繞動葉片式壓縮機的變容裝置的製作方法
2023-06-09 16:00:11 1
專利名稱：繞動葉片式壓縮機的變容裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種繞動葉片式壓縮機，尤其是繞動葉片式壓縮機的變容裝置，其能夠通過簡單操縱轉動閥片在內、外壓縮腔中進行常規運行和空載運行，從而根據運行模式輕易地改變壓縮機的容量。
背景技術：
一般地，繞動葉片式壓縮機構造為通過具有進口的氣缸內的繞動葉片的繞動運動來壓縮引入氣缸的製冷劑氣體。已提出根據形狀分類的各種類型的繞動式壓縮機。
圖1是說明傳統的迴轉類繞動式壓縮機的整體結構的縱向剖面圖。如圖1所示，驅動裝置D和置於驅動裝置D下方的壓縮裝置P安裝於殼體1內，且驅動裝置D和壓縮裝置P與外界是隔絕密封的。驅動裝置D和壓縮裝置P通過具有偏心部件6a的垂直曲軸6相互連接。
驅動裝置D包括定子2，固定置於殼體1內；轉子3，置於定子2內用於轉動曲軸6，該曲軸6在轉子3通電時垂直延伸穿過轉子3。
壓縮裝置P包括通過曲軸6的偏心部件6a在氣缸5內進行繞動運動的繞動葉片4。當繞動葉片4在氣缸5內進行繞動運動時，會壓縮通過進口51引入氣缸5內的製冷劑氣體。氣缸5具有內環52。在氣缸5的內環52與內壁之間界定了環形操作空間53。繞動葉片4的卷體40在操作空間53內進行繞動運動。結果，在卷體40的內部和外部分別形成了壓縮腔。
在壓縮裝置P的上方和下方置有支撐曲軸6兩端的主框架7和輔助框架7a。輔助框架7a具有通過節流閥(muffler)8形成的排出腔8a。排出腔8a與垂直延伸穿過壓縮裝置P和主框架7的管狀排出通道9連接，這樣，壓縮製冷劑氣體通過排出通道9排出到殼體1內。
未說明的附圖標記11表示進口管，12表示出口管，10a表示用於阻止繞動葉片4的卷體40轉動的奧德姆環。
當向驅動裝置D供電時，驅動裝置D的轉子3轉動，於是，垂直延伸穿過轉子3的曲軸6也轉動。當曲軸6轉動時，與曲軸6的偏心部件6a連接的繞動葉片4進行繞動運動。
結果，繞動葉片4的卷體40在氣缸5的操作空間53內進行繞動運動，從而在分別形成在卷體40內、外部的壓縮腔體內，壓縮通過進口51引入到氣缸5中的製冷劑氣體。壓縮製冷劑氣體通過形成在氣缸5和輔助框架7a上的內、外出口(圖中未顯示)排出到排出腔8a中。所排出的高壓製冷劑氣體通過排出通道9引入到殼體1中。最後，壓縮製冷劑氣體通過出口管12從殼體1中排出。
圖2是俯視截面圖，示出了圖1所示的傳統的繞動式壓縮機的壓縮操作。
如圖2所示，壓縮裝置P的繞動葉片4的卷體40在氣缸5的操作空間53內進行繞動運動，如箭頭所示，從而壓縮通過進口51引入到操作空間53內的製冷劑氣體。以下將詳細介紹繞動葉片4的卷體40的繞動運動。
在壓縮裝置P的繞動葉片4的卷體40的初始繞動位置(即，位於0度繞動位置)，當外壓縮腔B2與進口51和外出口53b未連通時，製冷劑氣體通過進口51引入到位於卷體40內的內吸入腔A1中，而壓縮在位於卷體40外的外壓縮腔B2中進行。製冷劑氣體在內壓縮腔A2中被壓縮，同時，壓縮製冷劑氣體從內壓縮腔A2中排出。
在壓縮裝置P的繞動葉片4的卷體40的90度繞動位置，仍然在外壓縮腔B2內進行壓縮，幾乎全部製冷劑氣體都通過內出口53a從內壓縮腔A2排出。在此階段，出現了外吸入腔B1，從而使製冷劑通過進口51引入到外吸入腔B1內。
在壓縮裝置P的繞動葉片4的卷體40的180度繞動位置，內吸入腔A1消失。具體地講，內吸入腔A1變為了內壓縮腔A2，於是，壓縮在內壓縮腔A2中進行。在此階段，外壓縮腔B2與外出口53b連通。於是，壓縮製冷劑氣體通過外出口53b從外壓縮腔B2排出。
在壓縮裝置P的繞動葉片4的卷體40的270度繞動位置，幾乎全部壓縮製冷劑氣體都通過外出口53b從外壓縮腔B2排出，並且壓縮仍然在內壓縮腔A2中進行。並且，在外吸入腔B1中也開始進行壓縮。當壓縮裝置P的繞動葉片4進一步進行繞動90度時，外吸入腔B1消失。具體地講，外吸入腔B1變為外壓縮腔B2，於是，壓縮在外壓縮腔B2中繼續進行。結果，壓縮裝置P的繞動葉片4的卷體40返回到繞動葉片4的繞動運動的初始位置。這樣，就完成了壓縮裝置P的繞動葉片4的卷體40的360度周期的繞動運動。壓縮裝置P的繞動葉片4的卷體40持續進行著繞動運動。
未說明的附圖標記55表示用於在高壓與低壓部分之間保持密封的滑動部分。
圖3是俯視截面圖，示出了圖1所示的傳統的繞動葉片式壓縮機的壓縮裝置的另一個例子。
如圖3所示，在氣缸5中形成有環形操作空間53。環形操作空間53具有彼此被封閉部分58分開的相對端。在操作空間53的一端設有側進口51。在操作空間53的另一端設有內、外出口53a和53b。
卷體40構造為其長度小於操作空間53的長度。卷體40以卷體40位於進口側的一端與操作空間53之間形成一個吸入通道的方式置於操作空間53內。在出口側且在卷體40的一端的滑動部分55保持著內、外壓縮腔之間的密封。
儘管操作空間53的其它部分基本上是環形的，但是出口側的操作空間53卻具有線性部分59。因此，滑動部分55置於操作空間53的線性部分59內，從而能夠使滑動部分55做線性往復運動。從操作空間53的排氣孔57排出的壓縮製冷劑氣體的排出壓力，使滑動部分55緊密接觸於卷體40出口側的一端，從而在高壓與低壓部分之間保持密封。
同時，例如冰箱、空調等製冷裝置或空調裝置的節能操作進行如下。當冰箱內的溫度或裝有空調的房間內的溫度達到預定溫度時，冰箱或空調的壓縮機停止運行。另一方面，當冰箱內的溫度或房間內的溫度超過預定溫度時，冰箱或空調的壓縮機開始運行。這樣，壓縮機的運行重複開始和停止。一般地，壓縮機開始運行時的能耗高於壓縮機正常運行時的能耗。而且，由於壓縮機的突然中斷和突然啟動，導致了在壓縮機內的壓縮氣體與壓縮機的部件之間的相互幹擾，於是，壓縮機的部件被過早地損耗，從而縮短了壓縮機的使用壽命。
因此，需要能改變壓縮機的容量，而不必如上述那樣重複開停壓縮機的運行。逆變器系統可以用於改變壓縮機的容量。在逆變器系統中，控制馬達的轉動次數以改變壓縮機的容量。然而，逆變器系統存在需要昂貴的電路控制設備和相關的部件的問題。因此，壓縮機的生產成本增加了，於是，產品的競爭力降低了。
發明內容
本發明是鑑於上述問題完成的，本發明的目的是提供一種繞動葉片式壓縮機的變容裝置，這種繞動葉片式壓縮機在繞動葉片在氣缸內進行繞動運動時，在繞動葉片的內部和外部形成內、外壓縮腔，該變容裝置能夠通過簡單操縱轉動閥片在內、外壓縮腔中進行常規運行和空載運行，從而根據運行模式輕易地改變壓縮機的容量。
根據本發明，通過提供一種繞動葉片式壓縮機的變容裝置能夠實現上述和其它目的，包括氣缸，具有製冷劑氣體進口和製冷劑氣體出口；繞動葉片的卷體，用於在氣缸界定的操作空間中進行繞動運動從而壓縮引入到氣缸內的製冷劑氣體；輔助框架，用於支撐氣缸的一端；轉動閥片，設於氣缸與輔助框架之間，用於開啟和封閉連接在氣缸吸入孔與出口之間的連通通道，該氣缸吸入孔與氣缸的進口連接。
優選的，氣缸的操作空間是環形的且具有線性部分，該環形具有相互分離的相對端，該線性部分在操作空間的一端沿切線方向形成，以及卷體的長度小於操作空間的長度，卷體以其一端與操作空間之間形成開口的方式置於操作空間內。
優選的，氣缸的操作空間可以被卷體分成內、外壓縮腔，出口包括一對分別與內、外壓縮腔連通的內出口和外出口。
優選的，變容裝置還包括密封裝置，與卷體的一端連接，該密封裝置是線性滑動部分，用於在具有線性滑動接觸面的操作空間的線性部分中進行線性往復運動，該線性滑動部分的一側與繞動葉片的卷體的該一端接觸。
優選的，變容裝置還包括加壓裝置，在氣缸與線性滑動部分的另一側緊鄰處，用於向線性滑動部分施加壓力，從而使線性滑動部分與卷體的該一端緊密接觸。
優選的，加壓裝置是氣體排出孔，在操作空間內與線性滑動部分的另一側緊鄰處，用於排出氣體，從而使排出氣體所產生的壓力施加到線性滑動部分上。
優選的，轉動閥片具有排出壓力連通孔，該排出壓力連通孔與氣體排出孔和輔助框架的氣體吸入孔連通。
優選的，在氣缸的一個表面設有閥操作槽，閥操作槽包括氣缸吸入孔和氣缸的內、外出口。
優選的，閥操作槽是環形的，閥操作槽外圓周部分的預定位置處設有連接部分操作槽，連接部分操作槽與閥操作槽連通。
優選的，閥操作槽是扇形的，閥操作槽外圓周部分的預定位置處設有連接部分操作槽，連接部分操作槽與閥操作槽連通。
優選的，轉動閥片與閥操作槽的形狀相同，轉動閥片設有連通通道，用於將連通進口與內、外連通出口之間連通，該連通進口與氣缸吸入孔對應，該內、外連通出口與氣缸的內、外出口分別對應，且轉動閥片的連通通道的後部設有分別對應於氣缸的內、外出口的內、外閥出口，該內、外閥出口與連通通道不連通。
優選的，輔助框架設有分別與內、外閥出口連通的內、外出口。
優選的，轉動閥片的外圓周部分的預定位置處設有傳動機構連接部分，傳動機構連接部分以杆狀形式向外延伸出預定長度，並且該傳動機構連接部分可轉動地設於連接部分操作槽內。
優選的，傳動機構連接部分由傳動機構操作，傳動機構是螺線管。
優選的，轉動閥片的連通進口的一側設有吸入壓力連通槽，在壓縮機空載運行時，該吸入壓力連通槽與滑動部分的後表面連通。
通過結合附圖的下述詳細描述，本發明的上述及其它目的、特徵和其它優點將能夠得到清楚地理解，其中圖1是說明傳統繞動葉片式壓縮機的整體結構的縱向截面圖；圖2是說明圖1所示的傳統繞動葉片式壓縮機的壓縮操作的俯視截面圖；
圖3是說明圖1所示的傳統的繞動葉片式壓縮機的壓縮裝置的另一個例子的俯視截面圖；圖4是說明根據本發明第一優選實施例的繞動葉片式壓縮機的變容裝置的分解立體圖；圖5A是說明根據本發明第一優選實施例的繞動葉片式壓縮機的變容裝置的轉動閥片的上部的立體圖；圖5B是說明根據本發明第一優選實施例的繞動葉片式壓縮機的變容裝置的轉動閥片的下部的立體圖；圖6A是說明根據本發明第一優選實施例的繞動葉片式壓縮機的變容裝置的常規運行的俯視圖；圖6B是說明根據本發明第一優選實施例的繞動葉片式壓縮機的變容裝置的空載運行的俯視圖；圖7是說明根據本發明第二優選實施例的繞動葉片式壓縮機的變容裝置的分解立體圖；圖8是說明根據本發明第二優選實施例的繞動葉片式壓縮機的變容裝置的轉動閥片下部的立體圖；圖9是說明根據本發明的繞動葉片式壓縮機的變容裝置的滑動部分在排出壓力下的位置的俯視截面圖；及圖10是說明根據本發明的繞動葉片式壓縮機的變容裝置的滑動部分在吸入壓力下的位置的俯視截面圖。
具體實施例方式
現在結合附圖對本發明的優選實施例進行詳細描述。
圖4是說明根據本發明第一優選實施例的繞動葉片式壓縮機的變容裝置的分解立體圖。
在氣缸5的下表面形成有閥操作槽110(在圖中，閥操作槽110形成在缸體5的上表面上)。閥操作槽110包括與氣缸5的側進口51連通的氣缸吸入孔111，以及與氣缸5中的內、外壓縮腔連接的內、外出口53a和53b。在閥操作槽110上可轉動設有與閥操作槽110的形狀相同的轉動閥片120。
參見圖5A，轉動閥片120包括連通進口121，對應於閥操作槽110的氣缸吸入孔111；內、外連通出口122和122a，分別對應於氣缸5的內、外出口53a和53b。連通進口121經由連通通道124與內、外連通出口122和122a連通，連通通道124是上部開放的槽形。在內、外連通出口122和122a的後部，分別形成有與連通通道124不連通的內、外閥出口123和123a。在轉動閥片120的外圓周部分的預定位置處，設有杆狀的傳動機構連接部分125。相應地，在閥操作槽110的外圓周部分的預定位置處設有連接部分操作槽112，在連接部分操作槽112內，傳動機構連接部分125能夠沿著閥操作槽110的外圓周方向轉動。連接部分操作槽112與閥操作槽110連通。
在通電時進行線性往復運動的螺線管(圖中未顯示)用作傳動機構。然而，可以不受限制地使用任何種類的傳動機構，只要其能夠通過傳動機構連接部分125使轉動閥片120在閥操作槽110中以交替方向轉動即可。
在輔助框架7a和氣缸5上分別設有氣體吸入孔7d和氣體排出孔57，使通過設於輔助框架7a的內側和外側的內、外出口7b和7c排出的壓縮製冷劑氣體的壓力能夠施加到操作空間53內部，從而在壓縮機常規運行時，在氣缸5的封閉部分58與滑動部分55之間形成一個背壓腔(back pressurechamber)。為了防止氣體吸入孔7d和氣體排出孔57不能通過轉動閥片120相互連通，在轉動閥片120上還設有排出壓力連通孔126，該排出壓力連通孔126可以在壓縮機常規運行時與氣體吸入孔7d和氣體排出孔57連通。
如圖5B所示，在轉動閥片120的連通進口121上設有線性吸入壓力連通槽127，該線性吸入壓力連通槽127與滑動部分5的後表面連接，這樣，在壓縮機空載運行時，吸入壓力能夠施加到在操作空間53的另一側的滑動部分55的後表面上。
轉動閥片120可以為各種形式。例如，轉動閥片120可以是對應於閥操作槽110的環形120a。或者，轉動閥片120可以是圖8中顯示的扇形120b，這將在下文詳細描述。然而，需要注意的是，轉動閥片120的形狀是不受限制的，只要在動力從傳動機構傳遞到轉動閥片120時轉動閥片120能夠轉動即可。
未說明的附圖標記128和129表示固定部分，通過該固定部分，轉動閥片120用螺釘固定於氣缸5和輔助框架7a上。優選的，固定部分128和129是使轉動閥片120能夠不受阻礙地轉動的延伸孔或槽。
圖6A是說明根據本發明第一優選實施例的繞動葉片式壓縮機的變容裝置的常規運行的俯視圖，圖6B是說明根據本發明第一優選實施例的繞動葉片式壓縮機的變容裝置的空載運行的俯視圖。
如圖6A所示，在繞動葉片式壓縮機的變容裝置常規運行時，轉動閥片120的內、外閥出口123和123a分別與氣缸5的內、外出口53a和53b連通。然而，轉動閥片120的連通通道124內的連通進口121和內、外連通出口122和122a與氣缸5的氣缸吸入孔111和內、外出口53a和53b並不分別連通。結果，連通進口121和內、外連通出口122和122a被封閉。
於是，通過氣缸5的側進口51引入到氣缸內的製冷劑氣體在氣缸5中被壓縮，然後通過氣缸5的內、外出口53a和53b、轉動閥片120的內、外閥出口123和123a、以及輔助框架7a的內、外出口7b和7c從氣缸5排出。這樣，就在氣缸5內進行了壓縮。
此時，轉動閥片120的排出壓力連通孔126與輔助框架7a的氣體吸入孔7d以及氣缸5的氣體排出孔57連通。於是，一部分通過輔助框架7a的內、外出口7b和7c排出到排出腔內的壓縮製冷劑氣體，通過輔助框架7a的氣體吸入孔7d、轉動閥片120的排出壓力連通孔126、以及氣缸5的氣體排出孔57，被排出到操作空間53中，這形成了背壓腔，如圖9所示。通過排出氣體所產生的壓力，實現了滑動部分55的密封。
未說明的附圖標記130表示與轉動閥片120的傳動機構連接部分125連接的傳動機構，用於使轉動閥片120以交替方向轉動。
另一方面，如圖6B所示，在繞動葉片式壓縮機的變容裝置空載運行時，轉動閥片120的連通進口121和內、外連通出口122和122a分別與氣缸5的氣缸吸入孔111和內、外出口53a和53b連通。然而，轉動閥片120的內、外閥出口123和123a與氣缸5的內、外出口53a和53b並不分別連通。結果，轉動閥片120的內、外閥出口123和123a被封閉。
於是，通過氣缸5的側進口51引入到氣缸中的製冷劑氣體，通過氣缸吸入孔111引入到轉動閥片120的連通進口121中，沿著連通通道124被引導，然後通過轉動閥片120的內、外閥出口123和123a以及氣缸5的內、外出口53a和53b被引入到氣缸5中。這樣，就進行了空載運行。
此時，轉動閥片120的吸入壓力連通槽127的末端位於滑動部分55的後表面。因此，通過氣缸5的側進口51和氣缸吸入孔111引入的製冷劑氣體的壓力，通過吸入壓力連通槽127施加在滑動部分55的後表面上。同時，如圖10所示，滑動部分55緊密壓接於操作空間53的線性部分59的末端。於是，卷體40的內部和外部相互連通。
圖7和圖8說明了根據本發明第二優選實施例的繞動葉片式壓縮機的變容裝置。根據本發明第二優選實施例的繞動葉片式壓縮機的變容裝置除了轉動閥片120是扇形120b以外，在結構和操作上都與根據本發明的第一優選實施例的繞動葉片式壓縮機的結構和操作一致。因此，對於根據本發明第二優選實施例的繞動葉片式壓縮機的壓縮裝置，將不再給予詳細描述。然而，應當注意的是，只要轉動閥片120能正常運行，轉動閥片120的形狀是不限的。
從上述描述可見，本發明提供了一種繞動葉片式壓縮機的變容裝置，該繞動葉片式壓縮機在繞動葉片在氣缸內進行繞動運動時具有形成於繞動葉片內部和外部的內、外壓縮腔，該變容裝置能夠通過簡單操縱轉動閥片在內、外壓縮腔中進行常規運行和空載運行，從而根據運行模式輕易地改變壓縮機的容量。因此，本發明具有獲得繞動葉片式壓縮機的經濟效率，降低能耗並且防止繞動葉片式壓縮機由於重複啟動和停止運行造成的部件使用壽命的減少的效果，從而提高了繞動葉片式壓縮機的性能和可靠性。
雖然為了說明目的而公開了本發明的優選實施例，但是本領域的技術人員將來可能推導出不同的修改、補充或替換都不脫離權利要求書中公開的本發明的範圍和精神。
權利要求
1.一種繞動葉片式壓縮機的變容裝置，包括氣缸，具有製冷劑氣體進口和製冷劑氣體出口；繞動葉片的卷體，用於在氣缸所界定的操作空間中進行繞動運動，以壓縮引入到氣缸內的製冷劑氣體；輔助框架，用於支撐氣缸的一端；以及轉動閥片，置於氣缸與輔助框架之間，用於開啟或封閉連接在氣缸吸入孔與出口之間的連通通道，該氣缸吸入孔與氣缸的製冷劑氣體進口連通。
2.如權利要求1所述的變容裝置，其中氣缸內的操作空間為環形並且具有線性部分，該環形具有相互分離的相對端，該線性部分在操作空間的一端沿切線方向形成，以及卷體設置為其長度小於操作空間的長度，卷體以卷體的一端與操作空間之間形成開口的方式置於操作空間中。
3.如權利要求2所述的變容裝置，其中氣缸的操作空間被卷體分為內、外壓縮腔，以及該製冷劑氣體出口包括一對分別與內、外壓縮腔連通的內、外出口。
4.如權利要求2所述的變容裝置，還包括密封裝置，與卷體的一端接觸，該密封裝置是用於在具有線性滑動接觸表面的操作空間的線性部分內進行線性往復運動的線性滑動部分，該線性滑動部分的一側與繞動葉片的卷體的該一端相接觸。
5.如權利要求4所述的變容裝置，還包括加壓裝置，在氣缸緊鄰線性滑動部分的另一側處，用於向線性滑動部分施加壓力，使線性滑動部分與卷體的該一端緊密接觸。
6.如權利要求5所述的變容裝置，其中加壓裝置是氣體排出孔，在操作空間內緊鄰線性滑動部分的另一側處，用於使氣體通過該氣體排出孔排出，從而排出氣體產生的壓力施加在線性滑動部分上。
7.如權利要求6所述的變容裝置，其中轉動閥片具有排出壓力連通孔，該排出壓力連通孔與氣體排出孔和輔助框架的氣體吸入孔連通。
8.如權利要求1所述的變容裝置，其中氣缸的一個表面設有閥操作槽，該閥操作槽包括氣缸吸入孔和氣缸的該內、外出口。
9.如權利要求8所述的變容裝置，其中閥操作槽是環形的，以及閥操作槽的外圓周部分的預定位置處設有連接部分操作槽，該連接部分操作槽與閥操作槽連通。
10.如權利要求8所述的變容裝置，其中閥操作槽是扇形的，以及閥操作槽的外圓周部分的預定位置處設有連接部分操作槽，該連接部分操作槽與閥操作槽連通。
11.如權利要求9或10所述的變容裝置，其中轉動閥片的形狀與閥操作槽的形狀相同，轉動閥片具有連通通道，用於將連通進口與內、外連通出口連通，該連通進口對應於該氣缸吸入孔，該內、外連通出口分別對應於氣缸的該內、外出口，以及轉動閥片的連通通道後部設有分別對應於氣缸的該內、外出口的內、外閥出口，該內、外閥出口與連通通道不連通。
12.如權利要求11所述的變容裝置，其中輔助框架上具有分別連通內、外閥出口的內、外出口。
13.如權利要求11所述的變容裝置，其中轉動閥片的外圓周部分的預定位置處設有傳動機構連接部分，該傳動機構連接部分以杆狀形式向外延伸預定長度，以及傳動機構連接部分可轉動地置於連接部分操作槽內。
14.如權利要求13所述的變容裝置，其中傳動機構連接部分由傳動機構操作。
15.如權利要求14所述的變容裝置，其中傳動機構是螺線管。
16.如權利要求11所述的變容裝置，其中轉動閥片在其連通進口的一側設有吸入壓力連通槽，在壓縮機空載運行時，該吸入壓力連通槽與滑動部分的後表面側連通。
全文摘要
本發明公開了一種繞動葉片式壓縮機的變容裝置，其能夠通過簡單操縱轉動閥片來在內、外壓縮腔中進行常規運行和空載運行，從而根據運行模式輕易地改變壓縮機的容量。變容裝置包括置於氣缸與輔助框架之間的轉動閥片，用於在傳動機構沿著往複方向轉動時開啟或封閉連接在氣缸的進口與氣缸的內、外出口之間的連通通道。因此，本發明具有減少能耗、防止由於繞動葉片式壓縮機重複開、停運行而縮短繞動葉片式壓縮機部件的使用壽命的效果，因此，提高了繞動葉片式壓縮機的性能和穩定性。
文檔編號F04C18/344GK1828057SQ20051009155
公開日2006年9月6日 申請日期2005年8月23日 優先權日2005年3月4日
發明者黃善雄, 劉東原 申請人:Lg電子株式會社