CN115962128A - 旋转式压缩机及其空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种旋转式压缩机及其空调系统，属于空气调节技术领域，压缩机包括泵体组件，低压级压缩部构造有上法兰排气腔，低压级压缩部与高压级压缩部之间构造有隔板中间腔，低压级压缩部通过第一排气阀与上法兰排气腔可控连通、通过第二排气阀与隔板中间腔可控连通，上法兰排气腔通过第三排气阀与壳体内腔可控连通，高压级压缩部通过隔板中间腔吸气且具有下法兰排气腔，高压级压缩部通过第四排气阀与下法兰排气腔可控连通，下法兰排气腔与壳体内腔连通，增焓部件能够经由变容控制结构与隔板中间腔连通。本发明在压缩机运行单级模式时具有更大的排气量，实现了单级模式下的压缩机排量与双级模式下的压缩机排量一致，提高了压缩机的综合能效。

Description

旋转式压缩机及其空调系统

技术领域

本发明属于空气调节技术领域，具体涉及一种旋转式压缩机及其空调系统。

背景技术

在夏热冬冷地区和北方寒冷地区，使用普通家用空调和热泵热水器时，空调产品普遍存在低温制热效果差、高温制冷慢及能效低的问题，家用热泵热水器低温制热水效果差的问题。双级增焓技术的出现，解决了这些问题。双级增焓压缩机用于这些高负荷重工况，压比较大，采用双级压缩能够有效地将压比进行分配，使空调系统高效运行，同时降低排气温度，提高压缩机可靠性；然而用于低负荷轻工况时，会出现能效偏低的问题，反而不如常规单级压缩机。

发明内容

因此，本发明提供一种旋转式压缩机及其空调系统，能够解决现有技术中双级增焓压缩机在低负荷轻工况下排量小、能效偏低的技术问题。

为了解决上述问题，本发明提供一种旋转式压缩机，包括壳体以及处于所述壳体内的电机组件、泵体组件，所述泵体组件包括低压级压缩部及高压级压缩部，所述低压级压缩部处于所述高压级压缩部与所述电机组件之间，所述低压级压缩部远离所述高压级压缩部一侧构造有上法兰排气腔，所述低压级压缩部与所述高压级压缩部之间构造有隔板中间腔，所述低压级压缩部通过第一排气阀与所述上法兰排气腔可控连通、通过第二排气阀与所述隔板中间腔可控连通，所述上法兰排气腔通过第三排气阀与所述壳体内腔可控连通，所述高压级压缩部通过所述隔板中间腔吸气且远离所述低压级压缩部一侧构造有下法兰排气腔，所述高压级压缩部通过第四排气阀与所述下法兰排气腔可控连通，所述下法兰排气腔与所述壳体内腔连通，所述高压级压缩部具有变容控制结构，还包括增焓部件，所述增焓部件能够经由所述变容控制结构与所述隔板中间腔连通。

在一些实施方式中，所述隔板中间腔与所述上法兰排气腔通过连通管路连通。

在一些实施方式中，所述高压级压缩部包括高压级滑片，所述变容控制结构包括与所述高压级滑片对应设置的销钉组件，所述销钉组件具有锁定所述高压级滑片的上锁位置以及解除对所述高压级滑片的锁定的解锁位置，当所述旋转式压缩机运行单级模式时，所述销钉组件处于所述上锁位置且所述增焓部件与所述隔板中间腔截断连通，当所述旋转式压缩机运行双级模式时，所述销钉组件处于所述解锁位置且所述增焓部件经由所述变容控制结构与所述隔板中间腔连通。

在一些实施方式中，所述销钉组件包括销钉以及处于所述销钉的尾部的弹簧，所述销钉的头部与所述壳体的内腔常通，所述销钉的尾部与控制通道连通，所述控制通道与所述增焓部件的内部连通。

在一些实施方式中，所述高压级压缩部还包括高压级气缸，所述高压级气缸内构造有销钉孔，所述销钉组件组装于所述销钉孔内，所述高压级气缸内还构造有过流通道，所述过流通道的一端与所述隔板中间腔连通，另一端与所述销钉孔可控连通。

在一些实施方式中，所述销钉具有轴体，所述头部与所述尾部分别处于所述轴体的两端，所述轴体上构造有围绕所述轴体的轴线周向延伸的环槽，当所述销钉组件处于所述解锁位置时，所述环槽与所述过流通道及所述控制通道连通，当所述销钉组件处于所述上锁位置时，所述环槽被所述销钉孔的孔壁密封。

在一些实施方式中，所述泵体组件上构造有沿其轴向延伸的排气通道，所述排气通道的一端与所述下法兰排气腔连通，所述排气通道的另一端与所述电机组件所在的壳体内腔连通。

在一些实施方式中，所述隔板中间腔由上隔板及下隔板相互扣合形成；和/或，所述上法兰排气腔由上法兰与上盖板相互扣合形成；和/或，所述下法兰排气腔由下法兰与下盖板相互扣合形成。

本发明还提供一种空调系统，包括双级增焓压缩机，所述双级增焓压缩机为上述的旋转式压缩机。

在一些实施方式中，所述空调系统还包括第一换热器、第二换热器、第一三通管、第二三通管、四通阀以及处于所述第一换热器与所述第二换热器管路之间的闪蒸器，其中，所述第一三通管的第一口与所述双级增焓压缩机的排气口连通，所述第一三通管的第二口通过第一通断阀与所述第二三通管的第二口可控连通，所述第一三通管的第三口与所述四通阀的第一口连通，所述第二三通管的第一口与所述增焓部件的冷媒入口连通，所述第二三通管的第三口通过第二通断阀与所述闪蒸器的补气口可控连通，所述四通阀的第二口与所述第一换热器连通，所述四通阀的第三口与所述双级增焓压缩机的吸气口连通，所述四通阀的第四口与所述第二换热器连通。

在一些实施方式中，当所述双级增焓压缩机运行单级模式时，控制所述第一通断阀连通、第二通断阀截断；或者，当所述双级增焓压缩机运行双级模式时，控制所述第一通断阀截断、第二通断阀连通。

本发明提供的一种旋转式压缩机及其空调系统，在压缩机或者空调系统运行单级模式时，高压级压缩部不对冷媒二次压缩，低压级压缩部压缩形成的高压冷媒大部分将通过第一排气阀、第二排气阀以及上法兰排气腔排出至壳体10的内腔，进而排出压缩机，该部分冷媒不会进入高压级压缩部进行再次压缩，少部分经由高压级压缩部以及下法兰排气腔排出至壳体的内腔，因此具有更大的排气量(业内公知的，高压级压缩部的排气量小于低压级压缩部)，也即实现了单级模式下的压缩机排量与双级模式下的压缩机排量一致，提高了压缩机的综合能效。

附图说明

图1为本发明实施例的旋转式压缩机的外部结构示意图(俯视图)；

图2为图1中A-A的结构示意图；

图3为图2中的泵体组件的剖面结构示意图；

图4为本发明的压缩机处于单级模式下时的销钉组件的状态示意图(此时销钉组件处于上锁位置)；

图5为本发明的压缩机处于单级模式下时的气流流通示意图(图中箭头示出流动方向)；

图6为本发明的压缩机处于双级模式下时的销钉组件的状态示意图(此时销钉组件处于解锁位置)；

图7为本发明的压缩机处于双级模式下时的气流流通示意图(图中箭头示出流动方向)；

图8为本发明的另一实施例的空调系统中的压缩机处于单级非补气增焓状态下的气流流通示意图；

图9为本发明的另一实施例的空调系统中的压缩机处于双级补气增焓状态下的气流流通示意图。

附图标记表示为：

1、电机组件；2、泵体组件；21、低压级压缩部；211、第一排气阀；212、第二排气阀；213、低压级气缸；214、低压级滑片；22、高压级压缩部；221、第四排气阀；222、高压级滑片；223、销钉；224、弹簧；225、控制通道；23、排气通道；24、高压级气缸；31、上法兰排气腔；311、第三排气阀；32、上法兰；33、上盖板；41、隔板中间腔；42、上隔板；43、下隔板；51、下法兰排气腔；52、下法兰；53、下盖板；6、增焓部件；7、过流通道；71、环槽；10、壳体；100、双级增焓压缩机；101、第一换热器；102、第二换热器；103、闪蒸器；1041、第一三通管；1042、第二三通管；1043、四通阀；1051、第一通断阀；1052、第二通断阀；106、分液器；1071、一级节流元件；1072、二级节流元件。

具体实施方式

结合参见图1至图9所示，根据本发明的实施例，提供一种旋转式压缩机，包括壳体10以及处于壳体10内的电机组件1、泵体组件2，电机组件1用于驱动泵体组件2实现冷媒压缩，泵体组件2包括低压级压缩部21及高压级压缩部22，低压级压缩部21处于高压级压缩部22与电机组件1之间，低压级压缩部21远离高压级压缩部22一侧构造有上法兰排气腔31，低压级压缩部21与高压级压缩部22之间构造有隔板中间腔41，低压级压缩部21通过第一排气阀211与上法兰排气腔31可控连通、通过第二排气阀212与隔板中间腔41可控连通，上法兰排气腔31通过第三排气阀311与壳体10内腔可控连通，高压级压缩部22通过隔板中间腔41吸气且远离低压级压缩部21一侧构造有下法兰排气腔51，高压级压缩部22通过第四排气阀221与下法兰排气腔51可控连通，下法兰排气腔51与壳体10内腔连通，高压级压缩部22具有变容控制结构，还包括增焓部件6，增焓部件6能够经由变容控制结构与隔板中间腔41连通，能够理解的，增焓部件6与空调系统的闪蒸器103等补气部件闪发处的中压气态冷媒可控连通，高压级压缩部22为变容结构，也即高压级压缩部22在单级模式下的高压级滑片222被锁定与高压级滚子脱离接触，此时高压级压缩部22空转不压缩冷媒，在双级模式下的高压级滑片222被接触锁定与高压级滚子接触，此时高压级压缩部22对低压级压缩部21排出的冷媒进行二级压缩。该技术方案中，在压缩机或者空调系统运行单级模式时，高压级压缩部22不对冷媒二次压缩，低压级压缩部21压缩形成的高压冷媒大部分将通过第一排气阀211、第二排气阀212以及上法兰排气腔31排出至壳体10的内腔，进而排出压缩机，该部分冷媒不会进入高压级压缩部22进行再次压缩，少部分经由高压级压缩部22以及下法兰排气腔51排出至壳体10的内腔，因此具有更大的排气量(业内公知的，高压级压缩部22的排气量小于低压级压缩部21)，也即实现了单级模式下的压缩机排量与双级模式下的压缩机排量一致，提高了压缩机的综合能效。

在一些实施方式中，隔板中间腔41与上法兰排气腔31通过连通管路(图中未示出、未标引)连通，具体而言，连通通道可以为一个单独独立于泵体组件2的管路组件，只要实现两个腔之间的连通即可，而更佳的是，连通通道构造于相应的隔板以及低压级气缸213内，使泵体组件结构更加紧凑，此时能够理解的是，由于隔板中间腔41与上法兰排气腔31通过连通通道连通，在单级模式下时，低压级压缩部21的排气一部分直接经由第一排气阀211进入上法兰排气腔31并经由第三排气阀311排至壳体10的内腔，另一部分则经由第二排气阀212进入隔板中间腔41内并经由连通通道再次流入上法兰排气腔31内排出，因此，单级模式下的排气量远远大于高压级压缩部22的排气量。

在一些实施方式中，高压级压缩部22包括高压级滑片222，变容控制结构包括与高压级滑片222对应设置的销钉组件，销钉组件具有锁定高压级滑片222的上锁位置(如图4所示)以及解除对高压级滑片222的锁定的解锁位置(如图6所示)，当旋转式压缩机运行单级模式时，也即图4所示，销钉组件处于上锁位置且增焓部件6与隔板中间腔41截断连通，此时，增焓部件6中的气流不会进入隔板中间腔41内，也即增焓部件6并不发挥补气增焓的作用，而仅仅是作为销钉组件的位置切换控制气流，当旋转式压缩机运行双级模式时，也即图6所示，销钉组件处于解锁位置且增焓部件6经由变容控制结构与隔板中间腔41连通，此时增焓部件6内的中压气流将被引入隔板中间腔41内实现对二级压缩的补气增焓目的，需要说明的是，此时的增焓部件6流出的气流同时用于控制销钉组件的位置切换。具体而言，销钉组件包括销钉223以及处于销钉223的尾部的弹簧224，销钉223的头部与壳体10的内腔常通，销钉223的尾部与控制通道225连通，控制通道225与增焓部件6的内部连通。

结合参见图4及图6所示，高压级压缩部22还包括高压级气缸24，高压级气缸24内构造有销钉孔，销钉组件组装于销钉孔内，高压级气缸24内还构造有过流通道7，过流通道7的一端与隔板中间腔41连通，另一端与销钉孔可控连通，过流通道7构造于高压级气缸24内使压缩机的结构更加紧凑。在一个具体的实施例中，销钉223具有轴体，头部与尾部分别处于轴体的两端，轴体上构造有围绕轴体的轴线周向延伸的环槽71，当销钉组件处于解锁位置时，环槽71与过流通道7及控制通道225连通，当销钉组件处于上锁位置时，环槽71被销钉孔的孔壁密封，该技术方案中，通过销钉223的位置变化实现环槽71与过流通道7的连通或者截断，进而实现了单级模式下的高压级压缩部22不压缩，而双级模式下的补气增焓，结构尤其简单，控制便利。

参见图5及图7所示，泵体组件2上构造有沿其轴向延伸的排气通道23，排气通道23的一端与下法兰排气腔51连通，排气通道23的另一端与电机组件1所在的壳体10内腔连通，该排气通道23具体由下法兰52、高压级气缸24、下隔板43、上隔板42、上法兰32、上盖板33上对应位置的通孔共同形成，无需单独设置管路，结构简单紧凑。

参见图5所示，在压缩机运行单级模式下，低压级压缩部21吸入低压冷媒气流进入其内部进行压缩形成高压冷媒气流，一部分经由第一排气阀211进入上法兰排气腔31内并经由第三排气阀311排出至壳体10的内腔并排出压缩机，另一部分则经由第二排气阀212进入隔板中间腔41内，此时一部分经由连通通道进入上法兰排气腔31内由第三排气阀311排出至壳体10的内腔，另一部分则进入高压级压缩部22内(此时其并不对其内的冷媒压缩)并经由第四排气阀221排出至下法兰排气腔51后经由排气通道23进入壳体10的内腔并最终排出压缩机，实现了单级模式下的大排量；参见图7所示，在压缩机运行双级模式下，低压级压缩部21吸入低压冷媒气流进入其内部压缩形成中压冷媒气流，一部分经由第一排气阀211进入上法兰排气腔31，此时由于壳体10内高压背压的作用，第三排气阀311不能开启，进入上法兰排气腔31内的中压冷媒气流经由连通通道进入隔板中间腔41内，低压级压缩部21内的中压冷媒气流另一部分则经由第二排气阀212进入隔板中间腔41内，进入隔板中间腔41内的中压冷媒气流为高压级压缩部22吸入并在其内被二次压缩形成高压冷媒气流，经由第四排气阀221进入下法兰排气腔51内并经由排气通道23进入壳体10内腔后排出压缩机。

在一些实施方式中，隔板中间腔41由上隔板42及下隔板43相互扣合形成；和/或，上法兰排气腔31由上法兰32与上盖板33相互扣合形成；和/或，下法兰排气腔51由下法兰52与下盖板53相互扣合形成，方便各个腔室的制造过程。

前述的高压、中压以及低压皆为相对而言的，其具体的压力值根据压缩机的设计需要合理选择即可。

本发明还提供一种空调系统，包括双级增焓压缩机100，双级增焓压缩机100为上述的旋转式压缩机，参见图8及图9所示，空调系统还包括第一换热器101、第二换热器102、第一三通管1041、第二三通管1042、四通阀1043以及处于第一换热器101与第二换热器102管路之间的闪蒸器103，其中，第一三通管1041的第一口与双级增焓压缩机100的排气口连通，第一三通管1041的第二口通过第一通断阀1051与第二三通管1042的第二口可控连通，第一三通管1041的第三口与四通阀1043的第一口连通，第二三通管1042的第一口与增焓部件6的冷媒入口连通，第二三通管1042的第三口通过第二通断阀1052与闪蒸器103的补气口可控连通，四通阀1043的第二口与第一换热器101连通，四通阀1043的第三口与双级增焓压缩机100的吸气口连通，四通阀1043的第四口与第二换热器102连通。具体而言，当双级增焓压缩机100运行单级模式时，控制第一通断阀1051连通、第二通断阀1052截断；或者，当双级增焓压缩机100运行双级模式时，控制第一通断阀1051截断、第二通断阀1052连通，此时闪蒸器103的补气口与增焓部件6连通。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各方式的有利技术特征可以自由地组合、叠加。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种旋转式压缩机，包括壳体(10)以及处于所述壳体(10)内的电机组件(1)、泵体组件(2)，其特征在于，所述泵体组件(2)包括低压级压缩部(21)及高压级压缩部(22)，所述低压级压缩部(21)处于所述高压级压缩部(22)与所述电机组件(1)之间，所述低压级压缩部(21)远离所述高压级压缩部(22)一侧构造有上法兰排气腔(31)，所述低压级压缩部(21)与所述高压级压缩部(22)之间构造有隔板中间腔(41)，所述低压级压缩部(21)通过第一排气阀(211)与所述上法兰排气腔(31)可控连通、通过第二排气阀(212)与所述隔板中间腔(41)可控连通，所述上法兰排气腔(31)通过第三排气阀(311)与所述壳体(10)内腔可控连通，所述高压级压缩部(22)通过所述隔板中间腔(41)吸气且远离所述低压级压缩部(21)一侧构造有下法兰排气腔(51)，所述高压级压缩部(22)通过第四排气阀(221)与所述下法兰排气腔(51)可控连通，所述下法兰排气腔(51)与所述壳体(10)内腔连通，所述高压级压缩部(22)具有变容控制结构，还包括增焓部件(6)，所述增焓部件(6)能够经由所述变容控制结构与所述隔板中间腔(41)连通。

2.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述隔板中间腔(41)与所述上法兰排气腔(31)通过连通管路连通。

3.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述高压级压缩部(22)包括高压级滑片(222)，所述变容控制结构包括与所述高压级滑片(222)对应设置的销钉组件，所述销钉组件具有锁定所述高压级滑片(222)的上锁位置以及解除对所述高压级滑片(222)的锁定的解锁位置，当所述旋转式压缩机运行单级模式时，所述销钉组件处于所述上锁位置且所述增焓部件(6)与所述隔板中间腔(41)截断连通，当所述旋转式压缩机运行双级模式时，所述销钉组件处于所述解锁位置且所述增焓部件(6)经由所述变容控制结构与所述隔板中间腔(41)连通。

4.根据权利要求3所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述销钉组件包括销钉(223)以及处于所述销钉(223)的尾部的弹簧(224)，所述销钉(223)的头部与所述壳体(10)的内腔常通，所述销钉(223)的尾部与控制通道(225)连通，所述控制通道(225)与所述增焓部件(6)的内部连通。

5.根据权利要求4所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述高压级压缩部(22)还包括高压级气缸(24)，所述高压级气缸(24)内构造有销钉孔，所述销钉组件组装于所述销钉孔内，所述高压级气缸(24)内还构造有过流通道(7)，所述过流通道(7)的一端与所述隔板中间腔(41)连通，另一端与所述销钉孔可控连通。

6.根据权利要求5所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述销钉(223)具有轴体，所述头部与所述尾部分别处于所述轴体的两端，所述轴体上构造有围绕所述轴体的轴线周向延伸的环槽(71)，当所述销钉组件处于所述解锁位置时，所述环槽(71)与所述过流通道(7)及所述控制通道(225)连通，当所述销钉组件处于所述上锁位置时，所述环槽(71)被所述销钉孔的孔壁密封。

7.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述泵体组件(2)上构造有沿其轴向延伸的排气通道(23)，所述排气通道(23)的一端与所述下法兰排气腔(51)连通，所述排气通道(23)的另一端与所述电机组件(1)所在的壳体(10)内腔连通。

8.根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，所述隔板中间腔(41)由上隔板(42)及下隔板(43)相互扣合形成；和/或，所述上法兰排气腔(31)由上法兰(32)与上盖板(33)相互扣合形成；和/或，所述下法兰排气腔(51)由下法兰(52)与下盖板(53)相互扣合形成。

9.一种空调系统，包括双级增焓压缩机(100)，其特征在于，所述双级增焓压缩机(100)为权利要求6所述的旋转式压缩机。

10.根据权利要求9所述的空调系统，其特征在于，还包括第一换热器(101)、第二换热器(102)、第一三通管(1041)、第二三通管(1042)、四通阀(1043)以及处于所述第一换热器(101)与所述第二换热器(102)管路之间的闪蒸器(103)，其中，所述第一三通管(1041)的第一口与所述双级增焓压缩机(100)的排气口连通，所述第一三通管(1041)的第二口通过第一通断阀(1051)与所述第二三通管(1042)的第二口可控连通，所述第一三通管(1041)的第三口与所述四通阀(1043)的第一口连通，所述第二三通管(1042)的第一口与所述增焓部件(6)的冷媒入口连通，所述第二三通管(1042)的第三口通过第二通断阀(1052)与所述闪蒸器(103)的补气口可控连通，所述四通阀(1043)的第二口与所述第一换热器(101)连通，所述四通阀(1043)的第三口与所述双级增焓压缩机(100)的吸气口连通，所述四通阀(1043)的第四口与所述第二换热器(102)连通。

11.根据权利要求10所述的空调系统，其特征在于，当所述双级增焓压缩机(100)运行单级模式时，控制所述第一通断阀(1051)连通、第二通断阀(1052)截断；或者，当所述双级增焓压缩机(100)运行双级模式时，控制所述第一通断阀(1051)截断、第二通断阀(1052)连通。

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