变容式压缩机和具有其的制冷装置的制造方法_3

文档序号:9806832阅读:来源:国知局
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。
[0096]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。
[0097]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。
[0098]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。
[0099]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。
[0100]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。
[0101]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。
[0102]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。
[0103]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。
[0104]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。
[0105]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。
[0106]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,本发明对此不作特殊限定。
[0107]根据本发明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。
[0108]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。
[0109]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。
[0110]下面结合图12a和图12b对根据本发明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:
[0111]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。
[0112]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。
[0113]下面结合上述的变容原理参考图13描述根据本发明另一个具体实施例的变容式压缩机100。
[0114]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。
[0115]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1
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