CN110925178B - 变容压缩机及其控制方法、装置、控制器及热泵系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种变容压缩机及其控制方法、装置、控制器及热泵系统，涉及空调领域，通过在双缸压缩机排气口和吸气口之间设置变容控制通路，且该变容控制通路包括：设置有变容器且基于变容器内气体压力控制双缸压缩机切换工作气缸数量的变容支路，从而实现基于变容器中的高压气体控制双缸压缩机工作于双缸模式。即使变容控制通路停止从双缸压缩机排气口引入高压气体，也可以在一段时间内仅通过变容器中储存的高压气体控制双缸压缩机继续工作于双缸模式。

Description

变容压缩机及其控制方法、装置、控制器及热泵系统

技术领域

本申请属于压缩机领域，具体涉及一种变容压缩机及其控制方法、装置、控制器及热泵系统。

背景技术

目前，针对变容压缩机控制中的缸体切换，一般采用引入高压或低压来切换缸体的数量，从而完成压缩机变容的效果。例如，通过引入高压，即引入压缩机排气孔输出的高压气体使得压缩机切换为双缸模式。但是这样很容易导致变容压缩机在变容控制管路上存在振动和应力变大，继而会有异响和断管的隐患，同时也会降低压缩机的性能。

发明内容

为至少在一定程度上解决目前变容压缩机引入高压进行变容时存在的变容控制管路振动和应力变大，压缩机性能下降等问题，本申请提供一种变容压缩机及其控制方法、装置及热泵系统，用于减少引入高压进行变容功能的时间，最大限度的提高了压缩机的稳定性和性能。

为实现以上目的，本申请采用如下技术方案：

第一方面，提供了一种变容压缩机，包括：双缸压缩机和设置在双缸压缩机排气口和双缸压缩机吸气口之间的变容控制通路，所述变容控制通路包括：

设置有变容器且基于所述变容器内气体压力控制所述双缸压缩机切换工作气缸数量的变容支路。

如上所述的变容压缩机中，所述变容支路上设置有蓄热装置，用于对所述变容器中的气体进行加热升压。

如上所述的变容压缩机中，所述变容支路为单端管路，且所述变容支路的进出气口设置有第一电磁阀，所述蓄热装置上设置有温度传感器。

如上所述的变容压缩机中，所述变容控制通路还包括：

与所述双缸压缩机排气口和所述变容支路的进出气口连通的第一支路，所述第一支路上设置有第二电磁阀；所述第一支路用于将所述双缸压缩机排气口气体输送至所述变容支路上所述变容器内。

如上所述的变容压缩机中，所述变容控制通路还包括：

与所述双缸压缩机吸气口和所述变容支路的进出气口连通的第二支路，所述第二支路上设置有第三电磁阀；所述第二支路用于将所述变容支路上所述变容器内气体输送至所述双缸压缩机吸气口。

第二方面，提供了一种变容压缩机的控制方法，适用于第一方面所述的变容压缩机，包括：

关闭第三电磁阀，开启第一电磁阀、第二电磁阀，以通过双缸压缩机排气口向变容器输送高压气体；

基于所述变容器中的高压气体控制所述双缸压缩机工作于双缸模式。

第三方面，提供了一种变容压缩机的控制装置，适用于第一方面所述的变容压缩机，包括：

第一控制模块，用于关闭第三电磁阀，开启第一电磁阀、第二电磁阀，以通过双缸压缩机排气口向变容器输送高压气体；

第二控制模块，用于基于所述变容器中的高压气体控制所述双缸压缩机工作于双缸模式。

第四方面，提供了一种控制器，用于执行如上任一项所述变容压缩机的控制方法。

第五方面，提供了一种热泵系统，包括如上任一项所述变容压缩机。

本发明实施例提供的变容压缩机及其控制方法、装置、控制器及热泵系统，通过在双缸压缩机排气口和吸气口之间设置变容控制通路，且该变容控制通路包括：设置有变容器且基于变容器内气体压力控制双缸压缩机切换工作气缸数量的变容支路，从而实现基于变容器中的高压气体控制双缸压缩机工作于双缸模式。即使变容控制通路停止从双缸压缩机排气口引入高压气体，也可以在一段时间内仅通过变容器中储存的高压气体控制双缸压缩机继续工作于双缸模式。

本方案中，通过变容器中储存的高压气体，在停止从双缸压缩机排气口引入高压气体的一段时间内，仍可维持双缸压缩机继续工作于双缸模式，从而减少引入高压进行变容功能的时间，同时最大限度的提高了压缩机的稳定性和性能。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关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申请的一些实施例，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为本申请实施例中变容压缩机的结构示意图；

图2为本申请实施例中变容压缩机的控制方法流程图；

图3为本申请实施例中变容压缩机的控制装置结构示意图。

附图标号说明

1-双缸压缩机、2-双缸压缩机排气口、3-双缸压缩机吸气口、4-变容控制通路、41-变容支路、42-第一支路、43-第二支路、5-变容器、6-蓄热装置、7-第一电磁阀、8-温度传感器、9-第二电磁阀、10-第三电磁阀。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。

实施例一

本发明实施例提供一种变容压缩机，如图1所示，该变容压缩机包括：双缸压缩机1和设置在双缸压缩机排气口2和双缸压缩机吸气口3之间的变容控制通路4，该变容控制通路4包括：设置有变容器5且基于变容器5内气体压力控制双缸压缩机1切换工作气缸数量的变容支路41。

如图1中所示，双缸压缩机吸气口3分为两个吸气支路分别连通双缸压缩机1内的两个气缸。通过变容器5内气体压力可以控制双缸压缩机1切换工作气缸数量，例如当变容器5内气体为高压时，可以利用变容器5内高压气体顶压双缸压缩机1中控制气缸工作的阀件，从而使得双缸压缩机1工作在双缸模式；当变容器5内气体为低压时，双缸压缩机1中控制气缸工作的阀件未被顶压，从而使得双缸压缩机1工作在单缸模式。

较常规通过引入系统高压控制实现双缸模式的方案，本方案中，在变容支路41中额外增设了变容器5。该变容器5不但可以传送气体压力至双缸压缩机1的控制气缸工作的阀件，而且还可以在一定时间程度上存储高压气体。这样，即使关闭从双缸压缩机排气口2引入高压气体，也可以在短期时间内利用变容器5储存的高压气体继续维持双缸压缩机1工作在双缸模式一段时间，从而减少高压引气管路因长期高压而容易出现的噪声、管道破裂等隐患，同时还可以提高压缩机性能。

在一具体实施例中，上述变容支路41上设置有蓄热装置6，用于对变容器5中的气体进行加热升压。例如，从双缸压缩机排气口2引入高温高压气体至变容支路41过程中，高温气体经过蓄热装置6时完成蓄热储能。蓄热装置6存储的热能可以提供给变容器5，以对变容器5中的气体进行加热升压。这样，当关闭从双缸压缩机排气口2引入高压气体时，可以延长利用变容器5储存的高压气体继续维持双缸压缩机1工作在双缸模式的时间。

在一具体实施例中，变容支路41为单端管路，且变容支路的进出气口设置有第一电磁阀7，蓄热装置6上设置有温度传感器8。

在实际操作时，当变容支路41从双缸压缩机排气口2引入高压气体，控制双缸压缩机1工作在双缸模式一段时间后，可以关闭第一电磁阀7停止引入高压气体，此时变容支路41为封闭状态，利用变容器5和蓄热装置6可以继续维持双缸压缩机1工作在双缸模式一段时间。通过温度传感器8检测蓄热装置6的温度，可以分析得到利用变容器5维持双缸压缩机1工作在双缸模式的情况，当蓄热装置6的温度下降到一定温度值时，可以适时开启第一电磁阀7以再次从双缸压缩机排气口2引入高压气体，以维持双缸模式，同时还可以对蓄热装置6进行蓄热储存。如此间歇性从双缸压缩机排气口2引入高压气体，既可以保证双缸压缩机1工作在双缸模式，还可以减少引入高压进行变容功能的时间,提高压缩机的性能。

在一具体实施例中，上述变容控制通路4还包括：

与双缸压缩机排气口2和变容支路41的进出气口连通的第一支路42，该第一支路42上设置有第二电磁阀9；第一支路42用于将双缸压缩机排气口2气体输送至变容支路41上变容器5内。通过配合启闭第一电磁阀7、第二电磁阀9可以控制高压气体引入到变容支路41。

在一具体实施例中，上述变容控制通路4还包括：

与双缸压缩机吸气口3和变容支路41的进出气口连通的第二支路43，第二支路43上设置有第三电磁阀10；第二支路43用于将变容支路41上变容器5内气体输送至双缸压缩机吸气口3。通过配合启闭第一电磁阀7、第三电磁阀10可以控制将高压气体引出变容支路41，从而降低变容支路41的气体压力，切换双缸压缩机1工作在单缸模式。

本发明实施例提供的变容压缩机，通过在双缸压缩机排气口和吸气口之间设置变容控制通路，且该变容控制通路包括：设置有变容器且基于变容器内气体压力控制双缸压缩机切换工作气缸数量的变容支路，从而实现基于变容器中的高压气体控制双缸压缩机工作于双缸模式。即使变容控制通路停止从双缸压缩机排气口引入高压气体，也可以在一段时间内仅通过变容器中储存的高压气体控制双缸压缩机继续工作于双缸模式。

实施例二

本发明实施例提供一种变容压缩机的控制方法，适用于控制操作实施例一中所述的变容压缩机，如图2所示，该变容压缩机的控制方法包括：

S210，关闭第三电磁阀，开启第一电磁阀、第二电磁阀，以通过双缸压缩机排气口向变容器输送高压气体。

如图1中，导通第一支路42、变容支路41，关闭第二支路43，以从双缸压缩机排气口2引入高压气体至变容器5。

S220，基于变容器中的高压气体控制双缸压缩机工作于双缸模式。

例如，通过变容器5中的高压气体顶压双缸压缩机1中控制气缸工作的阀件，从而使得双缸压缩机1工作在双缸模式。

在一具体实施例中，在室外环境温度大于第一预设温度，且双缸压缩机工作于双缸模式指定时长后，关闭第一电磁阀、第二电磁阀，以通过蓄热装置对变容器中的气体进行加热升压，控制双缸压缩机继续工作于双缸模式。

例如图1中，在室外环境温度大于第一预设温度，且从双缸压缩机排气口2引入高压气体维持双缸压缩机1处于双缸模式一段时间(如5min)后，可以停止引入高压气体，关闭第一支路42以及变容支路41的进出气口，从而使得变容器5所在变容支路41为封闭状态。此时，通过变容器5之前储存的高压气体维持双缸压缩机1继续工作于双缸模式。该期间，由于室外环境温度大于第一预设温度，以及蓄热装置6储存的热能，因而可以在一定时间内维持变容器5的高温高压环境，维持双缸压缩机1处于双缸模式。

可替代地，在另一具体实施例中，在室外环境温度不大于第一预设温度、变容支路上蓄热装置的温度大于第二预设温度时，且双缸压缩机工作于双缸模式指定时长后，关闭第一电磁阀、第二电磁阀，以通过蓄热装置对变容器中的气体进行加热升压，控制双缸压缩机继续工作于双缸模式。

例如图1中，在室外环境温度不大于第一预设温度，且从双缸压缩机排气口2引入高压气体维持双缸压缩机1处于双缸模式一段时间(如5min)后，此时如果关闭引入的高压空气，那么维持双缸模式的高压空气主要靠蓄热装置6加热变容器5来提供。此时，可以先检测蓄热装置6的温度是否满足维持双缸模式的温度，即是否大于第二预设温度。当通过温度传感器8检测到蓄热装置6的温度大于第二预设温度时，且双缸压缩机1工作于双缸模式指定时长(如5min)后，可以关闭第一支路42以及变容支路41的进出气口，从而使得变容器5所在变容支路41为封闭状态。此时，通过变容器5之前储存的高压气体维持双缸压缩机1继续工作于双缸模式。该期间，主要通过蓄热装置6储存的热能对变容器5进行加热，从而可以在一定时间内维持变容器5的高温高压环境，维持双缸压缩机1处于双缸模式。

在上述实施例基础上，在另一实施例中，在双缸压缩机工作于双缸模式时，关闭第二电磁阀，开启第一电磁阀、第三电磁阀，以利用双缸压缩机吸气口对变容器中的气体进行排气降压，控制双缸压缩机工作于单缸模式。

例如图1中，如果想控制双缸压缩机1从双缸模式切换为单缸模式，可以关闭第一支路42，导通第二支路43和变容支路41，从而将变容器5中的高压气体排出到双缸压缩机吸气口3回流到双缸压缩机1中，降低变容器5中的空气压力，以控制双缸压缩机1工作于单缸模式。

本发明实施例提供的变容压缩机的控制方法，通过变容器中储存的高压气体，在停止从双缸压缩机排气口引入高压气体的一段时间内，仍可维持双缸压缩机继续工作于双缸模式，从而减少引入高压进行变容功能的时间，同时最大限度的提高了压缩机的稳定性和性能。

实施例三

为配合实现上述变容压缩机的控制方法，本发明实施例提供一种变容压缩机的控制装置，如图3所示，该装置包括：

第一控制模块310，用于关闭第三电磁阀，开启第一电磁阀、第二电磁阀，以通过双缸压缩机排气口向变容器输送高压气体；

第二控制模块320，用于基于变容器中的高压气体控制双缸压缩机工作于双缸模式。

在一具体实施例中，上述第一控制模块310，还用于在室外环境温度大于第一预设温度，且双缸压缩机工作于双缸模式指定时长后，关闭第一电磁阀、第二电磁阀，以通过蓄热装置对变容器中的气体进行加热升压，控制双缸压缩机继续工作于双缸模式。

在一具体实施例中，上述第一控制模块310，还用于在室外环境温度不大于第一预设温度、变容支路上蓄热装置的温度大于第二预设温度时，且双缸压缩机工作于双缸模式指定时长后，关闭第一电磁阀、第二电磁阀，以通过蓄热装置对变容器中的气体进行加热升压，控制双缸压缩机继续工作于双缸模式。

在一具体实施例中，上述第一控制模块310，还用于在双缸压缩机工作于双缸模式时，关闭第二电磁阀，开启第一电磁阀、第三电磁阀，以利用双缸压缩机吸气口对变容器中的气体进行排气降压，控制双缸压缩机工作于单缸模式。

进一步的，本实施例还提供一种控制器，用于执行上述任一项所述变容压缩机的控制方法。

进一步的，本实施例还提供一种热泵系统，包括：上述任一项所述的变容压缩机。

本发明实施例提供的变容压缩机及其控制方法、装置、控制器及热泵系统，通过在双缸压缩机排气口和吸气口之间设置变容控制通路，且该变容控制通路包括：设置有变容器且基于变容器内气体压力控制双缸压缩机切换工作气缸数量的变容支路，从而实现基于变容器中的高压气体控制双缸压缩机工作于双缸模式。即使变容控制通路停止从双缸压缩机排气口引入高压气体，也可以在一段时间内仅通过变容器中储存的高压气体控制双缸压缩机继续工作于双缸模式。

本方案中，通过变容器中储存的高压气体，在停止从双缸压缩机排气口引入高压气体的一段时间内，仍可维持双缸压缩机继续工作于双缸模式，从而减少引入高压进行变容功能的时间，同时最大限度的提高了压缩机的稳定性和性能。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为：表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

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申请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。

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

Claims (9)

1.一种变容压缩机，其特征在于，包括：双缸压缩机和设置在双缸压缩机排气口和双缸压缩机吸气口之间的变容控制通路，所述变容控制通路包括：

设置有变容器且基于所述变容器内气体压力控制所述双缸压缩机切换工作气缸数量的变容支路；

所述变容支路上设置有蓄热装置，用于对所述变容器中的气体进行加热升压；

所述变容支路的进出气口设置有第一电磁阀；

所述变容控制通路还包括：与所述双缸压缩机排气口和所述变容支路的进出气口连通的第一支路，所述第一支路上设置有第二电磁阀；所述第一支路用于将所述双缸压缩机排气口气体输送至所述变容支路上所述变容器内；

在室外环境温度不大于第一预设温度、所述变容支路上蓄热装置的温度大于第二预设温度时，且所述双缸压缩机工作于双缸模式指定时长后，关闭所述第一电磁阀、所述第二电磁阀，以通过蓄热装置对所述变容器中的气体进行加热升压，控制所述双缸压缩机继续工作于双缸模式。

2.根据权利要求1所述的变容压缩机，其特征在于，所述变容支路为单端管路，所述蓄热装置上设置有温度传感器。

3.根据权利要求2所述的变容压缩机，其特征在于，所述变容控制通路还包括：

与所述双缸压缩机吸气口和所述变容支路的进出气口连通的第二支路，所述第二支路上设置有第三电磁阀；所述第二支路用于将所述变容支路上所述变容器内气体输送至所述双缸压缩机吸气口。

4.一种变容压缩机的控制方法，其特征在于，适用于权利要求3所述的变容压缩机，包括：

关闭第三电磁阀，开启第一电磁阀、第二电磁阀，以通过双缸压缩机排气口向变容器输送高压气体；

基于所述变容器中的高压气体控制所述双缸压缩机工作于双缸模式；

在室外环境温度大于第一预设温度，且所述双缸压缩机工作于双缸模式指定时长后，关闭所述第一电磁阀、所述第二电磁阀，以通过蓄热装置对所述变容器中的气体进行加热升压，控制所述双缸压缩机继续工作于双缸模式。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在室外环境温度不大于所述第一预设温度、所述变容支路上蓄热装置的温度大于第二预设温度时，且所述双缸压缩机工作于双缸模式指定时长后，关闭所述第一电磁阀、所述第二电磁阀，以通过蓄热装置对所述变容器中的气体进行加热升压，控制所述双缸压缩机继续工作于双缸模式。

6.根据权利要求4或5任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述双缸压缩机工作于双缸模式时，关闭所述第二电磁阀，开启所述第一电磁阀、所述第三电磁阀，以利用所述双缸压缩机吸气口对所述变容器中的气体进行排气降压，控制所述双缸压缩机工作于单缸模式。

7.一种变容压缩机的控制装置，其特征在于，适用于权利要求3所述的变容压缩机，包括：

第一控制模块，用于关闭第三电磁阀，开启第一电磁阀、第二电磁阀，以通过双缸压缩机排气口向变容器输送高压气体；还用于在室外环境温度大于第一预设温度，且所述双缸压缩机工作于双缸模式指定时长后，关闭所述第一电磁阀、所述第二电磁阀，以通过蓄热装置对所述变容器中的气体进行加热升压，控制所述双缸压缩机继续工作于双缸模式；

第二控制模块，用于基于所述变容器中的高压气体控制所述双缸压缩机工作于双缸模式。

8.一种控制器，其特征在于，用于执行权利要求4-6中任一项所述变容压缩机的控制方法。

9.一种热泵系统，其特征在于，包括：权利要求1-3任一项所述的变容压缩机。

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