CN105114289A - 一种多排气压力往复式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多排气压力往复式压缩机，包括气缸体、活塞、气缸盖、曲轴箱、曲轴及连杆，所述的气缸盖与曲轴箱分别设置在气缸体的上下两端，所述的活塞设置在气缸体内，所述的曲轴设置在曲轴箱内，所述的连杆将活塞与曲轴连接起来，驱动机构带动曲轴旋转，通过连杆的传动，使活塞在气缸体内上、下往复运动；所述的气缸体或气缸盖上设置有吸气通道及多个分别适应不通排气压力的排气通道；吸气通道与排气通道依次开启或关闭，配合活塞的运动，完成对制冷剂的吸入、压缩、排气与膨胀过程。与现有技术相比，本发明实现了一台往复式压缩机提供多个排气压力的功能，减少了系统压缩机数量，降低了成本，减少了空间占用。

Description

一种多排气压力往复式压缩机

技术领域

本发明涉及一种往复式压缩机，尤其是涉及一种多排气压力往复式压缩机。

背景技术

往复式压缩机，也称活塞式压缩机，广泛应用于中、小型制冷装置，是一种容积式压缩机。主要由气缸、活塞、吸/排气腔、吸/排气管、排气阀、曲轴箱、曲轴、连杆等组成。当曲轴被原动机带动旋转时，通过连杆的传动，活塞在气缸内作上、下往复运动，并在吸、排气阀的配合下，完成对制冷剂的吸入、压缩和输送。

目前，常见的用于蒸气压缩制冷/热泵系统的往复式压缩机只能提供单一排气压力，即，当前使用一台往复式压缩机的蒸气压缩制冷/热泵循环只能有一个冷凝温度(不考虑压降)。即便一个系统存在或者需要多个冷凝温度，但压缩机的排气压力通常由最高的冷凝温度所决定，造成压缩机功耗偏大。虽然通过使用多台压缩机可以实现多个冷凝温度，但是系统会变得比较复杂、成本明显增加。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种多排气压力往复式压缩机，以提供多个排气压力，满足制冷/热泵系统存在或者需要的多个冷凝温度。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种多排气压力往复式压缩机，包括气缸体、活塞、气缸盖、曲轴箱、曲轴及连杆，所述的气缸盖与曲轴箱分别设置在气缸体的上下两端，所述的活塞设置在气缸体内，所述的曲轴设置在曲轴箱内，所述的连杆将活塞与曲轴连接起来，驱动机构带动曲轴旋转，通过连杆的传动，使活塞在气缸体内上、下往复运动；所述的气缸体或气缸盖上设置有吸气通道及多个分别适应不通排气压力的排气通道；吸气通道与排气通道依次开启或关闭，配合活塞的运动，完成对制冷剂的吸入、压缩、排气与膨胀过程。

所述的吸气通道内设置吸气阀，排气通道内设置排气阀，通过吸气阀与排气阀的启闭控制吸气通道与排气通道的连通与否。

可选的，如果不采用传统吸气阀或排气阀控制压缩机的吸气或排气，所述的吸气通道与排气通道内安装电磁阀，通过电磁阀的启闭时间控制压缩机的吸气或排气。

当所述的多排气压力往复式压缩机为双排气压力往复式压缩机时，所述的排气通道共设有两个，分别为高排气通道与低排气通道。

所述的吸气通道包括设置在气缸盖上的吸气腔及与吸气腔连接的吸气管，在所述的吸气腔内设置用于将吸气管与气缸体内部连通或阻隔的吸气阀。

所述的高排气通道包括设置在气缸盖或气缸体上的高压排气腔及与高压排气腔连接的高压排气管，在所述的高压排气腔内设置用于将高压排气管与气缸体内部连通或阻隔的高压排气阀。

所述的低排气通道包括设置在气缸盖或气缸体上的低压排气腔及与低压排气腔连接的低压排气管，在所述的低压排气腔内设置用于将低压排气管与气缸体内部连通或阻隔的低压排气阀。

本发明的多排气压力往复式压缩机单台压缩机内气缸的数量，气缸布置方式和方向、驱动机构形式，机体、气缸套和机壳的结构和材料均是非限定的，对以上其他内容作出的修改不能视为对本发明进行了实质性改进，凡压缩机中任一气缸采用本发明所述技术方案实现两个或两个以上排气压力，均属本专利的保护范畴。

与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：

1.实现了一台往复式压缩机提供多个排气压力的功能，减少了系统压缩机数量，降低了成本，减少了空间占用；

2.工作原理清晰，控制逻辑简单，具备很强实践性；

3.没有破坏往复式压缩机的原有结构和压缩原理，充分保留了往复式压缩机原有优点。

附图说明

图1为实施例1中双排气压力往复式单缸压缩机吸排气口示意图；

图2为实施例1中双排气压力往复式单缸压缩机工作流程示意图；

图3为实施例2中双排气压力往复式单缸压缩机吸排气口示意图；

图4为实施例2中双排气压力往复式单缸压缩机工作流程示意图。

图1和图3中，10为吸气腔，11为吸气管，12为吸气阀，13为高压排气腔，14为高压排气管，15为高压排气阀，16为低压排气阀，17为低压排气管，18为低压排气腔，19为气缸体，20为活塞，21为连杆，22为曲轴箱，23为曲轴，24为气缸盖。

图2和图4中，A→B为一次压缩过程，B→C为低压排气过程，C→D为二次压缩过程，D→E为高压排气过程，E→F为膨胀过程，F→A为吸气过程，1-1为活塞移动下止点，5-5为活塞移动上止点，当活塞移动至2-2位置时低压排气阀16开启，当活塞移动至3-3位置时低压排气阀16关闭，当活塞移动至4-4位置时高压排气阀15开启。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

气缸侧壁开口的双排气压力往复式单缸压缩机，结构如图1所示，机器的主要结构包括吸气腔10、吸气管11、吸气阀12、高压排气腔13、高压排气管14、高压排气阀15、低压排气阀16、低压排气管17、低压排气腔18、气缸体19、活塞20、连杆21、曲轴箱22、曲轴23及气缸盖24。

气缸盖24与曲轴箱22分别设置在气缸体19的上下两端，活塞20设置在气缸体19内，曲轴23设置在曲轴箱22内，连杆21将活塞20与曲轴23连接起来，驱动机构带动曲轴23旋转，通过连杆21的传动，使活塞20在气缸体19内上、下往复运动；气缸盖24上设置有吸气通道及高排气通道，吸气通道包括设置在气缸盖24上的吸气腔10及与吸气腔10连接的吸气管11，在吸气腔10内设置用于将吸气管11与气缸体19内部连通或阻隔的吸气阀12。高排气通道包括设置在气缸盖24上的高压排气腔13及与高压排气腔13连接的高压排气管14，在高压排气腔13内设置用于将高压排气管14与气缸体19内部连通或阻隔的高压排气阀15。气缸体19侧壁上设置低排气通道，低排气通道包括设置在气缸体19上的低压排气腔16及与低压排气腔16连接的低压排气管17，在低压排气腔16内设置用于将低压排气管27与气缸体19内部连通或阻隔的低压排气阀18。

气缸侧壁开口的双排气压力往复式单缸压缩机，工作流程如图2所示。驱动机构带动曲轴箱22内的曲轴23旋转，并通过连杆21的传动，使活塞20在气缸体19内上、下往复运动。当活塞20运动至下止点1-1时，开始向上运动。A→B过程中吸气阀12，低压排气阀16和高压排气阀15均为关闭状态，制冷剂完成一次压缩。活塞20运动至2-2，气缸内压力应满足低排气压力要求，低压排气阀16开启，活塞20继续向上运动，制冷剂依次经低压排气腔18，低压排气管17排出。当活塞20运动至3-3时，活塞20超过了气缸侧壁开口的上边缘，制冷剂不能再进入低压排气腔18，低压排气阀16关闭，低压排气过程完成。C→D过程中，活塞20位置由3-3运动至4-4，二次压缩过程完成。当活塞20到达4-4时，气缸内压力应满足高排气压力要求，高排气压力阀15开启，活塞20继续向上运动，制冷剂依次经高压排气腔13，高压排气管14排出。活塞20运动至上止点5-5，高压排气阀15关闭，高压排气过程完成。此后，活塞20转向向下运动，运动至4-4或某一位置，使气缸体19内压力小于吸气腔10内压力时，吸气阀12开启，完成膨胀过程。活塞继续向下运动，制冷剂经吸气管11，吸气腔10，吸气阀12进入气缸体。活塞运动至下止点1-1，吸气阀12关闭，吸气过程完成。

如果低压排气阀不采用任何时间控制或根据活塞20的行程控制启闭，气缸侧壁开口的位置应根据低压排气与高压排气的排气量比例和压力比例确定。

实施例2

气缸侧壁不开口的双排气压力往复式单缸压缩机，结构如图3所示。相比于实施例1，主要变化在于低压排气阀16、低压排气管17、低压排气腔18由气缸侧壁更改至气缸盖顶部，类似于高压排气阀15、高压排气管14、高压排气腔13的安装方式。其中吸气通道(含吸气阀12，吸气管11，吸气腔10)，高压排气通道(含高压排气阀15，高压排气管14，高压排气腔13)，低压排气通道(含低压排气阀16，低压排气管17，低压排气腔18)在气缸盖上的位置和相对位置是非限定的，仅对以上三者位置的调整不能视为对本发明进行实质性改进，属于本发明的保护范围。

气缸侧壁不开口的双排气压力往复式单缸压缩机，工作流程如图4所示，类似于实施例1的工作流程。

实施例2中低压排气阀16关闭的时间应根据低压排气与高压排气的排气量比例和压力比例确定。

以上两个实施例中均以能提供两个排气压力的双排气压力往复压缩机为例进行说明。单台往复式压缩机所能提供的排气压力数量是非限制的，通过增减排气腔，排气阀和排气管的数量来改变一台往复式压缩机所能提供的排气压力数量的设计均属于本专利的保护范畴之内。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多排气压力往复式压缩机，包括气缸体(19)、活塞(20)、气缸盖(24)、曲轴箱(22)、曲轴(23)及连杆(21)，所述的气缸盖(24)与曲轴箱(22)分别设置在气缸体(19)的上下两端，所述的活塞(20)设置在气缸体(19)内，所述的曲轴(23)设置在曲轴箱(22)内，所述的连杆(21)将活塞(20)与曲轴(23)连接起来，驱动机构带动曲轴(23)旋转，通过连杆(21)的传动，使活塞(20)在气缸体(19)内上、下往复运动；其特征在于，所述的气缸体(19)或气缸盖(24)上设置有吸气通道及多个分别适应不通排气压力的排气通道；吸气通道与排气通道依次开启或关闭，配合活塞(20)的运动，完成对制冷剂的吸入、压缩、排气与膨胀过程。

2.根据权利要求1所述的一种多排气压力往复式压缩机，其特征在于，所述的排气通道共设有两个，分别为高排气通道与低排气通道。

3.根据权利要求1或2所述的一种多排气压力往复式压缩机，其特征在于，所述的吸气通道包括设置在气缸盖(24)上的吸气腔(10)及与吸气腔(10)连接的吸气管(11)，在所述的吸气腔(10)内设置用于将吸气管(11)与气缸体(19)内部连通或阻隔的吸气阀(12)。

4.根据权利要求2所述的一种多排气压力往复式压缩机，其特征在于，所述的高排气通道包括设置在气缸盖(24)或气缸体(19)上的高压排气腔(13)及与高压排气腔(13)连接的高压排气管(14)，在所述的高压排气腔(13)内设置用于将高压排气管(14)与气缸体(19)内部连通或阻隔的高压排气阀(15)。

5.根据权利要求2所述的一种多排气压力往复式压缩机，其特征在于，所述的低排气通道包括设置在气缸盖(24)或气缸体(19)上的低压排气腔(16)及与低压排气腔(16)连接的低压排气管(17)，在所述的低压排气腔(16)内设置用于将低压排气管(27)与气缸体(19)内部连通或阻隔的低压排气阀(18)。

6.根据权利要求1所述的一种多排气压力往复式压缩机，其特征在于，所述的吸气通道内设置吸气阀(12)，排气通道内设置排气阀，通过吸气阀与排气阀的启闭控制吸气通道与排气通道的连通与否。

7.根据权利要求1所述的一种多排气压力往复式压缩机，其特征在于，所述的吸气通道与排气通道内安装电磁阀，通过电磁阀的启闭时间控制压缩机的吸气或排气。