CN218093616U - 压缩机机组以及空调 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种压缩机机组以及空调。压缩机机组包括压缩机筒体、变频器和冷却组件。压缩机筒体用于容纳压缩组件。变频器用于控制压缩组件的频率且变频器包括变频器壳体。冷却组件包括设置在变频器壳体内部的变频冷却管以及环绕设置在压缩机筒体外侧的压缩冷却管。变频冷却管与压缩冷却管连通，冷却流体从变频冷却管流出后进入压缩冷却管内。冷却流体从变频冷却管进入后以较低的温度首先对变频器进行冷却，压缩冷却管环绕分布在压缩机筒体的外侧，进而可实现对压缩机筒体内部的周向上的全方位冷却，避免出现未冷却的部分和冷却的部分产生明显的温度差，导致温度场整体失衡的情况出现，进而实现更充分的冷却。

Description

压缩机机组以及空调

技术领域

本实用新型涉及制冷领域，特别涉及一种压缩机机组以及空调。

背景技术

随着社会发展，现代工业、能源、交通运输、医疗和食品冷冻等诸多领域对环境的需求，尤其是对温度的要求不断加大。目前在制冷领域应用较为广泛的各种类型的空调压缩机机组也不断出现。

目前商用大型空调压缩机机组多通过创新压缩机承载形式以及一体化变频器和压缩机组来减少压缩机机组所占空间和重量。比如气悬浮压缩机相对于传统油轴承和磁悬浮离心压缩机有转速高，结构简单，布置方便的优点。但也由此带来新的问题，比如机组整体的冷却散热将变得比单体更困难。因此如何对压缩机机组进行较好地冷却是亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种压缩机机组以及空调，以实现更好的散热冷却。

本实用新型第一方面提供一种压缩机机组，包括：

压缩机筒体，用于容纳压缩组件；

变频器，用于控制压缩组件的频率且变频器包括变频器壳体；和

冷却组件，包括设置在变频器壳体内部的变频冷却管以及环绕设置在压缩机筒体外侧的压缩冷却管，变频冷却管与压缩冷却管连通，冷却流体从变频冷却管流出后进入压缩冷却管内。

在一些实施例中，压缩机机组包括设置在压缩机筒体内的两个压缩组件以及设置在压缩机筒体外侧的连接管，两个压缩组件包括一级压缩组件和二级压缩组件，经过一级压缩组件压缩的冷媒通过连接管进入到二级压缩组件进行二级压缩，压缩冷却管包括与变频冷却管连接的中间压缩冷却管以及分别设置于中间压缩冷却管两侧的第一压缩冷却管和第二压缩冷却管，中间压缩冷却管环绕设置在压缩机筒体的中部，第一压缩冷却管和第二压缩冷却管分别在压缩机筒体的中部的轴向两侧环绕设置以分别对一级压缩组件和二级压缩组件进行冷却。

在一些实施例中，冷却组件还包括控制器、第一温度检测件和第二温度检测件，第一温度检测件用于对一级压缩组件的温度进行检测，第二温度检测件用于对二级压缩组件的温度进行检测，控制器根据第一温度检测件和第二温度检测件检测的温度分别对中间压缩冷却管、第一压缩冷却管以及第二压缩冷却管内的冷却流体的流量进行控制。

在一些实施例中，冷却组件还包括设置在第一压缩冷却管上的第一流量控制阀以及设置在第二压缩冷却管上的第二流量控制阀，第一流量控制阀和第二流量控制阀与控制器电连接。

在一些实施例中，变频冷却管被配置为在变频器壳体的底部呈弯曲型分布。

在一些实施例中，冷却组件还包括控制器、设置在变频器壳体内的第三温度检测件以及用于调节变频冷却管的冷却流体的流量的第三流量控制阀，控制器根据第三温度检测件检测的温度控制第三流量控制阀的动作。

在一些实施例中，变频冷却管包括第一变频冷却管段以及第二变频冷却管段，冷却组件还包括总管段和分流件、分流件被配置为将总管段的冷却流体分流至第一变频冷却管段和第二变频冷却管段内。

在一些实施例中，第一变频冷却管段与第二变频冷却管段对称设置且均被配置为在变频器壳体的底部呈弯曲型分布。

在一些实施例中，冷却流体包括冷媒。

本实用新型第二方面提供一种空调，包括上述压缩机机组。

基于本实用新型提供的技术方案，压缩机机组包括压缩机筒体、变频器和冷却组件。压缩机筒体用于容纳压缩组件。变频器用于控制压缩组件的频率且变频器包括变频器壳体。冷却组件包括设置在变频器壳体内部的变频冷却管以及环绕设置在压缩机筒体外侧的压缩冷却管。变频冷却管与压缩冷却管连通，冷却流体从变频冷却管流出后进入压缩冷却管内。冷却流体从变频冷却管进入后以较低的温度首先对变频器进行冷却，然后冷却流体从变频冷却管进入到环绕设置的压缩冷却管对压缩组件进行冷却，压缩冷却管环绕分布在压缩机筒体的外侧，进而可实现对压缩机筒体内部的周向上的全方位冷却，避免出现未冷却的部分和冷却的部分产生明显的温度差，导致温度场整体失衡的情况出现，进而实现更充分的冷却。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例的压缩机机组的立体结构示意图。

图2为图1中变频器的内部结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

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，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

在发明人了解的相关技术中，对压缩机机组进行冷却时，采用轴向冷却管向压缩机机组输送冷媒。因为一体化压缩机的温度场不是简单的按“一级-定子-二级”的方式呈轴向分布，因此采用轴向冷却管对压缩机机组进行冷却无法起到较好的效果。尤其对于气悬浮压缩机而言，由于一体化气悬浮离心压缩机机组的固有结构决定压缩机两级的温度场有较大差异，最大可达30℃。因此两级所需要的冷媒冷却量也各不相同，不可简单使用单一冷却管路完成。

尤其对于变频器而言，其内部设置有大量高精度的电子元件，温度过热将导致变频器温度报警不工作，而温度过低又会使一体化压缩机周围的空气中的水分发生凝露现象，产生的水珠一旦渗进变频器，将会对变频器的电子元件烧毁。

本申请的发明人基于以上发现，提出了本申请的压缩机机组。该压缩机机组通过设置冷却组件来对变频器和压缩组件进行冷却，冷却流体先对主要发热源变频器进行冷却，冷却后再对压缩组件进行冷却，以达到较好的冷却效果。

参考图1，本申请实施例的压缩机机组包括压缩机筒体13、变频器3和冷却组件。压缩机筒体13用于容纳压缩组件。变频器3用于控制压缩组件的频率且变频器3包括变频器壳体31。冷却组件包括设置在变频器壳体31内部的变频冷却管32以及环绕设置在压缩机筒体13外侧的压缩冷却管。变频冷却管与压缩冷却管连通，冷却流体从变频冷却管32流出后进入压缩冷却管内。

冷却流体从变频冷却管32进入后以较低的温度首先对变频器进行冷却，然后冷却流体从变频冷却管32进入到环绕设置的压缩冷却管对压缩组件进行冷却，压缩冷却管环绕分布在压缩机筒体13的外侧，进而可实现对压缩机筒体13内部的周向上的全方位冷却，避免出现未冷却的部分和冷却的部分产生明显的温度差，导致温度场整体失衡的情况出现，进而实现更充分的冷却。

参考图1和图2，在本实用新型实施例中，变频冷却管32和压缩冷却管之间是相互连通的，也就是说本实用新型实施例的冷却组件作为整体形成，并起到连接变频器和压缩机筒体的作用，这样使得本实用新型实施例的压缩机机组的结构更加紧凑。

如图1所示，压缩冷却管环绕分布在压缩机筒体13的外侧指的是压缩冷却管以螺旋形环绕分布在压缩机筒体13的外表面，进而实现了冷却面积的扩大，提高了冷却效果。

在一些实施例中，压缩机机组包括设置在压缩机筒体13内的两个压缩组件以及设置在压缩机筒体13外侧的连接管10。两个压缩组件包括一级压缩组件和二级压缩组件。经过一级压缩组件压缩的冷媒通过连接管10进入到二级压缩组件进行二级压缩，压缩冷却管包括与变频冷却管32连接的中间压缩冷却管14以及分别设置于中间压缩冷却管14两侧的第一压缩冷却管21和第二压缩冷却管11。中间压缩冷却管14环绕设置在压缩机筒体13的中部，第一压缩冷却管21和第二压缩冷却管11分别在压缩机筒体13的中部的轴向两侧环绕设置以分别对一级压缩组件和二级压缩组件进行冷却。

在对压缩组件进行冷却时，冷却流体首先进入的是中间压缩冷却管14，这样可保证压缩机中发热源最严重的电机定子最先被冷却，然后再分别通过两侧的第一压缩冷却管21和第二压缩冷却管11对一级压缩组件和二级压缩组件进行冷却，这样保证了一级压缩组件和二级压缩组件均分别独立地被冷却，进而避免了一侧得到较好的冷却，而另一侧冷却效果不好的问题。

在一些实施例中，冷却组件还包括控制器、第一温度检测件22和第二温度检测件12。第一温度检测件22用于对一级压缩组件的温度进行检测，第二温度检测件12对二级压缩组件的温度进行检测，控制器根据第一温度检测件和第二温度检测件检测的温度分别对第一压缩冷却管21以及第二压缩冷却管11内的冷却流体的流量进行控制。

由于两级压缩组件的温度不平均，因此需独立设置第一压缩冷却管21和第二压缩冷却管11并配合多个温度检测件以保证实时监控。本实用新型实施例中的管路设计让冷媒通过压缩机中间压缩冷却管14后再分别沿轴向进入第一压缩冷却管21以及第二压缩冷却管11。当压缩机在工作不同工况时，配合第一温度检测件22和第二温度检测件12来调整进入一级压缩组件和二级压缩组件的冷媒量，以达到精细化控制，更好地平衡一体化气悬浮离心压缩机机组温度场的效果。

在一些实施例中，冷却组件还包括设置在第一压缩冷却管21上的第一流量控制阀19以及设置在第二压缩冷却管11上的第二流量控制阀17，第一流量控制阀19和第二流量控制阀17与控制器电连接。这样控制器可直接根据第一温度检测件22和第二温度检测件12检测的温度分别对第一流量控制阀19和第二流量控制阀17的开度进行调节。

具体地，第一流量控制阀19和第二流量控制阀17均为截止阀。且第一流量控制阀19设置在第一压缩冷却管21的端口处，第二流量控制阀17设置在第二压缩冷却管11的端口处。

在一些实施例中，参考图2，变频冷却管被配置为在变频器壳体31的底部呈弯曲型分布。将变频器冷却管作为冷却组件的起始段以最大程度地发挥冷却流体的冷却作用，并且将变频器内部的变频冷却管设计为弯曲形，以延缓冷却流体的流速，提升冷却效果，降低了变频器这个主要发热源的温度。而且延缓冷却流体的流速，增加了冷却时长，降低了温差，进而避免温差过大产生的水汽凝结。

在一些实施例中，冷却组件还包括控制器、设置在变频器壳体31内的第三温度检测件35以及用于调节变频冷却管32的冷却流体的流量的第三流量控制阀4。控制器根据第三温度检测件35检测的温度控制第三流量控制阀4的动作。起冷却作用的冷媒从总管段6进入，可通过第三温度检测件35检测的温度调整第三流量控制阀4以调节进入变频冷却管32的冷媒量。

在一些实施例中，变频冷却管包括第一变频冷却管段以及第二变频冷却管段，冷却组件还包括总管段6和分流件33。分流件33被配置为将总管段6的冷却流体分流至第一变频冷却管段和第二变频冷却管段内。如图2所示，分流件33将总管段6输送的冷媒分流到对称设置的第一变频冷却管段和第二变频冷却管段内，进而实现对变频器的全面冷却。

进一步地，当变频器3内部的温度不均匀时，也可根据不同部分的温度对分流件33进行控制以使得第一变频冷却管段和第二变频冷却管段内的冷却流体的流量不同。

在一些实施例中，第一变频冷却管段与第二变频冷却管段对称设置且均被配置为在变频器壳体的底部呈弯曲型分布。此处所说的弯曲型分布指的是呈蛇形分布在变频器壳体的底部以实现全面冷却。

在一些实施例中，冷却流体包括冷媒。

本申请实施例还提供一种空调，包括上述各实施例的压缩机机组。

下面根据图1和图2对本实用新型一个具体实施例的压缩机机组的结构进行详细说明。

本实施例的压缩机机组包括一级管道通路1、一级管道通路温度传感器2、变频器3、第三流量控制阀4、变频器冷媒温度传感器5、总管段6、二级压缩组件7、二级管道通路8、二级管道通路温度传感器9、连接管10、第二压缩冷却管11、第二温度检测件12、压缩机筒体13、中间压缩冷却管14、变频器通二级端冷却管15、压缩机中部温度传感器16、第二流量控制阀17、变频器通一级端冷媒管18、第一流量控制阀19、一级压缩组件20、第一压缩冷却管21和第一温度检测件22。

具体地，在本实施例中，压缩机机组为离心压缩机机组。且是利用气悬浮轴承承载的离心压缩机机组。

如图1所示，起冷却作用的冷媒从总管段6进入，可通过变频器冷媒温度传感器5记录此时冷媒温度。冷媒进入安装在压缩机筒体13上的变频器3并由变频器通二级端冷媒管15和变频器通一级端冷媒管18导入中间压缩冷却管14，这样可保证压缩机中发热源最严重的电机定子最先被冷媒冷却，360°的环向包裹布置管道可以充分冷却压缩机的主体，避免了传统压缩机轴向冷却管只能冷却某一个既定方向的筒体，从而使未冷却的筒体反方向部位产生明显温度差，导致温度场整体失衡情况出现，并且传统轴向冷却管由于管长只有轴向长度，相比于本实用新型的压缩机的中间压缩冷却管14会存在长度短，冷媒通过时间短，冷媒冷却作用欠佳的缺点。

由于一体化气悬浮离心压缩机机组的自身结构使压缩机两级的温度不平均，因此需独立设置两个冷却管道并配合多个冷媒温度传感器以保证实时监控。本实用新型中的管路设计让冷媒通过中间压缩冷却管14后再分别沿轴向进入第二压缩冷却管11和第一压缩冷却管21。当压缩机在工作不同工况时，配合第一温度检测件22、压缩机中部温度传感器16、第二温度检测件12来调整第二流量控制阀17和第一流量控制阀19控制用于冷却二级压缩组件7和一级压缩组件20的冷媒量，以达到精细化控制，更好地平衡一体化气悬浮离心压缩机机组温度场的效果。和压缩机中部冷媒环管14的作用原理类似，压缩机第二压缩冷却管11和第一压缩冷却管21也分别独立地对二级压缩组件7和一级压缩组件20起到各自的冷却作用。

对于变频器这种冷却要求严格的发热源，本实施例还专门设计了对应冷却通路。如图1所示，起冷却作用的冷媒从总管段6进入，可通过变频器冷媒温度传感器5和第三温度检测件35检测的温度调整分流件33和第三流量控制阀4进入变频冷却管32的冷媒量。

而且本实施例的变频器3还包括显示屏34，可实时反馈冷媒冷却效果。为顾及变频器本身作为电器元件不能受潮的特点。本实施例的变频冷却管32设置为弯曲形，这样可以延缓冷媒通过时的流速，不仅增加冷却时长，还降低了冷媒进出口的温差，避免温差过大产生的水汽凝结。

综上，本实施例通过设计一种可用于以一体化气悬浮离心压缩机机组的冷却组件，能有效改善传统轴向冷却管冷却作用短的限制，能显著地平衡一体化压缩机的温度场。冷却独立管路设计的思路也大幅加强了对一体化压缩机两极和对电机绕组内部的散热作用，能结合不同工况对压缩机温度进行灵活调整。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种压缩机机组，其特征在于，包括：

压缩机筒体(13)，用于容纳压缩组件；

变频器(3)，用于控制所述压缩组件的频率且所述变频器(3)包括变频器壳体(31)；和

冷却组件，包括设置在所述变频器壳体(31)内部的变频冷却管(32)以及环绕设置在所述压缩机筒体(13)外侧的压缩冷却管，所述变频冷却管(32)与所述压缩冷却管连通，冷却流体从所述变频冷却管(32)流出后进入所述压缩冷却管内。

2.根据权利要求1所述的压缩机机组，其特征在于，所述压缩机机组包括设置在所述压缩机筒体(13)内的两个所述压缩组件以及设置在所述压缩机筒体(13)外侧的连接管(10)，所述两个压缩组件包括一级压缩组件和二级压缩组件，经过所述一级压缩组件压缩的冷媒通过所述连接管进入到所述二级压缩组件进行二级压缩，所述压缩冷却管包括与所述变频冷却管(32)连接的中间压缩冷却管(14)以及分别设置于所述中间压缩冷却管(14)两侧的第一压缩冷却管(21)和第二压缩冷却管(11)，所述中间压缩冷却管(14)环绕设置在所述压缩机筒体(13)的中部，所述第一压缩冷却管(21)和所述第二压缩冷却管(11)分别在所述压缩机筒体(13)的中部的轴向两侧环绕设置以分别对所述一级压缩组件和所述二级压缩组件进行冷却。

3.根据权利要求2所述的压缩机机组，其特征在于，所述冷却组件还包括控制器、第一温度检测件(22)和第二温度检测件(12)，所述第一温度检测件(22)用于对所述一级压缩组件的温度进行检测，所述第二温度检测件(12)用于对二级压缩组件的温度进行检测，所述控制器根据所述第一温度检测件(22)和所述第二温度检测件(12)检测的温度分别对所述中间压缩冷却管(14)、所述第一压缩冷却管(21)以及所述第二压缩冷却管(11)内的冷却流体的流量进行控制。

4.根据权利要求3所述的压缩机机组，其特征在于，所述冷却组件还包括设置在所述第一压缩冷却管(21)上的第一流量控制阀(19)以及设置在所述第二压缩冷却管(11)上的第二流量控制阀(17)，所述第一流量控制阀(19)和所述第二流量控制阀(17)与所述控制器电连接。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的压缩机机组，其特征在于，所述变频冷却管(32)被配置为在所述变频器壳体(31)的底部呈弯曲型分布。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的压缩机机组，其特征在于，所述冷却组件还包括控制器、设置在所述变频器壳体(31)内的第三温度检测件(35)以及用于调节所述变频冷却管的冷却流体的流量的第三流量控制阀(4)，所述控制器根据所述第三温度检测件(35)检测的温度控制所述第三流量控制阀(4)的动作。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的压缩机机组，其特征在于，所述变频冷却管(32)包括第一变频冷却管段以及第二变频冷却管段，所述冷却组件还包括总管段(6)和分流件(33)、所述分流件(33)被配置为将所述总管段(6)的冷却流体分流至所述第一变频冷却管段和所述第二变频冷却管段内。

8.根据权利要求7所述的压缩机机组，其特征在于，所述第一变频冷却管段与第二变频冷却管段对称设置且均被配置为在所述变频器壳体的底部呈弯曲型分布。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的压缩机机组，其特征在于，所述冷却流体包括冷媒。

10.一种空调，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的压缩机机组。

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