CN110425113A - 压缩机及具有其的制冷设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种压缩机及具有其的制冷设备。压缩机包括壳体；机架，机架设置于壳体内，机架上具有活塞室，活塞室的侧壁上设置有旁通泄压通道；电磁阀组件包括阀座和阀芯，阀座具有控制管路，控制管路的第一端与活塞室相连接，控制管路的第二端与壳体的内腔相连通，阀芯可活动地设置于阀座内，阀芯具有密封位置和打开位置，这样设置使得该压缩机可以根据用户所需冷量或热量来控制阀芯位于密封位置或打开位置，即采用该压缩机可以实现在压缩机不停机的情况下，可以根据用户所需的冷量或热量的大小来控制压缩机的输出能量。采用该结构的压缩机的结构简单，容易加工，有效地降低了该压缩机的生产成本。

Description

压缩机及具有其的制冷设备

技术领域

本发明涉及制冷设备技术领域，具体而言，涉及一种压缩机及具有其的制冷设备。

背景技术

众所周知，冰箱系统热负荷主要包括：箱体漏热量、开门漏热量及储物热负荷。大部分时间，冰箱处于稳定运行阶段，冰箱需求的制冷量只需与箱体漏热量平衡，便可维持冰箱系统的温度稳定，且冰箱箱体密封性能一般都较好，漏热量较低，常常需要压缩机进行停机调节，对于冰箱压缩机，无论是定频还是变频，因其稳定状态下的漏热量较低，需求制冷量低，压缩机均需要停机进行控制，开机率均低于100％。

当冰箱开门或增加储物时，系统才需要大冷量将温度拉低至设定温度。此时，对于变频压缩机即可通过控制频率，运行高频进行降温处理；对于定频压缩机，在冰箱系统与压缩机匹配时，需要考虑拉低温能力，匹配较大排量压缩机，满足冰箱此时大制冷量的需求。无论是使用变频的高频运行还是定频的大排量，压缩机能耗均比较高，且变频技术需要配合昂贵的控制器及电机，极大的增加了成本。而且，对于变频压缩机，当冰箱系统需要维持稳定工况运行时，额定需求冷量低，压缩机低频运行，低频运行时压缩机存在上油难度大的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种压缩机及具有其的制冷设备，以解决现有技术中变频压缩机制造成本高的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种压缩机，包括：壳体；机架，机架设置于壳体内，机架上具有活塞室，活塞室的侧壁上设置有旁通泄压通道；电磁阀组件，电磁阀组件包括阀座和阀芯，阀座具有控制管路，控制管路的第一端与活塞室相连接，控制管路的第二端与壳体的内腔相连通，阀芯可活动地设置于阀座内，阀芯具有密封位置和打开位置，当阀芯位于密封位置时，阀芯将控制管路密封以使旁通泄压通道与壳体的内腔断开，当阀芯位于打开位置时，旁通泄压通道通过控制管路与壳体的内腔相连通。

进一步地，阀座包括：阀座本体，阀座本体内开设有容纳腔，阀芯可活动地设置于容纳腔内，控制管路包括设置于容纳腔的侧壁上的第一通孔和第二通孔，第一通孔与活塞室相连通，第二通孔与壳体的内腔相连通；其中，当阀芯位于密封位置时，阀芯将第一通孔的远离活塞室的一端密封，当阀芯位于打开位置时，阀芯远离第一通孔设置，以使第一通孔通过第二通孔与壳体的内腔相连通。

进一步地，容纳腔为容纳通道，容纳通道的内径大于第一通孔的孔径，容纳腔的位于第一通孔处的侧壁上设置有限位台阶，当阀芯位于密封位置时，阀芯与限位台阶的台阶面抵接。

进一步地，电磁阀组件包括：连接管段，控制管路的第一端通过连接管段与活塞室相连通；单向阀，单向阀设置于连接管段上，单向阀用于防止控制管路内的冷媒回流至活塞室内。

进一步地，阀芯包括衔铁结构。

进一步地，电磁阀组件还包括：线圈，线圈缠绕于阀座的外表面上，可选择地向线圈供电或断电，以使衔铁结构位于密封位置或打开位置。

进一步地，阀芯为柱状结构，阀芯的远离活塞室的一端的端部与容纳腔之间设置有弹性件，弹性件用于向阀芯施加预紧力，以使阀芯的初始位置位于密封位置。

进一步地，弹性件为弹簧。

进一步地，压缩机包括：控制器，控制器与线圈电连接，控制器可根据预设温度信号选择是否给线圈供电。

根据本发明的另一方面，提供了一种制冷设备，包括压缩机，压缩机为上述的压缩机。

应用本发明的技术方案，通过设置电磁阀组件，并将电磁阀组件的控制管路与旁通泄压通道相连通，在压缩机进行压缩作业的过程中，通过控制电磁阀组件的阀芯位于密封位置或打开位置可使压缩机实现变容压缩的目的。这样设置使得该压缩机可以根据用户所需冷量或热量来控制阀芯位于密封位置或打开位置，即采用该压缩机可以实现在压缩机不停机的情况下，可以根据用户所需的冷量或热量的大小来控制压缩机的输出能量。采用该结构的压缩机的结构简单，容易加工，有效地降低了该压缩机的生产成本。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的压缩机的第一实施例的剖视结构示意图；

图2示出了根据本发明的机架的实施例的结构示意图；

图3示出了根据本发明的压缩机的第二实施例的剖视结构示意图；

图4示出了根据本发明的压缩机的第三实施例的剖视结构示意图；

图5示出了根据本发明的压缩机的第四实施例的剖视结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、机架；11、活塞室；12、轴孔；

20、旁通泄压通道；

30、电磁阀组件；31、阀座；311、阀座本体；312、容纳腔；

32、阀芯；33、控制管路；331、第一通孔；332、第二通孔；

34、连接管段；35、单向阀；36、线圈；

40、弹性件；

50、壳体；

60、电机组件；

71、连杆；72、活塞。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

结合图1至图5所示，根据本发明的具体实施例，提供了一种压缩机。

具体地，如图1和图2所示，该压缩机包括壳体50、机架10和电磁阀组件30。机架10设置于壳体50内，机架10上具有活塞室11。活塞室11的侧壁上设置有旁通泄压通道20。电磁阀组件30包括阀座31和阀芯32。阀座31具有控制管路33。控制管路33的第一端与活塞室11相连接，控制管路33的第二端与壳体50的内腔相连通。阀芯32可活动地设置于阀座31内，阀芯32具有密封位置和打开位置，当阀芯32位于密封位置时，阀芯32将控制管路33密封以使旁通泄压通道20与壳体50的内腔断开，当阀芯32位于打开位置时，旁通泄压通道20通过控制管路33与壳体50的内腔相连通。

在本实施例中，通过设置电磁阀组件，并将电磁阀组件的控制管路33与旁通泄压通道20相连通，在压缩机进行压缩作业的过程中，通过控制电磁阀组件的阀芯32位于密封位置或打开位置可使压缩机实现变容压缩的目的。这样设置使得该压缩机可以根据用户所需冷量或热量来控制阀芯32位于密封位置或打开位置，即采用该压缩机可以实现在压缩机不停机的情况下，可以根据用户所需的冷量或热量的大小来控制压缩机的输出能量。采用该结构的压缩机的结构简单，容易加工，有效地降低了该压缩机的生产成本。

具体地，如图1至图4所示，阀座31包括阀座本体311。阀座本体311内开设有容纳腔312。阀芯32可活动地设置于容纳腔312内。控制管路33包括设置于容纳腔312的侧壁上的第一通孔331和第二通孔332。第一通孔331与活塞室11相连通，第二通孔332与壳体50的内腔相连通。其中，当阀芯32位于密封位置时，阀芯32将第一通孔331的远离活塞室11的一端密封，当阀芯32位于打开位置时，阀芯32远离第一通孔331设置，以使第一通孔331通过第二通孔332与壳体50的内腔相连通。这样设置使得阀座本体311的结构简单，易于加工，且提高了该电磁阀组件的可靠性。

优选地，容纳腔312为容纳通道，容纳通道的内径大于第一通孔331的孔径，容纳腔312的位于第一通孔331处的侧壁上设置有限位台阶，当阀芯32位于密封位置时，阀芯32与限位台阶的台阶面抵接。这样设置能够提高阀芯32的稳定性和阀芯与第一通孔331之间的密封性。

如图5所示，根据本申请的另一个实施例，电磁阀组件30包括连接管段34和单向阀35。控制管路33的第一端通过连接管段34与活塞室11相连通。单向阀35设置于连接管段34上。单向阀35用于防止控制管路33内的冷媒回流至活塞室11内。这样设置能够减小了压缩机的余隙容积，有效地提高了压缩机的性能。

优选地，电磁阀组件30还包括线圈36。阀芯32包括衔铁结构。线圈36缠绕于阀座31的外表面上，可选择地向线圈36供电或断电，以使衔铁结构位于密封位置或打开位置。这样设置能够进一步地提高了阀芯的可靠性和稳定。

进一步地，阀芯32为柱状结构，阀芯32的远离活塞室11的一端的端部与容纳腔312之间设置有弹性件40，弹性件40用于向阀芯32施加预紧力，以使阀芯32的初始位置位于密封位置。其中，弹性件40为弹簧。这样设置能够进一步地提高电磁阀组件的可靠性。

其中，压缩机包括控制器。控制器与线圈36电连接，控制器可根据预设温度信号选择是否给线圈36供电。这样设置能够根据用户的预设温度来调节压缩机的具体工作状态，有效地提高了压缩机的实用性。

上述实施例中的压缩机还可以用于制冷设备技术领域，即根据本发明的另一方面，提供了一种制冷设备，包括压缩机，压缩机为上述实施例中的压缩机。其中，该制冷设备可以是冰箱。

具体地，针对现有技术中存在的技术问题，本申请提供了具有变容量功能的全封闭往复式压缩机，该压缩机更有助于冰箱系统的节能及稳定运行，并且通过运行较高频率组合变容控制，使变频压缩机运行在较高频率且输出较低冷量，解决了变频压缩机低频供油困难的问题。使用本申请的压缩机可实现全封闭往复式压缩机实现两个容量运行，结构简单，控制效果好。

其中，全封闭往复式活塞压缩机使用部分旁通方式进行容量调节。旁通泄压通道打开时，压缩机卸载部分负荷，实现小排量运行。旁通泄压通道关闭时，压缩机恢复设计排量满负荷运行。通过控制旁通泄压通道的状态(开启或关闭)，实现压缩机两种排量运行。

该压缩机包括气缸座即机架、曲轴、连杆71、活塞72、缸头组件及电机组件60组成。气缸座具有用于调节排量的泄压旁通通道以及控制该旁通通道的阀体。

本申请的气缸座的旁通泄压通道位于活塞行程段的气缸孔即活塞室的壁上，其连通气缸孔内部压缩腔(高压)与压缩机壳体的内腔(低压)，控制阀体由控制管路及连接管段组成，连接管段安装于气缸座的旁通泄压通道上，控制管路用于接收冰箱控制信息，控制连接管段的开启及关闭。

其中，在本申请的一个实施例中，电磁阀根据预设条件开启或者关闭旁通泄压通道，实现压缩机两种排量的运行，压缩机为必须非直接吸气压缩机，即从冰箱系统回来的制冷剂通过压缩机吸气管进入压缩机壳体内部，过热后由吸气消音器吸入压缩机进行压缩并排气。对于直接吸气压缩机，制冷剂不经过壳体内部直接进入压缩腔，旁通的制冷剂不能返回参与循环，不适用该旁通变容结构。电机组件驱动曲轴在气缸座的轴孔12中进行旋转运动，通过曲柄连杆机构转化为活塞在气缸中的直线运动，通过缸头组件的吸气系统及排气系统实现压缩机的吸气压缩及排气的过程。

压缩机具有两种排量：1、旁通泄压通道打开时的最小排量，此时对应冰箱系统的稳定运行阶段，仅需要很小的冷量即可保持冰箱系统的温度稳定。2、旁通泄压通道关闭时的最大排量：此时冰箱系统热负荷大，压缩机运行满负荷下的最大排量，满足快速制冷需求。

控制管路的一端与旁通泄压通道相连通，控制管路的另一端敞开排入壳体的内腔，电磁阀进口流通孔(即容纳通道)对准旁通泄压通道。当电磁阀通电时，电磁阀的衔铁在电磁吸力作用下克服弹簧力以及气体作用力向上运动，电磁阀的阀芯与阀座分离，电磁阀气路连通，压缩机的旁通泄压通道打开，气缸内经过部分压缩的高压气体经旁通泄压通道入电磁阀的控制管路，随后排出至壳体的内腔，卸载部分排气，压缩机运行小负荷下的最小排量。

当电磁阀的线圈断电时，电磁阀的阀芯在弹簧作用下与阀座紧密接触，电磁阀气路关闭，相应的，压缩机的旁通泄压通道关闭，压缩机运行满负荷最大排量。

冰箱系统控制板通过对冰箱室温度监控，判定冰箱系统制冷需求的大小，并发出控制信号，控制电磁阀的控制管路开启及关闭进而控制压缩机的旁通泄压通道开启及关闭，从而实现压缩机排量变化作业。

根据本申请的另一个实施例中：控制阀体由单向阀加电磁阀组合构成。从气缸座的旁通泄压通道的出来的气体先经过单向阀，在经过电磁阀连接通道排气壳体吸气空腔内。其控制原理与单电磁阀控制相同。区别在于：当无单向阀时，运行最大排量时，旁通泄压通道的管路中存在着上次旁通余留的高压气体，此部分高压气体为该变容控制通道额外增加的余隙容积，影响压缩机吸气量及能耗。替代实施例中，单向阀安装于气缸座旁通泄压通道上，仅允许高压气体从旁通泄压通道流出，不允许旁通泄压通道内的气体反向进入气缸，能改善变容压缩机能效。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种压缩机，其特征在于，包括：

壳体(50)；

机架(10)，所述机架(10)设置于所述壳体(50)内，所述机架(10)上具有活塞室(11)，所述活塞室(11)的侧壁上设置有旁通泄压通道(20)；

电磁阀组件(30)，所述电磁阀组件(30)包括阀座(31)和阀芯(32)，所述阀座(31)具有控制管路(33)，所述控制管路(33)的第一端与所述活塞室(11)相连接，所述控制管路(33)的第二端与所述壳体(50)的内腔相连通，所述阀芯(32)可活动地设置于所述阀座(31)内，所述阀芯(32)具有密封位置和打开位置，当所述阀芯(32)位于所述密封位置时，所述阀芯(32)将所述控制管路(33)密封以使所述旁通泄压通道(20)与所述壳体(50)的内腔断开，当所述阀芯(32)位于所述打开位置时，所述旁通泄压通道(20)通过所述控制管路(33)与所述壳体(50)的内腔相连通。

2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述阀座(31)包括：

阀座本体(311)，所述阀座本体(311)内开设有容纳腔(312)，所述阀芯(32)可活动地设置于所述容纳腔(312)内，所述控制管路(33)包括设置于所述容纳腔(312)的侧壁上的第一通孔(331)和第二通孔(332)，所述第一通孔(331)与所述活塞室(11)相连通，所述第二通孔(332)与所述壳体(50)的内腔相连通；

其中，当所述阀芯(32)位于所述密封位置时，所述阀芯(32)将所述第一通孔(331)的远离所述活塞室(11)的一端密封，当所述阀芯(32)位于所述打开位置时，所述阀芯(32)远离所述第一通孔(331)设置，以使所述第一通孔(331)通过所述第二通孔(332)与所述壳体(50)的内腔相连通。

3.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于，所述容纳腔(312)为容纳通道，所述容纳通道的内径大于所述第一通孔(331)的孔径，所述容纳腔(312)的位于所述第一通孔(331)处的侧壁上设置有限位台阶，当所述阀芯(32)位于所述密封位置时，所述阀芯(32)与所述限位台阶的台阶面抵接。

4.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述电磁阀组件(30)包括：

连接管段(34)，所述控制管路(33)的第一端通过所述连接管段(34)与所述活塞室(11)相连通；

单向阀(35)，所述单向阀(35)设置于所述连接管段(34)上，所述单向阀(35)用于防止所述控制管路(33)内的冷媒回流至所述活塞室(11)内。

5.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述阀芯(32)包括衔铁结构。

6.根据权利要求5所述的压缩机，其特征在于，所述电磁阀组件(30)还包括：

线圈(36)，所述线圈(36)缠绕于所述阀座(31)的外表面上，可选择地向所述线圈(36)供电或断电，以使所述衔铁结构位于所述密封位置或所述打开位置。

7.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于，所述阀芯(32)为柱状结构，所述阀芯(32)的远离所述活塞室(11)的一端的端部与所述容纳腔(312)之间设置有弹性件(40)，所述弹性件(40)用于向所述阀芯(32)施加预紧力，以使所述阀芯(32)的初始位置位于所述密封位置。

8.根据权利要求7所述的压缩机，其特征在于，所述弹性件(40)为弹簧。

9.根据权利要求6所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机包括：

控制器，所述控制器与所述线圈(36)电连接，所述控制器可根据预设温度信号选择是否给所述线圈(36)供电。

10.一种制冷设备，包括压缩机，其特征在于，所述压缩机为权利要求1至9中任一项所述的压缩机。