CN102251965B - 可进行单双级切换的压缩机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可进行单双级切换的压缩机及其控制方法，其将下法兰、下气缸、上气缸、上法兰依次设置，并通过输气管对应连接，输气管与三向电磁阀配合，选择在进行单、双级压缩时，经过不同的输气管，分别进入上法兰或重新进入上法兰进行二次压缩，并与温控器配合可根据并不同的温度选择单、双级压缩，提高了压缩机在各种温度情况下的可靠性和性能。

Description

可进行单双级切换的压缩机及其控制方法

【技术领域】

本发明涉及压缩机领域，尤其是指一种可根据温度变化，可进行单双级切换的压缩机及其控制方法。

【背景技术】

现有技术中，在空调系统中，通过HFC、HCFC制冷剂(如R22，R410A)的蒸发与凝结使热转移。在低温下，由于制冷剂在低温下的比容增大，压缩机的单位吸气量减小，造成压缩机的炙热能力大幅度下降，同时由于压缩机制冷剂吸气量的减小，单位流量降低，对压缩机内部泵体和电机的润滑和冷却效果不佳，在低温下压缩机的吸排气的压比也很大，压缩机的排气温度很高，以上诸多因素严重影响压缩机的寿命和可靠性。在常温或者高温下，双级压缩机由于摩擦副和泄露的通道比高能效单缸多了一倍，同时过压缩所带来的过多功耗损失影响了能效比的进一步提高。

因此，提供一种可进行单双级切换的压缩机，其能不仅在常温和高温下可进行高能效制冷，且能够在低温下进行高能效制热，显著提高压缩机在各种环境温度下的可靠性和性能。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种可进行单双级切换的压缩机，其能够提高压缩机在各种环境温度下的性能和可靠性，提高空调或热水器的工作效率。

本发明的另一目的在于提供一种可进行单双级切换的压缩机的控制方法。

为实现本发明目的，提供以下技术方案：

本发明一种可进行单双级切换的压缩机，该压缩机包括有增焓管及第一压缩机吸气管、第二压缩机吸气管，该压缩机还包括有：

依次上下设置的下法兰、下气缸、上气缸、上法兰，该下法兰与上气缸之间设有相互连通的气孔，该下法兰上设有下法兰吸气管及下法兰排气管，第二输气管气体进入该下法兰后，通过该气孔使气体直接进入该上气缸，再进行二次压缩，该下法兰上设有下法兰吸气管及下法兰排气管；

第一、第二输气管及三向阀，第一输气管的一端与该下法兰排气管连接，其另一端与该三向阀的第一端口连接，第二输气管的一端与该下法兰吸气管连接，另一端与该三向阀的第二端口连接，且该第二压缩机吸气管与该三向阀的第三端口连通，该第一输气管通过三向阀将气体输送至上法兰，或该第二输气管重新再进入下法兰，进行二次压缩；

电机；及贯通该下法兰、下气缸、上气缸、上法兰的曲轴，该电机带动该曲轴转动；

其中，该下法兰设有挡板，该挡板将该下法兰分隔为下法兰第一部分和下法兰第二部分，其中下法兰第一部分位于与该下法兰排气管侧，该下法兰第二部分位于该下法兰吸气管侧，在进行单、双级压缩时，气体分别通过该下法兰第一部分、下法兰第二部分。

该下法兰设有排气阀，其用于控制下气缸与该下法兰的连通或关闭。

其中，该三向阀为电磁三向阀，该压缩机还包括温控器，该温控器与电磁三向阀电连接，可以自动控制电磁三向阀的导通方向。

其中，该气孔一端开设在下法兰的第二部分，另一端朝向上气缸压缩腔开设在上气缸壁上。

优选的，该气孔的形状为矩形，与现有技术圆形的气孔相比，不仅增加了气体的流量，且其刚性增强。

优选的是，该上法兰的周壁设有缺口，该第二压缩机吸气管通过该缺口进入压缩机内部。

本发明还提供一种可进行单双级切换的压缩机的控制方法，当环境温度高于T时，控制三向阀的第一端口和第三端口打开，第二端口关闭；当环境温度低于T时，控制三向阀的第一端口和第二端口打开，第三端口关闭。

该控制方法还可以借助温控器进行，用温控器检测环境温度是否高于或低于温度T，据此控制电磁三向阀。

优选的，以上提及的温度T为5℃。温度T也可以根据实际调整。

对比现有技术，本发明具有以下优点：

本发明将下法兰、下气缸、上气缸、上法兰依次设置，并通过第一、第二输气管及第二压缩机吸气管分别与三向阀对应连接，根据环境温度的不同，合理并自动选择压缩机的单级或双级压缩的工作模式。提高了压缩机在各种温度情况下的可靠性和性能，并降低了能耗。

【附图说明】

图1为本发明可进行单双级切换的压缩机的结构示意图；

图2为本发明中上法兰的结构示意图；

图3为本发明中下法兰的结构示意图；

图4为本发明中下法兰、下气缸、气缸隔板及上气缸的装配示意图。

【具体实施方式】

请参阅图1，本发明可进行单双级切换的压缩机，其与温控器(图未示出)电连接，根据温控器检测出的不同温度，切换电磁三通阀7的导通方向，进而切换压缩机单、双级压缩模式，该压缩机包括有：增焓管10和第一压缩机吸气管20a、第二压缩机吸气管20b；依次上下设置的下法兰1、下气缸2、气缸隔板15、上气缸3、及上法兰4，该下法兰1设有下法兰吸气管11和下法兰排气管12，该增焓管10与该下法兰1相通；第一输气管5、第二输气管6及电磁三向阀7，该第一输气管5的一端与该下法兰排气管12连接，另一端与该电磁三向阀7的第一端口71连接，第二输气管6的一端与该下法兰吸气管11连接，另一端与该电磁三向阀7的第二端口72连接，该电磁三向阀7的第三端口73与该第二压缩机吸气管20b的一端连接，第二压缩机吸气管20b的另一端与该上法兰4相通；及电机定子8以及贯通该下法兰1、下气缸2、上气缸3、上法兰4的曲轴9，该电机定子8及压缩机内的转子(图中未示出)产生磁拉力，带动该曲轴9转动。

参见图3。优选的是，在本发明中，该下法兰1设有挡板13，该挡板13将该下法兰1分隔为下法兰第一部分和下法兰第二部分，其中该下法兰第一部分位于该下法兰排气管12侧，该下法兰第二部分位于该下法兰吸气管11侧。该下法兰1与上气缸3之间设有相互连通的气孔。

请一并参见图4，该下法兰1与上气缸3之间设有相互连通的气孔，该相互连通的气孔包括设置在下法兰1上的第一气孔30，设置在下气缸壁上的第二气孔40，设置在气缸隔板15上的第三气孔50和设置在上气缸3上的第四气孔60，其中这四个气孔设置在对应的位置得以连通，该第一气孔30的形状为矩形，第四气孔60的出口方向对准上气缸3内部的压缩腔。气体通过该第一气孔30可从下法兰1直接进入，从上气缸3的第四气孔60排出，在上气缸3内进行压缩。该下法兰1、下气缸2、上气缸3内紧凑的空间，其与现有技术的圆形的气孔相比，其刚性更强。该下法兰1还设有排气阀14，其用于控制下气缸2与该下法兰1的连通或关闭，使下气缸2中的冷媒气体压缩到一定压力时才打开，从而控制气体的流向，保证压缩机的正常工作。

参见图2。优选的是，该上法兰4的周壁设有缺口41，第二压缩机吸气管20b通过该缺口41进入该压缩机壳体内部。

在本发明中的第一输气管5及第二输气管6主要作用在于输送气态的压缩机工质，优选采用毛细管，亦可采用普通的管，对管子的粗细不作限制。

本发明可进行单双级切换的压缩机在工作时，会遇到常温、高温或低温等情况。首先，在常温或高温情况下，该压缩机在通电后，该电机定子8与转子(图中未示出)产生磁拉力，带动该曲轴9高速旋转产生吸排气压力差，该压缩机通过该第一压缩机吸气管20a吸入低温低压的冷媒到下气缸2中进行一次压缩，冷媒在下气缸2被压缩到一定压比后，排气阀14打开，冷媒排入该下法兰1的下法兰第一部分中，随后进入第一输气管5，依次通过电磁三向阀7、第二压缩机吸气管20b后从上法兰4的缺口41处进入压缩机壳体内部，进而从压缩机下部往上排气，冷却电机后排出压缩机壳体外进入冷凝器，完成单级压缩过程。

若在低温情况下，同样，该压缩机在通电后，该电机定子8与转子产生磁拉力，带动该曲轴9高速旋转产生吸排气压力差，压缩机通过该第一压缩机吸气管20a吸入低温低压的冷媒到下气缸2，中进行一次压缩，冷媒在下气缸2被压缩到一定压比后，排气阀14打开，冷媒排入该下法兰1的下法兰第一部分中，随后进入第一输气管5，在经过电磁三向阀7后，通过第二输气管6、下法兰进气管11进入下法兰1第二部分，从下法兰1的第一气孔30，直通上气缸3进行二次压缩，形成双级压缩，同时，可通过增焓管10添加冷媒进入下法兰1的第二部分，进行补气增焓，冷却电机和提高压缩机在低温下的制热量。

该压缩机可与温控器配合，实施检测环境温度，该压缩机可根据测定的温度控制电磁三通阀7的导通方向，以实现压缩机自动切换单、双级压缩模式，具体控制如下：

当温控器检测到的环境温度高于5℃时，控制电磁三通阀7的导通方向为，第一输气管5与第二压缩机吸气管20b之间导通，第一输气管5与第二输气管6之间关闭，即打开第一端口71和第三端口73，关闭第二端口72，如此压缩机实现单级压缩；

当温控器检测到的环境温度低于5℃时，控制第一输气管5与第二输气管6之间导通，第一输气管5与第二压缩机吸气管20b之间关闭，即打开第一端口71和第二端口72，关闭第三端口73，如此，压缩机实现双级压缩。

当然，也可以设置压缩机不与温控器电连接，而根据环境温度去手动控制压缩机的电磁三通阀7的导通方向，原理相同，在此不在赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，本发明的保护范围并不局限于此，任何基于本发明技术方案上的等效变换均属于本发明保护范围之内。

Claims (9)

1.一种可进行单双级切换的压缩机，其特征在于，该压缩机包括有第一压缩机吸气管、第二压缩机吸气管，该压缩机还包括有：

依次设置的下法兰、下气缸、上气缸、上法兰，该下法兰与上气缸之间设有相互连通的气孔，该下法兰上设有下法兰吸气管及下法兰排气管；

第一、第二输气管及三向阀，第一输气管的一端与该下法兰排气管连接，其另一端与该三向阀的第一端口连接，第二输气管的一端与该下法兰吸气管连接，另一端与该三向阀的第二端口连接，且第二压缩机吸气管与该三向阀的第三端口连通；

电机；

及贯通该下法兰、下气缸、上气缸、上法兰的曲轴，该电机带动该曲轴转动；

其中，该下法兰设有挡板，该挡板将该下法兰分隔为下法兰第一部分和下法兰第二部分，其中下法兰第一部分位于与该下法兰排气管侧，该下法兰第二部分位于该下法兰吸气管侧；

该下法兰设有排气阀，其用于控制下气缸与该下法兰的连通或关闭。

2.如权利要求1所述的可进行单双级切换的压缩机，其特征在于，该三向阀为电磁三向阀，该电磁三向阀还与温控器电连接，该温控器控制电磁三向阀的导通方向。

3.如权利要求1所述的可进行单双级切换的压缩机，其特征在于，该压缩机还包括有增焓管，该增焓管与该下法兰第二部分相通。

4.如权利要求1所述的可进行单双级切换的压缩机，其特征在于，该气孔一端开设在下法兰的第二部分，另一端朝向上气缸压缩腔开设在上气缸壁上。

5.如权利要求1所述的可进行单双级切换的压缩机，其特征在于，该气孔的形状为矩形。

6.如权利要求1所述的可进行单双级切换的压缩机，其特征在于，该上法兰的周壁设有缺口，第二压缩机吸气管通过该缺口进入压缩机壳体内部。

7.一种针对权利要求1至6任一项所述的可进行单双级切换的压缩机的控制方法，其特征在于，

当环境温度高于T时，控制三向阀的第一端口和第三端口打开，第二端口关闭；

当环境温度低于T时，控制三向阀的第一端口和第二端口打开，第三端口关闭。

8.一种如权利要求2所述的可进行单双级切换的压缩机的控制方法，其特征在于，

当温控器检测到环境温度高于温度T时，控制电磁三向阀自动打开第一端口和第三端口，并关闭第二端口，

当温控器检测到环境温度低于温度T时，控制电磁三向阀自动打开第一端口和第二端口，并关闭第三端口。

9.如权要求7或8所述的可进行单双级切换的压缩机的控制方法，其特征在于，所述温度T为5℃。

Images