CN108291749B - 具有冷却系统的压缩机 - Google Patents

Abstract

一种系统，其可以包括：第一压缩机和第二压缩机、第一热交换器和第二热交换器、闪蒸罐以及第一流体路径、第二流体路径和第三流体路径。第一压缩机可以包括第一入口和第二入口。第二压缩机可以接收来自第一压缩机的出口的流体。第一热交换器可以接收来自第二压缩机的流体。闪蒸罐可以接收来自第一热交换器的流体且包括蒸汽出口和液体出口。第二热交换器可以与闪蒸罐流体连通且可以接收来自液体出口的流体。第一流体路径从第二热交换器的出口延伸至第二压缩机的入口。第二流体路径从蒸汽出口延伸至第一流体路径。第三流体路径可以将流体从蒸汽出口传送至第二入口。

Description

具有冷却系统的压缩机

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年10月31日提交的美国专利申请No.15/339,012的优先权，并且还要求于2015年11月16日提交的美国临时申请No.62/255,701的权益。上述申请的全部公开内容通过参引并入本文。

技术领域

本公开涉及一种具有冷却系统的压缩机。

背景技术

本部分提供了与本公开相关的背景信息，该背景信息不一定是现有技术。

比如热泵系统、制冷系统或空调系统之类的气候控制系统可以包括流体回路，该流体回路具有室外热交换器、一个或更多个室内热交换器、设置在室内热交换器与室外热交换器之间的一个或更多个膨胀装置以及使工作流体(例如，制冷剂或二氧化碳)在室内热交换器与室外热交换器之间循环的一个或更多个压缩机。期望的是一个或更多个压缩机的有效且可靠的操作，以确保其中安装有一个或更多个压缩机的气候控制系统能够根据需要而有效且高效地提供冷却效果和/或加热效果。

发明内容

本部分提供了本公开的总体概述但不是其全部范围或其所有特征的全面公开。

在一种形式中，本公开提供了一种气候控制系统，其可以包括第一压缩机、第二压缩机、第一热交换器、闪蒸罐、第二热交换器、第一流体路径、第二流体路径和第三流体路径。第一压缩机可以包括第一压缩机构，第一入口、第二入口以及出口。第一压缩机构可以接收来自第一入口的工作流体且通过出口将工作流体排出。第二压缩机可以与第一压缩机流体连通且可以包括第二压缩机构，第二压缩机构接收来自第一压缩机的出口的工作流体。第一热交换器可以与第二压缩机流体连通且可以接收来自第二压缩机的工作流体。闪蒸罐可以与第一热交换器流体连通且可以接收来自第一热交换器的工作流体。闪蒸罐包括蒸汽出口和液体出口。第二热交换器可以与闪蒸罐流体连通且可以接收来自液体出口的工作流体。第一流体路径可以从第二热交换器的出口延伸至第二压缩机的入口(例如，第一入口)。第二流体路径可以从闪蒸罐的蒸汽出口延伸至第一流体路径。第三流体路径可以联接至第一压缩机的第二入口。第三流体路径可以将工作流体从蒸汽出口传送第二入口。

在一些构型中，第一压缩机构包括第一涡旋件和第二涡旋件，第一涡旋件和第二涡旋件之间限定有流体腔室，该流体腔室容纳来自第一入口的工作流体。通过第二入口进入第一压缩机的工作流体可以与第一压缩机构的流体腔室流体隔离。

在一些构型中，通过第二入口进入第一压缩机的工作流体与第一压缩机构流体隔离。

在一些构型中，流动通过第三流体路径的工作流体处于比流动通过第一压缩机的出口的工作流体的压力高的压力下。

在一些构型中，第二流体路径包括膨胀装置，并且第二流体路径中的在膨胀装置的下游的工作流体处于与流动通过第一压缩机的出口的工作流体的压力基本上相等的压力下。

在一些构型中，气候控制系统包括第三热交换器和第四流体路径。第三热交换器与闪蒸罐流体连通且接收来自液体出口的工作流体。第四流体路径可以从第三热交换器的出口延伸至第一压缩机的第一入口。

在一些构型中，第二流体路径和第三流体路径绕过第二热交换器和第三热交换器。

在一些构型中，气候控制系统包括一对膨胀装置，来自闪蒸罐的液体出口的工作流体在进入第三热交换器之前穿过所述一对膨胀装置。来自闪蒸罐的液体出口的工作流体在进入第二热交换器之前可以穿过所述一对膨胀装置中的仅一个膨胀装置。

在一些构型中，第二热交换器和第三热交换器彼此流体隔离。

在一些构型中，第一压缩机构将工作流体从第一压力压缩到第二压力，并且第二压缩机构将工作流体从第二压力压缩到第三压力。

在一些构型中，第三流体路径包括对流动通过第二入口的流体进行控制的阀。

在一些构型中，阀基于第一压缩机的壳体内的温度而被控制。

在一些构型中，膨胀装置可以与第一热交换器的出口和闪蒸罐的入口流体连接。

在一些构型中，第二压缩机的第一入口接收来自第一压缩机的出口的工作流体。

在一些构型中，气候控制系统可以第四流体路径，该第四流体路径包括联接至第二压缩机的第二入口。第四流体路径可以将工作流体从蒸汽出口传送第二压缩机的第二入口。

在一些构型中，气候控制系统可以包括第五流体路径，该第五流体路径将蒸汽出口流体连接至第二压缩机的第三入口。第三入口可以流体连接至第二压缩机构的蒸汽注入端口。

在另一种形式中，本公开提供了一种气候控制系统，其可以包括第一压缩机和第二压缩机、第一热交换器、闪蒸罐、第二热交换器、第三热交换器、第一流体路径、第二流体路径、第三流体路径和第四流体路径。第一压缩机包括设置在壳体内的第一压缩机构。壳体可以包括第一入口、第二入口以及出口。第一压缩机构可以包括第一涡旋件和第二涡旋件，第一涡旋件与第二涡旋件之间限定有流体腔室，该流体腔室容纳来自第一入口的工作流体。第一压缩机构通过出口将工作流体排出。第二压缩机可以与第一压缩机流体连通且可以包括接收来自第一压缩机的出口的工作流体的第二压缩机构。第一热交换器可以与第二压缩机流体连通且可以接收来自第二压缩机的工作流体。闪蒸罐可以与第一热交换器流体连通且可以接收来自第一热交换器的工作流体。闪蒸罐可以包括蒸汽出口和液体出口。第二热交换器和第三热交换器可以与闪蒸罐流体连通且可以接收来自液体出口的工作流体。第一流体路径可以从第二热交换器的出口延伸至第二压缩机的第一入口。第二流体路径可以从闪蒸罐的蒸汽出口延伸至第一流体路径。第三流体路径可以联接至第一压缩机的第二入口。第三流体路径可以将工作流体从蒸汽出口传送第二入口。通过第二入口进入第一压缩机的工作流体可以与第一压缩机构的流体腔室流体隔离。第四流体路径可以从第三热交换器的出口延伸至第一压缩机的第一入口。

在一些构型中，第二压缩机的第一入口接收来自第一压缩机的出口的工作流体。

在一些构型中，气候控制系统包括第五流体路径，该第五流体路径联接至第二压缩机的第二入口。第五流体路径可以将工作流体从蒸汽出口传送至第二压缩机的第二入口。

在一些构型中，气候控制系统包括第六流体路径，该第六流体路径将蒸汽出口流体连接至第二压缩机的第三入口。

在一些构型中，第二压缩机的第三入口可以流体连接至第二压缩机构的蒸汽注入端口。

在另一种形式中，本公开提供了一种方法，该方法可以包括：在第一压缩机中将工作流体从第一压力压缩到第二压力；在第二压缩机中将工作流体从第二压力压缩到第三压力；在第二压缩机的下游将蒸汽工作流体与液体工作流体分离；在第一蒸发器中将热传递至液体工作流体的第一部分；在第二蒸发器中将热传递至液体工作流体的第二部分；将蒸汽工作流体的第一部分通过第一导管传送至第二压缩机的入口，第一导管绕过第一蒸发器和第二蒸发器；将蒸汽工作流体的第二部分通过第二导管传送至第一压缩机的入口，第二导管绕过第一蒸发器和第二蒸发器；以及使蒸汽工作流体的第二部分在第一压缩机的壳体内循环且随后通过壳体的出口而不对蒸汽工作流体的在第一压缩机中的第二部分进行进一步压缩。

在一些构型中，使蒸汽工作流体的第二部分在第一压缩机的壳体内循环可以包括用蒸汽工作流体的第二部分对第一压缩机的马达组件进行冷却。

在一些构型中，该方法包括基于第一压缩机的壳体内的温度来对流动通过第二导管的流体进行控制。

在一些构型中，该方法包括在对第二压缩机中的工作流体进行压缩之前将油与第一压缩机的壳体内的工作流体分离。

在一些构型中，该方法包括将蒸汽工作流体的第三部分传送至第二压缩机的压缩机构的蒸汽注入端口。

在另一种形式中，本公开提供了一种压缩机，其可以包括壳体、第一涡旋件、第二涡旋件、马达组件、工作流体入口导管和工作流体入口开口。壳体可以限定排出压力腔。第一涡旋件可以设置在排出压力腔内。第二涡旋件可以设置在排出压力腔内且与第一涡旋件啮合以在第一涡旋件啮合与第二涡旋件啮合之间限定流体腔室。第一涡旋件和第二涡旋件可以将工作流体从第一压力压缩到第二压力且将工作流体排出到排出压力腔中。马达组件可以设置在排出压力腔内且可以相对于第一涡旋件驱动第二涡旋件。工作流体入口导管可以在第一开口处附接至壳体且与第一涡旋件的抽吸入口连通。工作流体入口导管与排出压力腔流体隔离。工作流体入口开口可以形成在壳体中且与排出压力腔连通。工作流体入口开口可以与第一涡旋件的抽吸入口流体隔离。

在一些构型中，压缩机包括设置在排出压力腔内的油分离器。

在另一种形式中，本公开提供了一种气候控制系统，其可以包括第一压缩机和第二压缩机、第一热交换器和第二热交换器、闪蒸罐以及第一流体路径、第二流体路径和第三流体路径。第一压缩机可以包括出口和通过出口排出工作流体的第一压缩机构。第二压缩机可以与第一压缩机流体连通且可以包括第一入口、第二入口和接收来自第一入口的工作流体的第二压缩机构。第一入口可以接收来自第一压缩机的出口的工作流体。第一热交换器可以与第二压缩机流体连通且可以接收来自第二压缩机的工作流体。闪蒸罐可以与第一热交换器流体连通且可以接收来自第一热交换器的工作流体。闪蒸罐可以包括蒸汽出口和液体出口。第二热交换器可以与闪蒸罐流体连通且可以接收来自液体出口的工作流体。第一流体路径可以从第二热交换器的出口延伸至第二压缩机的第一入口。第二流体路径可以从闪蒸罐的蒸汽出口延伸至第一流体路径。第三流体路径可以联接至第二压缩机的第二入口。第三流体路径可以将工作流体从蒸汽出口传送至第二入口。

其他应用领域将根据本文所提供的描述而变得显而易见。本发明内容中的描述和具体示例仅用于说明的目的而不旨在限制本公开的范围。

附图说明

本文中描述的附图仅用于对所选择的实施方式而非所有可能的实施方案进行说明，并且并不意在限制本公开的范围。

图1是根据本公开原理的气候控制系统的示意图；以及

图2是可以结合到图1的气候控制系统中的示例性压缩机的横截面图。

贯穿附图的若干视图，对应的附图标记表示对应的零部件。

具体实施方式

现在将参照附图来更充分地描述各示例性实施方式。

提供了示例性实施方式，从而本公开将会是透彻的，并且将会向本领域技术人员完整地表达本公开的范围。阐述了许多具体细节比如特定部件、装置及方法的示例以便帮助透彻地理解本公开的实施方式。对于本领域技术人员来说明显的是，不需要采用具体细节，可以以多种不同的形式来具体实施示例性实施方式，并且，具体细节和示例性实施方式都不应当被解释为限定本公开的范围。在一些示例性实施方式中，并未详细地描述公知的过程、公知的装置结构以及公知的技术方法。

本文中使用的术语仅用于描述特定的示例性实施方式，并且并非意在为限制性的。如本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”也可以意在包括复数形式，除非上下文另有明确说明。术语“包含”、“包括”、“包括有”以及“具有”是包括性的，并且因此指定所阐述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或附加。本文中所描述的方法步骤、过程及操作不应当被解释为必须要求以所论述或说明的特定次序来完成，除非具体指明为完成的次序。还应当理解的是，可以采用另外的步骤或替代性步骤。

当元件或层被称为“在另一元件或层上”、“接合至”、“连接至”或者“联接至”另一元件或层时，该元件或层可以直接在其他元件或层上、与其他元件或层接合、连接或者联接，或者可以存在中间元件或中间层。相比之下，当元件被称为“直接在另一元件或层上”、“直接接合至”、“直接连接至”或者“直接联接至”另一元件或层时,可以没有中间元件或中间层。应当以相同的方式来理解用以描述元件之间关系的其他用词(例如，“在……之间”与“直接在……之间”，“邻近”与“直接邻近”等等)。如本文中所使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关列出的项的任意和所有组合。

尽管本文中可以使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件、部件、区域、层和/或部段，但这些元件、部件、区域、层和/或部段不应当被这些术语限定。这些术语可以仅用于区别一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段。当本文中使用时，术语比如“第一”、“第二”以及其他数字术语并不意味着顺序或次序，除非上下文清楚表明。因此，下面所论述的第一元件、部件、区域、层或部段能够被称为是第二元件、部件、区域、层或部段，而不脱离示例性实施方式的教示。

为了便于进行描述，本文中可以使用与空间相关的术语比如“内”、“外”、“位于……之下”、“位于……下方”、“下”、“位于……上方”、“上”以及相似术语以描述如附图中示出的一个元件或特征与另一(些)元件或特征的关系。与空间相关的术语可以意在包括除了附图中所描绘的取向之外装置在使用或操作时的不同的取向。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“之下”的元件然后将被定向在其他元件或特征的“上方”。因此，示例性术语“位于……下方”能够包括上方和下方两种取向。装置可以以其他方式定向(旋转90度或以其他取向旋转)并且可以相应地解释本文中使用的与空间相关的描述词。

参照图1，提供了气候控制系统，该气候控制装置可以包括流体回路，该流体回路具有第一压缩机12、第二压缩机14、第一热交换器16(室外热交换器比如冷凝器或气体冷却器)、闪蒸罐18(或节能器热交换器)、第二热交换器20(室内热交换器比如中温蒸发器)和第三热交换器22(室内热交换器比如低温蒸发器)。压缩机12和压缩机14中的一者或两者可以通过流体回路泵送工作流体(例如，制冷剂、二氧化碳等)。在一些构型中，系统10可以包括换向阀(未示出)，该换向阀可操作成使系统10在冷却模式与加热模式或除霜模式之间切换。

现在参照图2，第一压缩机12可以是包括密封壳体组件24、第一支承组件26和第二支承组件28、马达组件30、压缩机构32、排出配件34、第一入口配件36和第二入口配件38的高侧涡旋式压缩机。壳体组件24可以限定高压排出室40，并且壳体组件24可以包括位于其上端部处的端盖44、筒形壳体42以及位于其下端部处的基部46。

排出配件34可以附接至端盖44并且延伸穿过端盖44中的第一开口41，以提供排出室40与第一排出管线47(图1)之间的流体连通，该第一排出管线47在第一压缩机12与第二压缩机14之间延伸。第一入口配件36可以附接至端盖44并且延伸穿过端盖44中的第二开口(未示出)。第一入口配件36可以延伸穿过排出室40的一部分并且流体联接至压缩机构32的抽吸入口。以该方式，第一入口配件36提供第一抽吸管线49与压缩机构32之间的流体连通，同时使来自第一抽吸管线49的低压(例如抽吸压力)工作流体与排出室40中的高压工作流体隔离。第二入口配件38可以在壳体42中的第三开口43处附接至壳体42，并且第二入口配件38与排出室40流体连通。

马达组件30可以完全设置在排出室40内，并且马达组件30可以包括马达定子48、转子50和驱动轴52。马达定子48可以压配合到壳体42中。转子50可以压配合在驱动轴52上并且可以将旋转动力传递至驱动轴52。驱动轴52可以由第一支承组件26和第二支承组件28以可旋转的方式支承。驱动轴52可以包括偏心曲柄销54和润滑剂通路56。

压缩机构32可以完全设置在排出室40内，并且压缩机构32可以包括动涡旋件60和定涡旋件62。动涡旋件60可以包括端板64，端板64具有从该端板64延伸的螺旋涡卷66。筒形毂部68可以从端板64向下突出，并且筒形毂部68可以包括设置在该筒形毂部68中的驱动衬套70。曲柄销54可以驱动地接合驱动衬套70。十字滑块联接器72可以与动涡旋件60接合并且与定涡旋件62或者第一支承组件26的支承壳74接合，以防止动涡旋件60与定涡旋件62之间的相对旋转。

定涡旋件62可以包括端板76和从端板76向下突出的螺旋涡卷78。螺旋涡卷78可以与动涡旋件60的螺旋涡卷66以啮合的方式接合，从而在螺旋涡卷78与螺旋涡卷66之间形成一系列移动流体腔室。由螺旋涡卷66、78限定的流体腔室的容积可以随着流体腔室在整个压缩机构32的压缩循环期间从径向外部位置(处于低压)移动至径向中间位置(处于中压)再移动至径向内部位置(处于高压)而减小。端板76可以包括排出通道80，该排出通道80与在径向内部位置处的流体腔室中的一个流体腔室连通，并且该排出通道80允许压缩的工作流体(处于高压)流动到排出室40中。排出阀82可以提供排出通道80与排出室40之间的选择性流体连通。油分离器84可以在排出通道80与排出配件34之间安装至端板76。从压缩机构32排出的工作流体中的油可以撞击在油分离器84上并且滴落到由壳体组件24的基部46限定的润滑剂贮槽86中。

虽然上面将第一压缩机12描述为高侧涡旋式压缩机(即，马达组件设置在壳体内的排出压力室内的压缩机)，但是在一些构型中，第一压缩机12可以是低侧压缩机(即，马达组件设置在壳体内的抽吸压力室内的压缩机)。例如，第一压缩机12可以是诸如旋转式、往复式或螺杆式压缩机之类的高侧或低侧压缩机或者任何其他合适类型的压缩机。应当理解的是，第一压缩机12和第二压缩机14中的任一者或两者可以包括某种形式的容量调节比如机械调节和/或蒸汽喷射，以改变压缩机12和压缩机14中的一者或两者的输出量。在一些构型中，压缩机12和压缩机14中的一者可以具有与压缩机12和压缩机14中的另一者不同的容量。在一些构型中，压缩机12和压缩机14中的一者或更多者可以包括固定速度或可变速度的马达。

再次参照图1，第二压缩机14可以与第一压缩机12或任何其他合适的低侧或高侧压缩机比如涡旋式、旋转式、往复式或螺杆式压缩机相似或相同。第二压缩机14包括设置在壳体90内的压缩机构88，该壳体90具有入口92(例如，第一入口配件)和出口94(例如，出口配件)。入口92可以向压缩机构88的抽吸入口89(例如，涡旋式压缩机构的径向最外侧腔室)提供流体。入口管线96可以流体连接第一排出管线47和入口92。以该方式，由第一压缩机12压缩的工作流体可以通过排出配件34离开第一压缩机12，并且然后流动通过第一排出管线47、入口管线96和入口92，以便被第二压缩机14的压缩机构88进一步压缩。在一些构型中，入口92可以包括直接抽吸导管或者入口92可以联接至直接抽吸导管，该直接抽吸导管延伸到壳体90中以使直接抽吸导管中的工作流体与壳体90内的气体和/或热相隔离或部分地隔离。在工作流体由第二压缩机14的压缩机构88进一步压缩之后，工作流体(例如，离开排出端口91的工作流体，该排出端口91可以从涡旋式压缩机构的径向最内侧腔室接收工作流体)可以从第二压缩机14通过出口94被排出至第二排出管线98。

第二排出管线98可以流体联接至第一热交换器16的入口。来自第二排出管线98的高压工作流体可以在第一热交换器16中通过将来自工作流体的热传递至环境空气或其他冷却介质(例如水)而被冷却。工作流体可以从第一热交换器16流动通过第一膨胀装置100(例如，膨胀阀或毛细管)，从而降低工作流体的温度和压力。工作流体可以从第一膨胀装置100流动到闪蒸罐18的入口102中。

在闪蒸罐18中，液体工作流体与蒸汽工作流体分离。液体工作流体可以通过液体出口104离开闪蒸罐18。蒸汽工作流体可以通过蒸汽出口106离开闪蒸罐18。工作流体可以从液体出口104流动通过第二膨胀装置108(例如，膨胀阀或毛细管)以进一步降低其温度和压力。离开第二膨胀装置108的工作流体的第一部分可以流动到与第二热交换器20流体联接的第一液体导管110中。在第二热交换器20中，工作流体可以从待冷却的第一空间吸收热。离开第二热交换器20的工作流体可以流动通过并流动到第二压缩机14的入口管线96(经由导管111)中，以用于第二压缩机14中的后续压缩(例如，入口管线96和导管111可以至少部分地限定从第二热交换器20的出口延伸至第二压缩机14的第一入口92的流体路径)。

离开第二膨胀装置108的工作流体的第二部分可以流动到与第三膨胀装置114(例如，膨胀阀或毛细管)和第三热交换器22流体联接的第二液体导管112中。流动通过第三膨胀装置114进一步降低了工作流体的温度和压力(相对于第一液体导管110中的工作流体的温度和压力)。在离开第三膨胀装置114时，工作流体可以流动到第三热交换器22中。在第三热交换器22中，工作流体可以从待冷却的第二空间吸收热。离开第三热交换器22的工作流体可以流动通过第一抽吸管线49并且流动到第一抽吸管线49和第一入口配件36中以在第一压缩机12中进行压缩(例如，第一抽吸管线49至少部分地限定从第三热交换器22的出口延伸至第一压缩机12的第一入口36的流体路径)。

蒸汽工作流体可以从闪蒸罐18的蒸汽出口106流动到第一蒸汽导管116或第二蒸汽导管118中。流动通过并流动到第一蒸汽导管116中的工作流体可以在流动到第二压缩机14的入口管线96中之前流动通过第四膨胀装置120(例如，膨胀阀或毛细管)以降低工作流体的温度和压力，该入口管线96与位于第四膨胀装置120下游的第一蒸汽导管116流体联接。如图1所示，导管47、111、116中的流体可以全部合并，并且导管47、111、116中的流体通过入口管线96流动至第二压缩机14的入口92以在压缩机构88内进行压缩。换句话说，第一蒸汽导管116可以至少部分地限定从闪蒸罐18的蒸汽出口106延伸至由导管111和入口管线96至少部分地限定的另一流体路径的流体路径。

第二蒸汽导管118可以与第一压缩机12的第二入口配件38流体联接。也就是说，第二蒸汽导管118可以至少部分地限定下述流体路径：该流体路径联接至第一压缩机12的第二入口38，并且将工作流体从蒸汽出口106传送至第二入口38。沿着第二蒸汽导管118设置的控制阀122可以控制工作流体流动通过第二入口配件38并流动到第一压缩机12的壳体24中。将理解的是，控制阀122可以设置在第一压缩机12的壳体24的内部或者壳体24的外部。由于通过蒸汽出口106离开闪蒸罐18的蒸汽工作流体处于相比于由第一压缩机12的压缩机构32排出的工作流体而言的较高流体压力下，因此可能不需要泵来实现使工作流体流动通过第二蒸汽导管118并流动至第二入口配件38。

控制模块124可以基于第一压缩机12的壳体24内的温度来控制控制阀122的操作。控制阀122可以是任何合适的流体控制装置，比如电磁阀(例如，该电磁阀由脉宽调制信号或任何其他控制信号所控制)、电子膨胀阀、或者具有固定膨胀装置(例如毛细管或孔口)的电磁阀。在一些构型中，一个或更多个传感器(未示出)可以定位在壳体24内并且/或者附接至壳体24，以对马达组件30、润滑剂贮槽86中的油、以及排出室内的气体之中的一者或更多者的温度进行感测。在一些构型中，温度传感器可以沿着第一排出管线47或排出出口34设置。一个或更多个传感器可以将温度数据传送至控制模块124。基于从传感器接收到的数据(例如，在感测到的温度高于或低于预定的阈值温度或温度范围的情况下)，控制模块124可以打开和关闭控制阀122以选择性地允许和防止蒸汽工作流体通过第二入口配件38流动到壳体24中。通过第二入口配件38进入壳体24中的蒸汽工作流体可以遍及排出室40循环或流动，以对马达组件30进行冷却并且/或者对壳体24内的油进行冷却，并且该蒸汽工作流体随后可以通过排出出口34离开第一压缩机12。通过第二入口配件38进入第一压缩机12的蒸汽工作流体不会被压缩机构32再压缩，并且该蒸汽工作流体保持与第一入口配件36中的流体以及在螺旋涡卷66与螺旋涡卷78之间的压缩腔室中的流体相隔离。

应该理解的是，可以采用用于控制控制阀122的其他方法。在一些构型中，控制阀122可以是采用响应于排出室40内的热的膨胀/收缩材料和/或相变材料的热致动阀。可以采用任何合适的阀结构和/或控制方法。

用以对第一压缩机12的油和/或马达组件30进行冷却(即，将工作流体从导管118提供至排出室40)的上述方法的有利之处在于：以上方法提供了对马达组件30和/或油进行冷却的足够容量，而不影响系统10的效率。因为油分离器84在壳体24内部在排出通道80与排出配件34之间的定位，故而马达组件30和/或油的这种冷却对于第一压缩机12而言可能是特别有利的。也就是说，当油分离器84从自压缩机构32排出的工作流体中非常有效地移除油时，油分离器84还可以阻止排出气体向下流动至马达组件30和润滑剂贮槽86。因此，工作流体可以通过第二入口配件38被引导到壳体24中以对马达组件30和/或油进行充分冷却。

在一些构型中，第三蒸汽导管119可以与闪蒸罐18的蒸汽出口106流体连接，并且第三蒸汽导管119与第一蒸汽导管116和第二蒸汽导管118并联。第三蒸汽导管119可以与第二压缩机14的第二入口配件93流体联接。也就是说，第三蒸汽导管119可以至少部分地限定下述流体路径：该流体路径联接至第二压缩机14的第二入口93，并且将工作流体从蒸汽出口106传送至第二入口93。第二压缩机14的第二入口配件93可以例如与设置有马达组件的壳体90内的内部容积流体连通。以该方式，通过第二入口配件93进入第二压缩机14的流体可以在壳体内的内部容积内循环，以对马达组件和/或位于其中的其他压缩机部件进行冷却。沿着第三蒸汽导管119设置的控制阀123可以控制工作流体流动通过第二入口配件93并流动到第二压缩机14的壳体90中。应当理解的是，控制阀123可以设置在壳体90的内部或者壳体90的外部。由于通过蒸汽出口106离开闪蒸罐18的蒸汽工作流体处于相比于由第一压缩机12的压缩机构32排出的工作流体而言的更高流体压力下，因此可能不需要泵来实现使工作流体流动通过第三蒸汽导管119并流动至第二入口配件93。

控制阀123的结构和功能可以与上述控制阀122相似或相同。也就是说，控制阀123的操作可以由控制模块124基于第二压缩机14的马达组件、第二压缩机14的润滑剂贮槽中的油之中的一者或更多者的温度、第二压缩机14的排出温度、以及/或者第二压缩机14的抽吸室或排出室中的气体的温度而进行控制。以该方式，来自闪蒸罐18的蒸汽出口106的蒸汽工作流体可以根据需要通过对阀122、阀123和膨胀装置120进行控制而分布在第一蒸汽导管116、第二蒸汽导管118和第三蒸汽导管119之中。

虽然图1描绘了具有第二蒸汽导管118和第三蒸汽导管119的系统10，但是在一些构型中，系统10可以包括第二蒸汽导管118而不包括第三蒸汽导管119。在一些构型中，系统10可以包括第三蒸汽导管119而不包括第二蒸汽导管118。

在包括第二蒸汽导管118的系统10的构型中，第一压缩机12可以是高侧压缩机。在包括第三蒸汽导管119的系统10的构型中，第二压缩机14可以是低侧压缩机。在包括第二蒸汽导管118和第三蒸汽导管119两者的系统10的构型中，第一压缩机12可以是高侧压缩机并且第二压缩机14可以是低侧压缩机。在不包括第三蒸汽导管119的系统10的构型中，第二压缩机14可以是高侧或低侧压缩机。在不包括第二蒸汽导管118的系统10的构型中，第一压缩机12可以是高侧或低侧压缩机。

在一些构型中，第四蒸汽导管133可以以与第一蒸汽导管116、第二蒸汽导管118和第三蒸汽导管119并联的方式与闪蒸罐18的蒸汽出口106流体连接。第四蒸汽导管133可以与第二压缩机14的第三入口配件135流体连接。也就是说，第四蒸汽导管133可以至少部分地限定将蒸汽出口106流体连接至第二压缩机14的第三入口135的流体路径。第三入口配件135可以与压缩机构88的中间蒸汽注入端口95联接(即，用于将中间压力蒸汽注入到压缩机构88内的中间压力位置)。例如，中间蒸汽注入端口95可以与在径向上设置在从抽吸入口89接收流体的径向最外部的腔室与给排出端口91提供流体的径向最内部的腔室之间的中间压力压缩腔室流体连通。沿着第四蒸汽导管133设置的控制阀131可以控制工作流体通过第三入口配件135流动进入到第二压缩机14的蒸汽喷射端口95中。应当理解的是，控制阀131可以设置在壳体90的内侧或者壳体90的外侧。控制阀131可以是开/关电磁阀、电子膨胀阀或任何其他类型的阀。

控制阀131的操作可以由控制模块124基于第二压缩机14的马达组件、第二压缩机14的润滑剂贮槽中的油之中的一者或更多者的温度、第二压缩机14的排出温度和/或第二压缩机14的抽吸室或排出室中的气体温度以及离开第一热交换器16的温度和压力而控制，以提高例如容量和/或效率。以这种方式，可以根据需要通过对阀122、123、131和膨胀装置120进行控制而将来自闪蒸罐18的蒸汽出口106的蒸汽工作流体分布在第一蒸汽导管116、第二蒸汽导管118、第三蒸汽导管119和第四蒸汽导管133中。

在本申请中，包括以下定义，术语“模块”可以用术语“电路”来代替。术语“模块”可以指代下述各者、是下述各者的一部分、或者包括下述各者：专用集成电路(ASIC)；数字、模拟或混合模拟/数字分立电路；数字、模拟或混合模拟/数字集成电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列(FPGA)；执行代码的处理器电路(共享的、专用的或组)；存储由处理器电路执行的代码的存储器电路(共享的、专用的或组)；提供所述功能的其他合适的硬件部件；或上述各者的一些或全部的组合，比如在片上系统中。

模块可以包括一个或更多个接口电路。在一些示例中，接口电路可以包括连接到局域网(LAN)、互联网、广域网(WAN)或其组合的有线或无线接口。本公开内容的任何给定模块的功能可以分布在经由接口电路连接的多个模块中。例如，多个模块可以允许负载平衡。在另一示例中，服务器(也称为远程或云)模块可以代表客户端模块来实现某些功能。

如上所使用的术语代码可以包括软件、固件和/或微代码，并且可以指代程序、例程、功能、类、数据结构和/或对象。术语共享处理器电路包括执行来自多个模块的一些代码或所有代码的单个处理器电路。术语组处理器电路包括结合附加的处理器电路执行来自一个或更多个模块的一些或全部代码的处理器电路。所提及的多个处理器电路包括离散晶片(discrete die)上的多个处理器电路、单个晶片上的多个处理器电路、单个处理器电路的多个核芯、单个处理器电路的多个线程，或以上的组合。术语共享存储器电路包括存储来自多个模块的一些或全部代码的单个存储器电路。术语组存储器电路包括结合附加的存储器、存储来自一个或更多个模块的一些或全部代码的存储器电路。

术语存储器电路是术语计算机可读介质的子集。如本文所使用的，术语计算机可读介质不包括通过介质(比如在载波上)传播的暂态电信号或电磁信号；因此，术语计算机可读介质可以被认为是有形的且非暂态的。非暂态有形计算机可读介质的非限制性示例为非易失性存储器电路(比如闪速存储器电路、可擦除可编程只读存储器电路或掩模型只读存储器电路)、易失性存储器电路(比如静态随机存取存储器电路或动态随机存取存储器电路)、磁存储介质(比如模拟或数字磁带或硬盘驱动器)和光存储介质(比如CD、DVD或蓝光光盘)。

本申请中所描述的装置和方法可以由通过配置通用计算机以执行体现在计算机程序中的一个或更多个特定功能而创建的专用计算机来部分地或完全地实现。以上描述用作软件说明，其可以通过有经验的技术人员或编程人员的常规工作被译为计算机程序。

计算机程序包括存储在至少一个非暂态有形计算机可读介质上的处理器可执行的指令。计算机程序还可以包括存储的数据或依赖于存储的数据。计算机程序可以包括与专用计算机的硬件交互的基本输入/输出系统(BIOS)、与专用计算机的特定装置交互的装置驱动器、一个或更多个操作系统、用户应用、后台服务和后台应用等。

计算机程序可以包括：(i)待被解析的描述性文本，比如HTML(超文本标记语言)、XML(可扩展标记语言)或JSON(JavaScript对象标记)；(ii)汇编代码；(iii)由编译器从源代码生成的目标代码；(iv)用于由解译器执行的源代码；(v)由即时编译器编译和执行的源代码等。仅作为示例，源代码可以使用来自包括下述各者的语言的语法来编写：C、C++、C#、Objective C、Haskell、Go、SQL、R、Lisp、

Fortran、Perl、Pascal、Curl、OCaml、

HTML5、Ada、ASP(活动服务器页面)、PHP、Scala、Eiffel、Smalltalk、Erlang、Ruby、

Lua和

除非使用短语“用于……的装置”明确地描述元件或者在使用短语“用于……的操作”或“用于……的步骤”的方法权利要求的情况下，否则权利要求书中描述的元件都不是35U.S.C§112(f)的含义范围内的装置加功能(means-plus-function)元件。

出于说明和描述的目的提供了对实施方式的以上描述。前述描述不意在穷举或限制本公开。特定实施方式的各个元件或特征通常不限于该特定实施方式，而是在适用的情况下，即使没有特别地示出或描述，各个元件或特征也是可互换的并且可以用于所选择的实施方式中。特定实施方式的各个元件或特征也可以以许多方式改变。这种改型不应认为是背离了本公开，并且所有这种变型意在被包括在本公开的范围内。

Claims (19)

1.一种气候控制系统，包括：

第一压缩机，所述第一压缩机具有第一压缩机构、第一入口、第二入口以及出口，所述第一压缩机构接收来自所述第一入口的工作流体且通过所述出口将所述工作流体排出；

第二压缩机，所述第二压缩机与所述第一压缩机流体连通且具有第二压缩机构，所述第二压缩机构接收来自所述第一压缩机的所述出口的工作流体；

第一热交换器，所述第一热交换器与所述第二压缩机流体连通且接收来自所述第二压缩机的工作流体；

闪蒸罐，所述闪蒸罐与所述第一热交换器流体连通且接收来自所述第一热交换器的工作流体，所述闪蒸罐包括蒸汽出口和液体出口；

第二热交换器，所述第二热交换器与所述闪蒸罐流体连通且接收来自所述液体出口的工作流体；

第一流体路径，所述第一流体路径从所述第二热交换器的出口延伸至所述第二压缩机的第一入口；

第二流体路径，所述第二流体路径从所述闪蒸罐的所述蒸汽出口延伸至所述第一流体路径；以及

第三流体路径，所述第三流体路径联接至所述第一压缩机的所述第二入口，所述第三流体路径将工作流体从所述蒸汽出口传送至所述第二入口，

其中，所述第一流体路径与所述第一压缩机的所述第一入口流体隔离；以及

其中，所述第一流体路径中的工作流体从所述第二热交换器的所述出口流动至所述第二压缩机的所述第一入口，而不流动通过所述第一压缩机。

2.根据权利要求1所述的气候控制系统，其中，通过所述第二入口进入所述第一压缩机的工作流体与所述第一压缩机构流体隔离。

3.根据权利要求2所述的气候控制系统，其中，流动通过所述第三流体路径的工作流体处于比流动通过所述第一压缩机的所述出口的工作流体的压力高的压力下。

4.根据权利要求3所述的气候控制系统，其中，所述第二流体路径包括膨胀装置，并且其中，所述第二流体路径中的在所述膨胀装置的下游的工作流体处于与流动通过所述第一压缩机的所述出口的所述工作流体的压力基本上相等的压力下。

5.根据权利要求1所述的气候控制系统，还包括：第三热交换器，所述第三热交换器与所述闪蒸罐流体连通且接收来自所述液体出口的工作流体；以及第四流体路径，所述第四流体路径从所述第三热交换器的出口延伸至所述第一压缩机的第一入口。

6.根据权利要求5所述的气候控制系统，其中，所述第二流体路径和所述第三流体路径绕过所述第二热交换器和所述第三热交换器。

7.根据权利要求6所述的气候控制系统，还包括一对膨胀装置，来自所述闪蒸罐的所述液体出口的工作流体在进入所述第三热交换器之前穿过所述一对膨胀装置，并且其中，来自所述闪蒸罐的所述液体出口的工作流体在进入所述第二热交换器之前穿过所述一对膨胀装置中的仅一个膨胀装置，并且其中，所述第二热交换器和所述第三热交换器彼此流体隔离。

8.根据权利要求1所述的气候控制系统，其中，所述第一压缩机构将工作流体从第一压力压缩到第二压力，并且其中，所述第二压缩机构将所述工作流体从所述第二压力压缩到第三压力。

9.根据权利要求1所述的气候控制系统，其中，所述第三流体路径包括对流动通过所述第二入口的流体进行控制的阀。

10.根据权利要求9所述的气候控制系统，其中，所述阀基于所述第一压缩机的壳体内的温度而被控制。

11.根据权利要求1所述的气候控制系统，其中，所述第二压缩机的第一入口接收来自所述第一压缩机的所述出口的工作流体，并且其中，所述气候控制系统还包括第四流体路径，所述第四流体路径联接至所述第二压缩机的第二入口，所述第四流体路径将工作流体从所述蒸汽出口传送至所述第二压缩机的所述第二入口。

12.根据权利要求11所述的气候控制系统，还包括第五流体路径，所述第五流体路径将所述蒸汽出口流体连接至所述第二压缩机的第三入口，其中，所述第三入口流体连接至所述第二压缩机构的蒸汽注入端口。

13.根据权利要求1所述的气候控制系统，其中，所述第一压缩机构包括第一涡旋件和第二涡旋件，所述第一涡旋件和所述第二涡旋件之间限定有流体腔室，所述流体腔室容纳来自所述第一压缩机的所述第一入口的工作流体。

14.一种用于操作气候控制系统的方法，所述方法包括：

在所述气候控制系统的第一压缩机中将工作流体从第一压力压缩到第二压力；

在所述气候控制系统的第二压缩机中将所述工作流体从所述第二压力压缩到第三压力；

在所述第二压缩机的下游，使所述工作流体经热交换而形成蒸汽工作流体和液体工作流体；

将所述蒸汽工作流体与所述液体工作流体分离；

在所述气候控制系统的第一蒸发器中将热传递至所述液体工作流体的第一部分；

使所述液体工作流体的所述第一部分在所述第一蒸发器中蒸发；

将蒸发的所述工作流体从所述第一蒸发器传送至所述第二压缩机的第一入口，其中，来自所述第一蒸发器的蒸发的所述工作流体从所述第一蒸发器的出口流动至所述第二压缩机的所述第一入口，而不流动通过所述第一压缩机；

在所述气候控制系统的第二蒸发器中将热传递至所述液体工作流体的第二部分；

将所述液体工作流体的所述第二部分传送至所述第一压缩机的第一入口；

将所述蒸汽工作流体的第一部分通过第一导管传送至所述第二压缩机的所述第一入口，所述第一导管绕过所述第一蒸发器和所述第二蒸发器；

将所述蒸汽工作流体的第二部分通过第二导管传送至所述第一压缩机的第二入口，所述第二导管绕过所述第一蒸发器和所述第二蒸发器；以及

使所述蒸汽工作流体的所述第二部分在所述第一压缩机的壳体内循环且随后通过所述壳体的出口，而不对所述蒸汽工作流体的在所述第一压缩机中的所述第二部分进行进一步压缩。

15.根据权利要求14所述的方法，还包括基于所述第一压缩机的所述壳体内的温度来对流动通过所述第二导管的流体进行控制。

16.根据权利要求14所述的方法，其中，使所述蒸汽工作流体的所述第二部分在所述第一压缩机的所述壳体内循环包括用所述蒸汽工作流体的所述第二部分来对所述第一压缩机的马达组件进行冷却。

17.根据权利要求14所述的方法，还包括在对所述第二压缩机中的所述工作流体进行压缩之前将油与所述第一压缩机的壳体内的所述工作流体分离。

18.根据权利要求14所述的方法，还包括将所述蒸汽工作流体的第三部分传送至所述第二压缩机的压缩机构的蒸汽注入端口。

19.一种气候控制系统，包括：

第一压缩机，所述第一压缩机具有出口和第一压缩机构，其中，所述第一压缩机构通过所述出口将工作流体排出；

第二压缩机，所述第二压缩机与所述第一压缩机流体连通且具有第一入口、第二入口和接收来自所述第一入口的工作流体的第二压缩机构，所述第一入口接收来自所述第一压缩机的所述出口的工作流体；

第一热交换器，所述第一热交换器与所述第二压缩机流体连通且接收来自所述第二压缩机的工作流体；

闪蒸罐，所述闪蒸罐与所述第一热交换器流体连通且接收来自所述第一热交换器的工作流体，所述闪蒸罐包括蒸汽出口和液体出口；

第二热交换器，所述第二热交换器与所述闪蒸罐流体连通且接收来自所述液体出口的工作流体；

第一流体路径，所述第一流体路径从所述第二热交换器的出口延伸至所述第二压缩机的所述第一入口；

第二流体路径，所述第二流体路径从所述闪蒸罐的所述蒸汽出口延伸至所述第一流体路径；以及

第三流体路径，所述第三流体路径联接至所述第二压缩机的所述第二入口，所述第三流体路径将工作流体从所述蒸汽出口传送至所述第二入口，

其中，所述第一流体路径与所述第一压缩机的所述第一入口流体隔离；以及

其中，所述第一流体路径中的工作流体从所述第二热交换器的所述出口流动至所述第二压缩机的所述第一入口，而不流动通过所述第一压缩机。

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