CN107084125B - 直线压缩机的气缸容积调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种直线压缩机的气缸容积调节方法，直线压缩机包括外壳，以及设置在所述外壳中的定子、活塞、气缸、动子、弹簧和后挡板，所述外壳上设置有吸气筒，所述吸气筒上设置有用于开关所述吸气筒的第一阀门，所述动子和所述后挡板之间还设置有真空腔组件，所述真空腔组件包括真空缸体和活动塞，所述真空腔组件还包括用于开关所述真空缸体的第二阀门；具体方法包括：如果X＜X0，通过打开第一阀门和第二阀门，如果X＞X0时，通过关闭第一阀门并打开第二阀门，通过直线压缩机的吸排气效果将外壳内的制冷剂完全排出外壳外，然后，再关闭第二阀门，并打开第一阀门。实现提高直线压缩机的效率并降低能耗。

Description

直线压缩机的气缸容积调节方法

技术领域

本发明涉及压缩机，尤其涉及一种直线压缩机的气缸容积调节方法。

背景技术

目前，制冷设备中使用的压缩机有旋转式和直线式两种，现有技术中的直线压缩机通常包括外壳、定子、线圈、动子、活塞、气缸、后挡板和弹簧等部件组成；其中，动子上设置有磁体，磁体插在定子形成的磁场空间中，定子中置有线圈，活塞的一端连接在动子上，活塞的头部可滑动的设置在气缸的内腔中，外壳上还设置有吸气筒。中国专利号021020825公开了一种往复式压缩机的气体压缩装置，采用可变式活塞配合原位置控制缸的方式实现活塞的位置可调，气缸输出的高压气体分流到原位置控制缸中，分流出气体用于调节活塞位置，以满足不同负载情况下，活塞与气缸间的余隙最小化运行，达到提高效率的目的。但是，在实际使用过程中，原位置控制缸是在已经压缩的气体上分压力，造成高负载的损耗发生，同时，高负载整个电机及排气腔温度提高，从而吸气的温度也会提高，单位吸入量下，吸入的吸气量缩小，效率相对降低。如何设计一种能量损失小且电机效率高的直线压缩机是本发明所要解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种直线压缩机的气缸容积调节方法，实现提高直线压缩机的效率并降低能耗。

本发明提供的技术方案是，一种直线压缩机的气缸容积调节方法，所述直线压缩机包括外壳，以及设置在所述外壳中的定子、活塞、气缸、动子、弹簧和后挡板，所述外壳上设置有吸气筒，其特征在于，所述吸气筒上设置有用于开关所述吸气筒的第一阀门，所述动子和所述后挡板之间还设置有真空腔组件，所述真空腔组件包括真空缸体和可滑动设置在所述真空缸体中的活动塞，所述真空腔组件还包括用于开关所述真空缸体的第二阀门，在所述动子的驱动下，所述真空缸体与所述活动塞之间相对移动；

具体方法包括：当所述直线压缩机处于上死点状态时，判断活塞的当前行程X与活塞的基准行程X0的大小；如果X＜X0，通过打开第一阀门和第二阀门，外壳内的制冷剂进入真空缸体中以降低真空缸体内的真空度，活动塞通过定子推动活塞向气缸的排气阀片方向移动；如果X＞X0时，通过关闭第一阀门并打开第二阀门，通过直线压缩机的吸排气效果将外壳内的制冷剂完全排出外壳外，以提高真空缸体内的真空度，然后，再关闭第二阀门，并打开第一阀门，活动塞通过定子拉扯活塞向远离气缸的排气阀片方向移动。

本发明还提供一种直线压缩机的气缸容积调节方法，所述直线压缩机包括外壳，以及设置在所述外壳中的定子、活塞、气缸、动子、弹簧和后挡板，所述外壳上设置有吸气筒，其特征在于，所述吸气筒上设置有用于开关所述吸气筒的第一阀门，所述动子和所述后挡板之间还设置有真空腔组件，所述真空腔组件包括真空缸体和可滑动设置在所述真空缸体中的活动塞，所述真空腔组件还包括用于开关所述真空缸体的第二阀门，在所述动子的驱动下，所述真空缸体与所述活动塞之间相对移动；

具体方法包括：当所述直线压缩机处于上死点状态时，判断直线压缩机的当前功率P与直线压缩机的基准功率P0的大小；如果P＜P0，通过打开第一阀门和第二阀门，外壳内的制冷剂进入真空缸体中以降低真空缸体内的真空度，活动塞通过定子推动活塞向气缸的排气阀片方向移动；如果P＞P0时，通过关闭第一阀门并打开第二阀门，通过直线压缩机的吸排气效果将外壳内的制冷剂完全排出外壳外，以提高真空缸体内的真空度，然后，再关闭第二阀门，并打开第一阀门，活动塞通过定子拉扯活塞向远离气缸的排气阀片方向移动。

进一步的，所述真空缸体固定在所述后挡板上，所述真空缸体上开设有气孔，所述第二阀门连接所述气孔上，所述活动塞固定在所述动子上。

进一步的，所述后挡板上设置有与所述真空缸体连通的通气管，所述第二阀门设置在所述通气管上。

进一步的，所述活动塞固定在所述后挡板上，所述活动塞开设有与所述真空缸体连通的气孔，所述第二阀门连接所述气孔上，所述真空缸体固定在所述动子上。

进一步的，所述活动塞为中空结构，所述后挡板上设置有与所述活动塞内部腔体的通气管，所述第二阀门设置在所述通气管上。

进一步的，所述吸气筒与所述真空腔组件之间通过三通连接。

进一步的，所述三通连接在所述第一阀门和所述第二阀门之间。

本发明提供的直线压缩机的气缸容积调节方法，通过在后挡板和动子之间设置真空腔组件，真空腔组件通过两个阀门配合可以调节其内部的真空度，而真空腔组件的真空度不同，通过活动塞施加到动子上的作用力就不同，从而使得动子带动活塞移动的行程发生改变，以满足不同负载情况下，活塞与气缸间的余隙最小化运行，实现随负载变化自动调节气缸的容积，达到提高效率的目的；更重要的是，由于真空腔组件利用低压气体分压法，运行过程中不会产生较多的热量，从而确保吸气的温度保持较低的范围，提高吸气筒的吸气量，并且，真空腔组件配合两个阀门，可以容易的达到所需要的真空度，损耗改善效果更明显。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明直线压缩机的结构示意图；

图2为本发明直线压缩机的局部结构示意图一；

图3为本发明直线压缩机的局部结构示意图二。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

如图1所示，本实施例真直线压缩机，包括外壳1、以及设置在所述外壳1中的活塞2、气缸3、定子4、线圈6、动子7、弹簧81和后挡板8，活塞2的头部21能够在气缸3中滑动，气缸3上设置有排气阀片31，活塞2固定在动子7上，弹簧81通过后挡板8定位，动子7连接弹簧81，线圈6安装在定子4上，外壳1上还设置有吸气筒5，上述内容是常规直线压缩机的配置结构形式，本实施例气缸容积可调式直线压缩机对相关部件的具体安装方式不做限制。为了实现压缩机中气缸3的容积可调，吸气筒5上设置有用于开关所述吸气筒5的第一阀门51，所述动子7和所述后挡板8之间还设置有真空腔组件9，所述真空腔组件9包括真空缸体91和可滑动设置在所述真空缸体91中的活动塞92，所述真空腔组件9还包括用于开关所述真空缸体91的第二阀门93；在所述动子7的驱动下，所述真空缸体91与所述活动塞92之间相对移动。

具体而言，本实施例真直线压缩机的吸气筒5配置有第一阀门51，而真空腔组件9配置有第二阀门93，当负载增加时，通过关闭第一阀门51，真空缸体91内的压力也随之下降，下降到设定值后，关闭第二阀门93，真空缸体91的真空度就会保持，对于连接活动塞92的动子7来讲，动子7受拉力，在负压的作用下，动子7连带着活塞2会向远离排气阀片31的方向移动，活塞2在气缸3内的压缩空间就会增加，在保持TDC位置运行时，有效容积的增加，可以发挥更大的冷量，从而可以满足制冷设备负载增加所需的制冷量增大；当制冷设备系统的负载下降后，打开第二阀门93，制冷剂会进入真空缸体91，从而真空度下降，从而起到气体弹性的效果，动子7受推力，动子7与活塞2向靠近排气阀片31的方向移动，活塞2在气缸3内的压缩空间就会降低，在保持TDC位置运行时，有效容积的减小，发挥的冷量下降，与负载下降达成同步。

其中，真空腔组件9中真空缸体91和活动塞92的安装方式有多种方式，例如：如图2所示，真空缸体91固定在所述后挡板8上，所述真空缸体91上开设有气孔，所述第二阀门93连接所述气孔上，所述活动塞92固定在所述动子7上，具体的，可以在后挡板8上设置有与所述真空缸体91连通的通气管（未标记），所述第二阀门93设置在所述通气管上。或者，如图3所示，活动塞92固定在所述后挡板8上，所述活动塞9开设有与所述真空缸体91连通的气孔，所述第二阀门93连接所述气孔上，所述真空缸体91固定在所述动子7上，具体的，活动塞92为中空结构，所述后挡板8上设置有与所述活动塞92内部腔体的通气管（未标记），所述第二阀门93设置在所述通气管上。另外，如图3所示，对于吸气筒5与所述真空腔组件9可以通过三通52连接，而三通52连接在所述第一阀门51和所述第二阀门93之间。

而在实际控制过程中，可以通过直线压缩机的控制器自动找到上死点后，对上死点的位置与行程或功率进行比对，利用行程或功率的参数进行调节气缸的容积，具体如下：

基于行程的控制调节方法包括：当所述直线压缩机处于上死点状态时，判断活塞的当前行程X与活塞的基准行程X0的大小；如果X＜X0，通过打开第一阀门和第二阀门，外壳内的制冷剂进入真空缸体中以降低真空缸体内的真空度，活动塞通过定子推动活塞向气缸的排气阀片方向移动；如果X＞X0时，通过关闭第一阀门并打开第二阀门，通过直线压缩机的吸排气效果将外壳内的制冷剂完全排出外壳外，以提高真空缸体内的真空度，然后，再关闭第二阀门，并打开第一阀门，活动塞通过定子拉扯活塞向远离气缸的排气阀片方向移动。具体的，行程可以分为若干个档，档位≥2，即X1,X2，……Xn-1，Xn，基准行程X0，从而调节第一阀门51与第二阀门93的开与关，达到上死点时，判断当Xn＜X0时，说明存在余隙，真空腔内的真空度应该下降，通过打开第二阀门，一部分制冷剂进入真空缸体，从而提高了真空缸体的压力，推动活塞向气缸的排气阀片18方向移动；反之，当Xn＞X0时，说明超出余隙，冲撞排气阀片现象发生，真空缸体内的真空度应该提高，通过关闭第一阀门，不让制冷剂流回外壳内，打开第二阀门，通过压缩机的吸排气效果，把外壳内制冷剂完全排出外壳外，从而真空缸体内的真空度也会提高，此时再关闭第二阀门，真空缸体内的真空度保持，再打开第一阀门，真空缸体内负压产生，拉扯活塞向远离气缸的排气阀片方向移动。

基于功率的控制调节方法包括：当所述直线压缩机处于上死点状态时，判断直线压缩机的当前功率P与直线压缩机的基准功率P0的大小；如果P＜P0，通过打开第一阀门和第二阀门，外壳内的制冷剂进入真空缸体中以降低真空缸体内的真空度，活动塞通过定子推动活塞向气缸的排气阀片方向移动；如果P＞P0时，通过关闭第一阀门并打开第二阀门，通过直线压缩机的吸排气效果将外壳内的制冷剂完全排出外壳外，以提高真空缸体内的真空度，然后，再关闭第二阀门，并打开第一阀门，活动塞通过定子拉扯活塞向远离气缸的排气阀片方向移动。具体的，功率可以分为若干个档，档位≥2，即P1，P2，……Pn-1，Pn，基准功率P0，具体过程参考上述行程的控制方法，在此不再赘述。

本发明提供的直线压缩机，通过在后挡板和动子之间设置真空腔组件，真空腔组件通过两个阀门配合可以调节其内部的真空度，而真空腔组件的真空度不同，通过活动塞施加到动子上的作用力就不同，从而使得动子带动活塞移动的行程发生改变，以满足不同负载情况下，活塞与气缸间的余隙最小化运行，实现随负载变化自动调节气缸的容积，达到提高效率的目的；更重要的是，由于真空腔组件利用低压气体分压法，运行过程中不会产生较多的热量，从而确保吸气的温度保持较低的范围，提高吸气筒的吸气量，并且，真空腔组件配合两个阀门，可以容易的达到所需要的真空度，损耗改善效果更明显。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种直线压缩机的气缸容积调节方法，所述直线压缩机包括外壳，以及设置在所述外壳中的定子、活塞、气缸、动子、弹簧和后挡板，所述外壳上设置有吸气筒，所述活塞的头部在所述气缸中滑动，所述气缸上设置有排气阀片，所述活塞固定在所述动子上，所述弹簧通过所述后挡板定位，所述动子连接所述弹簧，线圈安装在所述定子上，其特征在于，所述吸气筒上设置有用于开关所述吸气筒的第一阀门，所述动子和所述后挡板之间还设置有真空腔组件，所述真空腔组件包括真空缸体和可滑动设置在所述真空缸体中的活动塞，所述真空腔组件还包括用于开关所述真空缸体的第二阀门，在所述动子的驱动下，所述真空缸体与所述活动塞之间相对移动；

具体方法包括：当所述直线压缩机处于上死点状态时，判断活塞的当前行程X与活塞的基准行程X0的大小；如果X＜X0，通过打开第一阀门和第二阀门，外壳内的制冷剂进入真空缸体中以降低真空缸体内的真空度，活动塞通过定子推动活塞向气缸的排气阀片方向移动；如果X＞X0时，通过关闭第一阀门并打开第二阀门，通过直线压缩机的吸排气效果将外壳内的制冷剂完全排出外壳外，以提高真空缸体内的真空度，然后，再关闭第二阀门，并打开第一阀门，活动塞通过定子拉扯活塞向远离气缸的排气阀片方向移动。

2.一种直线压缩机的气缸容积调节方法，所述直线压缩机包括外壳，以及设置在所述外壳中的定子、活塞、气缸、动子、弹簧和后挡板，所述外壳上设置有吸气筒，所述活塞的头部在所述气缸中滑动，所述气缸上设置有排气阀片，所述活塞固定在所述动子上，所述弹簧通过所述后挡板定位，所述动子连接所述弹簧，线圈安装在所述定子上，其特征在于，所述吸气筒上设置有用于开关所述吸气筒的第一阀门，所述动子和所述后挡板之间还设置有真空腔组件，所述真空腔组件包括真空缸体和可滑动设置在所述真空缸体中的活动塞，所述真空腔组件还包括用于开关所述真空缸体的第二阀门，在所述动子的驱动下，所述真空缸体与所述活动塞之间相对移动；

具体方法包括：当所述直线压缩机处于上死点状态时，判断直线压缩机的当前功率P与直线压缩机的基准功率P0的大小；如果P＜P0，通过打开第一阀门和第二阀门，外壳内的制冷剂进入真空缸体中以降低真空缸体内的真空度，活动塞通过定子推动活塞向气缸的排气阀片方向移动；如果P＞P0时，通过关闭第一阀门并打开第二阀门，通过直线压缩机的吸排气效果将外壳内的制冷剂完全排出外壳外，以提高真空缸体内的真空度，然后，再关闭第二阀门，并打开第一阀门，活动塞通过定子拉扯活塞向远离气缸的排气阀片方向移动。

3.根据权利要求1或2所述的直线压缩机的气缸容积调节方法，其特征在于，所述真空缸体固定在所述后挡板上，所述真空缸体上开设有气孔，所述第二阀门连接所述气孔上，所述活动塞固定在所述动子上。

4.根据权利要求3所述的直线压缩机的气缸容积调节方法，其特征在于，所述后挡板上设置有与所述真空缸体连通的通气管，所述第二阀门设置在所述通气管上。

5.根据权利要求1或2所述的直线压缩机的气缸容积调节方法，其特征在于，所述活动塞固定在所述后挡板上，所述活动塞开设有与所述真空缸体连通的气孔，所述第二阀门连接所述气孔上，所述真空缸体固定在所述动子上。

6.根据权利要求5所述的直线压缩机的气缸容积调节方法，其特征在于，所述活动塞为中空结构，所述后挡板上设置有与所述活动塞内部腔体的通气管，所述第二阀门设置在所述通气管上。

7.根据权利要求1或2所述的直线压缩机的气缸容积调节方法，其特征在于，所述吸气筒与所述真空腔组件之间通过三通连接。

8.根据权利要求7所述的直线压缩机的气缸容积调节方法，其特征在于，所述三通连接在所述第一阀门和所述第二阀门之间。

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