CN103410734B - 旋转压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转压缩机，旋转压缩机的密封壳体内部内置电动式电机部和旋转式的压缩机构部，压缩机构部内包括：具有压缩腔的气缸、在压缩腔上的活塞和滑片、偏芯运转活塞的曲轴、滑动支持曲轴且配备密封压缩腔的法兰的主轴承和副轴承、在主轴承或副轴承的任一方的法兰上配置的排气装置。排气装置包括：在筒形孔与该筒形孔的外周上开孔的气体通道腔。在筒形孔的底部对压缩腔上开孔的排气孔。开关排气孔的排气阀。控制排气阀的开关范围的止动环。根据本发明实施例的旋转压缩机，可起到降低过压缩损失的效果，且该旋转压缩机的运行效率、可靠性和生产效率得到提高。

Description

旋转压缩机

技术领域

本发明涉及一种旋转压缩机。

背景技术

虽然搭载旋转压缩机的系统在全世界不断普及，但为了提升其效率，压缩机的改善和提升可靠性是最重要的。但是，以往的旋转压缩机多年来都在使用舌型排气阀。

配备有舌型排气阀的以往旋转压缩机的轴承，由于阀收纳槽的面积较大，其底面也薄，所以轴承刚性降低。因此，由于压缩腔变形的增加带来的效率损失和轴承变形，从而导致可靠性降低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种可降低压缩损失、提高可靠性和生产效率的旋转压缩机。

根据本发明第一方面实施例的旋转压缩机，所述旋转压缩机的密封壳体内部内置电动式电机部和旋转式的压缩机构部，所述压缩机构部内包括：具有压缩腔的气缸、在所述压缩腔上的活塞和滑片、偏心运转所述活塞的曲轴、滑动支持所述曲轴且配备密封所述压缩腔的法兰的主轴承和副轴承、在所述主轴承或所述副轴承的任一方的法兰上配置的排气装置；所述排气装置包括：在筒形孔与该筒形孔的外周上开孔的气体通道腔；在所述筒形孔的底部对所述压缩腔上开孔的排气孔；开关所述排气孔的排气阀；控制所述排气阀的开关范围的止动环。

根据本发明实施例的旋转压缩机，可起到降低过压缩损失的效果，且该旋转压缩机的运行效率、可靠性和生产效率得到提高。

根据本发明第二方面实施例的旋转压缩机，所述旋转压缩机的密封壳体内部内置着电动式电机部和双缸旋转压缩机构部，所述压缩机构部包括：分别是：有压缩腔的2个气缸、在其两个气缸之间配备有消音器的中隔板、所述各个压缩腔上分别有活塞和滑片、偏心运转所述活塞的曲轴、滑动支持所述曲轴且配备密封所述压缩腔的法兰的主轴承和副轴承、在所述主轴承或所述副轴承的任一方法兰上配置的排气装置、配备在所述中隔板的消音腔上的排气装置；所述排气装置包括：在筒形孔与该筒形孔的外周上开孔的气体通道腔；在所述筒形孔的底部对所述压缩腔上开孔的排气孔；开关所述排气孔的排气阀；控制所述排气阀的开关范围的止动环。

根据本发明实施例的旋转压缩机，可起到降低过压缩损失的效果，且该旋转压缩机的运行效率、可靠性和生产效率得到提高。

进一步地，所述排气阀与所述止动环之间设有阀弹簧，以控制排气阀的动作速度以及开关范围。

在本发明的一些实施例中，所述气体通道腔为数个。

优选地，所述数个气体通道腔绕所述筒形孔的周向均匀间隔分布。

在本发明的一些实施例中，所述气体通道腔是圆筒形的。

进一步地，所述气体通道腔的底部形成为横截面积在从上到下的方向上逐渐减小的圆锥状。

具体地，所述止动环形成为“C”形形状。

本发明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，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/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关于本发明的实施例1，表示旋转压缩机的内部纵截面图；

图2关于本发明的实施例1，配备在主轴承上的排气装置平面图；

图3关于本发明的实施例1，构成排气装置的部品图和组立图；

图4关于本发明的实施例1，表示以往的排气装置平面图；

图5关于本发明的实施例2，构成排气装置的部品图和组立图；

图6关于本发明的实施例3，配备在主轴承上的流体腔平面图；

图7关于本发明的实施例3，配备在主轴承上的流体腔的平面图；

图8关于本发明的实施例3，配备在主轴承上的流体腔的平面图；

图9关于本发明的实施例4，表示双缸旋转压缩机的内部纵截面图；

图10关于本发明的实施例4，中隔板的平面图；

图11关于本发明的实施例4，配备在中隔板组立30上的排气装置截面图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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 了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，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发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

下面参考图1-图11描述根据本发明实施例的一种旋转压缩机，该旋转压缩机可应用在空调机、冷冻装置和热水器等电器中。

实施例1：

图1所示的是本发明的实施例1的形态。旋转压缩机1是由安装在密封壳体2内径上的压缩机构部4、以及配置在其上部的电机部3构成。压缩机构部4配备了以下部件：气缸40、在气缸上形成的压缩腔41上偏心运转的活塞45、与其活塞同步滑动的滑片（图省略）、驱动活塞45的曲轴60、滑动支持该曲轴的主轴承50和副轴承55。

主轴承50是由长轴承50a与主轴承法兰50b构成，副轴承55是由短轴承55a和副轴承法兰55b构成，主轴承法兰50b和副轴承法兰55b是固定在气缸40上，同时与气缸40形成密封的压缩腔41。在主轴承法兰50b上配备本发明的排气装置H、安装排气消音器51。该部品是通过螺钉来完成压缩机构部4的组立。压缩机构部4和电机部3被固定在密封壳体2的内径上，此后，焊接上壳体（图省略），完成旋转压缩机1的组立。

与通常的旋转压缩机一样，压缩腔41中被压缩的高压气体从切口槽43经过排气孔13，再从排气装置H排出至排气消音器51。此后，从排气管（图省略）排出至冷冻循环装置。因此，实施例1的密封壳体2的内部压力是高压侧。

图2所示的是在主轴承50的主轴承法兰50b上组立的排气装置H的平面图。排气装置H是包括：（1）由筒形孔11、以及在其侧面开的3个气缸通道腔12构成的流体腔15，（2）配备在筒形孔11的排气阀20和止动环22。各个气体通道腔12都是圆筒形的，按120度的间隔配置。

流体腔15是在主轴承法兰50b上加工的腔，在筒形孔11的底部，配备有在压缩腔41上开的排气孔和阀座14（参照图3）。另外，在排气阀20的上面配置有C形止动环22。作为参考，图2所示的是如图中所示滑片（46、虚线）的位置与排气装置H之间的位置关系。另外，R中所示的箭头是曲轴60的运转方向。

图3所示的是排气装置H的详细。图A是在主轴承法兰50b上加工的流体腔15的 平面图。图B所示的是圆形的排气阀20、以及形成该止动部的止动环22，图C是流体腔15的Y-Y截面图。图D1是在流体腔15上组立了排气阀20和止动环22的排气装置H的完成图。图D2所示的是排气阀20通过止动环22保持的瞬间静止状态。图E是把气体通道腔12的底部设计成圆锥形的应用案例。

图A和图C，在筒形孔11的底部配备排气孔13、以及在该外周上配备圆环状的阀座14。因此，在阀座14的外侧与筒形孔11的内径之间形成一点点间隙上，筒形孔11的底部厚度变成最薄，形成了薄壁部19。另外，实施例1由于是在筒形孔11的内周上开了3个气体通道腔21，筒形孔11的内周被平均（120度）分割成3个长方形的开口12a、以及除掉该开口部分的3个内壁16。因此，3个开口12a成为从筒形孔11至气体通道腔12的排气通道。

另外，筒形孔11的内径比排气阀20的外径稍微大一点点。因此，排气阀20由于3个内壁16水平方向的动作受到限制，可以上下方向圆滑的滑动。因此，气体通道腔12的开口12a对构成气体通道和内壁16的两部分起到重要的作用。

在图C所示的阀座14上配置排气阀20，此后，把C形状的止动环22嵌入止动环槽17的话就变成图D1，完成排气装置H。被嵌入3个内壁16中的止动环22，既规定了排气阀20的上下运动的动作范围（阀的行程），也起到作为排气阀20的止动部的作用。在止动环22的中央部开的大孔，通常要维持高速上下运动的排气阀20上面压力为高压。由于该效果随着与在低压和高压之间进行压力变动的压缩腔41之间的压力差，排气阀20也可以灵敏地上下运转。

此时，图D2所示的从排气孔13中排出的高压气体，从上浮后的排气阀20的下侧同等分流至3个的开口12a，从各个气体通道腔12的上端开口部流到排气消音器51中。在其高压气体的流动方面，由于开口12a与气体通道腔12的总面积足够大，所以排出气体的阻力变得很小。因此，可以减少压缩机的排出气体所造成的过压缩损失。

图E，通过把气体通道腔12底部变更为圆锥形（圆锥部18如图示），进一步减少气体通道腔12的排出气体的流动阻力。也就是说，这是由于扩大了从排气阀20的底部到气体通道腔12的通道，可以进一步减少过压缩损失的设计案例。另外，作为流体腔15加工中通用的注意事项，在加工气体通道腔12时，在阀座14的上端和气体通道腔12的底部之间需要设定一点点间隙，以避免削掉阀座14的上端。

通常下，主轴承50和副轴承55多采用具有良好耐磨耗和加工性的片状石墨铸铁。采用该铸铁的设计中，流体腔15的各个孔是推荐通过铣刀等的工具铣出来。这种状态下，筒形孔11和气体通道腔12如是圆筒形的话，就容易加工。但是，小容量的旋转压缩机上的上述材料中多采用粉末冶金。采用粉末冶金的设计，由于通过模具造型可以省略上述的机械加工，就不需要流体腔15为圆筒形，气体通道腔12的截面形状和底部形状可以选择各种各样的形状。另外，在实施例1中在主轴承50上配置了排气装置H，但同样也可以在副轴承55上配备排气装置H。

在此，关于排气阀的形状，以往设计以及专利文献1（特开平04-081582）与实施例1进行比较的话，以往的排气阀如图4所示，由于是类似长方形的舌簧阀，所以排出气体的方向主要是舌形阀的自由端（先端侧）。另一方面，实施例1的排气阀20是圆形的，并且拥有3个气体通道腔12，所以排出气体的特征是平均地全方位分流。因此，实施例1具有降低过压缩损失的效果。

另外，舌簧阀（25）如图4所示，薄壁部（19）的范围较大，并且，有该薄壁部（19）与压缩腔（41）的内径重叠的课题。其结果，由于薄壁部（19），不但会降低轴承刚性，由于薄壁部（19）的上下作用的压差，薄壁部（19）会在压缩腔（41）中变形，所以必须增大与活塞之间的滑动间隙。也就是说，以往设计中，由于活塞的内外压差导致气体泄漏增多，从而出现压缩机的效率损失增加的课题。

实施例2：

压缩腔41为大排量的旋转压缩机中，由于排出气体量增加，通常情况下，需要扩大排气孔13和阀的行程量。但是，随着排出气体量的增加，排气阀20运转中的摆动也会增加。图5所示的实施例2，其对策是在排气阀20和止动环22之间追加阀弹簧21。

图5，图B所示的是止动环22、阀弹簧21和排气阀20。图C所示的是止动环槽17的位置较高的流体腔15、图D1所示的是上述部品与流体腔15的组立图。另外，图D2所示的是排气阀20上浮后的状态、通过排气阀20在止动环22的下端面被压紧的阀弹簧21。阀弹簧21适合用线圈弹簧，也可能使用板簧等。另外，实施例1所述那样，即使在阀行程量较短的场合，如果追加阀弹簧21的话，会达到排气阀20的运转更稳定的效果。

实施例3：

旋转压缩机由于是根据压缩腔41的内径来决定排气孔13的位置，所以筒形孔11的配置位置受限制。并且，由于长轴承50a的外径和主轴承法兰50b的外径、还有螺钉孔53的位置，所以气体通道腔12的个数与内径的大小受限制。所示的实施例3是表示可以应用于上述的受限设计时的设计例。

图6是有4个气体通道室12，但是对其中的2个气体通道室12进行铣床加工、切削长轴承50a的下侧部分（参照图1）的话，就可以设置成4个气体通道腔12。与实施例3的气体通道腔12进行比较，上述设计中的排出气体是分流到4个地方，另外，内壁16由于变成4个，所以得到排气阀20的上下运转会更加稳定的效果。另外，长轴承50a的切削量由于是限定的，所以长轴承50a的刚性不会产生不好的影响。另一方面，图7所示的是设计2个相对的气体通道腔12的设计例。

另外，图8是只有一个气体通道腔12的设计。该设计中，由于排出气体是单向流动，所以排气阀20的上下运转会有不稳定的缺点。但是，可采用在排量或者阀行程量比较小的机型上。另外，如实施例2所示那样，可以采用追加阀弹簧21使排气阀20的运转稳定的方法。

实施例4：

图9所示的设计，是在双缸旋转压缩机1的中隔板组件30上内置本发明的中隔板排气装置35的实施例。中隔板组件30是由中隔板（A）30a和中隔板（B）30b构成，该消音腔3中配备中隔板排气装置35。此后，焊接上述2个的中隔板，完成中隔板组30。

中隔板排气装置35具有在压缩腔41上开孔的上下2个排气孔13和排气阀20。另一方面，主轴承50和副轴承55分别具备在上气缸40a和下气缸40b的压缩腔41上开孔的排气孔13，所以双缸压缩机1共有4个排气装置。

上气缸40a和下气缸40b各自从压缩腔41排出的气体，通过中隔板排气装置35，从消音腔31流到消音器出气孔33，经过配备在上气缸40a的连通孔44a，排出至主轴承50的排出消音器51。在此，与上气缸40a的排出气体合流。另一方面，下气缸40b的排出气体，由于通过连通孔44b后流至排气消音器51，所以所有的排出气体，是经过排气消音器51后再排至密封壳体2的。

图10所示的是在中隔板（B）30b的消音腔31中加工出的流体腔15。该详细与实施例2一样，省略了止动环槽17。图11的图F的中隔板排气装置35所示的是由在各自气缸的压缩腔41上开的排气孔13、以及开关该排气孔13的2个排气阀20、在该排气阀20之间配置的1个阀弹簧21构成的中隔板组立30。该设计中的2个排气阀20可以各自独立上下运动。另外，阀弹簧21起到使2个排气阀20的运转稳定的作用。

图G所示的中隔板排气装置35是由只对在上气缸40a的压缩腔41内部开的排气孔31和1个排气阀20、阀弹簧21构成。该设计中，例如：可以应用在相对上气缸40a的排量来说，下气缸40b的排量减少的容量控制旋转压缩机等里面。如上述那样在中隔板上配备排气装置的设计如专利文献2（特开1998-213087）所示。

在实施例1至实施例4中，揭示的是关于密封壳体2的压力为高压侧的旋转压缩机的技术，密封壳体的压力为低压侧的旋转压缩机中，也可借用于上述的揭示技术。这种情况下，与以往的低压旋转压缩机一样，内置排气装置的消音腔需要密封防止对低压侧壳体内的气体泄漏。另外，本发明也适用于摇摆式旋转压缩机。

采用本发明的旋转压缩机可使用于空调、冷冻机、热水器等上，另外，本发明也可应用于壳体低背压式旋转压缩机上。并且，本发明的排气装置由于制造比较简单，所以产业利用价值很大。根据本发明实施例的旋转压缩机，可提高旋转压缩机的效率、可靠性和生产效率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示 例”、“具体示例”、或“一些示例”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发明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发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种旋转压缩机，其特征在于，所述旋转压缩机的密封壳体内部内置着电动式电机部和双缸旋转压缩机构部，所述压缩机构部包括：

分别是：有压缩腔的2个气缸、在其两个气缸之间配备有消音器的中隔板、所述各个压缩腔上分别有活塞和滑片、偏心运转所述活塞的曲轴、滑动支持所述曲轴且配备密封所述压缩腔的法兰的主轴承和副轴承、在所述主轴承或所述副轴承的任一方法兰上配置的排气装置、配备在所述中隔板的消音腔上的排气装置，所述主轴承上设有排气消音器，设有所述主轴承的气缸上设有连通孔，排入所述中隔板的消音腔内的冷媒仅通过所述连通孔排入到所述排气消音器内，所述消音腔形成为闭环状；

所述排气装置包括：

筒形孔以及在该筒形孔的外周上开孔的气体通道腔；

在所述筒形孔的底部对所述压缩腔上开孔的排气孔；

开关所述排气孔的排气阀；

控制所述排气阀的开关范围的止动环。

2.根据权利要求1所述的旋转压缩机，其特征在于，所述排气阀与所述止动环之间设有阀弹簧，以控制排气阀的动作速度以及开关范围。

3.根据权利要求1所述的旋转压缩机，其特征在于，所述气体通道腔为数个。

4.根据权利要求3所述的旋转压缩机，其特征在于，所述数个气体通道腔绕所述筒形孔的周向均匀间隔分布。

5.根据权利要求1所述的旋转压缩机，其特征在于，所述气体通道腔是圆筒形的。

6.根据权利要求1所述的旋转压缩机，其特征在于，所述气体通道腔的底部形成为横截面积在从上到下的方向上逐渐减小的圆锥状。

7.根据权利要求1所述的旋转压缩机，其特征在于，所述止动环形成为“C”形形状。