双缸变容压缩机及空调器

技术领域

本发明涉及空调器技术领域，特别是涉及一种双缸变容压缩机及空调器。

背景技术

随着经济的发展与社会的进步，人们生活水平逐渐提高，购买大型居室和别墅的也越来越多，因此中央空调应运而生。而在一般家庭中，中央空调多为多联机，即一个室外机拖几个室内机。

由于系统负荷随着室内机启闭数量的不同而改变，在小冷热量需求时，需要减少冷媒的流量，在大冷热量需求时，则需要增大冷媒的流量。采用普通的压缩机，若满足大冷热量需求，则在小冷热量需求时造成冷媒过多，增加不必要的功耗，降低了压缩机的能效；若满足小冷热量需求，则在大冷热量需求时，要么无法提供足够的冷媒，要么运行频率高，降低了压缩机的可靠性。因此，为了满足上述需求，变容压缩机应运而生，负荷率低时采用单缸模式，负荷率高时采用双缸模式。

经过研究发现，家庭中中央空调60％以上的时间运行在30％以下甚至更小的冷热量负荷区间内，此时冷热量需求非常小，功耗高，从而导致压缩机的能效不高，进而导致节能效果不佳。

发明内容

基于此，有必要针对传统变容压缩机能效较低的问题，提供一种可提高能效的双缸变容压缩机及空调器。

一种双缸变容压缩机，所述双缸变容压缩机包括电机及泵体组件，所述电机包括定子及转子，所述转子设于所述定子内，所述转子相对于所述定子转动时能够驱动所述泵体组件工作，所述泵体组件的排量为V，所述定子线间感应电压常数为E，在所述电机的转速为1000RPM时，所述E与V满足：

E＝kV；

其中，k的取值范围为0.9-1。

在其中一个实施例中，所述泵体组件包括第一气缸及作为变容缸的第二气缸，所述第一气缸的排量为V

在其中一个实施例中，所述泵体组件包括第一气缸及作为变容缸的第二气缸，所述第一气缸的排量为V1,所述第二气缸的排量为V2，所述V、V1及V2满足：

V＝V

V/3≤V

在其中一个实施例中，所述转子的D轴电感为L

L

在其中一个实施例中，所述泵体组件包括第一气缸及作为变容缸的第二气缸，所述双缸变容压缩机在小于等于30％负荷时的制冷量为Q，所述第一气缸的排量为V

1.04Q/V

在其中一个实施例中，所述包括定子铁芯，所述定子铁芯内开设有定子槽；

其中，所述定子槽个数为36个及所述转子的极数为6个。

在其中一个实施例中，所述包括定子铁芯，所述定子铁芯内开设有定子槽；

其中，所述定子槽的个数为9个及所述转子的极数为6个。

在其中一个实施例中，所述泵体组件包括第一气缸及作为变容缸的第二气缸，所述第一气缸的排量为V

在其中一个实施例中，所述双缸变容压缩机在小于等于30％负荷时的制冷量Q为2300W-8400W。

一种空调器，包括如上述任一项所述的双缸变容压缩机。

上述双缸变容压缩机及空调器，在电机的转速为1000RPM时，E与V满足E＝(0.9-1)V时，双缸变容压缩机在低负荷时，电机运行频率较低，电机绕组电流谐波含量大幅减小，同时电机端电压谐波含量大幅减小，电机铁芯损耗下降较为明显，电机绕组损耗基本不变，电机效率提升，双缸变容压缩机能效得以提高。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的双缸变容压缩机的剖视图；

图2为图1中所示的双缸变容压缩机的电机的轴测图；

图3为图2中所示的电机的局部结构的正视图；

图4为不同负荷下压缩机能效和机组实际运行时间占比图；

图5为本发明实施例提供的双缸变容压缩机的电机与现有压缩机的电机在低负荷时的效率对比图；

图6为本发明实施例提供的双缸变容压缩机与现有压缩机在低负荷时的COP对比图；

图7为本发明实施例提供的双缸变容压缩机与现有压缩机所产生的噪声对比图；

图8为本发明实施例提供的双缸变容压缩机与现有压缩机在18Hz时的振动位移幅值对比图；

图9为本发明实施例提供的双缸变容压缩机与现有压缩机在20Hz时的振动位移幅值对比图；

图10为本发明实施例提供的双缸变容压缩机与现有压缩机在28Hz时的振动位移幅值对比图。

100、双缸变容压缩机；10、电机；11、定子；111、定子铁芯；1111、定子槽,112、定子绕组；12、转子；121、转子铁芯；1211、磁钢槽；122、磁钢；20、泵体组件；21、第一气缸；22、第二气缸；23、曲轴；24、第一法兰；25、隔板；26、第二法兰；27、第二滑片；28、切换件；281、销钉；282、弹性件；30、壳体；31、本体；32、第一盖体；33、第二盖体；40、变容罐；50、分液器组件；51、第一吸气管；52、第二吸气管；53、筒体；54、进气管；60、支架。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1，本发明一实施例提供一种双缸变容压缩机100，包括电机10及泵体组件20，电机10包括定子11及转子12，转子12设于定子11内，转子12相对于定子11转动时能够驱动泵体组件20工作，以压缩冷媒。

具体地，泵体的排量为V，定子11线间感应电压常数为E，在电机10的转速为1000RPM时，E与V满足：

E＝kV；

其中，k的取值范围为0.9-1。

若电机10的定子11线间感应电压常数E大于泵体组件20的排量V，则电机10高频运行时，电机10端电压超过母线电压，电机10停机，最高运行频率达不到使用要求，还会导致高频运行时电机10效率下降，若电机10的定子11线间感应电压常数E小于泵体组件20的排量V太多，则电机10低频运行时，电流谐波和电压谐波含量基本不变，电机10铁芯损耗降低有限，电机10效率提升微弱，双缸变容压缩机100能效增幅不大。因此，在电机10的转速为1000RPM时，E与V满足E＝(0.9-1)V时，双缸变容压缩机100在低负荷时，电机10运行频率较低，电机10绕组电流谐波含量大幅减小，同时电机10端电压谐波含量大幅减小，电机10铁芯损耗下降较为明显，电机10绕组损耗基本不变，电机10效率提升，双缸变容压缩机100能效得以提高。

具体地，双缸变容压缩机100在小于等于30％负荷时的制冷量Q为2300W-8400W。

参阅图2及图3，在一个实施例中，定子11包括定子铁芯111及定子绕组112，定子铁芯111内开设有定子槽1111，定子绕组112设于定子槽1111内。转子12包括转子铁芯121及磁钢122，转子铁芯121沿周向分布有多个磁钢槽1211，磁钢122设于磁钢槽1211内，形成N、S极交替排列。

具体地，转子12的D轴电感为L

L

通过设置L

在一个实施例中，定子槽1111的个数为36个，转子12的极数为6个，如此槽极数配合设置可以减少电机10的噪音。

在另一个实施例中，定子槽1111的个数为9个，转子12的极数为6个，如此电机10的噪音有所增加，但是能效提高。

继续参阅图1，双缸变容压缩机100还包括壳体30，壳体30内开设有装配腔，电机10及泵体组件20均装配于装配腔内。在一个具体实施例中，以图1中所示方向进行说明，壳体30包括本体31、第一盖体32及第二盖体33，第一盖体32与第二盖体33分别位于本体31的上下两端，第一盖体32、本体31及第二盖体33三者形成上述装配腔。

泵体组件20包括第一气缸21与第二气缸22，第一气缸21与第二气缸22均位于本体31内，第一气缸21作为常规工作气缸，第二气缸22作为变容气缸。其中，第二气缸22具有两种工作状态，分别为负载状态及空载状态。在第二气缸22处于负载状态时，双缸变容压缩机100为双缸运行；在第二气缸22处于空载状态时，双缸变容压缩机100为单缸运行。具体地，泵体组件20还包括切换件28，切换件28用于第二气缸22在负载状态与空载状态之间切换。

第一气缸21内开设有第一内腔，第一气缸21上开设有连通于外界与第一内腔之间的第一吸气通道，分液器组件50内的气体通过第一吸气通道进入第一内腔内被压缩。第二气缸22内开设有第二内腔，第二气缸22上开设有连通于外界与第二内腔之间的第二吸气通道，分液器组件50内的气体通过第二吸气通道进入第二内腔内被压缩。

第一气缸21的排量为V

具体地，电机10的最大运行频率f

在一个实施例中，定子铁芯111沿轴向的高度为H，H、Q与V

1.04Q/V

由于当H大于1.11Q/V

在一个实施例中，第二气缸22的排量为V

V＝V

V/3≤V

若第一气缸21与第二气缸22的排气量差别过大，则双缸运行时会引起较大的负载波动，降低压缩机的可靠性和效率。通过设置V/3≤V

泵体组件20还包括曲轴23、第一法兰24、隔板25、第二法兰26、第一滚子(图中未示出)及第二滚子(图中未示出)，以图1中所示方向进行说明，第一法兰24、第一气缸21、隔板25、第二气缸22及第二法兰26从上到下依次套设在曲轴23外。第一滚子及第二滚子套设于曲轴23外，第一滚子位于第一内腔内，第二滚子位于第二内腔内，曲轴23带动第一滚子在第一内腔中转动时对冷媒气体进行压缩，在第二气缸22处于负载状态时，曲轴23带动第二滚子在第二内腔中转动时对冷媒气体进行压缩。

具体地，在第一气缸21内设有第一滑片槽(图中未标出)，泵体组件20还包括第一滑片(图中未示出)及弹簧(图中未示出)，第一滑片设置于第一滑片槽内，第一滑片在弹簧的弹力作用下压向第一滚子，第一滑片与第一滚子的外表面相接触，从而将第一气缸21的第一内腔分隔为进气室和压缩室。在曲轴23带动第一滚子在第一内腔中转动时，进气室与压缩室的体积不停切换，从而对冷媒气体进行压缩。

在第二气缸22内设有第二滑片槽(图中未标出)，泵体组件20还包括第二滑片27，第二滑片27设置于第二滑片槽内，在第二滑片27的一侧形成密闭空腔，密闭空腔可与外部气源连通。当向密闭空腔内通入高压气体时，上述切换件28在高压气体的作用下，脱离第二滑片27，使第二滑片27与第二滚子的外表面接触，从而将第二气缸22的第二内腔分隔为进气室内和压缩室，以实现第二气缸22的正常压缩工作，此时第二气缸22处于负载状态。而当向密闭空腔内通入低压气体时，切换件28不可与第二滑片27脱离，此时切换件28限制第二滑片27，第二滑片27不可与第二滚在的外表面接触，第二滑片27与第二滚子脱离，使得第二气缸22无法正常工作，此时第二气缸22处于空载状态。

进一步，第二法兰26上开设有装配槽(图中未示出)，切换件28包括设于装配槽内的销钉281及弹性件282，弹性件282的一端与装配槽的底壁抵接，弹性件282的另一端与销钉281的一端接触，销钉281可在装配槽内上下运动，弹性件282提供销钉281向上运动的作用力，第二滑片27上设有与销钉281的另一端配合的限位槽。

继续参阅图1，双缸变容压缩机100还包括变容罐40，变容罐40与密闭空腔连通，用于向密封空腔内通入气体。当变容罐40向密闭空腔通入高压气体时，销钉281在高压气体的作用下克服弹性件282向上的作用力，脱离第二滑片27的限位槽，此时第二滑片27滑向第二滚子并与第二滚子的外表面接触，从而将第二气缸22的第二内腔分隔为进气室内和压缩室，以实现第二气缸22的正常压缩工作，此时第二气缸22处于负载状态。当变容罐40向密闭空腔通入低压气体时，此时销钉281不可克服弹性件282向上的作用力，销钉281限位于第二滑片27的限位槽内，此时销钉281限制第二滑片27，第二滑片27不可与第二滚在的外表面接触，第二滑片27与第二滚子脱离，使得第二气缸22无法正常工作，此时第二气缸22处于空载状态。

在一个实施例中，双缸变容压缩机100还包括分液器组件50，分液器组件50与泵体组件20连通用于使蒸发器流出的冷媒完全变为气体后流向压缩机内部进行压缩。

分液器组件50包括第一吸气管51及第二吸气管52，第一吸气管51穿设于本体31内通过第一吸气通道与第一内腔连通，分液器组件50内的气体通过第一吸气管51流向第一吸气通道内，并从第一吸气通道进入第一内腔被压缩。第二吸气管52穿设于本体31内通过第二吸气通道与第二内腔连通，分液器组件50内的气体通过第二吸气管52流向第二吸气通道，并从第二吸气通道进入第二内腔内被压缩。

具体地，第一吸气管51与第一吸气通道连通的一端穿设于第一吸气通道内，第二吸气管52与第二吸气通道连通的一端穿设于第二吸气通道内。第一吸气管51的外径与第一吸气通道的内径相适配，第二吸气管52的外径与第二吸气通道的内径相适配。

分液器组件50还包括筒体53，筒体53通过支架60与壳体30的本体31连接，筒体53的一端开口形成进气口，第一吸气管51与第二吸气管52的另一端穿设于筒体53内，第一吸气管51与第二吸气管52通过进气口与蒸发器连通。其中，进气口的内径与筒体53的内径不等，以便于筒体53与蒸发器对接。

具体地，分液器组件50还包括进气管54，进气管54与筒体53的进气口连通或穿设于进气口内，其中，进气管54的内径与筒体53的内径不等，以便于进气管54与蒸发器对接。

参阅图4，在小于等于30％负荷时，本发明实施例提供的双缸变容压缩机100的效率比现有技术中压缩机的效率高。参阅图5，在小于等于30％负荷时，本发明实施例提供的双缸变容压缩机100的电机的效率比现有技术中压缩机的电机的效率高。其中，在10％负荷时，本发明实施例提供的双缸变容压缩机100的电机的效率比现有技术中压缩机的电机的效率高1.5；在20％负荷时，本发明实施例提供的双缸变容压缩机100的电机的效率比现有技术中压缩机的电机的效率高1.3；在30％负荷时，本发明实施例提供的双缸变容压缩机100的电机的效率比现有技术中压缩机的电机的效率高0.7。参阅图6，在小于等于30％负荷时，本发明实施例提供的双缸变容压缩机100的COP比现有技术中压缩机的COP高。其中，在10％负荷时，本发明实施例提供的双缸变容压缩机100的COP比现有技术中压缩机的COP高0.738；在20％负荷时，本发明实施例提供的双缸变容压缩机100的COP比现有技术中压缩机的COP高0.52；在30％负荷时，本发明实施例提供的双缸变容压缩机100的COP比现有技术中压缩机的COP高0.43。参阅图7，本发明实施例提供的双缸变容压缩机100产生的噪声比现有技术中压缩机所产生的噪声低。参阅图8-图10，在18Hz、20Hz及28Hz时，本发明实施例提供的双缸变容压缩机100的振动位移幅值比现有技术中压缩机的振动位移幅值小。

本发明另一实施例还提供一种包括上述双缸变容压缩机100的空调器，由于上述双缸变容压缩机100具有有益效果，则空调器具有相应的有效效果，在此不再赘述。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。