CN104989652B

CN104989652B - 空调系统的压缩机和具有该压缩机的空调系统

Info

Publication number: CN104989652B
Application number: CN201510402140.6A
Authority: CN
Inventors: 陈振华
Original assignee: Guangdong Meizhi Compressor Co Ltd; Anhui Meizhi Precision Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Guangdong Meizhi Compressor Co Ltd; Anhui Meizhi Precision Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2015-07-09
Filing date: 2015-07-09
Publication date: 2017-11-07
Anticipated expiration: 2035-07-09
Also published as: CN104989652A

Abstract

本发明公开了一种空调系统的压缩机和具有该压缩机的空调系统，所述压缩机，包括：壳体；工作部件，所述工作部件设在所述壳体内，所述空调系统的制冷剂的充灌量为R，所述制冷剂为二氟甲烷，所述压缩机的封油量为L，所述压缩机的排出容积为D，所述壳体在安装所述工作部件后所剩下内部空腔的容积为C，L＝MAX(L1，L2)，其中，L1＝C/k±10×D,L2＝R×e,0.6×C≤R/ρ+L2≤2.0×C，1.7≤k≤3.0，1.4≤e≤4.2，ρ＝1.02g/cm³。根据本发明实施例的空调系统的压缩机，润滑性能好，能耗低，运行时不易磨损，工作效率高且使用寿命长，压缩机使用更安全可靠，空调系统制冷性能好。

Description

空调系统的压缩机和具有该压缩机的空调系统

技术领域

本发明涉及空调技术领域，更具体地，涉及一种空调系统的压缩机和具有该压缩机的空调系统。

背景技术

R22制冷剂已被“蒙特利尔议定”书列为限期逐步淘汰的制冷剂。欧洲、日本早已开始转向R410A制冷剂替代，美国也开始禁止R22在新的制冷产品中的使用。中国也加快了R22淘汰的步伐，2015年要达到削减基线水平的10％的要求。而国内一些主要品牌也开始推出R410A作为制冷剂的环保空调。然而R410A的GWP值比R22还大，“京都议定书”已将R410A列为受控排放的温室效应气体，所有R410A绝不是长远的替代方案。

作为替代制冷剂之一的R32，即二氟甲烷，为业界关注。其GWP为675，仅为R410A(GWP2100)的约三分之一。其安全等级为A2L，可燃性远远低于碳氢制冷剂R290。因此，应用R32制冷剂的产品，在市场推广上以及市场接受程度上，要优于R290制冷剂产品。然而，当空调中所使用的制冷剂发生改变时，空调的结构也应当进行调整。

发明内容

本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：

发明人对使用R32制冷剂的空调系统进行了测试，发现在空调ASHRAE测试条件下，压缩机无论是在吸气状态还是排气状态，采用R32制冷剂比R410A制冷剂的质量流量要低得多，约为R410A制冷剂的65％～75％，具体如表1所示：

表1

至于汽化潜热方面，在40℃和10℃下，R32制冷剂比R410A制冷剂则高出约20％，具体如表2所示。

表2

由于汽化潜热越高，单位质量制冷剂吸收或放出的热量越多，因此，尽管表1所示的R32制冷剂比R410A制冷剂的质量流量要低得多。但是，在空调ASHRAE测试条件下，压缩机采用相同的排出容积时，采用R32制冷剂比R410A制冷剂的制冷量仍会要高出约5％～7％，具体如表3所示：

表3

因此，要得到相同的制冷量的话，采用R32制冷剂的滚动转子压缩机的排出容积会比采用R410A制冷剂时要小一点。

同时，发明人根据试验研究发现，实际空调系统在匹配时，要得到相当的制冷量的话，采用R32制冷剂时只需要以往R410A制冷剂的70％～85％的充灌量(质量)。

有鉴于此，本申请的发明人专门针对采用R32制冷剂的空调系统进行了研究，其中特别对压缩机的结构进行了改进，使改进后的压缩机及其空调系统可以匹配R32制冷剂，使用性能较好。

具体而言，压缩机内部的润滑油有着间隙密封、运动面润滑以及带走热量的作用。发明人发现，压缩机内部的润滑油的封入量(即封油量)多了会影响压缩机排气的顺畅性，造成功率上升，同时也会使过多的润滑油滞留在换热器中，使换热效率恶化；润滑油的封入量多了少了则会使压缩机轴部的供油量不足，同时还会被相对过多的制冷剂所稀释，造成润滑性能恶化。

因此，当压缩机的内部结构、排量、空调系统的制冷剂充灌量发生改变时，润滑油的封入量也需要做调整。本申请的发明人对采用R32的压缩机的封油量进行了专门的设计，使采用R32的压缩机的润滑性能好，功耗降低，工作效率提升。

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出了一种空调系统的压缩机，所述压缩机润滑的润滑性能好，工作效率提高，使用安全可靠。

本发明还提出了一种具有上述压缩机的空调系统。

根据本发明实施例的空调系统的压缩机，包括：壳体；工作部件，所述工作部件设在所述壳体内，所述空调系统的制冷剂的充灌量为R，所述制冷剂为二氟甲烷，所述压缩机的封油量为L，所述压缩机的排出容积为D，所述壳体在安装所述工作部件后所剩下内部空腔的容积为C，L＝MAX(L1，L2)，其中，L1＝C/k±10×D,L2＝R×e,0.6×C≤R/ρ+L2≤2.0×C，1.7≤k≤3.0，1.4≤e≤4.2，ρ＝1.02g/cm³。

根据本发明实施例的空调系统的压缩机，润滑性能好，能耗低，运行时不易磨损，工作效率高且使用寿命长，压缩机使用更安全可靠，空调系统制冷性能好。

另外，根据本发明上述实施例的空调系统的压缩机还可以具有如下附加的技术特征：

可选地，当所述压缩机为定速压缩机时，0.6×C≤R/ρ+L2≤1.4×C，1.7≤k≤2.6，1.4≤e≤3.1。

可选地，当所述压缩机为变频压缩机时，0.8×C≤R/ρ+L2≤2.0×C，1.9≤k≤3.0，1.8≤e≤4.2。

可选地，所述工作部件包括气缸组件，所述气缸组件内限定有压缩腔，所述气缸组件上设有与所述压缩腔连通的吸气通道。

可选地，所述气缸组件包括一个气缸，所述吸气通道设在所述气缸上。

可选地，所述气缸组包括气缸和轴承，所述轴承设在所述气缸的上端和/或下端，所述吸气通道的至少一部分设在所述轴承上。

可选地，所述气缸组件包括两个气缸，两个所述气缸之间设有中隔板，所述吸气通道的至少一部分设在所述中隔板上。

根据本发明实施例的空调系统，包括根据本发明实施例的空调系统的压缩机。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明实施例的空调系统的压缩机的结构示意图。

附图标记：

压缩机100；

壳体10；

气缸组件20；压缩腔21；吸气通道22；气缸201；轴承202。

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。

下面结合附图详细描述根据本发明实施例的空调系统的压缩机100。

参照图1所示，根据本发明实施例的空调系统的压缩机100包括壳体10和工作部件。工作部件设在壳体10内，制冷剂采用二氟甲烷，即R32。

本申请的发明人经过研究发现，空调系统的制冷剂的充灌量与压缩机100内部的润滑油的封入量之间相互关联。为确保压缩机100的可靠性，空调系统的制冷剂的充灌量与压缩机100内部的润滑油的封入量之间应当满足一定的关系。

为方便描述，假定压缩机100的排出容积为D。该压缩机100所在的空调系统的制冷剂的充灌量为R，压缩机100的封油量为L，即压缩机100内部所封入的润滑油的量为L。壳体10在安装工作部件后所剩下的内部空腔的容积为C，即壳体10所围成的内部空间的体积减去壳体10内的安装部件的体积后所剩下的体积为C。

发明人经过研究得出，L＝MAX(L1，L2)，其中，L1＝C/k±10×D,L2＝R×e,0.6×C≤R/ρ+L2≤2.0×C。其中，k和e为系数，1.7≤k≤3.0，1.4≤e≤4.2。ρ为温度为―10℃下的R32制冷剂液态的密度，ρ＝1.02g/cm³。

这里，压缩机100的排出容积D和制冷剂的充灌量R可以根据的具体情况进行取值，例如，在本发明的一些实施例中，3.0cm³≤D≤95cm³，120g≤R≤5500g。当D、R、k和e的值确定时，压缩机100的封油量L即可以确定。符合该关系式的压缩机100的润滑性能好，压缩机100的效率提升，能耗降低。

根据本发明实施例的压缩机100，封油量设置合理，使压缩机100的润滑性能好，能耗低，运行时不易磨损，工作效率高且使用寿命长，压缩机100使用更安全可靠。

可以理解的是，根据本发明实施例的压缩机100可以为定速压缩机100，也可以为变频压缩机100。上面参数的取值范围可以根据压缩机100的类型适当调整，以更有针对性的对压缩机100的结构进行改进，使结构设计更加合理，压缩机100的性能更好。

具体而言，当压缩机100为定速压缩机100时，0.6×C≤R/ρ+L2≤1.4×C，1.7≤k≤2.6，1.4≤e≤3.1。当压缩机100为变频压缩机100时，0.8×C≤R/ρ+L2≤2.0×C，1.9≤k≤3.0，1.8≤e≤4.2。

如图1所示，工作部件可以包括气缸组件20，气缸组件20内限定有压缩腔21，气缸组件20上设有吸气通道22，吸气通道22与压缩腔21连通，制冷剂可以通过吸气通道22吸入到压缩腔21内。其中，气缸组件20可以包括一个气缸201，吸气通道22可以设在气缸201上。

当然，气缸组件20的结构不仅限于此，例如，气缸组件20可以包括气缸201和轴承202，轴承202可以设在气缸201的上端和/或下端。例如，当轴承202为一个时，该轴承202可以为设在气缸201上端的上轴承，也可以为设在气缸201下端的下轴承；当轴承202为两个时，两个轴承202可以分别为上轴承和下轴承。

其中，吸气通道22的至少一部分可以设在轴承202上。也就是说，吸气通道22可以完全设在轴承202上，也可以部分设在轴承202上。当吸气通道22完全设在轴承202上时，吸气通道22的开口与压缩腔21直接连通。当吸气通道22部分设在轴承202上时，吸气通道22的另一部分仍然可以设在气缸201上。其中，压缩腔21可以直接与位于轴承202上的吸气通道22直接连通，也可以与位于气缸201上的吸气通道22直接连通，这可以根据具体情况进行设置。

可选地，在本发明的一些未示出的实施例中，气缸组件20可以包括两个气缸201。也就是说，根据本发明实施例的压缩机100可以为双缸压缩机100。两个气缸201之间设有中隔板，吸气通道22的至少一部分可以设在中隔板上。也就是说，吸气通道22可以全部设在中隔板上，也可以部分地设在中隔板上。

当吸气通道22完全设在中隔板上时，两个气缸201的压缩腔21分别可以与吸气通道22的开口直接连通。当吸气通道22部分设在中隔板上时，吸气通道22的另一部分可以设在气缸201上，气缸组件20还具有轴承202时，吸气通道22的另一部分也可以设在轴承202上。其中，压缩腔21可以直接与位于中隔板上的吸气通道22直接连通，也可以与位于气缸201或轴承202上的吸气通道22直接连通，这可以根据具体情况进行设置。

根据本发明实施例的空调系统可以包括冷凝器、蒸发器和根据本发明实施例的压缩机100等部件。该压缩机100可以为如图1中所示的滚动转子压缩机100。由于根据本发明实施例的压缩机100具有上述有益的技术效果，因此根据本发明实施例的空调系统运行效率高，制冷能力强，使用安全性高。

根据本发明实施例的制冷系统的其他构成和操作以及压缩机100与其他部件的连接结构与连接关系对于本领域的普通技术人员来说是可知的，在此不再详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。

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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，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以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

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

1.一种空调系统的压缩机，其特征在于，包括：

壳体；

工作部件，所述工作部件设在所述壳体内，所述空调系统的制冷剂的充灌量为R，所述制冷剂为二氟甲烷，所述压缩机的封油量为L，所述压缩机的排出容积为D，所述壳体在安装所述工作部件后所剩下内部空腔的容积为C，L＝MAX(L1，L2)，其中，L1＝C/k±10×D,L2＝R×e,0.6×C≤R/ρ+L2≤2.0×C，1.7≤k≤3.0，1.4≤e≤4.2，ρ＝1.02g/cm³。

2.根据权利要求1所述的空调系统的压缩机，其特征在于，当所述压缩机为定速压缩机时，0.6×C≤R/ρ+L2≤1.4×C，1.7≤k≤2.6，1.4≤e≤3.1。

3.根据权利要求1所述的空调系统的压缩机，其特征在于，当所述压缩机为变频压缩机时，0.8×C≤R/ρ+L2≤2.0×C，1.9≤k≤3.0，1.8≤e≤4.2。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的空调系统的压缩机，其特征在于，所述工作部件包括气缸组件，所述气缸组件内限定有压缩腔，所述气缸组件上设有与所述压缩腔连通的吸气通道。

5.根据权利要求4所述的空调系统的压缩机，其特征在于，所述气缸组件包括一个气缸，所述吸气通道设在所述气缸上。

6.根据权利要求4所述的空调系统的压缩机，其特征在于，所述气缸组包括气缸和轴承，所述轴承设在所述气缸的上端和/或下端，所述吸气通道的至少一部分设在所述轴承上。

7.根据权利要求4所述的空调系统的压缩机，其特征在于，所述气缸组件包括两个气缸，两个所述气缸之间设有中隔板，所述吸气通道的至少一部分设在所述中隔板上。

8.一种空调系统，其特征在于，包括权利要求1-7中任一项所述的空调系统的压缩机。