CN102588291A - 喷液冷却装置及具有该喷液冷却装置的压缩机 - Google Patents

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梁祥飞
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Abstract

本发明提供了一种喷液冷却装置及具有该喷液冷却装置的压缩机。根据本发明的喷液冷却装置包括喷液机构，喷液机构的一端与压缩机的低压排气腔相连通，其另一端与喷液节流器相连通，喷液节流器与冷凝器相连通。根据本发明的压缩机具有前述的喷液冷却装置。采用本发明的喷液冷却装置及具有该喷液冷却装置的压缩机，有效地降低了压缩机的高压侧气缸吸入的制冷剂的温度，从而降低了压缩机的制冷剂排气温度，提高了压缩机的可靠性。另外，排气温度的降低，使得压缩机使用R32等高温制冷剂成为可能，增强了R32等高温制冷剂的适用性。

Description

喷液冷却装置及具有该喷液冷却装置的压缩机
技术领域
本发明涉及空调领域，更具体地，涉及一种喷液冷却装置及具有该喷液冷却装置的压缩机。
背景技术
目前，空调领域所使用的两种主要制冷剂为R22和R410A，由于R22对大气臭氧层有破坏作用，而R410A属于HFCs，是HCFCs(如R22)的过渡性替代制冷剂，GWP值较高(约2100)，这两种制冷剂都必将面临着淘汰和替换。R32(二氟甲烷，CH2F2)由于其ODP为0，GWP较低(约675)和系统COP较高，被认为是比较有潜力替代R22和R410A的制冷剂之一。但是，由于R32具有较高的排气温度，而高的排气温度影响着压缩机的可靠性，这就限制了R32的使用。
发明内容
本发明目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提供一种降低制冷剂的排气温度的喷液冷却装置及具有该喷液冷却装置的压缩机。
根据本发明的一个方面，提供了一种喷液冷却装置，包括喷液机构，喷液机构的一端与压缩机的低压排气腔相连通，其另一端与喷液节流器相连通，喷液节流器与冷凝器相连通。
进一步地，喷液机构包括喷液连接管以及设置在喷液连接管一端的喷液口。
进一步地，压缩机还包括壳体组件，喷液口设置在压缩机的壳体组件上。
进一步地，压缩机包括上法兰，喷液机构设置在上法兰的上方。
进一步地，压缩机还包括电机组件，喷液机构设置在电机组件的下方。
进一步地，电机组件的上方的壳体组件上设置有低压排气连接口，低压排气连接口与压缩机的高压吸气口相连通。
进一步地，喷液冷却装置还包括补气机构，补气机构的一端与低压排气腔相连通，其另一端与回热装置相连通，回热装置与补气节流机构的一端相连通，补气节流机构的另一端与冷凝器相连通。
进一步地，补气机构包括设置在压缩机的壳体组件上的补气连接管以及设置在补气连接管一端的补气口，补气口设置在压缩机的壳体组件上。
根据本发明的另一个方面，提供了一种压缩机，压缩机具有前述的喷液冷却装置。进一步地，压缩机为双转子压缩机或为活塞式压缩机。
采用本发明的喷液冷却装置及具有该喷液冷却装置的压缩机，包括一端与压缩机的低压排气腔相连通、另一端与喷液节流器相连通的喷液机构，喷液节流器与冷凝器相连通，并向低压排气腔内喷射低温中压的制冷剂液体，喷射的制冷剂液体遇到低压侧气缸排出的高温制冷剂气体后闪发吸热，有效地降低了高压侧气缸的吸入制冷剂的温度，从而降低了压缩机的制冷剂排气温度，提高了压缩机的可靠性。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明的具有喷液冷却装置的压缩机的内部结构示意图；
图2是根据本发明的具有喷液冷却装置的压缩机的一个实施例的外结构示意图；以及
图3是根据本发明的具有喷液冷却装置的压缩机的另一个实施例的外结构示意图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
根据本发明的喷液冷却装置，包括喷液机构20，喷液机构20的一端与压缩机的低压排气腔相连通，其另一端与喷液节流器81相连通，喷液节流器81与冷凝器相连通。
如图1和图2所示，根据本发明的一个实施例，压缩机为全封闭中背压双转子压缩机，双转子压缩机的两个气缸之间采用串联的方式，喷液机构20的一端与压缩机低压排气腔相连通，另一端通过喷液节流器81与制冷系统中的冷凝器相连通。制冷系统中的冷凝器中的制冷剂经过冷凝放热后变成中温高压的制冷剂液体，然后分成两个支路，其中一个支路直接经过喷液节流器81节流降压后通过喷液机构20进入压缩机，在低压排气腔与低压侧气缸排出的高温制冷剂气体混合闪发吸热，有效地降低了高压侧气缸吸入的制冷剂温度，从而降低了压缩机的排气温度，提高了压缩机的可靠性。另外，排气温度的降低，使得压缩机使用R32等高温制冷剂成为可能，增强了R32等高温制冷剂的适用性。
如图1和图2所示，喷液机构20包括喷液连接管21以及设置在喷液连接管21一端的喷液口22。压缩机还包括壳体组件10，喷液口22设置在压缩机的壳体组件10上。
在本实施例中，喷液机构20包括喷液连接管21和喷液口22，喷液连接管21焊接在压缩机的壳体组件10上，从而使得其一端的喷液口22设置在壳体组件10上。低温的制冷剂液体从喷液口22喷入压缩机的低压排气腔，与低压侧排出的气体混合闪发吸热，从而降低低压排气腔的制冷剂温度。
优选地，压缩机包括上法兰30，喷液机构20设置在上法兰30的上方。压缩机还包括电机组件60，喷液机构20设置在电机组件60的下方。
如图1所示，压缩机的上部为电机组件60，包括定子和转子，在电机组件60的下方是上法兰30、低压侧气缸及滚动转子、高压侧气缸及滚动转子以及下法兰，中间的曲轴用于传递动力，曲轴上开有泵油的小孔。喷液机构20设置在上法兰30与电机组件60之间的壳体上。混合并冷却后的制冷剂气体进入电机组件60的腔体并冷却电机组件60，有效的降低了电机组件60的定子绕组温度，提高了电机组件60的效率。
如图1所示，电机组件60的上方的壳体组件10上设置有低压排气连接口52，低压排气连接口52与压缩机的高压吸气口41相连通。
低压排气连接口52与高压吸气口41相连通，混合闪发吸热后的制冷剂气体，向上经过电机组件60并对电机组件60的定子绕组进行冷却后，从低压排气连接口52以及与之相连接的管路进入压缩机的高压侧气缸进行进一步压缩。
如图3所示，根据本发明的另一个实施例，喷液冷却装置还包括补气机构70，补气机构70的一端与低压排气腔相连通，其另一端与回热装置90相连通，回热装置90与补气节流机构82的一端相连通，补气节流机构82的另一端与冷凝器相连通。
如图1和图3所示，经过冷凝器放热后的低温高压的制冷剂液体分成三个支路，一个支路经补气节流机构82降压，再经回热装置90换热后变成过热气体进入压缩机，与低压侧气缸排出的高温制冷剂气体混合，第二支路经喷液节流机构81节流降压后进入压缩机，经过喷液连接管21从喷液口22喷出，与前述的高温制冷剂混合气体相混合后闪发吸热，降低制冷剂温度，第三支路经过冷后直接去电子膨胀阀。在冬天温度比较低的情况下，压缩机吸气比容较大，从而导致压缩机质量吸气量比较小，所以排气量也比较小，此时制热效果较差，因此需要进行补气以提升效果，补气机构70补充的制冷剂用于提高低温制热时的压缩机质量吸气量。
优选地，补气机构70包括设置在压缩机的壳体组件10上的补气连接管71以及设置在补气连接管71一端的补气口72，补气口72设置在压缩机的壳体组件10上。
补气机构70包括补气连接管71和补气口72，补气连接管71焊接在压缩机的壳体组件10上，从而使得其一端的补气口72设置在壳体组件10上。在本实施例中，如图1所示，补气口22也与压缩机的低压排气腔相连通，低压排气腔与高压侧气缸相连通，从而增加高压侧气缸的制冷剂的吸气量，提高低温制热工况下的制热效果。
本发明还提供了一种压缩机，压缩机具有前述的喷液冷却装置。
带有喷液冷却装置的压缩机由壳体组件10、接线柱、电机组件60、上法兰30、低压侧气缸及滚动转子、中间隔板、高压侧气缸及滚动转子、下法兰及曲轴等组成。其中，壳体组件10为能够耐中等压力的壳体，相比于之前的高压壳体，所用钢材可以减薄，从而降低压缩机的制造成本。压缩机的壳体组件10内，上部为电机组件60，包括定子和转子，在电机组件60的下方是上法兰30、低压侧气缸及滚动转子、高压侧气缸及滚动转子以及下法兰。在上法兰30与电机组件60之间的壳体组件10上开有用于喷射冷却液体的喷液口22。
如图1和图2所示，根据本发明的一个实施例，低温低压的过热制冷剂气体由低压吸气口51进入压缩机低压侧气缸，经压缩后变为高温中压的制冷剂气体，经上法兰30上开设的排气口排至其上方的低压排气腔，并与由喷液口22喷射的低温中压的制冷剂液体相混合，低温中压的制冷剂液体闪发吸热，而高温中压的制冷剂温度降低，混合后的制冷剂气体经电机定子与转子之间的间隙后温度升高，电机定子绕组温度降低，而后制冷剂气体经低压排气连接口52到高压吸气口41，经压缩后由高压排气口42排出压缩机，完成整个压缩过程。
喷液冷却装置喷射的低温制冷剂液体降低了低压侧的排气温度，进而降低了高压侧的吸气温度，从而降低了整个压缩机的排气温度，提高了压缩机的可靠性，增强了R32等高温制冷剂的适用性。
如图1和图3所示，根据本发明的另一个实施例，低温低压的过热制冷剂气体由低压吸气口51进入压缩机低压侧气缸，经压缩后变为高温中压的制冷剂气体，经上法兰30上开设的排气口排至其上方的低压排气腔，与由补气口72补充的制冷剂气体相混合，混合后的制冷剂气体与喷液口22喷射的低温中压的制冷剂液体相混合，低温中压的制冷剂液体闪发吸热，而高温中压的制冷剂温度降低，混合后制冷剂气体经电机定子与转子之间的间隙后温度升高，电机定子绕组温度降低，而后制冷剂气体经低压排气连接口52到高压吸气口41，经压缩后由高压排气口42排出压缩机，完成整个压缩过程。
在冬天温度比较低的情况下，压缩机吸气比容较大，从而导致压缩机的质量吸气量比较小，所以排气量也比较小，此时制热效果较差，因此需要进行补气以提升效果，补气口72补充的制冷剂用于提高低温制热时的压缩机质量吸气量。
优选地，压缩机为双转子压缩机或为活塞式压缩机。
具有喷液冷却的压缩机可以是中背压双转子压缩机，也可以是中压双缸串联的活塞式或其他型式的压缩机。另外，具有喷液冷却的压缩机可以用于R32等高温制冷剂，也可以用于CO2等高压制冷剂。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
本发明的喷液冷却装置及具有该喷液冷却装置的压缩机，有效地降低了高压侧气缸吸入的制冷剂温度，从而降低了压缩机的排气温度，提高了压缩机的可靠性。另外，排气温度的降低，使得压缩机使用R32等高温制冷剂成为可能，增强了R32等高温制冷剂的适用性。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种喷液冷却装置，其特征在于，包括喷液机构(20)，所述喷液机构(20)的一端与压缩机的低压排气腔相连通，其另一端与喷液节流器(81)相连通，所述喷液节流器(81)与所述压缩机的冷凝器相连通。
2.根据权利要求1所述的喷液冷却装置，其特征在于，所述喷液机构(20)包括喷液连接管(21)以及设置在所述喷液连接管(21)一端的喷液口(22)。
3.根据权利要求2所述的喷液冷却装置，其特征在于，所述压缩机还包括壳体组件(10)，所述喷液口(22)设置在所述压缩机的壳体组件(10)上。
4.根据权利要求3所述的喷液冷却装置，其特征在于，所述压缩机包括上法兰(30)，所述喷液机构(20)设置在所述上法兰(30)的上方。
5.根据权利要求4所述的喷液冷却装置，其特征在于，所述压缩机还包括电机组件(60)，所述喷液机构(20)设置在所述电机组件(60)的下方。
6.根据权利要求5所述的喷液冷却装置，其特征在于，所述电机组件(60)的上方的所述壳体组件(10)上设置有低压排气连接口(52)，所述低压排气连接口(52)与所述压缩机的高压吸气口(41)相连通。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的喷液冷却装置，其特征在于，还包括补气机构(70)，所述补气机构(70)的一端与所述低压排气腔相连通，其另一端与回热装置(90)相连通，所述回热装置(90)与补气节流机构(82)的一端相连通，所述补气节流机构(82)的另一端与所述冷凝器相连通。
8.根据权利要求7所述的喷液冷却装置，其特征在于，所述补气机构(70)包括设置在所述压缩机的壳体组件(10)上的补气连接管(71)以及设置在所述补气连接管(71)一端的补气口(72)，所述补气口(72)设置在所述压缩机的壳体组件(10)上。
9.一种压缩机，其特征在于，所述压缩机具有权利要求1至8中任一项所述的喷液冷却装置。
10.根据权利要求9所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机为双转子压缩机或为活塞式压缩机。
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