CN103557628A - 热泵系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热泵系统。该热泵系统包括压缩机、室内换热器和室外换热器、制冷节流装置和制热节流装置、闪蒸器和第一控制阀。压缩机包括压缩机构，压缩机构包括第一压缩腔和第二压缩腔，第二压缩腔具有第二吸气口，室内换热器和室外换热器分别通过四通阀与压缩机相连，室内换热器与室外换热器之间设置有制冷管路和制热管路，制冷节流装置设在制冷管路上，制热节流装置设在制热管路上，闪蒸器设在制热管路上且具有气态冷媒出口，气态冷媒出口与第二吸气口之间连接有旁通管路，第一控制阀设在旁通管路上用于控制旁通管路的通断。本发明的热泵系统在低温环境下的制热效率得到有效改善。

Description

热泵系统

技术领域

本发明涉及一种热泵系统。

背景技术

在冬季由于室内外温差大，空调系统在低温环境下制热能力将大幅度衰减，无法达到用户需热量的需求。原因如下：第一：低温环境下，压缩机吸气口处制冷剂密度较小，导致制冷剂吸入量降低，进而影响空调系统的制热量。第二：由于室内外温差较大，空调系统蒸发温度与冷凝温度差异悬殊，节流后会闪发出大量气体，导致蒸发器不同流路间制冷剂分配不均匀，影响蒸发器换热效率，同时由于这些闪发气体进入蒸发器吸收的热量较小，而挤占蒸发器管道空间却很大，使管道很大表面积失去液体传导的功能，进一步影响了蒸发器的换热效率。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种热泵系统，该热泵系统在低温环境下的制热效率得到有效改善。

根据本发明实施例的热泵系统，包括：压缩机，所述压缩机包括壳体和压缩机构，所述压缩机构设在所述壳体内，所述压缩机构包括第一压缩腔和第二压缩腔，所述第一压缩腔具有第一吸气口，所述第二压缩腔具有第二吸气口；室内换热器和室外换热器，所述室内换热器和所述室外换热器分别通过四通阀与所述压缩机相连，所述室内换热器与所述室外换热器之间设置有制冷管路和制热管路；制冷节流装置，所述制冷节流装置设在所述制冷管路上；制热节流装置，所述制热节流装置设在所述制热管路上；闪蒸器，所述闪蒸器设在所述制热管路上且位于所述制热节流装置与所述室外换热器之间，所述闪蒸器具有气态冷媒出口，所述气态冷媒出口与所述第二吸气口之间连接有旁通管路；以及第一控制阀，所述第一控制阀设在所述旁通管路上用于控制所述旁通管路的通断。

根据本发明实施例的热泵系统由于设置有闪蒸器，闪蒸器与第二吸气口相连，从而在热泵系统处于制热模式时，可以根据室内空气温度与预设温度的大小和/或室外空气温度综合控制热泵系统的制热效率，例如在需要增大制热量时第二压缩腔可参与工作，从而改善热泵系统的制热效果。简言之，根据本发明实施例的热泵系统可以改善其在低温环境下例如冬季时的制热效果。

另外，根据本发明实施例的热泵系统，还可以具有如下附加技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述气态冷媒出口位于所述闪蒸器的上部。这样可以避免闪蒸器内的液态冷媒通过旁通管路被吸入到第二压缩腔内而发生液压缩现象。

根据本发明的一些实施例，所述第一控制阀为电磁阀。

根据本发明的一些实施例，所述制冷节流装置为毛细管、热力膨胀阀和电子膨胀阀中的其中一种，所述制热节流装置为毛细管、热力膨胀阀和电子膨胀阀中的其中一种。

根据本发明的一些实施例，所述热泵系统还包括：室内换热器共用管路和室外换热器共用管路，所述制冷管路的一端和所述制热管路的一端均通过所述室内换热器共用管路与所述室内换热器相连，所述制冷管路的另一端和所述制热管路的另一端均通过所述室外换热器共用管路与所述室外换热器相连。

根据本发明的一些实施例，所述热泵系统还包括：制冷单向阀和制热单向阀，所述制冷单向阀设在所述制冷管路上用于沿所述室外换热器朝向所述室内换热器的方向单向导通所述制冷管路，所述制热单向阀设在所述制热管路上用于沿所述室内换热器朝向所述室外换热器的方向单向导通所述制热管路。

根据本发明的一些实施例，所述第一吸气口与所述四通阀之间设置有储液器。

根据本发明的一些实施例，所述压缩机构包括：

第一气缸和第二气缸，所述第一气缸与所述第二气缸之间夹设有中间隔板，所述第一气缸上形成有第一滑片槽且所述第一吸气口形成在所述第一气缸上，所述第二气缸上形成有第二滑片槽且所述第二吸气口形成在所述第二气缸上；

第一滑片和第二滑片，所述第一滑片可移动地设在所述第一滑片槽内且所述第二滑片可移动地设在所述第二滑片槽内；

主轴承，所述主轴承设在所述第一气缸的上面，所述主轴承、所述第一气缸与所述中间隔板限定出所述第一压缩腔；

副轴承，所述副轴承设在所述第二气缸的下面，所述中间隔板、所述第二气缸与所述副轴承之间限定出所述第二压缩腔；以及

曲轴，所述曲轴贯穿所述主轴承、所述第一气缸、所述中间隔板、所述第二气缸和所述副轴承，所述曲轴上具有第一偏心部和第二偏心部，所述第一偏心部位于所述第一压缩腔内且套设有第一活塞，所述第二偏心部位于所述第二压缩腔内且套设有第二活塞。

根据本发明的一些实施例，所述第二滑片槽的尾端与所述壳体内部直接连通。

根据本发明的一些实施例，所述第二滑片槽的尾端设置有磁性件，所述磁性件适于通过磁力吸附所述第二滑片；所述热泵系统还包括：连接管路，所述连接管路将所述旁通管路与所述壳体内部连通，所述连接管路上设置有第二控制阀，所述第二控制阀用于控制所述连接管路的通断。

根据本发明的一些实施例，所述壳体的顶部设置有排气管，所述连接管路的一端连通所述排气管。

根据本发明的一些实施例，所述第二控制阀为电磁阀。

根据本发明的一些实施例，所述磁性件为永磁铁。

根据本发明的一些实施例，所述磁性件为电磁铁。

根据本发明的一些实施例，所述第一压缩腔和/或所述第二压缩腔的排气容量可变。

根据本发明的一些实施例，所述第一气缸上还形成有第一变容口，所述第一变容口与所述第一压缩腔连通且所述第一变容口与所述第一吸气口之间连接有第一变容管路，所述第一变容管路上设置有第三控制阀，所述第三控制阀用于控制所述第一变容管路的通断。

根据本发明的一些实施例，所述第三控制阀为电磁阀。

根据本发明的一些实施例，所述第一变容口的径向尺寸小于所述第一吸气口的径向尺寸。

根据本发明的一些实施例，所述第二气缸上还形成有第二变容口，所述第二变容口与所述第二压缩腔连通且所述第二变容口与所述第二吸气口之间连接有第二变容管路，所述第二变容管路上设置有第四控制阀，所述第四控制阀用于控制所述第二变容管路的通断。

根据本发明的一些实施例，所述第四控制阀为电磁阀。

根据本发明的一些实施例，所述第二变容口的径向尺寸小于所述第二吸气口的径向尺寸。

根据本发明的一些实施例，所述第一滑片的先端适于抵靠在所述第一活塞的外周面上，所述第二滑片的先端抵靠在所述第二活塞的外周面上。

根据本发明的一些实施例，所述第一滑片的先端固定在所述第一活塞的外周面上，所述第二滑片的先端适于抵靠在所述第二活塞的外周面上；或者所述第一滑片的先端适于抵靠在所述第一活塞的外周面上，所述第二滑片的先端固定在所述第二活塞的外周面上；或者所述第一滑片的先端固定在所述第一活塞的外周面上，所述第二滑片的先端固定在所述第二活塞的外周面上。

根据本发明的一些实施例，所述第二压缩腔的排气容量为所述第一压缩腔的排气容量的0.5倍-0.8倍。

由此，可以实现制热管路与旁通管路内冷媒流量的合理分配，保证压缩机具有较高的能效，有助于提高热泵系统的制热效果。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例热泵系统的示意图；

图2是根据本发明一个实施例的压缩机的示意图；

图3是根据本发明另一个实施例的压缩机的示意图；

图4是根据本发明一个实施例的压缩机构的第一气缸处的截面示意图；

图5是根据本发明一个实施例的压缩机构的第二气缸处的截面示意图。

附图标记：

压缩机100；

四通阀200，排气接口210，吸气接口220，室内换热器接口230，室外换热器接口240；

室内换热器300，制冷管路310，室内换热器共用管路320，制冷节流装置330，制冷单向阀340；

室外换热器400，制热管路410，室外换热器共用管路420，制热节流装置430，制热单向阀440，闪蒸器450，气态冷媒出口460，旁通管路470，第一控制阀480；

连接管路500，第二控制阀510；

储液器600；

上壳体11，主壳体12，下壳体13；

主轴承21，主消音器211；第一气缸22，第一滑片槽221，第一滑片222，第一变容口223，第一变容管路224，第三控制阀225，第一吸气口226，第一排气口227；中间隔板23；第二气缸24，第二滑片槽241，第二滑片242，第二变容口243，第二变容管路244，第四控制阀245，第二吸气口246，第二排气口247，磁性件248；副轴承25，副消音器251；曲轴26，第一偏心部261，第二偏心部262，第一活塞263，第二活塞264；排气管27；定子31，转子32。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“顶”、“底”“内”、“外”、“逆时针”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发明和简化描述，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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参考图1-图5详细描述根据本发明实施例的热泵系统，该热泵系统具有制冷和制热功能。

如图1所示，根据本发明一个实施例的热泵系统可以包括压缩机100、室内换热器300、室外换热器400、制冷节流装置330、制热节流装置430、闪蒸器450和第一控制阀480。

压缩机100可以包括壳体、驱动电机和压缩机构。根据本发明的一个实施例，如图2和图3所示，壳体可以包括主壳体12、上壳体11和下壳体13，主壳体12可形成为顶部和底部均敞开的环状，上壳体11设在主壳体12的上面，上壳体11与主壳体12可焊接成一体，下壳体13设在主壳体12的下面，下壳体13与主壳体12可焊接成一体，上壳体11、主壳体12和下壳体13合围成一密闭的安装空腔，其中压缩机100的主要构件如压缩机构、驱动电机等均设置于该安装空腔内部。但是，应当理解的是，根据本发明一个实施例的壳体的结构不限于此。

根据本发明的一个实施例，压缩机构可以包括第一气缸22、第二气缸24、中间隔板23、主轴承21、副轴承25、第一滑片222、第二滑片242、曲轴26、第一活塞263和第二活塞264。

下面对根据本发明一个实施例的压缩机构参照附图2-图5进行详细描述。

第一气缸22和第二气缸24之间夹设有中间隔板23，换言之，第一气缸22设在中间隔板23的上面，第二气缸24设在中间隔板23的下面。

参照图4所示，第一气缸22内形成有第一吸气口226、第一排气口227和第一滑片槽221，第一吸气口226在曲轴26的旋转方向上（图4和图5的逆时针方向，即图4和图5中的箭头方向）位于第一滑片槽221的下游侧且优选邻近第一滑片槽221，第一排气口227在曲轴26的旋转方向上位于第一吸气口226的下游侧且优选邻近第一滑片槽221，换言之，第一吸气口226和第一排气口227分别位于第一滑片槽221的两侧。

同样，参照图5所示，第二气缸24内形成有第二吸气口246、第二排气口247和第二滑片槽241，第二吸气口246在曲轴26的旋转方向上位于第二滑片槽241的下游侧且优选邻近第二滑片槽241，第二排气口247在曲轴26的旋转方向上位于第二吸气口246的下游侧且优选邻近第二滑片槽241，换言之，第二吸气口246和第二排气口247分别位于第二滑片槽241的两侧。

第一滑片222可移动地设在第一滑片槽221内，第二滑片242可移动地设在第二滑片槽241内。主轴承21设在第一气缸22的上面，主轴承21、第一气缸22与中间隔板23限定出第一压缩腔，第一吸气口226和第一排气口227分别与第一压缩腔连通，冷媒从第一吸气口226被吸入到第一压缩腔内后，经过第一活塞263的压缩后从第一排气口227排出，第一排气口227处可设置有第一排气阀，第一排气阀用于控制第一排气口227的通断。

副轴承25设在第二气缸24的下面，中间隔板23、第二气缸24与副轴承25之间限定出第二压缩腔，第二吸气口246和第二排气口247分别与第二压缩腔连通，冷媒从第二吸气口246被吸入到第二压缩腔内后，经过第二活塞264的压缩后从第二排气口247排出，第二排气口247处可设置有第二排气阀，第二排气阀用于控制第二排气口247的通断。

由此，根据本发明一个实施例的压缩机构具有第一压缩腔和第二压缩腔，因此根据本发明一个实施例的压缩机构为双缸结构。

如图2和图3所示，曲轴26贯穿主轴承21、第一气缸22、中间隔板23、第二气缸24和副轴承25，曲轴26上具有第一偏心部261和第二偏心部262，第一偏心部261位于第一压缩腔内，第一活塞263套在第一偏心部261上，第二偏心部262位于第二压缩腔内，第二活塞264套在第二偏心部262上。

主轴承21、第一气缸22、中间隔板23、第二气缸24和副轴承25可通过螺栓紧固。主轴承21的外面可套设有主消音器211，经过第一活塞263压缩后的冷媒可通过主轴承21排入到主消音器211内，最后从主消音器211排入到壳体内部。副轴承25的外面套设有副消音器251，经过第二活塞264压缩后的冷媒可通过副轴承25排入到副消音器251内，这部分冷媒可通过压缩机构内的通道排入到主消音器211内，最后从主消音器211内排入壳体内。

简言之，根据本发明一个实施例的压缩机100，经过压缩机构压缩后的冷媒都是排入到壳体内部的，因此根据本发明一个实施例的压缩机100也可称之为高背压压缩机100。

根据本发明一个实施例的压缩机100的压缩机构，在压缩机100正常运行时，例如热泵系统处于制冷模式时，可以是第一压缩腔单独工作。再如当热泵系统处于制热模式时，可以是第一压缩腔单独工作，当然也可以是第一压缩腔和第二压缩腔同时工作。但是，应当理解，本发明包括但不限于此。

另外，关于第一滑片222与第一活塞263的配合方式、第二滑片242与第二活塞264的配合方式等将在下面给出详细说明，这里不再赘述。

在压缩机构的顶部，可以设置有驱动电机，驱动电机可以包括定子31和转子32，转子32可以固定在壳体例如主壳体12的内壁面上，转子32可转动地设在定子31的内侧，转子32与曲轴26的上部固定从而带动曲轴26绕曲轴26的中心轴线转动。驱动电机的接线端子可以设置在驱动电机的顶部，接线端子可穿过上壳体11向外伸出以适于连接电源。

参照图1所示，室内换热器300和室外换热器400分别通过四通阀200与压缩机100相连。具体地，四通阀200具有吸气接口220、排气接口210、室内换热器接口230和室外换热器接口240，压缩机100的壳体的排气管27与排气接口210相连，压缩机100的第一吸气口226与吸气接口220相连，室内换热器300的一端与室内换热器接口230相连，室外换热器400的一端与室外换热器接口240相连。

这里，需要说明一点，压缩机100的第一吸气口226与吸气接口220相连应当作广义理解，例如，第一吸气口226与四通阀200的吸气接口220可以直接通过管路相连。当然，优选地，第一吸气口226与四通阀200的吸气接口220也可以通过储液器600间接相连，换言之，在该实施例中，热泵系统还可以包括储液器600，吸气接口220可与储液器600的进口相连，储液器600的出口则与第一吸气口226相连，储液器600的出口与第一吸气口226之间可连接有介质管。

四通阀200可以是电磁四通阀，应当理解，电磁四通阀200的具体构造和工作原理均已为现有技术。

例如电磁四通阀200可以具有上电模式和掉电模式，在电磁四通阀200处于掉电模式时，排气接口210可与室内换热器接口230连通且吸气接口220可与室外换热器接口240连通。

对应地，在四通阀200处于上电模式时，排气接口210与室外换热器接口240连通且吸气接口220可与室内换热器接口230连通，通过切换电磁四通阀200的上电与掉电状态，从而可以方便地控制热泵系统以制冷模式或制热模式运行。

室内换热器300与室外换热器400之间设置有制冷管路310和制热管路410，制冷管路310和制热管路410并联设置。例如，根据本发明的一个优选实施例，热泵系统还包括室内换热器共用管路320和室外换热器共用管路420，制冷管路310的一端和制热管路410的一端均通过该室内换热器共用管路320与室内换热器300相连，制冷管路310的另一端和制热管路410的另一端均通过室外换热器共用管路420与室外换热器400相连。

换言之，在该实施例中，制冷管路310和制热管路410是通过相应共用管路间接与室内换热器300和室外换热器400相连。当然，可以理解的是，制冷管路310和制热管路410也可以是直接与室内换热器300和室外换热器400相连。

其中，在热泵系统处于制冷模式时，冷媒会流经制冷管路310。在热泵系统处于制热模式时，冷媒会流经制热管路410。制冷节流装置330设在制冷管路310上，制冷节流装置330具有节流降压作用。制热节流装置430设在制热管路410上，制热节流装置430具有节流降压作用。

闪蒸器450设在制热管路410上且位于制热节流装置430与室外换热器400之间，闪蒸器450具有气态冷媒出口460，气态冷媒出口460与第二吸气口246之间连接有旁通管路470。闪蒸器450具有气液分离功能，换言之，进入到闪蒸器450内的冷媒在闪蒸器450内部可分离成液态冷媒和气态冷媒，液态冷媒位于闪蒸器450的内底部，气态冷媒位于液态冷媒的上部。

这样，在热泵系统处于制热模式时，冷媒通过室内换热器300以及制热节流装置430后进入到闪蒸器450内，在闪蒸器450内进行气液分离，气态的冷媒可以通过旁通管路470从第二吸气口246被吸入到第二压缩腔内，从而可在第二压缩腔内被压缩，增加压缩机100在热泵系统处于制热模式时的排气量，从而改善制热效果。而且，由于经过闪蒸器450分离之后，进入室外换热器400的冷媒的干度进一步降低，可以在室外换热器400中吸收更多的热量，从而增加了热泵系统的制热量。

可以理解，闪蒸器450的具体构造和工作原理已为现有技术且为本领域的普通技术人员所熟知，因此这里不再详细描述。

第一控制阀480设在旁通管路470上用于控制旁通管路470的通断，换言之，第一控制阀480可以具有打开和关闭状态，在第一控制阀480处于打开状态时，气态冷媒可从闪蒸器450通过旁通管路470被吸入到第二压缩腔内。而在第一控制阀480处于关闭时，则闪蒸器450与第二压缩腔隔离开，气态冷媒无法在二者间流通。

下面参照附图1描述根据本发明一个实施例的热泵系统的制冷模式和制热模式，其中图1中的实线箭头表示热泵系统处于制冷模式时冷媒在系统内的流动示意图，虚线箭头表示热泵系统处于制热模式时冷媒在系统内的流动示意图。

在热泵系统处于制冷模式时，经过压缩机100的压缩机构压缩后的高温高压冷媒经过四通阀200的排气接口210和室外换热器接口240进入到室外换热器400中，冷媒在室外换热器400中可以被冷却成高压过冷液体，再经过制冷节流装置330降压后进入到室内换热器300内，在室内换热器300中吸收周围空气中的热量从而蒸发成气态，变为过热气态冷媒，最后可通过室内换热器接口230、吸气接口220后从第一吸气口226被吸入到第一压缩腔内，由第一活塞263对其进行压缩，形成循环。可以理解，在热泵系统处于制冷模式时，第一控制阀480处于关闭状态，同时第二活塞264不参与压缩冷媒，即冷媒可以只在第一压缩腔内由第一活塞263压缩。

在热泵系统处于制热模式时，具体可分为部分制热模式和全部制热模式，对于该两种模式的切换，可以根据室内空气温度与预设温度的大小和/或室外空气温度来判断，例如在室内空气温度高于设定温度时和/或室外温度高于零度时，可以采用部分制热模式。而在室内空气温度低于设定温度时和/或室外温度低于零度时，可以采用全部制热模式。

在热泵系统处于部分制热模式时，经过压缩机100的压缩机构压缩后的高温高压冷媒经过四通阀200的排气接口210和室内换热器接口230进入到室内换热器300中，冷媒在室内换热器300中被冷却成高压过冷液体，再经过制热节流装置430降压后进入到闪蒸器450内，冷媒从闪蒸器450排出后进入到室外换热器400内，在室外换热器400内从室外空气中吸收热量从而变为过热气态冷媒，最后可通过室外换热器接口240、吸气接口220后从第一吸气口226被吸入到第一压缩腔内，由第一活塞263对其进行压缩，形成循环。可以理解，在热泵系统处于部分制热模式时，第一控制阀480处于关闭状态，同时第二活塞264不参与压缩冷媒，即冷媒可以只在第一压缩腔内由第一活塞263压缩。

在热泵系统处于全部制热模式时，冷媒仍然按照上述流动方式循环，区别在于，此时第一控制阀480处于打开状态，从而进入到闪蒸器450内的冷媒在闪蒸器450内进行气液分离，气态冷媒可从闪蒸器450顶部的气态冷媒出口460通过旁通管路470以及第二吸气口246被吸入到第二压缩腔内，第二活塞264可对进入第二压缩腔内的冷媒进行压缩，从而提高压缩机100的总排气量，增加制热效果。同时，由于经过闪蒸器450分离之后，进入室外换热器400内的冷媒的干度进一步降低，可以在室外换热器400中吸收更多的热量，从而增加了热泵系统的制热量。

由此，根据本发明实施例的热泵系统由于设置有闪蒸器450，闪蒸器450与第二吸气口246相连，从而在热泵系统处于制热模式时，可以根据室内空气温度与预设温度的大小和/或室外空气温度综合控制热泵系统的制热效率，例如在需要增大制热量时第二压缩腔可参与工作，从而改善热泵系统的制热效果。简言之，根据本发明实施例的热泵系统可以改善其在低温环境下例如冬季时的制热效果。

参照图1所示，气态冷媒出口460位于闪蒸器450的上部，这样可以避免闪蒸器450内的液态冷媒通过旁通管路470被吸入到第二压缩腔内而发生液压缩现象。气态冷媒出口460可以位于闪蒸器450的侧壁的上部，当然也可以位于闪蒸器450的顶壁上。

根据本发明的一个实施例，第一控制阀480为电磁阀。可以理解，对于本领域的普通技术人员而言，可以结合阀门领域的普通知识，将第一控制阀480设计成其它阀结构或阀门组件，只要可以实现控制旁通管路470的通断即可。对于这些与电磁阀的设置目的以及获得的效果基本相同的等同替换方式，均落入本发明的保护范围之内。

根据本发明的一个实施例，参照图1所示，制冷节流装置330为毛细管且制热节流装置430也为毛细管。但是，可以理解的是，本发明并不限于此，在本发明的另一些实施例中，制冷节流装置330还可以是热力膨胀阀或电子膨胀阀，制热节流装置430也可以是热力膨胀阀和电子膨胀阀。

参照图1所示，热泵系统还包括制冷单向阀340和制热单向阀440，制冷单向阀340设在制冷管路310上用于沿室外换热器400朝向室内换热器300的方向单向导通制冷管路310，这样在热泵系统处于制热模式时可以避免冷媒从室内换热器300直接流经制冷节流装置330。

制热单向阀440设在制热管路410上用于沿室内换热器300朝向室外换热器400的方向单向导通制热管路410，这样在热泵系统处于制冷模式时可以避免冷媒从室外换热器400直接流经闪蒸器450和制热节流装置430。

这里，需要说明的是，对于本领域的普通技术人员而言，在阅读了说明书此处关于制冷单向阀340和制热单向阀440的内容基础之上，显然可以结合阀门领域的普通知识，对制冷单向阀340和/或制热单向阀440作简单地修改和/或替换，例如可将单向阀替换为可控制相应管路通断的电磁阀或者阀组件，对于这些与制冷单向阀340和/或制热单向阀440设置目的和获得的效果基本相同的等同替换方式，显然是落入本发明保护范围之内的。

进一步，制冷单向阀340可以位于制冷节流装置330与室外换热器400之间，制热单向阀440可以位于闪蒸器450与室外换热器400之间。但是，应当理解，本发明包括但并不限于此。

参照图2所示，根据本发明的一个实施例，第二滑片槽241的尾端与壳体内部直接连通。这里，第二滑片槽241的尾端可以理解为是第二滑片槽241的距离第二压缩腔较远的一端。由于第二滑片槽241的尾端直接与壳体内部连通，因此第二滑片槽241尾端的压力为高压排气压力。

由此，在压缩机100运行一段时间（大约几秒钟））从而壳体内部的排气压力建立后，第二滑片槽241的尾端处于高压状态，而此时与第二吸气口246连通的闪蒸器450（热泵系统处于全部制热模式）的内部压力即第二压缩腔的吸气压力为低压侧压力，这样作用在第二滑片242上的压力不同，该压力与传统滑片弹簧的弹力的方向相同，从而第二滑片242的先端将抵靠在第二活塞264的外周面上，从而使得第二活塞264对进入第二压缩腔内的冷媒进行压缩。

在该实施例中，压缩机构的第一压缩腔和第二压缩腔均参与工作，即由相应活塞对进入相应压缩腔内的冷媒进行压缩。

但是，本发明并不限于此，根据本发明的另一个实施例，如图3所示，第二滑片槽241的尾端设置有磁性件248，磁性件248适于通过磁力吸附第二滑片242，应当理解，在该实施例中，第二滑片242由可被磁力吸附的材料制成，例如第二滑片242可为低碳钢滑片。

并且，在该实施例中，如图3所示，热泵系统还包括连接管路500，连接管路500将旁通管路470与壳体内部连通，且连接管路500上设置有第二控制阀510，第二控制阀510用于控制连接管路500的通断。

由此，在热泵系统处于制冷模式或部分制热模式时，第一控制阀480可处于关闭状态，第二控制阀510可处于打开状态，这样闪蒸器450内的气态冷媒不会通过旁通管路470进入到第二压缩腔内，第二压缩腔通过旁通管路470、连接管路500与壳体内部连通，这样第二压缩腔内的压力与第二滑片槽241尾端的压力基本是相等的，即都为壳体内部排气压力，从而第二滑片242可被磁性件248吸附，这样第二滑片242的先端将与第二活塞264的外周面分离，从而在曲轴26旋转时第二活塞264空转。

而在热泵系统处于全部制热模式时，第一控制阀480可以打开且第二控制阀510可以关闭，这样第二压缩腔与低压侧的闪蒸器450连通，而第二滑片槽241的尾端仍与壳体内的高压排气连通，这样第二滑片242在压力差的作用下会抵靠在第二活塞264的外周面上，从而第二活塞264可对进入到第二压缩腔内的冷媒进行压缩。

参照图3所示，壳体的顶部设置有排气管27，连接管路500的一端连通排气管27。当然，可以理解的是，在不考虑密封问题以及成本的前提下，连接管路500也可直接伸入到壳体内部。

根据本发明的一个实施例，第二控制阀510为电磁阀。可以理解，对于本领域的普通技术人员而言，可以结合阀门领域的普通知识，将第二控制阀510设计成其它阀结构或阀门组件，只要可以实现控制连接管路500的通断即可。对于这些与电磁阀的设置目的以及获得的效果基本相同的等同替换方式，均落入本发明的保护范围之内。

根据本发明的一个实施例，磁性件248为永磁铁。根据本发明的另一个实施例，磁性件248为电磁铁。

在该实施例中，压缩机构的第一压缩腔可以是一直参与工作的，而第二压缩腔可选择性地参与工作，例如在热泵系统处于全部制热模式时，第二压缩腔可参与工作。

根据本发明的一些实施例，第一压缩腔和/或第二压缩腔的排气容量可变。换言之，根据本发明的一个实施例，第一压缩腔的排气容量可变，第二压缩腔的排气容量不可变。根据本发明的另一个实施例，第一压缩腔的排气容量不可变，第二压缩腔的排气容量可变。根据本发明的又一个实施例，第一压缩腔和第二压缩腔的排气容量均可变。

由此，通过采用排气容量可变的第一压缩腔和第二压缩腔，从而可以更好地适应、满足热泵系统的制冷和制热运行要求，保证制冷和制热效率。

参照图4所示，第一气缸22上还形成有第一变容口223，第一变容口223与第一压缩腔连通且第一变容口223与第一吸气口226之间连接有第一变容管路224，第一变容管路224上设置有第三控制阀225，第三控制阀225用于控制第一变容管路224的通断。

由此，在第一气缸22工作时，冷媒从第一吸气口226被吸入到第一压缩腔内，若第三控制阀225处于打开状态，则进入到第一压缩腔内的部分冷媒会通过第一变容口223以及第一变容管路224回流至第一吸气口226，再从第一吸气口226被吸入到第一压缩腔内，这部分冷媒不会被第一活塞263压缩，从而可以降低第一压缩腔的排气量。

而在第三控制阀225关闭时，则第一变容管路224处于断开状态，此时从第一吸气口226进入到第一压缩腔内的冷媒全部由第一活塞263压缩，从而增加了第一压缩腔的排气量。

根据本发明的一个实施例，第三控制阀225为电磁阀。可以理解，对于本领域的普通技术人员而言，可以结合阀门领域的普通知识，将第三控制阀225设计成其它阀结构或阀门组件，只要可以实现控制第一变容管路224的通断即可。对于这些与电磁阀的设置目的以及获得的效果基本相同的等同替换方式，均落入本发明的保护范围之内。

优选地，如图4所示，第一变容口223的径向尺寸小于第一吸气口226的径向尺寸。这样，在第三控制阀225打开时，只有很少部分的冷媒通过尺寸较小第一变容口223和第一变容管路224，由此可以避免大部分冷媒通过第一变容口223回流至第一吸气口226，影响第一压缩腔的排气量。

根据本发明的另一个实施例，如图5所示，第二气缸24上还形成有第二变容口243，第二变容口243与第二压缩腔连通且第二变容口243与第二吸气口246之间连接有第二变容管路244，第二变容管路244上设置有第四控制阀245，第四控制阀245用于控制第二变容管路244的通断。

由此，在第二气缸24工作时，冷媒从第二吸气口246被吸入到第二压缩腔内，若第四控制阀245处于打开状态，则进入到第二压缩腔内的部分冷媒会通过第二变容口243以及第二变容管路244回流至第二吸气口246，再从第二吸气口246被吸入到第二压缩腔内，这部分冷媒不会被第二活塞264压缩，从而可以降低第二压缩腔的排气量。

而在第四控制阀245关闭时，则第二变容管路244处于断开状态，此时从第二吸气口246进入到第二压缩腔内的冷媒全部由第二活塞264压缩，从而增加了第二压缩腔的排气量。

根据本发明的一个实施例，第四控制阀245为电磁阀。可以理解，对于本领域的普通技术人员而言，可以结合阀门领域的普通知识，将第四控制阀245设计成其它阀结构或阀门组件，只要可以实现控制第二变容管路244的通断即可。对于这些与电磁阀的设置目的以及获得的效果基本相同的等同替换方式，均落入本发明的保护范围之内。

优选地，第二变容口243的径向尺寸小于第二吸气口246的径向尺寸。这样，在第四控制阀245打开时，只有很少部分的冷媒通过尺寸较小第二变容口243和第二变容管路244，由此可以避免大部分冷媒通过第二变容口243回流至第二吸气口246，影响第二压缩腔的排气量。

应当理解，第一压缩腔和第二压缩腔的变容方式有多种，上面仅是示意性地对其中一种可选方式进行了描述，对于本领域的普通技术人员而言，对于与上述变容方式原理相同或相近的等同变容方式或明显变型方式，均落入本发明的保护范围内。

根据本发明的一个实施例，考虑到制热模式下，由于室内外温差的变化，会出现多种冷凝温度与蒸发温度的组合，从而可能导致闪蒸器450内气态冷媒和液体冷媒的质量比例出现多种组合，例如以R32冷媒为例，若冷凝温度为55℃，蒸发温度为-30℃时，闪蒸器450内气态冷媒与液态冷媒的质量比例大约为80%，但是当蒸发温度提升到-10℃，闪蒸器450内气态冷媒与液态冷媒的质量比例大约为60%，另外由于热泵系统的过冷度的差异，也会改变闪蒸器450内气态冷媒与液态冷媒的质量比例，从而降低压缩机100的能效。

有鉴于此，优选地，第二压缩腔的排气容量为第一压缩腔的排气容量的0.5倍-0.8倍。可以理解，对于第一压缩腔或第二压缩腔的排气容量可变时，这里的排气容量可以理解为是最大排气容量。由此，可以实现制热管路410与旁通管路470内冷媒流量的合理分配，保证压缩机100具有较高的能效，有助于提高热泵系统的制热效果。

根据本发明的一些实施例，如图4和图5所示，第一滑片222的先端适于抵靠在第一活塞263的外周面上（在第一压缩腔工作时），第二滑片242的先端适于抵靠在第二活塞264的外周面上（在第二压缩腔工作时）。换言之，在该实施例中，第一活塞263与第一滑片222是分体式结构，第二活塞264与第二滑片242也为分体式结构。

但是，本发明并不限于此，在本发明的另一个实施例，第一滑片222的先端固定在第一活塞263的外周面上，例如第一滑片222与第一活塞263作成一体结构，也就是说，在该实施例中，第一活塞263与第一滑片222为摇摆式结构。同样，第二滑片242的先端固定在第二活塞264的外周面上，例如第二滑片242与第二活塞264作成一体结构，也就是说，在该实施例中，第二活塞264与第二滑片242为摇摆式结构。应当理解，在该实施例中，由于第一滑片222与第一活塞263以及第二滑片242与第二活塞264均固定，因此该实施例中的压缩机构为非变容式压缩机构。

根据本发明的另一个实施例，第一滑片222的先端适于抵靠在第一活塞263的外周面上（在第一压缩腔工作时），第二滑片242的先端固定在第二活塞264的外周面上，也就是说，在该实施例中，其压缩机构仍可为变容式压缩机构。

根据本发明的再一个实施例，第一滑片222的先端固定在第一活塞263的外周面上，第二滑片242的先端适于抵靠在第二活塞264的外周面上（在第二压缩腔工作时），也就是说，在该实施例中，其压缩机构仍可为变容式压缩机构。

应当理解，上述的相应滑片的先端指的是伸入到相应压缩腔内且与活塞的外周面适配的一端，这对于本领域的普通技术人员而言，应当是容易理解的。

综上，根据本发明的一个优选实施例的热泵系统，在低温环境下，例如在冬季，该热泵系统可以大大改善制热量，从而提高制热效率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (24)

1.一种热泵系统，其特征在于，包括：

压缩机，所述压缩机包括壳体和压缩机构，所述压缩机构设在所述壳体内，所述压缩机构包括第一压缩腔和第二压缩腔，所述第一压缩腔具有第一吸气口，所述第二压缩腔具有第二吸气口；

室内换热器和室外换热器，所述室内换热器和所述室外换热器分别通过四通阀与所述压缩机相连，所述室内换热器与所述室外换热器之间设置有制冷管路和制热管路；

制冷节流装置，所述制冷节流装置设在所述制冷管路上；

制热节流装置，所述制热节流装置设在所述制热管路上；

闪蒸器，所述闪蒸器设在所述制热管路上且位于所述制热节流装置与所述室外换热器之间，所述闪蒸器具有气态冷媒出口，所述气态冷媒出口与所述第二吸气口之间连接有旁通管路；以及

第一控制阀，所述第一控制阀设在所述旁通管路上用于控制所述旁通管路的通断。

2.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述气态冷媒出口位于所述闪蒸器的上部。

3.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述第一控制阀为电磁阀。

4.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述制冷节流装置为毛细管、热力膨胀阀和电子膨胀阀中的其中一种，所述制热节流装置为毛细管、热力膨胀阀和电子膨胀阀中的其中一种。

5.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，还包括：

室内换热器共用管路和室外换热器共用管路，所述制冷管路的一端和所述制热管路的一端均通过所述室内换热器共用管路与所述室内换热器相连，所述制冷管路的另一端和所述制热管路的另一端均通过所述室外换热器共用管路与所述室外换热器相连。

6.根据权利要求5所述的热泵系统，其特征在于，还包括：制冷单向阀和制热单向阀，所述制冷单向阀设在所述制冷管路上用于沿所述室外换热器朝向所述室内换热器的方向单向导通所述制冷管路，所述制热单向阀设在所述制热管路上用于沿所述室内换热器朝向所述室外换热器的方向单向导通所述制热管路。

7.根据权利要求1所述的热泵系统，其特征在于，所述第一吸气口与所述四通阀之间设置有储液器。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的热泵系统，其特征在于，所述压缩机构包括：

第一气缸和第二气缸，所述第一气缸与所述第二气缸之间夹设有中间隔板，所述第一气缸上形成有第一滑片槽且所述第一吸气口形成在所述第一气缸上，所述第二气缸上形成有第二滑片槽且所述第二吸气口形成在所述第二气缸上；

第一滑片和第二滑片，所述第一滑片设在所述第一滑片槽内且所述第二滑片设在所述第二滑片槽内；

主轴承，所述主轴承设在所述第一气缸的上面，所述主轴承、所述第一气缸与所述中间隔板限定出所述第一压缩腔；

副轴承，所述副轴承设在所述第二气缸的下面，所述中间隔板、所述第二气缸与所述副轴承之间限定出所述第二压缩腔；以及

曲轴，所述曲轴贯穿所述主轴承、所述第一气缸、所述中间隔板、所述第二气缸和所述副轴承，所述曲轴上具有第一偏心部和第二偏心部，所述第一偏心部位于所述第一压缩腔内且套设有第一活塞，所述第二偏心部位于所述第二压缩腔内且套设有第二活塞。

9.根据权利要求8所述的热泵系统，其特征在于，所述第二滑片槽的尾端与所述壳体内部直接连通。

10.根据权利要求9所述的热泵系统，其特征在于，所述第二滑片槽的尾端设置有磁性件，所述磁性件适于通过磁力吸附所述第二滑片；

所述热泵系统还包括：连接管路，所述连接管路将所述旁通管路与所述壳体内部连通，所述连接管路上设置有第二控制阀，所述第二控制阀用于控制所述连接管路的通断。

11.根据权利要求10所述的热泵系统，其特征在于，所述壳体的顶部设置有排气管，所述连接管路的一端连通所述排气管。

12.根据权利要求10所述的热泵系统，其特征在于，所述第二控制阀为电磁阀。

13.根据权利要求10所述的热泵系统，其特征在于，所述磁性件为永磁铁。

14.根据权利要求10所述的热泵系统，其特征在于，所述磁性件为电磁铁。

15.根据权利要求8所述的热泵系统，其特征在于，所述第一压缩腔和/或所述第二压缩腔的排气容量可变。

16.根据权利要求15所述的热泵系统，其特征在于，所述第一气缸上还形成有第一变容口，所述第一变容口与所述第一压缩腔连通且所述第一变容口与所述第一吸气口之间连接有第一变容管路，所述第一变容管路上设置有第三控制阀，所述第三控制阀用于控制所述第一变容管路的通断。

17.根据权利要求16所述的热泵系统，其特征在于，所述第三控制阀为电磁阀。

18.根据权利要求16所述的热泵系统，其特征在于，所述第一变容口的径向尺寸小于所述第一吸气口的径向尺寸。

19.根据权利要求15所述的热泵系统，其特征在于，所述第二气缸上还形成有第二变容口，所述第二变容口与所述第二压缩腔连通且所述第二变容口与所述第二吸气口之间连接有第二变容管路，所述第二变容管路上设置有第四控制阀，所述第四控制阀用于控制所述第二变容管路的通断。

20.根据权利要求19所述的热泵系统，其特征在于，所述第四控制阀为电磁阀。

21.根据权利要求19所述的热泵系统，其特征在于，所述第二变容口的径向尺寸小于所述第二吸气口的径向尺寸。

22.根据权利要求8所述的热泵系统，其特征在于，所述第一滑片的先端适于抵靠在所述第一活塞的外周面上，所述第二滑片的先端适于抵靠在所述第二活塞的外周面上。

23.根据权利要求8所述的热泵系统，其特征在于，所述第一滑片的先端固定在所述第一活塞的外周面上，所述第二滑片的先端适于抵靠在所述第二活塞的外周面上；或者

所述第一滑片的先端适于抵靠在所述第一活塞的外周面上，所述第二滑片的先端固定在所述第二活塞的外周面上；或者

所述第一滑片的先端固定在所述第一活塞的外周面上，所述第二滑片的先端固定在所述第二活塞的外周面上。

24.根据权利要求8所述的热泵系统，其特征在于，所述第二压缩腔的排气容量为所述第一压缩腔的排气容量的0.5倍-0.8倍。

Images