CN107989768A - 压缩机以及制冷装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种压缩机以及制冷装置，压缩机包括：第一压缩腔、第二压缩腔、排气口、变容机构、吸气口、补气口和压力信号接口，压缩机的吸气口连接在第一压缩腔的进口，压缩机的补气口连接在第二压缩腔的进口，第一压缩腔和第二压缩腔压缩后的气体均排到压缩机壳体内部再经排气口排出，第一压缩腔的容积是第二压缩腔的容积的两倍以上，变容机构设置在第一压缩腔和/或第二压缩腔，变容机构与压力信号接口相连，由此，通过在第一压缩腔和/或第二压缩腔上设置变容机构，能够实现制冷装置在较高的能效状况下运行，从而可以提升制冷装置的能效。
Description
技术领域
本发明涉及制冷技术领域，特别涉及一种压缩机以及具有该压缩机的制冷装置。
背景技术
相关技术中，压缩机内的第一压缩腔、第二压缩腔的容积不变，当压缩机在不同的工况下工作时，压缩机的负荷运转一定，这样容易造成能效的浪费，也容易造成能效的不足。
一般情况下，旁通变容的旁通孔一般设置在气缸壁上，因为气缸内壁是圆形的，为减少余隙容积等需要制造出对应形状的柱塞封堵件才可以减少性能损失，而设置在轴承或者隔板上则对应的柱塞结构简单容易制造，同时性能较高！
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种压缩机，该压缩机可以提升制冷装置的能效。
本发明还公开了一种制冷装置。
根据本发明的压缩机包括：包括：第一压缩腔、第二压缩腔、排气口、变容机构、吸气口、补气口和压力信号接口，所述压缩机的吸气口连接在所述第一压缩腔的进口，所述压缩机的补气口连接在所述第二压缩腔的进口，所述的第一压缩腔和第二压缩腔压缩后的气体均排到压缩机壳体内部再经所述排气口排出，所述第一压缩腔的容积是所述第二压缩腔的容积的两倍以上，所述变容机构设置在所述第一压缩腔和/或所述第二压缩腔，所述变容机构与所述压力信号接口相连，所述变容机构为柱塞变容机构，所述柱塞变容机构包括：封堵件、旁通孔、旁通通道和压力信号接收端，所述封堵件选择性地封堵所述旁通孔，所述旁通通道与所述旁通孔连接，所述旁通通道还与对应的柱塞所在的压缩腔的进口连接，所述压力信号接收端与所述压力信号接口连接，所述旁通孔设置在所述压缩机的上轴承、下轴承或中隔板上，所述第二压缩腔的进气压力大于所述第一压缩腔的进气压力。
根据本发明的压缩机，通过在第一压缩腔和/或第二压缩腔上设置变容机构，能够实现制冷装置在较高的能效状况下运行，从而可以提升制冷装置的能效。
具体地，当所述变容机构仅设置在所述第一压缩腔处时，所述第一压缩腔全负荷运行容积为V1，所述第一压缩腔部分负荷运行容积为V1’,所述第二压缩腔的容积为V2，则满足V2＝(2％-20％)V1；V1’＝(30％-60％)V1。
可选地，当所述变容机构仅设置在所述第二压缩腔处时，所述第一压缩腔运行容积为V1，所述第二压缩腔部分负荷运行容积为V2’,所述第二压缩腔的全负荷容积为V2，则满足V2＝(15％-40％)V1；V2’＝(4％-15％)V1。
进一步地，所述变容机构仅设置在所述第一压缩腔和所述第二压缩腔处时，所述第一压缩腔全负荷运行容积为V1，所述第一压缩腔部分负荷运行容积为V1’,所述第二压缩腔的容积为V2，所述第二压缩腔部分负荷运行的容积为V2’，则满足V2’＝(4％-15％)V1’；V2＝(15％-40％)V1；V1＝(110-140)％V1’。
根据本发明的制冷装置，包括上述的压缩机、冷凝器、蒸发器、经济器；所述压缩机的吸气口与所述蒸发器出口连通，所述压缩机的补气口与所述经济器连通，所述经济器还分别与所述冷凝器和所述蒸发器连通。
可选地，所述的制冷装置，包括引压管路、控制阀、高压管路接口、低压管路接口、压缩机的排气管路、压缩机的吸气管路；所述控制阀通过所述引压管路分别与所述压缩机压力信号接口、所述高压管路接口、所述低压管路接口连接，所述压缩机的压力信号接口通过控制阀选择性地与所述的高压管路接口或低压接口连通；所述的高压管路接口设置在所述压缩机的壳体、所述压缩机的排气管路、所述冷凝器及其连接管路；所述的低压管路接口设置在所述压缩机的吸气管路、所述蒸发器及其连接管路上。
进一步地，所述控制阀为三通阀、四通阀或两个开闭阀。
具体地，在所述压缩机的两个压缩腔均具有变容机构控制时，使用一个所述控制阀控制两个压缩腔，使两个压缩腔同时处于满负荷工作状态或部分负荷工作状态；或使用两个控制阀单独控制变容机构，使两个压缩腔分别根据需要处在全负荷或部分负荷工作状态。
附图说明
图1是根据本发明实施例的变容机构设置在第一压缩腔上的制冷装置示意图；
图2是根据本发明实施例的变容机构设置在第二压缩腔上的制冷装置示意图；
图3是根据本发明实施例的变容机构同时设置在第一压缩腔和第二压缩腔上的制冷装置示意图；
图4是根据本发明实施例的制冷装置的压缩机为单冷机的示意图；
图5是根据本发明实施例的制冷装置的压缩机为单热机的示意图；
图6是根据本发明实施例的制冷装置的经济器为换热器类型的示意图；
图7是根据本发明实施例的制冷装置的压缩机为冷暖机的示意图；
图8是根据本发明实施例的制冷装置的使用一个控制阀控制第一压缩腔和第二压缩腔或者使用两个控制阀单独控制变容机构的示意图。
附图标记：
制冷装置10；
压缩机1；第一压缩腔11；第二压缩腔12；排气口13；
变容机构14；压力信号接收端141；
储液器15；
四通阀2；第一接口21；第二接口22；第三接口23；第四接口24；
室外换热器3；室内换热器4；经济器5；节流元件6；
三通阀7；压力信号接口71；
单向阀8。
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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
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，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面参考图1-图8详细描述一下根据本发明实施例的制冷装置10。
如图1-图3所示，根据本发明实施例的制冷装置10，其特征在于，包括：压缩机1、四通阀2、室外换热器3、室内换热器4、经济器5、节流元件6，压缩机1可以包括：第一压缩腔11、第二压缩腔12、排气口13、变容机构14、吸气口、补气口和压力信号接口71，压缩机1的吸气口上设置有储液器15，被第一压缩腔11和第二压缩腔12压缩后的气体均排到压缩机1壳体的内部，储液器15连接在第一压缩腔11的进口，也就是说，储液器15与第一压缩腔11连通。
另外，四通阀2具有第一至第四接口24，分别为第一接口21、第二接口22、第三接口23和第四接口24，第一接口21连接室外换热器3，第二接口22连接室内换热器4，第三接口23连接吸气口，第四接口24连接排气口13，经济器5、节流元件6连接在室外换热器3和室内换热器4之间，经济器5还与第二压缩腔12的进口连通。其中，经济器5分为气液分离类型的，还有换热器类型的，气液分离类型的经济器又叫做气液分离器、闪发器、闪蒸器等名称。
其中，压缩机1的吸气口连接在第一压缩腔11的进口，压缩机1的补气口连接在第二压缩腔12的进口，被第一压缩腔11和第二压缩腔12压缩后的气体均排到压缩机1壳体内部再经排气口13排出，需要说明的是，气体能够通过吸气口进入到第一压缩腔11内，第二压缩腔12内的气体能够通过补气口排出到第二压缩腔12外部。
其中，第一压缩腔11的容积是第二压缩腔12的容积的两倍以上，变容机构14设置在第一压缩腔11和/或第二压缩腔12，需要说明的是，变容机构14可以单独设置在第一压缩腔11，也可以单独设置在第二压缩腔12上，还可以同时设置在第一压缩腔11和第二压缩腔12上，变容机构14能够改变第一压缩腔11和第二压缩腔12的工作容积，可以实现使第一压缩腔11和第二压缩腔12其中一个变容量运行，也可以同时使第一压缩腔11和第二压缩腔12变容量运行，从而可以满足制冷装置10在不同工况下的工作需求。
另外，变容机构14与压力信号接口71相连，压力信号接口71能够将压力信号传给变容机构14，可以根据压力信号值来控制变容机构14工作，从而可以更加方便的控制第一压缩腔11和第二压缩腔12在不同的负荷情况下工作。
并且，当制冷装置10在制冷过程中，通过变容机构14来调节第一压缩腔11和第二压缩腔12的容积，能够使第一压缩腔11和第二压缩腔12处在部分负载运转或者满负载运转，由此，可以根据实际工作中的需求，来调节第一压缩腔11和第二压缩腔12的负载运转情况，能够实现制冷装置10在较高的能效状况下运行，可以提升制冷装置10的能效，从而可以提升制冷装置10的工作性能，进而可以提升用户满意度。
进一步地，变容机构14可以为柱塞变容机构14，柱塞变容机构14可以包括：封堵件、旁通孔、旁通通道和压力信号接收端141，封堵件选择性地封堵旁通孔，旁通通道与旁通孔连接，旁通通道还与对应的柱塞所在的压缩腔的进口连接，也就是说，如果变容机构14设置在第一压缩腔11上，旁通通道就与第一压缩腔11的进口连接，如果变容机构14设置在第二压缩腔12上，旁通通道就与第二压缩腔12的进口连接，这样可以实现变容机构14调节第一压缩腔11和第二压缩腔12的工作需求。
并且，如图1-图3所示，压力信号接收端141与压力信号接口71连接，压力信号接收端141能够接收到压力信号接口71传送来的压力信号，旁通孔设置在压缩机1的上轴承、下轴承或者中隔板上，如此设置能够减小余隙容积，减少气体泄漏，从而可以提高制冷装置10的性能，同时因为形状较为规则，可以便于制造。
当压力信号接收端141接收到高压信号时，封堵件封堵旁通孔，第一压缩腔11和第二压缩腔12内的制冷剂无法通过旁通孔流向旁通通道，此时第一压缩腔11和第二压缩腔12为全负荷运转。当压力信号接收端141接收到低压信号时，封堵件移出旁通孔，第一压缩腔11和第二压缩腔12内的制冷剂通过旁通孔流向旁通通道，然后制冷剂通过旁通通道流回吸气口，此时第一压缩腔11和第二压缩腔12为部分负荷运转，从而可以实现自动调节第一压缩腔11和第二压缩腔12的负荷运转状态，进而可以使制冷装置10更加智能化。
其中，柱塞变容机构14的具体结构特点为：在柱塞变容机构14的下侧轴承或者第隔板上开有旁通孔，旁通孔内设置有可以沿柱塞轴向移动的柱塞，旁通孔的一端与对应变容量的第一压缩腔11或者第二压缩腔12内部空间连通，旁通孔的另一端为压力信号接收端141，压力信号接收端141与压力信号接口71连通，旁通孔上设置有旁通通道，旁通通道一侧与旁通孔相连，另一侧与第二气缸的吸气口连通，并且，旁通通道既可以设置在压缩机1的内部，也可以设置在压缩机1的外部。另外，变容机构14也可以设置为与柱塞变容机构14起到相同作用的变容机构14。
进一步地，第二压缩腔12的进气压力大于第一压缩腔11的进气压力，如此设置能够提升压缩机1的工作性能。
可选地，压力信号接口71选择性地接通排气口13和吸气口，如此设置压力信号接口71能够随时接通和关闭排气口13和吸气口，可以使第一压缩腔11和第二压缩腔12满足工作需求。
可选地，如图1-图3所示，制冷装置10还可以包括：三通阀7，三通阀7分别与排气口13、压缩机1的吸气口和压力信号接口71相连，排气口13为高压接口，吸气口为低压接口，三通阀7与变容机构14连接的接口作为压力信号接口71，也就是说，三通阀7分别与排气口13、储液器15和变容机构14连通，其中，三通阀7能够检测出排气口13、储液器15的压力，而且，能够将检测出的压力转变为压力信号传给变容机构14，可以根据压力信号值来控制变容机构14工作，从而可以更加方便的控制第一压缩腔11和第二压缩腔12在不同的负荷情况下工作。
具体地，压缩机1还可以包括：两个开闭阀，一个开闭阀设置在压力信号接口71和排气口13之间，另一个开闭阀设置在压力信号接口71和吸气口之间，排气口13为高压接口，吸气口为低压接口，两个开闭阀能够分别控制压力信号接口71与排气口13和吸气口的通断，当压力信号接口71和排气口13之间的开闭阀打开时，压力信号接口71与排气口13连通，当压力信号接口71和吸气口之间的开闭阀打开时，压力信号接口71与吸气口连通。
具体地，如图1所示，当变容机构14仅设置在第一压缩腔11处时，第一压缩腔11全负荷运行容积为V1，第一压缩腔11部分负荷运行容积为V1’,第二压缩腔12的容积为V2，则满足V2＝(2％-20％)V1；V1’＝(30％-60％)V1。能够使第一压缩腔11实现部分负荷运转，可以提高制冷装置10的季节能效，从而可以提高制冷装置10的SEER(seasonal energyefficiency ratio-季节能效比)。
其中，当变容机构14仅设置在第一压缩腔11处时，定速机采用独立压缩技术可以提高SEER，定速机采用变容技术也可以提高SEER，在独立压缩的第一压缩腔11上设置有变容机构14时，采用定速压缩机1的制冷装置10可以同时拥有独立压缩技术和变容技术，从而可以达到进一步提高SEER的目的。
进一步地，如图2所示，当变容机构14仅设置在第二压缩腔12处时，第一压缩腔11运行容积为V1，第二压缩腔12部分负荷运行容积为V2’,第二压缩腔12的容积为V2，则满足V2＝(15％-40％)V1；V2’＝(4％-15％)V1。如此设置能够使第二压缩腔12在低温制热时实现满负荷运转，可以提高低温制热能力，并且，在其余一些工况时，能够实现第二压缩腔12部分负荷运转，可以实现高性能运行，从而可以提高制冷装置10的能效。
进一步地，如图3所示，变容机构14仅设置在第一压缩腔11和第二压缩腔12处时，也就是说，变容机构14同时设置在第一压缩腔11和第二压缩腔12上，第一压缩腔11全负荷运行容积为V1，第一压缩腔11部分负荷运行容积为V1’,第二压缩腔12的容积为V2，第二压缩腔12部分负荷运行的容积为V2’，则满足V2’＝(4％-15％)V1’；V2＝(15％-40％)V1；V1＝(110-140)％V1’。在低温制热时，这样设置能够使第一压缩腔11和第二压缩腔12同时实现满负荷运转，可以使制冷装置10具有更大的低温制热能力，在其余一些工况时，第一压缩腔11和第二压缩腔12都可以进入部分负荷运转，从而可以达到较高的能效。其中，可以根据实际工作要求，来选择变容机构14的设置位置。
具体地，如图1-图3所示，节流元件6为两个，而且两个节流元件6分别连接在经济器5的两侧，节流元件6具有节流作用，能够控制制冷装置10的气体流速，可以实现降低压力的作用。
可选地，压缩机1可以包括：第一气缸和第二气缸，第一压缩腔11形成在第一气缸内，第二压缩腔12形成在第二气缸内，如此设置可以使第一压缩腔11和第二压缩腔12更好地压缩气体，从而可以进一步提升制冷装置10的工作性能，同时，第一气缸和第二气缸可以对第一压缩腔11和第二压缩腔12起到保护作用，从而可以防止第一压缩腔11和第二压缩腔12受到损坏，进而可以提升制冷装置10的工作可靠性。
根据本发明实施例的制冷装置10，包括上述发明实施例的压缩机1，该压缩机1能够实现制冷装置10在较高的能效状况下运行，从而可以提升制冷装置10的能效。
进一步地，制冷装置10还可以包括：冷凝器、蒸发器和经济器5，压缩机1的吸气口与蒸发器出口连通，压缩机1的补气口13与经济器5连通，经济器5还分别与冷凝器和蒸发器连通，如此设置可以保证制冷装置10满足工作需求。
具体地，制冷装置10还可以包括引压管路、控制阀、高压管路接口、低压管路接口、压缩机1的排气管路、压缩机1的吸气管路；控制阀通过引压管路分别与压缩机1的压力信号接口71、高压管路接口、低压管路接口连接，压缩机1的压力信号接口71通过控制阀选择性地与高压管路接口或者低压接口连通；高压管路接口设置在压缩机1的壳体、压缩机1的排气管路、冷凝器及其连接管路；低压管路接口设置在压缩机1的吸气管路、蒸发器及其连接管路上，这样设置可以进一步提升制冷装置10的工作性能。
可选地，控制阀可以为三通阀7、四通阀2或者两个开闭阀，如此设置可以更加方便地控制第一压缩腔11和第二压缩腔12在不同的负荷情况下工作。
进一步地，如图8所示，在压缩机1的两个压缩腔均具有变容机构14控制时，使用一个控制阀控制两个压缩腔，也就是说，使用一个控制阀一起控制第一压缩腔11和第二压缩腔12，使两个压缩腔同时处于满负荷工作状态或者部分负荷工作状态；或者使用两个控制阀单独控制变容机构14，使两个压缩腔分别根据需要处在全负荷或者部分负荷工作状态，从而可以进一步提升制冷装置10的工作性能。
需要说明的是，上述的制冷装置10可以为冷暖机，即具有制冷和制热能力的装置，当然，制冷装置10还可以省略四通阀2，此时，制冷装置10可以为单冷机或者单热机。基于此，上述实施例的压缩机1实际上可以适用于多种类型的制冷装置10。
另外，如图4所示，上述的制冷装置10可以为单冷机，即具有制冷能力的装置，单冷机可以包括：压缩机1、储液器15、室外换热器3、室内换热器4、经济器5、节流元件6和三通阀7，如图5所示，上述的制冷装置10可以为单热机，即具有制热能力的装置，单热机可以包括：压缩机1、储液器15、室外换热器3、室内换热器4、经济器5、节流元件6和三通阀7。
另外，如图6所示，制冷装置10为单冷机，并且经济器5为换热器类型，此时单冷机可以包括：压缩机1、储液器15、室外换热器3、室内换热器4、经济器5、节流元件6和三通阀7，如图7所示，制冷装置10可以为冷暖机，即具有制冷和制热能力的装置，冷暖机可以包括：压缩机1、储液器15、四通阀2、室外换热器3、室内换热器4、经济器5、节流元件6、三通阀7和四个单向阀8，经济器5为换热器类型的，较单冷机增加四个单向阀8。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种压缩机，其特征在于，包括：第一压缩腔、第二压缩腔、排气口、变容机构、吸气口、补气口和压力信号接口，所述压缩机的吸气口连接在所述第一压缩腔的进口，所述压缩机的补气口连接在所述第二压缩腔的进口，所述的第一压缩腔和第二压缩腔压缩后的气体均排到压缩机壳体内部再经所述排气口排出，所述第一压缩腔的容积是所述第二压缩腔的容积的两倍以上，所述变容机构设置在所述第一压缩腔和/或所述第二压缩腔，所述变容机构与所述压力信号接口相连，所述变容机构为柱塞变容机构，所述柱塞变容机构包括：封堵件、旁通孔、旁通通道和压力信号接收端，所述封堵件选择性地封堵所述旁通孔，所述旁通通道与所述旁通孔连接，所述旁通通道还与对应的柱塞所在的压缩腔的进口连接，所述压力信号接收端与所述压力信号接口连接，所述旁通孔设置在所述压缩机的上轴承、下轴承或中隔板上，所述第二压缩腔的进气压力大于所述第一压缩腔的进气压力。
2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，当所述变容机构仅设置在所述第一压缩腔处时，所述第一压缩腔全负荷运行容积为V1，所述第一压缩腔部分负荷运行容积为V1’,所述第二压缩腔的容积为V2，则满足V2＝(2％-20％)V1；V1’＝(30％-60％)V1。
3.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，当所述变容机构仅设置在所述第二压缩腔处时，所述第一压缩腔运行容积为V1，所述第二压缩腔部分负荷运行容积为V2’,所述第二压缩腔的全负荷容积为V2，则满足V2＝(15％-40％)V1；V2’＝(4％-15％)V1。
4.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述变容机构仅设置在所述第一压缩腔和所述第二压缩腔处时，所述第一压缩腔全负荷运行容积为V1，所述第一压缩腔部分负荷运行容积为V1’,所述第二压缩腔的容积为V2，所述第二压缩腔部分负荷运行的容积为V2’，则满足V2’＝(4％-15％)V1’；V2＝(15％-40％)V1；V1＝(110-140)％V1’。
5.一种制冷装置，其特征在于，包括根据权利要求1-4中任一项所述的压缩机、冷凝器、蒸发器、经济器；所述压缩机的吸气口与所述蒸发器出口连通，所述压缩机的补气口与所述经济器连通，所述经济器还分别与所述冷凝器和所述蒸发器连通。
6.根据权利要求5所述的制冷装置，包括引压管路、控制阀、高压管路接口、低压管路接口、压缩机的排气管路、压缩机的吸气管路；所述控制阀通过所述引压管路分别与所述压缩机压力信号接口、所述高压管路接口、所述低压管路接口连接，所述压缩机的压力信号接口通过控制阀选择性地与所述的高压管路接口或低压接口连通；所述的高压管路接口设置在所述压缩机的壳体、所述压缩机的排气管路、所述冷凝器及其连接管路；所述的低压管路接口设置在所述压缩机的吸气管路、所述蒸发器及其连接管路上。
7.根据权利要求6所述的控制阀，所述控制阀为三通阀、四通阀或两个开闭阀。
8.根据权利要求6-7中任一项所述的制冷装置，在所述压缩机的两个压缩腔均具有变容机构控制时，使用一个所述控制阀控制两个压缩腔，使两个压缩腔同时处于满负荷工作状态或部分负荷工作状态；或使用两个控制阀单独控制变容机构，使两个压缩腔分别根据需要处在全负荷或部分负荷工作状态。
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