多缸变容旋转式压缩机和制冷循环装置的制作方法

文档序号:16696422发布日期:2019-01-22 20:55阅读:149来源:国知局
多缸变容旋转式压缩机和制冷循环装置的制作方法

本实用新型属于旋转压缩机技术领域,具体是一种多缸变容旋转式压缩机和制冷循环装置。



背景技术:

双气缸变容式变频旋转式压缩机两个气缸的排量一般设计的一样,在压缩机运转时使一方的气缸休缸或解除休缸,在100%和50%之间进行两种模式的容量控制。当滑片静止,滑片与活塞脱离抵接,活塞空转这一运转状态称为“休缸”或“休缸运转”。

以往的两种模式变容压缩机在空调负荷大的运转条件下进行100%模式的运转,通过电机转速调节空调制冷量,空调在负荷小的条件下切换到50%模式运转,但必须依赖电机的变频调速。

变频旋转式压缩机通过泵体与电机的有效组合,具有以下特性:在40~70Hz的中速下效率较高,但其两侧在40Hz以下的低速状态和80Hz以上的高速状态下运转,效率则会下降。然而,若使空调完成宽频冷量变动,需要将运转模式从以往的2种增设至4 种,在扩大冷量范围的同时,能在电机效率维持较高的条件下实现压缩机的运行。

为了在两个气缸中扩大到4种运行模式,现有技术常采用2个三通阀来解决,但三通阀的数量较多,体型较大,不利于安装和运行。



技术实现要素:

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型提出一种多缸变容旋转式压缩机,所述多缸变容旋转式压缩机压缩量控制范围广,具有更多排气量选择模式。

本实用新型还旨在提出一种具有上述多缸变容旋转式压缩机的制冷循环装置。

根据本实用新型实施例的一种多缸变容旋转式压缩机,包括:壳体,所述壳体内限定出容纳腔;驱动马达,所述驱动马达设在所述壳体内;压缩机构,所述压缩机构设在所述容纳腔内,所述压缩机构包括:第一气缸,所述第一气缸内限定出第一气缸腔,所述第一气缸的周壁上设有朝向所述第一气缸腔开口的第一滑片槽;第二气缸,所述第二气缸内限定出第二气缸腔,所述第二气缸位于所述第一气缸的轴向一侧,所述第二气缸的周壁上设有朝向所述第二气缸腔开口的第二滑片槽;中隔板,所述中隔板夹在所述第一气缸和所述第二气缸之间;两个轴承,所述两个轴承设在所述第一气缸和所述第二气缸的轴向两侧;第一活塞,所述第一活塞设在所述第一气缸腔内;第一滑片,所述第一滑片可活动地设在所述第一滑片槽内,所述第一滑片的头端构造成可连接在所述第一活塞的外周面上;第二活塞,所述第二活塞设在所述第二气缸腔内;第二滑片,所述第二滑片可活动地设在所述第二滑片槽内,所述第二滑片的头端构造成可连接在所述第二活塞的外周面上;曲轴,所述曲轴套设在所述第一活塞和所述第二活塞上,所述曲轴与所述驱动马达相连;其中,所述第一滑片和所述第二滑片的总数量为三个或者三个以上,所有滑片中至少一个为不可调滑片且至少两个为可调滑片,所述不可调滑片的头端构造成始终与相应的活塞外周面相连;而且,所述压缩机构内对应每个所述可调滑片的尾端设有可调腔,所述多缸变容旋转式压缩机还设有用于调节每个所述可调腔的气压的气压调节结构。

根据本实用新型实施例的多缸变容旋转式压缩机,通过设置至少两个可调滑片,其排气量可以在4种模式之间进行调节,提高了压缩机的调节能力,使压缩机能适应各种工况需要,提高了压缩机的性能。

根据本实用新型一个实施例的多缸变容旋转式压缩机,每个气缸上均设有至少一个所述可调滑片。

根据本实用新型一个实施例的多缸变容旋转式压缩机,所述不可调滑片通过尾端的弹簧止抵在相应的活塞的外周面上;或者,所述不可调滑片固定连接在相应的活塞的外周面上;或者,所述不可调滑片的头端可摆动地连接在相应的活塞上。

根据本实用新型一个实施例的多缸变容旋转式压缩机,所述驱动马达为定速电机或者变速电机。

根据本实用新型一个实施例的多缸变容旋转式压缩机,所述中隔板上设有吸气连道,所述吸气连道与所述储液器相连,所述吸气连道连通所述第一气缸腔和所述第二气缸腔的吸气口。

根据本实用新型一个实施例的多缸变容旋转式压缩机,每个所述气缸内形成一个或者多个压缩腔,每个压缩腔的排量与所有压缩腔的排量总和之比低于30%。

根据本实用新型一个实施例的多缸变容旋转式压缩机,所述压缩机构还包括磁性件,所述磁性件对应所述可调滑片设置。

根据本实用新型进一步地实施例,所述第一滑片和所述第二滑片中均具有所述可调滑片,两个所述可调滑片沿轴向排布,对应的所述磁性件设在所述中隔板上且位于两个所述可调滑片之间。

根据本实用新型一个实施例的多缸变容旋转式压缩机,所述气压调节结构具有第一压力输入口、第二压力输入口和输出口,所述第一压力输入口与所述容纳腔相连通,所述第二压力输入口与所述多缸变容旋转式压缩机的储液器相连,所述输出口一一对应地与所述可调腔相连;其中,所述气压调节结构构造成使每个所述输出口与所述第一压力输入口、所述第二压力输入口中的一个连通。

根据本实用新型进一步地实施例,所述气压调节结构为流体压力切换阀,且包括:阀管,所述第一压力输入口、所述第二压力输入口和所述输出口均设在所述阀管上;阀芯,所述阀芯可转动地设在所述阀管内,所述阀芯的周壁上设有周向槽,所述阀芯的位于所述周向槽的轴向两侧的部分分别为滑合轮,所述阀管内位于所述阀芯的轴向两侧的管腔限定出第一压力腔,所述周向槽的周壁与所述阀管的内壁之间限定出第二压力腔,每个所述滑合轮内均设有第一排气通道和第二排气通道,所述第一排气通道的两端分别朝向所述滑合轮的端面和所述滑合轮的周面开口,所述第二排气通道的两端分别朝向所述周向槽和所述滑合轮的周面开口;脉冲电机,所述脉冲电机与所述阀芯相连;其中,所述两个输出口分别正对所述两个滑合轮的周面设置,所述第二压力输入口正对所述周向槽设置以连通,所述第一压力腔与所述第一压力输入口相连通;且,每个所述滑合轮的周面上的开口均沿周向间隔开设置,每个所述开口仅在转动至对应的所述输出口时连通,每个所述开口在错开所述输出口时封闭。

根据本实用新型实施例的一种制冷循环装置,包括上述多缸变容旋转式压缩机。

根据本实用新型实施例的制冷循环装置,制冷量大,制冷模式切换迅速,制冷循环装置的年耗电量小。应用于定速电机(50Hz或60Hz)的空调机可以低成本替换变频旋转式压缩机,改善能效和空调舒适性。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1为本实用新型一个实施例的制冷循环装置的结构示意图。

图2为本实用新型一个实施例的多缸变容旋转式压缩机的结构示意图。

图3为图2中X横截面的结构示意图。

图4为图2中Y横截面的结构示意图。

图5为图2中Z横截面的结构示意图。

图6本实用新型一个实施例的流体压力切换阀的结构示意图。

附图标记:

多缸变容旋转式压缩机80

壳体2;排气管3;容纳腔200;

驱动马达4;曲轴40;主轴承45;消音器45a;副轴承47;消音器47b;A偏心轴41a;

B偏心轴41b;高压贯穿孔33;

压缩机构5;第一气缸10;第二气缸20;

中隔板30;平面板30a;吸气连道32;入口孔31a;出口孔31b;磁性件35;磁铁贯通孔36;

A滑片13a;B1滑片13b;B2滑片13c;弹簧25;

A压力切换管14;B压力切换管24;A吸气管11;A吸气孔11a;B吸气管21;高压管12;第一可调背部腔15a;第二可调背部腔15b;第一活塞16a;第二活塞16b;第一压缩腔10a;第二压缩腔20b;B1压缩腔20c;B2压缩腔20d;吸气孔21b;

第一排气孔48a;第二排气孔48b;第三排气孔48c;

润滑油6;

流体压力切换阀50;

阀管57;第一压力输入口53c;第二压力输入口52;A输出口53a,B输出口53b;

阀芯55;周向槽55a;B滑合轮55b;C滑合轮55c;第一排气通道56a;第二排气通道 56b;第一压力腔301;第二压力腔302;

脉冲电机51;脉冲电机腔58;旋转轴59;

四通阀60;室内换热器61;膨胀阀62;室外换热器63;储液器65;

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考图1-图6描述本实用新型实施例的多缸变容旋转式压缩机80。

根据本实用新型实施例的一种多缸变容旋转式压缩机80,如图1~图5所示,包括壳体2、驱动马达4、压缩机构5。其中,壳体2内限定出容纳腔200,壳体2为密封的壳体,驱动马达4和压缩机构5均设在容纳腔200中,驱动马达4为压缩机构5提供了驱动力。

如图2所示,本实用新型实施例的压缩机构5包括:第一气缸10、第二气缸20、中隔板30、曲轴40、两个轴承、第一活塞16a、第一滑片、第二活塞16b、第二滑片。

第一气缸10和第二气缸20层叠设置,中隔板30夹在第一气缸10和第二气缸20 之间,两个轴承设在第一气缸10和第二气缸20的轴向两侧,两个轴承将第一气缸10 和第二气缸20压紧密封,这里为方便描述,将两个轴承称为主轴承45和副轴承47。

第一气缸10内限定出第一气缸腔,第一气缸腔内设有第一活塞16a,第一气缸10 的周壁上设有朝向第一气缸腔开口的第一滑片槽。第一滑片可活动地设在第一滑片槽内,第一滑片的头端构造成可连接在第一活塞16a的外周面上。

第二气缸20内限定出第二气缸腔,第二气缸腔内设有第二活塞16b,第二气缸20 位于第一气缸10的轴向一侧,第二气缸20的周壁上设有朝向第二气缸腔开口的第二滑片槽。第二滑片可活动地设在第二滑片槽内,第二滑片的头端构造成可连接在第二活塞 16b的外周面上。

具体的,曲轴40套设在第一活塞16a和第二活塞16b上,曲轴40与驱动马达4相连带动第一气缸10和第二气缸20做吸气和压缩。

在本实用新型实施例中,第一滑片和第二滑片的总数量为三个或者三个以上,所有滑片中至少一个为不可调滑片且至少两个为可调滑片,不可调滑片的头端构造成始终与相应的活塞外周面相连。

当第一滑片和第二滑片的总数量为三个时,不可调滑片可单独设在一个气缸中,或者该不可调滑片与可调滑片共用一个气缸。

下面以第二气缸20上设一可调滑片和一不可调滑片,第一气缸10上设一可调滑片为例。第一气缸10可在其上的可调滑片脱离第一活塞16a时,第一气缸10处于休缸状态,第一气缸10不进行压缩排气;当其上的可调滑片与第一活塞16a抵接时,第一气缸10则处于工作状态,可吸入低压气体进行压缩排气,即第一气缸10具有两种排气量。

第二气缸20上的不可调滑片始终与第二活塞16b抵接,在曲轴40的带动下进行吸气、压缩、排气;而可调滑片若同时与第二活塞16b抵接时,则第二气缸20可形成两个压缩腔;而可调滑片若不与第二活塞16b抵接时,则第二气缸20仅形成一个压缩腔。即第一气缸10具有两种排气量。

因此本实用新型若采用上述的可调滑片和不可调滑片与两个气缸的组合形式,可形成四种模式的排量控制。

当第一滑片和第二滑片的总数量大于三个时,则根据所采用的不可调滑片和可调滑片的数量,可形成模式更多的排量控制。

压缩机构5内对应每个可调滑片的尾端设有可调腔,多缸变容旋转式压缩机80还设有用于调节每个可调腔的气压的气压调节结构。由于每个可调滑片的尾端形成有可调腔,当可调腔中充入高压气体时,可调腔内气压高于气缸内气压,可使可调滑片止抵在活塞表面,形成压缩腔。而当可调腔中充入低压气体时,可调滑片两端压力差不足以使可调滑片止抵在活塞表面,则无法形成压缩腔。本实用新型实施例中,将每个可调腔连接外部的气压调节结构,可实现高压、低压的切换,进而控制可调滑片与活塞的抵接或脱离。

根据本实用新型实施例的多缸变容旋转式压缩机中,通过设置至少一个可调滑片和至少两个不可调滑片,利用气压调节结构,使压缩机构5中多个可调滑片工作状态具有至少四个组合情况,从而使多缸变容旋转式压缩机总体上具有至少三个排气量。

在本实用新型的一些实施例中,每个气缸上均设有至少一个可调滑片,可调滑片配合可调腔,可完成与活塞的抵接或脱离,使每个气缸可变容排气。

在本实用新型实施例中,不可调滑片连接活塞的形式有多种,例如一些示例中,不可调滑片通过尾端的弹簧25止抵在相应的活塞的外周面上。例如一些示例中,不可调滑片固定连接在相应的活塞的外周面上(如不可调滑片一体形成在活塞上)。还例如在一些示例中,不可调滑片的头端可摆动地连接在相应的活塞上。不可调滑片始终与活塞相抵接,是使压缩机构5进行正常启动、完成气体压缩的必要条件。当选择配置弹簧25,不仅能减缓压缩机的振动,还有利于提升压缩机的起动性和可靠性。

另外,在本实用新型实施例中,驱动马达4可以为定速电机,驱动马达4也可以为变速电机。

在本实用新型的一些实施例中,如图2、图4所示,中隔板30上设有吸气连道32,吸气连道32与储液器65相连,吸气连道32连通第一气缸腔和第二气缸腔的吸气口。可以理解,当某个气缸上设置两个压缩腔时,每个压缩腔都需要设置吸气口以连通储液器65。如果压缩机的壳体2位于同一高度设置两个连通储液器65的吸气管,一方面不够美观,另一方面储液器65上接管过长,接管加工难度大。因此利用中隔板30上吸气连道32连通第一气缸腔和第二气缸腔的吸气口,有利于减少吸气管数量,降低装配难度。

在本实用新型的一些实施例中,每个气缸内形成一个或者多个压缩腔,每个压缩腔的排量与所有压缩腔的排量总和之比低于30%。这样,通过可调滑片的不同组合形式,使压缩机构5具有多个可切换模式,多个模式下排气量差距均衡,适应范围更广。例如,当压缩机构5形成四个压缩腔,每个压缩腔的排量占比约为25%,则最终压缩机构5的排量可在25%、50%、75%、100%之间选择,从而使多缸变容旋转式压缩机80在实际应用中适用工况范围非常广。

在本实用新型的一些实施例中,如图2所示,压缩机构5还包括磁性件35,磁性件 35对应可调滑片设置。磁性件35的设置可在可调滑片在其背压腔气压过低时,将可调滑片吸住,保证活塞在运行时,可调滑片不产生干扰;另外,也有利于声噪的控制。

在本实用新型的一些实施例中,如图2、图3、图5所示,第一滑片和第二滑片中均具有可调滑片,两个可调滑片沿轴向排布,对应的磁性件35设在中隔板30上且位于两个可调滑片之间,磁性件35可同时对第一滑片、第二滑片中的可调滑片进行限位,保证压缩机构5运行的稳定性,减少磁性件35的数量。

为便于描述,将第一活塞16a对应的可调滑片称为A滑片13a,A滑片13a后端设有第一可调背部腔15a;将第二活塞16b对应的可调滑片称为B1滑片13b,B1滑片13b 后端设有第二可调背部腔15b。

在本实用新型的一些实施例中,如图2、图6所示,气压调节结构具有第一压力输入口53c、第二压力输入口52和输出口,第一压力输入口53c与容纳腔200相连通,第二压力输入口52与多缸变容旋转式压缩机80的储液器65相连,输出口一一对应地与可调腔相连;其中,气压调节结构构造成使每个输出口与第一压力输入口53c、第二压力输入口52中的一个连通。由此,第一压力输入口53c和第二压力输入口52输出的压力可在高压、低压之间进行转换。

具体地,如图6所示,气压调节结构为流体压力切换阀50,且包括:阀管57、阀芯 55、脉冲电机51。其中,阀芯55可转动地设在阀管57内,脉冲电机51与阀芯55相连。

如图1、图2、图6所示,阀芯55可转动地设在阀管57内,阀芯55的周壁上设有周向槽55a,阀芯55的位于周向槽55a的轴向两侧的部分分别为滑合轮,阀管57内位于阀芯55的轴向两侧的管腔限定出第一压力腔301,周向槽55a的周壁与阀管57的内壁之间限定出第二压力腔302。第二压力输入口52正对周向槽55a设置以连通,即第二压力腔302可通过第二压力输入口52输入一种气体。第一压力腔301与第一压力输入口53c相连通,第一压力腔301可通过第一压力输入口53c输入一种气体。通往第一压力输入口53c的气体压力大于第二压力输入口52的气体压力,因此可将第一压力腔301 简称为高压腔,将第二压力腔302简称为低压腔。压力不同的压力腔,为后续的压力调节和转换提供了必备的条件。两个输出口分别正对两个滑合轮的周面设置,也就是说,两个输出口位于第二压力输入口52的轴向两侧。为方便区分,称两个输出口分别为A 输出口53a和B输出口53b,A输出口53a正对的滑合轮为B滑合轮55b,B输出口53b 正对的滑合轮为C滑合轮55c。

另外,每个滑合轮内均设有第一排气通道56a和第二排气通道56b。其中,第一排气通道56a的两端分别朝向滑合轮的端面和滑合轮的周面开口,而第二排气通道56b的两端分别朝向周向槽55a和滑合轮的周面开口,第一排气通道56a和第二排气通道56b 在阀芯55的内部是不连通的。

每个滑合轮的周面上的开口均沿周向间隔开设置,每个开口仅在转动至对应的输出口时连通,每个开口在错开输出口时封闭。

由此滑合轮在转动的过程中,若第一排气通道56a在周面上的开口与输出口相对时,则第一排气通道56a将第一压力腔301与输出口连通,输出口输出高压气体;若第二排气通道56b在周面上的开口与输出口相对时,则第二排气通道56b将第二压力腔302与输出口连通,输出口输出低压气体。而两个滑合轮上的不同的第一排气通道56a和不同的第二排气通道56b分别与输出口连通时,可形成不同的组合状态,完成流体压力切换阀100的控制压力输出的多个模式。

可选地,脉冲电机51通常又被称为步进电机(Stepping Motor),流体压力切换阀 50具有使用脉冲电机驱动在圆筒容器内周滑动配合的旋转阀的特征。

具体地,每个滑合轮上均设有两条第一排气通道56a和两条第二排气通道56b,流体压力切换阀50可具有四个切换模式。

具体地,阀芯55上设有不与第二压力腔302连通的第一连通通道(图未示出),可将B滑合轮55b、C滑合轮55c与阀管57之间的多个第一压力腔301相连通,使由第一压力输入口53c进入的高压气体通过阀芯55上第一连通通道填充在多个第一压力腔301 中,并使高压气体在左右两边的第一压力腔301中较为均衡。

进一步地,滑合轮的端面上设有端面槽(图未示出)。由于端面槽与第一压力腔301 连通,端面槽内充盈着高压气体,高压气体会向端面槽的内壁施加压力,从而使滑合轮的周面与阀管57的内壁面之间更加贴合,从而防止高压、低压气体相混或泄漏;另外,可减小滑合轮的厚度,减小转动能耗。

可选地,端面槽为圆环形,第一排气通道56a位于端面槽的径向外侧。这样可以使滑合轮在周向的整圈范围内,都能良好贴合阀管57的内壁面。

在一些实施例中,阀管57内沿轴向间隔开设有多个阀芯55,阀管57内位于相邻两个阀芯55之间的部分形成第一压力腔301,阀管57上对应每个阀芯55上的每个滑合轮的周面均设有输出口。

可以看出,当阀芯55为一个时,流体压力切换阀50可以控制一个或两个输出口的气压状态。当阀芯55为两个时,流体压力切换阀50可以控制三个或四个输出口的气压状态。以此方式类推,当流体压力切换阀50需要控制的输出口的数量更多时,可以设置更多的阀芯55。多个阀芯55均与脉冲电机51相连,从而可同时对每个输出口的连通与否进行控制。

由上述实施例说明,当阀芯55为一个时,对应的两个输出口可组成4个切换模式。同样,当阀芯55的数量增加时,更多的输出口可以按照两个输出口切换模式的类推方式,得到更多的切换模式,在使用中再根据需要选择适合的部分模式设置第一排气通道 56a、第二排气通道56b。

当然,本实用新型实施例中,阀管57也可对应每个第一压力腔301、第二压力腔302 设置多个第一压力输入口53c、第二压力输入口52,这里不作限制。

下面参考图1描述根据本实用新型实施例的制冷循环装置。

根据本实用新型实施例的一种制冷循环装置,其包括多缸变容旋转式压缩机80。多缸变容旋转式压缩机80可为制冷循环装置提供需要的制冷量,具有多种制冷量可调,从而可根据工况调节制冷量,节约能耗。

为更好理解本实用新型实施例的方案,下面参考图1-图6具体描述本实用新型的具体实施例。

实施例1:

如图1所示,一种应用多缸变容旋转式压缩机的制冷循环装置,为连接多缸变容旋转式压缩机80的空调机的制冷循环装置。多缸变容旋转式压缩机80由固定在密封壳体 2内周的变频式驱动马达4、被驱动马达4驱动并具备变容功能的压缩机构5组成,壳体2的底部注入了润滑油6。此外,多气缸压缩机构部显示为压缩机构5。

压缩机构5由以下部分构成:圆形的第一气缸10、第二气缸20、与前两者的平面间相连接的中隔板30、连接第一气缸10上面的主轴承45、连接第二气缸20下面的副轴承47、与上述两个轴承滑动配合的曲轴40、分别设于主轴承45和副轴承47的消音器 45a和消音器47b等。这些部件由螺钉组装,第一气缸10的外周固定在壳体2的内周处。

A吸气管11和A压力切换管14连接在第一气缸10侧面,同样B吸气管21和B压力切换管24连接在第二气缸20处,高压管12则连接在壳体2的中间侧面。高压管12、 A压力切换管14、B压力切换管24以及A吸气管11都连接了流体压力切换阀50。这4根管是后述使滑片背压在高压与低压之间进行切换的手段,这些管的内径约为 2~3mm。

在第一气缸10和第二气缸20压缩后的高压气体分别排入到消音器45a和消音器47b 中,排入到消音器47b的高压气体在消音器45a中汇合,再排入到驱动马达4的下方空间后,经过驱动马达4从排气管3向四通阀60排出。

通过四通阀60排到室内换热器61的高压气体经过冷凝后,通过膨胀阀62转成低压气体,接着在室外换热器63蒸发后经过储液器65,返回到A吸气管11和B吸气管21,又分别吸入到第一气缸10和第二气缸20中。以上的循环是制热循环,但也可以通过四通阀切换流路,转换成制冷循环。

如图2所示,一种多缸变容旋转式压缩机,其压缩机构5的内部构造、和连接上述配管和流体压力切换阀50的纵截面图。符号X、Y、Z是压缩机构5的横截面,分别表示为图3、图4和图5。

在图2中,第一气缸10设有通过曲轴40的A偏心轴41a公转的第一活塞16a和在变容控制中使用的A滑片13a,连接第一气缸10的主轴承45密封第一气缸10的第一压缩腔10a(图5),并设有第一排气孔48a。

第二气缸20具备通过B偏心轴41b进行公转的第二活塞16b、作相对往复运动的 B1滑片13b和B2滑片13c。设于B2滑片13c背部的弹簧25常压紧B2滑片13c的背部、其前端与第二活塞16b的外周抵接。副轴承47连接第二气缸20,在第二压缩腔20b 开口的两个第二排气孔48b和第三排气孔48c开口。

在第一气缸10的A滑片13a背部处设置的第一可调背部腔15a和在第二气缸20的 B1滑片13b背部设置的第二可调背部腔15b分别被主轴承45和中隔板30、中隔板30 和副轴承47密封,这些背部腔还分别连接A压力切换管14和B压力切换管24。

如上所述,这些背部腔分别与设于流体压力切换阀50的A输出口53a和B输出口 53b连接,A吸气管11与第二压力输入口52连接。连接在壳体2侧面的高压管12则与流体压力切换阀50的第一压力输入口53c相连接。

如图3、图4、图5所示,由两块平板组成的中隔板30,其内部设有圆形的吸气连道32,由于属于吸气连道32的入口侧的入口孔31a连接A吸气孔11a(图5),A吸气孔11a为A吸气管11连接向第一压缩腔10a的开口。因此从A吸气孔11a分流进来的吸入气体经过中隔板30的吸气连道32,从吸气孔21b流入到B2压缩腔20d(图3)。

磁性件35压入且固定在设于中隔板30的磁铁贯穿孔36(图4)里,该磁性件35 的上下端与A滑片13a和B1滑片13b分别有狭小的间隙,发挥着维持这两个滑片保持静止的作用。此外,像以往设计那样,可以将磁性件35分离成两部分,各部分的磁铁可以分别固定在设在第一可调背部腔15a和第二可调背部腔15b的凹部处,但本设计相对更简单、固定可靠性更优良。

图3是第二气缸20的具体结构的平面图。第二气缸20的中央具备一个圆筒形B压缩腔,借助B偏心轴41b顺时针方向公转的第二活塞16b和两个滑片即B1滑片13b、 B2滑片13c将第二压缩腔20b分割成B1压缩腔20c和B2压缩腔20d两部分,若将这两个压缩腔的排量设计相同,前述B1滑片13b、B2滑片13c应在180度的相对位置。

因此,上述具备两个气缸的压缩机构5可以理解成是具备3个压缩腔的双缸三气筒压缩机,相对以往由两个气缸组成的2模式变容控制,可增加控制模式的数量。

如图2所示,不论压缩机是停止还是运行中,弹簧25都照常压紧B2滑片13c的背部,不但有压缩机构5启动后的升压作用,还有利于改善APF。另一边,无压缩弹簧的 B1滑片13b通过其静止和解除静止,作为增减第二压缩腔20b排量的变容控制手段发挥作用。

一旦由于驱动马达4通电B2滑片13c开始工作,B1压缩腔20c会通过B吸气管21 吸入低压气体,将压缩后的高压气体从副轴承47具备的第三排气孔48c排出。随后,如果第二可调背部腔15b根据模式设定为高压,B2压缩腔20d便从连通的A吸气孔11a (图5)中吸入低压气体,压缩后的高压气体从副轴承47设有的第二排气孔48b中排出。

上述的低压气体吸气行程中,由于B1压缩腔20c独占B吸气管21,因此气体吸入效率高。这是为提升后述的4个运转模式中B1压缩腔20c的运转时间最长,制冷量低且年运转时间长的APF做出的考虑。

作为参考,在B吸入管21的相对位置上连接B2压缩腔20d的吸入管这一设计是具有可行性的,但是缺点是由于该设计,壳体2的外侧会同时突出3条吸入管。也就是说,追加的吸气管由于在接近B吸气管21和A吸气管11的相对位置,如将其连接到储液器65,这不仅加大压缩机的安装难度,还增加了制造成本。

图4是中隔板30的平面截面图。上下两块平面板30a除去出口孔31b是面对称,各内部分别具备圆形的吸气连道32,如上述那样,从第一气缸10的A吸气孔11a中分流出的吸气气体,经过从入口孔31a分支的吸气连道32和出口孔31b,连通第二气缸20 具备的B2压缩腔20d的吸气孔(此处吸气孔与中隔板30的出口孔31b相接)。

图4中的中隔板30的一侧与第一可调背部腔15a和第二可调背部腔15b的中心轴相对应的位置处设有磁铁贯通孔36,磁铁贯通孔36中设有棒状的磁性件35,与的中心一致。

图5中,第一气缸10的压缩腔10a具备通过A偏心轴41a沿顺时针方向公转的第一活塞16a和A滑片13a。A压力切换管14连接第一可调背部腔15a,A吸气管11连接向第一压缩腔10a开口的A吸气孔11a。第一气缸10上还设有四个均压孔17,作为润滑油6和气体的通孔。第一气缸10上还设有高压贯穿孔33,使进入消音器47b的高压气体从高压贯穿孔33中向上排入消音器45a中。

如上述,中隔板30的入口孔31a与A吸气孔11a连接,因此A吸气管11的低压气体分流到第二气缸的B2压缩腔20d中。但是,在第一气缸10的休缸期间,B2压缩腔 20d会独占A吸气管11的低压气体。

在一个具体实施例中,第一气缸10的第一压缩腔10a和第二气缸20的第二压缩腔 20b的排量相同。一方面,第二压缩腔20b二分割成B1压缩腔20c和B2压缩腔20d,这两个压缩腔的排量分别等于第二压缩腔20b排量的50%。例如,第一压缩腔10a的排量如果为10cc,那么将第二压缩腔20b二分割之后的B1压缩腔20c和B2压缩腔20d 的排量就分别为5cc。

接下来,针对压缩机构5的起动和运转时的变容控制进行说明。在壳体2的内部压力与制冷循环的压力几乎相等的状态下,如果驱动马达4起动,第一气缸10的第一活塞16a和第二气缸20的第二活塞16b会随着曲轴40转动,分别在第一压缩腔10a和第二压缩腔20b作公转运动。同时,又由于只有具有弹簧25的B2滑片13c与第二活塞 16b抵接,因此B1压缩腔20c从B吸气管21吸入低压气体后,开始压缩气体。

B1压缩腔20c将压缩后的气体从第三排气孔48c向消音器47b排出后,压缩气体经过两个高压贯穿孔33流向消音器45a,再排入到壳体2中。因此,壳体2的压力逐渐上升,而B吸气管21和A吸气管11以及储液器65的压力下降。

此时,因为如果通过流体压力切换阀50的模式控制,预先设定A压力切换管14和 B压力切换管24与高压管12连通,第一可调背部腔15a与第二可调背部腔15b的压力会上升,因此A滑片13a与B1滑片13b从磁性件35上脱离,分别与进行公转的第一活塞16a和第二活塞16b抵接。

于是,第一压缩腔10a和B2压缩腔20d吸入低压气体并开始压缩气体。又因为B1 压缩腔20c已经在工作中,所以此时3个压缩腔组合一起同时在进行吸气和压缩工作。随后,过大约10~15分钟,制冷循环稳定了下来,排气压力以及吸气压力也随之趋于平缓。

之后,通过流体压力切换阀50的模式控制,即使压缩机构5起动后,A滑片13a和 B1滑片13b的其中一个或两个的工作也可以自由地停止或重启。也就是说,压缩机构5 不论是启动前还是启动后,都能通过模式控制自由地进行变容控制。

试验结果显示,压缩机构5起动后B2滑片13c开始工作,随后再过约5~10秒,滑片13a和B1滑片13b才起动。但是,根据起动之后的运转速度(电机转速)和环境温度,其在上述的范围之内变动。

如果将第一压缩腔10a的排量设定为10cc,且将B1压缩腔20c和B2压缩腔20d的排量分别设为5cc的话,那么总排量就等于20cc,压缩机构5的制冷量将达到100%。这种模式被称为100%模式。

如果在100%的模式运转过程中,将B1滑片背部腔15b的压力切换至低压(Ps), B2压缩腔20d则会停止压缩工作。但由于B1压缩腔20c还在继续工作,总排量为 10cc+5cc=15cc,最后达到75%的制冷量。将此称之为75%模式。

接着,如果将第一可调背部腔15a的压力切换到低压,将第二可调背部腔15b的压力切换到高压,B1压缩腔20c和B2压缩腔20d的总排量5cc+5cc=10cc,达到50%的制冷量。将此称之为50%模式。

其次,如果将第二可调背部腔15b的压力切换到低压,此时只有B1压缩腔20c在运转,因此排量为5cc,制冷量变为25%。将此称之为25%模式。此外,在50%模式和 25%模式中第一活塞16a处于休缸运转的状态。

其结果是在2个气缸中设有3个压缩腔和3个滑片的压缩机构5,通过流体压力切换阀50的控制,可以达成100%,75%、50%、25%这4种模式的变容控制。此外,虽然4模式切换大多数在相邻的模式之间进行切换,但是就像后面会说到的,如果使流体压力切换阀50中心所具备的阀芯55反转,逆向变换模式就变得容易。而且,能较容易地完成模式从75%到25%的急速变换。

前述的由4模式变容控制来设定制冷量是其中一例,制冷量的比率,就如实施例12 一样在4种模式中可以自由地进行变换。总的来说,要基于压缩机以及空调机等应用装置的企划,例如APF等的能效和空调控制,使各压缩腔的排量达到最佳。

正如上述所说,数个滑片的至少一个具备弹簧25是压缩机构5起动的必要条件。但像上述实施例,如果在发挥最小冷量的B2滑片13c中配置弹簧25,不仅能减缓压缩机的振动,还有利于压缩机的起动性和可靠性。

这是由于低温时在排量较大的模式下起动,壳体2中的大部分溶解于润滑油6的冷媒与润滑油6搅拌在一起,导致大量的润滑油6伴随冷媒一同从排气管3向制冷循环系统排出,由此油量不足致使压缩机出现故障。另外,从上述理由和APF的观点来看,最小的制冷量模式为25%~30%时是最佳的。

此外,在使用空调机的一般环境中,受APF值影响最大的压缩机制冷量的运行范围为定额功率的10%~35%,将压缩机的最低冷量设低,建议同时考虑压缩机效率与电机效率,即40~70rps的转速中使用。

这样看来本实用新型的特征是在以往的100%和50%的基础上增加2种模式,成为 100%、75%、50%、25%这4种模式。像这样细分化成4种运转模式,不仅能提升APF,还有益于空调的舒适性。而且,实施例1中所示的变容控制技术可较容易地应用到转速固定的电机(50Hz和60Hz)中,发挥作用。而且,除双气缸之外,还能扩大应用到3 缸等多气缸压缩机中。

实施例2:

具备制热功能的空调机面临早晨、冬季时室外气温低时制热速度较慢的问题。为解决此问题,在电机采用的变频设计中,维持电机的最大转速,可将最大制冷量模式的排量从以往的100%模式增设至125%模式。

因此,这里将实施例1的第一压缩腔10a的排量10cc改变成15cc,而第二气缸20 不做改变。这样,第一压缩腔10a的15cc排量再加上B1压缩腔20c和B2压缩腔20d 的总排量10cc,压缩机构5的最大排量就变成25cc,相当于125%。

接着,第一压缩腔10a的15cc加上B1压缩腔20c(100%)的5cc等于20cc。第一压缩腔10a休缸,B1压缩腔20c和B2压缩腔20d运转时排量为10cc(50%),而单是 B1压缩腔20c运转的话排量变为5cc(25%)。该结果是,通过变容控制,制冷量变成 125%、100%、50%、25%这4种模式,取消75%模式,追加了125%模式。

通过运行这一款新4模式的压缩机,能将制热量100%提升到125%,解决空调机中室外气温低的问题。此外,如果室温上升,在100%、50%、25%这3种模式中运转的话,能同时满足增大制热量、提升空调舒适性、改善APF这3方面。另外,在低室外气温下进行125%运转,由于空调负荷小,电机的输出功率不会增加。原因是输出功率增加会使APF下降。

实施例3:

如图6所示,为本实用新型中用来调整多缸变容旋转式压缩机80的气压的阀门为流体压力切换阀50。脉冲电机腔58的中心设有脉冲电机51,阀管57的中心具备了阀芯 55。

第二压力输入口52和其两侧的A输出口53a、B输出口53b连接于阀管57的外侧,并且在阀芯55的外周开口,且阀管57的外周还连接第一压力输入口53c。由于阀芯55 的内部沿着旋转轴59具备贯穿孔(图中没有显示),因此阀管57的内部压力在阀芯55 的两侧中为高压(Pd)。

连接阀管57的4个管分别连接图2所示的A吸气管11(Ps)、A压力切换管14、 B压力切换管24和高压管12(Pd)。此外,由于高压管12中含有少量的润滑油6,阀管57和内部的滑动部件得到了适度的润滑。

由在阀管57中心设有的旋转轴59驱动的阀芯55,其外径与阀管57的内径滑动配合,与旋转轴59一起沿箭头方向(上到下)旋转。而且也容易反转。阀芯55是合成树脂的成型部件,具有适度的弹性、耐冷媒性和耐油性。

阀芯55,其中央有周向槽55a,两侧有与阀管57的内径滑动配合的B滑合轮55b 和C滑合轮55c,周向槽55a通常是向低压输入管开口。B滑合轮55b和C滑合轮55c 具备的水平方向第一排气通道56a和第二排气通道56b的开口端分别在阀管57中和周向槽55a中开口,是切换A输出管53a和B输出口53b的压力的手段。

阀芯55如果通过脉冲电机51沿箭头方向旋转,分别位于B滑合轮55b和C滑合轮 55c最下面的1个第一排气通道56a则分别与A输出口53a、B输出口53b的口开端一致。因此,A压力切换管14和B压力切换管24都处于高压状态,实现100%模式运转。

接着,如果旋转阀芯55,分别位于B滑合轮55b和C滑合轮55c的1个第一排气通道56a和第二排气通道56b则分别与A输出口53a和B输出口53b的开口端一致。因此, A压力切换管14为高压,B压力切换管24为低压,实现75%模式运转。

再接着,如果继续旋转阀芯55,分别位于B滑合轮55b和C滑合轮55c上的第二排气通道56b和第一排气通道56a则分别与A输出口53a和B输出口53b的开口端一致。因此,A压力切换管14为低压,B压力切换管24为高压,实现50%模式运转。

最后,如果旋转阀芯55,别位于B滑合轮55b和C滑合轮55c上的第二排气通道 56b和第二排气通道56b分别与A输出口53a和B输出口53b的开口端一致。因此,A 压力切换管14和B压力切换管24都为低压,实现25%模式运转。

此外,上述的4个连接管在压缩机构5停止时其压力相等,但由于流体压力切换阀 50即使是在压缩机构5起动前也可以进行模式设定,因此能实现在其起动后切换模式。如果通过脉冲电机51使阀芯55反转,那么就能逆向地切换模式。而且,不仅能简单地在相邻的运转模式之间进行切换,还能容易地直接选择指定的模式。

如此看来,流体压力切换阀50是最适合于压缩机构5变容控制的压力切换阀,通过追加阀芯55、输入管和输出管等,还能实现对多用途变容控制的应用,如果需要增加脉冲电机的转矩,则再追加转矩齿轮。另外,脉冲电机还在广泛应用于空调机和制冷装置的电子膨胀阀中使用,可靠性高。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”、“顺时针”、“轴向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征,无轻重之分,无顺序之分。

在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图2中显示了两个气缸、两个可调滑片用于示例说明的目的,但是普通技术人员在阅读了上面的技术方案之后、显然可以理解将该方案应用到三个可调滑片或者更多个的技术方案中,这也落入本实用新型的保护范围之内。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1