專利名稱：一種變級(jí)或變缸變排量的壓縮機(jī)及其控制方法
一種變級(jí)或變缸變排量的壓縮機(jī)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓縮機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種變級(jí)或變缸變排量的壓縮機(jī)及其控制方法。背景技術(shù)：
目前的壓縮機(jī)有單級(jí)壓縮機(jī)和雙級(jí)壓縮機(jī)，常用的單機(jī)壓縮機(jī)能夠滿足制冷能效要求，而雙級(jí)壓縮機(jī)在制熱方面發(fā)揮優(yōu)勢，但在制冷時(shí)功率較高，超出能效范圍，迫切需要一種在單級(jí)壓縮機(jī)和雙級(jí)壓縮機(jī)之間直接進(jìn)行變換，而且具有制熱增焓和制冷冷卻功能的壓縮機(jī)。一般情況下，采用雙級(jí)壓縮機(jī)變單級(jí)壓縮機(jī)或雙缸壓縮機(jī)變單缸壓縮機(jī)，采用的方法是靠拉上滑片或頂上排氣閥片，使一個(gè)缸不工作來實(shí)現(xiàn)。理想條件下是可行，但在實(shí)際工作上，由于壓縮機(jī)高速運(yùn)行，往往有拉不到位或拉不動(dòng)的情況，頂滑片又有增加功耗的現(xiàn)象。而目前，高效節(jié)能和舒適性是空調(diào)業(yè)界不斷追求的目標(biāo)，變頻壓縮機(jī)因此而誕生，但是變頻壓縮機(jī)存在難控制和高成本的問題，從而制約著變頻技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種變級(jí)或變缸變排量的壓縮機(jī)，提高壓縮機(jī)的制熱能力和高溫制冷能力，可以在雙級(jí)壓縮機(jī)和單級(jí)壓縮機(jī)之間或雙缸壓縮機(jī)和單缸壓縮機(jī)之間直接進(jìn)行切換，提高高溫制冷能力和制熱量，通過改變排氣量容積來實(shí)現(xiàn)制冷或制熱能力的調(diào)節(jié)。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種變級(jí)或變缸變排量的壓縮機(jī)，包括曲軸、上滾子、下滾子、上法蘭、上氣缸、隔板、下氣缸和下法蘭，上、下滾子分別安裝在曲軸上并在上、下氣缸腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)工作，上氣缸的缸壁上開設(shè)滑片槽，滑片槽內(nèi)裝配有與上滾子配合工作的上滑片；所述上法蘭上開設(shè)有與上氣缸壓縮工作腔連通的排氣孔，上法蘭上安裝有封堵排氣孔的閥片和擋片，在上法蘭、上氣缸和隔板的軸向上開設(shè)有一使三者相互連通且同軸的柱塞孔，柱塞孔內(nèi)安裝有一倒置的“T”形柱塞，柱塞的下端連接有一安裝在隔板處柱塞孔內(nèi)的彈簧，柱塞孔末端側(cè)面的隔板徑向壁緣連通處設(shè)有一與壓縮機(jī)排氣口的高壓氣體和吸氣口的低壓氣體分別選擇性連通的控制管，通過控制管內(nèi)的高壓氣體或低壓氣體控制柱塞在柱塞孔內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)來頂起所述閥片至擋片處，控制上氣缸內(nèi)高壓冷媒通過上法蘭的排氣孔直接排出。所述隔板處的柱塞孔徑大于上法蘭和上氣缸處的柱塞孔徑，且隔板處的柱塞孔徑與所述上氣缸上的滑片槽在徑向方向部分重疊，使得“T”形柱塞頂起閥片同時(shí)可剎住上氣缸滑片槽內(nèi)的滑片。所述“T”形柱塞下端設(shè)有便于套接彈簧的凸臺(tái)，“T”形柱塞下端套接彈簧后下端一并安裝于隔板處的柱塞孔內(nèi)。本發(fā)明還提供一種控制上述壓縮機(jī)變級(jí)或變缸變排量的方法，該方法包括以下步驟
a、當(dāng)需要壓縮機(jī)單缸或單級(jí)工作時(shí)，通過電磁閥使控制管與壓縮機(jī)的高壓氣體端連通；b、高壓氣體作用在柱塞的下端，與彈簧作用力之和大于上法蘭上閥片受到的作用力，推動(dòng)柱塞向上運(yùn)動(dòng)，頂起閥片，控制上氣缸內(nèi)高壓冷媒通過上法蘭的排氣孔直接排出；C、由于隔板處的柱塞孔徑大于上法蘭和上氣缸處的柱塞孔徑，且隔板處的柱塞孔徑與所述上氣缸上的滑片槽在徑向方向部分重疊，在柱塞運(yùn)動(dòng)過程中，柱塞下部大頭端的徑向側(cè)壁逐漸的與滑片槽內(nèi)的上滑片摩擦接觸，柱塞在高壓氣體壓力與彈簧作用力作用下，剎住上氣缸滑片槽內(nèi)的上滑片，所述壓縮機(jī)由雙缸或雙級(jí)直接實(shí)現(xiàn)向單缸或單級(jí)切換，只有下氣缸內(nèi)的下滾子進(jìn)行壓縮工作；d、當(dāng)需要壓縮機(jī)雙缸或雙級(jí)工作時(shí)，通過電磁閥使控制管與壓縮機(jī)的低壓氣體端連通； e、低壓氣體作用在柱塞的下端，與彈簧作用力之和小于上法蘭上閥片受到的作用力，閥片推動(dòng)柱塞向下運(yùn)動(dòng)；f、上氣缸上滑片槽內(nèi)的上滑片可自由滑動(dòng)，所述壓縮機(jī)由單缸或單級(jí)直接實(shí)現(xiàn)向雙缸或雙級(jí)切換，上、下氣缸內(nèi)的上、下滾子同時(shí)進(jìn)行壓縮工作。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明通過在上法蘭、上氣缸和隔板上開有一配合柱塞做往返運(yùn)動(dòng)的柱塞孔，同時(shí)設(shè)計(jì)有配合往返柱塞運(yùn)動(dòng)的彈簧，控制管安裝于柱塞孔末端側(cè)面的隔板壁緣處并通過管路分別與壓縮機(jī)的高壓氣體端和低壓氣體端連通；柱塞的運(yùn)行是靠外端的控制管氣體高、低壓切換和壓縮彈簧的作用下進(jìn)行運(yùn)行，通過柱塞頂端頂起上法蘭上的閥片，使得上氣缸內(nèi)高壓冷媒通過上法蘭的排氣孔直接排出，壓縮機(jī)直接由雙缸或雙級(jí)直接實(shí)現(xiàn)向單缸或單級(jí)切換，只有下氣缸內(nèi)的下滾子進(jìn)行壓縮工作，使得壓縮機(jī)在單缸或單級(jí)壓縮狀態(tài)時(shí)可以滿足額定制冷的能效要求，在雙缸或雙級(jí)壓縮狀態(tài)時(shí)可以提高高溫制冷量，大幅提升制熱量優(yōu)勢。

圖I是本發(fā)明在單級(jí)或單缸狀態(tài)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明控制管接壓縮機(jī)排氣口時(shí)柱塞頂起閥片(單級(jí)或單缸狀態(tài))的工作示意圖；圖3是本發(fā)明控制管接壓縮機(jī)吸氣口時(shí)柱塞復(fù)位閥片封堵上法蘭處排氣孔(雙級(jí)或雙缸狀態(tài))的工作示意圖。
具體實(shí)施方式一種變級(jí)或變缸變排量的壓縮機(jī)，如圖I至圖3所示，包括曲軸(圖中未示)、上滾子I、下滾子(圖中未示)、上法蘭2、上氣缸3、隔板4、下氣缸(圖中未示)和下法蘭(圖中未示)，上、下滾子分別安裝在曲軸上并在上、下氣缸腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)工作，上氣缸3的缸壁上開設(shè)滑片槽30，滑片槽30內(nèi)裝配有與上滾子I配合工作的上滑片5 ;所述上法蘭2上開設(shè)有與上氣缸3壓縮工作腔連通的排氣孔6，上法蘭2上安裝有封堵排氣孔6的閥片7和擋片8，在上法蘭2、上氣缸3和隔板4的軸向上開設(shè)有使三者相互連通且同軸的柱塞孔9，柱塞孔9內(nèi)安裝有一倒置的“T”形柱塞10，柱塞10的下端連接有一安裝在隔板4處柱塞孔內(nèi)的彈簧11，柱塞孔9末端側(cè)面的隔板4徑向壁緣連通處設(shè)有一與壓縮機(jī)排氣口的高壓氣體和吸氣口的低壓氣體分別選擇性連通的控制管12，通過控制管12內(nèi)的高壓氣體控制柱塞10在柱塞孔9內(nèi)向上運(yùn)動(dòng)來頂起所述閥片7至擋片8處，控制上氣缸3內(nèi)高壓冷媒通過上法蘭2的排氣孔6直接排出，而柱塞10在第一級(jí)(上氣缸)或下氣缸壓縮排氣形成壓差后，將柱塞10壓下。繼續(xù)如圖I至圖3所示，隔板4處的柱塞孔徑大于上法蘭2和上氣缸3處的柱塞孔徑，且隔板4處的柱塞孔徑與所述上氣缸3上的滑片槽30在徑向方向部分重疊，重疊部分如圖I中a所示，使得“T”形柱塞頂起閥片7同時(shí)可剎住上氣缸滑片槽內(nèi)的滑片；“T”形柱塞10下端設(shè)有便于套接彈簧的凸臺(tái)13，“T”形柱塞10下端套接彈簧11后下端一并安裝于隔板4處的柱塞孔內(nèi)。本發(fā)明還提供一種控制上述壓縮機(jī)變級(jí)或變缸變排量的方法，如圖I至圖3所示，該方法包括以下步驟a、當(dāng)需要壓縮機(jī)單缸或單級(jí)工作時(shí)，通過電磁閥(圖中未示)使控制管12與壓縮機(jī)的高壓氣體端連通；b、高壓氣體作用在柱塞10的下端，與彈簧11作用力之和大于上法蘭2上閥片7受到的作用力，推動(dòng)柱塞10向上運(yùn)動(dòng)，頂起閥片7，控制上氣缸3內(nèi)高壓冷媒通過上法蘭2的排氣孔6直接排出；
C、由于隔板4處的柱塞孔徑大于上法蘭2和上氣缸3處的柱塞孔徑，且隔板4處的柱塞孔徑與所述上氣缸3上的滑片槽30在徑向方向部分重疊，在柱塞10運(yùn)動(dòng)過程中，柱塞10下部大頭端的徑向側(cè)壁逐漸的與滑片槽30內(nèi)的上滑片5摩擦接觸，柱塞10在高壓氣體壓力與彈簧11作用力作用下，剎住上氣缸滑片槽內(nèi)的上滑片5，使得壓縮機(jī)由雙缸或雙級(jí)直接實(shí)現(xiàn)向單缸或單級(jí)切換，只有下氣缸內(nèi)的下滾子進(jìn)行壓縮工作；d、當(dāng)需要壓縮機(jī)雙缸或雙級(jí)工作時(shí)，通過電磁閥使控制管12與壓縮機(jī)的低壓氣體端連通；e、低壓氣體作用在柱塞10的下端，與彈簧11作用力之和小于上法蘭2上閥片7受到的作用力，閥片7推動(dòng)柱塞10向下運(yùn)動(dòng)；f、上氣缸3上滑片槽30內(nèi)的上滑片可自由滑動(dòng)，壓縮機(jī)由單缸或單級(jí)直接實(shí)現(xiàn)向雙缸或雙級(jí)切換，上、下氣缸內(nèi)的上、下滾子同時(shí)進(jìn)行壓縮工作。本發(fā)明采用在上法蘭2排氣孔6和上氣缸3的滑片槽附近，設(shè)計(jì)一柱塞10，柱塞設(shè)計(jì)成“T”形的大小端形狀。工作時(shí)，安裝在隔板4內(nèi)的柱塞10大端是柱塞通過壓差動(dòng)作的密封部分，隔板處的柱塞孔9處連接控制管12?？刂乒?2與壓縮機(jī)排氣口的高壓氣體和吸氣口的低壓氣體分別選擇性連通，來控制柱塞10向上或向下動(dòng)作，可以使壓縮機(jī)在單/雙級(jí)或單/雙缸之間切換，達(dá)到以往技術(shù)中用頂閥片和卡滑片來實(shí)現(xiàn)變級(jí)或變缸的目的，同時(shí)可以解決單獨(dú)拉滑片或頂閥片帶來的副作用。以上所述實(shí)施例只是為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非以此限制本發(fā)明的實(shí)施范圍，如滑片控制裝置設(shè)置在壓縮機(jī)的下法蘭或隔板上，通過控制下滑片的動(dòng)作來控制下氣缸的工作，以達(dá)到單、雙級(jí)增焓之間的切換，凡依本發(fā)明之形狀、構(gòu)造及原理所作的等效變化，均應(yīng)涵蓋于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種變級(jí)或變缸變排量的壓縮機(jī)，包括曲軸、上滾子、下滾子、上法蘭、上氣缸、隔板、下氣缸和下法蘭，上、下滾子分別安裝在曲軸上并在上、下氣缸腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)工作，上氣缸的缸壁上開設(shè)滑片槽，滑片槽內(nèi)裝配有與上滾子配合工作的上滑片；其特征在于 所述上法蘭上開設(shè)有與上氣缸壓縮工作腔連通的排氣孔，上法蘭上安裝有封堵排氣孔的閥片和擋片，在上法蘭、上氣缸和隔板的軸向上開設(shè)有一使三者相互連通且同軸的柱塞孔，柱塞孔內(nèi)安裝有一倒置的“T”形柱塞，柱塞的下端連接有一安裝在隔板處柱塞孔內(nèi)的彈簧，柱塞孔末端側(cè)面的隔板徑向壁緣連通處設(shè)有一與壓縮機(jī)排氣口的高壓氣體和吸氣口的低壓氣體分別選擇性連通的控制管，通過控制管內(nèi)的高壓氣體或低壓氣體控制柱塞在柱塞孔內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)來頂起所述閥片至擋片處，控制上氣缸內(nèi)高壓冷媒通過上法蘭的排氣孔直接排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種變級(jí)或變缸變排量的壓縮機(jī)，其特征在于，所述隔板處的柱塞孔徑大于上法蘭和上氣缸處的柱塞孔徑，且隔板處的柱塞孔徑與所述上氣缸上的滑片槽在徑向方向部分重疊。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種變級(jí)或變缸變排量的壓縮機(jī)，其特征在于，所述“T”形柱塞下端設(shè)有便于套接彈簧的凸臺(tái)，“T”形柱塞下端套接彈簧后下端一并安裝于隔板處的柱塞孔內(nèi)。
4.一種控制壓縮機(jī)變級(jí)或變缸變排量的方法，所述壓縮機(jī)包括曲軸、上滾子、下滾子、上法蘭、上氣缸、隔板、下氣缸和下法蘭，上、下滾子分別安裝在曲軸上并在上、下氣缸腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)工作，上氣缸的缸壁上開設(shè)滑片槽，滑片槽內(nèi)裝配有與上滾子配合工作的上滑片；所述上法蘭上開設(shè)有與上氣缸壓縮工作腔連通的排氣孔，上法蘭上安裝有封堵排氣孔的閥片和擋片，在上法蘭、上氣缸和隔板的軸向上開設(shè)有一使三者相互連通且同軸的柱塞孔，柱塞孔內(nèi)安裝有一倒置的“T”形柱塞，柱塞的下端連接有一安裝在隔板處柱塞孔內(nèi)的彈簧，柱塞孔末端側(cè)面的隔板徑向壁緣連通處設(shè)有一與壓縮機(jī)排氣口的高壓氣體和吸氣口的低壓氣體分別選擇性連通的控制管，所述隔板處的柱塞孔徑大于上法蘭和上氣缸處的柱塞孔徑，且隔板處的柱塞孔徑與所述上氣缸上的滑片槽在徑向方向部分重疊；“T”形柱塞下端設(shè)有便于套接彈簧的凸臺(tái)，“T”形柱塞下端套接彈簧后下端一并安裝于隔板處的柱塞孔內(nèi)； 其特征在于，上述方法包括以下步驟 a、當(dāng)需要壓縮機(jī)單缸或單級(jí)工作時(shí)，通過電磁閥使控制管與壓縮機(jī)的高壓氣體端連通； b、高壓氣體作用在柱塞的下端，與彈簧作用力之和大于上法蘭上閥片受到的作用力，推動(dòng)柱塞向上運(yùn)動(dòng)，頂起閥片，控制上氣缸內(nèi)高壓冷媒通過上法蘭的排氣孔直接排出； C、由于隔板處的柱塞孔徑大于上法蘭和上氣缸處的柱塞孔徑，且隔板處的柱塞孔徑與所述上氣缸上的滑片槽在徑向方向部分重疊，在柱塞運(yùn)動(dòng)過程中，柱塞下部大頭端的徑向側(cè)壁逐漸的與滑片槽內(nèi)的上滑片摩擦接觸，柱塞在高壓氣體壓力與彈簧作用力作用下，剎住上氣缸滑片槽內(nèi)的上滑片，所述壓縮機(jī)由雙缸或雙級(jí)直接實(shí)現(xiàn)向單缸或單級(jí)切換，只有下氣缸內(nèi)的下滾子進(jìn)行壓縮工作； d、當(dāng)需要壓縮機(jī)雙缸或雙級(jí)工作時(shí)，通過電磁閥使控制管與壓縮機(jī)的低壓氣體端連通； e、低壓氣體作用在柱塞的下端，與彈簧作用力之和小于上法蘭上閥片受到的作用力，閥片推動(dòng)柱塞向下運(yùn)動(dòng)； f、上氣缸上滑片槽內(nèi)的上滑片可自由滑動(dòng)，所述壓縮機(jī)由單缸或單級(jí)直接實(shí)現(xiàn)向雙缸或雙級(jí)切換，上、下氣缸內(nèi) 的上、下滾子同時(shí)進(jìn)行壓縮工作。
全文摘要
本發(fā)明公開一種變級(jí)或變缸變排量的壓縮機(jī)，包括曲軸、上滾子、下滾子、上法蘭、上氣缸、隔板、下氣缸和下法蘭，所述上法蘭上開設(shè)有與上氣缸壓縮工作腔連通的排氣孔，上法蘭上安裝有封堵排氣孔的閥片和擋片，在上法蘭、上氣缸和隔板的軸向上開設(shè)有一使三者相互連通且同軸的柱塞孔，柱塞孔內(nèi)安裝有一倒置的“T”形柱塞，柱塞的下端連接有一安裝在隔板處柱塞孔內(nèi)的彈簧，柱塞孔末端側(cè)面的隔板徑向壁緣連通處設(shè)有一與壓縮機(jī)排氣口的高壓氣體和吸氣口的低壓氣體分別選擇性連通的控制管，通過控制管內(nèi)的高壓氣體或低壓氣體控制柱塞在柱塞孔內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)來頂起所述閥片至擋片處，控制上氣缸內(nèi)高壓冷媒通過上法蘭的排氣孔直接排出。本發(fā)明同時(shí)還公開一種控制壓縮機(jī)變級(jí)或變缸變排量的方法。
文檔編號(hào)F04C28/24GK102748293SQ20121018748
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月7日
發(fā)明者杜俊律 申請(qǐng)人:珠海凌達(dá)壓縮機(jī)有限公司, 珠海格力電器股份有限公司