CN205370984U - 变容式压缩机和具有其的制冷装置 - Google Patents

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CN205370984U CN201620105302.XU CN201620105302U CN205370984U CN 205370984 U CN205370984 U CN 205370984U CN 201620105302 U CN201620105302 U CN 201620105302U CN 205370984 U CN205370984 U CN 205370984U
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高斌
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Guangdong Meizhi Compressor Co Ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种变容式压缩机和具有其的制冷装置,所述变容式压缩机包括:壳体、压缩机构以及变容阀,压缩机构设在壳体内,压缩机构包括两个轴承和设在两个轴承之间的气缸组件,气缸组件包括变容气缸,变容气缸上形成有压缩腔,压缩机构上形成有吸气口;变容阀设在压缩机构上,变容阀被构造成在导通压缩腔和吸气口的导通位置和隔断压缩腔和吸气口的隔断位置之间可运动,当变容阀位于导通位置时变容气缸工作,当变容阀位于隔断位置时变容气缸卸载。根据本实用新型的变容式压缩机,变容阀位于壳体内部,简化了变容式压缩机的结构,提高了变容式压缩机应用在制冷装置中的可靠性。

Description

变容式压缩机和具有其的制冷装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及压缩机领域,尤其是涉及一种变容式压缩机和具有其的制冷装置。
背景技术
[0002]随着地球资源的不断紧张及环境的恶化,节能成为空调器、冰箱等不断追求的目标,特别对于耗电量大的空调器,节能目标更加迫切,因此空调器的能效标准要求不断提高。相关技术中,由于空调器的系统能效提高,压缩机功耗降低,但对于采用普通定速压缩机的空调器来说会带来另外一个不利影响,即冬季时尤其是在环境温度较低的时候,空调器的系统制热量明显降低。
实用新型内容
[0003]本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型的一个目的在于提出一种变容式压缩机,简化了变容式压缩机的结构。
[0004]本实用新型的另一个目的在于提出一种具有上述变容式压缩机的制冷装置。
[0005]根据本实用新型第一方面的变容式压缩机,包括:壳体;压缩机构,所述压缩机构设在所述壳体内,所述压缩机构包括两个轴承和设在所述两个轴承之间的气缸组件,所述气缸组件包括变容气缸,所述变容气缸上形成有压缩腔,所述压缩机构上形成有吸气口;以及变容阀,所述变容阀设在所述压缩机构上,所述变容阀被构造成在导通所述压缩腔和所述吸气口的导通位置和隔断所述压缩腔和所述吸气口的隔断位置之间可运动,当所述变容阀位于所述导通位置时所述变容气缸工作,当所述变容阀位于所述隔断位置时所述变容气缸卸载。
[0006]根据本实用新型的变容式压缩机,通过设置上述的变容阀,变容阀位于壳体内部,简化了变容式压缩机的结构,提高了变容式压缩机应用在制冷装置中的可靠性。而且,在变容气缸工作时,其吸气路径与传统的压缩机基本一致,变容气缸的性能可以得到较好的保证。
[0007]根据本实用新型的一个实施例,所述压缩机构上形成有供压通道,所述供压通道用于供入第一压力气体或第二压力气体,所述第一压力气体的压力大于所述第二压力气体的压力,所述变容阀上形成有第一压力通道,所述第一压力通道与所述供压通道连通,当所述变容阀位于所述隔断位置时所述供压通道通过所述第一压力通道向所述压缩腔内供入所述第一压力气体。
[0008]进一步地,所述压缩机构上形成有容纳腔,所述容纳腔与所述供压通道连通,其中所述变容阀可移动地设在所述容纳腔内,当所述供压通道供入所述第一压力气体时所述变容阀从所述导通位置向所述隔断位置移动,当所述供压通道供入所述第二压力气体时所述变容阀保持在所述导通位置。
[0009]更进一步地,所述变容式压缩机进一步包括:至少一个弹簧,所述弹簧设在所述变容阀和所述容纳腔的内壁之间。
[0010] 可选地,当所述变容阀位于所述导通位置时,所述供压通道的远离所述变容阀中心的一侧内壁与所述变容阀的对应端面彼此间隔开。
[0011 ]具体地,所述容纳腔的内壁上设有止挡结构,当所述变容阀位于所述导通位置时所述变容阀与所述止挡结构止抵。
[0012]可选地,所述压缩机构上形成有吸气孔,所述吸气孔的一端构成所述吸气口,所述吸气孔的另一端与所述容纳腔连通,所述吸气孔的所述另一端的直径为CU,当所述变容阀的截面形状形成为方形时,所述变容阀的宽度为S,其中,所述S、cU满足:s>d1;当所述变容阀的形状为圆柱形时,所述变容阀的直径为山,其中,所述eh、d2满足:d2 > Cl1。
[0013]优选地,当所述变容阀的形状为圆柱形时,所述变容阀的中心轴线与所述吸气孔的中心轴线相交。
[0014] 进一步地,当所述变容阀的形状为圆柱形时,所述Cl^d2进一步满足= Cl2^d1 +
0.5mm ο
[0015]进一步地,所述变容阀上形成有第二压力通道,当所述变容阀位于导通位置时所述第二压力通道将所述压缩腔和所述吸气口连通。
[0016]根据本实用新型的一个实施例,所述变容阀沿竖直方向或水平方向可移动。
[0017]根据本实用新型的一个实施例,所述变容气缸上形成有滑片槽,所述滑片槽内设有滑片,所述滑片槽的位于所述滑片尾部的部分为滑片腔,所述滑片腔与所述壳体内部连通。
[0018]可选地,所述滑片槽的尾部设有磁性材料件。
[0019]根据本实用新型的一个实施例,所述气缸组件包括第一气缸和第二气缸,所述第一气缸和所述第二气缸中的至少一个为所述变容气缸。
[0020]可选地,所述第一气缸和所述第二气缸之间设有隔板,所述变容阀设在所述隔板、所述第一气缸、所述第二气缸和所述两个轴承中的至少一个上。
[0021 ]可选地,所述变容式压缩机进一步包括:两个第一吸气管,所述两个第一吸气管分别与所述第一气缸和所述第二气缸相连。
[0022]或者可选地,所述变容式压缩机进一步包括:第二吸气管,其中所述第一气缸和所述第二气缸均与所述第二吸气管相连。
[0023]根据本实用新型的一个实施例,所述压缩机构上设有阀座,其中所述变容阀设在所述阀座上。
[0024]根据本实用新型的一个实施例,所述变容气缸的排气量为q,所述变容式压缩机的总排气量为Q,其中,所述q、Q满足:q/Q< 50%。
[0025]根据本实用新型第二方面的制冷装置,包括:第一换热器;第二换热器,所述第二换热器的一端与所述第一换热器的一端相连;第一控制阀,所述第一控制阀包括第一阀口至第四阀口,所述第一阀口与所述第一换热器的另一端相连,第三阀口与所述第二换热器的另一端相连;以及根据本实用新型上述第一方面的变容式压缩机,其中所述变容式压缩机的所述壳体上形成有排气口,所述排气口与所述第四阀口相连,所述吸气口与第二阀口相连,所述供压通道的一端与所述吸气口或所述排气口相连。
[0026]根据本实用新型的一个实施例,所述供压通道的所述一端设在所述第一阀口和所述第一换热器的所述另一端之间。
[0027]根据本实用新型的一个实施例,所述制冷装置进一步包括:第二控制阀,所述第二控制阀包括第一接口至第三接口,所述第一接口与所述供压通道的所述一端相连,第二接口与所述排气口相连,所述第三接口与所述吸气口相连。
[0028]可选地,所述第一接口的流通面积小于所述第一换热器的输入端的流通面积。
[0029]根据本实用新型的一个实施例,所述供压通道的横截面积小于所述第一换热器的输入端的横截面积。
[0030]可选地,所述压缩机构上设有供压管,所述供压管内限定出所述供压通道,所述供压管的管径小于所述第一换热器的输入端的管径。
[0031]本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
[0032]本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
[0033]图1a和图1b是根据本实用新型实施例的变容式压缩机的变容原理图,其中图1a中的变容阀处于隔断位置,图1b中的变容阀处于导通位置;
[0034]图2和图3是根据本实用新型实施例的变容式压缩机的示意图,其中图2中的变容阀处于隔断位置,图3中的变容阀处于导通位置;
[0035]图4是沿图3中K-K线的剖面图;
[0036]图5是根据本实用新型实施例的变容式压缩机的示意图,其中变容阀为圆柱形;
[0037]图6是根据本实用新型实施例的变容式压缩机的示意图,其中未设置弹簧;
[0038]图7是图6中圈示的M部的放大图;
[0039]图8是根据本实用新型实施例的变容气缸的示意图;
[0040]图9是根据本实用新型实施例的变容式压缩机的示意图,其中变容阀设在阀座上;
[0041]图10是根据本实用新型实施例的变容式压缩机的示意图,其中变容阀设在隔板上;
[0042]图11是根据本实用新型实施例的变容式压缩机的示意图,其中第一气缸和第二气缸上分别设有变容阀;
[0043]图12a和图12b是根据本实用新型另一个实施例的变容式压缩机的变容原理图,其中图12a中的变容阀处于隔断位置,图12b中的变容阀处于导通位置;
[0044]图13是根据本实用新型上述另一个实施例的变容阀的示意图;
[0045]图14a和图14b是根据本实用新型再一个实施例的变容式压缩机的变容原理图,其中图14a中的变容阀处于隔断位置,图14b中的变容阀处于导通位置;
[0046]图15是根据本实用新型上述再一个实施例的变容式压缩机的示意图,其中变容阀处于隔断位置;
[0047]图16是图15中所示的变容式压缩机的局部示意图,其中变容阀处于导通位置;
[0048]图17a和图17b是根据本实用新型上述再一个实施例的变容式压缩机的示意图,其中图17a中的变容阀处于隔断位置,图17b中的变容阀处于导通位置,图17a和图17b中均未设置弹簧;
[0049]图18是根据本实用新型上述再一个实施例的变容式压缩机的示意图,其中变容阀设在隔板上;
[0050]图19是根据本实用新型上述再一个实施例的变容式压缩机的示意图,其中第一气缸和第二气缸上分别设有变容阀;
[0051 ]图20是根据本实用新型上述再一个实施例的变容气缸的示意图;
[0052]图21和图22是根据本实用新型实施例的制冷装置的示意图,其中图21中的制冷装置处于制热状态,图22中的制冷装置处于制冷状态;
[0053]图23是根据本实用新型另一个实施例的制冷装置的示意图;
[0054]图24是根据本实用新型再一个实施例的制冷装置的示意图。
[0055] 附图标记:
[0056] 100:变容式压缩机;
[0057] 1:壳体;11:排气口;
[0058] 21:主轴承;22:副轴承;221:容纳腔;2211:止挡结构;23:第一气缸;
[0059] 24:第二气缸;241:吸气孔;2411:第一吸气段;2412:第二吸气段;
[0060] 242:滑片腔;25:隔板;26:曲轴;27:活塞;28:工作腔;29:滑片;
[0061 ] 3:变容阀;4:供压管;41:供压通道;
[0062] 5:电机;51:定子;52:转子;
[0063] 6:储液器;61:第一吸气管;62:第二吸气管;
[0064] 7:弹簧;8:磁性材料件;9:阀座;
[0065] A:吸气口 ;B:压缩腔;E:第一压力通道;D:第二压力通道;
[0066] 200:制冷装置;
[0067] 201:第一换热器;202:第二换热器;
[0068] 203:第一控制阀;2031:第一阀口; 2032:第二阀口;
[0069] 2033:第三阀口;2034:第四阀口;
[0070] 204:节流元件;205:第二控制阀;
[0071] 2051:第一接口 ; 2052:第二接口 ; 2053:第三接口。
具体实施方式
[0072]下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
[0073]在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0074]此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
[0075]在本实用新型的描述中,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实用新型中的具体含义。
[0076]下面参考图1a-图20描述根据本实用新型实施例的变容式压缩机100。变容式压缩机100可以应用于制冷装置200中,但不限于此。在本申请下面的描述中,以变容式压缩机100应用于制冷装置200为例进行说明。
[0077]如图2和图3所示,根据本实用新型第一方面实施例的变容式压缩机100,包括壳体
1、压缩机构以及变容阀3。
[0078]压缩机构设在壳体I内,压缩机构包括两个轴承和设在两个轴承之间的气缸组件,气缸组件包括变容气缸,变容气缸上形成有压缩腔B,压缩机构上形成有吸气口 A ο在本申请的下文中,为了便于描述,将上述两个轴承分别称为主轴承21和副轴承22。
[0079]变容阀3设在压缩机构上,此时变容阀3也位于壳体I内,变容阀3被构造成在导通压缩腔B和吸气口 A的导通位置和隔断压缩腔B和吸气口 A的隔断位置之间可运动,当变容阀3位于导通位置时变容气缸工作,当变容阀3位于隔断位置时变容气缸卸载。
[0080]当变容阀3位于导通位置时,由于变容气缸的压缩腔B与吸气口A连通,从而低压冷媒可以由吸气口 A被吸入到压缩腔B内并进行压缩,此时变容气缸参与压缩工作。而当变容阀3位于隔断位置时,由于变容气缸的压缩腔B与吸气口 A是不连通的,此时低压冷媒无法进入到压缩腔B内,变容气缸不参与压缩工作。
[0081 ] 例如,当具有该变容式压缩机100的制冷装置200应用于空调器时,在空调器要求低功耗运行时,可以使变容阀3位于隔断位置,此时变容气缸不工作,变容式压缩机100可以小容量运转。而在如低温制热需要提高空调器能力时,可以使变容阀3位于导通位置,此时变容气缸参与压缩工作,变容式压缩机100可以大容量运转,保证空调器的运行效果。
[0082]这里,“容量”可以理解为整个变容式压缩机100的容量,即气缸组件包括的多个气缸的容量之和,也称为工作容积或排气量。其中,每个气缸的容量指的是在活塞27旋转一圈的过程中的最大吸气容积。
[0083]由此,根据本实用新型实施例的变容式压缩机100,通过设置上述的变容阀3,变容阀3位于壳体I内部,简化了变容式压缩机100的结构,提高了变容式压缩机100应用在制冷装置200中的可靠性。而且,在变容气缸工作时,其吸气路径与传统的压缩机基本一致,变容气缸的性能可以得到较好的保证。
[0084]首先,结合图1a和图lb,对根据本实用新型一个实施例的变容式压缩机100的变容原理进行说明。图1a和图1b中示出了吸气口 A、变容气缸的压缩腔B、变容阀3、形成在变容阀3上的第一压力通道E、以及与变容阀3的一侧相通的供压通道41(也可以为一段管的形式)。其基本工作原理如下:
[0085]当向变容阀3的一侧(例如,图1a中的下侦U)通过供压通道41导入第一压力气体(例如,具有排气压力Pd)时,变容阀3在其下端面高压的作用下,将克服变容阀3的重力让变容阀3向上移动,使变容阀3隔断变容气缸的吸气通道(即下文中的吸气孔241),即吸气口A和压缩腔B之间的吸气孔241被变容阀3挡住,使吸气口 A的低压冷媒无法传递到变容气缸的压缩腔B中,即变容气缸无法吸入低压冷媒。并且,在变容阀3上移后,第一压力通道E连通供压通道41和压缩腔B,使得第一压力气体被吸入到压缩腔B中。此时,由于变容气缸上形成有滑片槽,滑片槽内设有滑片29,滑片槽的位于滑片29尾部的部分为滑片腔242,滑片腔242内为排气压力,变容气缸内的滑片29的尾部(即滑片29的远离变容气缸中心的一端)和头部(SP滑片29的邻近变容气缸中心的一端)均为排气压力,不能产生压差作用,因此,滑片29的头部与压缩腔B内的活塞27的外周壁分离,变容气缸不参与压缩工作。此时,变容式压缩机100的工作模式为部分容量工作模式。
[0086]当向变容阀3的上述一侧导入第二压力气体(例如,具有吸气压力Ps)时,变容阀3的下端面为低压,此时,在变容阀3自身重力的作用下,变容阀3向下移动,压缩腔B与第一压力通道E上下错开,压缩腔B与原先被变容阀3挡住的吸气口 A重新连通,低压冷媒可以通过吸气口 A进入到变容气缸的压缩腔B内。此时,由于滑片腔242内仍然为排气压力,滑片29在其尾部为排气压力和头部为吸气压力的压差作用下,滑片29的头部与活塞27的外周壁止抵,使得变容气缸正常参与压缩工作。此时,变容式压缩机100的工作模式为全容量工作模式。
[0087]综上所述,本实用新型是通过控制变容气缸的内部压力的方式来改变滑片29的受力状况,从而实现滑片29与活塞27的接触与分离,进而实现变容缸的工作或卸载。
[0088]下面结合上述的变容原理参考图2-图11描述根据本实用新型一个具体实施例的变容式压缩机100。变容式压缩机100可以为立式压缩机(如图2所示),即气缸的中心轴线垂直于安装面例如地面的压缩机。当然,变容式压缩机100也可以为卧式压缩机(图未示出),此时气缸的中心轴线与安装面例如地面大致平行。在本申请下面的描述中,以变容式压缩机100为立式压缩机为例进行说明。
[0089]如图2和图3所示,变容压缩机包括壳体1、电机5、压缩机构和储液器6。壳体I的内部空间可以为排气压力的高压空间。储液器6设在壳体I外。电机5和压缩机构均设在壳体I内,且电机5位于压缩机构的上方。电机5包括定子51和转子52,转子52可以可转动地设在定子51内。
[0090] 压缩机构包括主轴承21、气缸组件、副轴承22、活塞27、滑片29和曲轴26,主轴承21设在气缸组件的上端且副轴承22设在气缸组件的下端,气缸组件包括两个气缸和设在这两个气缸之间的隔板25,每个气缸内均具有工作腔28和滑片槽,滑片槽可以沿工作腔28的径向延伸,活塞27设在工作腔28内,滑片29可移动地设在滑片槽内,滑片29的头部适于与活塞27的外周壁止抵,曲轴26的上端与转子52相连,曲轴26的下端贯穿主轴承21、气缸组件和副轴承22。当电机5工作时,转子52可以通过曲轴26带动套设在曲轴26的偏心部外的活塞27沿工作腔28的内壁滚动以对进入到工作腔28内的冷媒进行压缩。其中,隔板25可以是单独的一个零部件,也可以由多个零部件组合而成。
[0091 ] 储液器6通过两个第一吸气管61分别与第一气缸23和第二气缸24相连,以分别向第一气缸23和第二气缸24的工作腔28内通入待压缩冷媒(即低压冷媒)。此时吸气口 A形成在变容气缸上,该吸气口 A始终与吸气压力连通。
[0092]变容式压缩机100为多缸压缩机。图2和图3中显示了双缸压缩机用于示例说明的目的,但是普通技术人员在阅读了下面的技术方案之后,显然可以理解将该方案应用到三缸或者更多缸的技术方案中,这也落入本实用新型的保护范围之内。在本申请下面的描述中,以变容式压缩机100为双缸压缩机为例进行说明。另外,为了便于描述,将上述两个气缸分别称为第一气缸23和第二气缸24。
[0093]第一气缸23和第二气缸24中的至少一个为变容气缸(其对应的工作腔28称为压缩腔B)。例如在图2和图3的示例中,上方的第一气缸23为常运转气缸,下方的第二气缸24为变容气缸。当变容式压缩机100运行时,无论第二气缸24是否工作,第一气缸23均处于工作状态,即第一气缸23内的滑片29与活塞27始终保持止抵,以对进入到其内的冷媒进行压缩。一般情况下,常运转气缸内的滑片29尾部可以设有弹簧件,以更好地使变容式压缩机100顺利启动。
[0094] 压缩机构上形成有供压通道41,如图2和图3所示,供压通道41形成在副轴承22上,供压通道41用于供入第一压力气体或第二压力气体,第一压力气体的压力大于第二压力气体的压力。优选地,第一压力气体为变容式压缩机100压缩后具有排气压力的冷媒,第二压力气体为变容式压缩机100吸入的待压缩的具有吸气压力的冷媒。
[0095]滑片腔242与壳体I内部连通,滑片腔242内具有排气压力,即滑片29尾部的压力为排气压力。其中,滑片腔242优选与壳体I内部直接连通,此时滑片腔242的外侧敞开。由此,简化了滑片腔242的结构,而且,滑片29可以通过滑片腔242与壳体I底部油池内的润滑油直接接触,使得滑片29的润滑效果好,从而保证了变容式压缩机100长期运行的可靠性和性能。当然,本实用新型不限于此,滑片腔242还可以通过其它方式使其内具有排气压力。这里,需要说明的是,方向“外”可以理解为远离气缸中心的方向,其相反方向被定义为“内”。
[0096] 变容阀3沿竖直方向可移动,以实现吸气口 A和压缩腔B的连通和隔断。变容阀3上形成有第一压力通道E,第一压力通道E可以为图2和图3中所示的倒L形,但不限于此,第一压力通道E与供压通道41连通,当变容阀3位于隔断位置时供压通道41通过第一压力通道E向压缩腔B内供入第一压力气体,由于第一压力气体的压力与滑片29尾部的排气压力大致相等,不产生压差,变容气缸内的滑片29的头部与活塞27分离,此时变容气缸不工作(即卸载)。而当变容阀3位于导通位置时,从储液器6过来的低压冷媒可以通过吸气口 A进入到变容气缸的压缩腔B内,而第二压力气体不能通过第一压力通道E进入压缩腔B,由于低压冷媒的压力小于滑片29尾部的排气压力,滑片29的头部会与活塞27的外周壁止抵,从而变容气缸将对进入到压缩腔B内的低压冷媒进行压缩,此时变容气缸工作。本领域内的技术人员可以理解,变容阀3还可以沿水平方向可移动(图未示出)。
[0097]由此,通过变容气缸是否参与压缩工作来调节变容式压缩机100的压缩容量,实现了变容式压缩机100的变容量工作。
[0098] 压缩机构上形成有吸气孔241和容纳腔221,变容阀3可以设在隔板25、主轴承21、副轴承22、第一气缸23和第二气缸24中的至少一个上。例如,如图2和图3所示,吸气孔241的一端(例如,图2和图3中的右端)构成吸气口 A,吸气孔241适于将吸气口 A和压缩腔B连通以将冷媒通入压缩腔B,吸气孔241的另一端与容纳腔221连通,容纳腔221形成副轴承22上且贯穿副轴承22的上端面并与吸气孔241连通,其中变容阀3可移动地设在容纳腔221内,且变容阀3可向上移动至吸气孔241内以将吸气口 A和压缩腔B隔断,容纳腔221与供压通道41连通(例如,图2和图3中供压通道41与容纳腔221的下部连通),当供压通道41供入第一压力气体时变容阀3从导通位置向隔断位置移动,当供压通道41供入第二压力气体时变容阀3保持在导通位置。此时通过供压通道41供入气体压力的不同实现变容阀3的移动。
[0099]变容式压缩机100进一步包括:至少一个弹簧7,弹簧7设在变容阀3和容纳腔221的内壁之间。例如,参照图2和图3,弹簧7设在变容阀3的底部和容纳腔221的底壁之间,弹簧7可以被构造成朝向导通位置的方向常拉动变容阀3。可以理解的是,弹簧7的个数可以根据弹力的要求来具体决定。
[0100]当向容纳腔221内导入第一压力气体(具有排气压力Pd)时,变容阀3在下端面的高压作用下克服重力和弹簧7的弹性力,向上移动进入第二气缸24的吸气孔241中,隔断吸气口A与压缩腔B,如图2所示,此时压缩腔B通过变容阀3内的第一压力通道E与容纳腔221连通,供压通道41通过容纳腔221导入第一压力气体,此时第二气缸24的滑片29的头部与尾部均为排气压力,不产生压差,因此,该滑片29的头部与第二气缸24内的活塞27分离,第二气缸24不参与压缩工作,此时变容式压缩机100为部分容量工作模式。当向容纳腔221内导入第二压力气体(具有吸气压力Ps)时,变容阀3在弹簧7和重力的作用下缩回容纳腔221内,如图3所示,第一压力通道E由容纳腔221的内壁密封,此时第二气缸24的压缩腔B与吸气口 A连通,压缩腔B吸入低压冷媒(具有吸气压力),由于滑片29尾部连通壳体I内部空间的排气压力,滑片29头部在其尾部压力的作用下与活塞27的外周壁止抵,变容气缸参与压缩工作,此时变容式压缩机100为双缸工作模式,工作容量为全容量。
[0101]为了减少变容气缸在卸载时或在加载(即工作)初期出现滑片29头部与活塞27外周壁发生碰撞的现象,如图8所示,在变容气缸的滑片腔242中取消了推动滑片29以抵住活塞27的滑片29弹簧7。
[0102]进一步地,滑片槽的尾部可以设有磁性材料件8,例如磁铁等。磁性材料件8可以位于变容气缸的滑片槽内。由此,当滑片2卯I端的压差大致相等或较小时,变容气缸中的滑片29可以被磁性材料件8吸住,使得滑片29的头部与活塞27分离,从而可以避免滑片29头部与活塞27发生碰撞,当滑片29两端的压差对滑片29的推力大于磁性材料件8对滑片29的吸力时,滑片29会向内运动并抵住活塞27实现压缩。可选地,磁性材料件8也可以设置在滑片29尾部的其它相应位置,例如主轴承21、副轴承22或隔板25上等。
[0103] 可选地,吸气孔241的上述另一端的直径为CU,此时吸气孔241为圆形孔,但不限于此。变容阀3的截面形状可以为多边形,例如方形等。在图4的示例中,变容阀3的截面形状形成为长方形,此时变容阀3的宽度为s,其中,s、Cl1满足:s >Cl1,以使变容阀3可以完全密封住吸气孔241。
[0104]当然,变容阀3的形状还可以为圆柱形,如图5和图8所示,变容阀3的直径为如,其中,d1、d2满足:d2 > di。进一步地,d1、d2进一步满足:d2 > di+0.5mm。更进一步地,d1、d2满足:d2> di+lmm。再进一步地,d1、d2还可以满足:d2 > di+2mm。由此,可以有效保证变容阀3的周向具有一定的密封长度。优选地,变容阀3的中心轴线与吸气孔241的中心轴线相交。
[0105] 参照图6并结合图7,供压通道41水平延伸,当变容阀3位于导通位置时,供压通道41的远离变容阀3中心的一侧内壁(例如,图6中的底壁)与变容阀3的对应端面(例如,图6中的下端面)彼此间隔开。由此,可以保证由供压通道41通入的气体(包括上述的第一压力气体和第二压力气体)可以作用在变容阀3的上述对应端面上,从而使变容阀3可以顺利地在容纳腔221内移动。此时变容阀3的下端面和容纳腔221的底壁之间可以不设置弹簧7,变容阀3通过其自身的重力作用和施加在其下端面的气体的压力来实现上下移动。
[0106]具体而言,容纳腔221的内壁上可以设有止挡结构2211例如台阶部,台阶部与供压通道41的上述一侧内壁彼此间隔开,当变容阀3位于导通位置时变容阀3与台阶部止抵,此时变容阀3可以支撑在台阶部上,而不会与供压通道41的上述一侧内壁接触。可以理解的是,容纳腔221内的止挡结构2211还可以为凸起(图未示出)等,只要能防止变容阀3移动至与供压通道41的上述一侧内壁接触即可。
[0107]当然,还可以将第一压力气体或第二压力气体直接通向变容阀3的下端面,此时供压通道41的与容纳腔221相连的一端的中心轴线可以与容纳腔221的底壁垂直,变容阀3可以与容纳腔221的底壁接触。由此,供压通道41供入的第一压力气体或第二压力气体可以直接作用在变容阀3的下端面,从而保证了变容阀3可以在导通位置和隔断位置之间可移动。
[0108] 压缩机构上设有阀座9,其中变容阀3设在阀座9上。例如,如图9所示,阀座9设在副轴承22的下端,阀座9与副轴承22分别为单独的两个部件,供压通道41和容纳腔221可以均形成在阀座9上,以简化副轴承22的加工。相应地,副轴承22上对应容纳腔221的位置处形成有用于连通容纳腔221和吸气孔241的连通孔,变容阀3可以穿过连通孔进入到吸气孔241内以将吸气口A和压缩腔B隔断。其中,阀座9可以通过密闭的方式与副轴承22进行装配,例如,阀座9的上端面与副轴承22的下端面均进行精加工,以保证装配时阀座9的上端面与副轴承22的下端面之间的密封性,或者,阀座9与副轴承22之间可以通过设置密封圈或垫片等来保证密闭性。
[0109]例如,在图10的示例中,变容阀3设在隔板25上,具体而言,容纳腔221和供压通道41均形成在隔板25,供压通道41沿水平方向延伸,容纳腔221贯穿隔板25的下端面且与变容气缸(即第二气缸24)的吸气孔241连通,变容阀3可上下移动地设在容纳腔221内,并可以向下移动至吸气孔241内以隔断吸气口A和压缩腔B。进一步地,变容阀3的顶部和容纳腔221的顶壁之间设有至少一个弹簧7,弹簧7可以被构造成朝向隔断位置的方向常推动变容阀3。
[0110]当向容纳腔221内导入第一压力气体时,变容阀3的上端面受到的气体力要克服弹簧7的弹力将变容阀3压入到第二气缸24中隔断吸气口 A和压缩腔B,且压缩腔B通过第一压力通道E与供压通道41连通,从而第一压力气体可以进入到压缩腔B内,此时第二气缸24的滑片29的头部与尾部均为排气压力,滑片29保持在滑片槽内(例如,可以通过上述磁性材料件8的方式),滑片29头部与活塞27的外周壁不接触,从而第二气缸24卸载。当向容纳腔221内导入第二压力气体时,弹簧7要克服变容阀3的重力将变容阀3拉入到隔板25的容纳腔221内,第一压力通道E被容纳腔221的内壁密封,吸气口 A通过吸气孔241与压缩腔B连通,从而低压冷媒可以进入到压缩腔B内,由于第二气缸24的滑片29头部和尾部具有压差,滑片29可以在该压差的作用下与活塞27的外周壁保持止抵,以对进入到压缩腔B内的冷媒进行压缩。
[0111]可选地,变容气缸的排气量(即容量)为q,变容式压缩机100的总排气量为Q,其中,q、Q满足:qAK 50%。在部分容量工作模式下,可以通过设计第一气缸23与第二气缸24的容量比例实现部分容量的工作模式调整。例如,第一气缸23的容量与第二气缸24的容量相同时,即q/Q = 50 %,部分容量工作模式下变容式压缩机100为50 %容量工作模式;又如,第一气缸23的容量与第二气缸24的容量比为6:4时,S卩q/Q = 40%,部分容量工作模式下变容式压缩机100为60%容量工作模式。可以理解的是,q/Q的具体数值可以根据实际要求具体设置,本实用新型对此不作特殊限定。
[0112]根据本实用新型实施例的上述变容式压缩机100,当变容气缸参与压缩工作时,变容气缸的吸气通道与常运转气缸的吸气通道基本一致,也与普通的双缸旋转式压缩机的吸气设计基本一致,即连通变容气缸的储液器6的第一吸气管61与连通常运转气缸的储液器6的第一吸气管61的设计相同,不存在使第一吸气管61额外加长或安装控制阀引起吸气阻力的增加的问题,且降低了成本,整个变容式压缩机100不易产生振动,从而不会出现噪音和可靠性的问题。这样,变容气缸工作时的效率不会受到影响,以保证变容式压缩机100在全容量工作模式下的性能。
[0113]第一气缸23和第二气缸24可以均为变容气缸,例如,如图11所示,此时变容阀3为两个,且每个变容阀3分别被构造成在导通对应的气缸的压缩腔B和对应的气缸的吸气口 A的导通位置和隔断该压缩腔B和吸气口 A的隔断位置之间可运动。两个变容阀3的功能和控制原理等在以上的内容中均有介绍,此处不再赘述。需要说明的是,当第一气缸23和第二气缸24均为变容气缸时,两个供压通道41不可以同时导入第一压力气体,即两个变容气缸不可以同时出现卸载的情况,以确保在每一时刻都有气缸在工作。此时供压通道41可以根据变容气缸的数量相应增加。
[0114]此时变容式压缩机100的具体工作模式有以下三种:第一、当对应第一气缸23的供压通道41导入第二压力气体、且对应第二气缸24的供压通道41导入第一压力气体时,第一气缸23参与压缩工作,而第二气缸24卸载,此时变容式压缩机100工作模式为部分容量模式,变容式压缩机100的容量为第一气缸23的容量;第二、当对应第一气缸23的供压通道41导入第一压力气体、对应第二气缸24的供压通道41导入第二压力气体时,第一气缸23不参与压缩工作,而第二气缸24参与压缩工作,此时变容式压缩机100工作模式为部分容量模式,变容式压缩机100的容量为第二气缸24的容量;第三、当对应第一气缸23和第二气缸24的供压通道41同时导入第二压力气体时,第一气缸23和第二气缸24均参与压缩工作,此时变容式压缩机100工作模式为全容量工作模式。
[0115]下面结合图12a和图12b对根据本实用新型另一个实施例的变容式压缩机100的变容原理进行说明。图12a和图12b中示出了吸气口 A、变容气缸的压缩腔B、变容阀3、形成在变容阀3上的第一压力通道E和第二压力通道D、以及与变容阀3的一侧相通的供压通道41(也可以为一段管的形式),第二压力通道D与第一压力通道E彼此不连通,当变容阀3位于导通位置时第二压力通道D将压缩腔B和吸气口 A连通。其基本工作原理如下:
[0116]当向变容阀3的一侧(例如,图12a中的下侧)通过供压通道41导入第一压力气体(例如,具有排气压力Pd)时,变容阀3在其下端面高压的作用下,将克服变容阀3的重力让变容阀3向上移动,使变容阀3上的第二压力通道D与吸气口 A和变容气缸的压缩腔B错开,使吸气口 A处的低压无法传递到压缩腔B内,此时变容气缸无法吸入低压冷媒。并且,当变容阀3上移后,第一压力通道E连通供压通道41和压缩腔B,使得第一压力气体被吸入到压缩腔B中。此时,由于变容气缸内的滑片29尾部和头部均为排气压力,不能产生压差作用,因此,滑片29的头部与压缩腔B内的活塞27的外周壁分离,变容气缸不参与压缩工作。此时,压缩机工作模式为部分容量工作模式。
[0117]当向变容阀3的上述一侧导入第二压力气体(例如,具有吸气压力Ps)时,变容阀3的下端面为低压,此时,在变容阀3自身重力的作用下,变容阀3向下移动,压缩腔B与第一压力通道E错开,而通过第二压力通道D与吸气口 A连通,即低压冷媒通过吸气口 A经由第二压力通道D进入到变容气缸的压缩腔B中。此时,由于滑片腔242内仍然为排气压力,滑片29在其尾部为排气压力和头部为吸气压力的压差作用下,滑片29头部与活塞27的外周壁止抵,使得变容气缸正常参与压缩工作。此时,变容式压缩机100的工作模式为全容量工作模式。
[0118]下面结合上述的变容原理参考图13描述根据本实用新型另一个具体实施例的变容式压缩机100。
[0119]如图13所示,在该具体实施例中,变容阀3上分别形成有第一压力通道E和第二压力通道D,第一压力通道E大体成倒L形,第二压力通道D位于第一压力通道E的上方且沿水平方向延伸,当变容阀3位于导通位置时吸气口A和压缩腔B通过第二压力通道D连通,当变容阀3位于隔断位置时吸气口 A和压缩腔B被变容阀3隔断,由供压通道41导入的第一压力气体可以通过第一压力通道E进入压缩腔B内,以使变容气缸卸载。可选地,第二压力通道D的具体形状及尺寸可以与吸气孔241的形状及尺寸相适配,以更好地将低压冷媒导入压缩腔B内。
[0120]根据该具体实施例的变容式压缩机100与参考上述实施例描述的变容式压缩机100的其它结构可以相同,这里不再详细描述。
[0121]下面结合图14a和图14b,对根据本实用新型再一个实施例的变容式压缩机100的变容原理进行说明。图14a和图14b中示出了吸气口 A、第一气缸23的工作腔28、变容气缸(例如第二气缸24)的压缩腔B、变容阀3、形成在变容阀3上的第一压力通道E、以及与变容阀3的一侧相通的供压通道41 (也可以为一段管的形式)。本实施例与上述第一个实施例的区别仅在于:第一气缸23和第二气缸24均与同一个吸气口 A相连。本实施例的变容式压缩机100的基本工作原理如下:
[0122]当向变容阀3的一侧(例如,图14a中的下侧)通过供压通道41导入第一压力气体(例如,具有排气压力Pd)时,变容阀3在其下端面高压的作用下,将克服变容阀3的重力让变容阀3向上移动,使变容阀3隔断变容气缸的吸气通道,使吸气口 A处的低压无法传递到变容气缸的压缩腔B中,变容气缸无法吸入低压冷媒。并且,当变容阀3上移后,第一压力通道E连通供压通道41和压缩腔B,使得供压通道41中的第一压力气体被吸入到压缩腔B内。此时,由于滑片29尾部和头部均为排气压力,不能产生压差作用,因此,滑片29头部与活塞27的外周壁分离,变容气缸不参与压缩工作。此时,变容式压缩机100工作模式为部分容量工作模式。
[0123]当向变容阀3的上述一侧导入第二压力气体(例如,具有吸气压力Ps)时,变容阀3的下端面为低压,此时,在变容阀3自身重力的作用下,变容阀3向下移动,压缩腔B与第一压力通道E上下错开,压缩腔B与原先被变容阀3挡住的吸气口 A重新连通,此时变容气缸可正常吸入低压冷媒。此时,滑片29在其尾部为排气压力和头部为吸气压力的压差作用下,滑片29头部与活塞27外周壁止抵,使得变容缸正常参与压缩工作。此时,变容式压缩机100的工作模式为全容量工作模式。
[0124]在上述过程中,第一气缸23为常运转气缸,即无论第二气缸24处于何种状态,第一气缸23均正常工作,即对由吸气口 A吸入到其工作腔28内的低压冷媒进行压缩。
[0125]下面结合上述的变容原理参考图15-图20描述根据本实用新型再一个具体实施例的变容式压缩机100。
[0126]在该具体实施例中,第一气缸23和第二气缸24均与第二吸气管62(即吸气管)相连。由此,储液器6过来的待压缩冷媒(即低压冷媒)可以通过第二吸气管62分别供入第一气缸23和第二气缸24的工作腔28内。例如,如图15所示,吸气口A形成在隔板25上,第二吸气管62连接在储液器6和隔板25之间,该吸气口A始终与吸气压力连通。
[0127] 参照图15并结合图16,隔板25上形成有吸气孔241,吸气口 A适于通过该吸气孔241与第一气缸23和第二气缸24的工作腔28连通。具体而言,吸气孔241包括彼此相连的第一吸气段2411和第二吸气段2412,第一吸气段2411沿隔板25的内外方向延伸(例如,沿隔板25的径向延伸),第一吸气段2411的一端(例如,图15和图16中的右端)贯穿隔板25的外周壁以构成吸气口 A,第二吸气段2412与第一吸气段2411的另一端(例如,图15和图16中的左端)相连且沿隔板25的轴向延伸,第二吸气段2412的一端(例如,图15和图16中的下端)贯穿隔板25的端面与用于容纳变容阀3的容纳腔221连通。进一步地,第一气缸23和第二气缸24的工作腔28的内壁上形成有与吸气孔241的第二吸气段2412连通的连通口。可选地,连通口形成为斜切口。供压通道41形成在第二气缸24上。
[0128]如图15所示,当通过供压通道41向变容阀3的下端面导入第二压力气体时,变容阀3在弹簧7和重力的作用下缩回容纳腔221的下部,变容阀3避让连通口,此时变容气缸(即第二气缸24)的压缩腔B通过连通口、吸气孔241与吸气口 A连通,压缩腔B吸入低压冷媒,由于第二气缸24的滑片29尾部始终连通壳体I内部空间,该滑片29的头部在其尾部压力的作用下将与第二气缸24内的活塞27的外周壁止抵,变容气缸参与压缩工作,此时变容式压缩机100为双缸工作模式,工作容量为全容量。当通过供压通道41向变容阀3的下端面导入第一压力气体时,变容阀3在其下端面压力作用下克服自身重力和弹簧7力,变容阀3进入容纳腔221的上部封闭第二吸气段2412以将连通口和第二吸气段2412隔断,即隔断第二气缸24的压缩腔B与隔板25的吸气口 A的连通,如图16所示,此时变容阀3中的第一压力通道E通过连通口与压缩腔B连通,供压通道41导入的第一压力气体可以通过第一压力通道E进入到第二气缸24的压缩腔B内,此时滑片29头部与尾部均为排气压力,不产生压差,因此,滑片29的头部与活塞27分离,第二气缸24不参与压缩工作,此时变容式压缩机100为部分容量工作模式。
[0129]在图17a和图17b的示例中,供压通道41形成在副轴承22上,供压通道41位于容纳腔221的下方且其与容纳腔221相连的一端的横截面积小于容纳腔221的横截面积,由供压通道41供入的第一压力气体或第二压力气体可以始终直接作用在变容阀3的下端面,从而变容阀3可以顺利地在容纳腔221内上下移动。此时变容阀3与容纳腔221的内壁之间可以不设置弹簧7。
[0130]第二吸气段2412的最小外接圆的直径为CU,变容阀3的截面形状可以为多边形,例如方形等。当变容阀3的截面形状形成为方形时,变容阀3的宽度为s,其中,s、cU满足:s >cU,以使变容阀3可以完全密封住吸气孔241。
[0131]当然,变容阀3的形状还可以为圆柱形,如图20所示,变容阀3的直径为d2,其中,CU、d2满足:d2>di。进一步地,d1、d2进一步满足:d2 > di+0.5mm。更进一步地,d1、d2满足:d2 > di+lmm。再进一步地,dhcb还可以满足:d2 2 dMmm。由此,变容阀3的端面可以紧贴隔板25的对应端面,实现第二吸气段2412与压缩腔B的密封隔断。
[0132] 进一步地,如图17b所示,当变容阀3位于隔断位置时变容阀3适于进入第二吸气段2412内,此时第二吸气段2412的横截面形状可以为圆形,相应地,变容阀3的形状为圆柱形,通过变容阀3的周向与第二吸气段2412的内壁配合实现密封隔断。更进一步地,还可以设置限位件例如弹簧7等,以防止变容阀3完全进入吸气孔241中。
[0133]如图18所示,第一气缸23为变容气缸,供压通道41形成在主轴承21上。与图15和图16不同之处仅在于:弹簧7的作用相反。具体而言,当供压通道41导入第二压力气体时,弹簧7要克服变容阀3的重力将变容阀3向上拉动以使第一气缸23正常吸气;当供压通道41导入第一压力气体时,变容阀3的上端面受到的气体力要克服弹簧7的弹力和变容阀3的重力将变容阀3压下以隔断第一气缸23的吸气。
[0134]图19中所示的第一气缸23和第二气缸24均为变容气缸,相应地,变容阀3为两个,两个变容阀3均设在对应的气缸内。两个变容阀3的功能和控制原理等在以上的内容中均有介绍,在此不再赘述。
[0135]根据该具体实施例的变容式压缩机100与参考上述实施例描述的变容式压缩机100的其它结构可以相同,这里不再详细描述。
[0136]根据本实用新型实施例的变容式压缩机100,将变容阀3设计到壳体I内部,变容气缸在参与压缩工作时,其吸气路径与传统的双缸压缩机基本一致,即由于没有改变吸气路径的结构,对变容气缸的吸气效率基本无影响,从而不会影响变容气缸的运转效率,变容气缸的性能可以得到较好的保证。
[0137]而且,由于不存在使第一吸气管61额外加长或安装控制阀引起吸气阻力的增加的问题,且降低了成本,整个变容式压缩机100不易产生振动,从而不会出现噪音和可靠性的问题。而且,由于变容气缸的滑片腔242与壳体I内部直接连通,不仅简化了滑片腔242的结构,而且滑片29可以通过滑片腔242与壳体I底部油池内的润滑油直接接触,使得滑片29的润滑效果好,从而保证了变容式压缩机100长期运行的可靠性和性能。另外,根据本实用新型的变容式压缩机100具有结构简单合理、制作成本低、控制可靠的特点。
[0138]如图21-图24所示,根据本实用新型第二方面实施例的制冷装置200,包括第一换热器201、第二换热器202、第一控制阀203以及变容式压缩机100。变容式压缩机100可以为参考上述第一方面实施例描述的变容式压缩机100。制冷装置200可以应用于空调器,空调器通常用于通过使室内温度保持设定温度,而将室内保持在舒适状态。可选地,第一控制阀203为四通阀,但不限于此。
[0139]具体地,第二换热器202的一端(例如,图21和图22中的右端)相与第一换热器201的一端(例如,图21和图22中的右端)相连,第一控制阀203包括第一阀口 2031、第二阀口2032、第三阀口 2033和第四阀口 2034,第一阀口 2031与第一换热器201的另一端(例如,图21和图22中的左端)相连,第三阀口 2033与第二换热器202的另一端(例如,图21和图22中的左端)相连,其中变容式压缩机100的壳体I上形成有排气口 11(可以为一段管的形式),排气口11用于排出壳体I内压缩后的冷媒,排气口 11与第四阀口 2034相连,吸气口 A与第二阀口2032相连,供压通道41与吸气口 A或排气口 11相连,以将具有吸气压力Ps的低压冷媒(即第二压力气体)或具有排气压力Pd的高压冷媒(即第一压力气体)通入供压通道41。
[0140] 进一步地,第一换热器201的上述一端和第二换热器202的上述一端之间设有节流元件204 ο可选地,节流元件204为毛细管或膨胀阀。
[0141] 第一换热器201和第二换热器202中的其中一个为冷凝器,另一个为蒸发器。变容式压缩机100用于压缩冷媒。冷凝器用于冷凝经压缩机压缩的冷媒并将热量向外释放。节流元件204用于降低经冷凝器冷凝后的冷媒的压力。蒸发器用于蒸发已经通过节流元件204的冷媒并吸收外部热量。
[0142]根据制冷装置200的运行模式,可以实现第二换热器202与变容式压缩机100的吸气口 A连通的同时第一换热器201与变容式压缩机100的排气口 11连通的制冷模式(如图22所示),也可以实现第二换热器202与变容式压缩机100的排气口 11连通同时第一换热器201与吸气口 A连通的制热模式(如图21所示)。
[0143] 在图21和图22的示例中,储液器6分别通过两个第一吸气管61与变容式压缩机100的第一气缸23和第二气缸24相连。供压通道41的上述一端设在第一控制阀203的第一阀口2031和第一换热器201的上述另一端之间,例如,变容式压缩机100的供压通道41连接到第一控制阀203与第二换热器202之间的管路上,这样,当制冷装置200在制冷模式下运行时,供压通道41导入的是高压冷媒,当制冷装置200在制热模式下运行时,供压通道41导入的是低压冷媒。第二气缸24为变容气缸。
[0144]图22为制冷装置200在制冷模式下运行时的示意图。其中,变容式压缩机100的排气口 11通过第一控制阀203与第一换热器201相连,第二换热器202通过第一控制阀203与变容式压缩机100的吸气口 A相连,此时,供压通道41将高压冷媒导入到变容阀3的下端面处,变容阀3在其下端面高压的作用下向上移动到吸气孔241中,并隔断吸气口 A和压缩腔B,变容气缸无法吸入来自储液器6的低压冷媒,并且,变容气缸的压缩腔B可以通过变容阀3的第一压力通道E与供压通道41的高压连通,此时变容气缸内的滑片29的头部与尾部均为排气压力,不产生压差,因此,滑片29的头部与变容气缸内的活塞27分离,变容气缸卸载,不参与压缩工作,此时变容式压缩机100为部分容量工作模式。
[0145]图21为制冷装置200在制热模式下运行时的示意图。其中,变容式压缩机100的排气口 11通过第一控制阀203与第二换热器202相连,第一换热器201通过第一控制阀203与变容式压缩机100的吸气口 A相连,此时,供压通道41将低压冷媒导入到变容阀3的下端面处,变容阀3的上端和下端无压差,在其自身重力的作用下离开吸气孔241,此时变容气缸的压缩腔B可以通过吸气孔241吸入来自储液器6的低压冷媒,由于滑片29尾部连通壳体I内部空间的排气压力,滑片29头部在尾部压力的作用下与对应的活塞27的外周壁止抵,变容气缸工作,此时变容式压缩机100为双缸全容量工作模式。由此,通过制冷装置200运转在不同模式下就可以同时使变容式压缩机100获得相应的工作容量。
[0146]当制冷装置200制冷时,变容气缸不工作,而制冷装置200制热时,变容气缸工作使变容式压缩机100工作在大容量模式下,提高了制冷装置200的制热量,特别是在环境温度较低时,通过大容量模式有效保证了制冷装置200的制热能力。而且,在这种模式下,制冷系统的结构简单,无需额外控制就可以获得制热量的提升。另外,由于变容式压缩机100同时具有常运转气缸和变容气缸,从而可以简化变容式压缩机100的结构和控制。
[0147]图23中的制冷装置200与图21和图22的制冷装置200的区别仅在于:储液器6仅通过一个第二吸气管62与第一气缸23和第二气缸24相连。图23的制冷装置200中的其它部件的结构以及工作原理等与图21和图22的制冷装置200的对应结构与工作原理等大致相同,在此不再赘述。
[0148] 如图24所示,制冷装置200进一步包括:第二控制阀205,第二控制阀205包括第一接口 2051、第二接口 2052和第三接口 2053,第一接口 2051与供压通道41的上述一端相连,第二接口 2052与排气口 11相连,第三接口 2053与吸气口 A相连。第一接口 2051可选择地与第二接口 2052或第三接口 2053相连。可选地,第二控制阀205为三通阀,但不限于此。无论制冷装置200是在制冷模式还是制热模式下运行,只要第一接口 2051与第二接口 2052连通,变容阀3就会隔断吸气口 A和压缩腔B,使变容气缸卸载,而当第一接口 2051与第三接口 2053连通时,吸气口 A会与压缩腔B连通,使变容气缸工作。
[0149]由此,通过设置第二控制阀205,变容气缸是否工作可以根据制冷装置200的实际需求进行控制,这样就可以实现变容气缸的自由控制,例如,可以实现在制冷时大容量或制热时小容量的工作模式,对于制冷装置200来说,使得制冷装置200的运行模式更加自由,可以实现自由控制制冷装置200的能力或功率,即可以根据制冷装置200的负荷要求使变容式压缩机100运行在相应的负荷下,实现高效运行。
[0150]需要说明的是,由于第二控制阀205导入的是变容阀3的控制压力,因此,第二控制阀205流路可以设计的较小,只要可以实现压力的传导即可。例如,第一接口 2051的流通面积可以小于第一换热器201的输入端的流通面积。进一步地,第一接口 2051和第一换热器201的输入端分别通过管路与对应的部件相连,第一换热器201的输入端的管路的流通面积(也可以为通流面积或横截面积)为SI,第二控制阀205的与供压通道41相连的管路的横截面积(也可以为通流面积或横截面积)为S2,设计成S2<S1即可。由此,第二控制阀205由于只需要给变容阀3提供压力,因此,第二控制阀205的尺寸可以做的比较小,从功能、尺寸和成本上来说均有明显的改善。这里,“第一换热器201的输入端”可以理解为冷媒在流经第一换热器201时的入口端,例如当制冷装置200制冷(如图24中所示的状态)时,第一换热器201的输入端为图24中的左端,相应地,当制冷装置200制热时,第一换热器201的输入端为图24中的右端。
[0151]另外,变容式压缩机100的供压通道41的尺寸可以设计的较小,只要可以实现压力供给即可。例如,供压通道41的横截面积小于第一换热器201的输入端的横截面积。具体地,压缩机构上设有供压管4,供压管4内限定出供压通道41,供压管4的管径小于第一换热器201的输入端的管径,供压管4和第一换热器201的输入端的管路的横截面形状优选为圆形,供压管4的管径为R,第一换热器201的输入端的管径为T,则可以设计为R<T即可。
[0152]根据本实用新型实施例的制冷装置200,提升了制冷装置200的整体性能,且具有结构简单、控制容易、可靠易用的特点。
[0153]根据本实用新型实施例的变容式压缩机100和制冷装置200的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。
[0154]在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0155]尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (25)

1.一种变容式压缩机,其特征在于,包括: 壳体; 压缩机构,所述压缩机构设在所述壳体内,所述压缩机构包括两个轴承和设在所述两个轴承之间的气缸组件,所述气缸组件包括变容气缸,所述变容气缸上形成有压缩腔,所述压缩机构上形成有吸气口 ;以及 变容阀,所述变容阀设在所述压缩机构上,所述变容阀被构造成在导通所述压缩腔和所述吸气口的导通位置和隔断所述压缩腔和所述吸气口的隔断位置之间可运动, 当所述变容阀位于所述导通位置时所述变容气缸工作,当所述变容阀位于所述隔断位置时所述变容气缸卸载。
2.根据权利要求1所述的变容式压缩机,其特征在于,所述压缩机构上形成有供压通道,所述供压通道用于供入第一压力气体或第二压力气体,所述第一压力气体的压力大于所述第二压力气体的压力, 所述变容阀上形成有第一压力通道,所述第一压力通道与所述供压通道连通,当所述变容阀位于所述隔断位置时所述供压通道通过所述第一压力通道向所述压缩腔内供入所述第一压力气体。
3.根据权利要求2所述的变容式压缩机,其特征在于,所述压缩机构上形成有容纳腔,所述容纳腔与所述供压通道连通,其中所述变容阀可移动地设在所述容纳腔内, 当所述供压通道供入所述第一压力气体时所述变容阀从所述导通位置向所述隔断位置移动,当所述供压通道供入所述第二压力气体时所述变容阀保持在所述导通位置。
4.根据权利要求3所述的变容式压缩机,其特征在于,进一步包括: 至少一个弹簧,所述弹簧设在所述变容阀和所述容纳腔的内壁之间。
5.根据权利要求3所述的变容式压缩机,其特征在于,当所述变容阀位于所述导通位置时,所述供压通道的远离所述变容阀中心的一侧内壁与所述变容阀的对应端面彼此间隔开。
6.根据权利要求5所述的变容式压缩机,其特征在于,所述容纳腔的内壁上设有止挡结构,当所述变容阀位于所述导通位置时所述变容阀与所述止挡结构止抵。
7.根据权利要求3所述的变容式压缩机,其特征在于,所述压缩机构上形成有吸气孔,所述吸气孔的一端构成所述吸气口,所述吸气孔的另一端与所述容纳腔连通,所述吸气孔的所述另一端的直径为CU, 当所述变容阀的截面形状形成为方形时,所述变容阀的宽度为S,其中,所述S、cU满足:S>di; 当所述变容阀的形状为圆柱形时,所述变容阀的直径为d2,其中,所述dhcb满足:d2>d1
8.根据权利要求7所述的变容式压缩机,其特征在于,当所述变容阀的形状为圆柱形时,所述变容阀的中心轴线与所述吸气孔的中心轴线相交。
9.根据权利要求7所述的变容式压缩机,其特征在于,当所述变容阀的形状为圆柱形时,所述d1、d2进一步满足:d2 > di+0.5mm。
10.根据权利要求2-9中任一项所述的变容式压缩机,其特征在于,所述变容阀上形成有第二压力通道,当所述变容阀位于导通位置时所述第二压力通道将所述压缩腔和所述吸气口连通。
11.根据权利要求1所述的变容式压缩机,其特征在于,所述变容阀沿竖直方向或水平方向可移动。
12.根据权利要求1所述的变容式压缩机,其特征在于,所述变容气缸上形成有滑片槽,所述滑片槽内设有滑片,所述滑片槽的位于所述滑片尾部的部分为滑片腔,所述滑片腔与所述壳体内部连通。
13.根据权利要求12所述的变容式压缩机,其特征在于,所述滑片槽的尾部设有磁性材料件。
14.根据权利要求1所述的变容式压缩机,其特征在于,所述气缸组件包括第一气缸和第二气缸,所述第一气缸和所述第二气缸中的至少一个为所述变容气缸。
15.根据权利要求14所述的变容式压缩机,其特征在于,所述第一气缸和所述第二气缸之间设有隔板,所述变容阀设在所述隔板、所述第一气缸、所述第二气缸和所述两个轴承中的至少一个上。
16.根据权利要求14所述的变容式压缩机,其特征在于,进一步包括: 两个第一吸气管,所述两个第一吸气管分别与所述第一气缸和所述第二气缸相连。
17.根据权利要求14所述的变容式压缩机,其特征在于,进一步包括: 第二吸气管,其中所述第一气缸和所述第二气缸均与所述第二吸气管相连。
18.根据权利要求1所述的变容式压缩机,其特征在于,所述压缩机构上设有阀座,其中所述变容阀设在所述阀座上。
19.根据权利要求1所述的变容式压缩机,其特征在于,所述变容气缸的排气量为q,所述变容式压缩机的总排气量为Q,其中,所述q、Q满足:q/Q < 50%。
20.一种制冷装置,其特征在于,包括: 第一换热器; 第二换热器,所述第二换热器的一端与所述第一换热器的一端相连; 第一控制阀,所述第一控制阀包括第一阀口至第四阀口,所述第一阀口与所述第一换热器的另一端相连,第三阀口与所述第二换热器的另一端相连;以及 根据权利要求2-19中任一项所述的变容式压缩机,其中所述变容式压缩机的所述壳体上形成有排气口,所述排气口与所述第四阀口相连,所述吸气口与第二阀口相连,所述供压通道的一端与所述吸气口或所述排气口相连。
21.根据权利要求20所述的制冷装置,其特征在于,所述供压通道的所述一端设在所述第一阀口和所述第一换热器的所述另一端之间。
22.根据权利要求20所述的制冷装置,其特征在于,进一步包括: 第二控制阀,所述第二控制阀包括第一接口至第三接口,所述第一接口与所述供压通道的所述一端相连,第二接口与所述排气口相连,所述第三接口与所述吸气口相连。
23.根据权利要求22所述的制冷装置,其特征在于,所述第一接口的流通面积小于所述第一换热器的输入端的流通面积。
24.根据权利要求20-23中任一项所述的制冷装置,其特征在于,所述供压通道的横截面积小于所述第一换热器的输入端的横截面积。
25.根据权利要求24所述的制冷装置,其特征在于,所述压缩机构上设有供压管,所述供压管内限定出所述供压通道,所述供压管的管径小于所述第一换热器的输入端的管径。
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