[发明专利]一种旋转式压缩机及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及压缩机领域，更具体的公开了一种旋转式压缩机及其控制方法。

背景技术

压缩机是一种将低压气体提升为高压气体的从动流体机械，是制冷系统的心脏，它从吸气管吸入低温低压的冷媒气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的冷媒气体，为制冷循环提供动力，从而依次实现压缩、冷凝(放热)、膨胀、蒸发(吸热)的制冷循环。

现有技术中的空调用压缩机主要采用旋转式压缩机，根据压缩机的压缩方式，大致分为单级压缩机和双级压缩机。现有传统的单级旋转式压缩机包括泵体组件、电机组件、壳体以及其他零部件，由电机组件提供旋转动力供泵体组件压缩冷媒。压缩机气缸吸入低压冷媒后，直接压缩为对于工况所需的高温高压冷媒，上述为单级压缩机的工作方式。单级压缩机在轻负荷工况下能效较好，但在大压缩比的工况下，单级压缩机存在低温制热能力和高温制冷能力差、能效低、排气温度高、压缩机轴承系统负载大、能适应的工况范围小等缺点，因此使用范围不广。

为了解决单级压缩机存在的缺陷，目前采用了双级增焓压缩机，双级增焓压缩机采用双级压缩，压缩机构分为一级压缩气缸和二级压缩气缸。其工作过程为：一级压缩气缸吸入低压冷媒并压缩至中压后，一级压缩气缸从制冷系统中引入中压冷媒混合，即在一级和二级压缩间采用中压补气增焓，混合后的中压冷媒进入二级压缩气缸，二级压缩气缸对冷媒进行再次压缩至对应工况下的高压冷媒。经过上述压缩过程，压缩机实现了大压缩比，明显提升了低温制热量，同时压缩机的排气温度低，在一定程度上扩展了压缩机运行的范围；在超低温制热过程中和高温制冷过程中都存在很好的性能优势。由于二级压缩机将负载分为两次压缩完成，压缩机的轴承系统受力小，压缩机的可靠性高。但现有技术中的二级增焓压缩机存在一级压缩气缸和二级压缩气缸之间的容积是固定的，即压缩容积比是固定的。由于压缩容积比是固定的，因此某一个固定的压缩容积比只能在一定工况范围内采用增焓补气方式才能体现出能效优势，适用的工况范围受到一定限制。比如所使用的压缩机为大容积比的二级増焓压缩机时，该压缩机在轻负荷工况下能效优势不明显。由于双级增焓压缩机目前采用固定容积比，且只能双级运行，因此高能效的运行工况范围仍然较小。

申请号为200810054017.X的中国专利公开了一种旋转式压缩机，包括壳体、设置在壳体内的压缩机的旋转轴、设置在旋转轴上的偏心部以及设置在壳体内的压缩结构部和机械结构部,所述的机械结构部包括:分别紧贴在气缸的上下两侧的上轴承和下轴承,以及在壳体内的上部设置有由上定子和上转子组成的上电机驱动部,在壳体内的下部设置有由下定子和下转子组成的下电机驱动部,所述的压缩结构部设置在上电机驱动部和下电机驱动部之间。但该专利只是使用两个电机同时驱动一个旋转轴，在一定程度上解决了由于一般压缩机只在旋转轴的一端设置转子和定子造成的压缩机工作过程中振动、噪音大的问题，并没有解决现有压缩机只能单独进行单级压缩或是单独进行两级压缩，且压缩过程中的能效不高、适用范围狭小的问题。

因此，市场亟需一种旋转式压缩机及其控制方法，使用该控制方法控制上述旋转式压缩机，能够自由切换单机压缩模式和二级増焓压缩模式，该旋转式压缩机同时具有普通单级压缩机和二级増焓补气压缩的优势，能够在全工况范围内实现压缩机工作高能效。

发明内容

本发明的一个目的在于，提出一种既能够进行单级压缩又能够进行二级増焓压缩的旋转式压缩机，该压缩机包含有两套能够分别独立运行的压缩机构，通过调节两套压缩机构电机的转速比，能够实现对压缩机运行工况的自由调节，使得压缩机的工况适用范围更广。

本发明的另一个目的在于，提出一种旋转式压缩机的控制方法，该控制方法用于控制上述旋转式压缩机。

为达到此目的，本发明采用以下技术方案：

一种旋转式压缩机，包括壳体组件，所述壳体组件的内部设有相互独立的一级压缩机构和二级压缩机构，所述一级压缩机构和二级压缩机构分别由第一驱动装置和第二驱动装置驱动运行，在所述壳体组件内设有第一冷媒通道和第二冷媒通道；其中，经所述一级压缩机构压缩后的冷媒可经过第一冷媒通道进入所述二级压缩机构中二次压缩后由所述壳体组件的出口排出；经所述一级压缩机构压缩后的冷媒还可经过第二冷媒通道直接通过壳体组件出口排出。

进一步的，所述第二冷媒通道内设有单向阀。