CN205136012U - 多缸双级增焓压缩机、空调器和热泵热水器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种多缸双级增焓压缩机,其包括下盖板(10)、下法兰(9)、上隔板(4)和中隔板(5)以及由前述部件两两之间形成的至少一个的中间腔容积,总中间腔容积为所有的中间腔容积之和,且所述总中间腔容积或所述总中间腔容积中之一和容积比的乘积再与二级缸排量平方之间的比值在指定的比值范围内,其中吸气容积比为二级吸气量与一级吸气量之比。通过本实用新型能够设计出合理的中间腔容积从而使得双缸、三缸模式下的二级缸吸气平稳,利于一级缸顺畅排气,能有效改善双级压缩机气缸内部制冷剂的压力波动过大的技术问题,从而使得压缩机的运行性能平稳、降低压缩机的噪声。
Description
技术领域
本实用新型属于空调技术领域,具体涉及一种多缸双级增焓压缩机及具有其的空调器和热泵热水器。
背景技术
随着科技的发展,双级增焓压缩机由于其在低温工况仍保持高效的特性,在空调、热水器、冷冻冷藏等领域占据了越来越重要的地位,但现有的双级增焓压缩机基本为双缸形式,在低温工况下等制冷能力要求高的场合受到排量的限制。因此,采用多缸双级增焓变容压缩机成为必然趋势。多缸双级增焓压缩机的低压级有两个或两个以上的压缩机构,其中至少一个气缸可通过切换结构实现加载运行或卸载运行,从而实现两种高低压容积比切换运行,达到额定制热能力能效最佳、低温制热在保证能效前提下提升制热能力的目的。
对于多缸双级增焓压缩机而言,中间腔是一级压缩后排气和补气混合的腔室。由于滚动转子式压缩机吸排气的周期性,且各气缸间工作相位角存在差异,中间腔过小会导致泵体内部制冷剂的压力波动过大,从而对压缩机的性能、噪声等产生不利影响;而中间腔过大又会带来一定设计和工艺的困难,因此需设计合理的中间腔容积。
由于现有技术中的多缸双级增焓压缩机存在内部制冷剂的压力波动过大,从而对压缩机的性能、噪声等产生不利影响以及存在设计和工艺困难的技术问题,因此本实用新型研究设计出一种多缸双级增焓压缩机及具有其的空调器和热泵热水器。
实用新型内容
因此,本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的双级压缩机存在气缸内部制冷剂的压力波动过大,从而对压缩机的性能、噪声等产生不利影响的缺陷,从而提供一种多缸双级增焓压缩机及具有其的空调器和热泵热水器。
本实用新型提供一种多缸双级增焓压缩机,其包括下盖板、下法兰、上隔板和中隔板以及由前述部件两两之间形成的至少一个的中间腔容积,总中间腔容积为所有的中间腔容积之和,且任一所述中间腔容积或所述总中间腔容积中的之一和容积比的乘积再与二级缸排量平方之间的比值在指定的比值范围内,其中容积比为二级吸气量与一级吸气量之比。
优选地,当所述压缩机为双缸时,所述指定的比值范围为0.05~0.20。
优选地,当所述压缩机为三缸时,所述指定的比值范围为0.1~0.3。
优选地,所述下盖板和下法兰形成第一中间腔、上隔板和中隔板之间形成第二中间腔,总中间腔容积为所述第一中间腔容积和所述第二中间腔容积之和。
优选地,所述总中间腔容积包括两个中间腔容积:第一中间腔容积V中1和第二中间腔容积V中2,且总中间腔容积V中=V中1+V中2。
优选地,当所述压缩机为双缸时,V中2*K1为V2的0.05~0.20倍,其中V为二级缸排量,K1为双缸容积比。
优选地,当所述压缩机为三缸时,V中*K2为V2的0.1~0.3倍,其中V为二级缸排量,K2为三缸容积比。
优选地,在所述下法兰上设置有销钉孔,所述销钉孔内部还设置有销钉。
优选地,所述下盖板上设有一端位于所述销钉孔位置处的第一连通孔,所述下法兰上设有与所述第一连通孔的另一端连通的第二连通孔,所述第二连通孔的另一端连通至所述压缩机的低压吸气口处。
本实用新型还提供一种空调器或热泵热水器,其包括前述的多缸双级增焓压缩机。
本实用新型提供的多缸双级增焓压缩机、空调器和热泵热水器具有如下有益效果:
1.通过设计出的合理的中间腔容积能够使得双缸、三缸模式下的二级缸吸气平稳,利于一级缸顺畅排气,能有效改善双级压缩机气缸内部制冷剂的压力波动过大的技术问题,从而使得压缩机的运行性能平稳、降低压缩机的噪声;
2.从而有效提升压缩机容积效率,实现多缸双级增焓压缩机的高效、节能更大化;
3.通过设计出的合理的中间腔容积还能够有效避免中间腔过大而带来的设计上和工艺上的困难;
4.通过销钉结合下滑片能有效控制该压缩机在双缸模式和三缸模式下的简单快捷的切换、操作方便。
附图说明
图1是本实用新型的多缸双级增焓压缩机的结构示意图;
图2是本实用新型的多缸双级增焓压缩机在双缸模式运行下的性能变化规律曲线图;
图3是本实用新型的多缸双级增焓压缩机在三缸模式运行下的性能变化规律曲线图。
图中附图标记表示为:
1—曲轴,2—上法兰,3—上气缸,4—上隔板,5—中隔板,6—中气缸,7—下隔板,8—下气缸,9—下法兰,10—下盖板。
具体实施方式
如图1所示,本实用新型提供一种多缸双级增焓压缩机,包括下盖板、下法兰、上隔板和中隔板以及由前述部件两两之间形成的至少一个的中间腔容积,总中间腔容积为所有的中间腔容积之和,且所述总中间腔容积或所述总中间腔容积中之一(即任一中间腔容积和总中间腔容积二者当中任选一个)和容积比的乘积再与二级(即前面提到的双级)缸排量平方之间的比值在指定的比值范围内,其中容积比为二级吸气量与一级吸气量之比。
通过设定上述几个参数的上述关系能够设计出的合理的中间腔容积,从而使得双缸、三缸模式下的二级缸吸气平稳,利于一级缸顺畅排气(参见附图2-3,处于该指定比值范围内的压缩机性能平稳),能够有效地改善双级压缩机气缸内部制冷剂的压力波动过大的技术问题,从而有效使得压缩机的运行性能平稳、降低压缩机的噪声;还能够提升压缩机容积效率,实现多缸双级增焓压缩机的高效、节能更大化;通过设计出的上述合理的中间腔容积还能够有效避免中间腔过大而带来的设计上和工艺上的困难。
优选地,当所述压缩机为双缸时,所述指定的比值范围为0.05~0.20。这样使得压缩机处于双缸运行模式下,该压缩机二级缸吸气平稳,利于一级缸顺畅排气,压缩机能够平稳地运行,有效地降低了噪声。上述取值范围是经过了大量的实验和模拟过程才得出的较优的取值范围,获得了更优的技术效果。
优选地,当所述压缩机为三缸时,所述指定的比值范围为0.1~0.3。这样使得压缩机处于三缸运行模式下,该压缩机二级缸吸气平稳,利于一级缸顺畅排气,压缩机能够平稳地运行,有效地降低了噪声。上述取值范围是经过了大量的实验和模拟过程才得出的较优的取值范围,获得了更优的技术效果。
优选地,所述下盖板和下法兰形成第一中间腔、上隔板和中隔板之间形成第二中间腔,总中间腔容积为所述第一中间腔容积和所述第二中间腔容积之和。通过上述的结构具体限定了第一中间腔和第二中间腔的位置关系,为二级缸吸气平稳,一级缸顺畅排气,平稳运行压缩机提供了前提条件。
优选地,所述总中间腔容积包括两个中间腔容积:第一中间腔容积V中1和第二中间腔容积V中2,且总中间腔容积V中=V中1+V中2。这是一种优选的实施方式,为二级缸吸气平稳,一级缸顺畅排气,平稳运行压缩机提供了前提条件。
优选地,当所述压缩机为双缸时,V中2*K1为V2的0.05~0.20倍,其中V为二级缸排量,K1为双缸容积比。通过该比例关系和数值范围限定出了双缸模式下第二中间腔容积与二级缸排量和双缸容积比之间的关系,从而设计出合理的中间腔容积,从而使得压缩机的运行性能平稳、降低压缩机的噪声;还能有效提升压缩机容积效率,实现多缸双级增焓压缩机的高效、节能更大化。
优选地,当所述压缩机为三缸时,V中*K2为V2的0.1~0.3倍,其中V为二级缸排量,K2为三缸容积比。通过该比例关系和数值范围限定出了三缸模式下总中间腔容积与二级缸排量和三缸容积比之间的关系,从而设计出合理的中间腔容积,从而使得压缩机的运行性能平稳、降低压缩机的噪声;还能有效提升压缩机容积效率,实现多缸双级增焓压缩机的高效、节能更大化。这里需要说明的是之所以在三缸的时候选用的是总的中间腔容积,而双缸的时候选用的是第二中间腔容积是因为:第一、第二中间腔容积分别对应于下气缸和中气缸(两者均为低压缸)。双缸运行时,由于下气缸卸载,实际工作的只有中气缸。虽然第一、第二中间腔通过流通孔得以连通,但是考虑到流通孔的实际节流作用(其直径很小),第一中间腔对于降低中气缸压力脉动的作用很小,因此双缸时重点考虑第二中间腔容积;而三缸时下气缸和中气缸均工作,第一中间腔和第二中间腔对于降低中气缸和下气缸压力脉动的作用都需要考虑,因此三缸时则需考虑总的中间腔容积。
优选地,在所述下法兰上设置有销钉孔(图中未示出),所述销钉孔内部还设置有销钉(图中未示出)。通过销钉可以对下气缸的下滑片进行锁紧或松开,进而起到对下气缸进行卸载或启动工作的作用。
优选地,所述下盖板上设有一端位于所述销钉孔位置处的第一连通孔,所述下法兰上设有与所述第一连通孔的另一端连通的第二连通孔,所述第二连通孔的另一端连通至所述压缩机的低压吸气口处。通过设置上述的第一连通孔和第二连通孔能够有效地将销钉孔处泄漏出的气体导入到压缩机的低压吸气口处,从而有效地防止了压缩机内部制冷剂的泄漏,维持了稳定的压力。
本实用新型还提供一种空调器或热泵热水器,其包括前述的多缸双级增焓压缩机。通过包括前述的多缸双级增焓压缩机的空调器或热泵热水器,能够通过设定上述几个参数的上述关系进而设计出的合理的压缩机的中间腔容积,从而使得双缸、三缸模式下的二级缸吸气平稳,利于一级缸顺畅排气(参见附图2-3,处于该指定比值范围内的压缩机性能平稳),能够有效地改善双级压缩机气缸内部制冷剂的压力波动过大的技术问题,从而有效使得压缩机的运行性能平稳、降低压缩机的噪声;还能够提升压缩机容积效率,实现多缸双级增焓压缩机的高效、节能更大化;通过设计出的上述合理的中间腔容积还能够有效避免中间腔过大而带来的设计上和工艺上的困难。从而提高空调器和热泵热水器的运行性能。
本实用新型还提供多缸双级增焓压缩机的控制方法,其针对前述的多缸双级增焓压缩机对其进行控制调节。这样能够使得双缸、三缸模式下的二级缸吸气平稳,利于一级缸顺畅排气(参见附图2-3,处于该指定比值范围内的压缩机性能平稳),能够有效地改善双级压缩机气缸内部制冷剂的压力波动过大的技术问题,从而有效使得压缩机的运行性能平稳、降低压缩机的噪声;还能够提升压缩机容积效率,实现多缸双级增焓压缩机的高效、节能更大化;通过设计出的上述合理的中间腔容积还能够有效避免中间腔过大而带来的设计上和工艺上的困难。
优选地,当压缩机包括销钉、下滑片和下气缸时,(1)当压缩机在轻负载的额定工况下运行时,将销钉锁紧下滑片,使得下气缸卸载,从而实现双缸模式运行;(2)当压缩机在重负载的低温工况下运行时将销钉解锁,下气缸工作,则实现三缸模式运行。通过销钉结合下滑片能有效控制该压缩机在双缸模式和三缸模式下的简单快捷的切换、操作方便。
下面介绍一下本实用新型的优选实施例
如图1所示,本实用新型的对于多缸双级增焓变容压缩机而言,中间腔共有两个:下盖板10和下法兰9形成的第一中间腔、上隔板4和中隔板5形成的第二中间腔。两者之间通过中间流道进行联通。多缸双级增焓变容压缩机的具体工作原理为:
在轻负载的额定工况下运行时采用双缸模式,此时销钉锁紧下滑片,下气缸卸载,中气缸排出的一级中压气体与补入气体在中间腔及中间流道内混合后进入二级缸(上气缸);在重负载的低温工况下运行时采用三缸模式,此时销钉解锁,下气缸工作,中、下气缸排出的一级中压气体与补入气体在中间腔及中间流道内混合后进入二级缸(上气缸)。更进一步地,相比于双缸模式,三缸模式时一级缸压缩气体的流量更大,在中间腔和中间流道容积一定的情况下,三缸模式下的压力波动应更为显著。
本技术方案提供了一种多缸双级增焓变容压缩机,第一中间腔容积和第二中间腔容积与二级缸排量、容积比(二级吸气量与一级吸气量之比)的比值范围。定义第一中间腔容积V中1,第二中间腔容积V中2,中间腔容积V中=V中1+V中2,二级缸排量V,双缸容积比K1,三缸容积比K2,设定:V中2*K1为V2的0.05~0.20倍(如图2所示),V中*K2为V2的0.1~0.3倍(如图3所示),可以保证双缸、三缸模式下的二级缸吸气平稳,利于一级缸顺畅排气,从而有效提升压缩机容积效率,实现多缸双级增焓压缩机的高效、节能更大化。
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。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种多缸双级增焓压缩机,其特征在于:包括下盖板(10)、下法兰(9)、上隔板(4)和中隔板(5)以及由前述部件两两之间形成的至少一个的中间腔容积,总中间腔容积为所有的中间腔容积之和,且所述总中间腔容积或所述总中间腔容积中之一和吸气容积比的乘积再与二级缸排量平方之间的比值在指定的比值范围内,其中容积比为二级吸气量与一级吸气量之比。
2.根据权利要求1所述的多缸双级增焓压缩机,其特征在于:当所述压缩机为双缸时,所述指定的比值范围为0.05~0.20。
3.根据权利要求1所述的多缸双级增焓压缩机,其特征在于:当所述压缩机为三缸时,所述指定的比值范围为0.1~0.3。
4.根据权利要求1所述的多缸双级增焓压缩机,其特征在于:所述下盖板和下法兰形成第一中间腔、上隔板和中隔板之间形成第二中间腔,总中间腔容积为所述第一中间腔容积和所述第二中间腔容积之和。
5.根据权利要求4所述的多缸双级增焓压缩机,其特征在于:所述总中间腔容积包括两个中间腔容积:第一中间腔容积V中1和第二中间腔容积V中2,且总中间腔容积V中=V中1+V中2。
6.根据权利要求5所述的多缸双级增焓压缩机,其特征在于:当所述压缩机为双缸时,V中2*K1为V2的0.05~0.20倍,其中V为二级缸排量,K1为双缸容积比。
7.根据权利要求5所述的多缸双级增焓压缩机,其特征在于:当所述压缩机为三缸时,V中*K2为V2的0.1~0.3倍,其中V为二级缸排量,K2为三缸容积比。
8.根据权利要求1-7之一所述的多缸双级增焓压缩机,其特征在于:在所述下法兰上设置有销钉孔,所述销钉孔内部还设置有销钉。
9.根据权利要求8所述的多缸双级增焓压缩机,其特征在于:所述下盖板上设有一端位于所述销钉孔位置处的第一连通孔,所述下法兰上设有与所述第一连通孔的另一端连通的第二连通孔,所述第二连通孔的另一端连通至所述压缩机的低压吸气口处。
10.一种空调器或热泵热水器,其特征在于:包括权利要求1-9之一所述的多缸双级增焓压缩机。
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