CN104976104A - 一种空调、双缸变容压缩机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双缸变容压缩机，包括气液分离器以及具有上吸气口和下吸气口的压缩机本体，所述气液分离器包括分别与所述上吸气口和所述下吸气口连通的第一出口管路和第二出口管路，且所述第二出口管路上串联有单向阀；所述单向阀与所述下吸气口之间的管路上还连通有控制管路，且所述控制管路具有与所述压缩机本体的排气口连通的高压管；所述高压管上设置有控制高压管通断的高压电磁阀。该双缸变容压缩机可以有效缩短气液分离器与下吸气口之间的管路长度，降低制冷剂在该段管路上流动时的压力损失，减小吸气脉动，提高压缩机在双缸运行时的能效。本发明还公开了一种具有上述双缸变容压缩机的空调以及一种上述双缸变容压缩机的控制方法。

Description

一种空调、双缸变容压缩机及其控制方法

技术领域

本发明涉及空调制备技术领域，更具体地说，涉及一种空调、双缸变容压缩机以及双缸变容压缩机的控制方法。

背景技术

双缸变容压缩机是通过改变吸入制冷剂的缸体的数量来实现变容目的的，通常情况下，双缸变容压缩机的吸气口包括上吸气口和下吸气口，其中上吸气口用于与上部缸体相连通，下吸气口用于与下部缸体相连通，由气液分离器中所分出的两根管路中的一根直接与上吸气口相连通，另一根上串接有三通阀或者四通阀，然后三通阀或者四通阀再与下吸气口连通，三通阀或者四通阀中的一个口与压缩机的排气管路相连通，以便于利用压缩机排气口的高压气体来控制下吸气口的通断。

以三通阀为例，由于三通阀本身受流通面积的限制，其本身不能做的太小，其直径通常会大于上吸气口与下吸气口之间的间距，这就使得三通阀不能直接设置在上吸气口与下吸气口之间，当设置在其他位置时，三通阀需要通过弯管与气液分离器以及下吸气口连通，压缩机在双缸模式下运行时，由气液分离器流出的制冷剂气体需首先流经气液分离器与三通阀之间的弯管，然后再流经三通阀与下吸气口之间的弯管后最终进入下部气缸中，受弯管本身弯折半径的限制，气液分离器与三通阀之间以及三通阀与下吸气口之间的管口均较长，制冷剂气体在该段管路上流动时压力损失较大，吸气脉动明显，这就会导致压缩机的功率增大，降低压缩机在双缸运行时的能效。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种双缸变容压缩机，以便缩短气液分离器与压缩机本体中下吸气口之间的管路，从而降低制冷剂在该段管路上流动时的压力损失，减小吸气脉动，提高压缩机在双缸运行时的能效。

本发明的另一目的在于提供一种具有上述双缸变容压缩机的空调。

本发明的再一目的在于提供一种上述双缸变容压缩机的控制方法。

为实现上述目的，本发明第一方面提供如下技术方案：

一种双缸变容压缩机，包括气液分离器以及具有上吸气口和下吸气口的压缩机本体，所述气液分离器包括分别与所述上吸气口和所述下吸气口连通的第一出口管路和第二出口管路，且所述第二出口管路上串联有单向阀；

所述单向阀与所述下吸气口之间的管路上还连通有控制管路，且所述控制管路具有与所述压缩机本体的排气口连通的高压管；

所述高压管上设置有控制高压管通断的高压电磁阀。

优选地，在上述双缸变容压缩机中，所述控制管路还具有与所述气液分离器的吸气口连通的低压管，所述低压管上设置有用于控制低压管通断的低压电磁阀。

优选地，在上述双缸变容压缩机中，还包括串联于所述控制管路上的过滤器。

优选地，在上述双缸变容压缩机中，所述低压管、高压管以及所述控制管路通过三通阀相连。

本发明第二方面还提供了一种空调，该空调包括双缸变容压缩机，并且所述双缸变容压缩机为上述任意一项所公开的双缸变容压缩机。

本发明第三方面还提供了一种第一方面中双缸变容压缩机的控制方法，包括步骤：

1）获取所述高压电磁阀的状态，若所述高压电磁阀处于开通状态，则进入步骤2），若所述高压电磁阀处于断开状态则进入步骤3）；

2）若压缩机的运行频率小于第一预设运行频率，则保持所述高压电磁阀开通；若压缩机的运行频率大于等于第一预设运行频率，则控制所述高压电磁阀断开；

3）若压缩机的运行频率大于等于第二预设运行频率，则保持所述高压电磁阀断开；若压缩机的运行频率小于第二预设运行频率，则控制所述高压电磁阀开通。

本发明第四方面还提供了一种第一方面中另外一种双缸变容压缩机的控制方法，包括步骤：

1）获取所述高压电磁阀的状态，若所述高压电磁阀处于开通状态，则进入步骤2），若所述高压电磁阀处于断开状态则进入步骤3）；

2）若压缩机的运行频率小于第一预设运行频率，则保持所述高压电磁阀开通，并控制所述低压电磁阀关闭；若压缩机的运行频率大于等于第一预设运行频率，则控制所述高压电磁阀断开，并在预定时间后控制所述低压电磁阀开通；

3）若压缩机的运行频率大于等于第二预设运行频率，则保持所述高压电磁阀断开；若压缩机的运行频率小于第二预设运行频率，则控制所述低压电磁阀断开，并在预定时间后控制所述高压电磁阀开通。

优选地，在上述控制方法中，所述预定时间为1s-2s。

容易理解的是，在上述技术方案中，当高压电磁开通时，压缩机本体排气口位置处的高压气体将会使单向阀处于截止状态，气液分离器中的制冷剂气体将无法进入到第二出口管路中，此时压缩机处于单缸运行状态；当高压电磁阀关闭后，单向阀将处于导通状态，气液分离器中的制冷剂将由第二出口管路进入到下吸气口中，此时压缩机处于双缸运行状态。

本发明中所提供的双缸变容压缩机在第二出口管路上串联了单向阀，并在单向阀与下吸气口之间设置了控制管路，相比于三通阀或者四通阀而言，单向阀的尺寸要小得多，这就使得单向阀可以直接设置在上吸气口与下吸气口之间，用于串接单向阀的管路无需过多弯折，因而有效缩短了气液分离器与下吸气口之间的管路长度，降低了制冷剂在该段管路上流动时的压力损失，减小了吸气脉动，提高了压缩机在双缸运行时的能效。

本发明所提供的空调由于包含上述双缸变容压缩机，因而该空调也兼具上述双缸变容压缩机的优点，本文中对此不再进行赘述。

本发明中所提供的双缸变容压缩机的控制方法可实现压缩机适时的进行单/双缸之间的切换，始终使压缩机在较高的能效下进行工作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种实施例所提供的双缸变容压缩机的结构示意图；

图2为本发明另一实施例中所提供的双缸变容压缩机的结构示意图；

图3为本发明实施例中所提供的双缸变容压缩机在空调中的安装示意图。

其中，

1为气液分离器，2为压缩机本体，3为控制管路；

11为第一出口管路，12为第二出口管路，13为单向阀，14为气液分离器的吸气口，21为上吸气口，22为下吸气口，23为压缩机本体的排气口，31为高压管，32为高压电磁阀，33为低压管，34为低压电磁阀，35为过滤器，36为三通阀。

具体实施方式

本发明的核心之一在于提供一种双缸变容压缩机，以便缩短气液分离器与压缩机本体中下吸气口之间的管路，从而降低制冷剂在该段管路上流动时的压力损失，减小吸气脉动，提高压缩机在双缸运行时的能效。

本发明的另一核心在于提供一种具有上述双缸变容压缩机的空调。

本发明的再一核心在于提供一种上述双缸变容压缩机的控制方法。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例中所提供的双缸变容压缩机中，包括气液分离器1和压缩机本体2，其中压缩机本体2上设置有上吸气口21和下吸气口22，上吸气口与21上部气缸相通，下吸气口22与下部气缸相通，气液分离器1包括第一出口管路11和第二出口管路12，其中第一出口管路11与上吸气口21连通，第二出口管路12与下吸气口22连通，并且第二出口管路12上还串联有单向阀13，单向阀13与下吸气口22之间的管路上还连通有控制管路3，并且控制管路3上具有与压缩机本体的排气口23连通的高压管31，高压管31上还设置有可控制高压管31通断的高压电磁阀32。

需要进行说明的是，单向阀13的导通方向应当为气液分离器1中的制冷剂气体流向下吸气口22的方向。

请分别参考图1和图2，图1中所示的双缸变容压缩机中的控制管路3是通过外部管路连通在单向阀13与下吸气口22之间的管路上，图2中所示的双缸变容压缩机中的控制管路3是通过内部通道连通在单向阀13与下吸气口22之间的管路上。

上述实施例中所提供的双缸变容压缩机的工作原理为：在高压电磁阀32开通（高压电磁阀开通即为高压管路开通）时，压缩机本体的排气口23一侧的高压气体将会进入到单向阀13与下吸气口22之间的管路中，由于高压气体的压力要大于单向阀13另一侧制冷剂气体的压力，因而单向阀13将会处于截止状态，气液分离器1中的制冷剂气体将无法通过第二出口管路12进入到压缩机本体2的下吸气口22中，此时只有压缩机本体2中的上部缸体处于正常运行状态，下部缸体处于空转状态，即压缩机处于单缸运行状态；当高压电磁阀32断开（高压电磁阀断开即为高压管路断开）之后，由于单向阀13两端的压力趋于一致，因而单向阀13将会导通，气液分离器1中的制冷剂将由第二出口管路12进入到下吸气口22中，此时压缩机处于双缸运行的状态。

由于上述实施例中所提供的双缸变容压缩机在第二出口管路12上串联了单向阀13，并在单向阀13与下吸气口22之间设置了控制管路3，相比于三通阀或者四通阀而言，单向阀13的尺寸要小得多，这就使得单向阀13可以直接设置在上吸气口21与下吸气口22之间，用于串接单向阀13的管路无需过多弯折，因而有效缩短了气液分离器1与下吸气口22之间的管路长度，降低了制冷剂在该段管路上流动时的压力损失，减小了吸气脉动，提高了压缩机在双缸运行时的能效。

为了进一步优化上述实施例中的技术方案，本实施例中所提供的双缸变容压缩机中的控制管路3上还具有与气液分离器的吸气口14连通的低压管33，并且低压管33上设置有用于控制低压管33通断的低压电磁阀34。

如图1和图2中所示，当压缩机处于单缸运行模式时，高压电磁阀32处于开通状态，为了避免高压气体对气液分离器的吸气口14造成影响，应当关闭低压电磁阀34，当压缩机由单缸运行状态切换为双缸运行模式时，高压电磁阀32应当处于关闭状态，为了使单向阀13能够尽快导通，可以开启低压电磁阀34，使单向阀13与下吸气口22之间的管路与气液分离器的吸气口14连通，从而使该段管路的压力迅速降低，以便实现单向阀13的快速导通，单向阀13导通之后低压电磁阀34处于开通或者断开状态均可，因为在高压电磁阀32处于关闭状态时，低压电磁阀34的开通和断开并不会使单向阀13的状态产生变化。

若控制管路3中的制冷剂气体来自于高压管31，那么这些制冷剂气体是经过了压缩机压缩后的高温高压的气体，这些气体中可能会含有蒸发的润滑油等杂质；若控制管路3中的制冷剂气体来自于低压管33，那么这些制冷剂气体未经过气液分离器1，这些气体中可能含有液态制冷剂；无论是润滑油杂质还是液态制冷剂，吸入气缸中之后均会对压缩机的寿命以及效率产生影响，为此，本发明实施例中所提供的双缸变容压缩机中还在控制管路3上串联有过滤器35，以便过滤掉通过控制管路3的制冷剂气体中的各种杂质。

高压管31、低压管33以及控制管路3可以为一体式结构，当然，为了生产制造的方便还可以将三者设计为分体式结构，在安装时通过三通阀36将三者组装为相互连通的整体，如图1和图2中所示。

本发明实施例中还公开了一种空调，如图3中所示，该空调中包括双缸变容压缩机、第一换热器、第二换热器、以及节流阀等，并且该空调中的双缸变容压缩机为上述任意一实施例中所公开的双缸变容压缩机。

由于该空调中包含上述实施例中所公开的双缸变容压缩机，因而该空调兼具上述双缸变容压缩机的全部优点，本申请文件中对此不再进行赘述。

本发明中还公开了一种双缸变容压缩机的控制方法，具体包括以下步骤：

1）获取高压电磁阀32的状态，并且若高压电磁阀32处于开通状态，则进入步骤2），若高压电磁阀32处于断开状态，则进入步骤3）；

2）若压缩机的运行频率小于第一预设运行频率，则保持高压电磁阀32开通；若压缩机的运行频率大于等于第一预设运行频率，则控制高压电磁阀32断开；

3）若压缩机的运行频率大于等于第二预设运行频率，则保持高压电磁阀32断开；若压缩机的运行频率小于第二预设运行频率，则控制高压电磁阀32开通。

需要进行说明的是，上述实施例中的高压电磁阀32处于开通状态时，则高压管31处于通流状态，高压电磁阀32处于断开状态时，则高压管31处于断开状态。

获取高压电磁阀32状态的方法有多种，例如可以设置用于检测高压电磁阀32状态的检测设备，或者采用本身可发送带有表征通断状态的信号的高压电磁阀32。

其中，第一预设频率为双缸变容压缩机在单缸运行时的最高频率，在该频率以下，压缩机采用单缸运行模式具有更高的能效，不同的压缩机的第一预设频率不同，通常第一预设频率在40-60HZ之间，当压缩机单缸运行频率达到或者超过第一预设频率时，则表明单缸运行已经无法满足制冷要求，此时需要使压缩机切换到双缸运行模式，第二预设频率为压缩机在双缸运行时的最低频率，在该频率以上，压缩机采用双缸运行模式具有更高的能效，不同的压缩机的第二预设频率不同，通常第二预设频率在20-30HZ之间，当压缩机的运行频率小于该频率时，则表明单缸运行可满足制冷要求，此时应当使压缩机切换到单缸运行模式，若压缩机的运行频率大于等于第二预设频率时，则表明制冷量较大，压缩机需继续采用双缸模式运行。

单/双缸运行模式的切换主要是依靠高压电磁阀32的通断来实现的，当高压电磁阀32处于开通状态时，压缩机处于单缸运行模式，当高压电磁阀32处于断开状态时，压缩机处于双缸运行模式。

本发明实施例中还公开了一种双缸变容压缩机的控制方法，该方法包括以下步骤：

1）获取高压电磁阀32的状态，若高压电磁阀32处于开通状态，则进入步骤2），若高压电磁阀32处于断开状态则进入步骤3）；

2）若压缩机的运行频率小于第一预设运行频率，则保持高压电磁阀32开通，并控制低压电磁阀34关闭；若压缩机的运行频率大于等于第一预设运行频率，则控制高压电磁阀32断开，并在预定时间后控制低压电磁阀34开通；

3）若压缩机的运行频率大于等于第二预设运行频率，则保持所述高压电磁阀32断开；若压缩机的运行频率小于第二预设运行频率，则控制低压电磁阀断开34，并在预定时间后控制高压电磁阀32开通。

对比上述实施例可见，本实施例中的步骤2）中，在压缩机运行频率小于第一预设运行频率时，保持高压电磁阀32开通，并控制低压电磁阀34关闭，以避免高压气体对气液分离器的吸气口14处的气压造成影响，在压缩机的运行频率大于等于第一预设运行频率时，控制高压电磁阀32断开，并在预定时间后控制低压电磁阀34开通，低压电磁阀34的开通可以使单向阀13快速导通，从而使压缩机能够迅速切换到双缸模式，在预定时间后开启低压电磁阀34主要是为了避免残留的高压气体对气液分离器的吸气口14处的气压造成影响，预定时间通常被设定为1秒或者2秒。

本实施例中的步骤3）中，当压缩机的运行频率小于第二预设运行频率时，首先控制低压电磁阀34断开，并在预定时间后控制高压电磁阀32开通，同样是为了避免高压气体对气液分离器的吸气口14的气压造成影响。

需要强调说明的是，为了描述的方便，本发明部分实施例中采用压缩机来替代了双缸变容压缩机的称谓，两者的实质是相同的。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种双缸变容压缩机，包括气液分离器（1）以及具有上吸气口（21）和下吸气口（22）的压缩机本体（2），其特征在于，所述气液分离器（1）包括分别与所述上吸气口（21）和所述下吸气口（22）连通的第一出口管路（11）和第二出口管路（12），且所述第二出口管路（12）上串联有单向阀（13）；

所述单向阀（13）与所述下吸气口（22）之间的管路上还连通有控制管路（3），且所述控制管路（3）具有与所述压缩机本体的排气口（23）连通的高压管（31）；

所述高压管（31）上设置有控制高压管（31）通断的高压电磁阀（32）。

2.如权利要求1所述的双缸变容压缩机，其特征在于，所述控制管路（3）还具有与所述气液分离器的吸气口（14）连通的低压管（33），所述低压管（33）上设置有用于控制低压管（33）通断的低压电磁阀（34）。

3.如权利要求1或2所述的双缸变容压缩机，其特征在于，还包括串联于所述控制管路（3）上的过滤器（35）。

4.如权利要求2所述的双缸变容压缩机，其特征在于，所述低压管（33）、高压管（31）以及所述控制管路（3）通过三通阀（36）相连。

5.一种空调，包括双缸变容压缩机，其特征在于，所述双缸变容压缩机为如权利要求1-4中任意一项所述的双缸变容压缩机。

6.一种如权利要求1中的双缸变容压缩机的控制方法，其特征在于，包括步骤：

1）获取所述高压电磁阀（32）的状态，若所述高压电磁阀（32）处于开通状态，则进入步骤2），若所述高压电磁阀（32）处于断开状态，则进入步骤3）；

2）若压缩机的运行频率小于第一预设运行频率，则保持所述高压电磁阀（32）开通；若压缩机的运行频率大于等于第一预设运行频率，则控制所述高压电磁阀（32）断开；

3）若压缩机的运行频率大于等于第二预设运行频率，则保持所述高压电磁阀（32）断开；若压缩机的运行频率小于第二预设运行频率，则控制所述高压电磁阀（32）开通。

7.一种如权利要求2中的双缸变容压缩机的控制方法，其特征在于，包括步骤：

1）获取所述高压电磁阀（32）的状态，若所述高压电磁阀（32）处于开通状态，则进入步骤2），若所述高压电磁阀（32）处于断开状态则进入步骤3）；

2）若压缩机的运行频率小于第一预设运行频率，则保持所述高压电磁阀开通（32），并控制所述低压电磁阀（34）关闭；若压缩机的运行频率大于等于第一预设运行频率，则控制所述高压电磁阀（32）断开，并在预定时间后控制所述低压电磁阀（34）开通；

3）若压缩机的运行频率大于等于第二预设运行频率，则保持所述高压电磁阀（32）断开；若压缩机的运行频率小于第二预设运行频率，则控制所述低压电磁阀（34）断开，并在预定时间后控制所述高压电磁阀（32）开通。

8.如权利要求7所述的双缸变容压缩机的控制方法，其特征在于，所述预定时间为1s-2s。