專利名稱：具有雙重機殼的可變容量旋轉式壓縮機及其運轉方法
技術領域：
本發明涉及一種可變容量旋轉式壓縮機，尤其是能夠變換容量的具有雙重殼體的可變容量旋轉式壓縮機及其運轉方法。
背景技術：
一般，壓縮機是利用電帶動動力發生裝置，向空氣、冷媒或者其他的特殊氣體上施加壓力，通過壓縮氣體使壓力升高的裝置，在工業中廣泛的使用。壓縮機根據壓縮的方式分為容積型和渦旋型。
容積型壓縮機是通過體積的減少增加壓力的方式，渦旋型壓縮機是使氣體的動能變換成壓力能量而壓縮的方式。容積型壓縮機中旋轉式壓縮機主要用于空調等空氣調節器上，隨著空調功能的多樣化趨勢，目前，旋轉式壓縮機也逐漸需要能夠可變容量的產品。
旋轉式壓縮機的容量可變的技術主要有采用變頻電機控制壓縮機的轉速，但是變頻電機成本較高，而且大部分空調主要用于制冷，提高壓縮機制冷條件下制冷能力比提高制熱條件下制熱能力更為重要。另外，現有的旋轉式壓縮機是由一個機殼構成，為了可變容量需要復雜的排管和多個外部閥門，在空調上安裝時，存在組裝工程復雜，組裝后由排管造成，振動加劇的問題。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是，提供一種不使用變頻電機也能穩定的改變壓縮機容量，簡化排管及外部閥門，組裝容易且能降低排管振動的具有雙重殼體的可變容量旋轉式壓縮機及其運轉方法。
為了解決技術問題，本發明采用的技術方案是一種具有雙重機殼的可變容量旋轉式壓縮機，包括第1機殼、第2機殼和引導冷媒的連接單元，第1密閉空間形成在第1機殼內部，在第1機殼上設置將第1密閉空間連接到冷凍循環的冷凝器上的冷媒排出管，在第1密閉空間中設置驅動單元和傳遞接收驅動單元的驅動力而壓縮冷媒的多個壓縮單元；第2機殼設置在第1機殼的外輪廓上，第1機殼和第2機殼之間形成根據壓縮機的運轉模式，使一側壓縮單元上1次壓縮的冷媒能夠向另一壓縮單元引導的第2密閉空間；連接單元根據壓縮機的運轉模式，調節冷媒的流動方向。
所述第1壓縮單元排出側與第1密閉空間連通，第2壓縮單元排出側的一側與第1密閉空間的連通，另一側與第2密閉空間有選擇的連通。
所述連接單元包括在冷凍循環的蒸發器出口上各自獨立的連接在各壓縮單元的吸入側的多個吸入側連接管；第2壓縮單元的排出側的一側連通到第2密閉空間上的排出側旁通管；與第2密閉空間的內部和吸入側連接管的中間相連接的吸入側旁通管；各自設置在第1壓縮單元上，連接吸入側連接管和排出側旁通管以及吸入側旁通管的，調節冷媒流動的多個開閉閥門。
在第2壓縮單元上與第1密閉空間連通的排出側的一側上設置有，在排出側旁通管的開閉閥門關閉時開啟的檢測閥門。
具有雙重殼體的可變容量旋轉式壓縮機的運轉方法，包括以下運行方式動力模式運轉的情況下，僅開啟設置在吸入側連接管上的開閉閥門，其他開閉閥門關閉，使冷媒向各壓縮單元吸入壓縮后，向第1機殼的第1密閉空間排出；節能模式運轉的情況下，僅關閉設置在吸入側連接管上的開閉閥門，其他開閉閥門開啟，冷媒僅向第2壓縮單元吸入，在第2壓縮單元上進行1次壓縮后向第2機殼的第2密閉空間引導，重新再向第1壓縮單元吸入進行2次壓縮，再向第1機殼的第1密閉空間排出。
本發明的有益效果是利用排管和閥門容易變換壓縮機的容量，排管和閥門設置在機殼的內部，在空調上組裝壓縮機時，使組裝作業容易，組裝后降低排管噪音，提高壓縮機的信賴性。
圖1是本發明具有雙重機殼的可變容量旋轉式壓縮機的縱剖面圖。
圖2是本發明具有雙重機殼的可變容量旋轉式壓縮機動力運轉模式的狀態圖。
圖3是本發明具有雙重機殼的可變容量旋轉式壓縮機節能運轉模式的狀態圖。
圖中1驅動單元2第1壓縮單元
3第2壓縮單元 10第1機殼20第2機殼 30連接單元31，32第1，第2吸入側連接管33排出側旁通管34吸入側旁通管35，36，37第1，第2，第3開閉閥門具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細說明如圖1所示，本發明的具有雙重機殼的可變容量旋轉式壓縮機包括第1機殼10、第2機殼20和引導冷媒的連接單元30。第1密閉空間S1形成在第1機殼10內部，第1密閉空間S1中安裝有產生驅動力的驅動單元1，驅動單元1連接能夠壓縮冷媒的第1壓縮單元2和第2壓縮單元3；第2機殼20設置在第1機殼10的外輪廓上，第2機殼20和第1機殼10之間形成第2密閉空間S2；引導冷媒的連接單元30根據壓縮機的運轉模式，可以使兩個壓縮單元2、3全都進行冷媒壓縮，或者使在第1壓縮單元2上進行1次壓縮后在第2壓縮單元3上進行2次壓縮。
驅動單元1固定于第1機殼10的內部，由從外部引入電源的定子1a；在定子1a的內部間隔一定空隙配置的，并與定子1a相互作用進行旋轉的轉子1b；和與轉子1b一體結合，向壓縮單元2、3傳遞驅動力的旋轉軸1c構成。驅動單元1由定速電機構成，比變頻電機價格低廉，但是根據情況也可由變頻電機構成。
第1壓縮單元2形成環狀，包括設置在第1機殼10內部的第1氣缸2a；覆蓋第1氣缸2a的上下兩側，與氣缸一起形成第1內部空間，在半徑方向及軸方向支撐旋轉軸1c的上部軸承2b及中間軸承2c；插入旋轉軸1c的上側偏心部上，在第1氣缸2a的第1內部空間上旋回，壓縮冷媒的第1滾動活塞2d；為使緊壓結合在第1滾動活塞2d的外周面上，在第1氣缸2a上向半徑方向可移動的結合，使第1氣缸2a的第1內部空間各自區劃成第1吸入室和第1壓縮室的第1擋板(未圖示)；設置在上部軸承2b上，調節第1壓縮室排出的冷媒的第1排出閥門2e；收容第1排出閥門2e，設置在上部軸承2b上的上部消音器2f。
第2壓縮單元3形成環狀，包括位于第1氣缸2a下側，與中間軸承2c接觸的第2氣缸3a；結合于第2氣缸3a的上面，與第2氣缸3a一起構成第2內部空間的同時，軸方向支撐旋轉軸1c的下部軸承3b；在旋轉軸1c的下側偏心部上可旋轉的結合，位于第2氣缸3a的第2內部空間上壓縮冷媒的第2滾動活塞3c；為使緊壓結合在第2滾動活塞3c的外周面上，在第2氣缸3a上向半徑方向可移動的結合，使第2氣缸3a的第2內部空間各自區劃成第2吸入室和第2壓縮室的第2擋板(未圖示)；調節設置在中間軸承2c的一側的第2壓縮室上排出的冷媒的第2排出閥門3d；收容第2排出閥門3d，設置在下部軸承3b上的下部消音器3e。此外，在下部消音器3e的一側上連通設置貫通第1機殼10，連通第2機殼20的第2密閉空間S2的排出側旁通管33，另一側上設置有根據排出側旁通管33的開閉與否，而調節下部消音器3e內部和第1密閉空間S1之間的壓力差的開閉，即調節冷媒流動方向的檢測閥門3f。
為了使在冷凍循環的蒸發器出口(儲液罐的出口)上各自連通壓縮單元2、3，在第1機殼10上連通設置第1冷媒吸入管11和第2冷媒吸入管12；在冷凍循環的冷凝器入口上，為連通第1密閉空間S1，在第1機殼10上貫通設置一個冷媒排出管13。
第2機殼20包裹在第1機殼10的外輪廓，密封焊接結合，其一側上為使第1冷媒吸入管11和第2冷媒吸入管12連通到儲液罐A的出口，貫通設置有第1吸入側連接管31和第2吸入側連接管32。另外，第2機殼20的第2密閉空間S2一側設置有連接貫通第1機殼10的下部消音器3e的排出側旁通管33，第2機殼20的第2密閉空間S2另一側設置有與排出側旁通管33連通，連接在第1吸入側連接管31上的吸入側旁通管34。
連接單元30包括在儲液罐4的出口側分管通過各自的冷媒吸入管11、12連接在氣缸2a、3a吸入側的第1吸入側連接管31及第2吸入側連接管32；設置在下部消音器3e的一側，使下部消音器3e的內部空間連通到第2機殼20的第2密閉空間S2上的排出側旁通管33；從第2密閉空間S2的內部連接到第1吸入側連接管31上的吸入側旁通管34；設置在第1吸入側連接管31和排出側旁通管33以及吸入側旁通管34的中間，調節通過各管內部的冷媒，且由二通閥門構成的第1，第2，第3開閉閥門35、36、37。
圖中F是冷媒流路。
如上所述的本發明的可變容量多重旋轉式壓縮機工作過程如下
向驅動單元1的定子1a引入電源，轉子1b旋轉時，旋轉軸1c與轉子1b一起旋轉，驅動單元1的旋轉力向第1壓縮單元2和第2壓縮單元3傳遞，根據空調上的需要負載，恰當的調節各自開閉閥門，達到以動力模式運轉產生大容量的制冷或者以節能模式運轉產生小容量的制冷。
動力模式運轉的情況下，如圖2所示，開啟第1開閉閥門35，關閉第2開閉閥門36和第3開閉閥門37，使通過蒸發器的冷媒向第1壓縮單元2的第1氣缸2a和第2壓縮單元3的第2氣缸3a吸入，在兩個壓縮單元2、3上冷媒壓縮后向第1機殼10的第1密閉空間S1排出，通過冷媒排出管13向冷凝器引導，達到產生100％的制冷。這時，下部消音器3e上設置的檢測閥門3f隨著第2開閉閥門36的關閉，下部消音器3e內部的壓力變得比第1密閉空間S1的壓力高，檢測閥門3f開啟，使向下部消音器3e排出的冷媒向第1密閉空間S1排出，并通過冷媒流路F向冷媒排出管移動。
相反，節能模式運轉的情況下，如圖3所示，關閉第1開閉閥門35，開啟第2開閉閥門36和第3開閉閥門37，僅向第2壓縮單元3吸入冷媒，在第2壓縮單元3上1次壓縮向下部消音器3e排出的冷媒通過排出側旁通管33向第2密閉空間S2移動，此后通過吸入側旁通管34重新再向第1壓縮單元2供給，2次進行壓縮后，通過上部消音器2f向第1壓縮空間S1排出，通過冷媒排出管13向冷凝器引導，發生第2壓縮單元3容量的制冷，這時，下部消音器3e上設置的檢測閥門3f隨著第2開閉閥門36的開啟，下部消音器3e內部的壓力變得比第1密閉空間S1的壓力低，檢測閥門3f維持關閉狀態，使向下部消音器3e排出的冷媒向第2密閉空間S2移動。
當然，本發明的壓縮單元2、3根據需要可以為多個。
權利要求
1.一種具有雙重機殼的可變容量旋轉式壓縮機，其特征在于包括第1機殼(10)、第2機殼(20)和引導冷媒的連接單元(30)，第1密閉空間(S1)形成在第1機殼(10)內部，在第1機殼(10)上設置將第1密閉空間(S1)連接到冷凍循環的冷凝器上的冷媒排出管(13)，在第1密閉空間(S1)中設置驅動單元(1)和傳遞接收驅動單元的驅動力而壓縮冷媒的多個壓縮單元(2、3)；第2機殼(20)設置在第1機殼的外輪廓上，第1機殼(10)和第2機殼(20)之間形成根據壓縮機的運轉模式，使一側壓縮單元上1次壓縮的冷媒能夠向另一壓縮單元引導的第2密閉空間(S2)；連接單元(30)根據壓縮機的運轉模式，調節冷媒的流動方向。
2.根據權利要求1所述的具有雙重殼體的可變容量旋轉式壓縮機，其特征在于所述第1壓縮單元(2)排出側與第1密閉空間(S1)連通，第2壓縮單元(3)排出側的一側與第1密閉空間(S1)的連通，另一側與第2密閉空間(S2)有選擇的連通。
3.根據權利要求2所述的具有雙重殼體的可變容量旋轉式壓縮機，其特征在于所述連接單元(30)包括在冷凍循環的蒸發器出口上各自獨立的連接在各壓縮單元(2、3)的吸入側的多個吸入側連接管(31、32)；第2壓縮單元(3)的排出側的一側連通到第2密閉空間(S2)上的排出側旁通管(33)；與第2密閉空間(S2)的內部和吸入側連接管(31)的中間相連接的吸入側旁通管(34)；各自設置在第1壓縮單元(2)上，連接吸入側連接管(31)和排出側旁通管(33)以及吸入側旁通管(34)的，調節冷媒流動的多個開閉閥門(35、36、37)。
4.根據權利要求3所述的具有雙重殼體的可變容量旋轉式壓縮機，其特征在于在第2壓縮單元(3)上與第1密閉空間(S1)連通的排出側的一側上設置有，在排出側旁通管(33)的開閉閥門(36)關閉時開啟的檢測閥門(3f)。
5.權利要求3的具有雙重殼體的可變容量旋轉式壓縮機的運轉方法，包括以下運行方式動力模式運轉的情況下，僅開啟設置在吸入側連接管上的開閉閥門，其他開閉閥門關閉，使冷媒向各壓縮單元吸入壓縮后，向第1機殼的第1密閉空間排出；節能模式運轉的情況下，僅關閉設置在吸入側連接管上的開閉閥門，其他開閉閥門開啟，冷媒僅向第2壓縮單元吸入，在第2壓縮單元上進行1次壓縮后向第2機殼的第2密閉空間引導，重新再向第1壓縮單元吸入進行2次壓縮，再向第1機殼的第1密閉空間排出。
全文摘要
本發明公開了一種具有雙重機殼的可變容量旋轉式壓縮機，包括第1機殼、第2機殼和引導冷媒的連接單元，第1密閉空間形成在第1機殼內部，在第1機殼上設置將第1密閉空間連接到冷凍循環的冷凝器上的冷媒排出管，在第1密閉空間中設置驅動單元和傳遞接收驅動單元的驅動力而壓縮冷媒的多個壓縮單元；第2機殼設置在第1機殼的外輪廓上，第1機殼和第2機殼之間形成根據壓縮機的運轉模式，使一側壓縮單元上1次壓縮的冷媒能夠向另一壓縮單元引導的第2密閉空間；連接單元根據壓縮機的運轉模式，調節冷媒的流動方向。本發明組裝作業容易，降低排管噪音，提高壓縮機的信賴性。
文檔編號F04C23/00GK1955479SQ200510015680
公開日2007年5月2日 申請日期2005年10月27日 優先權日2005年10月27日
發明者河森哲, 金真洙, 李根英 申請人:樂金電子(天津)電器有限公司