涡旋压缩机以及涡旋压缩机的控制方法
阅读：1015发布：2020-08-23
专利汇可以提供涡旋压缩机以及涡旋压缩机的控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及涡旋 压缩机 及其控制方法。本公开提供了一种 涡旋压缩机 ，其包括：涡旋组件，涡旋组件包括彼此配合以对 工作 流体 进行压缩的定涡旋和动涡旋，其中，定涡旋包括第一定涡旋 叶片 ，动涡旋包括第一动涡旋叶片，第一定涡旋叶片和第一动涡旋叶片配合限定出第一压缩腔组； 电机 ，电机通过 转轴 驱动涡旋组件运行；旁通装置，旁通装置构造成选择性地将第一压缩腔组的一个或多个压缩腔与涡旋压缩机的吸气压 力 区域连通；控制装置，控制装置构造成控制电机和旁通装置，使得在启动电机之前或启动电机的同时打开旁通装置。本公开还提供了相应的涡旋压缩机控制方法。，下面是涡旋压缩机以及涡旋压缩机的控制方法专利的具体信息内容。
1.一种涡旋压缩机(100)，包括：
涡旋组件，所述涡旋组件包括彼此配合以对工作流体进行压缩的定涡旋(150)和动涡旋(160)，其中，所述定涡旋包括第一定涡旋叶片(151)，所述动涡旋包括第一动涡旋叶片(161)，所述第一定涡旋叶片和所述第一动涡旋叶片配合限定出第一压缩腔组(C1)；
电机(120)，所述电机通过转轴(130)驱动所述涡旋组件运行；
旁通装置，所述旁通装置构造成选择性地将所述第一压缩腔组的一个或多个压缩腔(C1A、C1B)与所述涡旋压缩机的吸气压力区域连通；
控制装置，所述控制装置构造成控制所述电机和所述旁通装置，使得：在启动所述电机之前或启动所述电机的同时，打开所述旁通装置。
2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机(100)，其中所述控制装置进一步构造成：在所述电机启动达预定时间段后或所述电机达到预定转速后，关闭所述旁通装置。
3.根据权利要求2所述的涡旋压缩机(100)，其中，所述预定时间段为1s至3s，所述预定转速为所述电机的额定转速。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的涡旋压缩机(100)，其中，所述定涡旋还包括第二定涡旋叶片(152)，所述动涡旋还包括第二动涡旋叶片(162)，所述第一动涡旋叶片与所述第一定涡旋叶片和所述第二定涡旋叶片配合限定出所述第一压缩腔组(C1)，所述第二动涡旋叶片与所述第一定涡旋叶片和所述第二定涡旋叶片配合限定出第二压缩腔组(C2)，所述第一压缩腔组和所述第二压缩腔组彼此独立。
5.根据权利要求4所述的涡旋压缩机(100)，其中，所述第一压缩腔组和所述第二压缩腔组具有相同的容量。
6.根据权利要求4所述的涡旋压缩机(100)，其中，所述第一压缩腔组和所述第二压缩腔组具有不同的容量。
7.根据权利要求6所述的涡旋压缩机(100)，其中，所述第一动涡旋叶片(161)的型线长度大于所述第二动涡旋叶片(162)的型线长度，或者所述第一动涡旋叶片的型线高度大于所述第二动涡旋叶片的型线高度。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的涡旋压缩机(100)，其中，所述旁通装置包括：设置在所述定涡旋和/或所述动涡旋中的用于将所述第一压缩腔组中的一个或多个压缩腔连通至所述吸气压力区域的旁通通道(157)；以及设置在所述旁通通道中的旁通阀(170)。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的涡旋压缩机(100)，其中，在所述电机启动后，所述控制装置选择性地打开和关闭所述旁通装置以调节所述涡旋压缩机的容量或避免所述涡旋压缩机的过载或过热。
10.一种涡旋压缩机的控制方法，所述涡旋压缩机(100)包括：
涡旋组件，所述涡旋组件包括彼此配合以对工作流体进行压缩的定涡旋(150)和动涡旋(160)，所述定涡旋包括第一定涡旋叶片(151)，所述动涡旋包括第一动涡旋叶片(161)，所述第一定涡旋叶片和所述第一动涡旋叶片配合限定出第一压缩腔组(C1)；
电机(120)，所述电机通过转轴(130)驱动所述涡旋组件运行；
旁通装置，所述旁通装置构造成选择性地将所述第一压缩腔组的一个或多个压缩腔(C1A、C1B)与所述涡旋压缩机的吸气压力区域连通；
所述控制方法包括以下步骤：
a)根据来自操作者的压缩机启动指令而打开所述旁通装置，以将所述涡旋组件的所述第一压缩腔组的一个或多个压缩腔与吸气压力区域连通；
b)在打开所述旁通装置的同时或之后启动所述电机。
11.根据权利要求10所述的控制方法，还包括在所述电机启动后达预定时间段或者所述电机的转速达到预定转速之后将所述旁通装置关闭的步骤。
12.根据权利要求11所述的控制方法，其中，所述预定时间段为1s至3s，所述预定转速为所述电机的额定转速。
13.根据权利要求10所述的控制方法，其中，还包括在所述电机启动后选择性地打开和关闭所述旁通装置以调节所述涡旋压缩机的容量或避免所述涡旋压缩机过载或过热的步骤。
涡旋压缩机以及涡旋压缩机的控制方法
技术领域
[0001] 本发明涉及压缩机，具体地涉及涡旋压缩机以及相关的控制方法。
背景技术
[0002] 本部分的内容仅提供了与本公开相关的背景信息，其可能并不构成现有技术。
[0003] 涡旋压缩机是一种常用的压缩机，在压缩机通电启动后，压缩机的电机开始旋转，涡旋组件的压缩腔室内开始建立压力。一般地，在压缩机启动后的很短时间内，压缩腔室内就快速产生高压。在压缩机工作期间，压缩机内的各个部件之间存在摩擦，例如，轴承以及涡旋组件的构成部件之间的摩擦。通常通过从底部油池输送润滑油来缓解这种摩擦。然而，在压缩机启动后的短暂时间段内，压缩腔室内的压力快速增加，而压缩机系统内尚不能建立起良好的润滑，由此导致启动初期压缩机的各部件之间的摩擦副不能得到良好的润滑，从而增大了压缩机部件的磨耗，降低了压缩机的使用寿命。
[0004] 涡旋压缩机启动后的快速增压问题还有可能妨碍压缩机的正常启动。涡旋压缩机启动时需要克服来自系统压力的载荷以及来自机械摩擦的载荷，两种载荷中任一种过大都可能导致压缩机无法正常启动。在压缩机系统工作期间，系统内的各个设备处具有不同的压力，比如，冷凝器(压缩机排气口)处的压力较高，蒸发器(压缩机吸气口)处的压力较低。在压缩机关闭后，需要一定的停机时间使各个设备释放自身的压力来使系统内的高低压完全平衡。如果在压缩机刚刚关闭后就再次启动，此时系统内的高低压尚未完全平衡，压缩机需要克服系统内高压启动，压缩机启动的压力载荷相当大，而启动所需的转矩不足。这种情况下电机的加速冲击也会很大，导致启动电流较大，由此导致的局部高温会妨碍建立在摩擦副处有效的润滑。由此，启动压力载荷过大以及润滑失效会导致电机无法转动从而不能正常启动，即所谓的“堵转”。
[0005] 因此，需要提供一种解决方案以解决至少一个上述技术问题。
发明内容
[0006] 本发明的一个目的是提供一种涡旋压缩机，其能够在启动初期在压缩机内建立有效的润滑。
[0007] 本发明的又一个目的是提供一种涡旋压缩机，其能够避免压缩机的非正常启动。
[0008] 本发明的再一个目的是提供一种涡旋压缩机的控制方法，其能够消除润滑滞后的问题从而能够以低摩擦的方式启动压缩机。
[0009] 上述目的中的一个或多个可以通过下述方案实现。
[0010] 根据本公开的一个方面提供了一种涡旋压缩机，其包括：涡旋组件，涡旋组件包括彼此配合以对工作流体进行压缩的定涡旋和动涡旋，其中，定涡旋包括第一定涡旋叶片，动涡旋包括第一动涡旋叶片，第一定涡旋叶片和第一动涡旋叶片配合限定出第一压缩腔组；电机，电机通过转轴驱动涡旋组件运行；旁通装置，旁通装置构造成选择性地将第一压缩腔组的一个或多个压缩腔与涡旋压缩机的吸气压力区域连通；控制装置，控制装置构造成控制电机和旁通装置，使得在启动电机之前或启动电机的同时打开旁通装置。
[0011] 采用上述方案，通过改变压缩机的启动方式，在电机启动前先通过旁通装置将压缩腔组与吸气区域旁通，可以避免启动初期摩擦过大的问题，避免压缩机启动时的过度磨损。
[0012] 优选地，控制装置进一步构造成：在电机启动达预定时间段后或电机达到预定转速后关闭旁通装置。
[0013] 优选地，预定时间段为1s至3s，预定转速为电机的额定转速。
[0014] 优选地，定涡旋还包括第二定涡旋叶片，动涡旋还包括第二动涡旋叶片，第一动涡旋叶片与第一定涡旋叶片和第二定涡旋叶片配合限定出第一压缩腔组，第二动涡旋叶片与第一定涡旋叶片和第二定涡旋叶片配合限定出第二压缩腔组，第一压缩腔组和第二压缩腔组彼此独立。
[0015] 优选地，第一压缩腔组和第二压缩腔组具有相同的容量。
[0016] 优选地，第一压缩腔组和第二压缩腔组具有不同的容量。
[0017] 优选地，第一动涡旋叶片的型线长度大于第二动涡旋叶片的型线长度，或者第一动涡旋叶片的型线高度大于第二动涡旋叶片的型线高度。
[0018] 优选地，旁通装置包括：设置在定涡旋和/或动涡旋中的用于将第一压缩腔组中的一个或多个压缩腔连通至吸气压力区域的旁通通道；以及设置在旁通通道中的旁通阀。
[0019] 优选地，在电机启动后，控制装置选择性打开和关闭旁通装置以调节涡旋压缩机的容量或避免涡旋压缩机的过载或过热。
[0020] 根据本公开的另一方面提供了一种涡旋压缩机的控制方法，其中涡旋压缩机包括：涡旋组件，涡旋组件包括彼此配合以对工作流体进行压缩的定涡旋和动涡旋，定涡旋包括第一定涡旋叶片，动涡旋包括第一动涡旋叶片，第一定涡旋叶片和第一动涡旋叶片配合限定出第一压缩腔组；电机，电机通过转轴驱动涡旋组件运行；旁通装置，旁通装置构造成选择性地将第一压缩腔组的一个或多个压缩腔与涡旋压缩机的吸气压力区域连通；
[0021] 该控制方法包括以下步骤：
[0022] a)根据来自操作者的压缩机启动指令而打开旁通装置，以将涡旋组件的第一压缩腔组的一个或多个压缩腔与吸气压力区域连通；
[0023] b)在打开旁通装置的同时或之后启动电机。
[0024] 优选地，该控制方法还包括在电机启动后达预定时间段或者电机的转速达到预定转速之后将旁通装置关闭的步骤。
[0025] 优选地，预定时间段为1s至3s，预定转速为电机的额定转速。
[0027] 通过以下参照附图的描述，本发明的一个或几个实施方式的特征和优点将变得更加容易理解，其中：
[0028] 图1是根据本发明实施方式的涡旋压缩机的纵向截面示意图；
[0029] 图2是根据本发明实施方式的双圈涡旋组件的横截面示意图；
[0030] 图3是根据本发明实施方式的双圈涡旋组件的纵向截面示意图；
[0031] 图4是根据本发明实施方式的双圈涡旋组件的另一纵向截面示意图，其中旁通阀被移除以示出旁通通道；
[0032] 图5是根据本发明实施方式的双圈涡旋组件的动涡旋的一个示例图；
[0033] 图6是根据本发明实施方式的双圈涡旋组件的动涡旋的另一个示例图；
[0034] 图7是根据本发明实施方式的双圈涡旋组件的动涡旋的又一个示例图；
[0035] 图8A和图8B是根据本发明实施方式的双圈涡旋组件的定涡旋的两个示例图；
[0036] 图9是根据本发明实施方式的单圈涡旋组件的俯视图；以及
[0037] 图10是根据本发明实施方式的涡旋压缩机的控制方法的部分流程图。
具体实施方式
[0038] 下面对优选实施方式的描述仅仅是示范性的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。在各个附图中采用相同的附图标记来表示相同的部件，因此相同部件的构造将不再重复描述。
[0039] 首先对本发明的基本技术构思进行简要说明。本发明人注意到导致启动初期压缩机内各个摩擦副处过度摩擦的主要原因在于压缩机内的载荷建立与润滑系统提供有效润滑之间存在时间差，即，压缩机内有效润滑的建立相对于载荷建立存在滞后。为此，本发明人提出在系统压力内建立有效润滑之后再开始建立系统压力的方案来避免启动初期的过大摩擦。
[0040] 根据上述技术构思，根据本发明的实施方式提供了能够解决启动初期过度摩擦问题的涡旋压缩机以及相关的控制方法。下面将参照图1-图10来描述根据本发明的涡旋压缩机的实现方式以及控制方法。
[0041] 图1示出了根据本发明实施方式的一种涡旋压缩机100，图2、图3和图4均示出了图1的涡旋压缩机100中采用的涡旋组件。下文对涡旋压缩机100结构的描述主要涉及压缩机
100基本构成部件以及与启动控制相关的部件，在此将省略对其他部件的描述。
100基本构成部件以及与启动控制相关的部件，在此将省略对其他部件的描述。
[0042] 从图1中可以看到，根据本公开的涡旋压缩机100可以包括壳体110、设置在壳体110内的涡旋组件、涡旋组件上方的隔板116、用于驱动涡旋组件的旋转轴130以及电机120。
[0043] 壳体110可以包括大致圆筒形的本体111、设置在本体111一端的顶盖112以及设置在本体111另一端的底盖114。涡旋组件构造成对进入涡旋组件的工作流体(如，气态制冷剂)进行压缩，其可以包括定涡旋150和动涡旋160。隔板116可以设置在顶盖112与本体111之间(在图1中为沿大致水平的方向延伸)，从而将涡旋压缩机100的内部空间分隔成位于隔板116一侧(对应于图1所在平面为隔板116的下侧)的低压侧区域L和位于隔板另一侧(对应于图1所在平面为隔板116的上侧)的高压侧区域H。在低压侧区域L设置有用于吸入工作流体的进气接头180，在高压侧区域H设置有用于排出压缩后的高压流体的排气接头190。由此，低压侧区域L也可以称为吸气压力区域，而高压侧区域H也可以称为排气压力区域。
[0044] 电机120可以包括定子122和转子124。驱动轴130延伸穿过转子124并且在电机120的驱动下做旋转运动。驱动轴130进一步驱动涡旋组件的动涡旋160相对于定涡旋150平动转动，从而对进入定涡旋150与动涡旋160之间的工作流体进行压缩。
[0045] 图2示出了根据本公开的涡旋压缩机100的涡旋组件的一个实施方式的横截面图。在此实施方式中，涡旋组件构造为双圈涡旋组件。在图中示出的双圈涡旋组件中，定涡旋
150和动涡旋160各自具有两个涡旋叶片。定涡旋150包括第一定涡旋叶片151和第二定涡旋叶片152，而动涡旋160包括第一动涡旋叶片161和第二动涡旋叶片162。第一动涡旋叶片161分别与第一定涡旋叶片151和第二定涡旋叶片152啮合地接合从而形成第一压缩腔组C1。第一压缩腔组C1可以包括位于第一动涡旋叶片161的径向内侧的第一子压缩腔C1A和位于第一动涡旋叶片161的径向外侧的第一子压缩腔C1B。类似地，第二动涡旋叶片162分别与第一定涡旋叶片151和第二定涡旋叶片152啮合地接合从而形成第二压缩腔组C2。第二压缩腔组C2可以包括位于第二动涡旋叶片162的径向内侧的第二子压缩腔C2A和位于第二动涡旋叶片162的径向外侧的第二子压缩腔C1B。第一压缩腔组C1和第二压缩腔组C2彼此独立地进行压缩操作并且包括各自的进气部段和排气部段。具体地，可以在定涡旋150的定涡旋端板
153上设置分别与第一压缩腔组C1和第二压缩腔组C2对应的第一排气孔O1和第二排气孔O2，用于分别排出经第一压缩腔组C1和第二压缩腔组C2压缩得到的高压气体。第一压缩腔组C1和第二压缩腔组C2(或者更具体地各个子压缩腔)各自可以分别包括大致位于径向外侧并且处于吸气压力的低压腔、大致位于径向内侧并且处于排气压力的高压腔以及压力介于二者之间的中压腔。随着压缩机的运行，位于径向最外侧的低压区沿着涡旋叶片的型线方向逐渐从径向外侧运动到径向中间部分而变为中压腔，随后进一步沿着型线方向向径向内侧运动而变为高压腔，最终从相应的排气孔排出。
150和动涡旋160各自具有两个涡旋叶片。定涡旋150包括第一定涡旋叶片151和第二定涡旋叶片152，而动涡旋160包括第一动涡旋叶片161和第二动涡旋叶片162。第一动涡旋叶片161分别与第一定涡旋叶片151和第二定涡旋叶片152啮合地接合从而形成第一压缩腔组C1。第一压缩腔组C1可以包括位于第一动涡旋叶片161的径向内侧的第一子压缩腔C1A和位于第一动涡旋叶片161的径向外侧的第一子压缩腔C1B。类似地，第二动涡旋叶片162分别与第一定涡旋叶片151和第二定涡旋叶片152啮合地接合从而形成第二压缩腔组C2。第二压缩腔组C2可以包括位于第二动涡旋叶片162的径向内侧的第二子压缩腔C2A和位于第二动涡旋叶片162的径向外侧的第二子压缩腔C1B。第一压缩腔组C1和第二压缩腔组C2彼此独立地进行压缩操作并且包括各自的进气部段和排气部段。具体地，可以在定涡旋150的定涡旋端板
153上设置分别与第一压缩腔组C1和第二压缩腔组C2对应的第一排气孔O1和第二排气孔O2，用于分别排出经第一压缩腔组C1和第二压缩腔组C2压缩得到的高压气体。第一压缩腔组C1和第二压缩腔组C2(或者更具体地各个子压缩腔)各自可以分别包括大致位于径向外侧并且处于吸气压力的低压腔、大致位于径向内侧并且处于排气压力的高压腔以及压力介于二者之间的中压腔。随着压缩机的运行，位于径向最外侧的低压区沿着涡旋叶片的型线方向逐渐从径向外侧运动到径向中间部分而变为中压腔，随后进一步沿着型线方向向径向内侧运动而变为高压腔，最终从相应的排气孔排出。
[0046] 参考图1可以看到，该第一排气孔O1和第二排气孔O2可以连通至位于隔板116另一侧的高压侧区域H，以将经由压缩组件压缩得到的高压气体通过排气接头190排出到涡旋压缩机外部。类似地，为了防止高压侧区域H的流体在某些情况下经由第一排气孔O1和第二排气孔O2回流到低压侧区域L，可以在第一排气孔O1和第二排气孔O2处设置单向阀或排气阀(未图示)。
[0047] 图3和图4进一步示出了根据本公开的涡旋组件的纵向截面图。从图中可见，涡旋组件还包括能够将第一压缩腔组C1和/或第二压缩腔组C2与涡旋压缩机100的吸气压力区域连通的旁通装置。具体地，此旁通装置构造成能够选择性地将第一压缩腔组C1和/或第二压缩腔组C2中的一个或多个子压缩腔与涡旋压缩机100的吸气压力区域连通。在图4的示例中，旁通装置可以通过旁通阀170和旁通通道157构成。旁通装置的更具体的构成方式和旁通方式将在下文中详细说明。
[0048] 根据本公开的涡旋压缩机100还包括用于控制涡旋压缩机100的控制装置，具体地，用于控制电机120和上述旁通装置。在图中没有示出根据本公开的控制装置，但可以理解的是，此控制装置可以是独立于涡旋压缩机100的控制装置(比如外接控制设备)，或者是集成至压缩机100上(比如可以设置在壳体110上的控制面板)。根据本发明的原理，控制装置可以包括用于控制压缩机100的操作的多个功能模块，这些功能模块可以以逻辑控制电路(PLC)的方式实现。具体地，根据本公开的控制装置构造成以如下方式控制电机120和旁通装置：使得在启动电机120之前或启动电机120的同时，打开旁通装置。也就是说，在控制装置接收到压缩机启动指令(指示启动压缩机100)后，其首先打开旁通装置以便将涡旋组件的第一压缩腔组C1和/或第二压缩腔组C2与吸气压力区域连通，由此第一压缩腔组C1和/或第二压缩腔组C2内的压力始终保持为吸气压力，不会建立高压。进而，控制装置在打开旁通装置的同时或者之后启动电机120，由于第一压缩腔组C1和/或第二压缩腔组C2保持与吸气压力区域旁通，压缩机100启动初期不会承受大的压力载荷和过度摩擦。根据本公开的此控制方式，在压缩机100启动初期，电机120逐渐加速旋转并带动压缩机100内的各部件运转，但压缩机系统内不会建立起压力，这一方面允许压缩机系统在此时间段内建立起有效的润滑，另一方面避免因迅速建立压力载荷而导致的过大摩擦。
[0049] 由此，通过设置旁通装置以及相关的控制装置，巧妙地解决了压缩机100启动初期摩擦过大的问题，由此能够有效防止压缩机100的部件的过度磨损，并且可以防止压缩机100发生“堵转”。
[0050] 进一步地，根据本公开的涡旋压缩机100的控制装置可以通过设定预定时间段或者通过检测电机120的转速来确定压缩机100内是否已经建立起有效的润滑。优选地，控制装置构造成在电机120启动达预定时间段后或电机120达到预定转速后关闭旁通装置。
[0051] 在通过判断电机120启动后是否已经经过的预定时间段来确定系统是否已经建立足够的有效润滑的情况下，根据本发明的一个实施方式，此预定时间段可以设置为1s至3s，对于一般的压缩机而言，此时间段足以允许系统内建立起有效润滑。
[0052] 在通过判断电机120是否已经达到预定转速来确定系统是否已经建立足够有效的润滑的情况下，根据本发明的一个实施方式，此预定转速可以设定为电机120的额定转速。电机120达到额定转速表明压缩机100已经充分启动并且此过程期间能够建立有效润滑，不会因摩擦载荷过大或有效润滑不足而发生“堵转”。
[0053] 上文说明了根据本公开的涡旋压缩机100的控制装置的在启动阶段的控制方式。下文将继续参照附图中的实例说明不同构造方式的涡旋组件的旁通控制。
[0054] 在图3和图4示出的双圈涡旋组件的实施方式中，双圈涡旋组件包括能够通向第一压缩腔组C1的一个旁通装置，以便能够将第一压缩腔组C1中的第一子压缩腔C1A和/或第二子压缩腔C1B与吸气压力区域连通。图3和图4中示出的旁通装置包括的旁通阀170和相关的旁通通道157。进一步地，此旁通装置还包括设置在定涡旋150中的将横向旁通通道157与第一压缩腔组C1连通的纵向旁通孔154，如图2中所示。纵向旁通孔154设置在第二子压缩腔C1B中，大致位于第一压缩腔C1的中压腔的区域处。
[0055] 基于这种实施方式，在启动初期压缩机100内并非完全不建立任何压力(气体载荷)，而是仅通过第二压缩腔组C2建立压力，从而将系统内建立的压力减小为常规启动情况下会建立起的压力的一部分。
[0056] 进而，可以通过设计第一压缩腔组C1和第二压缩腔组C2的容量来设定压缩机100启动初期将建立的压力。在此，压缩腔组的“容量”是指每个压缩腔组最外侧的低压腔刚刚闭合时吸入此压缩腔组内的流体的体积或质量。
[0057] 在根据本公开的一个实施方式中，第一压缩腔组C1和第二压缩腔组C2的容量可以设计为完全相同。在旁通装置打开的情况下，压缩机100启动后系统建立的压力将为常规启动时系统压力的50％。需要说明的是，第一压缩腔组C1和第二压缩腔组C2的容量由涡旋叶片的长度和高度决定。如果定涡旋150的两个涡旋叶片151、152和动涡旋160的两个涡旋叶片161、162都设计为长度和高度都相同，则第一压缩腔组C1和第二压缩腔组C2的容量均相同。图5示出了采用这种设计方式的动涡旋160，其两个涡旋叶片161、162的长度和高度都相同。
[0058] 在根据本公开的另一个实施方式中，也可以将第一压缩腔组C1和第二压缩腔组C2设计为具有不同的容量。为此，将定涡旋150的两个涡旋叶片151、152和动涡旋160的两个涡旋叶片161、162设计为具有不同的高度和/或长度。比如，第一动涡旋叶片161的型线长度大于第二动涡旋叶片162的型线长度，如图6中所示；或者，第一动涡旋叶片161的型线高度大于第二动涡旋叶片162的型线高度，如图7中所示。图8A和图8B分别示出了具有不同高度和不同长度的涡旋叶片151、152的定涡旋150的示意图。图8A示出了第一定涡旋叶片151的高度大于第二定涡旋叶片152，基于这种设计，如果第一压缩腔组C1和第二压缩腔组C2的容量分别为75％和25％(比如，第一定涡旋叶片151的高度为第二定涡旋叶片152高度的三倍)，在旁通第一压缩腔组C1时，系统内建立的压力实际上为常规启动时压力的25％。图8B示出了第一定涡旋叶片151的长度大于第二定涡旋叶片152的长度，第一定涡旋叶片151与第二定涡旋叶片152之间的长度差可以实际的容量需要来设计。
[0059] 尽管上文以双圈涡旋组件为例描述了压缩机100的启动控制，但是根据本公开的原理，涡旋组件也可以构造为单圈涡旋组件，其中，定涡旋和动涡旋各自仅包括一个涡旋叶片。图9示出了根据本发明的实施方式的单圈涡旋组件的俯视示意图。如图中所示，定涡旋250和动涡旋260各自包括单个涡旋叶片251和261。这两个涡旋叶片251、261共同形成单个压缩腔组C，具体地，压缩腔组C包括位于动涡旋叶片261内侧的子压缩腔CA和位于动涡旋叶片261外侧的子压缩腔CB。基于这种设计，可以仅为单个压缩腔组C提供旁通装置。可以理解的是，用于此单圈涡旋组件的旁通装置的构成方式和布置可以与图3和图4中示出的用于双圈涡旋组件的旁通装置类似。即，旁通装置可以包括：设置在动涡旋260和/或定涡旋250中的用于将压缩腔组C连接至吸气压力区域的横向旁通通道和纵向旁通孔、以及设置在横向旁通通道中的旁通阀。图9的俯视图仅示出了形成在定涡旋250中的纵向旁通孔252、253。需要说明的是，横向和纵向仅表示常规的通道设置方式，实际应用中，旁通通道和旁通孔完全可以设计成相对于横向和纵向方向倾斜。
[0060] 此外，还需要说明的是，根据本发明实施方式的涡旋组件中的旁通装置不仅仅用于在启动阶段帮助建立有效润滑。在压缩机正常工作的期间，也可以根据实际的工况来选择性地打开旁通装置来调节压缩腔组内的压力或进行容量调制。比如，如果压缩机出现过载，则可以打开旁通装置以使压缩机迅速释放气体载荷；或者，在双圈涡旋组件的情况下，如果下游冷凝器的工作压力较小，则可以打开旁通装置将其中一个压缩腔室旁通，以提供合适的压缩容量。由此，根据本公开的双圈涡旋压缩机可以在满负荷运行模式和容量调制模式之间切换。在双圈涡旋压缩机的满负荷运行模式(即，旁通装置关闭，由两对涡旋叶片同时对工作流体进行压缩)的情况下，两个压缩腔组C1和C2均进行工作流体的压缩。在容量调制模式下(即，旁通装置打开)，两个压缩腔组C1和C2中的一个压缩腔组(例如第一压缩腔组C1)可以被选择性地旁通至吸气压力区域，从而使得被旁通的这个压缩腔组基本上不会对流体进行压缩，从而能够实现压缩机的容量调制并提高能效。
[0061] 上述就是根据本发明实施方式的涡旋压缩机的具体实现方式。此外，根据本公开的原理，还提供了相关的压缩机控制方法。提供的方法主要涉及压缩机的启动控制，但这并非排他性的，根据本公开的方法也可以包括压缩机运行期间的控制。下面将参照图10进行说明。图10示出了根据本发明实施方式的控制方法的一个示例性流程图。如图中所示，此控制方法主要包括以下步骤：
[0062] a)为压缩机通电；
[0063] b)判断是否接收到来自操作者的压缩机启动指令；
[0064] c)根据来自操作者的压缩机启动指令而打开涡旋压缩机的旁通装置，以将涡旋组件的压缩腔组与吸气区域连通；
[0065] d)在打开旁通装置的同时或之后启动涡旋压缩机的电机；
[0066] e)判断电机启动后是否已经经过预定时间段或者电机的转速是否已经达到预定转速；
[0067] f)确定电机启动已经经过预定时间段或者电机的转速已经达到预定转速之后将旁通装置关闭。
[0068] 上述的步骤c)、d)是根据本发明实施方式的控制方法的关键步骤，即，在收到压缩机启动指令后先打开旁通装置，与此同时或随后启动电机，以避免建立过大气体载荷。
[0069] 进而，在步骤e)和f)中，在确定建立有效润滑后关闭旁通装置而开始在此前旁通的压缩腔组内建立压力。确定是否建立有效润滑的方式已经在前文中描述，在此不再赘述。
[0070] 此外，如前文描述的，旁通装置也可以在压缩机100的运行期间打开。因此，在上述的关闭旁通装置的步骤f)之后还可以包括：在涡旋压缩机100的电机120启动后选择性地打开旁通装置的步骤以调节压缩机100的容量或防止发生过载或过热的步骤。
[0071] 上文已经描述了根据本公开的多种实施方式和变形。尽管在此已详细描述根据本发明的各种实施方式，但是应该理解本发明并不局限于这里详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离本发明的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和变体。所有这些变型和变体都落入本发明的范围内。而且，所有在此描述的构件都可以由其他技术性上等同的构件来代替。
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