压缩机和空调系统的制作方法

本发明涉及换热技术领域，具体而言，涉及一种压缩机和空调系统。

背景技术：

目前，转子压缩机中大部分的压缩机内腔为高背压。这是由于高压级气缸内排出的气体直接进入压缩机腔内导致的。

由于压缩机内腔的压力较高，因而压缩机常处于高温运行状态，这会使得电机的工作环境温度过高，使得电机的工作效率降低，并降低了压缩机的工作稳定性和工作可靠性。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种压缩机和空调系统，以解决现有技术中压缩机内腔环境温度过高、工作稳定性差的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种压缩机，包括：外壳；泵体组件，泵体组件与外壳之间形成中间腔体，泵体组件包括至少两个气缸，至少两个气缸包括一个低压级气缸和一个高压级气缸，低压级气缸内的气体排向中间腔体内并经中间腔体、高压级气缸向外壳的外侧排出。

进一步地，压缩机包括排气管，排气管的第一端与高压级气缸的排气口连接，排气管的第二端向外壳的外侧伸出。

进一步地，低压级气缸的进气口与外壳的进气口直接连通。

进一步地，压缩机还包括进气管，进气管的第一端与低压级气缸的进气口直接连接。

进一步地，排气管的第二端经中间腔体向外壳的外侧伸出。

进一步地，外壳上还设置有补气口，补气口与中间腔体连通。

根据本发明的另一个方面，提供了一种空调系统，包括压缩机，压缩机是上述的压缩机。

进一步地，空调系统还包括增焓组件和第一管路，增焓组件的增焓管的第一端与第一管路连接，增焓管的第二端与压缩机的外壳的补气口连接并向压缩机的中间腔体内补气。

进一步地，空调系统还包括四通阀、第一换热器、第二换热器和流量调节阀，压缩机的进气口、压缩机的排气口、第一换热器和第二换热器分与四通阀的不同端口一一对应连接，流量调节阀设置在第一换热器与第二换热器连接的第一管路上。

进一步地，增焓组件还包括第一补气调节阀，第一补气调节阀设置在增焓管上，增焓管的第一端位于第二换热器与流量调节阀之间的第一管路上。

进一步地，增焓组件还包括：分控调节支路，分控调节支路的第一端与第一管路连接，分控调节支路的第二端与增焓管连接，且流量调节阀位于分控调节支路的第一端与增焓管的第一端之间，第一补气调节阀位于增焓管的第一端与分控调节支路的第二端之间；第二补气调节阀，第二补气调节阀设置在分控调节支路上。

进一步地，流量调节阀为两个，空调系统还包括闪蒸罐，闪蒸罐设置在第一管路上，且闪蒸罐的上游和下游位置处均设置有一个流量调节阀，且增焓管的第一端通过闪蒸罐与第一管路连接。

应用本发明的技术方案，泵体组件与外壳之间形成中间腔体，泵体组件包括至少两个气缸，至少两个气缸包括一个低压级气缸和一个高压级气缸，低压级气缸内的气体排向中间腔体内并经中间腔体、高压级气缸向外壳的外侧排出。由于将压缩机内腔作为中间腔体，且将高压级气缸内的排气直接向外壳的外部排出，因而有效降低了压缩机内腔也就是中间腔体的温度，有效降低了压缩机的运行温度，降低了电机的工况温度，从而保证了电机的运转可靠性、提高了电机的工作效率，进而提高了压缩机的运行稳定性和可靠性。同时，本发明中的压缩机还具有结构简单、制造成本低、使用安全性好、使用可靠性高的特点。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明中的压缩机的结构示意图；

图2示出了本发明中的空调系统在第一个实施例中的工作运行原理图；

图3示出了本发明中的空调系统在第二个实施例中的工作运行原理图；以及

图4示出了本发明中的空调系统在第三个实施例中的工作运行原理图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、外壳；20、泵体组件；21、低压级气缸；22、高压级气缸；30、中间腔体；40、排气管；50、进气管；60、增焓管；70、电机；80、底板；100、四通阀；200、压缩机；300、第一换热器；400、第二换热器；500、流量调节阀；600、第一管路；700、第一补气调节阀；710、第二补气调节阀；800、分控调节支路；900、闪蒸罐；910、分液器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了解决现有技术中压缩机内腔环境温度过高、工作稳定性差的问题，本发明提供了一种压缩机。

如图1所示，压缩机包括外壳10、泵体组件20和电机70，泵体组件20与外壳10之间形成中间腔体30，泵体组件20包括至少两个气缸，至少两个气缸包括一个低压级气缸21和一个高压级气缸22，低压级气缸21内的气体排向中间腔体30内并经中间腔体30、高压级气缸22向外壳10的外侧排出，电机70与泵体组件驱动连接。

由于将压缩机内腔作为中间腔体30，且将高压级气缸22内的排气直接向外壳10的外部排出，因而有效降低了压缩机内腔也就是中间腔体30的温度，有效降低了压缩机的运行温度，降低了电机70的工况温度，从而保证了电机70的运转可靠性、提高了电机70的工作效率，进而提高了压缩机的运行稳定性和可靠性。同时，本发明中的压缩机还具有结构简单、制造成本低、使用安全性好、使用可靠性高的特点。

本发明中的压缩机还包括底板80，外壳10设置在底板80上，对外壳10、电机70和泵体组件20起到支撑的作用。

如图1所示的优选实施方式中，压缩机200包括排气管40，排气管40的第一端与高压级气缸22的排气口连接，排气管40的第二端向外壳10的外侧伸出。优选地，排气管40的第二端经中间腔体30向外壳10的外侧伸出。由于设置有排气管40，因而通过排气管40可以将高压级气缸22内的气体直接导向压缩机的外部，有效避免高压气体进入中间腔体30内，保证了中间腔体30内气压的稳定性，并有效避免中间腔体30因气压过高而升温。

为了进一步提高中间腔体30内的气压稳定性，本发明中的低压级气缸21的进气口与外壳10的进气口直接连通并与中间腔体30隔离。由于进入压缩机内的气体直接进入低压级气缸21内且不会进入中间腔体30，因而有效避免对中间腔体30内气压的扰动，保证了中间腔体30内气压的稳定性。

在图1所示的优选实施方式中，压缩机200还包括进气管50，进气管50的第一端与低压级气缸21的进气口直接连接，进气管50的第二端经中间腔体30向外壳10的外侧伸出。由于设置有进气管50，因而通过进气管50可以将外部气体直接导向低压级气缸21的内部，有效避免低压气体进入中间腔体30内，保证了中间腔体30内气压的稳定性，并有效避免低压气体对中间腔体30造成的气压扰动，保证了压缩机的运行稳定性。

为了优化压缩机的性能，本发明中的外壳10上还设置有补气口，压缩机200还包括增焓组件，增焓组件与外壳10的补气口连接并向中间腔体30内补气(请参考图1)。增焓组件的主要用途为提供增焓冷媒，达到控制和调节压缩机200内腔的冷媒温度与压力。由于设置有增焓组件，因而当压缩机运行产生波动、气体供应不足时，都可以通过增焓组件进行补气调节，从而保证压缩机的运行稳定性。其中，低压级气缸21的排气与增焓组件的补气在压缩机200的中间腔体30内混合后作为高压级气缸22的吸气。

优选地，增焓组件的增焓管60与外壳10的顶端、上部、下部、中部或底端连接。增焓管60只要与中间腔体30连通即可，对于增焓管60的具体安装位置，可以根据工况或实际使用的需要而确定。在图1所示的具体实施方式中，增焓管60与外壳10的顶端连接。

本发明中的压缩机的工作原理：从制冷/制热系统的蒸发器过来的低温低压冷媒通过压缩机200的进气管50进入压缩机200的低压级气缸21内，冷媒在压缩机200的低压级气缸21内压缩后，形成中压中温的冷媒通过低压级气缸21的排气口进入中间腔体30内，并与增焓管60过来的低温冷媒气体或低温气液混合冷媒进行混合，而后形成中压低温或常温冷媒气体，并通过高压级气缸22的吸气口进入高压级气缸22内再次压缩，以形成高温高压冷媒气体并通过排气管40直接排入制冷/制热系统。

本发明还提供了一种空调系统。如图2至图4所示，空调系统包括四通阀100和与四通阀100的不同端口一一对应连接的压缩机200、第一换热器300、第二换热器400，空调系统还包括流量调节阀500，流量调节阀500设置在第一换热器300与第二换热器400连接的第一管路600上，压缩机200是上述的压缩机200。由于在空调系统中采用本发明中的压缩机，因而使得空调系统具有运行稳定性好、运行环境温度适宜、不易运行过热的特点，从而有效提高了空调系统的使用可靠性、有效降低了空调系统的故障率、降低了维修频率和故障风险。

本发明中的压缩机200与普通的双级补气压缩机200相比，能够降低电机70的工作环境温度、提高电机70的能效、并降低压缩机和空调系统的结构复杂度、降低制造成本，还能使压缩机的中间压力混合均匀，有效降低补气时的气压波动，保证压缩机和空调系统稳定运行。

本发明中的空调系统还包括分液器910，分液器910设置在压缩机的排气口与四通阀100之间(请参考图2至图4)。

如图2至图4，压缩机200的外壳10具有补气口，压缩机200还包括增焓组件，增焓组件的增焓管60的第一端与第一管路600连接，增焓管60的第二端与外壳10的补气口连接并向中间腔体30内补气。由于设置有增焓管60，因而在空调系统运行的过程中，当需要补气时，通过增焓管60可将空调系统内的部分冷媒气体补入压缩机200内，从而保证了压缩机200的运行稳定性和工作可靠性，进而使得空调系统可以正常运行。

本发明中的增焓组件还包括第一补气调节阀700，第一补气调节阀700设置在增焓管60上。由于设置有第一补气调节阀700，因而使得补气的时机和补气量具有可调可控性，从而使空调系统具有运行可控性好的特点。

在图2所示的优选实施方式中，增焓管60的第一端位于第二换热器400与流量调节阀500之间的第一管路600上。在该实施例中，压缩机为中背压压缩机。根据空调系统的运行模式的不同，例如制冷模式或制热模式，冷媒的流动路径会发生变化。

如图2所示，其中，虚线为制热模式的冷媒流动路径，而实线为制冷模式的冷媒流动路径。以制热模式为例，从压缩机200内排出的过热蒸汽经第一换热器300的换热后流量调节 阀500节流后流向第二换热器400一侧，通过控制第一补气调节阀700的开度，控制补入压缩机200内部的冷媒量，从而调节压缩机200的能效。

当然，增焓管60的第一端还可以位于第一换热器300与流量调节阀500之间的第一管路600上(图未示)。此种空调系统的工作原理与图2示出的空调系统的工作原理类似，在此不再赘述。

在图3所示的优选实施方式中，增焓组件还包括分控调节支路800和第二补气调节阀710，分控调节支路800的第一端与第一管路600连接，分控调节支路800的第二端与增焓管60连接，且流量调节阀500位于分控调节支路800的第一端与增焓管60的第一端之间，第一补气调节阀700位于增焓管60的第一端与分控调节支路800的第二端之间，第二补气调节阀设置在分控调节支路800上。在该实施例中，压缩机200为中背压压缩机。根据空调系统的运行模式的不同，例如制冷模式或制热模式，冷媒的流动路径会发生变化。

如图3所示，其中，虚线为制热模式的冷媒流动路径，而实线为制冷模式的冷媒流动路径。以制冷模式为例，从第一换热器300内换热完全、并稍带过热的制冷剂蒸汽被压缩机200的低压级气缸21吸入后，压缩成过热状态下具有中间压力的制冷剂蒸汽，而后排入压缩机200的外壳10内；与此同时，经过第二换热器400换热的制冷剂液体被流量调节阀500和第一补气调节阀700分流，经过第一补气调节阀700的部分制冷剂气液混合物补入压缩机200的外壳10内，与压缩机200的低压级气缸21排出的中间压力下的制冷剂蒸汽混合；混合充分的中间压力下的制冷剂蒸汽被压缩机200的高压级气缸22吸收，完成压缩过程，变为高压过热的蒸汽被放出，而后经过四通阀100进入第二换热器400内换热；换热后一部分制冷剂蒸汽经过第一补气调节阀700补入压缩机200内，另一大部分制冷剂蒸汽经过流量调节阀500节流，进入第一换热器300内对室内环境进行冷却。

在图3所示所示的优选实施方式中，制热循环与制冷循环类似，压缩机200的高压排气经过第一换热器300冷却后，一部分经过第二补气调节阀710节流成中间压力下的蒸汽补入压缩机200内；大部分经过流量调节阀500节流后进入第二换热器400内换热，从而完成整个循环。优选地，第一补气调节阀700、和/或第二补气调节阀710、和/或流量调节阀500为节流阀。

在图4所示的优选实施方式中，流量调节阀500为两个，空调系统还包括闪蒸罐900，闪蒸罐900设置在第一管路600上，且闪蒸罐900的上游和下游位置处均设置有一个流量调节阀500，且增焓管60的第一端通过闪蒸罐900与第一管路600连接。在该实施例中，压缩机200为中背压压缩机。根据空调系统的运行模式的不同，例如制冷模式或制热模式，冷媒的流动路径会发生变化。

如图4所示，其中，虚线为制热模式的冷媒流动路径，而实线为制冷模式的冷媒流动路径。以制冷模式为例，压缩机200的低压级气缸21吸入低压气体，经过一级压缩后排入中间腔体30内形成中间压力下的制冷剂蒸汽；经过第二换热器400换热的制冷剂为带有过冷度的过冷液体，经过靠近第二换热器400的流量调节阀500的节流后，过冷液态的制冷剂变为中 间压力下的气液两相，排入闪蒸罐900中，闪蒸罐900闪发一部分中压制冷剂气体，直接补入压缩机200的整个外壳10的内部，与一级压缩后的中压制冷剂蒸汽充分混合，而后被压缩机200的高压级气缸22吸收，并完成整个压缩过程；经高压级气缸22压缩后的高压过热气体被排出至第二换热器400内换热，而后经流量调节阀500节流后，闪发蒸汽补入压缩机200内，液态冷媒经过靠近第一换热器300一侧的流量调节阀500被再次节流后形成低压制冷剂气液两相，而后进入第一换热器300内吸热制冷。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

1.本发明中的压缩机能够有效提高电机70的工作效率；

2.本发明中的压缩机具有结构简单、泄漏系数低、制造成本低的优点；

3.电机70的工作环境温度为中间温度，降低了电机70部分的工作温度，有利于提高电机70的工作效率；

4.空调系统可减少闪蒸罐900及相关管路，而压缩机200可简化增焓组件的结构，有效提高了压缩机200及空调系统的运行可靠性，并节约了使用成本；

5.通过节流阀控制空调系统的运行，有效控制补气状态，提高了压缩机200的工作效率；

6.本发明中的压缩机与低背压压缩机相比，在中间腔体30内充满的是中间温度下的中压气体，可避免压缩机吸气过热。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。