CN111828323B - 变容压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变容压缩机，包括：两个气缸；中间板，分隔两个所述气缸，所述中间板中形成至少一个串流通道，其中，所述串流通道一端连通所述两个气缸中任意一个所述气缸的排气腔，所述串流通道的另一端连通所述两个气缸中的另一个所述气缸的吸气腔，每个所述串流通道设置有一用于调节流过所述串流通道的冷媒的流量的流量控制组件，本发明通过串流通道将一个气缸的排气腔与另一个气缸的吸气腔相连，串流通道设有一个流量控制组件用于控制串流通道中的冷媒的流量，在串流通道完全关闭时，两个气缸完全独立运行，当串流通道打开后，排气腔中的冷媒通过串流通道流入吸气腔即上下气缸进行气体串通，从而使得压缩机的整体排气量(容量)调节。

Description

变容压缩机
技术领域
本发明涉及的是一种空调制冷领域的技术，更具体的说，涉及一种变容压缩机。
背景技术
现今社会，空调使用的频率越来越多，为了提高生活质量，过渡季节(春、秋季)也同样会开空调，但过渡季节使用空调后室内外温差较小，空调的负荷较小。而在冬天一到家，就希望空调能吹出热风，能够超大负荷运转。空调能兼顾冬天快速制热、过渡季节极小负荷运行，这就需要压缩机能将两者兼顾，即使得空调压缩机容量(容积流量)能够根据负荷的不同而变化。而传统的空调使用的压缩机容量为固定且不可变，而是通过变频技术，改变输入电流，或者数码涡旋技术，达到空调负荷的变化，前者也不能很好的满足四季的温控需求，而后者由于波动性噪声、电子膨胀阀频繁开关噪声、冷媒流动脉冲噪声等技术短板，被逐渐抛弃。所以，需要设计一种自身容量可变的压缩机，以满足较大负荷变化跨度，实现空调的负荷变换。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种变容压缩机，
本发明中的变容压缩机通过设置于中间板中的串流通道将一个气缸的排气腔与另一个气缸的吸气腔相连，串流通道设有一个流量控制组件用于控制串流通道中的冷媒的流量，从而实现压缩机自身容量的切换，以满足不同季节不同负荷的需求；
在室内外温差较小时，串流通道打开，排气腔中的冷媒通过串流通道流入吸气腔即上下气缸进行气体串通，从而使得压缩机的整体排气量(容量)减小，实现压缩机的部分负荷运转；
在室内外温差较大时，串流通道完全关闭，使得两个气缸完全独立运行，与串流通道打开时相比，提高了压缩机的容量，实现压缩机的全负荷运行。
根据本发明的一个方面，提供一种变容压缩机，包括：
两个气缸；
中间板，分隔两个所述气缸，所述中间板中形成至少一个串流通道，其中，所述串流通道一端连通所述两个气缸中任意一个所述气缸的排气腔，所述串流通道的另一端连通所述两个气缸中的另一个所述气缸的吸气腔，每个所述串流通道设置有一用于调节流过所述串流通道的冷媒的流量的流量控制组件。
优选的，所述流量控制组件包括一设置于所述中间板内的第一滑块，所述第一滑块能够沿着所述中间板的径向移动以改变所述串流通道的有效流通面积，从而调节流过所述串流通道的冷媒的流量。
优选的，所述第一滑块由一电磁阀驱动，以使得所述第一滑块沿着所述中间板的径向移动。
优选的，所述第一滑块的第一端设有一压缩弹簧，所述第一滑块的第二端与所述电磁阀的阀芯相连。
优选的，所述中间板设有一径向滑道，所述第一滑块设置于所述径向滑道，所述径向滑道的远离所述中间板中心的一端设有一压力腔室，所述压力腔室分别连有一高压气道和一低压气道，所述高压气道引入所述压力腔室的气体的气压大于所述低压气道引入所述压力腔室的气体的气压，所述压力腔室中设有一用于封堵所述高压气道或所述低压气道的第二滑块；
所述第二滑块封堵所述低压气道时，所述高压气道中的气体推动所述第一滑块朝向所述串流通道滑动。
优选的，所述第一滑块的背离所述压力腔室的一端设有一压缩弹簧；
所述第二滑块封堵所述高压气道时，所述压缩弹簧推动所述第一滑块背离所述串流通道滑动。
优选的，所述中间板设有一径向滑道，所述第一滑块设置于所述径向滑道，所述径向滑道的远离所述中间板中心的一端设有一低压腔室，所述径向滑道的另一端设有一高压腔室，所述高压腔室中的气体的气压大于所述所述低压腔室中的气体的气压，所述低压腔室中设有一压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端与所述第一滑块相抵；
所述高压腔室中气体推动所述第一滑块向着所述低压腔室滑动。
优选的，所述中间板分别设有一高压气道和一低压气道，所述高压气道的一端与所述高压腔室相连通，所述低压气道的一端与所述低压腔室相连通。
优选的，所述串流通道平行于所述中间板的厚度方向。
优选的，所述压力腔室的横截面呈矩形，所述第二滑块沿着所述矩形的长度方向滑动。
优选的，所述第一滑块的一端与所述电磁阀的阀芯相连。
优选的，所述串流通道在任一所述气缸的端面的投影的中心与所述气缸的端面的中心的连线和所述气缸的叶片槽于所述气缸的端面上的投影之间的夹角为100°～270°。
优选的，所述夹角范围为170～220°。
优选的，所述夹角范围为180～210°。
上述技术方案的有益效果是：
本发明中的变容压缩机通过设置于中间板中的串流通道将一个气缸的排气腔与另一个气缸的吸气腔相连，串流通道设有一个流量控制组件用于控制串流通道中的冷媒的流量，从而实现压缩机自身容量的切换，以满足不同季节不同负荷的需求；
在室内外温差较小时，串流通道打开，排气腔中的冷媒通过串流通道流入吸气腔即上下气缸进行气体串通，从而使得压缩机的整体排气量(容量)减小，实现压缩机的部分负荷运转；
在室内外温差较大时，串流通道完全关闭，使得两个气缸完全独立运行，与串流通道打开时相比，提高了压缩机的容量，实现压缩机的全负荷运行。
本发明的其它特征和优点以及本发明的各种实施例的结构和操作，将在以下参照附图进行详细的描述。应当注意，本发明不限于本文描述的具体实施例。在本文给出的这些实施例仅仅是为了说明的目的。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
图1是一种变容压缩机的压缩组件的结构示意图；
图2是实施例1中的中间板的剖面结构示意图；
图3是一种串流通道的位置示意图；
图4是实施例2中的一种中间板的结构示意图；
图5是图4中的中间板的轴向截面示意图；
图6是实施例3中的一种中间板的结构示意图。
附图标记清单：
11 上缸盖
12 曲轴
13 第一气缸
131 第一排气腔
132 第一吸气腔
133 第一旋转活塞
134 叶片槽
14 中间板
141 串流通道
142 径向滑道
143 压力腔室
144 高压气道
145 低压气道
146 高压腔室
147 低压腔室
144' 高压气道
145' 低压气道
15 第二气缸
151 第二吸气腔
152 第二排气腔
153 第二旋转活塞
16 下缸盖
21 电磁阀
211 阀芯
212 线圈
22 流量控制组件
221 第一滑块
222 第一压缩弹簧
223 第二压缩弹簧
224 第二滑块
从以下结合附图的详细描述中，本发明的特征和优点将变得更加明显。贯穿附图，相同的附图标识相应元素。在附图中，相同附图标记通常指示相同的、功能上相似的和/或结构上相似的元件。
具体实施方式
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付出创造性劳动的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。
本申请中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
实施例1
在本发明的实施例1中提供一种变容压缩机。
图1是一种变容压缩机的压缩组件的结构示意图。图1示出的压缩组件，具有两个气缸，即第一气缸13和第二气缸15，其中，第一气缸13位于上部，第二气缸15位于下部，第一气缸13和第二气缸15之间通过中间板14进行分割。第一气缸13为本实施例中的上气缸，第二气缸15为本实施例中的下气缸。第一气缸13的上部设置有上缸盖11，第二气缸15的下部设置有下缸盖16。第一气缸13中设置有第一旋转活塞133，第一旋转活塞133将第一气缸13内的空间划分为了第一吸气腔132和第一排气腔131，第一旋转活塞133套设于曲轴12，由该曲轴12带动第一旋转活塞133旋转。随着第一转向活塞的转动第一吸气腔132通过吸气口进行吸气，第一排气腔131将压缩之后的气体(冷媒)由与第一排气腔131相连的排气口排出。第二气缸15中设置有第二旋转活塞153，第二旋转活塞153将第二气缸15内的空间划分为了第二吸气腔151和第二排气腔152，第二旋转活塞153套设于曲轴12，由该曲轴12带动第二旋转活塞153旋转。随着第二转向活塞的转动第二吸气腔151通过吸气口进行吸气，第二排气腔152将压缩之后的气体(冷媒)由与第二排气腔152相连的排气口排出。中间板14中设置了一个串流通道141，该串流通道141贯通整个中间板14，并且平行于该中间板14的厚度方向。图1中示出的串流通道141连通了第一气缸13的第一排气腔131和第二气缸15的第二吸气腔151。
一些实施例中，第一气缸13的第一排气腔131通过一个串流通道141与第二气缸15的第二吸气腔151相连通，第一气缸13的第一吸气腔132通过一个串流通道141与第二气缸15的第二排气腔152相连通。
图2是实施例1中的中间板的剖面结构示意图。图2中示出的中间板14设置了一条串流通道141，该串流通道141平行于中间板14的厚度方向。并且串流通道141设置了一个流量控制组件22，以调节流过串流通道141的冷媒的流量。流量控制组件22包括了第一滑块221和第一压缩弹簧222。第一滑块221能够沿着中间板14的径向移动以改变串流通道141的有效流通面积，从而调节流过串流通道141的冷媒的流量，有效流通面积即该串流通道141中的气体的横截面面积最小值。第一滑块221向着中间板14的中心滑动时，能够逐渐的遮挡串流通道141，从而减小串流通道141的有效流通面积，直至关闭整个串流通道141。当第一滑块221截断(关闭)串流通道141后，第一气缸13和第二气缸15独立工作。第一滑块221的移动是由电磁阀21来驱动，第一滑块221的第一端设置第一压缩弹簧222，第二端与电磁阀21的阀芯211相连，而阀芯211在线圈212的驱动下能够沿着中间板14的径向滑动，从而阀芯211能够带动第一滑块221沿中间板14的径向滑动。串流通道141完全或部分打开时，排气腔131中的冷媒通过串流通道141流入吸气腔151即上下气缸进行气体串通，从而使得压缩机的整体排气量(容量)减小，实现压缩机的部分负荷运转。串流通道141完全关闭时，使得两个气缸13、15完全独立运行，与串流通道141打开时相比，提高了压缩机的容量，实现压缩机的全负荷运行。
图3是一种串流通道的位置示意图。图3中示出了第一气缸13的俯视结构，串流通道141在第一气缸13的端面的投影位于区域B中。区域B的覆盖的角度范围是在α～β，其中，α为100度，β为270度，叶片槽134的中心所在的位置为0度，即串流通道141在第一气缸13的端面的投影的中心与第一气缸13的端面的中心的连线和第一气缸13的叶片槽134于第一气缸13的端面上的投影之间的夹角范围为100°～270°。一些实施例中，α为170度，β为220度；或者，α为180度，β为210度。串流通道141的开口位于气缸内壁和旋转活塞外壁之间，并且串流通道141的内径小于任意一个旋转活塞的壁厚，以防止从第一气缸13或第二气缸15泄露。
实施例2
图4是实施例2中的一种中间板的结构示意图。实施例2中提供一种变容压缩机。实施例2中的变容压缩机与实施例1的不同之处在于：中间板14设有一径向滑道142，第一滑块221设置于径向滑道142，径向滑道142的远离中间板14中心的一端设有一压力腔室143，压力腔室143分别连有一高压气道144和一低压气道145，高压气道144引入压力腔室143的气体的气压大于低压气道145引入压力腔室143的气体的气压，压力腔室143中设有一用于封堵高压气道144或低压气道145的第二滑块224。
图5是图4中的中间板14的轴向截面示意图。参考图4和图5，中间板14中的径向滑道142沿着中间板14的径向设置，并且该径向滑道142与串流通道141向交，第一滑块221设置于该径向滑道142中。第一滑块221在径向滑道142中滑动，从而改变串流通道141的有效流通面积，从而调节流过串流通道141的冷媒的流量。压力腔室143位于远离中间板14中心的一端(第二端)，与径向滑道142相连通。第一滑块221的背离压力腔室143的一端(第一端)设有一压缩弹簧。压力腔室143分别连有高压气道144和低压气道145，高压气道144引入压力腔室143的气体的气压大于低压气道145引入压力腔室143的气体的气压，压力腔室143中设有一用于封堵高压气道144或低压气道145的第二滑块224。中间板14外部的高压气体能够通过高压气道144进入压力腔室143，而低压气道145与第一气缸13或第二气缸15的吸气口(图中未示出)相连从而能够通过吸气口来引入低压气体。压力腔室143的横截面呈矩形，第二滑块224沿着矩形的长度方向滑动。第二滑块224滑动至低压气道145侧时，第二滑块224封堵低压气道145，高压气道144中的气体(高压气体)推动第一滑块221朝向串流通道141滑动，即封闭串流通道141。第二滑块224滑动至高压气道144侧时，第二滑块224封堵高压气道144，压缩弹簧推动第一滑块221背离串流通道141滑动，从而打开串流通道141，能够使得排气腔中的冷媒流入吸气腔。一些实施例中，第二滑块224的滑动可以由一电磁阀来驱动。
实施例3
图6是实施例3中的一种中间板的结构示意图。实施例3中的变容压缩机与实施例1的不同之处在于：中间板14设有一径向滑道142，第一滑块221设置于径向滑道142，径向滑道142的远离中间板14中心的一端设有一低压腔室147，径向滑道142的另一端设有一高压腔室146，高压腔室146中的气体的气压大于低压腔室147中的气体的气压，低压腔室147中设有一第二压缩弹簧223，第二压缩弹簧223的一端与第一滑块221相抵。中间板14分别设有一高压气道144'和一低压气道145'，高压气道144'的一端与高压腔室146相连通，低压气道145'的一端与低压腔室147相连通。高压气道144'引入压力腔室143的气体的气压大于低压气道145'引入压力腔室143的气体的气压，中间板14外部的高压气体能够通过高压气道144'进入高压腔室146。低压气道145'与第一气缸13或第二气缸15的吸气口(图中未示出)相连从而能够通过吸气口来引入低压气体至低压腔室147。高压腔室146中的高压气体对第一滑块221的压力和低压腔室147中的低压气体对第一滑块221的压力的合力大于第二压缩弹簧223的对第一滑动施加的压力时，第一滑块221向着低压腔室147滑动，串流通道141打开；相反的，则第一滑块221向着高压腔室146滑动，串流通道141闭合。
综上，本发明中的变容压缩机通过设置于中间板中的串流通道将一个气缸的排气腔与另一个气缸的吸气腔相连，串流通道设有一个流量控制组件用于控制串流通道中的冷媒的流量，从而实现压缩机自身容量的切换，以满足不同季节不同负荷的需求；
在室内外温差较小时，串流通道打开，排气腔中的冷媒通过串流通道流入吸气腔即上下气缸进行气体串通，从而使得压缩机的整体排气量(容量)减小，实现压缩机的部分负荷运转；
在室内外温差较大时，串流通道完全关闭，使得两个气缸完全独立运行，与串流通道打开时相比，提高了压缩机的容量，实现压缩机的全负荷运行。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种变容压缩机，其特征在于，包括：
两个气缸；
中间板，分隔两个所述气缸，所述中间板中形成至少一个串流通道，其中，所述串流通道一端连通所述两个气缸中任意一个所述气缸的排气腔，所述串流通道的另一端连通所述两个气缸中的另一个所述气缸的吸气腔，每个所述串流通道设置有一用于调节流过所述串流通道的冷媒的流量的流量控制组件；
所述流量控制组件包括一设置于所述中间板内的第一滑块，所述第一滑块能够沿着所述中间板的径向移动以改变所述串流通道的有效流通面积，从而调节流过所述串流通道的冷媒的流量；
所述中间板设有一径向滑道，所述第一滑块设置于所述径向滑道，所述径向滑道的远离所述中间板中心的一端设有一低压腔室，所述径向滑道的另一端设有一高压腔室，所述高压腔室中的气体的气压大于所述所述低压腔室中的气体的气压，所述低压腔室中设有一压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端与所述第一滑块相抵；
所述高压腔室中的气体对所述第一滑块的压力和所述低压腔室中的气体对所述第一滑块的压力的合力大于所述压缩弹簧的对所述第一滑动施加的压力时，所述第一滑块向着所述低压腔室滑动，所述串流通道打开；相反的，则所述第一滑块向着所述高压腔室滑动，所述串流通道闭合。
2.根据权利要求1所述的变容压缩机，其特征在于，所述第一滑块由一电磁阀驱动，以使得所述第一滑块沿着所述中间板的径向移动。
3.根据权利要求2所述的变容压缩机，其特征在于，所述第一滑块的第一端设有一压缩弹簧，所述第一滑块的第二端与所述电磁阀的阀芯相连。
4.根据权利要求2所述的变容压缩机，其特征在于，所述第一滑块的一端与所述电磁阀的阀芯相连。
5.根据权利要求1所述的变容压缩机，其特征在于，所述中间板设有一径向滑道，所述第一滑块设置于所述径向滑道，所述径向滑道的远离所述中间板中心的一端设有一压力腔室，所述压力腔室分别连有一高压气道和一低压气道，所述高压气道引入所述压力腔室的气体的气压大于所述低压气道引入所述压力腔室的气体的气压，所述压力腔室中设有一用于封堵所述高压气道或所述低压气道的第二滑块；
所述第二滑块封堵所述低压气道时，所述高压气道中的气体推动所述第一滑块朝向所述串流通道滑动。
6.根据权利要求5所述的变容压缩机，其特征在于，所述第一滑块的背离所述压力腔室的一端设有一压缩弹簧；
所述第二滑块封堵所述高压气道时，所述压缩弹簧推动所述第一滑块背离所述串流通道滑动。
7.根据权利要求1所述的变容压缩机，其特征在于，所述中间板分别设有一高压气道和一低压气道，所述高压气道的一端与所述高压腔室相连通，所述低压气道的一端与所述低压腔室相连通。
8.根据权利要求1所述的变容压缩机，其特征在于，所述串流通道平行于所述中间板的厚度方向。
9.根据权利要求1所述的变容压缩机，其特征在于，所述串流通道在任一所述气缸的端面的投影的中心与所述气缸的端面的中心的连线和所述气缸的叶片槽于所述气缸的端面上的投影之间的夹角为100°～270°。
10.根据权利要求9所述的变容压缩机，其特征在于，所述夹角范围为170～220°。
11.根据权利要求10所述的变容压缩机，其特征在于，所述夹角范围为180～210°。
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