[发明专利]用于热泵的压缩机

说明书

本发明涉及一种用于热泵型空调机或类似装置的热泵中的压缩机。

图6所示为可让常规的热泵型空调机的冷却介质循环流动的回路示意图。

在空调机加热运转期间，从压缩机01排出的高压/高温气态冷却介质通过四通阀02流入设置在房间内的热交换器03中，如带虚线的箭头所示。气态冷却介质通过向房间内部散发热量而冷凝成液态。

此后，高压液态冷却介质流入膨胀阀04。在膨胀阀04中，液态冷却介质通过绝热膨胀而转化成气态/液态双元介质流。

接着，冷却介质流入设置在房间外部的另一个热交换器05。在热交换器05中，冷却介质由于从外界空气吸收热量蒸发而转变成低温/低压气态冷却介质。然后，气态冷却介质通过四通阀02返回到压缩机01，从而再以上述方式沿着回路循环。

另一方面，在空调机冷却运转或除霜运转期间，冷却介质依次通过压缩机01、四通阀02、设置在房间外部的热交换器05、膨胀阀04、设置在房间内的热交换03和四通阀02沿着回路循环流动。

图7为Moriere曲线图，它表示了上述冷却循环过程。

此时，假定输入压缩机01的功率是Pi（千卡/小时），冷却能力由△i₁×Gr（千卡/小时）表示，加热能力由△i₂×Gr（千卡/小时）表示。其中△i₁表示冷却介质蒸发前、后的焓差（千卡/小时），△i₂表示冷却介质冷凝前、后的焓差（千卡/小时），而Gr表示待循环的冷却介质的量（千克/小时）。

图8是示例性地表示压缩机01的内部结构的垂直剖面图。

压缩机01是这样构成的，它包括一个位于封闭壳体8上部的涡型压缩机构C，和一个位于壳体8下部的电动机4。压缩机构C通过一根转轴5与电动机4有效地连接。

具体地说，涡型压缩机构C主要包括一个定涡卷1、一个动涡卷2、一个转动抑制机构3、一个支架6、转轴5的上部支承轴承71、转轴5的下部支承轴承72、动涡卷2的支承轴承73和止推轴承74。其中转动抑制机构3能允许动涡卷2运转，但阻止其绕偏心销轴53转动，下面还将对此加以说明。

定涡卷1包括一个端板11和多个螺旋件12。端板11上有一个排放口13以及一个用于打开和关闭排放口13的排放阀门17。

动涡卷2包括一个端板21和多个螺旋件22。端板21上伸出一个轴套23。

在壳体8的底部盛装有一定量的润滑剂81。润滑剂81在转轴5转动所产生的离心力的作用下，通过位于转轴5中输送孔52最下端的进口51向上提升。由此，润滑剂81可对下部支承轴承72、偏心销轴53、上部支承轴承71、转动抑制机构3、支承轴承73、止推轴承74和其它重要组成元件进行适当的润滑。在完成润滑以后，润滑剂81通过腔室61和排泄口62向下流到壳体8的底部。

当压缩机01工作时，低温/低压的气态冷却介质通过吸口82引入壳体8内部，并对电动机4进行冷却。此后，气态冷却介质通过定涡卷1上的吸取通道15和吸取腔16引入由螺旋件12和22限定的压缩腔24内。随着动涡卷2的运转，压缩腔24的容积减小，使得气态冷却介质在被压缩的同时进入中央部分。受压缩的气态冷却介质上升到排放口13，以便通过排放口13排入排放腔14，然后再通过排放管83排出。在图8中，参考标号84表示一个紧固在转轴5顶端的配重。

然而，对于具有上述结构的压缩机01来说，当要使它在更高效率下运转时，就会发现它不能正常工作，即：输入到压缩机01的输入功率降低到Pi′（千卡/小时），而冷却介质在冷凝前后的焓差△i₂降低到△i₂′，因此在加热运转期间，加热能力△i₂′×Gr（千卡/小时）也就下降了。

附带要说明的是，在冷却运转期间，该压缩机却能提供与压缩机在高效运转之前完全相同的冷却能力△i₁×Gr（千卡/小时），从而可以降低一部分能耗。

美国专利第4714415也公开了一种压缩机，它有设置在高压腔和进行压缩的压缩腔之间的旁路通道。当压缩机重新启动而导致压缩腔内压力高于高压腔内压力时，此旁路通道打开，将压缩腔中的高压工作介质直接引用高压腔，以降低启动负载扭矩。但此压缩机仍存在上述的缺陷。