CN101825087A - 双喷射口增焓回转式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，尤其涉及一种双喷射口增焓回转式压缩机及使用该压缩机的空调系统；本发明的同转式压缩机在上法兰或下法兰上设置柱孔；本发明所保护的空调系统设置了本发明的压缩机，控制系统作用下，在制冷状况时，压缩腔内部分气体向喷射口方向流动，减少压缩气体量，提高系统能效；当进行标准工况制热时，在低压压缩阶段向压缩腔补充一小部分气体，可以适当提高空调系统的制热能力；在低温恶劣工况下，压缩机在低压以及中压压缩阶段都进行补气，大大提高空调系统的制热能力，解决低温状况制热不佳的问题。

Description

双喷射口增焓回转式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，尤其涉及一种双喷射口增焓回转式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，回转式压缩机一般包括旋转压缩机和摇摆压缩机，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，上法兰、下法兰设置在气缸两端围合成密封气缸腔，气缸腔内设置有偏心滚子，电机带动偏心滚子转动一周，气体压缩腔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，补气增焓压缩机可以解决低温状况下压缩机制冷不足的问题，本专利权人对此项技术已做多件专利申请；但对其深入研究试验后发现有以下不足：1、制冷时能效较低：针对低温强制补气增焓的压缩机一般压缩机的压缩比较大，电机功率也较大，在制冷时会产生“过压缩”现象，电机消耗功率过大，能效值低下；2、在环境不算恶劣，普通工况制热的情况下，持续过多的补充气进入中压压缩腔参与，同样会导致压缩量过大，电机功耗消耗严重，导致能效低下。

发明内容

本发明的是针对目前补气增焓压缩机在空调系统中制冷以及普通工况制热能效低下的问题，而提供在能解决以上问题的双喷射口增焓回转式压缩机及使用该压缩机的空调系统。

为达到以上目的，采用如下技术方案：

一种双喷射口增焓回转式压缩机，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；在上法兰或下法兰上设置有柱孔，柱孔设置有连通气缸腔低压腔的低压喷射口以及连通气缸腔中压腔的中压喷射口，柱孔上还设置有连接气缸腔外的气源通道以及控制通道，气源通道、控制通道上分别设置有连接到压缩机外的气源管道、控制管道，柱孔内设置有柱塞；气源通道、控制通道在差压气源作用下，柱塞在第一位置与第二位置间移动：在第一位置时低压喷射口与气源通道导通、柱塞堵遮住中压喷射口，在第二位置时柱塞堵遮住低压喷射口、中压喷射口与气源通道导通。

其中所述柱塞为双头柱塞，双头柱塞两端设置有细行程柱、中间设置有细连接柱，气源通道在柱孔上的入口始终处于双头柱塞两柱塞头中间，控制通道的入口处于柱孔上靠近中压喷射口一端。

其中所述双头柱塞的两柱塞头中远离控制通道入口的柱塞头上贯穿设置有连通孔。

其中所述柱孔为设置在上法兰或下法兰上设置的一段盲孔、开口端设置堵柱堵塞。

其中所述低压喷射口与气缸中心点连线在转子旋转方向上与滑片夹角为低压喷射角α，所述中压喷射口与气缸中心点连线在转子旋转方向上与滑片夹角为中压喷射角β，α、β的取值范围：0°＜α≤140°、140°＜β≤200°。

其中所述低压喷射角α为130°、中压喷射角β为165°。

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的回转式压缩机，在室内热交换器与室外热交换器之间设置一闪蒸器，闪蒸器连接连接闪蒸管道，压缩机排气口设置排气支管，吸气口设置吸气支管，所述闪蒸管道、排气支管、吸气支管通过一控制机构连接压缩机的气源管道及控制管道。

其中所述控制机构为：闪蒸管道上设置第一截止阀、吸气支管上设置第二截止阀两管道合并连接压缩机的气源管道；排气支管上设置第三截止阀、另一支吸气支管上设置第四截止阀两管道合并连接压缩机的控制管道。

其中所述控制机构为：吸气支管、排气支管连接三通阀再与四通阀相连接，闪蒸管道连接四通阀，四通阀连接压缩机的气源管道以及控制管道。

其中所述闪蒸器与室外交换机间设置辅助节流装置。

本发明的有益效果在于：本发明的回转式压缩机在在构上法兰或下法兰上设置有柱孔，柱孔设置有连通气缸腔低压腔的低压喷射口以及连通气缸腔中压腔的中压喷射口，柱孔上还设置有连接气缸腔外的气源通道以及控制通道，气源通道、控制通道上分别设置有连接到压缩机外的气源管道、控制管道；本发明所保护的空调系统为设置了本发明的压缩机，在空调系统的室内热交换器与室外热交换器之间设置一闪蒸器，闪蒸器连接连接闪蒸管道，压缩机排气口设置排气支管，吸气口设置吸气支管，所述闪蒸管道、排气支管、吸气支管通过一控制机构连接压缩机的气源管道及控制管道，在制冷状况时，控制系统作用下，吸气支管与气源管道相连通，排气支管与控制管道相连通，柱孔内柱塞处于第一位置，此时低压喷射口与气源通道导通、柱塞堵遮住中压喷射口，低压喷射口与吸气口相连接，在压缩机运转过程中，由于吸气口压力较低，压缩机的转子在压缩初期滚子未覆盖中压喷射口之前，压缩腔内部分气体向喷射口方向流动，这样可以减少压缩气体量，避免压缩气体过多产生“过压缩”现象，减少电机功耗，提高系统能效；当进行标准工况制热时，控制系统作用下，闪蒸管道与气源管道相连通，排气支管与控制管道相连通，柱孔内柱塞处于第一位置，此时低压喷射口与气源通道导通、柱塞堵遮住中压喷射口，低压喷射口与闪蒸管道相连接，在压缩机运转过程中，由于闪蒸器里的压力为中高压力，压缩机的转子在压缩初期滚子未覆盖低压喷射口之前，闪蒸器里的气体流向压缩腔进行补气，当压缩机的转子在压覆盖低压喷射口后停止补气，整个过程中只是在低压压缩阶段补充一小部分气体，可以适当提高空调系统的制热能力，但也不会给压缩机造成太大的阻力，适当提高系统的能效；在低温恶劣工况下，需要强制补气时，控制系统作用下，闪蒸管道与气源管道相连通，吸气支管与控制管道相连通，柱孔内柱塞处于第二位置，此时柱塞堵遮住低压喷射口、中压喷射口与气源通道导通，此时中压喷射口与闪蒸管道相连接，在压缩机运转过程中，由于闪蒸器里的压力为中高压力，压缩机的转子在压缩过程滚子未覆盖中压喷射口之前，闪蒸器里的气体流向压缩腔进行强制补气，当压缩机的转子在压覆盖中压喷射口后停止补气，整个过程中在压缩机的低压以及中压压缩阶段都进行补气，大大提高空调系统的制热能力，解决低温状况制热不佳的问题。

附图说明

图1为本发明回转压缩机实施例1柱塞处于第一位置的示意图；

图2为本发明回转压缩机实施例1柱塞处于第二位置的示意图；

图3为本发明回转压缩机实施例2的结构示意示意图；

图4为本发明回转压缩机低压喷射角α、中压喷射角β的示意图；

图5为本发明空调系统一实施例结构示意图；

图6为本发明空调系统另一实施例结构示意图。

具体实施方式

本发明提供的回转式压缩机包括：外壳、电机、偏心滚子、上法兰、下法兰、气缸等，上述各部件及其安装关系属现有技术，此处不再赘述，在附图中也没有完全画出所有配件。下面结合附图，分别说明本发明提供的压缩机的具体实施例。

实施例1：如图1、2所示，一种双喷射口增焓回转式压缩机，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31；在上法兰1或下法兰2上设置有柱孔4(本实施例的柱孔4设置在下法兰2上)，柱孔4为设置在上法兰1或下法兰2上设置的一段盲孔、开口端设置堵柱46堵塞；柱孔4设置有连通气缸腔31低压腔的低压喷射口41以及连通气缸腔31中压腔的中压喷射口42，低压喷射口41与气缸3中心点连线在转子31旋转方向上与滑片32夹角为低压喷射角α，中压喷射口42与气缸3中心点连线在转子31旋转方向上与滑片32夹角为中压喷射角β，图4为低压喷射角α、中压喷射角β的示意图，α、β的取值范围：0°＜α≤140°、140°＜β≤200°，为达到较佳的效果，经过多次试验总结，作为一较佳实施例，本实施例的低压喷射角α为130°、中压喷射角β为165°。

柱孔4上还设置有连接气缸腔31外的气源通道43以及控制通道44，气源通道43、控制通道44上分别设置有连接到压缩机10外的气源管道431、控制管道441，柱孔4内设置有柱塞45；柱塞45为双头柱塞45，双头柱塞45两端设置有细行程柱451、中间设置有细连接柱452，气源通道43在柱孔4上的入口始终处于双头柱塞45两柱塞头中间，控制通道44的入口处于柱孔4上靠近中压喷射口42一端，双头柱塞45的两柱塞头中远离控制通道44入口的柱塞头上贯穿设置有连通孔453，保持设置连通孔453的柱塞头两端体流动，防止此柱塞头一端密封而造成在柱塞45移动过程中的阻力，此柱塞头的目的仅在于在合适的时候堵遮住低压喷射口41；这种情况下，柱塞45的移动仅取决于气源通道43与控制通道44的气体压力情况，当气源通道43的气体压力小于控制通道44气体压力时，柱塞45向气源通道43一侧移动，处于第一位置：低压喷射口41与气源通道43导通、柱塞45堵遮住中压喷射口42；当气源通道43的气体压力大于控制通道44气体压力时，柱塞45向控制通道44一侧移动，处于第二位置：柱塞45堵遮住低压喷射口41、中压喷射口42与气源通道43导通。

实施例2与实施例1基本类似(见图3)，不同之处在于：实施例2的柱孔4、中压喷射口42、低压喷射口41等均设置在上法兰1上，其结构方式与实施例1基本相似，在此不做过多赘述。

一种空调系统，如图5所示，它包括有通过管路连接的压缩机10、主四通阀5、室内热交换器6、室外热交换器7以及主节流装置9，压缩机10为本发明所保护的回转压缩机，在室内热交换器6与室外热交换器7之间设置一闪蒸器8，闪蒸器8与室外交换机间设置辅助节流装置97，辅助节流装置97为了便于控制闪蒸器8的液面高度以及闪蒸管道81气体的流量。闪蒸器8连接连接闪蒸管道81，压缩机10排气口设置排气支管101，吸气口设置吸气支管100，所述闪蒸管道81、排气支管101、吸气支管100通过一控制机构连接压缩机10的气源管道431及控制管道441。

本实施例通过以下控制机构进行控制：闪蒸管道81上设置第一截止阀91、吸气支管100上设置第二截止阀92两管道合并连接压缩机10的气源管道431；排气支管101上设置第三截止阀93、另一支吸气支管100上设置第四截止阀94两管道合并连接压缩机10的控制管道441。

下面结合附图简单介绍本实施例空调系统在各种工况下的控制过程(其中空心箭头表示制冷状态下系统气体的流向，实心箭头表示制热状态下系统气体的流向)：

在制冷状况时：第一截止阀91关闭、第二截止阀92开启、第三截止阀93开启、第四截止阀94关闭，此时压缩机10的气源管道431与吸气支管100导通、控制管道441与排气支管101导通，柱孔4内柱塞45处于第一位置，此时低压喷射口41与气源通道43导通、柱塞45堵遮住中压喷射口42，低压喷射口41与吸气口相连接，在压缩机10运转过程中，由于吸气口压力较低，压缩机10的转子31在压缩初期滚子未覆盖中压喷射口42之前，压缩腔内部分气体向喷射口方向流动，这样可以减少压缩气体量，避免压缩气体过多产生“过压缩”现象，减少电机功耗，提高系统能效；当进行标准工况制热时：第一截止阀91开启、第二截止阀92关闭、第三截止阀93开启、第四截止阀94关闭，闪蒸管道81与气源管道431相连通，排气支管101与控制管道441相连通，柱孔4内柱塞45处于第一位置，此时低压喷射口41与气源通道43导通、柱塞45堵遮住中压喷射口42，低压喷射口41与闪蒸管道81相连接，在压缩机10运转过程中，由于闪蒸器8里的压力为中高压力，压缩机10的转子31在压缩初期滚子未覆盖低压喷射口41之前，闪蒸器8里的气体流向压缩腔进行补气，当压缩机10的转子31在压覆盖低压喷射口41后停止补气，整个过程中只是在低压压缩阶段补充一小部分气体，可以适当提高空调系统的制热能力，但也不会给压缩机10造成太大的阻力，适当提高系统的能效；在低温恶劣工况下，需要强制补气时：第一截止阀91开启、第二截止阀92关闭、第三截止阀93关闭、第四截止阀94开启，闪蒸管道81与气源管道431相连通，吸气支管100与控制管道441相连通，柱孔4内柱塞45处于第二位置，此时柱塞45堵遮住低压喷射口41、中压喷射口42与气源通道43导通，此时中压喷射口42与闪蒸管道81相连接，在压缩机10运转过程中，由于闪蒸器8里的压力为中高压力，压缩机10的转子31在压缩过程滚子未覆盖中压喷射口42之前，闪蒸器8里的气体流向压缩腔进行强制补气，当压缩机10的转子31在压覆盖中压喷射口42后停止补气，整个过程中在压缩机10的低压以及中压压缩阶段部进行补气，大大提高空调系统的制热能力，解决低温状况制热不佳的问题。

本发明还提供另一实施例的空调系统(见图6)，基本结构方式与前一实施例的空调系统相同，控制机构有所不同，控制机构中取消了第一、第二、第三、第四截止阀，而采用以下方式进行控制：吸气支管100、排气支管101连接三通阀95再与四通阀96相连接，闪蒸管道81连接四通阀96，四通阀96连接压缩机10的气源管道431以及控制管道441。

其控制过程简单介绍如下：

在制冷状况时：在三通阀95的控制下三通阀95的第三连接管98连通吸气支管100，四通阀96将第三连接管98与气源管道431导通、闪蒸管道81与控制管道441导通，此时压缩机10的气源管道431与吸气支管100相连通、控制管道441与排气支管101导通，柱孔4内柱塞45处于第一位置，其控制过程与前一实施例的空调系统相似，不过多描述；当进行标准工况制热时：三通阀95的控制下三通阀95的第三连接管98连通排气支管101，四通阀96将第三连接管98与控制管道441导通、闪蒸管道81与气源管道431导通，闪蒸管道81与气源管道431相连通，排气支管101与控制管道441相连通，柱孔4内柱塞45处于第一位置，进行低压喷射口41补气，其控制过程与前一实施例的空调系统相似，不过多描述；在低温恶劣工况下，需要强制补气时：在三通阀95的控制下三通阀95的第三连接管98连通吸气支管100，四通阀96将第三连接管98与控制管道441导通、闪蒸管道81与气源管道431相连通，这样吸气支管100与控制管道441相连通，闪蒸管道81与气源管道431相连通，柱孔4内柱塞45处于第二位置，此时进行强制补气增焓，其控制过程与前一实施例的空调系统相似，不过多赘述。

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 (10)

1.一种双喷射口增焓回转式压缩机，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(31)；其特征在于，在上法兰(1)或下法兰(2)上设置有柱孔(4)，柱孔(4)设置有连通气缸腔(31)低压腔的低压喷射口(41)以及连通气缸腔(31)中压腔的中压喷射口(42)，柱孔(4)上还设置有连接气缸腔(31)外的气源通道(43)以及控制通道(44)，气源通道(43)、控制通道(44)上分别设置有连接到压缩机(10)外的气源管道(431)、控制管道(441)，柱孔(4)内设置有柱塞(45)；气源通道(43)、控制通道(44)在差压气源作用下，柱塞(45)在第一位置与第二位置间移动：在第一位置时低压喷射口(41)与气源通道(43)导通、柱塞(45)堵遮住中压喷射口(42)，在第二位置时柱塞(45)堵遮住低压喷射口(41)、中压喷射口(42)与气源通道(43)导通。

2.根据权利要求1所述的一种双喷射口增焓回转式压缩机，其特征在于，所述柱塞(45)为双头柱塞(45)，双头柱塞(45)两端设置有细行程柱(451)、中间设置有细连接柱(452)，气源通道(43)在柱孔(4)上的入口始终处于双头柱塞(45)两柱塞头中间，控制通道(44)的入口处于柱孔(4)上靠近中压喷射口(42)一端。

3.根据权利要求2所述的一种双喷射口增焓回转式压缩机，其特征在于，所述双头柱塞(45)的两柱塞头中远离控制通道(44)入口的柱塞头上贯穿设置有连通孔(453)。

4.根据权利要求1所述的一种双喷射口增焓回转式压缩机，其特征在于，所述柱孔(4)为设置在上法兰(1)或下法兰(2)上设置的一段盲孔、开口端设置堵柱(46)堵塞。

5.根据权利要求1所述的一种双喷射口增焓回转式压缩机，其特征在于，所述低压喷射口(41)与气缸(3)中心点连线在转子(31)旋转方向上与滑片(32)夹角为低压喷射角α，所述中压喷射口(42)与气缸(3)中心点连线在转子(31)旋转方向上与滑片(32)夹角为中压喷射角β，α、β的取值范围：0°＜α≤140°、140°＜β≤200°。

6.根据权利要求5所述的一种双喷射口增焓回转式压缩机，其特征在于，所述低压喷射角α为130°、中压喷射角β为165°。

7.一种空调系统，它包括有通过管路连接的压缩机(10)、主四通阀(5)、室内热交换器(6)、室外热交换器(7)以及主节流装置(9)，其特征在于，所述压缩机(10)为权利要求1-6任意一项所述的回转式压缩机，在室内热交换器(6)与室外热交换器(7)之间设置一闪蒸器(8)，闪蒸器(8)连接连接闪蒸管道(81)，压缩机(10)排气口设置排气支管(101)，吸气口设置吸气支管(100)，所述闪蒸管道(81)、排气支管(101)、吸气支管(100)通过一控制机构连接压缩机(10)的气源管道(431)及控制管道(441)。

8.根据权利要求7所述的空调系统，其特征在于，所述控制机构为：闪蒸管道(81)上设置第一截止阀(91)、吸气支管(100)上设置第二截止阀(92)两管道合并连接压缩机(10)的气源管道(431)；排气支管(101)上设置第三截止阀(93)、另一支吸气支管(100)上设置第四截止阀(94)两管道合并连接压缩机(10)的控制管道(441)。

9.根据权利要求7所述的空调系统，其特征在于，所述控制机构为：吸气支管(100)、排气支管(101)连接三通阀(95)再与四通阀(96)相连接，闪蒸管道(81)连接四通阀(96)，四通阀(96)连接压缩机(10)的气源管道(431)以及控制管道(441)。

10.根据权利要求7所述的一种空调系统，其特征在于，所述闪蒸器(8)与室外交换机间设置辅助节流装置(97)。

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