CN110080987A - 压缩机和空调器 - Google Patents

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吴一迪
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李思怡
李慧
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Abstract

本申请提供一种压缩机和空调器，其特征在于，包括能够转动的动力件、气腔和连通于所述气腔的气道，所述气道包括第一气道(120)和第二气道(130)，所述动力件在沿着第一方向转动的一个周期中，所述第一气道(120)能够吸气，所述第二气道(130)能够排气，所述动力件在沿着第二方向转动的一个周期中，所述第一气道(120)能够排气，所述第二气道(130)能够吸气，所述第一方向和所述第二方向相反。本发明的实施例中所提供的一种压缩机和空调器取消了四通阀的使用，减少了铜管的使用量，降低了管路复杂连接，优化了空调室外机空间，带来了成本低、噪声小、装配简单、工序优化好、故障率低的优点。

Description

压缩机和空调器
技术领域
本申请属于空气调节技术领域，具体涉及一种压缩机和空调器。
背景技术
现阶段的冷暖式空调中，室外机供电相序是固定的，现有压缩机100转向也是固定的，制冷、制热的切换是通过四通阀5换向来实现的，如图1，冷媒只能通过吸气口101进入压缩机，由排气口102排出压缩机，并且通过四通阀5来控制冷媒的流向，使冷媒通过冷凝器2、节流元件3和蒸发器4等，此系统需要四通阀5及大量的铜管来实现，成本高，工序多，能力衰减大，且液流声等问题难以解决。而且现阶段工业工程与精益设计中，空调外机趋于精简化，自动化，复杂的管路系统不利于外机小型化，自动化。
发明内容
因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种压缩机和空调器，目的在于，取消四通阀的使用，简化运行工序，降低设备成本。
为了解决上述问题，本申请的一个方面提供一种压缩机，包括能够转动的动力件、气腔和连通于所述气腔的气道，
所述气道包括第一气道和第二气道，所述动力件在沿着第一方向转动的一个周期中，所述第一气道能够吸气，所述第二气道能够排气，所述动力件在沿着第二方向转动的一个周期中，所述第一气道能够排气，所述第二气道能够吸气，所述第一方向和所述第二方向相反。
优选地，所述第一气道上至少并联设置有第一支气管和第二支气管，所述第一气道能够通过所述第一支气管和所述第二支气管其中之一与所述气腔相连通。
优选地，所述压缩机还包括第一吸气阀和第一排气阀，所述第一吸气阀能够控制所述气腔与所述第一支气管的连通或隔断，所述第一排气阀能够控制所述气腔与所述第二支气管的连通或隔断。
优选地，所述第二气道上至少并联设置有第三支气管和第四支气管，所述第二气道能够通过所述第三支气管和所述第四支气管其中之一与所述气腔相连通。
优选地，所述压缩机还包括第二吸气阀和第二排气阀，所述第二吸气阀能够控制所述气腔与所述第三支气管的连通或隔断，所述第二排气阀能够控制所述气腔与所述第四支气管的连通或隔断。
优选地，与所述气腔相通设置有第一气孔和第二气孔，所述第一气道能够通过所述第一气孔与所述气腔相连通，所述第二气道能够通过所述第二气孔与所述气腔相连通。
优选地，所述压缩机为转子压缩机，所述转子压缩机包括气缸、可偏心转动地设置在所述气缸内的活塞以及一端与所述活塞滑动密封接触的滑块。
优选地，所述压缩机为螺杆式压缩机，所述气腔包括第一气腔和第二气腔，所述螺杆式压缩机的进气端与所述第一气腔相通，所述螺杆式压缩机的出气端与所述第一气腔相通，所述第一气腔能够与所述第一气道相通，所述第二气腔能够与所述第二气道相通。
优选地，所述压缩机还包括动力输入装置和控制装置，所述动力输入装置通过曲轴与所述活塞相连接，能够带动所述活塞正转或反转，所述控制装置包括能够控制所述动力输入装置正转或反转的控制电路。
优选地，所述气腔通过所述第一气道排出的冷媒经循环后，能够通过所述第二气道回到所述气腔内，所述气腔通过所述第二气道排出的冷媒经循环后，能够通过所述第一气道回到所述气腔内。
本发明的又一方面提供了一种空调器，包括如上述的压缩机。
本发明所提供的一种压缩机和空调器取消了四通阀的使用，减少了铜管的使用量，降低了管路复杂连接，优化了空调室外机空间，带来了成本低、噪声小、装配简单、工序优化好、故障率低的优点。
附图说明
图1是现有空调器的工作流程图；
图2是本发明的实施例中压缩机的结构示意图；
图3是本发明的实施例的工作流程图；
图4是本发明的实施例的控制电路示意图。
附图标记表示为：
100、现有压缩机；101、吸气口；102、排气口；110、压缩机；120、第一气道；121、第一支气管；122、第二支气管；123、第一吸气阀；124、第一排气阀；130、第二气道；131、第三支气管；132、第四支气管；133、第二吸气阀；134、第二排气阀；160、气缸；170、活塞；171、曲轴；180、滑块；2、冷凝器；3、节流元件；4、蒸发器；5、四通阀。
具体实施方式
为进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图以及较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“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”等仅用于描述目的，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。
如图1所示，现阶段采用转子式压缩机的空调冷暖机，现有压缩机100因为转向单一，所以现有压缩机100电源只能按照固定的相序进行连接，这就导致现有压缩机100吸气和排气的方向是固定的，冷媒只能通过吸气口101进入现有压缩机100，由排气口102排出现有压缩机100，并且通过四通阀5来控制冷媒的流向，使冷媒通过冷凝器2、节流元件3和蒸发器4等，冷暖机中制冷和制热的切换需要通过四通阀5来进行冷媒换向，而四通阀5需要大量的管路进行连接，这就导致空调室外机管路紧凑、易相互干涉共振、产生噪音、应力异常、成本高、装配困难等的问题。
结合参见图2至图4所示，根据本申请的实施例，一种压缩机，包括能够转动的动力件、气腔和连通于所述气腔的气道，所述气道包括第一气道120和第二气道130，所述动力件在沿着第一方向转动的一个周期中，所述第一气道120能够吸气，所述第二气道130能够排气，所述动力件在沿着第二方向转动的一个周期中，所述第一气道120能够排气，所述第二气道130能够吸气，所述第一方向和所述第二方向相反。通过所述动力件沿所述第一方向或所述第二方向转动，可实现冷媒在冷媒循环管路及所述压缩机110内正、反向循环，进而在取消四通阀5的情况下实现制冷或制热，精简了空调系统，取消四通阀5的同时也取消了与四通阀5相连接的多条管路，进一步精简了系统，减少了材料成本，解决了四通阀5带来的噪音问题，由于精简了系统，即减少了故障点，降低了故障率。
具体的，定义所述第一方向为正转，所述第二方向为反转，结合附图图2，所述正转为所述动力件顺时针转动，所述反转为所述动力件逆时针转动。
具体的，所述第一气道120和所述第二气道130为管道为连通气腔的管道。
所述第一气道120上至少并联设置有第一支气管121和第二支气管122，所述第一气道120能够通过所述第一支气管121和所述第二支气管122其中之一与所述气腔相连通。所述压缩机110还包括第一吸气阀123和第一排气阀124，所述第一吸气阀123能够控制所述气腔与所述第一支气管121的连通或隔断，所述第一排气阀124能够控制所述气腔与所述第二支气管122的连通或隔断。所述第二气道130上至少并联设置有第三支气管131和第四支气管132，所述第二气道130能够通过所述第三支气管131和所述第四支气管132其中之一与所述气腔相连通。优选地，所述压缩机110还包括第二吸气阀133和第二排气阀134，所述第二吸气阀133能够控制所述气腔与所述第三支气管131的连通或隔断，所述第二排气阀134能够控制所述气腔与所述第四支气管132的连通或隔断。通过在所述气腔上设置4个支气管，并且在支气管上设置控制阀，可实现冷媒流向的控制，使设备取消四通阀5后仍能正常的实现制冷、制热功能，并且能够减少四通阀5所带的复杂管路，减少了延程损失。
进一步的，所述第一吸气阀123用于控制气体从所述第一气道120、所述第一支气管121吸入所述气腔内，所述第一排气阀124用于控制气体从气腔向所述第一气道120、所述第二支气管122排出，所述第二吸气阀133用于控制气体从所述第二气道130、所述第三支气管131吸入所述气腔内，所述第二排气阀134用于控制气体从气腔向所述第二气道130、所述第四支气管132排出。
具体的，所述第一支气管121、所述第二支气管122设置在所述滑块180中轴线的左侧上部，所述第三支气管131、所述第四支气管132设置在所述滑块180中轴线的右侧上部。
具体的，所述第一吸气阀123、所述第一排气阀124、所述第二吸气阀133和所述第二排气阀134均为单向阀，防止冷媒倒流。
具体的，所述第一吸气阀123、所述第一排气阀124、所述第二吸气阀133和所述第二排气阀134均设置有开启压力，当实际压力到达或超过开启压力时，相应阀门开启，当实际压力小于开启压力时，相应阀门关闭。
需要说明的是，如图2中所示，所述活塞170顺时针旋转时，所述第一气道120内的压力逐渐减小，当所述活塞170刚好通过所述第一支气管121时，所述第一支气管121及所述第一气道120内的压力与气腔内压力基本持平，不会到达所述第一吸气阀123的开启压力，所以从所述第二支气管122中排出的冷媒不会从所述第一支气管121及所述第一吸气阀123吸回到所述气腔中。当所述活塞170顺时针转动并通过所述第三支气管131时，与所述第三支气管131相通的所述气腔内形成负压，所述第二气道130及所述第三支气管131内的压力大于所述第二吸气阀133的开启压力，可使所述第二吸气阀133开启，冷媒被吸入所述气腔中。同理，当所述活塞170逆时针旋转时，所述第二吸气阀133也不会将冷媒吸回到所述气腔内，所述第一吸气阀123可以开启。
一实施例中，与所述气腔相通设置有第一气孔和第二气孔，所述第一气道120能够通过所述第一气孔与所述气腔相连通，所述第二气道130能够通过所述第二气孔与所述气腔相连通。
具体的，所述第一气孔、所述第二气孔分别设置在所述滑块180的两侧，且对称设置。
进一步的，所述第一气孔内设置有第一双向阀，所述第二气孔内设置有第二双向阀，通过所述第一双向阀控制所述第一气道120与所述气腔的连通和封闭，通过所述第二双向阀控制所述第二气道130与所述气腔的连通和封闭。
具体的，当所述活塞顺时针正转时，所述第一双向阀能够控制所述第一气孔排气，所述第二双向阀能够控制所述第二气孔吸气；当所述活塞逆时针反转时，所述第一双向阀能够控制所述第一气孔吸气，所述第二双向阀能够控制所述第二气孔排气。
所述压缩机110为转子压缩机，所述转子压缩机包括气缸160、可偏心转动地设置在所述气缸160内的活塞170以及一端与所述活塞170滑动密封接触的滑块180。
进一步的，随着所述活塞170的偏心转动，位于所述滑块180左侧的所述气腔和位于所述滑块180右侧的所述气腔的容积变化，形成一侧气腔吸气，一侧气腔排气的循环。
具体的，当所述活塞170顺时针正转时，位于所述滑块180左侧的气腔排气，位于所述滑块180右侧的气腔吸气，当所述活塞170逆时针反转时，位于所述滑块180左侧的气腔吸气，位于所述滑块180右侧的气腔排气。
所述压缩机110还包括动力输入装置，所述动力输入装置通过曲轴171与所述活塞170相连接，能够带动所述活塞170正转或反转。
进一步的，所述曲轴171与所述活塞170固定连接，所述动力输入装置的正转或反转通过所述曲轴171带动所述活塞170实现正转或反转。
具体的，本实施例中，所述动力输入装置为电动机。
所述压缩机110还包括控制装置，所述控制装置包括能够控制所述动力输入装置正转或反转的控制电路。所述气腔通过所述第一气道120排出的冷媒经循环后，能够通过所述第二气道130回到所述气腔内，所述气腔通过所述第二气道130排出的冷媒经循环后，能够通过所述第一气道120回到所述气腔内。通过控制电路控制所述动力输入装置的正转或反转，即可实现取消四通阀5时控制制冷与制热的切换。
具体的，如图4所示，本实施例中，当开关W2闭合，开关W1断开时，所述电动机相序为L1、L2、L3，压缩机110转子正反转，进而带动所述曲轴171、所述活塞170正转，此时图3中所述第二支气管122排气，所述第三支气管131吸气，冷媒依次经过图2中的冷凝器2、节流元件3、蒸发器4后回到压缩机110，此过程为制冷；
当开关W2断开，开关W1闭合时，压缩机110电机相序为L3、L2、L1，压缩机110反转，进而带动所述曲轴171、所述活塞170反转，此时图3中所述第一支气管121吸气，所述第四支气管132排气，冷媒依次经过图2中的蒸发器4、节流元件3、冷凝器2后回到压缩机110，此过程为制热。通过控制所述电动机的正、反转即可控制所述压缩机110吸气与排气的切换，即控制制冷与制热的切换。
当开关W2闭合，开关W1断开时，所述电动机相序为L1、L2、L3，此时压缩机110转子也可为反转，对应的，当开关W2断开，开关W1闭合时，压缩机110电机相序为L3、L2、L1，为压缩机110正转。关于开关、电动机相序所对应的压缩机110转轴的转向，本实施例不做限定，只要能满足控制所述电动机正反转即可。
具体的，当所述曲轴171顺时针转动时，所述第一气道120为排气管，所述第二气道130为吸气管，位于所述滑块180左侧的所述气腔的体积变小，压力增大，位于所述滑块180左侧的所述气腔的压力大于所述第一气道120的压力，所述第一吸气阀123处于关闭状态，当压力差达到所述第一排气阀124的开启压力时，所述第一排气阀124开启，所述气腔中的冷媒经所述第一气道120排出，此时位于所述滑块180右侧的所述气腔的体积变大，压力减小，位于所述滑块180右侧的气腔的压力小于所述第二气道130的压力，所述第二排气阀134处于关闭状态，当压力差达到所述第二吸气阀133的开启压力时，所述第二吸气阀133开启，冷媒进入所述气腔内。当曲轴171逆时针转动时，所述第二气道130为排气管，所述第一气道120为吸气管，位于所述滑块180右侧的所述气腔的体积变小，压力增大，位于所述滑块180右侧的所述气腔的压力大于所述第二气道130的压力，所述第二吸气阀133处于关闭状态，当压力差达到所述第二排气阀134的开启压力时，所述第二排气阀134开启，冷媒从所述气腔排出，此时位于所述滑块180左侧的所述气腔的体积变大，压力减小，位于所述滑块180左侧的所述气腔的压力小于所述第一气道120的压力，所述第一排气阀124处于关闭状态，当压力差达到所述第一吸气阀123的开启压力时，所述第一吸气阀123开启，冷媒从所述第一气道120进入所述气腔内。
本发明的实施例的另一方面，提供了一种空调器，包括上述的压缩机110。
本发明的又一实施例中，提供了一种压缩机和空调器，与上一实施例的不同之处在于，所述压缩机110为螺杆式压缩机，所述气腔包括第一气腔和第二气腔，所述螺杆式压缩机的进气端与所述第一气腔相通，所述螺杆式压缩机的出气端与所述第一气腔相通，所述第一气腔能够与所述第一气道120相通，所述第二气腔能够与所述第二气道130相通。
进一步的，所述第一气腔可通过一个所述气管与所述螺杆式压缩机的螺杆的一端相通，所述第二气腔可通过另一个所述气管与所述螺杆式压缩机的螺杆的另一端相通，当所述螺杆式压缩机正转时，所述第二气腔内的冷媒可通过所述螺杆到达所述第一气腔，此时第一气腔排气，所述第二气腔吸气，当所述螺杆式压缩机反转时，所述第一气腔内的冷媒可通过所述螺杆到达所述第二气腔，此时第一气腔吸气，所述第二气腔排气。即可实现取消四通阀5时控制空调器的制冷与制热的切换。
本发明的实施例中所提供的一种压缩机110和空调器取消了四通阀5的使用，减少了铜管的使用量，降低了管路复杂连接，优化了空调室外机空间，带来了成本低、噪声小、装配简单、工序优化好、故障率低的优点。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

Claims (11)

1.一种压缩机，其特征在于，包括能够转动的动力件、气腔和连通于所述气腔的气道，
所述气道包括第一气道(120)和第二气道(130)，所述动力件在沿着第一方向转动的一个周期中，所述第一气道(120)能够吸气，所述第二气道(130)能够排气，所述动力件在沿着第二方向转动的一个周期中，所述第一气道(120)能够排气，所述第二气道(130)能够吸气，所述第一方向和所述第二方向相反。
2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述第一气道(120)上至少并联设置有第一支气管(121)和第二支气管(122)，所述第一气道(120)能够通过所述第一支气管(121)和所述第二支气管(122)其中之一与所述气腔相连通。
3.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机还包括第一吸气阀(123)和第一排气阀(124)，所述第一吸气阀(123)能够控制所述气腔与所述第一支气管(121)的连通或隔断，所述第一排气阀(124)能够控制所述气腔与所述第二支气管(122)的连通或隔断。
4.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述第二气道(130)上至少并联设置有第三支气管(131)和第四支气管(132)，所述第二气道(130)能够通过所述第三支气管(131)和所述第四支气管(132)其中之一与所述气腔相连通。
5.根据权利要求4所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机还包括第二吸气阀(133)和第二排气阀(134)，所述第二吸气阀(133)能够控制所述气腔与所述第三支气管(131)的连通或隔断，所述第二排气阀(134)能够控制所述气腔与所述第四支气管(132)的连通或隔断。
6.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，与所述气腔相通设置有第一气孔和第二气孔，所述第一气道(120)能够通过所述第一气孔与所述气腔相连通，所述第二气道(130)能够通过所述第二气孔与所述气腔相连通。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机为转子压缩机，所述转子压缩机包括气缸(160)、可偏心转动地设置在所述气缸(160)内的活塞(170)以及一端与所述活塞(170)滑动密封接触的滑块(180)。
8.根据权利要求1-6中任意一项所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机为螺杆式压缩机，所述气腔包括第一气腔和第二气腔，所述螺杆式压缩机的进气端与所述第一气腔相通，所述螺杆式压缩机的出气端与所述第一气腔相通，所述第一气腔能够与所述第一气道(120)相通，所述第二气腔能够与所述第二气道(130)相通。
9.根据权利要求7所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机还包括动力输入装置和控制装置，所述动力输入装置通过曲轴(171)与所述活塞(170)相连接，能够带动所述活塞(170)正转或反转，所述控制装置包括能够控制所述动力输入装置正转或反转的控制电路。
10.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述气腔通过所述第一气道(120)排出的冷媒经循环后，能够通过所述第二气道(130)回到所述气腔内，所述气腔通过所述第二气道(130)排出的冷媒经循环后，能够通过所述第一气道(120)回到所述气腔内。
11.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求1-10任意一项所述的压缩机(110)。
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