压缩机及空调系统的制作方法

本发明涉及制冷设备技术领域，具体而言，涉及一种压缩机及空调系统。

背景技术：

现有三缸压缩机为一缸变容、双级增焓结构，其结构是在双级增焓结构双缸压缩机的基础上新增一个变容气缸，该结构可理解为一个双缸结构串联了一个可开可停的单独气缸，其双缸双级为等大小的气缸，与常规双缸双级压缩机相似，该三缸结构也具备增焓功能。其增焓功能原理阐述为：通过隔板或者法兰开设补气口，通过在气缸内混入气体达到补气增焓的效果。而下缸为一较小容积的变容气缸，通过调节变容气缸的变容控制口处的压力，可使得变容气缸开停，从而实现双缸、三缸的切换完成压缩机的功能。

由于该结构的压缩机无法实现单缸的功能，当低温低频运行时，由于其低负荷性能优势不大，导致压缩机成本高，且有很严重的振动问题，而且会导致中间制冷不够高，制热性能较差，致使空调系统无法满足长江流域以北区域的制热需求，对其能效及售后体验有严重的隐患。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种压缩机及空调系统，以解决现有技术中压缩机存在的无法满足低温低频运行要求的技术问题。

本申请实施方式提供了一种压缩机，包括双级气缸和与双级气缸同轴设置的并行气缸，双级气缸上设置有第一冷媒进口，并行气缸上设置有第二冷媒进口，双级气缸与并行气缸相对独立设置，并行气缸通过可开关补气通道与双级气缸相连通，可开关补气通道用于对双级气缸补气。

在一个实施方式中，双级气缸上还设置有补气口，补气口用于对双级气缸补气。

在一个实施方式中，补气口用于与补气分液器相连通。

在一个实施方式中，补气口上或补气分液器上设置有补气开关阀。

在一个实施方式中，第一冷媒进口用于与第一气液分离器相连通，第二冷媒进口用于与第二气液分离器相连通。

在一个实施方式中，第一冷媒进口上或第一气液分离器上设置有第一开关阀，第二冷媒进口上或第二气液分离器上设置有第二开关阀。

在一个实施方式中，可开关补气通道内设置有升降阀。

在一个实施方式中，并行气缸与双级气缸的一级缸的容积比为0.4-0.8，双级气缸的二级缸与双级气缸的一级缸的容积比为5：1。

在一个实施方式中，双级气缸的一级缸的容积与双级气缸的二级缸的容积加并行气缸的容积的最优容积比为0.125～0.625。

在一个实施方式中，并行气缸设置在双级气缸的下方。

本申请还提供了一种空调系统，包括压缩机，压缩机为上述的压缩机。

在一个实施方式中，空调系统还包括：第一气液分离器，与第一冷媒进口通过第一管路相连通；第二气液分离器，与第二冷媒进口通过第二管路相连通。

在一个实施方式中，双级气缸上还设置有补气口，补气口用于对双级气缸补气，空调系统还包括：补气分液器，与补气口通过第三管路相连通。

在一个实施方式中，空调系统还包括闪蒸器，闪蒸器通过第四管路与补气分液器相连。

在一个实施方式中，空调系统包括低性能运行模式、中性能运行模式和高性能运行模式；低性能运行模式为：通过第二冷媒进口供应冷媒，并行气缸单独运行；中性能运行模式为：通过第一冷媒进口供应冷媒，双级气缸单独运行；高性能运行模式为：分别通过第一冷媒进口和第二冷媒进口供应冷媒，双级气缸和并行气缸同时运行，并且并行气缸通过可开关补气通道向双级气缸补气。

在上述实施例中，通过上述的结构设计，在低性能运行模式下，可以满足空调系统低温低频运行的要求，在提升压缩机能效的同时有效降低压缩功的损失耗能，有效解决制冷系统低负荷运行下能效低问题，也可以有效解决振动等问题。此外，通过高性能要求模式，还可以使得压缩机的能效提升10％左右，可显著提升压缩机的能效及空调制冷系统的中间制冷等，提高空调低负荷性能，显著提升空调的制热性能。

附图说明

构成本申请的一部分的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是根据本发明的压缩机的实施例的内部气缸的结构示意图；

图2是根据本发明的空调系统的实施例的结构示意图；

图3是图1的压缩机的增焓压焓示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

图1和图2示出了本发明的压缩机的实施例，该压缩机包括双级气缸10和与双级气缸10同轴设置的并行气缸20，双级气缸10上设置有第一冷媒进口，并行气缸20上设置有第二冷媒进口。双级气缸10与并行气缸20相对独立设置，并行气缸20通过可开关补气通道与双级气缸10相连通，可开关补气通道用于对双级气缸10补气。

应用本发明的技术方案，在低性能运行模式时：当空调制冷系统开始运行，仅通过第二冷媒进口向并行气缸20内通入冷媒，可开关补气通道关闭，此时双级气缸10无吸气，不进行工作，仅有并行气缸20进行运动完成单缸模式的压缩，即满足低频低负荷条件下的性能需求；

在中性能要求模式时：当空调制冷系统开始运行，仅通过第一冷媒进口向双级气缸10内通入冷媒，可开关补气通道关闭，此时并行气缸20由于无吸气不进行工作，双级气缸10吸气开始压缩工作，完成中等性能的双级增焓，以达到一般环境下的性能需求；

在高性能要求模式时：同时对双级气缸10和并行气缸20通入冷媒，打开可开关补气通道，此时，双级气缸10和并行气缸20一起开始运动，并行气缸20通过可开关补气通道对双级气缸10补气，此时的双级增焓所能达到的制热性能为最优，而当并行气缸20开始工作，并行气缸20排出的气体会通过可开关补气通道进入到双级气缸10进行补气，实现了多缸多补气结构，提高补气结构的气体压缩量，从而提高制冷量，达到提升压缩机的能效的目的。

由此可知，本发明的技术方案，通过上述的结构设计，在低性能运行模式下，可以满足空调系统低温低频运行的要求，在提升压缩机能效的同时有效降低压缩功的损失耗能，有效解决制冷系统低负荷运行下能效低问题，也可以有效解决振动等问题。此外，通过高性能要求模式，还可以使得压缩机的能效提升10％左右，可显著提升压缩机的能效及空调制冷系统的中间制冷等，提高空调低负荷性能，显著提升空调的制热性能。

可选的，在本实施例的技术方案中，可开关补气通道内设置有升降阀。升降阀根据并行气缸20的运行情况进行升降，在无气体时，升降阀下落，堵住可开关补气通道内，避免气体泄露；当有气体时，升降阀打开，气体通道连通，并行气缸20的压缩后气体进入双级气缸10。需要说明的是，可以根据实际的低温环境所要的需求决定可开关补气通道是在双级气缸10的低压腔连通还是在二级缸的高压腔连通，但无论怎样，都要求双级气缸10可以在原先中间混合腔补气的同时，再进行额外的补气。可选的，可开关补气通道以滚子密封方式最优，但也可根据工艺的加工条件对补气方案进行调整，例如通气孔的设计。

优选的，在本实施例的技术方案中，双级气缸10上还设置有补气口，补气口用于对双级气缸10补气。通过补气口对双级气缸10补气，可以增焓，提高压缩机的制热性能。可选的，补气口用于与补气分液器50相连通。在本实施例的技术方案中，如图2所示，补气分液器上设置有补气开关阀71，通过对补气开关阀71的控制，可以选择是否对双级气缸10补气。作为另一种可选的实施方式，也可以在补气口上设置有补气开关阀71。

如图2所示，优选的，第一冷媒进口与第一气液分离器30相连通，第二冷媒进口与第二气液分离器40相连通。作为一种可选的实施方式，第一气液分离器30上设置有第一开关阀72，第二气液分离器40上设置有第二开关阀73。作为另一种可选的实施方式，第一冷媒进口上设置有第一开关阀72，第二冷媒进口上设置有第二开关阀73。在使用时，通过对第一开关阀72进行操作，即可选择是否对双级气缸10供应冷媒，即可决定双级气缸10是否工作；通过对第二开关阀73进行操作，即可选择是否对并行气缸20供应冷媒，即可决定并行气缸20是否工作。

可选的，补气开关阀71、第一开关阀72和第二开关阀73均为电磁阀。

作为一种优选的实施方式，在本实施例的技术方案中，并行气缸20与双级气缸的一级缸11的容积比为0.4-0.8，与双级气缸的二级缸12与双级气缸的一级缸11的容积比为5：1。更为优选的，双级气缸的一级缸11的容积与双级气缸的二级缸12的容积加并行气缸20的容积的最优容积比为0.125～0.625。在本实施例的技术方案中，由于双级气缸的一级缸11、双级气缸的二级缸12以及并行气缸20按最优容积比设计，此时的双级增焓所能达到的制热性能为最优，而当并行气缸20开始工作，并行气缸20排出的气体会通过可开关补气通道进入到双级气缸10进行补气，实现了多缸多补气结构，提高补气结构的气体压缩量，从而提高制冷量，达到提升压缩机的能效的目的；其中，并行气缸20与双级的容积比为0.125-0.625时，其所能达到的多补气方案最优，如图3所示，可使得三缸的容积比在此范围内时可达到最优能效，从而在-15℃的制热性能达到100％，apf可提升15％以上，显著提升制热性能。

在本实施例的技术方案中，并行气缸20设置在双级气缸10的下方。需要说明的是，由于双级气缸10与并行气缸20相对独立设置，并行气缸20相对于双级气缸10的上下位置关系并不唯一，作为另一种可选的实施方式，并行气缸20还可以设置在双级气缸10的上方。需要注意的是，双级气缸10与并行气缸20由于相对独立，可以使用隔板将双级气缸10与并行气缸20分开。

如图2所示，本发明还提供了一种空调系统，该空调系统包括上述的压缩机。采用上述的压缩机，在低性能运行模式下，可以满足空调系统低温低频运行的要求，在提升能效的同时有效降低压缩功的损失耗能，也可以有效解决振动等问题。此外，通过高性能要求模式，还可以使得能效提升10％左右，可显著提升空调制冷系统的中间制冷等，提高空调低负荷性能，显著提升空调的制热性能。

如图2所示，空调系统还包括第一气液分离器30和第二气液分离器40，第一气液分离器30与第一冷媒进口通过第一管路相连通；第二气液分离器40与第二冷媒进口通过第二管路相连通。第一气液分离器30为空调系统的主要气液分离器，而第二气液分离器40为并行的小分液器。

如图2所示，更为优选的，双级气缸10上还设置有补气口，补气口用于对双级气缸10补气，空调系统还包括补气分液器50，补气分液器50与补气口通过第三管路相连通。如图2所示，本发明的空调系统除了包含上述的部件之外，还包括四通阀61、冷凝器62、蒸发器63、第一节流装置64、第二节流装置65和闪蒸器66等常规部件。更为优选的，在本实施例的技术方案中，闪蒸器66通过第四管路与补气分液器50相连。通过闪蒸器66将中压气体通过补气分液器50输出至双级气缸10起到补气增焓效果，有效实现低温工况、即寒冷地域下的制热性能。

本发明的空调系统包括低性能运行模式、中性能运行模式和高性能运行模式；

低性能运行模式为：通过第二冷媒进口供应冷媒，并行气缸20单独运行；

中性能运行模式为：通过第一冷媒进口供应冷媒，双级气缸10单独运行；

高性能运行模式为：分别通过第一冷媒进口和第二冷媒进口供应冷媒，双级气缸10和并行气缸20同时运行，并且并行气缸20通过可开关补气通道向双级气缸10补气。

通过上述三种不同模式的运行，在低性能运行模式下，可以满足空调系统低温低频运行的要求，在提升压缩机能效的同时有效降低压缩功的损失耗能，有效解决制冷系统低负荷运行下能效低问题，也可以有效解决振动等问题。通过高性能要求模式，还可以使得压缩机的能效提升10％左右，可显著提升压缩机的能效及空调制冷系统的中间制冷等，提高空调低负荷性能，显著提升空调的制热性能。

由此可知，本发明的技术方案，可实现制冷系统不同制冷量的需求，同时也可应对各种工况。此外，上述的压缩机的结构容积比可实现压缩机的最优容积比已达到最优性能，而且，由于本方案是双级气缸10及独立压缩的并行气缸20的组合泵体，且其控制方式不同于以往的常规补气增焓结构，利用在并行气缸20设计具有升降阀的气体通道，使得并行气缸20压缩的气体不直接排出壳体，而是进入到双级气缸10进行补气，额外增加补气量，有效提升制热性能。此外，本发明的技术方案由于调整了缸体的大小，使得压缩机的振动得以显著降低，避免了大型压缩机由于其转动惯量引起的振动大的问题。同时，本发明泵体结构不同于常规三缸结构，可降低压缩机的成本。而且本发明方案理论计算，本发明并行压缩结构可使得压缩机的能效提升10％左右，可显著提升压缩机的能效及空调制冷系统的apf等，提高空调低负荷性能，显著提升空调的制热性能。

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，本发明实施例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。