壓縮機(jī)及制冷系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種壓縮機(jī)及制冷系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在普通的熱栗或空調(diào)系統(tǒng)中，隨著環(huán)境溫度的降低，蒸發(fā)溫度降低，在冷凝溫度或冷凝壓力不變的情況下，壓縮機(jī)排氣與吸氣壓縮比增大，超出了普通壓縮系統(tǒng)正常運(yùn)行的臨界值，壓縮機(jī)效率和可靠性將急速降低。此外在低溫環(huán)境下工作時(shí)，系統(tǒng)蒸發(fā)溫度降低，壓縮機(jī)吸氣比容增大，輸氣系數(shù)減小，導(dǎo)致制熱量減少，系統(tǒng)制熱性能系數(shù)下降。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)通常是在壓縮機(jī)中增加氣體補(bǔ)氣回路，將系統(tǒng)中處于吸氣壓力和排氣壓力之間的中間壓力氣體補(bǔ)入壓縮機(jī)壓縮單元的工作腔中，以此提高系統(tǒng)容量和效率。隨工況吸排氣壓力變化，最優(yōu)補(bǔ)氣壓力也會(huì)隨之改變，現(xiàn)有的單一補(bǔ)氣回路不僅補(bǔ)氣量受到限制，而且無(wú)法克服實(shí)際運(yùn)行工況偏離設(shè)計(jì)工況時(shí)帶來(lái)的補(bǔ)氣效果下降的問(wèn)題，因此需要進(jìn)一步的改進(jìn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為克服以上技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種壓縮機(jī)及制冷系統(tǒng)，能夠增大壓縮機(jī)的排氣量并降低排氣溫度。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種壓縮機(jī)，包括具有分別與蒸發(fā)器的出口連通的制冷劑吸入口和與冷凝器的入口連通的制冷劑排出口的壓縮器，壓縮器包括沿著制冷劑流動(dòng)方向壓級(jí)由低到高設(shè)置的至少兩個(gè)壓縮單元，每個(gè)壓縮單元的壓縮腔分別設(shè)有補(bǔ)氣入口，各個(gè)補(bǔ)氣入口能夠接收來(lái)自蒸發(fā)器和冷凝器之間的制冷劑，制冷劑能夠選擇性地進(jìn)入各個(gè)壓縮單元的壓縮腔，以增大通過(guò)冷凝劑排出口并流向冷凝器的制冷劑流量。
[0006]進(jìn)一步地，至少兩個(gè)壓縮單元包括低壓級(jí)的轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)和高壓級(jí)的渦旋式壓縮機(jī)。
[0007]本實(shí)用新型還提供了一種制冷系統(tǒng)，其包括冷凝器、蒸發(fā)器以及上述的壓縮機(jī)，冷凝器和蒸發(fā)器之間的管路上設(shè)有與各個(gè)補(bǔ)氣入口連通的分路，用于將管路中的制冷劑引入各個(gè)補(bǔ)氣入口，在各個(gè)分路上設(shè)有相應(yīng)的通斷閥，用于分別控制制冷劑進(jìn)入各個(gè)壓縮單元的壓縮腔。
[0008]進(jìn)一步地，制冷系統(tǒng)還包括節(jié)流器和閃蒸器，閃蒸器的進(jìn)液口通過(guò)節(jié)流器與冷凝器的出口相通，閃蒸器的出液口與蒸發(fā)器的入口相通，閃蒸器的蒸汽出口與分路相通，使得由閃蒸器生成的蒸汽能夠分別進(jìn)入各個(gè)壓縮單元的壓縮腔。
[0009]進(jìn)一步地，閃蒸器包括沿著制冷劑流動(dòng)方向串聯(lián)且與各個(gè)壓縮單元分別對(duì)應(yīng)設(shè)置的子閃蒸器，沿著制冷劑流動(dòng)方向從上游自下游設(shè)置的子閃蒸器的各個(gè)蒸汽出口與壓級(jí)由高到低設(shè)置的至少兩個(gè)壓縮單元的各個(gè)補(bǔ)氣入口分別依次對(duì)應(yīng)地相通。
[0010]進(jìn)一步地，制冷系統(tǒng)還包括控制機(jī)構(gòu)和檢測(cè)機(jī)構(gòu)，檢測(cè)機(jī)構(gòu)能夠檢測(cè)各個(gè)壓縮單元的排氣壓力并反饋給控制機(jī)構(gòu)，控制機(jī)構(gòu)控制通斷閥的通斷以將制冷劑選擇性地送入各個(gè)壓縮單元的壓縮腔。
[0011]由此，基于上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型提供了一種壓縮機(jī)及制冷系統(tǒng)通過(guò)在壓級(jí)依次由低到高設(shè)置的至少兩個(gè)壓縮單元的壓縮腔上分別設(shè)置補(bǔ)氣入口，制冷劑能夠通過(guò)相應(yīng)的補(bǔ)氣入口選擇性地進(jìn)入各個(gè)壓縮單元的壓縮腔，從而增大了進(jìn)入各個(gè)壓縮單元的制冷劑流量，從而增大壓縮機(jī)的排氣量，提高了經(jīng)過(guò)冷凝器的制冷劑流量；由于蒸發(fā)器和冷凝器之間的制冷劑未經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器的熱交換，其溫度較經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器而進(jìn)入壓縮機(jī)的制冷劑的溫度低，從而可以降低壓縮機(jī)的排氣溫度，保證壓縮機(jī)安全運(yùn)行。
【附圖說(shuō)明】
[0012]此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明僅用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0013]圖1為本實(shí)用新型壓縮機(jī)縱向剖面結(jié)構(gòu)示意圖圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型制冷系統(tǒng)第一實(shí)施例的部件連接示意圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型制冷系統(tǒng)第二實(shí)施例的部件連接示意圖；
[0016]圖4為本實(shí)用新型制冷系統(tǒng)第二實(shí)施例的熱力學(xué)循環(huán)過(guò)程示意圖
[0017]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0018]1-壓縮機(jī);2-轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī);3-渦旋式壓縮機(jī);4-冷凝器;5-第一節(jié)流閥;6_第一閃蒸器;7-第二節(jié)流閥；8-第二閃蒸器;9-節(jié)流閥；10-蒸發(fā)器；11-第一通斷閥；12-第二通斷閥；13-制冷劑吸入口 ； 14-第一補(bǔ)氣入口 ； 15-第二補(bǔ)氣入口 ； 16-轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)排氣口； 17-下法蘭；18-汽缸；19-活塞;20-上法蘭;21-曲軸;21A-曲軸第一偏心部;21B-曲軸第二偏心部;22-電機(jī)轉(zhuǎn)子;23-電機(jī)定子;24-殼體;25-低壓壓縮腔;26-上支架;27-動(dòng)渦旋盤(pán);28-靜渦旋盤(pán);29-隔板;30-密封部件；31-高壓級(jí)壓縮單元排氣腔;32-供油機(jī)構(gòu)；33-高壓級(jí)壓縮單元排氣口； 34-制冷劑排出口； 35-高壓壓縮腔;36-高壓級(jí)壓縮單元補(bǔ)氣流通通道。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0020]本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】是為了便于對(duì)本實(shí)用新型的構(gòu)思、所解決的技術(shù)問(wèn)題、構(gòu)成技術(shù)方案的技術(shù)特征和帶來(lái)的技術(shù)效果有更進(jìn)一步的說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，對(duì)于這些實(shí)施方式的說(shuō)明并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限定。此外，下面所述的本實(shí)用新型的實(shí)施方式中涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0021]在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制。
[0022]由于現(xiàn)有的壓縮機(jī)的單一補(bǔ)氣回路不僅補(bǔ)氣量受到限制，而且無(wú)法克服實(shí)際運(yùn)行工況偏離設(shè)計(jì)工況時(shí)帶來(lái)的補(bǔ)氣效果下降的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種壓縮機(jī)及制冷系統(tǒng)，通過(guò)在壓級(jí)依次由低到高設(shè)置的至少兩個(gè)壓縮單元的壓縮腔上分別設(shè)置補(bǔ)氣入口，制冷劑能夠通過(guò)相應(yīng)的補(bǔ)氣入口選擇性地進(jìn)入各個(gè)壓縮單元的壓縮腔，從而增大了進(jìn)入各個(gè)壓縮單元的制冷劑流量，從而增大壓縮機(jī)的排氣量，提高了經(jīng)過(guò)冷凝器的制冷劑流量；由于蒸發(fā)器和冷凝器之間的制冷劑未經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器的熱交換，其溫度較經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器而進(jìn)入壓縮機(jī)的制冷劑的溫度低，從而可以降低壓縮機(jī)的排氣溫度，保證壓縮機(jī)安全運(yùn)行。
[0023]在本實(shí)用新型壓縮機(jī)的一個(gè)示意性的實(shí)施例中，結(jié)合圖1和圖2所示，壓縮機(jī)1包括具有分別與蒸發(fā)器10的出口連通的制冷劑吸入口 13和與冷凝器4的入口連通的制冷劑排出口 34的壓縮器，壓縮器包括沿著制冷劑流動(dòng)方向壓級(jí)由低到高設(shè)置的低壓級(jí)的轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)2和高壓級(jí)的渦旋式壓縮機(jī)3的至少兩個(gè)壓縮單元，每個(gè)壓縮單元的壓縮腔分別設(shè)有補(bǔ)氣入口，如圖1所示，高壓級(jí)的渦旋式壓縮機(jī)3的高壓壓縮腔35設(shè)有第一補(bǔ)氣入口 14，低壓級(jí)的轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)2的低壓壓縮腔25設(shè)有第二補(bǔ)氣入口 15，各個(gè)補(bǔ)氣入口能夠接收來(lái)自蒸發(fā)器10和冷凝器4之間的制冷劑，制冷劑能夠選擇性地進(jìn)入各個(gè)壓縮單元的壓縮腔，以增大通過(guò)冷凝劑排出口并流向冷凝器的制冷劑流量。
[0024]在該示意性的實(shí)施例中，通過(guò)在壓級(jí)依次由低到高設(shè)置的至少兩個(gè)壓縮單元的壓縮腔上分別設(shè)置補(bǔ)氣入口，即轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)2的低壓壓縮腔25的第二補(bǔ)氣入口 15和渦旋式壓縮機(jī)3的高壓壓縮腔35的第一補(bǔ)氣入口 14，如圖1所示，第一補(bǔ)氣入口 14通過(guò)設(shè)置在高壓級(jí)的渦旋壓縮機(jī)3的靜渦旋盤(pán)28內(nèi)的密閉通道36，與渦旋壓縮機(jī)3的中間的高壓壓縮腔35連通，來(lái)自蒸發(fā)器10和冷凝器4之間的制冷劑能夠選擇性地通過(guò)第二補(bǔ)氣入口 15進(jìn)入轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)2的低壓壓縮腔25，或通過(guò)第一補(bǔ)氣入口 14進(jìn)入渦旋式壓縮機(jī)3的高壓壓縮腔35，當(dāng)然也可以同時(shí)進(jìn)入低壓壓縮腔25和高壓壓縮腔35，從補(bǔ)氣入口額外進(jìn)入的制冷劑增大了進(jìn)入的壓縮單元的制冷劑流量，從而增大壓縮機(jī)的排氣量，提高了經(jīng)過(guò)冷凝器4的制冷劑流量，提高冷凝器4的制熱量；由于蒸發(fā)器10和冷凝器4之間的制冷劑未經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器4的熱交換，其溫度較經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器4而進(jìn)入壓縮機(jī)的制冷劑的溫度低，從而可以降低壓縮機(jī)的排氣溫度，保證壓縮機(jī)安全運(yùn)行。
[0025]需要說(shuō)明的是，該示意性的實(shí)施例中的至少兩個(gè)壓縮單元包括兩個(gè)壓縮單元是為了便于說(shuō)明壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)，至少兩個(gè)壓縮單元還可以為多個(gè)壓級(jí)依次由低到高設(shè)置的壓縮單元。其中，選用低壓級(jí)的轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)2和高壓級(jí)的渦旋式壓縮機(jī)3作為兩級(jí)壓縮單元可充分利用轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和渦旋式壓縮機(jī)高性能的優(yōu)勢(shì)，相比于普通兩級(jí)壓縮機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性好和壓縮性能高的優(yōu)點(diǎn)。如圖1所示，經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器10的制冷劑首先通過(guò)制冷劑吸入口 13進(jìn)入低壓級(jí)的轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)2，經(jīng)過(guò)壓縮后排放到密閉的殼體24內(nèi)的低壓壓縮腔25，經(jīng)過(guò)低壓級(jí)的轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)2壓縮后的制冷劑被高壓級(jí)的渦旋式壓縮機(jī)3吸入，并經(jīng)過(guò)壓縮后排出到高壓壓縮腔35，之后通過(guò)制冷劑排出口 34排出壓縮機(jī)1進(jìn)入冷凝器4。高壓壓縮腔35與低壓壓縮腔25之間通過(guò)隔板29及密封部件30隔開(kāi)。
[0026]本實(shí)用新型還相應(yīng)地提供了一種制冷系統(tǒng)，如圖3和圖4所示，制冷系統(tǒng)包括冷凝器4、蒸發(fā)器10以及上述實(shí)施例的壓縮機(jī)1，冷凝器4和蒸發(fā)器10之間的管路上設(shè)有與第一補(bǔ)氣入口 14和第二補(bǔ)氣入口 15相通的分路，用于將管路中的制冷劑引入各個(gè)所述補(bǔ)氣入口，在與第一補(bǔ)氣入口 14相通的分路上設(shè)有第一通斷閥11，在與第二補(bǔ)氣入口 15相通的分路上設(shè)有第二通斷閥12，用于分別控制制冷劑進(jìn)入高壓壓縮腔35和低壓壓