CN112780541A - 一种用于制冷压缩机的有效气缸容积自适应调节结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于制冷压缩机的有效气缸容积自适应调节结构，包括曲轴箱、气缸盖、阀组和活塞，曲轴箱上设有气缸孔、通气孔和阀座孔，通气孔的一端与气缸孔连通，通气孔的另一端通过阀座孔连通到压缩机壳内，阀座孔内设有阀芯和弹性元件，阀芯与阀座孔滑动密封连接，阀芯包括通流段和密封段；弹性元件的一端与阀芯连接，弹性元件的另一端并与气缸盖连接；阀组上设有引流孔，引流孔的一端与排气腔连通，引流孔的另一端与阀座孔连通。本发明提供了一种用于制冷压缩机的有效气缸容积自适应调节结构，实现了压缩机的有效气缸容积和输出制冷量随着***负载的变化而做自适应调节，有利于制冷***的节能。

Description

一种用于制冷压缩机的有效气缸容积自适应调节结构
技术领域
本发明涉及制冷压缩机技术领域，尤其是涉及一种用于制冷压缩机的有效气缸容积自适应调节结构。
背景技术
随着国民经济的发展，人民生活水平的逐步提高。老百姓对冰箱、冷柜的节能、保湿保鲜等要求越来越高。压缩机作为冰箱、冷柜的核心部件，是冰箱各项品质提升的关键。根据冰箱-压缩机匹配的特点，在不同环温工况下，冰箱的制冷量需求是不一样的，且差异很大；比如在冰箱能耗测试实验中，冰箱箱体在32°高环温工况下所需制冷量是16°低环温工况下的2倍左右，这也就希望冰箱压缩机能够在不同环温工况下输出不同的冷量来适应冰箱的要求，从而达到节能的要求。另一方面冰箱的间室需要精确控温提升食物的保湿保鲜，也需要要求冰箱-压缩机的冷量匹配更精确，不能有大的波动。因此输出变冷量的压缩机，是未来冰箱及冷柜节能、食材保鲜的重要保证。
目前在冰箱压缩机行业，通过控制压缩机转速的往复式变频压缩机是变冷量的主流产品。相比原有的定频压缩机，变频压缩机可以根据冰箱不同的气候环境温度，控制冰箱压缩机的转速来输出不同冷量；让冰箱热负荷-压缩机冷量输出处于较好的匹配状态。但由于变频压缩机需要额外的变频控制板来控制压缩机运转，压缩机的成本上升很多；且变频板上电子元器件多，有让压缩机的整体可靠性降低的风险。因此，本申请设计了一种用于制冷压缩机的有效气缸容积自适应调节结构，可使制冷***在高环温高负载情况下，压缩机输出制冷量较大；制冷***在低环温低负载情况下，压缩输出制冷量较小；从而实现压缩机输出制冷量随着***负载的变化而做自适应调节，有利于制冷***的节能。
中国专利申请公开号CN107084125B，公开日为2020年01月03日，名称为“直线压缩机的气缸容积调节方法”，公开了一种直线压缩机的气缸容积调节方法，直线压缩机包括外壳，以及设置在所述外壳中的定子、活塞、气缸、动子、弹簧和后挡板，所述外壳上设置有吸气筒，所述吸气筒上设置有用于开关所述吸气筒的第一阀门，所述动子和所述后挡板之间还设置有真空腔组件，所述真空腔组件包括真空缸体和活动塞，所述真空腔组件还包括用于开关所述真空缸体的第二阀门；具体方法包括：如果X＜X0，通过打开第一阀门和第二阀门，如果X＞X0时，通过关闭第一阀门并打开第二阀门，通过直线压缩机的吸排气效果将外壳内的制冷剂完全排出外壳外，然后，再关闭第二阀门，并打开第一阀门。但是该专利中的调节方法中，需要额外设置复杂的电控结构，结构复杂，压缩机可靠性降低。
发明内容
本发明为了克服现有技术中往复式变频压缩的成本高，且变频板上电子元器件多，有让压缩机的整体可靠性降低的风险的不足，提供一种用于制冷压缩机的有效气缸容积自适应调节结构，可使制冷***在高环温高负载情况下，压缩机输出制冷量较大；制冷***在低环温低负载情况下，压缩输出制冷量较小；从而实现压缩机输出制冷量随着***负载的变化而做自适应调节，有利于制冷***的节能。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于制冷压缩机的有效气缸容积自适应调节结构，包括曲轴箱、气缸盖、阀组和活塞，阀组和气缸盖围成的压缩机排气腔，曲轴箱上设有气缸孔、通气孔和阀座孔，活塞设置在气缸孔内且与气缸孔适配；通气孔的一端与气缸孔连通，通气孔的另一端通过阀座孔连通到压缩机壳内，阀座孔内设有阀芯和弹性元件，阀芯与阀座孔滑动密封连接，阀芯包括通流段和密封段；弹性元件的一端与阀芯连接，弹性元件的另一端并与气缸盖连接；阀组上设有引流孔，引流孔的一端与排气腔连通，引流孔的另一端与阀座孔连通。
上述技术方案中，所述弹性元件可以是伸缩弹簧，伸缩弹簧可以套设在阀芯上，节约空间，也可以直接与阀芯端部接触。采用上述技术方案结构，可使制冷***在高环温高负载情况下，压缩机输出制冷量较大；制冷***在低环温低负载情况下，压缩输出制冷量较小；从而实现压缩机输出制冷量随着***负载的变化而做自适应调节，有利于制冷***的节能；且所述方案结构简单、可靠性高、成本低。上述技术方案的工作原理是：在高环温工况下，压缩机的吸排气压力差克服弹性元件的弹力并推动阀芯向远离引流孔的方向移动，让阀芯的密封段阻断曲轴箱上的通气孔，气缸孔内的其它无法通过通气孔泄漏，此时有效气缸容积最大，压缩机输出高制冷量；在低环温工况下，压缩机的排气压力不能推动阀芯向远离引流孔的方向移动，阀芯的通流段与曲轴箱上的通气孔连通，可让气缸内的设计泄漏的制冷剂全部泄漏至压缩机壳内，此时有效气缸容积最小，压缩机输出低制冷量；在环境温度较高的工况下，压缩机的排气压力能够推动阀芯向远离引流孔的方向移动部分位移，只让阀芯的通流段与曲轴箱上的通气孔部分连通，通流面积要小于低温工况下的通流面积，能让气缸内设计泄漏的制冷剂部分泄漏至压缩机壳内，此时有效气缸容积处于中间值，压缩机输出相应的制冷量。
作为优选，所述阀芯还包括导向段，导向段、通流段和密封段依次连接，弹性元件套设在导向段上。所述结构可以保证阀芯滑动结构的稳定性。
作为优选，所述通流段上设有通流孔。所述结构可以使通流段处于通气孔位置时，使通流孔连通。
作为优选，所述通流段上设有通流环槽。所述结构可以使通流段处于通气孔位置时，使通流孔连通。
作为优选，所述密封段上设有密封环槽，密封环槽内设有密封圈。所述结构可以防止高压侧制冷剂的泄漏。
作为优选，所述通气孔与气缸孔连通处靠近气缸孔的中间位置。
作为优选，所述导向段上设有导向块，阀座孔的内侧壁上设有与导向块适配的导向槽。所述结构可以避免阀芯滑动使转动，使通流孔对准通流孔。
作为优选，所述弹性元件可以是伸缩弹簧，伸缩弹簧套设在阀芯上。
本发明的有益效果是：可使制冷***在高环温高负载情况下，压缩机输出制冷量较大；制冷***在低环温低负载情况下，压缩输出制冷量较小；从而实现压缩机输出制冷量随着***负载的变化而做自适应调节，有利于制冷***的节能；且所述方案结构简单、可靠性高、成本低。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是实施例2的结构示意图；
图3是实施例4结构示意图。
图中：曲轴箱1、气缸孔1.1、通气孔1.2、阀座孔1.3、气缸盖2、排气腔2.1、阀组3、引流孔3.1、活塞4、弹性元件5、阀芯6、导向段6.1、通流段6.2、密封段6.3、通流孔6.4、通流环槽6.5、密封环槽6.6、密封圈7。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。
实施例1：
如图1所示，一种用于制冷压缩机的有效气缸容积自适应调节结构，包括曲轴箱1、气缸盖2、阀组3和活塞4，阀组3和气缸盖2围成的压缩机排气腔2.1，曲轴箱1上设有气缸孔1.1、通气孔1.2和阀座孔1.3，活塞4设置在气缸孔1.1内且与气缸孔1.1适配；通气孔1.2的一端与气缸孔1.1连通，通气孔1.2的另一端通过阀座孔1.3连通到压缩机壳内，阀座孔1.3内设有阀芯6和弹性元件5，阀芯6与阀座孔1.3滑动密封连接，阀芯6包括导向段6.1、通流段6.2和密封段6.3；导向段6.1、通流段6.2和密封段6.3依次连接，弹性元件5套设在导向段6.1上，弹性元件5的一端与阀芯6连接，弹性元件5的另一端并与气缸盖2连接；密封段6.3上设有密封环槽6.6，密封环槽6.6内设有密封圈7。阀组3上设有引流孔3.1，引流孔3.1的一端与排气腔2.1连通，引流孔3.1的另一端与阀座孔1.3连通。通气孔1.2与气缸孔1.1连通处靠近气缸孔1.1的中间位置。
上述技术方案中，所述弹性元件5可以是伸缩弹簧，伸缩弹簧可以套设在阀芯6上，节约空间，也可以直接与阀芯6端部接触。采用上述技术方案结构，可使制冷***在高环温高负载情况下，压缩机输出制冷量较大；制冷***在低环温低负载情况下，压缩输出制冷量较小；从而实现压缩机输出制冷量随着***负载的变化而做自适应调节，有利于制冷***的节能；且所述方案结构简单、可靠性高、成本低。上述技术方案的工作原理是：在高环温工况下，压缩机的吸排气压力差克服弹性元件5的弹力并推动阀芯6向远离引流孔3.1的方向移动，让阀芯6的密封段6.3阻断曲轴箱1上的通气孔1.2，气缸孔1.1内的其它无法通过通气孔1.2泄漏，此时有效气缸容积最大，压缩机输出高制冷量；在低环温工况下，压缩机的排气压力不能推动阀芯6向远离引流孔3.1的方向移动，阀芯6的通流段6.2与曲轴箱1上的通气孔1.2连通，可让气缸内的设计泄漏的制冷剂全部泄漏至压缩机壳内，此时有效气缸容积最小，压缩机输出低制冷量；在环境温度较高的工况下，压缩机的排气压力能够推动阀芯6向远离引流孔3.1的方向移动部分位移，只让阀芯6的通流段6.2与曲轴箱1上的通气孔1.2部分连通，通流面积要小于低温工况下的通流面积，能让气缸内设计泄漏的制冷剂部分泄漏至压缩机壳内，此时有效气缸容积处于中间值，压缩机输出相应的制冷量。
实施例2：
如图所示，在实施例1的基础上，所述通流段6.2上设有通流孔6.4。所述结构可以使通流段6.2处于通气孔1.2位置时，使通流孔6.4连通。
实施例3：
如图所示，在实施例2的基础上，所述导向段6.1上设有导向块，阀座孔1.3的内侧壁上设有与导向块适配的导向槽。所述结构可以避免阀芯6滑动使转动，使通流孔6.4对准通流孔6.4。
实施例4：
如图所示，在实施例1的基础上，所述通流段6.2上设有通流环槽6.5。所述结构可以使通流段6.2处于通气孔1.2位置时，使通流孔6.4连通。
本发明的有益效果是：可使制冷***在高环温高负载情况下，压缩机输出制冷量较大；制冷***在低环温低负载情况下，压缩输出制冷量较小；从而实现压缩机输出制冷量随着***负载的变化而做自适应调节，有利于制冷***的节能；且所述方案结构简单、可靠性高、成本低。

Claims (8)

1.一种用于制冷压缩机的有效气缸容积自适应调节结构，包括曲轴箱、气缸盖、阀组和活塞，阀组和气缸盖围成的压缩机排气腔，其特征是，曲轴箱上设有气缸孔、通气孔和阀座孔，活塞设置在气缸孔内且与气缸孔适配；通气孔的一端与气缸孔连通，通气孔的另一端通过阀座孔连通到压缩机壳内，阀座孔内设有阀芯和弹性元件，阀芯与阀座孔滑动密封连接，阀芯包括通流段和密封段；弹性元件的一端与阀芯连接，弹性元件的另一端并与气缸盖连接；阀组上设有引流孔，引流孔的一端与排气腔连通，引流孔的另一端与阀座孔连通。
2.根据权利要求1所述的一种用于制冷压缩机的有效气缸容积自适应调节结构，其特征是，所述阀芯还包括导向段，导向段、通流段和密封段依次连接，弹性元件套设在导向段上。
3.根据权利要求2所述的一种用于制冷压缩机的有效气缸容积自适应调节结构，其特征是，所述通流段上设有通流孔。
4.根据权利要求2所述的一种用于制冷压缩机的有效气缸容积自适应调节结构，其特征是，所述通流段上设有通流环槽。
5.根据权利要求2或3或4所述的一种用于制冷压缩机的有效气缸容积自适应调节结构，其特征是，所述密封段上设有密封环槽，密封环槽内设有密封圈。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的一种用于制冷压缩机的有效气缸容积自适应调节结构，其特征是，所述通气孔与气缸孔连通处靠近气缸孔的中间位置。
7.根据权利要求3所述的一种用于制冷压缩机的有效气缸容积自适应调节结构，其特征是，所述导向段上设有导向块，阀座孔的内侧壁上设有与导向块适配的导向槽。
8.根据权利要求1或2或3或4所述的一种用于制冷压缩机的有效气缸容积自适应调节结构，其特征是，所述弹性元件可以是伸缩弹簧，伸缩弹簧套设在阀芯上。
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