一种带有压缩机变频器冷媒旁路相变冷却组件的制冷系统

文献发布时间：2024-04-18 19:58:30

技术领域

本发明涉及一种制冷系统，尤其是涉及一种带有压缩机变频器冷媒旁路相变冷却组件的制冷系统。

背景技术

制冷系统中，在压缩机功率较大或是压缩机频率调整较为频繁的情况下，压缩机的变频器往往会过热而导致无法正常运行，所以对变频器进行冷却使其维持正常的运行温度是十分重要的。现如今随着市场上热泵系统的不断升级，系统中使用的压缩机的能力也在不断提高，同时与之匹配的适应大功率压缩机的变频器也大规模推向市场，所以满足大功率变频器在高温高湿环境下工作的冷却要求是当下的重点。

一种传统的对变频器进行冷却的方向是对其采用风冷的方式，但是单独依靠风冷会由于这种冷却方式制冷量较小，在高温环境下难以将大功率变频器的温度控制在合理范围之内，限制了大功率热泵机组的应用温区。

另一种比较常见的解决方向是对变频器采用液冷的方式，具体指将变频器连在整个制冷回路中，使用制冷剂对其降温。常规方案是将变频器直接串联在制冷剂回路中的冷凝器与膨胀阀之间，使用冷凝器出口的制冷剂液体对变频器进行冷却，因为此处的制冷剂液体温度较高，制冷剂与变频器之间温差较小，从而使得变频器不会温度降低过多，所以能够防止其结露，但是串联在冷凝器与膨胀阀之间会使得系统整体的性能受到影响，并且由于变频器位于冷凝侧，可能无法使变频器降温至需求的温度，从而导致不能满足大功率变频器在高温环境下工作的冷却要求；或是将变频器与蒸发器并联，但是与蒸发器并联则可能由于此处制冷剂温度较低，导致与变频器换热的热流密度较大，同时变频器结构紧凑，其热容量较小，从而使得变频器温度降低过多，在高温高湿的环境中变频器的外壁面温度很可能会因为低于外界环境的露点温度而产生冷凝水，而这部分冷凝水会导致变频器出现短路等问题。不难看出现如今常见的解决方案都存在一定问题，因此迫切需要一种新型高效的解决方案。

现如今大多数学者提出的解决方案大体上是监控变频器状态并通过流量阀、膨胀阀等来调节通过变频器的制冷剂流量，从而使变频器处于合适温度范围之内。例如有国内学者魏庆等人

参考文献：

[1]魏庆,夏令思,邓仁杰等.一种变频器的冷媒冷却系统和方法[P].天津市：CN113701411B,2022-02-11.

[2]姜宝石,沈智广,楼钱杰.变频器冷却系统及方法[P].浙江省：CN113551329A,2021-10-26.

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种带有压缩机变频器冷媒旁路相变冷却组件的制冷系统，以此有效解决压缩机变频器散热问题，尤其是大功率压缩机变频器散热问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明提供一种带有压缩机变频器冷媒旁路相变冷却组件的制冷系统，包括：制冷剂主回路和接入所述制冷剂主回路中的变频器冷却支路；

所述制冷剂主回路包括冷凝器、节流装置、蒸发器、四通换向阀、压缩机；

所述变频器冷却支路包括节流部件和变频器；

所述变频器与所述压缩机电连接；

从冷凝器中流出的制冷剂液体经过节流部件后对变频器进行降温，而后回至压缩机，此部分冷媒在经过冷凝器与节流部件后温度与压力降低，从而与高温的变频器形成温差，同时在为变频器降温的过程中完成相变制冷。

作为本发明中第一种实施方式，所述变频器冷却支路包括依次连接的支路节流部件、变频器、毛细管；

所述压缩机的排气端与四通换向阀的一个接口连通，压缩机的进气端同时与四通换向阀的一个接口和节流装置出口端连通，四通换向阀的另外两个接口分别与冷凝器的一端、蒸发器的一端连通；

从压缩机中排出的高温高压的制冷剂气体进入到冷凝器中被冷却，从冷凝器出来的高温高压的制冷剂液体分成了两部分，一部分制冷剂进入制冷剂主回路，经过节流装置节流后进入蒸发器，从蒸发器出来的低温低压气体进入四通换向阀，后进入制冷剂合流管道，另一部分高温高压制冷剂液体进入变频器冷却支路，经过支路节流部件节流后与变频器进行相变换热，而后通过毛细管进行压降后进入合流管道中，最后制冷剂进入压缩机，完成循环。

作为本发明中第二种实施方式，所述变频器冷却支路包括节流部件、变频器、毛细管；

所述压缩机设有两个进气端与一个排气端，其中压缩机的排气端分别与四通换向阀的一个接口、支路冷凝器的制冷剂入口端连通，压缩机的一个进气口与变频器的制冷剂出口端连通，压缩机的另一个进气口与四通换向阀的一个接口连通，四通换向阀的另外两个接口分别与冷凝器的一端、蒸发器的一端连通；

从压缩机中排出的高温高压的制冷剂气体进入到冷凝器中被冷却，从冷凝器出来的高温高压的制冷剂液体分成了两部分，一部分制冷剂进入制冷剂主回路，经过节流装置节流后进入蒸发器，从蒸发器出来的低温低压气体进入四通换向阀，后进入制冷剂合流管道，另一部分高温高压制冷剂液体进入变频器冷却支路，经过支路节流部件节流后与变频器进行相变换热，而后作为压缩机中压级的补气进入压缩机中，完成循环。

作为本发明中第三种实施方式，变频器冷却组件包括以此连接的支路节流部件、变频器、毛细管，所述毛细管通过制冷剂管路与所述压缩机连接；

所述压缩机设有一个进气端与一个排气端，所述压缩机的排气口分别与四通换向阀的一个接口、支路冷凝器的制冷剂入口端连通，所述压缩机进气口与四通换向阀的一个接口和毛细管的制冷剂出口端连通，四通换向阀的另外两个接口分别与冷凝器的一端、蒸发器的一端连通；

在制冷模式与制热模式下，从压缩机中排出的高温高压的制冷剂气体分为两路，一部分制冷剂进入制冷剂主回路，经过四通换向阀后进入到冷凝器中被冷却，从冷凝器出来的高温高压的制冷剂液体经过节流装置节流后进入蒸发器，从蒸发器出来的低温低压气体经过四通换向阀进入压缩机中，另一部分高温高压制冷剂气体进入变频器冷却支路，从压缩机排气口通入到支路冷凝器中被冷却，经过支路节流部件节流后与变频器换热，再经过毛细管降压后进入压缩机中，至此完成一个循环。

作为本发明中第四种实施方式，所述变频器冷却支路包括依次连接的支路冷凝器、支路节流部件、变频器，所述变频器通过制冷剂管路与压缩机连接；

所述压缩机设有两个进气端与一个排气端，其中排气端分别与四通换向阀的一个接口、支路冷凝器的制冷剂入口端连通，压缩机的一个进气口与变频器的制冷剂出口端连通，压缩机的另一个进气口与四通换向阀的一个接口连通，四通换向阀的另外两个接口分别与冷凝器的一端、蒸发器的一端连通；

从压缩机中排出的高温高压的制冷剂气体分为两路，一部分制冷剂进入制冷剂主回路，经过四通换向阀后进入到冷凝器中被冷却，从冷凝器出来的高温高压的制冷剂液体经过节流装置节流后进入蒸发器，从蒸发器出来的低温低压气体经过四通换向阀进入压缩机中，另一部分高温高压制冷剂气体进入变频器冷却支路，从压缩机排气口通入到支路冷凝器中被冷却成为高温高压制冷剂液体，经过支路节流部件节流后与变频器换热，而后作为压缩机中压级的补气进入压缩机中，至此完成一个循环。

作为本发明中第五种实施方式，所述变频器冷却支路包括依次连接的支路冷凝器、支路节流部件、变频器、毛细管，所述毛细管与压缩机通过制冷剂管路连接；

制冷剂主回路中，压缩机设有一个进气端与一个排气端，压缩机的进气端分别与四通换向阀的一个接口和支路冷凝器的制冷剂入口端连通，排气口与四通换向阀的一个接口和毛细管的制冷剂出口端连通，四通换向阀的另外两个接口分别与冷凝器的一端、蒸发器的一端连通；

在制冷模式与制热模式下，从压缩机中排出的高温高压的制冷剂气体分为两路，一部分制冷剂通过制冷剂主回路经过四通换向阀后进入到冷凝器中被冷却，从冷凝器出来的高温高压的制冷剂液体经过节流装置节流后进入蒸发器，从蒸发器出来的低温低压气体经过四通换向阀进入压缩机中，另一部分高温高压的制冷剂气体通过变频器冷却支路从压缩机排气口进入到支路冷凝器中被冷却，经过支路节流部件节流后与变频器换热，再经过毛细管降压后进入压缩机中，至此完成一个循环。

作为本发明中第六种实施方式，所述变频器冷却支路包括依次连接的支路冷凝器、支路节流部件、变频器，所述变频器与压缩机通过制冷剂管路连接；

制冷剂主回路中，压缩机设有两个进气端与一个排气端，其中压缩机的排气端分别与四通换向阀的一个接口、支路冷凝器的制冷剂入口端连通，压缩机的一个进气口与变频器的制冷剂出口端连通，压缩机的另一个进气口与四通换向阀的一个接口连通，四通换向阀的另外两个接口分别与冷凝器的一端、蒸发器的一端连通；

从压缩机中排出的高温高压的制冷剂气体分为两路，一部分制冷剂通过制冷剂主回路经过四通换向阀后进入到冷凝器中被冷却，从冷凝器出来的高温高压的制冷剂液体经过节流装置节流后进入蒸发器，从蒸发器出来的低温低压气体经过四通换向阀进入压缩机中，另一部分高温高压的制冷剂气体通过变频器冷却支路从压缩机排气口进入到支路冷凝器中被冷却，经过支路节流部件节流后与变频器换热，而后作为压缩机中压级的补气进入压缩机中，至此完成一个循环。

进一步地，第五和第六种实施方式中，所述蒸发器和支路冷凝器换热式连接。

进一步地，制冷系统运行时，制热模式和制冷模式通过四通换向阀来切换，模式的切换使制冷剂主回路中制冷剂流向发生改变。

进一步地，所述节流装置为电子膨胀阀。

与现有技术相比，本发明具有以下技术优势：

1.通过提高变频器回路中制冷剂的压力以提高与变频器换热的制冷剂温度，可以在高温高湿环境中有效的解决变频器在蒸发侧因外壁面温度低于外界环境露点温度而结露的问题；2.将变频器以与蒸发器并联的形式连接于系统回路的蒸发侧，从而能够有效降低变频器温度，便于满足高温高压环境下对大功率变频器的冷却要求；3.可通过控制电子膨胀阀开度的方式来控制通过变频器与蒸发器的制冷剂流量，从而有效的控制变频器的温度；4.对压缩机使用补气增焓的运行模式，可以在一定程度上减少压缩机的能耗并有利于极端环境下压缩机的运行；5.使用系统蒸发侧的制冷剂对变频器进行降温，在冬夏两季的制冷、制热模式下都可以对变频器进行有效的降温；6.实施例3、4在机组外额外添加变频器制冷回路，从而做到完全不影响原机组排布设计；7.冬夏季制冷制热模式的切换方便，且完全不影响变频器冷却组件的运行；8.实施例5、6中支路冷凝器位于换热器2下部，在冬季制热工况下使其底部不宜结冰，使系统具有化霜的能力。

附图说明

图1为实施例1中用于压缩机变频器的冷媒旁路相变冷却组件在整个制冷系统中的流程示意图。1为压缩机，2，3为换热器，4为变频器，5为毛细管，6，8为电子膨胀阀，7为支路节流部件，9为第四通换向阀，9A，9B，9C，9D为四通换向阀的四个接口，11，12为Y型铜分支管，10，13，14，15，16，17，18为铜管。

图2为实施例1中用于压缩机变频器的冷媒旁路相变冷却组件的示意图。1为支路节流部件，2为变频器，3为毛细管，4为高温高压冷媒通入管路，5为变频器入口管路，6为变频器出口管路，7为冷媒通出管路。

图3为实施例2中用于压缩机变频器的冷媒旁路相变冷却组件在整个制冷系统中的流程示意图。1为压缩机，2，3为换热器，4为变频器，5，7为电子膨胀阀，6为支路节流部件，8为第四通换向阀，8A，8B，8C，8D为四通换向阀的四个接口，9为Y型铜分支管，10，11，12，13，14，15，16，17为铜管。

图4为实施例2中用于压缩机变频器的冷媒旁路相变冷却组件的示意图。1为支路节流部件，2为变频器，3为高温高压冷媒通入管路，4为变频器入口管路，5为变频器出口管路。

图5为实施例3中用于压缩机变频器的冷媒旁路相变冷却组件在整个制冷系统中的流程示意图。1为压缩机，2，3为换热器，4为支路冷凝器，5为变频器，6为毛细管，7为电子膨胀阀，8为支路节流部件，9为第四通换向阀，9A，9B，9C，9D为四通换向阀的四个接口，10，11为Y型铜分支管，12，13，14，15，16，17，18为铜管。

图6为本发明实施例4压缩机变频器的冷媒旁路相变冷却组件在整个制冷系统中的流程示意图。1为压缩机，2，3为换热器，4为支路冷凝器，5为变频器，6为电子膨胀阀，7为支路节流部件，8为第四通换向阀，8A，8B，8C，8D为四通换向阀的四个接口，9为Y型铜分支管，10，11，12，13，14，15，16，17为铜管。

图7为本发明实施例5压缩机变频器的冷媒旁路相变冷却组件在整个制冷系统中的流程示意图。1为压缩机，2，3为换热器，4为支路冷凝器，5为变频器，6为毛细管，7为电子膨胀阀，8为支路节流部件，9为第四通换向阀，9A，9B，9C，9D为四通换向阀的四个接口，10，11为Y型铜分支管，12，13，14，15，16，17，18为铜管。

图8为实施例6压缩机变频器的冷媒旁路相变冷却组件在整个制冷系统中的流程示意图。1为压缩机，2，3为换热器，4为支路冷凝器，5为变频器，6为电子膨胀阀，7为支路节流部件，8为第四通换向阀，8A，8B，8C，8D为四通换向阀的四个接口，9为Y型铜分支管，10，11，12，13，14，15，16，17为铜管。

图9为本发明中采用的大、小组合式换热器的结构示意图。

具体实施方式

本发明中创新地提供了一种压缩机变频器的冷媒旁路相变冷却组件，它是在传统的制冷回路，包括压缩机、冷凝器、蒸发器和节流装置的基础上，额外增设的一个组件。根据不同的应用场景，该支路组件具备多种连接方式，大体上采用变频器与蒸发器并联的形式，同时在此变频器冷却支路上添加冷媒节流部件如膨胀阀、毛细管等或是对压缩机采用补气增焓的方式。从冷凝器中出来的高温高压制冷剂液体经过支路节流部件后对变频器进行有效、适量的降温，而后冷媒通过节流部件或是压缩机中压口回至压缩机。此部分冷媒在经过冷凝器与支路节流部件后温度与压力大大降低，从而与高温的变频器形成较大温差，同时在为变频器降温的过程中由两相状态转变为中温中压气体，完成相变制冷加大换热系数，可以很大程度上提升与变频器的换热量，能够有效解决对变频器风冷或是将变频器直接串联在回路中冷凝器与膨胀阀之间所造成的制冷量不足的问题；另一方面在变频器后添加节流部件或是将冷媒以中压级补气的形式通入压缩机，一定程度上提高了为变频器降温的冷媒压力与温度，从而使得换热量不会过大而导致变频器因过冷而在高湿环境下出现结露等现象。此外，系统可通过四通换向阀来切换制冷制热模式，而工作模式的切换并不会影响变频器冷却组件的正常运行。

在第一个实施例方式中，具体地，系统包括冷凝器、蒸发器、压缩机、变频器、四通换向阀、支路节流部件、毛细管及电子膨胀阀。所述系统具有两个回路，分别为制冷剂主回路与变频器冷却支路，冷凝器、电子膨胀阀、蒸发器、四通换向阀及压缩机依次通过管道连接构成制冷剂主回路，冷凝器、支路节流部件、变频器及压缩机依次通过管道连接构成变频器冷却支路。其中压缩机的排气端与四通换向阀的一个接口连通，压缩机的进气端与四通换向阀的一个接口和毛细管出口端的合流装置连通，四通换向阀的另外两个接口分别与冷凝器的一端、蒸发器的一端相连通。变频器冷却组件由支路节流部件、变频器、毛细管构成。

制热模式和制冷模式通过四通换向阀来切换，模式的切换会使制冷剂主回路中制冷剂流向发生改变，而变频器冷却支路始终接收冷凝器出口的高温高压制冷剂液体，后进行节流、对变频器降温等操作。

在第二个实施例方式中，具体地，整体系统与第一个实施例类似，制冷剂主回路不变，冷凝器、支路节流部件、变频器及压缩机依次通过管道连接构成变频器冷却支路。其中压缩机具有两个进气端与一个排气端，一个进气端和排气端分别与四通换向阀的两个接口连通，另一个进气端与变频器的制冷剂出口连通，四通换向阀的另外两个接口分别与冷凝器的一端、蒸发器的一端连通。变频器冷却组件由支路节流部件、变频器构成。

在第三个实施例方式中，具体地，系统包括冷凝器、蒸发器、支路冷凝器、压缩机、变频器、毛细管、四通换向阀、电子膨胀阀及支路节流部件。所述系统具有两个回路，分别为制冷剂主回路与变频器冷却支路，制冷剂主回路与先前实施例相同，支路冷凝器、支路节流部件、变频器、毛细管及压缩机依次通过管道连接构成变频器冷却支路。其中压缩机具有一个进气端与一个排气端，排气口与四通换向阀的一个接口和支路冷凝器的制冷剂入口端连通，进气口与四通换向阀的一个接口和毛细管的制冷剂出口端连通，四通换向阀的另外两个接口分别与冷凝器的一端、蒸发器的一端连通。变频器冷却组件由支路节流部件、变频器、毛细管构成。

制热模式和制冷模式通过四通换向阀来切换，模式的切换会使制冷剂主回路中制冷剂流向发生改变，而变频器冷却支路始终接收压缩机排气口的高温高压制冷剂气体，在与支路冷凝器换热后形成高温高压制冷剂液体，后进行节流、对变频器降温等操作。

在第四个实施例方式中，具体地，系统与第三个实施例类似，制冷剂主回路与先前实施例相同，支路冷凝器、支路节流部件、变频器及压缩机依次通过管道连接构成变频器冷却支路，其中压缩机具有两个进气端与一个排气端，其中排气口与四通换向阀的一个接口和支路冷凝器的制冷剂入口端连通，一个进气口与变频器的制冷剂出口端连通，另一个进气口与四通换向阀的一个接口连通，四通换向阀的另外两个接口分别与冷凝器的一端、蒸发器的一端连通。变频器冷却组件由支路节流部件、变频器构成。

在第五个实施例方式中，具体地，系统整体与第三个实施例类似。所述系统具有两个回路，分别为制冷剂主回路与变频器冷却支路，制冷剂主回路与先前实施例相同，支路冷凝器、支路节流部件、变频器、毛细管及压缩机依次通过管道连接构成变频器冷却支路，同时本实施例中的支路冷凝器不额外设计，而是将制冷剂主回路的其中一个换热器分成大、小两个换热器，大换热器位于上侧，小换热器位于下侧，其中大换热器制冷工况下承担制冷剂主回路中冷凝器的作用，制热工况下承担制冷剂主回路中蒸发器的作用，而小换热器始终承担支路冷凝器的作用，具体结构见图9。而同时分出的支路冷凝器只占据原先换热器的一小部分，所以并不会对制冷剂主回路性能产生较大影响。大小换热器之间相连但不相通，在制冷工况下两者共同作为冷凝器进行换热，制热工况下制冷剂主回路中的大换热器作为蒸发器，变频器冷却支路中的小换热器作为冷凝器，由于两者相连且存在较大温差，在较为极端的制热工况下可以起到为制冷剂主回路蒸发器化霜的功能。其中压缩机具有一个进气端与一个排气端，进气口与四通换向阀的一个接口和支路冷凝器的制冷剂入口端连通，排气口与四通换向阀的一个接口和毛细管的制冷剂出口端连通，四通换向阀的另外两个接口分别与冷凝器的一端、蒸发器的一端连通。变频器冷却组件由支路节流部件、变频器、毛细管构成。

在第六个实施例方式中，具体地，系统整体与第四个实施例类似。所述系统具有两个回路，分别为制冷剂主回路与变频器冷却支路，制冷剂主回路与先前实施例相同，支路冷凝器、支路节流部件、变频器及压缩机依次通过管道连接构成变频器冷却支路，同时将制冷剂主回路的其中一个换热器分成大、小两个换热器，具体内容与原理和上一实施例相同。其中压缩机具有两个进气端与一个排气端，其中排气口与四通换向阀的一个接口和支路冷凝器的制冷剂入口端连通，一个进气口与变频器的制冷剂出口端连通，另一个进气口与四通换向阀的一个接口连通，四通换向阀的另外两个接口分别与冷凝器的一端、蒸发器的一端连通。变频器冷却组件由支路节流部件、变频器、毛细管构成。

本发明共六种实施方式，实施例1是通过在变频器冷却支路的变频器与压缩机之间添加毛细管作为节流部件的方式，提高了与变频器进行相变换热的制冷剂压力，从而提高了制冷剂的饱和温度，也就是减小了制冷剂与变频器之间的温差，使得变频器不会被过度降温而产生结露等问题。实施例2大致思路与实施例1相同，不同的是实施例2在变频器冷却支路去除毛细管，选择对压缩机使用补气增焓的运行模式，将与变频器完成换热的中压制冷剂气体直接由压缩机的中压进气口通入压缩机作为其补气，这样做的目的是将制冷剂作为中压补气通入压缩机中，抬高此部分制冷剂的压力从而抬高饱和温度，达成与添加毛细管相同的效果。实施例3、4是考虑到机组尺寸受到限制，不宜在机组内部额外添加复杂的变频器制冷支路的情况下设计的，大致思路和原理分别与实施例1、2相同，不同的是变频器冷却支路独立于整个系统之外，且为此额外添加一支路冷凝器，实施例3在此支路上设计支路冷凝器、电子膨胀阀、变频器及毛细管，实施例4在此支路上设计支路冷凝器、电子膨胀阀及变频器。实施例5、6中系统的两回路部件和变频器冷却组件设计分别与实施例3、4相同，差别在于实施例5、6并无机组尺寸限制，而是考虑到了冬季制热工况下蒸发器可能由于蒸发温度较低而结霜的问题，使用支路冷凝器为主回路的蒸发器进行化霜。同时实施例3、4、5、6相较于实施例1、2少了一个电子膨胀阀，从而降低了系统控制难度。

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本技术方案中如未明确说明的部件型号、材料名称、连接结构、控制方法、算法等特征，均视为现有技术中公开的常见技术特征。

实施例1

整个系统的结构和流程如图1所示，主要结构包括压缩机1，换热器2、3，变频器4，毛细管5，电子膨胀阀6，支路节流部件7，电子膨胀阀8，四通换向阀9，Y型铜分支管11、12，铜管10、13、14、15、16、17、18。图中虚线部分为压缩机变频器的冷媒旁路相变冷却组件。

各部件的连接关系为：压缩机1的进气口与四通换向阀9的一个接口9A和毛细管5的制冷剂出口端通过Y型分支管11连通，压缩机1的排气口与四通换向阀9的一个接口9B通过连接管16连通，换热器2的一个制冷剂端口与四通换向阀9的一个接口9C通过连接管13连通，换热器2的另一个端口与电子膨胀阀8的一端口通过连接管10连通，电子膨胀阀8的另一端口分别与电子膨胀阀6的制冷剂进口端和支路节流部件7的制冷剂进口端通过Y型分支管12连通，电子膨胀阀6的一个端口与换热器3的一个端口通过连接管14连通，换热器3的另一个端口与四通换向阀9的一个接口9D通过连接管15连通，支路节流部件7的制冷剂出口端与变频器4的制冷剂入口端通过连接管18连通，变频器4的制冷剂出口端与毛细管5的制冷剂入口端通过连接管17连通。

在制冷模式下，电子膨胀阀8开度全开，换热器2作为冷凝器，换热器3作为蒸发器，四通换向阀9的接口9A和9D互通，9B和9C互通，压缩机1、冷凝器2、支路节流部件7、变频器4、毛细管5组成变频器冷媒冷却旁路。从压缩机1中排出的高温高压制冷剂气体，经过连接管16、四通换向阀9、连接管13进入冷凝器2中，在冷凝器2中被冷却，从冷凝器2中出来的高温高压的制冷剂液体一部分经过连接管10、Y型分支管12、电子膨胀阀6、连接管14进入蒸发器3中进行换热，从蒸发器3中出来的低温低压制冷剂气体经过连接管15、四通换向阀9、Y型分支管11进入压缩机1中，另一部分高温高压制冷剂液体经过连接管10、Y型分支管12、支路节流部件7、连接管18与变频器4进行相变换热，完成换热的低温中压制冷剂气体经过连接管17、毛细管5、Y型分支管11进入压缩机1中，完成制冷循环。

在制热模式下，电子膨胀阀6开度全开，换热器3作为冷凝器，换热器2作为蒸发器，四通换向阀9的接口9A和9C互通，9B和9D互通，压缩机1、冷凝器3、支路节流部件7、变频器4、毛细管5组成变频器冷媒冷却旁路。从压缩机1中排出的高温高压制冷剂气体，经过连接管16、四通换向阀9、连接管15进入冷凝器3中，在冷凝器3中被冷却，从冷凝器3中出来的高温高压的制冷剂液体一部分经过连接管14、Y型分支管12、第三电子膨胀阀8、连接管10进入蒸发器2中进行换热，从蒸发器2中出来的低温低压制冷剂气体经过连接管13、四通换向阀9、Y型分支管11进入压缩机1中，另一部分高温高压的制冷剂液体经过连接管14、Y型分支管12、第二电子膨胀阀7、连接管18与变频器4进行相变换热，完成换热的低温中压制冷剂气体经过毛细管5、Y型分支管11进入压缩机1中，完成制热循环。

实施例2

整个系统的结构和流程如图3所示，主要结构包括压缩机1，换热器2、3，变频器4，电子膨胀阀5，支路节流部件6，电子膨胀阀7，四通换向阀8，Y型铜分支管9，铜管10、11、12、13、14、15、16、17。图中虚线部分为压缩机变频器的冷媒旁路相变冷却组件。

各部件的连接关系为：压缩机1的低压进气口与与四通换向阀8的一个接口8A通过连接管12连通，压缩机1的排气口与四通换向阀8的一个接口8B通过连接管13连通，换热器2的一个端口与四通换向阀8的一个接口8C通过连接管17连通，换热器2的另一个端口与电子膨胀阀7的一个端口通过连接管16连通，电子膨胀阀7的另一个端口分别与电子膨胀阀5的一个端口和支路节流部件6的制冷剂进口端通过Y型分支管9连通，电子膨胀阀5的另一个端口与换热器3的一个端口通过连接管10连通，换热器3的一个端口与四通换向阀8的一个接口8D通过连接管11连通，支路节流部件6的制冷剂出口端与变频器4的制冷剂进口端通过连接管14连通，变频器4的制冷剂出口端与压缩机1的中压进气口通过连接管15连通。

在制冷模式下，电子膨胀阀7开度全开，换热器2作为冷凝器，换热器3作为蒸发器，四通换向阀8的接口8A和8D互通，8B和8C互通，压缩机1、冷凝器2、支路节流部件7、变频器4组成变频器冷媒冷却旁路。压缩机1具有低压进气口、中压进气口、排气口，制冷剂气体从中压进气口中进入压缩机1进行补气，从压缩机1中排出的高温高压制冷剂气体，经过连接管13、四通换向阀8、连接管17进入冷凝器2中，在冷凝器2中被冷却，从冷凝器2中出来的高温高压的制冷剂液体一部分经过连接管16、Y型分支管9、电子膨胀阀5、连接管10进入蒸发器3中进行换热，从蒸发器3中出来的低温低压制冷剂气体经过连接管11、四通换向阀8、连接管12进入压缩机1中，另一部分高温高压的制冷剂液体经过连接管16、Y型分支管9、支路节流部件6、连接管14与变频器4进行换热，完成换热的低温中压制冷剂气体经过连接管15作为压缩机1中压级的补气从压缩机1的中压进气口进入压缩机1中，完成制冷循环。

在制热模式下，电子膨胀阀5开度全开，换热器3作为冷凝器，换热器2作为蒸发器，四通换向阀8的接口8A和8C互通，8B和8D互通，压缩机1、冷凝器3、支路节流部件7、变频器4组成变频器冷媒冷却旁路。压缩机1具有低压进气口、中压辅助进气口、排气口，制冷剂气体从中压辅助进气口中进入压缩机1进行补气，从压缩机1中排出的高温高压制冷剂气体，经过连接管13、四通换向阀8、连接管11进入冷凝器3中，在冷凝器3中被冷却，从冷凝器3中出来的高温高压的制冷剂液体一部分经过连接管10、Y型分支管9、电子膨胀阀7、连接管16进入蒸发器2中进行换热，从蒸发器2中出来的低温低压制冷剂气体经过连接管17、四通换向阀8、连接管12进入压缩机1中，另一部分高温高压的制冷剂液体经过连接管10、Y型分支管9、支路节流部件6、连接管14与变频器4进行换热，完成换热的低温中压制冷剂气体经过连接管15作为压缩机1中压级的补气从压缩机1的中压进气口进入压缩机1中，完成制热循环。

在此实施例中压缩机1采用补气增焓技术，将一部分制冷剂在对变频器冷却之后作为压缩机中压级的补气通过中压补气口进入压缩机，由于这部分制冷剂只需从中温中压状态而非低温低压状态压缩至高温高压状态，所以可以在维持单位制冷量不变的同时减少压缩机的能耗，从而提升了压缩机的性能。同时在较为极端的环境下，常规压缩机可能会因为压缩比过大而受到限制，导致性能下降，而补气增焓压缩机通过在中间腔补充中温中压制冷剂，其压缩过程被补气过程分割成两段，整个压缩过程变为准二级压缩过程，可以以此降低压缩机排气温度，同时每段压缩过程都有较为合理的压比，可以有效地解决极端环境下的压缩机性能问题，确保制冷系统的稳定运行。而变频器需要冷却的工况，往往是那些较为极端的、压缩机压比较高的工况，所以利用补气增焓的技术对此变频器冷却系统具有重要的意义。在实施例中具体的来说，对变频器4进行冷却后的中温中压制冷剂作为压缩机的中间级补气进入其中，从四通换向阀8中出来的低温低压制冷剂进入压缩机1完成第一段压缩，与变频器4完成换热的补气不具有较大的过热度，完成第一段压缩的制冷剂可以通过与这部分补气进行混合，从而很大程度降低过热度，而后完成上第二段压缩形成高温高压制冷剂气体排出压缩机1，经历如此补气增焓压缩过程的排气温度要远小于普通压缩过程的排气温度，很大程度上降低了压缩机1的能耗。

实施例3

整个系统的结构和流程如图5所示，主要结构包括压缩机1，换热器2、3，支路冷凝器4，变频器5，毛细管6，电子膨胀阀7，支路节流部件8，第四通换向阀9，Y型铜分支管10、11，铜管12、13、14、15、16、17、18。压缩机1、支路冷凝器4、支路节流部件8、变频器5、毛细管6组成变频器冷媒冷却旁路。图中虚线部分为压缩机变频器的冷媒旁路相变冷却组件。

各部件的连接关系为：压缩机1的进气口与四通换向阀9的一个接口9A和毛细管6的制冷剂出口端通过Y型分支管11连通，压缩机1的排气口与四通换向阀9的一个接口9D和支路冷凝器4的制冷剂进口2端通过Y型分支管12连通，换热器2的一个端口与四通换向阀9的一个接口9C通过连接管12连通，换热器2的另一个端口分别与电子膨胀阀7的一个端口通过连接管13连通，电子膨胀阀7的另一个端口与换热器3的一个端口通过连接管14连通，换热器3的另一个端口与四通换向阀9的一个接口9B通过连接管15连通，支路冷凝器4的制冷剂出口端与支路节流部件8的制冷剂进口端通过连接管16连通，支路节流部件8的制冷剂出口端与变频器5的制冷剂入口端通过连接管17连通，变频器5的制冷剂出口端与毛细管6的制冷剂入口端通过连接管18连通。

在制冷模式下，换热器2作为冷凝器，换热器3作为蒸发器，四通换向阀9的接口9A和9B互通，9C和9D互通。从压缩机1中排出的高温高压制冷剂气体分为两部分：一部分经过Y型分支管10、四通换向阀9、连接管13进入冷凝器2中，在冷凝器2中被冷却，从冷凝器2中出来的高温高压的制冷剂液体经过连接管13、电子膨胀阀7、连接管14进入蒸发器3中进行换热，从蒸发器3中出来的低温低压制冷剂气体经过连接管15、四通换向阀9、Y型分支管11进入压缩机1中；另一部分高温高压的制冷剂气体经过Y型分支管10进入支路冷凝器4中，在支路冷凝器4中被冷却，从支路冷凝器4中出来的高温高压的制冷剂液体通过连接管16、支路节流部件8、连接管17进入变频器5，与变频器5进行换热，完成换热的低温中压制冷剂气体经过连接管18、毛细管6、Y型分支管11进入压缩机1中，完成制冷循环。

在制热模式下，换热器3作为冷凝器，换热器2作为蒸发器，四通换向阀9的接口9A和9C互通，9B和9D互通。从压缩机1中排出的高温高压制冷剂气体分为两部分：一部分经过Y型分支管10、四通换向阀9、连接管15进入冷凝器3中，在冷凝器3中被冷却，从冷凝器3中出来的高温高压的制冷剂液体经过连接管14、电子膨胀阀7、连接管13进入蒸发器2中进行换热，从蒸发器2中出来的低温低压制冷剂气体经过连接管12、四通换向阀9、Y型分支管11进入压缩机1中；另一部分高温高压制冷剂气体经过Y型分支管10进入支路冷凝器4中，在支路冷凝器4中被冷却，从支路冷凝器4中出来的高温高压的制冷剂液体通过连接管16、支路节流部件8、连接管17进入变频器5，与变频器5进行换热，完成换热的低温中压制冷剂气体经过连接管18、毛细管6、Y型分支管11进入压缩机1中，完成制热循环。

实施例4

整个系统的结构和流程如图6所示，主要结构包括压缩机1，换热器2、3，支路冷凝器4，变频器5，电子膨胀阀6，支路节流部件7，四通换向阀8，Y型铜分支管9，铜管10、11、12、13、14、15、16、17。支路冷凝器4、支路节流部件7、变频器5及压缩机1组成变频器冷媒冷却旁路。图中虚线部分为压缩机变频器的冷媒旁路相变冷却组件。

在此实施例中压缩机1采用补气增焓技术，具体原理与实施例2大体类似。

各部件的连接关系为：压缩机1的低压进气口与四通换向阀8的一个接口8A通过连接管17连通，压缩机1的排气口与四通换向阀8的一个接口8D和支路冷凝器4的制冷剂进口端通过Y型分支管9连通，换热器2的一个端口与四通换向阀8的一个接口8C通过连接管10连通，换热器2的另一个端口分别与电子膨胀阀6的一个端口通过连接管11连通，电子膨胀阀6的另一个端口与换热器3的一个端口通过连接管12连通，换热器3的另一个端口与四通换向阀8的一个接口8B通过连接管13连通，支路冷凝器4的制冷剂出口端与支路节流部件7的制冷剂进口端通过连接管14连通，支路节流部件7的制冷剂出口端与变频器5的制冷剂入口端通过连接管15连通，变频器5的制冷剂出口端与压缩机1的中压进气口通过连接管16连通。

在制冷模式下，换热器2作为冷凝器，换热器3作为蒸发器，四通换向阀8的接口8A和8B互通，8C和8D互通。压缩机1具有低压进气口、中压进气口、排气口，制冷剂气体从中压进气口中进入压缩机1进行补气，从压缩机1中排出的高温高压制冷剂气体分为两部分：一部分经过Y型分支管9、四通换向阀8、连接管10进入冷凝器2中，在冷凝器2中被冷却，从冷凝器2中出来的高温高压的制冷剂液体经过连接管11、电子膨胀阀6、连接管11进入蒸发器3中进行换热，从蒸发器3中出来的低温低压制冷剂气体经过连接管13、四通换向阀8、连接管17进入压缩机1中；另一部分高温高压制冷剂气体经过Y型分支管9进入支路冷凝器4中，在支路冷凝器4中被冷却，从支路冷凝器4中出来的高温高压的制冷剂液体通过连接管14、支路节流部件7、连接管15进入变频器5，与变频器5进行换热，完成换热的低温中压制冷剂气体经过连接管16作为压缩机1中压级的补气从压缩机1的中压进气口进入压缩机1中，完成制冷循环。

在制热模式下，换热器3作为冷凝器，换热器2作为蒸发器，四通换向阀8的接口8A和8C互通，8B和8D互通。压缩机1具有低压进气口、中压进气口、排气口，制冷剂气体从中压进气口中进入压缩机1进行补气，从压缩机1中排出的高温高压制冷剂气体分为两部分：一部分经过Y型分支管10、四通换向阀9、连接管15进入冷凝器3中，在冷凝器3中被冷却，从冷凝器3中出来的高温高压的制冷剂液体经过连接管14、电子膨胀阀7、连接管13进入蒸发器2中进行换热，从蒸发器2中出来的低温低压制冷剂气体经过连接管12、四通换向阀9、Y型分支管11进入压缩机1中；另一部分制冷剂经过Y型分支管9进入支路冷凝器4中，在支路冷凝器4中被冷却，从支路冷凝器4中出来的高温高压的制冷剂液体通过连接管14、支路节流部件7、连接管15进入变频器5，与变频器5进行换热，完成换热的低温中压制冷剂气体经过连接管16作为压缩机1中压级的补气从压缩机1的中压进气口进入压缩机1中，完成制热循环。

实施例5

整个系统的结构和流程如图7所示，主要结构包括压缩机1，换热器2、3，支路冷凝器4，变频器5，毛细管6，电子膨胀阀7，支路节流部件8，第四通换向阀9，Y型铜分支管10、11，铜管12、13、14、15、16、17、18。其中，换热器2与支路冷凝器4原为同一大换热器，此实施例中将大换热器分隔为了换热器2与支路冷凝器4两换热器使用。支路冷凝器4、支路节流部件8、变频器5、毛细管6及压缩机1组成变频器冷媒冷却旁路。图中虚线部分为压缩机变频器的冷媒旁路相变冷却组件。

在制冷模式下，换热器2作为冷凝器，换热器3作为蒸发器，四通换向阀9的接口9A和9D互通，9B和9C互通。从压缩机1中排出的高温高压制冷剂气体分为两部分：一部分经过Y型分支管10、四通换向阀9、连接管13进入冷凝器2中，在冷凝器2中被冷却，从冷凝器2中出来的高温高压的制冷剂液体经过连接管13、电子膨胀阀7、连接管14进入蒸发器3中进行换热，从蒸发器3中出来的低温低压制冷剂气体经过连接管15、四通换向阀9、Y型分支管11进入压缩机1中；另一部分高温高压的制冷剂气体经过Y型分支管10进入支路冷凝器4中，在支路冷凝器4中被冷却，从支路冷凝器4中出来的高温高压的制冷剂液体通过连接管16、支路节流部件8、连接管17进入变频器5，与变频器5进行换热，完成换热的低温中压制冷剂气体经过连接管18、毛细管6、Y型分支管11进入压缩机1中，完成制冷循环。

实施例6

整个系统的结构和流程如图8所示，主要结构包括压缩机1，换热器2、3，支路冷凝器4，变频器5，电子膨胀阀6，支路节流部件7，四通换向阀8，Y型铜分支管9，铜管10、11、12、13、14、15、16、17。其中，换热器2与支路冷凝器4原为同一大换热器，此实施例中将大换热器分隔为了换热器2与支路冷凝器4两换热器使用。压缩机1、支路冷凝器4、支路节流部件7、变频器5组成变频器冷媒冷却旁路。图中虚线部分为压缩机变频器的冷媒旁路相变冷却组件。

在此实施例中压缩机1采用补气增焓技术，具体原理与实施例2大体类似。

在制冷模式下，换热器2作为冷凝器，换热器3作为蒸发器，四通换向阀8的接口8A和8D互通，8B和8C互通。压缩机1具有低压进气口、中压进气口、排气口，制冷剂气体从中压进气口中进入压缩机1进行补气，从压缩机1中排出的高温高压制冷剂气体分为两部分：一部分经过Y型分支管9、四通换向阀8、连接管10进入冷凝器2中，在冷凝器2中被冷却，从冷凝器2中出来的高温高压的制冷剂液体经过连接管11、电子膨胀阀6、连接管11进入蒸发器3中进行换热，从蒸发器3中出来的低温低压制冷剂气体经过连接管13、四通换向阀8、连接管17进入压缩机1中；另一部分高温高压制冷剂气体经过Y型分支管9进入支路冷凝器4中，在支路冷凝器4中被冷却，从支路冷凝器4中出来的高温高压的制冷剂液体通过连接管14、支路节流部件7、连接管15进入变频器5，与变频器5进行换热，完成换热的低温中压制冷剂气体经过连接管16作为压缩机1中压级的补气从压缩机1的中压进气口进入压缩机1中，完成制冷循环。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

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