CN204783682U - 空调系统的压缩机和具有该压缩机的空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空调系统的压缩机和具有该压缩机的空调系统，所述压缩机包括：壳体；气缸组件，所述气缸组件设在所述壳体内，所述气缸组件内限定出压缩腔；储液器，所述储液器包括外壳和出口管，所述出口管的外开口端位于所述外壳之外且与所述压缩腔连通，所述出口管的内开口端位于所述外壳内，所述内开口端所在的水平面与位于该水平面下方的所述外壳所围成的空间的体积为所述储液器的有效容积A，所述空调系统的制冷剂的充灌量为R，所述制冷剂为二氟甲烷，所述A与R满足关系式：A＝R×m，其中，0.25≤m≤0.72。根据本实用新型的压缩机，运行安全可靠，工作效率高，使用寿命长。

Description

空调系统的压缩机和具有该压缩机的空调系统

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，更具体地，涉及一种空调系统的压缩机和具有该压缩机的空调系统。

背景技术

R22制冷剂已被“蒙特利尔议定”书列为限期逐步淘汰的制冷剂。欧洲、日本早已开始转向R410A制冷剂替代，美国也开始禁止R22在新的制冷产品中的使用。中国也加快了R22淘汰的步伐，2015年要达到削减基线水平的10％的要求。而国内一些主要品牌也开始推出R410A作为制冷剂的环保空调。然而R410A的GWP值比R22还大，“京都议定书”已将R410A列为受控排放的温室效应气体，所有R410A绝不是长远的替代方案。

作为替代制冷剂之一的R32，即二氟甲烷，为业界关注。其GWP为675，仅为R410A(GWP2100)的约三分之一。其安全等级为A2L，可燃性远远低于碳氢制冷剂R290。因此，应用R32制冷剂的产品，在市场推广上以及市场接受程度上，要优于R290制冷剂产品。然而，当空调中所使用的制冷剂发生改变时，空调的结构也应当进行调整。

实用新型内容

本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：

发明人对使用R32制冷剂的空调系统进行了测试，发现在空调ASHRAE测试条件下，压缩机无论是在吸气状态还是排气状态，采用R32制冷剂比R410A制冷剂的质量流量要低得多，约为R410A制冷剂的65％～75％，具体如表1所示：

表1

至于汽化潜热方面，在40℃和10℃下，R32制冷剂比R410A制冷剂则高出约20％，具体如表2所示。

表2

由于汽化潜热越高，单位质量制冷剂吸收或放出的热量越多，因此，尽管表1所示的R32制冷剂比R410A制冷剂的质量流量要低得多。但是，在空调ASHRAE测试条件下，压缩机采用相同的排出容积时，采用R32制冷剂比R410A制冷剂的制冷量仍会要高出约5％～7％，具体如表3所示：

表3

因此，要得到相同的制冷量的话，采用R32制冷剂的滚动转子压缩机的排出容积会比采用R410A制冷剂时要小一点。

同时，发明人根据试验研究发现，实际空调系统在匹配时，要得到相当的制冷量的话，采用R32制冷剂时只需要以往R410A制冷剂的70％～85％的充灌量(质量)。

有鉴于此，本申请的发明人专门针对采用R32制冷剂的空调系统进行了研究，其中特别对压缩机的储液器的结构进行了改进，使改进后的压缩机及其空调系统可以匹配R32制冷剂，使用性能较好。

具体而言，考虑到储液器有着储存未能及时蒸发的制冷剂并让其在进入压缩腔前及时进行蒸发，从而避免大量液态的制冷剂进入压缩腔而引起液压缩，导致压缩机损坏。同时，储液器也发挥着储存部分从制冷循环系统中回流的润滑油，并通过储液器的出口管上的回油孔让润滑油逐步被吸入到压缩腔内。当然，储液器的液态制冷剂也可以通过回油孔逐步被吸入到压缩腔内。

因此，若空调器系统的制冷剂的充灌量以及压缩机的润滑油的封入量(封油量)发生改变，则储液器的设计也需要做相应的优化调整。

因此，本申请的发明人对采用R32的压缩机的储液器的进行了专门的设计，使采用R32的压缩机的储液器可以使制冷剂及时气化，防止液态的制冷剂进入到压缩腔中，保证压缩机的运行。

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型提出了一种空调系统的压缩机，所述压缩机不易损坏，运行安全且可靠，工作性能好。

本实用新型还提出了一种具有上述压缩机的空调系统。

根据本实用新型的空调系统的压缩机，包括：壳体；气缸组件，所述气缸组件设在所述壳体内，所述气缸组件内限定出压缩腔；储液器，所述储液器包括外壳和出口管，所述出口管的外开口端位于所述外壳之外且与所述压缩腔连通，所述出口管的内开口端位于所述外壳内，所述内开口端所在的水平面与位于该水平面下方的所述外壳所围成的空间的体积为所述储液器的有效容积A，所述空调系统的制冷剂的充灌量为R，所述制冷剂为二氟甲烷，所述A与R满足关系式：A＝R×m，其中，0.25≤m≤0.72。

根据本实用新型的压缩机，储液器可以保证液态制冷剂的正常储存，而且可以使液态制冷剂在流出储液器之前及时转化为气态的制冷剂，避免液态的制冷剂从出口管进入到压缩腔，压缩机运行安全可靠，工作效率高，使用寿命长。

另外，根据本实用新型的空调系统的压缩机还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型的一个实施例，所述出口管上设有位于所述外壳内的回油孔，所述回油孔所在的水平面与位于该水平面之下的所述外壳所围成的空间的体积为V，所述压缩机的封油量为L，其中V/L≤0.2。

根据本实用新型的一个实施例，所述内开口端与所述外壳的顶壁之间的竖直距离小于或等于所述外壳沿竖直方向延伸的尺寸的三分之一。

根据本实用新型的一个实施例，所述出口管位于所述外壳内的部分沿竖直方向延伸。

根据本实用新型的一个实施例，所述气缸组件包括一个气缸，所述出口管与所述气缸连通。

根据本实用新型的一个实施例，所述气缸组件包括轴承和气缸，所述轴承设在所述气缸的上端和/或下端，所述轴承上设有吸气通道，所述出口管通过所述吸气通道与所述气缸连通。

根据本实用新型的一个实施例，所述气缸组件包括两个气缸，两个所述气缸之间设有中隔板，所述中隔板上设有吸气通道，所述吸气通道的一端分别与两个所述气缸相连，所述吸气通道的另一端与所述出口管连通。

根据本实用新型实施例的空调系统，包括根据本实用新型的一个实施例，权利要求1-7中任一项所述的空调系统的压缩机。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的空调系统的压缩机的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的空调系统的压缩机的储液器的结构示意图。

附图标记：

压缩机100；

壳体10；

气缸组件20；压缩腔21；吸气通道22；气缸201；轴承202；

储液器40；外壳41；出口管42；内开口端421；外开口端422；回油孔423。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图详细描述根据本实用新型实施例的空调系统的压缩机100。

参照图1和图2所示，根据本实用新型实施例的空调系统的压缩机100可以包括壳体10、气缸组件20和储液器40。压缩机100中的制冷剂为二氟甲烷，即R32。

气缸组件20设在壳体10内，气缸组件20内限定出压缩腔21。储液器40包括外壳41和出口管42，出口管42具有两端，分别为外开口端422和内开口端421。出口管42的外开口端422位于外壳41之外并且与压缩腔21连通，出口管42的内开口端421位于外壳41内。

由于储液器40的容量涉及到其容纳多少液态制冷剂的问题。当空调系统中制冷剂的充灌量少了，那么储液器40的容量也需要作出优化调整。在储液器40中，液态制冷剂的液面高度不能超过出口管42的内开口端421所在的水平面。外壳41所围成的内部空间不会全部用于储存，其中仅部分空间起到决定性的作用。该部分空间即为储液器40的有效容积。

具体而言，内开口端421所在的水平面与位于该水平面下方的外壳41所围成的空间的体积为储液器40的有效容积A。也就是说，经过内开口端421的水平面与位于该水平面下方的外壳41所围成的空间的体积即为储液器40的有效容积A。假设空调系统的制冷剂的充灌量为R。

发明人经过研究发现，A与R满足关系式：A＝R×m。其中，m为系数，0.25≤m≤0.72。当储液器40的结构满足该关系式时，储液器40可以使液态制冷剂向气态制冷剂及时转化，避免液态制冷剂进入压缩腔21，保证压缩机100的运行性能。

这里，制冷剂的充灌量R可以根据的具体情况进行取值，例如，在本实用新型的一些实施例中，120g≤R≤5500g。当R和m的值确定时，压缩机100的有效容积A即可以确定。可以根据该有效容积A制造符合要求的储液器40。

根据本实用新型实施例的压缩机100，储液器40的有效容积可以根据确定的关系式来确定，储液器40不仅可以保证液态制冷剂的正常储存，而且可以使液态制冷剂在流出储液器40之前及时转化为气态的制冷剂，避免液态的制冷剂从出口管42进入到压缩腔21，避免液态的制冷剂对压缩机100造成损坏，压缩机100运行安全可靠，工作性能好，使用寿命长。

如图2所示，出口管42上设有位于外壳41内的回油孔423。也就是说，回油孔423设在出口管42的位于外壳41内的部分上，储液器40内的润滑油可以通过该回油孔423回到压缩机100中。假定压缩机100的封油量为L，假设回油孔423所在的水平面与位于该水平面之下的外壳41所围成的空间的体积为V。

在某些工况下(例如高温工况)，当储液器40内部不存在液态制冷剂时，该空间所存储的是润滑油；在某些工况下(例如低温工况，沉积启动工况)，储液器40内部同时存在液态制冷剂和润滑油时，由于在40℃以下时，液态制冷剂比润滑油重，因此根据液态制冷剂量的不同，该空间所存储的可以只是制冷剂，也可以同时含制冷剂和润滑油。当该空间所存储的是制冷剂或润滑油时，两个都不参与制冷系统的循环，因此可以说是被浪费掉了。

因此，当空调系统中制冷剂的充灌量以及压缩机100的封油量调整了，该空间的体积V也需要做优化调整。发明人经过研究发现，该空间的体积V与压缩机100的封油量L之间应当满足下列关系式：其中V/L≤0.2。当储液器40的结构满足该关系式时，储液器40内的润滑油可以通过回油孔423及时回油，减少储液器40内润滑油的滞留量，提高润滑油的利用率，同时也能保证液态制冷剂及时气化，提高压缩机100运行的可靠性。

这里，压缩机100的封油量L可以根据的具体情况进行取值，例如，在本实用新型的一些实施例中，80ml≤L≤1600ml。当L的值确定时，该空间的体积V即可以确定。符合该关系式的压缩机100的润滑性能好，压缩机100的效率提升，能耗降低。

根据本实用新型的一些实施例，内开口端421与外壳41的顶壁之间的竖直距离d1小于或等于外壳41沿竖直方向延伸的尺寸d2的三分之一。如图2所示，内开口端421与外壳41的顶壁之间的竖直距离d1小于外壳41沿竖直方向延伸的尺寸d2的三分之一。由此，储液器40的内部空间可以更好的被利用，液态制冷剂的存储量大且气态制冷剂排出顺畅，储液器40的使用性能好。

这里，需要说明的是，当储液器40的顶壁形成为平面时，内开口端421与顶壁之间的竖直距离d1即为顶壁的任意位置处与内开口端421之间的竖直距离；当储液器40的顶壁形成为向上突出的弧形面时，内开口端421与顶壁之间的竖直距离d1即为顶壁的弧形中心处与内开口端421之间的竖直距离。

如图2所示，出口管42位于外壳41内的部分沿竖直方向延伸。由此，不仅利于气态制冷剂在出口管42内的流动，而且出口管42的尺寸相对更短，材料用量更少。优选地，出口管42的位于外壳41内的部分可以设在壳体10的中轴线的位置处，以利于制冷剂从四周均匀流入出口管42。

如图1所示，气缸组件20可以包括一个气缸201，吸气通道22可以设在气缸201上。当然，气缸组件20的结构不仅限于此，例如，气缸组件20可以包括气缸201和轴承202，轴承202可以设在气缸201的上端和/或下端。例如，当轴承202为一个时，该轴承202可以为设在气缸201上端的上轴承，也可以为设在气缸201下端的下轴承；当轴承202为两个时，两个轴承202可以分别为上轴承和下轴承。

其中，吸气通道22的至少一部分可以设在轴承202上。也就是说，吸气通道22可以完全设在轴承202上，也可以部分设在轴承202上。当吸气通道22完全设在轴承202上时，吸气通道22的开口与压缩腔21直接连通。当吸气通道22部分设在轴承202上时，吸气通道22的另一部分仍然可以设在气缸201上。其中，压缩腔21可以直接与位于轴承202上的吸气通道22直接连通，也可以与位于气缸201上的吸气通道22直接连通，这可以根据具体情况进行设置。

可选地，在本实用新型的一些未示出的实施例中，气缸组件20可以包括两个气缸201。也就是说，根据本实用新型实施例的压缩机100可以为双缸压缩机100。两个气缸201之间设有中隔板，吸气通道22的至少一部分可以设在中隔板上。也就是说，吸气通道22可以全部设在中隔板上，也可以部分地设在中隔板上。

当吸气通道22完全设在中隔板上时，两个气缸201的压缩腔21分别可以与吸气通道22的开口直接连通。当吸气通道22部分设在中隔板上时，吸气通道22的另一部分可以设在气缸201上，气缸组件20还具有轴承202时，吸气通道22的另一部分也可以设在轴承202上。其中，压缩腔21可以直接与位于中隔板上的吸气通道22直接连通，也可以与位于气缸201或轴承202上的吸气通道22直接连通，这可以根据具体情况进行设置。

根据本实用新型实施例的空调系统可以包括冷凝器、蒸发器和根据本实用新型实施例的压缩机100等部件。该压缩机100可以为如图1中所示的滚动转子压缩机100。由于根据本实用新型实施例的压缩机100具有上述有益的技术效果，因此根据本实用新型实施例的空调系统运行效率高，制冷能力强，使用安全性高。

根据本实用新型实施例的制冷系统的其他构成和操作以及压缩机100与其他部件的连接结构与连接关系对于本领域的普通技术人员来说是可知的，在此不再详细描述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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实用新型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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种空调系统的压缩机，其特征在于，包括：

壳体；

气缸组件，所述气缸组件设在所述壳体内，所述气缸组件内限定出压缩腔；

储液器，所述储液器包括外壳和出口管，所述出口管的外开口端位于所述外壳之外且与所述压缩腔连通，所述出口管的内开口端位于所述外壳内，所述内开口端所在的水平面与位于该水平面下方的所述外壳所围成的空间的体积为所述储液器的有效容积A，所述空调系统的制冷剂的充灌量为R，所述制冷剂为二氟甲烷，所述A与R满足关系式：A＝R×m，其中，0.25≤m≤0.72。

2.根据权利要求1所述的空调系统的压缩机，其特征在于，所述出口管上设有位于所述外壳内的回油孔，所述回油孔所在的水平面与位于该水平面之下的所述外壳所围成的空间的体积为V，所述压缩机的封油量为L，其中V/L≤0.2。

3.根据权利要求1所述的空调系统的压缩机，其特征在于，所述内开口端与所述外壳的顶壁之间的竖直距离小于或等于所述外壳沿竖直方向延伸的尺寸的三分之一。

4.根据权利要求1所述的空调系统的压缩机，其特征在于，所述出口管位于所述外壳内的部分沿竖直方向延伸。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的空调系统的压缩机，其特征在于，所述气缸组件包括一个气缸，所述出口管与所述气缸连通。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的空调系统的压缩机，其特征在于，所述气缸组件包括轴承和气缸，所述轴承设在所述气缸的上端和/或下端，所述轴承上设有吸气通道，所述出口管通过所述吸气通道与所述气缸连通。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的空调系统的压缩机，其特征在于，所述气缸组件包括两个气缸，两个所述气缸之间设有中隔板，所述中隔板上设有吸气通道，所述吸气通道的一端分别与两个所述气缸相连，所述吸气通道的另一端与所述出口管连通。

8.一种空调系统，其特征在于，包括权利要求1-7中任一项所述的空调系统的压缩机。