CN104792050B - 空调系统及压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种空调系统，包括压缩机、冷凝器、第一节流装置、闪蒸器和蒸发器，压缩机、冷凝器、第一节流装置、闪蒸器和蒸发器依次连接形成制冷循环回路，压缩机包括低压级压缩机和高压级压缩机，低压级压缩机的吸气端连接蒸发器的第一端口，蒸发器的第二端口连接闪蒸器的第二端口，闪蒸器的第一端口串联第一节流装置连接冷凝器的第一端口，冷凝器的第二端口连接高压级压缩机的排气端，高压级压缩机的吸气端连接闪蒸器的第三端口；低压级压缩机的排气端连接闪蒸器的第一端口或连接闪蒸器的第三端口或连接闪蒸器的第四端口。还涉及一种压缩机。其使二级压缩更接近等熵压缩过程，避免了压缩机出现液击现象。

Description

空调系统及压缩机

技术领域

本发明涉及制冷领域，尤其涉及一种空调系统及压缩机。

背景技术

现有的常规双级增焓压缩机应用在空调系统中，如图1所示，空调系统包括高压级压缩机101、低压级压缩机102、四通阀103、冷凝器104、截止阀105、闪蒸器106、蒸发器107，低压级压缩机102压缩（一级压缩）后的过热蒸汽（状态点2）与从闪蒸器106引出的饱和蒸汽（状态点6）混合，混合后的状态为过热状态，进入高压级压缩机101（二级压缩）的吸气端，空调系统在制冷运行时的lgp-h图如图2所示，其中数字0、2、3、4、5、6、7、8表示各状态点。由于二级压缩的吸气（状态点3）是过热状态，会导致二级压缩偏离等熵压缩过程，进而使压缩机功耗增大，排气温度升高。另外，在系统匹配中，由于冷媒充注量和运行工况的不同，高压级压缩机101吸气状态可能是全液态或气液混合状态，容易造成压缩机液击现象。

发明内容

鉴于现有技术的现状，本发明的目的在于提供一种空调系统及压缩机，其确保压缩机的二级吸气状态为饱和状态，避免了压缩机出现液击现象。为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种空调系统，包括压缩机、冷凝器、第一节流装置、闪蒸器和蒸发器，所述压缩机、冷凝器、第一节流装置、闪蒸器和蒸发器依次连接形成制冷循环回路，所述压缩机包括低压级压缩机和高压级压缩机，所述低压级压缩机的吸气端连接所述蒸发器的第一端口，所述蒸发器的第二端口连接所述闪蒸器的第二端口，所述闪蒸器的第一端口串联所述第一节流装置连接所述冷凝器的第一端口，所述冷凝器的第二端口连接所述高压级压缩机的排气端，所述高压级压缩机的吸气端连接所述闪蒸器的第三端口；

所述低压级压缩机的排气端连接所述闪蒸器的第一端口或所述低压级压缩机的排气端连接所述闪蒸器的第三端口或所述低压级压缩机的排气端连接所述闪蒸器的第四端口。

较优地，所述的空调系统还包括四通阀；

所述四通阀的第一阀口连接所述高压级压缩机的排气端，所述四通阀的第二阀口连接所述蒸发器的第一端口，所述四通阀的第三阀口连接所述低压级压缩机的吸气端，所述四通阀的第四阀口连接所述冷凝器的第二端口。

较优地，所述的空调系统还包括第二节流装置；

所述第二节流装置串联在所述闪蒸器的第二端口与所述蒸发器的第二端口之间。

较优地，所述第一节流装置和所述第二节流装置为毛细管或电子膨胀阀。

较优地，所述压缩机为双级压缩机，所述双级压缩机的一级压缩部分作为所述低压级压缩机，所述双级压缩机的二级压缩部分作为所述高压级压缩机。

较优地，所述的空调系统还包括多个截止阀；

所述冷凝器的第一端口与所述闪蒸器的第一端口之间串联所述截止阀；

所述闪蒸器的第二端口与所述蒸发器的第二端口之间串联所述截止阀。

还涉及一种压缩机，用于上述任一技术方案的空调系统中，所述压缩机包括高压缸、中隔板、低压缸、补气缸、一级排气管和增焓管，所述高压缸、中隔板、低压缸和补气缸从上到下依次设置，所述一级排气管连通所述低压缸，所述一级排气管作为所述低压缸的排气管，所述增焓管连通所述高压缸和所述补气缸；

所述低压缸作为一级压缩腔，所述一级压缩腔压缩后的冷媒经所述一级排气管排出所述压缩机的壳体外部，用于与进入闪蒸器的第一端口前的冷媒混合或用于与所述闪蒸器中的冷媒混合或用于与所述闪蒸器的第三端口流出的冷媒混合，混合后的饱和冷媒蒸汽经所述增焓管进入所述高压缸，所述高压缸作为二级压缩腔。

较优地，所述低压缸的侧面设有用于吸入低温低压冷媒的吸气口，所述吸气口串联分液器组件。

本发明的有益效果是：

本发明的空调系统，确保压缩机的二级吸气状态为饱和状态，防止由系统冷媒充注量和运行工况不同使二级吸气是纯液态或气液混合状态，进而避免压缩机出现液击现象。本发明的压缩机相对于常规双级增焓压缩机，压缩机功耗降低了3%～5%，排气温度降低了3℃～8℃；适应范围广，在不同的冷媒灌注量和运行工况下，均可确保二级吸气状态是饱和状态，可防止压缩机的液击现象，提高压缩机的运行可靠性。

附图说明

图1为现有技术的空调系统结构示意图；

图2为图1所示空调系统制冷运行时的lgp-h示意图；

图3为本发明的空调系统实施例一的结构示意图；

图4为本发明的空调系统实施例二的结构示意图；

图5为本发明的空调系统实施例三的结构示意图；

图6为图3至图5所示空调系统制冷运行时的lgp-h示意图；

图7为现有技术的双级增焓压缩机的结构示意图；

图8为本发明的压缩机的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明的空调系统及压缩机进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图3至图5，本发明的空调系统一实施例包括压缩机、冷凝器104、第一节流装置（未示出）、闪蒸器106和蒸发器107，压缩机、冷凝器104、第一节流装置、闪蒸器106和蒸发器107依次连接形成制冷循环回路，压缩机包括低压级压缩机101和高压级压缩机102，低压级压缩机101的吸气端连接蒸发器107的第一端口（右侧端口），蒸发器107的第二端口（左侧端口）连接闪蒸器106的第二端口（底侧端口），闪蒸器106的第一端口串联第一节流装置连接冷凝器104的第一端口（左侧端口），冷凝器104的第二端口（右侧端口）连接高压级压缩机102的排气端，高压级压缩机102的吸气端连接闪蒸器106的第三端口；

作为一种可实施方式，空调系统还包括四通阀103，四通阀103的第一阀口A连接高压级压缩机102的排气端，四通阀103的第二阀口B连接蒸发器107的第一端口，四通阀103的第三阀口C连接低压级压缩机101的吸气端，四通阀103的第四阀口D连接冷凝器104的第二端口。较优地，空调系统还包括第二节流装置（未示出），第二节流装置串联在闪蒸器106的第二端口与蒸发器107的第二端口之间。第一节流装置和第二节流装置为毛细管或电子膨胀阀。

作为一种可实施方式，压缩机为双级增焓压缩机，双级增焓压缩机的一级压缩部分作为低压级压缩机101，双级增焓压缩机的二级压缩部分作为高压级压缩机102。双级增焓压缩机包括分液器组件201、上盖组件202、壳体组件203、曲轴204、转子组件205、定子组件206、增焓管207、上法兰组件208、高压缸209、中隔板210；低压缸211、下法兰组件212、补气缸213、下法兰盖板214、下盖215、一级排气管216和增焓管207，其中，高压缸209、中隔板210、低压缸211和补气缸213从上到下依次设置，一级排气管216连通低压缸211，一级排气管216作为低压缸211的排气管，增焓管207连通高压缸209和补气缸213；低压缸211作为一级压缩腔，一级压缩腔压缩后的冷媒经一级排气管216排出双级增焓压缩机的壳体组件203外部，用于与进入闪蒸器106的第一端口前的冷媒混合或用于与闪蒸器106中的冷媒混合或用于与闪蒸器106的第三端口流出的冷媒混合，混合后的饱和冷媒蒸汽经增焓管207进入高压缸209，高压缸209作为二级压缩腔。

低压缸211的侧面设有用于吸入低温低压冷媒的吸气口，所述吸气口串联分液器组件201连接至蒸发器107的第一端口。

较优地，冷凝器104的第一端口与闪蒸器106的第一端口之间串联截止阀105，闪蒸器106的第二端口与蒸发器107的第二端口之间串联截止阀105，蒸发器107的第一端口与四通阀103之间也设置截止阀105，设置截止阀105，方便维修更换配件时不必放掉系统内的全部冷媒。

低压级压缩机101的排气端与闪蒸器106的连接方式可为以下三种方式的任意一种，如图3所示，低压级压缩机101的排气端连接闪蒸器106的第一端口，为确保二级吸气状态点3处是饱和状态，将一级排气与经过节流进入闪蒸器前的气液两相流体进行混合，混合后的气液两相流体进入闪蒸器后进行分离，饱和气体通过闪蒸器上部进入二级压缩机吸气口，饱和液体通过闪蒸器底部进入第二节流装置；或如图4所示，低压级压缩机101的排气端连接闪蒸器106的第三端口；或如图5所示，低压级压缩机101的排气端连接闪蒸器106的第四端口。

以上三种连接方式的空调系统制冷运行时的lgp-h图如图8所示，图中的数字0′、1′、2′、3′、4′、5′、6′、7′、8′表示各状态点，本发明的压缩机相对于常规双级增焓压缩机，压缩机功耗降低了3%～5%，排气温度降低了3℃～8℃；而现有的常规双级增焓压缩机如图7所示，该双级增焓压缩机无一级排气管216，补气缸213与增焓管207和低压缸211连通，从闪蒸器106引出的饱和蒸汽经过增焓管207进入补气缸213，与经过一级压缩后的过热蒸汽进行混合，混合后的气体为过热状态，进入二级压缩的吸气。过程其会导致二级压缩偏离等熵压缩过程，进而使压缩机功耗增大，排气温度升高。另外，在系统匹配中，由于冷媒充注量和运行工况的不同，二级吸气状态可能是全液态或气液混合状态，容易造成压缩机液击现象。

以上实施例的空调系统，确保双级增焓压缩机的二级吸气状态为饱和状态，防止由系统冷媒充注量和运行工况不同而使二级吸气是纯液态或气液混合状态，进而避免压缩机出现液击现象。本发明的压缩机相对于常规双级增焓压缩机，压缩机功耗降低了3%～5%，排气温度降低了3℃～8℃；适应范围广，在不同的冷媒灌注量和运行工况下，均可确保二级吸气状态是饱和状态，可防止压缩机的液击现象，提高压缩机的运行可靠性。二级吸气是饱和气体，使二级压缩更接近等熵压缩过程，降低压缩机功耗和排气温度，提升性能COP。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种空调系统，包括压缩机、冷凝器、第一节流装置、闪蒸器和蒸发器，所述压缩机、冷凝器、第一节流装置、闪蒸器和蒸发器依次连接形成制冷循环回路，其特征在于：

所述压缩机为双级压缩机，所述双级压缩机的一级压缩部分作为低压缸，所述双级压缩机的二级压缩部分作为高压缸，所述压缩机包括低压缸和高压缸，所述低压缸的吸气端连接所述蒸发器的第一端口，所述蒸发器的第二端口连接所述闪蒸器的第二端口，所述闪蒸器的第一端口串联所述第一节流装置连接所述冷凝器的第一端口，所述冷凝器的第二端口连接所述高压缸的排气端，所述高压缸的吸气端连接所述闪蒸器的第三端口；

所述低压缸的排气端连接所述闪蒸器的第一端口或所述低压缸的排气端连接所述闪蒸器的第三端口或所述低压缸的排气端连接所述闪蒸器的第四端口；

所述低压缸的侧面设有用于吸入低温低压冷媒的吸气口，所述吸气口串联分液器组件；

所述压缩机还包括一级排气管，所述一级排气管连通低压缸，一级排气管作为低压缸的排气管，所述低压缸压缩后的冷媒经所述一级排气管排出所述压缩机的壳体外部，用于与进入闪蒸器的第一端口前的冷媒混合或用于与所述闪蒸器中的冷媒混合或用于与所述闪蒸器的第三端口流出的冷媒混合，混合后的饱和冷媒蒸汽经增焓管进入所述高压缸。

2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于;

还包括四通阀；

所述四通阀的第一阀口连接所述高压缸的排气端，所述四通阀的第二阀口连接所述蒸发器的第一端口，所述四通阀的第三阀口连接所述低压缸的吸气端，所述四通阀的第四阀口连接所述冷凝器的第二端口。

3.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于：

还包括第二节流装置；

所述第二节流装置串联在所述闪蒸器的第二端口与所述蒸发器的第二端口之间。

4.根据权利要求3所述的空调系统，其特征在于：

所述第一节流装置和所述第二节流装置为毛细管或电子膨胀阀。

5.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于：

还包括多个截止阀；

所述冷凝器的第一端口与所述闪蒸器的第一端口之间串联所述截止阀；

所述闪蒸器的第二端口与所述蒸发器的第二端口之间串联所述截止阀。

6.一种压缩机，用于权利要求1-5任一项所述的空调系统中，其特征在于：

包括高压缸、中隔板、低压缸、补气缸、一级排气管和增焓管，

所述高压缸、中隔板、低压缸和补气缸从上到下依次设置，所述一级排气管连通所述低压缸，所述一级排气管作为所述低压缸的排气管，所述增焓管连通所述高压缸和所述补气缸；

所述低压缸作为一级压缩腔，所述一级压缩腔压缩后的冷媒经所述一级排气管排出所述压缩机的壳体外部，用于与进入闪蒸器的第一端口前的冷媒混合或用于与所述闪蒸器中的冷媒混合或用于与所述闪蒸器的第三端口流出的冷媒混合，混合后的饱和冷媒蒸汽经所述增焓管进入所述高压缸，所述高压缸作为二级压缩腔；

所述低压缸的侧面设有用于吸入低温低压冷媒的吸气口，所述吸气口串联分液器组件。