RU2501978C1 - Double-staged rotary compressor - Google Patents

Double-staged rotary compressor Download PDF

Info

Publication number
RU2501978C1
RU2501978C1 RU2012122456/06A RU2012122456A RU2501978C1 RU 2501978 C1 RU2501978 C1 RU 2501978C1 RU 2012122456/06 A RU2012122456/06 A RU 2012122456/06A RU 2012122456 A RU2012122456 A RU 2012122456A RU 2501978 C1 RU2501978 C1 RU 2501978C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pressure stage
stage
low pressure
low
compression
Prior art date
Application number
RU2012122456/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012122456A (en
Inventor
Ацуеси ФУКАЯ
Масао ТАНИ
Original Assignee
Мицубиси Электрик Корпорейшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP2011165094A priority Critical patent/JP5586537B2/en
Priority to JP2011-165094 priority
Application filed by Мицубиси Электрик Корпорейшн filed Critical Мицубиси Электрик Корпорейшн
Publication of RU2012122456A publication Critical patent/RU2012122456A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2501978C1 publication Critical patent/RU2501978C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/008Hermetic pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/30Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C18/34Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C18/356Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/30Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C18/34Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C18/356Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member
    • F04C18/3562Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surfaces substantially parallel to the axis of rotation
    • F04C18/3564Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surfaces substantially parallel to the axis of rotation the surfaces of the inner and outer member, forming the working space, being surfaces of revolution
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/001Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids of similar working principle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • F04C28/06Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids specially adapted for stopping, starting, idling or no-load operation
    • F04C28/065Capacity control using a multiplicity of units or pumping capacities, e.g. multiple chambers, individually switchable or controllable
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • F04C28/24Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by using valves controlling pressure or flow rate, e.g. discharge valves or unloading valves
    • F04C28/26Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by using valves controlling pressure or flow rate, e.g. discharge valves or unloading valves using bypass channels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/12Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: double-staged compressor 100, which is a double-staged rotary compressor with internal high pressure, includes a cover 19 of a low pressure stage, which closes an outlet hole 16 of the low pressure stage and forms inside an outlet space 20 of the low pressure stage. The compressor 100 is made with an intermediate channel 51 in a compression mechanism 3, and this channel connects the outlet space 20 of the low pressure stage and a compression chamber 35 of the high pressure stage. The compressor 100 is equipped with a relief mechanism in the cover 19 of the low pressure stage. The relief mechanism opens, when the load is less than the pre-determined load, and at the same time it connects the outlet space 20 of the low pressure stage and the space 53, in which the outlet pressure is maintained.
EFFECT: provision of suppression of pressure pulsations in an intermediate channel and for prevention of operation efficiency drop during operation under low load.
7 cl, 7 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Данное изобретение относится к двухступенчатому ротационному компрессору с двумя компрессионными агрегатами.This invention relates to a two-stage rotary compressor with two compression units.
Предшествующий уровень техникиState of the art
До сих пор существует двухступенчатый ротационный компрессор, снабженный двумя компрессионными агрегатами (компрессионным агрегатом ступени низкого давления и компрессионным агрегатом ступени высокого давления) в компрессионном механизме, в котором компрессионный агрегат ступени низкого давления и компрессионный агрегат ступени высокого давления соединены последовательно. В двухступенчатом ротационном компрессоре этого типа компрессионный агрегат ступени низкого давления сжимает хладагент, который всасывается из цикла теплового насоса, до определенного давления (максимального давления). Это максимальное давление определяется конфигурацией пространства компрессионной камеры компрессионного агрегата ступени низкого давления и пространства компрессионной камеры компрессионного агрегата ступени высокого давления. Компрессионный агрегат ступени высокого давления дополнительно сжимает хладагент, который сжат в компрессионном агрегате ступени низкого давления. Кроме того, в двухступенчатом ротационном компрессоре с внутренним высоким давлением хладагент, который сжат в компрессионном агрегате ступени высокого давления, выпускается во внутреннее пространство герметичной емкости и выпускается в цикл теплового насоса из внутреннего пространства герметичной емкости.There is still a two-stage rotary compressor equipped with two compression units (a low-pressure stage compression unit and a high-pressure stage compression unit) in a compression mechanism in which a low-pressure stage compression unit and a high-pressure stage compression unit are connected in series. In this type of two-stage rotary compressor, the low-pressure stage compressor unit compresses the refrigerant that is sucked from the heat pump cycle to a specific pressure (maximum pressure). This maximum pressure is determined by the configuration of the space of the compression chamber of the compression unit of the low-pressure stage and the space of the compression chamber of the compression unit of the high-pressure stage. The compression unit of the high pressure stage additionally compresses the refrigerant, which is compressed in the compression unit of the low pressure stage. In addition, in a two-stage rotary compressor with internal high pressure, the refrigerant, which is compressed in the compression unit of the high pressure stage, is discharged into the interior of the sealed tank and discharged into the heat pump cycle from the interior of the sealed tank.
В обычном двухступенчатом ротационном компрессоре с внутренним высоким давлением сформирован промежуточный канал, походящий вокруг внешней поверхности герметичной емкости, чтобы ввести хладагент промежуточного давления, сжатый в холодильном агрегате ступени низкого давления, в холодильный агрегат ступени высокого давления.In a conventional two-stage internal high pressure rotary compressor, an intermediate channel is formed that extends around the outer surface of the sealed container to introduce intermediate pressure refrigerant compressed in the refrigeration unit of the low pressure stage into the refrigeration unit of the high pressure stage.
Однако в обычном двухступенчатом ротационном компрессоре, который выполнен с промежуточным каналом, проходящим вокруг внешней поверхности герметичной емкости, промежуточный канал оказывается излишне длинным. В результате, когда хладагент, находящийся в промежуточном канале, вводится в холодильный агрегат ступени высокого давления, отслеживаемость становится недостаточной, и в промежуточном канале вызывается пульсация давления. К сожалению, достаточный эффект подавления пульсации давления не получается.However, in a conventional two-stage rotary compressor, which is made with an intermediate channel passing around the outer surface of the sealed container, the intermediate channel is too long. As a result, when the refrigerant located in the intermediate channel is introduced into the refrigeration unit of the high pressure stage, the traceability becomes insufficient, and pressure pulsation is caused in the intermediate channel. Unfortunately, a sufficient effect of suppressing pressure pulsation is not obtained.
Поэтому был предложен обычный двухступенчатый ротационный компрессор с внутренним высоким давлением, имеющий промежуточный канал, выполненный в герметичной емкости.Therefore, a conventional two-stage rotary compressor with internal high pressure was proposed having an intermediate channel made in a sealed container.
Что касается обычных двухступенчатых ротационных компрессоров, то предложен двухступенчатый ротационный компрессор, выполненный с выпускным пространством, заключенным в промежуточном канале, разделяющем компрессионный агрегат ступени высокого давления и компрессионный агрегат ступени низкого давления. Хладагент промежуточного давления (хладагент, который выпущен из компрессионного агрегата ступени низкого давления) выпускается в выпускное пространство, чтобы предотвратить избыточный выпуск хладагента промежуточного давления в компрессионный агрегат ступени высокого давления (см., например, патентный документ 1).As for conventional two-stage rotary compressors, a two-stage rotary compressor is proposed, made with an exhaust space enclosed in an intermediate channel separating the compression unit of the high pressure stage and the compression unit of the low pressure stage. Intermediate pressure refrigerant (the refrigerant that is discharged from the compression unit of the low pressure stage) is discharged into the discharge space to prevent excessive release of the intermediate pressure refrigerant to the compression unit of the high pressure stage (see, for example, Patent Document 1).
Кроме того, в связи с обычными двухступенчатыми ротационными компрессорами отметим, что предложен двухступенчатый ротационный компрессор, снабженный промежуточным каналом в компрессионном механизме за счет смещения фаз впускного отверстия компрессионного агрегата ступени высокого давления и впускного отверстия компрессионного агрегата ступени низкого давления (см., например, патентный документ 2).In addition, in connection with conventional two-stage rotary compressors, we note that a two-stage rotary compressor is proposed, equipped with an intermediate channel in the compression mechanism due to phase displacement of the inlet of the compression unit of the high pressure stage and the inlet of the compression unit of the low pressure stage (see, for example, patent document 2).
Помимо этого, в связи с обычными двухступенчатыми ротационными компрессорами отметим, что предложен двухступенчатый ротационный компрессор, снабженный промежуточным каналом, проходящим сквозь компрессионный механизм за счет расположения промежуточного канала между пазом для лопатки и впускными каналами ступени низкого давления и ступени высокого давления (см., например, патентный документ 3).In addition, in connection with conventional two-stage rotary compressors, we note that a two-stage rotary compressor is proposed, equipped with an intermediate channel passing through the compression mechanism due to the location of the intermediate channel between the groove for the blade and the inlet channels of the low pressure stage and high pressure stage (see, for example Patent Document 3).
Перечень цитируемой литературыList of references
Патентная литератураPatent Literature
Патентный документ 1: Публикация №2000-87892 не проходившей экспертизу заявки на патент ЯпонииPatent Document 1: Publication No. 2000-87892 of an Unexamined Japanese Patent Application
Патентный документ 2: Публикация №2007-113542 не проходившей экспертизу заявки на патент ЯпонииPatent Document 2: Publication No. 2007-113542 of the Unexamined Japanese Patent Application
Патентный документ 3: Публикация №2010-156226 не проходившей экспертизу заявки на патент ЯпонииPatent Document 3: Publication No. 2010-156226 of the Unexamined Japanese Patent Application
Краткое изложение сущности изобретенияSummary of the invention
Техническая задачаTechnical challenge
В теплонасосной установке (цикле теплового насоса), где используется компрессор, возникают ситуации, в которых давление хладагента, выпускаемого из компрессора (иными словами, давление хладагента, текущего в конденсатор), может оказаться низким, например, когда нагрузка мала. Однако в обычных двухступенчатых ротационных компрессорах, выполненных с промежуточным каналом в компрессионном механизме (см., например, патентные документы 1-3), не учитывается работа при малой нагрузке, такая, как описанная выше. Таким образом, давления хладагента, выпускаемого из двухступенчатого ротационного насоса, выше, чем требуемое давление, что приводит к состояниям чрезмерного сжатия. Соответственно, эксплуатационные кпд обычных двухступенчатых ротационных компрессоров, выполненных с промежуточным каналом в компрессионном механизме, неблагоприятно падают во время работы при малой нагрузке.In a heat pump installation (heat pump cycle) where a compressor is used, situations arise in which the pressure of the refrigerant discharged from the compressor (in other words, the pressure of the refrigerant flowing into the condenser) may turn out to be low, for example, when the load is low. However, in conventional two-stage rotary compressors made with an intermediate channel in the compression mechanism (see, for example, patent documents 1-3), low-load operation, such as described above, is not taken into account. Thus, the pressure of the refrigerant discharged from the two-stage rotary pump is higher than the required pressure, which leads to over-compression conditions. Accordingly, the operational efficiency of conventional two-stage rotary compressors made with an intermediate channel in the compression mechanism unfavorably falls during operation at low load.
Кроме того, поскольку двухступенчатый ротационный компрессор, описанный в патентном документе 1, выполнен с выпускным пространством в промежуточной пластине, при этом выпускная пластина выпускается с хладагентом промежуточного давления, расстояние между подшипниками компрессионного механизма (расстояние между подшипниками, поддерживающими с возможностью вращения приводной вал и предусмотренными на верхнем и нижнем концах компрессионного механизма) становится большим. Соответственно, поскольку в двухступенчатом ротационном компрессоре, описанном в патентном документе 1, отклонение потока компрессора увеличивается, когда нагрузка хладагента действует на компрессионную камеру, надежность подшипников неблагоприятно уменьшается.In addition, since the two-stage rotary compressor described in Patent Document 1 is configured with an exhaust space in the intermediate plate, while the exhaust plate is discharged with intermediate pressure refrigerant, the distance between the bearings of the compression mechanism (the distance between the bearings rotatably supporting the drive shaft and provided at the upper and lower ends of the compression mechanism) becomes large. Accordingly, since in the two-stage rotary compressor described in Patent Document 1, the deviation of the compressor flow increases when the refrigerant load acts on the compression chamber, the reliability of the bearings is adversely reduced.
Помимо этого, поскольку двухступенчатый ротационный компрессор, описанный в патентном документе 2, смещает фазы впускного отверстия компрессионного агрегата ступени высокого давления и впускного отверстия компрессионного агрегата ступени низкого давления, коэффициент сжатия неблагоприятно падает из-за увеличения мертвого пространства в компрессионной камере компрессионного агрегата ступени высокого давления.In addition, since the two-stage rotary compressor described in Patent Document 2 shifts the phases of the inlet of the compression unit of the high-pressure stage and the inlet of the compression unit of the low-pressure stage, the compression ratio adversely decreases due to an increase in dead space in the compression chamber of the compression unit of the high-pressure stage .
Кроме того, поскольку площадь установки промежуточного канала двухступенчатого ротационного компрессора, описанного в патентном документе 3, мала, возникает ограничение площади канала в промежуточном канале, что неблагоприятно приводит к падению кпд из-за потери давления.In addition, since the installation area of the intermediate channel of the two-stage rotary compressor described in Patent Document 3 is small, a limitation of the channel area in the intermediate channel occurs, which adversely leads to a drop in efficiency due to pressure loss.
Данное изобретение сделано для того, чтобы решить, по меньшей мере, одну из вышеупомянутых проблем, а его задача состоит в том, чтобы разработать двухступенчатый ротационный компрессор, который выполнен с возможностью повышения отслеживающей способности хладагента, вводимого в компрессионный агрегат ступени высокого давления, вследствие чего подавляется пульсация давления в промежуточном канале, а также состоит в том, чтобы разработать двухступенчатый ротационный компрессор, который выполнен с возможностью предотвращения падения эксплуатационного кпд во время работы при низкой нагрузке.This invention is made in order to solve at least one of the above problems, and its task is to develop a two-stage rotary compressor, which is configured to increase the tracking ability of the refrigerant introduced into the compression unit of the high pressure stage, as a result of which the pressure pulsation in the intermediate channel is suppressed, and also consists in developing a two-stage rotary compressor, which is made with the possibility of preventing the fall of pluatatsionnogo efficiency during low load operation.
Решение задачиThe solution of the problem
Двухступенчатый ротационный компрессор в соответствии с изобретением включает в себя: герметичная емкость; компрессионный механизм, находящийся в герметичной емкости; электродвигатель, находящийся в герметичной емкости и являющийся источником движущей силы компрессионного механизма; и приводной вал, передающий движущую силу электродвигателя компрессионному механизму, причем компрессионный механизм имеет раму ступени низкого давления, цилиндр ступени низкого давления, в котором выполнено первое сквозное отверстие, представляющее собой компрессионную камеру ступени низкого давления, и при этом один проем первого сквозного отверстия перекрыт рамой ступени низкого давления, промежуточную перегородку, которая перекрывает другой проем первого сквозного отверстия, цилиндр ступени высокого давления, в котором выполнено второе сквозное отверстие, представляющее собой компрессионную камеру ступени высокого давления, и при этом один проем второго сквозного отверстия перекрыт промежуточной перегородкой, раму ступени высокого давления, которая перекрывает другой проем второго сквозного отверстия, катящийся поршень ступени низкого давления, предусмотренный на эксцентриковом участке приводного вала и совершающий эксцентриковое вращательное движение во внутреннем пространстве компрессионной камеры ступени низкого давления, катящийся поршень ступени высокого давления, предусмотренный на эксцентриковом участке приводного вала, причем катящийся поршень ступени высокого давления совершает эксцентриковое вращательное движение во внутреннем пространстве компрессионной камеры ступени высокого давления, лопатку ступени низкого давления, разделяющую внутреннее пространство компрессионной камеры ступени низкого давления на пространство всасывания и пространство сжатия, и лопатку ступени высокого давления, разделяющую внутреннее пространство компрессионной камеры ступени высокого давления на пространство всасывания и пространство сжатия, а также компрессионный агрегат ступени низкого давления и компрессионный агрегат ступени высокого давления, образованные путем вертикальной сборки в следующем порядке - рама ступени низкого давления, цилиндр ступени низкого давления, промежуточная перегородка, цилиндр ступени высокого давления и рама ступени высокого давления. Двухступенчатый ротационный компрессор сжимает хладагент, всасываемый из трубы, подсоединенной к впускному отверстию ступени низкого давления компрессионной камеры ступени низкого давления компрессионного агрегата ступени низкого давления, в компрессионной камере ступени низкого давления, повторно сжимает хладагент, вводимый в компрессионную камеру ступени высокого давления по промежуточному каналу, и выпускает хладагент, сжатый в компрессионной камере ступени высокого давления, в пространство, где поддерживается выпускное давление, которая является внутренним пространством герметичной емкости.A two-stage rotary compressor in accordance with the invention includes: a sealed container; a compression mechanism in a sealed container; an electric motor in a sealed container and a source of driving force of the compression mechanism; and a drive shaft transmitting the driving force of the electric motor to the compression mechanism, the compression mechanism having a low-pressure stage frame, a low-pressure stage cylinder, in which a first through hole is formed, which is a compression chamber of the low-pressure stage, and one opening of the first through hole is blocked by a frame low pressure stage, an intermediate partition that overlaps another opening of the first through hole, the cylinder of the high pressure stage, in which but the second through hole, which is the compression chamber of the high pressure stage, and one opening of the second through hole is blocked by an intermediate partition, the frame of the high pressure stage, which overlaps the other opening of the second through hole, the rolling piston of the low pressure stage, provided on the eccentric section of the drive shaft and making an eccentric rotational movement in the inner space of the compression chamber of the low-pressure stage, the rolling piston of the stage and high pressure provided on the eccentric portion of the drive shaft, wherein the rolling piston of the high pressure stage eccentricly rotates in the inner space of the compression chamber of the high pressure stage, the blade of the low pressure stage, dividing the inner space of the compression chamber of the low pressure stage into the suction space and the compression space, and the blade of the high-pressure stage dividing the inner space of the compression chamber of the high-pressure stage o pressure on the suction space and the compression space, as well as the compression unit of the low pressure stage and the compression unit of the high pressure stage, formed by vertical assembly in the following order - the frame of the low pressure stage, the cylinder of the low pressure stage, the intermediate partition, the cylinder of the high pressure stage and the frame high pressure stages. A two-stage rotary compressor compresses the refrigerant sucked from the pipe connected to the inlet of the low pressure stage of the compression chamber of the low pressure stage of the compression unit of the low pressure stage, in the compression chamber of the low pressure stage, re-compresses the refrigerant introduced into the compression chamber of the high pressure stage through the intermediate channel, and releases the refrigerant compressed in the compression chamber of the high-pressure stage into the space where the outlet pressure is maintained which is the interior of the sealed container.
В двухступенчатом ротационном компрессоре, в раме ступени низкого давления выполнено выпускное отверстие ступени низкого давления, выпускающее хладагент, который сжат в компрессионной камере ступени низкого давления, предусмотрена крышка ступени низкого давления, закрывающая выпускное отверстие ступени низкого давления, причем крышка ступени низкого давления образует внутри выпускное пространство ступени низкого давления, промежуточный канал выполнен проходящим сквозь раму ступени низкого давления, цилиндр ступени низкого давления и промежуточную перегородку, при этом промежуточный канал соединяет выпускное пространство ступени низкого давления и компрессионную камеру ступени высокого давления, а перепускной механизм, предусмотренный в крышке ступени низкого давления, открывается, соединяя выпускное пространство ступени низкого давления и пространство, где поддерживается выпускное давление, когда нагрузка меньше, чем заранее определенная нагрузка.In the two-stage rotary compressor, in the frame of the low-pressure stage, an outlet of the low-pressure stage is made, releasing refrigerant, which is compressed in the compression chamber of the low-pressure stage, a cover of the low-pressure stage is provided that covers the outlet of the low-pressure stage, and the cover of the low-pressure stage forms an outlet the space of the low pressure stage, the intermediate channel is made passing through the frame of the low pressure stage, the cylinder of the low pressure stage and an intermediate partition, wherein the intermediate channel connects the outlet space of the low pressure stage and the compression chamber of the high pressure stage, and the bypass mechanism provided in the cover of the low pressure stage opens, connecting the outlet space of the low pressure stage and the space where the outlet pressure is maintained when the load is less than a predetermined load.
Кроме того, в двухступенчатом ротационном компрессоре перепускной механизм открывается, когда давление в выпускном пространстве ступени низкого давления становится равным давлению в пространстве, где поддерживается выпускное давление, или превышающим его на заранее определенную величину.In addition, in the two-stage rotary compressor, the bypass mechanism opens when the pressure in the outlet space of the low-pressure stage becomes equal to the pressure in the space where the outlet pressure is maintained, or exceeds it by a predetermined amount.
Кроме того, в двухступенчатом ротационном компрессоре в компрессионном механизме компрессионный агрегат ступени низкого давления расположен над компрессионным агрегатом ступени высокого давления, а перепускной механизм включает в себя перепускное отверстие, выполненное в крышке ступени низкого давления, клапан, выполненный так, что перекрывает перепускное отверстие, причем упомянутый клапан деформируется и открывает перепускное отверстие, когда к клапану приложено давление, равное заранее определенной величине или превышающее ее.In addition, in the two-stage rotary compressor in the compression mechanism, the low pressure stage compression unit is located above the high pressure stage compression unit, and the bypass mechanism includes a bypass hole made in the cover of the low pressure stage, a valve configured to close the bypass hole, wherein said valve deforms and opens a bypass hole when a pressure equal to or greater than a predetermined value is applied to the valve.
Кроме того, в двухступенчатом ротационном компрессоре, когда центральная ось приводного вала принимается за начало отсчета, а направление поворота от выпускного отверстия ступени низкого давления до перепускного механизма с укороченным расстоянием принимается за направление вперед, отверстие промежуточного канала, ведущее в упомянутое выпускное пространство ступени низкого давления, выполнено ниже по потоку, чем перепускной механизм, в направлении вперед.In addition, in a two-stage rotary compressor, when the central axis of the drive shaft is taken as the reference point, and the direction of rotation from the outlet of the low-pressure stage to the bypass mechanism with a shorter distance is taken as the forward direction, the hole of the intermediate channel leading to the said outlet space of the low-pressure stage , made downstream than the bypass mechanism, in the forward direction.
Кроме того, в двухступенчатом ротационном компрессоре подсоединена труба, нагнетающая хладагент в упомянутое выпускное пространство ступени низкого давления.In addition, a pipe is connected in the two-stage rotary compressor, which injects refrigerant into said outlet space of the low pressure stage.
Кроме того, в двухступенчатом ротационном компрессоре положение впуска хладагента компрессионной камеры ступени низкого давления и положение впуска хладагента компрессионной камеры ступени высокого давления находятся, по существу, в одной и той же фазе.In addition, in a two-stage rotary compressor, the refrigerant inlet position of the compression chamber of the low pressure stage and the refrigerant inlet position of the compression chamber of the high pressure stage are essentially in the same phase.
Кроме того, в двухступенчатом ротационном компрессоре, когда центральная ось приводного вала принимается за начало отсчета, а направление поворота от лопатки ступени низкого давления до впускного отверстия с укороченным расстоянием принимается за направление вперед, промежуточный канал выполнен ниже по потоку, чем упомянутое впускное отверстие, в направлении вперед.In addition, in a two-stage rotary compressor, when the central axis of the drive shaft is taken as the reference point, and the direction of rotation from the blade of the low pressure stage to the inlet with a shortened distance is taken as the forward direction, the intermediate channel is made downstream than the mentioned inlet, in forward direction.
Полезные эффекты изобретенияBeneficial effects of the invention
Двухступенчатый ротационный компрессор в соответствии с данным изобретением образует промежуточный канал в компрессионном механизме, причем этот промежуточный канал не выходит за пределы герметичной емкости, и поэтому упомянутый компрессор выполнен с возможностью сокращения этого промежуточного канала. Соответственно, можно улучшить отслеживаемость хладагента, вводимого в компрессионный агрегат ступени высокого давления, и можно подавить пульсацию давления в промежуточном канале.The two-stage rotary compressor in accordance with this invention forms an intermediate channel in the compression mechanism, and this intermediate channel does not extend beyond the hermetic container, and therefore, said compressor is configured to reduce this intermediate channel. Accordingly, the traceability of the refrigerant introduced into the compression unit of the high pressure stage can be improved, and pressure pulsation in the intermediate passage can be suppressed.
Кроме того, двухступенчатый ротационный компрессор в соответствии с данным изобретением оснащен перепускным механизмом, который открывается, когда нагрузка меньше, чем заранее определенная нагрузка, и который соединяет выпускное пространство ступени низкого давления с пространством, где поддерживается выпускное давление. Соответственно, хладагент, который сжат компрессионным агрегатом ступени низкого давления, можно направлять в обход (компрессионного агрегата ступенивысокого давления) и выпускать в цикл теплового насоса без сжатия компрессионным агрегатом ступени высокого давления во время работы при низкой нагрузке. Таким образом, двухступенчатый ротационный компрессор в соответствии с данным изобретением выполнен с возможностью снижения общих потерь при сжатии, образующихся во время работы при низкой нагрузке, и предотвращения падения эксплуатационного кпд во время работы при низкой нагрузке.In addition, the two-stage rotary compressor in accordance with this invention is equipped with a bypass mechanism that opens when the load is less than a predetermined load, and which connects the outlet space of the low pressure stage with the space where the outlet pressure is maintained. Accordingly, the refrigerant, which is compressed by the compression unit of the low pressure stage, can be bypassed (the compression unit of the high pressure stage) and released into the heat pump cycle without compression by the compression unit of the high pressure stage during operation at low load. Thus, the two-stage rotary compressor in accordance with this invention is configured to reduce the total compression losses generated during operation at low load, and to prevent the drop in operational efficiency during operation at low load.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На фиг.1 представлено продольное сечение, иллюстрирующее двухступенчатый компрессор в соответствии с вариантом осуществления данного изобретения.1 is a longitudinal sectional view illustrating a two-stage compressor in accordance with an embodiment of the present invention.
На фиг.2 представлено поперечное сечение, проведенное по линии A-A согласно фиг.1.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 1.
На фиг.3 представлено поперечное сечение, проведенное по линии B-B согласно фиг.1.FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 1.
На фиг.4 представлено поперечное сечение, проведенное по линии C-C согласно фиг.1.Fig. 4 is a cross-sectional view taken along line C-C of Fig. 1.
На фиг.5 представлено поперечное сечение, проведенное по линии D-D согласно фиг.1.Figure 5 presents a cross section drawn along the line D-D according to figure 1.
На фиг.6 представлено поперечное сечение, проведенное по линии E-E согласно фиг.1.FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line E-E of FIG. 1.
На фиг.7 представлена гистограмма, на которой сравниваются эксплуатационные кпд двухступенчатого компрессора в соответствии с вариантом осуществления данного изобретения и обычного двухступенчатого ротационного компрессора.7 is a bar graph comparing the operational efficiencies of a two-stage compressor in accordance with an embodiment of the present invention and a conventional two-stage rotary compressor.
Описание вариантов осуществленияDescription of Embodiments
Вариант осуществления Option exercise
Теперь будет последовательно описана конфигурация возможного двухступенчатого ротационного компрессора (двухступенчатого компрессора 100) в соответствии с изобретением.Now, the configuration of a possible two-stage rotary compressor (two-stage compressor 100) in accordance with the invention will be sequentially described.
На фиг.1 представлено продольное сечение, иллюстрирующее двухступенчатый компрессор в соответствии с вариантом осуществления данного изобретения. Кроме того, на фиг.2 представлено поперечное сечение, проведенное по линии A-A согласно фиг.1, на фиг.3 представлено поперечное сечение, проведенное по линии B-B согласно фиг.1, на фиг.4 представлено поперечное сечение, проведенное по линии C-C согласно фиг.1, на фиг.5 представлено поперечное сечение, проведенное по линии D-D согласно фиг.1, а на фиг.6 представлено поперечное сечение, проведенное по линии E-E согласно фиг.1. Отметим, что для облегчения понимания конфигурации двухступенчатого компрессора 100, на фиг.1 представлен чертеж, на котором объединенные области поперечного сечения разделены во множестве положений. Соответственно, точные положения каждого компонента на виде в плане или виде снизу будут положениями, показанными на фиг.2-фиг.6.1 is a longitudinal sectional view illustrating a two-stage compressor in accordance with an embodiment of the present invention. In addition, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 1, FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line CC according to FIG. figure 1, figure 5 shows a cross section drawn along the line DD according to figure 1, and figure 6 shows a cross section drawn along the line EE according to figure 1. Note that to facilitate understanding of the configuration of the two-stage compressor 100, FIG. 1 is a drawing in which the combined cross-sectional areas are separated in a plurality of positions. Accordingly, the exact positions of each component in a plan or bottom view will be the positions shown in FIGS. 2 to 6.
Двухступенчатый компрессор 100 в соответствии с вариантом осуществления включает в себя два компрессионных агрегата (компрессионный агрегат 10 ступени низкого давления и компрессионный агрегат 30 ступени высокого давления) в компрессионном механизме 3. Этот двухступенчатый компрессор 100 включает в себя электродвигатель 2 (узел электродвигателя), компрессионный агрегат 10 ступени низкого давления, компрессионный агрегат 30 ступени высокого давления, крышку 19 ступени низкого давления, крышку 39 ступени высокого давления, раму 14 ступени низкого давления, раму 34 ступени высокого давления, промежуточную перегородку 50, приводной вал 4, и т.п. В частности, в герметичной емкости 1 в нижеследующем порядке сверху вниз расположены крышка 39 ступени высокого давления, рама 34 ступени высокого давления, компрессионный агрегат 30 ступени высокого давления, промежуточная перегородка 50, компрессионный агрегат 10 ступени низкого давления, рама 14 ступени низкого давления, крышка 19 ступени низкого давления и электродвигатель 2. Кроме того, вдоль вертикального направления герметичной емкости 1 предусмотрен приводной вал 4, а в нижней части герметичной емкости (то есть, у нижнего концевого участка приводного вала 4) выполнена часть 6 для хранения смазочного масла, собирающая смазочное масло 6a. Это смазочное масло 6a смазывает компрессионный механизм 3, подшипники, и т.п.The two-stage compressor 100 in accordance with an embodiment includes two compression units (a compression unit 10 of a low pressure stage and a compression unit 30 of a high pressure stage) in a compression mechanism 3. This two-stage compressor 100 includes an electric motor 2 (motor assembly), a compression unit 10 stages of low pressure, compression unit 30 stages of high pressure, cover 19 stages of low pressure, cover 39 stages of high pressure, frame 14 stages low pressure frame 34 high-pressure stage, an intermediate partition wall 50, drive shaft 4, and the like In particular, in the sealed container 1, in the following order, the cover 39 of the high-pressure stage, the frame 34 of the high-pressure stage, the compression unit 30 of the high-pressure stage, the intermediate partition 50, the compression unit 10 of the low-pressure stage, the frame 14 of the low-pressure stage, are located 19 low-pressure stages and an electric motor 2. In addition, a drive shaft 4 is provided along the vertical direction of the sealed container 1, and in the lower part of the sealed container (that is, at the lower end portion and the drive shaft 4) is part 6 for storing the lubricating oil, the lubricating oil collects 6a. This lubricating oil 6a lubricates the compression mechanism 3, bearings, and the like.
Компрессионный агрегат 10 ступени низкого давления компрессионного механизма 3 включает в себя цилиндр 11 ступени низкого давления, катящийся поршень 12 ступени низкого давления, лопатку 26 ступени низкого давления (см. фиг.4), и т.п. Цилиндр 11 ступени низкого давления является элементом, по существу, пластинчатой формы и имеет сквозное отверстие, по существу, с цилиндрической геометрией, выполненное, по существу, в центральной части, которое служит в качестве компрессионной камеры 15 ступени низкого давления. Верхний проем этого сквозного отверстия перекрыт рамой 14 ступени низкого давления, а его нижний проем перекрыт промежуточной перегородкой 50, ограничивая компрессионную камеру 15 ступени низкого давления. Кроме того, в компрессионной камере 15 ступени низкого давления, сообщаются впускное отверстие 21 ступени низкого давления и выпускное отверстие 16 ступени низкого давления, выполненное в раме 14 ступени низкого давления. Впускное отверстие 21 ступени низкого давления соединено с впускной трубой 8 посредством соединительной трубы 9 и впускного глушителя 7, которые предусмотрены снаружи герметичной емкости 1. То есть, впускное отверстие 21 ступени низкого давления соединено со стороной низкого давления цикла теплового насоса. Кроме того, выпускное отверстие 16 ступени низкого давления снабжено пластинчатым клапаном, который представляет собой пластинчатой формы выпускной клапан 17 ступени низкого давления, и ограничителем 18 хода клапана ступени низкого давления, установленным с помощью заклепки 18a (см. фиг.3). За счет подъема выпускного клапана 17 ступени низкого давления, являющегося пластинчатым клапаном, и открывания выпускного отверстия 16 ступени низкого давления, обеспечивается сообщение компрессионной камеры 15 ступени низкого давления с выпускным пространством 20 ступени низкого давления, которая будет описана впоследствии.The compression unit 10 of the low pressure stage of the compression mechanism 3 includes a cylinder 11 of the low pressure stage, a rolling piston 12 of the low pressure stage, a blade 26 of the low pressure stage (see FIG. 4), and the like. The cylinder 11 of the low-pressure stage is a substantially plate-shaped element and has a through hole of substantially cylindrical geometry, made essentially in the central part, which serves as the compression chamber 15 of the low-pressure stage. The upper opening of this through hole is blocked by the low pressure stage frame 14, and its lower opening is blocked by the intermediate partition 50, limiting the compression chamber 15 of the low pressure stage. In addition, in the compression chamber 15 of the low-pressure stage, the inlet 21 of the low-pressure stage and the outlet 16 of the low-pressure stage made in the frame 14 of the low-pressure stage are in communication. The inlet 21 of the low pressure stage is connected to the inlet pipe 8 by means of a connecting pipe 9 and an intake silencer 7, which are provided outside the sealed container 1. That is, the inlet 21 of the low pressure stage is connected to the low pressure side of the heat pump cycle. In addition, the outlet 16 of the low-pressure stage is equipped with a plate valve, which is a plate-shaped outlet valve 17 of the low pressure stage, and a valve stop 18 of the low-pressure stage valve mounted with rivet 18a (see FIG. 3). By raising the exhaust valve 17 of the low pressure stage, which is a plate valve, and opening the outlet 16 of the low pressure stage, the compression chamber 15 of the low pressure stage is connected to the outlet space 20 of the low pressure stage, which will be described later.
Компрессионная камера 15 ступени низкого давления снабжена катящимся поршнем 12 ступени низкого давления и лопаткой 26 ступени низкого давления. Катящийся поршень 12 ступени низкого давления имеет, по существу, цилиндрическую геометрию и установлен на эксцентриковый участок приводного вала 4. Лопатка 26 ступени низкого давления выполнена с возможностью скольжения в пазу 27 для лопатки ступени низкого давления, выполненном в цилиндре 11 ступени низкого давления. Кроме того, лопатка 26 ступени низкого давления отклоняется к приводному валу 4 отклоняющим элементом, таким, как пружина, при этом кромка лопатки 26 ступени низкого давления выполнена с возможностью следовать по периферии катящегося поршня 12 ступени низкого давления. По существу, компрессионная камера 15 ступени низкого давления разделена на пространство всасывания, сообщающееся с впускным отверстием 21 ступени низкого давления, и пространство сжатия, сообщающееся с выпускным отверстием 16 ступени низкого давления. Как можно понять из фиг.3 и фиг.4, впускное отверстие 21 ступени низкого давления компрессионной камеры 15 ступени низкого давления сообщается с компрессионной камерой 15 ступени низкого давления в окрестности левой стороны лопатки 26 ступени низкого давления, если смотреть на виде в плане. Кроме того, выпускное отверстие 16 ступени низкого давления сообщается с компрессионной камерой 15 ступени низкого давления в окрестности правой стороны лопатки 26 ступени низкого давления, если смотреть на виде в плане.The compression chamber 15 of the low pressure stage is equipped with a rolling piston 12 of the low pressure stage and a blade 26 of the low pressure stage. The rolling piston 12 of the low pressure stage has a substantially cylindrical geometry and is mounted on the eccentric portion of the drive shaft 4. The blade 26 of the low pressure stage is slidable in the groove 27 for the blade of the low pressure stage made in the cylinder 11 of the low pressure stage. In addition, the blade 26 of the low pressure stage is deflected to the drive shaft 4 by a deflecting element, such as a spring, while the edge of the blade 26 of the low pressure stage is configured to follow the periphery of the rolling piston 12 of the low pressure stage. Essentially, the compression chamber 15 of the low pressure stage is divided into a suction space in communication with the inlet 21 of the low pressure stage and a compression space in communication with the outlet 16 of the low pressure stage. As can be understood from FIG. 3 and FIG. 4, the inlet 21 of the low pressure stage of the compression chamber 15 of the low pressure stage communicates with the compression chamber 15 of the low pressure stage in the vicinity of the left side of the blade 26 of the low pressure stage, when viewed in plan view. In addition, the outlet 16 of the low pressure stage communicates with the compression chamber 15 of the low pressure stage in the vicinity of the right side of the blade 26 of the low pressure stage, when viewed in plan view.
Компрессионный агрегат 30 ступени высокого давления включает в себя цилиндр 31 ступени высокого давления, катящийся поршень 32 ступени высокого давления, лопатку 42 ступени высокого давления (см. фиг.5), и т.п. Цилиндр 31 ступени высокого давления имеет, по существу, пластинчатую форму и имеет сквозное отверстие, по существу, с цилиндрической геометрией, выполненное, по существу, в центральной части, которое служит в качестве компрессионной камеры 35 ступени высокого давления. Верхний проем этого сквозного отверстия перекрыт промежуточной перегородкой 50, а его нижний проем перекрыт рамой 34 ступени высокого давления, ограничивая компрессионную камеру 35 ступени высокого давления. Компрессионная камера 35 ступени высокого давления выполнена имеющей меньший объем, чем компрессионная камера 15 ступени низкого давления. Кроме того, в компрессионной камере 35 ступени высокого давления сообщаются друг с другом впускное отверстие 41 ступени высокого давления, выполненное в цилиндре 31 ступени высокого давления, и выпускное отверстие 36 ступени высокого давления, выполненное в раме 34 ступени высокого давления. Впускное отверстие 41 ступени высокого давления компрессионного агрегата 30 ступени высокого давления выполнено с возможностью сообщения с выпускным отверстием 16 ступени низкого давления компрессионного агрегата 10 ступени низкого давления посредством описываемой впоследствии выпускной пространства 20 ступени низкого давления и промежуточного канала 51. Кроме того, выпускное отверстие 36 ступени высокого давления снабжено пластинчатым клапаном, который представляет собой пластинчатой формы выпускной клапан 37 ступени высокого давления, и ограничителем 38 хода клапана ступени низкого давления, установленным с помощью заклепки 38a (см. фиг.6). За счет подъема выпускного клапана 37 ступени высокого давления пластинчатого клапана и открывания выпускного отверстия 36 ступени высокого давления, обеспечивается сообщение компрессионной камеры 35 ступени высокого давления с выпускным пространством 40 ступени высокого давления, которая будет описана впоследствии.The compression unit 30 of the high-pressure stage includes a cylinder 31 of the high-pressure stage, a rolling piston 32 of the high-pressure stage, a blade 42 of the high-pressure stage (see FIG. 5), and the like. The cylinder 31 of the high-pressure stage has a substantially plate-like shape and has a through hole of substantially cylindrical geometry, made essentially in the central part, which serves as a compression chamber 35 of the high-pressure stage. The upper opening of this through hole is blocked by an intermediate partition 50, and its lower opening is blocked by the frame 34 of the high-pressure stage, limiting the compression chamber 35 of the high-pressure stage. The compression chamber 35 of the high pressure stage is made having a smaller volume than the compression chamber 15 of the low pressure stage. In addition, in the compression chamber 35 of the high-pressure stage, the inlet 41 of the high-pressure stage made in the cylinder 31 of the high-pressure stage and the outlet 36 of the high-pressure stage made in the frame 34 of the high-pressure stage are in communication with each other. The inlet 41 of the high-pressure stage of the compression unit 30 of the high-pressure stage is adapted to communicate with the outlet 16 of the low-pressure stage of the compression unit 10 of the low-pressure stage by means of the subsequently described outlet space 20 of the low-pressure stage and the intermediate channel 51. In addition, the outlet 36 of the stage high pressure is equipped with a plate valve, which is a plate-shaped exhaust valve 37 high-pressure stage and a valve 38 stroke limiter of the low pressure stage installed with rivet 38a (see FIG. 6). By raising the exhaust valve 37 of the high-pressure stage of the plate valve and opening the outlet 36 of the high-pressure stage, the compression chamber 35 of the high-pressure stage communicates with the outlet space 40 of the high-pressure stage, which will be described later.
Компрессионная камера 35 ступени высокого давления снабжена катящимся поршнем 32 ступени высокого давления и лопаткой 42 ступени высокого давления. Катящийся поршень 32 ступени высокого давления имеет, по существу, цилиндрическую геометрию и установлен на эксцентриковый участок приводного вала 4. В данном варианте осуществления, катящийся поршень 32 ступени высокого давления имеет, по существу, противоположную фазу (положение, повернутое, по существу, на 180 градусов вокруг оси вращения приводного вала 4) по отношению к катящемуся поршню 12 ступени низкого давления, если смотреть на виде в плане. Лопатка 42 ступени высокого давления выполнена с возможностью скольжения в пазу 43 для лопатки ступени высокого давления, выполненном в цилиндре 31 ступени высокого давления. Кроме того, лопатка 42 ступени высокого давления отклоняется к приводному валу 4 отклоняющим элементом, таким, как пружина, при этом кромка лопатки 42 ступени высокого давления выполнена с возможностью следовать по периферии катящегося поршня 32 ступени высокого давления. По существу, компрессионная камера 35 ступени высокого давления разделена на пространство всасывания, сообщающееся с впускным отверстием 41 ступени высокого давления, и пространство сжатия, сообщающееся с выпускным отверстием 36 ступени высокого давления. Как можно понять из фиг.5 и фиг.6, впускное отверстие 41 ступени высокого давления компрессионной камеры 35 ступени высокого давления сообщается с компрессионной камерой 35 ступени высокого давления в окрестности левой стороны лопатки 42 ступени высокого давления, если смотреть на виде в плане. Кроме того, выпускное отверстие 36 ступени высокого давления сообщается с компрессионной камерой 35 ступени высокого давления в окрестности правой стороны лопатки 42 ступени высокого давления, если смотреть на виде в плане.The compression chamber 35 of the high-pressure stage is equipped with a rolling piston 32 of the high-pressure stage and a blade 42 of the high-pressure stage. The rolling piston 32 of the high-pressure stage has a substantially cylindrical geometry and is mounted on the eccentric portion of the drive shaft 4. In this embodiment, the rolling piston 32 of the high-pressure stage has a substantially opposite phase (position rotated substantially 180 degrees around the axis of rotation of the drive shaft 4) with respect to the rolling piston 12 of the low pressure stage, when viewed in plan view. The blade 42 of the high-pressure stage is slidable in the groove 43 for the blade of the high-pressure stage, made in the cylinder 31 of the high-pressure stage. In addition, the blade 42 of the high-pressure stage is deflected to the drive shaft 4 by a deflecting element, such as a spring, while the edge of the blade 42 of the high-pressure stage is configured to follow the periphery of the rolling piston 32 of the high-pressure stage. Essentially, the compression chamber 35 of the high pressure stage is divided into a suction space in communication with the inlet 41 of the high pressure stage and a compression space in communication with the outlet 36 of the high pressure stage. As can be understood from FIGS. 5 and 6, the inlet 41 of the high-pressure stage of the compression chamber 35 of the high-pressure stage is in communication with the compression chamber 35 of the high-pressure stage in the vicinity of the left side of the blade 42 of the high-pressure stage, when viewed in plan view. In addition, the outlet 36 of the high-pressure stage communicates with the compression chamber 35 of the high-pressure stage in the vicinity of the right side of the blade 42 of the high-pressure stage, when viewed in plan view.
Кроме того, как можно понять из фиг.3-6, впускное отверстие 21 ступени низкого давления компрессионной камеры 15 ступени низкого давления и впускное отверстие 41 ступени высокого давления компрессионной камеры 35 ступени высокого давления находятся, по существу, в одной и той же фазе, если смотреть на виде в плане. Выпускное отверстие 16 ступени низкого давления и выпускное отверстие 36 ступени высокого давления находятся, по существу, в одной и той же фазе, если смотреть на виде в плане. Соответственно, двухступенчатый компрессор 100 в соответствии с вариантом осуществления отличается от двухступенчатого ротационного компрессора, описанного в патентном документе 2, тем, что мертвое пространство в компрессионной камере 35 ступени высокого давления не увеличивается, а коэффициент сжатия не падает.In addition, as can be understood from FIGS. 3-6, the inlet 21 of the low pressure stage of the compression chamber 15 of the low pressure stage and the inlet 41 of the high pressure stage of the compression chamber 35 of the high pressure stage are essentially in the same phase, if you look at the plan view. The outlet 16 of the low pressure stage and the outlet 36 of the high pressure stage are essentially in the same phase when viewed in plan view. Accordingly, the two-stage compressor 100 in accordance with an embodiment differs from the two-stage rotary compressor described in Patent Document 2 in that the dead space in the compression chamber 35 of the high-pressure stage does not increase and the compression ratio does not fall.
Рама 14 ступени низкого давления включает в себя верхний подшипник и служит для поддержания с возможностью вращения, по существу, среднего участка приводного вала 4. В раме 14 ступени низкого давления, как упоминалось выше, выполнено выпускное отверстие 16 ступени низкого давления компрессионного агрегата 10 ступени низкого давления. Крышка 19 ступени низкого давления представляет собой чашеобразная емкость, проем которого находится в нижней части. Эта крышка 19 ступени низкого давления выполнена так, что закрывает выпускное отверстие 16 ступени низкого давления сверху и образует внутри выпускное пространство 20 ступени низкого давления.The frame 14 of the low-pressure stage includes an upper bearing and serves to rotate essentially the middle portion of the drive shaft 4. In the frame 14 of the low-pressure stage, as mentioned above, the outlet 16 of the low-pressure stage of the compression unit 10 of the low stage is made pressure. The cover 19 of the low-pressure stage is a bowl-shaped container, the opening of which is located in the lower part. This cover 19 of the low pressure stage is configured to close the outlet 16 of the low pressure stage from above and forms the outlet space 20 of the low pressure stage inside.
Кроме того, промежуточный канал 51 тоже сообщается с выпускным пространством 20 ступени низкого давления. Этот промежуточный канал 51 проходит сквозь раму 14 ступени низкого давления, цилиндр 11 ступени низкого давления и промежуточную перегородку 50 в вертикальном направлении и соединяет выпускное пространство 20 ступени низкого давления и впускное отверстие 41 ступени высокого давления. То есть, хладагент, который затек в выпускное пространство 20 ступени низкого давления, всасывается в компрессионный агрегат 30 ступени высокого давления через промежуточную перегородку 50.In addition, the intermediate channel 51 also communicates with the outlet space 20 of the low pressure stage. This intermediate channel 51 extends through the frame 14 of the low pressure stage, the cylinder 11 of the low pressure stage and the intermediate wall 50 in the vertical direction and connects the outlet space 20 of the low pressure stage and the inlet 41 of the high pressure stage. That is, the refrigerant that has flowed into the outlet space 20 of the low pressure stage is sucked into the compression unit 30 of the high pressure stage through an intermediate partition 50.
Отметим, что, проходя сквозь цилиндр 11 ступени низкого давления, этот промежуточный канал 51 проходит через положение, которое находится с левой стороны от лопатки 26 ступени низкого давления и которое является положением, отстоящим от лопатки 26 ступени низкого давления (то есть, от паза для лопатки ступени низкого давления) дальше, чем впускное отверстие 21 ступени низкого давления. Иными словами, принимая центральную ось приводного вала 4 за начало отсчета и полагая, что направление поворота от лопатки 26 ступени низкого давления к впускному отверстию 21 ступени низкого давления на стороне короткого расстояния принимается за направление вперед (направление, обозначенное стрелкой на фиг.4), получаем, что промежуточный канал 51 образован ниже по потоку, чем впускное отверстие 21 ступени низкого давления, в направлении вперед.Note that, passing through the cylinder 11 of the low pressure stage, this intermediate channel 51 passes through a position that is on the left side of the blade 26 of the low pressure stage and which is a position spaced from the blade 26 of the low pressure stage (i.e., from the groove for vanes of the low pressure stage) further than the inlet 21 of the low pressure stage. In other words, taking the central axis of the drive shaft 4 as the reference point and assuming that the direction of rotation from the blade 26 of the low pressure stage to the inlet 21 of the low pressure stage on the short distance side is taken as the forward direction (the direction indicated by the arrow in figure 4), we find that the intermediate channel 51 is formed downstream than the inlet 21 of the low pressure stage, in the forward direction.
Рама 34 ступени высокого давления включает в себя нижний подшипник и поддерживает с возможностью вращения нижний концевой участок приводного вала 4. В раме 34 ступени высокого давления, как упоминалось выше, выполнено выпускное отверстие 36 ступени высокого давления компрессионного агрегата 30 ступени высокого давления. Крышка 39 ступени высокого давления представляет собой чашеобразная емкость, проем которого находится в верхней части. Эта крышка 39 ступени высокого давления выполнена так, что закрывает выпускное отверстие 36 ступени высокого давления снизу и образует внутри выпускное пространство 40 ступени высокого давления.The frame 34 of the high-pressure stage includes a lower bearing and rotatably supports the lower end portion of the drive shaft 4. In the frame 34 of the high-pressure stage, as mentioned above, an outlet 36 of the high-pressure stage of the compression unit 30 of the high-pressure stage is formed. The lid 39 of the high-pressure stage is a bowl-shaped container, the opening of which is in the upper part. This cover 39 of the high-pressure stage is configured to close the outlet 36 of the high-pressure stage from below and forms the outlet 40 of the high-pressure stage inside.
Кроме того, в выпускном пространстве 40 ступени высокого давления выполнен выпускной канал 52, сообщающийся с внутренним пространством герметичной емкости 1. Этот выпускной канал 52 проходит сквозь раму 34 ступени высокого давления, цилиндр 31 ступени высокого давления, промежуточную перегородку 50, цилиндр 11 ступени низкого давления и раму 14 ступени низкого давления в вертикальном направлении и соединяет выпускное пространство 40 ступени высокого давления с внутренним пространством герметичной емкости 1. То есть, двухступенчатый компрессор 100 в соответствии с вариантом осуществления представляет собой компрессор с внутренним высоким давлением, в котором внутреннее пространство герметичной емкости 1 становится пространством 53, где поддерживается выпускное давление (во время работы в установившемся режиме, это пространство, имеющее давление хладагента высокого давления, который выпускается из компрессионного агрегата 30 ступени высокого давления). Например, выпускная труба 5 предусмотрена в верхней части герметичной емкости 1, а хладагент высокого давления, который выпущен в герметичную емкость 1, выпускается наружу из этой выпускной трубы 5. Отметим, что на виде в плане этот выпускной канал 52 проходит через положение, точечно симметричное промежуточному каналу 51, когда центральная ось приводного вала 4 задана как начало отсчета.In addition, in the outlet space 40 of the high-pressure stage, an outlet channel 52 is made, which communicates with the interior of the sealed container 1. This outlet channel 52 passes through the frame 34 of the high-pressure stage, cylinder 31 of the high-pressure stage, intermediate wall 50, cylinder 11 of the low-pressure stage and the frame 14 of the low pressure stage in the vertical direction and connects the outlet space 40 of the high pressure stage with the interior of the sealed container 1. That is, a two-stage compressor 1 00, in accordance with an embodiment, is an internal high pressure compressor in which the internal space of the sealed container 1 becomes the space 53 where the outlet pressure is maintained (during steady state operation, this is a space having a high pressure refrigerant pressure that is discharged from the compression unit 30 high pressure stage). For example, an exhaust pipe 5 is provided in the upper part of the sealed container 1, and a high pressure refrigerant that is discharged into the sealed container 1 is discharged out of this exhaust pipe 5. Note that, in plan view, this exhaust channel 52 passes through a point symmetrical the intermediate channel 51, when the Central axis of the drive shaft 4 is set as the reference point.
Электродвигатель 2 представляет собой источник движущей силы для компрессионного агрегата 10 ступени низкого давления и компрессионного агрегата 30 ступени высокого давления. Этот электродвигатель 2 включает в себя статор 2a и ротор 2b. Статор 2a имеет, по существу, цилиндрическую геометрию и крепится к внутренней окружной поверхности герметичной емкости 1. Ротор 2b имеет, по существу, цилиндрическую геометрию и расположен у внутренней окружной поверхности статора 2a, поддерживая заранее определенный зазор с ней. Кроме того, во внутреннюю окружную поверхность ротора 2b закреплен верхний конец приводного вала 4.The electric motor 2 is a source of driving force for the compression unit 10 of the low pressure stage and the compression unit 30 of the high pressure stage. This electric motor 2 includes a stator 2a and a rotor 2b. The stator 2a has an essentially cylindrical geometry and is attached to the inner circumferential surface of the sealed container 1. The rotor 2b has an essentially cylindrical geometry and is located at the inner circumferential surface of the stator 2a, maintaining a predetermined gap with it. In addition, the upper end of the drive shaft 4 is fixed to the inner circumferential surface of the rotor 2b.
Помимо этого, двухступенчатый компрессор 100 в соответствии с вариантом осуществления снабжен инжектором 60 в крышке 19 ступени низкого давления. Один конец этого инжектора 60 открыт в выпускное пространство 20 ступени низкого давления, а другой конец соединен с нагнетательной трубой 61. Отметим, что инжектор 60 предназначен для нагнетания хладагента в цикле теплового насоса не через двухступенчатый компрессор 100 в хладагент, который выпущен из компрессионного агрегата 10 ступени низкого давления. Соответственно, положение сочленения инжектора 60 не ограничивается крышкой 19 ступени низкого давления, а может быть любым положением сочленения в канале (выпускном пространстве ступени низкого давления) до того места, где хладагент, который выпущен из компрессионного агрегата 10 ступени низкого давления, всасывается в компрессионный агрегат 30 ступени высокого давления.In addition, the two-stage compressor 100 in accordance with an embodiment is provided with an injector 60 in the cover 19 of the low pressure stage. One end of this injector 60 is open to the outlet space 20 of the low pressure stage, and the other end is connected to the discharge pipe 61. Note that the injector 60 is designed to pump refrigerant in the heat pump cycle not through the two-stage compressor 100 into the refrigerant that is discharged from the compression unit 10 low pressure stages. Accordingly, the joint position of the injector 60 is not limited to the cover 19 of the low pressure stage, but may be any position of the joint in the channel (exhaust space of the low pressure stage) to the point where the refrigerant which is discharged from the compression unit 10 of the low pressure stage is sucked into the compression unit 30 steps of a high pressure.
Кроме того, двухступенчатый компрессор 100 в соответствии с вариантом осуществления имеет перепускное отверстие 23, выполненное в крышке 19 ступени низкого давления, при этом перепускное отверстие 23 соединяет выпускное пространство 20 ступени низкого давления и пространство 53, где поддерживается выпускное давление, которое является внутренним пространством герметичной емкости 1. Помимо этого, перепускное отверстие 23 снабжено пластинчатым клапаном, который представляет собой пластинчатой формы перепускной клапан 24 и ограничителем 25 хода перепускного клапана, установленным с помощью заклепки 29 (см. фиг.2). Совокупность этих элементов будет именоваться перепускным механизмом.In addition, the two-stage compressor 100 in accordance with an embodiment has a bypass hole 23 provided in the cover 19 of the low pressure stage, while the bypass hole 23 connects the outlet space 20 of the low pressure stage and the space 53 where the outlet pressure is maintained, which is an airtight interior tanks 1. In addition, the bypass hole 23 is equipped with a plate valve, which is a plate-shaped bypass valve 24 and a stroke limiter 25 erepusknogo valve mounted via rivets 29 (see FIG. 2). The combination of these elements will be called a bypass mechanism.
Отметим, что в рассматриваемом варианте осуществления, позиционная связь перепускного отверстия 23 и промежуточного канала 51 является такой, как показано на фиг.2. Иными словами, принимая центральную ось приводного вала 4 за начало отсчета и полагая, что направление поворота от лопатки 26 ступени низкого давления к впускному отверстию 21 ступени низкого давления на стороне короткого расстояния принимается за направление вперед (направление, обозначенное стрелкой на фиг.2), получаем, что промежуточный канал 51 образован ниже по потоку, чем перепускное отверстие 23, в направлении вперед.Note that in the present embodiment, the positional relationship of the bypass hole 23 and the intermediate channel 51 is as shown in FIG. In other words, taking the central axis of the drive shaft 4 as the reference point and assuming that the direction of rotation from the blade 26 of the low pressure stage to the inlet 21 of the low pressure stage on the short distance side is taken as the forward direction (the direction indicated by the arrow in figure 2), we find that the intermediate channel 51 is formed downstream than the bypass hole 23, in the forward direction.
Далее будет описана работа двухступенчатого компрессора 100.Next, operation of the two-stage compressor 100 will be described.
При подаче электроэнергии, электродвигатель 2 работает. Электродвигатель 2 и компрессионный механизм 3 соединены приводным валом 4, и движущая сила, которая генерируется электродвигателем 2, передается компрессионному механизму 3 через приводной вал 4. В частности, при снабжении электроэнергией, ротор 2b электродвигателя 2 вращается. Когда ротор 2b вращается, приводной вал 4, который посажен в ротор 2b, тоже вращается. Кроме того, когда приводной вал 4 вращается, каждый из катящегося поршня 12 ступени низкого давления и катящегося поршня 32 ступени высокого давления, которые посажены в приводной вал 4, совершает вращение с эксцентриситетом в компрессионной камере 15 ступени низкого давления и компрессионной камере 35 ступени высокого давления, соответственно. При вращении с эксцентриситетом катящегося поршня 12 ступени низкого давления и катящегося поршня 32 ступени высокого давления, хладагент в компрессионном агрегате 10 ступени низкого давления и компрессионном агрегате 30 ступени высокого давления сжимается.When applying power, the electric motor 2 is running. The electric motor 2 and the compression mechanism 3 are connected by the drive shaft 4, and the driving force that is generated by the electric motor 2 is transmitted to the compression mechanism 3 through the drive shaft 4. In particular, when powered, the rotor 2b of the electric motor 2 rotates. When the rotor 2b rotates, the drive shaft 4, which is fitted into the rotor 2b, also rotates. In addition, when the drive shaft 4 rotates, each of the rolling piston 12 of the low pressure stage and the rolling piston 32 of the high pressure stage, which are fitted in the drive shaft 4, rotates with eccentricity in the compression chamber 15 of the low pressure stage and the compression chamber 35 of the high pressure stage , respectively. When the rolling piston 12 of the low pressure stage and the rolling piston 32 of the high pressure stage rotate with an eccentricity, the refrigerant in the compression unit 10 of the low pressure stage and the compression unit 30 of the high pressure stage is compressed.
В двухступенчатом компрессоре 100, который работает так, как описано выше, хладагент течет следующим образом.In a two-stage compressor 100, which operates as described above, the refrigerant flows as follows.
Сначала хладагент низкого давления течет во внутренний глушитель 7 снаружи через всасывающую трубу 8. Хладагент низкого давления, который затек во внутренний глушитель 7, всасывается в компрессионную камеру 15 ступени низкого давления через соединительную трубу 9. Хладагент низкого давления, который затек в компрессионную камеру 15 ступени низкого давления, сжимается до промежуточного давления в компрессионной камере 15 ступени низкого давления. Когда хладагент сжимается до промежуточного давления, выпускной клапан 17 ступени низкого давления открывается благодаря разности давлений между хладагентом в компрессионной камере 15 ступени низкого давления и хладагентом в выпускном пространстве 20 ступени низкого давления, и хладагент, находящийся в компрессионной камере 15 ступени низкого давления, выпускается из выпускного отверстия 16 ступени низкого давления в выпускное пространство 20 ступени низкого давления. В данном случае, промежуточное давление - это давление, которое определяется соотношением между объемом пространства всасывания компрессионной камеры 15 ступени низкого давления и объемом пространства всасывания компрессионной камеры 35 ступени высокого давления.First, the low pressure refrigerant flows into the internal silencer 7 from the outside through the suction pipe 8. The low pressure refrigerant that flows into the internal silencer 7 is sucked into the compression chamber 15 of the low pressure stage through the connecting pipe 9. The low pressure refrigerant which flows into the compression chamber 15 of the stage low pressure, is compressed to an intermediate pressure in the compression chamber 15 of the low pressure stage. When the refrigerant is compressed to intermediate pressure, the low-pressure stage exhaust valve 17 opens due to the pressure difference between the refrigerant in the low-pressure stage compression chamber 15 and the refrigerant in the low-pressure stage exhaust chamber 20, and the refrigerant in the low-pressure stage compression chamber 15 is discharged the outlet 16 of the low pressure stage to the outlet 20 of the low pressure stage. In this case, the intermediate pressure is the pressure that is determined by the ratio between the volume of the suction space of the compression chamber 15 of the low pressure stage and the volume of the suction space of the compression chamber 35 of the high pressure stage.
Хладагент промежуточного давления, который выпущен в выпускное пространство 20 ступени низкого давления, всасывается в компрессионную камеру 35 ступени высокого давления через промежуточный канал 51. Хладагент промежуточного давления, всасывание которого произошло в компрессионную камеру 35 ступени высокого давления, сжимается до выпускного давления в компрессионной камере 35 ступени высокого давления. Когда хладагент сжимается до выпускного давления, выпускной клапан 37 ступени высокого давления открывается благодаря разности давлений между хладагентом в компрессионной камере 35 ступени высокого давления и хладагентом в выпускном пространстве 40 ступени высокого давления, и хладагент, находящийся в компрессионной камере 35 ступени высокого давления, выпускается из выпускного отверстия 36 ступени высокого давления в выпускное пространство 40 ступени высокого давления. Хладагент под выпускным давлением, который выпущен в выпускное пространство 40 ступени высокого давления, выпускается в пространство 53, где поддерживается выпускное давление, в направлении вверх компрессионного агрегата 10 ступени низкого давления через выпускной канал 52. Затем хладагент под выпускным давлением, который выпущен в пространство 53, где поддерживается выпускное давление, выпускается наружу из выпускной трубы 5.The intermediate pressure refrigerant that is discharged into the exhaust space 20 of the low pressure stage is sucked into the compression chamber 35 of the high pressure stage through the intermediate channel 51. The intermediate pressure refrigerant, which has been sucked into the compression chamber 35 of the high pressure stage, is compressed to the outlet pressure in the compression chamber 35 high pressure stages. When the refrigerant is compressed to the outlet pressure, the high-pressure stage exhaust valve 37 opens due to the pressure difference between the refrigerant in the compression chamber 35 of the high-pressure stage and the refrigerant in the exhaust space 40 of the high-pressure stage, and the refrigerant located in the compression chamber 35 of the high-pressure stage is discharged the outlet 36 of the high pressure stage into the outlet 40 of the high pressure stage. The refrigerant under the outlet pressure, which is discharged into the outlet space 40 of the high pressure stage, is discharged into the space 53, where the outlet pressure is maintained, in the upward direction of the compression unit 10 of the low pressure stage through the outlet channel 52. Then, the refrigerant under the outlet pressure, which is discharged into the space 53 where the outlet pressure is maintained, is discharged out of the outlet pipe 5.
Отметим, что когда в теплонасосной установке, которая оснащена двухступенчатым компрессором 100 (т.е., в цикле теплового насоса, где используется двухступенчатый компрессор 100), осуществляется операция нагнетания, нагнетаемый хладагент нагнетается в выпускное пространство 20 ступени низкого давления из нагнетательной трубы 61 через инжектор 60, которые показаны на фиг.1. Нагнетаемый хладагент смешивается с хладагентом промежуточного давления, выпущенным из компрессионной камеры 15 ступени низкого давления, в выпускном пространстве 20 ступени низкого давления и сжимается в компрессионном агрегате 30 ступени высокого давления.Note that when in a heat pump installation that is equipped with a two-stage compressor 100 (i.e., in a heat pump cycle where a two-stage compressor 100 is used), a discharge operation is performed, the injected refrigerant is pumped into the exhaust space 20 of the low pressure stage from the discharge pipe 61 through injector 60, which are shown in FIG. The injected refrigerant is mixed with intermediate pressure refrigerant discharged from the compression chamber 15 of the low pressure stage in the discharge space 20 of the low pressure stage and is compressed in the compression unit 30 of the high pressure stage.
Когда нагрузка теплонасосной системы мала (эта ситуация в нижеследующем тексте формулируется следующим образом: «во время работы при малой нагрузке»), возникают случаи, в которых наступает состояние чрезмерного сжатия, представляющее собой состояние, в котором сжатие только в компрессионном агрегате 10 ступени низкого давления приводит к достижению выпускного давления (иными словами, давления, при котором хладагент течет в конденсатор). То есть, возникают случаи, в которых вышеупомянутое промежуточное давление хладагента становится выше, чем требуемое выпускное давление. В этих случаях, конфигурация двухступенчатого компрессора 100 в соответствии с вариантом осуществления такова, что перепускной клапан 24 открывается за счет разности давлений между хладагентом выпускного пространства 20 ступени низкого давления и хладагентом пространства 53, где поддерживается выпускное давление, и при этом хладагент, находящийся в выпускном пространстве 20 ступени низкого давления, выпускается в пространство 53, где поддерживается выпускное давление, через перепускное отверстие 23. Иными словами, конфигурация двухступенчатого компрессора 100 в соответствии с вариантом осуществления такова, что перепускной клапан 24 деформируется и открывает перепускное отверстие 23, когда давление выпускного пространства 20 ступени низкого давления становится равным давлению пространства 53, где поддерживается выпускное давление, или превышающим его. То есть, хладагент, который выпущен из компрессионного агрегата 10 ступени низкого давления в выпускное пространство 20 ступени низкого давления, идет в обход и выпускается в пространство 53, где поддерживается выпускное давление, без сжатия в компрессионном агрегате 30 ступени высокого давления.When the load of the heat pump system is small (this situation in the following text is formulated as follows: “during operation at low load”), there are cases in which the state of excessive compression occurs, which is a state in which compression only in the compression unit 10 of the low pressure stage results in discharge pressure (in other words, the pressure at which the refrigerant flows into the condenser). That is, there are cases in which the aforementioned intermediate refrigerant pressure becomes higher than the desired outlet pressure. In these cases, the configuration of the two-stage compressor 100 in accordance with an embodiment is such that the bypass valve 24 opens due to the pressure difference between the refrigerant of the outlet space 20 of the low pressure stage and the refrigerant of the space 53 where the outlet pressure is maintained, and the refrigerant in the outlet the space 20 of the low pressure stage, is discharged into the space 53, where the outlet pressure is maintained, through the bypass hole 23. In other words, the configuration of the two-stage of the compressor 100 in accordance with an embodiment is such that the bypass valve 24 deforms and opens the bypass hole 23 when the pressure of the outlet space 20 of the low pressure stage becomes equal to or greater than the pressure of the space 53 where the outlet pressure is maintained. That is, the refrigerant that is discharged from the compression unit 10 of the low pressure stage to the outlet space 20 of the low pressure stage is bypassed and discharged into the space 53 where the outlet pressure is maintained without compression in the compression unit 30 of the high pressure stage.
Когда наступает состояние чрезмерного сжатия, выпускное давление достигается за счет сжатия только в компрессионном агрегате 10 ступени низкого давления, а сжатие посредством компрессионного агрегата 30 ступени высокого давления становится излишним, и когда сжатие осуществляется посредством компрессионного агрегата 30 ступени высокого давления, кпд падает. Вместе с тем, когда в двухступенчатом компрессоре 100 наступает состояние чрезмерного сжатия, хладагент, который сжат в компрессионном агрегате 10 ступени низкого давления, обходит компрессионный агрегат 30 ступени высокого давления и выпускается. Таким образом, можно подавить потери (потери при чрезмерном сжатии), вызываемые, когда наступает состояние чрезмерного сжатия, и можно повысить эксплуатационный кпд во время работы при низкой нагрузке.When the state of excessive compression occurs, the outlet pressure is achieved by compressing only in the compression unit 10 of the low pressure stage, and compression by the compression unit 30 of the high pressure stage becomes unnecessary, and when the compression is carried out by the compression unit 30 of the high pressure stage, the efficiency drops. However, when the state of excessive compression occurs in the two-stage compressor 100, the refrigerant which is compressed in the compression unit 10 of the low pressure stage bypasses the compression unit 30 of the high pressure stage and is discharged. Thus, it is possible to suppress the loss (loss due to excessive compression) caused when the state of excessive compression occurs, and it is possible to increase the operational efficiency during operation at low load.
Кроме того, двухступенчатый компрессор 100 в соответствии с вариантом осуществления снабжен перепускным отверстием 23 в крышке 19 ступени низкого давления. Соответственно, хладагент выпускается из перепускного отверстия 23 в пространство 53, где поддерживается выпускное давление, в герметичной емкости 1, не проходя через промежуточный канал 51. То есть, хладагент, который выпускается из перепускного отверстия 23 в пространство 53, где поддерживается выпускное давление, выпускается в это пространство 53, где поддерживается выпускное давление, из перепускного отверстия 23 без потерь при сжатии, обуславливаемых прохождением через промежуточный канал 51. Таим образом, можно подавить потери при избыточном сжатии во время работы при малой нагрузке.In addition, the two-stage compressor 100 in accordance with an embodiment is provided with a bypass hole 23 in the cover 19 of the low pressure stage. Accordingly, the refrigerant is discharged from the bypass port 23 into the space 53 where the outlet pressure is maintained, in the sealed container 1, without passing through the intermediate channel 51. That is, the refrigerant which is discharged from the bypass port 23 into the space 53 where the outlet pressure is maintained is discharged into this space 53, where the outlet pressure is maintained, from the bypass hole 23 without loss in compression, due to the passage through the intermediate channel 51. Thus, it is possible to suppress excess losses nom compression during operation at light load.
Отметим, что, как упоминалось выше, на нижней стороне герметичной емкости 1 выполнена часть 6 для хранения смазочного масла, в которой заключено смазочное масло 6a. Поскольку смазочное масло 6a подается на механические детали компрессионного механизма 3, в упомянутой части заключено количество масла, в которое можно погрузить компрессионный агрегат, находящийся на верхней стороне (компрессионный агрегат 10 ступени низкого давления на фиг.1). В случае типичного двухступенчатого ротационного компрессора (см. патентные документы 1-3), когда двухступенчатый ротационный компрессор размещен продольно, компрессионный агрегат ступени низкого давления предусматривается под компрессионным агрегатом ступени высокого давления. Соответственно, как и в двухступенчатых ротационных компрессорах, описанных в патентных документах 2 и 3, то есть, в двухступенчатом ротационном компрессоре, который выпускает хладагент, сжатый в компрессионном агрегате ступени низкого давления, в крышку ступени низкого давления (выпускное пространство ступени низкого давления), выпускное пространство ступени низкого давления предусматривается под компрессионным агрегатом ступени низкого давления. То есть, крышка ступени низкого давления предусматривается на нижней стороне компрессионного агрегата ступени низкого давления. Таким образом, крышка ступени низкого давления погружена в смазочное масло. В этом случае, когда пытаются сформировать перепускное отверстие 23 в соответствии с вариантом осуществления в крышке ступени низкого давления, смазочное масло вторгается в выпускное пространство ступени низкого давления из перепускного отверстия 23. Кроме того, смазочное масло всасывается, когда хладагент выпускается из перепускного отверстия 23, а отток смазочного масла из двухступенчатого ротационного компрессора невыгодно увеличивается. Вследствие этого, в типичном двухступенчатом ротационном компрессоре невозможно сформировать перепускной канал 23 в соответствии с вариантом осуществления в крышке ступени низкого давления. Поэтому в случае двухступенчатых ротационных компрессоров, описанных в патентных документах 2 и 3, когда двухступенчатый ротационный компрессор размещают продольно, нет иного выбора, кроме как предусмотреть перепускное отверстие 23 в узком и тонком канале, который соединяет выпускное пространство ступени низкого давления и компрессионный агрегат ступени высокого давления.Note that, as mentioned above, on the underside of the sealed container 1, a lubricating oil storage part 6 is provided in which the lubricating oil 6a is enclosed. Since the lubricating oil 6a is supplied to the mechanical parts of the compression mechanism 3, in the aforementioned part there is enclosed an amount of oil into which the compression unit located on the upper side can be immersed (the compression unit 10 of the low pressure stage in FIG. 1). In the case of a typical two-stage rotary compressor (see Patent Documents 1-3), when the two-stage rotary compressor is arranged longitudinally, the low pressure stage compression unit is provided under the high pressure stage compression unit. Accordingly, as in the two-stage rotary compressors described in patent documents 2 and 3, that is, in the two-stage rotary compressor that releases refrigerant compressed in the compression unit of the low pressure stage into the cover of the low pressure stage (exhaust space of the low pressure stage), the outlet space of the low pressure stage is provided below the compression unit of the low pressure stage. That is, a low pressure stage cover is provided on the lower side of the compression unit of the low pressure stage. Thus, the cover of the low pressure stage is immersed in lubricating oil. In this case, when it is attempted to form a bypass port 23 according to an embodiment in the cover of the low pressure stage, the lubricating oil invades the outlet space of the low pressure stage from the bypass port 23. In addition, the lubricating oil is sucked when the refrigerant is discharged from the bypass port 23, and the outflow of lubricating oil from a two-stage rotary compressor unfavorably increases. Because of this, in a typical two-stage rotary compressor, it is not possible to form a bypass channel 23 according to an embodiment in the cover of the low pressure stage. Therefore, in the case of the two-stage rotary compressors described in patent documents 2 and 3, when the two-stage rotary compressor is placed longitudinally, there is no choice but to provide a bypass hole 23 in a narrow and thin channel that connects the exhaust space of the low pressure stage and the compression unit of the high stage pressure.
Однако в случае двухступенчатого компрессора 100 в соответствии с вариантом осуществления, когда двухступенчатый компрессор 100 размещают продольно, в отличие от типичных компрессоров, компрессионный агрегат 10 ступени низкого давления предусматривается на верхней стороне компрессионного агрегата 30 ступени высокого давления. Соответственно, выпускное пространство 20 ступени низкого давления предусматривается на верхней стороне компрессионного агрегата 10 ступени низкого давления, и крышку 19 ступени низкого давления можно располагать на высоте, где крышка 19 ступени низкого давления не погружена в смазочное масло 6a. В результате, перепускное отверстие 23 можно предусмотреть в крышке 19 ступени низкого давления.However, in the case of a two-stage compressor 100 in accordance with an embodiment where the two-stage compressor 100 is placed longitudinally, unlike typical compressors, a low pressure stage compression unit 10 is provided on the upper side of the high pressure stage compression unit 30. Accordingly, the outlet space 20 of the low pressure stage is provided on the upper side of the compression unit 10 of the low pressure stage, and the cover 19 of the low pressure stage can be positioned at a height where the cover 19 of the low pressure stage is not immersed in the lubricating oil 6a. As a result, the bypass hole 23 can be provided in the cover 19 of the low pressure stage.
Кроме того, поскольку в двухступенчатом компрессоре 100 в соответствии с вариантом осуществления перепускное отверстие 23 предусмотрено не в промежуточном канале 51, а в крышке 19 ступени низкого давления, перепускной клапан 24 может быть пластинчатым клапаном с простой конструкцией. Соответственно, появится возможность использовать для перепускного клапана 24 и ограничителя 25 хода перепускного клапана те же детали, которые использованы в выпускном клапане 17 ступени низкого давления и ограничителе 18 хода клапана ступени низкого давления, выпускном клапане 37 ступени высокого давления и ограничителе 38 хода клапана ступени высокого давления. За счет совместного использования одинаковых деталей можно уменьшить стоимость до низкого уровня. Кроме того, поскольку конструкция перепускного клапана 24 проста, появится возможностью уменьшить стоимость сборки до низкого уровня.Furthermore, since in the two-stage compressor 100 according to an embodiment, the bypass hole 23 is provided not in the intermediate channel 51 but in the cover 19 of the low pressure stage, the bypass valve 24 may be a plate valve with a simple design. Accordingly, it will be possible to use the same parts for the bypass valve 24 and the bypass valve limiter 25 that are used in the low pressure stage exhaust valve 17 and the low pressure stage valve limiter 18, the high pressure exhaust valve 37 and the high limit valve 38 pressure. By sharing the same parts, you can reduce the cost to a low level. In addition, since the design of the bypass valve 24 is simple, it will be possible to reduce assembly costs to a low level.
Далее будут описаны особенности промежуточного канала 51 двухступенчатого компрессора 100 в соответствии с вариантом осуществления.Next, features of the intermediate channel 51 of the two-stage compressor 100 in accordance with an embodiment will be described.
Как упоминалось выше, промежуточный канал 51 проходит сквозь раму 14 ступени низкого давления, цилиндр 11 ступени низкого давления и промежуточную перегородку 50 в вертикальном направлении и соединяет выпускное пространство 20 ступени низкого давления и впускное отверстие 41 ступени высокого давления. То есть, хладагент, который сжат в компрессионном агрегате 10 ступени низкого давления, течет в промежуточный канал 51 после выпуска в выпускное пространство 20 ступени низкого давления. Соответственно, в отличие от двухступенчатого ротационного компрессора, описанного в патентном документе 1, не нужно формировать выпускное пространство для компрессионного агрегата 10 ступени низкого давления в промежуточной перегородке 50. Таким образом, в отличие от двухступенчатого ротационного компрессора, описанного в патентном документе 1, в двухступенчатом компрессоре 100 в соответствии с вариантом осуществления можно сократить расстояние между рамой 14 ступени низкого давления, которая также выполняет функции подшипника для приводного вала 4, и рамой 34 ступени высокого давления, и повысить надежность двухступенчатого компрессора 100 (в частности, надежность рамы 14 ступени низкого давления и рамы 34 ступени высокого давления).As mentioned above, the intermediate channel 51 passes through the frame 14 of the low pressure stage, the cylinder 11 of the low pressure stage and the intermediate wall 50 in the vertical direction and connects the outlet space 20 of the low pressure stage and the inlet 41 of the high pressure stage. That is, the refrigerant that is compressed in the compression unit 10 of the low pressure stage flows into the intermediate channel 51 after the low pressure stage 20 is discharged into the exhaust space 20. Accordingly, unlike the two-stage rotary compressor described in Patent Document 1, it is not necessary to form an outlet space for the compression unit 10 of the low-pressure stage in the intermediate wall 50. Thus, in contrast to the two-stage rotary compressor described in Patent Document 1, the two-stage the compressor 100 in accordance with the embodiment, it is possible to reduce the distance between the frame 14 of the low pressure stage, which also acts as a bearing for one shaft 4, and the frame 34 of the high pressure stage, and to increase the reliability of the two-stage compressor 100 (in particular, the reliability of the frame 14 of the low pressure stage and the frame 34 of the high pressure stage).
Кроме того, промежуточный канал 51 выполнен в положении, которое находится дальше от лопатки 26 ступени низкого давления (иными словами, паза 27 для лопатки ступени низкого давления), чем впускное отверстие 21 ступени низкого давления, то есть, в положении, которое не находится между впускным отверстием 21 ступени низкого давления и лопаткой 26 ступени низкого давления (иными словами, пазом 27 для лопатки ступени низкого давления). Соответственно, в отличие от промежуточного канала, описанного в патентном документе 3, промежуточный канал 51 в соответствии с вариантом осуществления может гарантировать большую площадь канала и исключение основной причины потерь давления, приводящих к падению кпд. Кроме того, поскольку промежуточный канал 51 не мешает выполнению функций впускного отверстия 21 ступени низкого давления и лопатки 26 ступени низкого давления (иными словами, паза 27 для лопатки ступени низкого давления), увеличивается установочная универсальность канала. Отметим, что, хотя на фиг.4 и других чертежах показан промежуточный канал 51, имеющий проем, по существу, с цилиндрической геометрией, можно применять любой проем, площадь которого больше, чем у выпускного отверстия 16 ступени низкого давления.In addition, the intermediate channel 51 is made in a position that is further from the blade 26 of the low pressure stage (in other words, the groove 27 for the blade of the low pressure stage) than the inlet 21 of the low pressure stage, that is, in a position that is not between an inlet 21 of the low pressure stage and a blade 26 of the low pressure stage (in other words, a groove 27 for the blade of the low pressure stage). Accordingly, unlike the intermediate channel described in Patent Document 3, the intermediate channel 51 according to an embodiment can guarantee a large channel area and eliminate the main cause of pressure losses resulting in a drop in efficiency. In addition, since the intermediate channel 51 does not interfere with the functions of the inlet 21 of the low pressure stage and the blade 26 of the low pressure stage (in other words, the groove 27 for the blade of the low pressure stage), the installation versatility of the channel increases. Note that, although FIG. 4 and other drawings show an intermediate channel 51 having an opening of substantially cylindrical geometry, any opening with an area larger than that of the outlet 16 of the low pressure stage can be used.
В зависимости от хладагента и величины либо малости плотности хладагента, текущего в промежуточный канал, возникает пульсация давления. В частности, в двухступенчатом ротационном компрессоре, управляемом инвертором, есть тенденция к возникновению пульсации давления из-за увеличения и уменьшения скорости вращения. В обычном двухступенчатом ротационном компрессоре, который предусматривает размещение промежуточного канала снаружи герметичной емкости, поскольку отслеживаемость хладагента, который вводится в компрессионный блок ступени высокого давления, является неудовлетворительной, чтобы избавиться от пульсации давления в промежуточном канале за счет резонанса, необходима конфигурация, предусматривающая проточные трубы с разными длинами труб. Вместе с тем, поскольку двухступенчатый компрессор 100 в соответствии с вариантом осуществления обеспечивает промежуточный канал 51 в компрессионном механизме 3 и сокращает длину канала, отслеживаемость хладагента, вводимого в компрессионный агрегат 30 ступени высокого давления из компрессионного агрегата 10 ступени низкого давления, повышается, а пульсация давления подавляется, вследствие чего повышается эксплуатационный кпд.Depending on the refrigerant and the magnitude or smallness of the density of the refrigerant flowing into the intermediate channel, pressure pulsation occurs. In particular, in a two-stage rotary compressor controlled by an inverter, there is a tendency for pressure pulsation to occur due to an increase and decrease in rotation speed. In a conventional two-stage rotary compressor, which provides for the placement of the intermediate channel outside the sealed container, since the traceability of the refrigerant introduced into the compression unit of the high pressure stage is unsatisfactory, in order to get rid of the pressure pulsation in the intermediate channel due to resonance, a configuration involving flow pipes with different pipe lengths. However, since the two-stage compressor 100 in accordance with an embodiment provides an intermediate channel 51 in the compression mechanism 3 and reduces the channel length, the traceability of the refrigerant introduced into the compression unit 30 of the high pressure stage from the compression unit 10 of the low pressure stage increases and the pressure pulsation suppressed, resulting in increased operational efficiency.
Как упоминалось выше, принимая центральную ось приводного вала 4 за начало отсчета и полагая, что направление поворота от выпускного отверстия 16 ступени низкого давления к перепускному отверстию 23 на стороне короткого расстояния принимается за направление вперед (направление, обозначенное стрелкой на фиг.2), получаем, что промежуточный канал 51 образован ниже, чем перепускное отверстие 23, в направлении вперед. Это направление вперед является направлением основного потока хладагента, текущего из выпускного отверстия 16 ступени низкого давления в перепускное отверстие 23. За счет размещения перепускного отверстия 23 и промежуточного канала 51 с такой позиционной взаимосвязью, хладагент в состоянии чрезмерного сжатия, который выпущен из компрессионного агрегата 10 ступени низкого давления, выпускается в герметичную емкость через перепускное отверстие 23 перед тем, как достигает промежуточного канала 51 посредством перепускного механизма (перепускного отверстия 23, перепускного капана 24 и ограничителя 25 хода перепускного капана). Соответственно, хладагент, который выпушен через пространство 53, поддерживаемое под выпускным давлением, надежно выпускается в это пространство, поддерживаемую под выпускным давлением, не проходя через промежуточный канал 51, и полезный эффект перепускного механизма возрастает. С другой стороны, даже если обычный двухступенчатый ротационный компрессор, который предусматривает размещение промежуточного канала снаружи герметичной емкости 1, снабжен перепускным механизмом (перепускным механизмом, предусмотренным в крышке ступени низкого давления), поскольку длина канала, характерная для промежуточного канала, велика, хладагент в состоянии чрезмерного сжатия не может быть полностью выпущен из перепускного отверстия 23, и часть хладагента в состоянии чрезмерного сжатия течет в компрессионный агрегат ступени высокого давления, вызывая ненужное сжатие, приводящее к падению кпд.As mentioned above, taking the central axis of the drive shaft 4 as the reference point and assuming that the direction of rotation from the outlet 16 of the low pressure stage to the bypass hole 23 on the short distance side is taken as the forward direction (the direction indicated by the arrow in figure 2), we obtain that the intermediate channel 51 is formed lower than the bypass hole 23, in the forward direction. This forward direction is the direction of the main refrigerant stream flowing from the outlet 16 of the low pressure stage to the bypass port 23. By placing the bypass port 23 and the intermediate channel 51 with this positional relationship, the refrigerant is in an over-compressed state that is discharged from the compression unit 10 of the stage low pressure, is discharged into the sealed container through the bypass hole 23 before it reaches the intermediate channel 51 through the bypass mechanism (bypass th holes 23, 24 and the bypass Kapan stroke limiter 25 bypass Kapan). Accordingly, the refrigerant that is discharged through the space 53 supported under the outlet pressure is reliably discharged into this space supported under the outlet pressure without passing through the intermediate channel 51, and the beneficial effect of the bypass mechanism is increased. On the other hand, even if a conventional two-stage rotary compressor, which provides for the placement of the intermediate channel outside the sealed container 1, is equipped with a bypass mechanism (bypass mechanism provided in the cover of the low pressure stage), since the channel length characteristic of the intermediate channel is large, the refrigerant is in a state excessive compression cannot be completely discharged from the bypass hole 23, and part of the refrigerant in the state of excessive compression flows into the compression unit of the high stage who pressure, causing unnecessary compression, resulting in a drop in efficiency.
В заключение, будет описан эффект повышения эксплуатационного кпд двухступенчатого компрессора 100 в соответствии с вариантом осуществления.In conclusion, the effect of increasing the operational efficiency of the two-stage compressor 100 in accordance with an embodiment will be described.
На фиг.7 представлена гистограмма, на которой сравниваются эксплуатационные кпд двухступенчатого компрессора в соответствии с вариантом осуществления и обычного двухступенчатого ротационного компрессора. Отметим, что обычный двухступенчатый ротационный компрессор, показанный на фиг.7, является двухступенчатым ротационным компрессором с внутренним высоким давлением, который предусматривает размещение промежуточного канала снаружи герметичной емкости и не снабжен перепускным механизмом, как компрессор в варианте осуществления. Кроме того, на чертеже эксплуатационный кпд двухступенчатого компрессора 100 в соответствии с вариантом осуществления показан с учетом того, что эксплуатационный кпд обычного двухступенчатого ротационного компрессора принят за опорное значение (100 %).Fig. 7 is a bar graph comparing the operational efficiencies of a two-stage compressor in accordance with an embodiment and a conventional two-stage rotary compressor. Note that the conventional two-stage rotary compressor shown in Fig. 7 is a two-stage rotary compressor with internal high pressure, which provides for the placement of the intermediate channel outside the sealed container and is not equipped with a bypass mechanism, like the compressor in the embodiment. Furthermore, in the drawing, the operational efficiency of a two-stage compressor 100 according to an embodiment is shown taking into account that the operational efficiency of a conventional two-stage rotary compressor is taken as a reference value (100%).
При сравнении эксплуатационного кпд во время работы в установившемся режиме (номинальные условия, показанные на фиг.7), эксплуатационный кпд двухступенчатого компрессора 100 в соответствии с вариантом осуществления составляет 102 %, и эксплуатационный кпд повышается примерно на 2 % по сравнению с обычным двухступенчатым ротационным компрессором. Из этого результата ясно, что путем формирования промежуточного канала 51 в компрессионном механизме 3, отслеживаемость хладагента, вводимого в компрессионный агрегат 30 ступени высокого давления, повышается, и можно подавить пульсацию давления в промежуточном канале, что приводит к повышению эксплуатационного кпд.When comparing the operational efficiency during steady state operation (nominal conditions shown in FIG. 7), the operational efficiency of the two-stage compressor 100 according to the embodiment is 102%, and the operational efficiency is increased by about 2% compared with a conventional two-stage rotary compressor . From this result it is clear that by forming the intermediate channel 51 in the compression mechanism 3, the traceability of the refrigerant introduced into the compression unit 30 of the high pressure stage is increased, and pressure pulsation in the intermediate channel can be suppressed, which leads to an increase in operational efficiency.
При сравнении эксплуатационного кпд во время работы при низкой нагрузке (условия низкой нагрузки, показанные на фиг.7), эксплуатационный кпд двухступенчатого компрессора 100 в соответствии с вариантом осуществления составляет 101,5%, и эксплуатационный кпд повышается примерно на 1,5% по сравнению с обычным двухступенчатым ротационным компрессором. Из этого результата ясно, что в двухступенчатом компрессоре 100 в соответствии с вариантом осуществления - за счет наличия перепускного механизма (перепускного отверстия 23, перепускного капана 24 и ограничителя 25 хода перепускного капана) в крышке 19 ступени низкого давления - появляется возможность в состоянии чрезмерного сжатия направлять хладагент, который сжат в компрессионном агрегате 10 ступени низкого давления, в обход компрессионного агрегата 30 ступени высокого давления и выпускать, что приводит к повышению эксплуатационного кпд.When comparing the operational efficiency during operation at low load (low load conditions shown in FIG. 7), the operational efficiency of the two-stage compressor 100 according to the embodiment is 101.5%, and the operational efficiency is increased by about 1.5% compared to with a conventional two-stage rotary compressor. From this result it is clear that in the two-stage compressor 100 in accordance with an embodiment, due to the presence of a bypass mechanism (bypass hole 23, bypass valve 24 and bypass stroke limiter 25) in the low pressure stage cover 19, it becomes possible to direct refrigerant, which is compressed in the compression unit 10 of the low pressure stage, bypassing the compression unit 30 of the high pressure stage and discharging, which leads to increased operational efficiency.
Отметим, что, поскольку в двухступенчатом компрессоре 100, который выполнен с промежуточным каналом 51 в компрессионном механизме 3, компонент, являющийся промежуточными каналом, не выходит за пределы герметичной емкости 1, можно получить полезный эффект, такой, как миниатюризация, простота упаковки и транспортировки, простота разборки, и т.п.Note that, since in the two-stage compressor 100, which is made with an intermediate channel 51 in the compression mechanism 3, the component, which is an intermediate channel, does not extend beyond the sealed container 1, it is possible to obtain a useful effect, such as miniaturization, ease of packaging and transportation, ease of disassembly, etc.
Перечень позиций чертежейList of drawings
1. герметичная емкость; 1. sealed container;
2. электродвигатель; 2. electric motor;
2a. статор; 2b. ротор; 2a. stator; 2b. rotor;
3. компрессионный механизм; 3. compression mechanism;
4. приводной вал; 4. drive shaft;
5. выпускная труба; 5. exhaust pipe;
6. часть для хранения смазочного масла; 6. part for the storage of lubricating oil;
6a. смазочное масло; 6a. lubricating oil;
7. впускной глушитель; 7. intake silencer;
8. всасывающая труба; 8. suction pipe;
9. соединительная труба; 9. connecting pipe;
10. компрессионный блок ступени низкого давления; 10. compression block stage low pressure;
11. цилиндр ступени низкого давления; 11. low stage cylinder;
12. катящийся поршень ступени низкого давления; 12. a rolling piston of a low pressure stage;
14. рама ступени низкого давления; 14. low pressure stage frame;
15. компрессионная камера ступени низкого давления; 15. compression chamber of the low pressure stage;
16. выпускное отверстие ступени низкого давления; 16. the outlet of the low pressure stage;
17. клапан ступени низкого давления; 17. low pressure stage valve;
18. ограничитель хода клапана ступени низкого давления; 18. valve stop valve low pressure stage;
18a. заклепка; 18a. rivet;
19. крышка ступени низкого давления; 19. cover for low pressure stage;
20. выпускное пространство ступени низкого давления; 20. the outlet space of the low pressure stage;
21. впускное отверстие ступени низкого давления; 21. the inlet of the low pressure stage;
23. перепускное отверстие; 23. bypass hole;
24. перепускной клапан; 24. bypass valve;
25. ограничитель хода перепускного клапана; 25. overflow valve stroke limiter;
26. лопатка ступени низкого давления; 26. the blade of the low pressure stage;
27. паз для лопатки ступени низкого давления; 27. groove for the blade stage low pressure;
29. заклепка; 29. rivet;
30. компрессионный блок ступени высокого давления; 30. compression block stage high pressure;
31. цилиндр ступени высокого давления; 31. cylinder high pressure stage;
32. катящийся поршень ступени высокого давления; 32. rolling piston of a high pressure stage;
34. рама ступени высокого давления; 34. high pressure stage frame;
35. компрессионная камера ступени высокого давления; 35. compression chamber of the high pressure stage;
36. выпускное отверстие ступени высокого давления; 36. the outlet of the high pressure stage;
37. клапан ступени высокого давления; 37. high pressure stage valve;
38. ограничитель хода клапана ступени высокого давления; 38a. заклепка; 38. valve stroke limiter high pressure stage; 38a. rivet;
39. крышка ступени высокого давления; 39. high pressure stage cover;
40. выпускное пространство ступени высокого давления; 40. the outlet space of the high pressure stage;
41. впускное отверстие ступени высокого давления; 41. inlet of the high pressure stage;
42. лопатка ступени высокого давления; 42. the blade of the high pressure stage;
43. паз для лопатки ступени высокого давления; 43. groove for the blades of the high pressure stage;
50. промежуточная перегородка; 50. intermediate partition;
52. выпускной канал; 52. exhaust channel;
53. пространство, в котором поддерживается выпускное давление; 53. the space in which the outlet pressure is maintained;
60. инжектор; 60. injector;
61. нагнетательная труба; 61. discharge pipe;
100. двухступенчатый компрессор.100. two-stage compressor.

Claims (7)

1. Двухступенчатый ротационный компрессор (100), содержащий: герметичную емкость (1); компрессионный механизм (3), расположенный в герметичной емкости (1); электродвигатель (2), расположенный в герметичной емкости (1) и являющийся источником движущей силы компрессионного механизма (3); и приводной вал (5), передающий движущую силу электродвигателя (2) компрессионному механизму (3), причем компрессионный механизм (3) включает в себя раму (14) ступени низкого давления, цилиндр (11) ступени низкого давления, в котором выполнено первое сквозное отверстие, представляющее собой компрессионную камеру (15) ступени низкого давления, и при этом один проем первого сквозного отверстия перекрыт рамой (14) ступени низкого давления, промежуточную перегородку (50), которая перекрывает другой проем первого сквозного отверстия, цилиндр (31) ступени высокого давления, в котором выполнено второе сквозное отверстие, представляющее собой компрессионную камеру (35) ступени высокого давления, и при этом один проем второго сквозного отверстия перекрыт промежуточной перегородкой (50), раму (34) ступени высокого давления, которая перекрывает другой проем второго сквозного отверстия, катящийся поршень (12) ступени низкого давления, предусмотренный на эксцентриковом участке приводного вала (5) и совершающий эксцентриковое вращательное движение во внутреннем пространстве компрессионной камеры (15) ступени низкого давления, катящийся поршень (32) ступени высокого давления, предусмотренный на эксцентриковом участке приводного вала (5) и совершающий эксцентриковое вращательное движение во внутреннем пространстве компрессионной камеры (35) ступени высокого давления, лопатку (26) ступени низкого давления, разделяющую упомянутое внутреннее пространство компрессионной камеры (15) ступени низкого давления на пространство всасывания и пространство сжатия, и лопатку (42) ступени высокого давления, разделяющую упомянутое внутреннее пространство компрессионной камеры (35) ступени высокого давления на пространство всасывания и пространство сжатия, и компрессионный агрегат (10) ступени низкого давления и компрессионный агрегат (30) ступени высокого давления, образованные путем вертикальной сборки в следующем порядке - рама (14) ступени низкого давления, цилиндр (11) ступени низкого давления, промежуточная перегородка (50), цилиндр (31) ступени высокого давления и рама (34) ступени высокого давления, причем двухступенчатый ротационный компрессор сжимает хладагент, всасываемый из трубы, подсоединенной к впускному отверстию (21) ступени низкого давления компрессионной камеры (15) ступени низкого давления компрессионного агрегата (10) ступени низкого давления, в компрессионной камере (15) ступени низкого давления, повторно сжимает хладагент, вводимый в компрессионную камеру (35) ступени высокого давления по промежуточному каналу, и выпускает хладагент, сжатый в компрессионной камере (35) ступени высокого давления, в пространство (53), где поддерживается выпускное давление, и которое является внутренним пространством герметичной емкости (1), при этом в раме (14) ступени низкого давления выполнено выпускное отверстие (16) ступени низкого давления, выпускающее хладагент, который сжат в компрессионной камере (15) ступени низкого давления, предусмотрена крышка (19) ступени низкого давления, закрывающая выпускное отверстие (16) ступени низкого давления, причем крышка (19) ступени низкого давления образует внутри выпускное пространство ступени низкого давления, упомянутый промежуточный канал выполнен проходящим сквозь раму (14) ступени низкого давления, цилиндр (11) ступени низкого давления и промежуточную перегородку (50), при этом упомянутый промежуточный канал соединяет выпускное пространство ступени низкого давления и компрессионную камеру (35) ступени высокого давления, а перепускной механизм, предусмотренный в крышке (19) ступени низкого давления, открывается, соединяя упомянутое выпускное пространство ступени низкого давления и пространство (53), где поддерживается выпускное давление, когда нагрузка меньше, чем заранее определенная нагрузка.1. A two-stage rotary compressor (100), comprising: a sealed container (1); a compression mechanism (3) located in a sealed container (1); an electric motor (2) located in a sealed container (1) and which is the source of the driving force of the compression mechanism (3); and a drive shaft (5) transmitting the driving force of the electric motor (2) to the compression mechanism (3), wherein the compression mechanism (3) includes a frame (14) of the low pressure stage, a cylinder (11) of the low pressure stage, in which the first through a hole representing the compression chamber (15) of the low pressure stage, and one opening of the first through hole is blocked by a frame (14) of the low pressure stage, an intermediate partition (50) that overlaps another opening of the first through hole, the cylinder (31) of the stage high pressure, in which a second through hole is made, which is a compression chamber (35) of the high pressure stage, and one opening of the second through hole is closed by an intermediate partition (50), a frame (34) of the high pressure stage, which overlaps another opening of the second through holes, rolling piston (12) of the low pressure stage, provided on the eccentric portion of the drive shaft (5) and performing an eccentric rotational movement in the inner space of the compression chamber (15) low pressure blunts, a rolling piston (32) of the high pressure stage provided on the eccentric section of the drive shaft (5) and performing an eccentric rotational movement in the inner space of the compression chamber (35) of the high pressure stage, a blade (26) of the low pressure stage separating the inner the space of the compression chamber (15) of the low-pressure stage to the suction space and the compression space, and the blade (42) of the high-pressure stage separating the said inner spaces about the compression chamber (35) of the high pressure stage to the suction space and the compression space, and the compression unit (10) of the low pressure stage and the compression unit (30) of the high pressure stage formed by vertical assembly in the following order - frame (14) of the low pressure stage , cylinder (11) of the low pressure stage, intermediate partition (50), cylinder (31) of the high pressure stage and frame (34) of the high pressure stage, the two-stage rotary compressor compresses the refrigerant sucked from the pipe, single to the low pressure stage inlet (21) of the compression chamber (15) of the low pressure stage of the compression unit (10) of the low pressure stage, in the compression chamber (15) of the low pressure stage, re-compresses the refrigerant introduced into the compression chamber (35) of the high stage pressure through the intermediate channel, and releases the refrigerant compressed in the compression chamber (35) of the high-pressure stage into the space (53), where the outlet pressure is maintained, and which is the inner space of the sealed container ty (1), while in the frame (14) of the low pressure stage, an outlet (16) of the low pressure stage is made, releasing refrigerant, which is compressed in the compression chamber (15) of the low pressure stage, a cover (19) of the low pressure stage is provided to cover the outlet (16) of the low-pressure stage, the cover (19) of the low-pressure stage forming inside the outlet space of the low-pressure stage, said intermediate channel being passed through the frame (14) of the low-pressure stage, the cylinder (11) of the low-pressure stage and an intermediate partition (50), wherein said intermediate channel connects the outlet space of the low-pressure stage and the compression chamber (35) of the high-pressure stage, and the bypass mechanism provided in the cover (19) of the low-pressure stage opens, connecting the said outlet space of the stage low pressure and the space (53) where the outlet pressure is maintained when the load is less than a predetermined load.
2. Двухступенчатый ротационный компрессор (100) по п.1, в котором перепускной механизм открывается, когда давление в выпускном пространстве ступени низкого давления становится равным давлению в пространстве (53), где поддерживается выпускное давление, или превышающим его на заранее определенную величину.2. The two-stage rotary compressor (100) according to claim 1, in which the bypass mechanism opens when the pressure in the outlet space of the low-pressure stage becomes equal to the pressure in the space (53) where the outlet pressure is maintained, or exceeds it by a predetermined value.
3. Двухступенчатый ротационный компрессор (100) по п.2, в котором в компрессионном механизме (3) компрессионный агрегат (10) ступени низкого давления расположен над компрессионным агрегатом (30) ступени высокого давления, а перепускной механизм включает в себя перепускное отверстие (23), выполненное в крышке (19) ступени низкого давления, клапан, выполненный так, что перекрывает перепускное отверстие (23), причем упомянутый клапан деформируется и открывает перепускное отверстие (23), когда к клапану приложено давление, равное заранее определенной величине или превышающее ее.3. A two-stage rotary compressor (100) according to claim 2, wherein in the compression mechanism (3) the compression unit (10) of the low pressure stage is located above the compression unit (30) of the high pressure stage, and the bypass mechanism includes a bypass hole (23 ), made in the cover (19) of the low pressure stage, a valve configured to block the bypass hole (23), said valve being deformed and opening the bypass hole (23) when a pressure equal to a predetermined pressure was applied to the valve rank or exceed it.
4. Двухступенчатый ротационный компрессор (100) по любому из пп.1-3, в котором, когда центральная ось приводного вала (5) принимается за начало отсчета, а направление поворота от выпускного отверстия (16) ступени низкого давления до перепускного механизма с укороченным расстоянием принимается за направление вперед, отверстие промежуточного канала, ведущее в упомянутое выпускное пространство ступени низкого давления, выполнено ниже по потоку, чем перепускной механизм, в направлении вперед.4. A two-stage rotary compressor (100) according to any one of claims 1 to 3, in which, when the central axis of the drive shaft (5) is taken as the reference point, and the direction of rotation from the outlet (16) of the low pressure stage to the bypass mechanism with a shortened the distance is taken as the forward direction, the hole of the intermediate channel leading to the said outlet space of the low pressure stage is made downstream than the bypass mechanism, in the forward direction.
5. Двухступенчатый ротационный компрессор (100) по любому из пп.1-3, в котором подсоединена труба (61), нагнетающая хладагент в упомянутое выпускное пространство ступени низкого давления.5. A two-stage rotary compressor (100) according to any one of claims 1 to 3, in which a pipe (61) is connected that injects refrigerant into said exhaust space of the low pressure stage.
6. Двухступенчатый ротационный компрессор (100) по любому из пп.1-3, в котором положение впуска хладагента компрессионной камеры (15) ступени низкого давления и положение впуска хладагента компрессионной камеры (35) ступени высокого давления находятся, по существу, в одной и той же фазе.6. A two-stage rotary compressor (100) according to any one of claims 1 to 3, in which the position of the refrigerant inlet of the compression chamber (15) of the low pressure stage and the position of the refrigerant inlet of the compression chamber (35) of the high pressure stage are essentially in one and the same phase.
7. Двухступенчатый ротационный компрессор (100) по любому из пп.1-3, в котором, когда центральная ось приводного вала (5) принимается за начало отсчета, а направление поворота от лопатки (26) ступени низкого давления до впускного отверстия с укороченным расстоянием принимается за направление вперед, промежуточный канал выполнен ниже по потоку, чем упомянутое впускное отверстие, в направлении вперед. 7. Two-stage rotary compressor (100) according to any one of claims 1 to 3, in which, when the central axis of the drive shaft (5) is taken as the reference point, and the direction of rotation from the blade (26) of the low pressure stage to the inlet with a shortened distance is taken as the forward direction, the intermediate channel is made downstream than the inlet mentioned in the forward direction.
RU2012122456/06A 2011-07-28 2012-05-30 Double-staged rotary compressor RU2501978C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011165094A JP5586537B2 (en) 2011-07-28 2011-07-28 Rotary two-stage compressor
JP2011-165094 2011-07-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012122456A RU2012122456A (en) 2013-12-10
RU2501978C1 true RU2501978C1 (en) 2013-12-20

Family

ID=46147292

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012122456/06A RU2501978C1 (en) 2011-07-28 2012-05-30 Double-staged rotary compressor

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP2551526B1 (en)
JP (1) JP5586537B2 (en)
KR (1) KR101376872B1 (en)
CN (1) CN102900669B (en)
RU (1) RU2501978C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2637281C1 (en) * 2016-11-10 2017-12-01 Петр Андреевич Семчук Two-rotor pump

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203962390U (en) * 2013-06-28 2014-11-26 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 A kind of rotary two-stage compressor and there is its air conditioner and heat pump water heater
CN103883533B (en) * 2014-03-14 2017-06-16 安徽美芝精密制造有限公司 Double-stage compressor
WO2015136979A1 (en) * 2014-03-14 2015-09-17 三菱電機株式会社 Refrigeration cycle device
CN105332920B (en) * 2014-07-07 2018-02-09 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 Baffle assembly and three cylinder double-stage compressors for three cylinder double-stage compressors
CN105020135A (en) * 2015-08-18 2015-11-04 武汉凌达压缩机有限公司 Refrigerating system and compressor thereof
CN106168214A (en) 2016-06-29 2016-11-30 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 A kind of cylinder that turns increases enthalpy piston compressor and has its air conditioning system
CN106382227A (en) * 2016-11-18 2017-02-08 广东美芝制冷设备有限公司 Multi-stage compression type rotary compressor and refrigerating circulating device provided with same
JP2018188986A (en) * 2017-04-28 2018-11-29 パナソニックIpマネジメント株式会社 Internal intermediate pressure-type two-stage compression compressor

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1756636A1 (en) * 1989-10-09 1992-08-23 Научно-производственный центр при Николаевском кораблестроительном институте им.адм.С.О.Макарова Rotary machine
JP2000087892A (en) * 1998-09-08 2000-03-28 Daikin Ind Ltd Two-stage compressor and air conditioner
JP2007113542A (en) * 2005-10-24 2007-05-10 Hitachi Appliances Inc Hermetic two-stage rotary compressor
EP2078861A2 (en) * 2008-01-10 2009-07-15 Fujitsu General Limited Two-stage rotary compressor
JP2010156226A (en) * 2008-12-26 2010-07-15 Sanyo Electric Co Ltd Rotary compressor

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0211886A (en) * 1988-06-29 1990-01-16 Toshiba Corp Refrigerating cycle device
JPH03182693A (en) * 1989-12-12 1991-08-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Multiple stage rotary compressor
JP2812022B2 (en) * 1991-11-12 1998-10-15 松下電器産業株式会社 Multi-stage gas compressor with bypass valve device
JPH10141270A (en) * 1996-11-01 1998-05-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Two stage gas compressor
JP2000073974A (en) * 1998-08-26 2000-03-07 Daikin Ind Ltd Two stage compressor and air conditioner
JP4300726B2 (en) * 2001-09-21 2009-07-22 パナソニック株式会社 Rotary gas compressor
KR100585810B1 (en) 2004-12-28 2006-06-07 엘지전자 주식회사 Modulation type rotary compressor with double shell and operation method
KR101381085B1 (en) * 2007-11-13 2014-04-10 엘지전자 주식회사 2 stage rotary compressor
US9011121B2 (en) * 2009-06-11 2015-04-21 Mitsubishi Electric Corporation Refrigerant compressor and heat pump apparatus
EP2497955B1 (en) * 2009-11-06 2019-10-02 Mitsubishi Electric Corporation Heat pump device, two-stage compressor, and method of operating heat pump device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1756636A1 (en) * 1989-10-09 1992-08-23 Научно-производственный центр при Николаевском кораблестроительном институте им.адм.С.О.Макарова Rotary machine
JP2000087892A (en) * 1998-09-08 2000-03-28 Daikin Ind Ltd Two-stage compressor and air conditioner
JP2007113542A (en) * 2005-10-24 2007-05-10 Hitachi Appliances Inc Hermetic two-stage rotary compressor
EP2078861A2 (en) * 2008-01-10 2009-07-15 Fujitsu General Limited Two-stage rotary compressor
JP2010156226A (en) * 2008-12-26 2010-07-15 Sanyo Electric Co Ltd Rotary compressor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2637281C1 (en) * 2016-11-10 2017-12-01 Петр Андреевич Семчук Two-rotor pump

Also Published As

Publication number Publication date
CN102900669B (en) 2015-04-29
CN102900669A (en) 2013-01-30
EP2551526A3 (en) 2017-08-09
JP2013029059A (en) 2013-02-07
KR101376872B1 (en) 2014-03-20
RU2012122456A (en) 2013-12-10
JP5586537B2 (en) 2014-09-10
EP2551526B1 (en) 2019-05-01
EP2551526A2 (en) 2013-01-30
KR20130014337A (en) 2013-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2501978C1 (en) Double-staged rotary compressor
US7229261B2 (en) Scroll compressor having an annular recess located outside an annular seal portion and another recess communicating with suction port of fixed scroll
EP2177768A1 (en) Multi-stage compressor
US9541310B2 (en) Sealed compressor and vapor compression refrigeration cycle apparatus including the sealed compressor
RU2600206C1 (en) Scroll compressor
US9091266B2 (en) Scroll compressor having a back pressure control valve for opening and closing a communication path in a stationary scroll
CN103541898A (en) Variable displacement vane pump with enhanced discharge port
JP2006517634A (en) Compound pump
US20210131427A1 (en) Scroll compressor
US9512842B2 (en) Rotary compressor
WO2014017081A1 (en) Condenser
US10458408B2 (en) Rotary compressor having communication path hole overlap with discharge chamber concave portion
EP2339180B1 (en) Multiple-stage compressor
EP3315779A1 (en) Two-stage oil-injected screw air compressor
EP2549109B1 (en) Scroll compressor
EP2236828A1 (en) Scroll compressor
US9689388B2 (en) Scroll compressor
US9903368B2 (en) Scroll compressor
EP2960513B1 (en) Hermetic compressor
US20140105774A1 (en) Hermetic compressor
KR20200068938A (en) High-pressure type scroll compressor
KR101870180B1 (en) 2 stage rotary compressor
JP2014206060A (en) Scroll compressor
JP5999922B2 (en) Scroll compressor
CN111148575B (en) Oil separator

Legal Events

Date Code Title Description
QA4A Patent open for licensing

Effective date: 20150227