本發(fā)明涉及空調(diào)器設備技術領域，具體而言，涉及一種空調(diào)器。

背景技術：

現(xiàn)有技術中，空氣源熱泵的制熱能力隨室外環(huán)境溫度下降迅速衰減，導致空氣源熱泵的制熱能力無法滿足用戶的需求?，F(xiàn)有技術中一般采用雙級或準二級壓縮中間補氣增焓技術，但均存在補氣混合損失、回流損失，采用雙級補氣還存在流動阻力損失等問題，使得在一定程度上限制了壓縮機的補氣增焓技術效果的發(fā)揮。

現(xiàn)有技術中還采用通過第二氣缸變?nèi)菘刂魄袚Q為壓縮模式以抽吸一級節(jié)流閃發(fā)的中壓氣態(tài)制冷劑從而對主制冷劑流路產(chǎn)生過冷效果，也可以切換為非壓縮模式使得制冷循環(huán)變成常規(guī)單級循環(huán)。采用該實施方式時，當?shù)诙飧诪榉菈嚎s模式時仍然存在滾子與上、下法蘭和氣缸壁之間的滑動摩擦損失，導致壓縮機效率相比單級壓縮機有所下降。另，現(xiàn)有技術中的變?nèi)菘刂平Y構較為復雜，降低了空調(diào)器的可靠性。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種空調(diào)器，以解決現(xiàn)有技術中空調(diào)器效率低的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種空調(diào)器，包括相連通的壓縮機、第一換熱器、補氣過冷裝置、第二換熱器、氣液分離器；其中，壓縮機包括泵體結構，泵體結構包括至少一個氣缸，氣缸包括主工作腔和輔助工作腔，主工作腔和輔助工作腔均具有吸氣口和排氣口；輔助工作腔的吸氣口可選擇地與氣液分離器或補氣過冷裝置相連通。

進一步地，空調(diào)器包括：吸氣管路，吸氣管路的第一端與輔助工作腔的吸氣口相連通，吸氣管路的第二端可選擇地與氣液分離器或補氣過冷裝置相連通，其中，連通輔助工作腔的吸氣口與氣液分離器的管路上設置有第一閥門。

進一步地，補氣過冷裝置的進口端與第一換熱器的出口端相連通，補氣過冷裝置的出口端與第二換熱器的進口端相連通，補氣過冷裝置還包括輔路，輔路的一端與第一換熱器的出口端相連通，輔路的另一端與輔助工作腔的吸氣口相連通，輔路上設置有第一節(jié)流裝置。

進一步地，氣缸包括：第一氣缸，第一氣缸內(nèi)形成有多個腔體，各腔體均具有吸氣口及排氣口，多個腔體中的至少一個腔體形成主工作腔，或者，多個腔體中的至少一個腔體形成輔助工作腔。

進一步地，第一氣缸包括第一滑片和第二滑片，第一滑片和第二滑片將第一氣缸的內(nèi)腔分隔成第一腔體和第二腔體，第一腔體形成主工作腔，第二腔體形成輔助工作腔。

進一步地，第一腔體具有第一吸氣口和第一排氣口，第一吸氣口與第二換熱器相連通，第一排氣口與第一換熱器相連通，第二腔體具有第二吸氣口和第二排氣口，第二吸氣口可選擇地與第二換熱器或補氣過冷裝置相連通，第二排氣口與第一排氣口相連通。

進一步地，氣缸包括：第二氣缸和第三氣缸，第二氣缸位于第三氣缸的上方，第二氣缸具有第三腔體，第三腔體具有第三吸氣口和第三排氣口，第三吸氣口與第二換熱器相連通，第三排氣口與第一換熱器相連通，第三氣缸具有第四腔體，第四腔體具有第四吸氣口和第四排氣口，第四吸氣口可選擇地與氣液分離器或補氣過冷裝置相連通，第三腔體形成主工作腔，第四腔體形成輔助工作腔。

進一步地，補氣過冷裝置包括：閃發(fā)器，閃發(fā)器的進液管路與第一換熱器的出口端相連通，閃發(fā)器的出液管路與第二換熱器的進口端相連通，閃發(fā)器的出氣口與輔助工作腔的吸氣口相連通，其中，閃發(fā)器的出氣口與輔助工作腔的吸氣口之間設置有第二閥門。

進一步地，第四腔體的容積與第三腔體的容積比為Q1，其中，0.05≤Q1≤0.25。

進一步地，第二腔體的容積與第一腔體的容積比為Q2，其中，0.05≤Q2≤0.25。

應用本發(fā)明的技術方案，空調(diào)器包括相連通的壓縮機、第一換熱器、補氣過冷裝置、第二換熱器、氣液分離器。其中，壓縮機包括泵體結構，泵體結構包括至少一個氣缸，氣缸包括主工作腔和輔助工作腔，主工作腔和輔助工作腔均具有吸氣口和排氣口。輔助工作腔的吸氣口可選擇地與氣液分離器或補氣過冷裝置相連通。通過將輔助工作腔的吸氣口設置成可選擇地與氣液分離器或補氣過冷裝置相連通，有地避免了當泵體結構中的主工作腔處于有效壓縮狀態(tài)時，輔助工作腔中產(chǎn)生摩擦損失的問題。提高了泵體結構的寬工況運行時的性能系數(shù)，并簡化了壓縮機結構，提高了空調(diào)器的工作效率。

附圖說明

構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的空調(diào)器的壓縮機氣缸實施例一的結構示意圖；

圖2示出了圖1中空調(diào)器的壓縮機氣缸實施例二的結構示意圖；

圖3示出了圖1中空調(diào)器的控制系統(tǒng)實施例一的結構示意圖；以及

圖4示出了圖1中空調(diào)器的控制系統(tǒng)實施例二的結構示意圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標記：

10、壓縮機；11、第一氣缸；12、第一滑片；

121、吸氣口；

13、第二滑片；131、吸氣口；132、滾子；

14、第二氣缸；15、第三氣缸；20、第一換熱器；30、補氣過冷裝置；31、輔路；32、閃發(fā)器；40、第二換熱器；50、管路；51、管路；52、吸氣管路；53、管路；60、氣液分離器；71、第一閥門；72、節(jié)流裝置；73、第二閥門；74、節(jié)流裝置；75、節(jié)流裝置。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。

需要注意的是，這里所使用的術語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復數(shù)形式，此外，還應當理解的是，當在本說明書中使用術語“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

需要說明的是，本申請的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解這樣使用的術語在適當情況下可以互換，以便這里描述的本申請的實施方式例如能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序實施。此外，術語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對于這些過程、方法、產(chǎn)品或設備固有的其它步驟或單元。

為了便于描述，在這里可以使用空間相對術語，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用來描述如在圖中所示的一個器件或特征與其他器件或特征的空間位置關系。應當理解的是，空間相對術語旨在包含除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的器件被倒置，則描述為“在其他器件或構造上方”或“在其他器件或構造之上”的器件之后將被定位為“在其他器件或構造下方”或“在其他器件或構造之下”。因而，示例性術語“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位(旋轉90度或處于其他方位)，并且對這里所使用的空間相對描述作出相應解釋。

現(xiàn)在，將參照附圖更詳細地描述根據(jù)本申請的示例性實施方式。然而，這些示例性實施方式可以由多種不同的形式來實施，并且不應當被解釋為只限于這里所闡述的實施方式。應當理解的是，提供這些實施方式是為了使得本申請的公開徹底且完整，并且將這些示例性實施方式的構思充分傳達給本領域普通技術人員，在附圖中，為了清楚起見，有可能擴大了層和區(qū)域的厚度，并且使用相同的附圖標記表示相同的器件，因而將省略對它們的描述。

結合圖1至圖4所示，根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了一種空調(diào)器。

具體地，該空調(diào)器包括相連通的壓縮機10、第一換熱器20、補氣過冷裝置30、第二換熱器40、氣液分離器60。其中，壓縮機10包括泵體結構，泵體結構包括至少一個氣缸，氣缸包括主工作腔和輔助工作腔，主工作腔和輔助工作腔均具有吸氣口和排氣口。輔助工作腔的吸氣口可選擇地與氣液分離器60或補氣過冷裝置30相連通。

在本實施例中，通過將輔助工作腔的吸氣口設置成可選擇地與氣液分離器60或補氣過冷裝置30相連通，有地避免了當泵體結構中的主工作腔處于有效壓縮狀態(tài)時，輔助工作腔中產(chǎn)生摩擦損失的問題。提高了泵體結構的寬工況運行時的性能系數(shù)，并簡化了壓縮機結構，提高了空調(diào)器的工作效率。

進一步地，空調(diào)器包括吸氣管路52。吸氣管路52的第一端與輔助工作腔的吸氣口相連通，吸氣管路52的第二端可選擇地與氣液分離器60或補氣過冷裝置30相連通，其中，輔助工作腔的吸氣口與氣液分離器60之間設置有第一閥門71。根據(jù)壓縮機的運行工況，通過控制第一閥門71的打開或關閉，控制輔助工作腔的吸氣口與氣液分離器60的導通，提高了壓縮機的壓縮性能，增加了壓縮機的實用性。

補氣過冷裝置30的進口端與第一換熱器20的出口端相連通，補氣過冷裝置30的出口端與第二換熱器40的進口端相連通，補氣過冷裝置30還包括輔路31，輔路31的一端與第一換熱器20的出口端相連通，輔路31的另一端與輔助工作腔的吸氣口相連通，輔路31上設置有第一節(jié)流裝置72。這樣設置同樣能夠根據(jù)壓縮機的運行工況，控制第一節(jié)流裝置72的打開或是關閉，進而控制輔助工作腔是否進行補氣。這樣設置使得從第一換熱器20的出口端排出的冷媒經(jīng)輔路31進入補氣過冷裝置30進行熱交換從而被過冷。

其中，氣缸還包括第一氣缸11。第一氣缸11內(nèi)形成有多個腔體(如圖1中的A和B所示)，各腔體均具有吸氣口(如圖1中吸氣口121、吸氣口131所示，滾子1302設置于氣缸內(nèi))及排氣口(圖中未示出)，多個腔體中的至少一個腔體形成主工作腔或者多個腔體中的至少一個腔體形成輔助工作腔。這樣設置能夠有效地簡化了壓縮機泵體結構，提高了泵體結構的壓縮性能。

如圖1所示，第一氣缸11包括第一滑片12和第二滑片13，第一滑片12和第二滑片13將第一氣缸11的內(nèi)腔分隔成第一腔體和第二腔體。第一腔體具有第一吸氣口和第一排氣口，第一吸氣口與第二換熱器40相連通，第一排氣口與第一換熱器20相連通，第二腔體具有第二吸氣口和第二排氣口，第二吸氣口可選擇地與第二換熱器40或補氣過冷裝置30相連通，第二排氣口與第一排氣口相連通。這樣設置能夠使得第二腔體可以根據(jù)壓縮機實際工況選擇與第二換熱器40或補氣過冷裝置30相連通。其中，第一腔體為主工作腔，第二腔體為輔助工作腔。

氣缸包括第二氣缸14和第三氣缸15，第二氣缸14位于第三氣缸15的上方，第二氣缸14具有第三腔體，第三腔體具有第三吸氣口和第三排氣口，第三吸氣口與第二換熱器40相連通，第三排氣口與第一換熱器20相連通，第三氣缸15具有第四腔體，第四腔體具有第四吸氣口和第四排氣口，第四吸氣口可選擇地與氣液分離器60或補氣過冷裝置30相連通，第三腔體形成主工作腔，第四腔體形成輔助工作腔。這樣設置能夠使得第四腔體可以根據(jù)壓縮機實際工況選擇與第二換熱器40或補氣過冷裝置30相連通，有效地增加壓縮機的性能。

泵體結構包括消音腔，輔助工作腔的排氣口與主工作腔的排氣口與消音腔的進口相連通，消音腔的出口與第一換熱器20相連通。這樣設置能夠使得從輔助工作腔的排氣口和主工作腔的排氣口排出的氣體經(jīng)消音腔消音后排出壓縮機，能夠有效地降低壓縮機的噪音。

當然，在本實施例中的補氣過冷裝置30，還可以設置成閃發(fā)器32。其中，閃發(fā)器32的進液管路與第一換熱器20的出口端相連通，閃發(fā)器32的出液管路與第二換熱器40的進口端相連通，閃發(fā)器32的出氣口與輔助工作腔的吸氣口相連通，其中，閃發(fā)器32的出氣口與輔助工作腔的吸氣口之間設置有第二閥門73。這樣設置能夠同樣起到增加壓縮機的壓縮性能提高空調(diào)器的運行效率。

為了進一步優(yōu)化壓縮機性能，將壓縮機中的腔體設置成第四腔體的容積與第三腔體的容積比為Q1，其中，0.05≤Q1≤0.25。將第二腔體的容積與第一腔體的容積比設置為Q2，其中，0.05≤Q2≤0.25。

如圖3所示，圖中示出了管路50包括與輔路31出口端連接的管路51，管路51與吸氣管路52相連通，連接在吸氣管路52與氣液分離器60之間的管路53上設置有第一閥門71。當?shù)谝还?jié)流裝置72打開時，第一閥門71關閉，當?shù)谝还?jié)流裝置72關閉時，第一閥門71打開。

具體地，空調(diào)器循環(huán)制冷劑流路上具有壓縮機10、室外換熱器即第二換熱器40、室內(nèi)換熱器即第一換熱器20、過冷裝置即補氣過冷裝置30、輔路節(jié)流裝置即節(jié)流裝置72、主路節(jié)流裝置即節(jié)流裝置74、氣液分離器60和電磁二通閥即第一閥門71。其中，壓縮機10具有第一壓縮腔和第二壓縮腔，第一壓縮腔具有第一吸氣口和第一排氣口，第二壓縮腔具有第二吸氣口和第二排氣口。壓縮機10的第一吸氣口與氣液分離器60的出口相連通，第二吸氣口依次與過冷裝置的輔路、輔路節(jié)流裝置和室內(nèi)換熱器相連通，第一排氣口、第二排氣口依次與室內(nèi)換熱器、過冷裝置的主路通道、主節(jié)流裝置、室外換熱器和氣液分離器的入口相連通。并行壓縮熱泵循環(huán)中壓縮機的第二吸氣口還通過電磁二通閥與氣液分離器的出口相連通，并且通過電磁二通閥和輔路節(jié)流裝置的開和關可選擇性切換制冷劑流路實現(xiàn)主路再過冷或無再過冷循環(huán)。

結合附圖1至圖3，當電磁二通閥關閉，輔路節(jié)流裝置打開時，實現(xiàn)主路再過冷循環(huán)，具體地，制冷劑在室外換熱器內(nèi)吸熱蒸發(fā)氣化后進入氣液分離器進行氣液分離，低壓制冷劑氣體經(jīng)第一吸氣口進入第一壓縮腔內(nèi)壓縮至高壓過熱氣體，從第一排氣口排出至壓縮機內(nèi)的消聲腔，流經(jīng)電機繞組并對其冷卻后從壓縮機的排氣口排出至室內(nèi)換熱器，高壓過熱氣體在室內(nèi)換熱器內(nèi)冷凝放熱并被過冷后分為主路和輔路。輔路制冷劑經(jīng)輔路節(jié)流裝置節(jié)流降至中壓兩相制冷劑進入過冷裝置的輔路通道吸熱蒸發(fā)氣化，主路制冷劑進入過冷裝置的主路通道被進一步過冷后經(jīng)主節(jié)流裝置節(jié)流降壓為兩相制冷劑后進入室外換熱器。過冷裝置輔路通道出來的中壓制冷劑氣體進入壓縮機的第二壓縮腔并被壓縮至高壓過熱氣體從第二排氣口排出至壓縮機內(nèi)的消音腔，在消聲腔內(nèi)與第二壓縮腔排除的高壓過熱氣體匯合后流經(jīng)電機繞組，最后從壓縮機的排氣口排至室內(nèi)換熱器。此時，過冷裝置對主路制冷劑具有再過冷效果，降低進入室外換熱器的制冷劑比焓從而增大進出口比焓差并降低了第一壓縮腔的單位制熱量的功耗，而第二壓縮腔的單位制熱量的功耗更低而容積制熱量更高，相對常規(guī)單級壓縮熱泵裝置，從總體上提高了熱泵裝置的制熱性能系數(shù)和制熱量，同時第二壓縮腔的排氣壓力與第一壓縮腔相同但排氣溫度較低從而降低了排氣混合后的溫度，電機冷卻得到有效改善。

如圖3所示，當電磁二通閥打開，輔路節(jié)流裝置關閉時，主路無再過冷循環(huán)，與主路再過冷循環(huán)不同的是，氣液分離器出口的低壓氣體同時進入壓縮機的第一、二吸氣口并被壓縮至高壓過熱氣體，而室內(nèi)換熱器出來的過冷制冷劑全部流經(jīng)過冷裝置的主路。此時過冷裝置對主路制冷劑不具備再過冷效果，而第二壓縮腔仍處于有效壓縮模式，不存在無效壓縮導致的滑動摩擦損失。相對單級壓縮熱泵裝置，有效地提高了空調(diào)器的制熱量得到有效地提升。其中，圖中的字母C和字母D分別表示室外機和室內(nèi)機區(qū)域。

熱泵裝置在大部分工況在再過冷模式下運行，僅少數(shù)工況下在無再過冷模式下運行，如熱泵裝置啟動初期、低負荷及小壓比運行工況等。因此，相對單級壓縮熱泵裝置，季節(jié)制熱性能系數(shù)提升。在本實施例中的第二壓縮腔即第四腔體和第一壓縮腔即第三腔體的有效內(nèi)容積比為0.05～0.25，進一步優(yōu)化的內(nèi)容積比為0.08～0.15。

本實施例中的輔路節(jié)流裝置可以設置成帶有閥閉功能的電子膨脹閥，或帶有閥閉功能的電子膨脹閥串聯(lián)有毛細管的節(jié)流組件，主路節(jié)流裝置為電子膨脹閥或毛細管等。

其中，過冷裝置為具有雙側制冷劑通道的中間換熱器。如圖3所示，圖中的過冷裝置的雙側制冷劑為逆流布置形式，作為替代方案也可以采用順流布置形式，這樣設置同樣能夠起到提高空調(diào)器的制熱性能系數(shù)。

如圖4所示，為空調(diào)器的一種替代實施例系統(tǒng)圖，與上述實施例不同的是，圖4中的過冷裝置的形式由中間換熱器被替換為閃發(fā)器形式，相應輔路節(jié)流裝置被替換為主路第一節(jié)流裝置75，主路節(jié)流裝置則變?yōu)橹髀返诙?jié)流裝置即圖4中的節(jié)流裝置74，同時增加了電磁二通閥73。該替代實施例中，室內(nèi)換熱器出來的過冷制冷劑經(jīng)第二節(jié)流裝置節(jié)流降至中壓兩相狀態(tài)，進入過冷裝置中氣液分離，分離出來的氣體進入壓縮機的第二壓縮腔，分離出來的液體經(jīng)第二節(jié)流裝置、室外換熱器和氣液分離器進入壓縮機的第一壓縮腔，經(jīng)第一、二壓縮腔壓縮至高壓過熱制冷劑氣體進入壓縮機的消聲腔內(nèi)，流經(jīng)電機繞組后由壓縮機的排氣口排至室內(nèi)換熱器。關閉電磁二通閥即圖4中第一閥門71，打開電磁二通閥即圖4中第二閥門73則過冷裝置對主路制冷劑具有再過冷效果。相反，打開電磁二通閥即第一閥門71，關閉電磁二通閥即第二閥門73，過冷裝置對主路制冷劑無再過冷效果，此時氣液分離器出來的低壓制冷劑氣體同時進入壓縮機的第一、二壓縮腔。該實施例過冷裝置中不存在換熱溫差，因此在再過冷模式下運行時具有較高的過冷效果。該替代實施例中的第一、二節(jié)流裝置可以是電子膨脹閥、毛細管等，第一閥門71、第二閥門73也可以由具有同等功能的電磁三通閥替代。該實施例中的過冷裝置可以為雙向閃發(fā)器，并增加必要的四通換向閥實現(xiàn)制冷功能。

如圖2所示，與附圖1不同的是，附圖1為單缸雙壓縮腔，而替代實施例為雙缸雙壓縮腔，兩種實施例中的第二壓縮腔與第一壓縮腔的有效容積比相同，且技術效果相同。因此該替代實施例中的兩個缸尺寸的比例應當做適當調(diào)整，比如對于R410A空氣源熱泵型空調(diào)，3.5kW額定熱量所需變頻壓縮機的第一壓縮腔的容積排量為10cm³/rev，則按內(nèi)容積比0.1計算，第二壓縮腔的容積排量為1cm³/rev。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。