专利名称：具有双重机壳的可变容量旋转式压缩机及其运转方法
技术领域：
本发明涉及一种可变容量旋转式压缩机，尤其是能够变换容量的具有双重壳体的可变容量旋转式压缩机及其运转方法。
背景技术：
一般，压缩机是利用电带动动力发生装置，向空气、冷媒或者其他的特殊气体上施加压力，通过压缩气体使压力升高的装置，在工业中广泛的使用。压缩机根据压缩的方式分为容积型和涡旋型。
容积型压缩机是通过体积的减少增加压力的方式，涡旋型压缩机是使气体的动能变换成压力能量而压缩的方式。容积型压缩机中旋转式压缩机主要用于空调等空气调节器上，随着空调功能的多样化趋势，目前，旋转式压缩机也逐渐需要能够可变容量的产品。
旋转式压缩机的容量可变的技术主要有采用变频电机控制压缩机的转速，但是变频电机成本较高，而且大部分空调主要用于制冷，提高压缩机制冷条件下制冷能力比提高制热条件下制热能力更为重要。另外，现有的旋转式压缩机是由一个机壳构成，为了可变容量需要复杂的排管和多个外部阀门，在空调上安装时，存在组装工程复杂，组装后由排管造成，振动加剧的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种不使用变频电机也能稳定的改变压缩机容量，简化排管及外部阀门，组装容易且能降低排管振动的具有双重壳体的可变容量旋转式压缩机及其运转方法。
为了解决技术问题，本发明采用的技术方案是一种具有双重机壳的可变容量旋转式压缩机，包括第1机壳、第2机壳和引导冷媒的连接单元，第1密闭空间形成在第1机壳内部，在第1机壳上设置将第1密闭空间连接到冷冻循环的冷凝器上的冷媒排出管，在第1密闭空间中设置驱动单元和传递接收驱动单元的驱动力而压缩冷媒的多个压缩单元；第2机壳设置在第1机壳的外轮廓上，第1机壳和第2机壳之间形成根据压缩机的运转模式，使一侧压缩单元上1次压缩的冷媒能够向另一压缩单元引导的第2密闭空间；连接单元根据压缩机的运转模式，调节冷媒的流动方向。
所述第1压缩单元排出侧与第1密闭空间连通，第2压缩单元排出侧的一侧与第1密闭空间的连通，另一侧与第2密闭空间有选择的连通。
所述连接单元包括在冷冻循环的蒸发器出口上各自独立的连接在各压缩单元的吸入侧的多个吸入侧连接管；第2压缩单元的排出侧的一侧连通到第2密闭空间上的排出侧旁通管；与第2密闭空间的内部和吸入侧连接管的中间相连接的吸入侧旁通管；各自设置在第1压缩单元上，连接吸入侧连接管和排出侧旁通管以及吸入侧旁通管的，调节冷媒流动的多个开闭阀门。
在第2压缩单元上与第1密闭空间连通的排出侧的一侧上设置有，在排出侧旁通管的开闭阀门关闭时开启的检测阀门。
具有双重壳体的可变容量旋转式压缩机的运转方法，包括以下运行方式动力模式运转的情况下，仅开启设置在吸入侧连接管上的开闭阀门，其他开闭阀门关闭，使冷媒向各压缩单元吸入压缩后，向第1机壳的第1密闭空间排出；节能模式运转的情况下，仅关闭设置在吸入侧连接管上的开闭阀门，其他开闭阀门开启，冷媒仅向第2压缩单元吸入，在第2压缩单元上进行1次压缩后向第2机壳的第2密闭空间引导，重新再向第1压缩单元吸入进行2次压缩，再向第1机壳的第1密闭空间排出。
本发明的有益效果是利用排管和阀门容易变换压缩机的容量，排管和阀门设置在机壳的内部，在空调上组装压缩机时，使组装作业容易，组装后降低排管噪音，提高压缩机的信赖性。
图1是本发明具有双重机壳的可变容量旋转式压缩机的纵剖面图。
图2是本发明具有双重机壳的可变容量旋转式压缩机动力运转模式的状态图。
图3是本发明具有双重机壳的可变容量旋转式压缩机节能运转模式的状态图。
图中1驱动单元2第1压缩单元
3第2压缩单元 10第1机壳20第2机壳 30连接单元31，32第1，第2吸入侧连接管33排出侧旁通管34吸入侧旁通管35，36，37第1，第2，第3开闭阀门具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明如图1所示，本发明的具有双重机壳的可变容量旋转式压缩机包括第1机壳10、第2机壳20和引导冷媒的连接单元30。第1密闭空间S1形成在第1机壳10内部，第1密闭空间S1中安装有产生驱动力的驱动单元1，驱动单元1连接能够压缩冷媒的第1压缩单元2和第2压缩单元3；第2机壳20设置在第1机壳10的外轮廓上，第2机壳20和第1机壳10之间形成第2密闭空间S2；引导冷媒的连接单元30根据压缩机的运转模式，可以使两个压缩单元2、3全都进行冷媒压缩，或者使在第1压缩单元2上进行1次压缩后在第2压缩单元3上进行2次压缩。
驱动单元1固定于第1机壳10的内部，由从外部引入电源的定子1a；在定子1a的内部间隔一定空隙配置的，并与定子1a相互作用进行旋转的转子1b；和与转子1b一体结合，向压缩单元2、3传递驱动力的旋转轴1c构成。驱动单元1由定速电机构成，比变频电机价格低廉，但是根据情况也可由变频电机构成。
第1压缩单元2形成环状，包括设置在第1机壳10内部的第1气缸2a；覆盖第1气缸2a的上下两侧，与气缸一起形成第1内部空间，在半径方向及轴方向支撑旋转轴1c的上部轴承2b及中间轴承2c；插入旋转轴1c的上侧偏心部上，在第1气缸2a的第1内部空间上旋回，压缩冷媒的第1滚动活塞2d；为使紧压结合在第1滚动活塞2d的外周面上，在第1气缸2a上向半径方向可移动的结合，使第1气缸2a的第1内部空间各自区划成第1吸入室和第1压缩室的第1挡板(未图示)；设置在上部轴承2b上，调节第1压缩室排出的冷媒的第1排出阀门2e；收容第1排出阀门2e，设置在上部轴承2b上的上部消音器2f。
第2压缩单元3形成环状，包括位于第1气缸2a下侧，与中间轴承2c接触的第2气缸3a；结合于第2气缸3a的上面，与第2气缸3a一起构成第2内部空间的同时，轴方向支撑旋转轴1c的下部轴承3b；在旋转轴1c的下侧偏心部上可旋转的结合，位于第2气缸3a的第2内部空间上压缩冷媒的第2滚动活塞3c；为使紧压结合在第2滚动活塞3c的外周面上，在第2气缸3a上向半径方向可移动的结合，使第2气缸3a的第2内部空间各自区划成第2吸入室和第2压缩室的第2挡板(未图示)；调节设置在中间轴承2c的一侧的第2压缩室上排出的冷媒的第2排出阀门3d；收容第2排出阀门3d，设置在下部轴承3b上的下部消音器3e。此外，在下部消音器3e的一侧上连通设置贯通第1机壳10，连通第2机壳20的第2密闭空间S2的排出侧旁通管33，另一侧上设置有根据排出侧旁通管33的开闭与否，而调节下部消音器3e内部和第1密闭空间S1之间的压力差的开闭，即调节冷媒流动方向的检测阀门3f。
为了使在冷冻循环的蒸发器出口(储液罐的出口)上各自连通压缩单元2、3，在第1机壳10上连通设置第1冷媒吸入管11和第2冷媒吸入管12；在冷冻循环的冷凝器入口上，为连通第1密闭空间S1，在第1机壳10上贯通设置一个冷媒排出管13。
第2机壳20包裹在第1机壳10的外轮廓，密封焊接结合，其一侧上为使第1冷媒吸入管11和第2冷媒吸入管12连通到储液罐A的出口，贯通设置有第1吸入侧连接管31和第2吸入侧连接管32。另外，第2机壳20的第2密闭空间S2一侧设置有连接贯通第1机壳10的下部消音器3e的排出侧旁通管33，第2机壳20的第2密闭空间S2另一侧设置有与排出侧旁通管33连通，连接在第1吸入侧连接管31上的吸入侧旁通管34。
连接单元30包括在储液罐4的出口侧分管通过各自的冷媒吸入管11、12连接在气缸2a、3a吸入侧的第1吸入侧连接管31及第2吸入侧连接管32；设置在下部消音器3e的一侧，使下部消音器3e的内部空间连通到第2机壳20的第2密闭空间S2上的排出侧旁通管33；从第2密闭空间S2的内部连接到第1吸入侧连接管31上的吸入侧旁通管34；设置在第1吸入侧连接管31和排出侧旁通管33以及吸入侧旁通管34的中间，调节通过各管内部的冷媒，且由二通阀门构成的第1，第2，第3开闭阀门35、36、37。
图中F是冷媒流路。
如上所述的本发明的可变容量多重旋转式压缩机工作过程如下
向驱动单元1的定子1a引入电源，转子1b旋转时，旋转轴1c与转子1b一起旋转，驱动单元1的旋转力向第1压缩单元2和第2压缩单元3传递，根据空调上的需要负载，恰当的调节各自开闭阀门，达到以动力模式运转产生大容量的制冷或者以节能模式运转产生小容量的制冷。
动力模式运转的情况下，如图2所示，开启第1开闭阀门35，关闭第2开闭阀门36和第3开闭阀门37，使通过蒸发器的冷媒向第1压缩单元2的第1气缸2a和第2压缩单元3的第2气缸3a吸入，在两个压缩单元2、3上冷媒压缩后向第1机壳10的第1密闭空间S1排出，通过冷媒排出管13向冷凝器引导，达到产生100％的制冷。这时，下部消音器3e上设置的检测阀门3f随着第2开闭阀门36的关闭，下部消音器3e内部的压力变得比第1密闭空间S1的压力高，检测阀门3f开启，使向下部消音器3e排出的冷媒向第1密闭空间S1排出，并通过冷媒流路F向冷媒排出管移动。
相反，节能模式运转的情况下，如图3所示，关闭第1开闭阀门35，开启第2开闭阀门36和第3开闭阀门37，仅向第2压缩单元3吸入冷媒，在第2压缩单元3上1次压缩向下部消音器3e排出的冷媒通过排出侧旁通管33向第2密闭空间S2移动，此后通过吸入侧旁通管34重新再向第1压缩单元2供给，2次进行压缩后，通过上部消音器2f向第1压缩空间S1排出，通过冷媒排出管13向冷凝器引导，发生第2压缩单元3容量的制冷，这时，下部消音器3e上设置的检测阀门3f随着第2开闭阀门36的开启，下部消音器3e内部的压力变得比第1密闭空间S1的压力低，检测阀门3f维持关闭状态，使向下部消音器3e排出的冷媒向第2密闭空间S2移动。
当然，本发明的压缩单元2、3根据需要可以为多个。
权利要求
1.一种具有双重机壳的可变容量旋转式压缩机，其特征在于包括第1机壳(10)、第2机壳(20)和引导冷媒的连接单元(30)，第1密闭空间(S1)形成在第1机壳(10)内部，在第1机壳(10)上设置将第1密闭空间(S1)连接到冷冻循环的冷凝器上的冷媒排出管(13)，在第1密闭空间(S1)中设置驱动单元(1)和传递接收驱动单元的驱动力而压缩冷媒的多个压缩单元(2、3)；第2机壳(20)设置在第1机壳的外轮廓上，第1机壳(10)和第2机壳(20)之间形成根据压缩机的运转模式，使一侧压缩单元上1次压缩的冷媒能够向另一压缩单元引导的第2密闭空间(S2)；连接单元(30)根据压缩机的运转模式，调节冷媒的流动方向。
2.根据权利要求1所述的具有双重壳体的可变容量旋转式压缩机，其特征在于所述第1压缩单元(2)排出侧与第1密闭空间(S1)连通，第2压缩单元(3)排出侧的一侧与第1密闭空间(S1)的连通，另一侧与第2密闭空间(S2)有选择的连通。
3.根据权利要求2所述的具有双重壳体的可变容量旋转式压缩机，其特征在于所述连接单元(30)包括在冷冻循环的蒸发器出口上各自独立的连接在各压缩单元(2、3)的吸入侧的多个吸入侧连接管(31、32)；第2压缩单元(3)的排出侧的一侧连通到第2密闭空间(S2)上的排出侧旁通管(33)；与第2密闭空间(S2)的内部和吸入侧连接管(31)的中间相连接的吸入侧旁通管(34)；各自设置在第1压缩单元(2)上，连接吸入侧连接管(31)和排出侧旁通管(33)以及吸入侧旁通管(34)的，调节冷媒流动的多个开闭阀门(35、36、37)。
4.根据权利要求3所述的具有双重壳体的可变容量旋转式压缩机，其特征在于在第2压缩单元(3)上与第1密闭空间(S1)连通的排出侧的一侧上设置有，在排出侧旁通管(33)的开闭阀门(36)关闭时开启的检测阀门(3f)。
5.权利要求3的具有双重壳体的可变容量旋转式压缩机的运转方法，包括以下运行方式动力模式运转的情况下，仅开启设置在吸入侧连接管上的开闭阀门，其他开闭阀门关闭，使冷媒向各压缩单元吸入压缩后，向第1机壳的第1密闭空间排出；节能模式运转的情况下，仅关闭设置在吸入侧连接管上的开闭阀门，其他开闭阀门开启，冷媒仅向第2压缩单元吸入，在第2压缩单元上进行1次压缩后向第2机壳的第2密闭空间引导，重新再向第1压缩单元吸入进行2次压缩，再向第1机壳的第1密闭空间排出。
全文摘要
本发明公开了一种具有双重机壳的可变容量旋转式压缩机，包括第1机壳、第2机壳和引导冷媒的连接单元，第1密闭空间形成在第1机壳内部，在第1机壳上设置将第1密闭空间连接到冷冻循环的冷凝器上的冷媒排出管，在第1密闭空间中设置驱动单元和传递接收驱动单元的驱动力而压缩冷媒的多个压缩单元；第2机壳设置在第1机壳的外轮廓上，第1机壳和第2机壳之间形成根据压缩机的运转模式，使一侧压缩单元上1次压缩的冷媒能够向另一压缩单元引导的第2密闭空间；连接单元根据压缩机的运转模式，调节冷媒的流动方向。本发明组装作业容易，降低排管噪音，提高压缩机的信赖性。
文档编号F04C23/00GK1955479SQ200510015680
公开日2007年5月2日 申请日期2005年10月27日 优先权日2005年10月27日
发明者河森哲, 金真洙, 李根英 申请人:乐金电子(天津)电器有限公司