CN110873031A - 压缩机组件及空调系统 - Google Patents

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廖四清
曾令华
王小龙
杨宇飞
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Abstract

本发明提供一种压缩机组件及空调系统，压缩机组件包括压缩机及切换装置；压缩机包括压缩机壳体及位于压缩机壳体内的压缩机主体，压缩机主体包括具有第一吸气口和第一排气口的第一压缩腔以及具有第二吸气口和第二排气口的第二压缩腔；切换装置包括设置有第一接口、第二接口以及第三接口的主体部，其中第一接口设置为能够接收来自第一压缩腔的第一排气口的排气，第三接口与第二压缩腔的第二吸气口连接，且第一接口能够在与第二接口连通以及与第三接口连通之间切换。本发明提供的压缩机组件及空调系统，可以在制热的同时进行除霜，有利于提高用户的舒适度，不会造成忽冷忽热的感受，而且在不除霜时，压缩机可以进行两级压缩，可以提升制热效率。

Description

压缩机组件及空调系统
技术领域
本发明涉及空调技术领域，特别涉及一种压缩机组件及空调系统。
背景技术
现有技术的空调系统中，当空调系统处于制热模式时，由于流过室外换热器的制冷剂温度降低而导致室外换热器结霜，室外换热器的结霜会严重影响空调的制热性能。
目前，采用的除霜方式是将空调系统从制热模式改变为制冷模式，通过冷媒的制冷循环来达到除霜的目的，这样在空调系统中必须设置切换制热和制冷模式的四通阀，而且这种方式除霜存在时间长，而且不能连续制热，用户的舒适性差等缺点。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种压缩机组件及空调系统，以解决现有的对室外换热器除霜方式所存在的除霜时间长、不能连续制热等问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供了一种压缩机组件，所述压缩机组件包括压缩机及切换装置；
所述压缩机包括压缩机壳体及位于所述压缩机壳体内的压缩机主体，所述压缩机主体包括具有第一吸气口和第一排气口的第一压缩腔以及具有第二吸气口和第二排气口的第二压缩腔；
所述切换装置包括设置有第一接口、第二接口以及第三接口的主体部，其中，所述第一接口设置为能够接收来自所述第一压缩腔的所述第一排气口的排气，所述第三接口与所述第二压缩腔的所述第二吸气口连接，且所述第一接口能够在与所述第二接口连通以及与所述第三接口连通之间切换。
优选地，所述第一压缩腔的所述第一排气口与所述第一接口连接，所述第二压缩腔的所述第二排气口连通至所述压缩机壳体内部且所述压缩机壳体上具有排气口；或者，
所述第一压缩腔的所述第一排气口连通至所述压缩机壳体内部，且所述第一接口连通至所述压缩机壳体内部，所述第二压缩腔的所述第二排气口连通至所述压缩机壳体的外部。
优选地，所述主体部还具有第四接口，所述第四接口设置为，在所述第一接口与所述第二接口连通时所述第三接口与所述第四接口连通，在所述第一接口与所述第四接口连通时所述第三接口与所述第四接口断开。
优选地，所述主体部为具有所述第一接口、所述第二接口、所述第三接口和所述第四接口的四通阀。
在所述第二接口所连接的管路上设置有开关阀或者第二单向阀，所述第二单向阀设置为在打开状态时仅允许流体从所述第二接口向背离所述第一接口的方向流动。
优选地，所述主体部包括具有所述第一接口、所述第二接口、所述第三接口和所述第四接口的相互连接的管路，其中，所述第一接口与所述第二接口之间设置有第一开关阀，所述第一接口与所述第三接口之间设置有第二开关阀；
所述第三接口和所述第四接口之间设置有开关阀或第一单向阀，所述第一单向阀设置为在打开时允许流体从所述第四接口流向所述第三接口；
在所述第二接口所连接的管路上设置有开关阀或者第二单向阀，所述第二单向阀设置为在打开状态时仅允许流体从所述第二接口向背离所述第一接口的方向流动。
优选地，所述主体部位于所述压缩机壳体的内部或者位于所述压缩机壳体的外部。
根据本发明的另一方面，还提供一种空调系统，所述空调系统包括如上所述的压缩机组件；
优选地，所述空调系统包括室内换热器及室外换热器，所述室内换热器的入口与所述压缩机连接以能够接收来自所述第二压缩腔的所述第二排气口的排气，所述切换装置的所述第二接口与所述室外换热器的入口连接；
所述压缩机还包括储液器，所述室外换热器的出口与所述储液器的进口连接，所述储液器的出口分别与所述第一压缩腔的所述第一吸气口以及所述切换装置的所述第四接口连接。
优选地，所述空调系统包括室内换热器、室外换热器以及四通阀；
所述压缩机还包括储液器，所述储液器的出口分别与所述第一压缩腔的所述第一吸气口以及所述切换装置的所述第四接口连接；
所述四通阀的四个接口分别与所述压缩机壳体的所述排气口、所述室内换热器、所述室外换热器及所述储液器的进口连接以使得冷媒能够在所述压缩机组件、所述室内换热器和所述室外换热器之间的循环回路中改变流动方向。
优选地，所述空调系统还包括补气装置；
所述补气装置具有用于与所述室内换热器连接的第一端口、用于与所述室外换热器连接的第二端口以及用于向所述第二压缩腔补气的第三端口；
所述第一端口与所述室内换热器之间设置有第一节流元件，所述第二端口与所述室外换热器之间设置有第二节流元件。
本发明提供的压缩机组件及空调系统，可以在制热的同时对室外换热器进行除霜，有利于用户舒适性的提高，不会造成忽冷忽热的感受。而不需要除霜时，压缩机可以实现两级压缩，从而大大提升空调系统的制热效率。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
构成本发明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方式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为根据本发明的一个实施方式中空调系统的结构示意图(该空调系统中包括本发明提供的压缩机组件)；
图2为另一实施方式中空调系统的结构示意图；
图3为再一实施方式中空调系统的结构示意图。
附图标记说明：
100-压缩机组件；1-第一压缩腔；11-第一吸气口；12-第一排气口；2-第二压缩腔；21-第二吸气口；22-第二排气口；3-压缩机壳体；31-排气口；4-主体部；41-第一接口；42-第二接口；43-第三接口；44-第四接口；45-第一开关阀；46-第二开关阀；47-第一单向阀；5-第二单向阀；6-储液器；61-进口；62-出口；200-室内换热器；300-室外换热器；400-补气装置；401-第一端口；402-第二端口；403-第三端口；404-第一节流元件；405-第二节流元件。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
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”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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。另外，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
本发明提供一种压缩机组件(在图1-图3中标号为100)，该压缩机组件100包括压缩机及切换装置，如图1所示：所述压缩机包括压缩机壳体3及位于所述压缩机壳体3内的压缩机主体，所述压缩机主体包括具有第一吸气口11和第一排气口12的第一压缩腔1以及具有第二吸气口21和第二排气口22的第二压缩腔2。
所述切换装置包括设置有第一接口41、第二接口42以及第三接口43的主体部4，其中，所述第一接口41设置为能够接收来自所述第一压缩腔1的所述第一排气口12的排气，所述第三接口43与所述第二压缩腔2的所述第二吸气口21连接，且所述第一接口41能够在与所述第二接口42连通以及与所述第三接口43连通之间切换。
本发明提供的压缩机组件100在应用于空调系统中时，切换装置的第二接口42连接至室外换热器，从第一压缩腔1的第一吸气口11向第一压缩腔1输入冷媒。这样，在对室外换热器除霜时，切换装置切换至使得第一接口41与第二接口42连通，第一接口41接收来自第一压缩腔1压缩后的高压过热气体，并从第二接口42输送至室外换热器，从而可以对室外换热器进行除霜，而向第二压缩腔2的第二吸气口21输入冷媒后，第二压缩腔2内被压缩后的气体从第二排气口22排出并通过管路传输至室内换热器对室内进行制热。因此，通过设置该压缩机组件，空调系统在除霜的同时，可以实现制热，有利于用户舒适性的提高，不会造成忽冷忽热的感受。而在不需要除霜时，切换装置切换至使得第一接口41与第三接口43连通，这样第一压缩腔1的第一排气口12的排气在进入第一接口41后，可以通过第三接口43进入到第二压缩腔2的第二吸气口21，冷媒经过第一压缩腔1和第二压缩腔2的两级压缩机后，从第二压缩腔2的第二排气口22排出，实现两级压缩，通过压缩机的两级压缩对室内机进行制热，制热效率高。
在本发明的一个实施方式中，如图1所示，第一压缩腔1的所述第一排气口12与所述第一接口41连接，从而第一排气口12排出的气体可以直接进入到第一接口41内，所述第二压缩腔2的所述第二排气口22连通至所述压缩机壳体3内部且压缩机壳体3上具有排气口31，这样，第二排气口22的排气排放到压缩机壳体3内部后，从压缩机壳体3的排气口31排出。
当然，并不限于切换装置的第一接口41与第一压缩腔的第一排气口直接来接收第一压缩腔的排气，也可以间接接收第一压缩腔的排气。例如，在另一实施方式中，可以设置第一压缩腔1的第一排气口12连通至压缩机壳体3内部，且所述第一接口41连通至压缩机壳体3内部，所述第二压缩腔2的第二排气口22连通至所述压缩机壳体3的外部。这样，第一压缩腔1的排气排放到压缩机壳体3的内部，可以吸收压缩机壳体内部电机的热量，然后再进入到切换装置的第一接口41，在压缩机壳体内部吸收热量后的气体因为温度更高，在进入第一接口41并输送至室外换热器后，能更有效地对室外换热器进行除霜。
本实施方式中，如图1所示，所述切换装置的主体部4还具有第四接口44，所述第四接口44设置为，在所述第一接口41与所述第二接口42连通时所述第三接口43与所述第四接口44连通，在所述第一接口41与所述第四接口44连通时所述第三接口43与所述第四接口44断开。该主体部4可以设置在压缩机壳体3的内部，也可以设置在压缩机壳体3的外部，如图1中显示出主体部4设置在外部。
在该压缩机组件100应用于空调系统中时，该第四接口44与压缩机的储液器6的出口62连接，这样储液器6的冷媒气体可以从第四接口44引入到第三接口43，然后从第三接口43进入到第二压缩腔2的第二吸气口21。在除霜模式时，进入第一压缩腔1被压缩的冷媒用于除霜，而进入第二压缩腔2后被压缩的冷媒用于制热。在非除霜模式时，第四接口43与第三接口43断开，这样第三接口43仅接收从第一压缩腔1经第一接口41传送的冷媒，使得冷媒经过两级压缩。
进一步的，所述切换装置的所述主体部4可以为具有所述第一接口41、第二接口42、第三接口43和第四接口44的四通阀，该四通阀能够切换至使得第一接口41与第二接口42连通，或者切换至第一接口41与第三接口43连通，并且该四通阀设置为在所述第一接口41与第二接口42连通时第三接口43与第四接口44连通，而在第一接口41与第四接口44连通时第三接口43与第四接口44断开。
当然，在另外的实施方式中，也可在具有多个接口的管路上设置阀门来实现各个接口的通断。
例如，在图2所示的实施方式中，可以设置具有第一接口41、第二接口42、第三接口43和第四接口44的相互连接的管路，并且在第一接口41与第二接口42之间设置有第一开关阀45，第一接口41与第三接口43之间设置第二开关阀46，通过第一开关阀45和第二开关阀46的开关，使得第一接口41可选择性地连通至第二接口42或第三接口43。
另外，设置第三接口43和第四接口44连接，且第三接口43和第四接口44之间设置有第一单向阀47，第一单向阀47设置为在打开时允许流体从所述第四接口44流向所述第三接口43，当然，该第一单项阀47也可以替换为其它形式的开关阀。当打开第一开关阀45且关闭第二开关阀46时，第一接口41与第二接口42连通时，第四接口44的气体可以通过第一单向阀47流向第三接口43，当关闭第一开关阀45且打开第二开关阀46时，第一接口41与第三接口43连通时，第三接口43与第四接口44之间的第一单向阀47可以阻止气体从第三接口43流向第四接口44。
如上提供的实施方式中设置第四接口44是为了将储液器6的冷媒气体通过第四接口44引入到第三接口43，然后通过第三接口43引入第二压缩腔2内。本领域技术人员可以理解的是，所述切换装置也可以不设置第四接口44，而通过其它的方式将储液器6的冷媒引入到第二压缩腔2内，例如可以在储液器6的出口62与第二吸气口21之间直接连接管路，并在该连接管路上设置开关阀。
另外，本实施方式中，如图1所示，所述切换装置还包括设置在所述第二接口42所连接的管路上的第二单向阀5，所述第二单向阀5设置为在打开状态时允许流体从所述第二接口42向背离所述第一接口41的方向流动，当然，该第二单向阀5也可以替换为其它形式的开关阀。
根据本发明的另一方面，还提供一种空调系统，所述空调系统包括如上所述的压缩机组件100。
如图1和图2，所述空调系统包括室内换热器200及室外换热器300，所述室内换热器200的入口与所述压缩机连接(例如在本实施方式中与压缩机壳体3的排气口31连接，也可以直接与第二压缩腔2的第二排气口22连接)以能够接受来自所述第二压缩腔2的第二排气口22的排气，所述切换装置的所述第二接口42与所述室外换热器300的入口与连接。
所述压缩机还包括储液器6，所述室外换热器的出口300与所述储液器6的进口61连接，所述储液器6的出口62分别与所述第一压缩腔1的所述第一吸气口11以及切换装置的第四接口44连接。
优选地，所述空调系统还包括补气装置400；所述补气装置400具有用于与所述室内换热器200连接的第一端口401、用于与所述室外换热器300连接的第二端口402以及用于向所述第一压缩腔2补气的第三端口403，其中，该第三端口403可以连通至第一压缩腔2的第一排气口11，即第一排气口11的排气与补气装置400的补气可以一起输送至第二压缩腔2。另外，所述第一端口401与所述室内换热器200之间设置有第一节流元件404，所述第二端口402与所述室外换热器300之间设置有第二节流元件405，以分别控制流量。
当然，本领域技术人员可以理解的是，上述已经描述了所述切换装置也可以不设置第四接口44，而通过其它的方式将储液器6的冷媒引入到第二压缩腔2内，因此，本发明还可以提供另一实施方式的空调系统，该空调系统与上述实施方式中的空调系统不同的是，储液器6的气体并不是通过切换装置的第四接口44连通至第二压缩腔2内的，而是可以直接通过管路将储液器6的出口连通至第二压缩腔2。
下面根据图1和图2所示的实施方式具体描述下本发明提供的空调系统的工作过程：
在正常制热模式下，压缩机组件100的切换装置切换至第一接口41与第三接口43连通。工作时，从储液器6的出口62出来的冷媒通过第一吸气口11进入到第一压缩腔1内(此时，由于第四接口44与第三接口43断开，从储液器6进入第四接口44处的冷媒不会经第三接口43进入第二压缩腔2)，进入第一压缩腔1的冷媒经压缩后从第一排气口12排出，然后经切换装置的第一接口41、第三接口43进入到第二压缩腔2的第二吸气口21，经第二压缩腔2压缩后，从第二排气口22排出到压缩机壳体3内，最后从压缩机壳体3的排气口31排出，经过两级压缩的冷媒进入到室内换热器200，对室内起到制热的作用，然后冷媒循环流到室外换热器300，再从室外换热器300回到储液器6内。其中，在该空调系统的工作过程中，补气装置400通过第三端口403向压缩机的第二压缩腔2补气，具体是从第三端口403出来的气体到达第一压缩腔1的第一排气口12处的管路，然后从第一排气口12处流向第二压缩腔2，也就是说，第二压缩腔2的吸气除来自第一压缩腔1的排气外，还有一部分气体来自补气装置400，可以大大提高系统的能效。
在需要对室外换热器300除霜时，切换装置切换至第一接口41与第二接口42连通。工作时，这时，从储液器6的出口62出来的冷媒通过一支路经第一吸气口11进入到第一压缩腔1内，通过另一支路到达切换装置的第四接口44。其中进入第一压缩腔1被压缩后的高压过热气体从第一排气口12排出后，依次经过切换装置的第一接口41、第二接口42，流到室外换热器300，从而可以对室外换热器300除霜。由于第四接口44与第三接口43连通，而到达第四接口44的冷媒可以经第三接口43进入第二压缩腔室2，第二压缩腔室2内压缩的冷媒进入室内换热器200，对室内进行制热。这样实现了在除霜的同时对室内制热。
图1和图2所示的空调系统是仅有制热功能的，如果需要同时具有制冷功能，只需要增加一个四通阀即可实现制热、制冷的切换，如图3所示。
图3所示，该空调系统包括室内换热器200、室外换热器300以及四通阀500，所述压缩机还包括储液器6，所述储液器6的出口62分别与第一压缩腔1的所述第一吸气口11以及切换装置的第四接口44连接；所述四通阀500的四个接口分别与所述压缩机壳体3的所述排气口31、所述室内换热器200、所述室外换热器300及所述储液器6的进口61连接以使得冷媒能够在所述压缩机组件100、所述室内换热器200和所述室外换热器300之间的循环回路中改变流动方向，其中四通阀500与排气口31、所述室内换热器200、所述室外换热器300及所述储液器6的进口61的具体连接方式属于本领域的常用技术，在此不再赘述。
切换四通阀500至制热模式，压缩机壳体3的排气口31的排气进入室内换热器200，然后从室内换热器200循环至室外换热器300后，从室外换热器300进入压缩机的储液器6，可以实现室内制热。需要除霜时，如上面所描述的将切换装置切换至第一接口41与第二接口42连通即可。
切换四通阀500至制冷模式，压缩机壳体3的排气口31的排气进入室外换热器300，然后从室外换热器300循环至室内换热器200后，从室内换热器200进入压缩机的储液器6，可以实现室内制冷。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，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。

Claims (10)

1.一种压缩机组件，其特征在于，所述压缩机组件包括压缩机及切换装置；
所述压缩机包括压缩机壳体(3)及位于所述压缩机壳体(3)内的压缩机主体，所述压缩机主体包括具有第一吸气口(11)和第一排气口(12)的第一压缩腔(1)以及具有第二吸气口(21)和第二排气口(22)的第二压缩腔(2)；
所述切换装置包括设置有第一接口(41)、第二接口(42)以及第三接口(43)的主体部(4)，其中，所述第一接口(41)设置为能够接收来自所述第一压缩腔(1)的所述第一排气口(12)的排气，所述第三接口(43)与所述第二压缩腔(2)的所述第二吸气口(21)连接，且所述第一接口(41)能够在与所述第二接口(42)连通以及与所述第三接口(43)连通之间切换。
2.根据权利要求1所述的压缩机组件，其特征在于，所述第一压缩腔(1)的所述第一排气口(12)与所述第一接口(41)连接，所述第二压缩腔(2)的所述第二排气口(22)连通至所述压缩机壳体(3)内部且所述压缩机壳体(3)上具有排气口(31)；或者，
所述第一压缩腔(1)的所述第一排气口(12)连通至所述压缩机壳体(3)内部，且所述第一接口(41)连通至所述压缩机壳体(3)内部，所述第二压缩腔(2)的所述第二排气口(22)连通至所述压缩机壳体(3)的外部。
3.根据权利要求1或2所述的压缩机组件，其特征在于，所述主体部(4)还具有第四接口(44)，所述第四接口(44)设置为，在所述第一接口(41)与所述第二接口(42)连通时所述第三接口(43)与所述第四接口(44)连通，在所述第一接口(41)与所述第三接口(44)连通时所述第二接口(43)与所述第四接口(44)断开。
4.根据权利要求3所述的压缩机组件，其特征在于，所述主体部(4)为具有所述第一接口(41)、所述第二接口(42)、所述第三接口(43)和所述第四接口(44)的四通阀；
在所述第二接口(42)所连接的管路上设置有开关阀或者第二单向阀(5)，所述第二单向阀(5)设置为在打开状态时仅允许流体从所述第二接口(42)向背离所述第一接口(41)的方向流动。
5.根据权利要求3所述的压缩机组件，其特征在于，所述主体部(4)包括具有所述第一接口(41)、所述第二接口(42)、所述第三接口(43)和所述第四接口(44)的相互连接的管路，其中，所述第一接口(41)与所述第二接口(41)之间设置有第一开关阀(45)，所述第一接口(41)与所述第三接口(43)之间设置有第二开关阀(46)；
所述第三接口(43)和所述第四接口(44)之间设置有开关阀或第一单向阀(47)，所述第一单向阀(47)设置为在打开时允许流体从所述第四接口(44)流向所述第三接口(43)；
在所述第二接口(42)所连接的管路上设置有开关阀或者第二单向阀(5)，所述第二单向阀(5)设置为在打开状态时仅允许流体从所述第二接口(42)向背离所述第一接口(41)的方向流动。
6.根据权利要求3所述的压缩机组件，其特征在于，所述主体部(4)位于所述压缩机壳体(3)的内部或者位于所述压缩机壳体(3)的外部。
7.一种空调系统，其特征在于，所述空调系统包括根据权利要求3-6中任意一项所述的压缩机组件(100)。
8.根据权利要求7所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统包括室内换热器(200)及室外换热器(300)，所述室内换热器(200)的入口与所述压缩机连接以能够接收来自所述第二压缩腔的所述第二排气口(22)的排气，所述切换装置的所述第二接口(42)与所述室外换热器(300)的入口连接；
所述压缩机还包括储液器(6)，所述室外换热器(300)的出口与所述储液器(6)的进口(61)连接，所述储液器(6)的出口(62)分别与所述第一压缩腔(1)的所述第一吸气口(11)以及所述切换装置的所述第四接口(44)连接。
9.根据权利要求7所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统包括室内换热器(200)、室外换热器(300)以及四通阀(500)；
所述压缩机还包括储液器(6)，所述储液器(6)的出口(62)分别与所述第一压缩腔(1)的所述第一吸气口(11)以及所述切换装置的所述第四接口(44)连接；
所述四通阀(500)的四个接口分别与所述压缩机壳体(3)的所述排气口(31)、所述室内换热器(200)、所述室外换热器(300)及所述储液器(6)的进口(61)连接以使得冷媒能够在所述压缩机组件(100)、所述室内换热器(200)和所述室外换热器(300)之间的循环回路中改变流动方向。
10.根据权利要求8或9所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括补气装置(400)；
所述补气装置(400)具有用于与所述室内换热器(200)连接的第一端口(401)、用于与所述室外换热器(300)连接的第二端口(402)以及用于向所述第二压缩腔(2)补气的第三端口(403)；
所述第一端口(401)与所述室内换热器(200)之间设置有第一节流元件(404)，所述第二端口(402)与所述室外换热器(300)之间设置有第二节流元件(405)。
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