压缩机、空调系统及压缩机的控制方法与流程

本公开涉及压缩机领域，尤其涉及一种压缩机、空调系统及压缩机的控制方法。

背景技术：

现有的压缩机通常采用单一的冷媒压缩方式，例如螺杆式、蜗旋式等。此类压缩机的制冷能效相对固定，难以根据实际需求进行制冷能效的调节。例如，在压缩机的排量较小，导致制冷能力偏低时，无法保证室内制冷的舒适性，而如果更换更大规格的压缩机，则有可能造成能力浪费和成本增加，因此工况适应性较差。

技术实现要素：

有鉴于此，本公开实施例提供一种压缩机、空调系统及压缩机的控制方法，能够提高压缩机的工况适应性。

在本公开的一个方面，提供一种压缩机，包括：

机壳；和

多个压缩单元，设置在所述机壳内；

其中，所述多个压缩单元各自采用的压缩方式包括至少两种不同的压缩方式。

在一些实施例中，所述多个压缩单元串联设置在所述机壳的壳体吸气口和壳体排气口之间。

在一些实施例中，在相邻的压缩单元之间设有防止工作介质回流的防倒流装置。

在一些实施例中，还包括：

至少一个压缩腔体，各个所述压缩单元分别设置在至少一个压缩腔体内。

在一些实施例中，所述压缩腔体的数量与所述压缩单元的数量相同，且各个压缩单元分别位于不同的压缩腔体内。

在一些实施例中，包括多个腔体组，至少一个腔体组包括两个以上压缩腔体，各个压缩单元分别位于不同的压缩腔体内。

在一些实施例中，所述多个压缩单元中的相邻压缩单元在各自的工作循环过程中处于不同的工作阶段。

在一些实施例中，所述多个压缩单元包括至少一个主压缩单元和至少一个补偿压缩单元，所述补偿压缩单元的压缩量为所述主压缩单元的压缩量的15％～25％。

在一些实施例中，所述至少一个补偿压缩单元设置在所述多个压缩单元中处于沿工作介质流动方向最上游的位置。

在本公开的一个方面，提供一种基于前述的压缩机的控制方法，包括：

在所述压缩机的运行过程中，根据预设空调参数控制所述多个压缩单元中的至少部分压缩单元执行启停操作。

在一些实施例中，在制冷循环过程中，所述根据预设空调参数控制所述多个压缩单元中的至少部分压缩单元执行启停操作包括：

比较室内实际温度与设定温度，如果两者的差值大于第一温度阈值，则同时启动所述多个压缩单元中的所有压缩单元；

如果两者的差值小于等于第一温度阈值，且大于第二温度阈值，则沿工作介质流动方向依次启动所述多个压缩单元中的所有压缩单元；

如果两者的差值小于等于第二温度阈值，且大于第三温度阈值，则选择性地启动所述多个压缩单元中的部分压缩单元，并停止其他压缩单元；

如果两者的差值小于等于第四温度阈值，则停止所述多个压缩单元中的所有压缩单元；

其中，所述第一温度阈值大于所述第二温度阈值，且所述第一温度阈值和所述第二温度阈值均高于0℃，所述第二温度阈值大于所述第三温度阈值，所述第三温度阈值大于所述第四温度阈值，且所述第四温度阈值低于0℃。

在一些实施例中，在制热循环过程中，所述根据预设空调参数控制所述多个压缩单元中的至少部分压缩单元执行启停操作包括：

比较设定温度与室内实际温度，如果两者的差值大于第五温度阈值，则同时启动所述多个压缩单元中的所有压缩单元；

如果两者的差值小于等于第五温度阈值，且大于第六温度阈值，则沿工作介质流动方向依次启动所述多个压缩单元中的所有压缩单元；

如果两者的差值小于等于第六温度阈值，且大于第七温度阈值，则选择性地启动所述多个压缩单元中的部分压缩单元，并停止其他压缩单元；

如果两者的差值小于等于第八温度阈值，则停止所述多个压缩单元中的所有压缩单元；

其中，所述第五温度阈值大于所述第六温度阈值，且所述第五温度阈值和所述第六温度阈值均高于0℃，所述第六温度阈值大于所述第七温度阈值，所述第七温度阈值大于所述第八温度阈值，且所述第八温度阈值低于0℃。

在一些实施例中，还包括：

在接收到启动所述压缩机的指令时，对所述多个压缩单元中的部分压缩单元执行启动操作。

在一些实施例中，所述多个压缩单元包括至少一个主压缩单元和至少一个补偿压缩单元，所述补偿压缩单元的压缩量为所述主压缩单元的压缩量的15％～25％，所述执行启动操作包括：

启动部分或全部所述补偿压缩单元；

根据所述压缩机的当前启动状态选择性地启动所述多个压缩单元中的主压缩单元或其余补偿压缩单元。

在一些实施例中，启动部分或全部所述补偿压缩单元包括：

启动所述多个压缩单元中处于沿工作介质流动方向最上游的补偿压缩单元；

选择性地启动所述多个压缩单元中的主压缩单元或其余补偿压缩单元包括：

沿工作介质流动方向依次启动所述多个压缩单元中的主压缩单元或其余补偿压缩单元。

在本公开的一个方面，提供一种空调系统，包括前述的压缩机。

因此，根据本公开实施例，在压缩机机壳内设置多个压缩单元，且该多个压缩单元各自采用的压缩方式包括至少两种不同的压缩方式，这样可根据实际工况选择和切换采用适合的压缩方式的压缩单元，从而提高了压缩机的工况适用性。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：

图1是根据本公开压缩机的一些实施例的结构示意图；

图2是根据本公开压缩机的另一些实施例的原理示意图；

图3是根据本公开压缩机的又一些实施例的结构示意图。

应当明白，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。此外，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在本公开中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。

本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

如图1所示，是根据本公开压缩机的一些实施例的结构示意图。在图1中，本实施例的压缩机包括：机壳5和多个压缩单元。多个压缩单元设置在所述机壳5内。多个压缩单元各自采用的压缩方式包括至少两种不同的压缩方式。这里的压缩方式包括活塞式、膜片式、螺杆式、液环式、转子式、离心式、轴流式和混流式等压缩方式。

基于采用不同压缩方式的压缩单元的特性，可根据实际工况选择和切换不同的压缩单元，从而提高压缩机的工况适应性。通过合理的选择和切换压缩单元，能够尽量地提高空调系统的使用效率，并满足用户的多方面需求，例如舒适度、使用成本等。

参考图1，在一些实施例中，多个压缩单元串联设置在机壳5的壳体吸气口和壳体排气口之间。工作介质从壳体吸气口经由多个压缩单元流向壳体排气口。在图1中，压缩单元1、压缩单元2、压缩单元3、压缩单元4、…、压缩单元n依次设置在壳体吸气口和壳体排气口之间。在另一些实施例中，多个压缩单元也可以通过并联或串并联等方式设置在壳体吸气口和壳体排气口之间。

对于串联设置的多个压缩单元，为了防止工作介质从相邻的压缩单元之间回流，可在相邻的压缩单元之间设置防止工作介质回流的防倒流装置6，从而避免工作介质回流造成效率降低或设备损坏。

在一些实施例中，压缩机还包括至少一个压缩腔体，各个所述压缩单元分别设置在至少一个压缩腔体。举例来说，参考图2，压缩机包括两个压缩腔体，分别为压缩腔体71和压缩腔体72，在压缩腔体71内设有两个压缩单元，即压缩单元1和压缩单元2，压缩腔体72内设有一个压缩单元，即压缩单元3。压缩腔体71和压缩腔体72串联在压缩机的壳体吸气口和壳体排气口之间，工作介质可从压缩腔体71流动到压缩腔体72内。

在压缩腔体内设置的两个或多于两个压缩单元的压缩方式可以相同，也可以不同。相邻压缩腔体内各自包括的压缩单元的压缩方式可以相同或者不同。在另一些实施例中，压缩腔体的数量可以与压缩单元的数量相同，且各个压缩单元分别位于不同的压缩腔体内，即每个压缩腔体内各有一个压缩单元。

压缩机内的多个腔体可根据需求划分成多个腔体组，即在一些实施例中，压缩机包括多个腔体组，其中的一个或者两个以上的腔体组可包括两个以上压缩腔体。各个压缩单元可分别位于不同的压缩腔体内。通过腔体分组，可在压缩机或空调系统的不同工作阶段使用不同的压缩单元的运行组合方式，来实现提升或补偿压缩机能力或能效的作用。

为了使各个压缩单元在运行时能够顺利地实现工作介质的压缩，优选使所述多个压缩单元中的相邻压缩单元在各自的工作循环过程中处于不同的工作阶段。例如，图1中压缩单元1处于排气状态时，相邻的压缩单元2可处于压缩状态或者吸气状态。而随着工作循环过程的进行，压缩单元1和压缩单元2的工作阶段在动态中始终存在差异，以避免相邻的压缩单元因为同步或因压缩单元之间的压力相同而无法进行工作介质的压缩。

如图3所示，是根据本公开压缩机的又一些实施例的结构示意图。在图3中，多个压缩单元包括至少一个主压缩单元和至少一个补偿压缩单元。这里的主压缩单元为实现常规压缩量的压缩单元，而补偿压缩单元的压缩量为主压缩单元的压缩量的15％～25％。根据工况需要，可选择不同的补偿压缩单元或主压缩单元启动来实现不同的压缩单元组合。例如，在压缩机启动阶段只启动补偿压缩单元来节约能耗。又例如，根据环境温度选择启动部分或全部主压缩单元，或者选择启动部分主压缩单元和部分或全部补偿压缩单元等。

在一些实施例中，至少一个补偿压缩单元可设置在所述多个压缩单元中处于沿工作介质流动方向最上游的位置，以便启动压缩机时能够先启动最上游的补偿压缩单元。而在另一些实施例中，补偿压缩单元也可以设置在其他位置，例如沿工作介质流动方向的中游或下游位置。

前述的压缩机可适用于各类需要进行工作介质压缩的设备，例如可实现制冷或制热的空调系统，因此本公开也提供了一种空调系统，包括前述任一压缩机实施例。

基于前述的压缩机的各实施例，本公开还提供了对应的控制方法。在一些实施例中，该控制方法包括：在所述压缩机的运行过程中，根据预设空调参数控制所述多个压缩单元中的至少部分压缩单元执行启停操作。预设空调参数可通过用户或厂家进行设置。通过传感器检测当前的空调参数，这些空调参数可传输到空调系统的内机控制器，再由内机控制器传输到外机控制器，由外机控制器对预设的空调参数进行比较和判断。然后，外机控制器可根据判断结果对多个压缩单元中的至少部分压缩单元执行启停操作。

举例来说，当前的空调参数包括室内实际温度，而预设空调参数为设定温度。则在制冷循环过程中，控制器在获得室内实际温度之后，可根据设定温度控制所述多个压缩单元中的至少部分压缩单元执行启停操作。具体来说，控制器可对室内实际温度与设定温度进行比较，如果两者的差值大于第一温度阈值(例如+6℃等)，则同时启动所述多个压缩单元中的所有压缩单元。第一温度阈值高于0℃。当室内实际温度比设定温度高出较多时，同时启动所有压缩单元来提高制冷效率。

如果两者的差值小于等于第一温度阈值(例如+6℃等)，且大于第二温度阈值(例如+2℃等)，则沿工作介质流动方向依次启动所述多个压缩单元中的所有压缩单元。第一温度阈值大于所述第二温度阈值，且第二温度阈值高于0℃。当室内实际温度比设定温度高出不多时，则可沿工作介质流动方向依次启动所述多个压缩单元中的所有压缩单元，这样先从最上游的压缩单元开始启动，逐渐启动下游的各个压缩单元，这样逐渐提高制冷效率。

如果两者的差值小于等于第二温度阈值(例如+2℃等)，且大于第三温度阈值(例如-2℃等)，则选择性地启动所述多个压缩单元中的部分压缩单元，并停止其他压缩单元。第二温度阈值大于所述第三温度阈值。第三温度阈值可以为0℃以上的温度值，也可以为0℃以下的温度值。这种情况下，控制器可选择性地启动所述多个压缩单元中的部分压缩单元，并停止其他压缩单元。这样根据温差选择少量的压缩单元启动，并关闭或者不启动其他压缩单元，从而以比较经济的方式实现制冷功能，降低能耗和用户的使用成本。

如果两者的差值小于等于第四温度阈值(例如-2℃等)，则停止所述多个压缩单元中的所有压缩单元。第三温度阈值大于所述第四温度阈值，且所述第四温度阈值低于0℃。当室内实际温度比设定温度还低时，则可停止所有压缩单元，以降低能耗和用户的使用成本。

在制热循环中，也可参考上述制冷循环的控制过程，其技术效果也可以参考制冷循环中的各种情况。在制热循环过程中，所述根据预设空调参数控制所述多个压缩单元中的至少部分压缩单元执行启停操作可包括：

比较设定温度与室内实际温度，如果两者的差值大于第五温度阈值，则同时启动所述多个压缩单元中的所有压缩单元。如果两者的差值小于等于第五温度阈值，且大于第六温度阈值，则沿工作介质流动方向依次启动所述多个压缩单元中的所有压缩单元。如果两者的差值小于等于第六温度阈值，且大于第七温度阈值，则选择性地启动所述多个压缩单元中的部分压缩单元，并停止其他压缩单元。如果两者的差值小于等于第八温度阈值，则停止所述多个压缩单元中的所有压缩单元。

在上述操作中，第五温度阈值大于所述第六温度阈值，且所述第五温度阈值和所述第六温度阈值均高于0℃，所述第六温度阈值大于所述第七温度阈值，所述第七温度阈值大于所述第八温度阈值，且所述第八温度阈值低于0℃。

在另一些实施例中，控制方法还可以包括：在接收到启动所述压缩机的指令时，对所述多个压缩单元中的部分压缩单元执行启动操作。启动过程中，可选择部分压缩单元启动，相比于相关技术中定频压缩机或变频压缩机启动时的耗电情况，可以节省压缩机启动过程的耗电量。

参考图3，在一些压缩机实施例中，多个压缩单元可包括至少一个主压缩单元和至少一个补偿压缩单元，所述补偿压缩单元的压缩量为所述主压缩单元的压缩量的15％～25％。则执行启动操作可包括：启动部分或全部所述补偿压缩单元；根据所述压缩机的当前启动状态选择性地启动所述多个压缩单元中的主压缩单元或其余补偿压缩单元。这里压缩机的当前启动状态可以包括压缩机无法启动、压缩机非正常启动或者压缩机已正常启动等。

由于补偿压缩单元的压缩量较小，因此在压缩机启动阶段先启动可有效地降低耗电量。在启动部分或全部所述补偿压缩单元时，可先启动所述多个压缩单元中处于沿工作介质流动方向最上游的补偿压缩单元，例如先启动图3中的补偿压缩单元1，然后再选择性地启动所述多个压缩单元中的主压缩单元1或者补偿压缩单元2等。

在启动主压缩单元或者其余补偿压缩单元时，可选沿工作介质流动方向依次启动所述多个压缩单元中的主压缩单元或其余补偿压缩单元。在另一些实施例中，也可以按照压缩单元的分组进行有选择的启动。

至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。