CN102748280A - 一种可变容量的压缩机 - Google Patents

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杨国用
王中泉
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Guangdong Midea Toshiba Compressor Corp
Guangdong Meizhi Compressor Co Ltd
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Abstract

一种可变容量的压缩机，包括壳体、输气量可调节的压缩机构部以及驱动压缩机构部运转的电机；其电机为负荷范围可调节电机。负荷范围可调节电机包括起动绕组和工作绕组，工作绕组设置有全匝数接入端和部分匝数接入端；两接入端通过转换开关与电源线连接。电机负荷范围的调节通过有选择地采用不同的工作绕组实现。本发明通过设计一输气量和电机负荷范围同时可调节(电机的驱动能力可调节)的压缩机来提高变容压缩机的运转范围，改善用户使用效果，提高系统运转可靠性。对应提升冬季制热能力的变容压缩机空调系统来说，可大大提高压缩机运转的压力范围，改善用户使用效果，提高系统运转可靠性。

Description

一种可变容量的压缩机
技术领域
本发明涉及一种可变容量的压缩机。
背景技术
压缩机一般用来提高气体压力，例如在采用蒸气压缩式制冷循环的空调器、电冰箱等领域，压缩机通常用来压缩冷媒以实现制冷循环。
随着地球资源的不断紧张及环境的恶化，节能成为空调器、冰箱等不断追求的目标，特别对于耗电量大的空调器，节能目标更加迫切，因此空调能效标准要求不断提高，由于系统能效提高，压缩机功耗降低，对于普通定速压缩机空调来说带来另外一个不利影响，冬季时空调系统制热量明显减低，特别在环境温度较低时。
近年来，通过机械控制使压缩室工作或卸载及通过吸气旁通进而调节压缩机输气量的变容控制技术被广泛地研究并应用在各个方面。图1、2现有变容压缩机，其搭载普通单相感应电机，其中1是壳体，2是第一气缸，3是第二气缸，4是电机，5是接线端子，6是内保护器。本压缩机第二气缸可通过滑片尾部压力切换控制卸载或负载，进而实现容量变化。图2是图1压缩机电机绕组电路图，电机不具有负荷调节能力。例如图1所示，针对现在高制冷能效空调冬季制热能力不足问题设计了一种可变容量的旋转压缩机，这种旋转压缩机包括两个气缸分别形成两个压缩室。其中至少一个压缩室可通过控制气缸内滑片是否运动方式实现卸载或负载，针对提升制热量的压缩机第一压缩室一般占总排量较大比例如80％，用以在夏季空调制冷时运转；可调节的第二压缩室一般占总排量较小比例如20％，用以在制热能力不足时开启增加输气量，即制冷时用80％排量，系统效率高；制热时用100％排量以提升制热量。
上述压缩机实现了低成本能力调节，实现了制冷时小排量工作保证制冷高效率，冬季环境温度降低，制热能力不足时采用大排量工作提供制热量，改善了空调舒适度并减小了因采用电辅热技术而带来的过多电能损耗。但这种现有压缩机还存在下述缺陷：一般地这种压缩机采用常规无负荷能力调节技术的电机，电机一般针对额定电压范围设计的，因此电机可运转的负荷范围是一定的，例如：上述压缩机制冷运转时采用80％排量，为保证制冷能效，电机设计负荷点80％排量设计，在制热是采用100％排量运转，由于负荷加大，压缩机可运转的工况(压力条件)范围缩小，减小了压缩机的使用范围。例如：上述变容压缩机电机针对80％排量设计，80％排量模式下可在重负荷压力条件Pd/Ps＝3.7/1.15MPa条件下运转，则100％排量模式运转时不能在上述高负荷条件下运转，缩小了制热时压缩机运转范围。
如下图9表示了一般定速压缩机压力运转范围，对于上述针对提高制热量设计的变容压缩机当电机性能特性不可调节时，将影响100％模式压缩机压力运转范围：80％模式时压缩机可A及B区域内运行，但是当100％模式时，由于电机扭矩不足，只能在A区域运行，压缩机运转范围明显减小。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、输气量和电机负荷范围同时可调节、扩大变容压缩机的运转范围、改善用户使用效果、提高系统运转可靠性的可变容量的压缩机，以克服现有技术中的不足之处。
按此目的设计的一种可变容量的压缩机，包括壳体、输气量可调节的压缩机构部以及驱动压缩机构部运转的电机；其结构特征是电机为负荷范围可调节电机。
所述负荷范围可调节电机包括起动绕组和工作绕组，工作绕组设置有全匝数接入端和部分匝数接入端；两接入端通过转换开关与电源线连接。电机负荷范围的调节通过有选择地采用不同的工作绕组实现。
所述壳体内设置有一个或两个内保护器；其中，内保护器设置有两个时，两内保护器分别连接在负荷范围可调节电机工作绕组的全匝数接入端和部分匝数接入端。
所述压缩机构部为容积式压缩机构部(即压缩过程主要通过减小压缩工质体积实现)，其包括第一气缸和第二气缸，第二气缸通过滑片尾部压力切换控制卸载或负载，进而实现容量变化，而非采用转速调节方式调节输气量。
所述壳体上设置有接线端子，接线端子设置有三个接头或四个接头。
本发明通过设计一输气量和电机负荷范围同时可调节(电机的驱动能力可调节)的压缩机来提高变容压缩机的运转范围，改善用户使用效果，提高系统运转可靠性。对应提升冬季制热能力的变容压缩机空调系统来说，可大大提高压缩机运转的压力范围，改善用户使用效果，提高系统运转可靠性。
附图说明
图1为现有技术中搭载普通单相感应电机的变容压缩机结构示意图。
图2为图1中压缩机电机绕组电路图。
图3为本发明一实施例结构示意图。
图4为图3中压缩机电机绕组电路图。
图5为本发明另一实施例结构示意图。
图6为图5中压缩机电机绕组电路图。
图7为本发明又一实施例结构示意图。
图8为图7中压缩机电机绕组电路图。
图9为一般定速压缩机压力运转范围示意图。
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。
第一实施例
参见图3和图4，本可变容量的压缩机，包括壳体1、输气量可调节的压缩机构部以及驱动压缩机构部运转的电机；电机为负荷范围可调节电机4。压缩机构部包括第一气缸2和第二气缸3，第二气缸3设置有控制其卸载或负载的控制部。壳体1上设置有接线端子5，接线端子5设置有四个接头。
负荷范围可调节电机4包括起动绕组L1和工作绕组L2，工作绕组L2设置有全匝数接入端B和部分匝数接入端A；两接入端通过转换开关K1与电源线连接。壳体1内设置有两个内保护器6(IOL)，两内保护器6分别连接在负荷范围可调节电机4工作绕组L2的全匝数接入端B和部分匝数接入端A。
其工作原理是：针对提升冬季制热能力设计，负荷范围可调节电机4根据第一气缸2排量设计，夏季制冷运行时，第二气缸3卸载，只有第一气缸2运行，运行在小排量模式，此时转换开关K1与工作绕组L2的全匝数接入端B接通，工作绕组L2全匝数工作；冬季制热时，制热能力不足，第二气缸3负载，压缩机在大排量模式运转，此时转换开关K1与工作绕组L2的部分匝数接入端A接通，电机实际工作绕组匝数减少，主磁通提高，使压缩机可在较重负荷下工作，提高客户满意度。
第二实施例
参见图5和图6，本可变容量的压缩机，包括壳体1、输气量可调节的压缩机构部以及驱动压缩机构部运转的电机；电机为负荷范围可调节电机4。压缩机构部包括第一气缸2和第二气缸3，第二气缸3设置有控制其卸载或负载的控制部。壳体1上设置有接线端子5，接线端子5设置有四个接头。
负荷范围可调节电机4包括起动绕组L1和工作绕组L2，工作绕组L2设置有全匝数接入端R和部分匝数接入端A；两接入端通过转换开关K1与电源线连接。壳体1内设置有一个内保护器6，连接在电机绕组电路中。
其工作原理是：针对提升冬季制热能力设计，负荷范围可调节电机4根据第一气缸2排量设计，夏季制冷运行时，第二气缸3卸载，只有第一气缸2运行，运行在小排量模式，此时转换开关K1与工作绕组L2的全匝数接入端R接通，工作绕组L2全匝数工作；冬季制热时，制热能力不足，第二气缸3负载，压缩机在大排量模式运转，此时转换开关K1与工作绕组L2的部分匝数接入端A接通，电机实际工作绕组匝数减少，主磁通提高，使压缩机可在较重负荷下工作，提高客户满意度。
第三实施例
参见图7和图8，本可变容量的压缩机，包括壳体1、输气量可调节的压缩机构部以及驱动压缩机构部运转的电机；电机为负荷范围可调节电机4。压缩机构部包括第一气缸2和第二气缸3，第二气缸3设置有控制其卸载或负载的控制部。壳体1上设置有接线端子5，接线端子5设置有三个接头。
负荷范围可调节电机4包括起动绕组L1和工作绕组L2，工作绕组L2设置有全匝数接入端R和部分匝数接入端A；两接入端通过转换开关K1与电源线连接。壳体1内设置有一个内保护器6，连接在电机绕组电路中。
该实施例工作原理与第二实施例工作原理一致，但通过接线方式调整，采用三个接线头的接线端子即可实现上述功能，与现有压缩机相比，不用特别开发新规四接头接线端子，更加方便制造。
上述各实施例中针对制热量提升设计的旋转压缩机，不论其在部分负荷模式还是全负荷模式，均可在图9所述的A及B区域运行，扩大了全负荷模式的压缩机运转范围。

Claims (5)

1.一种可变容量的压缩机，包括壳体(1)、输气量可调节的压缩机构部以及驱动压缩机构部运转的电机；其特征是电机为负荷范围可调节电机(4)。
2.根据权利要求1所述可变容量的压缩机，其特征是所述负荷范围可调节电机(4)包括起动绕组(L1)和工作绕组(L2)，工作绕组(L2)设置有全匝数接入端和部分匝数接入端；两接入端通过转换开关(K1)与电源线连接。
3.根据权利要求2所述可变容量的压缩机，其特征是所述壳体(1)内设置有一个或两个内保护器(6)；其中，内保护器(6)设置有两个时，两内保护器(6)分别连接在负荷范围可调节电机(4)工作绕组(L2)的全匝数接入端和部分匝数接入端。
4.根据权利要求1或2或3所述可变容量的压缩机，其特征是所述压缩机构部为容积式压缩机构部，其包括第一气缸(2)和第二气缸(3)，第二气缸(3)通过滑片尾部压力切换控制卸载或负载。
5.根据权利要求4所述可变容量的压缩机，其特征是所述壳体(1)上设置有接线端子(5)，接线端子(5)设置有三个接头或四个接头。
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