一种压缩机制冷量调节结构的制作方法

1.本实用新型涉及制冷压缩机技术领域，具体涉及一种压缩机制冷量调节结构。


背景技术：

2.随着国民经济的发展和人民生活水平的逐步提高，人们的节能环保意识也在不断增强，相应地，消费者对冰箱、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。为了最大限度地提升冰箱的温控精度，降低冰箱的能耗，需要压缩机的制冷量与冰箱在不同环温工况下的需求相匹配。例如，当冰箱箱体在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。
3.在现有技术中，人们通常是通过如下两种方法使压缩机的制冷量与冰箱在不同环温工况下的需求相匹配的，第一种是压缩机的功率、相应的制冷量恒定，此时主要通过控制压缩机的开停、工作时间来达到控制压缩机输出的制冷量的目的。虽然该方法也可达到控制输出的制冷量、继而控制冰箱温度的目的，但是存在如下缺陷，当冰箱温度较高时，压缩机会频繁启动，从而影响压缩机的使用寿命；当环境温度较低时，容易出现压缩机长时间不启动的问题。且由于压缩机冷量输出与实际的箱体热负荷相差大，因此导致其温度控制精度较低。第二种是目前比较流行的采用变频压缩机，变频压缩机可根据环境温度的不同控制压缩机的转速和功率，进而达到调整压缩机的输出制冷量，使之与冰箱的实际需求相匹配的效果。但是变频压缩机存在制造成本高、电子元器件多而容易产生故障等缺陷。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有的压缩机制冷量调节方法所存在的压缩机需要频繁启动、温度控制精度低、以及制造成本高、容易出故障等问题，提供一种压缩机制冷量调节结构，可避免压缩机的频繁启动、提高温度控制精度，同时性能可靠，制造成本低。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种压缩机制冷量调节结构，包括设置在压缩机壳体内的曲轴箱，所述曲轴箱包括用于压缩气态制冷剂的气缸孔、用于输入制冷剂至气缸孔的进气孔，在曲轴箱上设有阀孔、调节气孔，调节气孔的一端与气缸孔连通，另一端连通阀孔，所述阀孔一端设有调节阀芯，阀孔另一端通过管路与进气孔相连通，调节阀芯与一个可使调节阀芯在阀孔内轴向移动的驱动装置相关联。
7.本实用新型在曲轴箱上设置阀孔、以及一个与气缸孔、阀孔连通的调节气孔。这样，当环境温度较高时，驱动装置可驱动调节阀芯在阀孔内轴向移动，以完全封堵调节气孔，此时曲轴箱的气缸孔内的高压气态制冷剂可全部通过气缸孔向外输出用于制冷。也就是说，此时压缩机的制冷量以及功率达到最大值。当环境温度降低时，驱动装置驱动调节阀芯在阀孔内轴向移动，以使阀芯部分封堵调节气孔或与调节气孔形成错位。也就是说，此时曲轴箱的气缸孔内的高压气态制冷剂可部分地通过调节气孔、阀孔向外泄出，最后通过管路回流到压缩机的进气孔重新参与循环。可以理解的是，通过驱动装置控制调节阀芯在阀
孔内的位置，即可方便地控制调节气孔的开度，进而调节高压气态制冷剂的外泄量，以便使压缩机可根据冰箱所处的运行环温工况输出与其匹配量的制冷剂，使压缩机在不频繁停机的前提下输出与冰箱运行匹配的制冷量，既可避免压缩机的频繁启动，又可降低压缩机的运行功率，降低其能耗，并有利于提高冰箱温度控制的精度。
8.由于本实用新型的制冷量调节结构主要是设置在曲轴箱上的一些机械结构，和变频压缩机相比，具有成本低，可靠性高的优点。
9.作为优选，旋转式电机输出轴为扁轴，调节阀芯设有与之相匹配的方形内孔，在电机的驱动下，阀芯既可以旋转，也可以做往复运动。
10.作为优选，所述阀孔为阶梯孔，阀孔的一端为与调节气孔连通的封闭段、另一端为外扩的配合段，调节阀芯包括与封闭段密封配合的密封段、与配合段螺纹连接的螺纹段，所述驱动装置为与调节阀芯连接的旋转式步进电机。
11.可以理解的是，旋转式步进电机既可以精确控制旋转角度，又方便制造，有利于降低成本。此外，由于调节阀芯包括与阀孔的配合段螺纹连接的螺纹段，因此，当步进电机带动调节阀芯转动时，可驱动调节阀芯在阀孔内轴向移动。也就是说，通过螺纹段与配合段的螺纹连接，可将部件电机的旋转运动转换成调节阀芯的轴向移动。还有，与封闭段密封配合的密封段应为圆柱形，因此，在被步进电机带动旋转、并轴向移动时可始终保持与封闭段形成密封配合。由于阀孔为阶梯孔，因此，可使调节阀芯在阀孔的轴向移动具有精确的极限限位，避免调节阀芯形成过度的轴向移动。
12.作为优选，所述调节阀芯的螺纹段内设有花键孔，步进电机的电机轴与花键孔花键连接。
13.由于步进电机的电机轴与调节阀芯配合段的花键孔构成花键连接，一方面可使步进电机向调节阀芯传递扭矩，以带动调节阀芯转动，另一方面可使调节阀芯相对电机轴构成轴向的可移动连接，确保调节阀芯可在阀孔内轴向移动。
14.特别是，我们可适当地增加花键孔的深度，确保花键孔的深度大于电机轴的长度。这样，可根据需要方便地设置调节阀芯和步进电机的位置，降低装配要求。
15.作为优选，所述密封段设有环形凹槽，在环形凹槽内设有密封轴套。
16.密封轴套可提升调节阀芯与阀孔之间的密封程度，而环形凹槽可确保密封轴套在调节阀芯密封段上的准确定位，避免调节阀芯在轴向移动时密封轴套的移位。
17.作为优选，所述驱动装置为与调节阀芯连接的步进式直线电机。
18.在该方案中，步进式直线电机可直接带动调节阀芯在阀孔内轴向移动，并精确控制其移动距离，从而有利于简化调节阀芯和阀孔的配合结构。
19.因此，本实用新型具有如下有益效果：可避免压缩机的频繁启动、提高温度控制精度，同时性能可靠，制造成本低。
附图说明
20.图1是本实用新型的调节气孔被调节阀芯封堵时的一种结构示意图。
21.图2是本实用新型的调节气孔具有最大开度时的一种结构示意图。
22.图3是调节阀芯的一种结构示意图。
23.图中：1、曲轴箱
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11、气缸孔
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12、阀孔
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121、封闭段
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122、配合段
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2、调节气孔
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3、调节阀芯
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31、密封段
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311、环形凹槽
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32、螺纹段
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321、花键孔
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4、驱动装置
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5、密封轴套。
具体实施方式
24.下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。
25.如图1、图2所示，一种压缩机制冷量调节结构，其适用于调节用于冰箱、冷柜等装置的压缩机输出的高压气态制冷剂量、以及与高压气态制冷剂量对应的制冷量，进而可满足冰箱、冷柜等装置在不同环温工况下对制冷量的需求，在压缩机不停机的前提下实现对冰箱、冷柜等装置的精确控温。
26.具体地，本实用新型包括设置在压缩机壳体内的曲轴箱1，和现有技术相类似地，曲轴箱包括用于输入常压气态制冷剂的进气孔（图中未示出）、用于输出高压气态制冷剂的气缸孔11，气缸孔内设有活塞（图中未示出），常压气态制冷剂通过进气孔进入到曲轴箱的气缸孔内，然后通过活塞将常压气态制冷剂压缩成高压气态制冷剂，并通过气缸孔向外输出。
27.为了方便调节压缩机的制冷量，我们可在曲轴箱上设置阀孔12、调节气孔2，调节气孔的一端与气缸孔连通，另一端连通阀孔，从而使气缸孔内的气态制冷剂可通过调节气孔、阀孔部分地向外泄出。此外，在阀孔一端设置调节阀芯3，阀孔另一端通过管路与进气孔相连通，调节阀芯与一个可使调节阀芯在阀孔内轴向移动的驱动装置4相关联。
28.这样，当环境温度较高时，驱动装置可驱动调节阀芯在阀孔内轴向移动，以完全封堵调节气孔，此时曲轴箱的气缸孔内的高压气态制冷剂可全部通过气缸孔向外输出用于制冷。也就是说，此时压缩机的制冷量以及功率达到最大值。
29.当环境温度降低时，驱动装置驱动调节阀芯在阀孔内轴向移动，以使阀芯部分封堵调节气孔或与调节气孔形成错位。也就是说，此时曲轴箱的气缸孔内的高压气态制冷剂可部分地通过调节气孔、阀孔向外泄出，最后通过管路回流到压缩机的与进气孔重新参与循环。可以理解的是，通过驱动装置控制调节阀芯在阀孔内的位置，即可方便地控制调节气孔的开度，进而调节高压气态制冷剂的外泄量，以便使压缩机可根据冰箱所处的运行环温工况输出与其匹配量的制冷剂，使压缩机在不频繁停机的前提下输出与冰箱运行匹配的制冷量，既可避免压缩机的频繁启动，又可降低压缩机的运行功率，降低其能耗，并有利于提高冰箱温度控制的精度。
30.需要说明的是，调节气孔贯通气缸孔一端应位于活塞的上止点和下止点之间。
31.优选地，我们可将阀孔设置成一端大、一端小的阶梯孔，阀孔小的一端为与调节气孔连通的封闭段121、大的一端为外扩的配合段122，调节阀芯则设置成阶梯轴状，包括与封闭段密封配合的较小的密封段31、与配合段螺纹连接的较大的螺纹段32。驱动装置为与调节阀芯同轴连接的旋转式步进电机。
32.这样，当步进电机带动调节阀芯转动时，调节阀芯的螺纹段即可在阀孔的配合段内一边转动、一边形成轴向移动，进而使调节阀芯的密封段在阀孔的封闭段内轴向移动，以部分封堵、全部封堵调节气孔，或与调节气孔错位而是调节气孔形成最大的开度。也就是说，通过螺纹段与配合段的螺纹连接，可将部件电机的旋转运动转换成调节阀芯的轴向移动。当然，阀孔与调节阀芯均应为圆柱形，因此，在调节阀芯被步进电机带动旋转、并轴向移
动时，调节阀芯的密封段可始终保持与阀孔的封闭段形成密封配合。此外，阶梯形的阀孔可使调节阀芯在阀孔的轴向移动具有精确的极限限位，避免调节阀芯形成过度的轴向移动。
33.进一步地，如图3所示，调节阀芯的螺纹段内可设置花键孔321，步进电机的电机轴与花键孔花键连接，一方面可使步进电机向调节阀芯传递扭矩，以带动调节阀芯转动，另一方面可使调节阀芯相对电机轴构成轴向的可移动连接，确保步进电机转动时调节阀芯可在阀孔内轴向移动，避免步进电机的电机轴与调节阀芯形成干涉。
34.特别是，我们可适当地增加花键孔的深度，确保花键孔的深度大于电机轴的长度。这样，可根据需要方便地设置调节阀芯和步进电机在轴向上的相对位置，降低装配要求。
35.更进一步地，我们还可在调节阀芯的密封段设置环形凹槽311，并在环形凹槽内设置密封轴套5，以提升调节阀芯与阀孔之间的密封程度，而环形凹槽可确保密封轴套在调节阀芯封闭段上的准确定位，避免调节阀芯在轴向移动时密封轴套的移位。
36.作为另一种优选方案，驱动装置为与调节阀芯同轴连接的步进式直线电机。可以理解的是，步进式直线电机可直接带动调节阀芯在阀孔内轴向移动，并精确控制其移动距离，从而有利于简化调节阀芯和阀孔的配合结构。可以理解的是，此时的调节阀芯与阀孔之间应为轴向可移动连接。