压缩机及空调系统的制作方法

1.本实用新型涉及空调技术领域，尤其是涉及一种压缩机及空调系统。


背景技术：

2.目前市场上空调系统通过逆卡诺循环实现制冷及制热。参见图1所示，图1是现有技术中空调系统的原理示意图；空调系统包括压缩机1、室外机换热器2、节流元件3及室内机换热器4，在制冷时，压缩机运行，并将冷媒压缩为高温高压的气体，冷媒进入至室外机换热器2中冷凝为高压低温的液态，并经过节流元件3、室内机换热器4，在室内机换热器4中与室内空气换热蒸发为气态，之后冷媒经过气液分离器5回流至压缩机1中。在制热时，冷媒的流向相反。
3.本技术人发现现有技术至少存在以下技术问题：不论何时，现有技术中的空调系统在制冷或制热运行时，压缩机均开启对冷媒进行压缩；在过渡季节及冬天，一些工业厂房、饲养舍、数据中心等，因使用场合的特殊性，往往在过渡季节及冬天还需要在室内制冷。在上述情况下，即使室外温度低于室内温度，为了制冷，仍需要开启压缩机压缩驱动制冷循环，导致全年制冷(制热)能效系数较低。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种压缩机及空调系统，以解决现有技术中存在的空调系统在工作时均需要开启压缩机压缩冷媒驱动制冷或制热循环，导全年能耗高的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
6.本实用新型提供的一种压缩机，包括泵体组件和用以与空调系统管路连通的吸气支路，其中：
7.所述泵体组件的至少部分位于排气腔内，所述吸气支路与所述泵体组件之间具有导通状态和阻断状态，处于所述导通状态时，由所述吸气支路进入所述压缩机的冷媒能在所述泵体组件作用下直接排出所述压缩机并流至系统管路。
8.优选的，所述吸气支路位于所述排气腔内，并和连通于压缩腔上的吸气通道相连通。
9.优选的，所述吸气支路上设置有第一阀体，所述第一阀体用以控制所述吸气支路与所述泵体组件之间处于所述导通状态或所述阻断状态。
10.优选的，所述泵体组件包括叶轮部，所述叶轮部位于所述排气腔内，所述叶轮部与所述压缩机的转轴之间具有驱动连接状态和断开状态，当两者处于所述驱动连接状态时，所述叶轮部可转动的设置。
11.优选的，所述压缩机还包括有离合装置，所述离合装置与所述叶轮部、所述转轴连接，用以使所述叶轮部和所述转轴之间驱动连接或者断开。
12.优选的，所述离合装置包括电磁离合器。
13.本实用新型还提供了一种空调系统，其特征在于，包括上述压缩机。
14.优选的，所述空调系统还包括有旁通流路，所述旁通流路与位于室内机和室外机之间的节流元件并联设置，所述旁通流路具有导通状态和阻断状态。
15.优选的，所述旁通流路上设置有用于控制其是否导通的第二阀体。
16.优选的，所述空调系统还包括有气液分离器，所述气液分离器连通于所述压缩机的入口端，用于分离气态冷媒和液态冷媒。
17.本实用新型提供的压缩机及空调系统，与现有技术相比，具有如下有益效果：上述结构的压缩机，当在过渡季节或冬季对室内制冷，或者，在过渡季节或夏季对室内制热，冷媒可以直接由吸气支路进入压缩机内，并在泵体组件作用下直接排出压缩机，冷媒经过压缩机内泵体组件泵送在温度比较低的室外机换热器内冷凝成液态，然后在温度比较高的室内机换热器内冷媒蒸发成气态，形成冷媒循环，达到制冷的目的；此时压缩机的压缩腔可以不进行压缩，只通过泵体组件进行加压输送，利用室外自然冷源或热源，可以降低系统功耗。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是现有技术中空调系统的原理示意图；
20.图2是本实用新型中压缩机的结构示意图；
21.图3是本实用新型中空调系统的结构示意图；
22.图4是本实用新型中空调系统制冷运行时的控制流程图。
23.图中1、压缩机；100、排气腔；11、泵体组件；111、叶轮部；112、泵体出口；12、吸气支路；13、第一阀体；14、离合装置；15、压缩腔；16、吸气通道；17、转轴；2、室外机换热器；3、节流元件；4、室内机换热器；5、气液分离器；6、旁通流路；61、第二阀体。
具体实施方式
24.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
25.本实用新型实施例提供了一种压缩机、空调系统、空调系统的控制方法及控制装置，在过渡季节或冬季对室内制冷或在过渡季节或夏季对室内制热，且室内温度与室外温差大于第一预设值时，冷媒能够在不需要压缩机压缩的情况下在系统管路中自循环，使空调系统利用室外自然冷源或热源使冷媒发生相态变化，降低系统能耗。
26.下面结合图2-图4对本实用新型提供的技术方案进行更为详细的阐述。
27.实施例一
28.如图2-图4所示，本实施例提供了一种压缩机，包括泵体组件11和用以与空调系统管路连通的吸气支路12，其中：泵体组件11的至少部分位于排气腔100内，吸气支路12与泵体组件11之间具有导通状态和阻断状态，处于导通状态时，由吸气支路12进入压缩机1的冷媒能在泵体组件11作用下直接排出压缩机1并流至系统管路。
29.其中，泵体组件11具有泵体出口112，泵体出口112与空调的对应系统管路相连通。换言之，吸气通道16与压缩腔15连通的管段、压缩腔15所在的流路，与吸气支路12和泵体组件11所在的流路并联设置于系统管路中。
30.当吸气支路12与泵体组件11之间具有导通状态时，冷媒经吸气支路12进入泵体组件11并经泵体出口112重新流入系统管路；空调系统利用室外自然冷源或热源使冷媒发生相态变化。适于在冬天室内制冷，泵体组件11运行的能耗远远小于压缩腔15压缩冷媒的能耗，可以降低空调系统的能耗。当吸气支路12与泵体组件11之间具有阻断状态时，冷媒经原有的吸气通道16进入压缩腔15并压缩机1排气口重新流入系统管路；空调系统利用压缩机1的压缩腔15实现冷媒的加压升温。
31.其中，吸气支路12与空调系统管路连通，且吸气支路12与泵体组件11之间具有导通状态时，即使压缩腔15也在工作，但是，由于冷媒流经压缩腔15的阻力远远大于冷媒流至泵体组件11的阻力，故其流量可以忽略不计。
32.本实施例的压缩机1，由于在压缩机1内设置了吸气支路12和泵体组件11，当在过渡季节或冬季对室内制冷，或者，在过渡季节或夏季对室内制热，吸气支路12与空调系统管路连通，冷媒可以直接由吸气支路12进入压缩机1内，并在泵体组件11作用下直接排出压缩机1，冷媒经过压缩机1内泵体组件11泵送至温度比较低的室外机换热器2内冷凝成液态，然后在温度比较高的室内机换热器4内冷媒蒸发成气态，形成冷媒循环，达到制冷的目的；此时压缩机1的压缩腔15可以不进行压缩，只通过泵体组件11进行加压输送，利用室外自然冷源或热源，可以降低系统功耗。
33.且直接在压缩机1内设置泵体组件11，无需在空调系统管路中设置其余过多的部件，方便装配。
34.作为可选地实施方式，参见图2所示，本实施例的吸气支路12位于排气腔100内，并和连通于压缩腔15上的吸气通道16相连通。
35.上述吸气支路12完全设置于压缩机1内，压缩机1外无需设置其余的结构部件。吸气通道16与压缩腔15连通的管段和上述吸气支路12并联设置，当吸气支路12与泵体组件11之间处于导通状态时，由于冷媒流经压缩腔15的阻力远远大于冷媒流至泵体组件11的阻力，故仅存在极少的冷媒进入至压缩腔15内，可以忽略不计。
36.作为可选地实施方式，参见图2所示，吸气支路12上设置有第一阀体13，第一阀体13用以控制吸气支路12与泵体组件11之间处于导通状态或阻断状态。
37.上述第一阀体13可以为电磁阀，方便控制器控制第一阀体13的开合。当第一阀体13打开时，吸气支路12与泵体组件11之间处于导通状态，绝大部分进入压缩机1内的冷媒能够经吸气支路12、泵体组件11升压至系统管路中，无需经过压缩腔15，降低了系统能耗，减少压缩机1开启压缩，提升了压缩机1的使用寿命。当第一阀体13关闭时，吸气支路12与泵体组件11之间处于阻断状态，冷媒经吸气通道16进入压缩腔15，并经压缩腔15压缩后由排气口进入系统管路，此时压缩机1正常压缩冷媒。
38.本实施例中提供了一种泵体组件11的具体实施方式，参见图2，泵体组件11包括叶轮部111，叶轮部111位于排气腔100内，叶轮部111与压缩机1的转轴17之间具有驱动连接状态和断开状态，当两者处于驱动连接状态时，叶轮部111可转动的设置。
39.上述叶轮部111与压缩机1的转轴17驱动连接时，叶轮部111能在转轴17的带动下转动，进而将流入泵体组件11的冷媒加压输送至系统管路中。叶轮部111与压缩机1的转轴17处于断开状态时，转轴17转动不会继续带动叶轮部111转动，减轻转轴17的负荷，保证压缩机1的正常稳定运行。
40.上述结构无需另外在压缩机1内设置驱动装置，使得压缩机1的结构更紧凑、简单。
41.为了使叶轮部111与压缩机1的转轴17之间具有驱动连接状态和断开状态，作为可选地实施方式，参见图2所示，上述压缩机1还包括有离合装置14，离合装置14与叶轮部111、转轴17连接，用以使叶轮部111和转轴17之间驱动连接或者断开。
42.参见图2所示，上述离合装置14可以为现有技术中的电磁离合器(电磁联轴节)。应用电磁感应原理和内外摩擦片之间的摩擦力，使机械传动系统中两个旋转运动的部件，在主动部件不停止旋转的情况下，从动部件可以与其结合或分离的电磁机械连接器，是一种自动执行的电器。其作为现有的成熟技术，在此不做赘述。
43.上述电磁离合器可以与控制器电连接，控制器根据输入信号控制电磁离合器使叶轮部111与转轴17之间驱动连接或者断开驱动连接，方便控制。
44.实施例二
45.参见图3，本实施例提供了一种空调系统，包括上述压缩机1。
46.该空调系统具有上述压缩机1，当在过渡季节或冬季对室内制冷，或者，在过渡季节或夏季对室内制热，冷媒可以直接由吸气支路12进入压缩机1内，并在泵体组件11作用下直接排出压缩机1，压缩腔15可以不进行压缩，只通过泵体组件11进行加压输送，利用室外自然冷源或热源，可以降低系统功耗。
47.由于冷媒只经过泵体组件11泵送后流入系统管路，冷媒的压力相较于压缩腔15压缩冷媒后的压力更小一些，此时，若冷媒经由原系统管路中的节流元件3流出，则系统管路中的冷媒流量较小，存在无法满足制冷或制热效果的问题。
48.考虑到上述问题，参见图3所示，本实施例的空调系统还包括有旁通流路6，旁通流路6与位于室内机和室外机之间的节流元件3并联设置；旁通流路6上设置有用于控制其是否导通的第二阀体61，第二阀体61可以为电磁阀。
49.当打开第二阀体61时，冷媒流经节流元件3的阻力远大于流经第二阀体61的阻力，此时绝大部分冷媒经旁通流路6在室内机和室外机之间流动，减少节流阻力，保证冷媒在系统管路中的流量足够满足制冷或制热效果。冷媒经过压缩机1内的泵体组件11流动至温度比较低的室外机换热器2内冷凝成液态，然后在温度比较高的室内机换热器4内冷媒蒸发成气态，利用室外自然冷源，形成冷媒循环，达到制冷的目的；此时压缩腔15部不压缩冷媒，系统功耗低。
50.当关闭第二阀体61时，冷媒经节流元件3流入室内机换热器4(或室外机换热器2)，而不流经旁通流路6。
51.参见图3，空调系统还包括有气液分离器，所气液分离器连通于压缩机的入口端，用于分离气态冷媒和液态冷媒。
52.参见图4，一种基于上述空调系统的控制方法，控制方法包括：
53.获取室外温度和室内温度；
54.在空调系统制冷运行时，若室外温度小于室内温度，且两者之间的温差大于等于第一预设值；或者，在空调系统制热运行时，若室外温度大于室内温度，且两者之间的温差大于等于第一预设值；则控制吸气支路12与泵体组件11之间处于导通状态。
55.其中，上述第一预设值的取值范围在0℃至20℃之间，优选的，第一预设值的取值为10℃，当室内温度和室外温度之间的温差大于等于10℃时，控制吸气支路12与泵体组件11之间处于导通状态。
56.上述空调系统的控制方法，在过渡季节或冬季对室内制冷或在过渡季节或夏季对室内制热，室内温度与室外温差大于第一预设值时，控制吸气支路12与泵体组件11之间处于导通状态，冷媒能够在不需要压缩机1压缩的情况下在系统管路中自循环，使空调系统利用室外自然冷源或热源使冷媒发生相态变化，降低系统能耗。
57.参见图4，下面以空调系统制冷运行为例进行具体说明，该控制方法包括：
58.步骤s10：检测室内温度和室外温度。
59.在本实施例中，可以通过温度传感器对室外环境的温度和室内温度检测，也可以通过空调关联的app所采集的第三方天气数据。例如可以通过获取气象站的气象数据。
60.步骤s20：判断室内温度与室外温度的大小，且同时计算两者之间的差值。
61.步骤s30：若室外温度小于室内温度，且两者之间的温差大于等于第一预设值，则控制吸气支路12与泵体组件11之间处于导通状态。(在空调系统制热运行时，若室外温度大于室内温度，且两者之间的温差大于等于第一预设值，则控制动作相同。)
62.具体的，本实施例中，控制吸气支路12与泵体组件11之间处于导通状态，包括：控制第一阀体13打开，且控制电磁离合器使叶轮部111与转轴17之间处于驱动连接状态，且控制旁通流路6上的第二阀体61打开。
63.此时，参见图3，冷媒经吸气口进入至吸气支路12，由于压缩腔15内阻力大，绝大部分冷媒进入排气腔100内，并经转动的叶轮作用，使冷媒由泵体出口112流入系统管路，冷媒流动至温度比较低的室外机换热器2内冷凝成液态，然后经旁通流路6流入室内机换热器4，减少流动阻力，保证冷媒流量；在温度比较高的室内机换热器4内冷媒蒸发成气态，形成冷媒循环，达到制冷的目的；此时压缩腔15不工作，系统能耗低。
64.步骤s30：若室外温度小于室内温度，且两者之间的温差小于第一预设值，则控制吸气支路12与泵体组件11之间处于阻断状态，并控制压缩机1低频运行。(在空调系统制热运行时，若室外温度大于室内温度，且两者之间的温差小于第一预设值，则控制动作相同)压缩机1为变频压缩机。
65.具体的，本实施例中，控制吸气支路12与泵体组件11之间处于阻断状态，包括：控制第一阀体13关闭，且控制电磁离合器使叶轮部111与转轴17之间处于断开状态，且控制旁通流路6上的第二阀体61关闭。
66.此时，参见图3，冷媒经吸气口进入至吸气通道16，由于吸气支路12阻断，冷媒进入至压缩腔15内压缩，之后经排气口进入系统管路，并流经节流元件3。
67.由于此时室外温度小于室内温度，因此可以是压缩机1低频运行，系统能耗较低。
68.步骤s30：若室外温度小于等于室内温度；则控制吸气支路12与泵体组件11之间处
于阻断状态，并控制压缩机1高频运行。(在空调系统制热运行时，若室外温度小于等于室内温度；则控制动作相同。)此时，冷媒被压缩机1压缩驱动，通过传动的逆卡诺循环进行制冷，保证制冷效果。
69.且空调系统制冷运行时，若室外温度小于等于室内温度，则控制吸气支路12与泵体组件11之间处于阻断状态，并控制压缩机1高频运行，还包括：
70.步骤s40：根据设定负荷调节压缩机1频率；
71.步骤s50：判断室内温度是否达到设定温度
±
0.5℃；
72.步骤s60：若是，控制压缩机1维持当前频率运行；若否，调节压缩机1频率。
73.上述步骤步骤s40-步骤s60能够保证空调系统能够在较短时间内达到设定温度，提高使用的舒适性。
74.实施例三
75.本实施例提供了一种空调系统的控制装置，控制装置包括：
76.检测模块201，用于获取室外温度和室内温度；
77.控制模块201：用于在空调系统制冷运行时，且室外温度小于室内温度，且两者之间的温差大于等于第一预设值时；或者，在空调系统制热运行时，且室外温度大于室内温度，且两者之间的温差大于等于第一预设值时；控制吸气支路12与泵体组件11之间处于导通状态。
78.关于上述实施例中的空调系统的控制装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在上述相关方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
79.可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
80.需要说明的是，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”、“多”的含义是指至少两个。
81.应该理解，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件；当一个元件被称为“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件,此外，这里使用的“连接”可以包括无线连接；使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
82.流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为：表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本技术的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本技术的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
83.应当理解，本技术的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
84.本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
85.此外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
86.上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
87.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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技术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。
88.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。