压缩机及具有其的换热系统的制作方法

本实用新型涉及换热技术领域，具体而言，涉及一种压缩机及具有其的换热系统。

背景技术：

目前，市场上的压缩机内只能够使用一种制冷剂进行换热。若只采用R134a制冷剂进行换热，则换热系统能够制备较高温度的热水(75℃以上)，然而低温工况下换热系统的蒸发压力极低，空气渗入系统的可能性增加，影响换热系统的正常工作；若只采用R410A制冷剂或R32制冷剂进行换热，则换热系统的出水温度较低(通常低于65℃)，不能够满足部分用户的使用需求。

为了解决上述问题，在现有技术中，换热系统内采用至少两个压缩机进行换热，两个压缩机内分别使用不同的制冷剂进行换热。然而，上述设置不仅导致换热系统的占用空间较大，且增加换热系统的制造成本。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种压缩机及具有其的换热系统，以解决现有技术中压缩机在低温工况时可靠性差、能效较低的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种压缩机，包括：多个气缸，多个气缸形成至少两个相互独立的冷媒压缩通道；多种制冷剂，多种制冷剂流经不同的冷媒压缩通道。

进一步地，至少两个冷媒压缩通道包括第一压缩通道和第二压缩通道，压缩机包括至少三个气缸，至少一个气缸形成第一压缩通道，至少两个气缸形成第二压缩通道。

进一步地，多种制冷剂包括第一制冷剂和第二制冷剂，第一制冷剂流经第一压缩通道，第二制冷剂流经第二压缩通道，且第一制冷剂的临界温度小于第二制冷剂的临界温度。

进一步地，第一制冷剂的单位容积制冷量大于预设值。

进一步地，第二制冷剂的临界温度大于预设温度。

进一步地，压缩机包括三个气缸，分别为第一气缸、第二气缸及第三气缸，第一气缸、第二气缸及第三气缸沿压缩机的曲轴的轴向依次设置，其中，第一气缸位于第二气缸和第三气缸的上方，第一气缸形成第一压缩通道，第二气缸和第三气缸形成第二压缩通道。

进一步地，第二气缸与第三气缸之间设置有第一隔板，第一隔板具有中间通道，第三气缸内的气体能够通过中间通道进入至第二气缸内。

进一步地，第一气缸与第二气缸之间设置有第二隔板，第二隔板上设置有用于与第二气缸的排气口连通的排气凹槽，第二隔板具有与排气凹槽连通的第一排气通道。

进一步地，第一气缸与第二隔板之间设置有第三隔板，排气凹槽的槽口朝向第三隔板设置，第三隔板盖设在排气凹槽上，且排气凹槽的底部通过第一连通孔与第二气缸的排气口连通。

进一步地，压缩机还包括套设在曲轴上的第一法兰和盖板，第一法兰朝向盖板的一侧具有传输凹槽，盖板位于第一法兰的下方并盖住传输凹槽，第三气缸的排气孔通过传输凹槽的槽底的第二连通孔与传输凹槽连通，第三气缸具有连通通道，连通通道通过传输凹槽的槽底的第三连通孔与传输凹槽连通，连通通道与中间通道连通。

进一步地，压缩机还包括第一分液器和补气増焓管路，第一分液器与第三气缸的吸气口连通，补气増焓管路与传输凹槽连通。

进一步地，压缩机还包括位于第一气缸上方的第二法兰，第二法兰上设置有用于与第一气缸的排气口连通的第二排气通道。

进一步地，压缩机还包括第二分液器，第二分液器与第一气缸的吸气口连通。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种换热系统，包括压缩机，压缩机为上述的压缩机。

进一步地，换热系统还包括室外换热器、第一节流件及中间换热器，室外换热器、第一节流件、中间换热器与压缩机的第一压缩通道通过管道连接形成第一冷媒循环回路；换热系统还包括室内换热器及第二节流件，室内换热器、第二节流件、中间换热器与压缩机的第二压缩通道通过管道连接形成第二冷媒循环回路。

进一步地，中间换热器包括两个相互独立的第一管路和第二管路，第一管路与第一压缩通道连通，第二管路与第二压缩通道连通，且第一管路与第二管路内的冷媒流向相反。

进一步地，换热系统还包括：设置在第二节流件与中间换热器之间的第三节流元件和闪蒸器，第三节流元件设置在闪蒸器与中间换热器之间，且闪蒸器的一个端口与压缩机的补气増焓管路连接。

进一步地，换热系统还包括：控制阀，设置补气増焓管路上，用于控制压缩机的补气増焓管路与闪蒸器的通断。

进一步地，换热系统还包括：排水总管，排水总管的一端与中间换热器的出水口连通，排水总管的另一端与室内换热器的进水口连通；至少一个排水支管，与排水总管连接且与排水总管呈夹角设置。

应用本实用新型的技术方案，压缩机包括多个气缸及多种制冷剂。其中，多个气缸形成至少两个相互独立的冷媒压缩通道。多种制冷剂流经不同的冷媒压缩通道。这样，为了满足用户不同的使用需求可以采用不同冷媒压缩通道进行换热，且制冷剂均流经同一个压缩机。具体地，其中一个冷媒压缩通道内使用一种类型的制冷剂，另一个冷媒压缩通道内使用与上述制冷剂不同种类的另一种制冷剂，根据不同使用需求(如温度不同)采用不同的冷媒压缩通道，以解决压缩机在低温工况时可靠性差、能效较低的问题。同时，上述设置能够减小换热系统的占用空间，降低换热系统的加工成本。

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实用新型的进一步理解，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示出了根据本实用新型的压缩机的实施例一的剖视图；

图2示出了图1中的压缩机的泵体的剖视图；

图3示出了根据本实用新型的换热系统的实施例一的连接关系及冷媒流向的示意图；

图4示出了根据本实用新型的换热系统的实施例二的连接关系及冷媒流向的示意图；以及

图5示出了本实用新型的压缩机的压焓图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、曲轴；21、第一气缸；22、第二气缸；23、第三气缸；31、第一隔板；32、第二隔板；321、排气凹槽；33、第三隔板；41、第一法兰；411、传输凹槽；42、第二法兰；50、盖板；61、第一分液器；62、第二分液器；70、补气増焓管路；80、室外换热器；90、第一节流件；100、中间换热器；101、第一管路；102、第二管路；110、压缩机；120、室内换热器；130、第二节流件；140、第三节流元件；150、闪蒸器；160、控制阀；171、排水总管；172、排水支管；180、外壳；181、第一排气管；182、第二排气管；190、电机。

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实用新型。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“左、右”通常是针对附图所示的左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。

为了解决现有技术中压缩机在低温工况时可靠性差、能效较低的问题，本申请提供了一种压缩机及具有其的换热系统。

实施例一

如图1和图2所示，压缩机包括三个气缸，三个气缸形成两个相互独立的冷媒压缩通道。两种制冷剂流经分别两个冷媒压缩通道。

应用本实施例的技术方案，为了满足用户不同的使用需求可以采用不同冷媒压缩通道进行换热，且制冷剂均流经同一个压缩机。具体地，其中一个冷媒压缩通道内使用一种类型的制冷剂，另一个冷媒压缩通道内使用与上述制冷剂不同种类的另一种制冷剂，根据不同使用需求(如温度不同)采用不同的冷媒压缩通道，以解决压缩机在低温工况时可靠性差、能效较低的问题。同时，上述设置能够减小换热系统的占用空间，降低换热系统的加工成本。

在本实施例中，两个冷媒压缩通道分别为第一压缩通道和第二压缩通道。其中，一个气缸形成第一压缩通道，两个气缸形成第二压缩通道。上述结构的结构简单，容易实现。

需要说明的是，气缸的个数不限于此。可选地，压缩机包括四个、五个或多个气缸。

在附图中未示出的其他实施方式中，压缩机包括四个气缸，其中两个气缸形成第一压缩通道，另外两个气缸形成第二压缩通道。上述结构的结构简单，容易加工、实现。

在本实施例中，多种制冷剂包括第一制冷剂和第二制冷剂，第一制冷剂流经第一压缩通道，第二制冷剂流经第二压缩通道，且第一制冷剂的临界温度小于第二制冷剂的临界温度。具体地，第一压缩通道能够将第一制冷剂压缩成温度相对较低的冷媒，第二压缩通道能够将第二制冷剂压缩成温度相对较高的冷媒，上述冷媒再与空气或者液体进行换热，以使空气或者液体具有一定的温度，以满足用户不同使用需求。如在夏季，用户需要温度较低的空气或者液体(水)；在冬季时，用户需要温度相对较高的空气或者液体(水)。这样，上述设置能够满足用户的不同使用需求，以提升用户使用体验。

可选地，第一制冷剂的单位容积制冷量大于预设值。其中，预设值等于3500KJ/m³。

在本实施例中，第一制冷剂是R32制冷剂。其中，R32制冷剂为环保型制冷剂，被压缩机压缩后转换成温度较低(低于65℃)的气体，以满足用户中、低温的使用要求。

需要说明的是，第一制冷剂的种类不限于此。可选地，第一制冷剂是R410A制冷剂或其他高单位容积制冷量的环保制冷剂。

可选地，第二制冷剂的临界温度大于预设温度。其中，预设温度等于75℃。

在本实施例中，第二制冷剂是R134a制冷剂。其中，R134a制冷剂能够被压缩机压缩成温度较高的气体，以满足用户高温的使用要求。

需要说明的是，第二制冷剂的种类不限于此。可选地，第二制冷剂为其他高临界温度制冷剂。

如图1和图2所示，压缩机包括三个气缸，分别为第一气缸21、第二气缸22及第三气缸23，第一气缸21、第二气缸22及第三气缸23沿压缩机的曲轴10的轴向依次设置，其中，第一气缸21位于第二气缸22和第三气缸23的上方，第一气缸21形成第一压缩通道，第二气缸22和第三气缸23形成第二压缩通道。上述结构的结构简单，容易实现、加工。

具体地，第二气缸22和第三气缸23形成一个双级压缩通道，第一气缸21形成单级压缩通道，在实际使用的过程中，使得第一压缩通道和第二压缩通道分别连接两个并排的换热器上，并使得与双级压缩通道连接的换热器位于与单级压缩通道连接的换热器的迎风侧，两个独立的冷媒循环回路可以非常方便的调节换热器的迎风侧和背风侧的冷凝温度和蒸发温度，能够充分利用换热器迎风侧和背风侧的换热效果，提高制冷量和制热量，进而提高换热系统的能效。

如图2所示，第二气缸22与第三气缸23之间设置有第一隔板31，第一隔板31具有中间通道(未示出)，第三气缸23内的气体能够通过中间通道进入至第二气缸22内。这样，通过中间通道将第三气缸23的排气口与第二气缸22的进气口连通，以使第二气缸22与第三气缸23的连通更加容易、简便，进而降低压缩机的加工成本。

如图2所示，第一气缸21与第二气缸22之间设置有第二隔板32，第二隔板32上设置有用于与第二气缸22的排气口连通的排气凹槽321，第二隔板32具有与排气凹槽321连通的第一排气通道。上述结构的结构简单，容易实现。

具体地，进入至第三气缸23内的气体在第三气缸23内进行压缩，压缩完成后通过第一隔板31上的中间通道进入至第二气缸22内，并在第二气缸22内进行二次压缩，压缩完成后通过第二气缸22的排气口进入至排气凹槽321内，最后通过第一排气通道排出至压缩机外。

如图2所示，第一气缸21与第二隔板32之间设置有第三隔板33，排气凹槽321的槽口朝向第三隔板33设置，第三隔板33盖设在排气凹槽321上，且排气凹槽321的底部通过第一连通孔与第二气缸22的排气口连通。具体地，通过第三隔板33上的第一连通孔将第二气缸22的排气口与排气凹槽321连通，从第二气缸22的排气口排出的气体经由第一连通孔后进入至排气凹槽321内，最后从第一排气通道排出。上述结构的结构简单，容易加工、实现。

在附图中未示出的其他实施方式中，第二隔板上的排气凹槽的槽口朝向第二气缸，则第二气缸的排气口与排气凹槽连通，且第二隔板具有与排气凹槽连通的第一排气通道。具体地，从第二气缸的排气口排出的气体经由排气凹槽后从第一排气通道排出。上述结构的结构简单，容易加工、实现。

如图1和图2所示，压缩机还包括套设在曲轴10上的第一法兰41和盖板50，第一法兰41朝向盖板50的一侧具有传输凹槽411，盖板50位于第一法兰41的下方并盖住传输凹槽411，第三气缸23的排气孔通过传输凹槽411的槽底的第二连通孔与传输凹槽411连通，第三气缸23具有连通通道，连通通道通过传输凹槽411的槽底的第三连通孔与传输凹槽411连通，连通通道与中间通道连通。上述结构的结构简单，容易加工、实现。

具体地，在第三气缸23内完成压缩的气体通过第三气缸23的排气孔及第一法兰41的第二连通孔进入至传输凹槽411内，之后通过第一法兰41的第三连通孔进入至第三气缸23的连通通道进入至第一隔板31的中间通道内，之后通过中间通道进入至第二气缸22内。气体在第二气缸22内完成二次压缩后通过第二气缸22的排气口及第二隔板32的第一连通孔进入至第二隔板32的排气凹槽321内，最后从第一排气通道排出。

如图1所示，压缩机还包括第一分液器61和补气増焓管路70，第一分液器61与第三气缸23的吸气口连通，补气増焓管路70与传输凹槽411连通。这样，补气増焓管路70能够对第二气缸22和第三气缸23内的气体进行补充，以增大压缩机的压缩量。

具体地，在第三气缸23内完成压缩的气体通过其排气口进入至传输凹槽411内。同时，补气増焓管路70内的气体进入至传输凹槽411内，与被压缩过的气体进行混合，混合完成后通过第一法兰41的第三连通孔进入至第三气缸23的连通通道进入至第一隔板31的中间通道内，之后通过中间通道进入至第二气缸22内，在第二气缸22内进行二次压缩。

如图1和图2所示，压缩机还包括位于第一气缸21上方的第二法兰42，第二法兰42上设置有用于与第一气缸21的排气口连通的第二排气通道(未示出)。这样，从第二法兰42的第二排气通道排出的气体通过设置在壳体180上的第一排气管181排出至外界。

如图2所示，压缩机还包括第二分液器62，第二分液器62与第一气缸21的吸气口连通，便于向第一气缸21内输送冷媒。

如图3所示，本申请还提供了一种换热系统，包括压缩机，压缩机为上述的压缩机110。

如图3所示，换热系统还包括室外换热器80、第一节流件90及中间换热器100，室外换热器80、第一节流件90、中间换热器100与压缩机110的第一压缩通道通过管道连接形成第一冷媒循环回路。换热系统还包括室内换热器120及第二节流件130，室内换热器120、第二节流件130、中间换热器100与压缩机110的第二压缩通道通过管道连接形成第二冷媒循环回路。这样，上述设置能够实现换热系统两种不同温度的换热，以满足用户不同使用要求，提升用户使用体验。

在本实施例中，换热系统为热水系统。其中，中间换热器100设置在水箱内，流经中间换热器100的冷媒与水箱中的水进行换热，以实现加热。这样，通过采用覆叠式热水系统可以制取高温热水，减小热水器的水箱体积，减少安装空间，降低材料成本及运输成本。同时，本实施例中的换热系统可以解决低温工况压比和压差大低引起的可靠性问题和能效偏低问题。此外，热水系统采用一台压缩机，降低了压缩机加工、制造成本。

具体地，第一冷媒循环回路为低温冷媒循环回路，第二冷媒循环回路为高温冷媒循环回路，将低温冷媒循环回路与高温冷媒循环回路复叠在同一换热系统内，不仅可以制取高温热水，还可以减小热水系统水箱的体积，缩小安装空间。低温冷媒循环回路采用R32制冷剂，将冷水加热至中温热水，这样可以解决低温蒸发压力低、压比小的问题，提升压缩机110的可靠性；高温冷媒循环回路采用R134a制冷剂，以制取高温热水。这样即可以制取高温热水，同时可以降低压比，提升压缩机可靠性及热水系统的能效。

如图3所示，中间换热器100包括两个相互独立的第一管路101和第二管路102，第一管路101与第一压缩通道连通，第二管路102与第二压缩通道连通，且第一管路101与第二管路102内的冷媒流向相反。这样，中间换热器100既能够参与低温冷媒循环回路，又能够参与高温冷媒循环回路，能够促使低温冷媒循环回路和高温冷媒循环回路进行换热，提高高温冷媒循环回路的蒸发温度，防止因蒸发压力过低导致的泄漏问题(如R134a制冷剂在蒸发温度-25℃时，压力仅为0.106MPa，与大气压相当，易出现泄漏事故)。同时，上述设置能够减小压缩比，即减小压缩机110的负荷，提高压缩机110的运行可靠性。此外，由于中间换热器100既是低温冷媒循环回路的冷凝器，又是高温冷媒循环回路的蒸发器，且只采用一个风机提供风量，不仅节约安装空间和降低成本，同时可以降低耗电功率。

如图3所示，换热系统还包括第三节流元件140和闪蒸器150。其中，第三节流元件140和闪蒸器150设置在第二节流件130与中间换热器100之间。第三节流元件140设置在闪蒸器150与中间换热器100之间，且闪蒸器150的一个端口与压缩机110的补气増焓管路70连接。这样，在第三节流元件140处对冷媒进行进一步压缩，以使冷媒成为低温低压的气液混合态。

如图3所示，换热系统还包括控制阀160。其中，控制阀160设置补气増焓管路70上，用于控制压缩机110的补气増焓管路70与闪蒸器150的通断。这样，通过控制阀160控制补气増焓管路70与闪蒸器150的通断，在压缩机需要补气的时候进行补气，以提升能源利用率。

在本实施例中，换热系统的工作原理如下：

第一冷媒循环回路：第一制冷剂在室外换热器80(蒸发器)吸热，由低温低压的气液混合态变成低温低压的气态，气态冷媒通过第二分液器62进入第一气缸21，经过压缩形成高温高压的气态冷媒从第一排气管181排出。之后，高温高压的气态冷媒进入至中间换热器100内，被冷凝为高温高压的液态冷媒，高温高压的液态冷媒经过第一节流件90降压变成低温低压的气液混合态冷媒，然后进入室外换热器80(蒸发器)吸热，又经第二分液器62回到第一气缸21，如此形成低温冷媒循环回路。其中，低温冷媒循环回路的排气温度相对较低，可以有效冷却压缩机的电机190，可以减小电机190的功率，提高压缩机的能效、提升压缩机的运行可靠性。此外，由于第一制冷剂的蒸发压力高，可以解决因蒸发压力低导致的第一制冷剂泄漏问题。

第二冷媒循环回路：第二制冷剂在中间换热器100吸热，由低温低压的气液混合态变成低温低压的气态，气态冷媒通过第一分液器61进入第三气缸23进行一级压缩，经过压缩形成中温中压的气态冷媒，排气至第一法兰41的传输凹槽411内。同时，经闪蒸器150闪发出来的部分冷媒通过补气増焓管路70进入传输凹槽411内，与从第三气缸23的排气口排出的冷媒进行混合，混合后的冷媒进入第二气缸22进行二级压缩，二级压缩后形成高温高压的气态冷媒，排气至第二隔板32与第三隔板33围成的腔体中，并从第二排气管182排出。之后，高温高压的气态冷媒进入室内换热器120(冷凝器)，被冷凝为高温高压的饱和液态冷媒，高温高压的饱和液态冷媒经过第二节流件130降压变成中温中压的气液混合态冷媒，进入闪蒸器150后分为两路。

第一路为未经闪发的液态冷媒。未经闪发的液态冷媒经过第三节流元件140进一步降压至低温低压的气液混合态，然后再次进入中间换热器100吸热，又经第一分液器61回到第三气缸23中，然后进行压缩、排气：

第二路为从闪蒸器150中闪发出来的饱和气态冷媒。从闪蒸器150中闪发出来的饱和气态冷媒经过补气増焓管路70进入第一法兰41，与第三气缸23的一级压缩排气混合，混合后的气态冷媒进入第二气缸22进行二级压缩，如此完成高温冷媒循环回路。其中，第二路称为补气回路。

在本实施例中，第二冷媒循环回路采用准二级循环回路，通过双级压缩能够有效改善排气温度高的问题，同时通过图5(实线为准二级循环回路的压焓图，虚线为单级压循环回路的压焓图)可以发现，采用准二级循环回路在压缩机能效方面会优于单级循环回路，故采用两个独立的冷媒循环回路及创新的采用准二级循环回路能有效提升整个换热系统的可靠性和能效。

实施例二

实施例二的换热系统与实施例一的区别在于：中间换热器100与室内换热器120的连接关系不同。

可选地，换热系统还包括排水总管171及至少一个排水支管172。其中，排水总管171的一端与中间换热器100的出水口连通，排水总管171的另一端与室内换热器120的进水口连通。至少一个排水支管172与排水总管171连接且与排水总管171呈夹角设置。如图4所示，换热系统还包括一个排水支管172。具体地，冷水进入至中间换热器100内，并经由排水总管171排入排水支管172，则排水支管172内为中温水，用户可以使用上述中温水进行洗菜或洗衣。

在本实施例中，从排水总管171进入至室内换热器120内的水从室内换热器120内排出，且为高温水，用户可以使用上述高温水对食品或者小型设施进行消毒。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

为了满足用户不同的使用需求可以采用不同冷媒压缩通道进行换热，且制冷剂均流经同一个压缩机。具体地，其中一个冷媒压缩通道内使用一种类型的制冷剂，另一个冷媒压缩通道内使用与上述制冷剂不同种类的另一种制冷剂，根据不同使用需求(如温度不同)采用不同的冷媒压缩通道，以解决压缩机在低温工况时可靠性差、能效较低的问题。同时，上述设置能够减小换热系统的占用空间，降低换热系统的加工成本。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

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