压缩机及空调系统的制作方法

本实用新型涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种压缩机及空调系统。

背景技术：

近年来，为解决我国北方地区清洁采暖问题，增焓技术因能同时提升能力和能效而得到了极为广泛的关注。

目前，具有增焓功能的转子式压缩机在小型热泵清洁采暖领域里扮演着极为关键的角色。在具有增焓功能的转子式压缩机中，以双级增焓和双缸增焓表现较好，其中双缸增焓中，压缩机设置了一个大缸和一个小缸，该小缸的吸气口直接与补气支路连接，并以气液分离器中的中间压力作为吸气压力。该类型压缩机因压缩过程简单同时避免了双级的混合损失而在非大压比工况下展现出比双级更加优越的性能。然而，当系统运行在小压比工况下，气液分离器中气体较少时，该类型双缸压缩机的小缸将容易吸入大量制冷剂液体，进而影响压缩机可靠性。

为了解决该问题，专利号为201610210434.3的专利提出了一种在高温下使双缸压缩机中的一个缸体旁通的方案，该方案可以解决可靠性问题还能起到卸载作用使得小压比工况下，压缩机频率可运行较高，但该方案运行方式较为复杂，同时性能较差。类似的，专利号为201510760115.5的专利针提出了另外一种较好的方案，该方案在压缩机外部设置了一个切换装置，当压比较小时，补气支路关闭，小缸的吸气口直接与吸气管路连接，这种方案较为有效的解决了双缸增焓压缩机在小压比下的可靠性问题，但仍然存在较大的改善空间。

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空调系统，以解决现有技术中的双缸増焓压缩机的结构复杂、在小压比下可靠性低的问题。

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：第一气缸和第二气缸，其中，所述第一气缸上设置有第一吸气口、第一排气口以及位于所述第一吸气口到所述第一排气口之间的泄出装置；所述第二气缸上设置有第二吸气口和第二排气口，所述泄出装置与所述第二吸气口连接。

进一步地，所述泄出装置设置在所述第一气缸的气缸壁上或上法兰上或者下法兰上，并位于所述第一吸气口与所述第一排气口之间；所述泄出装置包括泄出口、泄出阀以及输送通道，其中，所述泄出阀设置为舌簧片，用于控制所述泄出口的启闭，所述泄出阀位于泄出口的外侧，所述输送通道连接在所述泄出阀外侧与所述第二吸气口之间。

进一步地，所述输送通道为连接在所述泄出口和所述第二吸气口之间的管道或者直接在压缩机内部加工形成在所述第一气缸和第二气缸之间的通道。

进一步地，所述输送通道设置在所述第一气缸和所述第二气缸的内部或者外部。

进一步地，若所述第一气缸的吸气容积为V1，所述第一气缸的第一转子正好转过所述第一吸气口下边缘角且所述第一气缸的压缩腔恰好密封时所对应的压缩腔容积为V2，所述第二气缸的吸气容积为V3，所述泄出口设置位置所对应的所述第一气缸的容积为V4，其中，V4应满足如下公式：V4＝V2-(0.9～1.2)V3。

进一步地，V4满足如下公式：V4＝V2-(0.9～1.2)V3。

进一步地，所述泄出口为圆形或方形或三角形或梯形。

进一步地，所述第一排气口和所述第二排气口通过相互独立的通道连接。

进一步地，所述压缩机还包括靠近所述第一气缸设置的法兰，所述泄出装置设置在所述法兰上。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种空调系统，包括压缩机，所述压缩机为上述的压缩机。

进一步地，所述空调系统还包括气液分离器，所述气液分离器通过连接管道与所述压缩机的第二吸气口连通。

进一步地，所述连接管道上设置有控制阀。

进一步地，所述控制阀为节流阀或者截止阀。

进一步地，所述空调系统还包括第一换热器、第二换热器、第一节流阀以及第二节流阀，其中，所述第一换热器与所述第一排气口和所述第二排气口连接，所述第一节流阀连接在所述气液分离器和所述第一换热器之间，所述第二节流阀和所述第二换热器依次连接在所述气液分离器和所述第一吸气口之间。

进一步地，所述空调系统具有卸载运行模式和双缸増焓模式，当所述空调系统处于所述卸载运行模式时，所述压缩机的控制阀处于关闭状态，所述压缩机的泄出阀处于开启状态；当所述空调系统处于双缸増焓模式时，所述压缩机的控制阀处于开启状态，所述压缩机的泄出阀处于关闭状态。

应用本实用新型的技术方案，由于本实用新型中的压缩机的第一气缸上设置有泄出装置，当压缩机工作在小压比的情况下，通过泄出装置的作用，使得部分冷媒通过泄出口从压缩机第一气缸排出，泄出的冷媒被第二气缸的吸气口吸入。由此有效解决了小压比工况下与第二气缸连接的增焓管路切断后第二气缸的吸气问题，同时还能够一定程度上卸载压缩机第一气缸的部分容积，使得压缩机在部分负荷下运行频率更高。总体而言，提出的方案有效改善了压缩机的运行可靠性，且结构简单，便于实现，同时还能一定程度上提高压缩机的性能。

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示意性示出了本实用新型的空调系统的连接关系图；

图2示意性示出了本实用新型的压缩机部分的放大图；

图3示意性示出了本实用新型的空调系统处于双缸増焓模式时冷媒的流向图；以及

图4示意性示出了本实用新型的空调系统处于卸载运行模式时冷媒的流向图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、压缩机；11、第一气缸；111、第一吸气口；112、第一排气口；114、第一转子；115、第一滑片；116、泄出装置；12、第二气缸；121、第二吸气口；122、第二排气口；124、第二转子；125、第二滑片；2、第一换热器；3、第二换热器；4、第一节流阀；5、气液分离器；6、控制阀；7、第二节流阀。

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、操作、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例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

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(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

参见图1至图4所示，根据本实用新型的实施例，提供了一种压缩机1，该压缩机1优选为双缸増焓压缩机，这里双缸増焓压缩机是指压缩机有两个气缸，区别于双级，两个气缸均独立吸气，不设有低压级排气与高压级吸气连接的装置，两个缸体的排气均直接排出；其中，一个缸体的吸气口与蒸发器出口连接，另一个缸体的吸气口与气液分离器出口连接。

具体来说，本实施例中的压缩机1包括第一气缸11和第二气缸12，其中，第一气缸11上设置有第一吸气口111、第一排气口112以及位于第一吸气口111到第一排气口112之间的泄出装置116；第二气缸12上设置有第二吸气口121和第二排气口122，泄出装置116与第二吸气口121连通。

由于本实施例中的压缩机1的第一气缸11上设置有泄出装置116，当压缩机1工作在小压比的情况下，通过泄出装置116的作用，能够将第一气缸11内的冷媒直接输出至第二气缸12内，这能够在一定程度上卸载压缩机1的部分气缸，使得压缩机1在部分负荷下运行频率更高，进而在一定程度上改善压缩机的性能，提高压缩机1的运行可靠性，结构简单，便于实现。

结合图2所示，在本实用新型的一种优选的实施例中，本实施例中的泄出装置116设置在第一气缸11气缸壁上，并位于第一吸气口111与第一排气口112之间。具体而言，本实施例中的泄出装置116包括泄出口(图中未示出)、泄出阀(图中未示出)以及输送通道(图中未示出)，其中，泄出阀设置为舌簧片，用于控制泄出口的启闭，泄出阀位于泄出口的外侧，输送通道连接在泄出阀外侧与第二吸气口121之间。该泄出装置116便于在合适的时机控制输送通道的通断，进而使压缩机1能够在小压比情况下可靠地运行。

当然，本实用新型的中压缩机1该包括靠近第一气缸11设置的法兰，在实际设置泄出装置116的过程中，可以将泄出装置116设置在法兰上，这里的法兰可以上法兰，也可以是下法兰，具体根据第一气缸11的安装位置确定。

在本实用新型的一种优选的实施例中，输送通道为连接在泄出口和第二吸气口121之间的管道，当然，在本实用新型的其他实施例中，还能够将输送通道设置为直接在压缩机内部加工形成在第一气缸11和第二气缸12之间的通道。

在实施安装的过程中，输送通道可以设置在第一气缸11和第二气缸12的内部或者外部。

本实施例中的压缩机1还包括曲轴(图中未示出)、第一转子114、第一滑片115、第二转子124以及第二滑片125，其中，第一转子114和第二转子124均套设在曲轴上，第一滑片115设置在第一气缸11内，并与第一转子114驱动连接，第二滑片125设置在第二气缸12内，并与第二转子124驱动连接。曲轴转动时，带动第一转子114和第二转子124分别带动第一滑片115和第二滑片125运动，进而便于对第一气缸11和第二气缸12内的冷媒进行压缩。在实际设置本实施例中的泄压出口位设置时，应当考虑一下内容：

从压缩机1的第一气缸11的第一转子114刚好转过第一吸气口111下边缘角(即压缩腔恰好形成)位置，转到压缩腔减小的容积恰好等于第二气缸12的吸气容积所对应的转角，该转角多对应的气缸壁以及法兰位置即为泄出口设置位置的标准参考点；当泄出口位置设置在标准参考点时，在第一转子114转过该标准参考点之前，泄出阀打开，压缩机1的第一气缸11内的制冷剂经泄出口排出，当第一转子114转过该标准参考点时，泄出口关闭，直到第一气缸11下一个循环再打开；由于泄出容积恰好等于第二气缸12的吸气容积(不考虑第二气缸12容积效率)，因此第二气缸12的吸气压力将恰好等于第一气缸11的吸气压力，该位置效率最高，损失最小，为泄出口的优选位置；若泄出口设置位置在标准参考点之前，则第二气缸的吸气压力将小于第一气缸11吸气压力，此时损失较大；同样的，若泄出口位置设计在标准参考点之后，则第二气缸12吸气压力将大于第一气缸11吸气压力，也就是要等第一气缸11压缩一段时间之后，泄出口再打开，由于泄出装置116会带来一定余隙容积，泄出压力越高，损失越大，因此设计在特殊位置之后，也将带来一定的损失；

但实际上，压缩机1的第二气缸12容积效率必须要考虑，泄出阀也存在一定阻力，同时若真将泄出口位置设置在标准参考点所对应的位置，则会由于第一气缸11和第二气缸12吸气角度差导致第二气缸12吸气管内压力波动，鉴于此，因根据实际情况对泄出口的位置进行范围限定，具体如下：

若假定压缩机第一气缸11的吸气容积为V1，第一气缸11的第一转子114正好转过第一吸气口111下边缘角且第一气缸11的压缩腔恰好密封时所对应的压缩腔容积为V2，第二气缸12的吸气容积为V3，泄出口设置位置所对应的第一气缸11的容积为V4，其中，V4应满足如下公式：V4＝V2-(0.9～1.2)V3。这样既能够尽可能地将未被第一气缸11压缩的冷媒直接进入到第二气缸12内，还能够保证第二气缸12尽可能地吸足冷媒进行压缩，进而提高压缩机的工作效率和运行可靠性，结构简单，便于实现。

优选地，考虑到V2与V1较为接近，V4应满足如下公式：V4＝V1-(0.85～1.25)V3。

优选地，本实施例中的泄出口可以设置为圆形，也可以设置为方形或三角形或梯形或者其他规则或者不规则的形状，只要在本实用新型的构思下的其他变形方式，均在本实用新型的保护范围之内。

本实施例中的第一排气口112和第二排气口122通过相互独立的通道连接至压缩机1的外部，区别于双级压缩机，能够提高本实施例中的压缩机的工作效率。

优选地，本实施例中的第一气缸11和第二气缸12为转子形式、活塞形式以及涡旋形式的任意组合，便于根据空调系统的具体使用情况进行设计。根据本实用新型的另一方面，提供了一种空调系统，该空调系统包括压缩机1，压缩机1为上述实施例中的压缩机1。

优选地，本实施例中的空调系统还包括气液分离器5，气液分离器5通过连接管道与第二吸气口121连通。更优选地，本实施例中的连接管道上设置有控制阀6，通过该控制阀6的作用，便于对压缩机1的工作状况进行控制。

本实施例中的控制阀6为节流阀或者截止阀，当然，在本实用新型的其他实施例中，还可以将控制阀6设置为其他开关阀，只要是在本实用新型的构思下的其他变形方式，均在本实用新型的保护范围之内。

设计时，本实施例中的双缸增焓压缩机的第一气缸11和第二气缸12的容积比可根据实际要求设计，在确定了容积比便可确定泄出装置的位置以及不同工况下的中间压力。

再次结合图1至图4所示，本实施例中的空调系统还包括第一换热器2、第二换热器3、第一节流阀4以及第二节流阀7，其中，第一换热器2与第一排气口112和第二排气口122连接，第一节流阀4连接在气液分离器5和第一换热器2之间，第二节流阀7和第二换热器3依次连接在气液分离器5和第一吸气口111之间。

实际工作时，空调系统具有卸载运行模式和双缸増焓模式，当空调系统处于卸载运行模式时，控制阀6处于关闭状态，压缩机1的泄出阀处于开启状态。此时，空调系统运行在小压比工况下，气液分离器5中气体量很少时，空调系统卸载运行，具体实现方案为：关闭控制阀6，高温高压气态制冷剂经第一换热器2变为高压过冷液态制冷剂，再经第一节流阀4进入气液分离器5变为中压制冷剂，由于控制阀6关闭，气液分离器5中的所有制冷剂经第二节流阀7节流变为低压两相制冷剂进入第二换热器3，在第二换热器3蒸发后被压缩机1的第一气缸11的第一吸气口111吸入；由于此时控制阀6关闭，压缩机1的第二气缸12的背压将随着时间快速下降，当下降到比第一气缸11压缩腔内的第一转子114转到对应位置的压力时，泄出阀打开，第一气缸11内制冷剂被排出到第二气缸12的第二吸气口121；在该运行模式下，第二气缸12稳定的吸气压力由第二气缸12的容积、压缩机1的频率以及泄出口位置共同决定。

当空调系统处于双缸増焓模式时，控制阀6处于开启状态，压缩机1的泄出阀处于关闭状态。具体来说，制冷剂从压缩机1的第一气缸11和第二气缸12排出后经第一换热器2变为高压过冷液体，经第一节流阀4后进入气液分离器5；在气液分离器5中制冷剂分为两路，其中底部制冷剂液体经气液分离器5第二出口进入第二节流阀7节流成为低压两相制冷剂进入第二换热器3的入口，低压两相制冷剂在第二换热器3中蒸发变为气态制冷剂被第一气缸11的第一吸气口111吸入；气液分离器5中的另一路制冷剂气体经气液分离器5的第一出口流出，经控制阀6被压缩机1的第二气缸12的第二吸气口121吸入；在这种情况下，泄出装置116的背压为气液分离器5中的压力，由于泄出装置116设置在压缩机1的第一气缸11的转角较小位置，当第一转子114转到泄出装置116位置时，压缩腔内压力低于气液分离器5中的中间压力，因此在此情况下，泄出阀关闭，空调系统为并行压缩模式。

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：

本实用新型通过利用并行压缩技术和制冷剂泄出技术，提出了一种可高效运行在大压比和小压比工况的双缸压缩机，该双缸压缩机较好的解决了并行压缩的双缸压缩机小压比下的可靠性问题，同时在小压比工况下，一定程度上卸载了压缩机的部分气缸，使得压缩机在部分负荷下运行频率更高，进而一定程度上改善了压缩机部分工况下的性能。

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。