压缩机和空调器技术领域

《压缩机和空调器》涉及制冷领域，尤其涉及一种滚动转子式三缸双级变容增焓压缩机和空调器。

图1至图6为《压缩机和空调器》的压缩机的泵体气缸不同排布示意图；

图7为图1所示压缩机的泵体实施例一的冷媒流向示意图；

图8为图1所示压缩机的泵体实施例二的冷媒流向示意图；

图9为图8所示压缩机泵体在第一滑片处于锁定状态的剖视示意图；

图10为图8所示压缩机泵体在第一滑片处于锁定状态的另一方向剖视示意图；

图11为图8所示压缩机泵体在第一滑片处于锁定状态的局部放大剖视示意图；

图12为图8所示压缩机泵体在第一滑片处于自由状态的局部放大剖视示意图；

图13至15为图1至图6所示压缩机的泵体设置两个滑片控制装置的结构示意图；

图16为图13所示压缩机的泵体在第一滑片和第二滑片均处于自由状态的结构示意图；

图17为图13所示压缩机的泵体在第一滑片处锁定状态、第二滑片处于自由状态的结构示意图；

图18为图13所示压缩机的泵体在第一滑片处自由状态、第二滑片处于锁定状态的结构示意图；

图19为图13所示压缩机的泵体在第一滑片、第二滑片均处于锁定状态的结构示意图。

压缩机和空调器专利目的

《压缩机和空调器》的目的在于提供一种压缩机和空调器，可灵活调节多缸压缩机工作气缸的数量，从而提高其对运行工况的适应能力。

压缩机和空调器技术方案

《压缩机和空调器》的技术方案如下：

一种压缩机，包括低压级气缸、第一高压级气缸、第二高压级气缸和下法兰；低压级气缸、第一高压级气缸、第二高压级气缸叠放设置，相邻的两气缸之间设置隔板，所述第一高压级气缸和所述第二高压级气缸均置于所述低压级气缸的同侧或所述第一高压级气缸和所述第二高压级气缸分别置于所述低压级气缸的两侧，所述下法兰置于所述低压级气缸、所述第一高压级气缸和所述第二高压级气缸的下侧；所述第一高压级气缸具有第一滑片槽，在所述第一滑片槽内设置第一滑片，所述第二高压级气缸具有第二滑片槽，在所述第二滑片槽内设置第二滑片，所述低压级气缸具有第三滑片槽，在所述第三滑片槽内设置第三滑片；所述第一高压级气缸与所述第二高压级气缸并联设置，并联后的所述第一高压级气缸和所述第二高压级气缸与所述低压级气缸串联，所述第一高压级气缸或/和第二高压级气缸为可变容气缸，所述低压级气缸作为一级压缩缸。

较优地，两个所述隔板分别为第一隔板和第二隔板，所述第一隔板或/和所述第二隔板上设置有用于控制滑片动作的滑片控制装置；或者，所述第一隔板或/和所述下法兰设置有所述滑片控制装置；或者，所述第二隔板或/和所述下法兰设置有所述滑片控制装置；每个所述滑片控制装置对应一个所述滑片。

较优地，所述第一高压级气缸和所述第二高压级气缸均置于所述低压级气缸的上侧，所述第一隔板或/和所述第二隔板上设置所述滑片控制装置，所述第一高压级气缸或/和所述第二高压级气缸作为可卸载气缸。

较优地，所述第一高压级气缸和所述第二高压级气缸均置于所述低压级气缸的下侧，所述第一隔板与所述第二隔板中置于下侧的所述隔板设置所述滑片控制装置或/和所述下法兰上设置所述滑片控制装置，所述第一高压级气缸或/和所述第二高压级气缸作为可卸载气缸。

较优地，所述低压级气缸置于所述第一高压级气缸和所述第二高压级气缸之间，所述第一隔板和所述第二隔板中置于上侧的所述隔板设置所述滑片控制装置或/和所述下法兰上设置所述滑片控制装置，所述第一高压级气缸或/和所述第二高压级气缸作为可卸载气缸。

较优地，所述下法兰设置有中间腔。

较优地，所述滑片控制装置包括销钉和弹性复位元件，所述弹性复位元件设置在所述销钉的尾部；所述第一滑片或/和第二滑片设有止锁槽，所述销钉用于与所述止锁槽相配合，所述销钉置于所述止锁槽时，所述滑片被锁定，所述销钉脱离所述止锁槽后，所述滑片解锁。

进一步地，所述第一隔板或/和所述第二隔板上设置与所述止锁槽相对应的通孔；或者，所述第一隔板或/和所述下法兰设置有与所述止锁槽相对应的通孔；或者，所述第二隔板或/和所述下法兰设置有与所述止锁槽相对应的通孔；所述销钉置于所述通孔中，所述销钉与所述通孔密封配合，所述销钉能够在所述通孔的轴向方向移动。

进一步地，所述低压级气缸、所述第一高压级气缸或所述第二高压级气缸还设置有与所述通孔对应的凹槽，所述凹槽与所述通孔连通形成腔体，所述腔体用于连通控制管路。

较优地，所述压缩机具有第一工作模式、第二工作模式和第三工作模式；在第一工作模式下，所述第一滑片、所述第二滑片和所述第三滑片均处于自由状态，所述低压级气缸进行一级压缩，所述第一高压级气缸和所述第二高压级气缸均进行二级压缩；

在第二工作模式下，所述第一滑片或所述第二滑片处于锁定状态，所述低压级气缸进行一级压缩，所述第二高压级气缸或所述第一高压级气缸进行二级压缩；

在第三工作模式下，所述第一滑片和第二滑片均处于锁定状态，所述低压级气缸进行一级压缩，所述第一高压级气缸和所述第二高压级气缸均处于卸载状态。

还涉及一种空调器，包括压缩机，所述压缩机为上述任一技术方案的压缩机。

压缩机和空调器有益效果

《压缩机和空调器》的有益效果是：该发明的压缩机和空调器，第一高压级气缸或/和第二高压级气缸为可变容气缸，方便灵活调节多缸压缩机工作气缸的数量，从而提高其对运行工况的适应能力。在常规工况下（负载较轻），卸载一个或多个的高压级气缸，提高压缩机的能效，提升压缩机的综合能效；在低温工况下（负载较重）增加高压级气缸的工作数量，能大幅提高压缩机的制热能力。

随着环境温度下降，制冷剂的比容增大，压缩机的单位吸气量减小，造成压缩机的制热能力大幅下降。通常采用电辅热来提高压缩机的制热量或双级增焓压缩机来解决低温制热能力低的问题。采用电辅热提高压缩机制热量的方法能效较低；由于普通双级增焓压缩机的排量无法进行调节，其对运行工况的适应能力较差，若保证压缩机低温工况下的制热能力和能效，普通工况下运行的能效大幅下降。

1.一种压缩机，其特征在于：包括低压级气缸、第一高压级气缸、第二高压级气缸和下法兰；低压级气缸、第一高压级气缸、第二高压级气缸叠放设置，相邻的两气缸之间设置隔板，所述第一高压级气缸和所述第二高压级气缸均置于所述低压级气缸的同侧或所述第一高压级气缸和所述第二高压级气缸分别置于所述低压级气缸的两侧，所述下法兰置于所述低压级气缸、所述第一高压级气缸和所述第二高压级气缸的下侧；所述第一高压级气缸具有第一滑片槽，在所述第一滑片槽内设置第一滑片，所述第二高压级气缸具有第二滑片槽，在所述第二滑片槽内设置第二滑片，所述低压级气缸具有第三滑片槽，在所述第三滑片槽内设置第三滑片；所述第一高压级气缸与所述第二高压级气缸并联设置，并联后的所述第一高压级气缸和所述第二高压级气缸与所述低压级气缸串联，所述第一高压级气缸或/和第二高压级气缸为可变容气缸，所述低压级气缸作为一级压缩缸。

2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于：两个所述隔板分别为第一隔板和第二隔板，所述第一隔板或/和所述第二隔板上设置有用于控制滑片动作的滑片控制装置；或者，所述第一隔板或/和所述下法兰设置有所述滑片控制装置；或者，所述第二隔板或/和所述下法兰设置有所述滑片控制装置；每个所述滑片控制装置对应一个所述滑片。

3.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于：所述第一高压级气缸和所述第二高压级气缸均置于所述低压级气缸的上侧，所述第一隔板或/和所述第二隔板上设置所述滑片控制装置，所述第一高压级气缸或/和所述第二高压级气缸作为可卸载气缸。

4.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于：所述第一高压级气缸和所述第二高压级气缸均置于所述低压级气缸的下侧，所述第一隔板与所述第二隔板中置于下侧的所述隔板设置所述滑片控制装置或/和所述下法兰上设置所述滑片控制装置，所述第一高压级气缸或/和所述第二高压级气缸作为可卸载气缸。

5.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于：所述低压级气缸置于所述第一高压级气缸和所述第二高压级气缸之间，所述第一隔板和所述第二隔板中置于上侧的所述隔板设置所述滑片控制装置或/和所述下法兰上设置所述滑片控制装置，所述第一高压级气缸或/和所述第二高压级气缸作为可卸载气缸。

6.根据权利要求1-5任一项所述的压缩机，其特征在于：所述下法兰设置有中间腔。

7.根据权利要求2-5任一项所述的压缩机，其特征在于：所述滑片控制装置包括销钉和弹性复位元件，所述弹性复位元件设置在所述销钉的尾部；所述第一滑片或/和第二滑片设有止锁槽，所述销钉用于与所述止锁槽相配合，所述销钉置于所述止锁槽时，所述滑片被锁定，所述销钉脱离所述止锁槽后，所述滑片解锁。

8.根据权利要求7所述的压缩机，其特征在于：所述第一隔板或/和所述第二隔板上设置与所述止锁槽相对应的通孔；或者，所述第一隔板或/和所述下法兰设置有与所述止锁槽相对应的通孔；或者，所述第二隔板或/和所述下法兰设置有与所述止锁槽相对应的通孔；所述销钉置于所述通孔中，所述销钉与所述通孔密封配合，所述销钉能够在所述通孔的轴向方向移动。

9.根据权利要求8所述的压缩机，其特征在于：所述低压级气缸、所述第一高压级气缸或所述第二高压级气缸还设置有与所述通孔对应的凹槽，所述凹槽与所述通孔连通形成腔体，所述腔体用于连通控制管路。

10.根据权利要求2-5任一项所述的压缩机，其特征在于：所述压缩机具有第一工作模式、第二工作模式和第三工作模式；

在第一工作模式下，所述第一滑片、所述第二滑片和所述第三滑片均处于自由状态，所述低压级气缸进行一级压缩，所述第一高压级气缸和所述第二高压级气缸均进行二级压缩；

在第二工作模式下，所述第一滑片或所述第二滑片处于锁定状态，所述低压级气缸进行一级压缩，所述第二高压级气缸或所述第一高压级气缸进行二级压缩；

在第三工作模式下，所述第一滑片和第二滑片均处于锁定状态，所述低压级气缸进行一级压缩，所述第一高压级气缸和所述第二高压级气缸均处于卸载状态。

11.一种空调器，包括压缩机，其特征在于：所述压缩机为权利要求1-10任一项所述的压缩机。

参照图1至图19，《压缩机和空调器》的压缩机一实施例的泵体包括曲轴1、上法兰、低压级气缸8、第一高压级气缸3、第二高压级气缸6和下法兰9，低压级气缸8、第一高压级气缸3、第二高压级气缸6叠放设置，相邻的两气缸之间设置隔板，第一高压级气缸3和第二高压级气缸6均置于低压级气缸8的同侧或第一高压级气缸3和第二高压级气缸6分别置于低压级气缸8的两侧，下法兰9置于低压级气缸8、第一高压级气缸3和第二高压级气缸6的下侧，下法兰9设置有中间腔，下法兰9的下端设置盖板10。第一高压级气缸3具有第一滑片槽（未示出），在第一滑片槽内设置第一滑片15，第二高压级气缸6具有第二滑片槽（未示出），在第二滑片槽内设置第二滑片17，低压级气缸8具有第三滑片槽（未示出），在第三滑片槽内设置第三滑片。第一高压级气缸3与第二高压级气缸6并联设置，并联后的第一高压级气缸3和第二高压级气缸6与低压级气缸8串联，第一高压级气缸3或/和第二高压级气缸6为可变容气缸，低压级气缸8作为一级压缩缸。

作为一种可实施方式，两个所述隔板分别为第一隔板和第二隔板，第一隔板或/和第二隔板上设置有用于控制滑片动作的滑片控制装置；或者，第一隔板或/和下法兰9设置有滑片控制装置；或者，第二隔板或/和下法兰9设置有滑片控制装置；每个滑片控制装置对应一个滑片。优选地，滑片控制装置包括销钉14和弹性复位元件13，弹性复位元件13设置在销钉14的尾部。弹性复位元件13为弹簧。

第一滑片15或/和第二滑片17设有止锁槽（未标示），销钉14用于与止锁槽相配合，销钉14置于止锁槽内时，销钉14对应的滑片被锁定，销钉14脱离止锁槽后，销钉14对应的滑片解锁而呈自由状态。

进一步地，第一隔板或/和第二隔板上设置与止锁槽相对应的通孔；或者，第一隔板或/和下法兰设置有与止锁槽相对应的通孔；或者，第二隔板或/和下法兰9设置有与止锁槽相对应的通孔；销钉14置于所述通孔中，销钉14与所述通孔密封配合，销钉14能够在所述通孔的轴向方向移动。

其中，低压级气缸8、第一高压级气缸3或第二高压级气缸6还设置有与所述通孔对应的凹槽，所述凹槽与所述通孔连通形成腔体，所述腔体用于连通控制管路，控制管路内的冷媒可改变销钉14两侧的压差，从而使销钉14动作。

作为一种可实施方式，如图1、图2和图13所示，第一高压级气缸3和第二高压级气缸6均置于低压级气缸8的上侧，第一隔板或/和第二隔板上设置滑片控制装置，第一高压级气缸3或/和第二高压级气缸6作为可卸载气缸。此处的第一隔板为第一高压级气缸3与第二高压级气缸6之间的隔板，此处的第二隔板为第二高压级气缸6与低压级气缸8之间的隔板。

作为一种可实施方式，如图5、图6和图15所示，第一高压级气缸3和第二高压级气缸6均置于低压级气缸8的下侧，第一隔板与第二隔板中置于下侧的所述隔板设置滑片控制装置或/和下法兰9上设置滑片控制装置，第一高压级气缸3或/和所述第二高压级气缸6作为可卸载气缸。此处的第一隔板为低压级气缸8与第一高压级气缸3之间的隔板，第二隔板为第一高压级气缸3与第二高压级气缸6之间的隔板，第一隔板与第二隔板中置于下侧的隔板即为第二隔板。当然，此处的第一隔板也可为第一高压级气缸3与第二高压级气缸6之间的隔板，第二隔板也可为低压级气缸8与第一高压级气缸3之间的隔板，那么第一隔板与第二隔板中置于下侧的隔板就为第一隔板。

作为一种可实施方式，如图3、图4、图9和图14所示，低压级气缸8置于第一高压级气缸3和第二高压级气缸6之间，低压级气缸内设置下滚子11，第一高压级气缸内设置上滚子16，第二高压级气缸6内设置中滚子12，第一隔板和第二隔板中置于上侧的隔板设置滑片控制装置或/和下法兰9上设置滑片控制装置，第一高压级气缸3或/和第二高压级气缸6作为可卸载气缸。此处的第一隔板为第一高压级气缸3与低压级气缸8之间的隔板（上隔板4与中隔板5为一体的隔板），第二隔板为第二高压级气缸6与低压级气缸8之间的隔板（下隔板7），第一隔板和第二隔板中置于上侧的隔板即为第一隔板。当然，此处的第一隔板也可为第二高压级气缸6与低压级气缸8之间的隔板，第二隔板可为第一高压级气缸3与低压级气缸8之间的隔板，那么第一隔板和第二隔板中置于上侧的隔板就为第二隔板。

以上实施例的压缩机具有第一工作模式、第二工作模式和第三工作模式；

在第一工作模式下（三缸双级模式），以第一高压级气缸3和第二高压级气缸6均置于低压级气缸8的上侧为例，如图16所示，第一滑片15、第二滑片17和第三滑片均处于自由状态，低压级气缸8进行一级压缩，第一高压级气缸3和第二高压级气缸6均进行二级压缩。从蒸发器出来的冷媒进入分液器后进入低压级气缸8，在低压级气缸8内进行第一次压缩后排出至中间腔，其与闪蒸器闪发为中间压力的冷媒在中间腔内混合，混合后的冷媒进入第一高压级气缸3和第二高压级气缸6进行第二次压缩，然后直接排出至压缩机的壳体内，从而实现三缸双级运动，图中的箭头方向表示冷媒流向。

在第二工作模式下（双缸双级模式），以第一高压级气缸3和第二高压级气缸6均置于低压级气缸8的上侧为例，如图17和图18所示，第一滑片15或第二滑片17处于锁定状态，低压级气缸8进行一级压缩，第二高压级气缸6或第一高压级气缸3进行二级压缩。从蒸发器出来的冷媒进入分液器后进入低压级气缸8进行第一次压缩，压缩后排出至中间腔，其与闪蒸器闪发出来的中间压力的冷媒混合，混合后冷媒进入第一高压级气缸3或第二高压级气缸6内进行第二次压缩，然后直接排出这压缩机壳体内，实现双缸双级运行，图中的箭头方向表示冷媒流向。

在第三工作模式下（单缸单级模式），以第一高压级气缸3和第二高压级气缸6均置于低压级气缸8的上侧为例，如图19所示，第一滑片15和第二滑片17均处于锁定状态，第三滑片处于自由状态，低压级气缸8进行一级压缩，第一高压级气缸3和第二高压级气缸6均处于卸载状态。

《压缩机和空调器》还涉及一种空调器，包括上述任一技术方案的压缩机，由于空调器除压缩机外均为2014年之前的技术，此处不再一一赘述。

以上实施例的压缩机和空调器，第一高压级气缸或/和第二高压级气缸为可变容气缸，方便灵活调节多缸压缩机工作气缸的数量，从而提高其对运行工况的适应能力。在常规工况下（负载较轻），卸载一个或多个的高压级气缸，提高压缩机的能效，提升压缩机的综合能效；在低温工况下（负载较重）增加高压级气缸的工作数量，能大幅提高压缩机的制热能力。

2020年7月14日，《压缩机和空调器》获得第二十一届中国专利奖优秀奖。

《压缩机及空调器》涉及制冷领域，尤其涉及一种多缸双级增焓变容压缩机及空调器。

图1-图6为《压缩机及空调器》的压缩机具有一个可变容气缸的结构示意图；

图7-图9为《压缩机及空调器》的压缩机在二级气缸可卸载情形下的结构示意图；

图10-图12为《压缩机及空调器》的压缩机在两个一级气可卸载情形下的结构示意图；

图13-图18为《压缩机及空调器》的压缩机在一个一级气缸和一个二级气缸可同时卸载情形下的结构示意图。

压缩机及空调器专利目的

《压缩机及空调器》的目的在于提供一种压缩机及空调器，压缩机实现多模式运行，可根据不同的运用场合选择不同模式，从而提高制热能力，提高额定点和中间点的能力。

压缩机及空调器技术方案

一种压缩机，包括第一一级气缸、第二一级气缸、二级气缸和下法兰，第一一级气缸、第二一级气缸、二级气缸叠放设置，相邻的两气缸之间设置隔板，所述二级气缸置于所述第一一级气缸和所述第二一级气缸的同侧，或所述二级气缸置于所述第一一级气缸和所述第二一级气缸之间，所述下法兰置于所述第一一级气缸、所述第二一级气缸和所述二级气缸的下侧；

所述第一一级气缸具有第一吸气口和第一滑片槽，在所述第一滑片槽内设置第一滑片，所述第二一级气缸具有第二吸气口和第二滑片槽，在所述第二滑片槽内设置第二滑片，所述二级气缸具有排气口和第三滑片槽，在所述第三滑片槽内设置第三滑片；所述第一一级气缸和所述第二一级气缸并联设置，并联后的所述第一一级气缸和所述第二一级气缸与所述二级气缸串联，进入所述第一吸气口和所述第二吸气口的冷媒经一级或/和二级压缩后从所述排气口排出；

两个所述隔板分别为第一隔板和第二隔板，第一隔板、第二隔板和下法兰中的任意一个或任意两个设置有用于控制滑片动作的滑片控制装置，每个所述滑片控制装置对应一个所述滑片。

较优地，所述第一一级气缸和所述第二一级气缸均置于所述二级气缸的下侧，所述第一隔板或/和第二隔板上设置滑片控制装置，所述第一一级气缸或/和所述第二一级气缸作为可卸载气缸。

较优地，所述第一一级气缸和所述第二一级气缸均置于所述二级气缸的下侧，所述下法兰上设置所述滑片控制装置，所述第一一级气缸和所述第二一级气缸中置于下侧的气缸作为可卸载气缸。

进一步地，所述第一隔板或所述第二隔板上设置所述滑片控制装置，所述第一一级气缸和所述第二一级气缸中置于上侧的气缸作为可卸载气缸或所述二级气缸作为可卸载气缸。

较优地，所述二级气缸置于所述第一一级气缸和所述第二一级气缸之间，所述第一隔板或/和所述第二隔板上设置所述滑片控制装置，所述第一一级气缸或/和所述二级气缸作为可卸载气缸，或者，所述第二一级气缸或/和所述二级气缸作为可卸载气缸。

较优地，所述二级气缸置于所述第一一级气缸和所述第二一级气缸之间，所述下法兰设置所述滑片控制装置，所述第一一级气缸和所述第二一级气缸中置于下侧的气缸作为可卸载气缸。

较优地，所述第一隔板或所述第二隔板上设置所述滑片控制装置，所述第一一级气缸和所述第二一级气缸中置于上侧的气缸作为可卸载气缸或所述二级气缸作为可卸载气缸。

较优地，所述第一一级气缸和所述第二一级气缸均置于所述二级气缸的上侧，所述第一隔板或/和所述第二隔板上设置所述滑片控制装置，所述第一一级气缸或/和所述第二一级气缸作为可卸载气缸。

较优地，所述第一一级气缸和所述第二一级气缸均置于所述二级气缸的上侧，所述下法兰上设置所述滑片控制装置，所述二级气缸作为可下载气缸。

进一步地，所述第一隔板或所述第二隔板设置所述滑片控制装置，所述第一一级气缸或所述第二一级气缸作为可卸载气缸。

较优地，所述滑片控制装置包括销钉和弹性复位元件，所述弹性复位元件设置在所述销钉的尾部，所述第一滑片、第二滑片和第三滑片中的任一个或任意两个设有止锁槽，所述销钉用于与所述止锁槽相配合，所述销钉置于所述止锁槽内时，所述滑片被锁定，所述销钉脱离所述止锁槽后，所述滑片解锁。

进一步地，所述第一隔板或/和所述第二隔板上设置与所述止锁槽相对应的通孔；或者，所述第一隔板或/和所述下法兰设置有与所述止锁槽相对应的通孔；或者，所述第二隔板或/和所述下法兰设置有与所述止锁槽相对应的通孔；所述销钉置于所述通孔中，所述销钉与所述通孔密封配合，所述销钉能够在所述通孔的轴向方向移动。

较优地，所述压缩机在双级压缩模式下，二级容积与一级容积比为0.3-0.6或0.8-1.3。

较优地，所述下法兰设置有中间腔。

还涉及一种空调器，包括压缩机，所述压缩机为上述任一技术方案的压缩机。

压缩机及空调器有益效果

《压缩机及空调器》的压缩机及空调器，压缩机实现多模式运行，可根据不同的运用场合选择不同模式，从而提高制热能力，提高额定点和中间点的能力，不受结构限制，放大排量，从而缩小压缩机体积，降低成本；两个一级气缸可不受系列限制实现大排量压缩机；通过气缸的工作与卸载状态的改变而实现变容，保证不同压缩机工况下的能效和能力的要求，如三缸双级增焓运行，可大大提高低温制热情况下的制热量，单缸运行可提高中间点的能效，双缸双级增焓或双缸运行可提高及保证额定点的能效。