压缩机、复叠压缩系统、制冷设备和制热设备

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，特别是涉及一种压缩机、复叠压缩系统、制冷设备和制热设备。

背景技术

复叠压缩技术是利用两个压缩机分别支撑两套冷媒循环系统，以实现超高压比，能够用于解决环境温度-35℃～24℃大跨度应用且出水温度达到80℃的技术问题。而现有的复叠压缩系统，因采用两个压缩机使得整个系统结构复杂，且大大增加了系统成本。

发明内容

本发明针对现有复叠压缩系统结构复杂且成本高的问题，提出了一种压缩机、复叠压缩系统、制热设备及制冷设备，该压缩机、复叠压缩系统、制热设备及制冷设备具有能够支持两个以上的冷媒循环系统独立工作，简化复叠压缩系统结构，并降低复叠压缩系统成本的技术效果。

一种压缩机，包括：

机壳，具有容置腔，以及连通所述容置腔的至少两个吸气孔和至少两个排气孔；

转轴，可转动地设于所述容置腔；

至少一个隔板，设于所述容置腔，每一所述隔板均套设于所述转轴上，所述至少一个隔板将所述容置腔分隔成彼此独立的至少两个子空腔，每一所述子空腔对应连通有一个所述吸气孔和一个所述排气孔；及，

至少两个泵体组件，每一所述泵体组件对应配接于每一所述子空腔内的所述转轴上，每一所述泵体组件被构造为在所述转轴的驱使下，经所在的所述子空腔的所述吸气孔吸入冷媒，并压缩所述冷媒后，经所在的所述子空腔的所述排气孔排出。

在其中一个实施例中，所述转轴为曲轴，所述曲轴包括曲轴本体和沿所述曲轴本体的径向凸设于所述曲轴本体的至少两个偏心部，所述至少两个偏心部沿所述转轴本体的轴向间隔布设，所述至少两个偏心部与所述至少两个子空腔一一对应；

所述隔板套设于所述曲轴本体上，所述泵体组件与所述偏心部配接。

在其中一个实施例中，每一所述泵体组件均包括固设于所述机壳的气缸和设于所述气缸内的滚子和滑片；

所述曲轴本体可转动地连接于所述气缸，所述偏心部位于所述气缸内，所述滚子同套设于所述气缸内的所述偏心部，所述滚子的外壁相切于所述气缸的内壁，并与所述气缸的内壁围设形成有压缩腔；

所述气缸具有均连通所述压缩腔的吸气口、排气口和安装槽，所述吸气口与对应的所述吸气孔连通，所述排气口与对应的所述排气孔连通，所述安装槽位于所述吸气口和所述排气口之间，所述安装槽沿所述曲轴本体的径向延伸，所述滑片的一端可滑动地位于所述安装槽内，所述滑片的另一端抵接于所述滚子的外周壁，所述滑片分割所述压缩腔。

在其中一个实施例中，每一所述泵体组件还均包括固接于所述机壳的法兰，所述法兰具有连接孔，所述连接孔与所述曲轴本体转动配接；

每一所述泵体组件的所述气缸的一端抵压于相邻的所述隔板，另一端抵压于所述法兰。

在其中一个实施例中，还包括电机，所述电机设于所述至少两个子空腔中靠近所述机壳端部的所述子空腔内，且传动连接所述转轴，用于驱动所述转轴转动。

另外，本发明一实施例中还提供了一种复叠压缩系统，包括：

冷凝器、中间换热器和蒸发器，以及如上述任一项实施例所述的压缩机；

所述冷凝器包括相互连通的第一冷凝接口和第二冷凝接口，所述中间换热器包括相互连通的第一中间接口和第四中间接口，以及相互连通的第二中间接口和第三中间接口，所述蒸发器包括相互连通的第一蒸发接口和第二蒸发接口；

所述第二冷凝接口与所述第四中间接口连通，所述第三中间接口与所述第二蒸发接口连通；

所述子空腔包括第一子空腔和第二子空腔，所述第一子空腔的所述排气孔与所述第一冷凝接口连通，所述第一子空腔的所述吸气孔与所述第一中间接口连通，所述第二子空腔的所述吸气孔与所述第一蒸发接口连通，所述第二子空腔的所述排气孔与所述第二中间接口连通

在其中一个实施例中，流经所述冷凝器的冷媒为第一冷媒，流经所述蒸发器的冷媒为第二冷媒，在相同温度下，所述第一冷媒的饱和压力小于所述第二冷媒的饱和压力。

在其中一个实施例中，所述第一冷媒为R134a冷媒，所述第二冷媒为R32冷媒。

在其中一个实施例中，所述冷凝器为壳管式换热器，所述蒸发器为翅片盘管式换热，所述中间换热器为板式换热器。

另外，本发明一实施例中还提供了一种制热设备，包括上述任一实施例提供的复叠压缩系统。

另外，本发明一实施例中还提供了一种制冷设备，包括上述任一实施例提供的复叠压缩系统。

上述压缩机，在实际作业时，在实际作业时，各个独立的子空腔内的泵体组件在同一转轴的带动下，将冷媒从与子空腔对应的吸气孔吸入进入泵体组件内，冷媒在泵体组件的压缩作用下，形成高温高压的气体后经与子空腔对应的排气孔进入到压缩机之外的管道内。由于隔板将容置腔分割形成多个独立的子空腔，即各个子空腔之间是不连通的，如此，在每一泵体组件对冷媒进行压缩时，相邻子空腔内的冷媒不会发生串流，实现了各个冷媒回路的独立循环。

与现有技术相比，利用一个转轴即可能够实现多个冷媒的同时且独立压缩，提高了压缩机的压缩能力和利用率；同时，能够减少复叠压缩系统的压缩机数量，简化复叠压缩系统结构，降低复叠压缩系统的成本。

附图说明

图1为本发明一实施例中的压缩机的结构示意图；

图2为本发明一实施例中的复叠压缩系统的结构示意图。

附图标记说明：

1-压缩机；11-机壳；111-吸气孔；112-排气孔；12-转轴；121-偏心部；13-隔板；14-泵体组件；141-气缸；142-滚子；143-法兰；144-电机；2-冷凝器；21-第一冷凝接口；22-第二冷凝接口；3-中间换热器；31-第一中间接口；32-第二中间接口；33-第三中间接口；34-第四中间接口；4-蒸发器；

41-第一蒸发接口；42-第二蒸发接口；5-第一节流阀；6-第二节流阀；7-第

一四通阀；8-第二四通阀。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1，本发明一实施例中提供了一种压缩机1，包括机壳11、转轴12、至少一个隔板13和至少两个泵体组件14。机壳11具有容置腔，以及连通容置腔的至少两个吸气孔111和至少两个排气孔112。转轴12可转动地设于容置腔。至少一个隔板13设于容置腔内，每一隔板13均套设于转轴12上，至少一个隔板13将容置腔分隔成彼此独立的至少两个子腔室，每一子空腔对应连通有一个吸气孔111和一个排气孔112。每一泵体组件14对应配接于每一子空腔内的转轴12上，每一所述泵体组件14被构造为在转轴12的驱使下，经所在的子空腔的吸气孔111吸入冷媒，并压缩所述冷媒后经所在的子空腔的排气孔112排出机壳11。

上述压缩机1，在实际作业时，各个独立的子空腔内的泵体组件14在同一转轴12的带动下，将冷媒从与子空腔对应的吸气孔111吸入进入泵体组件14内，冷媒在泵体组件14的压缩作用下，形成高温高压的气体后经与子空腔对应的排气孔112进入到压缩机1之外的管道内。由于隔板13将容置腔分割形成多个独立的子空腔，即各个子空腔之间是不连通的，如此，在每一泵体组件14对冷媒进行压缩时，相邻子空腔内的冷媒不会发生串流，实现了各个冷媒回路的独立循环。

与现有技术相比，压缩机1利用一个转轴12即可能够实现多个冷媒的同时且独立压缩，提高了压缩机1的压缩能力和利用率；同时，能够减少复叠压缩系统的压缩机1数量，简化复叠压缩系统结构，降低复叠压缩系统的成本。

可以理解地，每一泵体组件14对应布设于一个子空腔内，且与对应的子空腔内的转轴12配接，当转轴12转动时，泵体组件14能够完成吸气、压缩、排气等过程。

需要说明的是，隔板13上沿转轴12的轴向开设有贯通的配合孔，配合孔套接在转轴12上，隔板13与机壳11密封连接，以形成各个独立的子空腔。优选地，隔板13的配合孔与转轴12可转动且密封配合，且隔板13与机壳11固接，此时，在转轴12转动时，转轴12与隔板13发生相对转动，而隔板13保持不动。

需要说明的是，本发明实施例提到的压缩机1可以为滑片式压缩机1或滚动转子式压缩机1等旋转式压缩机1，压缩机1的泵体组件14可以根据压缩机1的类型来确定。例如，当压缩机1为滑片式压缩机1时，泵体组件14包括多个滑片，此时，转轴12相对机壳11(即气缸141定子)偏心设置，转轴12沿径向开设有多个凹槽，凹槽内设置有沿径向可滑动的滑片，且滑片的端部与机壳11的内壁抵接，多个滑片将子空腔划分为多个基元容积，当转子转动时，滑片在离心力作用下在凹槽内滑动。在转轴12旋转一周之内，每一基元容积将由最小值逐渐变大，直到最大值，再由最大值逐渐变小，变到最小值。随着转轴12的连续旋转，基元容积遵循上述规律周而复始变化，以完成一次又一次对冷媒的压缩。

在一些实施例中，参见图1，转轴12为曲轴，曲轴包括曲轴本体和沿曲轴本体径向凸设于曲轴本体上的至少两个偏心部121，至少两个偏心部121沿转轴12本体的轴向间隔布设，至少两个偏心部121与至少两个子空腔一一对应。隔板13套设于曲轴本体上，泵体组件14与偏心部121配接。在实际作业时，曲轴转动时，偏心部121跟随转动，偏心部121带动泵体组件14相对机壳11做偏心运动，偏心部121在转动时。

需要说明的是，曲轴本体的旋转中心与机壳11的中心重合。

在一具体实施例中，参加图1，泵体组件14按照滚动转子式压缩机1的泵体组件14设置在曲轴上，包括固设于机壳11内的气缸141和设于气缸141内的滚子142和滑片(未图示)。此时，曲轴本体可转动地连接于气缸141，偏心部121位于气缸141内，滚子142同轴套设于气缸141内的偏心部121上，滚子142的外壁相切于气缸141的内壁，并与气缸141的内壁围设形成有压缩腔，气缸141具有连通压缩腔的吸气口、排气口和安装槽，气缸141的吸气口与所在的子空腔的吸气孔111连通，气缸141的排气口与所在的子空腔的排气孔112连通，安装槽位于吸气口和排气口之间，且安装槽沿曲轴本体的径向延伸，滑片的一端可滑动地位于安装槽内，滑片的另一端抵接于滚子142的外周壁，滑片和滚子142分割压缩腔。

在实际作业时，各个子空腔内的滚子142跟随各个子空腔内的偏心部121转动，紧贴于各个气缸141的内壁滑动。滚子142的外壁与气缸141的内壁之间构成一个月牙形空间的压缩腔，其位置随着滚子142转动的转角而变化，滑片将压缩腔分隔形成两个独立的部分，一部分与吸气孔111相通，另一部分与排气口相通。在滚子142转动时同时带动滑片沿安装槽滑动，此过程中两个独立的部分大小不断改变，实现吸气、压缩和排气。

可以理解地，滑片同时与气缸141的内壁抵接，以大大完全分割压缩腔的目的。

进一步地，每一泵体组件14均还包括弹簧(未图示)，弹簧被构造为沿安装槽伸缩，滑片的一端连接弹簧，滑片的另一端抵接于滚子142的外壁。此时，通过弹簧的弹力将滑片紧紧抵接于滚子142的外壁上，如此，有助于保证滚子142与滑片的接触稳定性，进而保证被滑片分割的两个部分独立性好。

具体到实施例中，参见图1，压缩机1包括两个吸气孔111和两个排气孔112，以及一个隔板13和两个泵体组件14。此时，偏心部121的数量为两个，两个偏心部121的中心轴分别与曲轴本体的中心轴的构成的平面的夹角为180度，此时两个泵体组件14交错吸气、压缩和排气；如此能够有效平衡曲轴转动时的不平衡惯性力，具有减震的效果。图1中箭头所指方向为两个泵体组件14的冷媒流动方向。

具体到实施例中，参见图1，每一泵体组件14还均包括固接于机壳11的法兰143，法兰143具有连接孔，连接空与曲轴本体转动配接。每一泵体组件14的气缸141的一端低压于相邻的隔板13，另一端抵押于法兰143。如此，隔板13与法兰143作用实现每一泵体组件14的固定安装，提高了隔板13的利用率，也简化了结构。

在一些实施例中，参见图1，压缩机1还包括电机144，电机144设于至少两个子空腔中靠近机壳11端部的子空腔内，且传动连接转轴12，用于驱动转轴12转动。其中，转动轴可以与电机144的输出轴通过联轴器等传动装置传动连接，或者将转轴12动置身于电机144转子之间，利用电机144运转时产生的磁场驱动转动轴转动。利用一个电机144和一个转轴12驱动多个泵体组件14独立工作，大大提高了压缩机1的利用率，并简化了压缩机1的结构。

在其他实施例中，泵体组件14可以按照现有滑片式压缩机1的泵体组件14中的结构布设在曲轴上，例如在偏心部121上沿偏心部121的径向开设凹槽，在每一凹槽内可滑动地设置滑片，滑片的端部抵接于机壳11的内壁上，多个滑片将子空腔划分为多个基元容积，当转子转动时，滑片在离心力作用下在凹槽内滑动，具体不再赘述。

本发明实施例提供的压缩机1，各个独立的子空腔内的泵体组件14在同一转轴12的带动下，将冷媒从与子空腔对应的吸气孔111吸入进入泵体组件14内，冷媒在泵体组件14的压缩作用下，形成高温高压的气体后经与子空腔对应的排气孔112进入到压缩机1之外的管道内。由于隔板13将容置腔分割形成多个独立的子空腔，即各个子空腔之间是不连通的，如此，在每一泵体组件14对冷媒进行压缩时，相邻子空腔内的冷媒不会发生串流，实现了各个冷媒回路的独立循环。

与现有技术相比，压缩机1利用一个转轴12即可能够实现多个冷媒的同时且独立压缩，提高了压缩机1的压缩能力和利用率；同时，能够减少复叠压缩系统的压缩机1数量，简化复叠压缩系统结构，降低复叠压缩系统的成本。

另外，参见图2，本发明实施例还提供了一种复叠压缩系统，包括冷凝器2、中间换热器3、蒸发器4以及压缩机1。冷凝器2包括相互连通的第一冷凝接口21和第二冷凝接口22，中间换热器3包括相互连通的第一中间接口31和第四中间接口34，以及相互连通的第二中间接口32和第三中间接口33，蒸发器4包括相互连通的第一蒸发接口41和第二蒸发接口42，第二冷凝接口22与第四中间接口34连通，第三中间接口33与第二蒸发接口42连通。

子空腔包括第一子空腔和第二子空腔，第一子空腔的排气孔112与第一冷凝接口21连通，第一子空腔的吸气孔111与第一中间接口31连通，第二子空腔的排气孔112与第一蒸发接口41连通，第二子空腔的吸气孔111与第二中间接口32连通。

上述复叠压缩系统，流经冷凝器2的冷媒为第一冷媒，流经蒸发器4的冷媒为第二冷媒。冷凝器2、中间换热器3和压缩机1的第一子腔室及内部结构作为高温级换热系统，第一冷媒作为高温级换热系统用冷媒。蒸发器4、中间换热器3和压缩机1的第二自强是及内部结构作为低温级换热系统，第二冷媒作用低温级换热系统用冷媒。

在实际作业时，由压缩机1的第一子空腔内的泵体组件14对第一冷媒进行压缩处理，由压缩机1的第二子空腔内的泵体组件14对第二冷媒进行压缩处理，由于第一子空腔和第二子空腔相互独立，因此第一冷媒和第二冷媒的压缩过程完全独立而不会发生串流。同时，由压缩机1内的一个转轴12驱动完成第一冷媒和第二冷媒的压缩，大大简化了复叠压缩系统的结构，显著降低了系统成本。

上述复叠压缩系统可以用于加热第一交换物质和制冷第二交换物质，经第一子空腔流出的高温高压的第一冷媒进入冷凝器2中，用于与第一交换物质进行热量交换以加热第一交换物质，而后液化形成液态的第一冷媒进入到中间换热器3内与经压缩机1的第二子空腔流出的高温高压的第二冷媒进行热量交换后，气化成呈气态的第二冷媒后重新吸入第一子腔室内进行压缩，以进行下轮循环。同时，高温高压的第二冷媒在中间换热器3内发生热量交换后，形成液态的第二冷媒，并在蒸发器4中与第二交换物质进行热量交换，吸热气化形成呈气态的第二冷媒，而后重新第二子腔室内进行压缩，以进行下轮循环。

在实际应用时，复叠压缩系统可以应用于制冷设备或制热设备。当复叠压缩系统应用于制热设备时，蒸发器4作为室外机使用，用于吸收室外空气热量，冷凝器2作为室内机使用，用于加热室内的水，以实现取暖。当复叠压缩系统应用于制冷设备时，蒸发器4作为室内机使用，用于吸收室外空气热量，冷凝器2作为室内机使用，用于加热室外空气。

可以理解地，复叠压缩系统还包括第一节流阀5和第二节流阀6，第一节流阀5连通所述第二冷凝接口22和所述第三中间接口33，第二节流阀6连通所述第二中间接口32和第一蒸发接口41。在实际作业时，第一冷媒在冷凝器2内放热后，经第一节流阀5后形成低温低压的液体，使得第一冷媒和第二冷媒在中间换热器3内能够进行有效的热量交换，第二冷媒在蒸发冷凝器2内放热后，经第二节流阀6后形成低温低压的液体，使得第二冷媒能够在蒸发器4内进行有效的热量交换。

另外，复叠压缩系统还包括第一四通阀7和第二四通阀8，当第一四通阀7和第二四通阀8均能够在第一连通状态和第二连通状态之间切换。当第一四通阀7和第二四通阀8处于第一连通状态时，复叠压缩系统处于制冷或制热的工作状态，此时，第一冷凝接口21、第一中间接口31分别通过第一四通阀7与第一子空腔的吸气孔111和第一子空腔的排气孔112连通，第一蒸发接口41、第二中间接口32分别通过第二四通阀8与第二子空腔的吸气孔111和第二子空腔的排气孔112连通。

当第一四通阀7和第二四通阀8处于第二连通状态时，复叠压缩系统处于化霜状态，此时，第一冷凝接口21、第一中间接口31分别通过第一四通阀7与第一子空腔的排气孔112和第一子空腔的吸气孔111连通，第一蒸发接口41、第二中间接口32分别通过第二四通阀8与第二子空腔的排气孔112和第二子空腔的吸气孔111连通。

如此，只要切换第一四通阀7和第二四通阀8的连通状态即可实现复叠压缩系统自动化霜，从而复叠压缩系统的制冷或制热效果。

在具体实施例中，在相同温度下，第一冷媒的饱和压力小于第二冷媒的饱和压力。如此，能够提高冷凝器2内第一冷媒的压力与蒸发器4内第二冷媒的压力的比值，如此有利于提供复叠压缩系统的压比，扩大复叠压缩系统的环境温度适应范围。

进一步地，第一冷媒为R134a(1，1，1，2-四氟乙烷)冷媒，第二冷媒为R32(二氟甲烷)冷媒。R32冷媒饱和压力较高，适合做低温冷媒，R134a饱和压力较低，适合做高温冷媒。

进一步地，冷凝器2为壳管式换热器，蒸发器4为翅片式换热器，中间换热器3为板式换热器。

进一步地，根据R134a工质特性，其对压降敏感，冷凝器2优选采用φ12.7管径高效换热铜管，大管径换热减小冷媒压降。此外，根据R32工质特性，其对压降不敏感，蒸发器4采用φ7或φ8管径高效换热铜管，增大管内流速，提高换热效率。

经实践证明，本发明实施例中提供的复叠压缩系统的压比能够达到20。

另外，本发明一实施例还提供了一种制冷设备，该制冷设备包括上述任一实施例中所述的复叠压缩系统。由于该制冷设备具备上述复叠压缩系统，因此其同样具备上述所有有益效果，在此不赘述。

制冷设备可以为低温冷柜等需要制备超低温的设备。

另外，本发明一实施例中还提供了一种制冷设备，该制冷设备包括上述任一实施例中所述的复叠压缩系统。由于该制热设备具备上述复叠压缩系统，因此其同样具备上述所有有益效果，在此不赘述。

制热设备可以为热泵设备，可以应用于-35℃～24℃的环境温度，其出水温度高达80℃。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。