縮腔25的通斷，制冷劑能夠通過第一通斷閥11和第一補(bǔ)氣入口 14進(jìn)入高壓壓縮腔35，也能夠通過第二通斷閥12和第二補(bǔ)氣入口 15進(jìn)入低壓壓縮腔25，一方面，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)過冷凝器4的制冷劑流量，提高冷凝器4的制熱量;另一方面，由于蒸發(fā)器10和冷凝器4之間的制冷劑未經(jīng)過蒸發(fā)器4的熱交換，其溫度較經(jīng)過蒸發(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。在制冷或壓比較小的工況，可以選擇性地關(guān)閉第一通斷閥11或第二通斷閥12或同時關(guān)閉兩個通斷閥，從而保證在輕負(fù)荷及制冷工況下壓縮機(jī)具有擁有較高能效。
[0027]作為本實(shí)用新型制冷系統(tǒng)的第一優(yōu)選實(shí)施例，結(jié)合圖1和圖3所示，制冷系統(tǒng)還包括節(jié)流器和閃蒸器，節(jié)流器包括第一節(jié)流閥5，閃蒸器包括第一閃蒸器6，第一閃蒸器6的進(jìn)液口通過第一節(jié)流閥5與冷凝器4的出口相通，第一閃蒸器6的出液口通過設(shè)置節(jié)流閥9與蒸發(fā)器10的入口相通，第一閃蒸器6的蒸汽出口分成兩路分別連接與第一補(bǔ)氣入口 14和第二補(bǔ)氣入口 15相通的分路，使得由第一閃蒸器6生成的蒸汽能夠分別進(jìn)入低壓壓縮腔25或高壓壓縮腔35，在不提高系統(tǒng)成本的情況下，取得較好的制熱能力及性能。如圖2所示，從冷凝器4出來的液態(tài)制冷劑經(jīng)過第一節(jié)流閥5節(jié)流后后變成氣液混合狀態(tài)的制冷劑進(jìn)入閃蒸器6，蒸發(fā)出來的比排氣壓力低的飽和蒸氣可根據(jù)運(yùn)行工況選擇通過第一補(bǔ)氣入口 14補(bǔ)充到渦旋壓縮機(jī)3的高壓壓縮腔35內(nèi)，或者通過第二補(bǔ)氣入口 15補(bǔ)充到轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)2的低壓壓縮腔25內(nèi)。由于進(jìn)入補(bǔ)氣入口的是飽和蒸氣，其溫度較壓縮機(jī)壓縮腔內(nèi)制冷劑溫度更低，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。此外，在特別惡劣的工況下，第一補(bǔ)氣入口 14也可補(bǔ)入經(jīng)過節(jié)流的液態(tài)制冷劑，而第二補(bǔ)氣回路15仍補(bǔ)入飽和蒸氣，這樣可在提升制熱量的同時，更有效的降低排氣溫度，確保壓縮機(jī)可靠運(yùn)行。
[0028]作為本實(shí)用新型制冷系統(tǒng)的第二優(yōu)選實(shí)施例，閃蒸器包括沿著制冷劑流動方向串聯(lián)且與各個壓縮單元分別對應(yīng)設(shè)置的子閃蒸器，沿著制冷劑流動方向從上游自下游設(shè)置的子閃蒸器的各個蒸汽出口與壓級由高到低設(shè)置的至少兩個壓縮單元的各個補(bǔ)氣入口分別依次對應(yīng)地相通，如圖4所示，與上述第一優(yōu)選實(shí)施例不同的是，子閃蒸器包括位于上游的第一閃蒸器6和位于下游的第二閃蒸器8，節(jié)流器包括分別設(shè)置在第一閃蒸器6和第二閃蒸器8的進(jìn)液口之前的第一節(jié)流閥5和第二節(jié)流閥7，第一閃蒸器6和第二閃蒸器8呈串聯(lián)連接，第一閃蒸器6的蒸汽出口通過第一通斷閥11與第一補(bǔ)氣入口 14相通，第二閃蒸器8的蒸汽出口通過第二通斷閥12與第二補(bǔ)氣入口 15相通，從系統(tǒng)冷凝器4出來的液態(tài)制冷劑，經(jīng)過第一節(jié)流閥5第一次節(jié)流后進(jìn)入第一閃蒸器6，蒸發(fā)出來的比排氣壓力低的飽和蒸氣通過第一補(bǔ)氣入口 14補(bǔ)充到渦旋壓縮機(jī)3的高壓壓縮腔35內(nèi)。第一級閃蒸器6內(nèi)的液態(tài)制冷劑經(jīng)過第二節(jié)流閥7第二次節(jié)流后進(jìn)入第二級閃蒸器8，蒸發(fā)出來的壓力更低的飽和蒸氣通過第二補(bǔ)氣入口 15補(bǔ)充到轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)2的低壓壓縮腔25內(nèi)。經(jīng)過兩次補(bǔ)氣，壓縮機(jī)1的排氣量增大，可以最大限度地提高經(jīng)過冷凝器4的制冷劑流量，從而提高制熱量。由于從第二補(bǔ)氣入口 15補(bǔ)充的制冷劑經(jīng)過兩次節(jié)流，相比與現(xiàn)有的補(bǔ)氣系統(tǒng)，其補(bǔ)氣溫度更低，可以更好的冷卻電機(jī)23，提升電機(jī)23的效率。
[0029]圖4為第二優(yōu)選實(shí)施例的壓縮機(jī)的熱力學(xué)循環(huán)過程，其中a-b段為轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)2的壓縮階段，與k-Ι段第二補(bǔ)氣入口 15的蒸汽混合后進(jìn)入渦旋壓縮機(jī)段為渦旋壓縮機(jī)3的第一壓縮所階段，與h-1段第一補(bǔ)氣入口 14的氣體混合后在渦旋壓縮機(jī)3內(nèi)繼續(xù)壓縮，即e-f段過程。f-g段為氣態(tài)制冷劑進(jìn)入冷凝器4放熱成為液態(tài)制冷劑過程，而后經(jīng)過節(jié)流進(jìn)入第一級閃蒸器6，并分離出飽和蒸氣和飽和液體，S卩g-h過程。分離出的飽和蒸氣進(jìn)入第一補(bǔ)氣入口，而分離出的液態(tài)制冷劑在j-k階段經(jīng)過第二次節(jié)流進(jìn)入第二級閃蒸器8，并分離出壓力和溫度更低的飽和蒸氣和飽和液體。分離出的飽和蒸氣進(jìn)入第二補(bǔ)氣入口 15，而分離出的液態(tài)制冷劑在m-n階段經(jīng)節(jié)流后進(jìn)入蒸發(fā)器10蒸發(fā)為氣態(tài)制冷劑，隨后進(jìn)入壓縮機(jī)1內(nèi)。
[0030]在上述制冷系統(tǒng)的實(shí)施例中，制冷系統(tǒng)還可以優(yōu)選地包括控制機(jī)構(gòu)和檢測機(jī)構(gòu)，檢測機(jī)構(gòu)能夠檢測各個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選擇性地制冷劑送入各個壓縮單元的壓縮腔，通過設(shè)置檢測機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)的配合來實(shí)現(xiàn)補(bǔ)氣的自動化控制。
[0031]下面以第二實(shí)施例為例來說明第一通斷閥11和第二通斷閥12的控制過程如下:
[0032]當(dāng)Pm〈Pd#，由于排氣與吸氣壓比較小，系統(tǒng)負(fù)荷低，此時可不補(bǔ)氣，可通過第一通斷閥11和第二通斷閥12將第一補(bǔ)氣入口 14和第二補(bǔ)氣入口 15關(guān)閉。
[0033]iPKPnKP〗時，將第二通斷閥12打開，第一通斷閥11關(guān)閉，通過第二補(bǔ)氣入口 15將制冷劑補(bǔ)充到低壓壓縮腔25內(nèi)。
[0034]當(dāng)Pm>Pdt，將第一通斷閥11打開，第二通斷閥12關(guān)閉，通過第一補(bǔ)氣入口 14將制冷劑補(bǔ)充到渦旋壓縮機(jī)3的壓縮腔35內(nèi)。
[0035]其中，最優(yōu)的補(bǔ)氣壓力?111= 1^(?8撲(1)()'仏=0.8?1.2)泳為排氣壓力指數(shù)。
[0036]而低壓級轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)2的排氣壓力(即低壓壓縮腔25內(nèi)的壓力)近似為:
[0037]Pi? Ps*(Vs2/Vsi)a
[0038]其中，VS1、VS2分別為低壓級和高壓級壓縮機(jī)吸氣容積，λ為壓縮指數(shù)。
[0039]高壓級渦旋壓縮機(jī)3補(bǔ)氣位置的高壓壓縮腔35內(nèi)壓力近似為:
[0040]Ρ2 ? PiMVss/V〗”。
[0041 ]其中，V2為高壓壓縮腔35的容積。
[0042]由于補(bǔ)氣位置可隨工況吸排氣壓力的變化而改變，運(yùn)用該控制方式可保證實(shí)際補(bǔ)氣壓力始終位于最優(yōu)補(bǔ)氣壓力附近，因此壓縮機(jī)1可在寬廣的工況范圍內(nèi)均具有較高的補(bǔ)氣效果和性能。
[0043]以上結(jié)合的實(shí)施例對于本實(shí)用新型的實(shí)施方式做出詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型不局限于所描述的實(shí)施方式。例如至少兩個壓縮單元還可以為多個壓級依次由低到高設(shè)置的壓縮單元，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本實(shí)用新型的原理和實(shí)質(zhì)精神的情況下對這些實(shí)施方式進(jìn)行多種變化、修改、等效替換和變型仍落入在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種壓縮機(jī)，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，其特征在于，所述壓縮器包括沿著制冷劑流動方向壓級由低到高設(shè)置的至少兩個壓縮單元，每個所述壓縮單元的壓縮腔分別設(shè)有補(bǔ)氣入口，各個所述補(bǔ)氣入口能夠接收來自所述蒸發(fā)器和所述冷凝器之間的制冷劑，所述制冷劑能夠選擇性地進(jìn)入各個所述壓縮單元的壓縮腔，以增大通過所述冷凝劑排出口并流向所述冷凝器(4)的制冷劑流量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)，其特征在于，所述至少兩個壓縮單元包括低壓級的轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)(2)和高壓級的渦旋式壓縮機(jī)(3)。3.—種制冷系統(tǒng)，其特征在于，包括冷凝器(4)、蒸發(fā)器(10)以及權(quán)利要求1或2所述的壓縮機(jī)(1)，所述冷凝器(4)和所述蒸發(fā)器(10)之間的管路上設(shè)有與各個所述補(bǔ)氣入口連通的分路，用于將所述管路中的制冷劑引入各個所述補(bǔ)氣入口，在各個所述分路上設(shè)有相應(yīng)的通斷閥，用于分別控制所述制冷劑進(jìn)入各個所述壓縮單元的壓縮腔的通斷。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，還包括節(jié)流器和閃蒸器，所述閃蒸器的進(jìn)液口通過所述節(jié)流器與所述冷凝器(4)的出口相通，所述閃蒸器的出液口與所述蒸發(fā)器(10)的入口相通，所述閃蒸器的蒸汽出口與所述分路相通，使得由所述閃蒸器生成的蒸汽能夠分別進(jìn)入各個所述壓縮單元的壓縮腔。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述閃蒸器包括沿著制冷劑流動方向串聯(lián)且與各個所述壓縮單元分別對應(yīng)設(shè)置的子閃蒸器，沿著制冷劑流動方向從上游自下游設(shè)置的所述子閃蒸器的各個蒸汽出口與壓級由高到低設(shè)置的所述至少兩個壓縮單元的各個補(bǔ)氣入口分別依次對應(yīng)地相通。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，還包括控制機(jī)構(gòu)和檢測機(jī)構(gòu)，所述檢測機(jī)構(gòu)能夠檢測各個所述壓縮單元的排氣壓力并反饋給控制機(jī)構(gòu)，所述控制機(jī)構(gòu)控制所述通斷閥的通斷以將所述選擇性地制冷劑送入各個所述壓縮單元的壓縮腔。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種壓縮機(jī)及制冷系統(tǒng)，其中，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方向壓級由低到高設(shè)置的至少兩個壓縮單元，每個壓縮單元的壓縮腔分別設(shè)有補(bǔ)氣入口，各個補(bǔ)氣入口能夠接收來自蒸發(fā)器和冷凝器之間的制冷劑。通過在壓級依次由低到高設(shè)置的至少兩個壓縮單元的壓縮腔上分別設(shè)置補(bǔ)氣入口，制冷劑能夠通過相應(yīng)的補(bǔ)氣入口選擇性地進(jìn)入各個壓縮單元的壓縮腔，從而增大了進(jìn)入各個壓縮單元的制冷劑流量，繼而增大壓縮機(jī)的排氣量，提高了經(jīng)過冷凝器的制冷劑流量，降低壓縮機(jī)的排氣溫度，保證壓縮機(jī)安全運(yùn)行。
【IPC分類】F25B1/10, F25B31/00, F25B49/02
【公開號】CN205102448
【申請?zhí)枴緾N201520888126
【發(fā)明人】劉雙來, 康小麗, 單彩俠, 李小雷, 陳肖汕, 馬英超, 律剛, 劉韻
【申請人】珠海格力節(jié)能環(huán)保制冷技術(shù)研究中心有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年11月6日