CN114893405A - 压缩机冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种压缩机冷却系统，包括：压缩机本体，压缩机本体上设置有第一排出通道、第一吸入通道、第二排出通道和第二吸入通道；冷却回路，第一排出通道与冷却回路的入口端连通，第一吸入通道与冷却回路的出口端连通；换热回路，换热回路的两端分别与第二排出通道和第二吸入通道连通；换热组件，分别与冷却回路和换热回路连接，冷却回路内的介质通过换热组件与换热回路内的换热冷媒进行热交换，以使冷却回路内的经换热后的介质通过第一吸入通道回流至压缩机本体内。本发明解决了现有技术中的压缩机排气问题过高导致的压缩机能效降低的问题。

Description

压缩机冷却系统

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，具体而言，涉及一种压缩机冷却系统。

背景技术

目前，在很多领域中都需要压缩机作为动力源的一部分，以空调为例，需要利用压缩机实现空调的制冷或制热。

当压缩机应用在换热领域时，在低温低压运行的过程中，由于蒸发压力偏低，导致压缩机比容较大，实际参与循环的制冷剂较少，从而导致部分冷媒没有参与循环，使压缩机吸气带液，且在该工况下，由于压比的进一步提升，压缩机排气温度升高，会导致压缩机整体运行环境恶化，加快压缩机的损耗。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种压缩机冷却系统，以解决现有技术中的压缩机排气问题过高的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种压缩机冷却系统，包括：压缩机本体，压缩机本体上设置有第一排出通道、第一吸入通道、第二排出通道和第二吸入通道；冷却回路，第一排出通道与冷却回路的入口端连通，第一吸入通道与冷却回路的出口端连通；换热回路，换热回路的两端分别与第二排出通道和第二吸入通道连通；换热组件，分别与冷却回路和换热回路连接，冷却回路内的介质通过换热组件与换热回路内的换热冷媒进行热交换，以使冷却回路内的经换热后的介质通过第一吸入通道回流至压缩机本体内。

进一步地，压缩机冷却系统还包括：连通支路，连通支路的入口端与第一排出通道连通，连通支路的出口端与第一吸入通道连通，第一排出通道的部分介质通过连通支路流入至第一排出通道内。

进一步地，压缩机冷却系统还包括：第一通断控制阀，设置在连通支路上，通过第一通断控制阀控制连通支路的通断。

进一步地，压缩机冷却系统还包括：第二通断控制阀，设置在冷却回路上，通过第二通断控制阀控制冷却回路的通断；第一流量控制阀，设置在冷却回路上，通过第一流量控制阀控制冷却回路内介质的流量。

进一步地，换热组件包括换热腔室，冷却回路与换热腔室连通，换热回路的至少部分穿设在换热腔室内，冷却回路内的介质通过换热腔室与换热回路进行热交换。

进一步地，换热回路包括第一换热管段，第一换热管段为螺旋状。

进一步地，换热组件包括换热腔室，换热回路与换热腔室连通，冷却回路的至少部分穿设在换热腔室内，冷却回路内的介质通过换热腔室与换热回路进行热交换。

进一步地，冷却回路包括第二换热管段，第二换热管段为螺旋状。

进一步地，换热组件包括板式换热器，换热回路和冷却回路均与板式换热器连通。

进一步地，换热回路上设置有蒸发器和冷凝器，第二排出通道与冷凝器的入口端连通，蒸发器的出口端通过换热腔室与第二吸入通道连通，以使冷却回路内的介质与蒸发器内的换热冷媒进行热交换。

进一步地，压缩机本体内还设置有法兰腔体和过渡腔体，第一排出通道与法兰腔体连通，第一吸入通道与过渡腔体连通。

应用本发明的技术方案，压缩机冷却系统包括压缩机本体、冷却回路、换热回路和换热组件，压缩机本体上设置有第一排出通道、第一吸入通道、第二排出通道和第二吸入通道，第一排出通道与冷却回路的入口端连通，第一吸入通道与冷却回路的出口端连通；换热回路的两端分别与第二排出通道和第二吸入通道连通；换热组件分别与冷却回路和换热回路连接，冷却回路内的介质通过换热组件与换热回路内的换热冷媒进行热交换，以使冷却回路内的经换热后的介质通过第一吸入通道回流至压缩机本体内。这样设置能够利用冷却回路上的换热组件，在压缩机本体内的介质通过第一排出通道排出到冷却回路内后，利用换热组件，使冷却回路内的介质与换热回路内的换热冷媒进行热交换，也就是说，利用压缩机本体与换热回路之间的换热冷媒的循环与压缩机本体与冷却回路之间的介质循环之间进行热交换，这样无需单独设置用于对介质进行冷却的冷媒介质，之后利用第一吸入通道使冷却后的介质回流到压缩机本体内进行循环，这样降低了介质的回流到压缩机本体内的温度，避免了压缩机本体的温度过高的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的压缩机冷却系统的第一个实施例的结构示意图；

图2示出了根据本发明的压缩机冷却系统的第二个实施例的结构示意图；

图3示出了根据本发明的压缩机冷却系统的第三个实施例的结构示意图；

图4示出了根据本发明的压缩机冷却系统中压缩机本体的结构示意图；

图5示出了根据本发明的压缩机冷却系统中压缩机本体的法兰腔体和过渡腔体的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、压缩机本体；10、第一排出通道；11、第一吸入通道；2、冷却回路；3、换热组件；4、连通支路；40、第一通断控制阀；20、第二通断控制阀；21、第一流量控制阀；12、第二排出通道；13、第二吸入通道；5、换热回路；30、换热腔室；50、第一换热管段；22、第二换热管段；51、蒸发器；52、冷凝器；54、第二流量控制阀；31、板式换热器；

101、壳体；102、下盖组件；103、第一分液器；104、电机；105、上盖组件；106、泵体组件；107、曲轴；108、第二分液器；

200、法兰腔体；201、下法兰组件；202、下法兰盖板；300、过渡腔体；301、第一隔板；302、第二隔板；400、第一气缸；500、第二气缸。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

请参考图1至图3，本发明提供了一种压缩机冷却系统，包括：压缩机本体1，压缩机本体1上设置有第一排出通道10、第一吸入通道11、第二排出通道12和第二吸入通道13；冷却回路2，第一排出通道10与冷却回路2的入口端连通，第一吸入通道11与冷却回路2的出口端连通；换热回路5，换热回路5的两端分别与第二排出通道12和第二吸入通道13连通；换热组件3，分别与冷却回路2和换热回路5连接，冷却回路2内的介质通过换热组件3与换热回路5内的换热冷媒进行热交换，以使冷却回路2内的经换热后的介质通过第一吸入通道11回流至压缩机本体1内。

根据本发明提供的压缩机冷却系统，包括压缩机本体1、冷却回路2、换热回路5和换热组件3，压缩机本体1上设置有第一排出通道10、第一吸入通道11、第二排出通道12和第二吸入通道13，第一排出通道10与冷却回路2的入口端连通，第一吸入通道11与冷却回路2的出口端连通；换热回路5的两端分别与第二排出通道12和第二吸入通道13连通；换热组件3分别与冷却回路2和换热回路5连接，冷却回路2内的介质通过换热组件3与换热回路5内的换热冷媒进行热交换，以使冷却回路2内的经换热后的介质通过第一吸入通道11回流至压缩机本体1内。这样设置能够利用冷却回路2上的换热组件3，在压缩机本体1内的介质通过第一排出通道10排出到冷却回路2内后，利用换热组件，使冷却回路2内的介质与换热回路5内的换热冷媒进行热交换，也就是说，利用压缩机本体1与换热回路5之间的换热冷媒的循环与压缩机本体1与冷却回路2之间的介质循环之间进行热交换，这样无需单独设置用于对介质进行冷却的冷媒介质，之后利用第一吸入通道11使冷却后的介质回流到压缩机本体1内进行循环，这样降低了介质的回流到压缩机本体1内的温度，避免了压缩机本体1的温度过高的问题。

在具体实施的过程中，压缩机冷却系统还包括：连通支路4，连通支路4的入口端与第一排出通道10连通，连通支路4的出口端与第一吸入通道11连通，第一排出通道10的部分介质通过连通支路4流入至第一吸入通道11内。这样由第一排出通道10排出的介质，一部分与换热组件3内的换热冷媒进行热交换，另一部分通过连通支路4回流到第一吸入通道11内，这样使两路介质(即冷却后的介质和连通支路4内的介质)在第一吸入通道11内混合，还方便控制回流到压缩机本体1内介质的温度。

其中，压缩机冷却系统还包括：第一通断控制阀40，设置在连通支路4上，通过第一通断控制阀40控制连通支路4的通断。优选地，第一通断控制阀40为第一电磁阀。

压缩机冷却系统还包括：第二通断控制阀20，设置在冷却回路2上，通过第二通断控制阀20控制冷却回路2的通断；第一流量控制阀21，设置在冷却回路2上，通过第一流量控制阀21控制冷却回路2内介质的流量。优选地，第二通断控制阀20为第二电磁阀，通过第一流量控制阀21控制冷却回路2内介质的流量，这样当冷却回路2内的介质与连通支路4内的介质混合时，便于控制回流到压缩机本体1内介质的流量。

通过设置第一通断控制阀40和第二通断控制阀20，能够满足压缩机冷却系统的不同运行模式，其中，第一运行模式为：若压缩机以低压比运行时，则不对压缩机内部的介质进行冷却，此时关闭第一通断控制阀40和第二通断控制阀20；第二运行模式为：开启第一通断控制阀40和第二通断控制阀20，利用压缩机与换热回路5之间的循环对冷却回路2内的介质进行冷却，通过第一流量控制阀21控制冷却回路2内介质的流量，从而控制回流到压缩机本体1内介质的温度以及状态。当冷却回路2内介质的流量较小时，所吸收的冷量不足，当回流到压缩机本体1内时不足以降低压缩机的温度，导致换热回路5流入到压缩机本体1内的换热冷媒为气液混合物，若冷却回路2内介质的流量过大时，容易造成过冷却现象，导致换热回路5流入到压缩机本体1内的换热冷媒为气液缓和，导致压缩机吸气带液。

在本发明提供的第一个实施例中，换热组件3包括换热腔室30，冷却回路2与换热腔室30连通，换热回路5的至少部分穿设在换热腔室30内，冷却回路2内的介质通过换热腔室30与换热回路5进行热交换。其中，换热回路5内流通换热冷媒，当冷却回路2内的介质流入到换热腔室30内时，与换热回路5接触并与换热冷媒进行热交换，以达到对介质降温的目的。

优选地，换热回路5包括第一换热管段50，第一换热管段50为螺旋状。通过将第一换热管段50设置为螺旋状，增大了与冷却回路2内的介质的换热面积，以提高换热效率。

在本发明提供的第二个实施例中，换热组件3包括换热腔室30，换热回路5与换热腔室30连通，冷却回路2的至少部分穿设在换热腔室30内，冷却回路2内的介质通过换热腔室30与换热回路5进行热交换。其中，换热回路5内流通换热冷媒，当换热回路5内的换热冷媒流入至换热腔室30内时，与冷却回路2内的介质进行热交换，以达到对介质降温的目的。

优选地，冷却回路2包括第二换热管段22，第二换热管段22为螺旋状。通过将第二换热管段22设置为螺旋状，增大了与换热回路5内换热冷媒的接触面积，提高换热效率。

在本发明提供的第三个实施例中，换热组件3包括板式换热器31，换热回路5和冷却回路2均与板式换热器31连通。通过板式换热器31，达到冷却回路2内的介质与换热回路5内的换热冷媒进行热交换的目的。

在具体实施的过程中，压缩机本体1上还设置有第二排出通道12和第二吸入通道13，换热组件3包括换热腔室30；压缩机冷却系统还包括：换热回路5，换热回路5的两端分别与第二排出通道12和第二吸入通道13连通；换热回路5上设置有蒸发器51和冷凝器52，第二排出通道12与冷凝器52的入口端连通，蒸发器51的出口端通过换热腔室30与第二吸入通道13连通，以使冷却回路2内的介质与蒸发器51内的换热冷媒进行热交换。其中，压缩机本体1与换热回路5上的蒸发器51和冷凝器52进行正常的冷媒循环，以实现制冷或制热的目的，同时利用蒸发器51内的冷媒对压缩机本体1内的介质进行热交换，达到了对压缩机本体1进行降温的同时，使整体结构更加简单，无需单独设置对介质进行降温的部件。

其中，压缩机本体内还设置有法兰腔体200和过渡腔体300，第一排出通道10与法兰腔体200连通，第一吸入通道11与过渡腔体300连通。

在应用过程中，低温低压的冷媒由第二吸入通道13进入第二气缸500，经第二气缸500压缩后排入法兰腔体200内，由法兰腔体200排出的中温中压的冷媒分为两路，一路通过第一流量控制阀21进入换热组件3内与来自蒸发器51的冷媒进行热交换，从而起到降低中间排气温度的作用，经过换热组件3的冷媒与连通支路4内的冷媒汇合，汇合后的冷媒经过第一分液器103进入过渡腔体300，过渡腔体300与第一气缸400连通，混合后的冷媒经过过渡腔体300进入第一气缸400，经压缩后由上法兰排出，经过上法兰排出的冷媒从电机下腔流到电机上腔，然后排出压缩机本体，在此过程中，由于换热组件3，降低了中间排气的温度，从而改变了压缩机本体1内部的温度场分布，降低了压缩机的排气温度，从而起到改善压缩机的可靠运行的作用，从压缩机本体1排出的冷媒经过冷凝器52放热后变成高温高压的液态冷媒，液态冷媒经过第二流量控制阀54节流降压后变成低温低压的气液混合物，然后进入蒸发器51吸热，从蒸发器51流出的冷媒，由于外界环境温度的变化，而导致蒸发压力偏低，系统内部的冷媒不能充分参与循环，从而导致蒸发器51流出的冷媒是气液混合的状态，从而需要外界补充部分热量来使制冷剂具有一定的过热量，从而避免压缩机吸气带液。

由蒸发器51流出的冷媒，流入或流经换热组件3，与来自法兰腔体200内的冷媒进行换热，这样，使部分未被蒸发的冷媒蒸发，从而避免压缩机本体吸气带液或者是降低了压缩机本体吸气带液量，进而防止压缩机液压缩而损坏压缩机。

在实际应用过程中，如图4和图5所示，压缩机本体1包括壳体101，壳体101的两端分别设置有上盖组件105和下盖组件102，下盖组件102的上方设置有下法兰盖板202，下法兰盖板202与下法兰组件201连接，下法兰盖板202与下法兰组件201之间设置有法兰腔体200，下法兰组件201的上方设置有第二气缸500，第二气缸500的上方间隔设置有第一气缸400，其中，第一气缸400和第二气缸500之间设置有第一隔板301和第二隔板302，过渡腔体300设置在第一隔板301和第二隔板302之间，其中，压缩机本体1内还设置有电机104、泵体组件106和曲轴107，压缩机本体1的两侧分别设置有第一分液器103和第二分液器108，第一分液器103分别与过渡腔体300和第一吸入通道11连通，以实现压缩机本体1的降温，第二分液器108分别与换热回路5和第二吸入通道13连通，以实现压缩机本体1的制冷或制热循环。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

根据本发明提供的压缩机冷却系统，包括压缩机本体1、冷却回路2和换热组件3，压缩机本体1上设置有第一排出通道10和第一吸入通道11，第一排出通道10与冷却回路2的入口端连通，第一吸入通道11与冷却回路2的出口端连通；换热组件3设置在冷却回路2上，换热组件3内具有换热冷媒，第一排出通道10内的介质在换热冷媒进行热交换后流至第一吸入通道11内。这样设置能够利用冷却回路2上的换热组件3，在压缩机本体1内的介质通过第一排出通道10排出到冷却回路2内后，与换热组件3内的换热冷媒进行热交换，之后利用第一吸入通道11回流到压缩机本体1内进行循环，这样降低了介质的回流到压缩机本体1内的温度，避免了压缩机本体1的温度过高的问题。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种压缩机冷却系统，其特征在于，包括：

压缩机本体(1)，所述压缩机本体(1)上设置有第一排出通道(10)、第一吸入通道(11)、第二排出通道(12)和第二吸入通道(13)；

冷却回路(2)，所述第一排出通道(10)与所述冷却回路(2)的入口端连通，所述第一吸入通道(11)与所述冷却回路(2)的出口端连通；

换热回路(5)，所述换热回路(5)的两端分别与所述第二排出通道(12)和所述第二吸入通道(13)连通；

换热组件(3)，分别与所述冷却回路(2)和所述换热回路(5)连接，所述冷却回路(2)内的介质通过所述换热组件(3)与所述换热回路(5)内的换热冷媒进行热交换，以使所述冷却回路(2)内的经换热后的介质通过所述第一吸入通道(11)回流至所述压缩机本体(1)内。

2.根据权利要求1所述的压缩机冷却系统，其特征在于，所述压缩机冷却系统还包括：

连通支路(4)，所述连通支路(4)的入口端与所述第一排出通道(10)连通，所述连通支路(4)的出口端与所述第一吸入通道(11)连通，所述第一排出通道(10)的部分介质通过所述连通支路(4)流入至所述第一排出通道(10)内。

3.根据权利要求2所述的压缩机冷却系统，其特征在于，所述压缩机冷却系统还包括：

第一通断控制阀(40)，设置在所述连通支路(4)上，通过所述第一通断控制阀(40)控制所述连通支路(4)的通断。

4.根据权利要求1所述的压缩机冷却系统，其特征在于，所述压缩机冷却系统还包括：

第二通断控制阀(20)，设置在所述冷却回路(2)上，通过所述第二通断控制阀(20)控制所述冷却回路(2)的通断；

第一流量控制阀(21)，设置在所述冷却回路(2)上，通过所述第一流量控制阀(21)控制所述冷却回路(2)内介质的流量。

5.根据权利要求1所述的压缩机冷却系统，其特征在于，

所述换热组件(3)包括换热腔室(30)，所述冷却回路(2)与所述换热腔室(30)连通，所述换热回路(5)的至少部分穿设在所述换热腔室(30)内，所述冷却回路(2)内的介质通过所述换热腔室(30)与所述换热回路(5)进行热交换。

6.根据权利要求5所述的压缩机冷却系统，其特征在于，所述换热回路(5)包括第一换热管段(50)，所述第一换热管段(50)为螺旋状。

7.根据权利要求1所述的压缩机冷却系统，其特征在于，

所述换热组件(3)包括换热腔室(30)，所述换热回路(5)与所述换热腔室(30)连通，所述冷却回路(2)的至少部分穿设在所述换热腔室(30)内，所述冷却回路(2)内的介质通过所述换热腔室(30)与所述换热回路(5)进行热交换。

8.根据权利要求7所述的压缩机冷却系统，其特征在于，所述冷却回路(2)包括第二换热管段(22)，所述第二换热管段(22)为螺旋状。

9.根据权利要求1所述的压缩机冷却系统，其特征在于，

所述换热组件(3)包括板式换热器(31)，所述换热回路(5)和所述冷却回路(2)均与所述板式换热器(31)连通。

10.根据权利要求5或7所述的压缩机冷却系统，其特征在于，

所述换热回路(5)上设置有蒸发器(51)和冷凝器(52)，所述第二排出通道(12)与所述冷凝器(52)的入口端连通，所述蒸发器(51)的出口端通过所述换热腔室(30)与所述第二吸入通道(13)连通，以使所述冷却回路(2)内的介质与所述蒸发器(51)内的换热冷媒进行热交换。

11.根据权利要求1所述的压缩机冷却系统，其特征在于，所述压缩机本体(1)内还设置有法兰腔体(200)和过渡腔体(300)，所述第一排出通道(10)与所述法兰腔体(200)连通，所述第一吸入通道(11)与所述过渡腔体(300)连通。

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