CN104566680B - 压缩机及具有其的空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种压缩机及具有其的空调器，其中，压缩机，包括压缩机本体（10）和蓄热装置，蓄热装置包括壳体（20），壳体（20）设置在压缩机本体（10）的外侧，并与压缩机本体（10）的缸体外壁之间围成蓄热内腔。本发明的技术方案有效地解决了现有技术中压缩机废热热量的传热效率低的问题。

Description

压缩机及具有其的空调器

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种压缩机及具有其的空调器。

背景技术

在热泵式空调机运行制热模式时，室外换热器表面温度会降得很低，当室外换热器的表面温度低于大气的冻结温度时，就会在冷凝器的翅片表面形成霜层。霜层会由于制热的持续进行，厚度逐渐增加，导致蒸发量大大减少，削弱室内侧的制热效果。

为了避免这种情况的发生，目前采用了蓄热连续化霜方式，蓄热的热源可以是很多种，比如压缩机的废热。通过收集压缩机的废热用于在化霜时给低温制冷剂补充热量，确保持续制热的实现。

目前专利公开的相关收集压缩机废热的蓄热装置，都采用围绕压缩机缸体，在大半圆周的范围内，装配上一个具有独自空腔结构的圆弧槽体。压缩机的废热首先通过缸体壁传递给隔层，隔层再传递给蓄热槽壁，蓄热槽壁最终传递给槽内的蓄热材料，蓄热材料把热量以温度变化或者状态（相变）方式储存下来。

上述方式存在缺陷如下：

由于压缩机热量到蓄热材料之间传递层次多，传热速率低、传热时间长。按照圆筒壁多层平壁导热的原理，每一层的传热量相同，且取决于热导率较小的那一层，上述的隔层、槽体壁成为影响压缩机热量传递给蓄热材料热阻集中层，进而导致压缩机废热热量的传热效率较低。

发明内容

本发明旨在提供一种压缩机及具有其的空调器，以解决现有技术中压缩机废热热量的传热效率低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种压缩机，包括压缩机本体和蓄热装置，蓄热装置包括壳体，壳体设置在压缩机本体的外侧，并与压缩机本体的缸体外壁之间围成蓄热内腔。

进一步地，壳体包括底板、圆弧壁板和盖板，圆弧壁板连接在底板和盖板之间。

进一步地，蓄热装置还包括蓄热介质和蓄热换热器，蓄热介质填充在蓄热内腔中，蓄热换热器设置在蓄热内腔中。

进一步地，盖板上设有两个第一通孔，两个第一通孔分别与蓄热换热器的两个端部配合。

进一步地，盖板上设有沿压缩机本体的周向延伸的弧形孔，弧形孔内设置有胶塞件。

进一步地，胶塞件上设有第二通孔，第二通孔内填充有隔水件。

进一步地，底板、圆弧壁板和盖板均与压缩机本体的缸体外壁焊接，圆弧壁板焊接在底板和盖板之间。

进一步地，圆弧壁板包括弧形本体部和与弧形本体部的两端连接的两个端板，弧形本体部所占的圆周角度在180度以上。

进一步地，压缩机本体的缸体外壁与蓄热介质接触的部分设置有缓蚀剂涂层和/或防锈剂涂层。

进一步地，蓄热换热器包括相互连接的第一管路和第二管路，第一管路和第二管路结构对称。

根据本发明的另一方面，提供了一种空调器，包括压缩机，压缩机为上述的压缩机。

应用本发明的技术方案，由于壳体设置在压缩机本体的外侧，并与压缩机本体的缸体外壁之间围成蓄热内腔，也就是蓄热内腔的一个面直接就是压缩机的缸体外壁。这样，相对现有技术中的多层传递，本发明的压缩机可实现把废热直接地、快速地传递给蓄热内腔内。进而有效地缩短了热量收集和传递的时间，有效地提高了废热热量的传热效率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书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示出了根据本发明的压缩机的实施例的立体结构示意图；

图2示出了图1的压缩机的底板装配过程示意图；

图3示出了图1的压缩机的圆弧壁板装配过程示意图；

图4示出了图1的压缩机的横截面示意图；

图5示出了图1的压缩机的盖板和蓄热换热器配合状态示意图；

图6示出了图5的蓄热换热器的俯视示意图；

图7示出了图6的蓄热换热器的侧视示意图；

图8示出了图1的压缩机的盖板的结构示意图；

图9示出了图1的压缩机的胶塞件的结构示意图；

图10示出了根据本发明的空调器的实施例的工作原理示意图；以及

图11示出了图10的空调器运行除霜-制热模式下制冷剂的流向示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、压缩机本体；20、壳体；21、底板；22、圆弧壁板；22a、弧形本体部；22b、端板；23、盖板；30、蓄热换热器；31、第一管路；32、第二管路；40、胶塞件；41、第二通孔；50、储液罐；61、第一三通阀；62、第二三通阀；63、节流元件；64、电磁阀；100、室内换热器；200、室外换热器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示，本实施例的压缩机包括压缩机本体10、储液罐50和蓄热装置，蓄热装置包括壳体20，壳体20设置在压缩机本体10的外侧，并与压缩机本体10的缸体外壁之间围成蓄热内腔。

应用本实施例的技术方案，由于壳体20设置在压缩机本体的外侧，并与压缩机本体10的缸体外壁之间围成蓄热内腔，也就是蓄热内腔的一个面直接就是压缩机的缸体外壁。这样，相对现有技术中的多层传递，本实施例的压缩机可实现把废热直接地、快速地传递给蓄热内腔内。进而有效地缩短了热量收集和传递的时间，有效地提高了废热热量的传热效率。

如图1所示，壳体20包括底板21、圆弧壁板22和盖板23，圆弧壁板22连接在底板21和盖板23之间，底板21、圆弧壁板22和盖板23围成蓄热内腔。优选地，底板21、圆弧壁板22和盖板23均为板材。在本实施例中，底板21、圆弧壁板22和盖板23均与压缩机本体10的缸体外壁焊接，圆弧壁板22焊接在底板21和盖板23之间。上述焊接方式使得蓄热内腔的密封性更加可靠，另外，由于上述板材的材料特性，其耐压等级、安全性也相比现有技术中的注塑PPS塑料成型的蓄热内腔可靠性高，对于长期使用而言，本实施例的压缩机的可靠性更加具有优势。

在本实施例中，如图4和图5所示，蓄热装置还包括蓄热介质和蓄热换热器30。蓄热介质填充在蓄热内腔中，蓄热换热器30设置在蓄热内腔中。蓄热介质在不同条件下可实现热量的吸收和放出两个过程。蓄热介质优选为蓄热液体，比如乙二醇溶液。在本实施例中，压缩机本体10的缸体外壁与蓄热材料直接接触，热量通过蓄热介质只需发生一层传递即可传递给蓄热换热器30，传热过程单一直接，传热过程中的热损失小，同时有效地缩短热量传递时间。

如图5所示，盖板23上设有两个第一通孔，两个第一通孔分别与蓄热换热器30的两个端部配合。上述结构简单，便于蓄热换热器30的安装。蓄热换热器30与盖板23是采用密封卡槽形式连接，在相应卡槽里增加密封胶圈，提高密封性。确保蓄热内腔内部空间与外部是完全密封的。

如图1至图5所示，本实施例的压缩机的装配方法如下：

首先，将底板21与压缩机本体10焊接在一起，焊接后的结构如图2所示。然后，将圆弧壁板22与底板21和压缩机本体10焊接在一起，焊接后的结构如图3所示。然后，再将蓄热换热器30安装在盖板23上，将盖板23与圆弧壁板22和压缩机本体10焊接在一起，这样就同时固定了盖板23和蓄热换热器30，进而完成了压缩机的装配。

由于蓄热装置呈C形结构，考虑到加注蓄热介质的可操作性和确保蓄热介质在蓄热装置的整个横切面上的均匀性，如图8和图9所示，盖板23上设有沿压缩机本体10的周向延伸的弧形孔，弧形孔内设置有胶塞件40。拆下胶塞件40后可充分保证圆弧形的蓄热内腔内填充蓄热介质。弧形孔与胶塞件40优选采用密封卡接的方式连接。

考虑到所选用的部分蓄热介质与大气中的水蒸汽混合，存在长期变质隐患，如图1所示，胶塞件40上设有第二通孔41，第二通孔41内填充有隔水件。隔水件可以为设置在第二通孔41里填充的隔水干燥材料，或者选择一种隔水膜材料填充。整个蓄热内腔与蓄热内腔外的大气环境仅通过第二通孔41相通，只能进行大气相通，水分不能进出。

如图4所示，圆弧壁板22包括弧形本体部22a和与弧形本体部22a的两端连接的两个端板22b，弧形本体部22a所占的圆周角度在180度以上，即弧形本体部22a围绕压缩机本体10的至少半周以上，形成类似C型形的横截面结构。

在本实施例中，压缩机本体10的缸体外壁与蓄热介质接触的部分设置有缓蚀剂涂层和/或防锈剂涂层。上述的缓蚀剂涂层和防锈剂涂层均可以采用现有技术中的缓蚀剂和防锈剂进行涂覆得到。

如图4至图7所示，蓄热换热器30的俯视图如图6所示，蓄热换热器30整体呈圆弧形结构，与蓄热内腔的C形结构想适配。蓄热换热器30包括相互连接的第一管路31和第二管路32，第一管路31和第二管路32结构对称。优选地，第一管路31和第二管路32焊接，上述方式大大避免了采用一根管成型时的加工难度。

本申请还提供了一种空调器，根据本申请的空调器的实施例包括压缩机，压缩机为上述的压缩机。图10示出了本实施例的空调器的工作原理示意图。本实施例的空调器的压缩机包括压缩机本体10和蓄热装置，图10中101与102是空调器制冷循环管路中的制冷剂管，上述两个管与蓄热装置中的蓄热换热器30的换热管的进出口分别相连通。通过电磁阀64的开闭，可以控制蓄热装置中收集的热量是否补充入空调器的制冷循环中。

本实施例的空调器还包括切换装置、室外换热器200、节流元件63和室内换热器100，上述部件与压缩机相互连接形成制冷回路。

蓄热装置串联在节流元件63的第一端与切换装置之间，节流元件的第二端连通室外换热器200。空调器具有第一制热模式和第二制热模式。第一制热模式下，压缩机本体10排出的冷媒经切换装置依次进入室内换热器100、节流元件63和室外换热器200。第二制热模式下，压缩机本体10排出的冷媒经过切换装置之后一路进入室内换热器100，另一路进入室外换热器200，从室外换热器200和室内换热器100流出的冷媒经蓄热装置进入压缩机本体10的吸气端。本实施例的空调器可实现连续制热运行。

切换装置包括第一三通阀61和第二三通阀62，第一三通阀61具有第一至第三阀口A3、B3和C3，第二三通阀62具有第四至第六阀口A4、B4和C4。第一阀口A3连通室内换热器100，第二阀口B3分别连通第五阀口B4和压缩机本体10的排气端，第三阀口C3分别连通第六阀口C4、蓄热装置和压缩机本体10的吸气端，第四阀口A4连通室外换热器200。

在第一制热模式（正常制热）下，第一阀口A3与第二阀口B3、第四阀口A4与第六阀口C4分别导通，节流元件63工作，且电磁阀64关闭。压缩机本体10排出的冷媒从第二阀口B3进入第一三通阀61，然后经第一阀口A3流出后进入室内换热器100，在室内换热器100中进行冷凝放热过程，把热量传递给室内侧，提高室内侧温度。冷媒在室内换热器100内放热后经节流元件63节流降压，随后该气液两相流体冷媒进入室外换热器200，在室外换热器200中进行蒸发吸热过程，把室外大气环境中的热量吸收进冷媒。冷媒本身被加热成饱和或过饱和状态，经第四阀口A4进入第二三通阀62，之后经第六阀口C4流出后回到压缩机本体10的吸气端，冷媒被导入压缩机本体10，完成了一个完整的制热循环。在上述制热运行的同时，该蓄热装置会自发的收集从压缩机本体外周所散发的热量，热量具体是被蓄热装置的蓄热内腔中的蓄热介质以温度变化或相变的形式所吸收和蓄存起来，蓄热装置的蓄热过程是与压缩机本体的开启运行同步。

当室外换热器200的管温达到化霜条件时，控制器控制系统进入第二制热模式。在第二制热模式下，第一阀口A3与第二阀口B3、第四阀口A4与第五阀口B4分别导通，且电磁阀64和节流元件63工作。第二制热模式的循环原理图如图11所示，箭头为冷媒流动方向。压缩机本体10排出的冷媒在O点进行分流，一部分冷媒经第二阀口B3进入第一三通阀61，从第一阀口A3流出后进入室内换热器100，冷媒在室内换热器100中进行冷凝放热过程，把热量传递给室内侧，提高室内侧温度,。另外一部分冷媒则从第五阀口B4进入第二三通阀62，从第四阀口A4流出后进入室外换热器200。在室外换热器200中，冷媒对大气环境进行强制放热，把冷媒的热量通过室外换热器200铜管表面传递给霜层，使霜层温度升高而发生潜热过程，达到化掉霜层的目的。从室外换热器200流出的冷媒经节流元件63节流降压后与从室内换热器100流出的冷媒在B点汇合，冷媒在此处进行第一次热量混合。汇合后的冷媒经导通的电磁阀64（常闭阀）流入蓄热装置中，冷媒在蓄热换热器30吸热蓄存的热量，达到加热冷媒的作用。经蓄热装置加热后的过饱和冷媒流回压缩机本体10的吸气端。空调器除霜阶段，室内换热器100是连续制热的状态。

以上所述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 (8)

1.一种压缩机，包括压缩机本体(10)和蓄热装置，其特征在于，

所述蓄热装置包括壳体(20)，所述壳体(20)设置在所述压缩机本体(10)的外侧，并与所述压缩机本体(10)的缸体外壁之间围成蓄热内腔，所述壳体(20)包括底板(21)、圆弧壁板(22)和盖板(23)，所述圆弧壁板(22)连接在所述底板(21)和所述盖板(23)之间，所述底板(21)、圆弧壁板(22)和盖板(23)均与所述压缩机本体(10)的缸体外壁连接，所述盖板(23)上设有沿所述压缩机本体(10)的周向延伸的弧形孔，所述弧形孔内设置有胶塞件(40)，所述胶塞件(40)上设有第二通孔(41)，所述第二通孔(41)内填充有隔水件。

2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述蓄热装置还包括蓄热介质和蓄热换热器(30)，所述蓄热介质填充在所述蓄热内腔中，所述蓄热换热器(30)设置在所述蓄热内腔中。

3.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于，所述盖板(23)上设有两个第一通孔，所述两个第一通孔分别与所述蓄热换热器(30)的两个端部配合。

4.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述底板(21)、圆弧壁板(22)和盖板(23)均与所述压缩机本体(10)的缸体外壁焊接，所述圆弧壁板(22)焊接在所述底板(21)和所述盖板(23)之间。

5.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述圆弧壁板(22)包括弧形本体部(22a)和与所述弧形本体部(22a)的两端连接的两个端板(22b)，所述弧形本体部(22a)所占的圆周角度在180度以上。

6.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机本体(10)的缸体外壁与所述蓄热介质接触的部分设置有缓蚀剂涂层和/或防锈剂涂层。

7.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于，所述蓄热换热器(30)包括相互连接的第一管路(31)和第二管路(32)，所述第一管路(31)和所述第二管路(32)结构对称。

8.一种空调器，包括压缩机，其特征在于，所述压缩机为权利要求1至7中任一项所述的压缩机。