[发明专利]线性压缩机变容量调节的定余隙装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种线性压缩机变容量调节的定余隙装置，

背景技术

线性压缩机具有效率高、结构简单、体积小、重量轻、无油或少 润滑油、变容量特性优异等优点，成为电冰箱等小型制冷装置用新一 代高效压缩机的发展方向。在制冷装置工作过程中，由于应用需求和 外界因素等影响，制冷负荷会随着运行过程动态变化。通过压缩机的 变容量来实现制冷装置的动态调节，一方面可以提高其运行的节能 性，另一方面也可保证更精确的温度控制，所以变容量制冷系统得到 了越来越多的应用。

压缩机变容量方法主要有变频调节、变行程调节、旁通法等。由 于线性压缩机是由直线电机的动子带动活塞直接做往复直线运动，可 以通过改变活塞行程调节压缩机排气量，从而实现压缩机变容量调 节。变行程调节技术已被广泛应用于汽车空调的变排量压缩机上， 1983年美国通用汽车公司首次推出V5变排量摇板式压缩机，随后美国 Delphi公司又推出V6、V7变排量摇板式压缩机；1985年日本Sanden 公司开发出摇板式变排量压缩机；随后日本Denso公司、日本Sanden 公司和美国Delphi公司相继开发出斜板式变排量压缩机。变排量压缩 机利用摇板或斜板将主轴旋转运动转换为活塞往复运动，通过改变摇 板(或斜板)角度来调节压缩机活塞行程，使压缩机排量改变从而实 现汽车空调压缩机无级变排量调节。在行程调节时，摇板或斜板改变 角度的运动受到与主轴相连的轴颈腰形槽轨迹控制，保证在任意活塞 行程时活塞都有一个恒定的最小余隙。对于线性压缩机变行程调节主 要集中在活塞行程控制方面，如韩国LG电子公司Heo等人采用模式识 别的方法来控制线性压缩机，开发出了一种用于电冰箱线性压缩机的 控制装置；Huang等人在研究系统动态特性的基础上设计了相应的控 制器，采用了一种称为PDF(pseudo-derivative-feedback)的控 制算法来实现活塞位置和止点的控制。Sanada等人对线性压缩机活塞 行程的控制作了研究，利用无传感器开环控制，取得了较好的控制效 果。

通常线性压缩机活塞初始平衡位置处于位移行程的中点，当活塞 行程减小时，气缸余隙将增大，压缩机效率尤其是容积效率会大大降 低。由于线性压缩机无曲柄连杆、摇板、斜板等机械定位装置，所以 在活塞行程变化时无法像汽车空调变排量压缩机那样在变行程装置 上采用机械机构来保证任意活塞行程时活塞都有一个恒定的最小余 隙，因此线性压缩机变行程控制技术不仅仅是活塞行程的调节方式研 究，如何实现在调节活塞行程的同时保证排气余隙不变也是我们需要 解决的一个重要问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种线性压缩机变行程调节的定余隙装置， 该装置根据负荷调节的要求在调节压缩机活塞行程的同时调节排气 阀的位置，保证活塞压缩的排气余隙不随活塞行程的变化而变化，以 解决线性压缩机的活塞行程减小时的容积效率下降问题。

本发明的技术方案如下：

本发明提供的线性压缩机变行程调节的定余隙装置，其组成如下：

一安装于线性压缩机气缸内活塞前方的内部具有空腔的排气塞； 所述排气塞与所述压缩机气缸之间的间隙同活塞与所述压缩机气缸 之间的间隙；所述排气塞内部腔体后端安装一排气阀片，所述排气塞 内部腔体前端安装一柔性排气管；

一固定于所述排气塞前端上的连接件；和一与所述连接件相连并 固定在压缩机气缸端盖内端面上的排气塞位置调节执行机构。

所述排气塞位置调节执行机构为电动式执行机构、气动执行式机 构或液压式执行机构。

所述的电动式执行机构为微型步进电机。

所述的气动式执行机构为气动执行器。

所述的液压式执行机构为液压执行器。

所述的连接件与排气塞采用保证排气塞在移动时不发生侧向偏置 的多点连接。

所述的排气塞与压缩机气缸之间采取油密封或连着之间加装活 塞环密封。

本发明提供的线性压缩机变行程调节的定余隙装置的优点如下：

本发明结构简单，安装维护方便，在线性压缩机采用变行程调节 方式实现变容量调节的过程中，线性压缩机的活塞上死点位置随着变 行程调节要发生变化，当活塞行程减小时，排气余隙将增大，压缩机 效率尤其是容积效率会大大降低。在汽缸排气端安装本发明后，使得 排气余隙在活塞行程变化的情况下始终保持在恒定值，保证了压缩机 的效率。