1.本技术涉及压缩机技术领域,例如涉及一种用于静压气悬浮压缩机的供气装置及空调器。
背景技术:2.气悬浮压缩机是通过气体轴承悬浮的工作原理,利用气体挤压形成的气膜达到支撑与润滑作用,离心压缩机气压的提高,是通过叶轮高速旋转、扩压器扩压而实现的。气体悬浮轴承结构简单,旋转精度高,是高速运行、高温工况下的理想部件。气悬浮压缩机启动前需要存在启动压差,并且运行过程中需要一直提供供气压差来保持运转,供气压力的稳定控制是系统运行的关键。
3.在实现本公开实施例的过程中,发现相关技术中至少存在如下问题:
4.相关技术中,通过对压缩机的吸气管道进行加热,以产生供气压差。由于该段气体流动至压缩机吸气口的距离较短,存在加热不充分的问题,无法提供稳定的供气压差。
技术实现要素:5.为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解,下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述,也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围,而是作为后面的详细说明的序言。
6.本公开实施例提供一种用于静压气悬浮压缩机的供气装置及空调器,以解决对压缩机吸气管道进行加热时出现的加热不充分,供气压差不稳定的问题。
7.在一些实施例中,所述用于静压气悬浮压缩机的供气装置包括:供气罐,包括进液口和排气口,所述进液口通过制冷剂支路连通制冷剂供液组件,所述排气口连接所述静压气悬浮压缩机的气悬浮轴承供气口,并被配置为向气悬浮轴承输送气态制冷剂;电磁加热模块,设置于所述供气罐,被配置为受控产生热量,对供气罐内的制冷剂进行加热。在一些实施例中,所述空调器包括:静压气悬浮压缩机和上述的用于静压气悬浮压缩机的供气装置。
8.本公开实施例提供的用于静压气悬浮压缩机的供气装置及空调器,可以实现以下技术效果:
9.通过在压缩机气悬浮轴承的输入端设置供气罐,并利用电磁加热模块对供气罐内的制冷剂进行加热,使得供气压力提升,并形成稳定的供气压差,为静压气悬浮压缩机气悬浮轴承的稳定运行提供了良好的条件。通过电磁加热模块,使得供气罐内的液态制冷剂得到充分加热,有效提高了加热效率,保证装置整体运行稳定可靠。
10.以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的,不用于限制本技术。
附图说明
11.一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明,这些示例性说明和附图
并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件,附图不构成比例限制,并且其中:
12.图1是本公开实施例提供的一个用于静压气悬浮压缩机的供气装置结构示意图;
13.图2是本公开实施例中供气罐的装置结构示意图;
14.图3是图2的剖面示意图;
15.图4是本公开实施例中供气罐的另一个装置结构示意图;
16.图5是本公开实施例提供的用于静压气悬浮压缩机的供气装置的连接关系示意图;
17.图6是本公开实施例提供的一种空调器的制冷剂循环管路连接示意图;
18.图7是本公开实施例提供的一种空调器的连接关系示意图。
19.附图标记:
20.10:供气罐;11:排气口;12:进液口;13:液位传感器;20:气悬浮轴承;30:制冷剂供液组件;31:制冷剂支路;40:电磁加热模块;41:感应线圈;42:导磁体;43:卡扣;44:卡扣座;51:第一压力测量模块;52:第二压力测量模块;60:控制器;70:液位传感器;81:静压气悬浮压缩机排气口;82:冷凝器;83:电子膨胀阀;84:蒸发器;85:静压气悬浮压缩机吸气口;86:第一电磁阀;87:第二电磁阀;88:冷媒泵;89:过滤器;90:单向阀;91:第一支路;92:第二支路。
具体实施方式
21.为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容,下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述,所附附图仅供参考说明之用,并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中,为方便解释起见,通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而,在没有这些细节的情况下,一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下,为简化附图,熟知的结构和装置可以简化展示。
22.本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
23.本公开实施例中,术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本公开实施例及其实施例,并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。并且,上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外,还可能用于表示其他含义,例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解这些术语在本公开实施例中的具体含义。
24.另外,术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如,“连接”可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本公开实施例中的具体含义。
25.除非另有说明,术语“多个”表示两个或两个以上。
26.本公开实施例中,字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如,a/b表示:a或b。
27.术语“和/或”是一种描述对象的关联关系,表示可以存在三种关系。例如,a和/或b,表示:a或b,或,a和b这三种关系。
28.需要说明的是,在不冲突的情况下,本公开实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
29.结合图1-4所示,本公开实施例提供一种用于静压气悬浮压缩机的供气装置,包括供气罐10和电磁加热模块40。供气罐10包括进液口12和排气口11,进液口12通过制冷剂支路31连通制冷剂供液组件30,排气口11连接静压气悬浮压缩机的气悬浮轴承20的供气口,并被配置为向气悬浮轴承20输送气态制冷剂;电磁加热模块40设置于供气罐10,被配置为受控产生热量,对供气罐10内的制冷剂进行加热。
30.这里,电磁加热模块40利用电磁感应原理,将电能转换为磁能,使得金属管道或金属容器等导磁型材料在电磁感应下主动发热,从而加热待加热物。相对于传统的电阻加热,电磁反应加热具有更高的热转化率,更加高效节能。在本方案中,供气罐10用于为气悬浮压缩机的气悬浮轴承20提供高压气体,制冷剂供液组件30内的液态制冷剂进入供气罐10后,经过电磁加热模块40的加热,形成高压气体,提高供气压力,为压缩机提供启动压差。
31.采用本公开实施例,通过在压缩机的气悬浮轴承20的供气口设置供气罐10,并利用电磁加热模块40对供气罐10内的制冷剂进行加热,使得供气压力提升,并形成稳定的供气压差,为静压气悬浮压缩机的稳定运行提供了良好的条件。通过电磁加热模块40,使得供气罐10内的液态制冷剂得到充分加热,有效提高了加热效率,保证装置整体运行稳定可靠。
32.可选地,电磁加热模块40包括感应线圈41和导磁体42;感应线圈41与电源连接,并被配置为在通电状态下产生交变磁场;导磁体42设置于供气罐10内部,且位于交变磁场内;并被配置为在交变磁场的作用下产生涡流。
33.感应线圈41与导磁体42之间,利用磁感应原理,将电能转化热磁能,使得导磁体42在电磁感应下主动发热,从而实现对其周围制冷剂的加热。相对于传统的电加热方式,电磁反应加热具有更高的热转化率,更加高效节能。
34.这里,感应线圈41可以与供气罐10接触设置,也可以非接触设置,只要将导磁体42设置于感应线圈41的交变磁场内,即可实现在感应线圈41通电状态下导磁体42产生涡流。
35.采用本公开实施例提供的供气罐10,通过设置感应线圈41以产生交变磁场,并在供气罐10的内部设置位于交变磁场中的导磁体42,利用电磁感应加热原理,使得电源产生的交变电流通过感应线圈41产生交变磁场,磁场的交变磁力线切割具有电阻的导磁体42而产生涡流,进而产生电阻热,利用电阻热的热量加热供气罐10底部的液态制冷剂,从而产生高压的气态制冷剂,提高供气罐10的供气压力,使得气态制冷剂在向气悬浮轴承供气口输入时存在供气压差,能够实现静压气悬浮压缩机的快速启动。
36.可选地,如图2、3所示,感应线圈41套设在供气罐10的外壁上。这里,感应线圈41与供气罐10接触设置。通过将感应线圈41设置在供气罐10的外壁上,使得供气罐10内的导磁体42设置于感应线圈41产生的交变磁场内,从而实现感应线圈41通电状态下,导磁体42发热,以加热供气罐10内的制冷剂,进行供气压力的快速上升。
37.可选地,如图4所示,感应线圈41通过连接装置设置于供气罐10的下方。这里,感应
线圈41与供气罐10可以接触设置也可以为非接触设置。此时感应线圈41的形态可以是线圈盘,盘设在供气罐10的下方或下部。将感应线圈41通过连接装置可拆卸的设置在供气罐10的下方,可以根据季节、温度变化进行拆卸。连接装置可以为卡接或螺纹拧接装置。在本公开实施例中,连接装置为卡接装置,包括:卡扣43,设置于感应线圈41的顶部;卡扣座44,设置于供气罐10的底部,并具有与卡扣43相配合的卡槽。通过连接装置实现感应线圈41与供气罐10的可拆卸连接。
38.可选地,导磁体42设置于供气罐10内部的底部。通过将导磁体42设置于供气罐10底部位置,使得其在交变磁场中,在电磁感应原理下产生的电阻热能够对供气罐10底部的液态制冷剂进行直接的加热。相对于相关技术中设置在制冷剂流通管道上的电磁感应加热装置或电加热装置,本实施例中将导磁体42设置于供气罐10内部,实现了对供气罐10内制冷剂的直接加热;进一步的,本实施例将导磁体42设置在供气罐10的底部,使得其产生的热量能够首先对供气罐10底部的液态制冷剂进行加热,从而产生高压的气态制冷剂,提高供气罐10的供气压力,使得气态制冷剂在向气悬浮轴承供气口输入时存在供气压差,能够实现静压气悬浮压缩机的快速启动。
39.可选地,导磁体42的外壁与供气罐10的内壁之间存在间隙。使得导磁体42与制冷剂之间的接触面积增大,能够将热量直接扩散至制冷剂中。可选地,导磁体42为长方体或空心圆柱体。当导磁体42为长方体时,其具有多个与制冷剂接触的外表面,且结构较为规则、稳定,不易发生位移,便于在供气罐10内部设置。当导磁体42为空心圆柱体时,其外部形状与供气罐10的结构相适应,空心的结构形态能够增大与制冷剂的接触面积,进一步提高加热效果。可选地,导磁体42为马氏体钢材管道。
40.可选地,供气罐10还包括液位传感器13,设置于导磁体42上或供气罐10内壁,且与电源连接;并被配置为当液位低于第一液位阈值时,控制电源断电。具体的,液位传感器13可以设置于导磁体42的顶部,其液位感应片与导磁体42的侧表面紧贴设置。可选地,液位传感器13的液位感应片设置于导磁体42侧表面的中部。如此,当供气罐10内的制冷剂液面下降至露出导磁体42的顶部时,液位传感器13开始检测液位高度,当液位低于第一液位阈值时,即液位低于液位感应片的设置位置时,控制电源断电。此时,供气罐10内液位较低,控制电源导通时,导磁体42产生的热量较大,而体积较少的制冷剂能够吸收的热量也较少,容易造成故障。
41.采用本公开实施例提供的用于静压气悬浮压缩机的供气装置,通过设置感应线圈41以产生交变磁场,并在供气罐10内设置位于交变磁场中的导磁体42,利用电磁感应加热原理,使得电源产生的交变电流通过感应线圈41产生交变磁场,磁场的交变磁力线切割具有电阻的导磁体42而产生涡流,进而产生电阻热,利用电阻热的热量加热供气罐10底部的液态制冷剂,使液态制冷剂蒸发为气态制冷剂进入压缩机。能够有效提高加热效率,提高供气罐10的供气压力,使得气态制冷剂在向气悬浮轴承供气口输入时存在供气压差,能够实现静压气悬浮压缩机的快速启动。
42.如图5所示,本公开实施例还提供了一种用于静压气悬浮压缩机的供气装置,包括供气罐10和电磁加热模块40。供气罐10包括进液口12和排气口11,排气口11连接静压气悬浮压缩机气悬浮轴承的供气口,进液口12通过制冷剂支路31连通制冷剂供液组件30;电磁加热模块40设置于供气罐10,被配置为受控产生热量,对供气罐10内的制冷剂进行加热。
43.可选地,还包括第一压力测量模块51、第二压力测量模块52和控制器60。其中,第一压力测量模块51设置于供气罐10的排气口11,或,气悬浮轴承20的输入端,用于测量气态制冷剂的供气压力;第二压力测量模块52,设置于压缩机气悬浮轴承的回气口,用于测量气悬浮轴承的回气压力;控制器60分别连接第一压力测量模块51、第二压力测量模块52和电磁加热模块40,被配置为根据第一压力测量模块51与第二压力测量模块52测量结果的差值,控制电磁加热装置的加热功率。
44.这里,第一压力测量模块51可以是压力表阀,通过设置在供气罐10的排气口11,测得供气罐10的输出气态制冷剂的供气压力,或,设置在气悬浮轴承20的供气口,测得供气罐10向气悬浮轴承20输出的供气压力。第二压力测量模块52也可以是压力表阀,通过设置在气悬浮轴承的回气口,测得气悬浮轴承的回气压力。控制器60根据第一压力测量模块51与第二压力测量模块52测量结果的差值,即根据供气压力与回气压力的差值控制电磁加热装置的电流和/或电压,以改变电磁加热装置的加热功率。
45.可选地,控制器60被配置为当第一压力测量模块51与第二压力测量模块52测量结果的差值大于或等于第一阈值时,即供气压力与回气压力的差值大于或等于第一阈值时,降低电磁加热模块40的加热功率;当第一压力测量模块51与第二压力测量模块52测量结果的差值小于第一阈值时,即供气压力与回气压力的差值小于第一阈值时,提高电磁加热模块40的加热功率。
46.这里,当第一压力测量模块51设置在供气罐10的排气口11时,测量结果的差值为供气罐10处向气悬浮轴承20的供气的排气压力与压缩机气悬浮轴承的回气压力的差值;当差值大于或等于第一阈值时,说明供气压力过大,此时控制器60降低电磁加热模块40的加热功率,以减缓气态制冷剂的输出;当差值小于第一阈值时,说明供气压力偏小,此时控制器60提高电磁加热模块40的加热功率,以加快气态制冷剂的输出。
47.当第一压力测量模块51设置在气悬浮轴承20的供气口时,测量结果的差值为气悬浮轴承20输入端的供气压力与压缩机气悬浮轴承回气压力之间的差值。当差值大于或等于第一阈值时,说明供气压力过大,此时控制器60降低电磁加热模块40的加热功率,以减缓气态制冷剂的输出;当差值小于第一阈值时,说明供气压力偏小,此时控制器60提高电磁加热模块40的加热功率,以加快气态制冷剂的输出。
48.可选的,第一阈值的取值范围为0.45mpa-0.65mpa,具体的可以是0.45mpa、0.50mpa、0.55mpa、0.60mpa或0.65mpa。
49.采用本公开实施例提供的用于静压气悬浮压缩机的供气装置,通过在压缩机的气悬浮轴承20的输入端设置供气罐10,并利用电磁加热模块40对供气罐10内的制冷剂进行加热,使得供气压力提升,并形成稳定的供气压差,为静压气悬浮压缩机的稳定运行提供了良好的条件。通过电磁加热模块40,使得供气罐10内的液态制冷剂得到充分加热,有效提高了加热效率,保证装置整体运行稳定可靠。同时,通过检测气态制冷剂的供气压力,根据供气压差的差值调节电磁加热模块40的功率,为气悬浮压缩机提供快速启动的启动压差,以及稳定的供气压差,保证装置整体运行的可靠性。
50.本公开实施例还提供了一种空调器,如图6、7所示,包括静压气悬浮压缩机和上述的用于静压气悬浮压缩机的供气装置。空调器包括通过管路连接静压气悬浮压缩机、四通阀、冷凝器82和蒸发器84形成的制冷剂循环回路。供气罐10的排气口11通过管道连接静压
气悬浮压缩机气悬浮轴承的供气口。
51.通过为静压气悬浮压缩机设置该供气装置,使得供气罐10的排气口11与静压气悬浮压缩机的气悬浮轴承20相连接,为气悬浮压缩机的气悬浮轴承20提供高压气体,制冷剂供液组件30内的液态制冷剂进入供气罐10后,经过电磁加热模块40的加热,形成高压气体,提高供气压力,为压缩机提供启动压差。
52.可选地,供气装置的制冷剂供液组件30包括空调器的冷凝器82,和/或,蒸发器84。通过在冷凝器82、蒸发器84的制冷剂出口设置制冷剂支路31,使得制冷剂循环回路中的部分制冷剂通过制冷剂支路31进入供气罐10内,参与到为静压气悬浮压缩机提供启动压差及供气压差的过程中。
53.可选地,制冷剂支路31还包括:第一电磁阀86,设置于供气罐10的进液口12与冷凝器82之间;第二电磁阀87,设置于供气罐10的进液口12与蒸发器84之间。通过第一电磁阀86、第二电磁阀87的通断,可以控制进入供气罐10的制冷剂来源。
54.可选地,还包括冷媒泵88,设置于供气罐10的进液口12与第一支路91、第二支路92之间。如此,制冷剂自制冷剂支路31进入冷媒泵88后,通过冷媒泵88向供气罐10输送制冷剂,能够在输送过程中对制冷剂起到增压的作用。
55.可选地,冷媒泵88的输出端设置有单向阀90,冷媒泵88的输入端设置有过滤器89,用于对管路中流通的制冷剂进行过滤,防止冷媒泵88的输入段发生脏堵,造成系统故障,起到过滤保护的作用。可选的,冷媒泵88与液位传感器13连接,并被配置为当液位高于或等于第二液位阈值时,关闭冷媒泵88,停止向供气罐10输送制冷剂;当液位低于第二液位阈值时,开启冷媒泵88,持续向供气罐10输送制冷剂。如此,根据液位高度控制冷媒泵88的启停,能够防止供气罐10内制冷剂过多导致加热不充分,无法提供供气压力。
56.可选地,冷媒泵88的输出端与供气罐10之间设置有单向阀90,使得制冷剂只可以自冷媒泵88流向供气罐10。如此,能够防止供气罐10内气压较大时发生制冷剂回流至冷媒泵88的情况。
57.可选地,第一电磁阀86与第二电磁阀87分别与控制器60相连接,并通过控制器60控制其通断。当第一电磁阀86开启,第二电磁阀87关闭时,进入供气罐10的制冷剂来自于冷凝器82,可以减少制冷剂的损耗,冷凝器82出口的制冷剂具有一点的过冷度,可以保证冷媒泵88运转条件良好;当第一电磁阀86关闭,第二电磁阀87开启时,进入供气罐10的制冷剂来自于蒸发器84,能够保证开机启动时冷媒泵88有较大的重力压头,冷媒泵88运转条件良好。
58.结合具体实施例对上述实施例进行说明,本公开实施例提供的空调器为中央空调。具体地,空调器包括静压气悬浮压缩机,制冷剂由静压气悬浮压缩机排气口11进入冷凝器82,经冷凝器82输出端进入主电子膨胀阀83,自主电子膨胀阀83输出后进入蒸发器84,并通过蒸发器84的输出端进入静压气悬浮压缩机吸气口85形成制冷剂的循环。
59.空调器还包括用于静压气悬浮压缩机的供气装置。其中,供气罐10的排气口11接入静压气悬浮压缩机的气悬浮轴承20输入端,为气悬浮轴承20提供气态制冷剂,并通过设置在供气罐10上的电磁加热模块40,加热供气管内的液态制冷剂,以提高供气罐10向气悬浮轴承20输入气态制冷剂的供气压力。
60.在静压气悬浮压缩机运转前,需要稳定的启动压差,该压差体现为气悬浮轴承20的供气压力与压缩机气悬浮轴承20回气口回气压力之间的差值。通过电磁加热模块40加热
供气罐10内的液态制冷剂,使得供气压力提升,并形成稳定的供气压差,为静压气悬浮压缩机的稳定运行提供了良好的条件。
61.这里,供气罐10内的制冷剂来自于两个支路,第一支路91连接供气罐10的进液口12与冷凝器82的制冷剂出口,将冷凝器82中的部分过冷液体制冷剂引入制冷剂支路31中进入供气罐10;第二支路92连接供气罐10与蒸发器84的制冷剂出口,将蒸发器84筒体下部的部分液体制冷剂引入制冷剂支路31中进入供气罐10。这里,第一支路91与第二支路92上分别设置有第一电磁阀86与第二电磁阀87,用于控制进入供气罐10的制冷剂来源。具体的,通过如下的方式控制第一电磁阀86与第二电磁阀87的通断:
62.供气罐10静压启动时,控制第一电磁阀86关闭,第二电磁阀87开启,向供气罐10输送蒸发器84内的制冷剂,并根据供气罐10内的液位高度控制冷媒泵88的启停;获取供气压力与回气压力的差值,根据差值控制电磁加热模块40的加热功率;
63.在供气罐10启动运行设定时间后,控制第一电磁阀86开启,第二电磁阀87关闭,向供气罐10输送冷凝器82内的制冷剂,并根据供气罐10内的液位高度控制冷媒泵88的启停;获取供气压力与回气压力的差值,根据差值控制电磁加热模块40的加热功率。
64.对于中央空调来说,蒸发器84位于冷凝器82的上方,在开机启动过程中通过蒸发器84向供气罐10输入制冷剂,能够保证开机启动过程中冷媒泵88有较大的重力压头,保持良好的运转条件。
65.采用本公开实施例提供的空调器,通过在压缩机的气悬浮轴承20的输入端设置供气罐10,并利用电磁加热模块40对供气罐10内的制冷剂进行加热,使得供气压力提升,并形成稳定的供气压差,为静压气悬浮压缩机的稳定运行提供了良好的条件。通过电磁加热模块40,使得供气罐10内的液态制冷剂得到充分加热,有效提高了加热效率,保证装置整体运行稳定可靠。
66.以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例,以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求,否则单独的部件和功能是可选的,并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开的实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。