CN108869287B - 变容压缩机构、压缩机及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及压缩机技术领域，具体涉及一种变容压缩机构、压缩机及空调器，变容压缩机构包括第一气缸，具有压缩腔、与压缩腔连通的吸气口，及能够在第一预设压力下开启的排气机构；设于压缩腔内的滚子；至少一个滑片组件，设于压缩腔内，滑片将压缩腔分隔为吸气侧和排气侧，压缩过程中分别形成低压腔和高压腔；还包括变容切换机构，包括变容通道，与排气侧连通，适于向排气侧通入气体使吸气侧和排气侧的压力差基本消除；或者向排气侧通入压力不小于第一预设压力的气体，使排气机构处于常开状态；控制阀，用于控制变容通道的通断。本发明提供的变容压缩机构、压缩机及空调器，结构简单、控制方便，更加可靠实用，无噪音和回流问题。

Description

变容压缩机构、压缩机及空调器

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，具体涉及一种变容压缩机构、压缩机及空调器。

背景技术

现有技术中的压缩机为了实现节能减排，通常会采用变容压缩机调节压缩机输出的制冷量，从而满足不同载荷下的制冷需求。例如多台室内机共用一台室外机的大型空调器，多台室内机共同工作时需要室外机的全部压缩缸同时处于吸气工作状态，需要工作的室内机数量减少时，可通过使部分压缩缸处于卸载状态(卸载状态即为压缩缸不压缩气体)来减少压缩机的制冷量。

以滚子式的双缸压缩机为例，压缩机壳体内设有上气缸和下气缸，上下两气缸分别具有吸气口和排气口，上气缸作为常运压缩腔，下气缸作为可变容气缸设置有变容控制口，当下气缸卸载时即切换为单缸模式，当下气缸负载时即切换为双缸模式。下气缸的内周壁上设有滑片槽，滑片槽内设有能够径向移动的滑片，滑片将下气缸分为具有吸气口的吸气侧和具有排气口的排气侧，低压气体从吸气口进入下气缸的吸气侧，在滚子的偏心转动和排气口的周期性开合作用下逐渐形成低压腔(即吸气侧)和高压腔(即排气侧)，被压缩的高压气体进入排气侧再从排气口排出，完成气体的压缩。例如中国专利文献CN105443382B公开的一种压缩机及空调器，为了实现变容，该现有技术在下气缸的下法兰内设置销钉孔，销钉孔内设有弹簧和销钉，销钉伸出销钉孔能够与滑片上的锁止槽配合，将滑片固定在滑片槽内，此时下气缸处于卸载状态，不压缩气体；当销钉缩入销钉孔内，滑片解锁并与滚子配合进行气体压缩，其中，通过控制销钉上下两侧冲入气体的压强差控制销钉上行或下行。由于该现有技术需要通过控制滑片移动完成压缩缸状态的切换，因此设置了专门的滑片锁定机构，结构十分复杂，并且由于销钉孔与分液器的出气口连通，为了避免从销钉上侧充入的高压气体自销钉孔回流至分液器，导致气缸吸气口气量减少，还需要设置单向阀、电磁阀等控制回流问题，导致压缩机外部管路、部件数量多，结构复杂，不仅制造成本高，物流运输不便；长期使用过程中，滑片锁定机构发生磨损，也容易造成压缩机故障甚至损坏。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中变容压缩机结构复杂、控制不便、容易故障的缺陷，从而提供一种结构简单、控制方便，更加可靠实用的变容压缩机构。

进一步提供一种具有上述变容压缩机构的压缩机。

进一步提供一种具有上述压缩机的空调器。

本发明采用的技术方案如下：

一种变容压缩机构，包括第一气缸，具有压缩腔，及与所述压缩腔连通的吸气口和能够在第一预设压力下开启的排气机构；滚子，设于所述压缩腔内，沿所述压缩腔的周向内壁作圆周运动；至少一个滑片组件，设于所述压缩腔内，沿所述压缩腔的周向内壁分布，所述滑片组件具有能够沿容纳腔的径向方向往复移动的滑片，所述滚子在所述压缩腔内作圆周运动的过程中，所述滑片靠近所述压缩腔中心的内端始终与所述滚子相抵，将所述压缩腔分隔为与所述吸气口连通的吸气侧，和与所述排气机构连通的排气侧，压缩过程中所述吸气侧形成低压腔，所述排气侧形成高压腔；还包括变容切换机构，所述变容切换机构包括，变容通道，与所述排气侧连通，适于向所述排气侧通入气体使所述吸气侧和所述排气侧的压力差基本消除；或者向所述排气侧通入压力不小于所述第一预设压力的气体，使所述排气机构处于常开状态；控制阀，用于控制所述变容通道的通断。

滚子在第一气缸的压缩腔内，滚子的外周壁与压缩腔的内周壁之间形成月牙状空间，压缩腔被滑片分隔为吸气侧和排气侧，滚子在压缩腔内作圆周运动，配合在第一预设压力下开启的排气机构，压缩腔进气侧(低压腔)的气体被压缩然后进入排气侧(高压腔)由排气机构排出，完成一个压缩周期。设置具有变容通道的变容切换机构，通过变容通道向压缩腔排气侧(高压腔)通入不同预设压力的气体，对压缩腔排气侧压力进行调节从而实现变容，无需设置锁定机构控制滑片运动状态，即可完成第一气缸卸载与负载的切换，结构简单，运行可靠。调节压缩腔排气侧即高压腔的压力有两种方式，其一可以向排气侧内通入与吸气侧进入的气体压力基本相当的气体，使滑片两侧的排气侧和吸气侧内的压力基本平衡，无法形成压力差，使得第一气缸内的滚子虽然正常转动，但却没有压缩过程，第一气缸卸载；其二可以通过变容通道向压缩腔排气侧注入高压气体，该高压气体的压力不小于第一预设压力，由于向排气侧直接注入高压气体，导致与排气侧连通的排气机构在气体压力作用下保持打开，高压侧一直处于排气状态，无法完成压缩过程形成压差，从而第一气缸卸载；相反地，当需要第一气缸负载时，通过控制阀关闭变容通道，使第一气缸封闭，此时第一气缸的吸气口吸入气体，经过压缩成高压气体从排气机构排出。另外，由于变容通道与第一气缸的吸气口相互独立设置，互不影响，无现有技术存在的回流问题，无需设置单向阀、电磁阀等，进一步简化了压缩机构的结构，便于制造运输，降低成本。

所述变容通道适于通入第二预设压力的气体，所述第二预设压力的气体与所述吸气侧进入的气体的压力基本相当，以消除所述吸气侧和所述排气侧的压力差；所述第二预设压力小于所述第一预设压力。

由于吸气侧吸气口进入的气体为低压气体，向排气侧内充入第二预设压力的气体，第二预设压力的气体为低压气体，使滑片两侧的排气侧和吸气侧内均充满压力相当的低压气体，使滑片两侧的排气侧和吸气侧内的压力基本平衡，无法形成压力差，使得第一气缸内的滚子虽然正常转动，但却没有压缩过程，第一气缸卸载。并且，虽然排气机构无法排气，但是压缩机运转时，第一气缸吸气侧的气体经压缩后，其压力略高于排气侧变容通道通入的气体压力，因此，导致第一气缸吸气侧吸入的低压气体又随着变容通道回流至与其连通的气源，形成了气体循环，不影响压缩机可靠性及噪音。

需要说明的是，当吸气侧吸气口通入高压气体(高压气体压力仍小于第一预设压力)时，第二预设压力的气体也可以为高压气体，向排气侧内充入高压气体，使滑片两侧的排气侧和吸气侧内均充满压力相当的高压气体，使滑片两侧的排气侧和吸气侧内的压力基本平衡，无法形成压力差，使得第一气缸内的滚子虽然正常转动，但却没有压缩过程，第一气缸卸载。

所述变容通道包括伸入所述排气侧的第一通道，和连通所述第一通道与气源的第二通道，所述第一通道设于所述滑片内部。第一通道直接设置在滑片内部，不受滚子运动干扰，又不与滑片运动产生干涉，更加稳妥可靠。

所述第一通道沿所述压缩腔的径向延伸，所述第一通道的出气口开设于所述滑片朝向所述排气侧的一侧。气体经过第一通道直接从滑片上的出气口进入排气侧内，第一通道还可以直接成型于滑片内，结构简单，加工方便，无需排布管路。

还包括连接于所述第一气缸下方的法兰，所述第二通道穿过所述法兰与所述第一通道连通。第二通道可以直接成型于法兰内，结构简单，加工方便，无需排布管路。

所述控制阀设于所述第二通道上。

所述滑片组件还包括设于所述压缩腔内周壁上的滑片槽，以及设于所述滑片与所述滑片槽之间的复位件，所述滑片在所述复位件作用下沿所述压缩腔的径向伸出所述滑片槽，在所述滚子的抵推作用下缩回所述滑片槽。

所述第二通道的出口和所述第一通道的入口分别与所述滑片槽密封连通。通过滑片槽实现第一通道和第二通道的活动连通，结构简单，加工方便，无需排布管路。

所述变容切换机构还包括为所述变容通道供气的气源。

一种压缩机，包括第二气缸以及所述第一气缸，所述第二气缸与所述第一气缸独立工作。可以根据制冷需求，通过变容通道向压缩腔排气侧(高压腔)通入不同预设压力的气体，对压缩腔排气侧压力进行调节从而实现变容，无需设置锁定机构控制滑片运动状态，切换第一气缸的卸载与负载，实现单缸与双缸的运行模式切换。

一种空调器，包括分液器以及所述压缩机。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施例一中提供的压缩机的局部结构示意图；

图2为图1所示的第一气缸的结构示意图；

图3为图1所示的滑片的结构示意图；

图4为图3所示的滑片的侧视图。

附图标记说明：

1-第一气缸；2-第二气缸；3-滚子；4-曲轴；5-滑片；6-复位件；7-滑片槽；8-变容通道；81-第一通道；82-第二通道；9-法兰；10-排气机构。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。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。

在本发明的描述中，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发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例一

如图1-4所示，本实施例提供的变容压缩机构，包括第一气缸1，具有压缩腔，及与所述压缩腔连通的吸气口和能够在第一预设压力下开启的排气机构10；滚子3，设于所述压缩腔内，沿所述压缩腔的周向内壁作圆周运动；一个滑片组件，设于所述压缩腔的周向内壁上，所述滑片组件具有能够沿容纳腔的径向方向往复移动的滑片5，所述滚子3在所述压缩腔内作圆周运动的过程中，所述滑片5靠近所述压缩腔中心的内端始终与所述滚子3相抵，将所述压缩腔分隔为与所述吸气口连通的吸气侧，和与所述排气机构10连通的排气侧，压缩过程中所述吸气侧形成低压腔，所述排气侧形成高压腔；还包括变容切换机构，所述变容切换机构包括，变容通道8，与所述排气侧连通，适于向所述排气侧通入气体使所述吸气侧和所述排气侧的压力差基本消除；控制阀，用于控制所述变容通道8的通断。

滚子3在第一气缸1的压缩腔内，滚子3的外周壁与压缩腔的内周壁之间形成月牙状空间，压缩腔被滑片5分隔为吸气侧和排气侧，滚子3在压缩腔内作圆周运动，配合在第一预设压力下开启的排气机构10，压缩腔进气侧(低压腔)的气体被压缩然后进入排气侧由排气机构10排出，完成一个压缩周期。设置具有变容通道8的变容切换机构，通过变容通道8向压缩腔排气侧(高压腔)通入不同预设压力的气体，对压缩腔排气侧压力进行调节从而实现变容，无需设置锁定机构控制滑片5运动状态，即可完成第一气缸1卸载与负载的切换，结构简单，运行可靠。可以向排气侧内通入与吸气侧进入的气体压力基本相当的气体，使滑片5两侧的排气侧和吸气侧内的压力基本平衡，无法形成压力差，使得第一气缸1内的滚子3虽然正常转动，但却没有压缩过程，第一气缸1卸载；相反地，当需要第一气缸1负载时，通过控制阀关闭变容通道8，使第一气缸1形成封闭区域，此时第一气缸1的吸气口正常吸入气体，经过压缩成高压气体从排气机构10排出。另外，由于变容通道8与第一气缸1的吸气口相互独立设置，互不影响，无现有技术存在的回流问题，无需设置单向阀、电磁阀等，进一步简化了压缩机构的结构，操作方便，适用性强便于制造运输，降低成本。

具体地，所述变容通道8适于通入第二预设压力的气体，所述第二预设压力的气体与所述吸气侧进入的气体的压力基本相当，以消除所述吸气侧和所述排气侧的压力差；所述第二预设压力小于所述第一预设压力。

由于吸气侧吸气口进入的气体为低压气体，向排气侧内充入第二预设压力的气体，第二预设压力的气体为低压气体，使滑片5两侧的排气侧和吸气侧内均充满压力相当的低压气体，使滑片5两侧的排气侧和吸气侧内的压力基本平衡，无法形成压力差，使得第一气缸1内的滚子3虽然正常转动，但却没有压缩过程，第一气缸1卸载。并且，由于此时第一气缸1外部的压缩机壳体内为高压气体，受排气机构10两侧压差影响，排气机构10无法打开，但由于压缩机运转时，第一气缸1吸气侧的气体在滚轴转动作用下，其压力仍略高于排气侧变容通道8通入的气体压力(压差较小)，因此，导致第一气缸1吸气侧吸入的低压气体又随着变容通道8回流至与其连通的气源，形成了气体循环，不影响压缩机可靠性及噪音。

并且，变容通道8可以与第一气缸1的吸气侧共用气源，气源内的低压气体进入变容通道8和第一气缸1前可分别经分液器过滤。

变容通道8包括伸入所述排气侧的第一通道81，和连通所述第一通道81与气源的第二通道82，第一通道81直接成型在滑片5内部，不受滚子3运动干扰，又不与滑片5运动产生干涉，更加稳妥可靠。具体地，所述第一通道81沿所述压缩腔的径向延伸，所述第一通道81的出气口开设于所述滑片5朝向所述排气侧的一侧。气体经过第一通道81直接从滑片5上的出气口进入排气侧内。变容压缩机构还包括连接于所述第一气缸1下方的法兰9，所述第二通道82穿过所述法兰9与所述第一通道81连通。第二通道82可以直接成型于法兰9内，结构简单，加工方便，无需排布管路。

滑片组件还包括设于所述压缩腔内周壁上的滑片槽7，以及设于所述滑片5与所述滑片槽7之间的复位件6，所述滑片5在所述复位件6作用下沿所述压缩腔的径向伸出所述滑片槽7，在所述滚子3的抵推作用下缩回所述滑片槽7。

所述第二通道82的出口和所述第一通道81的入口分别与所述滑片槽7密封连通。通过滑片槽7实现第一通道81和第二通道82的活动连通，结构简单，加工方便，无需排布管路。滑片5与滑片槽7密封的活动连接，并且，第一通道81的进气口开设于滑片5远离压缩腔中心的外端上。

其中复位件6为设于滑片槽7与滑片5远离压缩腔中心的外端之间的弹性压簧。

排气机构10包括与排气侧连通的排气通道，和可开合设于排气通道上的排气阀片。

变容切换机构还包括为所述变容通道8供气的气源。气源的供气压力可调节。

变容切换机构的工作过程如下：第一气缸1正常压缩工作时，变容通道8由控制阀控制处于关闭状态，使第一气缸1封闭，滚子3在第一气缸1的压缩腔内，滚子3的外周壁与压缩腔的内周壁之间形成月牙状空间，滚子3在压缩腔内作圆周运动，配合在第一预设压力下开启的排气机构10，压缩腔被滑片5分隔为吸气侧和排气侧，压缩腔进气侧的气体被压缩然后进入排气侧由排气机构10排出，完成一个压缩周期。当需要第一气缸1卸载时，可以向排气侧内通入与吸气侧进入的气体压力基本相当的气体，使滑片5两侧的排气侧和吸气侧内的压力基本平衡，无法形成压力差，使得第一气缸1内的滚子3虽然正常转动，但却没有压缩过程，第一气缸1卸载。

本实施例还提供一种压缩机，包括第二气缸2以及所述第一气缸1，所述第二气缸2与所述第一气缸1独立工作。可以根据制冷需求，通过变容通道8向压缩腔排气侧(高压腔)通入不同预设压力的气体，对压缩腔排气侧压力进行调节从而实现变容，无需设置锁定机构控制滑片5运动状态，切换第一气缸1的卸载与负载，实现单缸与双缸的运行模式切换。

压缩机还包括定子、转子，以及与转子连接的曲轴4，转子转动带动曲轴4转动，进而带动滚子3转动。

本实施例还提供一种空调器，包括分液器以及所述压缩机，分液器的出气口分别与第一气缸1和第二气缸2的吸气口连通。

作为实施例一的可替换实施方式，变容通道向所述排气侧通入压力不小于所述第一预设压力的气体，使所述排气机构处于常开状态，通过变容通道向压缩腔排气侧注入高压气体，该高压气体的压力不小于第一预设压力，由于向排气侧直接注入高压气体，导致与排气侧连通的排气机构在气体压力作用下保持打开，高压侧一直处于排气状态，无法完成压缩过程形成压差，从而第一气缸卸载。

作为实施例一的可替换实施方式，当吸气侧吸气口通入高压气体(高压气体压力仍小于第一预设压力)时，第二预设压力的气体也可以为高压气体，向排气侧内充入高压气体，使滑片两侧的排气侧和吸气侧内均充满压力相当的高压气体，使滑片两侧的排气侧和吸气侧内的压力基本平衡，无法形成压力差，使得第一气缸内的滚子虽然正常转动，但却没有压缩过程，第一气缸卸载。

作为实施例一的可替换实施方式，滑片组件的个数为两个或者更多。

作为实施例一的可替换实施方式，第一通道由伸入排气侧内的管路构成，第一通道与滑片分开设置。

作为实施例一的可替换实施方式，压缩机还包括独立工作的第三气缸，第三气缸和第二气缸均为常运气缸，通过第一气缸卸载与负载的切换，实现双缸和三缸模式的切换。

作为实施例一的可替换实施方式，第一通道的入口处可设置吸气稳压组件，用以降低噪音。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (11)

1.一种变容压缩机构，包括：

第一气缸（1），具有压缩腔、容纳腔及与所述压缩腔连通的吸气口和能够在第一预设压力下开启的排气机构（10）；

滚子（3），设于所述压缩腔内，沿所述压缩腔的周向内壁作圆周运动；

至少一个滑片组件，设于所述压缩腔内，沿所述压缩腔的周向内壁分布，所述滑片组件具有能够沿所述容纳腔的径向方向往复移动的滑片（5），所述滚子（3）在所述压缩腔内作圆周运动的过程中，所述滑片（5）靠近所述压缩腔中心的内端始终与所述滚子（3）相抵，将所述压缩腔分隔为与所述吸气口连通的吸气侧，和与所述排气机构（10）连通的排气侧，压缩过程中所述吸气侧形成低压腔，所述排气侧形成高压腔；

其特征在于，还包括变容切换机构，所述变容切换机构包括，

变容通道（8），与所述排气侧连通，适于向所述排气侧通入气体使所述吸气侧和所述排气侧的压力差基本消除；或者向所述排气侧通入压力不小于所述第一预设压力的气体，使所述排气机构（10）处于常开状态；

控制阀，用于控制所述变容通道（8）的通断。

2.根据权利要求1所述的变容压缩机构，其特征在于，所述变容通道（8）适于通入第二预设压力的气体，所述第二预设压力的气体与所述吸气侧进入的气体的压力基本相当，以消除所述吸气侧和所述排气侧的压力差；所述第二预设压力小于所述第一预设压力。

3.根据权利要求1或2所述的变容压缩机构，其特征在于，所述变容通道（8）包括伸入所述排气侧的第一通道（81），和连通所述第一通道（81）与气源的第二通道（82），所述第一通道（81）设于所述滑片（5）内部。

4.根据权利要求3所述的变容压缩机构，其特征在于，所述第一通道（81）沿所述压缩腔的径向延伸，所述第一通道（81）的出气口开设于所述滑片（5）朝向所述排气侧的一侧。

5.根据权利要求3所述的变容压缩机构，其特征在于，还包括连接于所述第一气缸（1）下方的法兰（9），所述第二通道（82）穿过所述法兰（9）与所述第一通道（81）连通。

6.根据权利要求3所述的变容压缩机构，其特征在于，所述控制阀设于所述第二通道（82）上。

7.根据权利要求3所述的变容压缩机构，其特征在于，所述滑片组件还包括设于所述压缩腔内周壁上的滑片槽（7），以及设于所述滑片（5）与所述滑片槽（7）之间的复位件（6），所述滑片（5）在所述复位件（6）作用下沿所述压缩腔的径向伸出所述滑片槽（7），在所述滚子（3）的抵推作用下缩回所述滑片槽（7）。

8.根据权利要求7所述的变容压缩机构，其特征在于，所述第二通道（82）的出口和所述第一通道（81）的入口分别与所述滑片槽（7）密封连通。

9.根据权利要求1或2所述的变容压缩机构，其特征在于，所述变容切换机构还包括为所述变容通道（8）供气的气源。

10.一种压缩机，其特征在于，包括第二气缸（2）以及如权利要求1-9任一项所述的第一气缸（1），所述第二气缸（2）与所述第一气缸（1）独立工作。

11.一种空调器，其特征在于，包括分液器以及如权利要求10所述的压缩机。