CN107816816B - 制冷装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制冷装置，包括：压缩机，压缩机包括壳体、第一气缸、第二气缸和第一轴承，第一轴承上设有柱塞通道和柱塞，柱塞通道的第一端的柱塞孔与第二气缸的气缸腔正对且与第二吸气口连通；换向组件；室外换热器和室内换热器；补气装置；第一切换组件，第一切换组件包括第一接口至第四接口；第二切换组件，第二切换组件包括第一端口至第四端口。根据本发明的制冷装置，其第一切换组件和第二切换组件可以实现压缩机在单级压缩和两级压缩之间的切换，柱塞通道内的柱塞可以实现第二气缸的变容，由此可以提升制冷装置的制冷/制热能力、减小能量消耗。制冷装置的结构简单、操作方便、制热和制冷能力强且能耗低，具有很强的实用性能。

Description

制冷装置

技术领域

本发明涉及制冷领域，尤其是涉及一种制冷装置。

背景技术

通常，空调器采用两级压缩的方式来提升其自身的低温制热能力，由此可以使空调器在低温工况下正常地进行制热工作。但是，传统的空调器的两级压缩的高压侧和低压侧的压缩机缸比是固定的，不能够实现两级压缩和单级压缩两种工作模式之间的切换，从而降低了压缩机的对不同工况的适应能力。

在相关技术中，提出了一种制冷装置，该制冷装置包括第一气缸和第二气缸，其中第二气缸为可卸载缸，其滑片背部没有弹簧，主要靠滑片腔的压力高低实现第二气缸的工作模式的切换。但是该制冷装置只有在进行制热工作时才能采用两级压缩，制冷工作时只能采用单级压缩，从而限制了制冷装置的制冷能力。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种制冷装置，所述制冷装置具有操作方便、可以实现单级压缩和两级压缩的自由切换的优点。

根据本发明实施例的制冷装置，包括：压缩机，所述压缩机包括壳体、第一气缸、第二气缸和第一轴承，所述壳体上设有排气管，所述第一轴承设在所述第二气缸的远离所述第一气缸的一侧，所述第一气缸设有第一吸气口和与所述排气管连通的第一排气口，所述第二气缸设有第二吸气口和第二排气口，所述第一轴承上设有柱塞通道和可移动地设在所述柱塞通道内的柱塞，所述柱塞通道的第一端的柱塞孔与所述第二气缸的气缸腔正对且与所述第二吸气口连通；换向组件，所述换向组件设有第一阀口至第四阀口，所述第一阀口与所述排气管相连；室外换热器和室内换热器，所述室外换热器的第一端与所述第二阀口相连，所述室内换热器的第一端与所述第三阀口相连；补气装置，所述补气装置设有第一进出口、第二进出口和补气口，所述第一进出口与所述室外换热器的第二端之间串联有第一节流元件，所述第二进出口与所述室内换热器的第二端之间串联有第二节流元件；第一切换组件，所述第一切换组件包括第一接口至第四接口，所述第一接口与所述补气口相连，所述第二接口与所述第一吸气口相连，第三接口与所述第四阀口相连，所述第四接口与所述第二吸气口相连；第二切换组件，所述第二切换组件包括第一端口至第四端口，所述第一端口与所述第二排气口相连，所述第二端口与所述排气管连通，所述第三端口与所述柱塞通道的第二端连通，所述第四端口通过冷媒通道与所述补气装置内的空间连通。

根据本发明实施例的制冷装置，通过设置第一切换组件、第二切换组件和柱塞通道，第一切换组件和第二切换组件可以切换其内部流路实现压缩机在单级压缩和两级压缩之间切换，柱塞通道内的柱塞可以实现第二气缸的变容。当压缩机进行两级压缩时，第二气缸的工作容积最大，由此可以增大冷媒流量，提升制冷装置的制冷/制热能力。当压缩机进行单级压缩时，第二气缸的工作容积减小，由此在满足工作需求的同时可以减小制冷装置的能量消耗、提升制冷装置的能效。制冷装置的结构简单、操作方便、制热和制冷能力强且能耗低，具有很强的实用性能。

根据本发明的一些实施例，所述第一气缸的排气容积为V1，所述柱塞孔封堵时所述第二气缸的排气容积为V2，其中V2/V1＝0.8～2。

在本发明的一些实施例中，所述第一气缸的排气容积为V1，所述柱塞孔打开时所述第二气缸的排气容积为V2’，其中V2’/V1＝0.05～0.4。

根据本发明实施例的一些实施例，所述制冷装置还包括储液器，所述储液器包括进口和出口，所述进口与所述第四阀口相连，所述出口与所述第三接口相连。

根据本发明的一些实施例，所述第一切换组件和所述第二切换组件联动切换。

根据本发明的一些实施例，所述第一切换组件、所述第二切换组件和所述换向组件联动切换。

根据本发明的一些实施例，所述第一切换组件为四通阀。

根据本发明的一些实施例，所述第二切换组件为四通阀。

根据本发明的一些实施例，所述换向组件为四通阀。

根据本发明的一些实施例，所述补气装置为闪发器或过冷换热器。

根据本发明的一些实施例，所述制冷装置还包括换热器组件，所述换热器组件串联在所述冷媒通道上。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的制冷装置的整体结构示意图；

图2是根据本发明实施例的第二气缸的俯视图；

图3是图2所示的第二气缸的内部结构示意图；

图4是根据本发明实施例的制冷装置的整体结构示意图，其中该制冷装置处于两级压缩的工作模式；

图5是根据本发明实施例的制冷装置的整体结构示意图，其中该制冷装置处于单级压缩的工作模式；

图6是根据本发明实施例的制冷装置的整体结构示意图，其中该制冷装置的冷媒流道上设有换热器组件；

图7是根据本发明实施例的制冷装置的整体结构示意图，其中该制冷装置的补气装置为过冷换热器。

附图标记：

制冷装置100，

压缩机10，

壳体110，

第一气缸120，第一吸气口120A，第一排气口120B，

第二气缸130，第二吸气口130A，第二排气口130B，

第一轴承140，柱塞通道140A，柱塞140B，柱塞孔140C，

第二轴承150，曲轴160，中隔板170，排气管180，

换向组件20，第一阀口210，第二阀口220，第三阀口230，第四阀口240，

室外换热器30，第一节流元件310，

室内换热器40，第二节流元件410，换热器组件420，

补气装置50，第一进出口510，第二进出口520，补气口530，第三进出口540，第四进出口550，第一连接通道560，第二连接通道570，

第一切换组件60，第一接口610，第二接口620，第三接口630，第四接口640，

第二切换组件70，第一端口710，第二端口720，第三端口730，第四端口740，

储液器80，进口810，出口820，

冷媒通道90。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图7描述根据本发明实施例的制冷装置100，该制冷装置100可以用于室内空气的制冷和制热。

根据本发明实施例的制冷装置100，包括：压缩机10、换向组件20、室外换热器30、室内换热器40、补气装置50、第一切换组件60和第二切换组件70。

如图1、图4-图6所示，压缩机10可以包括壳体110、第一气缸120、第二气缸130和第一轴承140，第一轴承140设在第二气缸130的远离第一气缸120的一侧。壳体110上可以设有排气管180和吸气管，吸气管可以将低压的冷媒吸入压缩机10中，压缩机10可以对冷媒进行压缩，压缩完成后的冷媒可以通过排气管180排出。

具体而言，如图3所示，压缩机10还可包括第二轴承150、曲轴160和中隔板170。在第一轴承140和第二轴承150之间设有第一气缸120和第二气缸130，第一气缸120位于第二气缸130的上端，在第一气缸120和第二气缸130之间设有中隔板170。第一轴承140位于第二气缸130的下端，第二轴承150位于第一气缸120的上端。曲轴160分别与第一轴承140和第二轴承150相连，当压缩机10工作时，曲轴160可以进行旋转以带动第一气缸120和第二气缸130中的活塞进行转动，由此可以实现冷媒的压缩。

如图1-图3所示，第一气缸120上可以设有第一吸气口120A和与排气管180连通的第一排气口120B，第二气缸130上可以设有第二吸气口130A和第二排气口130B。第一轴承140上可以设有柱塞通道140A和可移动地设在柱塞通道140A内的柱塞140B，柱塞通道140A的第一端的柱塞孔140C与第二气缸130的气缸腔正对且与第二吸气口130A连通，柱塞140B可以实现第二气缸130的变容。具体而言，柱塞140B的上部一直处于低压的状态。当压缩机10处于单级压缩的工作模式时，柱塞140B的下端处于低压状态，柱塞140B位于柱塞通道140A的下端，第二气缸130的气缸腔与柱塞孔140C连通，由此第二气缸130内的活塞在第二吸气口130A和柱塞孔140C之间运动时第二吸气口130A无法正常吸气，从而可以减小第二气缸130的冷媒压缩容积。当压缩机10进行两级压缩时，柱塞140B的下端处于高压状态。由于柱塞140B的两端存在压力差，在压力的作用下柱塞140B会向上移动，由此柱塞140B可以将柱塞孔140C封堵，此时，第二气缸130的工作容积为最大容积，压缩机10内的冷媒流量最大。

如图1、图4-图6所示，换向组件20可以包括第一阀口210、第二阀口220、第三阀口230和第四阀口240，第一阀口210可以与排气管180相连，室外换热器30的第一端可以与第二阀口220相连，室内换热器40的第一端可以与第三阀口230相连。换向组件20可以实现制冷装置100内的冷媒流向的切换。具体而言，当制冷装置100进行制冷工作时，第一阀口210与第二阀口220导通，第三阀口230与第四阀口240导通，压缩完成的冷媒可以通过换向组件20流入到室外换热器30内，冷媒首先与室外空气进行换热，然后冷媒可以再流入到节流装置(如图1所示的第一节流元件310)，节流装置对冷媒进行节流降压，冷媒由气态转化成气液混合的状态。气液混合状态的冷媒进入室内换热器40后，室内换热器40为蒸发器，液态的冷媒蒸发吸收室内空气的热量，由此可以实现降低室内温度的目的，完成室内换热的冷媒再通过换向组件20回流到压缩机10中。

当制冷装置100进行制热工作时，第一阀口210与第三阀口230导通，第二阀口220与第四阀口240导通，高温高压的冷媒可以通过换向组件20流入到室内换热器40中，高温高压的冷媒在室内换热器40中与室内空气进行换热，由此可以实现升高室内温度的目的。换热完成后的冷媒可以流入节流装置(如图1所示的第二节流元件410)以对其进行节流降压，然后冷媒再流入到室外换热器30中与室外空气进行换热，最后通过换向组件20回流到压缩机10中。

如图1、图4-图6所示，补气装置50可以包括第一进出口510、第二进出口520和补气口530，第一进出口510与室外换热器30的第二端之间可以串联有第一节流元件310，第二进出口520与室内换热器40的第二端之间可以串联有第二节流元件410。具体而言，第一节流元件310和第二节流元件410均可以对冷媒流路中的冷媒进行节流降压，从而可以保证冷媒的正常循环。当补气装置50可以实现气态冷媒和液态冷媒的分离，分离后的气态冷媒可以通过补气口530进入压缩机10内，由此可以对压缩机10内的气缸进行补气，进而可以提升压缩机10的工作效率。

如图1、图4-图6所示，第一切换组件60可以包括第一接口610、第二接口620、第三接口630和第四接口640。第一接口610可以与补气口530相连，第二接口620可以与第一吸气口120A相连，第三接口630可以与第四阀口240相连，第四接口640可以与第二吸气口130A相连。

如图1、图4-图6所示，第二切换组件70可以包括第一端口710、第二端口720、第三端口730和第四端口740，第一端口710可以与第二排气口130B相连，第二端口720可以与排气管180连通，第三端口730可以与柱塞通道140A的第二端连通，第四端口740可以通过冷媒通道90与补气装置50的内部空间连通。

具体而言，冷媒通道90的一端与第四端口740相连，冷媒通道90的另一端可以与补气装置50和第一切换组件60之间的连接管路相连，也可以与补气装置50直接相连。第一切换组件60和第二切换组件70可以实现制冷装置100的单级压缩和两级压缩两种工作模式之间的切换。如图4所示，当压缩机10进行两级压缩时，第一接口610可以与第二接口620导通，第三接口630可以与第四接口640导通，第一端口710可以与第四端口740导通，第二端口720可以与第三端口730导通。由于第二端口720与排气管180连通，因此柱塞通道140A的第二端处于高压状态，柱塞140B向上移动并封堵柱塞孔140C，此时第二气缸130的工作容积为其最大容积。来自换向组件20的低压冷媒通过第三接口630进入第一切换组件60，然后通过第四接口640流入到第二气缸130内。第二气缸130可以对冷媒进行压缩，冷媒由低压状态转化成中压状态。中压状态的冷媒通过第二排气口130B进入到第二切换组件70，然后依次通过第四端口740和第一接口610进入到第一切换组件60内。接着中压状态的冷媒依次通过第二接口620和第一吸气口120A进入到第一气缸120内，第一气缸120对中压状态的冷媒再次进行压缩，冷媒由中压状态转化成高压状态，由此实现了冷媒的两级压缩。最后高压的冷媒通过第二排气口130B排入到壳体110的内部空间内。

与此同时，补气装置50将气液混合状态的冷媒进行分离，处于中压状态的气态冷媒通过补气口530进入到第一切换组件60内，然后依次通过第二接口620和第一吸气口120A进入到第一气缸120内，由此可以实现对第一气缸120补气的目的，进而可以增大压缩机10的冷媒流量，提升压缩机10的工作效率。

如图5所示，当压缩机10进行单级压缩时，第一接口610可以与第四接口640导通，第二接口620可以与第三接口630导通，第一端口710可以与第二端口720导通，第三端口730可以与第四端口740导通。由于第三端口730与排气管180连通，因此柱塞通道140A的下端处于低压状态，柱塞140B位于柱塞通道140A的下端，第二气缸130的气缸腔和柱塞孔140C连通，此时第二气缸130的工作容积减小。来自换向组件20的低压冷媒通过第三接口630进入第一切换组件60，然后通过第二接口620流入到第一气缸120内，第一气缸120可以对冷媒进行压缩，冷媒由低压状态转化成高压状态。高压状态的冷媒通过第一排气口120B排入到壳体110的内部空间内。与此同时，补气装置50将气液混合状态的冷媒进行分离，处于中压状态的气态冷媒通过补气口530进入到第一切换组件60内，然后依次通过第四接口640和第二吸气口130A进入到第二气缸130内，第二气缸130对中压状态的冷媒进行压缩，然后通过第二排气口130B将冷媒排入到壳体110的内部空间内。

由此，通过上述设计，可以通过切换第一切换组件60和第二切换组件70的内部流路实现压缩机10在单级压缩和两级压缩之间的切换。在正常工况下，制冷装置100的负荷较低，可以调节第一切换组件60和第二切换组件70以使压缩机10进入单级压缩的工作模式，由此可以减小制冷装置100的能量消耗、提升能效。在极度低温或高温的工况下，制冷装置100的负荷较高，高负荷会导致压缩机10的压比增大、冷媒泄漏量增大，可以调节第一切换组件60和第二切换组件70以使压缩机10进入两级压缩的工作模式，由此可以降低压缩机10的压比、减小冷媒泄漏量，从而可以增大压缩机10的冷媒流量，可以提升制冷装置100的制冷/制热能力，进而可以提升制冷装置100的能效。

根据本发明实施例的制冷装置100，通过设置第一切换组件60、第二切换组件70和柱塞通道140A，第一切换组件60和第二切换组件70可以切换其内部流路实现压缩机10在单级压缩和两级压缩之间切换，柱塞通道140A内的柱塞140B可以实现第二气缸130的变容。当压缩机10进行两级压缩时，第二气缸130的工作容积最大，由此可以增大冷媒流量，提升制冷装置100的制冷/制热能力。当压缩机10进行单级压缩时，第二气缸130的工作容积减小，由此在满足工作需求的同时可以减小制冷装置100的能量消耗、提升制冷装置100的能效。制冷装置100的结构简单、操作方便、制热和制冷能力强且能耗低，具有很强的实用性能。

根据本发明的一些实施例，第一气缸120的排气容积为V1，柱塞孔140C封堵时第二气缸130的排气容积为V2，其中V2/V1＝0.8～2，由此可以增大压缩机10的冷媒流量。具体而言，当柱塞140B封堵柱塞孔140C时，第二气缸130的气缸腔和柱塞孔140C之间不连通，第二气缸130的排气容积最大，其中0.8＜V2/V1＜2。可以通过调整V2/V1的大小灵活调整压缩机10的整体排气容积，第二气缸130压缩完成的中压冷媒和补气装置50中的中压冷媒可以再次进入到第一气缸120内再次进行压缩，从而可以提升压缩机10内的冷媒流量，进而可以提升制冷装置100的制冷/制热能力。

在本发明的一些实施例中，第一气缸120的排气容积为V1，柱塞孔140C打开时第二气缸130的排气容积为V2’，其中V2’/V1＝0.05～0.4，由此可以减小压缩机10的能耗。具体而言，当柱塞孔140C处于打开的状态时，第二气缸130内的活塞在第二吸气口130A和柱塞孔140C之间运动时第二吸气口130A无法正常吸气，第二气缸130的排气容积最小，其中0.05＜V2’/V1＜0.4。由此，可以在满足压缩机10冷媒流量需求的同时减小压缩机10的能量消耗，从而可以提升制冷装置100的使用灵活性和实用性能。

如图1、图4-图6所示，根据本发明的一些实施例，制冷装置100还可包括储液器80，储液器80可以包括进口810和出口820，进口810可以与第四阀口240相连，出口820可以与第三接口630相连，从而可以确保压缩机10的正常运行。具体而言，当制冷装置100工作时，换热完成后的冷媒通过第四阀口240回流至压缩机10中，由于此时的冷媒处于气液混合的状态，若液态的冷媒直接进入到压缩机10中进行压缩，将会对压缩机10的压缩部件产生损害。储液器80可以实现气态冷媒和液态冷媒的分离，可以利用重力的作用将液态的冷媒储存在储液器80的下部，气态的冷媒则通过储液器80上部的排气口进入到压缩机10中。此外，冷媒在流通的过程中会将冷媒管路中的杂质带入到压缩机10中，储液器80内的过滤装置可以将冷媒中的杂质过滤掉，从而可以起到保护压缩机10的作用。

根据本发明的一些实施例，第一切换组件60和第二切换组件70可以联动切换，由此可以优化制冷装置100的操作流程，方便用户的实际使用。具体而言，当制冷装置100在单级压缩和两级压缩两个工作模式之间切换时，第一切换组件60和第二切换组件70可以同时对其内部的流路进行切换，由此可以实现工作模式的不停机切换，进而可以提升制冷装置100的工作效率。可以理解的是，也可以分别对第一切换组件60和第二切换组件70进行切换，可以根据实际使用需求选择操作。例如，当制冷装置100切换工作模式时，可以选择停机切换，第一切换组件60内的流路首先切换，然后第二流路内的流路再进行切换。

根据本发明的一些实施例，第一切换组件60、第二切换组件70和换向组件20可以联动切换，由此可以优化制冷装置100的操作流程，方便用户的实际使用。例如，可以在换向组件20内设置联动触发器，联动触发器与第一切换组件60和第二切换组件70通信连接。在极度低温的工况下，制冷装置100选择制热工作，当换向组件20换向时，联动触发器工作，由此可以带动第一切换组件60和第二切换组件70同时进行切换，由此可以在最短的时间内调整制冷装置100的工作模式，进而可以提升用户的使用舒适度。

根据本发明的一些实施例，第一切换组件60可以为四通阀，从而可以方便安装和实际操作。具体而言，四通阀内可以设有电磁阀线圈。当制冷装置100进行单级压缩时，四通阀断电，第一接口610和第四接口640导通，第二接口620和第三接口630导通。当制冷装置100进行两级压缩时，四通阀上电，四通阀内的活塞移动，第一接口610和第二接口620导通，第三接口630和第四接口640导通。由此，可以通过简单的上电和断电实现第一切换组件60内的流路的切换，操作比较方便。

根据本发明的一些实施例，第二切换组件70可以为四通阀，从而可以方便安装和实际操作。具体而言，四通阀内设有电磁阀线圈。当制冷装置100进行单级压缩时，四通阀断电，第一端口710和第二端口720导通，第三端口730和第四端口740导通。当制冷装置100进行两级压缩时，四通阀上电，四通阀内的活塞移动，第一端口710和第四端口740导通，第二端口720和第三端口730导通。由此，可以通过简单的上电和断电实现第二切换组件70内的流路的切换，操作比较方便。

根据本发明的一些实施例，换向组件20可以为四通阀，从而可以方便安装和实际操作。具体而言，四通阀内设有电磁阀线圈。当制冷装置100进行制冷工作时，四通阀断电，第一阀口210和第二阀口220导通，第三阀口230和第四阀口240导通。当制冷装置100进行制热工作时，四通阀上电，四通阀内的活塞移动，第一阀口210和第三阀口230导通，第二阀口220和第四阀口240导通。

如图1、图4-图7所示，根据本发明的一些实施例，补气装置50可以为闪发器或过冷换热器，由此可以提升制冷装置100的工作效率。具体而言，当补气装置50为闪发器时，补气装置50可以对压缩机10进行补气，由此可以提升压缩机10的工作效率。当补气装置50为过冷换热器时，补气装置50可以实现冷媒的热交换，从而可以提升室内换热器40和室外换热器30的换热效率。可以理解的是，补气装置50的设计形式不仅限于此，可以根据实际需求选择设置，只要能够满足提升制冷装置100的工作效率即可，本发明对此不做具体限制。

如图7所示，在本发明的一个具体示例中，补气装置50为过冷换热器，补气装置50可以包括第一进出口510、第二进出口520、补气口530和第四进出口550，补气装置50内设有第一连接通道560和第二连接通道570。其中，第一连接通道560的一端与第二进出口520相连，第一连接通道560的另一端穿过第四进出口550与室外换热器30的第二端相连。第二连接通道570的一端与第一进出口510相连，第二连接通道570的另一端与补气口530相连。

当制冷装置100进行制冷工作时，完成室外换热的一部分冷媒流入到第一节流元件310，第一节流元件310对冷媒进行节流降压，冷媒由中温高压的状态转化成低温中压的状态，然后进入第二连接通道570内。完成室外换热的另一部分冷媒流入到第一连接通道560。第二连接通道570内的低温中压的冷媒与第一连接通道560内的中温高压的冷媒进行换热，第一连接通道560内的冷媒降温转化成低温状态，然后再流入第二节流元件410，第二节流元件410对其再次进行节流降压，最后流入到室内换热器40中。由此，可以增大进入室内换热器40中的冷媒的过冷度，从而可以提升室内换热器40的制冷效率。第二连接通道570内的冷媒换热完成后通过第一切换组件60流入到压缩机10内。

当制冷装置100进行制热工作时，完成室内换热的冷媒经过第二节流元件410节流降压后进入到第一连接通道560内，此时冷媒处于中温中压的状态。第一连接通道560内的一部分冷媒进入到室外换热器30中，第一连接通道560内的另一部分冷媒流入第一节流元件310中，第一节流元件310对冷媒再次进行节流降压，冷媒转化成低温低压的状态并进入到第二连接通道570内。第二连接通道570内的冷媒可以与第一连接通道560内的冷媒进行换热，由此可以降低进入到室外换热器30中的冷媒温度，从而可以提升室外换热器30的换热效率，进而可以提升制冷装置100的制热效率。第二连接通道570内的冷媒换热完成后通过第一切换组件60流入到压缩机10内。

如图6所示，根据本发明的一些实施例，制冷装置100还可以包括换热器组件420，换热器组件420串联在冷媒通道90上，由此可以提升冷媒的能量利用率。具体而言，补气装置50上还可设置第三进出口540，冷媒通道90的一端与第四端口740相连，冷媒通道90的另一端与第三进出口540相连。当制冷装置100进行两级压缩时，第二气缸130可以将中压状态的冷媒通过第二切换组件70排入到冷媒通道90内，中压的冷媒在冷媒通道90内流通时进入到换热器组件420内，换热器组件420可以对一些特定的装置进行换热。例如，上述特定的装置可以为制冷装置100内的电子元器件等。

下面参考图1-图6详细描述根据本发明具体实施例的制冷装置100，该制冷装置100可以用于室内空气的制冷和制热。值得理解的是，下面描述仅是示例性的，而不是对本发明的具体限制。

如图4-图6所示，制冷装置100包括：压缩机10、换向组件20、室内换热器40、室外换热器30、补气装置50、第一切换组件60、第二切换组件70和储液器80。

如图2-图3所示，压缩机10包括：壳体110、第一气缸120、第二气缸130、第一轴承140、第二轴承150、曲轴160和中隔板170。壳体110上设有排气管180和吸气管。第一气缸120和第二气缸130设在第一轴承140和第二轴承150之间，第一气缸120位于第二气缸130的上端，在第一气缸120和第二气缸130之间设有中隔板170。第一轴承140位于第二气缸130的下端，第二轴承150位于第一气缸120的上端。曲轴160分别与第一轴承140和第二轴承150相连，曲轴160可以进行旋转以带动第一气缸120和第二气缸130中的活塞进行转动。

如图1-图3所示，第一气缸120上设有第一吸气口120A和与排气管180连通的第一排气口120B，第二气缸130上设有第二吸气口130A和第二排气口130B。第一轴承140上设有柱塞通道140A和可移动地设在柱塞通道140A内的柱塞140B，柱塞通道140A的上端的柱塞孔140C与第二气缸130的气缸腔正对且与第二吸气口130A连通。其中柱塞140B的上部一直处于低压的状态。第一气缸120的排气容积为V1，柱塞孔140C封堵时第二气缸130的排气容积为V2，柱塞孔140C打开时第二气缸130的排气容积为V2’，V2/V1＝1.5，V2’/V1＝0.05。

如图1、图4-图6所示，换向组件20为四通阀，换向组件20包括第一阀口210、第二阀口220、第三阀口230和第四阀口240，第一阀口210与排气管180相连，室外换热器30的第一端与第二阀口220相连，室内换热器40的第一端与第三阀口230相连。

如图1、图4-图6所示，补气装置50为闪发器，补气装置50包括第一进出口510、第二进出口520和补气口530，第一进出口510与室外换热器30的第二端之间串联有第一节流元件310，第二进出口520与室内换热器40的第二端之间串联有第二节流元件410，第一节流元件310和第二节流元件410均可以对冷媒流路中的冷媒进行节流降压。储液器80包括进口810和出口820，进口810与第四阀口240相连，出口820与第三接口630相连。

如图1、图4-图6所示，第一切换组件60和第二切换组件70均为四通阀。第一切换组件60包括第一接口610、第二接口620、第三接口630和第四接口640。第一接口610与补气口530相连，第二接口620与第一吸气口120A相连，第三接口630与储液器80相连，第四接口640与第二吸气口130A相连。第二切换组件70包括第一端口710、第二端口720、第三端口730和第四端口740，第一端口710与第二排气口130B相连，第二端口720与排气管180连通，第三端口730与柱塞通道140A的第二端连通，第四端口740通过冷媒通道90与补气装置50的内部空间连通。

具体而言，在低温工况下，制冷装置100采用两级压缩的方式进行制热，换向组件20、第一切换组件60和第二切换组件70同时上电，第一阀口210与第三阀口230导通，第二阀口220与第四阀口240导通，第一接口610与第二接口620导通，第三接口630与第四接口640导通，第一端口710与第四端口740导通，第二端口720与第三端口730导通。由于第二端口720与排气管180连通，因此柱塞通道140A的第二端处于高压状态，柱塞140B向上移动并封堵柱塞孔140C，此时第二气缸130的工作容积为其最大容积。来自换向组件20的低压冷媒通过第三接口630进入第一切换组件60，然后通过第四接口640流入到第二气缸130内。第二气缸130对冷媒进行压缩，冷媒由低压状态转化成中压状态。中压状态的冷媒通过第二排气口130B进入到第二切换组件70，然后依次通过第四端口740和第一接口610进入到第一切换组件60内。接着中压状态的冷媒再依次通过第二接口620和第一吸气口120A进入到第一气缸120内，第一气缸120对中压状态的冷媒再次进行压缩，冷媒由中压状态转化成高压状态，最后通过第二排气口130B排入到壳体110的内部空间内。

高温高压的冷媒通过排气管180进入到换向组件20内，然后依次通过第一阀口210和第三阀口230进入到室内换热器40中。室内换热器40为冷凝器，高温高压的冷媒可以与室内空气进行换热，由此可以实现升高室内温度的目的。完成室内换热的冷媒流入第二节流元件410，第二节流元件410对冷媒进行节流降压，冷媒转化成气液两相的状态。气液两相的冷媒流入到补气装置50中，补气装置50可以实现气态冷媒和液态冷媒的分离，分离后的气态冷媒通过补气口530和冷媒通道90进入第一气缸120内，由此可以对第一气缸120进行补气，进而可以提升压缩机10的工作效率。分离后的液态冷媒从第一进出口510流入到第一节流元件310内，第一节流元件310对冷媒再次进行节流降压。接着冷媒进入到室外换热器30中，冷媒与室外空气进行换热。完成室外换热的冷媒通过换向组件20进入到储液器80中，储液器80可以利用重力的作用将液态的冷媒储存在储液器80的下部，气态的冷媒则通过储液器80上部的排气口进入到第二气缸130中，由此完成一个制热循环。

在正常工况下，制冷装置100采取单级压缩的方式进行制冷工作，换向组件20、第一切换组件60和第二切换组件70同时断电，第一阀口210与第二阀口220导通，第三阀口230与第四阀口240导通，第一接口610与第四接口640导通，第二接口620与第三接口630导通，第一端口710与第二端口720导通，第三端口730与第四端口740导通。由于第三端口730与排气管180连通，因此柱塞通道140A的第二端处于低压状态，柱塞140B位于柱塞通道140A的下端，此时第二气缸130的工作容积最小。来自换向组件20的低压冷媒通过第三接口630进入第一切换组件60，然后通过第二接口620流入到第一气缸120内，第一气缸120可以对冷媒进行压缩，冷媒由低压状态转化成高压状态。高压状态的冷媒通过第一排气口120B排入到壳体110的内部空间内。

高温高压的冷媒通过排气管180进入到换向组件20内，依次通过第一阀口210和第二阀口220进入到室外换热器30中，高温高压的冷媒可以与室外空气进行换热。完成室外换热的冷媒流入第一节流元件310内，第一节流元件310对冷媒进行节流降压，接着冷媒流入到补气装置50中。补气装置50可以实现气态冷媒和液态冷媒的分离，分离后的气态冷媒处于中压状态并通过补气口530和冷媒通道90进入第二气缸130内。第二气缸130对中压状态的冷媒进行压缩，然后通过第二排气口130B将冷媒排入到壳体110的内部空间内。分离后的液态冷媒通过第二进出口520进入到第二节流元件410内，第二节流元件410对冷媒再次进行节流降压，然后冷媒流入到室内换热器40中。室内换热器40为蒸发器，液态的冷媒蒸发吸收室内空气的温度，由此可以实现降低室温的目的。完成室内换热的冷媒通过换向组件20进入到储液器80中，储液器80可以利用重力的作用将液态的冷媒储存在储液器80的下部，气态的冷媒则通过储液器80上部的排气口进入到第一气缸120中，由此完成一个制冷循环。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种制冷装置，其特征在于，包括：

压缩机，所述压缩机包括壳体、第一气缸、第二气缸和第一轴承，所述壳体上设有排气管，所述第一轴承设在所述第二气缸的远离所述第一气缸的一侧，所述第一气缸设有第一吸气口和与所述排气管连通的第一排气口，所述第二气缸设有第二吸气口和第二排气口，所述第一轴承上设有柱塞通道和可移动地设在所述柱塞通道内的柱塞，所述柱塞通道的第一端的柱塞孔与所述第二气缸的气缸腔正对且与所述第二吸气口连通；

换向组件，所述换向组件设有第一阀口至第四阀口，所述第一阀口与所述排气管相连；

室外换热器和室内换热器，所述室外换热器的第一端与所述第二阀口相连，所述室内换热器的第一端与所述第三阀口相连；

补气装置，所述补气装置设有第一进出口、第二进出口和补气口，所述第一进出口与所述室外换热器的第二端之间串联有第一节流元件，所述第二进出口与所述室内换热器的第二端之间串联有第二节流元件；

第一切换组件，所述第一切换组件包括第一接口至第四接口，所述第一接口与所述补气口相连，所述第二接口与所述第一吸气口相连，第三接口与所述第四阀口相连，所述第四接口与所述第二吸气口相连；

第二切换组件，所述第二切换组件包括第一端口至第四端口，所述第一端口与所述第二排气口相连，所述第二端口与所述排气管连通，所述第三端口与所述柱塞通道的第二端连通，所述第四端口通过冷媒通道与所述补气装置内的空间连通。

2.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，所述第一气缸的排气容积为V1，所述柱塞孔封堵时所述第二气缸的排气容积为V2，其中V2/V1＝0.8～2。

3.根据权利要求2所述的制冷装置，其特征在于，所述第一气缸的排气容积为V1，所述柱塞孔打开时所述第二气缸的排气容积为V2’，其中V2’/V1＝0.05～0.4。

4.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，还包括储液器，所述储液器包括进口和出口，所述进口与所述第四阀口相连，所述出口与所述第三接口相连。

5.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，所述第一切换组件和所述第二切换组件联动切换。

6.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，所述第一切换组件、所述第二切换组件和所述换向组件联动切换。

7.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，所述第一切换组件为四通阀。

8.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，所述第二切换组件为四通阀。

9.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，所述换向组件为四通阀。

10.根据权利要求1所述的制冷装置，其特征在于，所述补气装置为闪发器或过冷换热器。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的制冷装置，其特征在于，还包括换热器组件，所述换热器组件串联在所述冷媒通道上。

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