CN213574610U - 压缩机和换热系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种压缩机和换热系统，压缩机包括电机、壳体和旁通管道。电机设置于壳体的内部，壳体包括进气口和出气口，内部设置有供流体流动的流通空间；旁通管道包括开设于壳体的第一接口和第二接口；旁通管道配置为自第二接口向第一接口传输流体；电机包括靠近进气口的第一端以及靠近出气口的第二端，第一接口位于电机的第一端与壳体的进气口之间，第二接口位于电机的第二端与壳体的出气口之间。在上述设置中，位于压缩机中且流经电机周侧的制冷剂，能够通过旁通管道自第一接口重新流入流通空间，并再次流经电机，从而实现对电机进行多次冷却，避免电机由于温度过高而受到损伤，从而实现对压缩机的保护。

Description

压缩机和换热系统

技术领域

本申请涉及换热领域，特别涉及一种压缩机和换热系统。

背景技术

在换热系统中的压缩机，特别是螺杆压缩机，因容量大、机组效率高、可靠性高等优势，在换热系统中得到广泛应用。螺杆式压缩机在使用过程中，转速较快，产生的热量较高，因此需要足够的油滴润滑，螺杆式压缩机对油滴润滑系统的要求也较高。

然而，现有的换热系统中的压缩机在最小负载运行时，常常会出现电机温度过高的问题，从而影响压缩机的使用寿命。

实用新型内容

本申请提供了一种压缩机和换热系统，其可实现对压缩机的保护。

根据本申请的第一方面，提供一种压缩机，所述压缩机配置为压缩流体，

所述压缩机包括：

电机；

壳体，所述电机设置于所述壳体的内部，壳体包括进气口和出气口，并且，内部设置有供流体流动的流通空间；

旁通管道，包括第一接口和第二接口，所述第一接口和第二接口开设于所述壳体，并连通所述流通空间；所述旁通管道配置为自第二接口向第一接口传输流体；

其中，所述电机包括靠近所述进气口的第一端以及靠近所述出气口的第二端，所述第一接口位于电机的第一端与壳体的进气口之间，所述第二接口位于所述电机的第二端与壳体的出气口之间。

进一步的，所述壳体还包括转子腔和电机腔，所述电机设置于所述电机腔，所述转子腔连通所述电机腔，并且相对于所述电机腔远离所述进气口；

所述第二接口位于所述转子腔。

进一步的，所述压缩机还包括螺杆组件，所述螺杆组件设置于所述转子腔；

所述螺杆组件包括动力输入部和挤压压缩部；

所述第二接口在所述螺杆组件上的投影位于挤压压缩部，所述投影至挤压压缩部的靠近所述动力输入部的一端的距离为第一距离，所述第一距离与所述挤压压缩部沿轴向方向的长度的比值小于等于1/2。

进一步的，所述第一距离与所述挤压压缩部沿轴向方向的长度的比值为1/4。

进一步的，所述壳体包括进气管，所述进气管的远离所述电机的一端作为进气口；

所述第一接口开设于所述进气管。

进一步的，所述第一接口开设于所述进气管的靠近所述电机的一端。

进一步的，所述旁通管道上设置有开关阀，所述开关阀配置为在开启状态和关闭状态之间切换；

当所述开关阀开启时，所述流体配置为自所述第二接口流向所述第一接口；

当所述开关阀关闭时，所述第一接口和第二接口的连通关系被切断。

进一步的，所述压缩机还包括控制器和温度传感器，所述温度传感器和所述开关阀均电性连接于所述控制器；

所述温度传感器设置于所述电机腔，所述温度传感器用于检测电机腔中的温度信号，并向所述控制器发送所述温度信号；所述控制器用于接收温度信号，并根据所述温度信号向所述开关阀发送开启信号或者关闭信号。

进一步的，所述第二接口的压力值与所述第一接口的压力值的比值大于等于1.2，并且，小于等于1.8。

根据本申请的第二方面，提供一种换热系统，所述换热系统包括第一换热器、第二换热器和上述的压缩机；

所述换热系统配置为在制冷状态和制热状态之间切换；

当所述换热系统位于所述制冷状态时，所述压缩机的入口连通所述第二换热器的出口，所述压缩机的出口连通所述第一换热器的入口；

当所述换热系统位于所述制热状态时，所述压缩机的入口连通所述第一换热器的出口，所述压缩机的出口连通所述第二换热器的入口。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

在上述设置中，位于压缩机中且流经电机周侧的制冷剂，能够通过旁通管道自第一接口重新流入流通空间，并再次流经电机，从而实现对电机进行多次冷却，避免电机由于温度而受到损伤，从而实现对压缩机的保护。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

图1是本申请一实施例中换热系统的结构示意图。

图2是本申请一实施例中压缩机的剖面结构示意图。

附图标记说明

换热系统10

压缩机100

壳体110

进气口111

出气口112

流通空间113

转子腔114

电机腔115

进气管116

出气管117

电机120

定子121

转子122

第一端123

第二端124

螺杆组件130

阳螺杆131

驱动轴1311

动力输入部1312

挤压压缩部1313

轴承1314

阴螺杆132

旁通管道140

第一接口141

第二接口142

开关阀143

主流动方向X

辅流动方向Y

第一换热器200

第一管道口201

第二管道口202

第二换热器300

第三管道口301

第四管道口302

第五管道口303

油分离器400

流体入口管420

制冷剂出口管430

换向阀500

经济器600

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的方式并不代表与本申请相一致的所有方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。除非另作定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个，若仅指代“一个”时会再单独说明。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

下面结合附图，对本申请实施例进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，本申请涉及一种换热系统10，换热系统10包括压缩机100、第一换热器200、第二换热器300和油分离器400。在图1示例中，换热系统10为风冷式热泵型冷水机组，当然，在其他实施例中，换热系统10也可以为水冷式冷水机组。

换热系统10配置为在制冷状态和制热状态之间切换。换热系统10还可设置换向阀500和经济器600。换向阀500可以改变第一换热器200、第二换热器300和压缩机100的连通关系。经济器600可实现制冷剂得到过冷。自压缩机100流出的流体为制冷剂和油液的混合流体，油分离器400可对自压缩机100流出的流体进行分离，以使制冷剂向第一换热器200或者第二换热器300供给，使油液通过油液补给通道401重新流回压缩机100。

当换热系统10位于制冷状态时，第一换热器200的出口连通第二换热器300的入口；第二换热器300的出口连通压缩机100的入口；压缩机100的出口连通油分离器400的流体入口管420，向油分离器400提供制冷剂带油混合流体；油分离器400的制冷剂出口管430连通第一换热器200的入口，以向第一换热器200提供液态的制冷剂。换言之，压缩机100的出口通过油分离器400连通第一换热器200的入口。此时，第一换热器200作为冷凝器，第二换热器300作为蒸发器。

当换热系统10位于制热状态时，第二换热器300的出口连通第一换热器200的入口；第一换热器200的出口连通压缩机100的入口；压缩机100的出口连通油分离器400的流体入口管420，向油分离器400提供制冷剂带油的混合流体；油分离器400的制冷剂出口管430连通第二换热器300的入口，以向第二换热器300提供气态制冷剂。换言之，压缩机100的出口通过油分离器400连通第二换热器300的入口。此时，第一换热器200作为蒸发器，第二换热器300作为冷凝器。

需要说明的是，流体入口管420始终与压缩机100的出口相连，从而使得流体入口管420的压力始终大于制冷剂出口管430的压力。同时，在实际使用过程中，第一换热器200包括两个管道口，第二换热器300包括三个管道口。将第一换热器200的两个管道口称之为第一管道口201和第二管道口202。将第二换热器300的三个管道口称之为第三管道口301、第四管道口302和第五管道口303。当换热系统10处于制冷状态时，制冷剂自第一管道口201流入第一换热器200、自第二管道口202流出第一换热器200。制冷剂自第三管道口301流入第二换热器300、自第四管道口302流出第二换热器300。此时，第一管道口201作为上述第一换热器200的入口，第二管道口202作为上述第一换热器200的出口。此时，第三管道口301作为上述第二换热器300的入口，第四管道口302作为上述第二换热器300的出口。反之，当换热系统10处于制热状态时，制冷剂自第一管道口201流出第一换热器200、自第二管道口202流入第一换热器200。制冷剂自第五管道口303流出第二换热器300、自第四管道口302流入第二换热器300。此时，第一管道口201作为上述第一换热器200的出口，第二管道口202作为上述第一换热器200的入口。此时，第五管道口303作为上述第二换热器300的出口，第四管道口302作为上述第二换热器300的入口。当然，在其他实施例中，第一换热器200和第二换热器300也可设置四个或其他个数的管道口，当换热系统10处于不同的状态时，由不同的管道口作为第一换热器200和第二换热器300的出口或者入口。

在本实施例中，如图2所示，压缩机100配置为压缩流体，压缩机100包括壳体110、电机120和螺杆组件130。

其中，壳体110包括进气口111和出气口112，并且，壳体110内部设置有供流体流动的流通空间113。制冷剂可自进气口111进入壳体110内部的流通空间113，并自出气口112流出壳体110，其流动方向为图2所示的主流动方向X。由此可知，壳体110的进气口111即为上述压缩机100的入口，壳体110的出气口112即为上述压缩机100的出口。

壳体110还包括转子腔114和电机腔115，转子腔114连通电机腔115，并且转子腔114相对于电机腔115远离进气口111。换言之，自进气口111进入压缩机100的制冷剂，先经过电机腔115，再经过转子腔114。进气口111、电机腔115、转子腔114、出气口112连接并连通形成上述的流通空间113。

电机120和螺杆组件130均设置在壳体110的内部，并且，电机120配置为带动螺杆组件130转动。具体的，电机120设置于电机腔115，并设置于壳体110内部的靠近进气口111的一侧。螺杆组件130设置于转子腔114，并设置于壳体110内部的靠近出气口112的一侧。电机120包括定子121和转子122，定子121固定于壳体110，转子122沿轴向转动设置于定子121的内部。螺杆组件130包括相啮合的阳螺杆131和阴螺杆132，阳螺杆131包括驱动轴1311，驱动轴1311固定连接于电机120的转子122，从而使得电机120可带动阳螺杆131转动。阳螺杆131与阴螺杆132相啮合，阳螺杆131可带动阴螺杆132转动，从而使得齿间基元容积大小变化，进而对进入螺杆组件130中的齿间基元的流体进行压缩。

需要说明的是，压缩机100主要对进入其中的制冷剂进行压缩。由于制冷剂在移动的过程中会携带有部分用于电机120正常工作的油液，因此，压缩机100也可对制冷剂携带的油液进行压缩。

换热系统10在正常工作时，压缩机100中的电机120转动，并带动螺杆组件130中的阳螺杆131转动，从而实现对流经压缩机100中的流体的压缩。在此过程中，电机120的温度升高。当压缩机100在最小负载运行时，在某些工况点，会出现电机120温度过高的问题，电机120温度超高会破坏其中的绕组绝缘，最终会使得压缩机100烧毁，严重影响压缩机100的使用寿命以及换热系统10的稳定性。

在本实施例中，压缩机100还包括旁通管道140。旁通管道140包括第一接口141和第二接口142。第一接口141和第二接口142开设于壳体110，并连通流通空间113。旁通管道140配置为自第二接口142向第一接口141传输流体。换言之，位于旁通管道140中的制冷剂的流动方向为辅流动方向Y。其中，电机120包括靠近进气口111的第一端123以及靠近出气口112的第二端124，第一接口141位于电机的第一端123与壳体110的进气口111之间，第二接口142位于电机120的第二端124与壳体110的出气口112之间。

在上述设置中，通过设置旁通管道140，使得位于压缩机100的流通空间113中的且流经电机120周侧的制冷剂，能够自第二接口142流入旁通管道140，在通过旁通管道140后，自第一接口141重新流入流通空间113。制冷剂在流通空间113中的主流动方向X与制冷剂在旁通管道140中的辅流动方向Y相反。由于第二接口142位于电机120的后端，第一接口141位于电机120的前端，因此，旁通管道140的第二接口142能够吸收到已流经电机120、并对电机120进行过冷却的制冷剂，该部分制冷剂能够通过旁通管道140的第一接口141重新流入流通空间113，并再次流经电机120，从而实现对电机120进行多次冷却，避免电机120由于温度过高而受到损伤，从而实现对压缩机100的保护。同时，对制冷剂进行重复多次利用，可避免制冷剂的量的浪费。

需要说明的是，这里所指的前端和后端对应的方向，为制冷剂在壳体110的流通空间113中的主流动方向X。

进一步的，第二接口142位于转子腔114，并与转子腔114连通。在上述设置中，由于转子腔114中的制冷剂经过螺杆组件130被压缩，因此，转子腔114中的压力相对较大。将第二接口142与转子腔114连通，使得制冷剂能够顺利的沿辅流动方向Y自第二接口142流向第一接口141，之后再次流经电机120，并对电机120进行二次冷却。当然，在其他实施例中，第二接口142也可位于电机腔115，并与电机腔115连通。此时，需要在旁通管道140上增设加压泵，以使制冷剂具有足够的动力自流入第二接口142，并沿着辅流动方向Y向第一接口141流动。

进一步的，螺杆组件130包括动力输入部1312和挤压压缩部1313。动力输入部1312用于接收电机120的驱动力，并将其传输至挤压压缩部1313，挤压压缩部1313接收驱动力并转动，以对流体进行压缩。其中，阳螺杆131中的驱动轴1311作为上述动力输入部1312。阳螺杆131和阴螺杆132均包括周面设有齿的中部，以及固定于轴承1314的底部。阳螺杆131和阴螺杆132的中部相啮合形成上述挤压压缩部1313。第二接口142在螺杆组件130上的投影位于挤压压缩部1313，该投影至挤压压缩部1313的靠近动力输入部1312的一端的距离为第一距离d1，第一距离与挤压压缩部1313沿轴向方向的长度d2的比值小于等于1/2。挤压压缩部1313可对位于其中的制冷剂进行压缩，制冷剂在被压缩的过程中，压力会增大，从而便于制冷剂自第二接口142流向第一接口141。然而，越靠近挤压压缩部1313的远离动力输入部1312的一侧，制冷剂被压缩的程度更高，从而使得制冷剂的温度也会得以提升。若温度过高的制冷剂通过旁通管道140回流至流通空间113，并对电机120进行二次冷却，会降低制冷剂对电机的冷却效率。通过控制第二接口142的位置，可避免温度过高的制冷剂的回流，从而提升冷却效果，进一步保证电机120和压缩机100的寿命，以及提升换热系统10的稳定性和可靠性。

需要说明的是，这里所说的投影至挤压压缩部1313的靠近动力输入部1312的一端的距离，为投影的中心位置至挤压压缩部1313的靠近动力输入部1312的一端的距离。

通过大量实验表明，当第一距离d1与挤压压缩部1313沿轴向方向的长度d2的比值为1/4时，通过第二接口142进入旁通管道140中的制冷剂具有足够的动力，以克服第一接口141与第二接口142上的压力以及旁通管道140中的阻力，实现自第二接口142流动至第一接口141，并进入流通空间113中的电机腔115，对电机120进行冷却。同时，该部分制冷剂被螺杆组件130中的挤压压缩部1313压缩的程度较低，温度仍处在相对较低的范围内，通过旁通管道140回流后可对电机120起到有效的降温作用。

进一步的，第二接口142的压力值与第一接口141的压力值的比值大于等于1.2，并且，小于等于1.8。通过大量实验表明，当第二接口142的压力值与第一接口141的压力值的比值在上述范围内时，能够保证制冷剂可克服旁通管道140中的阻力，自第二接口142流向第一接口141，并最终流入流通空间113。通过控制至第二接口142与第一接口141的位置，以实现第二接口142的压力值与第一接口141的压力值的比值在上述范围内，也可通过在旁通管道140上设置加压泵，以实现第二接口142的压力值与第一接口141的压力值的比值在上述范围内。在本实施例中，第二接口142的压力值与第一接口141的比值为1.5，以保证制冷剂能够克服阻力，自第二接口142流向第一接口141。同时，也不会造成能量的浪费。

进一步的，壳体110还包括进气管116和出气管117。进气管116的远离电机120的一端作为进气口111，出气管117的远离电机120的一端作为出气口112。第一接口141开设于进气管116。在上述设置中，进气管116的结构简单，并且，其内部不具有其他零部件。将第一接口141开设于进气管116的工艺较为简单。

具体的，第一接口141开设于进气管116的靠近电机120的一端。通过上述设置，可简短旁通管道140的长度，从而减少制冷剂流经旁通管道140时需要克服的阻力，进而使得制冷剂获得较少的能量便可通过旁通管道140对电机120进行二次冷却，那么，便意味着制冷剂被螺杆组件130压缩的程度可以适当降低，其温度也可相对较低，可提升对电机120的冷却效率。换言之，第二接口142在挤压压缩部1313上的投影可以位于挤压压缩部1313的靠近电机120的一侧。

进一步的，旁通管道140上设置有开关阀143，开关阀143配置为在开启状态和关闭状态之间切换。当开关阀143开启时，流体配置为自第二接口142流向第一接口141。当开关阀143关闭时，第一接口141和第二接口142的连通关系被切断。通过控制开关阀143的开启和关闭，可控制制冷剂在旁通管道140中的流动情况。当电机120温度过高时，开关阀143切换至开启状态，部分制冷剂回流并对电机120进行降温。当电机120温度处在合理范围内时，开关阀143切换至关闭状态，制冷剂仅在流通空间113中流动，并向第一换热器200或者第二换热器300补给。通过上述设置，可在电机120温度处在合理范围内时，避免制冷剂在旁通管道140中的流通，从而避免能量的浪费，提升换热系统10的运行效率。

压缩机100还包括控制器(未图示)和温度传感器(未图示)。温度传感器和开关阀143均电性连接于控制器。温度传感器设置于电机腔115，用于检测电机腔115中的温度信号，并向控制器发送温度信号。控制器用于接收温度传感器发送的温度信号，并根据温度信号向开关阀143发送开启信号或者关闭信号。当开关阀143接收到开启信号时，开关阀143切换至开启状态；当开关阀143接收到关闭信号时，开关阀143切换至关闭状态。通过上述设置，可实现对电机120温度的智能控制，从而保证电机120和压缩机100的寿命，并提升换热系统10的可靠性。

以上所述仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请做任何形式上的限制，虽然本申请已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种压缩机，所述压缩机配置为压缩流体，其特征在于，所述压缩机包括：

电机；

壳体，所述电机设置于所述壳体的内部，壳体包括进气口和出气口，并且，内部设置有供流体流动的流通空间；

旁通管道，包括第一接口和第二接口，所述第一接口和第二接口开设于所述壳体，并连通所述流通空间；所述旁通管道配置为自第二接口向第一接口传输流体；

其中，所述电机包括靠近所述进气口的第一端以及靠近所述出气口的第二端，所述第一接口位于电机的第一端与壳体的进气口之间，所述第二接口位于所述电机的第二端与壳体的出气口之间。

2.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述壳体还包括转子腔和电机腔，所述电机设置于所述电机腔，所述转子腔连通所述电机腔，并且相对于所述电机腔远离所述进气口；

所述第二接口位于所述转子腔。

3.如权利要求2所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机还包括螺杆组件，所述螺杆组件设置于所述转子腔；所述螺杆组件包括动力输入部和挤压压缩部；

所述第二接口在所述螺杆组件上的投影位于挤压压缩部，所述投影至挤压压缩部的靠近所述动力输入部的一端的距离为第一距离，所述第一距离与所述挤压压缩部沿轴向方向的长度的比值小于等于1/2。

4.如权利要求3所述的压缩机，其特征在于，所述第一距离与所述挤压压缩部沿轴向方向的长度的比值为1/4。

5.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述壳体包括进气管，所述进气管的远离所述电机的一端作为进气口；

所述第一接口开设于所述进气管。

6.如权利要求5所述的压缩机，其特征在于，所述第一接口开设于所述进气管的靠近所述电机的一端。

7.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述旁通管道上设置有开关阀，所述开关阀配置为在开启状态和关闭状态之间切换；

当所述开关阀开启时，所述流体配置为自所述第二接口流向所述第一接口；

当所述开关阀关闭时，所述第一接口和第二接口的连通关系被切断。

8.如权利要求7所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机还包括控制器和温度传感器，所述温度传感器和所述开关阀均电性连接于所述控制器；

所述壳体还包括转子腔和电机腔，所述电机设置于所述电机腔，所述温度传感器设置于所述电机腔，所述温度传感器用于检测电机腔中的温度信号，并向所述控制器发送所述温度信号；所述控制器用于接收温度信号，并根据所述温度信号向所述开关阀发送开启信号或者关闭信号。

9.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述第二接口的压力值与所述第一接口的压力值的比值大于等于1.2，并且，小于等于1.8。

10.一种换热系统，其特征在于，所述换热系统包括第一换热器、第二换热器和如权利要求1-9中任意一项所述的压缩机；

所述换热系统配置为在制冷状态和制热状态之间切换；

当所述换热系统位于所述制冷状态时，所述压缩机的入口连通所述第二换热器的出口，所述压缩机的出口连通所述第一换热器的入口；

当所述换热系统位于所述制热状态时，所述压缩机的入口连通所述第一换热器的出口，所述压缩机的出口连通所述第二换热器的入口。

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