CN113566380A - 一种压缩机散热装置、方法及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种压缩机散热装置、方法及空调器，包括设置在所述压缩机上的辅助换热器，所述辅助换热器中有冷媒流过，且所述辅助换热器中的冷媒温度低于所述压缩机的工作温度，使得所述辅助换热器能够吸收所述压缩机的热量、对所述压缩机进行散热，本发明所述的压缩机散热装置、方法及空调器具有结构简单、容易实现，散热效果好和节能高效的优点。

Description

一种压缩机散热装置、方法及空调器

技术领域

本发明涉及空调设备技术领域，具体涉及一种压缩机散热装置、方法及空调器。

背景技术

通常，空调器在制热或制冷模式运行时，压缩机的温度会达到较高的数值，这对空调器的运行十分不利：第一，若压缩机的热量无法及时散发出去，压缩机将长期在高温工况下运行时，压缩机的使用寿命将会降低、功耗将会增加；第二，受压缩机热量的影响，压缩机附近局部空间的环境温度将不断升高，进而导致位于压缩机附近的部件，尤其是控制器的温度升高、功耗增加、寿命缩短；第三，压缩机的余热直接排放至环境中，也将导致热量的浪费。

因此，提供一种压缩机散热装置、方法及空调器，对压缩机的热量进行及时吸收和利用是本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。

发明内容

本发明设计出一种压缩机散热装置、方法及空调器，以实现对压缩机的热量进行及时吸收和利用的目的。

为解决上述问题，本发明公开了一种压缩机散热装置，包括设置在所述压缩机上的辅助换热器，所述辅助换热器中有冷媒流过，且所述辅助换热器中的冷媒温度低于所述压缩机的工作温度，使得所述辅助换热器能够吸收所述压缩机的热量、对所述压缩机进行散热。

本申请所述压缩机散热装置通过在所述压缩机上设置辅助换热器，并将部分冷媒通入所述辅助换热器中，利用冷媒对所述压缩机及其周围环境中的部件，如控制器等进行吸热、降温，不但散热效果好，而且具有结构简单，不需要增设太多部件、对空调器原有结构改动小的优点。

进一步的，所述辅助换热器的进口端通过第一支路连接在节流装置和蒸发器之间的冷媒管路上，所述辅助换热器的出口端与所述压缩机的进口端相连接。

通过所述第一支路的设置，使得空调器以制冷模式运行时，冷媒环路中的部分低温冷媒能够进入所述辅助换热器中，实现对所述压缩机的散热。

进一步的，所述辅助换热器的进口端通过第二支路连接在节流装置和冷凝器之间的冷媒管路上，所述辅助换热器的出口端与所述压缩机的进口端相连接。

通过所述第二支路的设置，使得空调器以制热模式运行时，冷媒环路中的部分低温冷媒能够进入所述辅助换热器中，实现对所述压缩机的散热。

进一步的，所述第一支路上设置第一阀门；所述第二支路上设置第二阀门。

所述第一阀门和第二阀门的设置，使得所述第一支路和第二支路的通断控制便利，空调能够根据运行模式自动打开所述第一阀门或第二阀门。

进一步的，所述辅助换热器环绕所述压缩机的外周表面设置。

将所述辅助换热器环绕所述压缩机的外周表面，能够进一步提高所述助换热器与压缩机之间的换热效果。

进一步的，所述压缩机的出口端设置四通阀，所述四通阀包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所述第一端口与所述压缩机的出口端相连接，所述第四端口与所述压缩机的进口端相连接，所述第二端口与所述冷凝器、节流装置、蒸发器和所述第三端口依次连接。

所述四通阀四个端口分别与所述压缩机的进口端、出口端、冷凝器和蒸发器连接，能够在空调以不同模式运行时，实现冷媒的不同循环方式。

一种压缩机散热方法，所述压缩机散热方法用于上述的压缩机散热装置，所述压缩机散热方法包括制冷模式和制热模式。

适用于制冷模式和制热模式的压缩机散热方法，能够使得无论空调器在制冷还是制热模式下均能够对压缩机进行良好的散热。

进一步的，空调器以所述制冷模式运行时，第一阀门打开、第二阀门闭合；

所述压缩机排出的高温高压气态冷媒首先通过第一端口进入四通阀内，然后通过第二端口依次流经冷凝器、节流装置，成为低温低压的液态冷媒；

之后部分低温低压的液态冷媒进入蒸发器中，蒸发吸热后，通过第三端口进入四通阀中，最后通过第四端口进入所述压缩机中，被所述压缩机压缩后再次成为高温高压气态冷媒排出，完成循环；

剩余低温低压的液态冷媒通过第一支路进入所述辅助换热器中，与所述压缩机进行热交换后从所述辅助换热器的出口端排放至所述压缩机中，被所述压缩机压缩后排出，完成循环。

在制冷过程中，所述辅助换热器在所述压缩机侧吸收热量、在所述冷凝器侧释放热量，降低了所述压缩机和控制器的温度，提高了设备使用寿命、降低了设备运行功耗。

进一步的，空调器以所述制热模式运行时，第一阀门闭合、第二阀门打开；

所述压缩机排出的高温高压气态冷媒首先通过第一端口进入四通阀内，然后通过第三端口依次流经蒸发器、节流装置，成为低温低压的液态冷媒；

之后部分低温低压的液态冷媒进入冷凝器中，蒸发吸热后，通过第二端口进入所述四通阀中，最后通过第四端口进入所述压缩机中，被所述压缩机压缩后再次成为高温高压气态冷媒排出，完成循环；

剩余低温低压的液态冷媒通过第二支路进入所述辅助换热器中，与所述压缩机进行热交换后从所述辅助换热器的出口端排放至所述压缩机中，被所述压缩机压缩后排出，完成循环。

在制热过程中，所述辅助换热器在所述压缩机侧吸收热量、在所述蒸发器侧释放热量，一方面，降低了所述压缩机和控制器的温度，提高了设备使用寿命、降低了设备运行功耗；另一方面，还能够利用所述压缩机的余热提高所述空调器的总制热量和制热效率、达到更加节能的目的。此外，还可以有效提高所述冷凝器中冷媒蒸发温度、减少室外机结霜，提高产品竞争力。

一种空调器，所述空调器包括上述的压缩机散热装置。

综上所述，本申请所述压缩机散热装置、方法及空调器：

第一，具有结构简单的优点，可以在现有空调器的基础上通过增设所述辅助换热器、第一支路和第二支路的方式实现；

第二，能够对所述压缩机进行有效散热，提高了空调部件，尤其是所述压缩机和控制器的使用寿命、降低了设备运行功耗；

第三，同时还能够利用所述压缩机的余热提高所述空调器的总制热量和制热效率、达到更加节能的目的。

附图说明

图1为制冷模式下本发明实施例所述压缩机散热装置的运行方式示意图；

图2为制热模式下本发明实施例所述压缩机散热装置的运行方式示意图。

附图标记说明：

1-压缩机，2-辅助换热器，3-四通阀，31-第一端口，32-第二端口，33-第三端口，34-第四端口，4-冷凝器，5-节流装置，6-蒸发器，7-第一支路，71-第一阀门，8-第二支路，81-第二阀门。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

实施例1

如图1～2所示，一种压缩机散热装置，包括设置在所述压缩机1外围的辅助换热器2，所述辅助换热器2中有冷媒流过，且所述辅助换热器2中的冷媒温度低于所述压缩机1的工作温度，使得所述辅助换热器2能够吸收所述压缩机1的热量、对所述压缩机1进行散热。

进一步的，所述辅助换热器2的进口端通过第一支路7连接在节流装置5和蒸发器6之间的冷媒管路上，所述辅助换热器2的进口端通过第二支路8连接在节流装置5和冷凝器4之间的冷媒管路上，所述辅助换热器2的出口端与所述压缩机1的进口端相连接。

进一步的，所述第一支路7上设置第一阀门71，所述第一阀门71能够控制所述第一支路7的通断；所述第二支路8上设置第二阀门81，所述第二阀门81能够控制所述第二支路8的通断。

优选的，所述第一阀门71和第二阀门81为电磁阀，所述第一阀门71和第二阀门81的开合能够通过空调器的控制器进行控制。

进一步的，所述辅助换热器2环绕所述压缩机1的外周表面设置。

一般地，空调器包括通过冷媒管路相连接的压缩机1、四通阀3、冷凝器4、节流装置5和蒸发器6等部件。其中，所述四通阀3包括第一端口31、第二端口32、第三端口33和第四端口34，所述第一端口31、第二端口32、第三端口33和第四端口34分别与所述压缩机1的出口端、冷凝器4、蒸发器6和压缩机1的进口端相连接。

具体的，在空调器中，所述压缩机1的进口端通过冷媒管路与所述第四端口34相连接，所述压缩机1的出口端通过冷媒管路与所述第一端口31相连接，所述四通阀3的第二端口32与所述冷凝器4的一端相连接，所述冷凝器4的另一端与所述节流装置5的一端连接，所述节流装置5的另一端与所述蒸发器6的一端连接，所述蒸发器6的另一端通过所述第三端口33与所述四通阀3相连接。

在本申请所述压缩机散热装置中，当所述空调器以制冷或制热模式运行时，进入所述辅助换热器2内的冷媒温度均低于所述压缩机1的温度，使得所述辅助换热器2能够与所述压缩机1之间产生热交换，即所述辅助换热器2能够吸收所述压缩机1的热量，对所述压缩机1进行散热，一方面，避免所述压缩机1的温度过高，导致设备寿命降低和功耗增加；另一方面，由于所述辅助换热器2环绕所述压缩机1的外周表面设置，使得所述压缩机1的热量能够及时、充分地被所述辅助换热器2吸收，且难以向周围环境扩散，进一步利于所述压缩机1周围环境温度的降低，避免所述压缩机1周围的部件，如控制器等的温度过高、设备寿命降低和功耗增加。由于所述压缩机散热装置的设置能够有效降低所述控制器的温度，因此，可以取消所述控制器上散热装置，降低成本、降低控制器故障率。

再者，本申请所述压缩机散热装置中，所述辅助换热器2在吸收所述压缩机1的热量后，所述辅助换热器2内的冷媒温度升高，可使得经由所述辅助换热器2进入所述压缩机1中的冷媒温度升高，能够起到降低所述压缩机1功耗，实现所述压缩机1余热利用的目的。

此外，本申请还提供一种空调器，所述空调器具有上述的压缩机散热装置。

实施例2

如图1～2所示，一种压缩机散热方法，所述压缩机散热方法用于上述的压缩机散热装置，所述压缩机散热方法包括制冷模式和制热模式。

具体的，当所述空调器以制冷模式运行时，如图1所示，所述第一阀门71打开、第二阀门81闭合，使得所述第一支路7处于连通状态、所述第二支路8处于断开状态。

此时，所述空调器中的冷媒将按照图1中箭头所示方向进行流动，具体的：所述压缩机1排出的高温高压气态冷媒首先通过所述第一端口31进入所述四通阀3内，然后通过所述第二端口32进入所述冷凝器4中，在所述冷凝器4中，高温高压的气态冷媒向外部大气释放热量，液化成为中温高压的液态冷媒，之后进入所述节流装置5中，通过所述节流装置5进行节流降压，成为低温低压的液态冷媒；

之后部分低温低压的液态冷媒进入所述蒸发器6中，蒸发吸收室内的热量、使得室内温度降低，成为低温低压的气态冷媒，然后通过所述第三端口33进入所述四通阀3中，最后通过所述第四端口34进入所述压缩机1中，被所述压缩机1压缩后成为高温高压气态冷媒排出，完成循环；

剩余低温低压的液态冷媒通过所述第一支路7直接进入所述辅助换热器2中，由于所述压缩机1在压缩冷媒过程中将会产生大量的热量，因此，所述压缩机1的温度将远高于所述辅助换热器2中冷媒的温度，使得所述辅助换热器2中的冷媒能够与所述压缩机1进行热交换后从所述辅助换热器2的出口端排放至所述压缩机1中，被所述压缩机1压缩后排出，完成循环。

在制冷过程中，所述辅助换热器2在所述压缩机1侧吸收热量、在所述冷凝器4侧释放热量，降低了所述压缩机1和控制器的温度，提高了设备使用寿命、降低了设备运行功耗。

而当所述空调器以制热模式运行时，如图2所示，所述第一阀门71闭合、第二阀门81打开，使得所述第一支路7处于断开状态、所述第二支路8处于连通状态。

此时，所述空调器中的冷媒将按照图2中箭头所示方向进行流动，具体的：所述压缩机1排出的高温高压气态冷媒首先通过所述第一端口31进入所述四通阀3内，然后通过所述第三端口33进入所述蒸发器6中，通过所述蒸发器6冷凝液化，成为中温高压的液态冷媒，同时与室内气体换热，将热量释放在室内环境中，提高室内环境温度，之后进入所述节流装置5中，通过所述节流装置5进行节流降压，成为低温低压的液态冷媒；

之后部分低温低压的液态冷媒进入所述冷凝器4中，蒸发吸收室外的热量，成为低温低压的气态冷媒，然后通过所述第二端口32进入所述四通阀3中，最后通过所述第四端口34进入所述压缩机1中，被所述压缩机1压缩后成为高温高压气态冷媒排出，完成循环；

剩余低温低压的液态冷媒通过所述第二支路8直接进入所述辅助换热器2中，由于所述压缩机1在压缩冷媒过程中将会产生大量的热量，因此，所述压缩机1的温度将远高于所述辅助换热器2中冷媒的温度，使得所述辅助换热器2中的冷媒能够与所述压缩机1进行热交换后从所述辅助换热器2的出口端排放至所述压缩机1中，被所述压缩机1压缩后排出，完成循环。

在制热过程中，所述辅助换热器2在所述压缩机1侧吸收热量、在所述蒸发器6侧释放热量，一方面，降低了所述压缩机1和控制器的温度，提高了设备使用寿命、降低了设备运行功耗；另一方面，还能够利用所述压缩机1的余热提高所述空调器的总制热量和制热效率、达到更加节能的目的。此外，还可以有效提高所述冷凝器4中冷媒蒸发温度、减少室外机结霜，提高产品竞争力。

综上所述，不难得出：本申请所述压缩机散热装置、方法及空调器：

第一，具有结构简单的优点，可以在现有空调器的基础上通过增设所述辅助换热器2、第一支路7和第二支路8的方式实现；

第二，能够对所述压缩机1进行有效散热，提高了空调部件，尤其是所述压缩机1和控制器的使用寿命、降低了设备运行功耗；

第三，同时还能够利用所述压缩机1的余热提高所述空调器的总制热量和制热效率、达到更加节能的目的。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种压缩机散热装置，其特征在于，包括设置在所述压缩机(1)上的辅助换热器(2)，所述辅助换热器(2)中有冷媒流过，且所述辅助换热器(2)中的冷媒温度低于所述压缩机(1)的工作温度，使得所述辅助换热器(2)能够吸收所述压缩机(1)的热量、对所述压缩机(1)进行散热。

2.根据权利要求1所述的压缩机散热装置，其特征在于，所述辅助换热器(2)的进口端通过第一支路(7)连接在节流装置(5)和蒸发器(6)之间的冷媒管路上，所述辅助换热器(2)的出口端与所述压缩机(1)的进口端相连接。

3.根据权利要求2所述的压缩机散热装置，其特征在于，所述辅助换热器(2)的进口端通过第二支路(8)连接在节流装置(5)和冷凝器(4)之间的冷媒管路上，所述辅助换热器(2)的出口端与所述压缩机(1)的进口端相连接。

4.根据权利要求3所述的压缩机散热装置，其特征在于，所述第一支路(7)上设置第一阀门(71)；所述第二支路(8)上设置第二阀门(81)。

5.根据权利要求1所述的压缩机散热装置，其特征在于，所述辅助换热器(2)环绕所述压缩机(1)的外周表面设置。

6.根据权利要求3所述的压缩机散热装置，其特征在于，所述压缩机(1)的出口端设置四通阀(3)，所述四通阀(3)包括第一端口(31)、第二端口(32)、第三端口(33)和第四端口(34)，所述第一端口(31)与所述压缩机(1)的出口端相连接，所述第四端口(34)与所述压缩机(1)的进口端相连接，所述第二端口(32)与所述冷凝器(4)、节流装置(5)、蒸发器(6)和所述第三端口(33)依次连接。

7.一种压缩机散热方法，其特征在于，所述压缩机散热方法用于上述权利要求1～6任一项所述的压缩机散热装置，所述压缩机散热方法包括制冷模式和制热模式。

8.根据权利要求7所述的压缩机散热方法，其特征在于，空调器以所述制冷模式运行时，第一阀门打开、第二阀门闭合；

所述压缩机排出的高温高压气态冷媒首先通过第一端口进入四通阀内，然后通过第二端口依次流经冷凝器、节流装置，成为低温低压的液态冷媒；

之后部分低温低压的液态冷媒进入蒸发器中，蒸发吸热后，通过第三端口进入四通阀中，最后通过第四端口进入所述压缩机中，被所述压缩机压缩后再次成为高温高压气态冷媒排出，完成循环；

剩余低温低压的液态冷媒通过第一支路进入所述辅助换热器中，与所述压缩机进行热交换后从所述辅助换热器的出口端排放至所述压缩机中，被所述压缩机压缩后排出，完成循环。

9.根据权利要求7所述的压缩机散热方法，其特征在于，空调器以所述制热模式运行时，第一阀门闭合、第二阀门打开；

所述压缩机排出的高温高压气态冷媒首先通过第一端口进入四通阀内，然后通过第三端口依次流经蒸发器、节流装置，成为低温低压的液态冷媒；

之后部分低温低压的液态冷媒进入冷凝器中，蒸发吸热后，通过第二端口进入所述四通阀中，最后通过第四端口进入所述压缩机中，被所述压缩机压缩后再次成为高温高压气态冷媒排出，完成循环；

剩余低温低压的液态冷媒通过第二支路进入所述辅助换热器中，与所述压缩机进行热交换后从所述辅助换热器的出口端排放至所述压缩机中，被所述压缩机压缩后排出，完成循环。

10.一种空调器，其特征在于，所述空调器包括上述权利要求1～6任一项所述的压缩机散热装置。

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