CN105604934A - 变容量压缩机及包括该变容量压缩机的电器产品 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变容量压缩机及电器产品，该压缩机包括静涡旋盘、与静涡旋盘配合形成内腔和外腔的动涡旋盘、以及设置于静涡旋盘上部的盖板，静涡旋盘的上端面设有第一环槽，第一环槽的底面设有第一变容孔和第二环槽，第二环槽的底面设有第二变容孔；第一环槽内设有可上下滑动的第一活塞，且第一活塞的侧壁与第一环槽的侧壁之间保持气密性；第二环槽内设有可上下滑动的第二活塞，且第二活塞的侧壁与第二环槽的侧壁之间保持气密性；第二活塞与第一活塞之间设有第一弹性件；还包括用于控制第一活塞在第一环槽内滑动的滑动控制机构。如此设置，本发明提供的变容量压缩机，其变容结构容易控制，且变容可靠性较好。

Description

变容量压缩机及包括该变容量压缩机的电器产品

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，特别涉及一种变容量压缩机及包括该变容量压缩机的电器产品。

背景技术

随着不可再生能源的逐渐减少，我国对电器产品的高效节能提出了更高的要求，比如，空调、冰箱等电器产品，大多采用了能效较高的涡旋式压缩机。

现有技术中，涡旋压缩机主要包括密闭外壳、动涡旋盘、静涡旋盘、曲轴、机架、防自转机构及电机等部件。静涡旋盘固定在机架上，动盘由曲轴驱动并由防自转机构制约，围绕静涡旋盘的基圆中心，作很小半径的平面转动。

动、静涡旋盘的型线均是螺旋形，动涡旋盘相对静涡旋盘偏心并相差180度安装，理论上它们轴向会在几条直线上接触，涡旋体型线的端部与相对的涡旋体底部相接触，于是在动、静涡旋盘间形成了一系列月牙形空间，即基元容积。在动涡旋盘以静涡旋盘的中心为旋转中心并以一定的旋转半径作无自转的回转平动时，外圈月牙形空间便会不断向中心移动，此时，冷媒被逐渐推向中心空间，其容积不断缩小而压力不断升高，直至与中心排气孔相通，高压冷媒被排出泵体。

变容量涡旋压缩机的变容原理：通过涡旋型线闭合点的延迟，把压缩腔气体与吸气腔气体连通，从而减少压缩腔的排量，实现空调机组部分负荷的调节。通过在静盘型线顶部开设变容孔，利用活塞阀的上下移动、变容旁通孔的开闭，从而实现型线闭合点的延迟。

请参考图1和图2，图1为现有技术中变容涡旋压缩机的剖视图；图2为现有技术中变容涡旋压缩机的变容孔布置示意图。

现有技术中的变容涡旋压缩机设有活塞1、旁通通道2、变容孔3，其中，活塞1在变容孔3内上下移动，以打开或关闭变容孔3，进而将静盘内部压缩腔体通过变容孔3与旁通通道2连通，实现变容量的目的。

然而，现有技术中的压缩机变容结构在工作时，只能实现小容量的调节。当涡旋压缩机的变容量要求大时，比如变容孔的设置沿型线展开角度超过360°时，需增加辅助的泄压结构，来避免外腔即第三腔的气体压缩、带来的无用压缩功耗。由于辅助孔需同时进行控制，带来了控制结构复杂，且对压缩机的安装空间要求高。如图2所示，当需求变容量较大时，变容孔3需和辅助变容孔4同时开启，若两个变容结构分别控制，控制系统比较复杂，若两个变容结构存在延迟开启时，动静盘的受力变差，降低了动静盘的可靠性。

因此，如何解决现有技术中压缩机变容结构控制系统复杂、且可靠性较差的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种变容量压缩机，其变容结构容易控制，且变容可靠性较好。本发明还提供了一种包括上述变容量压缩机的电器产品。

本发明提供的变容量压缩机，包括静涡旋盘、与所述静涡旋盘配合形成内腔和外腔的动涡旋盘、以及设置于所述静涡旋盘上部的盖板，所述静涡旋盘的上端面设有第一环槽，所述第一环槽的底面设有第一变容孔和第二环槽，第二环槽的底面设有第二变容孔，所述第一变容孔与所述外腔相连通，所述第二变容孔与所述内腔相连通；所述第一环槽内设有可上下滑动的第一活塞，且所述第一活塞的侧壁与所述第一环槽的侧壁之间保持气密性；所述第二环槽内设有可上下滑动的第二活塞，且所述第二活塞的侧壁与所述第二环槽的侧壁之间保持气密性；所述第二活塞与所述第一活塞之间设有第一弹性件；还包括用于控制所述第一活塞在所述第一环槽内滑动的滑动控制机构。

优选地，还包括设置于所述第一活塞的下端面与所述第一环槽的底部之间的第二弹性件。

优选地，所述滑动控制机构包括压力气体供给装置和气压控制装置，所述盖板上部设有压力气体入口，以使压力气体进入所述第一环槽向所述第一活塞的上端面施加压力。

优选地，所述滑动控制机构包括电机、一端与所述电机的输出轴固定连接的连杆装置，所述连杆装置的另一端与所述第一活塞的上端面相铰接。

优选地，所述第一环槽设有泄漏孔，所述泄漏孔与所述变容量压缩机的吸气腔相连通。

优选地，所述泄漏孔的数量为至少两个，且各个所述泄漏孔的横截面积之和，大于第一变容孔和第二变容孔的横截面积之和的四倍。

优选地，所述第一活塞和所述第二活塞的侧壁均设有环槽，且两个所述环槽内均安装有密封环。

优选地，所述第一活塞和所述第二活塞的内部具有空心结构。

优选地，所述第一活塞的下端面和所述第二活塞的上端面设有用于安装所述第一弹性件的第一安装槽，所述第一活塞的下端面和所述第一环槽的底面设有用于安装所述第二弹性件的第二安装槽。

本发明还提供了一种电器产品，包括压缩机，所述压缩机为如上任一项所述的变容量压缩机。

冷媒介质从变容量压缩机的吸气腔被吸入到静涡旋盘和动涡旋盘形成的腔体内，需要说明的是，静涡旋盘和动涡旋盘之间形成内腔和外腔，本发明提供的变容量压缩机，在静涡旋盘的上部设有盖板，而且静涡旋盘的上端面设有第一环槽，第一环槽的底面设有第一变容孔和第二环槽，第二环槽的底面设有第二变容孔，所述第一变容孔与所述外腔相连通，所述第二变容孔中与所述内腔相连通，第一环槽内设有可上下滑动的第一活塞，且第一活塞的侧壁与第一环槽的侧壁之间保持气密性；第二环槽内设有可上下滑动的第二活塞，且第二活塞的侧壁与所述第二环槽的侧壁之间保持气密性；第二活塞与第一活塞之间设有第一弹性件；还包括用于控制第一活塞在第一环槽内滑动的滑动控制机构。如此设置，

当压缩机需要处于非变容状态时，即压缩机需要以全容量运转时，此时，滑动控制机构施加给第一活塞轴向作用力，使第一活塞与静涡旋盘的第一环槽的底面贴合，在第一活塞的压力作用下，第二活塞也与静涡旋盘的第二环槽的底部贴紧，如此可使第一变容孔和第二变容孔密封关闭，进而使压缩机处于非变容状态。

当压缩机需要处于外腔变容状态时，即需要的变容量较小时，滑动控制机构控制第一活塞向第一环槽的上部位置滑动至第一预设位置，以使第一变容孔打开，由于第一活塞上升的距离较小，在第一弹性件的压力作用下，第二活塞依然压紧在第二环槽的槽底，第二变容孔处于密封关闭状态，如此，外腔中的冷媒可由第一变容孔压出，进而实现了外腔变容，使压缩机处于外腔变容状态。

当压缩机需要处于内外腔同时变容状态时，即需要的变容量较大时，滑动控制机构控制第一活塞向第一环槽的上部位置滑动至第二预设位置，第二预设位置高于上述第一预设位置，以使第一变容孔打开，由于第一活塞上升的距离较大，第一活塞施加给第一弹性件的压力较小，第一弹性件作用于第二活塞的弹性压力较小，在内腔冷媒压力的作用下，第二活塞克服第一弹性件的弹力向上顶起，从而第二变容孔打开，内腔中的冷媒通过第二变容孔被压入第二环槽中，实现内腔的变容。如此，实现了内腔和外腔的同时变容，变容量较大。

综上所述，本发明提供的压缩机，只需通过控制滑动控制机构，使滑动控制机构控制第一活塞在第一环槽中的位置，即可可靠地控制压缩机的变容状态，其操作简单，可靠性较高。

本发明还提供了一种包括上述变容量压缩机的电器产品，该电器产品可以是电冰箱、空调器等具有压缩机的电器产品。如此设置，本发明提供的电器产品，其压缩机能够简便、可靠地实现变容控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中变容涡旋压缩机的剖视图；

图2为现有技术中变容涡旋压缩机的变容孔布置示意图；

图3a为本发明具体实施方式中变容量压缩机处于非变容状态时示意图；

图3b为本发明具体实施方式中变容量压缩机的外腔处于变容状态时示意图；

图3c为本发明具体实施方式中变容量压缩机的内外腔同时处于变容状态时示意图；

图4为本发明具体实施方式中静涡旋盘俯视图；

图5为本发明具体实施方式中静涡旋盘剖视图；

图6为本发明具体实施方式中第二活塞的俯视图；

图7为本发明具体实施方式中第一活塞的仰视图；

图8为本发明具体实施方式中第一活塞的剖视图；

图9为本发明具体实施方式中盖板的俯视图；

其中，图1和图2中：

活塞—1、旁通通道—2、变容孔—3、辅助变容孔—4；

图3-图9中：

静涡旋盘—11，第一活塞—12、盖板—13，第一环槽—14、第二环槽—15、第一变容孔—16、第二变容孔—17、第一弹性件—18、第二弹性件—19、泄漏孔—20、环槽—21、第一安装槽—22、第二安装槽—23、第二活塞—25。

具体实施方式

本具体实施方式提供了一种变容量压缩机，其变容结构容易控制，且变容可靠性较好。本具体实施方式还提供了一种包括上述变容量压缩机的电器产品。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图3-图9，本具体实施方式提供的变容量压缩机，包括静涡旋盘11、动涡旋盘和盖板13。其中，动涡旋盘与静涡旋盘11配合形成内腔和外腔，盖板13设置于静涡旋盘11上部。

需要说明的是，本具体实施方式中，静涡旋盘11的上端面设有第一环槽14，第一环槽14的底面设有第一变容孔16和第二环槽15，第二环槽15较第一变容孔16靠近于静涡旋盘11的中心位置。第二环槽15的底面设有第二变容孔17，第一变容孔16与外腔相连通，第二变容孔17与内腔相连通。

第一环槽14内设有第一活塞12，第二环槽15内设有第二活塞25，第一活塞12可上下滑动，且第一活塞12的侧壁与第一环槽14的侧壁之间保持气密性；第二活塞25可上下滑动的设置在第二环槽15内，且第二活塞25的侧壁与第二环槽15的侧壁之间保持气密性。

第二活塞25与第一活塞12之间设有第一弹性件18，在第一活塞12的压力作用下，第一弹性件18可产生弹性形变，进而可以施加给第二活塞25弹性作用力，以使第二活塞25压紧在第二环槽15内。

另外，本具体实施方式提供的变容量压缩机还包括用于控制第一活塞12在第一环槽14内滑动的滑动控制机构。

本具体实施方式中，滑动控制机构可具体如下述设置。

滑动控制机构可包括压力气体供给装置和气压控制装置，压力气体供给装置可具体为气泵，压力控制装置可具体为压力调节阀，在盖板13上可设有压力气体入口，当气泵向压力气体入口充入正压气体时，气压施加给第一活塞12的上端面压力，以控制第一活塞12向下运动，当气泵向压力气体入口抽气时，负压作用在第一活塞12上端面，能够控制第一活塞12向上运动。

当然，滑动控制机构也可为其它类型的控制机构，比如，还可以通过电机带动连杆装置，通过连杆装置将电机的转动转换为直线运动，以带动第一活塞12上下运动。连杆的具体形式在机械传动领域已经较为成熟，本文不再赘述。滑动控制机构还可为电磁铁的形式，通过控制电磁铁对第一活塞12的吸引力或排斥力，实现第一活塞12的上下运动。

另外，本具体实施方式的优选方案中，还可以在第一活塞12的下端面与第一环槽14的底部之间设置第二弹性件19，在第二弹性件19的弹力作用下，能够可靠地实现第一活塞12的向上位移。另外，上述第一弹性件18和第二弹性件19可以具体为弹簧，当然，也可为其它类型的弹性件，比如，弹性钢片等，只要能够提供弹性力即可。

为了方便描述，下面内容，以滑动控制机构为气动控制装置为例，对本实施例进行说明介绍。

当变容量压缩机需要为非变容状态时，即压缩机以全容量运转，此时在第一活塞12的上端面施加高压气体力，使第一活塞12和第二活塞25的下端面分别与第一凹槽的底面和第二凹槽的底面贴合，实现密封，从而关闭第一变容孔16和第二变容孔17。

当变容量压缩机需要为外腔变容状态时，即变容量较小的状态时，此时在盖板13上施加中压气体力，第一活塞12受到弹簧的弹力和第一变容孔16内的气体压力，以及施加于上端面的中压气体压力，而且弹簧弹力+变容孔的气体压力＞中压气体力，第一活塞12向上移动，直到弹簧弹力+变容孔气体力＝中压气体力时，第一活塞12停止滑动且保持在平衡状态，而且此时第一活塞12的下端面离开第一环槽14的底面的距离较小，在弹簧的弹力作用下，第二活塞25仍然保持静止，第二变容孔17仍然处于封闭状态。

当压缩机的内外腔需要同时变容时，即若要实现大容量变容状态时，此时在盖板13上施加吸气压力，由于弹簧的弹力使第一活塞12继续升起，第一活塞12与第一环槽14的底部之间的距离、以及第一活塞12与第二活塞25的距离逐渐增加，当超过预设值时，弹簧对第二活塞25的压力减小，内腔压力气体通过第二变容孔17向上推动第二活塞25，从而使第二变容孔17打开。

另外，需要说明的是，压缩机的外腔和内腔由第一变容孔16和第二变容孔17泄漏出来的气体，可通过泄漏孔导流至压缩机的吸气腔，而后再进入静涡旋盘11和动涡旋盘形成的内腔或外腔中，形成循环。

此时由第一变容孔16和第二变容孔17泄漏出的气体都通过统一的泄漏孔20排出到吸气腔，从而完成内外腔同时变容的目的。

另外，为了使由第一变容孔16和第二变容孔17泄漏出的气体遇到的阻力更小，本具体实施方式中，可设置至少两个泄漏孔20，而且保证泄漏孔的总和面积是第一变容孔16和第二变容孔17的横截面积之和的4倍以上，如此可显著的降低气体泄漏阻力。

另外，需要说明的是，为了避免压力气体由第一活塞12和第一环槽14之间、以及第二活塞25和第二环槽15之间泄漏出去，在第一活塞12和第二活塞25的侧壁均可设有环槽21，且两个环槽21内均安装有密封环。如此设置，有效提高了第一活塞12和第一环槽14之间的密封性、以及第二活塞25和第二环槽15之间的密封性。

另外，为了降低第一活塞12和第二活塞25的重量，第一活塞12和第二活塞25均可为中空结构。

进一步地，为了方便安装第一弹性件18和第二弹性件19，以及防止第一弹性件18和第二弹性件19出现错位的问题，本具体实施方式的优选方案中，可在第一活塞12的下端面和第二活塞25的上端面设有用于安装第一弹性件18的第一安装槽22，第一活塞12的下端面和第一环槽14的底面设有用于安装第二弹性件19的第二安装槽23。

本具体实施方式还提供了一种电器产品，该电器产品可以为空调器、饮水机、冰箱、冰柜等具有压缩机的电器产品，该电器产品的压缩机为如上所述的变容量压缩机。如此设置，本实施方式提供的电器产品，其压缩机能够可靠方便地实现变容，该有益效果的推导过程与上述变容量压缩机所带来的有益效果的推导过程大体类似，故本文不再赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种变容量压缩机，包括静涡旋盘(11)、与所述静涡旋盘配合形成内腔和外腔的动涡旋盘、以及设置于所述静涡旋盘(11)上部的盖板(13)，其特征在于，所述静涡旋盘(11)的上端面设有第一环槽(14)，所述第一环槽(14)的底面设有第一变容孔(16)和第二环槽(15)，所述第二环槽(15)的底面设有第二变容孔(17)，所述第一变容孔(16)与所述外腔相连通，所述第二变容孔(17)与所述内腔相连通；所述第一环槽(14)内设有可上下滑动的第一活塞(12)，且所述第一活塞(12)的侧壁与所述第一环槽(14)的侧壁之间保持气密性；所述第二环槽(15)内设有可上下滑动的第二活塞(25)，且所述第二活塞(25)的侧壁与所述第二环槽(15)的侧壁之间保持气密性；所述第二活塞(25)与所述第一活塞(12)之间设有第一弹性件(18)；还包括用于控制所述第一活塞(12)在所述第一环槽(14)内滑动的滑动控制机构。

2.如权利要求1所述的变容量压缩机，其特征在于，还包括设置于所述第一活塞(12)的下端面与所述第一环槽(14)的底部之间的第二弹性件(19)。

3.如权利要求2所述的变容量压缩机，其特征在于，所述滑动控制机构包括压力气体供给装置和气压控制装置，所述盖板(13)上部设有压力气体入口，以使压力气体进入所述第一环槽(14)向所述第一活塞(12)的上端面施加压力。

4.如权利要求1所述的变容量压缩机，其特征在于，所述滑动控制机构包括电机、一端与所述电机的输出轴固定连接的连杆装置，所述连杆装置的另一端与所述第一活塞的上端面相铰接。

5.如权利要求1所述的变容量压缩机，其特征在于，所述第一环槽(14)设有泄漏孔(20)，所述泄漏孔(20)与所述变容量压缩机的吸气腔相连通。

6.如权利要求1所述的变容量压缩机，其特征在于，所述泄漏孔(20)的数量为至少两个，且各个所述泄漏孔(20)的横截面积之和，大于第一变容孔(16)和第二变容孔(17)的横截面积之和的四倍。

7.如权利要求1所述的变容量压缩机，其特征在于，所述第一活塞(12)和所述第二活塞(25)的侧壁均设有环槽(21)，且两个所述环槽(21)内均安装有密封环。

8.如权利要求1所述的变容量压缩机，其特征在于，所述第一活塞(12)和所述第二活塞(25)的内部具有空心结构。

9.如权利要求2所述的变容量压缩机，其特征在于，所述第一活塞(12)的下端面和所述第二活塞(25)的上端面设有用于安装所述第一弹性件(18)的第一安装槽(22)，所述第一活塞(12)的下端面和所述第一环槽(14)的底面设有用于安装所述第二弹性件(19)的第二安装槽(23)。

10.一种电器产品，包括压缩机，其特征在于，所述压缩机为如权利要求1-9任一项所述的变容量压缩机。