上的第二消声器腔41。第二消声器腔41的高压气体经由贯穿主轴承30的贯通孔58流出到壳体2的内部。

参见图9，开闭装置50切换到F模式时，第一消声器腔31变为高压，第二排气孔34开孔，高压气体流出到壳体2内部。然后，吸入到二个气缸：第一气缸21a和第二气缸21b，中被压缩后的气体在壳体2中合流。

在实施例2中，与第一气缸21a的模式切换无关，第二气缸21b持续进行压缩作用。结果是，双气缸旋转压缩机，譬如100％和50％那样二段控制冷冻能力。

其余未述部分见实施例1，不再重复。

实施例3

参见图10，双气缸旋转压缩机，在副轴承40上设置有密闭第二消声器腔41。图10为开闭装置50打开时的S模式。它的作用效果和实施例2一样。

另外，壳体2的底部由于有油(无图示)，需要变更实施例2中使用的第二排气孔34和第二排气阀35的位置。

因此，在实施例3中，在贯通孔58的上部开口处设置有贯通孔排气阀59。另外，作为贯通孔排气阀59的替代亦可在贯通孔58的内部配备单向阀。也就是说，第二排气孔34和第二排气阀35分别变更为贯通孔58和贯通孔排气阀59。

当开闭装置50打开时，第一气缸21a通过第一排气阀33出来的高压气体排出到第一消声器腔31，第二气缸21b通过第三排气阀43出来的高压气体流向第一旁通管51。

其余未述部分见实施例2，不再重复。

实施例4

参见图11，双气缸旋转压缩机中，在主轴承30和副轴承40上分别设置有密闭的第一消声器腔31和第二消声器腔41。另外，实施例4中带有二个开闭装置：第一开闭装置50a和第二开闭装置50b。实施例4中的第一气缸21a和第二气缸21b的排量，各自占压缩机总的排量的比率为65％和35％。

图11为第一开闭装置50a闭孔，第二开闭装置50b开孔，第一气缸21a工作，为F模式，第二气缸21b休止，为S模式。因此，此时，双气缸旋转压缩机的冷冻能力为65％。

但是，相反第一气缸21a为S模式，第二气缸21b为F模式时，冷冻能力为35％。另外，第一气缸21a和第二气缸21b共同为F模式时，冷冻能力为100％。如此，实施例4能够容易地实现三段式的能力控制。

其余未述部分见实施例3，不再重复。

实施例5

参见图12，冷冻循环为带有四通阀4的制冷制热兼用型空调机。本实施例中的压缩机为实施例2中的双气缸旋转压缩机，具体参见图8，双气缸旋转压缩机R的第一旁通管51连接在四通阀4和冷凝器5之间配管T点。双气缸旋转压缩机的吸气管与储液器13相连通。

通过与旁通回路的另一端相接的回路切换装置，旁通回路的另一端连通吸气回路或壳体2的内部；在本实施例中，旁通回路指第一旁通管51，回路切换装置是指四通阀4，连通吸气回路是指与储液器13相通的配管连通，连通壳体2的内部是指通过排气管3与壳体2的内部相通。

当冷凝器5在室内侧，蒸发器7在室外侧时，第一消声器腔31的压力为高压侧压力。但是，四通阀4反转时，第一消声器腔31的压力切换到低压侧压力。因此，这个空调机的制热运转为能力大的F模式，制冷运转为能力小的S模式。

如此，利用冷冻循环的四通阀4，双气缸旋转压缩机的第一消声器腔31的压力能够在高压侧压力和低压侧压力之间切换。其结果是，能够与空调机的制冷和制热连动，切换旋转压缩机的运转模式

如以上的实施例1到实施例5所示，本实用新型与现有的容量控制式旋转压缩机相比较，容量控制设计容易，而且具有可靠性高的特征。另外，可以应用到单气缸和双气缸旋转压缩机上。在双气缸旋转压缩机中，如实施例4那样能够相对容易第进行容量的三段式控制。

Claims (10)

1.一种容量控制式旋转压缩机，包括设置在壳体(2)内的压缩机构(20)，压缩机构(20)包括带有压缩腔(22)的气缸(21)，曲轴(27)驱动活塞(24)在压缩腔(22)内作偏心转动，气缸(21)内还设置有滑片(25)，该滑片(25)的一端与活塞(24)的外周抵接，用于支撑曲轴(27)的主轴承(30)和副轴承(40)分别设置在气缸(21)的两侧，其特征是吸气回路与压缩腔(22)相通，主轴承(30)或副轴承(40)上设置有第一消声器腔(31)，第一排气孔(32)开孔于第一消声器腔(31)和压缩腔(22)之间，第一消声器腔(31)通过第一排气孔(32)与压缩腔(22)相通，第一排气孔(32)上设置有用于开闭第一排气孔(32)的第一排气阀(33)，旁通回路的一端与第一消声器腔(31)连通。

2.根据权利要求1所述的容量控制式旋转压缩机，其特征是第二排气孔(34)开孔于第一消声器腔(31)和壳体(2)的内部之间，第一消声器腔(31)通过第二排气孔(34)连通壳体(2)的内部，第二排气孔(34)上设置有用于开闭第二排气孔(34)的第二排气阀(35)。

3.根据权利要求2所述的容量控制式旋转压缩机，其特征是所述旁通回路的另一端与吸气回路连通，旁通回路与开闭装置(50)相接。

4.根据权利要求2所述的容量控制式旋转压缩机，其特征是所述第二排气孔(34)相应于旁通回路的开闭而开闭。

5.根据权利要求1或2所述的容量控制式旋转压缩机，其特征是通过与旁通回路的另一端相接的回路切换装置，旁通回路的另一端连通吸气回路或壳体(2)的内部。

6.一种容量控制式旋转压缩机，包括设置在壳体(2)内的第一气缸(21a)和第二气缸(21b)，用于支撑曲轴(27)的主轴承(30)和副轴承(40)分别设置在第一气缸(21a)和第二气缸(21b)的侧面，其特征是吸气回路与第一气缸(21a)的压缩腔和第二气缸(21b)的压缩腔中的至少一个相通，主轴承(30)和/或副轴承(40)上设置有消声器腔，第一排气孔(32)开孔于消声器腔和压缩腔之间，消声器腔通过第一排气孔(32)与压缩腔相通，第一排气孔(32)上设置有用于开闭第一排气孔(32)的第一排气阀(33)，旁通回路的一端与消声器腔连通。

7.根据权利要求6所述的容量控制式旋转压缩机，其特征是第二排气孔(34)开孔于消声器腔和壳体(2)的内部之间，消声器腔通过第二排气孔(34)连通壳体(2)的内部，第二排气孔(34)上设置有用于开闭第二排气孔(34)的第二排气阀(35)。

8.根据权利要求7所述的容量控制式旋转压缩机，其特征是所述旁通回路的另一端与吸气回路连通，旁通回路与开闭装置(50)相接。

9.根据权利要求7所述的容量控制式旋转压缩机，其特征是所述第二排气孔(34)相应于旁通回路的开闭而开闭。

10.根据权利要求6或7所述的容量控制式旋转压缩机，其特征是通过与旁通回路的另一端相接的回路切换装置，旁通回路的另一端连通吸气回路或壳体(2)的内部。

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