CN1955481B - 容量可变型涡旋式压缩机 - Google Patents

Abstract

容量可变型涡旋式压缩机，有主机架、动涡盘、定涡盘、连接装置构成；其中，主机架固定设置在机壳的内部支撑驱动电机的旋转轴，并具有涡卷；动涡盘安装在主机架上并与驱动电机的旋转轴的上端偏心结合，在其下侧面上形成有第1涡卷，与主机架之间形成有第1压缩室，在其上侧面形成有第2涡卷；定涡盘上也具有涡卷并与动涡盘的第2涡卷啮合，形成第2压缩室；连接装置根据运转模式调整冷媒流动，在两个压缩室内独立压缩冷媒或者按顺序依次压缩冷媒。本发明在动涡盘的上下两侧各自形成有压缩部，而且使两个压缩部根据压缩机的运转模式各自进行压缩或者连续压缩，所以在低容量运转时保持能级，可事先防止因压缩不足而引起的压缩机性能下降的问题，以此来缩短空调的运转时间，降低电力损失。

Description

容量可变型涡旋式压缩机

技术领域

本发明涉及一种涡旋式压缩机。特别是涉及一种有关在低容量运转时能提高压缩效率的容量可变型涡旋式压缩机。

背景技术

一般来说，涡旋式压缩机是：多个涡盘相对运动，使压缩室空间连续变化而吸入、压缩以及排出冷媒。涡旋式压缩机与其它种类压缩机相比，体积小、效率较高且性能优秀，所以广泛应用于空调等空气调节器上。

最近，随着空调功能的多样化，涡旋式压缩机也需要能改变容量。现有的改变压缩机容量的方式是，普遍采用通过压缩机的旋转数来改变压缩机容量，但采用这种方式的机器由于需要配备结构复杂的控制器，产品的价格较高，所以目前对价格低廉、运转稳定的容量可变装置的需求非常强烈。

图1是现有涡旋式压缩机内部结构示意图；图2a和图2b是现有涡旋式压缩机在高容量运转时和低容量运转时的工作状态示意图。

如图所示，现有涡旋式压缩机包括有：与吸气管SP和排气管DP连通的机壳1；固定安装在机壳1的内部产生旋转力的驱动电机2；安装在驱动电机2的上下两侧支撑驱动电机2的旋转轴的主机架3及副机架(未图示)；安装在主机架3的上面与驱动电机2的旋转轴2c结合而旋转运动的动涡盘4；固定在主机架3的上面与动涡盘4啮合，形成连续移动的两个成对的压缩室P的定涡盘5；根据压缩机的运转条件，把各压缩室P的空间与吸入空间S1连通，适当地调整压缩机容量的多个容量可变部6。

动涡盘4在其硬板部上面以内卷形状形成与定涡盘5的涡卷5a一起构成两个成对的压缩室P的涡卷4a，且在硬板部底面中央具有与旋转轴2c结合而接受驱动电机2动力的凸起部4b。

定涡盘5在其硬板部底面以内卷形状形成的涡卷5a与动涡盘4的涡卷4a结合，而构成两个成对的压缩室P，且在硬板部的侧面具有与吸气管SP直接连通的吸入口5b，在其硬板部上面中央具有与涡卷5a的中央连通，向排出空间S2排出压缩气体的排出口5c。在定涡盘5的硬板部上具有从中间压缩室连通到各压缩室P的多个旁通孔5d，且在每个压缩室P上只具备一个旁通孔5d。旁通孔5d使一部分压缩流体事先旁通到各压缩室P内。

容量可变部6包括有旁通开闭板6a和致动器6b。旁通开闭板6a包住定涡盘5的硬板部背面一部分并能旋转；致动器6b连接旁通开闭板6a安装在定涡盘5上，并根据压缩机的容量变化旋转旁通开闭板6a开闭旁通孔5d。

图中未说明的附图标号2a是定子，2b是转子。

下面说明现有的涡旋式压缩机的容量可变装置的作用。

导通电源，电机2工作驱动旋转轴2c旋转，则动涡盘4以偏心距离为半径旋转，与此同时在动涡盘4和定涡盘5的涡卷4a和5a之间多个压缩室P成对形成，这些压缩室P在动涡盘4的持续旋转运动的作用下向中心移动的同时减少体积，由此，反复进行直接吸入冷媒压缩后再排出的压缩过程。

当压缩机高容量运转(100％运转)的时候，向致动器6b导通电源，拉动致动器6b的传动部件，使旁通开闭板6a关闭定涡盘的旁通孔5d，由此压缩室里吸入的冷媒被稳定压缩，维持原来的压缩机容量。

相反，当压缩机低容量运转(67％运转)的时候，没有向致动器6b里导通电源，致动器6b的传动部件被弹簧推动，旁通开闭板6a打开定涡盘5的旁通孔5d，所以压缩室P里的一部分吸入冷媒在压缩过程中事先通过开启的旁通孔5d流出来，由此压缩机的容量下降。

但是，现有的涡旋式压缩机的容量可变装置，在低容量运转的时候不仅仅是根据规定体积的涡旋式压缩机特性来排出适当量的冷媒，而是根据压力来排出冷媒，所以排出冷媒的压力下降，最终导致因压缩不足而压缩机效率下降，同时空调的运转时间延长，而电力损失增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种在低容量运转时防止排出冷媒的压力下降，以此来缩短空调的运转时间减少电力损失的新型的容量可变型涡旋式压缩机。

本发明所采用的技术方案是：一种容量可变型涡旋式压缩机，包括有主机架、动涡盘、定涡盘，还包括有连接装置构成；其中，主机架固定设置在机壳的内部支撑驱动电机的旋转轴，并形成有构成第1压缩室的内卷形状涡卷；动涡盘安装在主机架上并与驱动电机的旋转轴的上端偏心结合而回旋运动，在其下侧面上形成有内卷形状第1涡卷，与主机架之间形成向中心连续移动的第1压缩室，在其上侧面形成有内卷形状的第2涡卷；定涡盘上也形成有内卷形状的涡卷并与动涡盘的第2涡卷啮合，由此形成了在动涡盘回旋运动时向中心连续移动第2压缩室；连接装置根据运转模式调整冷媒流动，在两个压缩室内独立压缩冷媒或者按顺序依次压缩冷媒。

连接装置包括有：第1吸气管和第2吸气管、一个排气管、气体连接管、旁通管、第1调节阀以及第2调节阀构成；第1吸气管和第2吸气管直接连通在各个压缩室向各个压缩室里提供流经蒸发器的冷媒；排气管与排出压空间连通向冷凝器排出压缩冷媒；气体连接管使中间压空间与排气管连通，在压缩机高容量运转时直接向冷凝器排出第1压缩室的压缩冷媒；旁通管连接第2吸气管和气体连接管，使气体连接管与第2压缩室连通，在低容量运转时把中间压空间的第1阶段压缩冷媒向第2压缩室引导；第1调节阀是安装在第2吸气管上的调整冷媒流量的2通阀；第2调节阀是安装在气体连接管与旁通管的连接位置上调整中间压空间冷媒流动的3通阀。

主机架或定涡盘中的一个的外周面紧贴在机壳的内周面，把机壳的内部分隔为中间压空间和排出压空间。

主机架和定涡盘的外周面紧贴在机壳的内周面，把机壳的内部分隔为中间压空间和排出压空间。

在主机架的一侧形成有从第1压缩室贯通到中间压空间的第1排出口，使第1压缩室的压缩冷媒向中间压空间排出。

第2压缩室的体积小于第1压缩室的体积。

第1涡卷和第2涡卷的间距相同的条件下，第1涡卷的涡卷数量多于第2涡卷的涡卷数量。

驱动电机是恒速电机。

本发明的容量可变型涡旋式压缩机，在动涡盘的上下两侧各自形成有压缩部，而且使两个压缩部根据压缩机的运转模式各自进行压缩或者连续压缩，所以在低容量运转时保持能级，可事先防止因压缩不足而引起的压缩机性能下降的问题，而且，以此来缩短空调的运转时间，可降低电力损失。

附图说明

图1是现有涡旋式压缩机内部结构示意图；

图2a、图2b是现有涡旋式压缩机在高容量运转时和低容量运转时的工作状态示意图；

图3是本发明容量可变型涡旋式压缩机内部的结构示意图；

图4a及图4b是本发明容量可变型涡旋式压缩机的运转状态***图。

其中：

10：机壳

30：主机架         31：轴孔

32：涡卷           33：第1吸入口

34：第1排出口      40：动涡盘

41：第1涡卷        42：第2涡卷

50：定涡盘         51：涡卷

52：第2吸入口      53：第2排出口

60：连接装置       61：第1吸气管

162：第2吸气管     63：排气管

64：气体连接管     65：旁通管

66第1调节阀        67：第2调节阀

S1：中间压空间     S2：排出压空间

23：旋转轴

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的容量可变型涡旋式压缩机的实施例。

图3是本发明容量可变型涡旋式压缩机内部的结构示意图；图4a及图4b是本发明容量可变型涡旋式压缩机的运转状态***图。

如图所示，本发明的容量可变型涡旋式压缩机包括有：驱动电机、主机架30和副机架(未图示)、动涡盘40、定涡盘50以及连接装置60构成；驱动电机固定安装在机壳10的内部产生旋转力；主机架30和副机架(未图示)安装在驱动电机的上下两侧支撑驱动电机的旋转轴23；动涡盘40偏心固定在驱动电机的旋转轴23上并与其一同旋转，而与主机架30之间形成连续移动的两个成对的第1压缩室P1，同时与定涡盘50之间形成仍然连续移动的两个成对的第2压缩室P2；定涡盘50固定安装在主机架30的上面，与动涡盘40结合而形成第2压缩室P2；连接装置60根据运转模式调节冷媒流动，使冷媒在两侧压缩室P1、P2内被独立压缩或者按顺序依次压缩。

主机架30，其外周面紧贴在机壳10的内周面把机壳10的内部空间分隔为中间压空间S1和排出压空间S2，在其中央具有径向支撑驱动电机的旋转轴23的轴孔31，在轴孔31的上端即，在主机架30的上面中央部上形成有与动涡盘40的第1涡卷41啮合而形成第1压缩室P1的内卷形状的涡卷32。在主机架30的一侧即，在最外侧涡卷的入口端形成有第1吸入33，并与后述的第1吸气管61直接连通；在最终涡卷的内侧形成有第1排出口34，所以向机壳10的中间压空间S1连通，向中间压空间S1排出压缩冷媒。

动涡盘40，在其硬板部底面具有内卷形状第1涡卷41，与主机架30的涡卷32啮合，形成第1压缩室P1，而且在其硬板部上面也具有的第2涡卷42，与定涡盘50的涡卷51啮合，形成第2压缩室P2。在动涡盘40的硬板部底面中央即，在第1涡卷41的中央形成有与旋转轴23结合而接受驱动电机动力的凸起部43。第2涡卷42最好是在涡卷间距与第1涡卷41相同的条件下，涡卷的数量少于第1涡卷41的涡卷数量，在这种情况下可防止第2阶段压缩时能量下降。

定涡盘50，在其硬板部底面形成有内卷形状的涡卷51，与动涡盘40的第2涡卷42啮合，形成第2压缩室P2，而且在其硬板部的侧面形成有第2吸入口52，并与第2吸气管62直接连通，另外在其硬板部上面中央形成有第2排出口53，从涡卷51的中央连通，可以使压缩冷媒被排出到机壳10的排出压空间S2内。

定涡盘50的涡卷51为了在压缩机低容量运转的情况下把第1压缩室P1第一次压缩的冷媒在第2阶段压缩时能提高能量，其数量要少于主机架30的涡卷数量。

连接装置60包括有：第1吸气管61及第2吸气管62、一个排气管63、气体连接管64、旁通管65、第1调节阀66以及第2调节阀67构成；第1吸气管61及第2吸气管62，其直接连通在各个压缩室P1、P2向各个压缩室P1、P2提供经过蒸发器的冷媒；排气管63与排出压空间S2连通向冷凝器排出压缩冷媒；气体连接管64使中间压空间S1与排气管63连通，在压缩机高容量运转时直接向冷凝器排出第1压缩室P1的压缩冷媒；旁通管65连接第2吸气管62和气体连接管64，使气体连接管64与第2压缩室P2连通，在低容量运转时把中间压空间S1的第1阶段压缩冷媒向第2压缩室P2引导；第1调节阀66是安装在第2吸气管62上的调整冷媒流量的2通阀；第2调节阀67是安装在气体连接管64和旁通管65的连接位置上调整中间压空间S1冷媒流动的3通阀。

图中未说明的附图标号2a是定子，2b是转子

下面，说明本发明容量可变型涡旋式压缩机的作用。

向驱动电机接通电源，旋转轴23旋转，与旋转轴23上端偏心结合的动涡盘40沿着一定的轨迹回旋运动，在回旋过程中，动涡盘40和主机架30之间形成的第1压缩室P1、以及动涡盘40和定涡盘50之间形成的第2压缩室P2向回旋运动中心连续移动的同时体积减小，由此连续吸入、压缩以及排出冷媒气体。

如图4a所示，压缩机高容量运转(100％运转)的时候，第1调节阀66开启，第2调节阀67调整为使气体连接管64与排气管63连通，所以第1压缩室P1和第2压缩室P2里各自吸入冷媒，压缩冷媒后排出。

相反，如图4b所示，压缩机低容量运转(67％运转)的时候，第1调节阀66关闭，第2调节阀67调整为使气体连接管64与第2吸气管62连通，只向第1压缩室P1吸入冷媒，在第1压缩室P1一次压缩后重新向第2压缩室P2吸入冷媒，进行2次压缩，然后排出冷媒。

由此，压缩机在低容量运转的时候保持能量，所以能提高压缩机效率。

Claims (7)

1.一种容量可变型涡旋式压缩机，包括有主机架(30)、动涡盘(40)、定涡盘(50)，还包括有连接装置(60)构成；其中，主机架(30)固定设置在机壳(10)的内部支撑驱动电机的旋转轴(23)，并形成有构成第1压缩室(P1)的内卷形状涡卷(32)；动涡盘(40)安装在主机架(30)上并与驱动电机的旋转轴(23)的上端偏心结合而回旋运动，在其下侧面上形成有内卷形状第1涡卷(41)，与主机架(30)之间形成向中心连续移动的第1压缩室(P1)，在其上侧面形成有内卷形状的第2涡卷(42)；定涡盘(50)上也形成有内卷形状的涡卷(51)并与动涡盘(40)的第2涡卷(42)啮合，由此形成在动涡盘(40)回旋运动时向中心连续移动第2压缩室(P2)；连接装置(60)根据运转模式调整冷媒流动，在两个压缩室(P1、P2)内独立压缩冷媒或者按顺序依次压缩冷媒；其特征在于，连接装置(60)包括有：第1吸气管(61)和第2吸气管(62)、一个排气管(63)、气体连接管(64)、旁通管(65)、第1调节阀(66)以及第2调节阀(67)；第1吸气管(61)和第2吸气管(62)直接连通在各个压缩室(P1、P2)向各个压缩室(P1、P2)里提供流经蒸发器的冷媒；排气管(63)与排出压空间(S2)连通向冷凝器排出压缩冷媒；气体连接管(64)使中间压空间(S1)与排气管(63)连通，在压缩机高容量运转时直接向冷凝器排出第1压缩室(P1)的压缩冷媒；旁通管(65)连接第2吸气管(62)和气体连接管(64)，使气体连接管(64)与第2压缩室(P2)连通，在低容量运转时把中间压空间(S1)的第1阶段压缩冷媒向第2压缩室(P2)引导；第1调节阀(66)是安装在第2吸气管(62)上的调整冷媒流量的2通阀；第2调节阀(67)是安装在气体连接管(64)与旁通管(65)的连接位置上调整中间压空间(S1)冷媒流动的3通阀。

2.根据权利要求1所述的容量可变型涡旋式压缩机，其特征在于，主机架(30)或定涡盘(50)中的一个的外周面紧贴在机壳(10)的内周面，把机壳(10)的内部分隔为中间压空间(S1)和排出压空间(S2)。

3.根据权利要求1所述的容量可变型涡旋式压缩机，其特征在于，主机架(30)和定涡盘(50)的外周面紧贴在机壳(10)的内周面，把机壳(10)的内部分隔为中间压空间(S1)和排出压空间(S2)。

4.根据权利要求1所述的容量可变型涡旋式压缩机，其特征在于，在主机架(30)的一侧形成有从第1压缩室(P1)贯通到中间压空间(S1)的第1排出口(34)，使第1压缩室(P1)的压缩冷媒向中间压空间(S1)排出。

5.根据权利要求1所述的容量可变型涡旋式压缩机，其特征在于，第2压缩室(P2)的体积小于第1压缩室(P1)的体积。

6.根据权利要求1或4所述的容量可变型涡旋式压缩机，其特征在于，第1涡卷(41)和第2涡卷(42)的间距相同的条件下，第1涡卷(41)的涡卷数量多于第2涡卷(42)的涡卷数量。

7.根据权利要求1所述的容量可变型涡旋式压缩机，其特征在于，驱动电机是恒速电机。

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