CN108895721A - 压缩机及包括该压缩机的空调器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及空调技术领域，具体涉及一种压缩机及包括该压缩机的空调器。本发明旨在解决现有T3工况空调器存在的压缩机保护性停机后无法继续制冷的问题。为此目的，本发明的压缩机包括第一壳体，第一壳体上设置有用于吸入冷媒的吸气口和用于排出冷媒的排气口，第一壳体外围还绕设有第一冷却盘管，第一冷却盘管设置成在压缩机工作时允许冷却液流过，以便冷却液对压缩机进行冷却。通过在压缩机的第一壳体绕设第一冷却盘管，本发明的压缩机能够在工作时，压缩机与第一冷却盘管中流过的冷却液进行热交换而达到对压缩机进行冷却的目的，从而降低压缩机内的温度，确保压缩机持续工作。
Description
技术领域
本发明涉及空调技术领域，具体涉及一种压缩机及包括该压缩机的空调器。
背景技术
在家用空调技术领域，针对不同的使用环境温度，分为T1，T2，T3三种工况类型(参见GB/T7725-2004《房间空气调节器》的定义)，其中，T3工况为高温气候类型，使用条件最为恶劣。T3工况地区夏季室外气温极高，一般都在50℃以上，且近年来环境温度有持续升高的趋势，个别区域已达55℃以上。为保证空调产品在这种极端的温度条件下平稳运行，通常在压缩机在设计时内置了热保护器，一旦压缩机的内部温度或运行电流超过限定值后，热保护器便会切断压缩机电源，使压缩机进入停机保护状态。
通常，压缩机中采用的是双金属片式热保护器，当空调正常工作时，双金属片处于自由状态，触点处于闭合/断开状态；当温度达到动作温度时，双金属片受热产生形变从而切断压缩机电源；当压缩机冷却到复位温度时，双金属片形变回复从而接通压缩机电源。但是，由于压缩机缸体内的温度不容易散发出去，因此现有技术压缩机保护性停机后需要较长时间才能恢复运行。实际情况中，当压缩机的排气温度在120℃左右时压缩机会保护性停机，停机后的恢复时间一般都在30min-40min，而一旦压缩机长时间停机无法制冷，将严重降低用户的满意度。
相应地，本领域需要一种新的压缩机和包括该压缩机的空调器来解决上述问题。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有T3工况空调器存在的压缩机保护性停机后无法继续制冷的问题，本发明提供了一种压缩机，包括第一壳体，所述第一壳体上设置有用于吸入冷媒的吸气口和用于排出冷媒的排气口，所述第一壳体外围还绕设有第一冷却盘管，所述第一冷却盘管设置成在压缩机工作时允许冷却液流过，以便冷却液对所述压缩机进行冷却。
在上述压缩机的优选技术方案中，所述第一冷却盘管的第一端与所述吸气口连通，以便冷媒被吸入所述压缩机之前，对所述压缩机进行冷却。
在上述压缩机的优选技术方案中，所述压缩机还配置有气液分离器，使所述气液分离器包括第二壳体，所述第二壳体上具有进气口和出气口，所述进气口与所述第一冷却盘管连接，所述出气口与所述压缩机的吸气口连接。
在上述压缩机的优选技术方案中，所述气液分离器的底部开设有出液口，所述出液口通过绕设于所述第一壳体的第二冷却盘管与所述进气口连通。
在上述压缩机的优选技术方案中，所述第二冷却盘管还配置有动力泵。
在上述压缩机的优选技术方案中，所述第一冷却盘管和/或所述第二冷却盘管还绕设于所述第二壳体。
在上述压缩机的优选技术方案中，所述第一冷却盘管和/或所述第二冷却盘管的横截面具有直边，所述第一冷却盘管和/或所述第二冷却盘管通过所述直边贴设于所述第一壳体或和/或所述第二壳体。
在上述压缩机的优选技术方案中，所述第一冷却盘管和/或所述第二冷却盘管为铝管或铜管。
本发明还提供了一种空调器，包括冷凝器和蒸发器，所述空调器还包括上述优选技术方案中任一项所述的压缩机，所述压缩机排气口的与所述冷凝器进口管连接，所述第一冷却盘管的第二端与所述蒸发器的出口管连接。
在上述空调器的优选技术方案中，所述第一冷却盘管为所述蒸发器的出口管。
本领域技术人员能够理解的是，在本发明的优选技术方案中，压缩机包括第一壳体，第一壳体上设置有用于吸入冷媒的吸气口和用于排出冷媒的排气口，第一壳体外围还绕设有第一冷却盘管，第一冷却盘管设置成在压缩机工作时允许冷却液流过，以便冷却液对压缩机进行冷却。
通过在压缩机的第一壳体外围绕设第一冷却盘管，本发明的压缩机能够在工作时，压缩机与第一冷却盘管中流过的冷却液进行热交换而达到对压缩机进行冷却的目的，从而降低压缩机内的温度，确保压缩机持续工作，避免压缩机保护性停机的情况出现。进一步地，第一冷却盘管的第一端与压缩机的吸气口连通，则使得压缩机在工作时，空调器中的冷媒先经过第一冷却盘管与压缩机进行热交换，然后才会进入压缩机进行压缩，此种设置方式不仅不用单独添加冷却液和驱动装置，而是非常巧妙地利用空调器的冷媒作为冷却液，并且利用空调自身的循环压力进行循环，而且还能够在进行热交换的同时，使冷媒完全蒸发，避免回气带液的现象出现，可谓是一举两得。
并且，经发明人反复试验、观察、分析和比较得出，由于进入压缩机之前的冷媒的温度通常只有10-20℃，而且大多数是气液混合状态，而压缩机内的温度通常都在100℃以上，因此，在冷媒进入压缩机之前，先通过第一冷却盘管与压缩机进行热交换，能够使压缩机的实际温度远远低于压缩机的保护温度，这样压缩机便可以持续不间断地运行，确保空调器一直处于制冷状态。也就是说，本发明通过将第一冷却盘管与压缩机吸气口相连，接巧妙地利用冷媒作为冷却液的方式，解决了现有T3工况空调器存在的压缩机保护性停机后无法继续制冷的问题，避免了空调器出现间断性不制冷的现象出现，极大地提升了用户体验。
附图说明
下面参照附图来描述本发明的压缩机和包括该压缩机的空调器。附图中：
图1为现有技术中空调器的系统示意图；
图2为现有技术中压缩机结构示意图；
图3为本发明的空调器的系统示意图；
图4为本发明的压缩机的结构示意图。
附图标记列表
1、压缩机；11、第一壳体；12、吸气口；13、排气口；2、气液分离器；21、第二壳体；22、进气口；23、出气口；24、出液口；3、四通阀；4、冷凝器；41、进口管；5、膨胀阀；6、蒸发器；61、出口管；7、第一冷却盘管；8、第二冷却盘管。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。例如，虽然附图中的第一冷却盘管和第二冷却盘管都绕设有5圈，但是这种数量关系非一成不变，本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。例如，第一冷却盘管与第二冷却盘管的绕设圈数还可以为3圈、4圈、6圈或更多圈，第一冷却盘管可以与第二冷却盘管绕设圈数相同，也可以不同。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
首先参照图1和图2，对现有技术的空调器进行介绍。其中，图1为现有技术中空调器的系统示意图；图2为现有技术中压缩机结构示意图。
如图1和图2所示，在一种可能的现有技术中，空调器主要包括压缩机1、四通阀3、冷凝器4、膨胀阀5、蒸发器6和连接它们的冷媒管路。压缩机1包括第一壳体11，第一壳体11上设置有用于吸入冷媒的吸气口12和用于排出冷媒的排气口13，制冷模式下，排气口13通过四通阀3与冷凝器4的进口管41连接。压缩机1还配置有气液分离器2，气液分离器2包括第二壳体21，第二壳体21上具有进气口22和出气口23，制冷模式下，进气口22通过四通阀3与蒸发器6的出口管61连接，用于分离出口管61流入的气液混合状态的冷媒；出气口23与压缩机1的吸气口12连接，从而气态冷媒进入压缩机1被压缩后从排气口13排出。如背景技术所述，现有技术中的空调器由于在T3工况这种极端高温天气下很容易出现过流保护或过温保护，因此压缩机1经常性出现保护性停机，影响制冷效果和用户体验。
下面参照图3和图4，对本发明的空调器进行描述。其中，图3为本发明的空调器的系统示意图；图4为本发明的压缩机的结构示意图。
如图3和图4所示，为解决现有技术中T3工况空调器存在的压缩机1保护性停机后无法继续制冷的问题，在本申请中，空调器在上述现有技术的基础上，在压缩机1的第一壳体11上和气液分离器2的第二壳体21上同时绕设有第一冷却盘管7(如图3中粗实线或图4所示)，以便对压缩机1进行冷却。绕设方式上，第一冷却盘管7在绕设每一圈时都同时绕过第一壳体11与第二壳体21。较为优选地，第一冷却盘管7的第一端与气液分离器2的进气口22连接，第二端与蒸发器6的出口管61连接，如此一来，在空调器运行时，从蒸发器6出口管61流出的冷媒先通过第一冷却盘管7与压缩机1和气液分离器2进行换热后，再依次进入气液分离器2和压缩机1。
参照图3，进一步地，气液分离器2的底部还开设有出液口24，出液口24通过同时绕设于压缩机1的第一壳体11和气液分离器2的第二壳体21上的第二冷却盘管8(如图3中的细实线所示)与气液分离器2的进气口22连通，并且第二冷却盘管8的绕设方式与第一冷却盘管7相同。对于第一冷却盘管7和第二冷却盘管8，优选的是，它们的横截面可以带有直边，并且第一冷却盘管7和第二冷却盘管8均通过该直边绕设在第一壳体11和第二壳体21上。例如，第一冷却盘管7和第二冷却盘管8的横截面可以为半圆形、矩形或其他任何带有直边的形状。其中，以半圆形截面为优选，其直边部分贴设于第一壳体11和第二壳体21，弧边部分则远离第一壳体11和第二壳体21。在材质上，第一冷却盘管7和第二冷却盘管8可以为铜管，也可以为其他材质的管，如热交换性能较好的铝管等，只要该管满足耐压且不被冷媒腐蚀的条件即可。此外，关于第一冷却盘管7，在一种较为优选的实施方式中，可以直接将蒸发器6的出口管61延长，并且在盘绕于压缩机1和气液分离器2后，与气液分离器2的进气口22连接。
从上述描述可以看出，通过第一冷却盘管7和第二冷却盘管8的设置，本发明的空调器能够在运行时，通过压缩机1同时与第一冷却盘管7和第二冷却盘管8中流过的冷媒进行热交换而达到对压缩机1进行冷却的目的，从而降低压缩机1内的温度，确保压缩机1持续工作，避免压缩机1保护性停机的情况出现。直接使用蒸发器6的出口管61作为第一冷却盘管7的方式，不仅使得本发明巧妙地利用蒸发器6的出口管61作为第一冷却盘管7对压缩机1进行冷却，而且还具有实现方式简单有效、不用额外设置循环泵和冷却盘管、不用额外添加冷却液的优点，只需利用空调自身的冷媒循环压力进行循环即可。
进一步地，第一冷却盘管7的每一圈都同时绕设于第一壳体11和第二壳体21的绕设方式，一方面增加了盘管的长度，提高了冷却效果，另一方面，第一冷却盘管7中的冷媒先与压缩机1热交换提高温度后，再经过气液分离器2还可以有效降低盘管的温度，使得压缩机1的降温效果大大提升。第二冷却盘管8设置，则充分利用了气液分离器2中的液态冷媒，使这部分冷媒也参与到冷却过程中，并且在经过热交换后，大部分甚至全部的液态冷媒将蒸发汽化，并重新参与到冷媒循环，提高了冷媒的循环压力值，有利于降低压缩机1的工作强度和工作频率，进而降低发热。第一冷却盘管7与第二冷却盘管8采用半圆形截面的设置方式，使得盘管的直边的部分增大了与压缩机1和气液分离器2的接触面积，增强了换热效果，而具有弧边的部分则能够有效减小冷媒循环过程中的沿程损失。
经发明人反复试验、观察、分析和比较得出，由于进入压缩机1之前的冷媒的温度通常只有10-20℃，而且大多数是气液混合状态，而压缩机1内的温度通常都在100℃以上，因此，在冷媒进入压缩机1之前，先通过第一冷却盘管7与压缩机1进行热交换，一方面能够使压缩机1的实际温度远远低于压缩机1的保护温度，这样压缩机1便可以持续不间断地运行，确保空调器一直处于制冷状态；另一方面，能够在进行热交换的同时，使处于气液混合状态的冷媒完全蒸发，避免压缩机1回气带液的现象出现，提高压缩机1的运行可靠性，可谓是一举两得。也就是说，本发明通过巧妙地利用冷媒作为冷却液的方式，将蒸发器6的出口管61同时盘绕在压缩机1的第一壳体11和气液分离器2的第二壳体21上，不仅解决了现有T3工况空调器存在的压缩机1保护性停机后无法继续制冷的问题，避免了空调器出现间断性不制冷的现象出现，而且还取得了诸多优良的效果，极大地提升了用户体验。
需要说明的是，上述优选的实施方式仅仅用于阐述本发明的原理，并非旨在于限制本发明的保护范围，在不偏离本发明原理的条件下，本领域技术人员能够对上述设置方式进行任意形式的调整，以便本发明能够适用于更加具体的应用场景。
例如，在一种可替换的实施方式中，空调器的压缩机1可以不设置气液分离器2，由于第一冷却盘管7直接盘绕在压缩机1的第一壳体11外围，因此通过冷媒与压缩机1内部的热量进行的热交换，便可以完全解决回气带液的问题。当然，在配置有气液分离器2的时候，也可以不设置第二冷却盘管8，而仅仅采用第一冷却盘管7对压缩机1进行冷却。此时气液分离器2中的液体冷媒还能够更多的对第一冷却盘管7中与压缩机1热交换后的冷媒进行冷却，以提高压缩机1的冷却效果。
再如，在另一种可替换的实施方式中，如果系统的压力不足以使气液分离器2中的液态冷媒参与换热，那么第二冷却盘管8上也可以配置动力泵，以提高业态冷媒的热交换效果。
再如，在另一种可替换的实施方式中，第一冷却盘管7和第二冷却盘管8的绕设方式也可以为在绕设第一壳体11若干圈后再绕设第二壳体21；或者在绕设第二壳体21若干圈后再绕设第一壳体11；或者在第一壳体11上绕设几圈后，在第二壳体21绕设几圈，最后再返回第一壳体11上绕设；再或者第一冷却盘管7与第二冷却盘管8分别采用上述的一种绕设方式等。
再如，在另一种可替换的实施方式中，第一冷却盘管7当然可以不采用蒸发器6出口管61加长后直接绕设的方式，而是单独采用另外一根经过特别制作横截面、直径、厚度、材质等特别制作后的管路进行绕设。当然，也可以另外配置一套冷却液冷却系统，而不采用冷媒进行冷却。例如，单独配置一套带有循环泵、第一冷却盘管7和冷却液的冷却系统。
再如，虽然本实施方式中没有对第一冷却盘管7和/或第二冷却盘管8的绕设圈数、绕设位置、盘管的横截面面积、厚度，以及动力泵的型号、气液分离器2的出液口24开设位置等进行介绍，但是这并非是本实施方式描述不清楚，而是本领域技术人员能够基于不同的应用场景对，在经过有限的试验次数后便能够得出的参数，因此无需赘述。
当然，上述可以替换的实施方式之间、以及可以替换的实施方式和优选的实施方式之间还可以交叉配合使用，从而组合出新的实施方式以适用于更加具体的应用场景。例如，在不设置气液分离器2的基础上，改变第一冷却盘管7的绕设位置和绕设圈数，从而组合出一种新的实施方式。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种压缩机，包括第一壳体，所述第一壳体上设置有用于吸入冷媒的吸气口和用于排出冷媒的排气口，其特征在于，所述第一壳体外围还绕设有第一冷却盘管，所述第一冷却盘管设置成在压缩机工作时允许冷却液流过，以便冷却液对所述压缩机进行冷却。
2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述第一冷却盘管的第一端与所述吸气口连通，以便冷媒被吸入所述压缩机之前，对所述压缩机进行冷却。
3.根据权利要求1或2所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机还配置有气液分离器，使所述气液分离器包括第二壳体，所述第二壳体上具有进气口和出气口，所述进气口与所述第一冷却盘的第一端管连接，所述出气口与所述压缩机的吸气口连接。
4.根据权利要求3所述的压缩机，其特征在于，所述气液分离器的底部开设有出液口，所述出液口通过绕设于所述第一壳体的第二冷却盘管与所述进气口连通。
5.根据权利要求4所述的压缩机，其特征在于，所述第二冷却盘管还配置有动力泵。
6.根据权利要求4所述的压缩机，其特征在于，所述第一冷却盘管和/或所述第二冷却盘管还绕设于所述第二壳体。
7.根据权利要求6所述的压缩机，其特征在于，所述第一冷却盘管和/或所述第二冷却盘管的横截面具有直边，所述第一冷却盘管和/或所述第二冷却盘管通过所述直边贴设于所述第一壳体或和/或所述第二壳体。
8.根据权利要求4所述的压缩机，其特征在于，所述第一冷却盘管和/或所述第二冷却盘管为铝管或铜管。
9.一种空调器，包括冷凝器和蒸发器，其特征在于，所述空调器还包括权利要求1至8中任一项所述的压缩机，所述压缩机排气口的与所述冷凝器进口管连接，所述第一冷却盘管的第二端与所述蒸发器的出口管连接。
10.根据权利要求9所述的空调器，其特征在于，所述第一冷却盘管为所述蒸发器的出口管。
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