CN113404695A - 进气结构、压缩机和空调器 - Google Patents

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张旭浩
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Abstract

本申请提供了一种进气结构、压缩机和空调器，包括进气管、第一气缸和第二气缸，所述第一气缸通过第一进气通道与所述进气管相连通，所述第二气缸通过第二进气通道与所述进气管相连通，所述第二进气通道的中轴线与所述第二气缸的中轴线平行设置，所述第二进气通道上设置有进气阀，当所述第二气缸处于卸载状态时，所述进气阀关闭所述第二进气通道。本申请提供的一种进气结构、压缩机和空调器，能够避免压缩机因内泄漏导致的重复压缩的问题，提高压缩机低负荷单缸运行时的能效。

Description

进气结构、压缩机和空调器
技术领域
本申请属于空气调节技术领域，具体涉及一种进气结构、压缩机和空调器。
背景技术
采用销钉弹簧机构的变容压缩机已经广泛应用于多联机空调系统中，由于多联机系统运行冷量范围广，大多数时间运行在轻负荷工况，通过变容量能大幅提升压缩机及系统性能，市场反应非常好。随着国家能效要求不断提升，低负荷能效占比越来越大，变容压缩机如何再次提高低负荷单缸运行时能效成为变容压缩机研究的重点难点。
目前双缸变容压缩机中，上气缸与现有常规量产压缩机结构相同，滑片尾部敞开在壳体中，滑片尾部设置弹簧。变容缸滑片尾部为封闭腔，滑片尾部未安装弹簧，压缩机壳体设置变容部件，变容部件用来控制变容缸滑片尾部密封腔体内的压力为排气高压或吸气低压，下法兰设置有用于变容切换的销钉弹簧结构，销钉底部密闭空间通过内部通路始终与变容缸吸气通道连通，销钉底部始终为吸气低压，销钉顶端头部压力可通过变容部件及外部管路进行切换。
双缸运行时，变容部件中通入排气高压冷媒，变容缸滑片下部销钉头部为高压，销钉底部为吸气低压，气体力远大于弹簧力，销钉被锁死在销钉孔内，变容缸滑片尾部为高压，变容缸滑片自由运行，压缩机为双缸运行。
单缸运行时，变容部件内部引入吸气低压冷媒，销钉头部为低压，销钉下部也为吸气低压，销钉上下气体力平衡，销钉在弹簧力作用下卡入变容缸滑片下部缺口处，将变容缸滑片锁死，压缩机变容缸卸载空转，压缩机为单缸运行模式。
上述为现有变容压缩机单缸运行模式与双缸运行模式的切换过程，双缸变容压缩机从双缸运行模式切换至单缸运行模式后，变容缸内为低压，处于卸载状态，变容缸外部为排气高压，但本领域技术人员从未考虑过高压冷媒从壳体内穿过变容缸滚子与法兰端面的间隙后，大量泄漏至变容缸内，再通过变容缸吸气口流至上缸吸气口，导致压缩机因内泄漏而进行重复压缩，进而导致低频能效无法发挥到最大的问题，影响了压缩机低负荷单缸运行时的能效。
发明内容
因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种进气结构、压缩机和空调器，能够避免压缩机因内泄漏导致的重复压缩的问题，提高压缩机低负荷单缸运行时的能效。
为了解决上述问题，本申请提供了一种进气结构，包括进气管、第一气缸和第二气缸，所述第一气缸通过第一进气通道与所述进气管相连通，所述第二气缸通过第二进气通道与所述进气管相连通，所述第二进气通道的中轴线与所述第二气缸的中轴线平行设置，所述第二进气通道上设置有进气阀，当所述第二气缸处于卸载状态时，所述进气阀关闭所述第二进气通道。
可选的，所述进气阀能够沿流体在所述第二进气通道内的流动方向单向开启。
可选的，所述第二进气通道的进入口连通至所述第一进气通道上，所述第二进气通道通过所述第一进气通道与所述进气管相连通。
可选的，所述第二进气通道的进入口设置在所述第一进气通道的侧壁上。
可选的，所述第一进气通道沿所述第一气缸的径向延伸。
可选的，所述第一进气通道与所述第二进气通道垂直设置。
可选的，所述进气结构还包括隔板，所述隔板设置在所述第一气缸与所述第二气缸之间，所述第二进气通道沿所述隔板的轴向贯穿所述隔板。
可选的，所述进气阀包括阀片，所述阀片设置在所述第二进气通道的进入口处。
可选的，所述进气阀还包括固定件，所述阀片包括第一段和第二段，当所述进气结构包括隔板时，所述第一段通过所述固定件固定设置在所述隔板上，当所述第二气缸处于卸载状态时，所述第二段盖设在上所述进气通道的开口上。
本申请的另一方面，提供了一种压缩机，包括如上述的进气结构。
可选的，所述第二进气通道的进气口的截面积为S，所述压缩机的排列为V，V/S≤0.09。
本申请的另一方面，提供了一种空调器，包上述的进气结构或如上述的压缩机。
有益效果
本发明的实施例中所提供的一种进气结构、压缩机和空调器，能够避免压缩机因内泄漏导致的重复压缩的问题，提高压缩机低负荷单缸运行时的能效。
附图说明
图1为本申请实施例的压缩机的剖视图；
图2为本申请实施例的第一气缸和第二气缸处的第一剖视图；
图3为本申请实施例的第一气缸和第二气缸处的第二剖视图；
图4为本申请实施例的压缩机的结构示意图；
图5为本申请实施例的压缩机性能与现有变容压缩机单缸运行性能对比图；
图6为本申请实施例的不同频率时压缩机性能随V/S变化曲线图。
附图标记表示为：
1、进气管；2、第一进气通道；3、第二进气通道；4、进气阀；5、第一气缸；6、第二气缸；7、隔板；8、高压电磁阀；9、低压电磁阀；10、销钉。
具体实施方式
结合参见图1至图4所示，根据本申请的实施例，一种进气结构，包括进气管1、第一气缸5和第二气缸6，第一气缸5通过第一进气通道2与进气管1相连通，第二气缸6通过第二进气通道3与进气管1相连通，第二进气通道3的中轴线与第二气缸6的中轴线平行设置，第二进气通道3上设置有进气阀4，当第二气缸6处于卸载状态时，进气阀4关闭第二进气通道3，通过将第二进气通道3的中轴线与第二气缸6的中轴线平行设置，且在第二进气通道3上设置有进气阀4，保证第二气缸6顺畅进气的同时，更能够避免压缩机因内泄漏导致的重复压缩的问题，提高压缩机低负荷单缸运行时的能效，进气结构同于压缩机时，如图5所示，与现有产变容压缩机单缸运行性能对比，单缸运行时压缩机能效再提升10～20％。
进一步的，相对于现有技术，本实施例中的近期结构中，通过设置进气阀4，关闭阻断高低压的泄漏，避免高压漏回分液器导致上缸吸气温度上升的问题，也避免了吸气量减小的问题。
进一步的，如图1-3所示，第二进气通道3的中轴线与第二气缸6的中轴线均为竖直设置，与现有的气缸径向吸气相比，本实施例中的第二进气通道3不受缸高限值，利于设备小型化。
进一步的，当第二气缸6处于卸载状态时，进气阀4关闭第二进气通道3，即第二气缸6空转未压缩冷媒时，进气阀4闭合，进而关闭第二进气通道3，防止冷媒从第二气缸6排至第一气缸5中，进而避免压缩机因内泄漏导致的重复压缩的问题。
进一步的，进气管1为单管，第一进气通道2和第二进气通道3同时与进气管1相连通。
进一步的，第二气缸6为变容气缸。
进气阀4能够沿流体在第二进气通道3内的流动方向单向开启，保证第二气缸6正常进气的同时，进一步防止冷媒从第二气缸6排至第一气缸5中，进而避免压缩机因内泄漏导致的重复压缩的问题。
进一步的，在第二气缸6负载工作压缩冷媒时，进气阀4打开，冷媒能够通过第二进气通道3进入到第二气缸6内，在当第二气缸6处于卸载状态时，进气阀4关闭第二进气通道3，防止冷媒从第二气缸6排至第二进气通道3，进而进入到第一气缸5中。
第二进气通道3的进入口连通至第一进气通道2上，第二进气通道3通过第一进气通道2与进气管1相连通，能够减少进气通道占用的空间，有利于压缩机小型化，同时第一气缸5可沿直线进气，能够保证了第一气缸5进气的顺畅性。
进一步的，第一进气通道2与进气管1相连通，第二进气通道3的进入口连通至第一进气通道2上，冷媒从进气管1进入到第一进气通道2内，再经过第二进气通道3的进入口从第一进气通道2内进入到第二进气通道3内。
第二进气通道3的进入口设置在第一进气通道2的侧壁上，保证了第二通道的进气顺畅性。
第一进气通道2沿第一气缸5的径向延伸，能够减少进气通道占用的空间，有利于压缩机小型化，同时第一气缸5可沿直线进气，能够保证了第一气缸5进气的顺畅性。
第一进气通道2与第二进气通道3垂直设置，能够在较少占用空间的情况下，同时保证第一进气通道2和第二进气通道3顺畅进气。
进一步的，第一进气通道2水平设置，第二进气通道3竖直设置。
进气结构还包括隔板7，隔板7设置在第一气缸5与第二气缸6之间，第二进气通道3沿隔板7的轴向贯穿隔板7，保证了第二进气通道3的贯通。
进一步的，通过设置隔板7，实现了第一气缸5内工作腔与第二气缸6内工作腔的分离，使第二进气通道3沿隔板7的轴向贯穿隔板7，保证了第二进气通道3的贯通。
进气阀4包括阀片，阀片设置在第二进气通道3的进入口处，通过设置阀片，使控制结构更为简单，容易实现量产。
进气阀4还包括固定件，阀片包括第一段和第二段，当进气结构包括隔板7时，第一段通过固定件固定设置在隔板7上，当第二气缸6处于卸载状态时，第二段盖设在上进气通道的开口上，将阀片设置在隔板7上，为阀片提供了安装位置的同时，也能保证了阀片的稳定连接。
进一步的，阀片设置在隔板7远离第一气缸5的一侧，即阀片设置在隔板7的底部。
进一步的，进气阀4为舌簧阀，由于吸气速度较小，且不设置阀片挡板。
本实施例的另一方面，提供了一种压缩机，包括如上述的进气结构。
第二进气通道3的进气口的截面积为S，压缩机的排列为V，V/S≤0.09。
因第二气缸6设置有进气阀4，相对于现有的转子压缩机，本实施例中的压缩机的第二气缸6存在一定吸气阻力，第二进气通道3的进气口的截面积为S，为了有效减小吸气损失，吸气口必须设计足够大，要求压缩机排量与吸气口面积S满足V/S≤0.09，可保证压缩机双缸运行时的能效。如图6所示，通过实验测试发现，不同频率时，随着V/S的减小，压缩机性能呈上升趋势，当吸气口面积增大到一定程度后，吸气损失变化不大，压缩机性能变化平缓。
本实施例中的压缩机在双缸运行时，高压电磁阀8打开，低压电磁阀9关闭，销钉10头部为高压，压缩机第一气缸5及第二气缸6正常吸气，销钉10在气体力作用下固定在销钉10孔内，第二气缸6滑片正常运行，压缩机双缸模式运行。吸气低压冷媒通过分液器入口进入分液器中，通过分液器内插直管进入第一气缸5吸气口，第一气缸5正常吸气。开设第二进气通道3，第二气缸6吸气时产生吸气负压，进气阀4打开，第二气缸6正常吸气。
本实施例中的压缩机在单缸运行时，高压电磁阀8关闭，低压电磁阀9打开，压缩机第一气缸5正常吸气，此时变容部件内部通入吸气低压冷媒，销钉10头部为低压，销钉10下端通过下法兰及下盖板上联通孔与第二进气通道3相连通，销钉10下端为低压，销钉10上下两端压力平衡，弹簧力向上，销钉10在弹簧力作用下伸出销钉10孔将第二气缸6的滑片锁死，第二气缸6空转，第二气缸6的内部为吸气低压冷媒，压缩机单缸运行。压缩机壳体内高压冷媒通过滚子与法兰及隔板7端面间隙泄漏至第二气缸6内部，由于设置了进气阀4，高压泄漏的冷媒在压差作用下将进气阀4关闭，故而此高低压泄漏通道被堵死，泄漏高压冷媒不会影响第一气缸5吸气及压缩过程。
本实施例的另一方面，提供了一种空调器，包上述的进气结构或如上述的压缩机。
当上述的进气结构或压缩机用于多联机系统时，单缸低频能效提升对于多联机系统而言能较大幅度提升系统综合能效。
本发明的实施例中所提供的一种进气结构、压缩机和空调器，能够避免压缩机因内泄漏导致的重复压缩的问题，提高压缩机低负荷单缸运行时的能效。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

Claims (12)

1.一种进气结构，其特征在于，包括进气管(1)、第一气缸(5)和第二气缸(6)，所述第一气缸(5)通过第一进气通道(2)与所述进气管(1)相连通，所述第二气缸(6)通过第二进气通道(3)与所述进气管(1)相连通，所述第二进气通道(3)的中轴线与所述第二气缸(6)的中轴线平行设置，所述第二进气通道(3)上设置有进气阀(4)，当所述第二气缸(6)处于卸载状态时，所述进气阀(4)关闭所述第二进气通道(3)。
2.根据权利要求1所述的进气结构，其特征在于，所述进气阀(4)能够沿流体在所述第二进气通道(3)内的流动方向单向开启。
3.根据权利要求1所述的进气结构，其特征在于，所述第二进气通道(3)的进入口连通至所述第一进气通道(2)上，所述第二进气通道(3)通过所述第一进气通道(2)与所述进气管(1)相连通。
4.根据权利要求3所述的进气结构，其特征在于，所述第二进气通道(3)的进入口设置在所述第一进气通道(2)的侧壁上。
5.根据权利要求1所述的进气结构，其特征在于，所述第一进气通道(2)沿所述第一气缸(5)的径向延伸。
6.根据权利要求1所述的进气结构，其特征在于，所述第一进气通道(2)与所述第二进气通道(3)垂直设置。
7.根据权利要求1所述的进气结构，其特征在于，所述进气结构还包括隔板(7)，所述隔板(7)设置在所述第一气缸(5)与所述第二气缸(6)之间，所述第二进气通道(3)沿所述隔板(7)的轴向贯穿所述隔板(7)。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的进气结构，其特征在于，所述进气阀(4)包括阀片，所述阀片设置在所述第二进气通道(3)的进入口处。
9.根据权利要求8所述的进气结构，其特征在于，所述进气阀(4)还包括固定件，所述阀片包括第一段和第二段，当所述进气结构包括隔板(7)时，所述第一段通过所述固定件固定设置在所述隔板(7)上，当所述第二气缸(6)处于卸载状态时，所述第二段盖设在上所述进气通道的开口上。
10.一种压缩机，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的进气结构。
11.根据权利要求10所述的压缩机，其特征在于，所述第二进气通道(3)的进气口的截面积为S，所述压缩机的排列为V，V/S≤0.09。
12.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的进气结构或如权利要求10-11任意一项所述的压缩机。
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