本发明涉及压缩机领域,尤其是涉及一种压缩机以及具有该压缩机的制冷系统。
背景技术:
相关技术中,压缩机在两级压缩运行时,有中间喷气,但未进行中间冷却,一般压缩机的两个气缸容量比设计在70~90%时性能较优,对压缩机二级排气温度降低效果不明显,且容量比在70~90%范围内,用于定速变容提升季节能效并不处在较优的容积比范围内。
技术实现要素:
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,本发明的一个目的在于提出一种压缩机,该压缩机可以控制压缩机运行单级压缩模式或双级压缩带中间冷却模式,也可以提升定速压缩机季节能效的作用。
本发明进一步地提出了一种制冷系统。
根据本发明的压缩机包括:第一气缸、第二气缸和变容结构。所述第一气缸具有第一吸气口和第一排气口,所述第二气缸具有第二吸气口和第二排气口,所述第一气缸的容量为v1,所述第二气缸的容量为v2;所述变容结构设置成用于控制所述第一气缸运行工作以对进入到所述第一气缸内的冷媒进行压缩或使所述第一气缸卸载;所述压缩机具有单级压缩模式和双级压缩带中间冷却模式,在所述压缩机处于所述单级压缩模式时,所述第一气缸由所述变容结构控制卸载而所述第二气缸运行工作,在所述压缩机处于所述双级压缩带中间冷却模式时,所述第一气缸由所述变容结构控制运行工作且所述第二气缸也运行工作,并且由所述第一吸气口吸入的冷媒通过所述第一气缸的压缩后从所述第一排气口排出,排出的冷媒被冷却后由所述第二吸气口吸入并在所述第二气缸内被压缩,经过二次压缩的冷媒从所述第二排气口排出,其中所述v2与所述v1满足比值关系式:40%≤v2/v1≤70%。
根据本发明的压缩机,通过第一气缸、第二气缸和变容结构配合,可以控制压缩机运行单级压缩模式或双级压缩带中间冷却模式,并且随着压缩模式的切换,压缩机的容量也随着改变,v2与v1满足比值关系式:40%≤v2/v1≤70%,可以保证压缩机两级压缩模式时具有最优的能效发挥的同时,部分负荷运行还具有最佳的变容量比,从而可以提升定速压缩机季节能效的作用。
在本发明的一些示例中,所述第一气缸具有第一滑片槽和可在所述第一滑片槽内滑动的滑片,所述滑片背部设置有背压腔,通过将所述背压腔选择性地连通高压以使所述第一气缸运行工作或选择性地连通低压以使所述第一气缸卸载。
在本发明的一些示例中,所述的压缩机还包括:四通阀,所述四通阀具有第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口,所述第一阀口与所述第一排气口相连,所述第二阀口与所述第一吸气口相连,所述第三阀口与所述压缩机的储液器相连,所述第四阀口与所述第二吸气口相连,其中所述第一阀口与所述第二阀口连通而所述第三阀口与所述第四阀口连通,或者所述第一阀口与所述第四阀口连通而所述第二阀口与所述第三阀口连通。
在本发明的一些示例中,所述滑片背部的所述背压腔连通所述第二吸气口。
在本发明的一些示例中,所述的压缩机还包括:三通阀,所述三通阀的第一接口与所述滑片背部的背压腔连通,所述三通阀的第二接口与所述压缩机的壳体上的排气管连通,所述三通阀的第三接口与所述压缩机的储液器连通,所述三通阀的第一接口能够选择性地连通所述第二接口和所述第三接口。
在本发明的一些示例中,所述压缩机的储液器分别与所述第一吸气口和所述第二吸气口相连,所述第二吸气口与所述储液器之间设置有第一开闭阀,并且所述第一排气口以及所述滑片背部的所述背压腔均以不通过所述第一开闭阀的形式与所述第二吸气口相连。
在本发明的一些示例中,所述的压缩机还包括:三通阀,所述三通阀的第一接口与所述第一排气口相连,所述三通阀的第二接口与所述第二吸气口相连,所述三通阀的第三接口与所述第一吸气口相连,所述压缩机的储液器与所述第一吸气口相连,所述第二接口能够选择性地与所述第一接口和所述第三接口中的一个连通。
在本发明的一些示例中,所述压缩机为定速压缩机。
在本发明的一些示例中,所述压缩机具有两档电容结构。
根据本发明的制冷系统,包括上述的压缩机。
在本发明的一些示例中,所述制冷系统具有室外换热器、室内换热器、喷射装置,所述喷射装置连接在所述室内换热器和所述室外换热器之间,所述喷射装置具有喷射口,所述喷射口用于喷射的低温冷媒与所述第一排气口排出的高温冷媒混合,使得所述第一排气口排出的冷媒冷却,冷媒冷却后进入所述第二吸气口。
在本发明的一些示例中,所述喷射装置为气液分离器或第一换热器。
在本发明的一些示例中,所述的制冷系统还包括:第二换热器,所述第二换热器用于冷却经所述第一排气口排出且进入所述第二吸气口的冷媒。
在本发明的一些示例中,所述第一排气口与所述喷射装置之间设置有油分离器,所述油分离器与所述第二吸气口之间设置有节流装置。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本发明实施例的压缩机搭载两档电容结构的接线图;
图2是根据本发明实施例的制冷系统的一个实施例的示意图;
图3是根据本发明实施例的制冷系统的另一个实施例的示意图;
图4是根据本发明实施例的制冷系统的另一个实施例的示意图;
图5是根据本发明实施例的制冷系统的另一个实施例的示意图;
图6是根据本发明实施例的制冷系统的另一个实施例的示意图;
图7是根据本发明实施例的制冷系统的另一个实施例的示意图;
图8是根据本发明实施例的制冷系统的另一个实施例的示意图;
图9是根据本发明实施例的制冷系统的另一个实施例的示意图;
图10是根据本发明实施例的制冷系统的另一个实施例的示意图;
图11是根据本发明实施例的制冷系统的另一个实施例的示意图;
图12是根据本发明实施例的制冷系统的另一个实施例的示意图;
图13是根据本发明实施例的制冷系统的另一个实施例的示意图。
附图标记:
压缩机10;
第一气缸1;第一吸气口11;第一排气口12;第一滑片槽13;滑片14;
第二气缸2;第二吸气口21;第二排气口22;
变容结构3;
四通阀4;第一阀口41;第二阀口42;第三阀口43;第四阀口44;
储液器5;
第一三通阀6;第一接口61;第二接口62;第三接口63;排气管64;
第一开闭阀7;第三换热器8;
第二三通阀9;第一接口91;第二接口92;第三接口93;
制冷系统20;
室外换热器201;室内换热器202;喷射装置203;喷射口204;第二换热器205;油分离器206;节流装置207。
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。
下面参考图1-图13描述根据本发明实施例的压缩机10。
如图1-图13所示,根据本发明实施例的压缩机10包括:第一气缸1、第二气缸2和变容结构3。第一气缸1可以具有第一吸气口11和第一排气口12,第二气缸2可以具有第二吸气口21和第二排气口22,第一气缸1的容量为v1,第二气缸2的容量为v2。变容结构3可以设置成用于控制第一气缸1运行工作以对进入到第一气缸1内的冷媒进行压缩或者使第一气缸1卸载,也就是说,变容结构3可以控制第一气缸1工作,也可以控制第一气缸1不工作,也可以理解为,变容结构3可以让第一气缸1的容量在0和v1两种容量之间进行切换。
压缩机10可以具有单级压缩模式和双级压缩带中间冷却模式,在压缩机10处于单级压缩模式时,第一气缸1由变容结构3控制卸载而第二气缸2运行工作,此时,第一气缸1不工作,第二气缸2工作,冷媒仅经过第二气缸2压缩一次。
在压缩机10处于双级压缩带中间冷却模式时,第一气缸1由变容结构3控制运行工作,而且第二气缸2也运行工作,并且由第一吸气口11吸入的冷媒通过第一气缸1的压缩后从第一排气口12排出,排出的冷媒被冷却后由第二吸气口21吸入并在第二气缸2内被压缩,经过二次压缩的冷媒从第二排气口22排出,v2与v1满足比值关系式:40%≤v2/v1≤70%。
其中,变容结构3的结构不做限定,可以是任何形式的变容结构3,当压缩机10处于双级压缩带中间冷却模式时,此时压缩机10处于全负荷运行,中间冷却可以提升压缩机10能效,并且,从第一排气口12排出的冷媒被冷却后温度降低,然后温度降低的冷媒流入第二气缸2进行压缩,这样设置可以较大幅度地降低二级排气温度。
在本发明的一些实施例中,压缩机10可以设置为定速压缩机10,两级压缩机10的较优容量比与不进行中间冷却时的容量比相比将变小,一般在40%≤v2/v1≤70%范围内较优,该容量比时,如压缩机10处于单级压缩模式时,压缩机10处于部分负荷运行,压缩机10季节能效将大幅度提升,并且,第一气缸1与第二气缸2的比值为40%-70%,正好是定速压缩机10提升季节能效较好的缸比。因此,通过设置变容结构3,可以控制压缩机10运行单级压缩模式或者双级压缩带中间冷却模式,并且,v2与v1满足比值关系式:40%≤v2/v1≤70%,可以保证压缩机10具有最优的能效发挥,从而可以提升定速压缩机10季节能效的作用。压缩机10在制冷运行模式时,中间冷却为向外部环境散热提升能效降低排气温度,压缩机10在制热运行时,中间冷却为向闪蒸器内液态冷媒散热或者经济器带液与第一排气口12排出的冷媒混合冷却喷射进入第二气缸2,因不对外部环境散热,不会损失制热量。
由此,通过第一气缸1、第二气缸2和变容结构3配合,可以控制压缩机10运行单级压缩模式或双级压缩带中间冷却模式,并且随着压缩模式的切换,压缩机10的容量也随着改变,v2与v1满足比值关系式:40%≤v2/v1≤70%,可以保证压缩机10两级压缩模式时具有最优的能效发挥的同时,部分负荷运行还具有最佳的变容量比,从而可以提升定速压缩机10季节能效的作用。
在本发明的一些实施例中,如图2-图13所示,压缩机10可以设置为旋转式压缩机10,第一气缸1可以具有第一滑片槽13和可在第一滑片槽13内滑动的滑片14,滑片14的背部可以设置有背压腔,通过将背压腔选择性地连通高压以使第一气缸1运行工作或者选择性地连通低压以使第一气缸1卸载。其中,滑片14的背部设置有只有一个连接口的背压腔,当背压腔的连接口与高压相连时(只要高于等于第一排气口12压力的就是高压),第一气缸1工作,当背压腔的连接口与低压相连时(例如:第一吸气口11就是低压),第一气缸1卸载。其中,通过将背压腔与第二吸气口21连通就可以实现第二气缸2内的压力变化。
在本发明的一些实施例中,如图2、图3、图5、图6、图7、图8、图11和图13所示,压缩机10还可以包括:四通阀4,四通阀4具有第一阀口41、第二阀口42、第三阀口43和第四阀口44,第一阀口41与第一排气口12相连,第二阀口42与第一吸气口11相连,第三阀口43与压缩机10的储液器5相连,第四阀口44与第二吸气口21相连,其中,第一阀口41与第二阀口42连通而第三阀口43与第四阀口44连通,或者第一阀口41与第四阀口44连通而第二阀口42与第三阀口43连通。
在本发明的一些实施例中,如图2、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10和图12所示,滑片14背部的背压腔可以连通第二吸气口21,如此设置能够实现压缩机10运行双级压缩带中间冷却模式,可以提升压缩机10的工作效率。
在本发明的一些实施例中,如图3所示,压缩机10还可以包括:三通阀,此处的三通阀为第一三通阀6,第一三通阀6的第一接口61可以与滑片14背部的背压腔连通,第一三通阀6的第二接口62可以与压缩机10的壳体上的排气管64连通,第一三通阀6的第三接口63可以与压缩机10的储液器5连通,第一三通阀6的第一接口61能够选择性地连通第二接口62和第三接口63,这样设置可以使背压腔连通壳体上的排气管64连通,也可以使背压腔连通储液器5。这样设置能够使背压腔连通高压或者低压,通过第一三通阀6控制背压腔的压力,可以控制滑片14是否脱离背压腔,从而可以控制压缩机10变容量运行。
在本发明的一些实施例中,如图4所示,压缩机10的储液器5分别与第一吸气口11和第二吸气口21相连,第二吸气口21与储液器5之间设置有第一开闭阀7,并且第一排气口12以及滑片14背部的背压腔均以不通过第一开闭阀7的形式与第二吸气口21相连。其中,这样设置可以保证第一气缸1的背压腔与第二气缸2的第二吸气口21连通,从而可以保证第二气缸2的第二吸气口21压力会出现高低压力切换,进而可以达到对应控制第一气缸1变容量运行的工作目的,并且,如此设置可以省去了一个三通阀,结构简单,可以降低制造成本。
在本发明的一些实施例中,如图13所示,压缩机10还可以包括:三通阀,此处的三通阀为第二三通阀9的第一接口91与第一排气口12相连,第二三通阀9的第二接口92与第二吸气口21相连,第二三通阀9的第三接口93与第一吸气口11相连,压缩机10的储液器5与第一吸气口11相连,第二接口92能够选择性地与第一接口91和第三接口93中的一个连通。其中,当第一接口91与第二接口92连通时,第一排气口12排出的冷媒可以流入第二气缸2,从而实现压缩机10变容量运行的工作目的。
如图2-图13所示,根据本发明实施例的制冷系统20,其特征在于,包括上述的压缩机10,压缩机10设置安装在制冷系统20上,该压缩机10可以控制制冷系统20运行单级压缩模式或双级压缩带中间冷却模式,并且,v2与v1满足比值关系式:40%≤v2/v1≤70,可以保证制冷系统20具有最优的能效发挥,从而可以提升制冷系统20季节能效的作用。
在本发明的一些实施例中,如图2-图13所示,制冷系统20可以具有室外换热器201、室内换热器202、喷射装置203,喷射装置203连接在室内换热器202和室外换热器201之间,喷射装置203可以具有喷射口204,喷射口204用于喷射的低温冷媒与第一排气口12排出的高温冷媒混合,使得第一排气口11排出的冷媒冷却,冷媒冷却后进入第二吸气口21的冷媒。其中,第二气缸2的第二吸气口21吸入的气体除了来源第一气缸1的排气,还有一部分气体来源于喷射装置203,此时称为两级压缩带喷气功能,同样的,喷射装置203也可以对压缩机10进行喷液,称为两级压缩带喷液功能。如果喷射装置203对压缩机10进行喷液,必须保证喷射的液体与过热的第一排气口12排出的气体混合后不再带有液态流体。
并且,由于喷射装置203喷射的气体或者液体温度比第一排气口12排出的气体温度低,所以喷射装置203喷射的气体或者液体与第一排气口12排出的气体混合后,可以降低第一排气口12排出的气体温度,即对第一排气口12排出的气体有冷却功能,尤其是喷射装置203喷射液体,由于液体相变后能吸收巨大的热量,对第一排气口12排出的气体冷却效果尤其明显。同时,通过压焓图分析可得知,第一排气口12排出的气体经过冷却后有利于降低第二气缸2的功耗,可以降低第二气缸2的排气温度,从而可以提升制冷系统20的工作性能。
在本发明的一些实施例中,喷射装置203可以设置为气液分离器或者第一换热器,如图2、图3、图4、图7、图8、图9、图10、图11、图12和图13所示,喷射装置203设置为气液分离器类型,其中,喷射装置203喷出的液体对第一排气口12排出的气体冷却后,第一排气口12排出的气体可能冷却为液体,造成第二吸气口21吸气带液体,这样会缩短压缩机10寿命,为了防止此现象发生,可以经过气液分离器分离去掉液体,可以保证第二吸气口21不会吸入液体,从而可以延长压缩机10的使用寿命。如图5、图6所示,喷射装置203设置为第一换热器,当冷媒流经第一换热器时,第一换热器能够对冷媒进行降温,可以使喷到第二吸气口21的气体温度更低,从而可以更好地对第一排气口12排出的气体进行降温。
在本发明的一些实施例中,如图7所示,制冷系统20还可以包括:第二换热器205,第二换热器205可以连接在第一排气口12和第二吸气口21之间,第二换热器205可以用于冷却经第一排气口12排出且进入第二吸气口21的冷媒,第二换热器205用于冷却第一气缸1排出过热气体,可以防止第二吸气口21的吸气温度过高,从而可以保证压缩机10的使用寿命。
在本发明的一些实施例中,如图8-图10所示,第一排气口12与喷射装置203之间可以设置有油分离器206。其中,如果第一排气口12为不经过壳体内部空间之间而是直接排出的话,其含油量会很大,如果第一排气口12排出的气体还经过气液分离器类型的喷射装置203,而油经过气液分离器后只能跟随液态流体流往室内换热器202,从而不能快速回到第二气缸2,造成室内换热器202滞留过多的油,从而造成室内换热器202换热受阻,性能下降,且容易造成压缩机10缺油。故而此种情形下优选的,在气液分离器之前增加油分离器206,使得油量直接回到压缩机10而没有去到气液分离器,而且优选的,油分的油路出口经过毛细管与第二气缸2连通,相对于油回到第一吸气口11,可以避免压缩流体不必要的高低压泄露损失,从而可以防止压缩机10性能下降。
在本发明的一些实施例中,如图9和图10所示,油分离器206与喷射装置203之间可以设置有第三换热器8,其中,可以让第一排气口12排出的气体经过第三换热器8,即第三换热器8用于冷却第一排气口12排出的气体,也可以让第三换热器8合并到第二换热器205,从而可以增加第二换热器205的换热面积。
在本发明的一些实施例中,如图8-图10所示,油分离器206与第二吸气口21之间可以设置有节流装置207,通过调节节流装置207的开度可以调节喷液量,从而可以使得喷液量在合理范围内。
其中,压缩机10的容量是指一个压缩周期内压缩机10实际的吸气体积,气缸容量是指在一个压缩周期气缸实际的吸气体积。单级压缩模式和双级压缩带中间冷却模式容量不同,从而可以调整压缩机10负荷,可以控制压缩机10选择性的在v1和v2两种容量状态下运行,故而在定速机种上应用可以提高系统季节能效。
在两级压缩带冷却功能时,第二气缸2与第一气缸1的最优容量比范围为v2:v1=30%~70%,压缩机10部分容量运行时,其能力范围约为全容量的30%时,对季节能效提升效果最大,即不考虑其他影响因素最优的容量v2≈30%v1,但是,由于定速压缩机10的电机效率随着负荷降低时下降,达到30%负荷时电机效率已经下降非常严重,仅考虑电机效率影响,其容量比v2=v1最好,综上考虑,会存在最佳容积比,经过实验研究得出,最优容量比在40%~70%时其制冷系统20季节能效能够发挥最佳。
在本发明的一些实施例中,如图1所示,压缩机可以具有两档电容结构,即:定速压缩机10可以具有两档电容结构。其中,定速压缩机10工作时,定速压缩机10的电机需要搭配电容运转,实际全容量运行时和部分容量运行时电机所需要的最佳电容值是不同的,而且全容量运行时的电容值要大于部分容量运行时的,如果采用两档电容,全容量运行时压缩机10搭配一个大电容运行,部分容量运行时搭配一个小电容运行,相对于部分容量运行也采用全容量的电容,其部分容量运转时的电机效率大幅度提升。
在本发明的一些实施例中,如图1和图2所示,图2为制冷系统20的示意图,图1为压缩机10搭载两个电容的接线图。压缩机10设置为定速压缩机10,定速压缩机10可以包含两个气缸,第一气缸1容量为v1,第二气缸2容量为v2,且v2:v1=50%。第一气缸1为变容气缸,在第一气缸1的滑片14的背部取消弹簧并设置有背压腔,背压腔与第二气缸2的第二吸气口21连通。四通阀4可以实现以下两种连接模式:第一种:第一阀口41与第二阀口42连通,第三阀口43与第四阀口44连通,第二种:第一阀口41与第四阀口44连通,第二接口62与第三阀口43连通。
当四通阀4为第一种连接形式时:实现了第一吸气口11与第一排气口12连通,第一气缸1的背压腔与第二气缸2的第二吸气口21连通,第二吸气口21与储液器5出口连通,这样的连接模式下,实现了第二气缸2从储液器5吸气进行压缩后排出,由于第二气缸2的第二吸气口21此时为低压,故而第一气缸1实现了卸载,从而制冷剂在压缩机10中只经过了第二气缸2压缩了一次,也就是单级压缩模式,此模式下压缩机10的工作容量为v2。
当四通阀4为第二种连接形式时:实现了第一吸气口11与储液器5连通,第一气缸1的背压腔与第二气缸2的第二吸气口21连通,第二吸气口21与第一排气口12的出口连通,这样的连接模式下,实现了第一气缸1从储液器5吸气进行压缩后排出,然后到达第二气缸2进行第二次压缩,此时第一气缸1的滑片14背部压力为第一气缸1的排气压力(第二气缸2吸气压力接近第一气缸1排气压力),故而第一气缸1实现了正常运行,从而制冷剂在压缩机10中经过了两次压缩,也就是双级压缩模式,而且一级排气还经过喷射装置203喷射的气体(或液体)冷却后再经过第二气缸2,故而可以进一步提高性能,此模式下压缩机10的工作容量为v1。
通过以上结构,实现了双级压缩带中间冷却模式与单级压缩模式的切换,通过设计满足容量比a=v2:v1=50%,使得在以上运行模式下,保证了较佳的季节能效,具体体现如下:
两级压缩带喷气模式下,第二气缸2与第一气缸1较优容量比范围约为50%~100%,而部分负荷容量为全容量的40%~70%左右时,其季节能效发挥最佳,综上,可以考虑容量比a=v2:v1=50%,就可以兼顾以上两种运行模式时的能效水平。双级压缩带中间冷却模式下,第二气缸2与第一级缸较优容量比范围约为30%~70%,而部分负荷容量为全容量的40%~70%左右时,其季节能效发挥最佳,综上,将容量设计成满足a=v2:v1=50%,就可以兼顾以上两种运行模式时的能效水平。以上电机理论计算下最佳电机效率搭配的电容值为:全容量时搭配的电容值为60μf,部分容量运行时的电容值为30μf。
如图1的设计,即可以实现无论全容量还是部分容量,都可以使得电机可以搭配最佳的电容值运行,提高了系统能效,其中第一电容值为30μf,第二电容值为30μf,两级压缩模式下,图1中的开关关闭,压缩机10搭配的为两个并联电容运行,即为两个电容的叠加值60μf(30μf 30μf=60μf),当部分容量运行时,只需要断开图1中开关,这样部分容量运行时只有一个电容值是有效的,即此时压缩机10运转的有效电容只有一个,电容值为30μf,这样部分容量运行时也可以保证电机在高效率运行。
在本发明的一些实施例中,如图9和图10所示,图9为双级压缩带中间冷却模式流体流向图,图10为单级压缩模式流体流向图。压缩机10为定速压缩机10,包含两个气缸,第一气缸1容量为v1,第二气缸2容量为v2,且a=v2:v1=50%;第一气缸1为变容气缸,在第一气缸1的滑片14背部取消弹簧并设置有背压腔,背压腔与第二气缸2的第二吸气口21连通。四通阀4可以实现以下两种连接模式:第一种:第一阀口41与第二阀口42连通,第三阀口43与第四阀口44连通,第二种:第一阀口41与第四阀口44连通,第二接口62与第三阀口43连通。
当四通阀4为第一种连接形式时:实现了第一吸气口11与第一排气口12连通,第一气缸1的背压腔与第二气缸2的第二吸气口21连通,第二吸气口21与储液器5出口连通,这样的连接模式下,实现了第二气缸2从储液器5吸气进行压缩后排出;由于第二气缸2的第二吸气口21此时为低压,故而第一气缸1实现了卸载,从而制冷剂在压缩机10中只经过了第二气缸2压缩了一次,也就是单级压缩模式,此模式下压缩机10的工作容量为v2。
当四通阀4为第二种连接形式时:实现了第一吸气口11与储液器5连通,第一气缸1的背压腔与第二气缸2的第二吸气口21连通,第二吸气口21、第一排气口12分别与第二换热器205的两端连通,这样的连接模式下,实现了第一气缸1从储液器5吸气进行压缩后排出,然后经过三换热器和喷射装置203后到达第二气缸2进行第二次压缩,此时第一气缸1滑片14背部压力为第一气缸1的排气压力(第二气缸2吸气压力接近第一气缸1排气压力),故而第一气缸1实现了正常运行,从而制冷剂在压缩机10中经过了两次压缩,也就是双级压缩模式,而且第二气缸2吸入的气体中还有补气,故而可以进一步提高性能,而且,一级排气还经过冷却,性能进一步提高,此模式下压缩机10的工作容量为v1。
其中,流体经过第三换热器8冷却后有可能带有液态流体,冷却后的流体再经过喷射装置203过滤掉液态流体后,再流往第二气缸2进行压缩,就避免第二气缸2会吸入液态流体。第一气缸1压缩后的流体从第一排气口12排出后未经过壳体内部空间过滤掉油就直接排出压缩机10,因此带有很高的含油量,而且此时经过了气液分离器,而油容易跟随液态流体流动,使得油不会跟随气态流体流往第二吸气口21而无法回到压缩机10,而是跟随液态流体流往室内换热器202,从而造成室内换热器202内油量大,阻碍换热,还造成压缩机10油面降低甚至缺油。而且图9和图10中油分的回油口通过节流装置207后与第二吸气口21连通,哪怕回油流路有制冷剂流体泄露也不会造成能力损失。通过以上方案,实现了两级压缩喷气模式与单级压缩模式的切换。通过设计满足容量比a=v2:v1=50%,使得在以上运行模式下,保证了较佳的季节能效,具体体现如下:
双级压缩带中间冷却模式下,第二气缸2与第一气缸1较优容量比范围约为30%~70%,而部分负荷容量为全容量的40%~70%左右时,其季节能效发挥最佳,综上,可以考虑容量比a=v2:v1=50%,就可以兼顾以上两种运行模式时的能效水平。同样地,本具体实施例也采用了如图1的双档电容结构电路,在此不再具体阐述。
其中,图2中第一气缸1的背压腔与第二吸气口21连通的示意图,喷射装置203为气液分离器。图3中第一气缸1的背压腔通过第一三通阀6与制冷系统20的高低压连通。图4中所示的实施例是将图2中的四通阀4换成第一开闭阀7与另一个开闭阀配合的示意图。图5中喷射装置203设置为第一换热器,且第一气缸1的排气未经过此喷射装置203。图6中第一气缸1的排气经过喷射装置203。图7较图2:制冷系统20增加了第二换热器205,第一气缸1的排气经过第二换热器205。图8较图2:第一气缸1的排气经过喷射装置203,增加了油分离器206,分离出来的油经过节流装置207回到第二气缸2。图9较图8:制冷系统20增加第三换热器8。图9为压缩机10运行双级压缩带中间冷却模式的示意图。图10为压缩机10运行单级压缩模式的示意图。图11较图2:制冷系统20增加了切换阀,切换阀由两个四通阀组成。图12中四通阀4由一个截止阀和一个单向阀组成。图13中四通阀4由一个三通阀组成。
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。
1.一种压缩机,其特征在于,包括:
第一气缸和第二气缸,所述第一气缸具有第一吸气口和第一排气口,所述第二气缸具有第二吸气口和第二排气口,所述第一气缸的容量为v1,所述第二气缸的容量为v2;
变容结构,所述变容结构设置成用于控制所述第一气缸运行工作以对进入到所述第一气缸内的冷媒进行压缩或使所述第一气缸卸载;
所述压缩机具有单级压缩模式和双级压缩带中间冷却模式,
在所述压缩机处于所述单级压缩模式时,所述第一气缸由所述变容结构控制卸载而所述第二气缸运行工作,
在所述压缩机处于所述双级压缩带中间冷却模式时,所述第一气缸由所述变容结构控制运行工作且所述第二气缸也运行工作,并且由所述第一吸气口吸入的冷媒通过所述第一气缸的压缩后从所述第一排气口排出,排出的冷媒被冷却后由所述第二吸气口吸入并在所述第二气缸内被压缩,经过二次压缩的冷媒从所述第二排气口排出,其中所述v2与所述v1满足比值关系式:40%≤v2/v1≤70%。
2.根据权利要求1所述的压缩机,其特征在于,所述第一气缸具有第一滑片槽和可在所述第一滑片槽内滑动的滑片,所述滑片背部设置有背压腔,通过将所述背压腔选择性地连通高压以使所述第一气缸运行工作或选择性地连通低压以使所述第一气缸卸载。
3.根据权利要求2所述的压缩机,其特征在于,还包括:四通阀,所述四通阀具有第一阀口、第二阀口、第三阀口和第四阀口,所述第一阀口与所述第一排气口相连,所述第二阀口与所述第一吸气口相连,所述第三阀口与所述压缩机的储液器相连,所述第四阀口与所述第二吸气口相连,其中所述第一阀口与所述第二阀口连通而所述第三阀口与所述第四阀口连通,或者所述第一阀口与所述第四阀口连通而所述第二阀口与所述第三阀口连通。
4.根据权利要求2所述的压缩机,其特征在于,所述滑片背部的所述背压腔连通所述第二吸气口。
5.根据权利要求2所述的压缩机,其特征在于,还包括:三通阀,所述三通阀的第一接口与所述滑片背部的所述背压腔连通,所述三通阀的第二接口与所述压缩机的壳体上的排气管连通,所述三通阀的第三接口与所述压缩机的储液器连通,所述三通阀的第一接口能够选择性地连通所述第二接口和所述第三接口。
6.根据权利要求2所述的压缩机,其特征在于,所述压缩机的储液器分别与所述第一吸气口和所述第二吸气口相连,所述第二吸气口与所述储液器之间设置有第一开闭阀,并且所述第一排气口以及所述滑片背部的所述背压腔均以不通过所述第一开闭阀的形式与所述第二吸气口相连。
7.根据权利要求2所述的压缩机,其特征在于,还包括:三通阀,所述三通阀的第一接口与所述第一排气口相连,所述三通阀的第二接口与所述第二吸气口相连,所述三通阀的第三接口与所述第一吸气口相连,所述压缩机的储液器与所述第一吸气口相连,所述第二接口能够选择性地与所述第一接口和所述第三接口中的一个连通。
8.根据权利要求1所述的压缩机,其特征在于,所述压缩机为定速压缩机。
9.根据权利要求8所述的压缩机,其特征在于,所述压缩机具有两档电容结构。
10.一种制冷系统,其特征在于,包括根据权利要求1-9中任一项所述的压缩机。
11.根据权利要求10所述的制冷系统,其特征在于,所述制冷系统具有室外换热器、室内换热器、喷射装置,所述喷射装置连接在所述室内换热器和所述室外换热器之间,所述喷射装置具有喷射口,所述喷射口用于喷射的低温冷媒与所述第一排气口排出的高温冷媒混合,使得所述第一排气口排出的冷媒冷却,冷媒冷却后进入所述第二吸气口。
12.根据权利要求10所述的制冷系统,其特征在于,所述喷射装置为气液分离器或第一换热器。
13.根据权利要求11所述的制冷系统,其特征在于,还包括:第二换热器,所述第二换热器用于冷却经所述第一排气口排出且进入所述第二吸气口的冷媒。
14.根据权利要求11所述的制冷系统,其特征在于,所述第一排气口与所述喷射装置之间设置有油分离器,所述油分离器与所述第二吸气口之间设置有节流装置。
技术总结