气悬浮机组系统的制作方法

1.本技术涉及压缩机技术领域，例如涉及一种气悬浮机组系统。


背景技术：

2.目前，在空调的制冷系统中，压缩机逐渐开始采用气悬浮式压缩机，向压缩机供气的方式多为：利用供液泵将制冷系统的主冷媒回路内的制冷剂经过管路泵送至供气罐内，制冷剂在供气罐内经过高温加热蒸发成高压气态制冷剂，从供气罐排出后直接通过管路送至压缩机的气体轴承间隙内，起到支撑转子的作用。
3.相关技术中，已经有采用气悬浮轴承支撑转子转动的压缩机。采用气悬浮轴承的压缩机主要使用气体支撑转子，其工作原理是利用转子在高速旋转过程中，气悬浮轴承与转子之间自动形成气膜对转子进行支撑压缩机运转过程中，轴承需要稳定的气膜进行工作。
4.相关技术中采用供气罐形式，通过蒸发器和冷凝器将气态冷媒传送至供气罐，再控制供气罐中的电加热功率控制压缩机轴承供气压力。
5.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：
6.在向压缩机供液态制冷剂的过程中，需要将液态制冷剂加热蒸发为气态制冷剂，然后由供气罐的气体出口排至压缩机，为压缩机的气体轴承供气，在将液态制冷剂加热蒸发为气态制冷剂的过程中，增加压缩机的运行能耗。


技术实现要素：

7.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。
8.本公开实施例提供了一种气悬浮机组系统，以解决如何降低压缩机系统能耗的问题。
9.本技术提供了一种气悬浮机组系统，所述气悬浮机组系统包括：压缩机、冷凝器及所述压缩机和所述冷凝器所在的冷媒循环回路；供液管路，一端与所述冷媒循环回路相连通，另一端与所述压缩机的进口相连通，以使所述冷媒循环回路的液态冷媒流入所述压缩机内部，给所述压缩机的轴承供气和/或冷却所述压缩机的电机；储液装置，设置在所述供液管路，用于调节所述供液管路内冷媒的压力；加热管路，一端与所述压缩机与所述冷凝器之间的冷媒循环回路或所述冷凝器的气态冷媒区相连通，另一端与所述冷媒循环回路相连通，所述加热管路与所述储液装置相配合，用于给所述储液装置内的冷媒加热。
10.在一些实施例中，所述气悬浮机组系统还包括：输送装置，设置在所述供液管路，用于给所述储液装置输送液态冷媒。
11.在一些实施例中，所述气悬浮机组系统还包括：加热装置，设于所述储液装置，所述加热装置用于加热所述储液装置中的液态冷媒。
12.在一些实施例中，所述压缩机内设有冷却管路和轴承供气管路，其中，所述冷却管路与所述压缩机的进口相连通，所述冷却管路用于给所述压缩机的电机冷却，所述轴承供气管路与所述压缩机的进口相连通，所述轴承供气管路用于给所述压缩机的轴承供气。
13.在一些实施例中，所述轴承供气管路内设置有节流组件，所述节流组件用于将液态冷媒转变成气态冷媒。
14.在一些实施例中，所述气悬浮机组系统还包括：回气管路，一端与所述压缩机的出口相连通，另一端与所述冷媒循环回路相连通，用于将流入所述压缩机内部的冷媒排回所述冷媒循环回路内。
15.在一些实施例中，所述气悬浮机组系统还包括：液位检测装置，设置于所述储液装置，用于检测所述储液装置的液位信息；控制器，与所述输送装置和所述液位检测装置均相连接，用于接收所述液位信息，并根据所述液位信息与预设液位信息的对应关系控制所述输送装置的工作频率，以控制所述储液装置内的液位高度。
16.在一些实施例中，所述控制器被配置为：在所述储液装置的液位高度小于第一预设液位高度时，提高所述输送装置的工作频率；在所述储液装置的液位高度大于第二预设液位高度时，降低所述输送装置的工作频率；其中，所述第一预设液位高度小于所述第二预设液位高度。
17.在一些实施例中，所述气悬浮机组系统还包括：压力检测装置，设置于所述压缩机进口和所述压缩机出口，用于获取所述压缩机进口的压力值和所述压缩机出口的压力值；所述控制器与所述压力检测装置、所述加热装置和所述加热管路均相连接，所述控制器用于接收所述压力检测装置的压力信息，并根据所述压力信息与预设压力阈值的对应关系控制所述加热装置的工作和/或控制所述加热管路的开闭，以控制所述供液管路的压力。
18.在一些实施例中，所述控制器还被配置为：根据所述压缩机进口的压力值和所述压缩机出口的压力值，得到所述压缩机进口和所述压缩机出口的压力差；当所述压力差小于预设阈值时，控制所述加热装置开启和/或控制加热管路导通；当所述压力差大于预设阈值时，控制所述加热装置关闭和/或控制加热管路关闭。
19.本公开实施例提供的气悬浮机组系统，可以实现以下技术效果：
20.通过设置供液管路，使冷媒循环回路内的液态冷媒能够沿着供液管路流入压缩机的内部，通过在供液管路上设置储液装置便于给压缩机的电机冷却和/或压缩机的轴承供气，保证压缩机的正常运转，本技术通过设置加热管路，利用压缩机输出的高温气态冷媒的热量给储液装置22内的冷媒加热，有效地提高了气悬浮机组系统的能量利用率，同时与现有技术相比减少了加热装置的设置，能够降低气悬浮机组系统的能耗。
21.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
22.一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：
23.图1是本公开实施例提供的一个气悬浮机组系统的结构示意图；
24.图2是本公开实施例提供的另一个气悬浮机组系统的结构示意图；
25.图3是本公开实施例提供的一个压缩机的剖视结构示意图；
26.图4是图3中a部分的放大结构示意图；
27.图5是本公开实施例提供的一个用于气悬浮机组系统的控制方法的流程示意图；
28.图6是本公开实施例提供的另一个用于气悬浮机组系统的控制方法的流程示意图；
29.图7是本公开实施例提供的另一个用于气悬浮机组系统的控制方法的流程示意图；
30.图8是本公开实施例提供的另一个用于气悬浮机组系统的控制方法的流程示意图。
31.附图标记：
32.10：冷媒循环回路；11：压缩机；110：轴承供气管路；111：冷却管路；112：节流组件；113：电机；114：轴承；12：蒸发器；13：冷凝器；21：供液管路；22：储液装置；23：输送装置；24：加热管路；25：加热装置；26：压力检测装置；261：第一压力传感器；262：第二压力传感器；27：单向阀；28：过滤器；29：回气管路。
具体实施方式
33.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。
34.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。
35.除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。
36.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。
37.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。
38.结合图1-4所示，本公开实施例提供一种气悬浮机组系统，包括：冷媒循环回路10、供液管路21、储液装置22和输送装置23，其中，冷媒循环回路10上设置有压缩机11和蒸发器12；供液管路21一端与冷媒循环回路10相连通，另一端与压缩机11的进口相连通，以使冷媒循环回路10的液态冷媒流入压缩机11内部，给压缩机11的轴承供气和/或冷却压缩机11的电机；储液装置22设置在供液管路21，用于调节供液管路21内冷媒的压力。
39.冷媒循环回路10包括依次连接的气悬浮压缩机11、蒸发器12和冷凝器13，上述部件通过管路连接构成冷媒循环回路10。在冷媒循环回路10的管路上还设置有单向阀、流量控制装置(角阀)、电子膨胀阀、过滤器和流体监测装置等结构件，结构件的设置位置和设置方式均采用常规手段即可，在此不再赘述。
40.在气悬浮机组系统工作时，蒸发器12通过连接管路将低温低压的气态冷媒传递给
压缩机11，压缩机11将低温低压的气态冷媒压缩为高温高压的气态冷媒，然后通过连接管路将高温高压的气态冷媒传递给冷凝器13，高温高压的气态冷媒在冷凝器13散热后成为常温高压的液态冷媒，然后再通过连接管路流入蒸发器12内完成循环。
41.供液管路21的一端与冷媒循环回路10相连通，供液管路21的另一端与压缩机11的进口相连通，以使冷媒循环回路10的液态冷媒流入压缩机11内部，给压缩机11的轴承供气和/或冷却压缩机11的电机。
42.可选地，供液管路21的一端与蒸发器12的液态冷媒区相连通，供液管路21的另一端与压缩机11的进口相连通，可以使蒸发器12内的液态冷媒沿着供液管路21流入压缩机11内。
43.可选地，供液管路21的一端与冷凝器13的液态冷媒区相连通，供液管路21的另一端与压缩机11的进口相连通，可以使冷凝器13内的液态冷媒沿着供液管路21流入压缩机11内。
44.储液装置22设置在供液管路21，用于调节供液管路21内冷媒的压力。示例性的，储液装置22为密闭的罐体，罐体上设置有进液口和出液口，罐体的形状和尺寸大小均可以根据实际使用情况进行变化。储液装置22的内部设置有加热装置25，这样，通过控制加热装置25的启停和加热装置25的功率可以实现调节储液装置22中的冷媒压力。储液装置22还设置有压力检测装置26，压力检测装置26用于实时检测储液装置22内的冷媒的压力，这样，通过压力检测装置26检测的信息与加热装置25相配合，可以实现对储液装置22中的冷媒压力的精确调节。
45.可选地，压力检测装置26可以为压力传感器。
46.加热管路24的一端与压缩机11与冷凝器13之间的冷媒循环回路10或冷凝器13的气态冷媒区相连通，加热管路24的另一端与冷媒循环回路10相连通，加热管路24与储液装置22相配合，用于给储液装置22内的冷媒加热。
47.可选地，加热管路24的一端与冷凝器13的气态冷媒区相连通，加热管路24的另一端与冷凝器13的液态冷媒区相连通，加热管路24的部分管路设置在储液装置22处，以使冷凝器13内的高温高压的气态冷媒能够流入加热管路24内，并将气态冷媒的热量传递至储液装置22内的冷媒中，再流回冷凝器13内，充分利用了冷凝器13内冷媒的热量，减少了储液装置22中加热装置25的能耗，从而降低了整个系统的能耗。
48.在气悬浮机组系统的工作过程中，加热管路24处于常开的状态，这样可以有效地降低加热装置25的开启次数，从而降低气悬浮机组系统的能耗。
49.可选地，加热管路24上设置有常开式电子阀门，被配置为当储液装置22内的冷媒压力大于预设压力阈值时关闭。
50.加热管路24与储液装置22相配合，也就是说，加热管路24的部分管路可以设置在储液装置22的内部。这样，加热管路24内的高温高压的气态冷媒可以直接与储液装置22内的冷媒进行热量交换，提高冷媒热量利用率。
51.加热管路24的部分管路也可以设置在储液装置22的外部，环绕在储液装置22的周围，这样，加热管路24内的冷媒通过间接加热的方式对储液装置22内的冷媒进行加热，这种设置方式相比于将加热管路24的部分管路设置在储液装置22的内部的方式，能够保证加热管路24和储液装置22的结构独立性，避免增加储液装置22的结构复杂性，能够有效地提高
气悬浮机组系统的工作稳定性。
52.采用本公开实施例，通过设置供液管路21，可以给压缩机11的轴承和电机供给冷媒，储液装置22的设置能够便于调节供液管路21内的冷媒压力，加热管路24的设置通过利用压缩机11输出的高温气态冷媒的热量给储液装置22内的冷媒加热，有效地提高了系统的能量利用率，同时与现有技术相比减少了加热装置的设置，能够节省气悬浮机组系统的能耗。
53.在一些实施例中，气悬浮机组系统还包括输送装置23，输送装置23设置在供液管路21，用于给储液装置22输送液态冷媒。
54.输送装置23设置在供液管路21，用于给储液装置22输送液态冷媒。输液装置可以为齿轮泵，可以为冷媒泵，还可以为液泵，可以理解，输送装置23的种类不唯一，只要是可以输送液态冷媒的泵，都属于本实施例可选的实施方式。
55.示例性的，本实施例中采用齿轮泵，齿轮泵设置有一个独立电机驱动，可以保证齿轮泵能够独立的工作，受系统影响小。由于齿轮泵的结构设置，齿轮泵具备自吸能力强、流量与排出的液体压力无关的特点，此外，齿轮泵的泵壳上无吸入阀和排出阀，具有结构简单，流量均匀、工作可靠的优点。
56.采用本公开实施例，通过设置供液管路21，可以给压缩机11的轴承和电机供给冷媒，储液装置22和输送装置23的设置能够保证供液管路21能够时刻提供给压缩机11符合压缩机运转压力要求的冷媒，保证压缩机11的正常运转。
57.在一些实施例中，气悬浮机组系统还包括加热装置25，加热装置25设于储液装置22，加热装置25用于加热储液装置22中的液态冷媒。
58.可选地，加热装置25的设置位置不唯一，加热装置25可以设置在储液装置22内部，也可以设置在储液装置22的外部，通过对储液装置22罐体进行加热，间接实现对储液装置22内的冷媒进行加热。
59.在一些实施例中，压缩机11内设有冷却管路111和轴承供气管路110，其中，冷却管路111与压缩机11的进口相连通，冷却管路111用于给压缩机11的电机冷却，轴承供气管路110与压缩机11的进口相连通，轴承供气管路110用于给压缩机11的轴承供气。
60.由于压缩机11用于将低温低压的气态冷媒压缩为高温高压的气态冷媒，在这过程中不可避免的压缩机11要放出热量，就会导致压缩机11内部的温度升高，压缩机11电机在工作过程中也会升温，就会导致压缩机11电机因为环境温度过高导致电机损坏的可能发生，这时就需要对压缩机11的电机进行冷却，降低压缩机11的工作温度。因此，传统压缩机11中就需要单独设置有电机冷却管路111为压缩机11的电机冷却。在本公开实施例中，压缩机11内的冷却管路111和轴承供气管路110均与压缩机11的进口相连通，也就是说，供液管路21内的冷媒通过压缩机11的进口流入了冷却管路111和轴承供气管路110内，通过设置一条供液管路21满足了压缩机11电机冷却和轴承供气的需求，简化了压缩机11系统的管路，有效地提高了压缩机11系统的可靠性。
61.在一些实施例中，轴承供气管路110内设置有节流组件112，节流组件112用于将液态冷媒转变成气态冷媒。
62.这样，轴承供气管路110内的液态冷媒经过节流组件112节流后变为气态冷媒，气态冷媒供给压缩机11轴承，以使压缩机11轴承悬浮。在轴承供气管路110内设置节流组件
112，可以有效地降低加热装置25的功耗或直接省去加热装置25的设置，减少了气悬浮机组系统的能耗。
63.可选地，节流组件112包括微型节流孔。
64.可选地，节流组件112包括轴承多孔介质部件。
65.在一些实施例中，气悬浮机组系统还包括回气管路29，回气管路29的一端与压缩机11的出口相连通，回气管路29的另一端与冷媒循环回路10相连通，用于将流入压缩机11内部的冷媒排回冷媒循环回路10内。
66.可选地，回气管路29与冷媒循环回路10相连通的一端连通于冷媒循环回路10上的蒸发器12的气态冷媒区。这样，由于蒸发器12内的空间较大，回气管路29输送回蒸发器12内的冷媒量相对于蒸发器12内的冷媒总量来说比较小，不会引起蒸发器12内的冷媒发生较大的变化，从而降低了回气管路29对冷媒循环回路10正常工作的影响。
67.可选地，供液管路21上设置有过滤器28，用于过滤供液管路21中冷媒中的杂质。这样，可以防止供液管路21发生堵塞，保证供液管路21能稳定供液，提高可靠性。
68.在一些实施例中，气悬浮机组系统还包括液位检测装置(图中未示出)和控制器(图中未示出)，其中，液位检测装置设置于储液装置22，用于检测储液装置22的液位信息；控制器与输送装置23和液位检测装置均相连接，用于接收液位信息，并根据液位信息与预设液位信息的对应关系控制输送装置23的工作频率，以控制储液装置22内的液位高度。
69.液位检测装置的设置位置不唯一，液位检测装置可以设置在储液装置22的内部，这样，液位检测装置可以快速直接获取到储液装置22的液位信息。液位检测装置也可以设置在储液装置22的外部，这样，可以降低对液位检测装置的要求，保证液位检测装置工作的可靠性。
70.液位检测装置可以为磁翻板液位计，可以为电容式液位传感器，可以为雷达液位计，可以理解，液位计的类型不唯一，只要是可以对储液装置22内的冷媒液位进行测量，并将液位信息发送给控制器的液位计都属于实施例可选的方式之一。优选地，液位计为磁翻板液位计，这种液位计具有高密封和防泄漏的优点，并且具有耐高温、耐高压和耐腐蚀的特点，能够提高装置的可靠性和安全性。
71.采用该实施例，液位检测装置检测储液装置22的液位信息后传递给控制器。控制器根据液位信息与预设液位信息的对应关系控制输送装置23的工作频率，以控制储液装置22内的液位高度维持在一个稳定水平，能够有效地防止储液装置内没有冷媒的情况出现。
72.本技术提供一种用于气悬浮机组系统的控制方法，包括：
73.s501，控制器获取储液装置的液位信息。
74.s502，控制器根据液位信息与预设液位信息的对应关系控制输送装置23的工作频率，以控制储液装置22内的液位高度。
75.如图5所示，可选地，本实施例提供一种用于气悬浮机组系统的控制方法，根据液位信息与预设液位信息的对应关系控制输送装置23的工作频率，以控制储液装置22内的液位高度，包括：
76.s601，控制器获取液位信息。
77.s602，在储液装置22的液位高度小于或等于第一预设液位高度时，控制器控制输送装置23提高工作频率。
78.s603，在储液装置22的液位高度大于或等于第二预设液位高度时，控制器控制输送装置23降低工作频率。
79.可选地，第一预设液位高度小于第二预设液位高度。
80.可选地，第一预设液位为储液装置22中液体总量的25％至35％，第二预设液位为储液装置22中液体总量的65％至75％。
81.采用该实施例，根据储液装置22内的液位高度和预设液位高度(第一预设液位高度和第二预设液位高度)的对应关系，控制输送装置23从蒸发器12或冷凝器13或冷媒循环回路10其他液态冷媒区取液态冷媒。这样，可以保证储液装置22内时刻有充足的液态冷媒，保证储液装置22能正常工作，进而保证压缩机11的稳定运行，提高系统可靠性。
82.可选地，控制器还被配置为：当储液装置22的液位高度大于第一预设液位高度小于第二预设液位高度时，控制器根据预设时长后的液位高度与初始液位高度之间的关系，调节输送装置23的工作频率，使储液装置22的液位高度稳定在液位高度为液体总量的50％的位置，这样，通过不断对输送装置23的工作频率进行微调，保证输送装置23的工作频率一直处在一个较小的范围内波动，可以有效地延长输送装置23的使用寿命的同时，保证储液装置22中能够有充足的液体且液位能保持在一个稳定的液位高度。
83.在一些实施例中，气悬浮机组系统还包括压力检测装置26，压力检测装置26，设置于压缩机11进口和压缩机11出口用于获取压缩机11进口的压力值和压缩机11出口的压力值；控制器与压力检测装置26、加热装置25和加热管路24均相连接，控制器用于接收压力检测装置26的压力信息，并根据压力信息与预设压力阈值的对应关系控制加热装置25的工作和/或控制加热管路24的开闭，以控制供液管路21的压力。
84.可选地，压力检测装置26包括第一压力传感器261和第二压力传感器262，第一压力传感器261设置在压缩机的进口处，用于实时检测压缩机进口的压力并发送给控制器，第二压力传感器262设置在压缩机的出口处，用于实时检测压缩机出口的压力并发送给控制器。这样，就可以实时地获取压缩机进口的压力和压缩机出口的压力。
85.由于冷媒循环回路10内的液态冷媒的压力与压缩机11轴承所需要的工作压力值并不相同，就需要压力调节装置来调节冷媒压力，保证压缩机11轴承能够正常的运转。
86.如图6所示，可选地，本实施例提供另一种用于压缩机11的气液供给系统的控制方法，包括：
87.s701，控制器获取压力检测装置26的压力信息。
88.s702，根据压缩机11进口和压缩机11出口的压力差与预设阈值的对应关系，控制器控制加热装置25的工作和/或控制加热管路24的开闭，以控制供液管路21的压力。
89.在一些可选实施例中，在压力差小于预设阈值的情况下，控制器控制加热管路24打开并且控制加热转置工作，以使储液装置22内的冷媒压力快速上升，满足压缩机11的压力要求。
90.在压力差大于预设阈值的情况下，控制器控制加热装置25关闭并且控制加热管路24关闭，以使储液装置22内的冷媒压力快速下降，满足压缩机11的压力要求。
91.通过判断压缩机进口和压缩机出口的压力差和预设阈值的大小关系，分别控制加热装置25的工作和加热管路24的开闭，从而实现储液装置22内的冷媒压力的快速变化。这样在压缩机11的运行工况发生改变，控制器能够迅速改变储液装置22内的冷媒压力，保证
满足压缩机11的运转要求。
92.如图7所示，可选地，本实施例提供另一种用于气悬浮机组系统的控制方法，根据压力信息与预设压力阈值的对应关系控制加热装置25的工作和/或控制加热管路24的开闭，以控制供液管路21的压力，包括：
93.s801，控制器获取压力检测装置26的获取压缩机进口的压力值和压缩机出口的压力值。
94.s802，控制器计算出压缩机进口和压缩机出口的压力差。
95.s803，当压力差小于预设阈值时，控制器控制加热装置25开启和/或控制加热管路24导通；
96.s804，当压力差大于预设阈值时，控制器控制加热装置25关闭和/或控制加热管路24关闭。
97.s805，当压力差等于预设阈值时，控制器控制加热装置25开启和/或控制加热管路24导通保持原运行状态。
98.可选地，预设阈值为压缩机11的轴承供气压差的最小值和压缩机11的轴承供气压差的最大值之间的数值范围。
99.这样，控制器就可以根据压缩机进口和压缩机出口的压力差，控制压力差在预设阈值范围内，保证压缩机11的轴承能够正常运转。
100.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。