制冷设备、双气缸线性压缩机及其设计方法
技术领域
本发明涉及线性压缩机技术领域，特别是涉及制冷设备、双气缸线性压缩机及其设计方法。
背景技术
双气缸线性压缩机包括两套气缸及活塞，在同一压缩机里组合使用，且两个气缸采用同样的尺寸，当制冷设备对双气缸压缩机的两个气缸对气体的压缩功率有不同需求时，现有技术中通过调节与两个气缸分别连接的排气处的开关，实现对两个气缸压缩气体量的调节，这种方法，使两气缸没有发挥到最佳效果，浪费了一部分功，增加了损耗，从而降低了压缩机的工作效率。
发明内容
本发明提供了一种双气缸线性压缩机和制冷设备，旨在解决现有双气缸线性压缩机在运行过程中，由于两个气缸尺寸相同，不能满足制冷设备的不同需求，造成损耗增加，降低压缩机效率的问题。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
根据本发明的第一个方面，提供了一种双气缸线性压缩机的设计方法，双气缸线性压缩机应用于至少包括制冷和制热两种换热模式的制冷设备；设计方法包括：
确定两种换热模式的每一换热模式的设计负载；
根据两种换热模式的设计负载之间的比值，确定双气缸线性压缩机的两个气缸的容积比；
基于确定的双气缸线性压缩机的两个气缸之间的容积比和其它设计参数，构建双气缸线性压缩机的设计模型。
在一种可选的实施方式中，确定两种换热模式的每一模式的设计负载，包括：确定制冷设备的每一模式预期工况温度与目标温度之间的温度变化范围；
确定两种换热模式的设计负载之间的比值的过程包括：确定两种换热模式的预期工况温度与目标温度之间的温度变化范围的比值，并将其作为两种换热模式的设计负载之间的比值。
在一种可选的实施方式中，双气缸线性压缩机的两个气缸的容积比的取值范围为1.2至5；
构建双气缸线性压缩机的设计模型包括：基于双气缸线性压缩机的两个气缸之间的容积比，确定两个气缸之间的直径比；
两个气缸之间的直径比的取值范围为1.1至2.3。
根据本发明的第二方面，还提供了一种双气缸线性压缩机，双气缸线性压缩机具有两个气缸；其中，两个气缸的容积比或者双气缸线性压缩机的设计模型是根据如前述第一方面的任一项的设计方法确定得到。
根据本发明的第三方面，进一步提供了一种制冷设备，制冷设备具有如前述第二方面的双气缸线性压缩机。
根据本发明的第四个方面，提供了另一种双气缸线性压缩机的设计方法，双气缸线性压缩机应用于针对至少两个制冷对象分别以不同温度进行制冷工作的制冷设备；设计方法包括：
确定制冷设备对每一制冷对象进行制冷工作时的设计负载；
根据制冷设备对每一制冷对象进行制冷工作时的设计负载之间的比值，确定双气缸线性压缩机的两个气缸的容积比；
基于确定的双气缸线性压缩机的两个气缸之间的容积比和其它设计参数，构建双气缸线性压缩机的设计模型。
在一种可选的实施方式中，确定制冷设备对每一制冷对象进行制冷工作时的设计负载，包括：确定对每一制冷对象进行制冷工作的预期工况温度与目标温度之间的温度变化范围；
确定制冷设备对每一制冷对象进行制冷工作时的设计负载之间的比值的过程包括：确定对每一制冷对象进行制冷工作的预期工况温度与目标温度之间的温度变化范围的比值，并将其作为两种制冷设备的设计负载之间的比值。
在一种可选的实施方式中，双气缸线性压缩机的两个气缸的容积比的取值范围为1.2至5；
构建双气缸线性压缩机的设计模型包括：基于双气缸线性压缩机的两个气缸之间的容积比，确定两个气缸之间的直径比；
两个气缸之间的直径比的取值范围为1.1至2.3。
根据本发明的第五方面，还提供了另一种双气缸线性压缩机，双气缸线性压缩机具有两个气缸；其中，两个气缸的容积比或者双气缸线性压缩机的设计模型是根据如前述第四方面的任一项的设计方法确定得到。
根据本发明的第六方面，进一步提供了另一种制冷设备，制冷设备具有如前述第五方面的双气缸线性压缩机。
本发明采用上述技术方案所具有的有益效果是：
本发明提供的双气缸线性压缩机的设计方法通过在设计时进行理论值计算，根据制冷设备的不同需求，双气缸采用不同尺寸的气缸，这样可以满足制冷设备的不同需求，提高运行效率。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是根据一示例性实施例所示出的一种双气缸线性压缩机的设计方法的流程示意图；
图2是根据又一示例性实施例所示出的另一种双气缸线性压缩机的设计方法的流程示意图；
图3是根据一示例性实施例所示出的本发明双气缸线性压缩机的结构示意图；
其中，1、机体；2、气缸。
具体实施方式
以下描述和附图充分地示出本文的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本文的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。本文中，术语“第一”、“第二”等仅被用来将一个元素与另一个元素区分开来，而不要求或者暗示这些元素之间存在任何实际的关系或者顺序。实际上第一元素也能够被称为第二元素，反之亦然。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的结构、装置或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种结构、装置或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的结构、装置或者设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中的术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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文和简化描述，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。在本文的描述中，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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的具体含义。
本文中，除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。
本文中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，A/B表示：A或B。
本文中，术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。
根据本发明的第一个方面，在一些可选实施例中，提供了一种双气缸线性压缩机的设计方法，双气缸线性压缩机应用于至少包括制冷和制热两种换热模式的制冷设备。
图1是根据一示例性实施例所示出的一种双气缸线性压缩机的设计方法的流程示意图。
如图1所示，本发明提供了一种双气缸线性压缩机的设计方法，该设计方法包括：
S101、确定两种换热模式的每一换热模式的设计负载；
这里，每一种换热模式的设计负载可以为该种换热模式下的设计的输出功率。
可选地，确定两种换热模式的每一换热模式的设计输出功率，不同的换热模式的的不同状态下，输出功率不同，设计输出功率至少大于最大负载时的输出功率，这样，双气缸线性压缩机在运行过程中，才能保证其输出功率能够满足其所在设备的需要。
S102、根据两种换热模式的设计负载之间的比值，确定双气缸线性压缩机的两个气缸2的容积比；
可选地，确定的两种换热模式的设计负载，即得到两种换热模式的设计负载之间的比值，根据两种换热模式的设计负载之间的比值，确定双气缸线性压缩机的两个气缸的容积比。
可选地，可以根据两种换热模式的最大输出功率之比，确定双气缸线性压缩机的两个气缸2的容积比。
S103、基于确定的双气缸线性压缩机的两个气缸2之间的容积比和其它设计参数，构建双气缸线性压缩机的设计模型。
这里，其它设计参数是指双气缸线性压缩机内除气缸2外其它部件的设计参数，其它部件包括机体1、驱动机构和活塞机构，驱动机构包括内定子、外定子、线圈、永磁体和永磁体骨架；活塞机构包括活塞杆和活塞头。
可选地，基于确定的双气缸线性压缩机的两个气缸2之间的容积比和其它设计参数，其它设计参数可以为两个气缸2除容积外的其他参数，如材料，厚度等，基于上述参数，构建双气缸线性压缩机的设计模型。
这样，通过在设计时进行理论值计算，根据不同换热模式的不同需求，双气缸采用不同尺寸的气缸，这样可以满足不同换热模式的不同需求，提高运行效率。
可选地，确定两种换热模式的每一模式的设计负载，包括：确定制冷设备的每一模式预期工况温度与目标温度之间的温度变化范围；确定两种换热模式的设计负载之间的比值的过程包括：确定两种换热模式的预期工况温度与目标温度之间的温度变化范围的比值，并将其作为两种换热模式的设计负载之间的比值。
这里，预期工况温度可以是理想状态下，调节至每一模式下，该模式可以达到的预期温度；目标温度可以是，用户设置的欲达到的温度，每一模式下，预期工况温度和目标温度可以得到一个比值，两种换热模式的每一模式的预期工况温度和目标温度的比值组成的比值的集合，即为两种换热模式的预期工况温度与目标温度之间的温度变化范围的比值。
可选地，两种换热模式的设计负载可以为两种换热模式的预期工况温度与目标温度之间的温度变化范围的比值。
这样，通过在设计时进行理论值计算，根据不同换热模式的不同需求，双气缸采用不同尺寸的气缸，这样可以满足不同换热模式的不同需求，提高运行效率。
可选地，双气缸线性压缩机的两个气缸2的容积比的取值范围为1.2至5；构建双气缸线性压缩机的设计模型包括：基于双气缸线性压缩机的两个气缸2之间的容积比，确定两个气缸2之间的直径比；两个气缸2之间的直径比的取值范围为1.1至2.3。
可选地，构建双气缸线性压缩机的设计模型根据的双气缸线性压缩机的两个气缸2的容积比可以取值范围在1.2至5之间，这里对气缸的形状不做具体限定，两个气缸2之间的直径之比的取值范围为1.1至2.3。这样，通过在设计时进行理论值计算，根据不同换热模式的不同需求，双气缸采用不同尺寸的气缸，这样可以满足不同换热模式的不同需求，提高运行效率。
根据本发明的第二方面，本发明实施例还提供了一种双气缸线性压缩机，双气缸线性压缩机具有两个气缸2；其中，两个气缸2的容积比或者双气缸线性压缩机的设计模型是根据如上述第一方面的任意可选实施例所述的设计方法确定得到。
其中，双气缸线性压缩机还包括机体1、活塞机构和驱动机构，驱动机构与活塞机构驱动连接，驱动机构用于带动活塞机构进行往复压缩运动，活塞机构包括活塞杆和活塞头。
可选地，驱动机构包括内定子、外定子、线圈、永磁体和永磁体骨架，当压缩机通电处于运行状态时，线圈中产生的交变电流与永磁体相互作用，使永磁体产生往复运动，永磁体骨架与永磁体相连接，永磁体带动永磁体骨架同时产生往复运动。
活塞杆与驱动机构相连可以为驱动机构的永磁体骨架与活塞杆相连接，一种可选的连接方式，可以是通过螺母固定连接，或者通过同轴活动连接结构连接，或者通过卡接的方式连接。
可选地，活塞头分别设于活塞杆的两端，驱动机构驱动活塞杆做往复运动，活塞杆带动两个活塞头在两端的气缸内压缩气缸内的气体。
可选地，双气缸线性压缩机应用于至少包括制冷和制热两种换热模式的制冷设备；该双气缸线性压缩机时通过以下设计方法设计的。设计方法包括：确定两种换热模式的每一换热模式的设计负载；根据两种换热模式的设计负载之间的比值，确定双气缸线性压缩机的两个气缸2的容积比；基于确定的双气缸线性压缩机的两个气缸2之间的容积比和其它设计参数，构建双气缸线性压缩机的设计模型。
可选地，确定两种换热模式的每一模式的设计负载，包括：确定制冷设备的每一模式预期工况温度与目标温度之间的温度变化范围；确定两种换热模式的设计负载之间的比值的过程包括：确定两种换热模式的预期工况温度与目标温度之间的温度变化范围的比值，并将其作为两种换热模式的设计负载之间的比值。
可选地，双气缸线性压缩机的两个气缸2的容积比的取值范围为1.2至5；构建双气缸线性压缩机的设计模型包括：基于双气缸线性压缩机的两个气缸2之间的容积比，确定两个气缸2之间的直径比；两个气缸2之间的直径比的取值范围为1.1至2.3。
其中，两个气缸2的容积比大于1且小于1.2时，两气缸容积相差较小，压缩气体所做的功差别非常小，为两换热模式提供的换热效果无法产生较明显的差别。两气缸的容积比大于5时，由于压缩两个气缸2内气体的活塞机构是一体的，其提供动力的驱动机构也是同一个，实验表明，两气缸容积比大于5，会造成压缩机运行时产生较大的径向力，活塞头与气缸的摩擦损耗加速增长，影响压缩机运行的稳定性，这样，双气缸线性压缩机通过在设计时进行理论值计算，根据不同换热模式的不同需求，双气缸采用不同尺寸的气缸，这样可以满足不同换热模式的不同需求，提高运行效率。
根据本发明的第三方面，本发明实施例进一步提供了一种制冷设备，制冷设备包括如上述第二方面的任意可选实施例所述的双气缸线性压缩机。这样，制冷设备通过在设计双气缸线性压缩机时进行理论值计算，根据制冷设备的不同需求，双气缸采用不同尺寸的气缸，这样可以满足制冷设备的不同需求，提高运行效率。
可选地，制冷设备至少为以下产品类型之一：空调、冰箱。这样，制冷设备通过在设计双气缸线性压缩机时进行理论值计算，根据制冷设备的不同需求，双气缸采用不同尺寸的气缸，这样可以满足制冷设备的不同需求，提高运行效率。
可选地，制冷设备的产品类型不做具体限定，可以为冰箱，由于冰箱的温度变化小，设计冰箱的双气缸线性压缩机的两个气缸2的容积比也较小，既确保了运行过程中两个气缸2同时工作，且提高了冰箱的制冷效率，提高了保鲜效果。
可选地，制冷设备可以为空调，双气缸线性压缩机的双气缸可以分别连接不同空调室内机设备的冷媒循环回路，若定义其中一个气缸为第一气缸，另一个为第二气缸，与第一气缸相连的冷媒循环回路为第一空调室内机提供换热动力，与第二气缸相连的冷媒循环回路为第二空调室内机提供换热动力，而第一气缸和第二气缸又设置在同一台压缩机中，所以就实现了一台压缩机同时提供两不同室内机的制热或制冷需求。现有技术仅能满足，连接在同一室外机，即使用同一压缩机的各个空调室内机，在同一时间内，仅能实现制冷或者制热其中一个功能，本发明提供的可选实施例解决了这种功能单一的问题，实现，在同一时间，可以为不同室内机提供制热或者制冷。这样，空调的双气缸线性压缩机通过在设计时进行理论值计算，根据制冷设备的不同需求，双气缸采用不同尺寸的气缸，这样可以满足制冷设备的不同需求，提高运行效率。
可选地，制冷设备可以为冰箱，双气缸线性压缩机的双气缸可以分别连接冰箱的冷冻室和保鲜室的冷媒循环回路，双气缸线性压缩机的双气缸可以将两气缸设计为不同的尺寸，这样就可以满足冷冻室和保鲜室对制冷的不同需求，气缸较大的，在压缩机运行过程中，压缩气体量较大，可以与冷冻室的冷媒回路连通，制冷效果更好，气缸较小的，可以与保鲜室的冷媒回路连通，这样，空调的双气缸线性压缩机通过在设计时进行理论值计算，根据制冷设备的不同需求，双气缸采用不同尺寸的气缸，这样可以满足制冷设备的不同需求，提高运行效率。
根据本发明的第四个方面，在一些可选实施例中，提供了另一种双气缸线性压缩机的设计方法，双气缸线性压缩机应用于针对至少两个制冷对象分别以不同温度进行制冷工作的制冷设备。
图2是根据又一示例性实施例所示出的另一种双气缸线性压缩机的设计方法的流程示意图。
如图2所示，本发明还提供了另一种双气缸线性压缩机的设计方法，该设计方法包括：
S201、确定制冷设备对每一制冷对象进行制冷工作时的设计负载；
这里，制冷设备的工作时的设计负载可以为制冷设备工作的预期工况温度与目标温度之间的温度变化范围。确定制冷设备对每一制冷对象进行制冷工作时的设计负载之间的比值，可以通过确定对每一制冷对象进行制冷工作的预期工况温度与目标温度之间的温度变化范围的比值，并将其作为两种制冷设备的设计负载之间的比值。
S202、根据制冷设备对每一制冷对象进行制冷工作时的设计负载之间的比值，确定双气缸线性压缩机的两个气缸2的容积比；
其中，双气缸线性压缩机的气缸的容积直接影响压缩机的活塞机构在运行时压缩气体的量，继而影响活塞机构压缩气体一个运行周期的做功多少。
S203、基于确定的双气缸线性压缩机的两个气缸2之间的容积比和其它设计参数，构建双气缸线性压缩机的设计模型。
其中，其他设计参数不做具体限定，可以包括活塞机构的设计参数。更具体地，活塞机构的设计参数包括活塞杆和活塞头的材质和尺寸等，以及活塞杆和活塞头的连接机构的承载能力。
这样，通过在设计时进行理论值计算，根据制冷设备的不同需求，双气缸采用不同尺寸的气缸，这样可以满足制冷设备的不同需求，提高运行效率。
可选地，确定制冷设备对每一制冷对象进行制冷工作时的设计负载，包括：确定对每一制冷对象进行制冷工作的预期工况温度与目标温度之间的温度变化范围；确定制冷设备对每一制冷对象进行制冷工作时的设计负载之间的比值的过程包括：确定对每一制冷对象进行制冷工作的预期工况温度与目标温度之间的温度变化范围的比值，并将其作为两种制冷设备的设计负载之间的比值。这样，通过在设计时进行理论值计算，根据制冷设备的不同需求，双气缸采用不同尺寸的气缸，这样可以满足制冷设备的不同需求，提高运行效率。
可选地，双气缸线性压缩机的两个气缸2的容积比的取值范围为1.2至5；构建双气缸线性压缩机的设计模型包括：基于双气缸线性压缩机的两个气缸2之间的容积比，确定两个气缸2之间的直径比；两个气缸2之间的直径比的取值范围为1.1至2.3。
其中，两个气缸2的容积比大于1且小于1.2时，两气缸容积相差较小，压缩气体所做的功差别非常小，为两制冷设备提供的制冷效果无法产生较明显的差别。两气缸的容积比大于5时，由于压缩两个气缸2内气体的活塞机构是一体的，其提供动力的驱动机构也是同一个，实验表明，两气缸容积比大于5，会造成压缩机运行时产生较大的径向力，活塞头与气缸的摩擦损耗加速增长，影响压缩机运行的稳定性，这样，通过在设计时进行理论值计算，根据制冷设备的不同需求，双气缸采用不同尺寸的气缸，这样可以满足制冷设备的不同需求，提高运行效率。
根据本发明的第五方面，本发明实施例还提供了另一种双气缸线性压缩机，双气缸线性压缩机具有两个气缸2；其中，两个气缸2的容积比或者双气缸线性压缩机的设计模型是根据如上述第四方面的任意可选实施例所述的设计方法确定得到。这样，双气缸线性压缩机通过在设计时进行理论值计算，根据制冷设备的不同需求，双气缸采用不同尺寸的气缸，这样可以满足制冷设备的不同需求，提高运行效率。
根据本发明的第六方面，本发明实施例进一步提供了另一种制冷设备，制冷设备包括如上述第五方面的任意可选实施例所述的双气缸线性压缩机。这样，制冷设备通过在设计双气缸线性压缩机时进行理论值计算，根据制冷设备的不同需求，双气缸采用不同尺寸的气缸，这样可以满足制冷设备的不同需求，提高运行效率。
可选地，制冷设备至少为以下产品类型之一：空调、冰箱。这样，制冷设备通过在设计双气缸线性压缩机时进行理论值计算，根据制冷设备的不同需求，双气缸采用不同尺寸的气缸，这样可以满足制冷设备的不同需求，提高运行效率。
可选地，制冷设备的产品类型不做具体限定，可以为冰箱，由于冰箱的温度变化小，设计冰箱的双气缸线性压缩机的两个气缸2的容积比也较小，既确保了运行过程中两个气缸2同时工作，且提高了冰箱的制冷效率，提高了保鲜效果。
可选地，制冷设备可以为空调，双气缸线性压缩机的双气缸可以分别连接不同空调室内机设备的冷媒循环回路，若定义其中一个气缸为第一气缸，另一个为第二气缸，与第一气缸相连的冷媒循环回路为第一空调室内机提供换热动力，与第二气缸相连的冷媒循环回路为第二空调室内机提供换热动力，而第一气缸和第二气缸又设置在同一台压缩机中，所以就实现了一台压缩机同时提供两不同室内机的制热或制冷需求。现有技术仅能满足，连接在同一室外机，即使用同一压缩机的各个空调室内机，在同一时间内，仅能实现制冷或者制热其中一个功能，本发明提供的可选实施例解决了这种功能单一的问题，实现，在同一时间，可以为不同室内机提供制热或者制冷。这样，空调的双气缸线性压缩机通过在设计时进行理论值计算，根据制冷设备的不同需求，双气缸采用不同尺寸的气缸，这样可以满足制冷设备的不同需求，提高运行效率。
可选地，制冷设备可以为冰箱，双气缸线性压缩机的双气缸可以分别连接一个冷冻冰柜和一个保鲜冷柜的冷媒循环回路，双气缸线性压缩机的双气缸可以将两气缸设计为不同的尺寸，这样就可以满足冷冻冰柜和保鲜冷柜对制冷的不同需求，气缸较大的，在压缩机运行过程中，压缩气体量较大，可以与冷冻冰柜的冷媒回路连通，制冷效果更好，气缸较小的，可以与保鲜冷柜的冷媒回路连通，这样，空调的双气缸线性压缩机通过在设计时进行理论值计算，根据制冷设备的不同需求，双气缸采用不同尺寸的气缸，这样可以满足制冷设备的不同需求，提高运行效率。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的流程及结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
