CN107576090A - 一种制冷*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种制冷***，包括压缩机(1)、蒸发装置和冷凝装置；所述压缩机包括相互独立的两个以上的压缩腔；还包括一个以上的切换压缩腔和一个以上的补气口、以及位于所述压缩机外部的一个以上的补气支路(10)，所述补气口能与至少一个所述补气支路(10)相连接，所述切换压缩腔的吸气端与所述补气口相连、其排气端与所述压缩机的排气口相连。通过本发明通过采用补气增焓与并行压缩相结合的技术，利用补气支路进行补气增焓，相比起原有的双级或准二级补气增焓的***回路而言，能够有效地降低补气的混合损失，还能减小补气的回流损失和流动阻力损失，从而提高补气增焓的效果，提高该制冷***在低温下的制热能力，提高***能效水平。
Description
技术领域
本发明属于空调技术领域，具体涉及一种制冷***。
背景技术
公开号CN105444453A的专利提出了一种采用一台单级双缸压缩机实现的双温制冷和制热***，通过采用两个气缸及其相连的两个四通阀及相应的不同制冷剂回路，实现双蒸发温度制冷或双冷凝温度制热，双温制冷或双温制热在实现梯级冷却或加热的同时，提高了***能效水平。
但是，双温***的制热能力会随室外环境温度下降迅速衰减，为解决该问题，一般采用双级或准二级压缩中间补气增焓技术，但均不同程度存在补气混合损失、回流损失，双级补气还存在流动阻力损失等问题，前述损失一定程度上限制了补气增焓技术效果的发挥。
由于现有技术中的制冷***利用双级或准二级补气增焓会存在补气混合损失、回流损失、以及流动阻力损失等技术问题，因此本发明研究设计出一种制冷***。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的制冷***利用双级或准二级补气增焓会存在补气混合损失等缺陷，从而提供一种制冷***。
本发明提供一种制冷***，其包括压缩机、蒸发装置和冷凝装置；
所述压缩机包括相互独立的两个以上的压缩腔；
还包括一个以上的切换压缩腔和一个以上的补气口、以及位于所述压缩机外部的一个以上的补气支路，所述补气口能与至少一个所述补气支路相连接，所述切换压缩腔的吸气端与所述补气口相连、其排气端与所述压缩机的排气口相连。
优选地，所述相互独立的两个以上的压缩腔包括第一压缩腔和第二压缩腔；
所述压缩机还包括两个吸气口、分别为第一吸气口和第二吸气口，两个所述排气口、分别为第一排气口和第二排气口，所述第一压缩腔的吸气端与所述第一吸气口相连、其排气端与所述第一排气口相连；所述第二压缩腔的吸气端与所述第二吸气口相连、其排气端与所述第二排气口相连。
优选地，所述冷凝装置包括能够形成梯级制热的第一冷凝器和第二冷凝器，所述第一排气口通过管路与所述第一冷凝器的一端相连，所述第二排气口通过管路与所述第二冷凝器的一端相连。
优选地，所述蒸发装置包括能够形成梯级制冷的第一蒸发器和第二蒸发器，所述第一吸气口通过管路与所述第一蒸发器的一端相连，所述第二排气口通过管路与所述第二蒸发器的一端相连。
优选地，所述切换压缩腔为一个、为第三压缩腔，所述补气口也为一个、为第一补气口，且所述第三压缩腔的吸气端为第三吸气端、与所述第一补气口相连，所述第三压缩腔的排气端为第三排气端、其与所述所述第一排气口相连。
优选地，在所述蒸发装置和所述冷凝装置之间还设置有第一闪发器，所述第一闪发器的气体出口与所述第一补气支路的一端连接、所述第一补气支路的另一端与所述第一补气口相连，且所述第一补气支路上还设置有第一补气截止阀。
优选地，当包括第一冷凝器、第二冷凝器、第一蒸发器和第二蒸发器时，所述第一冷凝器的另一端通过第一管路连至所述第一闪发器的进口、所述第二冷凝器的另一端通过第二管路连至所述第二蒸发器的另一端；所述第一蒸发器的另一端通过第三管路连至所述闪发器的液体出口。
优选地，所述第一管路上设置有第一节流装置，所述第二管路上设置有第二节流装置，所述第三管路上设置有第三节流装置。
优选地，所述第一补气口通过第一旁通支路与所述第一吸气口相连，且所述第一旁通支路上设置有第一截止阀。
优选地，所述第一压缩腔、所述第二压缩腔和所述第三压缩腔分别为相互独立的气缸腔体结构；
或者，所述第一压缩腔和所述第三压缩腔为由一个气缸通过两个滑片分隔形成的两个压缩腔，所述第二压缩腔为由一个气缸单独围成的气缸腔体；
或者，所述第二压缩腔和所述第三压缩腔为由一个气缸通过两个滑片分隔形成的两个压缩腔，所述第一压缩腔为独立的气缸腔体；
或者，所述第一压缩腔和所述第二压缩腔为由一个气缸通过两个滑片分隔形成的两个压缩腔，所述第三压缩腔为独立的气缸腔体。
优选地，所述切换压缩腔为两个、为第三压缩腔和第四压缩腔，所述补气口为两个、为第一补气口和第二补气口，且所述第三压缩腔的吸气端为第三吸气端、与所述第一补气口相连，所述第三压缩腔的排气端为第三排气端、其与所述所述第一排气口相连；所述第四压缩腔的吸气端为第三吸气端、与所述第二补气口相连，所述第四压缩腔的排气端为第三排气端、其与所述所述第二排气口相连。
优选地，在所述蒸发装置和所述冷凝装置之间还设置有第一闪发器和第二闪发器，所述补气支路包括第一补气支路和第二补气支路；
所述第一闪发器的气体出口与所述第一补气支路的一端连接、所述第一补气支路的另一端与所述第一补气口相连，且所述第一补气支路上还设置有第一补气截止阀；
所述第二闪发器的气体出口与所述第二补气支路的一端连接、所述第二补气支路的另一端与所述第二补气口相连，且所述第二补气支路上还设置有第二补气截止阀。
优选地，当包括第一冷凝器、第二冷凝器、第一蒸发器、第二蒸发器时，所述第一冷凝器的另一端通过第一管路连至所述第一闪发器的进口、所述第二冷凝器的另一端通过第二管路连至所述第二闪发器的进口；所述第一蒸发器的另一端通过第三管路连至所述第一闪发器的液体出口，所述第二蒸发器的另一端通过第四管路连至所述第二闪发器的液体出口。
优选地，所述第一管路上设置有第一节流装置，所述第二管路上设置有第二节流装置，所述第三管路上设置有第三节流装置，所述第四管路上设置有第四节流装置。
优选地，所述第一补气口还通过第一旁通支路与所述第一吸气口相连，且所述第一旁通支路上设置有第一截止阀；
所述第二补气口还通过第二旁通支路与所述第二吸气口相连，且所述第二旁通支路上设置有第二截止阀。
优选地，所述第一压缩腔、所述第二压缩腔和所述第三压缩腔、所述第四压缩腔分别为相互独立的气缸结构；
或者，所述第一压缩腔和所述第三压缩腔为由一个气缸通过两个滑片分隔形成的两个压缩腔，和/或，所述第二压缩腔和所述第四压缩腔为由一个气缸通过两个滑片分隔形成的两个压缩腔。
优选地，在所述第一排气口和/或所述第二排气口相连的排气管路上还设置有油分离器，所述油分离器的出油口通过回油毛细管连至所述压缩机的补油端。
本发明提供的一种制冷***具有如下有益效果：
本发明的制冷***，通过采用补气增焓与并行压缩相结合的技术，利用补气支路进行补气增焓，相比起原有的双级或准二级补气增焓的***回路而言，能够有效地降低补气的混合损失，还能减小补气的回流损失和流动阻力损失，从而提高补气增焓的效果，提高该制冷***在低温下的制热能力，提高***能效水平。同时，通过设置补气支路，在常温工况下也能通过补气支路切换并行压缩辅助压缩腔，同样改善制热性能。
附图说明
图1为本发明的制冷***的实施例1的***结构图；
图2a为本发明的实施例1的三个压缩腔的第一种连接方式结构图；
图2b为本发明的实施例1的三个压缩腔的第二种连接方式结构图；
图3a为本发明的实施例1的第一压缩腔为独立气缸的结构图；
图3b为本发明的实施例1的第二压缩腔为独立气缸的结构图；
图3c为本发明的实施例1的第三压缩腔为独立气缸的结构图；
图4为本发明的实施例1的第一和三压缩腔为组合式气缸的结构图；
图5为本发明的制冷***的实施例2的***结构图；
图6a为本发明的实施例2的三个压缩腔的第一种连接方式结构图；
图6b为本发明的实施例2的三个压缩腔的第二种连接方式结构图；
图6c为本发明的实施例2的三个压缩腔的第三种连接方式结构图；
图6d为本发明的实施例2的三个压缩腔的第四种连接方式结构图；
图7a为本发明的实施例2的第一和三压缩腔为组合式气缸的结构图；
图7b为本发明的实施例2的第二和四压缩腔为组合式气缸的结构图。
图中附图标记表示为：
1、压缩机；21、第一四通阀；22、第二四通阀；31、第一冷凝器；32、第二冷凝器；41、第一节流装置；42、第二节流装置；43、第三节流装置；44、第四节流装置；51、第一闪发器；52、第二闪发器；61、第一蒸发器；62、第二蒸发器；7、第一补气截止阀；71、第一管路；72、第二管路；73、第三管路；74、第四管路；8、第二补气截止阀；9、第一截止阀；10、第二截止阀；11、第一补气支路；12、第二补气支路；13、油分离器；14、回油毛细管；15、补油端；A、第一压缩腔；B、第二压缩腔；C、第三压缩腔；a、第一吸气口； b、第二吸气口；c、补气口；d、第一排气口；e、第二排气口；ac、第一旁通支路；bf、第二旁通支路；
101、第一吸气进口；102、第二吸气进口；103、第三吸气进口；111、第一缸体；112、第一转子；113、第一滑片；114、第一压缩腔体；115、第一滑片腔；116、第一弹簧；117、第一排气出口；121、第二缸体；122、第二转子；123、第二滑片；124、第二压缩腔体；125、第二滑片腔；126、第二弹簧；127、第二排气出口；131、第三缸体；132、第三转子；133、第三滑片； 134、第三压缩腔体；135、第三滑片腔；136、第三弹簧；137、第三排气出口；
211、第一组合缸体；212、第一组合转子；213、第一组合滑片；222、第一组合压缩腔体；215、第一组合滑片腔；216、第一组合弹簧；217、第一组合排气出口；201、第一组合吸气进口；220、第二组合滑片；214、第二组合压缩腔体；218、第二组合滑片腔；219、第二组合弹簧；221、第二组合排气出口；202、第二组合吸气进口；
311、第二组合缸体；312、第二组合转子；313、第三组合滑片；322、第按组合压缩腔体；315、第三组合滑片腔；316、第三组合弹簧；317、第三组合排气出口；301、第三组合吸气进口；320、第四组合滑片；314、第四组合压缩腔体；318、第四组合滑片腔；319、第四组合弹簧；321、第四组合排气出口；302、第四组合吸气进口。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供一种制冷***，其包括压缩机1、节流装置、蒸发装置和冷凝装置；
所述压缩机包括相互独立的两个以上的压缩腔；
还包括与一个以上的切换压缩腔(切换压缩腔与上述两个以上的压缩腔之间也相互独立)的和一个以上的补气口、以及位于所述压缩机外部的一个以上的补气支路，所述补气口能与至少一个所述补气支路相连接，所述切换压缩腔的吸气端与所述补气口相连、其排气端与所述压缩机的排气口相连。
通过在原有的并行单级双缸压缩机的基础上增设一个以上的切换压缩腔和一个以上的补气口，并使得切换压缩腔吸气端与补气口相连、排气端与压缩机排气口相连、且补气口通过补气支路相连(能够形成补气)，能够利用增设的切换压缩腔完成***的补气增焓，采用补气增焓与并行压缩相结合的技术，利用补气支路进行补气增焓，相比起原有的双级或准二级补气增焓的***回路而言，能够有效地降低补气的混合损失，还能减小补气的回流损失和流动阻力损失，这是因为原有双级压缩多采用双压缩机，或单机双缸串联实现，在压缩过程中，从蒸发器出来的制冷剂需要经过一级气缸吸排气、混合和二级气缸吸排气。而并行压缩则是从蒸发器出来的制冷剂仅需要经过一次吸排气过程，因此能够减小流动阻力损失。同时，由于压缩机结构限制，混合腔较小，存在混合损失，且一级排气与补气混合不充分，而并行压缩有效地克服了这一点。从而提高补气增焓的效果，提高该制冷***在低温下的制热能力，提高***能效水平。同时，通过设置第一旁通支路ac和/或第二旁通支路bf，在常温工况下也能通过旁通支路切换并行压缩辅助压缩腔，同样改善制热性能。
优选地，所述相互独立的两个以上的压缩腔包括第一压缩腔A和第二压缩腔B(独立是指压缩腔彼此之间互不干涉)；
所述排气口包括第一排气口d和第二排气口e，所述吸气口包括第一吸气口a和第二吸气口b，所述第一压缩腔的吸气端与所述第一吸气口a相连、其排气端与所述第一排气口d相连；所述第二压缩腔的吸气端与所述第二吸气口 b相连、其排气端与所述第二排气口e相连。
这是本发明的两个以上相互独立的压缩腔的优选结构形式，即两个压缩腔以及每个压缩腔独立相连的吸气和排气，从而保证压缩机中两个压缩过程被独立完成，从而为实现双级梯级制热或制冷提供了运行条件。
优选地，所述冷凝装置包括能够形成梯级制热的第一冷凝器31和第二冷凝器32，所述第一排气口d通过管路与所述第一冷凝器31的一端相连，所述第二排气口e通过管路与所述第二冷凝器32的一端相连。如图1、5所示。
这是本发明制冷***的冷凝装置的优选结构形式和连接方式，其结构形式能够通过一个冷凝器完成对室外的制热作用或对室内的制热作用，或者其结构形式能够通过两个冷凝器对室外或室内形成梯级制热，从而能够提高对室内或室外的制热效果，使得制热能力得到增强。
优选地，所述蒸发装置包括能够形成梯级制冷的第一蒸发器61和第二蒸发器62，所述第一吸气口a通过管路与所述第一蒸发器61的一端相连，所述第二排气口b通过管路与所述第二蒸发器62的一端相连。如图1、5。
这是本发明制冷***的蒸发装置的优选结构形式和连接方式，通过一个蒸发器的结构形式能够通过一个蒸发器完成对室外的制冷作用或对室内的制冷作用，通过两个蒸发器的结构形式能够通过两个蒸发器对室外或室内形成梯级制冷，从而能够提高对室内或室外的制冷效果，使得制冷能力得到增强。
实施例1
如图1，优选地，所述切换压缩腔为一个、为第三压缩腔C，所述补气口 c也为一个、为第一补气口c，且所述第三压缩腔C的吸气端为第三吸气端、与所述第一补气口c相连，所述第三压缩腔C的排气端为第三排气端、其与所述所述第一排气口d相连。这是本发明的制冷***实施例1的并行独立气缸及切换压缩腔的优选个数、补气口的优选个数和连接方式，将切换压缩腔和补气口均设置为一个，且将第三压缩腔的吸气端与第一补气口相连，能够通过第一补气口吸进冷媒(从制冷***的第一补气支路而来的冷媒)，在第三压缩腔中压缩后再通过其排气端经由第一排气口d排出压缩机外，从而完成第三压缩腔作为补气增焓气缸的补气增焓作用(第三压缩腔与第一和第二压缩腔也均相互独立)。
如图1，优选地，在所述蒸发装置和所述冷凝装置之间还设置有第一闪发器51，所述补气支路包括第一补气支路11，所述第一闪发器51的气体出口与所述第一补气支路11的一端连接、所述第一补气支路11的另一端与所述第一补气口c相连，且所述第一补气支路11上还设置有第一补气截止阀7。通过第一闪发器能够对制冷***中的冷媒进行中压闪发作用，使得闪发形成气体冷媒部分、以及液体冷媒部分，将气体冷媒部分通过第一补气支路导至压缩机中，能够完成对压缩机的补气、以及对整个***的增焓作用，通过第一补气截止阀7能够有效地对第一补气支路中的冷媒流动进行控制。
优选地，当包括第一冷凝器31、第二冷凝器32、第一蒸发器61、第二蒸发器62时，所述第一冷凝器31的另一端通过第一管路71连至所述第一闪发器51的进口、、所述第二冷凝器32的另一端通过第二管路72连至所述第二蒸发器62的另一端；所述第一蒸发器61的另一端通过第三管路73连至所述第一闪发器51的液体出口。
通过设置第一闪发器的方式能够对一个或两个以上的冷凝器放热后的冷媒进行储存以及能够在补气支路接通的时候对冷媒进行闪发以完成补气增焓，闪发器能够起到储液的作用也能够起到闪发补气的作用，再通过管路连接至需要进行蒸发吸热的一个以上的蒸发器中，实现冷媒温度的均衡，实现了室内温度的均衡控制的效果，提高制冷效率。
优选地，所述第一管路71上设置有第一节流装置41，所述第二管路72 上设置有第二节流装置42，所述第三管路73上设置有第三节流装置43。通过在冷凝器与闪发器之间设置的节流装置，能够对进入闪发器之前的冷媒进行节流降压，形成中压两相制冷剂，气体通过补气支路形成补气，从而将冷媒节流降压成两相流体，这样能够为进入蒸发器前进行蒸发吸热提供条件。
优选地，所述第一补气口c通过第一旁通支路ac与所述第一吸气口a相连 (图2a)，且所述第一旁通支路ac上设置有第一截止阀9。通过将第一补气口c通过第一旁通支路ac与第一吸气口a相连，能够通过第一旁通支路ac从第一吸气口中引入冷媒，从而对通过第一吸气口a进入第一压缩腔中的冷媒量进行控制，通过第一截止阀9的设置能够对该第一旁通支路的通断形成控制。
这样能够将并行的两个压缩腔中的吸气口中的一个连至补气口、并连通至压缩机中的一个以上的切换压缩腔，经切换压缩腔压缩后再通过并行压缩腔中的排气口中的一个或两个进行排出，从而还能够在不同的工况及温差需求条件下，通过切换压缩腔的连接方式，实现容积比的切换，从而实现不同蒸发温差 (或冷凝温差)的要求，从而提升***的能效水平；有效解决在非设计工况条件下，工况及负荷的不同对两个蒸发温度(或冷凝温度)的温差要求不同，而固定容积比的两个气缸对工况的适应性较差，无法满足变蒸发温差(或冷凝温差)的要求的技术问题，解决固定容积比工况适应性差的问题。
如图3a-3c，优选地，所述第一压缩腔A、所述第二压缩腔B和所述第三压缩腔C分别为相互独立的气缸腔体结构(即分别为由一个气缸单独围成的气缸腔体)。这是本发明制冷***中的压缩机为三压缩腔的优选结构形式，第一压缩腔A、第二压缩腔B和第三压缩腔C分别为独立气缸腔体(图3a-3b)，第一压缩腔A由第一缸体111、第一转子112和第一滑片113等组成，其中第一滑片113设置在第一滑片腔115中，并在其中设置有第一弹簧116；在缸体上设置有第一吸气进口101和第一排气出口117，第一吸气进口101与第一吸气口a相连通，第一排气出口117与第一排气口d相连通；第二压缩腔B由第二缸体121、第二转子122和第二滑片123等组成，其中第二滑片123设置在第二滑片腔125中，并在其中设置有第二弹簧126，在缸体上设置有第二吸气进口102和第二排气出口127，第二吸气进口102与第二吸气口b相连通，第二排气出口127与第二排气口e相连通；第三压缩腔C由第三缸体131、第三转子132和第三滑片133等组成，其中第三滑片133设置在第三滑片腔135中，并在其中设置有第三弹簧136，在第三缸体131上设置有第三吸气进口103和第三排气出口137，第三吸气进口103与补气口c相连通，第三排气出口137 与第一排气口d相连通。
如图4，优选地，所述第一压缩腔A和所述第三压缩腔C为由一个气缸通过两个滑片分隔形成的两个压缩腔，所述第二压缩腔B为独立的气缸(即为由一个气缸单独围成的气缸腔体)。
这是本发明制冷***中的压缩机为组合式压缩腔的优选结构形式，其中第一和第三压缩腔A和C是由一个气缸并通过两个滑片分隔形成的两个压缩腔 (图4)，第一和第三压缩腔A和C由第一组合缸体211、第一组合转子212、第一组合滑片213和第二组合滑片220等组成，其中第一组合滑片213设置在第一组合滑片腔215中，并在其中设置有第一组合弹簧216，第二组合滑片220 设置在第二组合滑片腔218中，并在其中设置有第二组合弹簧219；在第一组合缸体211上设置有第一组合吸气进口201、第二组合吸气进口202和第一组合排气出口217、第二组合排气出口221，第一组合吸气进口201与第一吸气口a相连通，第二组合吸气进口202与补气口c相连通，第一组合排气出口217 和第二组合排气出口221分别和第一排气口d相连通。
本发明的提供了一种制冷***，该制冷***由压缩机1、四通阀21和22、第一冷凝器31和第二冷凝器32、第一节流装置41、第二节流装置42、第一闪发器51、第三节流装置43、第四节流装置44、第一蒸发器61和第二蒸发器 62等组成，并通过制冷剂管路依次连接，压缩机1设置有第一至第二吸气口a、 b和第一补气口c，第一和第二排气口d和e，压缩机第一吸气口a与四通阀 21的S端连接，压缩机排气口第一d和四通阀21的D端连接，四通阀21的 C端和E端分别连接第一冷凝器31和第一蒸发器61，压缩机第二吸气口b与四通阀22的S端连接，压缩机第二排气口e与四通阀22的D端连接，四通阀 22的C端和E端分别连接第一冷凝器31和第一蒸发器61，第一节流装置41 设置在第一冷凝器31和第一闪发器51之间，第二节流装置42设置在第二冷凝器32和第二蒸发器62之间，第三节流装置43设置在第一蒸发器61和第一闪发器51之间，压缩机第一吸气口a和补气口c之间设置有第一旁通支路ac，在第一旁通支路ac上设置有第一截止阀9。压缩机第一补气口c与第一闪发器 51气体出口之间设置有第一补气支路11，在第一补气支路11上设置有第一补气截止阀7。
以下以制热运行模式为例说明***运行过程：
运行方式一：常温制热运行时，第一补气截止阀7关闭和第一截止阀9开启，形成图2a中连接方式。由第一压缩腔A和第三压缩腔C经第一排气口d 排出的高温高压的制冷剂过热气体经四通阀21进入第一冷凝器31，冷凝放热后变为中温高压的制冷剂液体，经第一节流装置41、第一闪发器51和第三节流装置43节流降压后变为低温低压的两相混合物，进入第一蒸发器61中蒸发吸热，变为低温低压的制冷剂过热气体经第一吸气口a和补气口c进入第一压缩腔A和第三压缩腔C中压缩；由第二压缩腔B经排气后e排出的高温高压的制冷剂过热气体经四通阀22进入第二冷凝器32，冷凝放热后变为中温高压的制冷剂液体，经第二节流装置42节流降压后变为低温低压的两相混合物，进入第二蒸发器62中蒸发吸热，变为低温低压的制冷剂过热气体经第二吸气口b进入压缩腔B中压缩。此时，第二冷凝器32中的冷凝压力高于第一冷凝器31中的冷凝压力(低温空气先经过第一冷凝器31中被加热、进一步再经过第二冷凝器32中被加热，形成逐级加热，因此第二冷凝器的放热温度大于第一温度)，形成梯级加热；而第一蒸发器61和第二蒸发器62中的蒸发压力可以相同，也可以不同。
运行方式二：低温制热运行时，第一补气截止阀7开启，第一截止阀9关闭，形成图2b中连接方式。由第一压缩腔A和第三压缩腔C经第一排气口d 排出的高温高压的制冷剂过热气体经四通阀21进入第一冷凝器31，冷凝放热后变为中温高压的制冷剂液体，经第一节流装置41、第一闪发器51，在闪发器5中，制冷剂气体和液体分离，制冷剂液体经第三节流装置43节流降压后变为低温低压的两相混合物，进入第一蒸发器61中蒸发吸热，变为低温低压的制冷剂过热气体经第一吸气口a进入第一压缩腔A中压缩，闪发器5出来的制冷剂气体经补气口c进入压缩腔C中压缩；由第二压缩腔B经排气后d排出的高温高压的制冷剂过热气体经四通阀22进入第二冷凝器32，冷凝放热后变为中温高压的制冷剂液体，经第二节流装置42节流降压后变为低温低压的两相混合物，进入第二蒸发器62中蒸发吸热，变为低温低压的制冷剂过热气体经第二吸气口b进入第二压缩腔B中压缩。此时，第二冷凝器32中的冷凝压力高于第一冷凝器31中的冷凝压力，形成梯级加热。而第一和第二蒸发器61 和62中的蒸发压力可以相同，也可以不同。
实施例2
如图5-7b，所述切换压缩腔为两个、为第三压缩腔C和第四压缩腔D，所述补气口为两个、为第一补气口c和第二补气口f，且所述第三压缩腔C的吸气端为第三吸气端、与所述第一补气口c相连，所述第三压缩腔C的排气端为第三排气端、其与所述所述第一排气口d相连；所述第四压缩腔D的吸气端为第三吸气端、与所述第二补气口f相连，所述第四压缩腔D的排气端为第三排气端、其与所述所述第二排气口e相连。
这是本发明的制冷***实施例2的并行独立气缸及切换压缩腔的优选个数、补气口的优选个数和连接方式，将切换压缩腔和补气口均设置为两个，且将第三压缩腔的吸气端与第一补气口相连，能够通过第一补气口吸进冷媒(从制冷***的第一补气支路而来的冷媒)，在第三压缩腔中压缩后再通过其排气端经由第一排气口d排出压缩机外，从而完成第三压缩腔作为补气增焓气缸的补气增焓作用(第三压缩腔与第一和第二压缩腔也均相互独立)；将第四压缩腔的吸气端与第二补气口相连，能够通过第二补气口吸进冷媒(从制冷***的第二补气支路而来的冷媒)，在第四压缩腔中压缩后再通过其排气端经由第二排气口e排出压缩机外，从而完成第四压缩腔作为补气增焓气缸的补气增焓作用(第四压缩腔与第一和第二压缩腔也均相互独立)。
优选地，在所述蒸发装置和所述冷凝装置之间还设置有第一闪发器51和第二闪发器52，所述补气支路包括第一补气支路11和第二补气支路12；
所述第一闪发器51的气体出口与所述第一补气支路11的一端连接、所述第一补气支路11的另一端与所述第一补气口c相连，且所述第一补气支路11 上还设置有第一补气截止阀7；
所述第二闪发器52的气体出口与所述第二补气支路12的一端连接、所述第二补气支路12的另一端与所述第二补气口f相连，且所述第二补气支路12 上还设置有第二补气截止阀8。
通过第一闪发器和第二闪发器能够对制冷***中的冷媒进行中压闪发作用，使得闪发形成气体冷媒部分、以及液体冷媒部分，将气体冷媒部分通过第一补气支路和第二补气支路导至压缩机中的不同压缩腔体，能够完成对压缩机的补气、以及对整个***的增焓作用，通过第一和第二补气截止阀能够有效地对第一和第二补气支路中的冷媒流动进行控制。
优选地，当包括第一冷凝器31、第二冷凝器32、第一蒸发器61、第二蒸发器62时，所述第一冷凝器31的另一端通过第一管路71连至所述第一闪发器51的进口、所述第二冷凝器32的另一端通过第二管路72连至所述第二闪发器52的进口；所述第一蒸发器61的另一端通过第三管路73连至所述第一闪发器51的液体出口，所述第二蒸发器62的另一端通过第四管路74连至所述第二闪发器52的液体出口。
通过设置第一闪发器和第二闪发器的方式能够对一个或两个以上的冷凝器放热后的冷媒进行储存以及能够在补气支路接通的时候对冷媒进行闪发以完成补气增焓，闪发器能够起到储液的作用也能够起到闪发补气的作用，再通过管路连接至需要进行蒸发吸热的一个以上的蒸发器中，实现冷媒温度的均衡，实现了室内温度的均衡控制的效果，提高制冷效率。
优选地，所述第一管路71上设置有第一节流装置41，所述第二管路72 上设置有第二节流装置42，所述第三管路73上设置有第三节流装置43，所述第四管路74上设置有第四节流装置44。通过在冷凝器与闪发器之间设置的节流装置，能够对进入闪发器之前的冷媒进行节流降压，从而将冷媒节流降压成两相流体，形成中压两相制冷剂，气体通过补气支路形成补气，这样能够为进入蒸发器前进行蒸发吸热提供条件。
优选地，所述第一补气口c还通过第一旁通支路ac与所述第一吸气口a 相连，且所述第一旁通支路ac上设置有第一截止阀9；
所述第二补气口f还通过第二旁通支路bf与所述第二吸气口b相连，且所述第二旁通支路bf上设置有第二截止阀10。
通过将第一补气口c通过第一旁通支路ac与第一吸气口a相连，能够通过第一旁通支路ac从第一吸气口中引入冷媒，从而对通过第一吸气口a进入第一压缩腔中的冷媒量进行控制，通过第一截止阀的设置能够对该第一旁通支路的通断形成控制；通过将第二补气口f通过第二旁通支路bf与第二吸气口b相连，能够通过第二旁通支路bf从第二吸气口中引入冷媒，从而对通过第二吸气口b进入第一压缩腔中的冷媒量进行控制，通过第二截止阀的设置能够对该第二旁通支路的通断形成控制。
这样能够将并行的两个压缩腔中的吸气口中的一个连至补气口、并连通至压缩机中的一个以上的切换压缩腔，经切换压缩腔压缩后再通过并行压缩腔中的排气口中的一个或两个进行排出，从而还能够在不同的工况及温差需求条件下，通过切换压缩腔的连接方式，实现容积比的切换，从而实现不同蒸发温差 (或冷凝温差)的要求，从而提升***的能效水平；有效解决在非设计工况条件下，工况及负荷的不同对两个蒸发温度(或冷凝温度)的温差要求不同，而固定容积比的两个气缸对工况的适应性较差，无法满足变蒸发温差(或冷凝温差)的要求的技术问题，解决固定容积比工况适应性差的问题。
优选地，所述第一压缩腔A、所述第二压缩腔B和所述第三压缩腔C、所述第四压缩腔D分别为相互独立的气缸结构；
或者，所述第一压缩腔A和所述第三压缩腔C为由一个气缸通过两个滑片分隔形成的两个压缩腔，和/或，所述第二压缩腔B和所述第四压缩腔D为由一个气缸通过两个滑片分隔形成的两个压缩腔。
这是本发明制冷***中的压缩机为组合式压缩腔的优选结构形式，其中第一和第三压缩腔A和C是由一个气缸并通过两个滑片分隔形成的两个压缩腔 (图7a)，第二和第四压缩腔B和D是由一个气缸并通过两个滑片分隔形成的两个压缩腔(图7b)。第一和第三压缩腔A和C由第一组合缸体211、第一组合转子212、第一组合滑片213和第二组合滑片220等组成，其中第一组合滑片213设置在第一组合滑片腔215中，并在其中设置有第一组合弹簧216，第二组合滑片220设置在第二组合滑片腔218中，并在其中设置有第二组合弹簧219；在第一组合缸体211上设置有第一组合吸气进口201、第二组合吸气进口202和第一组合排气出口217、第二组合排气出口221，第一组合吸气进口201与第一吸气口a相连通，第二组合吸气进口202与补气口c相连通，第一组合排气出口217和第二组合排气出口221分别和第一排气口d相连通。
第二和第四压缩腔B和D是由一个气缸并通过两个滑片分隔形成的两个压缩腔(图7b)，第二和第四压缩腔B和D由第二组合缸体311、第二组合转子312、第三组合滑片313和第四组合滑片320等组成，其中第三组合滑片313设置在第三组合滑片腔315中，并在其中设置有第三组合弹簧316，第四组合滑片320设置在第四组合滑片腔318中，并在其中设置有第四组合弹簧319；在第二组合缸体上设置有第三组合吸气进口301、第四组合吸气进口302和第三组合排气出口317、第四组合排气出口321，第三组合吸气进口301与第二吸气口b相连通，第四组合吸气进口302与第二补气口f相连通，第三组合排气出口317与第二排气口e相连通，第四组合排气出口321与第二排气口e相连通。
本发明的提供了一种制冷***，该制冷***由压缩机1、四通阀21和22、第一冷凝器31和第二冷凝器32、第一节流装置41、第二节流装置42、第一闪发器51、第二闪发器52、第三节流装置43、第四节流装置44、第一蒸发器61 和第二蒸发器62等组成，并通过制冷剂管路依次连接，压缩机1设置有第一和第二吸气口a、b和第一补气口c、第二补气口f，第一和第二排气口d和e，压缩机第一吸气口a与四通阀21的S端连接，压缩机第一排气口d和四通阀21的D端连接，四通阀21的C端和E端分别连接第一冷凝器31和第一蒸发器61，压缩机第二吸气口b与四通阀22的S端连接，压缩机第二排气口e与四通阀22的D端连接，四通阀22的C端和E端分别连接第一冷凝器31和第一蒸发器61，第一节流装置41设置在第一冷凝器31和第一闪发器51之间，第二节流装置42设置在第二冷凝器32和第二闪发器52之间，第三节流装置43设置在第一蒸发器61和第一闪发器51之间，第四节流装置44设置在第二蒸发器62和第二闪发器52之间，压缩机第一吸气口a和第一补气口c之间设置有第一旁通支路ac，在第一旁通支路ac上设置有第一截止阀9。压缩机第一补气口c与第一闪发器51气体出口之间设置有第一补气支路11，在第一补气支路11上设置有第一补气截止阀7；压缩机第二吸气口b和第二补气口f之间设置有第二旁通支路bf，在第二旁通支路bf上设置有第二截止阀10。压缩机第二补气口f与第二闪发器52气体出口之间设置有第二补气支路12，在第二补气支路12上设置有第二补气截止阀8。
***运行方式一，第一和第二补气截止阀7和8关闭，第一和第二截止阀 9和10开启，形成图6a中的连接方式。
***运行方式二，第一补气截止阀7和第二截止阀10开启，第二补气截止阀8和第一截止阀9关闭，形成图6b中的连接方式。
***运行方式三，第二补气截止阀8和第一截止阀9开启，第一补气截止阀7和第二截止阀10关闭，形成图6c中的连接方式。
***运行方式四，第一和第二补气截止阀7和8开启，第一和第二截止阀 9和10关闭，形成图6d中的连接方式。
优选地，在所述第一排气口d和/或所述第二排气口e相连的排气管路上还设置有油分离器13，所述油分离器13的出油口通过回油毛细管14连至所述压缩机1的补油端15。通过在上述位置设置的油分离器和回油毛细管，能够将压缩机中排出的高压高温冷媒中所携带的油进行分离回收作用，防止油随着冷媒一起流动而影响制冷制热效果、同时还防止压缩机中缺油而导致润滑冷却效果下降等情况发生，提高压缩机和制冷***的工作性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (17)
1.一种制冷***，其特征在于：包括压缩机(1)、蒸发装置和冷凝装置；
所述压缩机包括相互独立的两个以上的压缩腔；
还包括一个以上的切换压缩腔和一个以上的补气口、以及位于所述压缩机外部的一个以上的补气支路，所述补气口能与至少一个所述补气支路相连接，所述切换压缩腔的吸气端与所述补气口相连、其排气端与所述压缩机的排气口相连。
2.根据权利要求1所述的制冷***，其特征在于：所述相互独立的两个以上的压缩腔包括第一压缩腔(A)和第二压缩腔(B)；
所述排气口包括第一排气口(d)和第二排气口(e)，所述吸气口包括第一吸气口(a)和第二吸气口(b)；所述第一压缩腔的吸气端与所述第一吸气口(a)相连、其排气端与所述第一排气口(d)相连；所述第二压缩腔的吸气端与所述第二吸气口(b)相连、其排气端与所述第二排气口(e)相连。
3.根据权利要求2所述的制冷***，其特征在于：所述冷凝装置包括能够形成梯级制热的第一冷凝器(31)和第二冷凝器(32)，所述第一排气口(d)通过管路与所述第一冷凝器(31)的一端相连，所述第二排气口(e)通过管路与所述第二冷凝器(32)的一端相连。
4.根据权利要求2-3中任一项所述的制冷***，其特征在于：所述蒸发装置包括能够形成梯级制冷的第一蒸发器(61)和第二蒸发器(62)，所述第一吸气口(a)通过管路与所述第一蒸发器(61)的一端相连，所述第二吸气口(b)通过管路与所述第二蒸发器(62)的一端相连。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的制冷***，其特征在于：所述切换压缩腔为一个、为第三压缩腔(C)，所述补气口也为一个、为第一补气口(c)，且所述第三压缩腔(C)的吸气端为第三吸气端、与所述第一补气口(c)相连，所述第三压缩腔(C)的排气端为第三排气端、其与所述所述第一排气口(d)相连。
6.根据权利要求5所述的制冷***，其特征在于：在所述蒸发装置和所述冷凝装置之间还设置有第一闪发器(51)，所述补气支路包括第一补气支路(11)，所述第一闪发器(51)的气体出口与所述第一补气支路(11)的一端连接、所述第一补气支路(11)的另一端与所述第一补气口(c)相连，且所述第一补气支路(11)上还设置有第一补气截止阀(7)。
7.根据权利要求6所述的制冷***，其特征在于：当包括第一冷凝器(31)、第二冷凝器(32)、第一蒸发器(61)、第二蒸发器(62)时，所述第一冷凝器(31)的另一端通过第一管路(71)连至所述第一闪发器(51)的进口、所述第二冷凝器(32)的另一端通过第二管路(72)连至所述第二蒸发器(62)的另一端；所述第一蒸发器(61)的另一端通过第三管路(73)连至所述第一闪发器(51)的液体出口。
8.根据权利要求7所述的制冷***，其特征在于：所述第一管路(71)上设置有第一节流装置(41)，所述第二管路(72)上设置有第二节流装置(42)，第三管路(73)上设置有第三节流装置(43)。
9.根据权利要求5所述的制冷***，其特征在于：所述第一补气口(c)还通过第一旁通支路(ac)与所述第一吸气口(a)相连，且所述第一旁通支路(ac)上设置有第一截止阀(9)。
10.根据权利要求5所述的制冷***，其特征在于：所述第一压缩腔(A)、所述第二压缩腔(B)和所述第三压缩腔(C)分别为相互独立的气缸结构；
或者，所述第一压缩腔(A)和所述第三压缩腔(C)为由一个气缸通过两个滑片分隔形成的两个压缩腔，所述第二压缩腔(B)为独立的气缸腔体。
11.根据权利要求2-4中任一项所述的制冷***，其特征在于：所述切换压缩腔为两个、为第三压缩腔(C)和第四压缩腔(D)，所述补气口为两个、为第一补气口(c)和第二补气口(f)，且所述第三压缩腔(C)的吸气端为第三吸气端、与所述第一补气口(c)相连，所述第三压缩腔(C)的排气端为第三排气端、其与所述所述第一排气口(d)相连；所述第四压缩腔(D)的吸气端为第三吸气端、与所述第二补气口(f)相连，所述第四压缩腔(D)的排气端为第三排气端、其与所述所述第二排气口(e)相连。
12.根据权利要求11所述的制冷***，其特征在于：在所述蒸发装置和所述冷凝装置之间还设置有第一闪发器(51)和第二闪发器(52)，所述补气支路包括第一补气支路(11)和第二补气支路(12)；
所述第一闪发器(51)的气体出口与所述第一补气支路(11)的一端连接、所述第一补气支路(11)的另一端与所述第一补气口(c)相连，且所述第一补气支路(11)上还设置有第一补气截止阀(7)；
所述第二闪发器(52)的气体出口与所述第二补气支路(12)的一端连接、所述第二补气支路(12)的另一端与所述第二补气口(f)相连，且所述第二补气支路(12)上还设置有第二补气截止阀(8)。
13.根据权利要求12所述的制冷***，其特征在于：当包括第一冷凝器(31)、第二冷凝器(32)、第一蒸发器(61)、第二蒸发器(62)时，所述第一冷凝器(31)的另一端通过第一管路(71)连至所述第一闪发器(51)的进口、所述第二冷凝器(32)的另一端通过第二管路(72)连至所述第二闪发器(52)的进口；所述第一蒸发器(61)的另一端通过第三管路(73)连至所述第一闪发器(51)的液体出口，所述第二蒸发器(62)的另一端通过第四管路(74)连至所述第二闪发器(52)的液体出口。
14.根据权利要求13所述的制冷***，其特征在于：所述第一管路(71)上设置有第一节流装置(41)，所述第二管路(72)上设置有第二节流装置(42)，所述第三管路(73)上设置有第三节流装置(43)，所述第四管路(74)上设置有第四节流装置(44)。
15.根据权利要求11所述的制冷***，其特征在于：所述第一补气口(c)还通过第一旁通支路(ac)与所述第一吸气口(a)相连，且所述第一旁通支路(ac)上设置有第一截止阀(9)；
所述第二补气口(f)还通过第二旁通支路(bf)与所述第二吸气口(b)相连，且所述第二旁通支路(bf)上设置有第二截止阀(10)。
16.根据权利要求11所述的制冷***，其特征在于：所述第一压缩腔(A)、所述第二压缩腔(B)和所述第三压缩腔(C)、所述第四压缩腔(D)分别为相互独立的气缸腔体结构；
或者，所述第一压缩腔(A)和所述第三压缩腔(C)为由一个气缸通过两个滑片分隔形成的两个压缩腔，和/或，所述第二压缩腔(B)和所述第四压缩腔(D)为由一个气缸通过两个滑片分隔形成的两个压缩腔。
17.根据权利要求2所述的制冷***，其特征在于：在所述第一排气口(d)和/或所述第二排气口(e)相连的排气管路上还设置有油分离器(13)，所述油分离器(13)的出油口通过回油毛细管(14)连至所述压缩机(1)的补油端。
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