CN101608621B - 一种回转压缩机及使用该压缩机的空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制冷设备技术领域，尤其涉及一种回转压缩机及使用该压缩机的空调系统；本发明的回转式压缩机在上法兰或下法兰上设置有连通到气缸腔里的喷射口、回流口或合并而成的混流口；使用本发明回转压缩机的空调系统，使用本发明压缩机的空调系统，在制热需要补气时，系统中的第一截止阀打开，第二截止阀关闭，中压气体通过喷射管道喷射口或混流口进入压缩机的吸气腔内，能有效的增强低温工况下压缩机制热效果；在空调系统制冷时，空调系统中的第一截止阀关闭，第二截止阀打开，气缸压缩腔里气体通过回流口或混流口流入吸入端，减小电机负荷并减低电耗。

Description

一种回转压缩机及使用该压缩机的空调系统

技术领域

本发明涉及制冷设备技术领域，尤其涉及一种回转压缩机及使用该压缩机的空调系统。

背景技术

压缩机是空调系统中压缩冷媒使其参与循环的核心设备，回转式压缩机是一种常用的压缩机，回转式压缩机回转压缩机一般包括旋转压缩机和摇摆压缩机，如图1所示，旋转压缩机的滑片32单独设置在气缸壁上，如图2所示，摇摆压缩机的滑片32是与偏心转子31设置成一体；回转压缩冷媒的工作是在压缩机的密封气缸腔内完成的，构成密封气缸腔的缸体组件包括有上法兰、下法兰及气缸3，上法兰、下法兰设置在气缸3两端围合成密封气缸腔，气缸腔内设置有偏心转子31，在滑片32的分隔以及偏心转子31与气缸3内壁相切线作用下将气缸腔分成吸气腔33和压缩腔34，吸气腔33为与吸气端的吸气口35连通的腔体，电机带动偏心转子31转动一周，通过吸气端的吸气口35吸气后，压缩腔34里气体的由低压向高压转化，在适当的高压时排出气缸腔。

在使用回转式压缩机空调系统在制热的时候，随着室外温度的降低，压缩机的吸气温度也随之降低，在工况温度较高时可以达到较理想的制热效果，但是在工况温度为零下二十度左右时，其制热量衰减十分严重，制热量达不到额定值，制热效果不理想，制热效率低下，当工况很更低时，空调系统的回转式压缩机甚至不能启动，基于解决以上问题，本申请人已向国家知识产权局提交过多件补气增焓装置的回转式压缩机的专利申请，补气增焓的压缩机是在空调系统中的中等压力位置获取一部分气体，将这部分气体输入压缩机气缸的低压的吸气腔再次参与压缩，这样能有效的增强低温工况下压缩机制热效果，压力为达到很大的压缩比，压缩机在气缸设计以及电机匹配都需满足高强度的压缩性能；但空调在制冷状态下，不要进行补气增焓，增焓装置的输入气体关闭，压缩机只需进行正常状态下的压缩，为满足补气增焓要求在气缸设计以及电机匹配都需满足高强度的压缩性能，在制冷状态下压缩过程中也进行了高压缩比的压缩，会造成在的“过压缩”，势必增大压缩阻力，使得电机消耗过大，造成电力的浪费和能效值降低。

发明内容

本发明的是针对目前补气增焓回转式压缩机及使用该类型压缩机的空调系统在制冷状态下电机耗能过大的问题，而提供一种可在制冷状况下改变压缩机工况，达到合理压缩，节能降耗的的回转压缩机和空调系统。

为达到以上目的，采用如下技术方案：

一种回转压缩机，所述回转式压缩机的缸体组件包括有上法兰、下法兰及气缸，上法兰、下法兰设置在气缸两端围合成密封气缸腔；其特征在于，所述上法兰或下法兰上设置有连通到气缸腔里的喷射口，缸体组件上设置有连接喷射口的喷射通道，喷射通道设置有连通到壳体外的喷射管道；所述上法兰或下法兰上设置有连通到气缸腔里的回流口，缸体组件上设置有连接回流口的回流通道，回流通道设置有连通到壳体外的回流管道。

其中所述喷射口和回流口一起设置在上法兰或下法兰上。

其中所述喷射口、回流口分别设置在上法兰和下法兰上。

其中所述喷射通道和回流通道直接设置在上法兰或下法兰上。

其中所述喷射通道或/和回流通道设置在气缸上。

其中所述喷射口与回流口合并设置为混流口，喷射通道与回流通道合并设置成混流通道，喷射管道和回流管道连接到混流通道。

其中所述射管道和回流管道分别直接连接到混流通道。

其中所述喷射管道和回流管道共同连接到一混流管道，混流管道与混流通道连接。

其中所述回转压缩机的偏心转子在旋转方向上完全盖住喷射口或回流口或混流口时，偏心转子在转动方向上与滑片的夹角为θ，θ的取值范围是90°≤θ≤200°。

其中所述夹角θ为130°。

一种空调系统，它包括有通过管路连接的压缩机、四通阀、室内热交换器、室外热交换器以及主节流装置，所述压缩机为上述任意一项所述压缩机，在室内热交换器与室外热交换器之间设置一闪蒸器，闪蒸器通过管路与压缩机的喷射管道连接，喷射管道与闪蒸器间设置有第一截止阀；压缩机的回流管道与压缩机的吸入端的管路相连接，在回流管道与压缩机的吸入端设置有第二截止阀。

其中所述闪蒸器与第一截止阀间还设置有第一节流装置。

其中所述闪蒸器与室外交换机间设置第二节流装置，在第二节流装置上并联设置一只可向闪蒸器流向的单向阀。

本发明的有益效果在于：本发明的回转式压缩机在上法兰或下法兰上设置有连通到气缸腔里的喷射口、回流口，压缩机设置通过喷射通道连接的喷射管道、通过回流通道连接的回流管道；喷射口与回流口合并设置为混流口，喷射通道与回流通道合并设置成混流通道，混流通道外端设置连接有一混流管道，混流管道在壳体内或壳体外分支设置有喷射管道和回流管道；使用本发明压缩机的空调系统，在室内热交换器与室外热交换器之间设置一闪蒸器，闪蒸器通过管路与压缩机的喷射管道连接，喷射管道与闪蒸器间设置有第一截止阀；压缩机的回流管道与压缩机的吸入端的管路相连接，在回流管道与压缩机的吸入端设置有第二截止阀；在制热需要补气时，系统中的第一截止阀打开，第二截止阀关闭，通过闪蒸器的中压气体进入喷射管道，再经过喷射管道连接的喷射通道或混合通道，最后通过喷射口或混流口进入压缩机的低压的吸气腔内，中压气体再次参与压缩，能有效的增强低温工况下压缩机制热效果；在空调系统制冷时，不要进行补气增焓，系统中的第一截止阀关闭，第二截止阀打开，压缩机的回流管道与压缩机的吸入端的管路相连接，吸入端的气体处于低压状态，压缩机进行工作时，压缩机从排气阶段转入压缩阶段进行压缩机过程中，气缸压缩腔里气体通过回流口或混流口再经过回流通道或混流通道最后流入压缩机的吸入端，使压缩机的吸气腔和压缩腔相连通，两端的气压差很小，此时电机负荷很小，对电能消耗也很小；当偏心滚子转到完全遮盖住回流口或混流口时，压缩腔里的气体才开始压缩做功，此时需要压缩的气体的体积较小，电机产生的负荷也不大，一直到排气完成；在制冷状况下，通过压缩腔内气体回流至吸气端，能有效的改变压缩机有效压缩腔体的容积，优化压缩机进行有效压缩，避免“过压缩”对电机造成大的负荷和电能的损耗，提高压缩机的能效值；如果在特殊情况下需要强制制冷的话，空调系统关闭第一截止阀和第二截止阀，达到较快较大冷量强制制冷的目的；如果在非低温的情况下，空调不需要增强制热效果，也同样关闭第一和第二截止阀，进行普通制热。

附图说明

图1为回转压缩机中旋转压缩机结构示意图；

图2为回转压缩机中摇摆压缩机结构示意图；

图3为本发明回转压缩机实施例一结构示意图；

图4为本发明回转压缩机实施例二结构示意图；

图5为本发明回转压缩机实施例三结构示意图；

图6为本发明回转压缩机实施例四结构示意图；

图7为本发明回转压缩机实施例五结构示意图；

图8为本发明压缩机喷射口/回流口/混流口在气缸内位置示意图；

图9为本发明空调系统结构及工作原理示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明进行进一步说明，对本发明回转压缩机列举了五件实施例，下面结合附图逐一阐述：

实施例一

一种回转压缩机，如图3所示，回转式压缩机的缸体组件包括有上法兰1、下法兰2及气缸3，上法兰1、下法兰2设置在气缸3两端围合成密封气缸腔；上法兰1上设置有连通到气缸腔里的喷射口41，上法兰1上直接设置有连接喷射口41的喷射通道42，喷射通道42末端有设置连接到壳体6外的喷射管道43；下法兰2上设置有连通到气缸腔里的回流口51，下法兰2上还直接设置有连接回流口51的回流通道52，回流管道53连接回流通道52末端并连通到壳体6外。

实施例二

一种回转压缩机，如图4所示，回转式压缩机的结构与实施例一类似，其区别点在于：上法兰1上设置有连通到气缸腔里的喷射口41，喷射通道42连通喷射口41，喷射通道42呈涵道式设置连通至气缸壁，喷射管道43从气缸3上连通喷射通道42并设置到壳体6外，为方便加工成涵道式喷射通道42，在上法兰1外周边设置孔位至气缸腔内合适的位置，在上法兰1端面设置两竖孔，通过外壳密封上法兰1外周边的入孔，便形成涵道式喷射通道42了；同样，下法兰2上设置有连通到气缸腔里的回流口51，喷射通道42连通喷射口41，回流通道52呈涵道式设置连通至气缸壁，回流管道53从气缸3上连通回流通道52并设置到壳体6外，为方便加工成涵道式回流通道52，在下法兰2外周边设置孔位至气缸腔内合适的位置，在下法兰2端面设置两竖孔，通过堵塞密封住下法兰2外周边的入孔，便形成涵道式回流通道52了。

实施例三

一种回转压缩机，如图5所示，回转式压缩机的结构与实施例一、二类似，其区别点在于：此实施例的喷射口41，喷射通道42连通喷射口41、回流口51均设置在下法兰2上，也可以同时设置在上法兰1上，回流通道52采用类似实施例二中的堵塞式涵道式并连通至气缸壁，回流管道53从气缸3上连通回流通道52并设置到壳体6外；喷射口41与回流口51在过旋转轴心的剖面方向上并列设置(当然也可以错位设置沿轴心的不同剖面上)，下法兰2上直接设置有连接喷射口41的喷射通道42，喷射通道42末端有设置连接到壳体6外的喷射管道43。

实施例四

一种回转压缩机，此实施例是以上实施例的一种简化，如图6所示，回转式压缩机的缸体组件包括有上法兰1、下法兰2及气缸3，上法兰1、下法兰2设置在气缸3两端围合成密封气缸腔；此实施例中，将上述的实施例中的喷射口41与回流口51合并成了一个混流口44，喷射通道42与回流通道52合并设置成混流通道55，喷射管道43和回流管道53连接到混流通道55；混流口44可以设置在上法兰1或下法兰2上，混流孔可以直接或间接连接到喷射管道43和回流管道53，作为一种较佳实施例，本实施例中混流口44设置在下法兰2上，设置成带堵头的涵道式混流通道55并通过气缸3，通过设置在气缸3上的一混流通道55连接至气缸3外再分支连接喷射管道43和回流管道53。

实施例五

一种回转压缩机，此实施例与实施例四结构类似，如图7所示，其区别在于，在上法兰1设置混流口44，混流通道55设置连接到气缸3，喷射管道43直接从上法兰1连接混流通道55，回流管道53通过气缸3直接连接混流通道55。

在以上所有的实施例中，喷射管道43与回流管道53所经过的流路可以互相置换，既在一实施例中，喷射管道43所经过的流路可以作回流管道53的流路用，这样便使以前回流管道53所经过的流路作喷射管道43用了(各实施例的图中括号内的标号表示各实施例置换后的标号)。

另外，在以上实施例中，为了使补气气体能够很好的进入气缸腔内，以及较好的实现回流情况下优化工况，喷射口41或回流口51或混流口44一般选择的是在气缸腔内中偏低压的气压区，如图8所示，回转压缩机的偏心转子31在旋转方向上完全盖住喷射口41或回流口51或混流口44时，偏心转子31在转动方向上与滑片32的夹角为θ，既偏心转子31与气缸3内壁的切线位置在旋转方向上从滑片32位置转到完全遮蔽住喷射口41或回流口51或混流口44时的角度，经过试验总结出来的经验，θ的较佳的取值范围是90°≤θ≤200°，作为多次试验数据总结夹角θ为130°时各性能效果最好。

下面阐述本发明所保护的一种空调系统，如图9所示，属于一种冷暖调节型空调系统，它包括有通过管路连接的压缩机71、四通阀72、室内热交换器73、室外热交换器74以及主节流装置75，常规配件的连接不做过多赘述，本空调系统的压缩机为本发明保护的任意一种回转式压缩机(此图为本发明实施例四回转压缩机示意图，作为本领域技术人员不用任何创造性劳动便可得出其它方案，不一一图示标出及描述避免繁赘)，在空调系统的室内热交换器73与室外热交换器74之间设置一闪蒸器76，闪蒸器76为了收集汇流至此的气体，闪蒸器76通过管路与压缩机71的喷射管道43连接，喷射管道43与闪蒸器76间设置有第一截止阀77；压缩机的回流管道53与压缩机的吸入端的管路相连接，在回流管道53与压缩机的吸入端设置有第二截止阀78。在闪蒸器76与第一截止阀77间还设置有第一节流装置79，为了控制空调系统中在制冷状况下补气气体的流量；在闪蒸器76与室外交换机间设置第二节流装置80；第二流量控制阀为了便于控制闪蒸器76的液面高度，为了防止在制冷或者化霜时第二流量控制阀对气体流通造成影响，在第二节流装置80上并联设置一只可向闪蒸器76流向的单向阀81，使制冷或者化霜时气体可以顺畅通行。

下面结合附图进一步说明本发明回转压缩机以及本发明空调的工作过程；如图9所示(空心箭头表示制冷状态下冷媒的流向，实心箭头表示制冷或化霜时冷媒的流向)，本发明的回转式压缩机在上法兰1或下法兰2上设置有连通到气缸腔里的喷射口41、回流口51，压缩机设置通过喷射通道42连接的喷射管道43、通过回流通道52连接的回流管道53；喷射口41与回流口51合并设置为混流口44，喷射通道42与回流通道52合并设置成混流通道55，混流通道55外端设置连接有一混流管道45，混流管道45在壳体6内或壳体6外分支设置有喷射管道43和回流管道53；使用本发明压缩机的空调系统，在室内热交换器73与室外热交换器74之间设置一闪蒸器76，闪蒸器76通过管路与压缩机71的喷射管道43连接，喷射管道43与闪蒸器76间设置有第一截止阀77；压缩机的回流管道53与压缩机的吸入端的管路相连接，在回流管道53与压缩机的吸入端设置有第二截止阀78；在制热需要补气时，系统中的第一截止阀77打开，第二截止阀78关闭，通过闪蒸器76的中压气体进入喷射管道43，再经过喷射管道43连接的喷射通道42或混合通道，最后通过喷射口41或混流口44进入压缩机的低压的吸气腔33内，中压气体再次参与压缩，能有效的增强低温工况下压缩机制热效果；在空调系统制冷时，不要进行补气增焓，系统中的第一截止阀77关闭，第二截止阀78打开，压缩机的回流管道53与压缩机的吸入端的管路相连接，吸入端的气体处于低压状态，压缩机进行工作时，压缩机从排气阶段转入压缩阶段进行压缩机过程中，气缸3压缩腔34里气体通过回流口51或混流口44再经过回流通道52或混流通道55最后流入压缩机的吸入端，使压缩机的吸气腔33和压缩腔34相连通，两端的气压差很小，此时电机负荷很小，对电能消耗也很小；当偏心转子31转到完全遮盖住回流口51或混流口44时，偏心转子31在转动方向上与滑片32的夹角为达到预设值θ时，压缩腔34里的气体才开始压缩做功，此时需要压缩的气体的体积较小，电机产生的负荷也不大，一直到排气完成；在制冷状况下，通过压缩腔34内气体回流至吸气端，能有效的改变压缩机有效压缩腔34体的容积，优化压缩机进行有效压缩，避免“过压缩”对电机造成大的负荷和电能的损耗，提高压缩机的能效值；如果在特殊情况下需要强制制冷的话，空调系统关闭第一截止阀77关闭及第二截止阀78，达到较快较大冷量强制制冷的目的；如果在非低温的情况下，空调不需要增强制热效果，也同样关闭第一截止阀77关闭及第二截止阀78，进行普通制热。本发明空调系统在制热模式下，当室内温度已经很接近或达到设定温度，只需要少量热量即可维持既定温度情况下，空调系统中的第一截止阀77关闭，第二截止阀78打开，压缩机工作过程与制冷模式下第一截止阀77关闭、第二截止阀78打开一样，可以起到改变压缩机工况作用，压缩机排出的气体有所减少，但减小电机的负荷和电能的损耗，达到节能降耗的目的。

以上所述实施例，只是本发明的较佳实例，并非来限制本发明实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明专利申请范围内。

Claims (13)

1.一种回转压缩机，所述回转式压缩机的缸体组件包括有上法兰(1)、下法兰(2)及气缸(3)，上法兰(1)、下法兰(2)设置在气缸(3)两端围合成密封气缸腔；所述上法兰(1)或下法兰(2)上设置有连通到气缸腔里的喷射口(41)，缸体组件上设置有连接喷射口(41)的喷射通道(42)，喷射通道(42)设置有连通到壳体(6)外的喷射管道(43)；其特征在于，所述上法兰(1)或下法兰(2)上设置有连通到气缸腔里且可以被回转压缩机的偏心转子(31)在旋转方向上完全盖住的回流口(51)，缸体组件上设置有连接回流口(51)的回流通道(52)，回流通道(52)设置有连通到壳体(6)外的回流管道(53)。

2.根据权利要求1所述的一种回转压缩机，其特征在于，所述喷射口(41)和回流口(51)一起设置在上法兰(1)或下法兰(2)上。

3.根据权利要求1所述的一种回转压缩机，其特征在于，所述喷射口(41)、回流口(51)分别设置在上法兰(1)和下法兰(2)上。

4.根据权利要求1所述的一种回转压缩机，其特征在于，所述喷射通道(42)和回流通道(52)直接设置在上法兰(1)或下法兰(2)上。

5.根据权利要求1所述的一种回转压缩机，其特征在于，所述喷射通道(42)或/和回流通道(52)设置在气缸(3)上。

6.根据权利要求1所述的一种回转压缩机，其特征在于，所述喷射口(41)与回流口(51)合并设置为混流口(44)，喷射通道(42)与回流通道(52)合并设置成混流通道(55)，喷射管道(43)和回流管道(53)连接到混流通道(55)。

7.根据权利要求6所述的一种回转压缩机，其特征在于，所述射管道和回流管道(53)分别直接连接到混流通道(55)。

8.根据权利要求6所述的一种回转压缩机，其特征在于，所述喷射管道(43)和回流管道(53)共同连接到一混流管道(45)，混流管道(45)与混流通道(55)连接。

9.根据权利要求1或6所述的一种回转压缩机，其特征在于，所述回转压缩机的偏心转子(31)在旋转方向上完全盖住喷射口(41)或回流口(51)或混流口(44)时，偏心转子(31)在转动方向上与滑片的夹角为θ，θ的取值范围是90°≤θ≤200°。

10.根据权利要求9所述的一种回转压缩机，其特征在于，所述夹角θ为130°。

11.一种空调系统，它包括有通过管路连接的压缩机(71)、四通阀(72)、室内热交换器(73)、室外热交换器(74)以及主节流装置(75)，其特征在于，所述压缩机为权利要求1-10任意一项所述的回转压缩机，在室内热交换器(73)与室外热交换器(74)之间设置一闪蒸器(76)，闪蒸器(76)通过管路与压缩机(71)的喷射管道(43)连接，喷射管道(43)与闪蒸器(76)间设置有第一截止阀(77)；压缩机的回流管道(53)与压缩机的吸入端的管路相连接，在回流管道(53)与压缩机的吸入端设置有第二截止阀(78)。

12.根据权利要求11所述的一种空调系统，其特征在于，所述闪蒸器(76)与第一截止阀(77)间还设置有第一节流装置(79)。

13.根据权利要求11所述的一种空调系统，其特征在于，所述闪蒸器(76)与室外交换机间设置第二节流装置(80)，在第二节流装置(80)上并联设置一只可向闪蒸器(76)流向的单向阀(81)。

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