[發明專利]螺桿壓縮機及其控制方法以及空調設備

在審

• 申請號: 202210138068.0
• 申請日: 2022-02-15
• 公開（公告）號: CN114352523A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 龍忠鏗;羅熾亮;劉華;張治平;武曉昆
• 申請（專利權）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: F04C18/16
• 分類號: F04C18/16;F04C28/12;F04C28/24
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 張文超;顏鏑

本公開涉及一種螺桿壓縮機及其控制方法以及空調設備。其中，螺桿壓縮機包括：機體和滑閥；滑閥的排氣端設有第一排氣口，機體在滑閥腔的排氣端設有第二排氣口。通過在滑閥開設排氣口的同時在機體也設置排氣口，滑閥的排氣端滑動至滑閥腔的排氣端的初期狀態下，第一排氣口和第二排氣口相接通，從而增大了排氣口初期的排氣面積，減少了排氣初期的流動損失，降低了壓縮機的功耗。該控制方法包括移動滑閥來改變所述滑閥的排氣口位置，先使內壓縮終了壓力與冷凝壓力相當，再使排氣過程末段齒槽壓力與冷凝壓力相當，使得壓縮機處于高效區運行；同時對比不同位置下滑閥監測點壓力，判斷滑閥是否正常移動，及時發現滑閥卡死故障，避免設備長期低效運行。

技術領域

本公開涉及一種螺桿壓縮機及其控制方法以及空調設備。

背景技術

這里的陳述僅提供與本公開有關的背景信息，而不必然地構成現有技術。

蒸汽壓縮式制冷系統主要包括蒸發器，冷凝器、節流元件和制冷壓縮機四大部件。首先制冷劑在蒸發器中沸騰蒸發形成制冷劑蒸汽，制冷壓縮機從蒸發器抽吸低壓制冷劑蒸汽，經壓縮后形成高壓氣體排入冷凝器，在冷凝器中與外部換熱冷凝形成高壓液體，通過節流元件的絕熱降壓過程形成低壓的氣液兩相狀態制冷劑進入蒸發器，在蒸發器中再次沸騰蒸發，實現制冷循環。在制冷系統中，壓縮機承擔提升制冷劑蒸汽壓力和輸送制冷劑的重任，是制冷壓縮系統的心臟和唯一動力源。

螺桿壓縮機是容積式壓縮機的一種，具有內壓縮和強制輸氣特征，其依靠一對具有螺旋特征的陰、陽轉子相互配合形成封閉容腔，隨著轉子的旋轉運動，封閉容腔周期性的縮小和擴大，達到吸氣、壓縮和排氣的目的。

通過合適的結構設計來使齒槽容積V_s在最大時，齒槽容積與吸氣通道脫離，吸氣過程結束。隨著轉子繼續旋轉，封閉容積逐漸減小，容積中的制冷劑蒸汽壓力不斷被提升。當制冷劑蒸汽壓力提升到一定值時，此時的封閉容積V_d與排氣口連通進入排氣過程。封閉容積與排氣口連通之前，齒間容積的蒸汽壓力P_i為內壓縮終了壓力，內壓縮終了壓力與吸氣壓力之比為內壓力比，排氣管內的氣體壓力P_d稱為外壓力或背壓力，它與吸氣壓力的比值稱為外壓力比。

螺桿壓縮機吸、排氣孔口的位置和形狀決定了內壓力比，運行工況所要求的吸、排氣壓力，決定了外壓力比。內壓縮終了時壓縮腔中的壓力高于(過壓縮現象)或低于排氣壓力(欠壓縮現象)時均會出現不必要的能量浪費，因此，內外壓比的匹配十分重要。

當系統在不同的工況下運行時，需要適時調節壓縮機的排氣口位置提前或延后排氣，即改變轉子的內壓縮行程，使壓縮終了壓力與排氣壓力相當，避免不必要的能量浪費，從而提升系統效率。

齒間容積在連通排氣口初期，排氣孔口面積很小，齒間容積內的氣體不能及時流入排氣腔，從而使齒間容積的內壓力持續升高，導致較多的能量損失。

當壓縮機采用內容積比調節滑閥調節壓縮機排氣口位置時，通常在滑閥設置排氣孔口，受限于滑閥的尺寸，排氣孔口不能延伸到機體轉子腔區域，導致壓縮機排氣時徑向排氣口面積減小，排氣過程的節流損失、流動損失增大，壓縮機功耗會相應增加。

當壓縮機運行在不同工況時，通過內容積比調節滑閥提前排氣口位置，使內壓縮終了時的壓力等于排氣壓力，但排氣初期，排氣口面積小，且排氣持續時間延長，齒間容積升壓現象明顯，壓縮機功耗會相應增加。

此外，由于內容積調節滑閥實際運行狀態難以實時監控，若驅動內容積調節滑閥機構出現故障，無法立即反饋故障，導致壓縮機長時間低效運行。

發明內容

本公開所要解決的一個技術問題是：提供一種螺桿壓縮機及其控制方法以及空調設備，能夠降低壓縮機的功耗。