CN105134597B - 压缩机及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压缩机和具有其的空调器，所述压缩机包括：本体；设置在本体之中的电机；以及第一汽缸和第二汽缸，第一汽缸和第二汽缸均设置在本体之中，且第一汽缸的排气容积与第二汽缸的排气容积之间呈预设关系。通过对第一汽缸的排气容积与第二汽缸的排气容积之间最佳比例的理论计算，以获得第一汽缸的排气容积与第二汽缸的排气容积之间的预设关系，并根据预设关系对第一汽缸和第二汽缸的排气容积进行有效控制，以使压缩机搭载到系统中时能够使季节能效比得到很大提高。

Description

压缩机及空调器

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，特别涉及一种压缩机以及一种空调器。

背景技术

目前，旋转式双缸定速变容压缩机在应用于采用国内APF标准、日本APF标准、印度季节能效标准的空调器中，通常会设定第一汽缸与第二汽缸的排气容积相同，虽然该方式可以使得压缩机的单体性能达到很高，但是压缩机搭载到系统时的季节能效比并不高。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种能够对第一汽缸的排气容积和第二汽缸的排气容积进行有效控制的压缩机。

本发明的另一个目的在于提出一种空调器。

为实现上述目的，本发明一方面实施例提出了一种压缩机，包括：本体；设置在所述本体之中的电机；以及第一汽缸和第二汽缸，所述第一汽缸和第二汽缸均设置在所述本体之中，且所述第一汽缸的排气容积与所述第二汽缸的排气容积之间呈预设关系。

根据本发明实施例的压缩机，通过第一汽缸的排气容积与第二汽缸的排气容积之间的预设关系对第一汽缸的排气容积和第二汽缸的排气容积进行有效控制，以使压缩机在搭载到系统中时能够使季节能效比得到很大提高，解决了传统压缩机中因第一汽缸的排气容积与第二汽缸的排气容积相同而导致的系统季节能效比低的问题。

根据本发明的一个实施例，所述预设关系根据以下公式表达：

0.1≤V1/(V1+V2)≤0.7，其中，V1为所述第一汽缸的排气容积，V2为所述第二汽缸的排气容积。

根据本发明的一个实施例，当所述压缩机以满负荷运转时，所述第一汽缸和所述第二汽缸均处于开启状态；当所述压缩机以最小负荷运转时，所述第一汽缸处于开启状态，所述第二汽缸处于关闭状态。

根据本发明的一个实施例，所述第一汽缸处于常开状态。

根据本发明的一个实施例，所述压缩机为旋转式定速变容压缩机。

为实现上述目的，本发明的另一个目的在于提出一种空调器，其包括上述的压缩机。

该空调器通过上述的压缩机，能够使空调器的季节能效比得到很大提高，解决了传统空调器中因压缩机第一汽缸的排气容积与第二汽缸的排气容积相同而导致的季节能效比低的问题。

附图说明

图1是根据本发明实施例的压缩机的方框示意图。

附图标记：本体10、电机20、第一汽缸30和第二汽缸40。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的压缩机以及空调器。

图1是根据本发明实施例的压缩机的方框示意图。如图1所示，该压缩机包括本体10、电机20、第一汽缸30和第二汽缸40。

其中，电机20设置在本体10之中，第一汽缸30和第二汽缸40均设置在本体10之中，且第一汽缸30的排气容积与第二汽缸40的排气容积之间呈预设关系。

根据本发明的一个实施例，预设关系根据下述公式(1)表达：

0.1≤V1/(V1+V2)≤0.7 (1)

其中，V1为第一汽缸的排气容积，V2为第二汽缸的排气容积。

根据本发明的一个实施例，压缩机为旋转式定速变容压缩机。

具体地，由于空调器等系统在实际使用过程中，多数情况下是工作在非额定状态下，并且有时会随负荷情况不同而不断启停，功耗也不稳定，因此，在国际标准ISO 16358(包括参照本标准中关于Two-stage季节能效计算方法进行编写的任何标准，如中国国内标准GB/T 7725，印度季节能效计算标准等)中规定以关于Two-stage季节能效的计算结果作为空调器的性能评价标准，通过该标准可以对采用双缸压缩机的空调器的季节能效进行计算，并将计算的季节能效比作为空调器的唯一性能评价指标。

具体而言，假设压缩机的第一汽缸30的排气容积为V1，第二汽缸40的排气容积为V2。通过大量实验数据测试可知，在相同单体测试条件下，即冷凝温度Tc＝46℃，蒸发温度Te＝10℃的条件下，仅开启第一汽缸30与同时开启第一汽缸30和第二汽缸40的单体能力比COMPrate约等于1.027V1/(V1+V2)。应用到该双缸压缩机中的电机，在仅开启第一汽缸30与同时开启第一汽缸30和第二汽缸40时的电机效率比η＝f1(COMPrate)，即电机效率比η可以通过已知的单体能力比COMPrate计算得到。

选取一款变频压缩机，对该变频压缩机在不同转速、不同冷凝温度以及不同蒸发温度条件下的单体性能进行测试，并对测试数据进行整理。假设冷凝温度为Tc，蒸发温度为Te，转速为R，则冷媒循环量＝f2(Tc，Te，R)，即冷媒循环量可通过已知的冷凝温度Tc、蒸发温度Te和转速R计算得到；变频压缩机的输入功率＝f3(Tc，Te，R)，即变频压缩机的输入功率可通过已知的冷凝温度Tc、蒸发温度Te和转速R计算得到。因此，在固定转速下，以冷凝温度Tc＝46℃，蒸发温度Te＝10℃条件下获得的变频压缩机的输入功率为基准，则在其他条件(不包括转速不同)下获得的变频压缩机的输入功率与该基准的比值作为压缩机的输入功率比率rate＝f4(Tc，Te)，即在固定转速下，压缩机的输入功率比率rate可通过已知的冷凝温度Tc和蒸发温度Te计算得到。

选取一款变频空调器，对该变频空调器在不同转速条件(包括额定频率条件)下的性能进行测试，并将测试结果作为空调器的能力关系式。

以额定频率条件下获得的空调器的能力作为基准，则在其他转速条件下获得的空调器的能力除以在额定频率条件下获得的空调器的能力作为空调器的能力比＝f5(COMPrate)，即空调器的能力比可通过已知的单体能力比COMPrate计算得到，同时，可以计算得到冷凝温度Tc＝f6(COMPrate)，蒸发温度Te＝f7(COMPrate)，即冷凝温度Tc和蒸发温度Te可通过已知的单体能力比COMPrate计算得到。

至此，完成了压缩机特性方程以及空调器特性方程的计算。

下面以印度季节能效计算标准对采用旋转式双缸定速变容压缩机的空调器的季节能效比进行计算。

其中，季节能效比需要计算以下参数：额定排气量(即第一汽缸30和第二汽缸40同时开启)且室外环境温度为35℃条件下的能力(空调器的能力)和功率(压缩机的输入功率)；额定排气量(即第一汽缸30和第二汽缸40同时开启)且室外环境温度为29℃条件下的能力和功率；最小排气量(即仅开启第一汽缸30)且室外环境温度为29℃条件下的能力和功率。

具体地，以上述变频空调器在额定频率条件下的测试结果作为本回计算季节能效比在额定排气量且室外环境温度为35℃条件下的能力和功率，并分别记为CAPFUL35(已知)和POWERFUL35(已知)，然后再根据印度季节能效计算标准可计算出额定排气量且室外环境温度为29℃条件下的能力CAPFUL29和功率POWERFUL29，而最小排气量且室外环境温度为29℃条件下的能力CAPMIN29和功率POWERMIN29需要通过上述的压缩机特性方程以及空调器特性方程进行计算。

具体而言，根据印度季节能效计算标准可以得到额定排气量且室外环境温度为29℃条件下的能力CAPFUL29＝CAPFUL35*1.077，功率POWERFUL29＝POWERFUL35*0.914。

假设V1/(V1+V2)＝0.1，则单体能力比COMPrate＝1.027V1/(V1+V2)＝1.027*0.1＝0.1027。将计算的单体能力比带入空调器的能力比公式中，可以计算出空调器的能力比＝f5(0.1027)，然后根据计算的空调器的能力比可得出最小排气量且室外环境温度为35℃条件下的能力＝f5(0.1027)*CAPFUL35，进而根据印度季节能效计算标准可得到最小排气量且室外环境温度为29℃条件下的能力CAPMIN29＝f5(0.1027)*CAPFUL35*1.077。

另外，在最小排气量时，冷凝温度Tc＝46℃，蒸发温度Te＝10℃条件下的功率＝POWERFUL35*COMPrate/η，计算的冷凝温度Tc＝f6(COMPrate)，蒸发温度Te＝f7(COMPrate)。将计算的冷凝温度Tc和蒸发温度Te带入高风运行时压缩机的输入功率比率rate＝f4(Tc，Te)，则高风运行时且室外环境温度为35℃条件下的压缩机的输入功率＝POWERFUL35*COMPrate/η*rate，根据印度季节能效计算标准进一步得到高风运行时且室外环境温度为29℃条件下的压缩机的输入功率＝POWERFUL35*COMPrate/η*rate*0.914。

假设上述变频空调器在额定条件下低风运行时与高风运行时压缩机的功率比为ξ，则低风运行时且室外环境温度为35℃条件下的压缩机的输入功率＝POWERFUL35*COMPrate/η*rate*0.914*ξ，从而可以得到最小排气量且室外环境温度为29℃条件下的功率POWERMIN29＝低风运行时且室外环境温度为35℃条件下的压缩机的输入功率+空调器中内外风机的功率。

通过上述步骤可分别假设V1/(V1+V2)＝0.1，V1/(V1+V2)＝0.2，V1/(V1+V2)＝0.3，V1/(V1+V2)＝0.4，V1/(V1+V2)＝0.5，V1/(V1+V2)＝0.6，V1/(V1+V2)＝0.7，则当V1/(V1+V2)＝0.1，季节能效比＝3.31；当V1/(V1+V2)＝0.2，季节能效比＝3.43；当V1/(V1+V2)＝0.3，季节能效比＝3.52；当V1/(V1+V2)＝0.4，季节能效比＝3.45；当V1/(V1+V2)＝0.5，季节能效比＝3.39；当V1/(V1+V2)＝0.6，季节能效比＝3.33；当V1/(V1+V2)＝0.7，季节能效比＝3.29。其中，V1/(V1+V2)＝0.3时的季节能效比最大。

根据本发明的一个实施例，当压缩机以满负荷运转时，第一汽缸30和第二汽缸40均处于开启状态；当压缩机以最小负荷运转时，第一汽缸30处于开启状态，第二汽缸40处于关闭状态。

根据本发明的一个实施例，第一汽缸30处于常开状态。

具体而言，当压缩机搭载到系统中时，根据实际工况对第一汽缸30和第二汽缸40进行控制，其中，当压缩机以最小负荷运转时，第一汽缸30处于开启状态，第二汽缸40处于关闭状态，通过对第一汽缸30的排气容积进行控制以满足实际工况需求；当压缩机以大于最小负荷运转时，第一汽缸30和第二汽缸40均处于开启状态，并按照上述预设关系对第一汽缸30的排气容积和第二汽缸40的排气容积进行控制，以使系统的季节能效比达到最大。

根据本发明实施例的压缩机，通过第一汽缸的排气容积与第二汽缸的排气容积之间的预设关系对第一汽缸的排气容积和第二汽缸的排气容积进行有效控制，以使压缩机在搭载到系统中时能够使季节能效比得到很大提高，解决了传统压缩机中因第一汽缸的排气容积与第二汽缸的排气容积相同而导致的系统季节能效比低的问题。

为实现上述目的，本发明的另一个目的在于提出一种空调器，其包括上述的压缩机。

该空调器通过上述的压缩机，能够使空调器的季节能效比得到很大提高，解决了传统空调器中因压缩机第一汽缸的排气容积与第二汽缸的排气容积相同而导致的季节能效比低的问题。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (4)

1.一种压缩机，其特征在于，所述压缩机为旋转式定速变容压缩机，所述压缩机包括：

本体；

设置在所述本体之中的电机；以及

第一汽缸和第二汽缸，所述第一汽缸和第二汽缸均设置在所述本体之中，且所述第一汽缸的排气容积V1与所述第二汽缸的排气容积V2呈预设关系0.1≤V1/(V1+V2)≤0.7，其中，所述压缩机搭载到空调器系统中，当所述第一汽缸和所述第二汽缸均处于开启状态时，按照所述预设关系对所述第一汽缸的排气容积和所述第二汽缸的排气容积进行控制，以使所述空调器系统的能效比达到最大，其中，在按照所述预设关系对所述第一汽缸的排气容积和所述第二汽缸的排气容积进行控制时，根据V1/(V1+V2)计算仅开启所述第一汽缸与同时开启所述第一汽缸和第二汽缸的单体能力比，并根据所述单体能力比计算所述空调器系统的能效比。

2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，其中，

当所述压缩机以满负荷运转时，所述第一汽缸和所述第二汽缸均处于开启状态；

当所述压缩机以最小负荷运转时，所述第一汽缸处于开启状态，所述第二汽缸处于关闭状态。

3.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述第一汽缸处于常开状态。

4.一种空调器，其特征在于，包括根据权利要求1-3中任一项所述的压缩机。