CN219607357U - 一种空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种空调系统，涉及电器技术领域。一种空调系统，其特征在于，包括制冷系统，所述制冷系统包括：压缩机、冷凝器、节流元件、经济器、蒸发器，从压缩机到冷凝器的排气主路径；从排气主路径到电机的排气高压调节路径；从吸气入口主路径到电机的吸气低压调节路径；至少一个压力调节阀包括：第一电磁阀和第二电磁阀；第一电磁阀设置于排气高压调节路径中；第二电磁阀设置于吸气低压调节路径中。

Description

一种空调系统

技术领域

本实用新型涉及电器技术领域，尤其涉及一种空调系统。

背景技术

随着科学技术的发展，空调的应用越来越普遍，越来越多人的日常生活已经与空调息息相关。

目前，在空调系统中一般使用离心式压缩机组，而离心式压缩机组的发展中，由于其本身高转速的相应特点，对轴承有较高的使用要求，而离心式压缩机组中轴系系统的轴向载荷通常是引起轴向位移过大的主要原因，而轴向位移过大会使得转动件与静止件之间的间隙发生改变，并引起密封破坏、轴承磨损、轴承温度过高、机壳磨损、隔板磨损、转子磨损等一系列问题，严重影响离心式压缩机组的寿命。

发明内容

本实用新型实施例提供一种空调系统，通过本实用新型的空调系统能够调整电机内腔压力，使空调系统稳定运行。通过本实用新型的空调系统能够调整电机内腔压力，使空调系统稳定运行。

在本申请的一些实施例中，一种空调系统，包括制冷系统，所述制冷系统包括：压缩机、冷凝器、节流元件、经济器、蒸发器；

还包括：从蒸发器到压缩机的吸气入口主路径；

从冷凝器到经济器的第一供液路径；

从冷凝器到压缩机的冷却供液路径；

从经济器到蒸发器的第二供液路径；

从经济器到压缩机的补气路径；

从压缩机到经济器的第一回气路径；

从压缩机到蒸发器的第二回气路径；

从压缩机到冷凝器的排气主路径；

从排气主路径到电机的排气高压调节路径；

从吸气入口主路径到电机的吸气低压调节路径；

至少一个压力调节阀包括：第一压力调节阀和第二压力调节阀；

第一压力调节阀设置于排气高压调节路径中；第二压力调节阀设置于吸气低压调节路径中。

在本申请的一些实施例中，所述压缩机包括：电机；

所述制冷系统还包括：压力传感器组；

在本申请的一些实施例中，所述压力传感器组包括多个压力传感器，分别被配置为采集所述制冷系统的多个内部压力，所述制冷系统的多个内部压力包括所述压缩机的排气压力、所述经济器的内部压力，所述电机的内部压力，所述压缩机的吸气压力，所述冷凝器的内部压力和所述蒸发器的内部压力。

在本申请的一些实施例中，所述制冷系统还包括：控制器，所述控制器被配置为控制所述制冷系统运行过程中所述压缩机的轴向载荷；

在本申请的一些实施例中，所述控制器被配置为实时判断所述压缩机的轴向载荷是否在预设载荷范围内，进而控制所述第一压力调节阀和所述第二压力调节阀的开闭。

在本申请的一些实施例中，所述节流元件为一个，其位于所述冷凝器与经济器之间。

在本申请的一些实施例中，所述节流元件为两个，一个位于所述冷凝器与经济器之间，另一个位于所述冷凝器与经济器之间。

在本申请的一些实施例中，所述压力调节阀为电动调节阀。

在本申请的一些实施例中，所述压力调节阀为电磁阀。

在本申请的一些实施例中，所述压缩机为双级叶轮离心式压缩机。

在一些实施例中，一种空调系统，包括制冷系统，所述制冷系统包括：压缩机、冷凝器、节流元件、经济器、蒸发器；

还包括：从蒸发器到压缩机的吸气入口主路径；

从冷凝器到经济器的第一供液路径；

从冷凝器到压缩机的冷却供液路径；

从经济器到蒸发器的第二供液路径；

从经济器到压缩机的补气路径；

从压缩机到经济器的第一回气路径；

从压缩机到蒸发器的第二回气路径；

从压缩机到冷凝器的排气主路径；

从排气主路径到电机的排气高压调节路径；

从吸气入口主路径到电机的吸气低压调节路径；

至少一个压力调节阀包括：第一电磁阀和第二电磁阀；

第一电磁阀设置于排气高压调节路径中；第二电磁阀设置于吸气低压调节路径中。

在一些实施例中，所述压缩机包括：电机；

所述制冷系统还包括：压力传感器组；

所述压力传感器组包括多个压力传感器，分别被配置为采集所述制冷系统的多个内部压力，所述制冷系统的多个内部压力包括所述压缩机的排气压力、所述经济器的内部压力，所述电机的内部压力，所述压缩机的吸气压力，所述冷凝器的内部压力和所述蒸发器的内部压力。

在一些实施例中，所述制冷系统还包括：控制器，所述控制器被配置为控制所述制冷系统运行过程中所述压缩机的轴向载荷；

在一些实施例中，所述控制器被配置为实时判断所述压缩机的轴向载荷是否在预设载荷范围内，进而控制所述第一电磁阀和所述第二电磁阀的开闭。

在一些实施例中，所述节流元件为一个，其位于所述冷凝器与经济器之间。

所述节流元件为两个，一个位于所述冷凝器与经济器之间，另一个位于所述冷凝器与经济器之间。

在一些实施例中，所述压力调节阀为电动调节阀。

在一些实施例中，所述压力调节阀为电子膨胀阀。

在一些实施例中，所述压缩机为双级叶轮离心式压缩机。

基于上述技术方案，通过本实用新型的空调系统能够调整电机内腔压力，使空调系统稳定运行。

附图说明

附图用来提供对本实用新型技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型的技术方案，并不构成对本实用新型技术方案的限制。

图1为本实用新型实施例提供的一种不同轴向载荷下轴承理论计算使用寿命示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种空调的系统框图；

图3为本实用新型实施例提供的一种制冷系统的系统框图；

图4为本实用新型实施例提供的一种压缩机的结构图；

图5为本实用新型实施例提供的一种压缩机压力分布示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种压缩机的示意图；

图7为本实用新型实施例提供的一种制冷系统结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的另一种制冷系统结构示意图；

图9为本实用新型实施例提供的一种制冷系统运行过程流程图；

图10为本实用新型实施例提供的另一种制冷系统运行过程流程图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

目前，在离心式压缩机的运行过程中，由于压缩机中流道、扩压器、回流体等的存在，在流体流道以及叶轮表面其各处位置的压力分布将会存在较大差异，而整个轴系系统中也将会因不同压力气体的分布而产生作用在轴系系统上的轴向载荷，由于机组工况运行过程中的变化，离心式压缩机机组中的轴系轴向载荷将存在较大的波动。当离心式压缩机机组中的轴系所承受的轴向载荷过大时，将会引起轴向位移过大、密封破坏、轴承磨损、轴承温度过高、机壳磨损、隔板磨损、转子磨损等一系列问题，进而严重影响到相关装置的正常运行及安全性能；而当离心式压缩机机组中的轴系出现载荷过小甚至反向轴向载荷时，则也会导致反向轴承磨损、转子前后窜动等相应问题。

如图1所示，离心式压缩机机组在不同运行工况下存在不同大小的轴向载荷，而轴系系统中所使用的轴承寿命与轴向载荷的大小密切相关，具体表现为随着轴向载荷的增大，轴承理论计算使用寿命大幅降低。

控制离心式压缩机组中轴系轴向载荷的一个发展方向是叶轮对排布置形式，即采用“背靠背”的叶轮布置形式。通过这样的叶轮布置形式，使得两级或多级叶轮中所产生的轴向载荷相互抵消进而平衡掉轴向载荷。

在一些实施例中，通过在叶轮背部设置轴封结构，使得轴封下方产生低压区域，而轴封上方的高压区域较小，也可以有效降低机组运行过程中压缩机上的轴向载荷。

在一些实施例中，在叶轮轮毂上开通孔结构使得叶轮盖面与盘面的压力有所平衡在一定程度上也可以实现轴向力的减小。

综上各方面叙述，离心式压缩机组生产制造厂商均对离心式压缩机机组中轴向载荷的控制较为关注，但所采用的方式均存在一定缺陷，存在成本较高、降低机组工作效率等问题，且所采用的措施均未完整考虑到机组运行过程中轴向载荷的波动和变化，并不能实现机组运行全过程的轴向载荷控制。

基于此，本实用新型实施例提供了一种空调。如图2所示，该空调系统1000包括：制冷系统100和箱体系统500，制冷系统100位于上述箱体系统500内。

如图3所示，图3为制冷系统的结构示意图。制冷系统100包括：压缩机4、冷凝器2、蒸发器1、经济器3和至少一个压力调节阀13；如图6所示，压缩机4包括：电机15；

如图7和图8所示，制冷系统100还包括：压力传感器组5；压力传感器组5被配置为采集所述制冷系统的多个内部压力，上述压力传感器组5包括：第一压力传感器51、第二压力传感器52、第三压力传感器53、第四压力传感器54、第五压力传感器55和第六压力传感器56。

第一压力传感器51被配置为采集压缩机4的排气压力，第二压力传感器52被配置为采集经济器3的内部压力，第三压力传感器53被配置为采集电机15的内部压力，第四压力传感器54被配置为采集压缩机4的吸气压力，第五压力传感器55被配置为采集冷凝器2的内部压力，第六压力传感器56被配置为采集蒸发器1的内部压力。

如图3、图7和图8所示，制冷系统100还包括：控制器7，控制器7与压力调节阀13电连接（图7和图8中以虚线连接，便于识别）。控制器7被配置为控制制冷系统100运行过程中压缩机4的轴向载荷。

其中，控制器7的控制阶段包括：压力测定阶段、轴向力计算阶段、轴向载荷控制阶段。

在制冷系统启动前，至少一个压力调节阀13的状态为第一状态；在压力测定阶段，压力传感器组5测定制冷系统的多个内部压力；在轴向载荷计算阶段，控制器7根据制冷系统100的多个内部压力，得出压缩机4的轴向载荷；在轴向载荷控制阶段，控制器7实时判断压缩机4的轴向载荷是否在预设载荷范围内；若是，则控制至少一个压力调节阀13维持第一状态，若否，则控制至少一个压力调节阀13维持第一状态或调整为第二状态，以使压缩机4的轴向载荷处于预设载荷范围内。

本实用新型的一些实施例中，空调系统1000通过控制器7监测压力传感器组5采集到的制冷系统的多个内部压力，并进一步依据相应的理论计算，可以得到制冷系统100的压力分布，进而计算得到在不同运行工况下的轴向载荷F，根据控制器7实时监测压缩机4的轴向载荷F是否在预设载荷范围内。

若轴向载荷F在预设载荷范围内，则控制至少一个压力调节阀13维持第一状态；若轴向载荷F不在预设载荷范围内，则控制至少一个压力调节阀13维持第一状态或调整为第二状态，以使压缩机4的轴向载荷处于预设载荷范围内。具体的第一状态和第二状态后文会详细解释。

也就是说，通过控制轴向载荷的大小可以有效延长轴系系统中轴承的使用寿命进而保证整个离心式压缩机组的安全可靠性。

在一些实施例中，上述压缩机为双级离心式压缩机，双级是指压缩机中包括有两级叶轮。

离心式压缩机（centrifugal compressor），又称透平式压缩机，主要用来压缩气体，主要由转子和定子两部分组成：转子包括叶轮和轴，叶轮上有叶片、平衡盘和一部分轴封；定子的主体是气缸，还有扩压器、弯道、回流器、进气管、排气管等装置。当叶轮高速旋转时，气体随着旋转，在离心力作用下，气体被甩到后面的扩压器中去，而在叶轮处形成真空地带，这时外界的新鲜气体进入叶轮。叶轮不断旋转，气体不断地吸入并甩出，从而保持了气体的连续流动。

需要说明的是，本申请附图中出现的例如11~12表示部件11属于部件12，例如131~13表示第一电磁阀131属于压力调节阀13，131既是第一电磁阀，也是压力调节阀。附图中出现的其他类似标号也沿用上述说明。

对于上述提到的理论计算，会通过实际的压缩机结构来进一步说明。

如图4所示，图4为压缩机的基本结构，该压缩机包括：吸气导叶21、一级叶轮17、二级叶轮16、扩压器19、轴系20、回流体18和电机15。

吸气导叶21的作用是使得进入叶轮的气流绝对速度方向改变，从而改变进入叶轮的气体流量。

一级叶轮17和二级叶轮16包括：轮盘、轮盖和叶片。气体在叶轮叶片的作用下，随叶轮作高速旋转，气体受旋转离心力的作用，以及在叶轮里的扩压流动，使它通过叶轮后的压力得到提高。

扩压器19的作用主要是将叶轮出口气流的动能转化为压力能。

轴系20的作用就是支撑安装其上的部件（叶轮）以及传递扭矩。

如图5所示，图5为压缩机的叶轮表面压力及轴向载荷分布示意图。

对于压缩机4工作运行过程中的压力以及轴向力分布状况，每级叶轮具体可以被区分为：

1、叶轮进口气体压力P_X1作用于叶轮轮盖面和叶轮内轮盘面所产生的轴向力F_X1。

2、叶轮进口气体由轴向流动转变为径向流动引起动量变化所产生的轴向力F_X2。

3、叶轮出口向叶轮轮盖侧间隙内泄漏气体压力P_X3所产生的轴向力F_X3。

4、叶轮出口向叶轮轮盘侧迷宫密封以上间隙内泄漏气体压力P_X4所产生的轴向力F_X4。

5、叶轮背部迷宫密封下方存留气体压力P_X5所产生的轴向力F_X5。

6、轴系末端封盖空腔气体压力P₃所产生的轴向力F₃。

需要说明的是，下标中X为叶轮级数中的第X级，例如对于双级叶轮，叶轮进口气体压力P_X1包括：一级叶轮进口气体压力P₁₁和二级进口气体压力P₂₁。同时图5中的P₁₁（F₁₁）则代表一级叶轮进口气体压力P₁₁产生的轴向力F₁₁，附图中出现的其他类似标号也沿用上述说明。

压缩机运行工作中压力分布如下：

(1)、叶轮进口气体压力P₁₁、P₂₁作用于叶轮轮盖面和叶轮内轮盘面所产生的轴向力F₁₁、F₂₁。

(2)、叶轮进口气体由轴向流动转变为径向流动引起动量变化所产生的轴向力F₁₂、F₂₂。

(3)、叶轮出口向叶轮轮盖侧间隙内泄漏气体压力P₁₃、P₂₃所产生的轴向力F₁₃、F₂₃。

(4)、一级叶轮轮盘侧泄漏气体压力P₁₄所产生的轴向力F₁₄。

(5)、二级叶轮出口向叶轮轮盘侧迷宫密封以上间隙内泄漏气体压力P₂₄

所产生的轴向力F₂₄。

(6)、二级叶轮背部迷宫密封下方存留气体压力P₂₅所产生的轴向力F₂₅。

(7)、轴系末端封盖空腔内气体环境压力P₃所产生的轴向力F₃。

其中，(1)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)项轴向力是由于气体压力分布所造成的轴向力，通过制冷系统中布置的压力传感器组所采集的数据以及相应的压力计算分析经验将叶轮表面各处的压力分布计算得到，按照式(1)进行计算。

式(1)

对于气体压力分布相关轴向力，明确气体压力分布的直径区域—内径D_i、外径D_o，确定区域内的压力P，即可实现轴向力计算。

(2)项轴向力由于气体运动过程中方向变化引起，其计算可以根据牛顿动量定理进行计算。

式(2)

其中，由于叶轮出口端方向轴向速度u₂几乎为0，现有计算过程中通常将其简化。

式(3)

对于气体动量变化相关轴向力，通过制冷系统中布置的压力传感器组、温度传感器所采集的数据以及相应的计算分析经验将叶轮入口的气体运动速度u₁以及各级叶轮吸气质量流量Q_mx，求解得到，即可实现轴向力计算。

对于双级叶轮，分别计算出每一级叶轮中各轴向力的大小以及明确各轴向力的方向后，进行合力求解，为明确最终的合力指向方向，定义高压侧指向低压侧为正，当分轴向力方向与定义相反时则乘以-1。

式(4)

通过式(4)，最终计算所得到的合力值F如果为正值，其方向即由高压侧指向低压侧，如果为负值，则其方向由低压侧指向高压侧。

上述对气体压力以及轴向力的分析都是基于理想情况进行分析的，以下以实际情况对空调中的制冷系统轴向力的控制进一步分析。

需要说明的是，轴向力也就是压缩机中的轴向载荷。

如图6所示，图6为本实用新型中的压缩机结构。该压缩机包括：电机15、一级叶轮17和二级叶轮16。一级叶轮17、二级叶轮16在电机15主轴上先后放置安装，随电机15主轴转动而转动。

上述控制器7还被配置为设定预设载荷范围，预设载荷范围的最小值为第一预设载荷Fa_min

，最大值为第二预设载荷Fa_max；

第一预设载荷Fa_min为制冷系统100允许的轴向载荷F的最小值；第二预设载荷Fa_max为制冷系统100允许的轴向载荷F的最大值。

如图7和图8所示，制冷系统还包括：从蒸发器1到压缩机4的吸气入口主路径101；从冷凝器2到经济器3的第一供液路径201；从冷凝器2到压缩机4的冷却供液路径202；从经济器3到蒸发器1的第二供液路径301；从经济器3到压缩机4的补气路径302；从压缩机4到经济器3的第一回气路径401；从压缩机4到蒸发器1的第二回气路径402；从压缩机4到冷凝器2的排气主路径403。

如图7所示，至少一个压力调节阀13包括：第一电磁阀131和第二电磁阀132；制冷系统100还包括：从排气主路径到电机的排气高压调节路径404；从吸气入口主路径到电机的吸气低压调节路径102；第一电磁阀131设置于排气高压调节路径404中；第二电磁阀132设置于吸气低压调节路径102中。

第一电磁阀131和第二电磁阀132的第一状态为第一电磁阀131和第二电磁阀132均处于关闭状态；第一电磁阀131和第二电磁阀132的第二状态为第一电磁阀131和第二电磁阀132中的一个处于开启状态。

在轴向载荷控制阶段，控制器7实时判断压缩机4的轴向载荷F是否在预设载荷范围内；若是，则控制第一电磁阀131和第二电磁阀132均维持关闭状态，若否，则控制第一电磁阀131和第二电磁阀132维持关闭状态，或调整第一电磁阀131和第二电磁阀132中的一个处于开启状态。

在轴向载荷控制阶段，在控制器7实时判断得到压缩机4的轴向载荷F不在预设载荷范围内的情况下：

若压缩机4的轴向载荷F大于或等于第二预设载荷Fa_max，且持续时间T大于或等于预设判定时间T_t，控制器7控制第二电磁阀132开启。

若压缩机4的轴向载荷F大于或等于第二预设载荷Fa_max，且持续时间T小于预设判定时间T_t，控制器7控制第一电磁阀131和第二电磁阀132均维持关闭状态。

若压缩机4的轴向载荷F小于或等于第一预设载荷Fa_min，控制器7控制第一电磁阀131开启。

如图8所示，至少一个压力调节阀13包括：第一电动调节阀133和第二电动调节阀134；第一电动调节阀133设置于压缩机4到经济器3的第一回气路径中，第二电动调节阀134设置于压缩机4到蒸发器的第二回气路径中。

第一电动调节阀133和第二电动调节阀134的第一状态为第一电动调节阀133和第二电动调节阀134均处于初始开度。

第一电动调节阀133和第二电动调节阀134的第二状态为第一电动调节阀133减小开度且第二电动调节阀134增大开度，或者，第一电动调节阀133增大开度，且第二电动调节阀134减小开度。

在轴向载荷F控制阶段，控制器7实时判断压缩机4的轴向载荷F是否在预设载荷范围内；若是，则控制第一电动调节阀133和第二电动调节阀134均维持初始开度；若否，则控制第一电动调节阀133和第二电动调节阀134均维持初始开度，或者控制第一电动调节阀133减小开度且第二电动调节阀134增大开度，或者控制第一电动调节阀133增大开度，且第二电动调节阀134减小开度。

在轴向载荷控制阶段，在控制器7实时判断得到压缩机4的轴向载荷F不在预设载荷范围内的情况下：

若压缩机4的轴向载荷F大于或等于第二预设载荷Fa_max，且持续时间T大于或等于预设判定时间T_t，控制器7控制第二电动调节阀134的开度增大，控制第一电动调节阀133的开度减小。

若压缩机4的轴向载荷F大于或等于第二预设载荷Fa_max，且持续时间T小于预设判定时间T_t，控制器7控制第一电动调节阀133和第二电动调节阀134均维持初始开度。

若压缩机4的轴向载荷F小于或等于第一预设载荷Fa_min，控制器7控制第二电动调节阀134的开度减小，控制第一电动调节阀133的开度增大。

需要说明的是，第一电动调节阀133和第二电动调节阀134的初始开度在第一状态时可以一样，也可以不一样，例如：第一电动调节阀133和第二电动调节阀134的初始开度都为50%；或者，第一电动调节阀133的初始开度为40%，第二电动调节阀134的初始开度为60%，两者的初始开度不一样。初始开度是经过多次测试得到的，在不同的情况下有不同的开度。

需要说明的是，在一些实施例中，第一预设载荷Fa_min为200N，第二预设载荷Fa_max为1300N，预设判定时间T_t为20s。

制冷系统100还包括：第一温度传感器61和第二温度传感器62；第一温度传感器61设置在压缩机4到冷凝器2的排气主路径403上，第二温度传感器62设置在从蒸发器1到压缩机4的吸气入口主路径101上；第一温度传感器61被配置为实时采集排气温度T_d，第二温度传感器62被配置为实时采集吸气温度T_s。

以下对上述制冷系统100中控制器7的具体监测制冷系统100运行过程中压缩机4的轴向载荷进一步说明。

综上所述，结合图9可得到：

S101、设定一级叶轮结构参数R_Impeller1、R_shroud1、R_hub1，设定二级叶轮结构参数R_Impeller2、R_shroud2、R_rib2，设定一级到二级间弯道影响系数k₂，设定二级叶轮后扩压器影响系数k₃，设定叶轮旋转核心因子C，设定第一轴向载荷为Fa_min，设定第二轴向载荷为Fa_max，设定轴向载荷预设判定时间为T_t。

需要说明的是，R_Impeller1是一级叶轮外半径，R_Impeller2是二级叶轮外半径；R_shroud1是一级叶轮轮盖半径，R_shroud2是二级叶轮轮盖半径；R_hub1是一级叶轮轮毂半径，R_hub2是二级叶轮轮毂半径。

一级到二级间弯道影响系数k₂，二级叶轮后扩压器影响系数k₃和叶轮旋转核心因子C是压力计算分析过程中所使用的经验计算系数。

S102、制冷系统100开始启动运行。

S103、压力、温度传感器全过程实时监测工作：

第一压力传感器51被配置为采集压缩机的排气压力P_d；第二压力传感器52被配置为采集经济器的压力P_ec；第三压力传感器53被配置为采集电机15的内部压力P_m；第四压力传感器54被配置为采集压缩机的吸气压力P_s；第五压力传感器55被配置为采集冷凝器的内部压力P_c；第六压力传感器56被配置为采集蒸发器的内部压力P_e；第一温度传感器61被配置为采集排气温度T_d；第二温度传感器62被配置为采集吸气温度T_s。

制冷系统全过程监测、反馈：压缩机转速N和压缩机运行功率P_C。

S104、通过上述压力传感器组5采集的压力来计算轴向载荷F：制冷系统100运行过程中流道压力分布确定；制冷系统100运行过程中轴向力的计算，该轴向力在压缩机中也就是轴向载荷F。

S105、制冷系统100在某运行状况下的轴向载荷F可以实时计算得到，在得到该运行状况下的轴向载荷F后，进行与预设载荷范围的判定。即制冷系统100监测轴向载荷F是否满足Fa_min<F<Fa_max。

S106、若是轴向载荷F满足Fa_min<F<Fa_max，即当前运行状况下的轴向载荷F处于第一轴向载荷Fa_min和第二轴向载荷Fa_max之间，轴向载荷F满足运行要求，控制器7维持当前状态，不作动作。

S107、若是轴向载荷F不满足Fa_min<F<Fa_max，则根据实际情况讨论：判断轴向载荷F是否满足F≥Fa_max，且持续时间T≥T_t。

S108、若是轴向载荷F满足F≥Fa_max，且持续时间T≥T_t；此时控制器7会开启第二电磁阀132。

需要说明的是，当轴向载荷F满足F≥Fa_max，且持续时间T≥T_t，当前制冷系统100运行状况下的轴向载荷F过大且轴向载荷F过大的状态持续了较长时间，此时为减小制冷系统中轴向载荷，需要减小压缩机4中电机15的压力，因此控制器7将开启设置于吸气低压调节路径102中的第二电磁阀132，使得电机15的高压得以平衡减小。

S109、控制器7开启第二电磁阀132后，根据系统中压力传感器组5、温度传感器6实时采集的压力、温度数据计算得到更新后的轴向载荷F，并进一步判定其与预设载荷范围的关系：

S110、控制器7监测轴向载荷F是否满足Fa_min<F<Fa_max，即控制器7开启第二电磁阀132后，调节后的轴向载荷F是否处于预设载荷范围。

若是轴向载荷F满足Fa_min<F<Fa_max的运行要求，控制器7维持当前状态，不作动作。同时返回步骤S109，继续判定轴向载荷F与预设载荷范围的关系。

S111、若是控制器7开启第二电磁阀132后，调节后的轴向载荷F不满足Fa_min<F<Fa_max，则根据实际情况讨论：判断轴向载荷F是否满足F≥Fa_max，且持续时间T≥T_t。

若是轴向载荷F满足F≥Fa_max，且持续时间T≥T_t，控制器7维持当前状态，不作动作，同时返回步骤S109，继续判定轴向载荷F与预设载荷范围的关系。

需要说明的是，当控制器7监测到轴向载荷F满足F≥Fa_max且该状态持续时间T≥T_t时，当前运行状况下的轴向载荷F仍然过大且轴向载荷F过大的状态持续了较长时间，即第二电磁阀132开启后，制冷系统100中的轴向载荷F还未减小到Fa_min<F<Fa_max的范围，因此控制器7维持当前状态，不作动作，仍然保持第二电磁阀132为开启状态，使电机15的高压继续平衡减小。

S112、若是轴向载荷F不满足F≥Fa_max，且持续时间T≥T_t，则根据实际情况讨论：判断轴向载荷F是否满足F≤Fa_min。

若是轴向载荷F不满足F≤Fa_min，即轴向载荷F满足F≥Fa_max，且持续时间T＜T_t，对于此种状况控制器7维持当前状态，不作动作。

需要说明的是，当轴向载荷F满足F≥Fa_max，且持续时间T＜T_t，即当前运行状况下的轴向载荷过大仅属于短时波动，为避免系统中电磁阀14的频繁启闭，对于此种状况控制器7维持当前状态，不作动作，同时返回步骤S109，继续判定轴向载荷F与预设载荷范围的关系。

S113、若是轴向载荷F满足F≤Fa_min，则制冷系统100关闭第二电磁阀132。

需要说明的是，当轴向载荷F满足F≤Fa_min，说明当前运行状况下的轴向载荷过小，即第二电磁阀132开启后，制冷系统100中的轴向载荷F已经减小，并减小到了过小的程度，此时为避免出现反向轴向载荷，控制器7将第二电磁阀132关闭，停止电机15的平衡减小过程；并返回到步骤S103，继续根据制冷系统100中压力传感器组5、温度传感器6实时采集的压力、温度数据计算得到更新后轴向载荷，之后重复上述判定阶段。

S114、在步骤S107中，若是轴向载荷F不满足F≥Fa_max，且持续时间T≥T_t，则根据实际情况讨论：判断轴向载荷F是否满足F≤Fa_min。

若是轴向载荷F不满足F≤Fa_min，即轴向载荷F满足F≥Fa_max，但持续时间T＜T_t，当前运行状况下的轴向载荷F过大仅属于短时波动，为避免系统中第二电磁阀132的频繁启闭，对于此种状况系统维持当前状态，不作动作；并返回到步骤S103，继续根据制冷系统100中压力传感器组5、温度传感器6实时采集的压力、温度数据计算得到更新后轴向载荷，之后重复上述判定阶段。

S115、若是轴向载荷F满足F≤Fa_min，即当前运行状况下的轴向载荷过小，即存在反向轴向载荷的风险，此时为增大制冷系统100中轴向载荷，需要增大制冷系统中电机15的压力，因此制冷系统100将开启第一电磁阀131，使得电机15的高压得以平衡增大。

S116、控制器7开启第一电磁阀131后，根据制冷系统100中压力传感器组5、温度传感器6实时采集的压力、温度数据计算得到更新后的轴向载荷F，并进一步判定其与预设载荷范围的关系。

S117、制冷系统100在某运行状况下的轴向载荷F可以实时计算得到，在得到该运行状况下的轴向载荷F后，进行与预设载荷范围的判定。即制冷系统100监测轴向载荷F是否满足Fa_min<F<Fa_max。

若是轴向载荷F满足Fa_min<F<Fa_max的运行要求，即控制器7开启第一电磁阀131后，调节后的轴向载荷满足运行要求，控制器7维持当前状态，不作动作。同时返回步骤S116，继续判定轴向载荷F与预设载荷范围的关系。

S118、若是轴向载荷F不满足Fa_min<F<Fa_max，则根据实际情况讨论：判断轴向载荷F是否满足F≥Fa_max，且持续时间T≥T_t。

若是轴向载荷F不满足F≥Fa_max，且持续时间T≥T_t，即轴向载荷F满足F≤Fa_min，当前运行状况下的轴向载荷仍然过小，即第一电磁阀131开启后，制冷系统100中的轴向载荷还未增大到预设载荷范围，因此控制器7维持当前状态，不作动作，仍然保持设置于所述排气高压调节路径404中的第一电磁阀131为开启状态，使电机15的高压继续平衡增大；同时返回步骤S116，继续判定轴向载荷F与预设载荷范围的关系。

若是轴向载荷F不满足F≥Fa_max，且持续时间T≥T_t，即轴向载荷F满足F≥Fa_max，但持续时间T＜T_t，当前运行状况下的轴向载荷过大仅属于短时波动，为避免系统中第一电磁阀131的频繁启闭，对于此种状况控制器7维持当前状态，不作动作；同时返回步骤S116，继续判定轴向载荷F与预设载荷范围的关系。

S119、若是轴向载荷F满足F≥Fa_max，且持续时间T≥T_t，即第一电磁阀131开启后，制冷系统100中的轴向载荷已经增大，并增大到了过大的程度，此时为保障机组正常运行轴向载荷范围，控制器7将第一电磁阀131关闭，停止电机15的平衡增大过程；并返回到步骤S103，继续根据制冷系统100中压力传感器组5、温度传感器6实时采集的压力、温度数据计算得到更新后轴向载荷，之后重复上述判定阶段。

综上所述，结合图10可得到：

S101、设定一级叶轮结构参数R_Impeller1、R_shroud1、R_hub1，设定二级叶轮结构参数R_Impeller2、R_shroud2、R_rib2，设定一级到二级间弯道影响系数k₂，设定二级叶轮后扩压器影响系数k₃，设定叶轮旋转核心因子C，设定第一轴向载荷为Fa_min，设定第二轴向载荷为Fa_max，设定轴向载荷预设判定时间为T_t。

需要说明的是，R_Impeller1是一级叶轮外半径，R_Impeller2是二级叶轮外半径；R_shroud1是一级叶轮轮盖半径，R_shroud2是二级叶轮轮盖半径；R_hub1是一级叶轮轮毂半径，R_hub2是二级叶轮轮毂半径。

一级到二级间弯道影响系数k₂，二级叶轮后扩压器影响系数k₃和叶轮旋转核心因子C是压力计算分析过程中所使用的经验计算系数。

S102、制冷系统100开始启动运行。

S103、压力、温度传感器全过程实时监测工作：

第一压力传感器51被配置为采集压缩机的排气压力P_d；第二压力传感器52被配置为采集经济器的压力P_ec；第三压力传感器53被配置为采集电机15的内部压力P_m；第四压力传感器54被配置为采集压缩机4的吸气压力P_s；第五压力传感器55被配置为采集冷凝器的内部压力P_c；第六压力传感器56被配置为采集蒸发器的内部压力P_e；第一温度传感器61被配置为采集排气温度T_d；第二温度传感器62被配置为采集吸气温度T_s。

制冷系统全过程监测、反馈：压缩机转速N和压缩机运行功率P_C。

S104、通过上述压力传感器组5采集的压力来计算轴向载荷F：制冷系统运行过程中流道压力分布确定；制冷系统运行过程中轴向力的计算，该轴向力在压缩机中也就是轴向载荷F。

S105、制冷系统100在某运行状况下的轴向载荷F可以实时计算得到，在得到该运行状况下的轴向载荷F后，进行与预设载荷范围的判定。即制冷系统100监测轴向载荷F是否满足Fa_min<F<Fa_max。

S106、若是轴向载荷F满足Fa_min<F<Fa_max，即当前运行状况下的轴向载荷F处于第一轴向载荷Fa_min和第二轴向载荷Fa_max之间，轴向载荷F满足运行要求，制冷系统100维持当前状态，不作动作。

S107、若是轴向载荷F不满足Fa_min<F<Fa_max，则根据实际情况讨论：判断轴向载荷F是否满足F≥Fa_max，且持续时间T≥T_t。

S201、若是轴向载荷F满足F≥Fa_max，且持续时间T≥T_t，即当前运行状况下的轴向载荷F过大且轴向载荷F过大的状态持续了较长时间，此时为减小离心式压缩机系统中轴向载荷，需要减小压缩机4中电机15的压力，因此控制器7将增大第二电动调节阀134的开度，并减小第一电动调节阀133的开度。

S202、控制器7对上述调节阀做出动作后，根据制冷系统100中压力传感器组5、温度传感器6实时采集的压力、温度数据计算得到更新后的轴向载荷F，并进一步判定其与预设载荷范围的关系：

S203、控制器7监测轴向载荷F是否满足Fa_min<F<Fa_max，若是轴向载荷F满足Fa_min<F<Fa_max的运行要求，控制器7维持当前状态，不作动作。同时并返回到步骤S103，继续根据制冷系统100中压力传感器、温度传感器实时采集的压力、温度数据计算得到更新后轴向载荷，之后重复上述判定阶段。

需要说明的是，轴向载荷F满足Fa_min<F<Fa_max的运行要求，即控制器7增大第二电动调节阀134的开度、减小第一电动调节阀133的开度后，调节后的轴向载荷F处于预设载荷范围，轴向载荷满足运行要求，制冷系统100维持当前状态，不作动作；

S204、若是轴向载荷F不满足Fa_min<F<Fa_max，则根据实际情况讨论：判断轴向载荷F是否满足F≥Fa_max，且持续时间T≥T_t。

S205、若是轴向载荷F满足F≥Fa_max，且持续时间T≥T_t，当前运行状况下的轴向载荷F仍然过大且轴向载荷F过大的状态持续了较长时间，即控制器7增大第二电动调节阀134的开度、减小第一电动调节阀133的开度后，制冷系统100中的轴向载荷还未减小到要求范围，因此控制器7将进一步增大第二电动调节阀134的开度、减小第一电动调节阀133的开度，使电机15的高压继续平衡减小；同时返回到步骤S103，继续根据制冷系统100中压力传感器组5、温度传感器6实时采集的压力、温度数据计算得到更新后轴向载荷，之后重复上述判定阶段。

S206、对于步骤S204，若是轴向载荷F不满足F≥Fa_max，且持续时间T≥T_t，则根据实际情况讨论：判断轴向载荷F是否满足F≤Fa_min。

若是轴向载荷F不满足F≤Fa_min，即轴向载荷F满足F≥Fa_max，但持续时间T<T_t，当前制冷系统100运行状况下的轴向载荷F过大仅属于短时波动，为避免制冷系统100中第一电动调节阀133和第二电动调节阀134开度的频繁调节，对于此种状况控制器7维持当前状态，不作动作；同时返回到步骤S103，继续根据制冷系统100中压力传感器组5、温度传感器6实时采集的压力、温度数据计算得到更新后轴向载荷，之后重复上述判定阶段。

同时对于步骤S206，也是在步骤S105和步骤S107不满足的情况下实现的，即轴向载荷不满足Fa_min<F<Fa_max，也不满足F≥Fa_max，且持续时间T≥T_t，此时轴向载荷F满足F≥Fa_max，但持续时间T<T_t。即当前运行状况下的轴向载荷过大仅属于短时波动，为避免系统中第一电动调节阀133和第二电动调节阀134开度的频繁调节，对于此种状况控制器7维持当前状态，不作动作；同时返回到步骤S103，继续根据制冷系统100中压力传感器组5、温度传感器6实时采集的压力、温度数据计算得到更新后轴向载荷，之后重复上述判定阶段。

S207、若是轴向载荷F满足F≤Fa_min，当前运行状况下的轴向载荷过小，即存在反向轴向载荷的风险，此时为增大制冷系统100中轴向载荷，需要增大压缩机4中电机15的压力，因此控制器7将减小第二电动调节阀134的开度、增大第一电动调节阀133的开度，使得电机15的高压得以平衡增大。

S208、控制器7对上述第一电动调节阀133和第二电动调节阀134做出动作后，根据制冷系统100中压力传感器组5、温度传感器6实时采集的压力、温度数据计算得到更新后的轴向载荷F，并进一步判定其与预设载荷范围的关系。

S209、制冷系统100在某运行状况下的轴向载荷F可以实时计算得到，在得到该运行状况下的轴向载荷F后，进行与预设载荷范围的判定。即控制器7监测轴向载荷F是否满足Fa_min<F<Fa_max。

若是轴向载荷F满足Fa_min<F<Fa_max，即减小第二电动调节阀134的开度、增大第一电动调节阀133的开度后，调节后的轴向载荷满足运行要求，控制器7维持当前状态，不作动作；同时返回到步骤S103，继续根据制冷系统100中压力传感器组5、温度传感器6实时采集的压力、温度数据计算得到更新后轴向载荷，之后重复上述判定阶段。

若是轴向载荷F不满足Fa_min<F<Fa_max，则转到上述步骤S204，根据实际情况讨论：判断轴向载荷F是否满足F≥Fa_max，且持续时间T≥T_t。

若是轴向载荷F不满足F≥Fa_max，且持续时间T≥T_t。则转到上述步骤S206，根据实际情况讨论：判断轴向载荷F是否满足F≤Fa_min。继续步骤S206~S208。

其中，若是轴向载荷F满足F≤Fa_min，当前运行状况下的轴向载荷仍然过小，即减小第二电动调节阀134的开度、增大第一电动调节阀133的开度后，控制器7中的轴向载荷仍未增大到预设载荷范围，因此控制器7进一步减小第二电动调节阀134的开度、增大第一电动调节阀133的开度，使电机15的高压继续平衡增大。

其中，若是轴向载荷F不满足F≤Fa_min，即轴向载荷F满足F≥Fa_max，但持续时间T<T_t。当前制冷系统100运行状况下的轴向载荷F过大仅属于短时波动，为避免制冷系统100中第一电动调节阀133和第二电动调节阀134开度的频繁调节，对于此种状况控制器7维持当前状态，不作动作；同时返回到步骤S103，继续根据制冷系统100中压力传感器组5、温度传感器6实时采集的压力、温度数据计算得到更新后轴向载荷，之后重复上述判定阶段。

若是轴向载荷F满足F≥Fa_max，且持续时间T≥T_t。当前运行状况下的轴向载荷F仍然过大且轴向载荷F过大的状态持续了较长时间，即控制器7增大第二电动调节阀134的开度、减小第一电动调节阀133的开度后，制冷系统100中的轴向载荷F还未减小到要求范围，因此控制器7将进一步增大第二电动调节阀134的开度、减小第一电动调节阀133的开度，使电机15的高压继续平衡减小；同时返回到步骤S103，继续根据制冷系统100中压力传感器组5、温度传感器6实时采集的压力、温度数据计算得到更新后轴向载荷，之后重复上述判定阶段。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何在本实用新型揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种空调系统，其特征在于，包括制冷系统，所述制冷系统包括：压缩机、冷凝器、节流元件、经济器、蒸发器；

还包括：从蒸发器到压缩机的吸气入口主路径；

从冷凝器到经济器的第一供液路径；

从冷凝器到压缩机的冷却供液路径；

从经济器到蒸发器的第二供液路径；

从经济器到压缩机的补气路径；

从压缩机到经济器的第一回气路径；

从压缩机到蒸发器的第二回气路径；

从压缩机到冷凝器的排气主路径；

从排气主路径到电机的排气高压调节路径；

从吸气入口主路径到电机的吸气低压调节路径；

至少一个压力调节阀包括：第一压力调节阀和第二压力调节阀；

第一压力调节阀设置于排气高压调节路径中；第二压力调节阀设置于吸气低压调节路径中。

2.根据权利要求1所述的一种空调系统，其特征在于，

所述压缩机包括：电机；

所述制冷系统还包括：压力传感器组。

3.根据权利要求2所述的一种空调系统，其特征在于，

所述压力传感器组包括多个压力传感器，分别被配置为采集所述制冷系统的多个内部压力，所述制冷系统的多个内部压力包括所述压缩机的排气压力、所述经济器的内部压力，所述电机的内部压力，所述压缩机的吸气压力，所述冷凝器的内部压力和所述蒸发器的内部压力。

4.根据权利要求3所述的一种空调系统，其特征在于，

所述制冷系统还包括：控制器，所述控制器被配置为控制所述制冷系统运行过程中所述压缩机的轴向载荷。

5.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括控制器，所述控制器被配置为实时判断所述压缩机的轴向载荷是否在预设载荷范围内，进而控制所述第一压力调节阀和所述第二压力调节阀的开闭。

6.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述节流元件为一个，其位于所述冷凝器与经济器之间。

7.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述压力调节阀为电动调节阀。

8.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述压力调节阀为电磁阀。

9.根据权利要求1所述的一种空调系统，其特征在于，所述压缩机为双级叶轮离心式压缩机。