阅读说明：本技术 一种压缩机、冰箱和控制方法 (Compressor, refrigerator and control method ) 是由 胡余生 魏会军 何杰伟 徐敏 陈娟娟 冯海 于 2020-12-28 设计创作，主要内容包括：本公开提供一种压缩机、冰箱和控制方法,压缩机包括：第一气缸和第二气缸,其中所述第一气缸的排量大于所述第二气缸的排量,所述第一气缸能够单独工作,所述第二气缸也能够单独工作,所述第一气缸和所述第二气缸还能够串联连通形成至少两级压缩。根据本公开压缩机可单独运行小排量压缩或大排量压缩或双缸双级压缩的方式,满足不同容积范围的冰箱系统对于不同冷量的需求,实现单压缩机排量可变方式,还可实现双级压缩,能满足特定制冷系统更大的运行压比的需求,能够实现制冷系统的高效深冻功能。(The present disclosure provides a compressor, a refrigerator and a control method, the compressor including: the first cylinder and the second cylinder can be communicated in series to form at least two stages of compression. According to the compressor disclosed by the invention, the mode of small-displacement compression, large-displacement compression or double-cylinder double-stage compression can be independently operated, the requirements of refrigerator systems with different volume ranges on different cooling capacities are met, the mode of single-compressor displacement variation is realized, double-stage compression can also be realized, the requirement of a specific refrigerating system for larger operation pressure ratio can be met, and the efficient deep freezing function of the refrigerating system can be realized.)

具体实施方式

如图1-5所示，本公开提供一种压缩机，其包括：

第一气缸11和第二气缸12，其中所述第一气缸11的排量大于所述第二气缸12的排量，所述第一气缸11能够单独工作，所述第二气缸12也能够单独工作，所述第一气缸11和所述第二气缸12还能够串联连通形成至少两级压缩。

本公开通过设置两个气缸，两个气缸的排气量不同，可实现变排量的压缩，能提供三种运行模式，压缩机可单独运行小排量压缩或大排量压缩或双缸双级压缩的方式，满足不同容积范围的冰箱系统对于不同冷量的需求，实现单压缩机排量可变方式；还可实现双级压缩，能满足特定制冷系统更大的运行压比的需求，能够实现制冷系统的高效深冻功能；本公开的压缩机能提供三种运行模式：单开小排量压缩、单开大排量压缩或同开两级压缩；能适应匹配不同容积范围的冰箱系统，增大匹配范围，满足其对应的制冷量需求，弥补一款压缩机只能适用于特定容积的冰箱的不足，降低匹配成本；能满足系统大压比运行需求，提供-33℃以下深冻冰箱的压缩机实现方式；能够通过排量调节，实现快速拉低温功能，提高压缩机效率及冰箱系统效率。

在一些实施方式中，所述压缩机为活塞压缩机，包括第一活塞21和第二活塞22，所述第一活塞21与所述第一气缸11配合、且能在所述第一气缸11中做往复运动，所述第二活塞22与所述第二气缸12配合、且能在所述第二气缸12中做往复运动。这是本公开的压缩机内部的进一步优选结构形式，通过第一活塞能够在第一气缸中做功，从而压缩气体成高压气体，通过第二活塞能够在第二气缸中做功，从而压缩气体成高压气体。

在一些实施方式中，还包括第一连杆31、第二连杆32、和曲轴4，所述第一连杆31一端与所述第一活塞21连接、另一端与所述曲轴4连接，所述第二连杆32一端与所述第二活塞22连接、另一端与所述曲轴4连接。这是本公开的压缩机内部的进一步优选结构形式，通过第一连杆能够一端与曲轴连接以被曲轴带动产生往复运动，另一端连接第一活塞以推动第一活塞做往复运动，通过第二连杆能够一端与曲轴连接以被曲轴带动产生往复运动，另一端连接第二活塞以推动第二活塞做往复运动。

在一些实施方式中，所述第一连杆31套设于所述曲轴4上，所述第二连杆32也套设于所述曲轴4上；和/或，所述第一连杆31和所述第二连杆32沿所述曲轴4的轴向方向错位设置。这是本公开的进一步优选结构形式，通过将两个连杆共用一个曲轴，使得通过一个曲轴能够同时驱动两个连杆和活塞进行运动。

在一些实施方式中，所述第一气缸11的吸气口能够连通设置有第一吸气管51，所述第一气缸11的排气口能够连通设置第一排气管61；所述第二气缸12的吸气口能够连通设置有第二吸气管52，所述第二气缸12的排气口能够连通设置第二排气管62。通过第一吸气管能够将吸气导入至第一气缸中，通过第一排气管能够将第一气缸的排气导出，通过第二吸气管能够将吸气导入至第二气缸中，通过第二排气管能够将第二气缸的排气导出。

在一些实施方式中，所述第一气缸11的排气口与所述第一排气管61之间还连通地设置有第一排气消音器71；所述第二气缸12的排气口与所述第二排气管62之间还连通地设置有第二排气消音器72；和/或，

所述第一气缸11的吸气口与所述第一吸气管51之间还连通地设置有第一吸气消音器81；所述第二气缸12的吸气口与所述第二吸气管52之间还连通地设置有第二吸气消音器82。

如附图1所示，本发明双缸双级活塞压缩机结构，压缩机外壳上设置有第一和第二吸气管、第一和第二排气管。压缩机泵体结构设置两级排量不一的气缸，第一大排量气缸(即第一气缸，下同)、第二小排量气缸(即二级气缸，下同)呈180°对置，包括但不限于水平放置或上下错位放置。对应的第一气缸设置第一活塞、第一连杆及一级吸气消音器等气阀组件。二级气缸设置第二活塞、第二连杆及二级吸气消音器等气阀组件。其中一级压缩及二级压缩共用曲轴、电机，第一连杆及第二连杆包括但不限于用嵌套、上下错位等方式安装于曲柄上。压缩机外设置有三通阀，可以通过控制三通阀流路，实现单级大排量压缩、单级小排量压缩或双缸双级压缩模式切换。

第一活塞安装在第一气缸中，第二活塞安装在二级气缸中。第一活塞通过第一连杆与曲轴连接，第二活塞通过第二连杆与曲轴连接；两级连杆共用一曲轴，通过嵌套方式装配及运行。电机带动曲轴旋转、通过曲柄连杆结构驱动两活塞在气缸中进行往复运动，通过阀组组件控制压缩机吸气、压缩、排气。通过三通阀控制气路结构设计，实现三种不同压缩模式切换。

本公开还通过第一排气消音器能够对第一气缸的排气进行消音，通过第二排气消音器能够对第二气缸的排气进行消音；还通过第一吸气消音器能够对第一气缸的吸气进行消音，通过第二吸气消音器能够对第二气缸的吸气进行消音。

本公开还提供一种冰箱，其包括前任一项所述的压缩机。

附图2为该双缸双级压缩机匹配的冰箱系统图，除压缩机外，还包括着冷凝器、节流装置、冷冻蒸发器以及3个三通阀。结合图3、4、5分别讲述压缩机在不同运行模式下制冷剂的具体流路。

本发明的一种可变排量双缸双级活塞压缩机使得可以匹配的冰箱的容积范围跨度增大，运行双级压缩能够解决冰箱对于深冻技术的难题。压缩机控制结构简单，可以通过三通阀的切换实现不同大小排量的单级压缩，实现排量可变功能，也可以实现双缸双级压缩，满足系统大压比需求，实现深冻功能。其主要的结构发明点为：单机双缸双级压缩机、排量可变、大排量单级压缩和小排量单级压缩切换、一二级直接吸气，可以适应制冷系统大压比需求，实现冰箱-33℃深冻功能。

在一些实施方式中，当包括第一吸气管51和第二吸气管52时：

还包括冷凝器6、蒸发器7和节流装置8，还包括第一管路101、第二管路102和第三管路103，所述冷凝器6的一端连通至所述节流装置8的一端，所述节流装置8的另一端与所述蒸发器7的一端连通，所述蒸发器7的另一端与所述第一管路101连通，所述第二管路102的一端连通至所述第一吸气管51、另一端与所述第一管路101连通，所述第三管路103的一端连通至所述第二吸气管52、另一端连通至所述第一管路101，所述第一管路101、所述第二管路102和所述第三管路103共同交汇的位置设置有第一三通阀91。

本公开的冰箱系统通过第一、第二和第三管路以及第一三通阀能够对蒸发器出来的制冷剂进行控制性导通，控制其通过第二管路进入第一气缸、还是通过第三管路进入第二气缸中，完成吸气的控制作用。

在一些实施方式中，当包括第一排气管61和第二排气管62时：

还包括第四管路104和第五管路105，所述第四管路104的一端与所述第一排气管61连通、另一端与所述冷凝器6连通，所述第五管路105的一端与所述第二排气管62连通、另一端也与所述冷凝器6连通。本公开还通过第四管路能够将第一气缸的排气导出，并导至冷凝器中进行冷凝放热，还通过第五管路能够将第二气缸的排气导出，并导至冷凝器中进行冷凝放热。

在一些实施方式中，当包括第一排气管61和第二排气管62时：

还包括第三排气管63和第四排气管64，所述第三排气管63的一端能够连通至所述第一气缸11的排气口、另一端能够与所述第四排气管64的一端连通，所述第四排气管64的另一端能够连通至所述第一排气管61；

还包括第五排气管65，所述第五排气管65的一端连通至所述第三排气管63、另一端能够连通至所述第二吸气管52，所述第五排气管65、所述第三排气管63和所述第四排气管64共同连通，且在共同连通的位置还设置有第二三通阀92；

还包括第六管路106，所述第六管路106一端与所述第二吸气管52连通、另一端与所述第三管路103连通，并且在所述第五排气管65、所述第六管路106和所述第三管路103共同连通，且在共同连通的位置还设置有第三三通阀93。

本公开的冰箱系统通过第三排气管能够将第一气缸的排气导出，通过在第二三通阀处分别连通的第四排气管和第五排气管，能够选择性地控制其通过第四管路、并经过第一排气管直接排气，或是通过第五排气管和第三三通阀、第六管路控制其进入第二气缸中，产生双级压缩，双级压缩适用于需制冷较低温度工况的情形。

本公开的冰箱系统，可配合该双缸双级压缩机实现单独开启小排量压缩或单独开启大排量压缩或同时开启双缸双级压缩来实现制冷的运行模式；本发明的一种可变排量双缸双级活塞压缩机使得可以匹配的冰箱的容积范围跨度增大，运行双级压缩能够解决冰箱对于深冻技术的难题。压缩机控制结构简单，可以通过三通阀的切换实现不同大小排量的单级压缩，实现排量可变功能，也可以实现双缸双级压缩，满足系统大压比需求，实现深冻功能。其主要的结构发明点为：单机双缸双级压缩机、排量可变、大排量单级压缩和小排量单级压缩切换、一二级直接吸气，可以适应制冷系统大压比需求，实现冰箱-33℃深冻功能。

本公开提供一种可变排量的双缸双级活塞压缩机，能够最大限度地适应不同容积范围的冰箱，满足不同容积冰箱所需冷量范围，减小匹配成本。当冰箱需要低负荷运行时，可以通过三通阀切换低排量气缸运行以降低系统冷量，减小压缩机开停次数，提升冰箱系统能效；当冰箱需要高负荷运行或快速拉低温时，可以通过三通阀切换大排量气缸运行以提高系统冷量；对于深冻技术压比大及排气温度要求，该压缩机可同时运行双级压缩，适当降低每一级压缩的压比，能适应制冷系统更大的运行压比，实现系统更低温度运行。

本公开还提供一种如前任一项所述的冰箱的控制方法，其包括：

检测步骤，用于检测冰箱所需工作的容积和/或制冷温度工况；

判断步骤，用于判断冰箱工作的容积是否位于第一容积范围内、或位于第二容积范围内，其中所述第一容积范围大于所述第二容积范围；和/或判断冰箱的制冷温度是否小于预设温度；

控制步骤，当判断出冰箱需要工作在所述第一容积范围内，控制打开第一气缸、关闭所述第二气缸；当判断出冰箱需要工作在所述第二容积范围内，控制打开第二气缸、关闭所述第一气缸；和/或，当判断出冰箱的制冷温度小于等于预设温度时，控制所述第一气缸和所述第二气缸形成串联，当判断出冰箱的制冷温度大于预设温度时，控制所述第一气缸和所述第二气缸不形成串联。

本公开的控制方法能够根据冰箱的不同容积工况的需求以控制不同排气量中的大排气量气缸工作或控制小排气量气缸工作，能够满足不同容积范围的冰箱系统对于不同冷量的需求，实现单压缩机排量可变方式；还能够根据冰箱的制冷温度工况的需求选择性控制其是否采用双级压缩工作，能满足特定制冷系统更大的运行压比的需求，能够实现制冷系统的高效深冻功能，能够提供-33℃以下深冻冰箱的压缩机实现方式；能够通过排量调节，实现快速拉低温功能，提高压缩机效率及冰箱系统效率；

在一些实施方式中，所述判断步骤，还用于判断冰箱工作的容积是否位于第三容积范围内，其中所述第三容积范围大于所述第一容积范围；

所述控制步骤，还当判断出冰箱需要工作在所述第三容积范围内，控制打开第一气缸、同时控制打开所述第二气缸。

本公开通过上述手段还能够同时控制两个气缸工作，以实现最大容积工况的需求下的工作运行，提供更大容积工况的压缩排气和制冷。

在一些实施方式中，当包括第一三通阀91、第二三通阀92和第三三通阀93，且还包括第一吸气管51和第二吸气管52、以及蒸发器7、第一管路、第二管路、第三管路、第一排气管、第三排气管和第四排气管时：

所述控制步骤，还用于当判断出冰箱需要工作在所述第一容积范围内，控制所述第一三通阀91使得所述第一管路101与所述第二管路102连通，同时使得所述第一管路101与所述第三管路103不连通，同时控制所述第二三通阀92使得所述第三排气管与所述第四排气管连通，使得所述蒸发器7与第一吸气管51连通，所述第一气缸11吸气工作，并经由第三排气管、第四排气管和第一排气管将气体排出，所述蒸发器7不与第二吸气管52连通，所述第二气缸12不吸气不工作。

如附图3所示，当小容积冰箱需快速拉低温或大容积冰箱正常运行时(即冰箱负载较大时)，此时单开一级大排量压缩，从冷凝器出来的高温高压制冷剂经过节流后进入冷冻蒸发器，在冷冻蒸发器内蒸发后的低温低压制冷剂经过第一三通阀91后从压缩机的第一吸气管进入一级大排量气缸进行压缩，压缩后的气体经过第一排气消音器、第二三通阀92后由第一排气管排出压缩机、进入冷凝器，实现制冷循环。

这是本公开的冰箱需要工作在第一容积范围工况下的优选控制形式，能够使得第二气缸不吸气不工作，而只容许第一气缸吸气工作，并进行有效的排气控制，实现单气缸较大容积工况的接通控制。

在一些实施方式中，当包括第一三通阀、第二三通阀和第三三通阀，且还包括第一吸气管51和第二吸气管52、以及蒸发器7、第一管路、第二管路、第三管路、第二排气管和第六管路时：

所述控制步骤，还用于当判断出冰箱需要工作在所述第二容积范围内，控制所述第一三通阀91使得所述第一管路101与所述第三管路103连通，同时使得所述第一管路101与所述第二管路102不连通，同时控制所述第三三通阀93使得所述第六管路106与所述第三管路103连通，使得所述蒸发器7与第二吸气管52连通，所述第二气缸12吸气工作，并经由第二排气管将气体排出，所述蒸发器7不与第一吸气管51连通，所述第一气缸11不吸气不工作。

如附图4所示，当小容积冰箱正常运行或大容积冰箱稳定运行时(即冰箱负载较小时)，此时单开二级小排量压缩，从冷凝器出来的高温高压制冷剂经过节流后进入冷冻蒸发器，在冷冻蒸发器内蒸发后的低温低压制冷剂经过第一三通阀91、第三三通阀93后从压缩机的第二吸气管进入二级小排量气缸进行压缩，压缩后的气体经过第二排气消音器后由第二排气管排出压缩机、进入冷凝器，实现制冷循环。

这是本公开的冰箱需要工作在第二容积范围工况下的优选控制形式，能够使得第一气缸不吸气不工作，而只容许第二气缸吸气工作，并进行有效的排气控制，实现单气缸较小容积工况的接通控制。

在一些实施方式中，当包括第一三通阀91、第二三通阀92和第三三通阀93，且还包括第一吸气管51和第二吸气管52、以及蒸发器7、第一管路、第二管路、第三管路、第三排气管、第四排气管、第五排气管和第六管路时：

所述控制步骤，还用于当判断出冰箱的制冷温度小于预设温度时，控制所述第一三通阀91使得所述第一管路101与所述第二管路102连通、使得所述蒸发器7与第一吸气管51连通，所述第一气缸11吸气工作，

同时控制所述第二三通阀92使得所述第三排气管63与所述第五排气管65连通、所述第四排气管64断开，

同时控制所述第三三通阀93使得所述第五排气管65与所述第六管路106连通、所述第三管路103断开，使得所述第一气缸11的排气连通至所述第二气缸12的吸气，所述第二气缸12也吸气工作。

这是本公开的冰箱需要工作在较低温度工况下的优选控制形式，能够使得第一气缸吸气工作，同时第二气缸吸气工作，并且控制第一气缸的排气进入第二气缸的吸气，形成双级压缩，提高压比，并进行有效的排气控制，实现双气缸双级压缩到较低温度工况的接通控制。

如附图5所示，当冰箱需要实现-33℃以下深冻功能时，此时需要切换双缸双级压缩，从冷凝器出来的高温高压制冷剂经过节流后进入冷冻蒸发器，在冷冻蒸发器内蒸发后的低温低压制冷剂经过第一三通阀91后从压缩机的第一吸气管进入一级大排量气缸进行一级压缩，压缩后的气体经过第一排气消音器、第二三通阀92、第三三通阀93后从压缩机的第二吸气管进入二级小排量气缸进行二级压缩，双级压缩后的气体经过第二排气消音器后由第二排气管排出压缩机、进入冷凝器，实现制冷循环。

以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。以上所述仅是本公开的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本公开的保护范围。