CN110410296A - 压缩机及具有其的制冷设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种压缩机及具有其的制冷设备。压缩机包括壳体，机架设置于壳体内，机架上设置有活塞室，安装孔的侧壁上开设有第一旁通孔和第二旁通孔，第一旁通孔与活塞室相连通，第二旁通孔与壳体的内腔相连通；滑阀组件具有将第一旁通孔和第二旁通孔密封的密封位置，以及滑阀组件具有将第一旁通孔和第二旁通孔打开以使活塞室与壳体的内腔相连通的避让位置；盖体组件，盖体组件与活塞室的端口相连接，盖体组件开设有排气旁通路，排气旁通路与安装孔相连通，从盖体组件的排气通道排出的部分冷媒可通过排气旁通路进入安装孔内，以使滑阀组件位于密封位置或避让位置。能够有效地提高了该压缩机的密封性，继而提高了该压缩机的效率。

Description

压缩机及具有其的制冷设备

技术领域

本发明涉及制冷设备技术领域，具体而言，涉及一种压缩机及具有其的制冷设备。

背景技术

众所周知，冰箱***热负荷主要包括：箱体漏热量、开门漏热量及储物热负荷。大部分时间，冰箱处于稳定运行阶段，冰箱需求的制冷量只需与箱体漏热量平衡，便可维持冰箱***的温度稳定，且冰箱箱体密封性能一般都较好，漏热量较低，常常需要压缩机进行停机调节，对于冰箱压缩机，无论是定频还是变频，因其稳定状态下的漏热量较低，需求制冷量低，压缩机均需要停机进行控制，开机率均低于100％。

当冰箱开门或增加储物时，***才需要大冷量将温度拉低至设定温度。此时，对于变频压缩机即可通过控制频率，运行高频进行降温处理；对于定频压缩机，在冰箱***与压缩机匹配时，需要考虑拉低温能力，匹配较大排量压缩机，满足冰箱此时大制冷量的需求。无论是使用变频的高频运行还是定频的大排量，压缩机能耗均比较高，且变频技术需要配合昂贵的控制器及电机，极大的增加了成本。

对于变频压缩机，当冰箱***需要维持稳定工况运行时，额定需求冷量低，压缩机低频运行，低频运行时压缩机上油难度大，油路设计成为行业痛点与难点。

因此开发变容量的全封闭往复式压缩机更有助于***的节能及稳定运行，并且通过运行较高频率组合变容控制，使变频压缩机运行在较高频率且输出较低冷量，解决变频压缩机低频供油问题。

现有技术中，通过吸排气压力差值控制滑阀的运动实现压缩机旁通通道的开启及关闭。其中，旁通通道中对应的是中间压力，其压力值低于排气压力高于吸气压力。控制通道中一边连接吸气压力，一边连接排气压力。因存在压力差，容易导致高压气体向低压气体泄漏问题，如在具体实验过程中，受加工精度影响，控制通道中的高压气体由旁通通道向气缸内泄漏，导致压缩机变容失败，压缩机效率降低等，极大的影响变容压缩机的正常运行。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种压缩机及具有其的制冷设备，以解决现有技术中压缩机效率低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种压缩机，包括：壳体；机架，机架设置于壳体内，机架上设置有活塞室，机架上设置有安装孔，安装孔的侧壁上开设有第一旁通孔和第二旁通孔，第一旁通孔与活塞室相连通，第二旁通孔与壳体的内腔相连通；滑阀组件，滑阀组件可活动地设置于安装孔内，滑阀组件具有将第一旁通孔和第二旁通孔密封的密封位置，以及滑阀组件具有将第一旁通孔和第二旁通孔打开以使活塞室与壳体的内腔相连通的避让位置；盖体组件，盖体组件与活塞室的端口相连接，盖体组件开设有排气旁通路，排气旁通路与安装孔相连通，压缩机作业过程中，从盖体组件的排气通道排出的部分冷媒可通过排气旁通路进入安装孔内，以使滑阀组件位于密封位置或避让位置；其中，安装孔的侧壁上设置有与壳体的内腔相连通的低压通道。

进一步地，第一旁通孔与第二旁通孔同轴地设置。

进一步地，第二旁通孔的直径大于或等于第一旁通孔的直径。

进一步地，安装孔的轴线沿水平方向设置，安装孔的第一端与排气旁通路相连通，安装孔的第二端通过低压通道与壳体的内腔相连通。

进一步地，排气旁通路与低压通道同轴地设置，低压通道的内径小于安装孔的内径。

进一步地，滑阀组件包括：滑阀，滑阀可活动地设置于安装孔内；弹性件，弹性件设置于安装孔内，弹性件位于滑阀与低压通道之间，弹性件用于向滑阀施加预紧力以使滑阀的初始位置位于避让位置。

进一步地，当滑阀位于避让位置时，滑阀的朝向弹性件的端面远离第一旁通孔和第二旁通孔设置，当滑阀位于密封位置时，滑阀的外表面位于第一旁通孔和第二旁通孔处并将第一旁通孔和第二旁通孔进行密封。

进一步地，滑阀组件还包括：密封圈，密封圈套设于滑阀的远离弹性件的一端的外周面上。

进一步地，滑阀的外周面上设置有用于容纳密封圈的安装环槽，弹性件处于自然状态时，安装环槽的沿滑阀的径向方向的几何中心线与第一旁通孔和/或第二旁通孔的轴线的距离为L1，当压缩机处于最大压力差运行状态时，安装环槽的沿滑阀的径向方向的几何中心线与第一旁通孔和/或第二旁通孔的轴线的距离为L2，其中，L1-L2≤D，D为第一旁通孔的内径，L2＞0。

进一步地，滑阀的行程为L，其中，L＝L1-L2。

进一步地，盖体组件包括：汽缸盖，汽缸盖与活塞室的端口相连接，汽缸盖具有与活塞室的排气通道相连通的排气空腔；阀板，阀板位于汽缸盖与活塞室的端口之间，阀板开设有排气旁通路，安装孔通过排气旁通路与排气空腔相连通。

根据本发明的另一方面，提供了一种制冷设备，包括压缩机，压缩机为上述的压缩机。

应用本发明的技术方案，采用该结构的机架和滑阀组件，使得机架和滑阀组件的结构简单、密封性能好，能够有效地提高了该压缩机的密封性，继而提高了该压缩机的效率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的压缩机的第一实施例的剖视结构示意图；

图2示出了根据本发明的滑阀组件的实施例的剖视结构示意图；

图3示出了根据本发明的压缩机的第二实施例的剖视结构示意图；

图4示出了根据本发明的压缩机的第三实施例的剖视结构示意图；

图5示出了根据本发明的压缩机的第四实施例的剖视结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、机架；11、安装孔；111、低压通道；12、第一旁通孔；13、第二旁通孔；

20、滑阀组件；21、滑阀；211、安装环槽；22、弹性件；23、密封圈；

30、盖体组件；31、汽缸盖；311、排气旁通路；32、阀板。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

结合图1至图5所示，根据本发明的实施例，提供了一种压缩机。

如图1和图2所示，该压缩机包括壳体、机架10、滑阀组件20和盖体组件30。机架10设置于壳体内，机架10上设置有活塞室，机架10上设置有安装孔11，安装孔11的侧壁上开设有第一旁通孔12和第二旁通孔13，第一旁通孔12与活塞室相连通，第二旁通孔13与壳体的内腔相连通。滑阀组件20可活动地设置于安装孔11内，滑阀组件20具有将第一旁通孔12和第二旁通孔13密封的密封位置。以及滑阀组件20具有将第一旁通孔12和第二旁通孔13打开以使活塞室与壳体的内腔相连通的避让位置。盖体组件30与活塞室的端口相连接。盖体组件30开设有排气旁通路311。排气旁通路311与安装孔11相连通，压缩机作业过程中，从盖体组件30的排气通道排出的部分冷媒可通过排气旁通路311进入安装孔11内，以使滑阀组件20位于密封位置或避让位置。其中，安装孔11的侧壁上设置有与壳体的内腔相连通的低压通道111。

在本实施例中，采用该结构的机架和滑阀组件，使得机架和滑阀组件的结构简单、密封性能好，能够有效地提高了该压缩机的密封性，继而提高了该压缩机的效率。

如图3所示，在本实施例中，第一旁通孔12与第二旁通孔13同轴地设置。第二旁通孔13的直径大于或等于第一旁通孔12的直径。这样设置能够使得位于活塞室内的冷媒能够及时地排至壳体的内腔中，而且由于机架是直接安装于壳体内的，所以壳体的内腔形成压缩机的吸气腔。

安装孔11的轴线沿水平方向设置，安装孔11的第一端与排气旁通路311相连通，安装孔11的第二端通过低压通道111与壳体的内腔相连通。这样设置能够使得滑阀组件在密封位置和避让位置之间来回滑动过程中，受力均匀，提高了滑阀组件的可靠性。

排气旁通路311与低压通道111同轴地设置，低压通道111的内径小于安装孔11的内径。这样设置能够使得滑阀组件的一端位于高压侧，另一端位于低压侧，通过滑阀组件两端形成的压力差实现位置的自动调节，提高了压缩机实现变容的灵敏度。

具体地，滑阀组件20包括滑阀21和弹性件22。滑阀21可活动地设置于安装孔11内。弹性件22设置于安装孔11内，弹性件22位于滑阀21与低压通道111之间，弹性件22用于向滑阀21施加预紧力以使滑阀21的初始位置位于避让位置。其中，弹性件22优选为弹簧。

当滑阀21位于避让位置时，滑阀21的朝向弹性件22的端面远离第一旁通孔12和第二旁通孔13设置，当滑阀21位于密封位置时，滑阀21的外表面位于第一旁通孔12和第二旁通孔13处并将第一旁通孔12和第二旁通孔13进行密封。这样设置能够提高滑阀组件的密封性能。

为了进一步地提高滑阀组件的密封性，滑阀组件20还设置了密封圈23。密封圈23套设于滑阀21的远离弹性件22的一端的外周面上。

进一步地，滑阀21的外周面上设置有用于容纳密封圈23的安装环槽211，弹性件22处于自然状态时，安装环槽211的沿滑阀21的径向方向的几何中心线与第一旁通孔12和第二旁通孔13的轴线的距离为L1，当压缩机处于最大压力差运行状态时，安装环槽211的沿滑阀21的径向方向的几何中心线与第一旁通孔12和第二旁通孔13的轴线的距离为L2，其中，L1-L2≤D，D为第一旁通孔12的内径，L2＞0。滑阀21的行程为L，L＝L1-L2。这样设置进一步地提高滑阀组件的密封性

其中，盖体组件30包括汽缸盖31和阀板32。汽缸盖31与活塞室的端口相连接。汽缸盖31具有与活塞室的排气通道相连通的排气空腔(如图1中A所示)。阀板32位于汽缸盖31与活塞室的端口之间，阀板32开设有排气旁通路311，安装孔11通过排气旁通路311与排气空腔相连通。这样设置能够及时的将从排气通道处的冷媒通入安装孔中，以制动滑阀组件，提高了压缩机的变容灵敏度。

上述实施例中的压缩机还可以用于制冷设备技术领域，即根据本发明的另一方面，提供了一种制冷设备，包括压缩机，压缩机为上述实施例中的压缩机。其中，该制冷设备可以是冰箱。

具体地，采用本申请提供的压缩机，解决变容量全封闭往复式压缩机泄漏问题。小型全封闭往复式活塞压缩机使用旁通方式进行变容量调节时，容易出现控制管路中的高压气体往低压气体中泄漏问题，影响压缩机变容量调节功能的实现。

该压缩机的滑阀组件为一种应用于可变容量的全封闭往复式压缩机用滑阀密封结构，解决变容量压缩机控制通道中高压气体泄漏问题，实现压缩机容量调节，进一步降低冰箱***功耗。改善现有使用的滑阀结构容易出现的泄漏导致压缩机容量调节失败问题。

变容压缩机的机架有一侧向的第一旁通孔及安装结构；第一旁通孔直径为D，安装结构由两段(安装孔和低压通道)不同直径的圆孔组成。其中，安装孔的直接为D2，低压通道的直径为D3，其中D2>D3。变容控制用的滑阀组件安装于直径为D2的大孔，直径为D3的小孔用于连通壳体空腔低压吸气压力。滑阀形状为一柱状体，在柱状体滑阀外圆表面设有一密封圈安装槽，密封圈安装于此安装槽中。当滑阀组件两端无压力差时，弹簧处于自由状态，密封圈安装槽距离旁通通道距离为L1。当压缩机运行于最大压力差状态下时，弹簧被压缩，密封槽中心距离旁通通道中心距离为L2，滑阀组件行程e＝L1-L2。要求L2必须大于0，且L1-L2≤D。为了保证密封圈的密封效果，滑阀密封圈安装槽应尽量远离旁通通道，可设置在滑阀远离旁通通道的一端。

根据滑阀组件在压缩机根据冰箱***的吸气与排气的压力差可分为如下三种状态：

状态1：停机状态下：弹簧处于初始压缩状态，设计弹簧弹性力为F1，冰箱***稳定运行是压力差为P1，滑阀横截面面积为A1，设计F1＝P1*A1。即当***压力差低于P1时，滑阀不运动，处于图5所示的完全旁通状态。

状态2：压缩机起动--最大压差过程。压缩起动后，压力差迅速建立，滑阀组件一侧为高压气体，一侧为低压气体，压力差推进滑阀组件向低压侧运动并压缩弹簧，当压差在P1至Pmax范围增大时，弹簧压缩量增大，旁通通道逐渐被覆盖，压缩机排量随弹簧压缩量的增大逐渐增大，接近满负荷使***拉低温能力增强。

此时滑阀组件上的密封圈在压力作用下挤压变形，拦截高压气体，阻止其向低压侧泄漏。此时密封槽距离旁通通道最近的位置的距离为L2。要求L2必须大于0，即密封圈不能被拉出，若L2小于0，则密封圈被拉出滑动区域，当压力降低时，无法返回滑动区域，导致密封失败。此状态下滑阀组件行程(e＝L1-L2)＝D。

状态3：冰箱从最大压差向稳定状态过渡的中间过程，此时需求的制冷量逐渐降低，***吸排气压力差值逐渐变小，弹簧压缩量变小，此时滑阀组件部分封堵旁通通道，变容压缩机部分旁通，运行中间排量。此时滑阀组件行程(e＝L1-L2)<D。

状态4：冰箱稳定运行阶段，此时冰箱仅需要一个很小的制冷量，此时压缩机运行完全旁通的最小排量。

根据滑阀组件两端压力差大小变化，实现压缩机排量随着压力差的自动控制调节，无需控制器即可实现压缩机实际排量随着冰箱负荷的变化自动调节功能，控制成本低，且更适合冰箱***的节能。通过在滑阀组件上设置密封槽，配合密封圈的方式，极大的改善变容压缩机的控制气体泄漏问题，实现全封闭往复式压缩机排量的可调节。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种压缩机，其特征在于，包括：

壳体；

机架(10)，所述机架(10)设置于所述壳体内，所述机架(10)上设置有活塞室，所述机架(10)上设置有安装孔(11)，所述安装孔(11)的侧壁上开设有第一旁通孔(12)和第二旁通孔(13)，所述第一旁通孔(12)与所述活塞室相连通，所述第二旁通孔(13)与所述壳体的内腔相连通；

滑阀组件(20)，所述滑阀组件(20)可活动地设置于所述安装孔(11)内，所述滑阀组件(20)具有将所述第一旁通孔(12)和所述第二旁通孔(13)密封的密封位置，以及所述滑阀组件(20)具有将所述第一旁通孔(12)和所述第二旁通孔(13)打开以使所述活塞室与所述壳体的内腔相连通的避让位置；

盖体组件(30)，所述盖体组件(30)与所述活塞室的端口相连接，所述盖体组件(30)开设有排气旁通路(311)，所述排气旁通路(311)与所述安装孔(11)相连通，压缩机作业过程中，从所述盖体组件(30)的排气通道排出的部分冷媒可通过所述排气旁通路(311)进入所述安装孔(11)内，以使所述滑阀组件(20)位于所述密封位置或所述避让位置；

其中，所述安装孔(11)的侧壁上设置有与所述壳体的内腔相连通的低压通道(111)。

2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述第一旁通孔(12)与所述第二旁通孔(13)同轴地设置。

3.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述第二旁通孔(13)的直径大于或等于所述第一旁通孔(12)的直径。

4.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述安装孔(11)的轴线沿水平方向设置，所述安装孔(11)的第一端与所述排气旁通路(311)相连通，所述安装孔(11)的第二端通过所述低压通道(111)与所述壳体的内腔相连通。

5.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述排气旁通路(311)与所述低压通道(111)同轴地设置，所述低压通道(111)的内径小于所述安装孔(11)的内径。

6.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述滑阀组件(20)包括：

滑阀(21)，所述滑阀(21)可活动地设置于所述安装孔(11)内；

弹性件(22)，所述弹性件(22)设置于所述安装孔(11)内，所述弹性件(22)位于所述滑阀(21)与所述低压通道(111)之间，所述弹性件(22)用于向所述滑阀(21)施加预紧力以使所述滑阀(21)的初始位置位于所述避让位置。

7.根据权利要求6所述的压缩机，其特征在于，当所述滑阀(21)位于所述避让位置时，所述滑阀(21)的朝向所述弹性件(22)的端面远离所述第一旁通孔(12)和所述第二旁通孔(13)设置，当所述滑阀(21)位于所述密封位置时，所述滑阀(21)的外表面位于所述第一旁通孔(12)和所述第二旁通孔(13)处并将所述第一旁通孔(12)和所述第二旁通孔(13)进行密封。

8.根据权利要求6所述的压缩机，其特征在于，所述滑阀组件(20)还包括：

密封圈(23)，所述密封圈(23)套设于所述滑阀(21)的远离所述弹性件(22)的一端的外周面上。

9.根据权利要求8所述的压缩机，其特征在于，所述滑阀(21)的外周面上设置有用于容纳所述密封圈(23)的安装环槽(211)，所述弹性件(22)处于自然状态时，所述安装环槽(211)的沿所述滑阀(21)的径向方向的几何中心线与所述第一旁通孔(12)和/或所述第二旁通孔(13)的轴线的距离为L1，当所述压缩机处于最大压力差运行状态时，所述安装环槽(211)的沿所述滑阀(21)的径向方向的几何中心线与所述第一旁通孔(12)和/或所述第二旁通孔(13)的轴线的距离为L2，其中，L1-L2≤D，D为所述第一旁通孔(12)的内径，L2＞0。

10.根据权利要求9所述的压缩机，其特征在于，所述滑阀(21)的行程为L，其中，L＝L1-L2。

11.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述盖体组件(30)包括：

汽缸盖(31)，所述汽缸盖(31)与所述活塞室的端口相连接，所述汽缸盖(31)具有与所述活塞室的排气通道相连通的排气空腔；

阀板(32)，所述阀板(32)位于所述汽缸盖(31)与所述活塞室的端口之间，所述阀板(32)开设有所述排气旁通路(311)，所述安装孔(11)通过所述排气旁通路(311)与所述排气空腔相连通。

12.一种制冷设备，包括压缩机，其特征在于，所述压缩机为权利要求1至11中任一项所述的压缩机。