CN203098283U - 多级变容组件及双缸多级变容量压缩机 - Google Patents

Abstract

压缩机多级变容组件及双缸多级变容量压缩机，压缩机多级变容组件包括第一变容组件和第二变容组件，第一变容组件包括第一回流管、第一柱塞、第一控制管，第二变容组件包括第二回流管、第二柱塞、第二控制管，第一控制管和第二控制管与外部气源连通且可切换输入高压或低压气体；第一回流管与压缩机气缸的吸气腔连通，第二回流管与压缩机气缸的压缩腔连通，在气缸的缸壁上设置有第一柱塞孔和第二柱塞孔，第一控制管与第一柱塞孔端部连通，第二控制管与第二柱塞孔端部连通；第一柱塞设置于第一柱塞孔内并可沿第一柱塞孔往复移动，第二柱塞设置于第二柱塞孔内并可沿第二柱塞孔往复移动。本实用新型可在双缸压缩机上实现多级变容，满足更多的客户需求。

Description

多级变容组件及双缸多级变容量压缩机

技术领域

本实用新型涉及空调系统中使用的压缩机，尤其涉及一种可以实现多级变容的变容组件及使用该变容组件的旋转式双缸变容量压缩机。

背景技术

随着人们对生活质量要求的提高，对空气调节的质量和舒适度也越来越高；除了要求空调具有较好的制冷性能外，对高性能的制热能力，特别是适应不同工况条件下的制热能力也成为行业内追求的目标。众所周知，压缩机是空调的心脏，压缩机的制冷制热能力对空调的制冷制热能力起着决定性作用。为了满足适应了不同工况条件下的空调制冷制热需要，双缸变容量压缩机应运而生。由于双缸变容量压缩机可通过改变排气量容积来实现能力调节，通过变容量技术，使压缩机能够输出二级的排量，适应了不同工况条件下的空调制冷制热需要。

如专利申请号为200510132903.6、发明名称为可变容量旋转式压缩机的中国发明专利申请公开了一种可变容量的压缩机，其包含外壳、设置于外壳内的第一气缸和第二气缸、设置于第一气缸及第二气缸内的滚子、设置于第一气缸内和第二气缸内的沿滚子径向进退并划分气缸内腔的滑片，位于第一气缸内的滑片在设置于其背部的弹簧的弹力作用下始终与第一气缸内的滚子相接触。在第二气缸内设置有一变容量控制滑片，变容量控制滑片由设置于其背部的活塞控制，该活塞设置于活塞气缸内，活塞气缸另一端与压力调节管相连，当压力调节管接高压时，变容量控制滑片被前推，使其与第二气缸内的滚子相接触，当压力调节管接低压时，变容量控制滑片被后推，使其与第二气缸内的滚子相分离，第二气缸空转不压缩。

该现有技术虽然实现了变容量，但是该双缸压缩机只能实现两种工作方式：单缸压缩或双缸压缩，在满足不同客户不同工况下的空调应用的舒适性需求方面仍存在不足。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种控制方法简单、变容额度大、可以实现多级变容的多级变容组件及双缸多级变容量压缩机。

为了实现上述目的，本实用新型采取如下的技术解决方案：

压缩机多级变容组件，包括：第一变容组件和第二变容组件，第一变容组件包括第一回流管、第一柱塞、第一控制管，第二变容组件包括第二回流管、第二柱塞、第二控制管，第一控制管和第二控制管与外部气源连通且可切换输入高压或低压气体；第一回流管与压缩机气缸的吸气腔连通，第二回流管与压缩机气缸的压缩腔连通，在气缸的缸壁上设置有第一柱塞孔和第二柱塞孔，第一控制管与第一柱塞孔端部连通，第二控制管与第二柱塞孔端部连通；第一柱塞设置于第一柱塞孔内，并可沿第一柱塞孔往复移动，从而打开或关闭第一回流管与吸气腔间的通路；第二柱塞设置于第二柱塞孔内，并可沿第二柱塞孔往复移动，从而打开或关闭第二回流管与压缩腔间的通路。

设置有前述压缩机多级变容组件的双缸多级变容量压缩机，包括：内设电机组件和压缩泵体的封闭壳体、通过进气弯管与压缩泵体连通的气液分离器、由电机组件带动旋转的压缩机曲轴，压缩泵体包括依次沿压缩机曲轴轴向设置的上法兰、上气缸、隔板、下气缸及下法兰、设置于上气缸内的上滚子和设置于下气缸内的下滚子，隔板上设置有连通上气缸和下气缸的通气孔；第一回流管与上气缸或下气缸的吸气腔连通，第二回流管与上气缸或下气缸的压缩腔连通，在上气缸或下气缸的缸壁上设置有第一柱塞孔和第二柱塞孔。

优选的，所述第一柱塞孔和第二柱塞孔的轴线平行于压缩机曲轴的轴线。

优选的，在所述第一柱塞孔相对于与第一控制管连接的另一端部设置有第一柱塞弹簧，所述第一柱塞弹簧安装于所述第一柱塞端部；在所述第二柱塞孔相对于与第二控制管连接的另一端部设置有第二柱塞弹簧，所述第二柱塞弹簧安装于所述第二柱塞端部。

优选的，所述第一回流管的轴线与气缸进气口轴线间的夹角为120°。

优选的，所述第二回流管的轴线与气缸进气口轴线间的夹角为30°。

优选的，在所述隔板上设置有与所述第一柱塞孔和第二柱塞孔位置相对应的柱塞让位孔。

优选的，所述第一回流管和所述第二回流管的另一端与气液分离器相连。

优选的，所述外部气源为来自于使用该压缩机的制冷/制热循环系统的高压/低压气体。

优选的，所述第一回流管与下气缸的吸气腔连通，所述第二回流管与下气缸的压缩腔连通，在所述下气缸的缸壁上设置有第一柱塞孔和第二柱塞孔。

由以上可知，本实用新型在气缸的吸气腔和压缩腔分别设置回流管，在回流管与吸气腔或压缩腔的通路上设置柱塞，根据需要输出的排量需求，连通相应的回流管，将气缸内吸气腔或压缩腔内的气体部分排出，使压缩机能够输出多级的排量，提高了变容量额度，可以带来压缩机性能提高，适应不同工况条件下的空调制冷制热需要。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本实用新型气缸的俯视图；

图4为本实用新型处于变容工作状态时的结构示意图；

图5为本实用新型控制原理示意图。

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。

具体实施方式

如图1、图2及图3所示，本实用新型的双缸多级变容量压缩机包括内部设置有电机组件和压缩泵体的封闭壳体1、通过进气弯管2与压缩机内压缩泵体连通的气液分离器3，在封闭壳体1的上端设置有排气管4。电机组件由固定在封闭壳体1内壁上的定子5及可旋转地设置于定子5内的转子6组成，压缩机曲轴7与转子6相固定，由转子6带动旋转。压缩泵体设置于电机组件的下方，压缩泵体包括上法兰8、上气缸9、隔板10、下气缸11以及下法兰12，上法兰8、上气缸9、隔板10、下气缸11和下法兰12从上自下依次沿压缩机曲轴7安装。在隔板10上加工有通气孔10a，通气孔10a用于连通上气缸9和下气缸11。在上气缸9内设置有上滚子12，在下气缸11内设置有下滚子13，上滚子12和下滚子13固定安装于压缩机曲轴7上，在压缩机曲轴7的带动下在气缸内旋转，对制冷剂进行压缩。

本实用新型的压缩机多级变容组件包括第一变容组件14和第二变容组件15。第一变容组件14包括第一回流管14a、第一柱塞14b、第一控制管14c以及第一柱塞弹簧14d。第二变容组件15包括第二回流管15a、第二柱塞15b、第二控制管15c及第二柱塞弹簧15d。

第一回流管14a沿下气缸11径向设置、并与下气缸11内腔连通，第一回流管14a位于下气缸11的吸气腔侧，第一回流管14a的轴线与下气缸进气口11a轴线间的夹角α为120°。在下气缸11的缸壁上设置有第一柱塞孔11b，第一柱塞14b设置于第一柱塞孔11b内，并可沿第一柱塞孔11b往复移动，从而打开或关闭第一回流管14a与下气缸11之间的通路。本实施例的第一柱塞孔11b的轴线平行于压缩机曲轴7的轴线。作为优选的技术方案，在下法兰12上加工有弹簧安装孔12a，第一柱塞弹簧14d一端固定在弹簧安装孔12a内，另一端固定在加工于第一柱塞14b底部的弹簧孔内。在隔板10上还加工有柱塞让位孔10b。第一柱塞14b在第一柱塞弹簧14d的弹力作用下被向上顶起。第一控制管14c与第一柱塞孔11b上部相连通。

第二回流管15a沿下气缸11径向设置、并与下气缸11内腔连通，第二回流管15a设置于下气缸11的压缩腔侧，第二回流管15a的轴线与下气缸进气口11a轴线间的夹角β为30°。在下气缸11的缸壁上设置有第二柱塞孔11c，第二柱塞15b设置于第二柱塞孔11c内，并可沿第二柱塞孔11c往复移动，从而打开或关闭第二回流管15a与下气缸11之间的通路。第二柱塞孔11c的轴线平行于压缩机曲轴7的轴线。同样的，第二柱塞弹簧15d一端固定在弹簧安装孔内，另一端固定在加工于第二柱塞15b底部的弹簧孔内。第二柱塞15b在第二柱塞弹簧15d的弹力作用下被向上顶起。第二控制管15c与第二柱塞孔15b上部相连通。

同时参照图5所示，第一回流管14a和第二回流管15a与气液分离器3连通，第一控制管14c通过第一电磁阀14e与压缩机出气口相连，并通过四通阀与气液分离器3及换热器相连，第二控制管15c通过第二电磁阀15e与压缩机出气口相连，并通过四通阀与气液分离器3及换热器相连，本实用新型利用压缩机的制冷/制热循环系统的高压/低压气体作为第一控制管14c和第二控制管15c的外部气源，优选该压缩机出气口/吸气口的高压/低压气体。第一控制管14c和第二控制管15c通过电磁阀和四通阀来控制管内通入的高/低压气体的切换，从而向第一控制管14c和第二控制管15c内通入高压或低压气体。

以下结合图1至图5，对本实用新型的控制过程做详细说明。

当需要大排量的制冷或制热时，使第一电磁阀14e和第二电磁阀15e接通，控制第一控制管14c和第二控制管15c接高压，如图1所示，当第一控制管14c内通入高压气体时，从第一柱塞孔11b上部进入第一柱塞孔11b的高压气体使第一柱塞14b克服第一柱塞弹簧14d的弹力，向下移动，从而将第一回流管14a堵住，使第一回流管14a与下气缸11间的通路关闭。同理，当第二控制管15c内通入高压时，第二柱塞15b也将第二回流管15a堵住，第二回流管15a与下气缸11间的通路不通。由于第一回流管14a和第二回流管15a全部关闭，上气缸9和下气缸11均可正常工作，可以实现最大排量（100%排量）制冷或制热。

当需要中间排量（如80%排量）制冷或制热时，使第一电磁阀14e关闭，第二电磁阀15e接通，第一电磁阀14e关闭时，第一控制管14c接低压，如图4所示，当第一控制管14c内通入低压气体时，第一柱塞14b在第一柱塞弹簧14d的弹力作用下被顶起，第一回流管14a与下气缸11内腔连通，部分通入下气缸11吸气腔内的气体从第一回流管14a流入循环系统中。由于部分气体从第一回流管14a排走，因此可以实现部分排量制冷或制热。

当需要小排量（如50%排量）制冷或制热时，使第一电磁阀14e接通，第二电磁阀15e关闭，第二控制管15c接低压，因此第二回流管15a与下气缸11内腔连通，部分进入下气缸11压缩腔内的气体从第二回流管15a流入循环系统中，由于部分气体从第二回流管15a排走，可以实现小排量制冷或制热。

本实用新型通过在上气缸或下气缸的吸气腔和压缩腔处设置变容组件，使其中一个气缸可以进行不同程度的变容，另一个缸保持正常的压缩，优选设置在下气缸，隔板厚度较大有利于柱塞行程的设计。在气缸的吸气腔和压缩腔设置回流管，回流管的连通和关闭由柱塞的往复移动实现，柱塞可在气压和弹簧弹力作用下往复移动，结构可靠，控制方法简单，而且本实用新型的回流管轴线与吸气口轴线间的角度可以根据不同的变容需要而有所变换，前述实施例中列举了较为常用的50%和80%排量的设置，还可以在其它不同的角度相应设置回流管，实现不同的变容额度，在双缸压缩机上实现多级变容，进一步提高双缸压缩机的制冷性能及制热能力，更好满足空调上灵活应用的客户需求。

当然，本实用新型的技术构思并不仅限于上述实施例，还可以依据本实用新型的构思得到许多不同的具体方案，例如，弹簧不仅可以直接安装在弹簧安装孔内外，也可以在柱塞孔底部和柱塞底部设置用于安装弹簧的凸柱，将弹簧安装在该凸柱上；柱塞往复移动除了可以用弹簧配合气压控制外，也可以采用柱塞两端不同压力的气体来控制；此外，本实用新型的外部气源可以采用独立的高压气源和低压气源，低压气可来源于即将经进气管道通入气缸内的低压气体，高压气可来源于从排气管排出的高压气体，只需将对应管道通过控制阀连接起来即可，诸如此等改变以及等效变换均应包含在本实用新型技术方案所述的范围之内。

Claims (10)

1.压缩机多级变容组件，其特征在于，包括：第一变容组件和第二变容组件，所述第一变容组件包括第一回流管、第一柱塞、第一控制管，所述第二变容组件包括第二回流管、第二柱塞、第二控制管，所述第一控制管和第二控制管与外部气源连通且可切换输入高压或低压气体；

所述第一回流管与压缩机气缸的吸气腔连通，所述第二回流管与压缩机气缸的压缩腔连通，在所述气缸的缸壁上设置有第一柱塞孔和第二柱塞孔，所述第一控制管与所述第一柱塞孔端部连通，所述第二控制管与所述第二柱塞孔端部连通；所述第一柱塞设置于第一柱塞孔内，并可沿第一柱塞孔往复移动，从而打开或关闭所述第一回流管与所述吸气腔间的通路；所述第二柱塞设置于第二柱塞孔内，并可沿第二柱塞孔往复移动，从而打开或关闭所述第二回流管与所述压缩腔间的通路。

2.如权利要求1所述的压缩机多级变容组件，其特征在于：所述第一柱塞孔和所述第二柱塞孔的轴线平行于压缩机曲轴的轴线。

3.如权利要求1所述的压缩机多级变容组件，其特征在于：在所述第一柱塞孔相对于与第一控制管连接的另一端部设置有第一柱塞弹簧，所述第一柱塞弹簧安装于所述第一柱塞端部；在所述第二柱塞孔相对于与第二控制管连接的另一端部设置有第二柱塞弹簧，所述第二柱塞弹簧安装于所述第二柱塞端部。

4.如权利要求1所述的压缩机多级变容组件，其特征在于：所述第一回流管的轴线与气缸进气口轴线间的夹角为120°。

5.如权利要求1所述的压缩机多级变容组件，其特征在于：所述第二回流管的轴线与气缸进气口轴线间的夹角为30°。

6.设置有如权利要求1至5任一项所述压缩机多级变容组件的双缸多级变容量压缩机，包括：内设电机组件和压缩泵体的封闭壳体、通过进气弯管与所述压缩泵体连通的气液分离器、由所述电机组件带动旋转的压缩机曲轴，所述压缩泵体包括依次沿所述压缩机曲轴轴向设置的上法兰、上气缸、隔板、下气缸及下法兰、设置于所述上气缸内的上滚子和设置于所述下气缸内的下滚子，所述隔板上设置有连通所述上气缸和下气缸的通气孔；

其特征在于：

所述第一回流管与所述上气缸或下气缸的吸气腔连通，所述第二回流管与所述上气缸或下气缸的压缩腔连通，在所述上气缸或下气缸的缸壁上设置有第一柱塞孔和第二柱塞孔。

7.如权利要求6所述的双缸多级变容量压缩机，其特征在于：在所述隔板上设置有与所述第一柱塞孔和第二柱塞孔位置相对应的柱塞让位孔。

8.如权利要求6所述的双缸多级变容量压缩机，其特征在于：所述第一回流管和所述第二回流管的另一端与气液分离器相连。

9.如权利要求6所述的双缸多级变容量压缩机，其特征在于：所述外部气源为来自于使用该压缩机的制冷/制热循环系统的高压/低压气体。

10.如权利要求6所述的双缸多级变容量压缩机，其特征在于：所述第一回流管与下气缸的吸气腔连通，所述第二回流管与下气缸的压缩腔连通，在所述下气缸的缸壁上设置有第一柱塞孔和第二柱塞孔。

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