可调节输气量的压缩机及其控制方法.pdf

一种可调节输气量的压缩机及其控制方法，包括压缩机和储液器，压缩机内设置有压缩组件以及驱动压缩组件的电机，压缩组件和储液器之间设置有吸气管路，其特征是吸气管路为可调节式，其长度可以进行分级或连续调节。吸气管路包括主吸气管、长吸气管、短吸气管和二位三通控制阀，主吸气管的一端和压缩组件连通，其另一端与二位三通控制阀的公共端连通，长吸气管和短吸气管的一端分别开口于储液器内，其另一端分别连通二位三通控制阀的另外二端，其中，长吸气管的长度比短吸气管的长度长。长吸气管和短吸气管分别为螺旋管或直管。本发明具有吸气量可调、制作成本低、加工及装配工艺简单和利用现有设备生产投资小的特点。

1.  一种可调节输气量的压缩机，包括压缩机(1)和储液器(3)，压缩机内设置有压缩组件(4)以及驱动压缩组件的电机，压缩组件和储液器之间设置有吸气管路，其特征是吸气管路为可调节式，其长度可以进行分级或连续调节。

2.  根据权利要求1所述可调节输气量的压缩机，其特征是所述吸气管路包括主吸气管(2.1)、长吸气管(2.2)、短吸气管(2.3)和二位三通控制阀(5)，主吸气管的一端和压缩组件连通，其另一端与二位三通控制阀的公共端连通，长吸气管和短吸气管的一端分别开口于储液器内，其另一端分别连通二位三通控制阀的另外二端，其中，长吸气管的长度比短吸气管的长度长。

3.  根据权利要求2所述可调节输气量的压缩机，其特征是所述长吸气管和短吸气管分别为螺旋管或直管。

4.  根据权利要求1所述可调节输气量的压缩机，其特征是所述吸气管路包括主吸气管、二位三通控制阀以及设置在储液器内的内胆(3.1)，主吸气管的一端和压缩组件连通，其另一端与二位三通控制阀的公共端连通，内胆呈环形，内胆的外侧设置有螺旋环槽，该螺旋环槽和储液器外壳(3.2)的内壁紧密配合并共同围成螺旋形流道(2.5)，内胆中设置有直管形流道(2.4)，螺旋形流道和直管形流道的一端分别开口与储液器内，其另一端分别通过出气管路连通二位三通控制阀的另外二端，其中，螺旋形流道的长度比直管形流道的长度长。

5.  根据权利要求1所述可调节输气量的压缩机，其特征是所述吸气管路包括固定吸气管(2.6)、可活动吸气管(2.7)和驱动可活动吸气管运动的驱动机构(6)，固定吸气管的一端和压缩组件连通，其另一端伸入储液器内与设置在储液器内的可活动吸气管的一端相通，可活动吸气管的另一端开口于储液器内。

6.  根据权利要求1、2、4或5所述可调节输气量的压缩机，其特征是所述储液器设置在压缩机的密闭壳体内或者壳体外。

7.  一种根据权利要求1所述可调节输气量的压缩机的控制方法，其特征是通过分级或连续调节吸气管路的长度，进而分级或连续的调节压缩机的有效输气量，最后分级或连续的调节压缩机的制冷或制热量。

可调节输气量的压缩机及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种压缩机，特别是一种可调节输气量的压缩机及其控制方法。
背景技术
为进行压缩机的能力控制，目前主要有已实现商品化的变频技术和改变压缩机的单次工作容积的容量控制技术。
压缩机利用容积的周期性变化来进行吸气、压缩和排气，进而完成气体的压缩使其压力升高到需要的水平。压缩机的周期性吸气引起压缩机的吸气管路内的压力周期性波动称为压力脉动。
吸气管路连接在压缩机的压缩组件和储液器之间，储液器相对吸气管路一般有较大的容积，可起到稳定压力的作用。发生在吸气管路内的压力脉动，其幅度和相位对压缩机吸气终了时气缸内的吸气压力有相应影响，进而对压缩机实际输气量有相应影响。
带有储液器和固定长度的吸气管路从储液器吸气的普通压缩机已成为公知技术，常见的普通压缩机如附图1所示，其由压缩机1及外部的储液器3构成，压缩机1内的压缩组件4通过吸气管路2从储液器内吸气，吸气管路2的长度是固定且不可调节的；对于普通的双缸双吸气压缩机而言，其有两个吸气管，但是该吸气管的长度同样是固定且不可调节的。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、吸气量可调、制作成本低、加工及装配工艺简单、利用现有设备生产投资小的可调节输气量的压缩机及其控制方法，以克服现有技术中的不足之处。
按此目的设计的一种压缩机，包括压缩机和储液器，压缩机内设置有压缩组件以及驱动压缩组件的电机，压缩组件和储液器之间设置有吸气管路，其结构特征是吸气管路为可调节式，其长度可以进行分级或连续调节。
所述吸气管路包括主吸气管、长吸气管、短吸气管和二位三通控制阀，主吸气管的一端和压缩组件连通，其另一端与二位三通控制阀的公共端连通，长吸气管和短吸气管的一端分别开口于储液器内，其另一端分别连通二位三通控制阀的另外二端，其中，长吸气管的长度比短吸气管的长度长。
所述长吸气管和短吸气管分别为螺旋管或直管。
所述吸气管路包括主吸气管、二位三通控制阀以及设置在储液器内的内胆，主吸气管的一端和压缩组件连通，其另一端与二位三通控制阀的公共端连通，内胆呈环形，内胆的外侧设置有螺旋环槽，该螺旋环槽和储液器外壳的内壁紧密配合并共同围成螺旋形流道，内胆中设置有直管形流道，螺旋形流道和直管形流道的一端分别开口与储液器内，其另一端分别通过出气管路连通二位三通控制阀的另外二端，其中，螺旋形流道的长度比直管形流道的长度长。
所述吸气管路包括固定吸气管、可活动吸气管和驱动可活动吸气管运动的驱动机构，固定吸气管的一端和压缩组件连通，其另一端伸入储液器内与设置在储液器内的可活动吸气管的一端相通，可活动吸气管的另一端开口于储液器内。
本发明中的储液器可根据设计需要，而设置在压缩机的密闭壳体内或者壳体外，其相应的吸气管路则配套设置。
一种压缩机的控制方法，其特征是通过分级或连续调节吸气管路的长度，进而分级或连续的调节压缩机的有效输气量，最后分级或连续的调节压缩机的制冷或制热量。
本发明经过反复论证，其结果表明：影响吸气管路内的压力脉动幅度和相位的主要因素有工质在吸气状态时的状态参数、吸气管路的长度及截面积、压缩机吸气容积及脉动频率等。在其它参数不变情况下，调节吸气管路的长度，可以调节吸气压力脉动的幅度和相位，进而调节压缩机吸气的实际状态及压缩机的实际输气量。
本发明中的吸气管路的长度可以分级或连续调节，进而分级或连续调节压缩机的实际输气量，经多次试验反复表明，压缩机的输气量的调节范围可超过10％。本发明中的二位三通控制阀可采用四通控制阀或切换阀予以替代并形成相应的多级控制：如采用四通控制阀时，可配套三条不同长度的吸气管，从而可以提供三种输气量。它具有结构简单合理、制作成本低、加工及装配工艺简单和利用现有设备生产投资小的特点。
本发明中的压缩机包括活塞式压缩机和旋转式压缩机。
附图说明
图1为现有技术的结构示意图。
图2为本发明第一实施例结构示意图。
图3为本发明第二实施例的局部剖视结构示意图。
图4为本发明第三实施例驱动机构工作前的结构示意图。
图5为本发明第三实施例驱动机构工作后的结构示意图。
图中：1为压缩机，2为吸气管路，2.1为主吸气管，2.2为长吸气管，2.3为短吸气管，2.4为直管形流道，2.5为螺旋形流道，2.6为固定吸气管，2.7为可活动吸气管，3为储液器，3.1为内胆，3.2为储液器外壳，4为压缩组件，5为二位三通控制阀，6为驱动机构。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
以下仅以储液器设置在压缩机的密闭壳体外进行具体说明。
第一实施例
参见图2，本可调节输气量的压缩机，包括压缩机1和储液器3，压缩机1内设置有压缩组件4以及驱动压缩组件的电机，压缩组件4和储液器3之间设置有吸气管路，吸气管路包括主吸气管2.1、长吸气管2.2、短吸气管2.3和二位三通控制阀5，主吸气管2.1的一端和压缩组件4的吸气部位相连通，其另一端与二位三通控制阀5的公共端连通，长吸气管2.2和短吸气管2.3的一端分别开口于储液器3内，其另一端分别连通二位三通控制阀5的另外二端，其中，长吸气管2.2的长度比短吸气管2.3的长度长。长吸气管2.2和短吸气管2.3分别为螺旋管或直管。
下面说明吸气管路的调节原理。
在状态一时，主吸气管2.1通过二位三通控制阀5与短吸气管2.3连通，长吸气管2.2被二位三通控制阀5封闭，压缩组件4通过主吸气管2.1及短吸气管2.3进行吸气，此时，吸气管路的总长度为L1；在状态二时，主吸气管2.1通过二位三通控制阀5与长吸气管2.2连通，短吸气管2.3被二位三通电磁阀5封闭，压缩组件4通过主吸气管2.1及长吸气管2.2进行吸气，此时，吸气管路的总长度为L2。
因为长吸气管2.2的长度比短吸气管2.3的长度长，所以有L2>L1，故可通过二位三通控制阀5在状态一和状态二切换，实现其吸气管路的长度二级分级调节。
本实施例通过吸气管路的调节，可使状态二的输气量比状态一提高10％以上，通常空调系统制冷时，用状态一，制冷效率高；当空调系统制热时，采用状态二，提高压缩机输气量进而提高系统制热量。
第二实施例
参见图3，吸气管路包括主吸气管2.1、二位三通控制阀5以及设置在储液器3内的内胆3.1，主吸气管2.1的一端和压缩组件4连通，其另一端与二位三通控制阀5的公共端连通，内胆3.1呈环形，内胆3.1的外侧设置有螺旋环槽，该螺旋环槽和储液器外壳3.2的内壁紧密配合并共同围成螺旋形流道2.5，内胆3.1中设置有直管形流道2.4，螺旋形流道2.5和直管形流道2.4的一端分别开口与储液器内，其另一端分别通过出气管路连通二位三通控制阀5的另外二端，其中，螺旋形流道2.5的长度比直管形流道2.4的长度长。
通过二位三通控制阀5的控制分别采用直管形流道2.4或者螺旋形流道2.5吸气，可实现其吸气管路的总长度二级调节，达到与第一实施例相同的调节效果。
其余未述部分见第一实施例，不再重复。
第三实施例
参见图4-图5，吸气管路包括固定吸气管2.6、可活动吸气管2.7和驱动可活动吸气管2.7运动的驱动机构6，固定吸气管2.6的一端和压缩组件4连通，其另一端伸入储液器3内与设置在储液器3内的可活动吸气管2.7的一端相通，可活动吸气管2.7的另一端开口于储液器3内。可活动吸气管2.7在一定范围内可连续活动并始终保持与固定吸气管2.6的连通。
通过驱动机构6调节可活动吸气管2.7的位置，例如从图4调节到图5位置，则吸气管路的总长度加长；反之，从图5调节到图4位置，则吸气管路的总长度缩短，从进而在一定范围内连续调节吸气管路的总长度，实现吸气管路的连续调节。这种连续调节的调节范围比分级调节的调节范围宽，应用范围更广。
其余未述部分见第一实施例，不再重复。