压缩机和制冷装置的制作方法

本发明属于压缩机制造技术领域，具体而言，涉及一种压缩机和具有该压缩机的制冷装置。

背景技术：

在制冷装置中，通过压缩机的压缩和节流结构的节流作用，从而将制冷剂在低温低压和高温高压之间转化，并利用换热器实现与周围环境的换热，实现制冷或制热的效果。其中，压缩机是制冷装置中十分重要的零部件之一，压缩机的设计对制冷装置的能效和运行可靠性有着重要的影响。

压缩机从上一回运行后停机到可以再次启动时，压缩机的吸气侧与排气侧的压力差必须要达到某个要求的范围内才可以重新启动，特别是对于滚动转子式压缩机来说，该压力差必须达到一个较小的数值例如1kgf/cm²以内，否则将无法启动再次启动压缩机，从而无法实现快速启动功能。

另一方面，相关技术中，当压缩机停机后，高压侧换热器内的制冷剂会通过压缩机零部件的间隙快速的回到低压侧中，从而升高低压侧换热器内的温度和压力，这种情况下，会浪费高压侧换热器中的热量并损失低压侧换热器中的制冷量，不利于制冷装置的运行效率。

在制冷装置中，通过压缩机的压缩和节流结构的节流作用，从而将制冷剂在低温低压和高温高压之间转化，并利用换热器实现与周围环境的换热，实现制冷或制热的效果。其中，压缩机是制冷装置中十分重要的零部件之一，压缩机的设计对制冷装置的能效和运行可靠性有着重要的影响。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

根据本发明实施例的压缩机，包括：密封容器；电机部和压缩机构部，所述电机部和所述压缩机构部均设置在所述密封容器内；旁通阀，所述旁通阀包括第一端口、第二端口、第三端口、第四端口，所述第一端口可选择性地与所述第二端口、所述第三端口中的一个连通，所述第四端口可选择性地与所述第三端口连通；其中所述压缩机具有分隔开的排气侧和吸气侧，所述第一端口与所述排气侧连通，所述第三端口与所述吸气侧连通，在所述第一端口与所述第二端口连通且所述第三端口与第四端口连通时，所述排气侧适于通过所述第二端口向外部零部件排气，所述吸气侧适于通过所述第四端口向外部零部件吸气。

根据本发明实施例的压缩机，可以实现压缩机的快速重启，且在压缩机停机后还能利用剩余热量，能效高。

根据本发明一个实施例的压缩机，所述旁通阀包括：阀体，所述阀体限定出阀腔，所述第一端口、所述第二端口、所述第三端口、所述第四端口均设在所述阀体且均与所述阀腔连通；阀芯，所述阀芯可活动地设在所述阀体内，所述阀芯具有第一流道、第二流道、第三流道，所述第一端口和所述第二端口适于通过所述第一流道连通且所述第三端口和所述第四端口适于通过所述第二流道连通，或者所述第一端口和所述第三端口适于通过所述第三流道连通。

根据本发明一个实施例的压缩机，所述阀芯的至少部分沿所述阀体的轴向可活动地设在所述阀体内，所述第一端口和所述第三端口设在所述阀体的第一侧面且沿轴向间隔开布置，所述第二端口和所述第四端口设在所述阀体的第二侧面且沿轴向间隔开布置，所述第一流道的两个敞开端和所述第二流道的两个敞开端分别朝向所述阀体的第一侧面和第二侧面，所述第三流道的两个敞开端均朝向所述阀体的第一侧面。

根据本发明一个实施例的压缩机，所述第一流道和所述第二流道沿所述阀芯的轴向间隔开布置，且所述第二流道沿所述阀芯的轴向的宽度大于所述第一流道沿所述阀芯的轴向的宽度。

根据本发明一个实施例的压缩机，所述旁通阀还包括：电磁控制部，所述电磁控制部与所述阀芯电磁连接。

根据本发明一个实施例的压缩机，所述旁通阀具有第一状态和第二状态，在第一状态时，所述第一端口与所述第二端口连通，所述第四端口与所述第三端口连通，在第二状态时，所述第一端口与所述第三端口连通，所述第一端口与所述第二端口断开，所述第三端口与所述第四端口断开；所述压缩机设置为当所述电机部从运行状态停机时，所述旁通阀从第一状态切换为第二状态；所述压缩机设置为当所述电机部从停机状态启动时，所述旁通阀从第二状态切换为第一状态。

根据本发明一个实施例的压缩机，所述旁通阀具有第一状态、第二状态和第三状态，在第一状态时，所述第一端口与所述第二端口连通，所述第四端口与所述第三端口连通，在第二状态时，所述第一端口与所述第三端口连通，所述第一端口与所述第二端口断开，所述第三端口与所述第四端口断开，在第三状态时，所述第一端口与所述第二端口断开，所述第四端口与所述第三端口连通。

根据本发明一个实施例的压缩机，所述压缩机设置为当所述电机部从运行状态停机时，所述旁通阀从第一状态切换为第二状态；所述压缩机设置为当所述电机部从停机状态启动时，所述旁通阀从第二状态切换为第三状态，且当p1≥p2时，所述旁通阀切换为第一状态，当p1＜p2时，若所述电机部未停机则所述旁通阀保持第三状态，若所述电机部停机则所述旁通阀切换为第二状态；其中，p1为所述第一端口处的压力，p2为所述第二端口处的压力。

根据本发明一个实施例的压缩机，所述压缩机设置为当所述电机部从运行状态停机时，所述旁通阀从第一状态切换为第二状态；所述压缩机设置为当所述电机部从停机状态启动时，所述旁通阀从第二状态切换为第三状态，并保持预设时间t后，若所述电机部未停机则所述旁通阀切换为第一状态，若所述电机部停机则所述旁通阀切换为第二状态。

根据本发明一个实施例的压缩机，满足：1秒≤t≤10秒。

根据本发明一个实施例的压缩机，还包括：储液器，所述储液器的出口与所述压缩机构部的进气口连通，所述储液器上设置有吸气管，所述吸气侧包括所述储液器和所述吸气管；所述密封容器限定出高压的容纳腔，所述密封容器上设有排气管，所述排气侧包括所述容纳腔和所述排气管。

根据本发明一个实施例的压缩机，所述密封容器限定出低压的第一腔和高压的第二腔，所述密封容器上设有与所述第一腔连通的吸气管，所述密封容器上设有与所述第二腔连通的排气管，所述吸气侧包括所述第一腔和所述吸气管，所述排气侧包括所述第二腔和所述排气管。

本发明还提出了一种制冷装置，包括：第一换热器、节流阀、第二换热器、如上述任一种所述的压缩机，所述第一换热器的第一接口与所述第二端口相连，所述节流阀连接在所述第一换热器的第二接口与所述第二换热器的第一接口之间，所述第二换热器的第二接口与所述第四端口相连。

本发明还提出了一种制冷装置，包括：换向装置、第一换热器、节流阀、第二换热器、如上述任一种所述的压缩机，所述换向装置包括第一口、第二口、第三口和第四口，所述第一口与所述第二端口相连，所述第二口与所述第一换热器的第一接口相连，所述节流阀连接在所述第一换热器的第二接口与所述第二换热器的第一接口之间，所述第二换热器的第二接口与所述第四口相连，所述第三口与所述第四端口相连。

所述制冷装置与上述的压缩机相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明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，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/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-图5是根据本发明实施例的制冷装置的结构示意图；

图6是根据本发明实施例的旁通阀在第一状态的结构示意图；

图7是根据本发明实施例的旁通阀在第二状态的结构示意图；

图8是根据本发明实施例的旁通阀在第三状态的结构示意图。

附图标记：

压缩机1，密封容器11，排气管12，排气侧管路12a，吸气管13，吸气侧管路13a，第一换热器2，第二换热器3，节流阀4，换向装置5，第一口5a，第二口5b，第三口5c，第四口5d，旁通阀6，第一端口6a，第二端口6b，第三端口6c，阀体6d，阀芯6e，电磁控制部6g，第四端口6h，第一流道6i，第二流道6j，第三流道6k。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，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。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图8描述根据本发明实施例的压缩机1。

如图1-图8所示，根据本发明一个实施例的压缩机1包括：密封容器11、电机部、压缩机构部、旁通阀6。

其中，压缩机1具有分隔开的排气侧和吸气侧，排气侧为高压侧，吸气侧为低压侧，电机部和压缩机构部均设置在密封容器11内，电机部用于驱动压缩机构部以实现吸气和压缩排气，旁通阀6包括第一端口6a、第二端口6b、第三端口6c、第四端口6h，第一端口6a可选择性地与第二端口6b、第三端口6c中的一个连通，第四端口6h可选择性地与第三端口6c连通，其中第一端口6a与压缩机1的排气侧连通，第三端口6c与压缩机1的吸气侧连通，在第一端口6a与第二端口6b连通且第三端口6c与第四端口6h连通时，排气侧适于通过第二端口6b向外部零部件排气，吸气侧适于通过第四端口6h向外部零部件吸气。换言之，压缩机通过第二端口6b和第四端口6h与外界管路相连，当第一端口6a与第二端口6b断开时，压缩机的排气侧断开与外部管路的连通，高压侧换热器残存的热量可以继续利用。

在压缩机1正常启动工作时，电机部工作，旁通阀6的第一端口6a与第二端口6b连通，旁通阀6的第三端口6c与第四端口6h连通，压缩机1的输出的高压气体从排气侧通过第一端口6a、第二端口6b输出到制冷装置的排气侧管路12a，压缩机1的吸气侧通过吸气侧管路13a、第四端口6h、第三端口6c吸气。

在压缩机1停止运行时，电机部不工作，旁通阀6的第一端口6a与第三端口6c连通，第一端口6a与第二端口6b断开，第三端口6c与第四端口6h断开。也就是说，旁通阀6将压缩机1的排气侧与吸气侧连通，且将压缩机1的排气侧与制冷装置的其他部件断开。

这样，在压缩机1停机时，可以使压缩机1的排气侧与吸气侧的压力快速平衡，便于快速再次启动压缩机1。

另一方面，在压缩机1停机时，旁通阀6切断了压缩机1的排气侧和制冷装置的连通，第二端口6b无法回流到第一端口6a，高压侧换热器内部保持较高的压力状态，节流阀3在压差的作用下仍然具有一定的流量，从而使得高压侧换热器剩余的热量仍然可以进行放热而低压侧换热器仍然能够具有蒸发吸热的能力，这样，在压缩机1停机时，制冷装置仍然能够利用换热器内剩余的热量，从而提升了制冷装置的总体效率，能使系统的剩余热量得到利用，具有简单可靠，高效节能的特点。

在本发明中，由于压缩机1停机后，旁通阀6将压缩机的高压侧与高压侧换热器断开并且直接连通至压缩机的低压侧，由于压缩机的高压侧容积较小，并且旁通阀6具有直接的连通通道，这样的话，压缩机1的高压侧与低压侧可以快速实现压力平衡，满足压缩机启动时的压差如小于1kgf/cm2的要求，从而实现压缩机停机后快速重新启动的功能。发明人通过大量实验测试得到的压力平衡时间根据选用的旁通阀6的旁通通道的尺寸大小，可以实现最快1分钟内达到压力平衡的要求。

从上述描述可以看出，本发明实施例的压缩机1，仅通过增加一个旁通阀6，便可同时实现系统的余热利用和快速压力平衡的双重效果，特别适合于对启动压差比较敏感、启动力矩比较大以及有快速重新启动要求的场合，对转子式压缩机的应用尤其有效，具有成本低、适用范围广、控制简单可靠的优点。

根据本发明实施例的压缩机1，可以实现压缩机1的快速重启，且在压缩机1停机后还能利用剩余热量，能效高。

下面参考图6-图8描述本发明实施例的旁通阀6的结构。

如图6-图8所示，旁通阀6包括：阀体6d、阀芯6e和电磁控制部6g。

其中，阀体6d限定出阀腔，第一端口6a、第二端口6b、第三端口6c、第四端口6h均设在阀体6d，且第一端口6a、第二端口6b、第三端口6c、第四端口6h均与阀腔连通。

阀芯6e可活动地设在阀体6d内，阀芯6e具有第一流道6i、第二流道6j、第三流道6k，第一端口6a和第二端口6b适于通过第一流道6i连通且第三端口6c和第四端口6h适于通过第二流道6j连通，或者第一端口6a和第三端口6c适于通过第三流道6k连通。

阀芯6e的至少部分沿阀体6d的轴向(即图6-图8中的左右方向)可活动地设在阀体6d内，第一端口6a和第三端口6c设在阀体6a的第一侧面(即图6-图8中的下侧面)且第一端口6a和第三端口6c沿轴向间隔开布置，第二端口6b和第四端口6h设在阀体6a的第二侧面(即图6-图8中的上侧面)且第二端口6b和第四端口6h沿轴向间隔开布置，第一端口6a可以与第二端口6b正对设置，第三端口6c可以与第四端口6h正对设置。

第一流道6i的两个敞开端分别朝向阀体6a的第一侧面和第二侧面，第二流道6j的两个敞开端分别朝向阀体6a的第一侧面和第二侧面，第三流道6k的两个敞开端均朝向阀体6a的第一侧面。

第一流道6i和第二流道6j沿阀芯6e的轴向间隔开布置，且第二流道6j沿阀芯6e的轴向的宽度大于第一流道6i沿阀芯6e的轴向的宽度，这样当第一端口6a与第二端口6b断开时，第三端口6c与第四端口6h可以保持连通。

在一些实施例中，第一流道6i和第二流道6j沿阀芯6e的径向贯穿阀芯6e，第三流道6k包括沿阀芯6e的轴向延伸的第一段和两段沿阀芯6e的径向延伸的第二段，两个第二段分别与第一段的两端相连，两个第二段背离第一段的端部敞开。

电磁控制部6g与阀芯6e电磁连接，阀芯6e可以包括伸出从阀体6d的轴向的第二端部(即图6-图8中的右端)伸出的控制杆，电磁控制部6g套设在控制杆外，控制杆为铁磁性材料制成，当电磁控制部6g通电时，控制杆可以沿轴向移动。电磁控制部6g与电机部电连接，也就是说，电磁控制部6g可以由电机部的得电信号控制。

在一些实施例中，旁通阀6具有第一状态和第二状态：如图6所示，在第一状态时，第一端口6a与第二端口6b连通，第四端口6h与第三端口6c连通；如图7所示，在第二状态时，第一端口6a与第三端口6c连通，第一端口6a与第二端口6b断开，第三端口6c与第四端口6h断开。压缩机1设置为当电机部从运行状态停机时，旁通阀6从第一状态切换为第二状态；压缩机1设置为当电机部从停机状态启动时，旁通阀6从第二状态切换为第一状态。也就是说，压缩机1启动时，旁通阀6自动切换到第一状态，便于压缩机1向外排气和吸气，压缩机1停机时，旁通阀6自动切换到第二状态，便于压缩机1的排气侧和吸气侧的压力迅速平衡，便于下次迅速启动。

在另一些实施例中，旁通阀6具有第一状态、第二状态和第三状态：如图6所示，在第一状态时，第一端口6a与第二端口6b连通，第四端口6h与第三端口6c连通；如图7所示，在第二状态时，第一端口6a与第三端口6c连通，第一端口6a与第二端口6b断开，第三端口6c与第四端口6h断开；如图8所示，在第三状态时，第一端口6a与第二端口6b断开，第四端口6h与第三端口6c连通。压缩机1设置为当电机部从运行状态停机时，旁通阀6从第一状态切换为第二状态；压缩机1设置为当电机部从停机状态启动时，旁通阀6从第二状态切换为第三状态，且当p1≥p2时，旁通阀6切换为第一状态，当p1＜p2时，若电机部未停机则旁通阀6保持第三状态，若电机部停机则旁通阀6切换为第二状态；其中，p1为第一端口6a处的压力，p2为第二端口6b处的压力。在本实施例中，由于增加压力控制信号，因此，旁通阀6的电磁控制部6g的电信号可以与电机部的控制信号连接，也可以独立设置控制部进行控制。

在又一些实施例中，旁通阀6具有第一状态、第二状态和第三状态：如图6所示，在第一状态时，第一端口6a与第二端口6b连通，第四端口6h与第三端口6c连通；如图7所示，在第二状态时，第一端口6a与第三端口6c连通，第一端口6a与第二端口6b断开，第三端口6c与第四端口6h断开；如图8所示，在第三状态时，第一端口6a与第二端口6b断开，第四端口6h与第三端口6c连通。压缩机1设置为当电机部从运行状态停机时，旁通阀6从第一状态切换为第二状态；压缩机1设置为当电机部从停机状态启动时，旁通阀6从第二状态切换为第三状态，并保持预设时间t后，若电机部未停机则旁通阀6切换为第一状态，若电机部停机则旁通阀6切换为第二状态，其中满足：1秒≤t≤10秒，或者满足：2秒≤t≤6秒。

下面参考图2-图4描述根据本发明实施例的两种类型的压缩机1的结构。

如图2和图3所示，在一些实施例中，压缩机1还包括：储液器，储液器的出口与压缩机构部的进气口连通，储液器上设置有吸气管13，吸气侧包括储液器和吸气管13；密封容器11限定出高压的容纳腔，密封容器11上设有排气管12，排气侧包括容纳腔和排气管12。

也就是说，密封容器11围成高压的内部空间，在密封容器11上设置有连通高压内部空间的排气管12，密封容器11的内部空间及排气管12共同构成了压缩机1的高压侧，电机部及压缩机构部设置在高压的密封容器11内部空间中；储液器设置在密封容器11外部，储液器的出口与压缩机1构的进气口连通，在储液器上设置有吸气管13，吸气管13与制冷装置的吸气侧管路13a(低压管路)连通，储液器、吸气管13共同构成了压缩机1的低压侧。

旁通阀6的第一端口6a与压缩机1的高压侧连通，旁通阀6的第二端口6b与制冷装置的排气侧管路12a(高压管路)连通，旁通阀6的第三端口6c与压缩机1的吸气侧连通，旁通阀6的第四端口6h与制冷装置的吸气侧管路13a(低压管路)连通。

如图4所示，在另一些实施例中，密封容器11限定出低压的第一腔和高压的第二腔，密封容器11上设有与第一腔连通的吸气管13，密封容器11上设有与第二腔连通的排气管12，吸气侧包括第一腔和吸气管13，排气侧包括第二腔和排气管12。

也就是说，密封容器11围成低压的内部空间，在密封容器11上设置有连通低压内部空间的吸气管13，吸气管13与制冷装置的吸气侧管路13a(低压管路)连通，低压的内部空间、吸气管13共同构成了压缩机1的低压侧；电机部及压缩机构部设置在低压的密封容器11内部空间中。

特别地，某些设计中，将密封容器11的内部空间分隔成较大容积的低压的内部空间和较小容积的高压内部空间两部分，压缩机1构的一端位于低压的内部空间中，而另一端位于高压的内部空间中，这种情况下，由于低压的内部空间较大，我们仍然认为压缩机1机构位于低压的内部空间中，而该压缩机1为密封容器11内低压力结构的压缩机1。

密封容器11内低压力结构的压缩机1还具有高压排气腔及排气管12，高压排气腔作为容纳经过压缩机1构压缩后的高压气体的空间用以与低压的内部空间进行密封分隔，排气管12连通高压排气腔。在实际设计中，高压排气腔可以设置在密封容器11的内部空间中，也可以设置在密封容器11的外部。高压排气腔及排气管12共同构成了压缩机1的高压侧。

旁通阀6的第一端口6a与压缩机1的高压侧连通，旁通阀6的第二端口6b与制冷装置的排气侧管路12a(高压管路)连通，旁通阀6的第三端口6c与压缩机1的吸气侧连通，旁通阀6的第四端口6h与制冷装置的吸气侧管路13a(低压管路)连通。

从上述描述可以看出，本发明实施例的压缩机1，仅通过增加一个旁通阀6，便可同时实现系统的余热利用和快速压力平衡的双重效果，特别适合于对启动压差比较敏感、启动力矩比较大以及有快速重新启动要求的场合，对转子式压缩机的应用尤其有效，具有成本低、适用范围广、控制简单可靠的优点。

下面参考图1-图8描述根据本发明实施例的制冷装置，本发明实施例的制冷装置可以为空调器、冰箱等。

如图5所示，根据本发明一个实施例的制冷装置包括：压缩机1、第一换热器2、节流阀4、第二换热器3，其中该压缩机1为上述任一种实施例的压缩机1，第一换热器2的第一接口与旁通阀6的第二端口6b相连，第一换热器2的第一接口与旁通阀6的第二端口6b之间通过排气侧管路12a(高压管路)连通，节流阀4连接在第一换热器2的第二接口与第二换热器3的第一接口之间，第二换热器3的第二接口与第四端口6h相连，第二换热器3的第二接口与第四端口6h之间通过吸气侧管路13a(低压管路)连通，第四端口6h可以形成为压缩机1的吸气口。

根据本发明实施例的制冷装置，可以实现快速重启，且在压缩机1停机后还能利用剩余热量，能效高。

如图1-图4所示，根据本发明另一个实施例的制冷装置包括：压缩机1、换向装置5、第一换热器2、节流阀4、第二换热器3。

换向装置5包括第一口5a、第二口5b、第三口5c和第四口5d，换向装置5可以为四通阀，第一口5a与第二端口6b相连，第二口5b与第一换热器2的第一接口相连，第二口5b与第一换热器2的第一接口之间通过排气侧管路12a(高压管路)连通，节流阀4连接在第一换热器2的第二接口与第二换热器3的第一接口之间，第二换热器3的第二接口与第四口5d相连，第三口5c与第四端口6h相连，第三口5c与第四端口6h之间通过吸气侧管路13a(低压管路)连通，第四端口6h可以形成为压缩机1的吸气口。

当第一口5a与第二口5b连通，且第三口5c与第四口5d连通时，第一换热器2为高压侧换热器，第二换热器3为低压侧换热器；当第一口5a与第四口5d连通，且第二口5b与第三口5c连通时，第二换热器3为高压侧换热器，第一换热器2为低压侧换热器。

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发明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发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。