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CN112113360B - 制冷循环系统及其控制方法 - Google Patents

制冷循环系统及其控制方法 Download PDF

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CN112113360B
CN112113360B CN201910543163.7A CN201910543163A CN112113360B CN 112113360 B CN112113360 B CN 112113360B CN 201910543163 A CN201910543163 A CN 201910543163A CN 112113360 B CN112113360 B CN 112113360B
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compressor
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refrigeration cycle
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Abstract

本发明公开了一种制冷循环系统及其控制方法,所述制冷循环系统包括:第一压缩机,具有第一流体进口和第一流体出口;第二压缩机,包括壳体、电机、驱动轴、泵气机构和气体压缩机构;所述泵气机构具有第二流体进口和第二流体出口,所述气体压缩机构具有第三流体进口和第三流体出口;所述壳体的侧壁开设有第四流体进口和第四流体出口;第一管路,连接所述第一流体出口和所述第一流体进口;第二管路和第三管路,并连于所述第一流体出口和所述第四流体进口之间;第四管路,连接所述第一流体出口和所述第二流体进口。本发明不但可以满足不同环境对压缩机制冷量的需求,而且可以适当配置压缩机的能耗占比,以降低制冷循环系统的能耗。

Description

制冷循环系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及制冷设备领域,尤其涉及一种制冷循环系统及其控制方法。
背景技术
在空调系统中,压缩机能耗占比最大,压缩机在不同应用领域的运行工况中所体现的制冷量是不一样的,但压缩机的能耗很难去降低;其次,压缩机的回油润滑系统存在诸多缺点,因系统回油较慢或回油不及时而容易造成压缩机轴承与驱动轴之间的磨损较大或难以为驱动轴提供有效支承,且噪音较大。
另外,离心式压缩机目前不适用于气量太小及压比过高的场合,并且离心式压缩机稳定工况区比较窄,其流量调节虽较方便,但经济性较差。随着第二压缩机的小型化,其转速越来越高,小流量高压比也成了小型化第二压缩机面临的最大问题,通常的做法是采用IGV调节扩大压缩机工作区间,进而控制压缩机喘振;其次由于转速的提高,为了减少摩擦损失,压缩机无油润换越来越受到关注,在现有专利中:①发明名称:用于低容量应用中使用的无油离心式压缩机,授权公告号:CN 108425862 A,授权公告日:2018.8.21,在其实施实例中,通过磁悬浮轴承实现无油润滑,但磁悬浮轴承受限于成本,控制系统复杂,轴承间隙大,需要多个微米级的传感器,不能承受喘振,且与电机磁场有干扰;②发明名称:第二压缩机,授权公告号:CN 103727043 B,授权公告日:2018.12.21,在其实施实例中,轴向和径向均采用空气静压轴承实现无油润滑,但压缩机叶轮在高转速下容易产生较大的轴向力,而空气静压轴承的承载能力较低,而且在空气静压轴承在整个过程中,需要保证高清洁度以确保轴承正常工作。
综上所述,现有技术中的空调系统面临以下问题:1、压缩机的能耗难以降低;2、因系统回油较慢或回油不及时而容易造成压缩机轴承与驱动轴之间的磨损较大或难以为驱动轴提供有效支承,且噪音较大。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术中的不足,提供一种制冷循环系统及其控制方法,以适当配置压缩机的能耗占比,以降低制冷循环系统的能耗。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
根据本发明的一方面,提供一种制冷循环系统,所述制冷循环系统包括:
第一压缩机,具有第一流体进口和第一流体出口;
第二压缩机,包括壳体、电机、驱动轴、泵气机构和气体压缩机构;所述电机设于所述壳体内;所述驱动轴包括连接于所述电机的转子的主轴段,以及伸出所述电机轴向两侧的第一端和第二端;所述第一端和第二端分别通过一空气轴承组件而密封连接至所述泵气机构及所述气体压缩机构;所述泵气机构具有第二流体进口和第二流体出口,所述气体压缩机构具有第三流体进口和第三流体出口;所述壳体的侧壁开设有第四流体进口和第四流体出口;
第一管路,连接所述第一流体出口和所述第一流体进口;
第二管路和第三管路,并连于所述第一流体出口和所述第四流体进口之间;
第四管路,连接所述第一流体出口和所述第二流体进口;
第五管路,连接所述第二流体出口和所述第三流体进口;
第六管路,所述第六管路的一端连接所述第三流体出口,另一端接入所述第三管路及所述第四管路;
第七管路,连接所述第四流体出口和所述第一流体进口;
第八管路,所述第八管路的一端连接所述第四流体出口,另一端接入所述第三管路及所述第四管路;
至少一蒸发器和冷凝器,设于所述第一管路、所述第二管路、所述第三管路及所述第四管路;以及
多个电磁阀,用以控制各所述管路的通断。
在本发明的一实施方式中,所述制冷循环系统还包括一过滤装置,所述过滤装置设于所述第二管路和所述第三管路且位于所述蒸发器和所述第四流体进口之间。
在本发明的一实施方式中,所述制冷循环系统还包括一第一节流阀,所述第一节流阀设于所述第二管路及所述第三管路且位于所述过滤装置和所述第四流体进口之间。
在本发明的一实施方式中,所述制冷循环系统还包括一第一单向阀和一第二单向阀;所述第一单向阀设于所述第六管路且位于所述冷凝器和所述第三流体出口之间;所述第二单向阀设于所述第二管路和所述第三管路且位于所述冷凝器和所述第一流体出口之间。
在本发明的一实施方式中,所述制冷循环系统还包括一第三单向阀,所述第三单向阀设于所述第七管路。
在本发明的一实施方式中,所述空气轴承组件包括:
轴承座,固定于所述壳体的内壁;所述轴承座面向所述电机的一端设有第一安装孔,所述轴承座背离所述电机的一端设有与所述第一安装孔同轴且贯通的第二安装孔;
轴向止推轴承,被装配于所述第一安装孔内,以限制所述驱动轴的轴向移动;
径向轴承,被装配于所述第二安装孔内,以对所述驱动轴提供径向支承。
在本发明的一实施方式中,所述主轴段的两端分别设有一径向凸起,所述径向凸起的外径小于等于所述轴向止推轴承的外径,以使该径向凸起的背离所述电机一侧的端面得以贴合所述轴向止推轴承。
在本发明的一实施方式中,所述轴向止推轴承与所述径向轴承同为气液两相空气静压轴承。
在本发明的一实施方式中,所述第一安装孔的直径大于所述第二安装孔,所述第二安装孔的深度大于所述第一安装孔。
根据本发明的另一方面,提供一种制冷循环系统的控制方法,所述制冷循环系统包括:
第一压缩机,具有第一流体进口和第一流体出口;
第二压缩机,包括壳体、电机、驱动轴、泵气机构和气体压缩机构;所述电机设于所述壳体内;所述驱动轴包括连接于所述电机的转子的主轴段,以及伸出所述电机轴向两侧的第一端和第二端;所述第一端和第二端分别通过一空气轴承组件而密封连接至所述泵气机构及所述气体压缩机构;所述泵气机构具有第二流体进口和第二流体出口,所述气体压缩机构具有第三流体进口和第三流体出口;所述壳体的侧壁开设有第四流体进口和第四流体出口;
第一管路,连接所述第一流体出口和所述第一流体进口;
第二管路和第三管路,并连于所述第一流体出口和所述第四流体进口之间;
第四管路,连接所述第一流体出口和所述第二流体进口;
第五管路,连接所述第二流体出口和所述第三流体进口;
第六管路,所述第六管路的一端连接所述第三流体出口,另一端接入所述第三管路及所述第四管路;
第七管路,连接所述第四流体出口和所述第一流体进口;
第八管路,所述第八管路的一端连接所述第四流体出口,另一端接入所述第三管路及所述第四管路;
至少一蒸发器和冷凝器,设于所述第一管路、所述第二管路、所述第三管路及所述第四管路;以及
多个电磁阀,用以控制各所述管路的通断;
所述控制方法包括:
第一制冷循环,在所述第一制冷循环过程中,仅开启所述第一压缩机,而使所述第二压缩机处于关闭状态;制冷剂从所述第一流体出口进入所述第一管道,依次通过所述冷凝器和所述蒸发器后进入所述第一流体进口;
第二制冷循环,在所述第二制冷循环过程中,首先开启所述第一压缩机,并通过所述第二管路为所述空气轴承组件提供气源,再启动所述第二压缩机;然后关闭所述第一压缩机,通过所述第六管路及所述第三管路为所述空气轴承组件提供气源以使所述第二压缩机保持工作状态。
本发明至少包括以下技术效果之一:
1)本发明通过将气体压缩机构与泵气机构集成为一体而通过同一电机作为动力输出装置,可以显著降低第二压缩机流量调节的成本。
2)本发明中的空气轴承组件可以为所述驱动轴提供足够的轴向及径向支承,提高第二压缩机及具有该第二压缩机的制冷循环系统的运行的稳定性;还可以避免压缩机轴承与驱动轴之间的磨损,降低压缩机运行过程中所产生的噪音。
3)本发明在制冷循环系统中同时设置第一压缩机和第二压缩机,当环境需要的制冷量较小时(即第一制冷循环),可以只运行第一压缩机。当环境需要的制冷量较大时(即第二制冷循环),可以先通过运行第一压缩机以启动所述第二压缩机,再由所述第二压缩机运行单独运行即可,由此不但可以满足不同环境对压缩机制冷量的需求,而且可以适当配置压缩机的能耗占比,以降低制冷循环系统的能耗。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
图1是本发明一实施例中制冷循环系统的结构示意图。以及
图2是图1所示制冷循环系统中第二压缩机的结构示意图。
附图标记
100 第一压缩机
11 第一流体进口
12 第一流体出口
200 第二压缩机
13 泵气机构
14 气体压缩机构
15 第二流体进口
16 第二流体出口
17 第三流体进口
18 第三流体出口
19 壳体
20 转子
21 驱动轴
22 轴向止推轴承
23 径向轴承
24 径向凸起
25 轴承座
26 第一蜗壳
27 第一叶轮
28 第二蜗壳
29 第二叶轮
30 密封件
300 制冷循环系统
31 第一管路
32 第二管路
33 第三管路
34 第四管路
35 第五管路
36 第六管路
37 第七管路
38 第八管路
39 蒸发器
40 冷凝器
41 第一节流阀
42 第二节流阀
43 过滤装置
44 第一单向阀
45 第二单向阀
46 第三单向阀
47 第一电磁阀
48 第二电磁阀
49 第三电磁阀
50 第四电磁阀
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。相反,提供这些实施方式使得本发明将全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略对它们的重复描述。
图1是本发明一实施例中制冷循环系统的结构示意图。以及图2是图1所示制冷循环系统中第二压缩机的结构示意图。
根据本发明的一方面,提供一种制冷循环系统,如图1和2所示,所述制冷循环系统300包括:第一压缩机100、第二压缩机200、第一管路31、第二管路32、第三管路33、第四管路34、第五管路35、第六管路36、第七管路37、第八管路38、至少一蒸发器39和冷凝器40,以及多个电磁阀。在本实施例中,所述第一压缩机可以为微型压缩机,所述第二压缩机可以为离心压缩机。所述第一压缩机100具有第一流体进口11和第一流体处口12。所述第二压缩机200包括壳体19、电机、驱动轴21、泵气机构13和气体压缩机构14。所述电机设于所述壳体19内。所述驱动轴21包括连接于所述电机的转子20的主轴段,以及伸出所述电机轴向两侧的第一端和第二端。所述第一端和第二端分别通过一空气轴承组件而密封连接至所述泵气机构13及所述气体压缩机构14。
所述泵气机构13具有第二流体进口15和第二流体出口16,所述气体压缩机构14具有第三流体进口17和第三流体出口18。所述壳体19的侧壁开设有第四流体进口和第四流体出口。所述第一管路31连接所述第一流体处口12和所述第一流体进口11。所述第二管路32和第三管路33并连于所述第一流体处口12和所述第四流体进口之间。所述第四管路34连接所述第一流体处口12和所述第二流体进口15。所述第五管路35连接所述第二流体出口16和所述第三流体进口17。所述第六管路36的一端连接所述第三流体出口18,另一端接入所述第三管路33及所述第四管路34。所述第七管路37连接所述第四流体出口和所述第一流体进口11。所述第八管路38的一端连接所述第四流体出口,另一端接入所述第三管路33及所述第四管路34。所述蒸发器39和冷凝器40设于所述第一管路31、所述第二管路32、所述第三管路33及所述第四管路34。以及所述多个电磁阀用以控制各所述管路的通断。
一方面,本发明通过将气体压缩机构14与泵气机构13集成为一体而通过同一电机作为动力输出装置,可以显著降低第二压缩机200流量调节的成本。另一方面,本发明中的空气轴承组件可以为所述驱动轴21提供足够的轴向及径向支承,提高第二压缩机200及具有该第二压缩机200的制冷循环系统300的运行的稳定性。还可以避免压缩机轴承与驱动轴21之间的磨损,降低压缩机运行过程中所产生的噪音。再者,本发明在制冷循环系统300中同时设置第一压缩机100和第二压缩机200,当环境需要的制冷量较小时(即第一制冷循环),可以只运行第一压缩机100。当环境需要的制冷量较大时(即第二制冷循环),可以先通过运行第一压缩机100以启动所述第二压缩机200,再由所述第二压缩机200运行单独运行即可,由此不但可以满足不同环境对压缩机制冷量的需求,而且可以适当配置压缩机的能耗占比,以降低制冷循环系统的能耗。
在本发明的一实施方式中,所述制冷循环系统300还包括一过滤装置43,所述过滤装置43设于所述第二管路32和所述第三管路33且位于所述蒸发器39和所述第四流体进口之间。在压缩机的运行过程中需要保证高清洁度以确保空气轴承组件的正常工作。所述过滤装置43可以过滤制冷剂中的杂质,保证进入壳体19的制冷剂的纯度,从而保证空气轴承组件工作的环境要求。
进一步地,所述制冷循环系统300还包括一第一节流阀41,所述第一节流阀41设于所述第二管路32及所述第三管路33且位于所述过滤装置43和所述第四流体进口之间。所述第一节流阀41的作用在于保证空气轴承组件的工作压力为一个恒定的值。当然,所述制冷循环系统300还可以包括一第二节流阀42,所述第二节流阀42设于所述第一管路31、所述第二管路32、所述第三管路33及所述第四管路34且位于所述蒸发器39和所述冷凝器40之间。
可选地,所述制冷循环系统300还包括一第一单向阀44和一第二单向阀45。所述第一单向阀44设于所述第六管路36且位于所述冷凝器40和所述第三流体出口18之间。所述第二单向阀45设于所述第二管路32和所述第三管路33且位于所述冷凝器40和所述第一流体处口12之间。所述第一单向阀44及第二单向阀45的设置可以分别避免避免所述第二管路32和所述第三管路33中的制冷剂流入第三流体出口18,以及第六管路36中的制冷剂流入所述第一流体进口11。
在本发明的一实施方式中,所述制冷循环系统300还包括一第三单向阀46,所述第三单向阀46设于所述第七管路37。所述第三单向阀46可以避免所述第一管路31的制冷剂流入所述第四流体出口。
作为本发明的一优选技术方案,所述空气轴承组件包括轴承座25、轴向止推轴承22及径向轴承23。所述轴承座25固定于所述壳体19的内壁。所述轴承座25面向所述电机的一端设有第一安装孔,所述轴承座25背离所述电机的一端设有与所述第一安装孔同轴且贯通的第二安装孔。所述轴向止推轴承22被装配于所述第一安装孔内,以限制所述驱动轴21的轴向移动。所述径向轴承23被装配于所述第二安装孔内,以对所述驱动轴21提供径向支承。所述空气轴承组件与所述驱动轴21之间可以实现无油润滑,在最大程度上降低噪音。进一步地,所述空气轴承组件还可以包括一密封件30,所述密封件30可以设于所述第二安装孔内,所述密封件30可以为橡胶垫。
通常,压缩机叶轮在高转速下容易产生较大的轴向力,而空气静压轴承的承载能力较低,容易受到损伤,影响压缩机的正常运行。但在本实施例中,由于第一安装孔及第二安装孔的存在,所述轴向止推轴承22与所述径向轴承23可以同为气液两相空气静压轴承。当所述第一安装孔的直径大于所述第二安装孔,所述第二安装孔的深度大于所述第一安装孔时,则可以进一步保证所述空气静压轴承的具有足够的承载能力。
进一步地,所述主轴段的两端分别设有一径向凸起24,所述径向凸起24的外径小于等于所述轴向止推轴承22的外径,以使该径向凸起24的背离所述电机一侧的端面得以贴合所述轴向止推轴承22。
本实施例中的制冷循环系统300至少包括第一电磁阀47、第二电磁阀48、第三电磁阀49及第四电磁阀50,所述第一电磁阀47设于所述第一管路31,所述第二电磁阀48设于所述第二管路32,所述第三电磁阀49设于所述第三管路33、所述第四管路34、所述第六管路36及第八管路38,所述第四电磁阀50设于所述第七管路37,用以控制各所述管路的通断。所述电磁阀不但可以控制各管路的通断,也可以调节管路中制冷剂的流量。
可选地,所述泵气机构13机构包括第一蜗壳26及第一叶轮,所述第一蜗壳26设于所述壳体19轴向的第一侧,所述第一叶轮位于所述第一蜗壳26的腔室内且套设于所述驱动轴21的第一端。可选地,所述气体压缩机构14包括第二蜗壳28及第二叶轮29,所述第二蜗壳28设于所述壳体19轴向的第二侧,所述第二叶轮29位于所述第二蜗壳28的腔室内且套设于所述驱动轴21的第二端。当然,所述气体压缩机构14与所述泵气机构13还可以采用本领域的常用结构。
至于所述第一压缩机100,其采用本领域的现有技术即可,其制冷量显著小于所述第二压缩机200。当然,在一些其他实施例中,所述第一压缩机100与所述第二压缩机200的具体结构及其制冷量可根据实际的环境需求选用,本发明不予具体限制。
一方面,本发明通过将气体压缩机构14与泵气机构13集成为一体而通过同一电机作为动力输出装置,可以显著降低第二压缩机200流量调节的成本。另一方面,本发明中的空气轴承组件可以为所述驱动轴21提供足够的轴向及径向支承,提高第二压缩机200及具有该第二压缩机200的制冷循环系统300的运行的稳定性。还可以避免压缩机轴承与驱动轴21之间的磨损,降低压缩机运行过程中所产生的噪音。再者,本发明在制冷循环系统300中同时设置第一压缩机100和第二压缩机200,当环境需要的制冷量较小时(即第一制冷循环),可以只运行第一压缩机100。当环境需要的制冷量较大时(即第二制冷循环),可以先通过运行第一压缩机100以启动所述第二压缩机200,再由所述第二压缩机200运行单独运行即可,由此不但可以满足不同环境对压缩机制冷量的需求,而且可以适当配置压缩机的能耗占比,以降低制冷循环系统的能耗。
当然,在本发明的另一些实施例中,所述第一管路31、所述第二管路32、所述第三管路33及所述第四管路34可以分别或同时连接多个蒸发器39及冷凝器40。在这些实施例中所述制冷循环系统300的原理与技术效果均以上实施例类似,此处不再赘述。
根据本发明的另一方面,提供一种制冷循环系统300的控制方法,如图1和2所示,所述制冷循环系统300包括:第一压缩机100、第二压缩机200、第一管路31、第二管路32、第三管路33、第四管路34、第五管路35、第六管路36、第七管路37、第八管路38、至少一蒸发器39和冷凝器40,以及多个电磁阀。所述第一压缩机100具有第一流体进口11和第一流体处口12。所述第二压缩机200包括壳体19、电机、驱动轴21、泵气机构13和气体压缩机构14。所述电机设于所述壳体19内。所述驱动轴21包括连接于所述电机的转子20的主轴段,以及伸出所述电机轴向两侧的第一端和第二端。所述第一端和第二端分别通过一空气轴承组件而密封连接至所述泵气机构13及所述气体压缩机构14。所述泵气机构13具有第二流体进口15和第二流体出口16,所述气体压缩机构14具有第三流体进口17和第三流体出口18。所述壳体19的侧壁开设有第四流体进口和第四流体出口。所述第一管路31连接所述第一流体处口12和所述第一流体进口11。所述第二管路32和第三管路33并连于所述第一流体处口12和所述第四流体进口之间。所述第四管路34连接所述第一流体处口12和所述第二流体进口15。所述第五管路35连接所述第二流体出口16和所述第三流体进口17。所述第六管路36的一端连接所述第三流体出口18,另一端接入所述第三管路33及所述第四管路34。所述第七管路37连接所述第四流体出口和所述第一流体进口11。所述第八管路38的一端连接所述第四流体出口,另一端接入所述第三管路33及所述第四管路34。所述蒸发器39和冷凝器40设于所述第一管路31、所述第二管路32、所述第三管路33及所述第四管路34。以及所述多个电磁阀用以控制各所述管路的通断。
所述控制方法包括:
第一制冷循环,在所述第一制冷循环过程中,仅开启所述第一压缩机100,而使所述第二压缩机200处于关闭状态。在此过程中,只有所述第一管路31上的电磁阀开启,其他管路的电磁阀均处于关闭状态。制冷剂从所述第一流体处口12进入所述第一管道,依次通过所述冷凝器40和所述蒸发器39后进入所述第一流体进口11。
第二制冷循环,在所述第二制冷循环过程中,首先开启所述第一压缩机100,通过电磁阀控制第一管路31及第二管路32导通,其它管路暂时中断。并通过所述第二管路32为所述空气轴承组件提供气源,当空气轴承组件获得足够气源后,再启动所述第二压缩机200,同时通过电磁阀控制其余管路导通。当所述第二压缩机200运行稳定而足以为所述空气轴承组件提供足够的气源后,关闭所述第一压缩机100,此时直接通过所述第六管路36及所述第三管路33为所述空气轴承组件提供气源以使所述第二压缩机200保持工作状态。
进一步地,制冷剂从所述第三流体出口18进入所述第六管路36,再进入所述第三管路33及所述第四管路34,第三管路33中的制冷剂依次通过所述冷凝器40和所述蒸发器39后由所述第四流体进口进入所述壳体19而为所述空气轴承组件提供气源,所述壳体19内的制冷剂再由所述第四流体出口进入所述第七管路37和所述第八管路38。第四管路34中的制冷剂依次通过所述冷凝器40和所述蒸发器39后由所述第二流体进口15进入所述泵气机构13,所述泵气机构13再将其内的制冷剂按照预设流量通过所述第五管路35输送至所述气体压缩机构14,由所述气体压缩机构14对进入其中的制冷剂进行压缩。
总而言之,本发明通过将气体压缩机构14与泵气机构13集成为一体而通过同一电机作为动力输出装置,可以显著降低第二压缩机200流量调节的成本。另一方面,本发明中的空气轴承组件可以为所述驱动轴21提供足够的轴向及径向支承,提高第二压缩机200及具有该第二压缩机200的制冷循环系统300的运行的稳定性。还可以避免压缩机轴承与驱动轴21之间的磨损,降低压缩机运行过程中所产生的噪音。再者,本发明在制冷循环系统300中同时设置第一压缩机100和第二压缩机200,当环境需要的制冷量较小时(即第一制冷循环),可以只运行第一压缩机100。当环境需要的制冷量较大时(即第二制冷循环),可以先通过运行第一压缩机100以启动所述第二压缩机200,再由所述第二压缩机200运行单独运行即可,由此不但可以满足不同环境对压缩机制冷量的需求,而且可以适当配置压缩机的能耗占比,以降低制冷循环系统的能耗。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种制冷循环系统,其特征在于,包括:
第一压缩机,具有第一流体进口和第一流体出口;
第二压缩机,包括壳体、电机、驱动轴、泵气机构和气体压缩机构;所述电机设于所述壳体内;所述驱动轴包括连接于所述电机的转子的主轴段,以及伸出所述电机轴向两侧的第一端和第二端;所述第一端和第二端分别通过一空气轴承组件而密封连接至所述泵气机构及所述气体压缩机构;所述泵气机构具有第二流体进口和第二流体出口,所述气体压缩机构具有第三流体进口和第三流体出口;所述壳体的侧壁开设有第四流体进口和第四流体出口;
第一管路,连接所述第一流体出口和所述第一流体进口;
第二管路和第三管路,并连于所述第一流体出口和所述第四流体进口之间;
第四管路,连接所述第一流体出口和所述第二流体进口;
第五管路,连接所述第二流体出口和所述第三流体进口;
第六管路,所述第六管路的一端连接所述第三流体出口,另一端接入所述第三管路及所述第四管路;
第七管路,连接所述第四流体出口和所述第一流体进口;
第八管路,所述第八管路的一端连接所述第四流体出口,另一端接入所述第三管路及所述第四管路;
至少一蒸发器和冷凝器,设于所述第一管路、所述第二管路、所述第三管路及所述第四管路;以及
多个电磁阀,用以控制各所述管路的通断。
2.根据权利要求1所述的制冷循环系统,其特征在于,还包括一过滤装置,所述过滤装置设于所述第二管路和所述第三管路且位于所述蒸发器和所述第四流体进口之间。
3.根据权利要求2所述的制冷循环系统,其特征在于,还包括一第一节流阀,所述第一节流阀设于所述第二管路及所述第三管路且位于所述过滤装置和所述第四流体进口之间。
4.根据权利要求1所述的制冷循环系统,其特征在于,还包括一第一单向阀和一第二单向阀;所述第一单向阀设于所述第六管路且位于所述冷凝器和所述第三流体出口之间;所述第二单向阀设于所述第一管路、所述第二管路、所述第三管路和所述第四管路且位于所述冷凝器和所述第一流体出口之间。
5.根据权利要求1所述的制冷循环系统,其特征在于,还包括一第三单向阀,所述第三单向阀设于所述第七管路。
6.根据权利要求1所述的制冷循环系统,其特征在于,所述空气轴承组件包括:
轴承座,固定于所述壳体的内壁;所述轴承座面向所述电机的一端设有第一安装孔,所述轴承座背离所述电机的一端设有与所述第一安装孔同轴且贯通的第二安装孔;
轴向止推轴承,被装配于所述第一安装孔内,以限制所述驱动轴的轴向移动;
径向轴承,被装配于所述第二安装孔内,以对所述驱动轴提供径向支承。
7.根据权利要求6所述的制冷循环系统,其特征在于,所述主轴段的两端分别设有一径向凸起,所述径向凸起的外径小于等于所述轴向止推轴承的外径,以使该径向凸起的背离所述电机一侧的端面得以贴合所述轴向止推轴承。
8.根据权利要求6所述的制冷循环系统,其特征在于,所述轴向止推轴承与所述径向轴承同为气液两相空气静压轴承。
9.根据权利要求6所述的制冷循环系统,其特征在于,所述第一安装孔的直径大于所述第二安装孔,所述第二安装孔的深度大于所述第一安装孔。
10.一种制冷循环系统的控制方法,其特征在于,所述制冷循环系统包括:
第一压缩机,具有第一流体进口和第一流体出口;
第二压缩机,包括壳体、电机、驱动轴、泵气机构和气体压缩机构;所述电机设于所述壳体内;所述驱动轴包括连接于所述电机的转子的主轴段,以及伸出所述电机轴向两侧的第一端和第二端;所述第一端和第二端分别通过一空气轴承组件而密封连接至所述泵气机构及所述气体压缩机构;所述泵气机构具有第二流体进口和第二流体出口,所述气体压缩机构具有第三流体进口和第三流体出口;所述壳体的侧壁开设有第四流体进口和第四流体出口;
第一管路,连接所述第一流体出口和所述第一流体进口;
第二管路和第三管路,并连于所述第一流体出口和所述第四流体进口之间;
第四管路,连接所述第一流体出口和所述第二流体进口;
第五管路,连接所述第二流体出口和所述第三流体进口;
第六管路,所述第六管路的一端连接所述第三流体出口,另一端接入所述第三管路及所述第四管路;
第七管路,连接所述第四流体出口和所述第一流体进口;
第八管路,所述第八管路的一端连接所述第四流体出口,另一端接入所述第三管路及所述第四管路;
至少一蒸发器和冷凝器,设于所述第一管路、所述第二管路、所述第三管路及所述第四管路;以及
多个电磁阀,用以控制各所述管路的通断,包括第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀;
所述控制方法包括:
当第一电磁阀打开,第二电磁阀和第四电磁阀关闭时,所述第一压缩机启动;制冷剂从所述第一流体出口进入所述第一管路,并以此通过所述冷凝器和所述蒸发器后进入所述第一流体进口;
第二制冷循环:
当第一电磁阀和第二电磁阀打开,第四电磁阀关闭时,所述第一压缩机启动,并通过所述第二管路向所述空气轴承组件提供气源;
当所述第二压缩机的空气轴承组件获得足够气源后,所述第二压缩机启动;
当所述第二压缩机工作稳定,且向所述空气轴承组件提供足够的气源后,所述第一电磁阀和所述第二电磁阀关闭,所述第一压缩机停止运行,仅所述第二压缩机运行。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1216098A (zh) * 1996-04-18 1999-05-05 株式会社三进 5或8kw制冷系统及其离心式压缩机组
CN1221077A (zh) * 1997-12-26 1999-06-30 Lg电子株式会社 涡轮压缩机的发动机冷却结构
EP1217219A2 (en) * 2000-12-15 2002-06-26 Cooper Cameron Corporation Direct drive compressor assembly
WO2003040567A1 (en) * 2001-11-08 2003-05-15 Borgwarner, Inc. Two stage electrically powered compressor
CN103727043A (zh) * 2014-01-03 2014-04-16 顾发华 双级离心压缩机和对所述双级离心压缩机的静压气浮轴承供气的方法
CN108489129A (zh) * 2018-05-25 2018-09-04 天津市正源制冷设备有限公司 一种双级压缩制冷系统
CN208416989U (zh) * 2018-03-22 2019-01-22 苏州贝得科技有限公司 双级离心压缩机

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1216098A (zh) * 1996-04-18 1999-05-05 株式会社三进 5或8kw制冷系统及其离心式压缩机组
CN1221077A (zh) * 1997-12-26 1999-06-30 Lg电子株式会社 涡轮压缩机的发动机冷却结构
EP1217219A2 (en) * 2000-12-15 2002-06-26 Cooper Cameron Corporation Direct drive compressor assembly
WO2003040567A1 (en) * 2001-11-08 2003-05-15 Borgwarner, Inc. Two stage electrically powered compressor
CN103727043A (zh) * 2014-01-03 2014-04-16 顾发华 双级离心压缩机和对所述双级离心压缩机的静压气浮轴承供气的方法
CN208416989U (zh) * 2018-03-22 2019-01-22 苏州贝得科技有限公司 双级离心压缩机
CN108489129A (zh) * 2018-05-25 2018-09-04 天津市正源制冷设备有限公司 一种双级压缩制冷系统

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