CN110513290A - 带并行独立泵体的压缩机及空调*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了带并行独立泵体的压缩机及空调***，带并行独立泵体的压缩机包括：壳体、设于壳体内的第一气缸和第二气缸，壳体内还设有独立压缩及补气的并行气缸，并行气缸的吸气端串联有控制其是否运行工作的并行开关阀，第一气缸、第二气缸和并行气缸的吸气端各自独立连接有分液器，并行开关阀设置在并行气缸所连接的分液器的进气管上。空调***为双吸单排模式或双吸双排模式，双吸单排模式通过双蒸发器中的低温蒸发器除湿、高温蒸发器显热，双吸双排模式将压缩机和第二气缸排出的气体引流至双冷凝器中，再汇合至同一通道进入双蒸发器进行循环。本发明有效降低压缩机的损失耗能，提升压缩机所在空调***的能效。

Description

带并行独立泵体的压缩机及空调***

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，尤其涉及带并行独立泵体的压缩机及空调***。

背景技术

三缸压缩机是多缸压缩机中较为常见的一种，现有三缸压缩机采用一缸变容、双级增焓结构，例如公告号为CN208651158U的实用新型专利，其由两个双级双缸加一个变容气缸组成，可理解为一个双缸结构串联了一个容积较小的变容气缸，其双缸双级为等大小的气缸，与常规双缸双级压缩机相似，具备增焓功能（常规双级增焓压缩机的补气方式是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），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、三缸的切换以完成压缩机的功能。

现有三缸压缩机的缸体结构复杂，导致压缩机成本高，且存在很严重的振动问题，其变容气缸的开停无法灵活切换，在低温低频运行时，低负荷性能优势不大，导致APF（中间制冷）不够高，制热性能较差。此外，三缸压缩机所在的空调***在运行时，其降温制冷和除湿在一个***完成，导致蒸发器的换热效率低，致使空调***无法满足长江流域以北区域的制冷与除湿制热需求，对其能效及售后体验有严重的隐患。

因此，如何设计带并行独立泵体的压缩机及空调***是业界亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有多缸压缩机性能差的缺陷，本发明提出带并行独立泵体的压缩机及空调***。

本发明采用的技术方案是，设计带并行独立泵体的压缩机，包括：壳体、设于壳体内的第一气缸和第二气缸，壳体内还设有独立压缩及补气的并行气缸，并行气缸的吸气端串联有控制其是否运行工作的并行开关阀。第一气缸、第二气缸和并行气缸的吸气端各自独立连接有分液器，并行开关阀设置在并行气缸所连接的分液器的进气管上。

优选的，第一气缸所连接的分液器为第一分液器，第二气缸所连接的分液器为第二分液器，第一分液器的进气管和第二分液器的进气管之间连接有中间管，中间管设有控制开关阀。

优选的，第一气缸、第二气缸和并行气缸由上至下依次排列在壳体中。

优选的，壳体设有排气口，第一气缸、第二气缸和并行气缸的排气端均与排气口连通。

优选的，壳体设有排气口，第一气缸和并行气缸的排气端均与排气口连通，第二气缸的排气端单独连接伸出壳体外部的排气管。

优选的，第一气缸的缸体容积为V1，第二气缸的缸体容积为V2，的范围为0.6~1.0。

优选的，第一气缸的缸体容积为V1，第二气缸的缸体容积为V2，并行气缸的缸体容积为V3，的范围为0.1~0.4。

优选的，第一气缸的缸体容积为V1，第二气缸的缸体容积为V2，并行气缸的缸体容积为V3，的范围为0.105~0.625。

优选的，壳体内设有给与并行气缸送气的变容气缸，变容气缸与并行气缸通过中间流道连通，中间流道通过止回装置单向导通。

本发明还提出了空调***，其包括上述的压缩机。

在一实施例中，空调***还包括：冷凝器、具有三个接口的闪蒸器、第一蒸发器、第二蒸发器和具有四个端口的四通阀；压缩机的排气口连接四通阀的第一端口；冷凝器的一端连接四通阀的第二端口、另一端连接闪蒸器的第一接口；第一蒸发器的一端连接闪蒸器的第二接口、另一端连接四通阀的第三端口；第二蒸发器的一端连接闪蒸器的第二接口、另一端并联设置有第一支路和第二支路，第一支路串联第一开关阀接在第一气缸所连接的分液器的进气管上，第二支路串联第二开关阀连接压缩机的排气口；四通阀的第四端口接在第二气缸所连接的分液器的进气管上，闪蒸器的第三接口接在并行气缸所连接的分液器的进气管上。

在另一实施例中，空调***还包括：第一冷凝器、第二冷凝器、具有三个接口的闪蒸器、第一蒸发器、第二蒸发器和具有四个端口的四通阀；压缩机的排气口连接四通阀的第一端；第一冷凝器的一端连接第二气缸的排气端、另一端连接闪蒸器的第一接口；第二冷凝器的一端连接四通阀的第二端口、另一端连接闪蒸器的第一接口；第一蒸发器的一端连接闪蒸器的第二接口、另一端连接四通阀的第三端口；第二蒸发器的一端连接闪蒸器的第二接口、另一端并联设置有第一支路和第二支路，第一支路串联第一开关阀接在第一气缸所连接的分液器的进气管上，第二支路串联第二开关阀连接压缩机的排气口；四通阀的第四端口接在第二气缸所连接的分液器的进气管上，闪蒸器的第三接口连接并行气缸所连接的分液器的进气管上。

与现有技术相比，本发明保留常规三缸压缩机中双级增焓的双缸结构，在压缩机中另外设置一个并行气缸，该并行气缸单独压缩及补气，通过并行开关阀控制并行气缸的运行工作或卸载，可以根据需要灵活调节压缩机的工作状态，有效降低压缩机的损失耗能，改善压缩机振动大，提升压缩机所在空调***的能效。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

图1是本发明中压缩机的内部结构示意图；

图2是本发明中双吸单排空调***的制冷冷媒流向示意图；

图3是本发明中双吸单排空调***的除湿冷媒流向示意图；

图4是本发明中双吸双排空调***的制冷冷媒流向示意图。

具体实施方式

如图1至4所示，本发明提出的压缩机包括：壳体、设于壳体内的第一气缸1和第二气缸2，壳体内还设有独立压缩及补气的并行气缸3，此处的独立压缩及补气是指并行气缸3具有独立的工作腔及排气端，工作腔的吸气压缩和排气均不受第一气缸1、第二气缸2的影响，并行气缸3排出的气体进入壳体内以起到补气作用。并行气缸3的吸气端串联有控制其是否运行工作的并行开关阀4，并行开关阀4打开时，并行气缸3独立运行工作，其工作腔排出的气体送进壳体中与第一气缸1、第二气缸2排出的气体混合；并行开关阀4关闭时，并行气缸3卸载，不参与冷媒循环。并行开关阀4的开关可根据实际需求调节，使用灵活且控制方便。

具体的说，第一气缸1、第二气缸2和并行气缸3的吸气端各自独立连接有分液器，第一气缸1所连接的分液器为第一分液器5，第二气缸2所连接的分液器为第二分液器6，并行气缸3的吸气端连接的分液器为并行分液器7，并行开关阀4设置在并行分液器7的进气管上，第一分液器5的进气管和第二分液器6的进气管之间连接有中间管，中间管设有控制开关阀8，控制开关阀8关闭时，第一气缸1和第二气缸2分别单独压缩及补气，控制开关阀8接通时，第一气缸1和第二气缸2吸入同个蒸发温度的气体进行压缩。

在优选实施例中，第一气缸1、第二气缸2和并行气缸3由上至下依次排列在壳体中，第一气缸1为高压气缸，第二气缸2为低压气缸，第一气缸1、第二气缸2和并行气缸3的缸体容积均不相同，第一气缸1的缸体容积为V1，第二气缸2的缸体容积为V2，并行气缸3的缸体容积为V3，的范围为0.6~1.0，的范围为0.1~0.4，当的比值在0.105~0.625之间时，此时压缩机具有最优容积比，并行气缸3的补气压力达到最优压力值。通过对其三个缸体容积比的理论计算，可确认最优容积比使得压缩机的制热性能达到最优，在制冷工况可提升压缩机能效20%左右，还可以在除湿制热工况有效提升-15℃的制热性能，最大程度提升机械制冷的效率，在提升压缩机能效的同时也可以有效解决振动等问题。

第二气缸2有两种设置方式，如图2、4所示，第一种是壳体设有排气口，第一气缸1、第二气缸2和并行气缸3的排气端均与排气口连通，第一气缸1、第二气缸2和并行气缸3排出的气体在壳体中混合，第一种方式适用于下述空调***的双吸单排模式；如图4所示，第二种是壳体设有排气口，第一气缸1和并行气缸3的排气端均与排气口连通，第一气缸1和并行气缸3排出的气体在壳体中混合，第二气缸2的排气端单独连接伸出壳体外部的排气管，排出的气体直接送至压缩机外部的换热器，在第二种设置方式中，第二气缸2的排出端连接有排气分液器9，排出端送出的冷媒经过排气分液器9后再进入压缩机外部的换热器中，第二种方式适用于下述空调***的双吸双排模式。

在可选实施例中，壳体内设有给与并行气缸3送气的变容气缸，变容气缸位于并行气缸的下层，变容气缸与并行气缸3通过中间流道连通，中间流道通过止回装置单向导通，止回装置的具体结构及工作原理已在授权公告号为CN208651158U的实用新型中详细公开，在此不作赘述。此可选实施例为实现变容加双级增焓加并行独立压缩的方案，可以在双缸、三缸以及四缸的模式切换，不仅可以扩大压缩机的运行范围，使得压缩机可以在更大范围的环境条件下运行，理论计算可实现在-45℃-40℃范围之间的温度环境中有效运行。

本发明还提出了空调***，其包括双蒸发器和上述的压缩机，空调***的部分通路中设有开关阀，上述的开关阀可选用电磁阀，通过改变各开关阀的闭合状态，可改变单排压缩机在空调***管路中的气体流路，使得空调***吸入不同或相同蒸发温度的气体，在双温大小缸进行独立压缩，提高制冷能力，经过双蒸发温度蒸发器，低温蒸发器用于除湿，高温蒸发器用于处理显热，分级处理负荷，提高循环效。不仅节省了成本空间，而且在提高制冷量的同时，还可以实现***显热、潜热分离的效果。此外，还可设计双吸双排空调***，通过将第二气缸2的气体引流至双冷凝器中，通过壳体的排气口排出气体流至第二冷凝器20，第二气缸2排出气体流至第一冷凝器19，通过冷凝器的交互换热，最终汇合至同一通道进入双蒸发器进行再循环，进一步提高制冷效果，有效提升空调***APF值。

如图2、3所示，在一实施例中，空调***为双吸单排模式，具体来说空调***还包括：冷凝器14、具有三个接口的闪蒸器10、第一蒸发器11、第二蒸发器12和具有四个端口的四通阀13，压缩机的排气口连接四通阀13的第一端，冷凝器14的一端连接四通阀13的第二端口、另一端串联第一节流阀15连接闪蒸器10的第一接口，第一蒸发器11的一端连接闪蒸器10的第二接口、另一端连接四通阀13的第三端口，第二蒸发器12的一端串联第二节流阀16连接闪蒸器10的第二接口、另一端并联设置有第一支路和第二支路，第一支路串联第一开关阀17连接第一分液器5的进气管，第二支路串联第二开关阀18连接压缩机的排气口，四通阀13的第四端口连接第二分液器6的进气管，闪蒸器10的第三接口连接并行分液器7的进气管。

针对夏季制冷和梅雨季除湿两种环境设计，当夏季炎热时，空调***的双蒸发器有一低温蒸发器用于除湿、高温蒸发器用于处理显热，分级处理负荷、提高循环效率、温湿独立控制、有效提升制冷量；当梅雨季潮湿时，改变气体流路，低温蒸发器用于再热、高温蒸发器用于冷凝除湿，温湿双控、冷凝再热、有效提升除湿能力，而闪蒸器的中压气体输出至并行气缸3，并行气缸3排出的气体与壳体中的气体混合达到补气增焓效果，以下分别进行详细说明。

如图2所示，夏季制冷-双吸单排模式：关闭控制开关阀8和第二开关阀18，打开第一开关阀17，此时压缩机排出的气体通过四通阀13和冷凝器14，同时打开第一节流阀15和第二节流阀16，依次做节流降压作用，气体一部分通过闪蒸器10经过第一蒸发器11，一部分通过第二节流阀16进入第二蒸发器12，与之对应的，第一蒸发器11处理显热将气体引至第二气缸2，第二蒸发器12除湿将气体引至第一气缸1，第一气缸1和第二气缸2独立吸气工作，使得空调***递级降温，温湿度独立控制，显著提升空调***的制冷能力，针对夏季炎热环境提升制冷效果。同时，并行开关阀4可开可关，根据实际需求决定并行气缸3是否卸载，当并行气缸3运行工作时，其压缩的气体排至壳体腔内与第一气缸1、第二气缸2压缩的气体混合，作为补气增焓的效果以提升压缩机及空调***的能效。

如图3所示，梅雨季除湿-双吸单排模式：打开控制开关阀8和第二开关阀18，关闭第一开关阀17，此时压缩机排出的气体通过四通阀13和冷凝器14，同时打开第一节流阀15和第二节流阀16，依次做节流降压作用，气体首先通过闪蒸器10积聚在第一蒸发器11处，此时压缩机排出的气体经过第二蒸发器12进行再热，之后气体混合经过第一蒸发器11进行冷凝除湿，之后再次经过四通阀13进入到第一、第二分液器对应的第一气缸1和第二气缸2，由于第一开关阀17关闭，此时，双温大小缸吸入同个蒸发温度的气体，使得双蒸发器空调***温湿双控、调温除湿、冷凝再热，无需再进行电加热，显著提升空调***的制热能力，针对梅雨季环境提升处理效果。同时，并行开关阀4可开可关，根据实际需求决定并行气缸3是否卸载，当并行气缸3运行工作时，其压缩的气体排至壳体腔内与第一气缸1、第二气缸2压缩的气体混合，作为补气增焓的效果以提升压缩机及空调***的能效。

如图4所示，在另一实施例中，空调***为双吸双排模式，其与双吸单排模式的区别仅在于排气口流路设计并增加双冷凝器结果，具体来说空调***还包括：第一冷凝器19、第二冷凝器20、具有三个接口的闪蒸器10、第一蒸发器11、第二蒸发器12和具有四个端口的四通阀13；压缩机的排气口连接四通阀13的第一端；第一冷凝器19的一端串联第一节流阀15连接闪蒸器10的第一接口、另一端连接排气分液器9的排气管；第二冷凝器20的一端串联第一节流阀15连接闪蒸器10的第一接口、另一端连接四通阀13的第二端口；第一蒸发器11的一端连接闪蒸器10的第二接口、另一端连接四通阀13的第三端口；第二蒸发器12的一端串联第二节流阀16连接闪蒸器10的第二接口、另一端并联设置有第一支路和第二支路，第一支路串联第一开关阀17连接第一分液器5的进气管，第二支路串联第二开关阀18连接压缩机的排气口；四通阀13的第四端口连接第二分液器6的进气管，闪蒸器10的第三接口连接并行分液器7的进气管。

如图4所示，夏季制冷-双吸双排模式：关闭控制开关阀8和第二开关阀18，打开第一开关阀17，此时压缩机排出的气体经过四通阀13和第二冷凝器20，第二气缸2排出的气体经过第一冷凝器19，最终汇合在同一个管路经过第一节流阀15和闪蒸器10，同时打开第一节流阀15和第二节流阀16，气体一部分通过闪蒸器10经过第一蒸发器11，一部分通过第二节流阀16进入第二蒸发器12，与之对应的，第一蒸发器11处理显热将气体引至第二气缸2，第二蒸发器12除湿将气体引至第一气缸1，第一气缸1和第二气缸2独立吸排气工作，使得双冷凝器的空调***增强了换热效果，进一步提升冷凝除湿效果，而双蒸发器空调***递级降温，温湿度独立控制，显著提升空调***的制冷能力，针对夏季炎热环境显著提升制冷效果。同时，并行开关阀4可开可关，根据实际需求决定并行气缸3是否卸载，当并行气缸3运行工作时，其压缩的气体排至壳体腔内与第一气缸1压缩的气体混合，作为补气增焓的效果以提升压缩机及空调***的能效。

本发明解决了常规三缸压缩机成本高和振动大，推广效果一般的问题，且还可以解决低负荷性能优势不大，APF不够高等问题，结合空调***的双蒸发温度蒸发器，低温蒸发器用于除湿，高温蒸发器用于处理显热，分级处理负荷，提高循环效。本发明的空调***不仅可以实现夏季制冷、双蒸发器、梯级降温、温湿度独立控制，还可以实现梅雨季除湿、温湿双控、调温除湿、冷凝再热、无需电再热。

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。

Claims (12)

1.一种带并行独立泵体的压缩机，包括：壳体、设于所述壳体内的第一气缸和第二气缸，其特征在于，所述壳体内还设有独立压缩及补气的并行气缸，所述并行气缸的吸气端串联有控制其是否运行工作的并行开关阀；所述第一气缸、所述第二气缸和所述并行气缸的吸气端各自独立连接有分液器，所述并行开关阀设置在所述并行气缸所连接的分液器的进气管上。

2.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述第一气缸所连接的分液器为第一分液器，所述第二气缸所连接的分液器为第二分液器，所述第一分液器的进气管和所述第二分液器的进气管之间连接有中间管，所述中间管设有控制开关阀。

3.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述第一气缸、所述第二气缸和所述并行气缸由上至下依次排列在所述壳体中。

4.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述壳体设有排气口，所述第一气缸、第二气缸和所述并行气缸的排气端均与所述排气口连通。

5.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述壳体设有排气口，所述第一气缸和并行气缸的排气端均与所述排气口连通，所述第二气缸的排气端单独连接伸出所述壳体外部的排气管。

6.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述第一气缸的缸体容积为V1，所述第二气缸的缸体容积为V2，V1÷V2的范围为0.6~1.0。

7.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述第一气缸的缸体容积为V1，所述第二气缸的缸体容积为V2，所述并行气缸的缸体容积为V3，V3÷(V1+V2)的范围为0.1~0.4。

8.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述第一气缸的缸体容积为V1，所述第二气缸的缸体容积为V2，所述并行气缸的缸体容积为V3，V3÷(V1+V2+V3)的范围为0.105~0.625。

9.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述壳体内设有给与所述并行气缸送气的变容气缸，所述变容气缸与所述并行气缸通过中间流道连通，所述中间流道通过止回装置单向导通。

10.一种空调***，其特征在于，包括：如权利要求1至9任一项所述的压缩机。

11.如权利要求10所述的空调***，其特征在于，还包括：冷凝器、具有三个接口的闪蒸器、第一蒸发器、第二蒸发器和具有四个端口的四通阀；

所述压缩机的排气口连接所述四通阀的第一端口；

所述冷凝器的一端连接所述四通阀的第二端口、另一端连接所述闪蒸器的第一接口；

所述第一蒸发器的一端连接所述闪蒸器的第二接口、另一端连接所述四通阀的第三端口；

所述第二蒸发器的一端连接所述闪蒸器的第二接口、另一端并联设置有第一支路和第二支路，所述第一支路串联第一开关阀接在所述第一气缸所连接的分液器的进气管上，所述第二支路串联第二开关阀连接所述压缩机的排气口；

所述四通阀的第四端口接在所述第二气缸所连接的分液器的进气管上；

所述闪蒸器的第三接口接在所述并行气缸所连接的分液器的进气管上。

12.如权利要求10所述的空调***，其特征在于，还包括：第一冷凝器、第二冷凝器、具有三个接口的闪蒸器、第一蒸发器、第二蒸发器和具有四个端口的四通阀；

所述压缩机的排气口连接所述四通阀的第一端口；

所述第一冷凝器的一端连接所述第二气缸的排气端、另一端连接所述闪蒸器的第一接口；

所述第二冷凝器的一端连接所述四通阀的第二端口、另一端连接所述闪蒸器的第一接口；

所述第一蒸发器的一端连接所述闪蒸器的第二接口、另一端连接所述四通阀的第三端口；

所述第二蒸发器的一端连接所述闪蒸器的第二接口、另一端并联设置有第一支路和第二支路，所述第一支路串联第一开关阀接在所述第一气缸所连接的分液器的进气管上，所述第二支路串联第二开关阀连接所述压缩机的排气口；

所述四通阀的第四端口接在所述第二气缸所连接的分液器的进气管上；

所述闪蒸器的第三接口接在所述并行气缸所连接的分液器的进气管上。