一种变容气缸、泵体、压缩机及空调器

技术领域

本发明属于空调压缩机技术领域，涉及一种变容气缸、泵体、压缩机及空调器。

背景技术

空调压缩机是在空调制冷剂回路中起到驱动制冷剂的作用，空调压缩机一般装在室外机中。目前市场上的部分空调压缩机采用滚动转子式，因其结构简单、成本低、可靠性高等特点在制冷以及制热行业中受到广泛的应用，例如在空调、热水器以及制冷设备等领域受到广泛的应用。

随着国家生产标准以及用户需求的提高，为保证空调器在低负荷以及高负荷状态下的能效，越来越多的变频和变容技术被广泛的应用于空调技术中。目前，变容技术通常用于双缸压缩机中，小型的家用空调压缩机还以变频转子居多，为了进一步提高变频转子压缩机在不同应用场合下的能效表现,同时满足空调系统在低、高负荷状态下的能效需求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种变容气缸、泵体、压缩机及空调器，通过控制变容组件控制气缸本体上的吸气孔与变容通道的通断以调节腔室的压缩容积，进而调节压缩机的功率，解决了现有技术中变频转子压缩机在不同应用场合下的能效表现，同时满足空调系统在低、高负荷状态下的能效需求的问题。

为了解决上述问题，根据本申请的一个方面，本发明提供了一变容气缸，变容气缸包括气缸本体，气缸本体内设置有腔室以及与腔室连通的吸气孔，气缸本体上设置有变容通道，变容通道的一端与吸气孔连通，变容通道的另一端与腔室连通；变容气缸还包括变容组件，变容组件沿变容通道的径向可调节设置，变容组件用于调节变容通道的通断。

在一些实施例中，变容通道为弧形结构，变容通道的弧度对应的角度为30°至100°。

在一些实施例中，气缸本体上设置有安装槽，安装槽沿气缸本体的径向设置，安装槽沿变容通道的径向设置，且安装槽与变容通道连通；

变容组件包括变容滑片，变容滑片滑动连接于安装槽内用于控制变容通道的通断。

在一些实施例中，安装槽还与腔室连通。

在一些实施例中，变容组件还包括弹性件，弹性件设置于安装槽内，弹性件的一端与变容通道连接，弹性件的另一端与变容滑片连接。

为了解决上述问题，根据本申请的另一个方面，本发明还提供一种泵体，泵体包括上述的变容气缸。

在一些实施例中，泵体还包括泵本体以及控制系统，控制系统与泵本体电连接，控制系统与变容气缸传动连接。

在一些实施例中，控制系统包括控制器、以及与控制器电连接的高压控制阀和低压控制阀，高压控制阀与泵本体的排气端连接，低压控制阀与泵本体的进气端连接。

为了解决上述问题，根据本申请的另一个方面，本发明还提供一种压缩机，压缩机包括上述的泵体。

为了解决上述问题，根据本申请的另一个方面，本发明还提供一种空调器，空调器包括上述的压缩机。

与现有技术相比，本发明提供的一种变容气缸至少具有下列有益效果：

变容气缸包括用于对制冷剂进行压缩的气缸本体、用于对低温低压的制冷剂进行压缩的腔室以及用于将低温低压的制冷剂气体通入腔室内的吸气孔。气缸本体上设置有用于改变腔室相对进气位置的变容通道，变容气缸包括变用于控制变容通道通断的变容组件，变容组件沿气缸本体的径向可调节设置一方面方便变容组件的安装，另一方面防止腔室内的高压气体对变容组件造成较大的冲击。需要说明的是，本发明实施例提供的变容气缸应用于空调压缩机领域以对压缩机的工作状态进行调整。

在实际使用过程中，当空调刚开机时，室内温度较高，压缩机面临的负载较大因此所需要压缩机的冷量较大，通过变容组件将变容通道关闭，气缸本体在工作的过程中其内部的腔室中用于压缩制冷剂的工作容积变大，因此压缩机输出的冷量变大以使得空调快速进行制冷；当室内温度接近或者达到空调设定的温度时，压缩机面临的负载较小因此需要压缩机的冷量较小，通过变容组件将变容通道打开，气缸本体在工作的过程中其内部的腔室用于压缩的工作容积变小，因此压缩机输出的冷量变小以减小压缩机在低负载时的功耗，进一步地提升压缩机能效。本发明实施例提供了一种变容气缸，通过控制变容组件对变容通道进行通断，进而对腔室内的压缩容积进行调节，更近一步地在保证压缩机额定负载工况的能效需求的前提下有效提高压缩机在最低负载或者最高负载时压缩机的能效，解决了现有技术中变频转子压缩机在不同应用场合下的能效表现，同时满足空调系统在低、高负荷状态下的能效需求的问题。

另一个方面，本发明提供的泵体是基于上述变容气缸而设计的，其有益效果参见上述变容气缸的有益效果，在此，不一一赘述。

另一个方面，本发明提供的压缩机是基于上述泵体而设计的，其有益效果参见上述泵体的有益效果，在此，不一一赘述。

另一个方面，本发明提供的空调器是基于上述压缩机而设计的，其有益效果参见上述压缩机的有益效果，在此，不一一赘述。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例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例，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为本发明实施例提供的变容气缸的整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的变容气缸的剖面结构示意图；

图3为本发明实施例提供的变容气缸的变容组件的装配结构示意图；

图4为本发明实施例提供的泵体的整体结构示意图。

其中：100、气缸本体；110、吸气孔；120、腔室；130、变容通道；140、变容口；150、安装槽；200、变容组件；210、变容滑片；220、弹性件；300、控制系统；310、高压控制阀；320、低压控制阀；330、进气端；340、排气端；400、曲轴；500、滚子。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

在本发明的描述中，需要明确的是，本发明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；术语“垂直”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“水平”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本发明，而不是意味着所指的装置或元件必须具有特有的方位或位置，因此不能理解为对本发明的限制。

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。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。

实施例1

本发明实施例提供一种变容气缸，如图1至图3所示，变容气缸包括气缸本体100，气缸本体100内设置有腔室120以及与腔室120连通的吸气孔110，气缸本体100上设置有变容通道130，变容通道130的一端与吸气孔110连通，变容通道130的另一端与腔室120连通；变容气缸还包括变容组件200，变容组件200沿变容通道130的径向可调节设置，变容组件200用于调节变容通道130的通断。

具体地，变容气缸包括用于对制冷剂进行压缩的气缸本体100、用于对低温低压的制冷剂进行压缩的腔室120以及用于将低温低压的制冷剂气体通入腔室120内的吸气孔110。气缸本体100上设置有用于改变腔室120相对进气位置的变容通道130，变容气缸包括变用于控制变容通道130通断的变容组件200，变容组件200沿气缸本体100的径向可调节设置一方面方便变容组件200的安装，另一方面防止腔室120内的高压气体对变容组件200造成较大的冲击。需要说明的是，本发明实施例提供的变容气缸应用于空调压缩机领域以对压缩机的工作状态进行调整。

在实际使用过程中，当空调刚开机时，室内温度较高，压缩机面临的负载较大因此所需要压缩机的冷量较大，通过变容组件200将变容通道130关闭，气缸本体100在工作的过程中其内部的腔室120中用于压缩制冷剂的工作容积变大，因此压缩机输出的冷量变大以使得空调快速进行制冷；当室内温度接近或者达到空调设定的温度时，压缩机面临的负载较小因此需要压缩机的冷量较小，通过变容组件200将变容通道130打开，气缸本体100在工作的过程中其内部的腔室120用于压缩的工作容积变小，因此压缩机输出的冷量变小以减小压缩机在低负载时的功耗，进一步地提升压缩机能效。本实施例的变容气缸，通过控制变容组件200对变容通道130进行通断，进而对腔室120内的压缩容积进行调节，更近一步地在保证压缩机额定负载工况的能效需求的前提下有效提高压缩机在最低负载或者最高负载时压缩机的能效，解决了现有技术中变频转子压缩机在不同应用场合下的能效表现，同时满足空调系统在低、高负荷状态下的能效需求的问题。在具体实施例中，如图2所示，变容通道130为弧形结构，变容通道130的弧度对应的角度为30°至100°。

具体地，需要说明的是，变容通道130沿气缸本体100的周向延伸以使得腔室120的用于进气的容积改变，变容通道130的另一端为变容口140，变容口140与腔室120连通，变容口140的通断用于对变容气缸内的腔室120的压缩部分的容积进行调整以提高气缸本体100在不同负载下的使用性能。具体地，当变容通道130处于打开状态时，气缸本体100内部腔室120用于压缩的体积变小，此状态适用于负载较小的工况以实现节能的目的；当变容通道130处于关闭状态时，气缸本体100内部腔室120用于压缩的体积增大，此状态适用于负载较大的工况以实现对温度的高效调节的目的。在实际使用过程中，当变容通道130的弧度对应的角度为30°至100°时变容气缸的变容较为明显，优选地为30°、35°以及40°。

如图2本发明实施例提供的变容气缸的剖面结构示意图所示，变容通道130为弧形结构，弧形结构变容通道130的内壁过渡相对光滑以减小制冷剂进入通道内的阻力，进而提升变容气缸的使用性能。需要说明的是，在不影响变容气缸使用性能的前提下，气缸本体100内部的变容通道130可以为其它的形状结构。

在具体实施例中，如图2和图3所示，气缸本体100上设置有安装槽150，安装槽150沿气缸本体100的径向设置，安装槽150沿变容通道130的径向设置，且安装槽150与变容通道130连通；变容组件200包括变容滑片210，变容滑片210滑动连接于安装槽150内用于控制变容通道130的通断。

具体地，需要说明的是，安装槽150设置于气缸本体100上以将变容组件200安装于气缸本体100上。如图2本发明实施例提供的变容气缸的剖面结构示意图，以及如图3本发明实施例提供的变容气缸的变容组件的装配结构示意图所示，安装槽150沿气缸本体100的径向设置以将变容组件200沿气缸本体100的径向安装于气缸本体100上，进而使得变容组件200与变容通道130垂直设置，进一步地使得变容滑片210在变容通道130的径向截面上对变容通道130进行隔断，因此当变容通道130处于关闭状态时，变容口140至变容滑片210段内的高压气体不容易对变容滑片210造成损坏；此外，在加工过程中，只需要沿气缸本体100的径向加工安装槽150即可，进而提升了加工以及装配效率。

在具体实施例中，如图2所示，安装槽150还与腔室120连通。

具体地，安装槽150与腔室120连通用以增加腔室120内的进气效率，进一步地提升变容气缸的工作效率。

在具体实施例中，如图3所示，变容组件200还包括弹性件220，弹性件220设置于安装槽150内，弹性件220的一端与变容通道130连接，弹性件220的另一端与变容滑片210连接。

具体地，需要说明的是，弹性件200的作用下，变容滑片210的出事状态保持在安装槽150的尾部以使得变容通道130打开。弹性件220设置于变容通道130内且弹性件220的另一端与变容滑片210连接以实现变容滑片210的往复运动，如图3本发明实施例提供的变容气缸的变容组件的装配结构示意图所示，弹性件220的一端固定于安装槽150远离腔室120的一端，弹性件220的另一端与变容滑片210连接。变容组件200包括第一状态和第二状态，当变容组件200处于第一状态时，弹性件220处于原长并拉动变容滑片210靠近弹性件220的一端，此时变容通道130处于导通状态；当变容组件200处于第二状态时，此时变容通道130内可以通过注入高压气体并使得变容滑片210沿弹性件220一端至另一端的方向运动，此时变容通道130处于关闭状态。

实施例2

本发明实施例提供一种泵体，如图4所示，泵体包括实施例1的变容气缸。

具体地，本发明实施例提供的一种泵体，通过实施例1中的变容气缸，通过在气缸本体100的周侧设置变容通道130以对气缸本体100的腔室120内用于冷媒压缩的容积进行调节，解决了现有技术中变频转子压缩机在极端工况下能效较差的问题。

在具体实施例中，如图4所示，泵体还包括泵本体以及控制系统300，控制系统300与泵本体电连接，控制系统300与实施例1的变容气缸传动连接。

具体地，如图4本发明实施例提供的泵体的整体结构示意图所示，控制系统300用于实现泵体的自动控制。泵体包括曲轴400和滚子500，曲轴400与滚子500连接，曲轴400上设置有偏心结构，滚子500套设于偏心结构的外周，滚子500设置于气缸本体100的腔室120内，并在腔室120内进行偏心运动以对冷媒进行吸入、压缩以及排出。

进一步地，控制系统300包括控制器、以及与控制器电连接的高压控制阀310和低压控制阀320，高压控制阀310与泵本体的排气端340连接，低压控制阀320与泵本体的进气端330连接。

具体地，控制器通过空调系统的指令，根据不同负载下所需的冷量代销自动选择高压控制阀310和低压控制阀320的开闭。具体地，当空调刚开机时，室内温度较高，空调面临的负载较大，所需压缩机冷量调节较大，此时控制器打开高压控制阀310，高压控制阀310与泵体的排气端340连接，当压缩机负载较大时，高压控制阀310的阀门打开，安装槽150内为高压，变容滑片210靠近腔室120方向滑动以隔断变容通道130，此时腔室120用于压缩的容积变大，工作容积变大，压缩机输出冷量变大；当室内温度接近或者达到空调设定温度时，空调面临的负载较小，所需压缩机冷量调节较小，此时控制器打开低压控制阀320，低压控制阀320与泵体进气端330连通，当压缩机负载较小时，低压控制阀320的阀门打开，安装槽150内为低压，变容滑片210在弹性件220的拉力下使得变容通道130导通，此时腔室120用于压缩的容积变小，工作容积变小，是压缩机的冷量及功率变小，从而实现压缩机单缸变容的同时减小压缩机在低压负载时的耗电量。

实施例3

本发明实施例提供一种压缩机，压缩机包括实施例2的泵体。

具体地，本发明实施例提供的压缩机通过实施例2中的泵体，解决了现有技术中变频转子压缩机在极端工况下能效差的问题，使得变频转子压缩机的工作能效得到提升。

实施例4

本发明实施例提供一种空调器，空调器包括实施例3的压缩机。

具体地，本发明实施例提供的一种空调器通过实施例3中的压缩机，解决了现有技术中变频转子压缩机在极端工况下能效差的问题，进一步地扩宽了压缩机的冷量范围。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利技术特征可以自由地组合、叠加。

以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。