專利名稱:燃?xì)饪照{(diào)回油裝置及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種能精確控制油循環(huán)率的燃?xì)?調(diào)回油裝置及控制方法。
背景技術(shù):
GHP (GasHeartPump,燃?xì)鉄岜?空調(diào)系統(tǒng)中壓縮機(jī)的正常循環(huán),是保 障壓縮機(jī)工作可靠性和耐久性的重要因素之一。為保證壓縮機(jī)的品質(zhì)而規(guī)定 的系統(tǒng)壓縮機(jī)油的封入量,是在考慮到壓縮機(jī)的耐久性的條件下,確保一定 的油循環(huán)率而設(shè)定的量。只有保證空調(diào)系統(tǒng)中一定的機(jī)油循環(huán)率,才能保證 壓縮機(jī)的正常運轉(zhuǎn),使壓縮機(jī)不會因為潤滑不良而發(fā)生磨損甚至鎖死等現(xiàn)象。
在同一空調(diào)系統(tǒng)中,壓縮機(jī)OCR (Oil Cycle Rate,油循環(huán)率)可由以下 公式求出
、,循環(huán)油量XIOO!KI 油循環(huán)率二糾油量+循環(huán)冷媒量
在循環(huán)冷媒量一定的條件下,只有精確地控制循環(huán)油量才可以精確地控 制OCR。
需要指出的是由于壓縮機(jī)油是溶入制冷劑中,與制冷劑一起在空調(diào)系 統(tǒng)中進(jìn)行循環(huán)的。對壓縮機(jī)而言, 一定范圍內(nèi),壓縮機(jī)油量越多潤滑性能越 好;但對空調(diào)系統(tǒng)而言,壓縮機(jī)油的存在反而導(dǎo)致制冷能力下降。因此,在 設(shè)定壓縮機(jī)的機(jī)油封入量時, 一定要兼顧雙方的要求,通常取值在2.9% ~ 6% 之間。
一般的VRF ( Varying Refrigerant Flow,變制冷劑流量)系統(tǒng)采用以下回 油措施
l.在排氣管安裝高效率的油分離器,使大部分潤滑油在排除壓縮機(jī)后即被 分離出來,分離出來的潤滑油存儲在油分離器的底部,當(dāng)油層達(dá)到一定高度
的時候,由浮球控制的閥門打開,利用高低壓側(cè)的壓差,通過旁通管將油送 回壓縮才幾。
2.回油運轉(zhuǎn)
油分離器并不能將潤滑油完全分離出來,還有一部分潤滑油隨制冷劑進(jìn) 入系統(tǒng)中,故油分離率并不是很高,因此機(jī)組在運行一段時間后,要進(jìn)行潤 滑油的分離再生運轉(zhuǎn),讓大量的制冷劑液體沖刷掉附在管壁上的潤滑油,回 到壓縮機(jī)。典型的回油運轉(zhuǎn)通過電子膨脹閥的開度來指示的,如下表一
表一
指示數(shù)200010002400
脈沖開度全開半開微開(12% )脈沖全關(guān)
由上可知,指示數(shù)只能粗略顯示脈沖開度的幾個狀態(tài),不能精確到每一 個脈沖開度。
回油4空制
系統(tǒng)運轉(zhuǎn)8小時,進(jìn)行一次回油運轉(zhuǎn),時間為4分鐘。此時,室內(nèi)^/L電 機(jī)提前停止運轉(zhuǎn),室外機(jī)壓縮機(jī)運轉(zhuǎn)頻率在制冷模式下為106HZ,在制熱模 式下為96HZ。但室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)的電子膨脹閥開度無論在制冷狀態(tài)下還是在 制熱狀態(tài)都顯示2000,即脈沖開度全開,系統(tǒng)循環(huán)按制冷方向。
從以上措施可以看出,普通的VRF系統(tǒng),只是確保最大化地將油回到壓 縮機(jī),沒有考慮油循環(huán)率的數(shù)量大小,油循環(huán)率OCR不能保證精確地控制, 不適用于GHP多聯(lián)系統(tǒng)的壓縮機(jī)回油控制。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是提供一種燃?xì)饪照{(diào)回油裝置及控制方法,以克服 現(xiàn)有技術(shù)中的回油裝置不能精確控制OCR的缺陷。
為達(dá)上述目的,本發(fā)明提供一種燃?xì)饪照{(diào)回油裝置,包括氣液分離器、 油分離器和壓縮機(jī),還包括三個回油控制閥;
其中,所述壓縮機(jī)與所述油分離器串連后,通過并聯(lián)的第一回油控制閥
和第二回油控制閥與所述氣液分離器連接,該氣液分離器再通過第三回油控
制閥與所述壓縮機(jī)連接。
按照本發(fā)明的一個方面,所述壓縮機(jī)通過排氣口與油分離器連接。 按照本發(fā)明的另 一個方面,所述壓縮機(jī)通過進(jìn)氣口與第三回油控制閥連接。
按照本發(fā)明的再一個方面,所述壓縮機(jī)為一個或多個。
本發(fā)明提供一種燃?xì)饪照{(diào)回油控制方法,包括以下步驟
A、 當(dāng)壓縮才幾啟動時,對回油控制閥進(jìn)4亍初始4匕;
B、 回油控制閥進(jìn)4亍通常控制;
C、 〗亭止回油控制閥。
按照本發(fā)明的再一個方面,步驟A進(jìn)一步包括 Al、打開第一回油控制閥和第二回油控制閥;
A2、判斷環(huán)境溫度是否大于等于10度,如果是,則第三回油控制閥打開, 否則第三回油控制閥關(guān)閉。
按照本發(fā)明的再一個方面,步驟B之前進(jìn)一步包括
501、 判斷空調(diào)是否處于制熱模式,如果是,則轉(zhuǎn)步驟S02;否則轉(zhuǎn)步驟
S04;
502、 判斷發(fā)動才幾是否已啟動運行10分鐘,如果是,則轉(zhuǎn)步驟S04;否則 步驟S03;
503、 判斷高壓壓力是否大于等于lMpa,如果是,則轉(zhuǎn)步驟S04;否則 轉(zhuǎn)步驟S02;
504、 第一和第二回油控制閥轉(zhuǎn)向通??刂啤?按照本發(fā)明的再一個方面,步驟B進(jìn)一步包括
當(dāng)?shù)谝换赜涂刂崎y處于單獨打開狀態(tài)時,若油循環(huán)率小于預(yù)先設(shè)定的最 小值,則關(guān)閉第一回油控制閥,并打開第二回油控制岡;若油循環(huán)率大于預(yù) 先設(shè)定的最大值,則回油控制閥狀態(tài)不變;
當(dāng)?shù)诙赜涂刂崎y處于單獨打開狀態(tài)時,若油循環(huán)率小于預(yù)先設(shè)定的最
小值,則打開第一回油控制閥;若油循環(huán)率處于預(yù)先設(shè)定的最小值和最大值
之間,則回油控制閥狀態(tài)不變;若油循環(huán)率大于預(yù)先設(shè)定的最大值時,則關(guān) 閉第二回油控制閥,并打開第一回油控制岡。
當(dāng)?shù)谝换赜涂刂崎y和第二回油控制閥同時打開時,若油循環(huán)率小于預(yù)先 設(shè)定的最大值,則回油控制閥狀態(tài)不變;若油循環(huán)率大于預(yù)先設(shè)定的最大值, 則關(guān)閉第一回油控制閥。
按照本發(fā)明的再一個方面,步驟B進(jìn)一步包括
當(dāng)環(huán)境溫度大于10度時,打開第三回油控制閥;
若環(huán)境溫度低于10度,當(dāng)壓縮機(jī)運轉(zhuǎn)l分鐘后,打開第三回油控制閥。
按照本發(fā)明的再一個方面,步驟C進(jìn)一步包括
Cl、當(dāng)壓縮4幾停止時,關(guān)閉第三回油控制閥,結(jié)束第三回油控制閥的控
制;
C2、當(dāng)壓縮機(jī)停止5秒后,關(guān)閉第一回油控制閥和第二回油控制閥,結(jié) 束第 一回油控制閥和第二回油控制閥的控制。
需要說明的是OCR的最小值和最大值是根據(jù)環(huán)境溫度和壓縮機(jī)運轉(zhuǎn)個 數(shù)預(yù)先設(shè)定的。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點
本發(fā)明利用第一回油控制閥控制小流量的循環(huán)油,利用第二回油控制閥 控制大流量的循環(huán)油,以及利用第一、第二和第三回油控制閥的組合來精確 地控制燃?xì)饪照{(diào)回油裝置的油循環(huán)量,由此來精確地控制OCR,使之處于預(yù) 先設(shè)定的OCR的最大值與最小值之間,確保GHP壓縮機(jī)高效、可靠地運轉(zhuǎn)。
圖l是本發(fā)明燃?xì)饪照{(diào)回油裝置的工作流程圖; 圖2是本發(fā)明燃?xì)饪照{(diào)回油裝置實施的系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖; 圖3是本發(fā)明燃?xì)饪照{(diào)回油控制方法的工作流程圖; 圖4是本發(fā)明燃?xì)饪照{(diào)回油控制方法第一回油控制閥和第二回回油控制 閥通常控制的工作流程圖。
具體實施例方式
下面以具體實施例配以附圖來闡述本發(fā)明燃器回油控制裝置工作原理及 控制方法。
本發(fā)明燃?xì)饪照{(diào)回油裝置的工作流程如圖1所示。壓縮機(jī)啟動后,將壓
縮的潤滑油和制冷劑混合物從壓縮機(jī)排氣口排出;排出的混合物進(jìn)入到油分 離器,油分離器將混合物進(jìn)行分離,將分離出的制冷劑繼續(xù)向外輸送經(jīng)由空 調(diào)的其他系統(tǒng)裝置與室內(nèi)空氣進(jìn)行交換;而分離出的潤滑油進(jìn)入第一和第二 回油控制閥并聯(lián)控制的管道,通過2個并聯(lián)回油控制閥組合控制循環(huán)油量的 大小,以此控制OCR;從2個并聯(lián)回油控制閥出來的潤滑油進(jìn)入氣液分離器, 分離出來的氣態(tài)潤滑油同與室外交換過的氣態(tài)制冷劑經(jīng)氣液分離器分離后, 通過第三回油控制閥進(jìn)入到壓縮機(jī)的進(jìn)氣口,又回到壓縮機(jī),進(jìn)行下一輪的 工作循環(huán)。
本發(fā)明燃?xì)饪照{(diào)回油裝置實施的系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖2所示。壓縮機(jī)6通 過排氣口與油分離器5串連后,由并聯(lián)的第一回油控制閥1和第二回油控制 閥2與氣液分離器4連接,氣液分離器4再通過第三回油控制閥3與壓縮機(jī)6 通過壓縮機(jī)進(jìn)氣口連接。壓縮機(jī)6的個數(shù)為1個或多個,根據(jù)環(huán)境溫度和壓 縮機(jī)運轉(zhuǎn)的個數(shù)來預(yù)先設(shè)定OCR的最大值和最小值,通過回油控制閥的組合 控制即回油控制閥1和2的狀態(tài)發(fā)生切換,使壓縮機(jī)在運轉(zhuǎn)過程中的OCR始 終保持在該最小值和最大值之間。
當(dāng)采用圖2所示燃?xì)饪照{(diào)回油裝置時,本發(fā)明燃?xì)饪照{(diào)回油控制方法的 工作流程如圖3所示。參照圖3,本發(fā)明包括以下步驟
當(dāng)壓縮機(jī)啟動時,回油控制閥1和2都打開;同時判斷環(huán)境溫度是否大 于等于10度,如果大于等于10度,則回油控制閥3打開,否則判斷壓縮機(jī) 是否已運轉(zhuǎn)l分鐘,如果已運轉(zhuǎn)l分鐘,則回油控制閥3打開。
對回油控制閥2的控制,則判斷空調(diào)是否處于制熱模式,如果空調(diào)處于 制冷模式,則回油控制閥1和2轉(zhuǎn)向通??刂?;如果空調(diào)處于制熱模式,則 判斷發(fā)動機(jī)是否已啟動運行10分鐘,如果已經(jīng)啟動運行10分鐘,則回油控 制閥1和2轉(zhuǎn)向通??刂?;如果壓縮機(jī)沒有啟動運行10分鐘,則判斷高壓壓
力是否大于等于lMpa,如果高壓壓力大于等于lMpa,則回油控制閥1和2 轉(zhuǎn)向通??刂啤?br>
當(dāng)壓縮才幾停止時,立即關(guān)閉回油控制閥3,結(jié)束回油控制閥3的控制;而 當(dāng)壓縮積/淨(jìng)止5秒后,再關(guān)閉回油控制閥1和2,結(jié)束回油控制閥l和2的控 制。
本發(fā)明燃?xì)饪照{(diào)回油控制方法回油控制閥1和2通??刂频墓ぷ髁鞒倘?圖4所示。參照圖4,本發(fā)明包括以下步驟 當(dāng)回油控制閥1處于單獨打開狀態(tài)時
若OCR小于預(yù)先設(shè)定的最小值MinOCR,表示油循環(huán)量不能滿足要求, 需要增大循環(huán)油量來增加OCR,則關(guān)閉回油控制閥l,并打開回油控制閥2, 使更大量的從油分離器分離出來的潤滑油進(jìn)入氣液分離器,以增加油循環(huán)量, 最終使OCR處于設(shè)定的最小值MinOCR和最大值MaxOCR之間。否則保持 回油控制閥1單獨打開的狀態(tài)不變。
當(dāng)回油控制閥2處于單獨打開狀態(tài)時
若OCR小于預(yù)先設(shè)定的最小值MinOCR,表示回油控制閥2控制的大流 量循環(huán)油也不能滿足需要,則保持回油控制閥2打開的同時,打開回油控制 閥1,使更大流量的從油分離器出來的潤滑油進(jìn)入氣液分離器,最終使OCR 處于設(shè)定的最小值MinOCR和最大值MaxOCR之間。
若OCR處于預(yù)先設(shè)定的最小值和最大值之間,說明此時的油循環(huán)量恰好 符合所需,既不需要增大也不需要減小,則回油控制閥狀態(tài)不變,仍然保持 回油控制閥2單獨打開的狀態(tài)不變。
若OCR大于預(yù)先設(shè)定的最大值MaxOCR,表示油循環(huán)量超出所需,需要 減小油循環(huán)量來減小.OCR,故將回油控制閥2關(guān)閉,回油控制閥l打開, <吏 少量的從油分離器出來的潤滑油進(jìn)入氣液分離器,最終使OCR處于設(shè)定的最 小值MinOCR和最大值MaxOCR之間。
當(dāng)回油控制閥1和2同時打開時
若OCR大于預(yù)先設(shè)定的最大值MaxOCR,表示油循環(huán)量超出所需范圍, 需要減小油循環(huán)量來減小OCR,故關(guān)閉回油控制閥1,只有回油控制閥2打
開,以減小進(jìn)入氣液分離器的油循環(huán)量,最終使OCR處于設(shè)定的最小值 MinOCR和最大值MaxOCR之間。否則保持回油控制閥1和2同時打開的狀 態(tài)不變。
而在回油控制閥進(jìn)行通??刂茣r,回油控制閥3始終處于打開的狀態(tài)。 綜上所述,回油控制閥1和2在壓縮機(jī)運轉(zhuǎn)過程中互相組合,切換開關(guān)
狀態(tài),以使OCR精確地控制在預(yù)先設(shè)定的最小值和最大值之間;而回油控制
閥3在壓縮機(jī)運轉(zhuǎn)的過程中始終處于開的狀態(tài),三者共同并青確控制回油裝置
的OCR,確保GHP壓縮^L的高效可靠運轉(zhuǎn)。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普
通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以作出若千改進(jìn)和潤
飾,這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種燃?xì)饪照{(diào)回油裝置,包括氣液分離器、油分離器和壓縮機(jī),其特征在于還包括三個回油控制閥;其中,所述壓縮機(jī)與所述油分離器串連后,通過并聯(lián)的第一回油控制閥和第二回油控制閥與所述氣液分離器連接,該氣液分離器再通過第三回油控制閥與所述壓縮機(jī)連接。
2、 如權(quán)利要求1所述燃?xì)饪照{(diào)回油裝置,其特征在于,所述壓縮機(jī)通過 排氣口與油分離器連接。
3、 如權(quán)利要求1所述燃?xì)饪照{(diào)回油裝置,其特征在于,所述壓縮機(jī)通過 進(jìn)氣口與第三回油控制閥連接。
4、 如權(quán)利要求1、 2或3所述燃?xì)饪照{(diào)回油裝置,其特征在于,所述壓 縮才幾為一個或多個。
5、 一種燃?xì)饪照{(diào)回油控制方法,其特征在于,包括以下步驟A、 當(dāng)壓縮4幾啟動時,對回油控制閥進(jìn)行初始化;B、 對回油控制閥進(jìn)行通常控制;C、 停止回油控制閥。
6、 如權(quán)利要求5所述燃?xì)饪照{(diào)回油控制方法,其特征在于,步驟A進(jìn)一 步包括Al、打開第一回油控制岡和第二回油控制閥;A2、判斷環(huán)境溫度是否大于等于10度,如果是,則第三回油控制閥打開, 否則第三回油控制閥關(guān)閉。
7、 如權(quán)利要求5所述燃?xì)饪照{(diào)回油控制方法,其特征在于,步驟B之前 進(jìn)一步包括501、 判斷空調(diào)是否處于制熱模式,如果是,則轉(zhuǎn)步驟S02;否則轉(zhuǎn)步驟S04;502、 判斷發(fā)動機(jī)是否已啟動運行10分鐘,如果是,則轉(zhuǎn)步驟S04;否則 步驟S03;503、 判斷高壓壓力是否大于等于lMpa,如果是,則轉(zhuǎn)步驟S04;否則 轉(zhuǎn)步驟S02;S04、第一和第二回油控制閥轉(zhuǎn)向通常控制。
8、 如權(quán)利要求5所述燃?xì)饪照{(diào)回油控制方法,其特征在于,步驟B進(jìn)一 步包括當(dāng)?shù)谝换赜涂刂崎y處于單獨打開狀態(tài)時,若油循環(huán)率小于預(yù)先設(shè)定的最 小值,則關(guān)閉第一回油控制閥,并打開第二回油控制閥;若油循環(huán)率大于預(yù) 先設(shè)定的最大值,則回油控制閥狀態(tài)不變;當(dāng)?shù)诙赜涂刂崎y處于單獨打開狀態(tài)時,若油循環(huán)率小于預(yù)先設(shè)定的最 小值,則打開第一回油控制閥;若油循環(huán)率處于預(yù)先設(shè)定的最小值和最大值 之間,則回油控制閥狀態(tài)不變;若油循環(huán)率大于預(yù)先設(shè)定的最大值時,則關(guān) 閉第二回油控制閥,并打開第一回油控制閥;當(dāng)?shù)谝换赜涂刂崎y和第二回油控制閥同時打開時,若油循環(huán)率小于預(yù)先 設(shè)定的最大值,則回油控制閥狀態(tài)不變;若油循環(huán)率大于預(yù)先設(shè)定的最大值, 則關(guān)閉第一回油控制閥。
9、 如權(quán)利要求5所述燃?xì)饪照{(diào)回油控制方法,其特征在于,步驟B進(jìn)一 步包括當(dāng)環(huán)境溫度大于10度時,打開第三回油控制閥; 若環(huán)境溫度低于10度,當(dāng)壓縮機(jī)運轉(zhuǎn)l分鐘后,打開第三回油控制閥。
10、 如權(quán)利要求5所述燃?xì)饪照{(diào)回油控制方法,其特征在于,步驟C進(jìn) 一步包括Cl、當(dāng)壓縮機(jī)停止時,關(guān)閉第三回油控制閥,結(jié)束第三回油控制閥的控制;C2、當(dāng)壓縮才幾停止5秒后,關(guān)閉第一回油控制閥和第二回油控制閥,結(jié) 束第 一回油控制閥和第二回油控制閥的控制。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種燃?xì)饪照{(diào)回油裝置及控制方法,涉及空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域,解決現(xiàn)有技術(shù)不能精確控制OCR的缺陷。該燃?xì)饪照{(diào)回油裝置包括氣液分離器、油分離器和壓縮機(jī),還包括三個回油控制閥;所述壓縮機(jī)與所述油分離器串連后,通過并聯(lián)的第一回油控制閥和第二回油控制閥與所述氣液分離器連接,該氣液分離器再通過第三回油控制閥與所述壓縮機(jī)連接。該燃?xì)饪照{(diào)回油控制方法包括回油控制閥的初始控制,回油控制閥的通常控制及回油控制閥初始化后的控制,和回油控制閥的停止控制;利用回油控制閥的組合控制得到不同的油循環(huán)率,達(dá)到精確控制油循環(huán)率,確保GHP壓縮機(jī)的高效、可靠運轉(zhuǎn)。
文檔編號F25B49/00GK101113853SQ20061010360
公開日2008年1月30日 申請日期2006年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月24日
發(fā)明者何世輝, 馮自平, 強(qiáng) 宋, 崔昌學(xué), 張曉蘭, 張立臣, 莉 李, 杜光林, 焱 耿, 沖 黃 申請人:海爾集團(tuán)公司;青島海爾空調(diào)電子有限公司