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发明中的具体含义。
[0071]下面参考图1a-图20描述根据本发明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。
[0072]如图2和图3所示，根据本发明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。
[0073]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。
[0074]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。
[0075]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。
[0076]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。
[0077]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。
[0078]由此，根据本发明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。
[0079]首先，结合图1a和图lb，对根据本发明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:
[0080]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。
[0081 ]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。
[0082]综上所述，本发明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。
[0083]下面结合上述的变容原理参考图2-图11描述根据本发明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。
[0084]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。
[0085]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。
[0086]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。
[0087]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，这也落入本发明的保护范围之内。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。
[0088]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。
[0089]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。
[0090]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，本发明不限于此，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”。
[0091]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)。
[0092]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。
[0093]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。
[0094]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。
[0095]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