一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及壓縮機(jī)領(lǐng)域，公開了一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)及其控制方法，殼體組件的內(nèi)部設(shè)有相互獨立的一級壓縮機(jī)構(gòu)和二級壓縮機(jī)構(gòu)，在殼體組件內(nèi)設(shè)有第一冷媒通道和第二冷媒通道；經(jīng)一級壓縮機(jī)構(gòu)壓縮后的冷媒可經(jīng)過第一冷媒通道進(jìn)入二級壓縮機(jī)構(gòu)中二次壓縮后由殼體組件的出口排出；經(jīng)一級壓縮機(jī)構(gòu)壓縮后的冷媒還可經(jīng)過第二冷媒通道直接通過殼體組件出口排出。本發(fā)明中的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)具有兩個相對獨立并分別由不同電機(jī)驅(qū)動的壓縮機(jī)構(gòu)，通過切換不同的工作模式既能夠完成單級壓縮機(jī)的工作又能夠?qū)崿F(xiàn)雙級增焓壓縮機(jī)的工作，同時克服了單級壓縮機(jī)和二級増焓壓縮機(jī)的缺陷，使得本發(fā)明中的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)能夠適用的工作范圍更廣。
【專利說明】一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)及其控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及壓縮機(jī)領(lǐng)域，更具體的公開了一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)及其控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]壓縮機(jī)是一種將低壓氣體提升為高壓氣體的從動流體機(jī)械，是制冷系統(tǒng)的心臟，它從吸氣管吸入低溫低壓的冷媒氣體，通過電機(jī)運轉(zhuǎn)帶動活塞對其進(jìn)行壓縮后，向排氣管排出高溫高壓的冷媒氣體，為制冷循環(huán)提供動力，從而依次實現(xiàn)壓縮、冷凝(放熱)、膨脹、蒸發(fā)(吸熱)的制冷循環(huán)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的空調(diào)用壓縮機(jī)主要采用旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，根據(jù)壓縮機(jī)的壓縮方式，大致分為單級壓縮機(jī)和雙級壓縮機(jī)?，F(xiàn)有傳統(tǒng)的單級旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)包括泵體組件、電機(jī)組件、殼體以及其他零部件，由電機(jī)組件提供旋轉(zhuǎn)動力供泵體組件壓縮冷媒。壓縮機(jī)氣缸吸入低壓冷媒后，直接壓縮為對于工況所需的高溫高壓冷媒，上述為單級壓縮機(jī)的工作方式。單級壓縮機(jī)在輕負(fù)荷工況下能效較好，但在大壓縮比的工況下，單級壓縮機(jī)存在低溫制熱能力和高溫制冷能力差、能效低、排氣溫度高、壓縮機(jī)軸承系統(tǒng)負(fù)載大、能適應(yīng)的工況范圍小等缺點，因此使用范圍不廣。
[0004]為了解決單級壓縮機(jī)存在的缺陷，目前采用了雙級增焓壓縮機(jī)，雙級增焓壓縮機(jī)采用雙級壓縮，壓縮機(jī)構(gòu)分為一級壓縮氣缸和二級壓縮氣缸。其工作過程為:一級壓縮氣缸吸入低壓冷媒并壓縮至中壓后，一級壓縮氣缸從制冷系統(tǒng)中引入中壓冷媒混合，即在一級和二級壓縮間采用中壓補(bǔ)氣增焓，混合后的中壓冷媒進(jìn)入二級壓縮氣缸，二級壓縮氣缸對冷媒進(jìn)行再次壓縮至對應(yīng)工況下的高壓冷媒。經(jīng)過上述壓縮過程，壓縮機(jī)實現(xiàn)了大壓縮t匕，明顯提升了低溫制熱量，同時壓縮機(jī)的排氣溫度低，在一定程度上擴(kuò)展了壓縮機(jī)運行的范圍；在超低溫制熱過程中和高溫制冷過程中都存在很好的性能優(yōu)勢。由于二級壓縮機(jī)將負(fù)載分為兩次壓縮完成，壓縮機(jī)的軸承系統(tǒng)受力小，壓縮機(jī)的可靠性高。但現(xiàn)有技術(shù)中的二級增焓壓縮機(jī)存在一級壓縮氣缸和二級壓縮氣缸之間的容積是固定的，即壓縮容積比是固定的。由于壓縮容積比是固定的，因此某一個固定的壓縮容積比只能在一定工況范圍內(nèi)采用增焓補(bǔ)氣方式才能體現(xiàn)出能效優(yōu)勢，適用的工況范圍受到一定限制。比如所使用的壓縮機(jī)為大容積比的二級増焓壓縮機(jī)時，該壓縮機(jī)在輕負(fù)荷工況下能效優(yōu)勢不明顯。由于雙級增焓壓縮機(jī)目前采用固定容積比，且只能雙級運行，因此高能效的運行工況范圍仍然較小。
[0005]申請?zhí)枮?00810054017.X的中國專利公開了一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，包括殼體、設(shè)置在殼體內(nèi)的壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸、設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸上的偏心部以及設(shè)置在殼體內(nèi)的壓縮結(jié)構(gòu)部和機(jī)械結(jié)構(gòu)部，所述的機(jī)械結(jié)構(gòu)部包括:分別緊貼在氣缸的上下兩側(cè)的上軸承和下軸承，以及在殼體內(nèi)的上部設(shè)置有由上定子和上轉(zhuǎn)子組成的上電機(jī)驅(qū)動部，在殼體內(nèi)的下部設(shè)置有由下定子和下轉(zhuǎn)子組成的下電機(jī)驅(qū)動部，所述的壓縮結(jié)構(gòu)部設(shè)置在上電機(jī)驅(qū)動部和下電機(jī)驅(qū)動部之間。但該專利只是使用兩個電機(jī)同時驅(qū)動一個旋轉(zhuǎn)軸，在一定程度上解決了由于一般壓縮機(jī)只在旋轉(zhuǎn)軸的一端設(shè)置轉(zhuǎn)子和定子造成的壓縮機(jī)工作過程中振動、噪音大的問題，并沒有解決現(xiàn)有壓縮機(jī)只能單獨進(jìn)行單級壓縮或是單獨進(jìn)行兩級壓縮，且壓縮過程中的能效不高、適用范圍狹小的問題。
[0006]因此，市場亟需一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)及其控制方法，使用該控制方法控制上述旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，能夠自由切換單機(jī)壓縮模式和二級増焓壓縮模式，該旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)同時具有普通單級壓縮機(jī)和二級増焓補(bǔ)氣壓縮的優(yōu)勢，能夠在全工況范圍內(nèi)實現(xiàn)壓縮機(jī)工作高能效。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的一個目的在于，提出一種既能夠進(jìn)行單級壓縮又能夠進(jìn)行二級増焓壓縮的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)包含有兩套能夠分別獨立運行的壓縮機(jī)構(gòu)，通過調(diào)節(jié)兩套壓縮機(jī)構(gòu)電機(jī)的轉(zhuǎn)速比，能夠?qū)崿F(xiàn)對壓縮機(jī)運行工況的自由調(diào)節(jié)，使得壓縮機(jī)的工況適用范圍更廣。
[0008]本發(fā)明的另一個目的在于，提出一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的控制方法，該控制方法用于控制上述旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)。
[0009]為達(dá)到此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0010]一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，包括殼體組件，所述殼體組件的內(nèi)部設(shè)有相互獨立的一級壓縮機(jī)構(gòu)和二級壓縮機(jī)構(gòu)，所述一級壓縮機(jī)構(gòu)和二級壓縮機(jī)構(gòu)分別由第一驅(qū)動裝置和第二驅(qū)動裝置驅(qū)動運行，在所述殼體組件內(nèi)設(shè)有第一冷媒通道和第二冷媒通道；其中，經(jīng)所述一級壓縮機(jī)構(gòu)壓縮后的冷媒可經(jīng)過第一冷媒通道進(jìn)入所述二級壓縮機(jī)構(gòu)中二次壓縮后由所述殼體組件的出口排出；經(jīng)所述一級壓縮機(jī)構(gòu)壓縮后的冷媒還可經(jīng)過第二冷媒通道直接通過殼體組件出口排出。
[0011]進(jìn)一步的，所述第二冷媒通道內(nèi)設(shè)有單向閥。
[0012]進(jìn)一步的，所述一級壓縮機(jī)構(gòu)包括一級壓縮曲軸、I個套設(shè)在所述一級壓縮曲軸上的一級壓縮氣缸以及分別設(shè)在所述一級壓縮氣缸兩側(cè)的第一一級副軸承和第一一級主軸承；所述二級壓縮機(jī)構(gòu)包括二級壓縮曲軸、I個套設(shè)在所述二級壓縮曲軸上的二級壓縮氣缸以及分別設(shè)在所述二級壓縮氣缸兩側(cè)的第一二級主軸承和第一二級副軸承；第一一級副軸承端面與第一二級副軸承端面相貼合，并在所述第一一級副軸承和第一二級副軸承之間形成封閉腔體；所述第一冷媒通道和第二冷媒通道均經(jīng)過所述封閉腔體。
[0013]進(jìn)一步的，所述一級壓縮機(jī)構(gòu)包括一級壓縮曲軸，依次套設(shè)于所述一級壓縮曲軸上的第二一級副軸承、第一一級壓縮氣缸、第二一級壓縮氣缸、第二一級主軸承；所述第二一級副軸承和第二一級主軸承分別緊貼所述第一一級壓縮氣缸和第二一級壓縮氣缸；所述二級壓縮機(jī)構(gòu)包括二級壓縮曲軸，依次套設(shè)于所述二級壓縮曲軸上的第二二級副軸承、第一二級壓縮氣缸、第二二級壓縮氣缸、第二二級主軸承；所述第二二級副軸承和第二二級主軸承分別緊貼所述第一二級壓縮氣缸和第二二級壓縮氣缸；所述第二一級副軸承與第二二級副軸承之間設(shè)有分隔板，所述分隔板與第二一級副軸承之間形成一級上排氣腔，所述分隔板與第二二級副軸承之間形成二級下排氣腔，所述分隔板上設(shè)有通孔；所述第一冷媒通道和第二冷媒通道均經(jīng)過所述一級上排氣腔。
[0014]進(jìn)一步的，所述第一一級副軸承的底面上設(shè)有用于連通所述封閉腔體和一級壓縮氣缸的出口的第一一級副軸承排氣口 ；
[0015]所述第一二級副軸承上設(shè)有用于連通所述二級壓縮氣缸的進(jìn)口與封閉腔體的吸氣通道；所述第一二級主軸承上設(shè)有用于連通所述二級壓縮氣缸的出口與殼體組件出口的第一二級主軸承排氣孔；
[0016]第一一級副軸承排氣口、封閉腔體、吸氣通道、第一二級主軸承排氣孔依次連通形成第一冷媒通道。
[0017]進(jìn)一步的，所述二級壓縮氣缸上設(shè)有二級壓縮氣缸排氣通孔，所述第一二級副軸承上設(shè)有用于連通所述封閉腔體和所述二級壓縮氣缸排氣通孔的排氣通道；所述第一一級副軸承排氣口、封閉腔體、第一二級副軸承的排氣通道、二級壓縮氣缸排氣通孔依次連通形成第二冷媒通道；所述二級壓縮氣缸排氣通孔中設(shè)置有單向閥。
[0018]進(jìn)一步的，所述一級壓縮氣缸的進(jìn)口與分液器相連接，所述一級壓縮氣缸內(nèi)安裝有一級壓縮滾子，所述一級壓縮滾子套于所述一級壓縮曲軸的偏心部；所述第一一級副軸承的側(cè)壁上設(shè)有用于與増焓補(bǔ)氣部件相連接的連接孔。
[0019]進(jìn)一步的，所述第一一級壓縮氣缸和第二一級壓縮氣缸之間設(shè)有一級壓縮氣缸隔板；所述第一二級壓縮氣缸和第二二級壓縮氣缸之間設(shè)有二級壓縮氣缸隔板；所述第一一級壓縮氣缸的曲軸偏心部與第二一級壓縮氣缸的曲軸偏心部同軸錯開設(shè)置；所述第一二級壓縮氣缸的曲軸偏心部與第二二級壓縮氣缸的曲軸偏心部同軸錯開設(shè)置。
[0020]進(jìn)一步的，所述第二一級副軸承、第一一級壓縮氣缸、第二一級壓縮氣缸、第二一級主軸承之間通過一級下排氣通道相連通；
[0021]所述第二一級副軸承的下方設(shè)有密封蓋，所述密封蓋與第二一級副軸承之間形成一級下排氣腔；所述一級上排氣腔、第二二級副軸承、第二二級壓縮氣缸、第二一級壓縮氣缸、第二二級主軸承之間通過二級中壓吸氣通道相連通；所述第二一級主軸承上設(shè)有第二一級主軸承排氣通孔，所述第二一級主軸承排氣通孔用于連通所述第二一級壓縮氣缸的出口和一級下排氣腔；所述第二一級主軸承排氣通孔、下排氣腔、一級下排氣通道、一級上排氣腔、分隔板上的通孔、二級中壓吸氣通道依次連通形成第二冷媒通道。
[0022]進(jìn)一步的，所述第二二級副軸承、第二二級壓縮氣缸、第二一級壓縮氣缸、第二二級主軸承之間通過二級高壓排氣通道相連通；所述第二二級副軸承上設(shè)有用于連通所述第一二級壓縮氣缸的出口和所述二級下排氣腔的第二二級副軸承排氣通孔；所述第二一級副軸承上設(shè)有用于連通所述一級上排氣腔和第一一級壓縮氣缸的第二一級副軸承排氣通孔；所述第二二級主軸承上設(shè)有用于連通所述第二二級壓縮氣缸的出口和所述殼體組件出口的第二二級主軸承排氣通孔；所述第二一級副軸承排氣通孔、一級上排氣腔、分隔板上的通孔、二級高壓排氣通道、第二二級主軸承排氣通孔依次連通形成第一冷媒通道的第一支路；同時，所述所述第二一級主軸承排氣通孔、下排氣腔、一級下排氣通道、一級上排氣腔、分隔板上的通孔、二級中壓吸氣通道、第二二級主軸承排氣通孔依次連通形成第一冷媒通道的第二支路；所述二級中壓吸氣通道中設(shè)置有單向閥。
[0023]進(jìn)一步的，所述第一一級壓縮氣缸和第二一級壓縮氣缸分別與分液器相連通；所述第二一級副軸承與増焓補(bǔ)氣部件相連通。
[0024]一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的控制方法，用于控制如上所述旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，通過分別控制第一驅(qū)動裝置、第二驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速，以及増焓補(bǔ)氣部件的通斷，調(diào)節(jié)所述旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的壓縮模式。
[0025]進(jìn)一步的，所述壓縮模式具體分為一級壓縮模式和二級増焓壓縮模式:
[0026]其中，一級壓縮模式為:
[0027]調(diào)節(jié)所述第一驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速Co1 = ，所述第二驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速ω2 = 0，同時控制所述増焓補(bǔ)氣部件(8)關(guān)閉，所述旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)啟動一級壓縮模式，冷媒經(jīng)過一級壓縮機(jī)構(gòu)壓縮后經(jīng)過第二冷媒通道直接通過殼體組件出口排出；
[0028]二級増焓壓縮模式為:依次調(diào)節(jié)所述第一驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速ω i = ，所述第二驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速ω2 = f2,同時控制所述増j:含補(bǔ)氣部件(8)開啟，所述旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)啟動二級増焓壓縮模式，冷媒依次經(jīng)過一級壓縮機(jī)構(gòu)壓縮、所述増焓補(bǔ)氣部件(2)補(bǔ)氣后，通過第一冷媒通道進(jìn)入二級壓縮機(jī)構(gòu)中進(jìn)行壓縮并由殼體組件的出口排出。
[0029]進(jìn)一步的，所述一級壓縮機(jī)構(gòu)中壓縮氣缸的容積為V1，所述二級壓縮機(jī)構(gòu)中壓縮氣缸的容積為V2，所述一級壓縮機(jī)構(gòu)與二級壓縮機(jī)構(gòu)的壓縮氣缸的容積比ε =V2A1 ;通過分別調(diào)節(jié)所述第一驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速Q(mào)1、第二驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速ω2，控制所述一級壓縮機(jī)構(gòu)與二級壓縮機(jī)構(gòu)的排量比λ = ε * (f2/f0
[0030]優(yōu)選的，所述一級壓縮機(jī)構(gòu)與二級壓縮機(jī)構(gòu)的壓縮氣缸的容積比ε的取值范圍為 0.5—1.2。
[0031]進(jìn)一步的，所述一級壓縮機(jī)構(gòu)中壓縮氣缸的容積V1，為所述一級壓縮機(jī)構(gòu)中全部壓縮氣缸的容積之和；所述二級壓縮機(jī)構(gòu)中壓縮氣缸的容積為V2，為所述二級壓縮機(jī)構(gòu)中全部壓縮氣缸的容積之和。
[0032]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明中的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)具有兩套分別獨立的壓縮機(jī)構(gòu)，且每套壓縮機(jī)構(gòu)分別由獨立的驅(qū)動裝置進(jìn)行驅(qū)動，能夠根據(jù)實際工作狀況的需要實現(xiàn)二級増焓壓縮模式和單機(jī)壓縮模式。在進(jìn)行二級増焓壓縮模式時，增焓補(bǔ)氣部件可以對一級壓縮機(jī)構(gòu)和二級壓縮機(jī)構(gòu)之間形成的封閉腔體進(jìn)行補(bǔ)氣增焓。單級壓縮運行模式時，一級壓縮機(jī)構(gòu)運行，二級壓縮機(jī)構(gòu)停止時，關(guān)閉增焓補(bǔ)氣部件，一級壓縮機(jī)構(gòu)直接完成冷媒的壓縮過程，且上述兩種壓縮機(jī)工作模式能夠根據(jù)運行工況進(jìn)行自由切換。在進(jìn)行雙級增焓壓縮模式時，一級壓縮機(jī)構(gòu)和二級壓縮機(jī)構(gòu)的排量比可以自由調(diào)節(jié)。
[0033]本發(fā)明中的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)由于具有兩個相對獨立并分別由不同電機(jī)驅(qū)動的壓縮機(jī)構(gòu)，通過本發(fā)明中的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)控制方法對壓縮機(jī)進(jìn)行控制，通過切換不同的工作模式，既能夠完成單級壓縮機(jī)的工作又能夠?qū)崿F(xiàn)二級增焓壓縮機(jī)的工作，同時克服了單級壓縮機(jī)和二級増焓壓縮機(jī)的缺陷，使得本發(fā)明中的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)能夠適用的工作范圍更廣。本發(fā)明中的壓縮機(jī)具備可變排量比的雙級增焓壓縮機(jī)的優(yōu)點的同時，又有普通單級壓縮機(jī)的功能，極大的拓展了壓縮機(jī)高能效運行范圍，實現(xiàn)全工況范圍的高能效優(yōu)勢。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1是發(fā)明實施例一提出的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖2是本發(fā)明實施例一提出的一級壓縮機(jī)構(gòu)與二級壓縮機(jī)構(gòu)之間的裝配結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖3是本發(fā)明實施例一提出的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)在二級増焓壓縮運行時的示意圖；
[0037]圖4是圖3中區(qū)域A的局部放大圖；
[0038]圖5是本發(fā)明實施例一提出的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)在單機(jī)壓縮運行時的示意圖；
[0039]圖6是是圖5中區(qū)域B的局部放大圖；
[0040]圖7是本發(fā)明實施例二提出的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖8是本單電機(jī)二級増焓壓縮機(jī)在第一工況下運行時的能效趨勢示意圖；
[0042]圖9是本發(fā)明實施例一提出的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)在第二工況下運行時的二級増焓壓縮運行時的能效趨勢示意圖。
[0043]圖中:
[0044]1、上蓋組件；2、冷凝器；3、截止閥；4、閃蒸器；5、膨脹閥；6、蒸發(fā)器；7、殼體；8、増焓補(bǔ)氣部件；9、二級電機(jī)定子；10、二級電機(jī)轉(zhuǎn)子；11、二級壓縮曲軸；12、第一二級主軸承；121、第一二級主軸承排氣孔；13、二級壓縮氣缸；131、二級壓縮氣缸排氣通孔；14、二級壓縮滑片；15、單向閥；15’、單向閥；16、二級壓縮滾子；17、第一二級副軸承；171、通氣孔；172、吸氣通道；173、第一二級副軸承端面；18、封閉腔體；19、第級副軸承；191、第級副軸承排氣口 ；192、第一一級副軸承端面；193、連接孔；20、一級壓縮滾子；21、一級壓縮氣缸；22、一級壓縮滑片；23、第級主軸承；24、一級壓縮曲軸；25、一級電機(jī)轉(zhuǎn)子；26、一級電機(jī)定子；27、下蓋；28、支架；29、分液器；30、二級壓縮氣缸隔板；31、一級壓縮氣缸隔板；32、分隔板；33、二級下排氣腔；34、一級上排氣腔；35、密封蓋；36、二級高壓排氣通道；37、二級中壓吸氣通道；38、一級下排氣通道；39、一級下排氣腔；40、第二一級副軸承；41、第二一級主軸承；42、第一一級壓縮氣缸；43、第二一級壓縮氣缸；44、第二二級副軸承；45、第二二級主軸承；46、第一二級壓縮氣缸；47、第二二級壓縮氣缸；48、通孔。

【具體實施方式】
[0045]下面結(jié)合附圖并通過【具體實施方式】來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0046]本發(fā)明提出一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，包括殼體組件，殼體組件的內(nèi)部設(shè)有相互獨立的一級壓縮機(jī)構(gòu)和二級壓縮機(jī)構(gòu)，一級壓縮機(jī)構(gòu)和二級壓縮機(jī)構(gòu)分別由第一驅(qū)動裝置和第二驅(qū)動裝置驅(qū)動運行，在殼體組件內(nèi)設(shè)有第一冷媒通道和第二冷媒通道；其中，經(jīng)一級壓縮機(jī)構(gòu)壓縮后的冷媒可經(jīng)過第一冷媒通道進(jìn)入二級壓縮機(jī)構(gòu)中二次壓縮后由殼體組件的出口排出；經(jīng)一級壓縮機(jī)構(gòu)壓縮后的冷媒還可經(jīng)過第二冷媒通道直接通過殼體組件出口排出。作為進(jìn)一步的實施方式，第二冷媒通道內(nèi)設(shè)有單向閥。
[0047]本發(fā)明還提出了一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)控制方法，用于控制上述旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，通過分別控制第一驅(qū)動裝置、第二驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速，以及増焓補(bǔ)氣部件的通斷，調(diào)節(jié)所述旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的壓縮模式。
[0048]下面通過兩個具體的實施方式對本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的解釋說明。
[0049]實施例一
[0050]如圖1所示,是本實施例提出的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī),包括殼體組件,殼體組件的內(nèi)部設(shè)有相互獨立的一級壓縮機(jī)構(gòu)和二級壓縮機(jī)構(gòu)。殼體組件的外部連接有分液器29和增焓補(bǔ)氣部件8，分液器9和増焓補(bǔ)氣部件8均連接至一級壓縮機(jī)構(gòu)。其中，一級壓縮機(jī)構(gòu)由第一驅(qū)動裝置進(jìn)行驅(qū)動，二級壓縮機(jī)構(gòu)由第二驅(qū)動裝置進(jìn)行驅(qū)動，作為一種優(yōu)選的實施方式，第一驅(qū)動裝置和第二驅(qū)動裝置均為電機(jī)驅(qū)動。
[0051]殼體組件整體放置在支架28上，包括上蓋組件1、殼體7和下蓋27，上述三者形成一個完整的腔體，該腔體的內(nèi)部用于盛放一級壓縮機(jī)構(gòu)和二級壓縮機(jī)構(gòu)等部件。
[0052]第一驅(qū)動裝置包括一級電機(jī)轉(zhuǎn)子25和一級電機(jī)定子26,—級電子定子26固定在殼體7的內(nèi)壁上，一級電機(jī)轉(zhuǎn)子25固定在一級壓縮曲軸24的長軸端。第二驅(qū)動裝置包括二級電機(jī)轉(zhuǎn)子10和二級電機(jī)定子9，二級電機(jī)定子9固定在殼體7的內(nèi)壁上，二級電機(jī)轉(zhuǎn)子10固定在二級壓縮曲軸11的長軸端。
[0053]本實施例中的一級壓縮機(jī)構(gòu)整體固定在殼體7上，包括一級壓縮曲軸24，以及套設(shè)在一級壓縮曲軸24上的一個一級壓縮氣缸21、第一一級副軸承19和第一一級主軸承23，一級壓縮氣缸21設(shè)置在第一一級主軸承23和第一一級副軸承19之間，第一一級副軸承19和第一一級主軸承23分別設(shè)在一級壓縮氣缸21的兩側(cè)，一級壓縮氣缸21與分液器29相連接。一級壓縮氣缸21內(nèi)部安裝有一級壓縮滾子20和一級壓縮滑片22，在安裝時，一級壓縮滾子20套設(shè)于一級壓縮曲軸24的偏心部，一級壓縮滑片22將一級壓縮滾子20、一級壓縮氣缸21、第一一級副軸承19、第一一級主軸承23之間的空間分割成高壓腔和低壓腔。一級電機(jī)轉(zhuǎn)子25帶動一級壓縮曲軸24的長軸端轉(zhuǎn)動，進(jìn)而給一級壓縮機(jī)構(gòu)提供動力，帶動一級壓縮機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)并壓縮冷媒。
[0054]本實施例中的二級壓縮機(jī)構(gòu)也是整體固定在殼體7上，二級壓縮機(jī)構(gòu)包括二級壓縮曲軸11，以及套設(shè)于二級壓縮曲軸11上的第一二級主軸承12、第一二級副軸承17、一個二級壓縮氣缸13，二級壓縮氣缸13設(shè)置在第一二級主軸承12和第一二級副軸承17之間，第一二級主軸承12和第一二級副軸承17分別緊貼在二級壓縮氣缸13的上下兩側(cè)。二級壓縮氣缸13內(nèi)設(shè)置有二級壓縮滾子16和二級壓縮滑片14，二級壓縮滾子16套于二級壓縮曲軸11的偏心部，二級壓縮滑片14將二級壓縮滾子16、二級壓縮氣缸13、第一二級主軸承12、第一二級副軸承17之間形成的腔體分隔成高壓強(qiáng)腔和低壓腔。二級電機(jī)轉(zhuǎn)子10帶動二級壓縮曲軸11的長軸端轉(zhuǎn)動，進(jìn)而給二級壓縮機(jī)構(gòu)提供動力，帶動二級壓縮機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)并壓縮冷媒。
[0055]在本實施例中，一級壓縮機(jī)構(gòu)置于二級壓縮機(jī)構(gòu)的下方，兩者之間通過螺釘固定連接，以使得一級壓縮機(jī)構(gòu)和二級壓縮機(jī)構(gòu)之間能夠相連通，從而使冷媒能夠在一級壓縮機(jī)構(gòu)和二級壓縮機(jī)構(gòu)之間流通。第一一級副軸承端面192與第一二級副軸承端面173相貼合，并在第一一級副軸承19和第一二級副軸承17之間形成封閉腔體18 ;第一冷媒通道和第二冷媒通道均經(jīng)過封閉腔體18。
[0056]一級壓縮機(jī)構(gòu)和二級壓縮機(jī)構(gòu)之間的連接關(guān)系如圖2所示，第一一級副軸承191的底面上設(shè)有用于連通封閉腔體18和一級壓縮氣缸21的出口的第一一級副軸承排氣口191 ;第一二級副軸承17上設(shè)有用于連通二級壓縮氣缸13的進(jìn)口與封閉腔體18的吸氣通道172 ;第一二級主軸承12上設(shè)有用于連通二級壓縮氣缸13的出口與殼體組件出口的第一二級主軸承排氣孔121 ;第——級副軸承排氣口 191、封閉腔體18、吸氣通道172、第一二級主軸承排氣孔121依次連通形成第一冷媒通道。第一一級副軸承19的外圓處開設(shè)有一個圓形孔，該圓形孔即為連接孔193，連接孔193用于和增焓補(bǔ)氣部件8相連接，使増焓補(bǔ)氣部件8中的冷媒進(jìn)入到壓縮機(jī)構(gòu)中，給封閉腔體18增焓補(bǔ)氣。第一一級副軸承排氣口 191用于將一級壓縮氣缸21中的冷媒排至封閉腔體18中。二級壓縮氣缸13上設(shè)有二級壓縮氣缸排氣通孔131，第一二級副軸承17上設(shè)有用于連通封閉腔體18和二級壓縮氣缸排氣通孔131的排氣通道；第一一級副軸承排氣口 191、封閉腔體18、第一二級副軸承17的排氣通道、二級壓縮氣缸排氣通孔131依次連通形成第二冷媒通道；單向閥15設(shè)置在二級壓縮氣缸排氣通孔131中。第一二級副軸承17上開設(shè)有一個通孔，該通孔即為通氣孔171，通氣孔171與二級壓縮氣缸13的二級壓縮氣缸排氣通孔131相連接，將封閉腔體18中的冷媒輸送至二級壓縮氣缸13中。當(dāng)封閉腔體18中的壓力高于殼體組件內(nèi)的壓力時，單向閥15開啟，冷媒再封閉腔體與二級壓縮氣缸13中流通，封閉腔體18中的冷媒排出至殼體組件內(nèi)；當(dāng)殼體組件中的壓力高于封閉腔體18內(nèi)的壓力時，單向閥15關(guān)閉，冷媒不流通。
[0057]本實施例中一級壓縮機(jī)構(gòu)和二級壓縮機(jī)構(gòu)是相互獨立的壓縮系統(tǒng)，分別由不同的電機(jī)驅(qū)動其自由開停并可以分別進(jìn)行速度調(diào)節(jié)。本發(fā)明中的壓縮機(jī)的壓縮模式具體分為一級壓縮模式和二級増焓壓縮模式。其中，一級壓縮模式為:
[0058]調(diào)節(jié)第一驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速O1 = ，第二驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速ω2 = 0，同時控制増焓補(bǔ)氣部件8關(guān)閉，旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)啟動一級壓縮模式，冷媒經(jīng)過一級壓縮機(jī)構(gòu)壓縮后經(jīng)過第二冷媒通道直接通過殼體組件出口排出。
[0059]二級増焓壓縮模式為:依次調(diào)節(jié)第一驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速O1 = ，第二驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速ω2 = f2,同時控制増焓補(bǔ)氣部件8開啟，旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)啟動二級増焓壓縮模式，冷媒依次經(jīng)過一級壓縮機(jī)構(gòu)壓縮、増焓補(bǔ)氣部件8補(bǔ)氣后，通過第一冷媒通道進(jìn)入二級壓縮機(jī)構(gòu)中進(jìn)行壓縮并由殼體組件的出口排出。
[0060]在本實施例的具體實施過程中，一級壓縮機(jī)構(gòu)的驅(qū)動電機(jī)的一級電機(jī)轉(zhuǎn)子25的轉(zhuǎn)速為Q1，二級壓縮機(jī)構(gòu)的驅(qū)動電機(jī)的二級電機(jī)轉(zhuǎn)子10的轉(zhuǎn)速為ω2。一級壓縮機(jī)構(gòu)的一級壓縮氣缸21的容積設(shè)定為V1和二級壓縮機(jī)構(gòu)的二級壓縮氣缸的容積設(shè)定為V2，二級壓縮氣缸13與一級壓縮氣缸21的容積比ε = V2ZV1的數(shù)值落在0.5 — 1.2之間，且一旦容積比確定之后為一個固定值。通過分別調(diào)節(jié)所述第一驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速Q(mào)1、第二驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速ω2，控制所述一級壓縮機(jī)構(gòu)與二級壓縮機(jī)構(gòu)的排量比λ = ε。
[0061]由于本實施例中的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)具有相對獨立的一級壓縮機(jī)構(gòu)和二級壓縮機(jī)構(gòu)，因此本實施例中的壓縮機(jī)能夠根據(jù)在使用過程中的不同工況，可以選擇一級壓縮機(jī)構(gòu)和二級壓縮機(jī)構(gòu)一起工作，也可以選擇僅單獨使用一級壓縮機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作，即可以自由選擇雙級壓縮增焓運行或者單級壓縮運行，并且可以在兩種工況下自由切換。
[0062]下面分別對本實施例中的壓縮機(jī)處于雙級壓縮増焓運行和單機(jī)壓縮運行狀態(tài)下的具體工作運轉(zhuǎn)情況進(jìn)行詳細(xì)的描述。當(dāng)本實施例中的壓縮機(jī)切換至雙級壓縮增焓運行狀態(tài)時，一級電機(jī)轉(zhuǎn)子25轉(zhuǎn)速O1 = f1; 二級電機(jī)轉(zhuǎn)子10的轉(zhuǎn)速ω2 = f2。先啟動一級壓縮機(jī)構(gòu)，一級電機(jī)轉(zhuǎn)子25帶動一級壓縮機(jī)構(gòu)進(jìn)行壓縮，然后啟動二級電機(jī)轉(zhuǎn)子10，二級電機(jī)轉(zhuǎn)子10帶動二級壓縮機(jī)構(gòu)進(jìn)行壓縮。完成上述啟動工作后，一級壓縮氣缸21吸入來自分液器29的低壓冷媒，一級壓縮氣缸21中的吸氣壓力為Ps。一級壓縮氣缸21中經(jīng)過壓縮的冷媒經(jīng)過第一一級副軸承19的第一一級副軸承排氣口 191排至封閉腔體18中，此時封閉腔體18內(nèi)的壓力為Pm。由于二級壓縮機(jī)構(gòu)也在運轉(zhuǎn)，因此二級壓縮氣缸通過一二級副軸承17的吸氣通道172從封閉腔體18中吸入中壓冷媒。此時二級壓縮機(jī)構(gòu)在進(jìn)行吸氣運行，封閉腔體18內(nèi)的壓力為Pm小于殼體組件中的壓力Pd1,即PnKPd^因此單向閥15封閉不導(dǎo)通，封閉腔體18中的全部冷媒進(jìn)入二級壓縮氣缸13中，如圖3、圖4所示。
[0063]冷媒進(jìn)入到二級壓縮機(jī)構(gòu)中進(jìn)行二級壓縮后，通過第一二級主軸承12的第一二級主軸承排氣孔121排出到壓縮機(jī)的殼體組件中，使殼體組件中充滿高壓冷媒，此時殼體組件中的壓力為Pd2。最終殼體組件內(nèi)的冷媒通過壓縮機(jī)上蓋組件I的排氣管進(jìn)入空調(diào)系統(tǒng)中。如圖3并結(jié)合圖1所示，冷媒從上蓋組件I的排氣管進(jìn)入冷凝器2中進(jìn)行換熱后冷媒溫度降低后，通過膨脹閥5進(jìn)行一級節(jié)流膨脹，而后進(jìn)入閃蒸器4變?yōu)橹袦刂袎豪涿?，根?jù)壓縮機(jī)需要運行的工況對閃蒸器4中的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，閃蒸器4中的壓力為Pt，要保證閃蒸器4中的壓力Pt>Pm。在具體使用過程中，需要根據(jù)壓縮機(jī)和空調(diào)系統(tǒng)的實際運轉(zhuǎn)情況打開截止閥3，將閃蒸器4中的部分冷媒引入至增焓補(bǔ)氣部件8中。由于在運行過程閃蒸汽
4中的壓力Pt>Pm，因此増焓補(bǔ)氣部件8中的冷媒從第--級副軸承19的連接孔193進(jìn)入封閉腔體18中同從一級壓縮氣缸21中的冷媒進(jìn)行混合。閃蒸器4中的冷媒除了進(jìn)入增焓補(bǔ)氣部件8中對封閉腔體18進(jìn)行補(bǔ)氣增焓外，還有部分冷媒通過膨脹閥5進(jìn)行二級節(jié)流，形成低溫低壓冷媒進(jìn)入蒸發(fā)器6中進(jìn)行換熱，并最終再次進(jìn)入分液器29中進(jìn)而進(jìn)入到壓縮機(jī)中進(jìn)行循環(huán)。
[0064]在使用上述壓縮機(jī)進(jìn)行雙級壓縮増焓運行時，一級壓縮機(jī)構(gòu)的實際排氣量為Vff1，二級壓縮機(jī)構(gòu)的實際排氣量為V2*f2，一級壓縮機(jī)構(gòu)與二級壓縮機(jī)構(gòu)的實際排氣量t匕，簡稱排量比λ表示為λ = (V2*f2)/(V1^f1) = SMfVf1),在實際運行過程中的排量比λ可以根據(jù)壓縮機(jī)需要進(jìn)行工作的不同的工況進(jìn)行調(diào)節(jié)。不同的工況，對應(yīng)有一個最佳的實際運行的排量比λ和增焓補(bǔ)氣壓力Pt，保證壓縮機(jī)能效能夠達(dá)到最高。
[0065]對于傳統(tǒng)的單電機(jī)雙級增焓壓縮機(jī)，其容積比是固定的，由于只有一個電機(jī)，因此一級壓縮機(jī)構(gòu)和二級壓縮機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速也是固定的，所以排量比λ就等于容積比ε，即λ =ε。如圖8所示，是傳統(tǒng)單電機(jī)二級増焓壓縮機(jī)在第一工況下運行狀態(tài)的能效趨勢，當(dāng)單電機(jī)的容積比ε = N2ZN1 = 0.8時，在這種排量比下，使用單電機(jī)増焓雙級壓縮機(jī)能實現(xiàn)最高能效。如圖9所示，當(dāng)在第二工況下運行時，當(dāng)使用單電機(jī)容積比為0.8時的壓縮機(jī)，能效較差。在第二工況下使用排量比為1.1的本申請中的二級増焓壓縮機(jī)能效最好。
[0066]由于實際使用過程中，空調(diào)系統(tǒng)的運行工況是隨著室內(nèi)外環(huán)境溫度不斷變化而變化的，傳統(tǒng)的單機(jī)雙級增焓壓縮機(jī)具有固定排量比，因此沒辦法兼顧各種工況。而本發(fā)明的特點在于有兩套獨立控制轉(zhuǎn)速的壓縮機(jī)構(gòu)，可以通過改變一級壓縮機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速和二級壓縮機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速4來調(diào)節(jié)進(jìn)而實現(xiàn)不同的排量比入。
[0067]在第一工況下運行時，壓縮機(jī)的物理容積比仍為ε = 0.8，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速一級電機(jī)轉(zhuǎn)子25和二級電機(jī)轉(zhuǎn)子10的轉(zhuǎn)速,使f2 = f1;排量比λ = ε ^=0.8,能效最高。當(dāng)壓縮機(jī)在第二工況下運行時，通過調(diào)整f2和的轉(zhuǎn)速，使得轉(zhuǎn)速比fVA = 1.375，這時排量比λ = ε =KfVf1) = 0.8*1.375 = 1.1,仍然可以保證使用本實施例中的壓縮機(jī)能效最聞。
[0068]此外，當(dāng)使用過程中需要小排量比時，可以減小^f1的轉(zhuǎn)速比，以保證各種工況都能調(diào)整到一個最佳排量比，保證壓縮機(jī)能效最高。
[0069]上面對本實施例中的壓縮機(jī)在二級増焓壓縮工作狀態(tài)下的運行過程進(jìn)行了詳細(xì)的描述。但在使用過程中，在某些輕負(fù)荷的工況下，雙級壓縮增焓運行并沒有能效優(yōu)勢，此時單級壓縮運行反而能效高。如圖5所示，是本實施例中的壓縮機(jī)在單級壓縮運行過程中的狀態(tài)，在需要單級運行時，將二級壓縮機(jī)構(gòu)停止運行，將二級電機(jī)轉(zhuǎn)子10的轉(zhuǎn)速ω2調(diào)整為O。一級壓縮機(jī)構(gòu)正常運轉(zhuǎn)，保持一級電機(jī)轉(zhuǎn)子25的轉(zhuǎn)速Co1 = 4。在上述工作狀態(tài)下，一級電機(jī)轉(zhuǎn)子25帶動一級壓縮機(jī)構(gòu)進(jìn)行壓縮，一級壓縮氣缸21吸入來自分液器29的低壓冷媒，此時一級壓縮氣缸的吸氣壓力為Ps’，一級壓縮氣缸21壓縮冷媒后，冷媒通過第一一級副軸承19的第一一級副軸承排氣口 191排至封閉腔體18。斷開截止閥3，閃蒸器4中的冷媒不會被引入到增焓補(bǔ)氣部件8中，同時也不會逆流。如圖6所示，由于二級電機(jī)轉(zhuǎn)子10不運轉(zhuǎn)，因此二級壓縮氣缸13不能通過第一二級副軸承17的吸氣通道172吸入封閉腔體18中的中壓冷媒。這時封閉腔體18內(nèi)的壓力Pm’會不斷升高，當(dāng)封閉腔體18中的壓力上升至Pm’ >Pd’時，Pd’為殼體組件中的壓力值，此時單向閥15會一直保持打開狀態(tài)，封閉腔體18中的全部冷媒通過單向閥15排到壓縮機(jī)的殼體組件中，使殼體組件內(nèi)部充滿高壓冷媒，最終殼體組件內(nèi)的冷媒通過壓縮機(jī)上蓋組件I的排氣管進(jìn)入空調(diào)系統(tǒng)中。
[0070]本實施例中的二級増焓壓縮機(jī)由于具有兩個相對獨立并分別由不同電機(jī)驅(qū)動的壓縮機(jī)構(gòu)，因此通過切換不同的工作模式，既能夠完成單級壓縮機(jī)的工作又能夠?qū)崿F(xiàn)雙級增焓壓縮機(jī)的工作，同時克服了單級壓縮機(jī)和二級増焓壓縮機(jī)的缺陷，使得本實施例中的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)能夠適用的工作范圍更廣。本實施例中的壓縮機(jī)具備可變排量比的雙級增焓壓縮機(jī)的優(yōu)點的同時，又有普通單級壓縮機(jī)的功能，極大的拓展了壓縮機(jī)高能效運行范圍，實現(xiàn)全工況范圍的高能效優(yōu)勢。
[0071]實施例二
[0072]如圖7所示，本實施例相對于實施例一的區(qū)別在于，本實施例中的一級壓縮機(jī)構(gòu)包括一級壓縮曲軸24，依次套設(shè)于一級壓縮曲軸24上的第二一級副軸承40、第一一級壓縮氣缸42、第二一級壓縮氣缸43、第二一級主軸承41 ;二級壓縮機(jī)構(gòu)包括二級壓縮曲軸11，依次套設(shè)于二級壓縮曲軸11上的第二二級副軸承44、第一二級壓縮氣缸46、第二二級壓縮氣缸47、第二二級主軸承45。即本實施例中的一級壓縮機(jī)構(gòu)中設(shè)有兩個壓縮氣缸，二級壓縮機(jī)構(gòu)中也設(shè)有兩個壓縮氣缸，且每個壓縮氣缸上均設(shè)有壓縮滾子、壓縮滑片，壓縮滾子和壓縮滑片的具體設(shè)置方式與實施例一中的設(shè)置方式相同。
[0073]第級壓縮氣缸42和第二一級壓縮氣缸43之間設(shè)有一級壓縮氣缸隔板31,第級壓縮氣缸42和第二一級壓縮氣缸43分別具有與分液器29相連通的吸氣口，第一二級壓縮氣缸46和第二二級壓縮氣缸47之間設(shè)有二級壓縮氣缸隔板30。作為更進(jìn)一步的實施方式，第--級壓縮氣缸42的曲軸偏心部與第二一級壓縮氣缸43的曲軸偏心部同軸錯開設(shè)置；第一二級壓縮氣缸46的曲軸偏心部與第二二級壓縮氣缸47的曲軸偏心部同軸錯開設(shè)置。第二一級副軸承40與第二二級副軸承44之間設(shè)有分隔板32，分隔板32與第二一級副軸承40之間形成一級上排氣腔34，分隔板32與第二二級副軸承44之間形成二級下排氣腔33，分隔板32上設(shè)有通孔48 ;第一冷媒通道和第二冷媒通道均經(jīng)過一級上排氣腔34。
[0074]其中，第二一級副軸承40和第二一級主軸承41分別緊貼第一一級壓縮氣缸42和第二一級壓縮氣缸43。第二二級副軸承44和第二二級主軸承45分別緊貼第一二級壓縮氣缸46和第二二級壓縮氣缸47。第二一級副軸承40、第級壓縮氣缸42、第二一級壓縮氣缸43、第二一級主軸承41之間通過一級下排氣通道38相連通；第二一級副軸承40的下方設(shè)有密封蓋35，密封蓋35與第二一級副軸承40之間形成一級下排氣腔39 級上排氣腔34、第二二級副軸承44、第二二級壓縮氣缸47、第二一級壓縮氣缸43、第二二級主軸承45之間通過二級中壓吸氣通道37相連通；第二一級主軸承41上設(shè)有第二一級主軸承排氣通孔，第二一級主軸承排氣通孔用于連通第二一級壓縮氣缸43的出口和一級下排氣腔39 ；第二一級主軸承排氣通孔、下排氣腔39、一級下排氣通道38、一級上排氣腔34、分隔板32上的通孔48、二級中壓吸氣通道37依次連通形成第二冷媒通道。第二二級副軸承44、第二二級壓縮氣缸47、第二一級壓縮氣缸43、第二二級主軸承45之間通過二級高壓排氣通道36相連通；第二二級副軸承44上設(shè)有用于連通第一二級壓縮氣缸46的出口和二級下排氣腔33的第二二級副軸承排氣通孔；第二一級副軸承40上設(shè)有用于連通一級上排氣腔34和第一一級壓縮氣缸42的第二一級副軸承排氣通孔；第二二級主軸承45上設(shè)有用于連通第二二級壓縮氣缸47的出口和殼體組件出口的第二二級主軸承排氣通孔；第二一級副軸承排氣通孔、一級上排氣腔34、分隔板32上的通孔48、二級高壓排氣通道36、第二二級主軸承排氣通孔依次連通形成第一冷媒通道的第一支路；同時，第二一級主軸承排氣通孔、下排氣腔39、一級下排氣通道38、一級上排氣腔34、分隔板32上的通孔48、二級中壓吸氣通道37、第二二級主軸承排氣通孔依次連通形成第一冷媒通道的第二支路；單向閥15’設(shè)置在二級中壓吸氣通道37中。
[0075]作為更進(jìn)一步的實施方式，二級中壓吸氣通道37上設(shè)有單向閥15’。第二一級副軸承40的下方設(shè)有密封蓋35，密封蓋35與第二一級副軸承40之間形成一級下排氣腔39，防止第二一級壓縮氣缸中的冷媒直接進(jìn)入到殼體組件中。
[0076]本實施例中的一級壓縮機(jī)構(gòu)和二級壓縮機(jī)構(gòu)的運行原理與實施例一中的相同。本實施例中的一級壓縮機(jī)構(gòu)和二級壓縮機(jī)構(gòu)分別是獨立的壓縮系統(tǒng)，分別由一級電機(jī)轉(zhuǎn)子25和二級電機(jī)轉(zhuǎn)子10驅(qū)動并可分別自由調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。其中，驅(qū)動一級壓縮機(jī)構(gòu)的一級電機(jī)轉(zhuǎn)子25的轉(zhuǎn)速為Q1，驅(qū)動二級壓縮機(jī)構(gòu)二級電機(jī)轉(zhuǎn)子10的轉(zhuǎn)速為ω2。一級壓縮機(jī)構(gòu)的第一一級壓縮氣缸42與第二一級壓縮氣缸43的容積的和為V1,當(dāng)然，第級壓縮氣缸42和第二一級壓縮氣缸43的容積可以不同，但本實施例中為了方便對其工作原理進(jìn)行講解，將兩個氣缸的容積設(shè)定為相同的。二級壓縮機(jī)構(gòu)的第一二級壓縮氣缸46和第二二級壓縮氣缸47的容積的和設(shè)定為V2，兩個氣缸的容積也可以不相同。一級壓縮機(jī)構(gòu)與二級壓縮機(jī)構(gòu)的容積比ε =V2ZiV1的值在0.5—1.2之間。
[0077]本實施例中的壓縮機(jī)可以根據(jù)運行工況的不同，自由選擇雙級壓縮增焓運行或者單機(jī)單級壓縮運行，并可以在上述兩種工作狀態(tài)之間進(jìn)行自由切換。
[0078]當(dāng)本實施例中的壓縮機(jī)選用雙級壓縮增焓運行時，一級電機(jī)轉(zhuǎn)子25和二級電機(jī)轉(zhuǎn)子10都運轉(zhuǎn)，一級電機(jī)轉(zhuǎn)子25的轉(zhuǎn)速為O1 = ，二級電機(jī)轉(zhuǎn)子10的轉(zhuǎn)速為ω2 = f2。壓縮機(jī)運轉(zhuǎn)時，一級壓縮機(jī)構(gòu)的第級壓縮氣缸42和第二一級壓縮氣缸43分別從分液器29中吸入的低壓冷媒，此時第一一級壓縮氣缸42和第二一級壓縮氣缸43中的吸氣壓力為Ps, 一級電機(jī)轉(zhuǎn)子25的轉(zhuǎn)速為O1，一級壓縮機(jī)構(gòu)壓縮冷媒后，第一一級壓縮氣缸42壓縮的冷媒通過第二一級副軸承40的排氣口排出到一級上排氣腔34中，第二一級壓縮氣缸43壓縮的冷媒通過第二一級主軸承41的排氣口排出到一級下排氣腔39中，并繼續(xù)通過一級下排氣通道38進(jìn)入到一級上排氣腔34中。此時來自增焓補(bǔ)氣部件8中的增壓補(bǔ)氣冷媒也進(jìn)入到一級上排氣腔34中與通過一級排氣通道38進(jìn)入到一級上排氣腔34中的冷媒進(jìn)行混合。上述兩股冷媒混合后通過二級中壓吸氣通道37進(jìn)入到第一二級壓縮氣缸46的吸氣口，進(jìn)而進(jìn)入到第一二級壓縮氣缸46和第二二級壓縮氣缸47中進(jìn)行二級壓縮。冷媒在二級壓縮機(jī)構(gòu)中進(jìn)行完二級壓縮后，第一二級壓縮氣缸46的冷媒通過第二二級副軸承44的排氣口排出到二級下排氣腔33中，而后通過二級高壓排氣通道36排出到殼體組件中。而第二二級壓縮氣缸47中的冷媒通過第二二級主軸承45的排氣口直接排出到殼體組件的內(nèi)部。
[0079]由于二級壓縮機(jī)構(gòu)一直在吸氣，因此二級中壓吸氣通道37中的壓力Pm低于殼體組件內(nèi)的壓力Pd，所以單向閥15’始終保持關(guān)閉狀態(tài)不導(dǎo)通，即可以實現(xiàn)雙級壓縮增焓運行，通過二級増焓壓縮后的冷媒同實施例一中的二級増焓壓縮一樣進(jìn)入到空調(diào)系統(tǒng)中，在此不再進(jìn)行描述。
[0080]使用本實施例中的壓縮機(jī)實現(xiàn)單級壓縮運行時，通過將二級電機(jī)轉(zhuǎn)子10的轉(zhuǎn)速ω2設(shè)為0，使得二級壓縮機(jī)構(gòu)停止運行，而一級壓縮機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速Co1 = ，保持正常運行即可實現(xiàn)單級壓縮運行。
[0081]在進(jìn)行單級壓縮運行時，一級電機(jī)轉(zhuǎn)子25帶動一級壓縮機(jī)構(gòu)進(jìn)行壓縮，第一一級壓縮氣缸42和第二一級壓縮氣缸43分別吸入來自分液器29的低壓冷媒，第一一級壓縮氣缸42和第二一級壓縮氣缸43中的吸氣壓力為Ps’，其中第級壓縮氣缸42中的冷媒經(jīng)過壓縮后通過第二一級副軸承40的排氣口排出到一級上排氣腔34中，第二一級壓縮氣缸43中經(jīng)過壓縮的冷媒通過第二一級主軸承41的排氣口排出到一級下排氣腔39中，并通過一級下排氣通道38進(jìn)入到一級上排氣腔34中進(jìn)行混合。
[0082]同時，關(guān)閉來自增焓補(bǔ)氣部件8，阻止増焓補(bǔ)氣部件8中的中壓補(bǔ)氣冷媒進(jìn)入到一級上排氣腔34中。一級上排氣腔34中的冷媒進(jìn)行混合，混合后的冷媒進(jìn)入到二級中壓吸氣通道37中。由于二級壓縮機(jī)構(gòu)不運轉(zhuǎn)，因此第一二級壓縮氣缸46和第二二級壓縮氣缸47不吸氣，二級中壓吸氣通道37中的壓力Pm’不斷升高。當(dāng)Pm’>Pt’時，單向閥15’將會一直保持打開狀態(tài)，一級壓縮機(jī)構(gòu)中壓縮的冷媒直接排出到殼體組件中，最后進(jìn)入到空調(diào)系統(tǒng)中，從而實現(xiàn)了單級壓縮運行。
[0083]本實施例中的一級壓縮機(jī)構(gòu)和二級壓縮機(jī)構(gòu)中分別設(shè)有兩個壓縮氣缸，能夠使得壓縮機(jī)構(gòu)在運轉(zhuǎn)時更加平穩(wěn)，壓縮機(jī)的振動噪聲小，同時壓縮機(jī)的制冷量也能夠得到擴(kuò)大。
[0084]本發(fā)明中的一級壓縮機(jī)構(gòu)和二級壓縮機(jī)構(gòu)中壓縮氣缸的數(shù)量可以相同也可以不同，且壓縮氣缸的數(shù)量并不僅限于2個，數(shù)量還可以更多。同時，本發(fā)明中的第一驅(qū)動裝置和第二驅(qū)動裝置并不僅限于電機(jī)驅(qū)動。本申請中技術(shù)方案也適用于臥式壓縮機(jī)等旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)。
[0085]本發(fā)明中的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)具有兩套分別獨立的壓縮機(jī)構(gòu)，且每套壓縮機(jī)構(gòu)分別由獨立的驅(qū)動裝置進(jìn)行驅(qū)動，能夠根據(jù)實際工作狀況的需要實現(xiàn)二級増焓壓縮模式和單機(jī)壓縮模式。在進(jìn)行二級増焓壓縮模式時，增焓補(bǔ)氣部件可以對一級壓縮機(jī)構(gòu)和二級壓縮機(jī)構(gòu)之間形成的封閉腔體進(jìn)行補(bǔ)氣增焓。單級壓縮運行模式時，一級壓縮機(jī)構(gòu)運行，二級壓縮機(jī)構(gòu)停止時，關(guān)閉增焓補(bǔ)氣部件，一級壓縮機(jī)構(gòu)直接完成冷媒的壓縮過程，且上述兩種壓縮機(jī)工作模式能夠根據(jù)運行工況進(jìn)行自由切換。在進(jìn)行雙級增焓壓縮模式時，一級壓縮機(jī)構(gòu)和二級壓縮機(jī)構(gòu)的排量比可以自由調(diào)節(jié)。
[0086]以上結(jié)合具體實施例描述了本發(fā)明的技術(shù)原理，這些描述只是為了解釋本發(fā)明的原理，不能以任何方式解釋為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制?；诖颂幗忉?，本領(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動即可聯(lián)想到本發(fā)明的其它【具體實施方式】，這些方式都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，包括殼體組件，所述殼體組件的內(nèi)部設(shè)有相互獨立的一級壓縮機(jī)構(gòu)和二級壓縮機(jī)構(gòu)，所述一級壓縮機(jī)構(gòu)和二級壓縮機(jī)構(gòu)分別由第一驅(qū)動裝置和第二驅(qū)動裝置驅(qū)動運行，其特征在于:在所述殼體組件內(nèi)設(shè)有第一冷媒通道和第二冷媒通道； 其中，經(jīng)所述一級壓縮機(jī)構(gòu)壓縮后的冷媒可經(jīng)過第一冷媒通道進(jìn)入所述二級壓縮機(jī)構(gòu)中二次壓縮后由所述殼體組件的出口排出； 經(jīng)所述一級壓縮機(jī)構(gòu)壓縮后的冷媒還可經(jīng)過第二冷媒通道直接通過殼體組件出口排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于:所述第二冷媒通道內(nèi)設(shè)有單向閥(15、15，)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于:所述一級壓縮機(jī)構(gòu)包括一級壓縮曲軸(24)、I個套設(shè)在所述一級壓縮曲軸(24)上的一級壓縮氣缸(21)以及分別設(shè)在所述一級壓縮氣缸(21)兩側(cè)的第一一級副軸承(19)和第一一級主軸承(23)； 所述二級壓縮機(jī)構(gòu)包括二級壓縮曲軸(I I)、I個套設(shè)在所述二級壓縮曲軸(11)上的二級壓縮氣缸(13)以及分別設(shè)在所述二級壓縮氣缸(13)兩側(cè)的第一二級主軸承(12)和第一二級副軸承(17)； 第一一級副軸承端面(192)與第一二級副軸承端面(173)相貼合，并在所述第一一級副軸承(19)和第一二級副軸承(17)之間形成封閉腔體(18)； 所述第一冷媒通道和第二冷媒通道均經(jīng)過所述封閉腔體(18)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于:所述一級壓縮機(jī)構(gòu)包括一級壓縮曲軸(24)，依次套設(shè)于所述一級壓縮曲軸(24)上的第二一級副軸承(40)、第一一級壓縮氣缸(42)、第二一級壓縮氣缸(43)、第二一級主軸承(41)； 所述第二一級副軸承(40)和第二一級主軸承(41)分別緊貼所述第一一級壓縮氣缸(42)和第二一級壓縮氣缸(43)； 所述二級壓縮機(jī)構(gòu)包括二級壓縮曲軸(11)，依次套設(shè)于所述二級壓縮曲軸(11)上的第二二級副軸承(44)、第一二級壓縮氣缸(46)、第二二級壓縮氣缸(47)、第二二級主軸承(45)； 所述第二二級副軸承(44)和第二二級主軸承(45)分別緊貼所述第一二級壓縮氣缸(46)和第二二級壓縮氣缸(47)； 所述第二一級副軸承(40)與第二二級副軸承(44)之間設(shè)有分隔板(32)，所述分隔板(32)與第二一級副軸承(40)之間形成一級上排氣腔(34)，所述分隔板(32)與第二二級副軸承(44)之間形成二級下排氣腔(33)，所述分隔板(32)上設(shè)有通孔(48)； 所述第一冷媒通道和第二冷媒通道均經(jīng)過所述一級上排氣腔(34)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于:所述第一一級副軸承(191)的底面上設(shè)有用于連通所述封閉腔體(18)和一級壓縮氣缸(21)的出口的第一一級副軸承排氣口(191)； 所述第一二級副軸承(17)上設(shè)有用于連通所述二級壓縮氣缸(13)的進(jìn)口與封閉腔體(18)的吸氣通道(172)； 所述第一二級主軸承(12)上設(shè)有用于連通所述二級壓縮氣缸(13)的出口與殼體組件出口的第一二級主軸承排氣孔(121)； 第一一級副軸承排氣口(191)、封閉腔體(18)、吸氣通道(172)、第一二級主軸承排氣孔(121)依次連通形成第一冷媒通道。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于:所述二級壓縮氣缸(13)上設(shè)有二級壓縮氣缸排氣通孔(131)，所述第一二級副軸承(17)上設(shè)有用于連通所述封閉腔體(18)和所述二級壓縮氣缸排氣通孔(131)的排氣通道； 所述第一一級副軸承排氣口(191)、封閉腔體(18)、第一二級副軸承(17)的排氣通道、二級壓縮氣缸排氣通孔(131)依次連通形成第二冷媒通道； 所述二級壓縮氣缸排氣通孔(131)中設(shè)置有單向閥(15)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于:所述一級壓縮氣缸(21)的進(jìn)口與分液器(29)相連接，所述一級壓縮氣缸(21)內(nèi)安裝有一級壓縮滾子(20)，所述一級壓縮滾子(20)套于所述一級壓縮曲軸(24)的偏心部； 所述第一一級副軸承(19)的側(cè)壁上設(shè)有用于與増焓補(bǔ)氣部件(8)相連接的連接孔(193)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于:所述第一一級壓縮氣缸(42)和第二一級壓縮氣缸(43)之間設(shè)有一級壓縮氣缸隔板(31)； 所述第一二級壓縮氣缸(46)和第二二級壓縮氣缸(47)之間設(shè)有二級壓縮氣缸隔板(30)； 所述第一一級壓縮氣缸(42)的曲軸偏心部與第二一級壓縮氣缸(43)的曲軸偏心部同軸錯開設(shè)置； 所述第一二級壓縮氣缸(46)的曲軸偏心部與第二二級壓縮氣缸(47)的曲軸偏心部同軸錯開設(shè)置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于:所述第二一級副軸承(40)、第一一級壓縮氣缸(42)、第二一級壓縮氣缸(43)、第二一級主軸承(41)之間通過一級下排氣通道(38)相連通； 所述第二一級副軸承(40)的下方設(shè)有密封蓋(35)，所述密封蓋(35)與第二一級副軸承(40)之間形成一級下排氣腔(39)； 所述一級上排氣腔(34)、第二二級副軸承(44)、第二二級壓縮氣缸(47)、第二一級壓縮氣缸(43)、第二二級主軸承(45)之間通過二級中壓吸氣通道(37)相連通； 所述第二一級主軸承(41)上設(shè)有第二一級主軸承排氣通孔，所述第二一級主軸承排氣通孔用于連通所述第二一級壓縮氣缸(43)的出口和一級下排氣腔(39)； 所述第二一級主軸承排氣通孔、下排氣腔(39)、一級下排氣通道(38)、一級上排氣腔(34)、分隔板(32)上的通孔(48)、二級中壓吸氣通道(37)依次連通形成第二冷媒通道。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于:所述第二二級副軸承(44)、第二二級壓縮氣缸(47)、第二一級壓縮氣缸(43)、第二二級主軸承(45)之間通過二級高壓排氣通道(36)相連通； 所述第二二級副軸承(44)上設(shè)有用于連通所述第一二級壓縮氣缸(46)的出口和所述二級下排氣腔(33)的第二二級副軸承排氣通孔； 所述第二一級副軸承(40)上設(shè)有用于連通所述一級上排氣腔(34)和第一一級壓縮氣缸(42)的第二一級副軸承排氣通孔； 所述第二二級主軸承(45)上設(shè)有用于連通所述第二二級壓縮氣缸(47)的出口和所述殼體組件出口的第二二級主軸承排氣通孔； 所述第二一級副軸承排氣通孔、一級上排氣腔(34)、分隔板(32)上的通孔(48)、二級高壓排氣通道(36)、第二二級主軸承排氣通孔依次連通形成第一冷媒通道的第一支路； 同時，所述第二一級主軸承排氣通孔、下排氣腔(39)、一級下排氣通道(38)、一級上排氣腔(34)、分隔板(32)上的通孔(48)、二級中壓吸氣通道(37)、第二二級主軸承排氣通孔依次連通形成第一冷媒通道的第二支路； 所述二級中壓吸氣通道(37)中設(shè)置有單向閥(15’)。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于:所述第一一級壓縮氣缸(42)和第二一級壓縮氣缸(43)分別與分液器(29)相連通； 所述第二一級副軸承(40)與増焓補(bǔ)氣部件(8)相連通。
12.—種旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的控制方法，用于控制如權(quán)利要求1-11中任一項所述旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，其特征在于:通過分別控制第一驅(qū)動裝置、第二驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速，以及増焓補(bǔ)氣部件(8)的通斷，調(diào)節(jié)所述旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的壓縮模式。
13.根據(jù)如權(quán)利要求12所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的控制方法，其特征在于，所述壓縮模式具體分為一級壓縮模式和二級増焓壓縮模式: 其中，一級壓縮模式為: 調(diào)節(jié)所述第一驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速Q(mào)1 = ，所述第二驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速ω2 = 0，同時控制所述増焓補(bǔ)氣部件(8)關(guān)閉，所述旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)啟動一級壓縮模式，冷媒經(jīng)過一級壓縮機(jī)構(gòu)壓縮后經(jīng)過第二冷媒通道直接通過殼體組件出口排出； 二級増焓壓縮模式為:依次調(diào)節(jié)所述第一驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速Q(mào)1 = ，所述第二驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速ω2 = f2，同時控制所述増焓補(bǔ)氣部件⑶開啟，所述旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)啟動二級増焓壓縮模式，冷媒依次經(jīng)過一級壓縮機(jī)構(gòu)壓縮、所述増焓補(bǔ)氣部件(8)補(bǔ)氣后，通過第一冷媒通道進(jìn)入二級壓縮機(jī)構(gòu)中進(jìn)行壓縮并由殼體組件的出口排出。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)控制方法，其特征在于:所述一級壓縮機(jī)構(gòu)中壓縮氣缸的容積為V1，所述二級壓縮機(jī)構(gòu)中壓縮氣缸的容積為V2，所述一級壓縮機(jī)構(gòu)與二級壓縮機(jī)構(gòu)的壓縮氣缸的容積比ε = V2A1 ； 通過分別調(diào)節(jié)所述第一驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速Q(mào)1、第二驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速ω2，控制所述一級壓縮機(jī)構(gòu)與二級壓縮機(jī)構(gòu)的排量比λ = ε * (f2/f0
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)控制方法，其特征在于:所述一級壓縮機(jī)構(gòu)與二級壓縮機(jī)構(gòu)的壓縮氣缸的容積比ε的取值范圍為0.5 — 1.2。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)控制方法，其特征在于:所述一級壓縮機(jī)構(gòu)中壓縮氣缸的容積V1,為所述一級壓縮機(jī)構(gòu)中全部壓縮氣缸的容積之和； 所述二級壓縮機(jī)構(gòu)中壓縮氣缸的容積為V2，為所述二級壓縮機(jī)構(gòu)中全部壓縮氣缸的容積之和。
【文檔編號】F04C29/00GK104405640SQ201410547176
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月15日
【發(fā)明者】闕沛禎, 魏會軍, 楊歐翔, 胡艷軍, 陳鵬 申請人:珠海格力節(jié)能環(huán)保制冷技術(shù)研究中心有限公司