CN109827351B - 具有离心压缩机总成的家用空调机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及家用空调器技术领域，具体涉及具有离心压缩机总成的家用空调机，包括机箱，机箱内设置有离心压缩机总成，离心压缩机总成包括两个壳体，壳体内开设有离心压缩机槽、气液分离器槽、储液罐槽、膨胀阀槽、四通阀槽、干燥器槽和单向阀槽，上述槽位均通过CNC加工中心在壳体上加工成型。离心机压缩机总成因为具有离心压缩机的设置实现了能效极高的效果，使得cop能达到7.0或者更高，同时因为离心压缩机总成集成大量的现有空调的零部件，并将其集成至一个总成内部，实现了压缩机的模块化，最终提高了家用空调的能效比，有效减小空调主机的安装尺寸，使得空调生产能够实现工业自动化生产、用户的个性化定制、功能的自由搭配和空调的全智能化应用。

Description

具有离心压缩机总成的家用空调机

技术领域

本发明涉及家用空调器技术领域，具体涉及具有离心压缩机总成的家用空调机。

背景技术

目前现有的家用空调主机中均是采用非离心式制冷压缩机通过铜制管道将四通阀、储液罐、干燥器、膨胀阀、压缩机、气液分离器和冷凝器、蒸发器连接。

采用上述连接方式的家用空调主机受到各个零部件互相连接的影响，导致空调主机的尺寸都比较大，需要很大的安装空间。

同时由于零部件之间的连接需要人工手动装配或焊接，因此不利于空调的工业自动化、集成化生产。

同时现有的家用空调主机中均是采用非离心式制冷压缩机制冷，其能效比COP通常在3.0以下，是家用主要的耗能设备，不利于节能，更不利于功能的多元化，不利于空调的智能化应用。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了具有离心压缩机总成的家用空调机，所要解决的技术问题是如何提高家用空调的能效比，降低使用能耗和使用成本，并有效减小空调主机的安装尺寸，同时使得空调生产能够实现工业自动化生产、用户的个性化定制、功能的自由搭配和空调的全智能化应用。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

具有离心压缩机总成的家用空调机，包括机箱，机箱内设置有离心压缩机总成，离心压缩机总成包括两个壳体，壳体内开设有离心压缩机槽、气液分离器槽、储液罐槽、膨胀阀槽、四通阀槽、干燥器槽和单向阀槽，离心压缩机槽与气液分离器槽通过流道连接，气液分离器槽与四通阀槽连接，四通阀槽与离心压缩机槽通过流道连接，膨胀阀槽与单向阀槽通过流道连接，单向阀槽与干燥器槽通过流道连接，干燥器槽与储液罐槽通过流道连接，离心压缩机槽、气液分离器槽、储液罐槽、膨胀阀槽、四通阀槽、干燥器槽、单向阀槽和流道均通过CNC加工中心在壳体上加工成型；

机箱内还设置有冷凝器、蒸发器、气体截止阀和液体截止阀，冷凝器、蒸发器、气体截止阀和液体截止阀分别通过流道与离心压缩机总成连接；

机箱内设置有室外机电控盒组件、室温传感器组件和管温传感器组件，室外机电控盒组件、室温传感器组件和管温传感器组件之间均电性连接。

壳体内的离心压缩机槽用于安装离心压缩机，并利用离心压缩机的高能效、制冷量调节方便等优势，实现家用空调的最高能效比，从而降低使用能耗和耗电成本，同时能够有效减少空调主机的安装尺寸，并且可根据用户的需要，自由搭配空调的功能，使得室内环境恒温或者恒湿，实现了智能化和定制化，提高了使用舒适度。

壳体内的四通阀槽、储液罐槽、干燥器槽、单向阀槽、膨胀阀槽、气液分离器槽分别用于安装四通阀、储液罐、干燥器、单向阀、膨胀阀和气液分离器，消除了现有空调中各个制冷构建需要空间安装和固定的问题，并且相互之间通过流道连接，更加节省了空间。同时，采用了两个壳体扩散和/或盖合安装的方式使得两个储液器槽形成一个整体空间，进而可以省去储液槽的空间，进一步节省了空间，减少了离心压缩机总成的体积。

同样，各个槽的设计可以使得离心压缩机总成在装配时只需将各个预先加工成型的功能零部件安装在正确的特定位置即可，流道的设计消除了繁杂的装配焊接程序，减轻了工作压力，减少了装配时间，提高了生产效率。

制冷气体在冷凝器中冷凝后，经过离心压缩机总成后由液体截止阀送入室内机中，并且在室内机中蒸发后，由气体截止阀返回到离心压缩机总成中再次进行压缩，以维持制冷循环，其结构简单，依次之间均通过流道相互连接，空间小，传递效率高。

进一步地，壳体上设置有至少四个气液接口，气液接口分别与四通阀槽、储液罐槽和膨胀阀槽连接。

进一步地，气液接口包括冷凝器出口、冷凝器入口、蒸发器出口和蒸发器入口，冷凝器入口通过流道与储液罐槽和冷凝器连接，冷凝器出口通过流道与四通阀槽和冷凝器连接，蒸发器入口通过流道与四通阀槽和蒸发器连接，蒸发器出口通过流道与膨胀阀槽和蒸发器连接。

进一步地，壳体上还开设有集成电路板槽，壳体上设有电子接口，集成电路板槽用于安装驱动和控制电路板，电路板与电子接口采用多芯屏蔽电路连接。

进一步地，离心压缩机槽内设有离心压缩机，离心压缩机包括电机和至少一组转子、轴、止推轴承、颈项轴承、齿轮，转子与电机通过轴、齿轮、止推轴承、颈项轴承连接。

进一步地，转子包括至少一个半开式叶轮和/或至少一个闭式叶轮，半开式叶轮为子午面流体叶轮，闭式叶轮为子午面流体导流叶片与叶轮盘的组合和/或二元流体导流叶片与也轮盘的组合。

进一步地，电机为磁悬浮电机和/或高速直流永磁同步电机。

进一步地，液体截止阀通过流道与干燥器槽和室内机连接，气体截止阀通过流道与离心压缩机槽和室内机连接。

进一步地，机箱内还设置有轴流风扇叶，轴流风扇叶传动连接有电机，机箱上开设有出风口，出风口上盖设有出风面罩，轴流风扇叶扇动的风从出风面罩扇出。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明具有离心压缩机总成的家用空调机在实施方式中离心压缩机总成壳体的结构示意图；

图2为本发明具有离心压缩机总成的家用空调机在实施方式中机箱的内部结构示意图；

图中：1-离心压缩机总成、11-轴流风扇叶、12-电机、13-出风口、14-出风面罩、2-壳体、21-离心压缩机槽、22-气液分离器槽、23-储液罐槽、24-膨胀阀槽、25-四通阀槽、26-干燥器槽、27-单向阀槽、3-流道、4-冷凝器、5-蒸发器、6-气体截止阀、7-液体截止阀、001-室外机电控盒组件、002-室温传感器组件、003-管温传感器组件、200-气液接口、210-冷凝器出口、220-冷凝器入口、230-蒸发器出口、240-蒸发器入口、201-集成电路板槽、202-电子接口。

具体实施方式

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，他们仅仅为实例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不只是所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

目前现有的家用空调机主机中均势采用非离心式制冷压缩机通过铜制管道将四通阀、储液罐、干燥器、膨胀阀、压缩机、气液分离器和冷凝器、蒸发器连接。

采用上述连接方式的家用空调主机受到各个零部件互相连接的影响，导致空调主机的尺寸都比较大，需要很大的安装空间。

同时由于零部件之间的连接需要人工手动装配或焊接，因此不利于空调的工业自动化、集成化生产。

同时现有的家用空调主机中均是采用非离心式制冷压缩机制冷，其能效比COP通常在3.0以下，是家用主要的耗能设备，不利于节能，更不利于功能的多元化，不利于空调的智能化应用。

为了提高家用、商用空调的能效比，降低使用能耗，降低使用成本，并有效减少空调主机的安装尺寸，同时使得空调生产能够实现工业自动化生产、用户的个性化定制、功能的自由搭配、和空调的全智能化应用，本发明的技术方案提供了离心压缩机总成。技术方案如下：

下面根据图1、2对本发明做进一步详细说明。

如图1、2所示，本发明的技术方案提供了具有离心压缩机总成的家用空调机，包括机箱，机箱内设置有离心压缩机总成1，离心压缩机总成1包括两个壳体2，壳体2内开设有离心压缩机槽21、气液分离器槽22、储液罐槽23、膨胀阀槽24、四通阀槽25、干燥器槽26和单向阀槽27，离心压缩机槽21与气液分离器槽22通过流道3连接，气液分离器槽22与四通阀槽25通过流道3连接，四通阀槽25与离心压缩机槽21通过流道3连接，膨胀阀槽24与单向阀槽27通过流道3连接，单向阀槽27与干燥器槽26通过流道3连接，干燥器槽26与储液罐槽23通过流道3连接，离心压缩机槽21、气液分离器槽22、储液罐槽23、膨胀阀槽24、四通阀槽25、干燥器槽26、单向阀槽27和流道3均通过CNC加工中心在壳体上加工成型。

壳体2内的离心压缩机槽21用于安装离心压缩机，并利用离心压缩机的高能效、制冷量调节方便等优势，实现家用空调的最高能效比，从而降低使用能耗和耗电成本，同时能够有效减少空调主机的安装尺寸，并且可根据用户的需要，自由搭配空调的功能，使得室内环境恒温或者恒湿，实现了智能化和定制化，提高了使用舒适度。

壳体2内的四通阀槽25、储液罐槽23、干燥器槽26、单向阀槽27、膨胀阀槽24、气液分离器槽22分别用于安装四通阀、储液罐、干燥器、单向阀、膨胀阀和气液分离器，消除了现有空调中各个制冷构建需要空间安装和固定的问题，并且相互之间通过流道3连接，更加节省了空间。同时，采用了两个壳体2扩散和/或盖合安装的方式使得两个储液罐槽23形成一个整体空间，进而可以省去储液槽的空间，进一步节省了空间，减少了离心压缩机总成1的体积。

同样，各个槽的设计可以使得离心压缩机总成1在装配时只需将各个预先加工成型的功能零部件安装在正确的特定位置即可，流道3的设计消除了繁杂的装配焊接程序，减轻了工作压力，减少了装配时间，提高了生产效率。

机箱内还设置有冷凝器4、蒸发器5、气体截止阀6和液体截止阀7，冷凝器4、蒸发器5、气体截止阀6和液体截止阀7分别通过流道3与离心压缩机总成1连接。制冷气体在冷凝器4中冷凝后，经过离心压缩机总成1后由液体截止阀7送入室内机中，并且在室内机中蒸发后，由气体截止阀6返回到离心压缩机总成1中再次进行压缩，以维持制冷循环，其结构简单，依次之间均通过流道3相互连接，空间小，传递效率高。

机箱内设置有室外机电控盒组件001，用于实现对室外机的电性控制，还设置有室温传感器组件002，用以感应室温，并发送信号给室外机电控盒组件001，还设置有管温传感器组件003，用以感应管温，并发送信号给室外机电控盒组件001。

在本实施例中，壳体2上还设置有四个气液接口200，这些气液接口200分别与四通阀槽25、储液罐槽23和膨胀阀槽24连接，具体地，这些气液接口200包括冷凝器出口210、冷凝器入口220、蒸发器出口230和蒸发器入口240，其中，冷凝器入口220通过流道3与储液罐槽23和冷凝器4连接，冷凝器出口210通过流道3与四通阀槽25和冷凝器4连接，蒸发器入口240通过流道3与四通阀槽25和蒸发器5连接，蒸发器出口230通过流道3与膨胀阀槽24和蒸发器连接。

在实际设计中，在壳体2上还可以增加气态接口槽和液态接口槽的设置，使得离心压缩机总成1内能够集成气态制冷剂与液态制冷剂的流体作用，进一步减小了空调主机的外形尺寸。

在本实施例中，壳体2上还开设有集成电路板槽201，壳体2上设置有电子接口202，集成电路板槽201用于安装驱动和控制电路板，电路板与电子接口202采用多芯屏蔽电路连接。

通过集成电路板槽201的设置，使得离心压缩机总成1内还能够集成驱动电路、计算机控制电路的功能，从而提高离心压缩机总成1内部各种零件的自动化控制，提高离心压缩机自称1的工作安全性、可靠性，同时减少了空调主机的外形尺寸。

在本实施例中，离心压缩机槽21内设有离心压缩机，离心压缩机包括电机和至少一组转子、轴、止推轴承、颈项轴承、齿轮，转子与电机通过轴、齿轮、止推轴承、颈项轴承连接。

同时，转子包括至少一个半开式叶轮和/或至少一个闭式叶轮，半开式叶轮为子午面流体叶轮，闭式叶轮为子午面流体导流叶片与叶轮盘的组合和/或二元流体导流叶片与也轮盘的组合。电机为磁悬浮电机和/或高速直流永磁同步电机。

在实际生产中，两个壳体2连接时壳体2相接部位采用扩散工艺总装和或采用常规的机械式密封总装，采用常规的机械式密封总装设置有内嵌式密封齿槽，用于安装密封填料，从而保证各个槽之间的优良的密封效果。

离心压缩机带来的高能效比使得用户在消耗相同的电能的情况下，相比于涡旋、活塞等非离心式压缩机可以得到更大制冷和或制热的能量转换，有效降低电能的功耗，有效减少用户的电费开支，减少使用成本，进而提高产品的经济效能。

当然，离心压缩机还包括进口可偏转导流叶片、温度、压力传感器、控制器、扩压器，进口可偏转导流叶片与温度、压力传感器安装在离心压缩机的制冷器蒸气吸入口处，在轴、轴承、润滑油路也装有温度、压力传感器。

在实际操作中，可以根据压缩比的要求或者制冷剂的规格、型号差异或者转速要求或者制冷温度的要求或者制冷量的大小增加或者减少叶轮和叶片数量，这里对转子中的叶轮和叶片数量不加以限制。

其中，离心压缩机中的转子、叶片或叶轮由钛合金、钛铝合金、蒙乃尔合金、耐高温合金、单晶合金等耐高温、高韧性、高强度的材料构成，通过超塑性成形技术制造，扩散连接工艺总装和或采用整体加工技术制造、整体成型工艺总装。

当然，因为离心压缩机总成1为一体式模块化设计，从而减少了传统空调外机的运转噪音，特殊的，为了进一步减轻离心压缩机的噪音，也可以在离心压缩机内部转子结构上加设消音器。

通过离心压缩机总成1的设置，可以实现家用空调的最高能效比，降低使用能耗，降低耗电成本，并使得空调的构成可以实现模块化，进而有效减少空调主机的安装尺寸，因为空调结构的模块化，可以使用户能根据自己的需要，自由搭配空调的功能和外观，并自由选购所需的功能模块。

另外，在实际应用中，流道3可以为制冷剂流道、冷冻油流道和润滑油流道。

最后，机箱内还设置有轴流风扇叶11，轴流风扇叶11传动连接有电机12，机箱上开设有出风口13，出风口13上盖设有出风面罩14，轴流风扇叶11扇动的风从出风面罩14扇出。

通过扇叶的设置实现对机箱的导热与散热，出风面罩14可以有效地对机箱内部起到保护的作用。

综上所述，通过在机箱内设置一个离心压缩机总成1提高了整体的能效，使其cop达到7.0或者更好，同时由于离心压缩机总成1集成了大量的现有空调零部件，实现了压缩机的模块化，并且离心压缩机总成1不仅具有压缩机的功能还集成了普通空调外机的其他功能，实现了空调主机功能的高度集成，继而可以实现空调功能的多元化和定制模块化，可以让客户根据需要直接以模块化的形式对空调的内部结构进行形式增加或珊姐，为以后的智能化空调奠定了基础。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.具有离心压缩机总成的家用空调机，其特征在于：

包括机箱，所述机箱内设置有离心压缩机总成(1)，所述离心压缩机总成(1)包括两个壳体(2)，所述壳体(2)内开设有离心压缩机槽(21)、气液分离器槽(22)、储液罐槽(23)、膨胀阀槽(24)、四通阀槽(25)、干燥器槽(26)和单向阀槽(27)，所述离心压缩机槽(21)与所述气液分离器槽(22)通过流道(3)连接，所述气液分离器槽(22)与所述四通阀槽(25)通过流道(3)连接，所述四通阀槽(25)与所述离心压缩机槽(21)通过流道(3)连接，所述膨胀阀槽(24)与所述单向阀槽(27)通过流道(3)连接，所述单向阀槽(27)与所述干燥器槽(26)通过流道(3)连接，所述干燥器槽(26)与所述储液罐槽(23)通过流道(3)连接，所述离心压缩机槽(21)、气液分离器槽(22)、储液罐槽(23)、膨胀阀槽(24)、四通阀槽(25)、干燥器槽(26)、单向阀槽(27)和所述流道(3)均通过CNC加工中心在所述壳体上加工成型；

所述机箱内还设置有冷凝器(4)、蒸发器(5)、气体截止阀(6)和液体截止阀(7)，所述冷凝器(4)、蒸发器(5)、气体截止阀(6)和所述液体截止阀(7)分别通过流道(3)与所述离心压缩机总成(1)连接；

所述机箱内设置有室外机电控盒组件(001)、室温传感器组件(002)和管温传感器组件(003)，所述室外机电控盒组件(001)、室温传感器组件(002)和所述管温传感器组件(003)之间均电性连接。

2.根据权利要求1所述的具有离心压缩机总成的家用空调机，其特征在于：所述壳体(2)上设置有至少四个气液接口(200)，所述气液接口(200)分别与所述四通阀槽(25)、储液罐槽(23)和所述膨胀阀槽(24)连接。

3.根据权利要求2所述的具有离心压缩机总成的家用空调机，其特征在于：所述气液接口(200)包括冷凝器出口(210)、冷凝器入口(220)、蒸发器出口(230)和蒸发器入口(240)，所述冷凝器入口(220)通过流道(3)与所述储液罐槽(23)和所述冷凝器(4)连接，所述冷凝器出口(210)通过流道(3)与所述四通阀槽(25)和所述冷凝器(4)连接，所述蒸发器入口(240)通过流道(3)与所述四通阀槽(25)和所述蒸发器(5)连接，所述蒸发器出口(230)通过流道(3)与所述膨胀阀槽(24)和所述蒸发器(5)连接。

4.根据权利要求1所述的具有离心压缩机总成的家用空调机，其特征在于：所述壳体(2)上还开设有集成电路板槽(201)，所述壳体(2)上设有电子接口(202)，所述集成电路板槽(201)用于安装驱动和控制电路板，所述电路板与所述电子接口(202)采用多芯屏蔽电路连接。

5.根据权利要求1所述的具有离心压缩机总成的家用空调机，其特征在于：所述离心压缩机槽(21)内设有离心压缩机，所述离心压缩机包括电机和至少一组转子、轴、止推轴承、颈项轴承、齿轮，所述转子与所述电机通过轴、齿轮、止推轴承、颈项轴承连接。

6.根据权利要求5所述的具有离心压缩机总成的家用空调机，其特征在于：所述转子包括至少一个半开式叶轮和/或至少一个闭式叶轮，所述半开式叶轮为子午面流体叶轮，所述闭式叶轮为子午面流体导流叶片与叶轮盘的组合和/或二元流体导流叶片与也轮盘的组合。

7.根据权利要求5所述的具有离心压缩机总成的家用空调机，其特征在于：所述电机为磁悬浮电机和/或高速直流永磁同步电机。

8.根据权利要求1所述的具有离心压缩机总成的家用空调机，其特征在于：所述液体截止阀(7)通过流道(3)与所述干燥器槽(26)和室内机连接，所述气体截止阀(6)通过流道(3)与所述离心压缩机槽(21)和室内机连接。

9.根据权利要求1所述的具有离心压缩机总成的家用空调机，其特征在于：所述机箱内还设置有轴流风扇叶(11)，所述轴流风扇叶(11)传动连接有电机(12)，所述机箱上开设有出风口(13)，所述出风口(13)上盖设有出风面罩(14)，所述轴流风扇叶(11)扇动的风从所述出风面罩(14)扇出。