CN112197453A - 压缩机、双压缩机串联热泵机组及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种压缩机、双压缩机串联热泵机组及其控制方法，其中的压缩机，包括第一压缩部以及第一驱动部，所述第一驱动部被设置于第一齿轮箱壳体内，所述第一压缩部被设置于第一进气壳体内，所述第一进气壳体与所述第一齿轮箱壳体连接为一体，所述第一进气壳体上构造有第一旁通口，所述第一齿轮箱壳体上构造有第一润滑油进油口及第一平衡口。根据本发明，设置于压缩机壳体上的第一旁通口、第一平衡口以及第一润滑油进油口能够利于在其应用到双压缩机串联热泵机组中时通过设置相应的连通管路实现在机组不同运行模式下的贯通，进而在单压缩机运行模式以及双压缩机运行模式下皆能够保证压缩机内的润滑油顺畅回流到外置油箱中。

Description

压缩机、双压缩机串联热泵机组及其控制方法
技术领域
本发明属于空气调节技术领域，具体涉及一种压缩机、双压缩机串联热泵机组及其控制方法。
背景技术
双压缩机串联热泵机组(也称双压缩机串联高温热泵机组)结构示意图如图1所示，主要由蒸发器、冷凝器、低压压缩机、高压压缩机、电动蝶阀、止回阀和节流电子膨胀阀及相应的管路结构等组成；其中低压压缩机吸气口连接蒸发器，低压压缩机排气口一路连接冷凝器，排气管靠近冷凝器侧装有电动蝶阀和止回阀，低压压缩机排气口另外一路连接高压压缩机吸气口；高压压缩机吸气口连接低压压缩机排气管，高压压缩机排气口连接冷凝器，排气管靠近冷凝器侧装有止回阀；冷凝器和蒸发器之间有电子膨胀阀等节流装置。
当运行常规、非恶劣工况时，单开低压压缩机，电动蝶阀打开，低压压缩机压缩后的高压制冷剂沿着排气管直接排到冷凝器，如图2示出；当运行高温、高压的恶劣工况时，双开压缩机(即高压压缩机、低压压缩机同时运行)，电动蝶阀关闭，低压压缩机压缩后的高压制冷剂沿着排气管被高压压缩机吸入再次压缩后排到冷凝器，如图3示出。
由于压缩机叶轮侧和齿轮箱侧之间是采用梳齿密封连接(图4示出)，当压缩机叶轮侧产生高压气体时，高压气体不可避免地会沿着梳齿密封的间隙跑到齿轮箱侧，使得齿轮箱腔体内部压力不断提升。而压缩机的齿轮箱侧的齿轮传动系需要进行润滑，底部油池中的润滑油通过回油口回流到外置的润滑油箱中，外置的润滑油箱中的润滑油则通过油泵被泵送至齿轮箱内对齿轮系、轴承等活动部件实现润滑，而当这种常规的润滑结构被应用到双压缩机串联热泵机组中时，如图5所示，当机组运行单压缩机模式时(也即图2所示的运行模式)，高压压缩机不运行，只有低压压缩机运行，电动蝶阀打开，低压压缩机排气直接排到冷凝器，其中因为高压压缩机吸气口直接连通低压压缩机排气管，故高压压缩机吸气口此刻也处于高压状态，即压缩机叶轮侧处于高压，不可避免的，此处的高压气体会沿着轴承与梳齿密封之间的间隙泄露到齿轮箱腔体内，又因高压压缩机不工作，高压压缩机侧的油路不运行，导致泄露在齿轮箱腔体内的高压气体沿着高压压缩机回油管流回外置油箱内，使得外置油箱内压力变高，当高压压缩机泄露的高压气体越来越多，外置油箱内的压力越来越高，最后导致低压压缩机齿轮箱里汇聚的油和低压压缩机回油管管道里的油越来越难流回油箱，最后导致油箱内油越来越少，机组报异常停机；
当机组允许双压缩机模式时(也即图3所示的运行模式)，高压压缩机和低压压缩机同时运行，电动蝶阀关闭，低压压缩机排气直接被高压压缩机吸气口吸收并做功进一步加压后再排到冷凝器中，其中因为高压压缩机叶轮对气体进一步做功加压，故高压压缩机叶轮侧此刻处于高压状态，不可避免的，此处的高压气体会沿着轴承与梳齿密封之间的间隙泄露到齿轮箱腔体内，当泄露部分高压气体时，是有利的，高压气体有助于将齿轮箱体内的润滑油压回油箱，但是当高压气体泄露的高压气体越来越多(只有进没有出，导致高压气体压力越来越高，其中齿轮箱和外置油箱及管路组成的密闭系统的空间是有限的，当压力也来越高，容易使得垫片等密封件及薄壁管路因承压过大破裂失效)，泄露在齿轮箱腔体内的高压气体沿着高压压缩机回油管或者平衡管管路流回外置油箱内，使得外置油箱内压力变高，当高压压缩机泄露的高压气体越来越多，外置油箱内的压力也越来越高，最后导致低压压缩机齿轮箱里汇聚的油和低压压缩机回油管管道里的油越来越难流回油箱，最后导致油箱内油越来越少，机组报异常停机。基于这一现象提出本发明。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种压缩机、双压缩机串联热泵机组及其控制方法，设置于压缩机壳体上的第一旁通口、第一平衡口以及第一润滑油进油口能够利于在其应用到双压缩机串联热泵机组中时通过设置相应的连通管路实现在机组不同运行模式下的贯通，进而在单压缩机运行模式以及双压缩机运行模式下皆能够保证压缩机内的润滑油顺畅回流到外置油箱中。
为了解决上述问题，本发明提供一种压缩机，包括第一压缩部以及第一驱动部，所述第一驱动部被设置于第一齿轮箱壳体内，所述第一压缩部被设置于第一进气壳体内，所述第一进气壳体与所述第一齿轮箱壳体连接为一体，所述第一进气壳体上构造有第一旁通口，所述第一齿轮箱壳体上构造有第一润滑油进油口及第一平衡口。
优选地，所述第一润滑油进油口设置于所述第一齿轮箱壳体的顶部位置。
优选地，所述第一润滑油进油口上连接有第一润滑油箱。
优选地，所述第一润滑油进油口处于所述第一齿轮箱壳体内转轴远离所述第一压缩部的一端的上部。
本发明还提供一种双压缩机串联热泵机组，包括低压压缩机、高压压缩机以及外置油箱，所述外置油箱用于对所述低压压缩机、高压压缩机输入润滑油并将多余的润滑油回流存储于其中，所述低压压缩机及所述高压压缩机为上述的压缩机，所述低压压缩机具有的第一旁通口与所述高压压缩机具有的第二平衡口通过第一平衡管实现可选择的贯通，所述第一平衡管还通过第二平衡管与所述外置油箱贯通连接以使所述外置油箱与所述第一旁通口保持贯通。
优选地，所述第二平衡管与所述第二平衡口之间的所述第一平衡管上设置有电磁通断阀。
优选地，所述外置油箱还设置有第一油泵、第二油泵，所述第一油泵将所述外置油箱的润滑油通过第一进油管泵送至所述低压压缩机具有的第一润滑油进油口，所述第二油泵将所述外置油箱的润滑油通过第二进油管泵送至所述高压压缩机具有的第二润滑油进油口。
本发明还提供一种双压缩机串联热泵机组的控制方法，用于控制上述的双压缩机串联热泵机组，包括：
获取双压缩机串联热泵机组的运行模式，所述运行模式包括单压缩机运行模式、双压缩机运行模式；
根据获取的运行模式控制第一旁通口与第二平衡口的通断。
优选地，当获取的运行模式为单压缩机运行模式时，控制所述第一旁通口与第二平衡口贯通；
当获取的运行模式为双压缩机运行模式时，控制所述第一旁通口与第二平衡口断开。
优选地，当所述第一平衡管上设置有电磁通断阀且获取的运行模式为单压缩机运行模式时，控制所述电磁通断阀贯通；
当所述第一平衡管上设置有电磁通断阀且获取的运行模式为双压缩机运行模式时，控制所述电磁通断阀断开。
本发明提供的一种压缩机、双压缩机串联热泵机组及其控制方法，设置于压缩机壳体上的第一旁通口、第一平衡口以及第一润滑油进油口能够利于在其应用到双压缩机串联热泵机组中时通过设置相应的连通管路实现在机组不同运行模式下的贯通，进而在单压缩机运行模式以及双压缩机运行模式下皆能够保证压缩机内的润滑油顺畅回流到外置油箱中，还能够在双压缩机运行模式下防止所述第一齿轮箱壳体中压力过高导致密封失效的现象发生。
附图说明
图1为现有技术中的双压缩机串联热泵机组冷媒流通管路结构示意图；
图2为图1中的双压缩机串联热泵机组处于单压缩机运行模式下的冷媒流通示意图；
图3为图1中的双压缩机串联热泵机组处于双压缩机运行模式下的冷媒流通示意图；
图4图1中压缩机中转轴的与压缩部靠近的一端处的结构示意图；
图5为现有技术中对应于图1中的双压缩机串联热泵机组润滑油流通管路结构示意图；
图6为本发明的双压缩机串联热泵机组润滑油流通管路结构示意图；
图7为图6中双压缩机串联热泵机组处于单压缩机运行模式时的润滑油流通示意图；
图8为图6中双压缩机串联热泵机组处于双压缩机运行模式时的润滑油流通示意图。
附图标记表示为：
1、低压压缩机；11、第一进气壳体；111、第一旁通口；12、第一齿轮箱壳体；121、第一平衡口；122、第一润滑油箱；123、第一回油口；2、高压压缩机；21、第二进气壳体；211、第二旁通口；22、第二齿轮箱壳体；221、第二平衡口；222、第二润滑油箱；223、第二回油口；3、外置油箱；31、第一油泵；32、第二油泵；41、第一平衡管；42、电磁通断阀；43、第二平衡管；44、第一进油管；45、第二进油管；46、第一回油管；47、第二回油管。
具体实施方式
结合参见图1至图8所示，根据本发明的实施例，提供一种压缩机，包括第一压缩部以及第一驱动部，所述第一驱动部被设置于第一齿轮箱壳体12内，所述第一压缩部被设置于第一进气壳体11内，所述第一进气壳体11与所述第一齿轮箱壳体12连接为一体，所述第一进气壳体11上构造有第一旁通口111，所述第一齿轮箱壳体12上构造有第一润滑油进油口及第一平衡口121，所述第一齿轮箱壳体12的下部位置还构造有第一回油口123。该技术方案中，设置于压缩机壳体上的第一旁通口、第一平衡口以及第一润滑油进油口能够利于在其应用到双压缩机串联热泵机组中时通过设置相应的连通管路实现在机组不同运行模式下的贯通，进而在单压缩机运行模式以及双压缩机运行模式下皆能够保证压缩机内的润滑油顺畅回流到外置油箱中，还能够在双压缩机运行模式下防止所述第一齿轮箱壳体中压力过高导致密封失效的现象发生。
进一步地，所述第一润滑油进油口设置于所述第一齿轮箱壳体12的顶部位置，以使进入所述第一齿轮箱壳体12的润滑油能够由下而上的对处于其内的齿轮系以及对应的轴承实现润滑。最好的，所述第一润滑油进油口上连接有第一润滑油箱122，以在外置油箱3中油泵停止运行时，所述第一润滑油箱122中能够存储足量的润滑油并在自重的作用下继续进入所述第一齿轮箱壳体12内，以能够对虽然控制停机的压缩机但是在惯性作用下仍然保持旋转的转轴及轴承进行润滑。最好的，与所述第一润滑油进油口对应的，所述第一齿轮箱壳体12内构造有针对于不同润滑目标位置的润滑流道，所述润滑流道的一端与所述第一润滑油进油口连通，所述润滑流道的另一端则分为多个支路分别针对不同的润滑目标点设置。所述第一齿轮箱壳体12具体铸造形成，所述润滑流道被铸造于所述第一齿轮箱壳体12内。进一步地，所述第一润滑油进油口处于所述第一齿轮箱壳体12内转轴远离所述第一压缩部的一端的上部。
根据本发明的实施例，还提供一种双压缩机串联热泵机组，包括低压压缩机1、高压压缩机2以及外置油箱3，所述外置油箱3用于对所述低压压缩机1、高压压缩机2输入润滑油并将多余的润滑油回流存储于其中，所述低压压缩机1及所述高压压缩机2为上述的压缩机，而可以理解的是，所述低压压缩机1以及所述高压压缩机2在机械结构方面具有相同结构，具体的，所述高压压缩机2第二压缩部以及第二驱动部，所述第二驱动部被设置于第二齿轮箱壳体22内，所述第二压缩部被设置于第二进气壳体21内，所述第二进气壳体21与所述第二齿轮箱壳体22连接为一体，所述第二进气壳体21上构造有第二旁通口211，所述第二齿轮箱壳体22上构造有第二润滑油进油口(其上也可以设置第二润滑油箱222)及第二平衡口221，所述第二齿轮箱壳体22的下部位置还构造有第二回油口223，而其低压与高压的区别则可以通过相应的电机驱动部件的转速实现，所述低压压缩机1具有的第一旁通口111与所述高压压缩机2具有的第二平衡口221通过第一平衡管41实现可选择的贯通，所述第一平衡管41还通过第二平衡管43与所述外置油箱3贯通连接以使所述外置油箱3与所述第一旁通口111保持贯通。该技术方案中，通过所述第一平衡管41以及第二平衡管43的设置，使所述第一旁通口111、第二平衡口221以及所述外置油箱3之间在预设条件下被贯通，进而在单压缩机运行模式以及双压缩机运行模式下皆能够保证压缩机内的润滑油顺畅回流到外置油箱中，还能够在双压缩机运行模式下防止所述第一齿轮箱壳体中压力过高导致密封失效的现象发生。在一些实施例中，所述第二平衡管43与所述第二平衡口221之间的所述第一平衡管41上设置有电磁通断阀42，可以通过对所述电磁通断阀42的得电与失电实现阀体的通断控制。
所述第一回油口123、第二回油口223分别通过第一回油管46、第二回油管47与所述外置油箱3形成贯通。
进一步地，所述外置油箱3还设置有第一油泵31、第二油泵32，所述第一油泵31将所述外置油箱3的润滑油通过第一进油管44泵送至所述低压压缩机1具有的第一润滑油进油口，所述第二油泵32将所述外置油箱3的润滑油通过第二进油管45泵送至所述高压压缩机2具有的第二润滑油进油口，分别对应所述低压压缩机1以及高压压缩机2一一设置所述第一油泵31、第二油泵32能够分别独立的调整泵油量，这使润滑油量能够与对应的压缩机的运行转速相匹配。
根据本发明的实施例，还提供一种双压缩机串联热泵机组的控制方法，用于控制上述的双压缩机串联热泵机组，包括：
获取双压缩机串联热泵机组的运行模式，所述运行模式包括单压缩机运行模式、双压缩机运行模式；
根据获取的运行模式控制第一旁通口111与第二平衡口221的通断。
具体的，当获取的运行模式为单压缩机运行模式时，控制所述第一旁通口111与第二平衡口221贯通，使得高压压缩机齿轮箱内泄露的高压压力可以沿着该管路泄压到低压压缩机吸气旁通口，进而保证内部压力平衡；当获取的运行模式为双压缩机运行模式时，控制所述第一旁通口111与第二平衡口221断开，使得高压压缩机齿轮箱内泄露的高压压力可以用来辅助高压压缩机齿轮箱内润滑压回外置油箱3，进而加快机组回油速度，进而有利于提升机组运行可靠性。
进一步地，当所述第一平衡管41上设置有电磁通断阀42且获取的运行模式为单压缩机运行模式时，控制所述电磁通断阀42贯通；当所述第一平衡管41上设置有电磁通断阀42且获取的运行模式为双压缩机运行模式时，控制所述电磁通断阀42断开。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种压缩机，包括第一压缩部以及第一驱动部，所述第一驱动部被设置于第一齿轮箱壳体(12)内，所述第一压缩部被设置于第一进气壳体(11)内，所述第一进气壳体(11)与所述第一齿轮箱壳体(12)连接为一体，其特征在于，所述第一进气壳体(11)上构造有第一旁通口(111)，所述第一齿轮箱壳体(12)上构造有第一润滑油进油口及第一平衡口(121)。
2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，所述第一润滑油进油口设置于所述第一齿轮箱壳体(12)的顶部位置。
3.根据权利要求2所述的压缩机，其特征在于，所述第一润滑油进油口上连接有第一润滑油箱(122)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的压缩机，其特征在于，所述第一润滑油进油口处于所述第一齿轮箱壳体(12)内转轴远离所述第一压缩部的一端的上部。
5.一种双压缩机串联热泵机组，包括低压压缩机(1)、高压压缩机(2)以及外置油箱(3)，所述外置油箱(3)用于对所述低压压缩机(1)、高压压缩机(2)输入润滑油并将多余的润滑油回流存储于其中，其特征在于，所述低压压缩机(1)及所述高压压缩机(2)为权利要求1至4中任一项所述的压缩机，所述低压压缩机(1)具有的第一旁通口(111)与所述高压压缩机(2)具有的第二平衡口(221)通过第一平衡管(41)实现可选择的贯通，所述第一平衡管(41)还通过第二平衡管(43)与所述外置油箱(3)贯通连接以使所述外置油箱(3)与所述第一旁通口(111)保持贯通。
6.根据权利要求5所述的双压缩机串联热泵机组，其特征在于，所述第二平衡管(43)与所述第二平衡口(221)之间的所述第一平衡管(41)上设置有电磁通断阀(42)。
7.根据权利要求5所述的双压缩机串联热泵机组，其特征在于，所述外置油箱(3)还设置有第一油泵(31)、第二油泵(32)，所述第一油泵(31)将所述外置油箱(3)的润滑油通过第一进油管(44)泵送至所述低压压缩机(1)具有的第一润滑油进油口，所述第二油泵(32)将所述外置油箱(3)的润滑油通过第二进油管(45)泵送至所述高压压缩机(2)具有的第二润滑油进油口。
8.一种双压缩机串联热泵机组的控制方法，其特征在于，用于控制权利要求5至7中任一项所述的双压缩机串联热泵机组，包括：
获取双压缩机串联热泵机组的运行模式，所述运行模式包括单压缩机运行模式、双压缩机运行模式；
根据获取的运行模式控制第一旁通口(111)与第二平衡口(221)的通断。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，
当获取的运行模式为单压缩机运行模式时，控制所述第一旁通口(111)与第二平衡口(221)贯通；
当获取的运行模式为双压缩机运行模式时，控制所述第一旁通口(111)与第二平衡口(221)断开。
10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，当所述第一平衡管(41)上设置有电磁通断阀(42)且获取的运行模式为单压缩机运行模式时，控制所述电磁通断阀(42)贯通；
当所述第一平衡管(41)上设置有电磁通断阀(42)且获取的运行模式为双压缩机运行模式时，控制所述电磁通断阀(42)断开。
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