CN208817775U - 空调系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种空调系统,空调系统包括:压缩机、室内换热器和第一室外换热器,压缩机包括:壳体、一级压缩组件和二级压缩组件,一级压缩组件设置在壳体内,二级压缩组件设置在壳体内,一级压缩组件和二级压缩组件中的至少一组构造为变容压缩组件,一级压缩组件的排气口与二级压缩组件的吸气口之间设置有冷媒常规流路和冷媒冷却流路,冷媒冷却流路上设置有用于冷却一级压缩组件的排气的冷却装置;室内换热器和第一室外换热器分别与压缩机相连。由此,空调系统可以根据实际情况选冷媒常规流路还是冷媒冷却流路两种运行模式,并且每种运行模式下通过变容压缩组件可以控制在最佳容量比范围内运行,从而提高空调系统性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及压缩机领域,尤其是涉及一种空调系统。
背景技术
相关技术中,两级压缩喷气技术具有非常多的性能优点,但是一级排气具有过热度大,不利于能效提高,如叠加中间冷却技术后还更具有性能更优、排气温度更低等优点,但叠加中间冷却后两级压缩部在固定容量比下能效发挥较差。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型的一个目的在于提出一种空调系统,该空调系统可以根据实际情况选冷媒常规流路还是冷媒冷却流路两种运行模式,并且每种运行模式下通过变容压缩组件可以控制在最佳容量比范围内运行,从而提高空调系统性能。
根据本实用新型的空调系统包括:压缩机、室内换热器和第一室外换热器,所述压缩机包括:壳体、一级压缩组件和二级压缩组件,所述一级压缩组件设置在所述壳体内,所述二级压缩组件设置在所述壳体内,所述一级压缩组件和所述二级压缩组件中的至少一组构造为变容压缩组件,所述一级压缩组件的排气口与所述二级压缩组件的吸气口之间设置有冷媒常规流路和冷媒冷却流路,所述冷媒冷却流路上设置有用于冷却所述一级压缩组件的排气的冷却装置;所述室内换热器和所述第一室外换热器分别与所述压缩机相连。
根据本实用新型的空调系统,通过压缩机、室内换热器和第一室外换热器配合,可以降低二级压缩组件的功耗,也可以降低二级压缩组件的排气温度,从而可以提高空调系统的工作性能。
在本实用新型的一些示例中,所述的空调系统还包括:切换装置,所述切换装置设置在所述冷媒常规流路和所述冷媒冷却流路之间且用于切换冷媒流动方向,从而使得所述一级压缩组件的排气能够选择性地通过所述冷媒常规流路或者所述冷媒冷却流路流动至所述二级压缩组件的吸气口。
在本实用新型的一些示例中,所述切换装置包括换向阀。
在本实用新型的一些示例中,所述换向阀为三通换向阀。
在本实用新型的一些示例中,所述冷却装置包括:第二室外换热器,所述第二室外换热器设置在所述冷媒冷却流路上。
在本实用新型的一些示例中,所述的空调系统还包括:补气装置,所述补气装置设置在所述室内换热器和所述第一室外换热器之间,所述补气装置具有与所述二级压缩组件的吸气口相连的补气口。
在本实用新型的一些示例中,所述补气装置为气液分离式补气装置或换热器式补气装置。
在本实用新型的一些示例中,所述冷却装置包括:补气装置,所述补气装置设置在所述室内换热器和所述第一室外换热器之间,所述补气装置具有与所述二级压缩组件的吸气口相连的补气口。
在本实用新型的一些示例中,所述的空调系统还包括:油分离器,所述油分离器设置在所述冷媒冷却流路上且位于所述补气装置的上游侧。
在本实用新型的一些示例中,所述冷却装置还包括:第二室外换热器,所述第二室外换热器设置在所述冷媒冷却流路上且位于所述补气装置的上游侧。
在本实用新型的一些示例中,所述第一室外换热器和所述第二室外换热器集成为一体以形成一体式室外换热器,所述一体式室外换热器包括:第一换热流路和第二换热流路,所述第一换热流路构造为所述第一室外换热器,所述第二换热流路构造为所述第二室外换热器。
在本实用新型的一些示例中,所述一级压缩组件包括:第一气缸;所述二级压缩组件包括:第二气缸和第三气缸;所述第一气缸的排气口构造为所述一级压缩组件的排气口,所述第二气缸的吸气口以及所述第三气缸的吸气口共同构成所述二级压缩组件的吸气口。
在本实用新型的一些示例中,所述第二气缸为定容气缸,所述第三气缸为变容气缸。
在本实用新型的一些示例中,所述一级压缩组件包括:第一气缸和第二气缸;所述二级压缩组件包括:第三气缸;所述第一气缸的排气口和所述第二气缸的排气口共同构成所述一级压缩组件的排气口,所述第三气缸的吸气口构造为所述二级压缩组件的吸气口。
在本实用新型的一些示例中,所述第一气缸和所述第三气缸均为定容气缸,所述第二气缸为变容气缸。
在本实用新型的一些示例中,所述变容压缩组件包括:变容气缸,所述变容气缸连接有旁通口,所述压缩机还包括:柱塞,所述柱塞由压力控制封堵或打开所述旁通口。
在本实用新型的一些示例中,所述的空调系统还包括:压力切换阀,所述压力切换阀与所述压力控制腔相连,所述压力控制腔通过所述压力切换阀连通高压排气或低压吸气。
在本实用新型的一些示例中,所述一级压缩组件为定容压缩组件且容量为V1,所述二级压缩组件为变容压缩组件,所述二级压缩组件的全容量为V2,部分容量为V2’,其中所述一级压缩组件的排气通过所述冷媒常规流路流向所述二级压缩组件时的容量比A,其中所述一级压缩组件的排气通过所述冷媒冷却流路流向所述二级压缩组件时的容量比B,其中0.6≤A=V2/V1≤1,0.3≤B=V2’/V1≤0.7。
在本实用新型的一些示例中,所述A进一步满足:A=0.85。
在本实用新型的一些示例中,所述B进一步满足:B=0.5。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本实用新型实施例的空调系统的第二气缸的柱塞打开旁通口时的剖视图;
图2是根据本实用新型实施例的空调系统的第二气缸的柱塞封堵旁通口时的剖视图;
图3-图7是根据本实用新型实施例的空调系统的第一具体实施例的示意图;
图8是根据本实用新型实施例的空调系统的第二具体实施例的示意图;
图9是根据本实用新型实施例的空调系统的第一室外换热器和第二室外换热器集成为一体形成一体式室外换热器时的示意图;
图10是根据本实用新型实施例的空调系统的第三具体实施例的示意图;
图11是根据本实用新型实施例的空调系统设置有第一换向阀的示意图;
图12是根据本实用新型实施例的空调系统设置有两个二通阀的示意图。
附图标记:
空调系统10;
压缩机1;壳体11;
一级压缩组件12;排气口121;
二级压缩组件13;吸气口131;
冷媒常规流路2;冷媒冷却流路3;
冷却装置4;第二室外换热器41;
室内换热器5;第一室外换热器6;
切换装置7;第一换向阀71;二通阀72;
补气装置8;补气口81;
油分离器9;第一换热流路91;第二换热流路92;第一气缸93;第二气缸94;第三气缸95;
变容气缸96;旁通口961;柱塞962;
压力切换阀97;压力控制腔98;
轴承99;隔板991;旁通通道992
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,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
下面参考图1-图12描述根据本实用新型实施例的家用空调10,家用空调10可以是本申请的空调系统10。
如图1-图10所示,根据本实用新型实施例的家用空调10包括:压缩机1、室内换热器5和第一室外换热器6。压缩机1可以包括:壳体11、一级压缩组件12和二级压缩组件13,一级压缩组件12可以设置在壳体11内,二级压缩组件13可以设置在壳体11内,一级压缩组件12和二级压缩组件13中的至少一组构造为变容压缩组件,需要解释的是,可以将一级压缩组件12和二级压缩组件13中的一个构造为变容压缩组件,也可以将一级压缩组件12和二级压缩组件13同时构造为变容压缩组件,变容压缩组件可以控制压缩部运行两种容量模式:全负荷(也称全容量)模式,部分负荷(也称部分容量)模式。
一级压缩组件12的排气口121与二级压缩组件13的吸气口131连通,一级压缩组件12的排气口121排出的冷媒可以流到二级压缩组件13的吸气口131,一级压缩组件12的排气口121与二级压缩组件13的吸气口131之间可以设置有冷媒常规流路2和冷媒冷却流路3,冷媒冷却流路3上可以设置有用于冷却一级压缩组件12的排气的冷却装置4,室内换热器5和第一室外换热器6分别与压缩机1相连,也就是说,室内换热器5与压缩机1相连,第一室外换热器6与压缩机1相连。
其中,一级压缩组件12压缩后排出的冷媒再进入二级压缩组件13进行第二次压缩,这种两个压缩组件串联连接的方式进行压缩称为两级压缩,当冷媒通过冷媒冷却流路3时,由于一级压缩组件12排出的冷媒温度有一定过热,如果经过冷却装置4冷却后再到二级压缩组件13压缩,通过压焓图分析可得知,这样有利于降低二级压缩组件13的功耗,也有利于降低二级压缩组件13的排气温度,并且,可以根据实际情况选冷媒常规流路2还是冷媒冷却流路3两种运行模式,并且每种运行模式下通过变容压缩组件可以控制在最佳容量比范围内运行,从而可以提高家用空调10的工作性能。并且,一级压缩组件12排出的冷媒通过降温冷却后再到达二级压缩组件13压缩的模式称为两级压缩带中间冷却功能,带冷却功能可以提高家用空调10的性能。
由此,家用空调10可以根据实际情况选冷媒常规流路2还是冷媒冷却流路3两种运行模式,并且每种运行模式下通过变容压缩组件可以控制在最佳容量比范围内运行,从而可以提高家用空调10性能。
在本实用新型的一些实施例中,如图3-图10所示,家用空调10还可以包括:切换装置7,切换装置7可以设置在冷媒常规流路2和冷媒冷却流路3之间,而且切换装置7可以用于切换冷媒流动方向,从而使得一级压缩组件12的排气能够选择性地通过冷媒常规流路2或者冷媒冷却流路3流动至二级压缩组件13的吸气口131。其中,带冷却功能有应用局限性,例如:带冷却功能仅限于制冷模式使用,制热模式运行带冷却功能就会降低制热量,故而,通过增加切换装置7,可以使得制冷模式下一级压缩组件12的排气能够通过冷媒冷却流路3流动至二级压缩组件13的吸气口131,制热模式下可以使一级压缩组件12的排气能够通过冷媒常规流路2流动至二级压缩组件13的吸气口131。
在本实用新型的一些实施例中,切换装置7可以包括;换向阀,换向阀可以改变冷媒在冷媒流路中的流动方向,从而可以实现一级压缩组件12的排气能够选择性地通过冷媒常规流路2或者冷媒冷却流路3流动至二级压缩组件13的吸气口131的工作目的,并且,换向阀的工作可靠性好,不容易损坏,这样设置可以保证切换装置7的工作可靠性,也可以延长切换装置7的使用寿命。
在本实用新型的一些实施例中,换向阀可以设置为三通换向阀,如此设置能够使换向阀的设计更加合理,可以准确地控制一级压缩组件12的排气通过冷媒常规流路2或者冷媒冷却流路3,从而可以保证家用空调10的工作性能。
在本实用新型的一些实施例中,如图3、图4、图5、图6、图8和图10所示,冷却装置4可以包括:第二室外换热器41,第二室外换热器41可以设置在冷媒冷却流路3上,当一级压缩组件12的排气通过冷媒冷却流路3上的第二室外换热器41时,冷媒可以与环境进行换热,冷媒换热完成后,冷媒可以流动至二级压缩组件13的吸气口131。
在本实用新型的一些实施例中,如图3-图10所示,家用空调10还可以包括:补气装置8,补气装置8可以设置在室内换热器5和第一室外换热器6之间,补气装置8可以具有与二级压缩组件13的吸气口131相连的补气口81,通过二级压缩组件13的吸气口131与补气装置8的补气口81连通,可以使补气装置8内的气体流入二级压缩组件13。如果二级压缩组件13吸入的气体一部分来源于一级压缩组件12的排气,另一部分气体来源于补气装置8,就称为两级压缩带补气功能。其中,补气装置8能够给压缩机1提供补气,增加补气功能可以大大增加家用空调10性能,故而优选的,家用空调10带有补气装置8。需要说明的是,如果家用空调10包括两级压缩同时带补气装置8,家用空调10的冷却功能效果更佳。
其中,中间冷却方式有两种,第一种是将一级压缩组件12的排气通过第二室外换热器41与环境换热,这种方式一般情况下不能冷却到制冷剂气体到对应的饱和温度,故而称之为不完全冷却方式,第二种是将一级压缩组件12的排气通过补气装置8换热,使得一级排气温度下降,这种方式可以将一级排气冷却到对应的饱和温度,故而又称之为完全冷却方式。当然,如图6所示,中间冷却可以同时经过第二室外换热器41和补气装置8,但是需要先经过第二室外换热器41再经过补气装置8。
在本实用新型的一些实施例中,补气装置8可以设置为气液分离式补气装置8或者换热器式补气装置8。需要解释的是,气液分离式补气装置8可以为闪蒸器或者闪发器,换热器式补气装置8可以为过冷器或者经济器,这样设置能够使补气装置8更好地向二级压缩组件13补气,从而可以提高家用空调10的工作性能。
在本实用新型的一些实施例中,冷却装置4包括:补气装置8,补气装置8设置在室内换热器5和第一室外换热器6之间,补气装置8具有与二级压缩组件13的吸气口131相连的补气口81,如此设置能够进一步降低二级压缩组件13的功耗,也能够进一步降低二级压缩组件13的排气温度等,从而可以进一步提高家用空调10的性能。
在本实用新型的一些实施例中,如图7所示,家用空调10还可以包括:油分离器9,油分离器9可以设置在冷媒冷却流路3上,而且油分离器9位于补气装置8的上游侧。其中,如果一级压缩组件12排气为不经过壳体11内部空间,而是直接排出的话,其含油量会很大,此时如果补气装置8为气液分离式补气装置8的话,油可能不能到达二级压缩组件13,而是被气液分离式补气装置8分离流往蒸发器,造成蒸发器换热受阻,性能下降,且容易造成压缩机1缺油,由此,此时优选的在气液分离式补气装置8之前增加油分离器9,这样设置可以使得油量直接回到压缩机1而没有流到气液分离式补气装置8,从而可以蒸发器正常工作。
在本实用新型的一些实施例中,如图6所示,冷却装置4还可以包括:第二室外换热器41,第二室外换热器41可以设置在冷媒冷却流路3上,而且第二室外换热器41可以位于补气装置8的上游侧,当一级压缩组件12的排气口121排出的冷媒流经冷媒冷却流路3时,如此设置能够使冷媒受到两次换热,可以使一级压缩组件12的排气口121排出的冷媒得到充分换热,从而可以保证一级压缩组件12的排气口121排出的冷媒达到饱和温度。
在本实用新型的一些实施例中,如图9所示,第一室外换热器6和第二室外换热器41可以集成为一体,这样设置可以形成一体式室外换热器,一体式室外换热器可以包括:第一换热流路91和第二换热流路92,第一换热流路91可以构造为第一室外换热器6,第二换热流路92可以构造为第二室外换热器41,这样设置能够使一体式室外换热器的结构更加简单,可以减少组成家用空调10的零部件数量,从而可以降低家用空调10的制造成本。
在本实用新型的一些实施例中,如图8所示,一级压缩组件12可以包括:第一气缸93;二级压缩组件13可以包括:第二气缸94和第三气缸95,第一气缸93的排气口121可以构造为一级压缩组件12的排气口121,第二气缸94的吸气口131以及第三气缸95的吸气口131共同构成二级压缩组件13的吸气口131。其中,第二气缸94和第三气缸95可以为并联压缩连接方式,第二气缸94和第三气缸95中的一个气缸可以设置有变容机构,设置有变容机构的气缸在变容机构的控制下可以实现工作或者空转之间的切换。
在本实用新型的一些实施例中,如图8所示,第二气缸94设置为定容气缸,第三气缸95设置为变容气缸96,当家用空调10工作时,第三气缸95在变容机构的控制下可以实现工作或者空转之间的切换,从而可以保证家用空调10的工作性能。
在本实用新型的一些实施例中,如图10所示,一级压缩组件12可以包括:第一气缸93和第二气缸94,二级压缩组件13可以包括:第三气缸95,第一气缸93的排气口121和第二气缸94的排气口121共同构成一级压缩组件12的排气口121,第三气缸95的吸气口131可以构造为二级压缩组件13的吸气口131,如此设置能够保证第一气缸93和第二气缸94的排气口121排出的冷媒可以流到第三气缸95,可以保证家用空调10正常运行。
在本实用新型的一些实施例中,第一气缸93和第三气缸95均设置为定容气缸,第二气缸94设置为变容气缸96。其中,第一气缸93的排气口121、第二气缸94的排气口121、第三气缸95的吸气口131均相互相连,第二气缸94可以设置有变容结构,变容结构可以控制第二气缸94是否工作。
在本实用新型的一些实施例中,如图1和图2所示,变容压缩组件可以包括:变容气缸96,变容气缸96可以连接有旁通口961,压缩机1还可以包括:柱塞962,柱塞962由压力控制封堵或者打开旁通口961。
其中,变容气缸96上、下两侧由轴承99或者隔板991密封,由变容气缸96、轴承99或隔板991等零件形成了压缩气体的压缩腔,轴承99或者隔板991可以设置有旁通口961,旁通口961可以设置有柱塞962,柱塞962一侧为压缩腔,柱塞962的另一侧通过旁通通道992与二级压缩组件13的吸气口131连接。
当二级压缩组件13构造为变容压缩组件时,二级压缩组件13变容方式有很多种,其中较佳的有以下两种:
第一种是:二级压缩组件13包含两个压缩腔并联组成,通过变容机构可以控制其中一个压缩腔是否工作,就可以实现二级压缩组件13变容量运行。
第一种是:二级压缩组件13只有一个压缩腔,压缩腔设置有旁通口961,旁通口961内设置有柱塞962,柱塞962一端连至二级压缩组件13的吸气口131,通过柱塞962即可以实现压缩腔内气体是否旁通回吸气口131,从而可以实现二级压缩组件13变容量运行,这种旁通口961如果设置在旋转压缩机1的气缸上,因为其形状结构原因,则会因为余隙容量和泄露问题造成压缩效率低,如果旁通口961设置在隔板991或者轴承99上,因为其形状原因,可以使余隙容量更小、配合后泄露更少,故而其优点明显。
在本实用新型的一些实施例中,家用空调10还可以包括:压力切换阀97,压力切换阀97与压力控制腔98相连,需要说明的是,压力控制腔98是指上述的压缩腔,压力控制腔98可以通过压力切换阀97连通高压排气或者低压吸气,其中,当压力切换阀97控制压力控制腔98与高压排气连通时,柱塞962封堵旁通口961,当压力切换阀97控制压力控制腔98与低压吸气连通时,柱塞962打开旁通口961,从而可以实现柱塞962封堵或者打开旁通口961的工作目的。
在本实用新型的一些实施例中,一级压缩组件12设置为定容压缩组件,而且容量为V1,二级压缩组件13设置为变容压缩组件,二级压缩组件13的全容量为V2,部分容量为V2’,其中一级压缩组件12的排气通过冷媒常规流路2流向二级压缩组件13时的容量比(容量比=实际运行二级压缩组件13容量:一级压缩组件12容量)为A,其中一级压缩组件12的排气通过冷媒冷却流路3流向二级压缩组件13时的容量比B,B<A,其中0.6≤A=V2/V1≤1,0.3≤B=V2’/V1≤0.7。
其中,一级压缩组件12的容量和二级压缩组件13的容量比决定的一级压缩后排气温度和排气压力,相对于不中间冷却,冷却后所需的中间压力、中间温度就需要较高,这样经过中间冷却降温幅度才较明显,提高能效效果也才更明显,通过理论分析计算,增加中间冷却后所需要的容量比(容量比=二级压缩组件13容量/一级压缩组件12容量)就需要减小,(注:所述的压缩腔的容量即为压缩腔一个压缩周期的实际吸气容积)。为了使得容量比减小,可以增加一级压缩组件12容量或者减小二级压缩组件13容量,但是,负荷加重时需要同时增加一级压缩组件12容量和容量比时应用效果才较佳,在这种情况下,增加一级压缩组件12排量虽然增加了一级压缩组件12容量,但却降低了容量比,应用较为局限,故而采用二级压缩组件13变容方式更优。
在本实用新型的一些实施例中,A可以进一步满足:A=0.85,如此设置能够使一级压缩组件12的排气通过冷媒常规流路2流向二级压缩组件13时的容量比的比值更加合理,可以提升家用空调10的工作性能。
在本实用新型的一些实施例中,B可以进一步满足:B=0.5,一级压缩组件12的排气通过冷媒冷却流路3流向二级压缩组件13时的容量比的比值更加合理,可以进一步提升家用空调10的工作性能。
其中,图1为变容结构的示意图,柱塞962为打开状态,第二气缸94内气体能旁通回第二气缸94的吸气口131,第二气缸94为部分负荷运行状态,图2为变容结构示意图,柱塞962为关闭状态,第二气缸94内气体不能旁通回第二气缸94的吸气口131,第二气缸94为全负荷运行状态。图3-图7为第一具体实施例的示意图。图8是第二具体实施例的示意图。图9与图8区别在于:图8为室外换热器为两个换热器,而图9为同一个换热器。图10第三具体实施例的示意图。
如图3、附图4、图5、图6、图7和图9所示,根据本实用新型的第一具体实施例,图3和图4仅补气装置8类型不同,图3为换热器式补气装置8类型的补气装置8,图4为气液分离式补气装置8类型的补气装置8,两种补气装置8均可以实现补气功能。
图4和图5仅切换装置7所放置位置不同,但可以实现相同的功能。
根据本实用新型的第一具体实施例,压缩机1包含两个气缸,其中一级压缩组件12为第一气缸93,二级压缩组件13为第二气缸94,第一气缸93的排气口121与第二气缸94的吸气口131相连,第二气缸94为变容气缸96,第二气缸94的变容机构具体设置在隔板991上,可以使得第二气缸94变容量运行。
变容气缸96的组成:旁通口961、柱塞962、旁通通道992、压力腔、高低压力气口及压力切换阀97,具体结构为:隔板991具有旁通口961,旁通口961内设置有柱塞962,柱塞962一侧为压缩腔,另一侧设置有压力控制腔98,压力控制腔98还通过压力切换阀97的控制选择性地与吸气口131或者排气口121相连,通过压力切换阀97的切换,可以控制压缩腔的压力为吸气压力或者排气压力(与排气连通时为高压,与吸气连通时为低压),可以使得柱塞962在旁通孔内移动,从而可以实现打开或者关闭旁通孔。并且,旁通通道992连通旁通口961和第二气缸94的吸气口131,当旁通口961打开时,压缩腔内的气体可以通过旁通通道992流回第二气缸94的吸气口131。
压力控制腔98可以控制压力腔跟吸气口131或者排气口121接通,当压力控制腔98与排气口121接通时,压力控制腔98压力为排气压力,压力控制腔98压力≥压缩腔压力,在压力差作用下,柱塞962关闭旁通口961,第二气缸94的压缩腔内气体无法旁通回吸气口131,则第二气缸94每次吸入的气体全部只能压缩后经第二气缸94的排气口排出,此时,第二气缸94全负荷运行,当压力控制腔98与吸气口131接通时,压力控制腔98压力为吸气压力,此时压力控制腔98压力≤压缩腔压力,在压力差作用下,柱塞962往压力控制腔98一侧移动,因此旁通口961得以打开,第二气缸94的压缩腔内气体会部分旁通回吸气口131,剩余部分则压缩后经第二气缸94的排气口排出,此时,第二气缸94部分容量运行。
设第一气缸93容量为V1,第二气缸94全负荷运行容量为V2,气缸部分负荷运行容量为V2’,且设计的容量关系满足以下关系:全负荷运行时缸比A=V2/V1=0.85,部分负荷运行时缸比B=V2’/V1=0.5;
当不运行中间冷却时,为保持系统能效较佳,容量比较大,这时只需第二气缸94可以全负荷运行就可以满足;当运行中间冷却时,为保持系统能效较佳,所需的容量比会相对较小,此时第二气缸94部分负荷运行就可以实现,最终家用空调10根据是否采用中间冷却而对应采用较优的容量比运行,使得能效更佳。
如图8所示,根据本实用新型的第二具体实施例,压缩机1可以包含:三个气缸,第一气缸93的排气口121、第二气缸94的吸气口131、第三气缸95的吸气口131均相互相连,第三气缸95还设置有变容结构,变容结构可以控制第三气缸95是否工作。上述的第一气缸93组成一级压缩组件12,第二气缸94和第三气缸95组成二级压缩组件13。
设第一气缸93容量为V1,第二气缸94容量为V2,第三气缸95容量为V3,那么:当第三气缸95工作时,容量比=二级压缩组件13容量/一级压缩组件12容量比=(V2+V3)/V1,当第三气缸95不工作时,容量比=二级压缩组件13容量/一级压缩组件12容量比=V2/V1,且容量比满足(V2+V3)/V1=0.85,V2/V1=0.5。
变容气缸96结构为,第三气缸95滑片背部设置有独立的滑片压力控制腔98,且滑片背部未设置有弹簧,压力控制腔98通过压力切换阀97后与压缩机1的吸气口131、排气口121连通,当压力控制腔98与排气口121时,第三气缸95工作,当压力控制腔98与吸气口131连通时,则第三气缸95不工作。
当不运行中间冷却时,容量比比较大时,系统能效较佳,此时可以控制第三气缸95工作,可以使得二级压缩组件13全容量运行,此时容量比就可以满足较大的需求,当运行中间冷却时,所需最佳容量比则会较小,此时可以通过变容结构控制第三气缸95不工作,即二级压缩组件13部分容量运行,这样使得容量减小,最终家用空调10根据是否采用中间冷却而对应采用较优的容量比运行,使得能效更佳。
如图10所示,根据本实用新型的第三具体实施例,压缩机1包含三个气缸,第一气缸93的排气口121、第二气缸94的排气口121、第三气缸95的吸气口131均相互相连,第二气缸94还设置有变容结构,变容结构可以控制第二气缸94是否工作。第一气缸93、第二气缸94组成一级压缩组件12,第三气缸95组成二级压缩组件13。
设第一气缸93容量为V1,第二气缸94容量为V2,第三气缸95容量为V3,当第二气缸94工作时,容量比=二级压缩组件13容量/一级压缩组件12容量比=V3/(V1+V2),当第二气缸94不工作时,容量比=二级压缩组件13容量/一级压缩组件12容量比=V3/V1,且容量比满足V3/(V1+V2)=0,5,V3/V1=0,85。
变容气缸96结构为,第二气缸94滑片背部设置有独立的压力控制腔98,且压力控制腔98背部未设置有弹簧,压力控制腔98通过压力切换阀97后与压缩机1的吸气口131、排气口121连通,当压力控制腔98与排气口121连通时,第二气缸94工作,当压力控制腔98与吸气口131连通时,则第二气缸94不工作。
当不运行中间冷却时,容量比比较大时,系统能效较佳,此时可以控制第二气缸94不工作,可以使得一级压缩组件12容量运行,此时容量比就可以满足较大的需求,当运行中间冷却时,所需最佳容量比则会较小,此时可以通过变容结构控制第二气缸94工作,即一级压缩组件12全容量运行,最终家用空调10根据是否采用中间冷却而对应采用较优的容量比运行,使得能效更佳。
如图11所示,冷媒常规流路2可以同时设置有切换装置7和第一换向阀71,切换装置7和第一换向阀71都可以为三通换向阀,切换装置7与第一换向阀71连通,冷却装置4的一端与切换装置7连接,冷却装置4的另一端与第一换向阀71连接。
如图12所示,冷媒常规流路2上可以设置有一个切换装置7,冷却装置4的一端与切换装置7的一端连接,冷却装置4的另一端与切换装置7的另一端连接,冷却装置4的一端与切换装置7的一端之间可以设置有一个二通阀72,冷却装置4的另一端与切换装置7的另一端之间也可以设置有一个二通阀72,通过切换装置7和两个二通阀72配合,可以更好地控制冷媒的流动路径,从而可以提高家用空调10性能。
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。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (20)
1.一种空调系统,其特征在于,包括:
压缩机,所述压缩机包括:壳体、一级压缩组件和二级压缩组件,所述一级压缩组件设置在所述壳体内,所述二级压缩组件设置在所述壳体内,所述一级压缩组件和所述二级压缩组件中的至少一组构造为变容压缩组件,所述一级压缩组件的排气口与所述二级压缩组件的吸气口之间设置有冷媒常规流路和冷媒冷却流路,所述冷媒冷却流路上设置有用于冷却所述一级压缩组件的排气的冷却装置;
室内换热器和第一室外换热器,所述室内换热器和所述第一室外换热器分别与所述压缩机相连。
2.根据权利要求1所述的空调系统,其特征在于,还包括:切换装置,所述切换装置设置在所述冷媒常规流路和所述冷媒冷却流路之间且用于切换冷媒流动方向,从而使得所述一级压缩组件的排气能够选择性地通过所述冷媒常规流路或者所述冷媒冷却流路流动至所述二级压缩组件的吸气口。
3.根据权利要求2所述的空调系统,其特征在于,所述切换装置包括换向阀。
4.根据权利要求3所述的空调系统,其特征在于,所述换向阀为三通换向阀。
5.根据权利要求1所述的空调系统,其特征在于,所述冷却装置包括:第二室外换热器,所述第二室外换热器设置在所述冷媒冷却流路上。
6.根据权利要求1所述的空调系统,其特征在于,还包括:补气装置,所述补气装置设置在所述室内换热器和所述第一室外换热器之间,所述补气装置具有与所述二级压缩组件的吸气口相连的补气口。
7.根据权利要求6所述的空调系统,其特征在于,所述补气装置为气液分离式补气装置或换热器式补气装置。
8.根据权利要求1所述的空调系统,其特征在于,所述冷却装置包括:补气装置,所述补气装置设置在所述室内换热器和所述第一室外换热器之间,所述补气装置具有与所述二级压缩组件的吸气口相连的补气口。
9.根据权利要求8所述的空调系统,其特征在于,还包括:油分离器,所述油分离器设置在所述冷媒冷却流路上且位于所述补气装置的上游侧。
10.根据权利要求8所述的空调系统,其特征在于,所述冷却装置还包括:第二室外换热器,所述第二室外换热器设置在所述冷媒冷却流路上且位于所述补气装置的上游侧。
11.根据权利要求5或10所述的空调系统,其特征在于,所述第一室外换热器和所述第二室外换热器集成为一体以形成一体式室外换热器,所述一体式室外换热器包括:第一换热流路和第二换热流路,所述第一换热流路构造为所述第一室外换热器,所述第二换热流路构造为所述第二室外换热器。
12.根据权利要求1所述的空调系统,其特征在于,所述一级压缩组件包括:第一气缸;所述二级压缩组件包括:第二气缸和第三气缸;所述第一气缸的排气口构造为所述一级压缩组件的排气口,所述第二气缸的吸气口以及所述第三气缸的吸气口共同构成所述二级压缩组件的吸气口。
13.根据权利要求12所述的空调系统,其特征在于,所述第二气缸为定容气缸,所述第三气缸为变容气缸。
14.根据权利要求1所述的空调系统,其特征在于,所述一级压缩组件包括:第一气缸和第二气缸;所述二级压缩组件包括:第三气缸;所述第一气缸的排气口和所述第二气缸的排气口共同构成所述一级压缩组件的排气口,所述第三气缸的吸气口构造为所述二级压缩组件的吸气口。
15.根据权利要求14所述的空调系统,其特征在于,所述第一气缸和所述第三气缸均为定容气缸,所述第二气缸为变容气缸。
16.根据权利要求1所述的空调系统,其特征在于,所述变容压缩组件包括:变容气缸,所述变容气缸连接有旁通口,所述压缩机还包括:柱塞,所述柱塞由压力控制封堵或打开所述旁通口。
17.根据权利要求16所述的空调系统,其特征在于,还包括:压力切换阀,所述压力切换阀与所述压力控制腔相连,所述压力控制腔通过所述压力切换阀连通高压排气或低压吸气。
18.根据权利要求1所述的空调系统,其特征在于,所述一级压缩组件为定容压缩组件且容量为V1,所述二级压缩组件为变容压缩组件,所述二级压缩组件的全容量为V2,部分容量为V2’,其中所述一级压缩组件的排气通过所述冷媒常规流路流向所述二级压缩组件时的容量比A,其中所述一级压缩组件的排气通过所述冷媒冷却流路流向所述二级压缩组件时的容量比B,其中0.6≤A=V2/V1≤1,0.3≤B=V2’/V1≤0.7。
19.根据权利要求18所述的空调系统,其特征在于,所述A进一步满足:A=0.85。
20.根据权利要求18所述的空调系统,其特征在于,所述B进一步满足:B=0.5。
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