一种压缩机及其控制方法 |
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| 申请号 | CN201410660572.2 | 申请日 | 2014-11-18 | 公开(公告)号 | CN104500398A | 公开(公告)日 | 2015-04-08 |
| 申请人 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司; | 发明人 | 韩鑫; 金冀龙; 赵旭敏; 彭慧明; 朱倩; 樊峰刚; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及 压缩机 领域，公开了一种压缩机及其控制方法，包括由上至下依次设置的上 气缸 、隔板、下气缸，上气缸与隔板之间通过上气体通道相连通，隔板与下气缸之间设有连通上气体通道和下气缸的膜片容纳腔，膜片容纳腔内安装有密封膜片，密封膜片可在膜片容纳腔内的第一 位置 和第二位置之间移动；第一位置时密封膜片封闭上气体通道；第二位置时上气体通道与下气缸相连通。本发明中的压缩机使用密封膜片和导向柱，使得压缩机的结构更加简单、易装配，由于取消了单向 阀 使得压缩机的成本更低，在生产 制造过程 中不再需要进行 单向阀 焊接 ，有效改善了压缩机使用过程中噪声过大的问题，使得产品更具有市场竞争 力 。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种压缩机，包括由上至下依次设置的上气缸(1)、隔板(2)、下气缸(3)，所述上气缸(1)通过一条吸气管(4)与分液器(5)相连接，所述上气缸(1)与隔板(2)之间通过上气体通道相连通，其特征在于：所述隔板(2)与下气缸(3)之间设有连通上气体通道和下气缸(3)的膜片容纳腔，所述膜片容纳腔内安装有密封膜片(8)，所述密封膜片(8)在自身重力和其两侧压力差的共同作用下可在膜片容纳腔内的第一位置和第二位置之间移动； |
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| 说明书全文 | 一种压缩机及其控制方法技术领域[0001] 本发明涉及压缩机领域，更具体的公开了一种压缩机及其控制方法。 背景技术[0002] 现有技术中的双缸变容量压缩机采用的是双吸气管结构实现对压缩机的压缩过程进行变容，其工作原理为在双吸气管中的一个吸气管上设置一个单向阀，通过在单向阀的出口处引入低压或者高压气体，从而实现单向阀的开闭，进而实现压缩机的双气缸吸气或是单气缸吸气，以实现压缩机的单缸运行或是双缸运行。 [0003] 由于选用单向阀控制压缩机单气缸吸气或是双气缸吸气，而单向阀在使用过程中存在成本高，焊接使用过程复杂，双缸运行过程中噪声高等缺点，因此直接造成压缩机的成本升高，制造过程复杂，运行噪声高等问题。 [0004] 因此，市场亟需一种能够改变现有技术中通过单向阀控制压缩机工作模式的压缩机及其控制方法，使得压缩机的结构更加简单，生产制造成本更低，运行过程中噪声更小。 发明内容[0005] 本发明的目的在于，提出一种压缩机，该压缩机仅设有一条吸气管且使用密封膜片和导向柱替代了单向阀，通过控制密封膜片两侧的压力对压缩机的运行模式进行控制，解决了现有技术中使用单向阀对压缩机工作模式进行控制产生的生产成本高，制作工艺复杂，运行过程噪声大的问题。 [0006] 本发明的另一个目的在于，提出一种压缩机控制方法，该压缩机控制方法用于控制上述压缩机，能够有效解决现有技术中压缩机运行过程中噪声大的问题。 [0007] 为达到此目的，本发明采用以下技术方案： [0008] 一种压缩机，包括由上至下依次设置的上气缸、隔板、下气缸，所述上气缸通过一条吸气管与分液器相连接，所述上气缸与隔板之间通过上气体通道相连通，所述隔板与下气缸之间设有连通上气体通道和下气缸的膜片容纳腔，所述膜片容纳腔内安装有密封膜片，所述密封膜片在自身重力和其两侧压力差的共同作用下可在膜片容纳腔内的第一位置和第二位置之间移动； [0009] 所述密封膜片处于第一位置时，所述密封膜片封闭所述上气体通道； [0010] 所述密封膜片处于第二位置时，所述上气体通道与所述下气缸相连通。 [0011] 进一步的，所述隔板上开设有第一台阶孔，所述第一台阶孔的小孔和设于所述上气缸上的上气缸通气孔构成所述上气体通道； [0012] 所述下气缸上与所述第一台阶孔相对的位置设有第二台阶孔；所述第一台阶孔的大孔和第二台阶孔的大孔相对接构成所述膜片容纳腔； [0013] 所述第二台阶孔的第二台阶孔台阶面上设有用于支撑所述密封膜片的多个导向柱，并在所述导向柱之间设有间隙，所述间隙使得当所述密封膜片位于所述导向柱上时，所述膜片容纳腔通过所述间隙与所述下气缸相连通； [0014] 所述密封膜片的面积大于所述第一台阶孔的小孔的面积。 [0015] 进一步的，所述导向柱上设有导向柱台阶面；在竖直方向上，所述导向柱台阶面位于所述第一台阶孔的第一台阶孔台阶面与所述第二台阶孔的第二台阶孔台阶面之间； [0016] 所述导向柱的导向柱顶面与所述第一台阶孔台阶面相接触。 [0017] 进一步的，所述密封膜片放置在所述导向柱台阶面上；所述导向柱台阶面到所述导向柱顶面之间的导向柱侧壁与所述密封膜片的边缘之间存在距离H；所述距离H的范围为0.5mm—4mm。 [0018] 进一步的，所述第一台阶孔台阶面上设置有弧状凸起；所述弧状凸起沿所述第一台阶孔的小孔的圆周方向分布；所述弧状凸起的顶点到所述密封膜片的边缘之间设有距离L；所述距离L的范围为0.5mm-4mm。 [0020] 进一步的，还包括设置于所述下气缸下方的下法兰组件；所述下法兰组件与控制通道相连通，所述控制通道通过下气体通道将冷媒输送至所述下气缸中；所述控制通道与冷媒输送装置相连接。 [0021] 进一步的，所述下法兰组件中设置有内部具有弹簧的销钉，所述销钉的头部深入到所述下气缸内部并与下滑片相接触，所述销钉的尾部位于压缩机壳体中； [0022] 所述销钉在其头部、尾部所受到压力的压力差的作用下可锁紧或释放所述下滑片； [0023] 所述密封膜片处于第一位置，所述上气体通道被封闭时，所述销钉锁紧所述下滑片，所述下滑片不与下滚子接触； [0024] 当所述密封膜片处于第二位置，所述上气体通道与所述下气缸相连通时，所述销钉释放所述下滑片，所述下滑片与下滚子接触。 [0025] 一种压缩机控制方法，用于控制如上所述的压缩机，通过控制冷媒输送装置输入到控制通道中的冷媒量，以使得密封膜片在其自身重力和其两侧压力差的共同作用下在膜片容纳腔内的第一位置和第二位置之间移动，将上气体通道封闭或将上气体通道与下气缸相连通，进而对压缩机的工作模式进行调节。 [0026] 进一步的，所述压缩机的工作模式分为单缸压缩模式和双缸压缩模式； [0027] 其中，单缸压缩模式为冷媒输送装置向控制通道中输入第一冷媒量，密封膜片移动至第一位置，所述密封膜片将所述上气体通道封闭，销钉的头部锁紧下滑片，上气缸对冷媒进行压缩； [0028] 双缸压缩模式为冷媒输送装置向控制通道中输入第二冷媒量，密封膜片移动至第二位置，所述上气体通道与下气缸相连通，销钉的头部释放下滑片，上气缸和下气缸同时对冷媒进行压缩。 [0029] 本发明的有益效果为：本发明中的压缩机上仅设有一条与分液器相连接的吸气管，且使用密封膜片和导向柱代替了现有技术中使用的单向阀，使得压缩机的结构更加简单、易装配，由于取消了单向阀使得压缩机的成本更低，在生产制造过程中不再需要进行单向阀焊接，有效改善了压缩机使用过程中噪声过大的问题，使得产品更具有市场竞争力。 [0030] 本发明中在隔板上的第一台阶孔和下气缸的第二台阶孔之间设有导向柱，密封膜片设置在导向柱上，能够有效保证密封膜片在上下移动过程中不会出现密封不良、位置偏移等问题。 [0031] 本发明中导向柱的导向柱台阶面在竖直方向位于第一台阶孔的第一台阶孔台阶面与第二台阶孔的第二台阶孔台阶面之间，上述结构能够保证密封膜片在其两侧压差和密封膜片自身重力的作用下移动至导向柱的导向柱台阶面上时，能够连通上气体通道和下气缸。 [0032] 密封膜片放置在导向柱的导向柱台阶面上时，导向柱侧壁与密封膜片的边缘之间存在0.5mm-4mm的间隙，该间隙的存在能够防止上气体通道与下气缸连通时，密封膜片因冷媒气体通过而产生窜动，导致密封膜片与导向柱之间接触而刮伤密封膜片，使密封膜片发生损坏而失效。 [0033] 第一台阶孔台阶面上设置有弧状凸起，密封膜片在其上、下两侧的压力差的作用下向上移动至第一位置时，将上气体通道封闭，此时密封膜片与第一台阶孔台阶面之间属于圆弧面与平面相接触，本发明在弧状凸起的顶点到密封膜片边缘之间设有0.5mm-4mm的距离，能够避免密封膜片与弧状凸起撞击时边缘发生接触，进而减小了因密封膜片与弧状凸起撞击时密封膜片产生边缘断裂情况的几率。 [0034] 本发明中的压缩机控制方法，通过控制冷媒输送装置输入到控制通道中的冷媒量，以控制密封膜片向上移动至第一位置时封闭上气体通道，或向下移动至第二位置以连通上气体通道与下气缸，进而调节压缩机为单缸压缩工作模式或是双缸压缩工作模式。该压缩机控制方法用于控制本发明中的压缩机，控制方法简单，压缩机运行过程中噪声更小。附图说明 [0035] 图1是本发明实施例一提出的压缩机处于双缸压缩运行模式时的整体结构示意图； [0036] 图2是图1中A区域的局部结构示意图； [0037] 图3是图2中A1区域的局部结构放大图； [0038] 图4是本发明导向柱的结构示意图； [0039] 图5是本发明实施例一提出的压缩机在单缸运行压缩模式时的整体结构示意图； [0040] 图6是图5中B区域的结构放大图； [0041] 图7是本发明实施例一提出的销钉与下滑片的位置关系示意图。 [0042] 图中： [0043] 1、上气缸；2、隔板；21、第一台阶孔；211、第一台阶孔台阶面；2111、弧状凸起；3、下气缸；31、第二台阶孔；311、第二台阶孔台阶面；4、吸气管；5、分液器；6、下法兰组件；61、下法兰通气孔；7、控制通道；8、密封膜片；9、导向柱；91、导向柱台阶面；92、导向柱顶面；93、导向柱侧壁；10、销钉；11、下滑片；12、压缩机壳体；13、弹簧；14、下滚子；15、电机组件；16、曲轴；17、上法兰组件；18、上气缸通气孔；19、下气缸通气孔。 具体实施方式[0044] 下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。 [0045] 实施例一 [0046] 如图1、图5所示，是本实施例提出的一种压缩机，包括压缩机壳体12，压缩机壳体12内部包括由上至下依次设置的上法兰组件17、上气缸1、隔板2和下气缸3。上法兰组件 17通过曲轴16与电机组件15相连接，上气缸1和下气缸3在电机组件15的带动下对冷媒进行压缩。 [0047] 上气缸1通过一条吸气管4与分液器5相连接，分液器5通过吸气管4向上气缸1中输送冷媒。上气缸1与隔板2之间通过上气体通道相连通。隔板2与下气缸3之间设有连通上气体通道和下气缸3的膜片容纳腔，膜片容纳腔内安装有密封膜片8。密封膜片 8在自身重力和其两侧压力差的共同作用下可在膜片容纳腔内的第一位置和第二位置之间移动。密封膜片8处于第一位置时，密封膜片8封闭上气体通道；密封膜片8处于第二位置时，上气体通道与下气缸3相连通。 [0048] 隔板2上开设有第一台阶孔21，第一台阶孔21的小孔和设于上气缸1上的上气缸通气孔18构成上气体通道。下气缸3上与第一台阶孔21相对的位置设有第二台阶孔31，第一台阶孔21的大孔和第二台阶孔31的大孔相对接构成膜片容纳腔。 [0049] 第二台阶孔31的第二台阶孔台阶面311上设有用于支撑密封膜片8的多个导向柱9，并在导向柱9之间设有间隙，间隙使得当密封膜片8位于导向柱9上时，膜片容纳腔通过间隙与下气缸相连通，其中，密封膜片8的面积大于第一台阶孔21的小孔的面积。 [0050] 下法兰组件6与控制通道7相连通，控制通道7通过下气体通道将冷媒输送至下气缸3中，控制通道7与冷媒输送装置相连接。其中，下气体通道由设于下法兰组件6上的下法兰通气孔61和设于下气缸3上的下气缸通气孔19组成。 [0051] 在具体实施过程中，隔板2上开设有第一台阶孔21，第一台阶孔21的小孔和大孔上下设置。下气缸3与隔板2相接触的一侧设有第二台阶孔31，第二台阶孔31的大孔和小孔上下设置。即第二台阶孔31的大孔与第一台阶孔21的大孔相对设置，且第二台阶孔31的大孔与第一台阶孔21的大孔相对接组成膜片容纳腔。第二台阶孔31的第二台阶孔台阶面311上设有多个导向柱固定孔。导向柱固定孔为通孔结构，通孔的底部设有螺纹，导向柱9通过螺纹连接固定在导向柱固定孔中，密封膜片8设置在导向柱9上。 [0052] 优选的，第一台阶孔21与第二台阶孔31的轴线相重合。第一台阶孔21与第二台阶孔31的轴线也可以不重合，只要能保证密封膜片8能够覆盖住第一台阶孔21的小孔以封闭上气体通道就行。导向柱9和导向柱固定孔之间的连接方式并不仅仅局限于上述方式，任何能够将导向柱9固定在第二台阶孔31上的方式均可。 [0053] 由于本发明中在隔板2上的第一台阶孔21和下气缸3的第二台阶孔31之间设有导向柱9，密封膜片8设置在导向柱9上，能够有效保证密封膜片8在第一位置和第二位置之间的移动过程中不会出现密封不良、位置偏移等问题。 [0054] 如图4所示，在具体实施过程中，导向柱9的上端设有导向柱台阶面91，在竖直方向上，导向柱台阶面91位于第一台阶孔21的第一台阶孔台阶面211与第二台阶孔31的第二台阶孔台阶面311之间。上述结构能够保证密封膜片8在其上、下两侧压差和其自身重力的作用下移动至导向柱9的导向柱台阶面91上时，能够连通上气体通道和下气缸3。导向柱9的导向柱顶面92与第一台阶孔台阶面211相接触，密封膜片8放置在导向柱台阶面91上。 [0055] 作为更进一步的实施方式，导向柱台阶面91到导向柱顶面92之间的导向柱侧壁93与密封膜片8的边缘之间存在距离H，距离H的范围为0.5mm—4mm。距离H的存在能够防止上气体通道与下气缸3连通时，密封膜片8因冷媒气体通过而产生窜动，从而导致密封膜片8与导向柱9之间因接触而刮伤密封膜片8，使密封膜片8发生损坏而失效。 [0056] 第一台阶孔台阶面211上设置有弧状凸起2111，弧状凸起2111沿第一台阶孔21的小孔的圆周方向分布。弧状凸起2111的顶点到密封膜片8的边缘之间设有距离L，距离L的范围为0.5mm-4mm。由于第一台阶孔台阶面211上设置有弧状凸起2111，当密封膜片8在其上、下两侧的压力差和其自身重力的作用下向上移动至第一位置，将上气体通道封闭时，密封膜片8与第一台阶孔台阶面211之间属于圆弧面与平面相接触。本发明在弧状凸起2111的顶点到密封膜片8边缘之间设有0.5mm-4mm的距离，能够避免密封膜片8与弧状凸起2111撞击时边缘发生接触，进而减小了因密封膜片8与弧状凸起2111撞击时密封膜片8产生边缘断裂情况的几率。 [0057] 如图7所示，下法兰组件6中设置有内部具有弹簧13的销钉10，销钉10的头部深入到下气缸3内部并与下滑片11相接触，销钉10的尾部位于压缩机壳体12中。销钉10在其头部、尾部所受到压力的压力差的作用下可锁紧或释放下滑片11。在具体实施过程中，上气体通道被封闭时，销钉10锁紧下滑片11，下滑片11不与下滚子14接触，下气缸3不进行冷媒气体压缩。上气体通道与下气缸3相连通时，销钉10释放下滑片11，下滑片11与下滚子14接触，上气缸1和下气缸3同时对冷媒气体进行压缩。 [0058] 下面对本发明中的压缩机分别进行单缸压缩模式和双缸压缩模式时的工作模式进行详细的描述。如图1所示，结合图2、图3，是本实施例中的压缩机进行双缸压缩模式时的结构。冷媒输送装置向控制通道7中输送冷媒气体，该冷媒气体量为体积较小的第二冷媒量，第二冷媒量通过由下法兰通气孔61和下气缸通气孔19组成的下气体通道进入到下气缸3中，并作用于密封膜片8的下侧。同时，分液器5通过吸气管4向上气缸1中输入冷媒，冷媒通过上气缸通气孔18和第一台阶孔21的小孔构成的上气体通道作用在密封膜片8的上侧。此时，如图2、图3所示，密封膜片8两侧的压力处于相对平衡的状态，在密封膜片8自身重力的作用下处于第二位置处，密封膜片8落在导向柱台阶面91上，此时上气体通道与下气缸3相连通，实现了下气缸3吸气。在压缩机启动之前，销钉10在其内部弹簧13的作用下，销钉10的头部卡住下滑片11。当压缩机启动后，压缩机壳体12内部的压力逐渐升高，销钉10的头部受到高压作用，尾部受到低压作用，销钉10克服了弹簧13的作用，释放下滑片11，下滑片11与下滚子14接触并产生作用，压缩机实现双缸压缩模式。 [0059] 如图5、图6所示，是本实施例中的压缩机进行单缸压缩模式时的结构。冷媒输送装置向控制通道7中输送冷媒气体，该冷媒气体量为体积较大的第一冷媒量，第一冷媒量通过下法兰通气孔61和下气缸通气孔19组成的下气体通道进入到下气缸3中，并作用于密封膜片8的下侧。同时，分液器5通过吸气管4向上气缸1中输入冷媒，冷媒通过上气缸通气孔18和第一台阶孔21的小孔构成的上气体通道作用在密封膜片8的上侧。此时，由于第一冷媒量体积较大，密封膜片8的下侧受到的压力较大，密封膜片8在其上下两侧压力差的作用下移动至第一位置，将上气体通道封闭。上气缸1中的冷媒无法进入到下气缸3中，下气缸3无法实现吸气。此时，由于压缩机运行，销钉10的头部和底部均为高压状态，销钉10处于相对平衡的状态，销钉10在弹簧13的作用下将下滑片11锁紧，下滑片11不与下滚子14相接触，压缩机进行单缸压缩模式工作。 [0060] 本发明中的压缩机上仅设有一条与分液器5相连接的吸气管4，且使用密封膜片8和导向柱9代替了现有技术中使用的单向阀，使得压缩机的结构更加简单、易装配，由于取消了单向阀使得压缩机的成本更低，在生产制造过程中不再需要进行单向阀焊接，有效改善了压缩机使用过程中噪声过大的问题，使得产品更具有市场竞争力。 [0061] 实施例二 [0062] 本实施例提出了一种压缩机控制方法，用于控制实施例一中的压缩机，其控制方法为通过控制冷媒输送装置输入到控制通道中的冷媒量，以使得密封膜片8在其自身重力和其两侧压力差的共同作用下在膜片容纳腔内的第一位置和第二位置之间移动，以将上气体通道封闭或将上气体通道与下气缸3相连通，对压缩机的工作模式进行调节。 [0063] 在具体实施过程中，压缩的工作模式分为单缸压缩模式和双缸压缩模式。 [0064] 其中，单缸压缩模式为冷媒输送装置向控制通道中输入第一冷媒量，密封膜片移动至第一位置，密封膜片将上气体通道封闭，销钉的头部锁紧下滑片，上气缸对冷媒进行压缩。 [0065] 双缸压缩模式为冷媒输送装置向控制通道中输入第二冷媒量，密封膜片移动至第二位置，上气体通道与下气缸相连通，销钉的头部释放下滑片11，上气缸1和下气缸3同时对冷媒进行压缩。具体实施过程为，冷媒输送装置向控制通道中输送冷媒气体，该冷媒气体量为体积较大的第一冷媒量，第一冷媒量通过下法兰通气孔和下气缸通气孔组成的下气体通道进入到下气缸中，并作用于密封膜片的下侧。同时，分液器通过吸气管向上气缸中输入冷媒，冷媒通过上气缸通气孔和第一台阶孔的小孔构成的上气体通道作用在密封膜片的上侧。此时，由于第一冷媒量体积较大，密封膜片的下侧受到的压力较大，密封膜片在其上下两侧压力差的作用下，向上移动至第一位置将上气体通道封闭。上气缸中的冷媒无法进入到下气缸中，下气缸无法实现吸气。此时，由于压缩机运行，销钉的头部和底部均为高压状态，销钉处于相对平衡的状态，销钉在弹簧的作用下将下滑片锁紧，下滑片不与下滚子相接触，压缩机进行单缸压缩模式工作。 [0066] 双缸压缩模式为冷媒输送装置向控制通道中输入第二冷媒量，第二冷媒量密封膜片下方的压力值与其上方的压力值相平衡，密封膜片在其自身重力的作用下，密封膜片向下移动至第二位置将上气体通道与下气缸相连通，销钉的头部释放下滑片，上气缸和下气缸同时对冷媒进行压缩。 [0067] 其具体实施过程为，冷媒输送装置向控制通道7中输送冷媒气体，该冷媒气体量为体积较小的第二冷媒量，第二冷媒量通过由下法兰通气孔和下气缸通气孔组成的下气体通道进入到下气缸中，并作用于密封膜片的下侧。同时，分液器通过吸气管向上气缸中输入冷媒，冷媒通过上气缸通气孔和第一台阶孔的小孔构成的上气体通道作用在密封膜片的上侧。此时密封膜片两侧的压力处于相对平衡的状态，在密封膜片自身重力的作用下移动至第二位置，密封膜片落在导向柱台阶面上，上气体通道与下气缸相连通，实现了下气缸吸气。在压缩机启动之前，销钉在其内部弹簧的作用下，销钉的头部卡住下滑片，当压缩机启动了，压缩机壳体内部的压力逐渐升高，销钉的头部受到高压作用，尾部受到低压作用，销钉克服了弹簧的作用，释放下滑片，下滑片与下滚子接触并产生作用，压缩机实现双缸压缩模式。 [0068] 冷媒输送装置向控制通道中输送冷媒气体，该冷媒气体量为体积较大的第一冷媒量，第一冷媒量通过下法兰通气孔和下气缸通气孔组成的下气体通道进入到下气缸中，并作用于密封膜片的下侧。同时，分液器通过吸气管向上气缸中输入冷媒，冷媒通过上气缸通气孔和第一台阶孔的小孔构成的上气体通道作用在密封膜片的上侧。此时，由于第一冷媒量体积较大，密封膜片的下侧受到的压力较大，密封膜片在其上下两侧压力差的作用下移动至第一位置，将上气体通道封闭。上气缸中的冷媒无法进入到下气缸中，下气缸无法实现吸气。此时，由于压缩机运行，销钉的头部和底部均为高压状态，销钉处于相对平衡的状态，销钉在弹簧的作用下将下滑片锁紧，下滑片不与下滚子相接触，压缩机进行单缸压缩模式工作。 [0069] 本发明中的压缩机控制方法，通过控制冷媒输送装置输入到控制通道中的冷媒量，以控制密封膜片向上移动第一位置或向下移动至第二位置，以封闭上气体通道或向下移动连通上气体通道与下气缸，调节压缩机为单缸压缩工作模式或是双缸压缩工作模式。该压缩机控制方法用于控制本发明中的压缩机，控制方法简单，压缩机运行过程中噪声更小。 [0070] 以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，这些描述只是为了解释本发明的原理，不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。 |
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