CN214787934U - 一种调节压缩机有效气缸容积的变容装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种调节压缩机有效气缸容积的变容装置，设于气缸上，气缸上设有气缸孔，本调节压缩机有效气缸容积的变容装置还包括页盘和微电机，微电机固定在气缸上，微电机输出端与页盘连接，气缸上还设有连通气缸孔的泄流孔，页盘转动连接在气缸上，页盘上设有可与泄流孔对位连通的排气孔。本实用新型通过微电机带动页盘实现气缸孔与排气孔的连通和阻断，通过改变气缸孔的有效容积控制冷媒气体的输出量，实现制冷量的调节，有别于变转速压缩机的制冷量调节方式，可不受压缩机电机转速低限限制，可输出比变转速压缩机在最低转速下制冷量更低的制冷量，因此具有更大的制冷量输出调节范围。

Description

一种调节压缩机有效气缸容积的变容装置

技术领域

本实用新型涉及制冷压缩机，更具体地说，它涉及一种调节压缩机有效气缸容积的变容装置。

背景技术

随着国民经济的发展，人民生活水平的逐步提高。消费者对冰箱、冷柜的节能、保湿保鲜等要求越来越高。压缩机作为冰箱、冷柜的核心部件，是制冷器具各项品质提升的关键。如图1所示，在压缩机内部，气缸主要工作部件之一。根据制冷系统技术特性，制冷器具在不同环温下对压缩机制冷量需求差异很大。例如，16℃环温下冰箱热负荷只有32℃环温下热负荷的一半左右，这就在客观上要求，16℃环温下压缩机提供更小的制冷量输出，以保证冰箱系统的高效运行；同时16℃环温下压缩机小制冷量输出可以减少因压缩机制冷量输出过大引起的箱内温度波动。因此，为了满足冰箱在不同环境温度下运行时的制冷量需求差异，保证制冷系统高效运行，宽制冷量高效压缩机是一种客观需求。目前行业内变转速压缩机可实现宽制冷量输出，较大程度上满足制冷器具不同环温下的高效制冷需求。但近年来随着制冷系统效率要求不断提升，对压缩机制冷量宽度范围提出了更高要求，尤其希望变转速压缩机能提供更小的制冷量输出以满足制冷系统在低环温下高效运行，进一步降低低环温下制冷系统耗电量。目前的变转速压缩机通过转速变化调节制冷量输出，因受润滑系统、减振系统等特性限制，最低转速设计在1000rpm左右，转速进一步降低的难度较大。定转速压缩机气缸排量输出恒定，在制冷系统使用中，通过调节其运行时间与开机率控制一段时间内的平均制冷量输出，满足不同环温下制冷系统的制冷量需求。但这种制冷量调节方式相对于变转速压缩机而言效率略差；且低环温下压缩机制冷量输出远大于系统制冷量需求，系统运行效率偏低、箱内温度控制精度略差。因此，需要设计一种能有别于变转速调节方式的压缩机排气量调节装置，可实现制冷压缩机在相同转速下产生不同的排气量和制冷量，使得定转速压缩机可以实现变制冷量输出，同时对于变转速压缩机而言也是一种较好的辅助性制冷量调节结构。公开号为CN108317072A的发明专利于2018年7月24日公开了一种气缸容积可调式直线压缩机，包括外壳，以及设置在所述外壳中的定子、活塞和气缸，所述活塞的头部可滑动的设置在所述气缸中，所述气缸沿其轴线方向可调节的安装在定子上。但是该实用新型压缩机气缸容积的调节仅能在出厂时进行，并不能在用户使用时进行，因而不能根据不同环境温度下运行时的制冷量需求差异调节制冷量输出，降低制冷系统综合耗电量。

实用新型内容

现有技术中，在低环温条件下，定转速压缩机的制冷量输出过剩，变转速压缩机则因最低转速存在极限导致制冷量输出仍然偏大，为克服这一缺陷，本实用新型提供了一种可使同一压缩机可实现不同排气量及制冷量输出，且不受压缩机电机转速限制，具有更大制冷量输出调节范围，节能降耗效果更好的调节压缩机有效气缸容积的变容装置。

本实用新型的技术方案是：一种调节压缩机有效气缸容积的变容装置，设于气缸上，气缸上设有气缸孔，本调节压缩机有效气缸容积的变容装置还包括还包括页盘和微电机，微电机固定在气缸上，微电机输出端与页盘连接，气缸上还设有连通气缸孔的泄流孔，页盘转动连接在气缸上，页盘上设有可与泄流孔对位连通的排气孔。页盘自身具有连通功能，在微电机驱动下转动时，排气孔与泄流孔位置对准后，即可实现气缸孔和排气孔间的连通；反之，排气孔与泄流孔存在错位时，即阻断气缸孔与排气孔连通。因此页盘旋转到不同位置时，即可选择不同的压缩机工作模式，获得不同的排气量。由于气缸孔和排气孔可连通，气缸孔内人为设置了泄漏点。常态下，泄流孔和排气孔互不连通，压缩机处于满功率工作模式，进入气缸孔的冷媒气体被气缸孔内的活塞压缩后全部输出，进入制冷管道；如环境温度较低，则启动微电机，驱动页盘运动，连通泄流孔和排气孔，使压缩机处于非满功率工作模式。满功率工作模式下的压缩机与普通压缩机无异。进入非满功率工作模式时，进入气缸孔的冷媒气体在被活塞压缩的过程中有一部分进入泄流孔排出，相当于气缸孔并非整体都是可实施气体压缩的腔体，存在泄漏点的气缸孔内，仅有泄漏点至气缸孔孔底的部分为封闭的、可实施气体压缩的腔体，即气缸的有效容积。由于冷媒的中途泄漏流失，最终参与压缩及输出的冷媒气体少于最初进入气缸孔的冷媒输入量，而制冷系统的制冷量主要取决于压缩机的冷媒输出量，即排气量，因此，非满功率工作模式下的压缩机经过一个工作循环后，制冷量小于常态下采用满功率工作模式的压缩机的制冷量。相对于变转速压缩机，本调节压缩机有效气缸容积的变容装置可产生并输出比在最低转速下最小制冷量更低的制冷量；而对于定转速压缩机，采用了本调节压缩机有效气缸容积的变容装置后可实现两种工作模式的转换，获得不同档次的压缩机排气量及制冷量，更好地满足不同工况下的制冷量需求，产生更好的节能降耗效果。

作为优选，气缸上设有开口于气缸侧面的圆槽，页盘转动嵌置于圆槽内，泄流孔的出口位于圆槽槽底。圆槽用于放置页盘，实现页盘在气缸上的转动连接，页盘在微电机的驱动下在圆槽内转动，排气孔与泄流孔的入口在重叠和错位两种状态间切换。排气孔与泄流孔的入口重叠时，排气孔通过泄流孔与气缸孔实现连通，此时压缩机进入非满功率工作模式，气缸的活塞压缩冷媒气体时，在活塞越过圆槽所对应位置之前，部分冷媒气体被挤入泄流孔，再经排气孔排出，使得活塞与气缸孔封闭端内参与压缩及输出的冷媒气体的量少于最初吸入气缸孔内的冷媒气体的量，仅当活塞越过圆槽所对应位置之后，活塞与气缸孔封闭端之间的冷媒气体才不再减少；排气孔与泄流孔的入口错位时，泄流孔与气缸孔间的气路被页盘阻断，此时压缩机进入满功率工作模式，吸入气缸孔内的冷媒气体没有流失，全部参与压缩及输出。

作为优选，页盘与圆槽间设有旋转导向结构。为避免产生过大摩擦阻力，页盘周面与圆槽槽壁间可采用间隙配合方式，但这样又会导致页盘转动时缺少可靠的径向定位，设置旋转导向结构可对页盘提供径向定位。

作为优选，所述旋转导向结构包括设于页盘背部的销钉和设于圆槽槽底的弧形槽，销钉适配插接在弧形槽内，弧形槽的圆心与页盘的转动轴心重合。销钉与弧形槽间的配合，限定销钉沿着弧形槽移动，使页盘围绕弧形槽的圆心即页盘的转动轴心转动，确保页盘沿确定路径转动，页盘获得可靠的径向定位。

作为另选，所述旋转导向结构包括设于页盘背部的弧形槽和设于圆槽槽底的销钉，销钉适配插接在弧形槽内，弧形槽的圆心与页盘的转动轴心重合。销钉与弧形槽位置互换，也可发挥限定页盘转动路径，对页盘径向定位的作用。

作为优选，微电机与气缸的连接面上设有垫高台阶。在微电机的紧固面设有垫高台阶,使得微电机与气缸外壁间形成架空部位，微电机不会过于靠近页盘，不会妨碍排气孔顺畅排气。

作为优选，通气孔为直孔。直孔的阻力较小，便于冷媒气体顺畅经通气孔进入泄漏。

本实用新型的有益效果是：

制冷量输出调节范围更大。本实用新型通过微电机带动页盘实现气缸孔与排气孔的连通和阻断，通过改变气缸孔的有效容积控制冷媒气体的输出量，实现制冷量的调节，有别于变转速压缩机的制冷量调节方式，可不受压缩机电机转速低限限制，可输出比变转速压缩机在最低转速下制冷量更低的制冷量，因此具有更大的制冷量输出调节范围。

更好地适应不同工况，节能降耗效果更佳。本实用新型通过微电机对页盘的控制，可实现两种工作模式的转换，获得不同档次的压缩机排气量及制冷量，更好地满足不同工况下的制冷量需求，产生更好的节能降耗效果。

附图说明

图1为本实用新型的一种拆解结构示意图；

图2为本实用新型的主视图；

图3为本实用新型移除微电机和页盘后的一种结构示意图；

图4为本实用新型中泄流孔与排气孔连通时的局部结构示意图；

图5为本实用新型中泄流孔与气缸孔阻断时的局部结构示意图；

图6为本实用新型中页盘的一种结构示意图；

图7为本实用新型中微电机的一种结构示意图。

图中，1-气缸，1a-圆槽，1b-泄流孔，1c-弧形槽，1d-气缸孔，2-页盘，2a-排气孔，2b-销钉，2c-中心孔，3-微电机，3a-输出端，3b-垫高台阶，4-曲轴箱。

具体实施方式

下面结合附图具体实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1：

如图1至图7所示，一种调节压缩机有效气缸容积的变容装置，设于压缩机的气缸1上，气缸1安装在一曲轴箱4上，气缸1和曲轴箱4又整体置于一封闭的壳体内，曲轴箱4上的曲轴通过连杆带动一活塞在气缸孔1d内往复运动，进行冷媒气体压缩。气缸1上设有气缸孔1d，本调节压缩机有效气缸容积的变容装置还包括页盘2和微电机3，微电机3固定在气缸1上并与一控制器电连接。气缸1上还设有连通气缸孔1d的泄流孔1b，泄流孔1b为直孔。页盘2转动连接在气缸1上，页盘2上设有中心孔2c以及可与泄流孔1b对位连通的排气孔2a。微电机3的输出端3a与页盘2的中心孔2c键连接。气缸1上设有开口于气缸1侧面的圆槽1a，页盘2适配转动嵌置于圆槽1a内，泄流孔1b的出口位于圆槽1a槽底。页盘2背面与圆槽1a槽底间存在间隙，这样页盘2转动时不会与圆槽1a槽底发生摩擦。圆槽1a槽底安装有与圆槽1a同轴的密封圈，泄流孔1b的出口位于密封圈围合区域内，密封圈被页盘2压紧，形成密封，这样即使页盘2背面与圆槽1a槽底间存在间隙，气缸孔1d内的冷媒气体也不会从页盘2背面与圆槽1a槽底的间隙中泄漏。页盘2与圆槽1a间设有旋转导向结构该旋转导向结构包括设于页盘2背部的销钉2b和设于圆槽1a槽底的弧形槽1c，销钉2b适配插接在弧形槽1c内，弧形槽1c的圆心与页盘2的转动轴心重合。弧形槽1c圆心角为90°，弧形槽1c两端各设一微动开关，销钉2b触压微动开关时，微动开关向所述控制器输入检测信号，控制器随即又输出工作信号使微电机3停止。微电机3通过螺钉固定在气缸1上，微电机3与气缸1的连接面上设有垫高台阶3b。

本调节压缩机有效气缸容积的变容装置应用于冰箱上，常态下页盘2处于关闭状态，即阻断气缸孔1d和排气孔2a间的连通，亦即压缩机的默认工作模式为满功率工作模式。

本调节压缩机有效气缸容积的变容装置的工作时，先由制冷设备设计人员通过冰箱上的主控程序设定模式转换触发温度，该模式转换触发温度为16℃，压缩机在16℃及以下的环温下工作时，所述控制器输出工作信号，启动微电机3，驱动页盘2旋转至排气孔2b与泄流孔1c的入口重叠，压缩机进入非满功率工作模式，气缸1的活塞压缩冷媒气体时，在活塞越过圆槽1b所对应位置，具体而言越过通气孔1a之前，部分冷媒气体被挤入页盘2的轴向孔2a，再经排气孔2b进入泄流孔1c，最终排出到所述的壳体内，使得活塞与气缸孔1d封闭端内参与压缩及输出的冷媒气体的量少于最初吸入气缸孔1d内的冷媒气体的量，仅当活塞越过圆槽1b所对应位置，具体而言越过通气孔1a之后，活塞与气缸孔1d封闭端之间的冷媒气体才不再减少；压缩机在16℃以上的环温下工作时，微电机3不动作，维持页盘2的排气孔2b与泄流孔1c的入口错开的状态，此时泄流孔1c与气缸孔1d间的气路被页盘阻断，压缩机处于满功率工作模式，吸入气缸孔1d内的冷媒气体没有流失，全部参与压缩及输出。

实施例2：

所述旋转导向结构包括设于页盘2背部的弧形槽和设于圆槽1a槽底的销钉，销钉适配插接在弧形槽内，弧形槽的圆心与页盘2的转动轴心重合。页盘2的中心孔2c与微电机3的输出端3a过盈配合形成连接。其余同实施例1。

Claims (7)

1.一种调节压缩机有效气缸容积的变容装置，设于压缩机的气缸（1）上，气缸（1）上设有气缸孔（1d），其特征在于，还包括页盘（2）和微电机（3），微电机（3）固定在气缸（1）上，微电机（3）输出端与页盘（2）连接，气缸（1）上还设有连通气缸孔（1d）的泄流孔（1b），页盘（2）转动连接在气缸（1）上，页盘（2）上设有可与泄流孔（1b）对位连通的排气孔（2a）。

2.根据权利要求1所述的调节压缩机有效气缸容积的变容装置，其特征在于，气缸（1）上设有开口于气缸（1）侧面的圆槽（1a），页盘（2）转动嵌置于圆槽（1a）内，泄流孔（1b）的出口位于圆槽（1a）槽底。

3.根据权利要求2所述的调节压缩机有效气缸容积的变容装置，其特征在于，页盘（2）与圆槽（1a）间设有旋转导向结构。

4.根据权利要求3所述的调节压缩机有效气缸容积的变容装置，其特征在于，所述旋转导向结构包括设于页盘（2）背部的销钉（2b）和设于圆槽（1a）槽底的弧形槽（1c），销钉（2b）适配插接在弧形槽（1c）内，弧形槽（1c）的圆心与页盘（2）的转动轴心重合。

5.根据权利要求3所述的调节压缩机有效气缸容积的变容装置，其特征在于，所述旋转导向结构包括设于页盘（2）背部的弧形槽和设于圆槽（1a）槽底的销钉，销钉适配插接在弧形槽内，弧形槽的圆心与页盘（2）的转动轴心重合。

6.根据权利要求1所述的调节压缩机有效气缸容积的变容装置，其特征在于，微电机（3）与气缸（1）的连接面上设有垫高台阶（3b）。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的调节压缩机有效气缸容积的变容装置，其特征在于，泄流孔（1b）为直孔。

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