CN108757396B - 一种往复式压缩机补气机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及制冷低温技术中的节能装置技术领域，公开了一种往复式压缩机补气机构，包括：补气阀结构，包括设置在缸体的上端的阀板和补气阀，其中，在该阀板上呈间隔式构造有引压孔和补气孔口，该补气阀设置在该补气孔口内；以及截止阀结构，包括设置在该阀板的上端面的独立腔室，在该独立腔室上构造有补气进气口，该截止阀结构还包括设置在该独立腔室内并能够将该独立腔室分隔为背压腔和吸气压力腔的封堵部件，在该封堵部件上构造有通孔。该往复式压缩机补气机构具有在吸气过程中阻断补气进气口，同时确保在气缸压力小于补气压力时实现补气的优点。

Description

一种往复式压缩机补气机构
技术领域
本发明涉及制冷低温技术中的节能装置技术领域，特别是涉及一种往复式压缩机补气机构。
背景技术
往复式压缩机被广泛地应用于中、小型制冷系统中，如冷库或超市货柜等。随着空气源热泵的推广，往复式压缩机逐渐用于高寒地区中型热泵系统。在低温冷库，高寒地区热泵等应用场合，蒸发温度极低，相应的，压缩机的吸气压力与密度随之降低，这就导致压缩机排气量降低，系统能耗升高，甚至出现压缩机无法工作的状态。往复式压缩机由于其优良的密封性能，在高压和小流量情况下，其效率仍高于透平式和回转式膨胀机构。因此往复式压缩机在CO2跨临界制冷循环中有着巨大的竞争力。
补气增焓技术，已经广泛的应用于热泵低温工况，但是其主要应用的机型为回转式压缩机，对于往复压缩机而言，由于吸气、压缩过程在同一空间中进行，因而无法直接实现补气。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是提供一种往复式压缩机补气机构，以解决现有技术中的往复式压缩机由于吸气、压缩以及排气均在同一位置，因而无法实现补气的的技术问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种往复式压缩机补气机构，包括：补气阀结构，包括设置在缸体的上端的阀板和补气阀，其中，在所述阀板上呈间隔式构造有引压孔和补气孔口，所述补气阀设置在所述补气孔口内；以及截止阀结构，包括设置在所述阀板的上端面的独立腔室，在所述独立腔室上构造有补气进气口，所述截止阀结构还包括设置在所述独立腔室内并能够将所述独立腔室分隔为背压腔和吸气压力腔的封堵部件，在所述封堵部件上构造有通孔，其中，当所述背压腔内的压力小于所述吸气压力腔内的压力时，所述补气阀闭合，所述封堵部件上的所述通孔与所述补气孔口相互错开；当所述背压腔内的压力大于所述吸气压力腔内的压力且小于补气压力时，所述补气阀打开，所述封堵部件上的所述通孔分别与所述补气孔口和所述补气进气口连通。
其中，所述封堵部件构造为封堵板、封堵块或封堵条。
其中，所述封堵部件的纵向高度与所述独立腔室的纵向高度相等，所述封堵部件的宽度与所述独立腔室的宽度相等。
其中，在所述背压腔内设有能够限制所述封堵部件运动的第一限位器，在所述吸气压力腔内设有能够限制所述封堵部件运动的第二限位器，其中，所述第一限位器到所述第二限位器之间的距离大于或等于所述封堵部件的宽度与所述通孔的内径之和。
其中，所述第一限位器和所述第二限位器均包括第一挡板和与所述第一挡板为上下相对设置的第二挡板。
其中，所述往复式压缩机补气机构还包括设置在所述背压腔内的弹性部件，其中，所述弹性部件的第一端与所述背压腔的侧壁相连接，所述弹性部件的第二端与所述封堵部件相连接。
其中，所述弹性部件构造为弹簧、弹性筋或柔性伸缩件。
其中，所述通孔的内径分别与所述补气进气口以及所述补气孔口的内径相等。
其中，所述独立腔室包括设置在所述阀板上的周壁和设置在所述周壁的上边沿的固定盖板，其中，在所述固定盖板上构造有所述补气进气口。
(三)有益效果
本发明提供的往复式压缩机补气机构，与现有技术相比，具有如下优点：
通过增设双阀结构，即，分别为补气阀结构和截止阀结构，通过使得当该背压腔内的压力小于该吸气压力腔内的压力时，该补气阀闭合，该封堵部件上的该通孔与该补气孔口相互错开。当该背压腔内的压力大于该吸气压力腔内的压力且小于补气压力时，该补气阀打开，该封堵部件上的该通孔分别与该补气孔口和该补气进气口连通。这样，通过封堵部件左右两侧的压差，来控制封堵部件的左右移动，从而实现该封堵部件对补气孔口的打开和关闭，避免了补气阀直接与补气进气口连通的情况。同时，本申请的往复式压缩机补气机构还使得往复式压缩机补气的同时，解决了往复式压缩机吸气过程中，补气阀打开导致制冷剂灌入气缸的难题。
附图说明
图1为本申请的实施例的往复式压缩机补气机构的整体结构示意图。
图中，1：补气阀结构；11：阀板；12：补气阀；111：引压孔；112：补气孔口；2：截止阀结构；21：独立腔室；211：补气进气口；212：封堵部件；212a：通孔；213：背压腔；214：吸气压力腔；215：周壁；216：固定盖板；3：第一限位器；4：第二限位器；41：第一挡板；42：第二挡板；5：弹性部件。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
如图1所示，图中示意性地显示了该往复式压缩机补气机构包括补气阀结构1和截止阀结构2。
在本申请的实施例中，该补气阀结构1包括设置在缸体(图中未示出)的上端的阀板11和补气阀12，其中，在该阀板11上呈间隔式构造有引压孔111和补气孔口112，该补气阀12设置在该补气孔口112内。也就是说，该补气阀12设置的作用主要在于能够灵活地控制该补气孔口112的通和断。然而，需要说明的是，由于该补气阀12的结构组成是本领域的技术人员所公知的，为节约篇幅起见，此处不做详述。
该截止阀结构2包括设置在该阀板11的上端面的独立腔室21，在该独立腔室21上构造有补气进气口211，该截止阀结构2还包括设置在该独立腔室21内并能够将该独立腔室21分隔为背压腔213和吸气压力腔214的封堵部件212，在该封堵部件212上构造有通孔212a，其中，当该背压腔213内的压力小于该吸气压力腔214内的压力时，该补气阀12闭合，该封堵部件212上的该通孔212a与该补气孔口112相互错开。
当该背压腔213内的压力大于该吸气压力腔214内的压力且小于补气压力时，该补气阀12打开，该封堵部件212上的该通孔212a分别与该补气孔口112和该补气进气口211连通，此时，工质依次流经补气进气口211、通孔212a以及补气孔口112进入到气缸内。需要说明的是，该阀板11设置在缸体(图中未示出)的上端，背压腔213通过引压孔111与气缸连通，也就是说，背压腔213内的压力与气缸内的压力相同。具体地，在本申请中，通过增设双阀结构，即，分别为补气阀结构1和截止阀结构2，通过使得当该背压腔213内的压力小于该吸气压力腔214内的压力时，该补气阀12闭合，该封堵部件212上的该通孔212a与该补气孔口112相互错开。
当该背压腔213内的压力大于该吸气压力腔214内的压力且小于补气压力时，该补气阀12打开，该封堵部件212上的该通孔212a分别与该补气孔口112和该补气进气口211连通。这样，通过封堵部件212左右两侧的压差，来控制封堵部件212的左右移动，从而实现该封堵部件212对补气孔口112的打开和关闭，避免了补气阀12直接与补气进气口211连通的情况。同时，本申请的往复式压缩机补气机构还使得往复式压缩机补气的同时，解决了往复式压缩机吸气过程中，补气阀12打开导致制冷剂灌入气缸的难题。
如图1所示，为进一步优化上述技术方案中的封堵部件212，在上述技术方案的基础上，该封堵部件212构造为封堵板、封堵块或封堵条。需要说明的是，该封堵部件212的具体结构和形状并不仅仅地局限于上述实施例列举的情况，即，该封堵部件212只要能够具备封堵的功能即可，其还可以为除上述实施例以外的其它结构。
如图1所示，在本申请的一个比较优选的技术方案中，该封堵部件212的纵向高度与该独立腔室21的纵向高度相等，该封堵部件212的宽度与该独立腔室21的宽度相等。需要说明的是，该封堵部件212的“宽度”是指图中所示的沿纸面垂直向里的长度。这样，可以确保该封堵部件212分别与独立腔室21的上、下两个面以及独立腔室21的左、右两个面能够进行密封接触，避免发生密封效果差的情况。
如图1所示，在本申请的另一个优选的实施例中，图中还示意性地显示了在该背压腔213内设有能够限制该封堵部件212运动的第一限位器3，在该吸气压力腔214内设有能够限制该封堵部件212运动的第二限位器4，其中，该第一限位器3到该第二限位器4之间的距离大于或等于该封堵部件212的宽度与该通孔212a的内径之和。具体地，通过在该封堵部件212的左右两侧分别增设上述第一限位器3和第二限位器4，从而可以有效地限制该封堵部件212的运动，避免发生背压腔213内的压力降低到零的情况。此外，通过使得该第一限位器3到该第二限位器4之间的距离大于或等于该封堵部件212的宽度与该通孔212a的内径之和，从而可以确保该补气阀12能够在需要关闭时进行及时的关闭，避免发生常开的情况。
如图1所示，在申请的一个比较优选的技术方案中，该第一限位器3和该第二限位器4均包括第一挡板41和与该第一挡板41为上下相对设置的第二挡板42。容易理解，该第一限位器3和第二限位器4只要能够起到限制该封堵部件212的左右往复运动即可，对于该第一限位器3和第二限位器4的具体结构组成并不做具体的限定。例如，其还可为单独设置在背压腔213或吸气压力腔214的底壁上的止挡板。
如图1所示，为进一步优化上述技术方案中的往复式压缩机补气机构，在上述技术方案的基础上，该往复式压缩机补气机构还包括设置在该背压腔213内的弹性部件5，其中，该弹性部件5的第一端与该背压腔213的侧壁相连接，该弹性部件5的第二端与该封堵部件212相连接。需要说明的是，该弹性部件5的刚度可由封堵部件212的质量以及往复式压缩机的转速来确定。此外，通过增设该弹性部件5，从而可以使得该封堵部件212具有伸缩和复位的功能，进一步地，使得封堵部件212具备封堵和打开该补气孔口112的功能。
在一个具体的实施例中，该弹性部件5构造为弹簧、弹性筋或柔性伸缩件。
在一个优选的实施例中，该通孔212a的内径分别与该补气进气口211以及该补气孔口112的内径相等。这样，当需要进行补气时，在补气阀12打开后，可以确保工质能够顺利地进入到气缸内。此外，还可以避免由于通孔212a的口径过大，从而致使补气孔口112在被需要关闭时无法完全关闭的情况。
如图1所示，在本申请的一个比较优选的技术方案中，该独立腔室21包括设置在该阀板11上的周壁215和设置在该周壁215的上边沿的固定盖板216，其中，在该固定盖板216上构造有该补气进气口211。需要说明的是，该固定盖板216可通过可拆卸式的方式设置在该周壁215的上边沿，这样，可以方便该固定盖板216的安装及拆卸。
综上所述，在本申请中，通过增设双阀结构，即，分别为补气阀结构1和截止阀结构2，通过使得当该背压腔213内的压力小于该吸气压力腔214内的压力时，该补气阀12闭合，该封堵部件212上的该通孔212a与该补气孔口112相互错开。
当该背压腔213内的压力大于该吸气压力腔214内的压力且小于补气压力时，该补气阀12打开，该封堵部件212上的该通孔212a分别与该补气孔口112和该补气进气口211连通。这样，通过封堵部件212左右两侧的压差，来控制封堵部件212的左右移动，从而实现该封堵部件212对补气孔口112的打开和关闭，避免了补气阀12直接与补气进气口211连通的情况。同时，本申请的往复式压缩机补气机构还使得往复式压缩机补气的同时，解决了往复式压缩机吸气过程中，补气阀12打开导致制冷剂灌入气缸的难题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种往复式压缩机补气机构，其特征在于，包括：
补气阀结构，包括设置在缸体的上端的阀板和补气阀，其中，在所述阀板上呈间隔式构造有引压孔和补气孔口，所述补气阀设置在所述补气孔口内；以及
截止阀结构，包括设置在所述阀板的上端面的独立腔室，在所述独立腔室上构造有补气进气口，所述截止阀结构还包括设置在所述独立腔室内并能够将所述独立腔室分隔为背压腔和吸气压力腔的封堵部件，在所述封堵部件上构造有通孔，所述背压腔通过所述引压孔与所述缸体连通，其中，当所述背压腔内的压力小于所述吸气压力腔内的压力时，所述补气阀闭合，所述封堵部件上的所述通孔与所述补气孔口相互错开；
当所述背压腔内的压力大于所述吸气压力腔内的压力且小于补气压力时，所述补气阀打开，所述封堵部件上的所述通孔分别与所述补气孔口和所述补气进气口连通。
2.根据权利要求1所述的往复式压缩机补气机构，其特征在于，所述封堵部件构造为封堵板、封堵块或封堵条。
3.根据权利要求2所述的往复式压缩机补气机构，其特征在于，所述封堵部件的纵向高度与所述独立腔室的纵向高度相等，所述封堵部件的宽度与所述独立腔室的宽度相等。
4.根据权利要求1所述的往复式压缩机补气机构，其特征在于，在所述背压腔内设有能够限制所述封堵部件运动的第一限位器，在所述吸气压力腔内设有能够限制所述封堵部件运动的第二限位器，其中，所述第一限位器到所述第二限位器之间的距离大于或等于所述封堵部件的宽度与所述通孔的内径之和。
5.根据权利要求4所述的往复式压缩机补气机构，其特征在于，所述第一限位器和所述第二限位器均包括第一挡板和与所述第一挡板为上下相对设置的第二挡板。
6.根据权利要求1所述的往复式压缩机补气机构，其特征在于，所述往复式压缩机补气机构还包括设置在所述背压腔内的弹性部件，其中，所述弹性部件的第一端与所述背压腔的侧壁相连接，所述弹性部件的第二端与所述封堵部件相连接。
7.根据权利要求6所述的往复式压缩机补气机构，其特征在于，所述弹性部件构造为弹簧、弹性筋或柔性伸缩件。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的往复式压缩机补气机构，其特征在于，所述通孔的内径分别与所述补气进气口以及所述补气孔口的内径相等。
9.根据权利要求1所述的往复式压缩机补气机构，其特征在于，所述独立腔室包括设置在所述阀板上的周壁和设置在所述周壁的上边沿的固定盖板，其中，在所述固定盖板上构造有所述补气进气口。
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