活塞压缩机、制冷系统、冰箱和制冷系统的运行方法与流程

本发明属于制冷，具体涉及一种活塞压缩机、制冷系统、冰箱和制冷系统的运行方法。

背景技术：

1、市场上冰箱容积范围的跨度大以及对不同温区和更低温度的需求增大，对应冰箱制冷系统有制冷量跨度范围大、适应低温工况能力强等特点；从目前冰箱用活塞压缩机的选型上看，单一排量的单级压缩机仅能满足匹配特定容积范围内的冰箱系统。

2、单级活塞压缩机受吸排气压比的限制，冰箱系统匹配后难以实现-40℃及以下深冻需求；家用r600a冰箱系统为实现-40℃以下深冻功能，可以应用双级压缩的系统，能保证能效的同时满足深冻需求，同时应用双级压缩的制冷系统与单级压缩制冷系统本身也存在差异性。

3、如图1所示，相关专利中公开了一种可单双级压缩的活塞压缩机，其由一组低压级气缸1a和一组高压级气缸1b连接构成的制冷压缩机1上设置压缩机吸气管4、压缩机排气管10，压缩机吸气管4一路通过低压进气管2与低压级气缸1a的进气口连接，另一路通过高压进气管8与高压级气缸1b的进气口连接，高压进气管8上连接设置阀门5，与低压级气缸1a的出气口连接的低压出气管3一路设置阀门6后与高压进气管8连接，并连接在阀门5后端，另一路设置阀门7后与压缩机排气管10连接，高压出气管9与压缩机排气管10连接。其中，阀门6为电磁阀或截止阀。

4、上述的技术方案至少具有以下缺陷：电磁阀或截止阀均是电动控制阀，需要配合控制器使用，不能自行进行单双级的切换运行，控制效率较低，故需这种情况进行改进。

技术实现思路

1、因此，本发明提供一种活塞压缩机、制冷系统、冰箱和制冷系统的运行方法，主要所要解决的技术问题是：如何提高活塞压缩机单双级切换的效率。

2、为了解决上述问题，本发明提供一种活塞压缩机，其包括一级压缩部和二级压缩部；所述一级压缩部能够单独工作，所述一级压缩部与二级压缩部能够串联连通形成至少两级压缩；所述一级压缩部的排气管路与二级压缩部的吸气管路两者用于连通或断开，以在连通时使一级压缩部与二级压缩部串联连通形成至少两级压缩，且在断开时使一级压缩部与二级压缩部之间的串联连通断开，使一级压缩部能够单独工作；

3、其中，所述活塞压缩机还包括自控阀，所述一级压缩部的排气管路与二级压缩部的吸气管路两者通过所述自控阀连接，所述自控阀用于在自身弹力和所在管路内气体压力的作用下打开或闭合，以在打开时使一级压缩部的排气管路与二级压缩部的吸气管路连通，且在闭合时使一级压缩部的排气管路与二级压缩部的吸气管路断开。

4、在一些实施方式中，所述一级压缩部的排气管路的侧壁上设有连接口，所述一级压缩部的排气管路通过所述连接口与自控阀连接；

5、所述一级压缩部的排气管路的排气口可打开或闭合，以在打开时使一级压缩部的排气管路内的气体压力小于自控阀的自身弹力，使自控阀的阀芯在自身弹力的推动下闭合自控阀；且在闭合时使一级压缩部的排气管路内的气体压力大于自控阀的自身弹力，使自控阀的阀芯在一级压缩部的排气管路内的气体压力推动下打开自控阀。

6、在一些实施方式中，所述自控阀包括弹性件和活动件，所述自控阀通过弹性件提供自身的弹力，且所述活动件作为自控阀的阀芯；其中，所述活动件用于闭合连接口时使自控阀闭合，且在打开连接口时使自控阀打开；

7、或，所述自控阀包括舌簧片，所述自控阀通过舌簧片提供自身弹力，且所述舌簧片作为自控阀的阀芯；其中，所述舌簧片用于闭合连接口时使自控阀闭合，且在打开连接口时使自控阀打开。

8、在一些实施方式中，所述一级压缩部的排气管路具有第一消音腔，所述二级压缩部的吸气管路具有第二消音腔，所述第二消音腔套设在所述第一消音腔内，所述连接口位于第一消音腔和第二消音腔两者的公共侧壁上。

9、在一些实施方式中，所述的活塞压缩机还包括补气通道；所述补气通道用于在一级压缩部与二级压缩部串联连通时给二级压缩部补气增焓。

10、在一些实施方式中，所述补气通道用于与一级压缩部的排气管路连接，使补气通道在一级压缩部与二级压缩部串联连通时通过一级压缩部的排气管路与二级压缩部的吸气管路连通，以给二级压缩部补气增焓。

11、在一些实施方式中，所述补气通道通过第一阀门与一级压缩部的排气管路连接，所述第一阀门用于打开或闭合，以在打开时使补气通道与一级压缩部的排气管路连通，且在闭合时断开补气通道与一级压缩部的排气管路之间的连通。

12、本发明还提供一种制冷系统，其包括活塞压缩机、冷凝器、蒸发器和节流装置；所述活塞压缩机可以为上述任一种的活塞压缩机；所述冷凝器的一端用于通过节流装置与蒸发器的一端连通，所述蒸发器的另一端用于与一级压缩部的吸气管路连通；所述冷凝器的另一端用于可选择地与一级压缩部的排气管路或二级压缩部的排气管路连通，以在一级压缩部单独工作时与一级压缩部的排气管路连通，且在一级压缩部与二级压缩部串联连通形成至少两级压缩时与二级压缩部的排气管路连通。

13、在一些实施方式中，所述冷凝器的另一端通过第一三通阀与一级压缩部的排气管路以及二级压缩部的排气管路连接，所述第一三通阀用于控制所述冷凝器的另一端与一级压缩部的排气管路或二级压缩部的排气管路连通。

14、在一些实施方式中，当活塞压缩机包括补气通道，且补气通道通过第一阀门与一级压缩部的排气管路连接时，所述第一阀门为第二三通阀，所述第一三通阀具有第一接口，以通过第一接口与一级压缩部的排气管路连接；所述第一接口、一级压缩部的排气管路和补气通道三者通过所述的第二三通阀连接；

15、其中，所述第二三通阀用于在一级压缩部单独工作时控制一级压缩部的排气管路与第一接口连通、且闭合补气通道；所述第二三通阀还用于在一级压缩部与二级压缩部串联连通形成至少两级压缩时控制一级压缩部的排气管路闭合，或者控制一级压缩部的排气管路与补气通道连通、且闭合第一接口的管路。

16、在一些实施方式中，所述的制冷系统还包括储物腔、检测机构和控制机构，所述制冷系统通过蒸发器对储物腔内部制冷；

17、所述检测机构用于检测所述储物腔内储物的重量和/或环境温度；

18、当储物腔内储物的重量小于预设重量和/或环境温度小于预设温度时，所述控制机构控制一级压缩部单独工作；

19、当储物腔内储物的重量大于等于预设重量，和/或环境温度大于等于预设温度时，所述控制机构控制一级压缩部与二级压缩部串联连通形成至少两级压缩。

20、本发明还提供一种冰箱，其可以包括上述任一种的制冷系统。

21、本发明还提供一种制冷系统的运行方法，其可以包括以下步骤：

22、检测储物腔内储物的重量和/或环境温度；

23、当储物腔内储物的重量小于预设重量和/或环境温度小于预设温度时，控制一级压缩部单独工作；

24、当储物腔内储物的重量大于等于预设重量，和/或环境温度大于等于预设温度时，控制一级压缩部与二级压缩部串联连通形成至少两级压缩。

25、本发明提供的一种活塞压缩机、制冷系统、冰箱和制冷系统的运行方法具有如下有益效果：

26、1.相对于现有技术中电磁阀和截止阀等电动阀需要配合控制器使用的方案，本发明中的自控阀为自反馈机械结构，当活塞压缩机在单级模式与双级模式之间进行切换时，自控阀可以在自身弹力和所在管路内气体压力的作用下自动打开或闭合，以使一级压缩部的排气管路与二级压缩部的吸气管路连通或断开。由于自控阀无需控制器控制，可以省去控制器控制的步骤，从而可以提高活塞压缩机单双级切换的效率，并且成本较低，具有更高的可靠性。

27、2.本发明通过设置的补气通道，可以在一级压缩部与二级压缩部串联连通时给二级压缩部补气增焓，以提高活塞压缩机双级压缩时的能效。

28、3.可以根据放入储物腔内物质的重量和环境温度使制冷系统自动在单级模式、双级模式和双级压缩加补气增焓模式下进行切换，可以实现对制冷系统运行模式的自动检测切换，最终使得本发明的制冷系统的冷量覆盖范围广，适应低温工况能力强，可以满足-40℃深冻需求。