压缩机组件及空调系统

技术领域

本发明涉及空气处理设备技术领域，特别是一种压缩机组件及空调系统。

背景技术

离心式冷水机组广泛应用于商用空调系统，离心制冷压缩机是离心式冷水机组的核心设备，一般而言，离心制冷压缩机由变频器调压带动。传统上的离心制冷压缩机采用的是压缩机和变频器独立式结构，两者体积均较大，这就很大程度上造成离心式冷水机组总体积相当庞大，其占地面积及空间就非常大。

进入21世纪以来，工业小型化、集成化成为一个时代发展趋势，随着变频器零件技术的突破，其零件大小越来越微型化，因而变频器一体化压缩机应运而生。变频器一体化压缩机高度集成变频器与压缩机两者于一体，大幅度缩减了原独立式压缩机与变频器的体积，这就使离心冷水机组的总体积也得到显著缩减，为冷水机组的小型化发展提高基础。

然而变频器一体化压缩机虽具备诸多优点，其压缩机和变频器的散热方式却成为一大难题。压缩机和变频器在工作时均会产生热量而需要独立的散热结构进行散热，将变频器集成在压缩机上，会使得变频器占用压缩机的部分表面而影响压缩机的散热效果，而且变频器和压缩机的零件排布极其紧凑，会进一步加剧压缩机和变频器的冷却结构的布置难度，最终会造成集成后的压缩机和变频器散热不可靠的问题。

发明内容

为了解决现有技术中变频器等元器件集成到压缩机上无法可靠冷却的技术问题，而提供一种使散热结构能够同时对元器件和元件腔所在的压缩机壳体进行散热并且元件腔内冷凝水会流经压缩机壳体再次进行散热以保证散热可靠的压缩机组件及空调系统。

一种压缩机组件，其特征在于：包括：

压缩机，所述压缩机具有压缩机壳体；

外壳，所述外壳设置于所述压缩机壳体上，且所述外壳与所述压缩机壳体共同围成元件腔，所述元件腔的冷凝水流经所述压缩机壳体；

元器件，所述元器件设置于所述元件腔内；

散热结构，所述散热结构设置于所述元件腔内。

所述元件腔包括相互连通的所述变频器腔和所述电容腔连通，所述变频器腔位于所述压缩机壳体的顶部，所述电容腔位于所述压缩机壳体的一侧，所述元器件包括变频器元件和电容元件，所述变频器元件设置于所述变频器腔内，所述电容元件设置于所述电容腔内，所述散热结构设置于所述变频器腔内。

所述变频器腔的底面所在平面与水平面具有倾角，且所述变频器腔的底面的最低点与所述电容腔连通。

所述压缩机还包括电机，所述电机的电机壳体构成部分所述压缩机壳体，所述外壳与所述电机壳体共同围成所述电容腔，所述变频器腔的冷凝水流经所述电机壳体。

所述压缩机组件还包括电机接线组件，所述电机接线组件设置于所述变频器腔内，且所述电机接线组件与所述电机电连接，所述元器件设置于所述电机接线组件的一侧，所述散热结构设置于所述电机接线组件上。

所述散热结构包括半导体制冷机构，所述半导体制冷机构具有相对的热端和冷端，所述热端设置于所述电机接线组件上，所述半导体制冷机构的冷端朝向所述变频器腔的内部。

所述散热结构还包括散热风扇，所述外壳上设置有进气口，所述散热风扇设置于所述进气口处，且所述散热风扇的出风方向指向所述半导体制冷机构的冷端。

所述散热结构还包括至少一个循环风扇，所述变频器元件与所述外壳之间形成循环换热流道，所述循环风扇设置于所述循环换热流道内，且至少一个所述循环风扇的出风方向指向所述变频器元件。

所述循环换热流道的形状为环形，所述循环风扇设置于所述环形的转角处。

所述变频器元件包括第一变频器组件和第二变频器组件，所述第一变频器组件和第二变频器组件并列设置于所述变频器腔内，位于所述第一变频器组件左侧的所述循环风扇的出风方向朝向所述第一变频器组件，位于所述第一变频器组件右侧的所述循环风扇的出风方向朝向所述第二变频器组件，位于所述第二变频器组件的右侧的所述循环风扇的出风方向朝向所述第二变频器组件，位于所述第二变频器组件左侧的所述循环风扇的出风方向朝向所述第一变频器组件。

所述冷端上设置有换热翅片，所述散热风扇的出风方向指向所述换热翅片。

所述换热翅片之间形成气体流道，所述气体流道内的气流方向与所述散热风扇的出风方向相同。

所述气体流道的气流方向指向所述变频器元件。

所述散热结构还包括表冷器，所述表冷器设置于所述变频器腔内。

所述散热结构还包括表冷器风扇，所述表冷器风扇设置于所述表冷器的一侧，且所述表冷器风扇的出风方向朝向所述变频器元件。

所述变频器元件包括第一变频器组件和第二变频器组件，所述第一变频器组件和第二变频器组件并列设置于所述变频器腔内，所述表冷器设置于所述第一变频器组件和所述第二变频器组件之间。

所述变频器腔的底面上凹陷形成有积水槽和卸水槽，所述卸水槽的一端与所述积水槽连通，另一端与所述电容腔连通，所述表冷器设置于所述积水槽内。

一种空调系统，包括上述的压缩机组件。

本发明提供的压缩机组件及空调系统，在压缩机壳体上直接设置外壳，并使外壳与压缩机壳体的部分共同围成用于安装元器件的元件腔，从而可以直接将变频器等元器件安装在压缩机壳体上，减小压缩机组件集成后的占用空间，而且散热结构设置在元件腔内，能够通过元件腔所在的部分压缩机壳体对压缩机进行散热，从而保证压缩机的冷却散热效率，元件腔内的冷凝水也能够贴合在压缩机的壳体进行流动，冷凝水的冷量也能够对压缩机进行冷却，从而通过合理的布置外壳、元器件以及散热结构的位置，并充分利用散热结构的冷量以及产生的冷凝水的冷量来保证对压缩机及元器件的散热效率，从而克服了现有技术中无法设置压缩机的冷却结构和元器件的散热结构的技术问题，有效的保证了压缩机组件及空调系统的工作可靠。

附图说明

图1为本发明实施例提供的压缩机组件的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的压缩机组件的俯视图；

图3为本发明实施例提供的变频器腔及电容腔的剖视图；

图4为本发明实施例提供的半导体制冷机构的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的表冷器及表冷器风扇的结构示意图；

图中：

1、压缩机壳体；2、元器件；3、散热结构；41、变频器腔；42、电容腔；31、半导体制冷机构；32、冷端；33、换热翅片；34、散热风扇；35、循环风扇；51、第一变频器组件；52、第二变频器组件；6、表冷器；7、表冷器风扇；36、积水槽；37、卸水槽；8、电机接线组件；38、循环换热流道。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语"上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

变频器一体化压缩机高度集成变频器与压缩机两者于一体，大幅度缩减了原独立式压缩机与变频器的体积，这就使离心冷水机组的总体积也得到显著缩减，为冷水机组的小型化发展提高基础。然而变频器一体化压缩机虽具备诸多优点，其压缩机和变频器的散热方式却成为一大难题。压缩机和变频器在工作时均会产生热量而需要独立的散热结构进行散热，将变频器集成在压缩机上，会使得变频器占用压缩机的部分表面而影响压缩机的散热效果，而且变频器和压缩机的零件排布极其紧凑，会进一步加剧压缩机和变频器的冷却结构的布置难度，最终会造成集成后的压缩机和变频器散热不可靠的问题。现有技术中一般仅仅会在变频器远离压缩机的侧壁上设置翅片类散热结构，将变频器产生的热量直接发散到空气中，但变频器的热量不仅仅会朝向远离压缩机的方向传递，其还会向压缩机传递而造成压缩机的散热不可靠的问题，严重影响压缩机、变频器及其所在的空调系统的工作可靠性。为此，本申请提供了一种如图1至图5所示的压缩机组件，其特征在于：包括：压缩机，所述压缩机具有压缩机壳体1；外壳(图中未示出)，所述外壳设置于所述压缩机壳体1上，且所述外壳与所述压缩机壳体1共同围成元件腔，所述元件腔的冷凝水流经所述压缩机壳体1；元器件2，所述元器件2设置于所述元件腔内；散热结构3，所述散热结构3设置于所述元件腔内。在压缩机壳体1上直接设置外壳，并使外壳与压缩机壳体1的部分共同围成用于安装元器件2的元件腔，从而可以直接将变频器等元器件2安装在压缩机壳体1上，减小压缩机组件集成后的占用空间，而且散热结构3设置在元件腔内，能够通过元件腔所在的部分压缩机壳体1对压缩机进行散热，从而保证压缩机的冷却散热效率，元件腔内的冷凝水也能够贴合在压缩机的壳体进行流动，冷凝水的冷量也能够对压缩机进行冷却，从而通过合理的布置外壳、元器件2以及散热结构3的位置，并充分利用散热结构3的冷量以及产生的冷凝水的冷量来保证对压缩机及元器件2的散热效率，从而克服了现有技术中无法设置压缩机的冷却结构和元器件2的散热结构3的技术问题，有效的保证了压缩机组件及空调系统的工作可靠。

在压缩机组件工作时，压缩机和元器件2均开始工作而产生热量，此时散热结构3开始工作，对元件腔内的气体降温冷却，并最终实现对元器件2和构成元件腔的部分压缩机壳体1进行降温散热，而且随着散热结构3的工作，气体中的水蒸气逐渐凝结而形成凝露，并在元件腔内产生冷凝水，由于冷凝水的温度较低，同时元件腔中存在部分压缩机壳体1，因此可以使冷凝水沿着压缩机壳体1进行流动，即能够保证冷凝水顺利排出元件腔而不会对元器件2产生影响，保证元器件2的可靠性，还能够利用冷凝水的冷量将压缩机工作时产生的热量带走而实现对压缩机的冷却，提高压缩机的冷却效率。

电容是变频器所需的元器件2之一、体积偏大，需要独立的腔室布置电容，而且压缩机壳体1一般为圆筒状，将变频器元件和电容元件均设置在压缩机壳体1的顶部会造成集成后的压缩机组件的尺寸增加，为了充分利用空间，所述元件腔包括相互连通的变频器腔41和电容腔42连通，所述变频器腔41位于所述压缩机壳体1的顶部，所述电容腔42位于所述压缩机壳体1的一侧，所述元器件2包括变频器元件和电容元件，所述变频器元件设置于所述变频器腔41内，所述电容元件设置于所述电容腔42内，所述散热结构3设置于所述变频器腔41内。此时仅仅变频器元件会增加压缩机壳体1的高度，而电容元件则会处于压缩机壳体1的侧面而不会对压缩机组件的高度产生影响，充分利用圆筒状的弧面尺寸，从而减小压缩机组件的占用空间。同时由于电容腔42处于压缩机壳体1的侧面，而变频器腔41处于压缩机壳体1的顶部，使得变频器腔41高于电容腔42，将散热结构3设置在变频器腔41内，使得其产生的冷凝水能够在重力的作用下从变频器腔41内流出并贴合在电容腔42的内壁上进行流动，从而可以避免冷凝水对变频器元件和电容元件的影响，保证冷凝水的可靠排出。可选的，所述外壳包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体位于所述压缩机壳体1的上方，且所述第一壳体与所述压缩机壳体1共同围成变频器腔41，所述第二壳体位于所述压缩机壳体1的一侧，且所述第二壳体与所述压缩机壳体1共同围成电容腔42，贴合在电容腔42的内壁上流动的冷凝水能够在压缩机壳体1上进行流动，从而实现对压缩机的散热冷却，保证压缩机组件的散热可靠。其中，变频器元件和电容元件呈上下分布的方式设置于同一平面(变频器腔的底面)上。

为了保证变频器腔41内的冷凝水能够顺利的流入电容腔42内，所述变频器腔41的底面所在平面与水平面具有倾角，且所述变频器腔41的底面的最低点与所述电容腔42连通。变频器腔41内产生的冷凝水能够顺利的在倾角及重力的作用下顺利的向电容腔42内流动，从而保证冷凝水的排出可靠，也能够保证对压缩机的冷却可靠。其中，构成变频器腔41的底面为部分压缩机壳体1，此部分压缩机壳体1相对于水平面倾斜，为了避免倾角过大而影响压缩机的体积及电容腔42的可用空间，此倾角的角度范围为5°至10°。

所述压缩机还包括电机，在压缩机工作时，依靠电机的转动来驱动压缩机内的压缩部件进行工作，从而实现对气体的压缩，电机在工作过程中会产生大量的热量，使得电机构成压缩机的热源之一，为了提高电机的散热效率，所述电机的电机壳体构成部分所述压缩机壳体1，使得电机能够通过电机壳体直接对外散热，实现电机的冷却，而电机壳体所在的压缩机壳体1部分的结构相对整齐，因此，将变频器等元器件2集成在压缩机上时，并使所述外壳与所述电机壳体共同围成所述电容腔42，所述变频器腔41的冷凝水流经所述电机壳体。利用冷凝水对电机壳体进行散热，从而保证电机的工作可靠。为了电机能够与外部电源进行电连接，所述压缩机组件还包括电机接线组件8，所述电机接线组件8与所述电机电连接，外部电源能够通过电机接线组件8为电机供电，所述电机接线组件8设置于所述变频器腔41内，所述元器件2设置于所述电机接线组件8的一侧，合理的将电机接线组件8等未集成变频器等元器件2时需要设置在压缩机外部的结构容纳在变频器腔41内，从而进一步的减小压缩机组件的占用空间。其中，电机接线组件8为内部中空的壳体，并且电机接线组件8构成部分电机的壳体，所述散热结构3设置于所述电机接线组件8上，此时散热结构3上产生的冷凝水能够沿着电机接线组件8向下流动而进入电容腔42内，从而使得冷凝水的产生位置也不会影响变频器元件的工作可靠性。

作为一种实施方式，所述散热结构3包括半导体制冷机构31，所述半导体制冷机构31具有相对的热端和冷端32，所述热端设置于所述电机接线组件8上，所述半导体制冷机构31的冷端32朝向所述变频器腔41的内部。由于电机接线组件8为内部中空的壳体，半导体制冷机构31的热端产生的热量并不会对电机产生影响，而半导体制冷机构31的冷端32则能够对变频器腔41内的气体进行冷却凝露，即实现了对变频器元件、电容元件的可靠散热，也能够使变频器腔41内的冷凝水在电机接线组件8上产生并能够顺利的从电机接线组件8上向下流动，进一步保证变频器元件的可靠性。

为了进一步的提高对变频器元件及电容元件的散热效率，所述散热结构3还包括散热风扇34，所述外壳上设置有进气口，所述散热风扇34设置于所述进气口处，且所述散热风扇34的出风方向指向所述半导体制冷机构31的冷端32。散热风扇34能够将外壳外部的气体引入外壳内，将半导体制冷机构31的冷端32产生的冷气吹向变频器元件，提高变频器元件的散热效率。

更进一步地，所述散热结构3还包括至少一个循环风扇35，所述变频器元件与所述外壳之间形成循环换热流道38，所述循环风扇35设置于所述循环换热流道38内，且至少一个所述循环风扇35的出风方向指向所述变频器元件。利用循环风扇35驱动冷气在循环换热流道38内进行循环流动，促进冷气在变频器腔41内的流动，并且一个循环风扇35能够将冷气直接吹向变频器元件上，从而充分地提高冷气对变频器元件的散热效率。为了进一步的提高冷气的流动可靠性，所述循环换热流道38的形状为环形，所述循环风扇35设置于所述环形的转角处。利用循环风扇35改变冷气在循环换热流道38的流动方向，从而避免冷气在循环换热流道38的转角处碰撞而产生紊流，降低循环换热流道38内的气流阻力，提高冷气对变频器元件的散热效率。

作为一种实施方式，所述变频器元件包括第一变频器组件51和第二变频器组件52，所述第一变频器组件51和第二变频器组件52并列设置于所述变频器腔41内，位于所述第一变频器组件51左侧的所述循环风扇35的出风方向朝向所述第一变频器组件51，位于所述第一变频器组件51右侧的所述循环风扇35的出风方向朝向所述第二变频器组件52，位于所述第二变频器组件52的右侧的所述循环风扇35的出风方向朝向所述第二变频器组件52，位于所述第二变频器组件52左侧的所述循环风扇的出风方向朝向所述第一变频器组件51，当几个循环风扇35开始工作时，气体能够流经第一变频器组件51然后流向第二变频器组件52，并在另一侧的循环风扇35的作用下再次回流至第一变频器组件51处，实现了气体循环。

优选的，如图1所示，散热风扇34位于半导体制冷机构31的一侧，循环换热流道38位于半导体制冷机构31的另一侧，散热风扇34的出风能够通过半导体制冷机构31的冷端32后流入循环换热流道38内进行循环，同时位于第二变频器组件52左侧的循环风扇35则将散热风扇34吹来的冷风送入至循环换热流道38内，然后在其他几个循环风机的共同作用下，实现冷风在循环换热流道38内的流动，保证变频器腔41内的任意位置均能够在冷风的作用下进行冷却散热，进而保证第一变频器组件51的散热效果。

所述冷端32上设置有换热翅片33，所述散热风扇34的出风方向指向所述换热翅片33。利用换热翅片33增加冷端32的换热面积，从而提高半导体制冷机构31的制冷效果。更进一步的，所述换热翅片33之间形成气体流道，所述气体流道内的气流方向与所述散热风扇34的出风方向相同。散热风扇34的出风能够顺利的流经气体流道，从而将冷风带出气体流道，保证了半导体制冷机构31的制冷效果。为了进一步的提高对变频器元件的散热效率，所述气体流道的气流方向指向所述变频器元件，冷风在散热风扇34的作用下能够通过气体流道直接吹向变频器元件和/或循环换热流道38内，避免冷风在半导体制冷机构31的冷端32堆积，保证了半导体制冷机构31的制冷效果，进而提高了对变频器元件的散热效果。

其中，所述散热结构3还包括表冷器6，所述表冷器6设置于所述变频器腔41内。表冷器6能够进一步的对变频器腔41内的气体进行冷却，从而提高对变频器元件的冷却散热效果。其中表冷器6能够在压缩机组件所在的冷媒循环系统中获取低温冷媒，从而实现制冷功能。为了增加表冷器6的制冷效果，所述散热结构3还包括表冷器风扇7，所述表冷器风扇7设置于所述表冷器6的一侧，且所述表冷器风扇7的出风方向朝向所述变频器元件。利用表冷器风扇7将表冷器6产生的冷气吹向变频器元件，从而可以有效的提高变频器元件的散热效率，同时由于设置表冷器6，使得变频器腔41内的气体温度足够低，而电容腔42与变频器腔41处于连通状态，使得电容腔42内的气体温度也能够降低，从而同样的提高了电容元件的散热效率。更进一步地，变频器腔41内的冷凝水的温度相对也变低，还能够进一步地提高冷凝水对压缩机的散热效果。

如图1所示，所述变频器元件包括第一变频器组件51和第二变频器组件52，所述第一变频器组件51和第二变频器组件52并列设置于所述变频器腔41内，所述表冷器6设置于所述第一变频器组件51和所述第二变频器组件52之间。此时表冷器6处于循环换热流道38内，表冷器6能够对循环换热流道38内的气体进行冷却，从而提高对第一变频器组件51和第二变频器组件52的散热效果。

由于表冷器6的温度较低，因此在表冷器6上也会产生冷凝水，为此，所述变频器腔41的底面上凹陷形成有积水槽36和卸水槽37，所述卸水槽37的一端与所述积水槽36连通，另一端与所述电容腔42连通，所述表冷器6设置于所述积水槽36内。表冷器6上产生的冷凝水能够直接流入集水槽内，并且通过卸水槽37的引流作用流动至电容腔42处，由于卸水槽37是贴合于电容腔42的内壁的，使得卸水槽37内流入的水流也能够贴合在电容腔42的内壁上，从而避免了冷凝水对电容元件的影响以保证了电容元件的可靠性。

其中，积水槽36的底面高度低于第一变频器组件51和第二变频器组件52的安装平面，卸水槽37的截面为方形，且卸水槽37与积水槽36连通的端部高于其与电容腔42连通的端部，保证冷凝水能够顺利的流入电容腔42内。

表冷器6包括多条相互并列的换热盘管，所有换热盘管的一端通过分支管道进行连通而构成冷媒入口，另一端则通过另一分支管道连通而构成冷媒出口。压缩机组件所在的冷媒换热循环中，冷凝器旁通的冷媒通过节流后进入换热盘管内，冷媒通过换热盘管与外部气体进行热交换，冷媒汽化吸热，而外部空气放热降温，实现了对变频器腔41内的气体冷却的目的。

一种空调系统，包括上述的压缩机组件。

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本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。