本發(fā)明屬于空調(diào)熱泵技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙級(jí)壓縮機(jī)熱泵及其回油控制系統(tǒng)和控制方法。
背景技術(shù)：
目前雙級(jí)壓縮補(bǔ)氣增焓技術(shù)是解決低溫制熱主流技術(shù)之一，在低溫下制熱量大，能效高；另一方面，相比單級(jí)系統(tǒng)，二級(jí)壓縮可降低高低壓比和排氣溫度，有助于提高機(jī)組性能和延長壓縮機(jī)壽命。在空調(diào)系統(tǒng)中，壓縮機(jī)是系統(tǒng)性能和可靠性的重要器件，而潤滑油直接影響壓縮機(jī)關(guān)鍵因素之一。串聯(lián)的雙級(jí)壓縮系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，由于兩壓縮機(jī)吸排氣壓力相差較大，隨著運(yùn)行時(shí)間增加，會(huì)導(dǎo)致兩臺(tái)壓縮機(jī)回油不均。回油不均情況嚴(yán)重時(shí)，低壓級(jí)的壓縮機(jī)富油，影響冷媒壓縮和整機(jī)性能，高壓級(jí)的壓縮機(jī)則缺油，壽命縮短，甚至缸體磨損而異常停機(jī)。另外，在壓縮機(jī)低轉(zhuǎn)速運(yùn)行和低溫制熱(低溫制熱時(shí)，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速不會(huì)降，但制冷劑流動(dòng)會(huì)相對(duì)降低)時(shí)，制冷劑低轉(zhuǎn)速運(yùn)行，壓縮機(jī)回油量減少，會(huì)加劇了兩臺(tái)壓縮機(jī)回油不均。
由于現(xiàn)有技術(shù)中的雙級(jí)熱泵系統(tǒng)存在壓縮機(jī)之間回油不均、致使影響壓縮機(jī)及熱泵系統(tǒng)性能的技術(shù)問題，因此本發(fā)明研究設(shè)計(jì)出一種雙級(jí)壓縮機(jī)熱泵及其回油控制系統(tǒng)和控制方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的雙級(jí)熱泵系統(tǒng)存在壓縮機(jī)之間回油不均的缺陷，從而提供一種雙級(jí)壓縮熱泵的回油方法和回油控制系統(tǒng)。
本發(fā)明提供一種雙級(jí)壓縮機(jī)熱泵，其包括室內(nèi)、室外換熱器，低壓壓縮機(jī)和高壓壓縮機(jī)，所述低壓壓縮機(jī)的排氣口通過中壓管路與所述高壓壓縮機(jī)的吸氣口相連通，在所述高壓壓縮機(jī)的排氣端還連接設(shè)置有油分離器，經(jīng)由所述油分離器分離出的油通過回油管路分支成兩路，一路通過低壓回油管路連至低壓壓縮機(jī)的吸氣端、另一路通過高壓回油管路連至高壓壓縮機(jī)的吸氣端。
優(yōu)選地，在所述低壓回油管路上還設(shè)置有第一回油閥；
和/或，在所述高壓回油管路上還設(shè)置有第二回油閥。
優(yōu)選地，在所述低壓回油管路上還設(shè)有只允許流體朝向低壓壓縮機(jī)的吸氣口進(jìn)行流動(dòng)的第一單向閥；
和/或，在所述高壓回油管路上還設(shè)有只允許流體朝向高壓壓縮機(jī)的吸氣口進(jìn)行流動(dòng)的第二單向閥。
優(yōu)選地，所述低壓壓縮機(jī)與所述高壓壓縮機(jī)之間還連通地設(shè)置有用于對(duì)二者進(jìn)行均油的均油管路，
且在所述均油管路上還設(shè)置有均油閥；和/或，在所述均油管路上還設(shè)置有只允許流體從低壓壓縮機(jī)流向高壓壓縮機(jī)的第三單向閥。
優(yōu)選地，在所述室內(nèi)換熱器與所述室外換熱器之間的主循環(huán)管路上還設(shè)置有中間換熱器；
且在所述室內(nèi)換熱器或室外換熱器與所述中間換熱器之間還通過分支點(diǎn)連接一分支管路，所述分支管路貫穿所述中間換熱器后連至所述中壓管路上，在所述中間換熱器中所述主循環(huán)管路與所述分支管路之間進(jìn)行換熱；
且在所述分支管路上位于所述分支點(diǎn)與所述中間換熱器之間還設(shè)置有第一節(jié)流裝置。
優(yōu)選地，在所述回油管路上還設(shè)置有第二節(jié)流裝置。
優(yōu)選地，還包括用于控制所述熱泵在制冷模式和制熱模式之間進(jìn)行切換的四通閥。
本發(fā)明還提供一種適用于前述的雙級(jí)壓縮機(jī)熱泵的回油控制系統(tǒng)，其特征在于：包括檢測(cè)單元，用于檢測(cè)高壓壓縮機(jī)的排氣壓力PH和低壓壓縮機(jī)的排氣壓力PL；
判斷單元，用于判斷高壓排氣壓力PH與低壓吸氣壓力PL之間的比值與預(yù)設(shè)值之間的大小關(guān)系；
控制單元，用于根據(jù)判斷單元的判斷結(jié)果控制低壓回油管路和高壓回油管路之間相互交替開啟不同的時(shí)間。
優(yōu)選地，當(dāng)所述雙級(jí)壓縮機(jī)熱泵還包括第一回油閥時(shí)，所述控制單元還包括所述第一回油閥；
和/或，當(dāng)所述雙級(jí)壓縮機(jī)熱泵還包括第二回油閥時(shí)，所述控制單元還包括所述第二回油閥；
和/或，當(dāng)所述雙級(jí)壓縮機(jī)熱泵包括均油閥和/或第三單向閥時(shí)，所述控制單元還包括所述均油閥和/或所述第三單向閥。
優(yōu)選地，當(dāng)所述雙級(jí)壓縮機(jī)熱泵還包括中間換熱器時(shí)，所述檢測(cè)單元還包括用于檢測(cè)所述第一節(jié)流裝置是否打開的單元；
所述判斷單元，還用于根據(jù)檢測(cè)單元檢測(cè)出第一節(jié)流裝置是否打開，判斷熱泵是處于補(bǔ)氣打開狀態(tài)還是補(bǔ)氣關(guān)閉狀態(tài)；
所述控制單元，還用于根據(jù)判斷單元判斷出的熱泵處于補(bǔ)氣打開還是補(bǔ)氣關(guān)閉的狀態(tài)，控制低壓回油管路和高壓回油管路進(jìn)行相互交替開啟不同的時(shí)間。
優(yōu)選地，當(dāng)所述雙級(jí)壓縮機(jī)熱泵還包括四通閥時(shí)，所述檢測(cè)單元還用于檢測(cè)所述四通閥是通電還是斷電的狀態(tài)；
所述判斷單元，還用于根據(jù)檢測(cè)單元檢測(cè)出四通閥是通電還是斷電的狀態(tài)，判斷熱泵是處于制冷模式還是處于制熱模式；
所述控制單元，還用于根據(jù)判斷單元判斷出的熱泵是處于制冷模式還是處于制熱模式，控制低壓回油管路和高壓回油管路之間相互交替開啟不同的時(shí)間。
優(yōu)選地，所述檢測(cè)單元還用于檢測(cè)室外環(huán)境溫度；
所述判斷單元，還用于判斷室外環(huán)境溫度與設(shè)定環(huán)境溫度之間的大小關(guān)系；
所述控制單元，還用于根據(jù)室外環(huán)境溫度與設(shè)定環(huán)境溫度之間的大小關(guān)系，控制低壓回油管路和高壓回油管路之間相互交替開啟不同的時(shí)間。
本發(fā)明還提供一種適用于前述的雙級(jí)壓縮機(jī)熱泵的回油控制方法，其特征在于：包括檢測(cè)步驟，用于檢測(cè)高壓壓縮機(jī)的排氣壓力PH和低壓壓縮機(jī)的排氣壓力PH；
判斷步驟，用于判斷高壓排氣壓力PH與低壓吸氣壓力PL之間的比值與預(yù)設(shè)值之間的大小關(guān)系；
控制步驟，用于根據(jù)上述大小關(guān)系控制低壓回油管路和高壓回油管路之間相互交替開啟不同的時(shí)間。
優(yōu)選地，當(dāng)所述雙級(jí)壓縮機(jī)熱泵還包括中間換熱器時(shí)，所述檢測(cè)步驟還包括用于檢測(cè)所述第一節(jié)流裝置是否打開；
所述判斷步驟，還用于根據(jù)檢測(cè)步驟檢測(cè)出第一節(jié)流裝置是否打開，判斷熱泵是處于補(bǔ)氣打開狀態(tài)還是補(bǔ)氣關(guān)閉狀態(tài)；
所述控制步驟，還用于根據(jù)判斷步驟判斷出的熱泵處于補(bǔ)氣打開還是補(bǔ)氣關(guān)閉的狀態(tài)，控制低壓回油管路和高壓回油管路之間相互交替開啟不同的時(shí)間。
優(yōu)選地，當(dāng)所述雙級(jí)壓縮機(jī)熱泵還包括四通閥時(shí)，所述檢測(cè)步驟還用于檢測(cè)所述四通閥是通電還是斷電的狀態(tài)；
所述判斷步驟，還用于根據(jù)檢測(cè)步驟檢測(cè)出四通閥是通電還是斷電的狀態(tài)，判斷熱泵是處于制冷模式還是處于制熱模式；
所述控制步驟，還用于根據(jù)判斷步驟判斷出的熱泵是處于制冷模式還是處于制熱模式，控制低壓回油管路和高壓回油管路之間相互交替開啟不同的時(shí)間。
優(yōu)選地，所述檢測(cè)步驟還用于檢測(cè)室外環(huán)境溫度；
所述判斷步驟，還用于判斷室外環(huán)境溫度與設(shè)定環(huán)境溫度之間的大小關(guān)系；
所述控制步驟，還用于根據(jù)室外環(huán)境溫度與設(shè)定環(huán)境溫度之間的大小關(guān)系，控制低壓回油管路和高壓回油管路之間相互交替開啟不同的時(shí)間。
優(yōu)選地，當(dāng)包括第一和第二回油閥、且補(bǔ)氣打開、以及熱泵處于制冷運(yùn)行時(shí)：
(1)當(dāng)PH/PL>4時(shí)，第二回油閥打開20-30min、第一回油閥關(guān)閉，接著第二回油閥關(guān)閉10-20min、第一回油閥打開；
(2)當(dāng)2<PH/PL<4時(shí)，第二回油閥打開10-20min、第一回油閥關(guān)閉，接著第二回油閥關(guān)閉20-60min、第一回油閥打開；
(3)當(dāng)PH/PL<2時(shí)，第二回油閥打開5-10min、第一回油閥關(guān)閉，接著第二回油閥關(guān)閉60-120min、第一回油閥打開。
優(yōu)選地，當(dāng)包括第一和第二回油閥、且補(bǔ)氣打開、以及熱泵處于制熱運(yùn)行時(shí)：
a、當(dāng)室外環(huán)境溫度T>5℃時(shí):
(1)當(dāng)PH/PL>4時(shí)，第二回油閥打開20-30min、第一回油閥關(guān)閉，接著第二回油閥關(guān)閉10-60min、第一回油閥打開；
(2)當(dāng)2<PH/PL<4時(shí)，第二回油閥打開10-20min、第一回油閥關(guān)閉，接著第二回油閥關(guān)閉60-120min、第一回油閥打開；
(3)當(dāng)PH/PL<2時(shí)，第二回油閥打開5-10min、第一回油閥關(guān)閉，接著第二回油閥關(guān)閉120-240min、第一回油閥打開；
b、當(dāng)室外環(huán)境溫度-15℃<T<5℃時(shí):
(1)當(dāng)PH/PL>4時(shí)，第二回油閥打開20-30min、第一回油閥關(guān)閉，接著第二回油閥關(guān)閉10-20min、第一回油閥打開；
(2)當(dāng)2<PH/PL<4時(shí)，第二回油閥打開10-20min、第一回油閥關(guān)閉，接著第二回油閥關(guān)閉20-60min、第一回油閥打開；
(3)當(dāng)PH/PL<2時(shí)，第二回油閥打開5-10min、第一回油閥關(guān)閉，接著第二回油閥關(guān)閉60-120min、第一回油閥打開。
c、當(dāng)室外環(huán)境溫度T<-15℃時(shí):
(1)當(dāng)PH/PL>2時(shí)，打開第二回油閥20-40min、第一回油閥關(guān)閉，接著第二回油閥關(guān)閉20-30min、第一回油閥打開；
(2)當(dāng)PH/PL<2時(shí)，第二回油閥打開10-20min、第一回油閥關(guān)閉，接著第二回油閥關(guān)閉10-30min、第一回油閥打開。
優(yōu)選地，當(dāng)包括第一和第二回油閥、且補(bǔ)氣關(guān)閉時(shí)，第一回油閥打開20-60min、第二回油閥關(guān)閉，接著第一回油閥關(guān)閉，第二回油閥打開20-60min，重復(fù)循環(huán)上述步驟。
優(yōu)選地，當(dāng)所述雙級(jí)壓縮機(jī)熱泵還包括和/或第三單向閥時(shí)，保持所述均油閥和/或第三單向閥常開。
本發(fā)明提供的一種雙級(jí)壓縮機(jī)熱泵及其回油控制系統(tǒng)和控制方法具有如下有益效果：
1.本發(fā)明的雙級(jí)壓縮機(jī)熱泵及其回油控制系統(tǒng)和控制方法，通過油分離器分離出的油通過回油管路分支成兩路，一路通過低壓回油管路連至低壓壓縮機(jī)的吸氣端、另一路通過高壓回油管路連至高壓壓縮機(jī)的吸氣端，能夠根據(jù)需要對(duì)低壓壓縮機(jī)和高壓壓縮機(jī)進(jìn)行分別回油，尤其是根據(jù)低壓和高壓壓縮機(jī)之間油量分配不均的情況對(duì)兩個(gè)壓縮機(jī)進(jìn)行有針對(duì)性的回油，當(dāng)高壓壓縮機(jī)含油量低于低壓壓縮機(jī)時(shí)，則控制進(jìn)入高壓回油管路中的油量大于進(jìn)入低壓回油管路中的油量，能夠使得二者的回油均勻；
2.本發(fā)明的雙級(jí)壓縮機(jī)熱泵及其回油控制系統(tǒng)和控制方法，通過油分離器分離出的油通過回油管路分支成兩路，一路通過低壓回油管路連至低壓壓縮機(jī)的吸氣端、另一路通過高壓回油管路連至高壓壓縮機(jī)的吸氣端，能夠進(jìn)一步有效地保證壓縮機(jī)的冷媒壓縮、防止缸體磨損而異常停機(jī)現(xiàn)象的發(fā)生，提高壓縮機(jī)壽命，提高了壓縮機(jī)和熱泵的性能；
3.本發(fā)明的雙級(jí)壓縮機(jī)熱泵及其回油控制系統(tǒng)和控制方法，通過設(shè)置中間換熱器、分支管路和第一節(jié)流裝置的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)﹄p級(jí)壓縮機(jī)起到補(bǔ)氣增焓的作用，提高在工作負(fù)荷較重和/或室外環(huán)境溫度過高或過低時(shí)的熱泵運(yùn)行性能，降低壓縮機(jī)排氣溫度和壓比；
4.本發(fā)明的雙級(jí)壓縮機(jī)熱泵及其回油控制系統(tǒng)和控制方法，通過設(shè)置四通閥的結(jié)構(gòu)能夠調(diào)節(jié)熱泵在制冷模式和制熱模式之間切換，同時(shí)將制冷和制熱作為影響因子并且制熱時(shí)還需引入環(huán)境溫度引入到回油控制方法中，是因?yàn)橹茻嵯鄬?duì)于制冷而言其雙級(jí)在不同的環(huán)境溫度下的壓差相差很大，這樣能在不同環(huán)境溫度的情況下控制兩個(gè)壓縮機(jī)之間回油盡可能地保證均勻。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的雙級(jí)壓縮機(jī)熱泵的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中附圖標(biāo)記表示為：
1—低壓壓縮機(jī)，2—高壓壓縮機(jī)，3—油分離器，4—四通閥，5—室內(nèi)換熱器，6—第一電子膨脹閥，7—中間換熱器，8—第一節(jié)流裝置，9—第二電子膨脹閥，10—室外換熱器，11—?dú)庖悍蛛x器，12.1—第一回油閥，12.2—第二回油閥，13.1—第一單向閥，13.2—第二單向閥，13.3—第三單向閥，14—均油閥，15.1—第一過濾器，15.2—第二過濾器，16—第二節(jié)流裝置，17—中壓管路，18—回油管路，19—低壓回油管路，20—高壓回油管路，21—均油管路，22—主循環(huán)管路，23—分支點(diǎn)，24—分支管路。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
如圖1所示，本發(fā)明提供一種雙級(jí)壓縮機(jī)熱泵，其包括室內(nèi)、室外換熱器5、10，低壓壓縮機(jī)1和高壓壓縮機(jī)2，所述低壓壓縮機(jī)1的排氣口通過中壓管路17與所述高壓壓縮機(jī)2的吸氣口相連通，在所述高壓壓縮機(jī)2的排氣端還連接設(shè)置有油分離器3，經(jīng)由所述油分離器3分離出的油通過回油管路18分支成兩路，一路通過低壓回油管路19連至低壓壓縮機(jī)1的吸氣端、另一路通過高壓回油管路20連至所述中壓管路并進(jìn)而連通至高壓壓縮機(jī)2的吸氣端。(這里需要解釋一下的是：本發(fā)明所提到的低壓、中壓和高壓是相對(duì)的概念，在本發(fā)明中低壓的壓力<中壓的壓力<高壓的壓力，低壓壓縮機(jī)即低壓級(jí)壓縮機(jī)，高壓壓縮機(jī)即高壓級(jí)壓縮機(jī)，且低壓壓縮機(jī)的壓力<高壓壓縮機(jī)的壓力)。
通過油分離器分離出的油通過回油管路分支成兩路，一路通過低壓回油管路連至低壓壓縮機(jī)的吸氣端、另一路通過高壓回油管路連至高壓壓縮機(jī)的吸氣端，能夠根據(jù)需要對(duì)低壓壓縮機(jī)和高壓壓縮機(jī)進(jìn)行分別回油，尤其是根據(jù)低壓和高壓壓縮機(jī)之間油量分配不均的情況對(duì)兩個(gè)壓縮機(jī)進(jìn)行有針對(duì)性的回油，當(dāng)高壓壓縮機(jī)含油量低于低壓壓縮機(jī)時(shí)，則控制進(jìn)入高壓回油管路中的油量大于進(jìn)入低壓回油管路中的油量，能夠使得二者的回油均勻；能夠進(jìn)一步有效地保證壓縮機(jī)的冷媒壓縮、防止缸體磨損而異常停機(jī)現(xiàn)象的發(fā)生，提高壓縮機(jī)壽命，提高了壓縮機(jī)和熱泵的性能。
優(yōu)選地，在所述低壓回油管路19上還設(shè)置有第一回油閥12.1；
和/或，在所述高壓回油管路20上還設(shè)置有第二回油閥12.2。
通過設(shè)置第一回油閥和第二回油閥的結(jié)構(gòu)，是一種分別對(duì)低壓回油管路和高壓回油管路進(jìn)行控制開閉的優(yōu)選控制形式，能夠在需要打開低壓回油管路時(shí)打開第一回油閥、在需要打開高壓回油管路時(shí)打開第二回油閥。第一和第二回油閥優(yōu)選為電磁閥。
本技術(shù)方案對(duì)回油管路進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過兩個(gè)均油閥來控制壓縮機(jī)回油，以避免串聯(lián)系統(tǒng)中，高低壓級(jí)壓縮機(jī)出現(xiàn)富油或缺油的現(xiàn)象，同時(shí)兼顧機(jī)組性能，滿足機(jī)組在不同運(yùn)行模式下，以及不同環(huán)境溫度下運(yùn)行，解決雙壓縮機(jī)的均油問題，提高機(jī)組性能和可靠性，延長壓縮機(jī)壽命。一方面兩臺(tái)壓縮機(jī)均帶油管結(jié)構(gòu)，另一方面通過高壓側(cè)的回油管路上兩個(gè)電磁閥，分別控制壓縮機(jī)回油，以提高兩壓縮機(jī)均油性。
本發(fā)明的技術(shù)方案適用于常規(guī)空調(diào)熱泵系統(tǒng)(包括家用、商用和汽車空調(diào))，可解決雙壓縮機(jī)串聯(lián)的回油不平衡問題，特別在低頻率和低溫下減少系統(tǒng)回油的運(yùn)行次數(shù)，不但提高了機(jī)組可靠性，而且可提高系統(tǒng)的性能。
實(shí)施例2
本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，在所述低壓回油管路19上還設(shè)有只允許流體朝向低壓壓縮機(jī)1的吸氣口進(jìn)行流動(dòng)的第一單向閥13.1；
和/或，在所述高壓回油管路20上還設(shè)有只允許流體朝向高壓壓縮機(jī)2的吸氣口進(jìn)行流動(dòng)的第二單向閥13.2。
通過在低壓回油管路上設(shè)置上述的第一單向閥，能夠使得流體(包括油和制冷劑)只能從油分離器流向低壓壓縮機(jī)中、有效地防止制冷劑或油從低壓壓縮機(jī)中回流，在高壓回油管路上設(shè)置上述的第二單向閥，能夠使得流體(包括油和制冷劑)只能從油分離器流向低壓壓縮機(jī)中、有效地防止制冷劑或油從高壓壓縮機(jī)中回流，有效地保證了高低壓壓縮機(jī)正常運(yùn)行的性能。
實(shí)施例3
本實(shí)施例在實(shí)施例1和/或2的基礎(chǔ)上，優(yōu)選地，所述低壓壓縮機(jī)1與所述高壓壓縮機(jī)2之間還連通地設(shè)置有用于對(duì)二者進(jìn)行均油的均油管路21，
且在所述均油管路21上還設(shè)置有均油閥14；和/或，在所述均油管路21上還設(shè)置有只允許流體從低壓壓縮機(jī)1流向高壓壓縮機(jī)2的第三單向閥13.3。
通過在高、低壓壓縮機(jī)之間還設(shè)置有均油管路以及均油閥的結(jié)構(gòu)形式，能夠使得兩個(gè)壓縮機(jī)彼此之間能夠進(jìn)行油的相互分配，尤其是能夠提升從低壓壓縮機(jī)中的油進(jìn)入到高壓壓縮機(jī)中的油量(因?yàn)橥ǔ５蛪簤嚎s機(jī)中的油量大于高壓壓縮機(jī))，從而使得兩個(gè)壓縮機(jī)之間的含油量趨于均勻，進(jìn)一步達(dá)到均油的目的和效果。進(jìn)一步地，在均油管路上還設(shè)置有只允許流體從低壓壓縮機(jī)流向高壓壓縮機(jī)的第三單向閥13.3，能夠進(jìn)一步有效地保證油只能允許從低壓壓縮機(jī)流入高壓壓縮機(jī)中，為達(dá)到兩壓縮機(jī)之間的均油程度進(jìn)一步提供了有效的保證。
實(shí)施例4
本實(shí)施例在實(shí)施例1和/或2和/或3的基礎(chǔ)上，優(yōu)選地，在所述室內(nèi)換熱器5與所述室外換熱器10之間的主循環(huán)管路22上還設(shè)置有中間換熱器7；
且在所述室內(nèi)換熱器5或室外換熱器10與所述中間換熱器7之間的任一位置還通過分支點(diǎn)23連接一分支管路24，所述分支管路貫穿所述中間換熱器后連至所述中壓管路17上，在所述中間換熱器7中所述主循環(huán)管路22與所述分支管路24之間進(jìn)行換熱；
且在所述分支管路24上位于所述分支點(diǎn)與所述中間換熱器7之間還設(shè)置有第一節(jié)流裝置8。第一節(jié)流裝置優(yōu)選為電子膨脹閥。
通過設(shè)置中間換熱器、分支管路和第一節(jié)流裝置的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)﹄p級(jí)壓縮機(jī)起到補(bǔ)氣增焓的作用，提高在工作負(fù)荷較重和/或室外環(huán)境溫度過高或過低時(shí)的熱泵運(yùn)行性能，降低壓縮機(jī)排氣溫度和壓比。
實(shí)施例5
優(yōu)選地，在所述回油管路18上還設(shè)置有第二節(jié)流裝置16。優(yōu)選為節(jié)流毛細(xì)管。由于油分離器3連接于高壓壓縮機(jī)的排氣端，其中的壓力比較高，因此為了能夠防止油快速地流向低壓和/或高壓壓縮機(jī)的吸氣端，使得能夠均勻回油，設(shè)置該第二節(jié)流裝置，對(duì)高壓油進(jìn)行有效地泄壓，從而保證均勻地回油。
實(shí)施例6
優(yōu)選地，還包括用于控制所述熱泵在制冷模式和制熱模式之間進(jìn)行切換的四通閥4。如圖1所示，四通閥4的四個(gè)端分別連接至油分離器3、氣液分離器11、室內(nèi)換熱器5和室外換熱器10，通過設(shè)置四通閥的結(jié)構(gòu)能夠調(diào)節(jié)熱泵在制冷模式和制熱模式之間進(jìn)行有效的切換，滿足用戶的制冷和制熱的需求。
實(shí)施例7
本發(fā)明還提供一種適用于前述的雙級(jí)壓縮機(jī)熱泵的回油控制系統(tǒng)，其包括檢測(cè)單元，用于檢測(cè)高壓壓縮機(jī)的排氣壓力PH和低壓壓縮機(jī)的排氣壓力PL；
判斷單元，用于判斷高壓排氣壓力PH與低壓吸氣壓力PL之間的比值與預(yù)設(shè)值之間的大小關(guān)系；
控制單元，用于根據(jù)判斷單元的判斷結(jié)果控制低壓回油管路和高壓回油管路之間相互交替開啟不同的時(shí)間。
通過檢測(cè)雙級(jí)壓縮機(jī)的高壓排氣壓力和低壓排氣壓力并將二者相比可以得到雙級(jí)壓縮機(jī)的壓比值，由于壓比值越大說明高壓壓縮機(jī)的壓縮能力越高，高壓排氣壓力越大，導(dǎo)致油越發(fā)更難地進(jìn)入到高壓壓縮機(jī)中，壓比值越大高壓壓縮機(jī)中越缺油、低壓壓縮機(jī)中沉積油越發(fā)更多，二者之間的含油率越發(fā)的不均勻，因此將壓比作為判斷雙級(jí)壓縮機(jī)是否均油的主要參數(shù)之一；控制單元根據(jù)壓比值與預(yù)設(shè)值之間的大小關(guān)系可以進(jìn)行選擇性地控制進(jìn)入高壓壓縮機(jī)中的油更多些或是進(jìn)入低壓壓縮機(jī)中的油更多些，從而智能地控制雙級(jí)壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)均油的目的。
優(yōu)選地，當(dāng)所述雙級(jí)壓縮機(jī)熱泵還包括第一回油閥時(shí)，所述控制單元還包括所述第一回油閥；
和/或，當(dāng)所述雙級(jí)壓縮機(jī)熱泵還包括第二回油閥時(shí)，所述控制單元還包括所述第二回油閥；
和/或，當(dāng)所述雙級(jí)壓縮機(jī)熱泵包括均油閥和/或第三單向閥時(shí)，所述控制單元還包括所述均油閥和/或所述第三單向閥。
通過第一回油閥能夠起到控制低壓回油管路的通斷的作用、通過第二回油閥能夠起到控制高壓回油管路的通斷的作用、通過均油閥能夠起到控制均油管路的通斷的作用、通過第三單向閥能夠起到控制流體(主要是油)僅能從低壓壓縮機(jī)流向高壓壓縮機(jī)中的作用，為實(shí)現(xiàn)均油控制提供了條件。
實(shí)施例8
優(yōu)選地，當(dāng)所述雙級(jí)壓縮機(jī)熱泵還包括中間換熱器時(shí)，所述檢測(cè)單元還包括用于檢測(cè)所述第一節(jié)流裝置是否打開的單元；
所述判斷單元，還用于根據(jù)檢測(cè)單元檢測(cè)出第一節(jié)流裝置是否打開，判斷熱泵是處于補(bǔ)氣打開狀態(tài)還是補(bǔ)氣關(guān)閉狀態(tài)；
所述控制單元，還用于根據(jù)判斷單元判斷出的熱泵處于補(bǔ)氣打開還是補(bǔ)氣關(guān)閉的狀態(tài)，控制低壓回油管路和高壓回油管路進(jìn)行相互交替開啟不同的時(shí)間。
通過中間換熱器能夠?qū)﹄p級(jí)壓縮機(jī)起到補(bǔ)氣增焓的作用，以提高壓縮機(jī)負(fù)荷較重時(shí)的性能，降低壓縮機(jī)的排氣溫度，降低壓比，并且由于不補(bǔ)氣增焓適用于熱泵工作負(fù)荷較輕的情況下，此時(shí)高低壓比小，兩壓縮機(jī)之間的含油量相差不是很多，相對(duì)于補(bǔ)氣增焓情況下其均油需要加大力度的調(diào)整而言、不補(bǔ)氣情況下實(shí)現(xiàn)均油相對(duì)較容易。因此通過將補(bǔ)氣還是不補(bǔ)氣作為影響因子引入到調(diào)節(jié)雙級(jí)壓縮機(jī)均油控制中來，能夠有效地分情況地對(duì)兩壓縮機(jī)進(jìn)行智能化的均油調(diào)節(jié)和控制作用。
實(shí)施例9
優(yōu)選地，當(dāng)所述雙級(jí)壓縮機(jī)熱泵還包括四通閥時(shí)，所述檢測(cè)單元還用于檢測(cè)所述四通閥是通電還是斷電的狀態(tài)；
所述判斷單元，還用于根據(jù)檢測(cè)單元檢測(cè)出四通閥是通電還是斷電的狀態(tài)，判斷熱泵是處于制冷模式還是處于制熱模式；
所述控制單元，還用于根據(jù)判斷單元判斷出的熱泵是處于制冷模式還是處于制熱模式，控制低壓回油管路和高壓回油管路之間相互交替開啟不同的時(shí)間。
通過設(shè)置四通閥的結(jié)構(gòu)能夠調(diào)節(jié)熱泵在制冷模式和制熱模式之間切換，同時(shí)將制冷和制熱作為影響因子引入到回油控制中，是因?yàn)橹茻崤c制冷的雙級(jí)壓縮機(jī)的兩壓縮機(jī)之間的含油量情況不盡相同，兩壓縮機(jī)的負(fù)荷不同，均油所需的控制手段也不相同，因此這樣能對(duì)制冷和制熱模式下進(jìn)行分別對(duì)待，在不同運(yùn)行模式下控制兩個(gè)壓縮機(jī)之間回油盡可能地保證均勻。
實(shí)施例10
優(yōu)選地，所述檢測(cè)單元還用于檢測(cè)室外環(huán)境溫度；
所述判斷單元，還用于判斷室外環(huán)境溫度與設(shè)定環(huán)境溫度之間的大小關(guān)系；
所述控制單元，還用于根據(jù)室外環(huán)境溫度與設(shè)定環(huán)境溫度之間的大小關(guān)系，控制低壓回油管路和高壓回油管路之間相互交替開啟不同的時(shí)間。
通過引入環(huán)境溫度引入到回油控制系統(tǒng)中，是因?yàn)橛绕涫窃谥茻岬那闆r下雙級(jí)壓縮機(jī)在不同的環(huán)境溫度下的壓差相差很大，導(dǎo)致不同的環(huán)境溫度下兩壓縮機(jī)的含油量不同甚至很大，因此這樣能在不同環(huán)境溫度的情況下進(jìn)行分別對(duì)待，控制兩個(gè)壓縮機(jī)之間回油盡可能地保證均勻。
實(shí)施例11
本發(fā)明還提供一種適用于前述的雙級(jí)壓縮機(jī)熱泵的回油控制方法，
其包括檢測(cè)步驟，用于檢測(cè)高壓壓縮機(jī)的排氣壓力PH和低壓壓縮機(jī)的排氣壓力PH；
判斷步驟，用于判斷高壓排氣壓力PH與低壓吸氣壓力PL之間的比值與預(yù)設(shè)值之間的大小關(guān)系；
控制步驟，用于根據(jù)上述大小關(guān)系控制低壓回油管路和高壓回油管路之間相互交替開啟不同的時(shí)間。
通過檢測(cè)雙級(jí)壓縮機(jī)的高壓排氣壓力和低壓排氣壓力并將二者相比可以得到雙級(jí)壓縮機(jī)的壓比值，由于壓比值越大說明高壓壓縮機(jī)的壓縮能力越高，高壓排氣壓力越大，導(dǎo)致油越發(fā)更難地進(jìn)入到高壓壓縮機(jī)中，壓比值越大高壓壓縮機(jī)中越缺油、低壓壓縮機(jī)中沉積油越發(fā)更多，二者之間的含油率越發(fā)的不均勻，因此將壓比作為判斷雙級(jí)壓縮機(jī)是否均油的主要參數(shù)之一；控制單元根據(jù)壓比值與預(yù)設(shè)值之間的大小關(guān)系可以進(jìn)行選擇性地控制進(jìn)入高壓壓縮機(jī)中的油更多些或是進(jìn)入低壓壓縮機(jī)中的油更多些，從而智能地控制雙級(jí)壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)均油的目的。
實(shí)施例12
優(yōu)選地，當(dāng)所述雙級(jí)壓縮機(jī)熱泵還包括中間換熱器時(shí)，所述檢測(cè)步驟還包括用于檢測(cè)所述第一節(jié)流裝置是否打開；
所述判斷步驟，還用于根據(jù)檢測(cè)步驟檢測(cè)出第一節(jié)流裝置是否打開，判斷熱泵是處于補(bǔ)氣打開狀態(tài)還是補(bǔ)氣關(guān)閉狀態(tài)；
所述控制步驟，還用于根據(jù)判斷步驟判斷出的熱泵處于補(bǔ)氣打開還是補(bǔ)氣關(guān)閉的狀態(tài)，控制低壓回油管路和高壓回油管路之間相互交替開啟不同的時(shí)間。
通過中間換熱器能夠?qū)﹄p級(jí)壓縮機(jī)起到補(bǔ)氣增焓的作用，以提高壓縮機(jī)負(fù)荷較重時(shí)的性能，降低壓縮機(jī)的排氣溫度，降低壓比，并且由于不補(bǔ)氣增焓適用于熱泵工作負(fù)荷較輕的情況下，此時(shí)高低壓比小，兩壓縮機(jī)之間的含油量相差不是很多，相對(duì)于補(bǔ)氣增焓情況下其均油需要加大力度的調(diào)整而言、不補(bǔ)氣情況下實(shí)現(xiàn)均油相對(duì)較容易。因此通過將補(bǔ)氣還是不補(bǔ)氣作為影響因子引入到調(diào)節(jié)雙級(jí)壓縮機(jī)均油控制中來，能夠有效地分情況地對(duì)兩壓縮機(jī)進(jìn)行智能化的均油調(diào)節(jié)和控制作用。
實(shí)施例13
優(yōu)選地，當(dāng)所述雙級(jí)壓縮機(jī)熱泵還包括四通閥時(shí)，所述檢測(cè)步驟還用于檢測(cè)所述四通閥是通電還是斷電的狀態(tài)；
所述判斷步驟，還用于根據(jù)檢測(cè)步驟檢測(cè)出四通閥是通電還是斷電的狀態(tài)，判斷熱泵是處于制冷模式還是處于制熱模式；
所述控制步驟，還用于根據(jù)判斷步驟判斷出的熱泵是處于制冷模式還是處于制熱模式，控制低壓回油管路和高壓回油管路之間相互交替開啟不同的時(shí)間。
通過設(shè)置四通閥的結(jié)構(gòu)能夠調(diào)節(jié)熱泵在制冷模式和制熱模式之間切換，同時(shí)將制冷和制熱作為影響因子引入到回油控制中，是因?yàn)橹茻崤c制冷的雙級(jí)壓縮機(jī)的兩壓縮機(jī)之間的含油量情況不盡相同，兩壓縮機(jī)的負(fù)荷不同，均油所需的控制手段也不相同，因此這樣能對(duì)制冷和制熱模式下進(jìn)行分別對(duì)待，在不同運(yùn)行模式下控制兩個(gè)壓縮機(jī)之間回油盡可能地保證均勻。
實(shí)施例14
優(yōu)選地，所述檢測(cè)步驟還用于檢測(cè)室外環(huán)境溫度；
所述判斷步驟，還用于判斷室外環(huán)境溫度與設(shè)定環(huán)境溫度之間的大小關(guān)系；
所述控制步驟，還用于根據(jù)室外環(huán)境溫度與設(shè)定環(huán)境溫度之間的大小關(guān)系，控制低壓回油管路和高壓回油管路之間相互交替開啟不同的時(shí)間。
通過引入環(huán)境溫度引入到回油控制系統(tǒng)中，是因?yàn)橛绕涫窃谥茻岬那闆r下雙級(jí)壓縮機(jī)在不同的環(huán)境溫度下的壓差相差很大，導(dǎo)致不同的環(huán)境溫度下兩壓縮機(jī)的含油量不同甚至很大，因此這樣能在不同環(huán)境溫度的情況下進(jìn)行分別對(duì)待，控制兩個(gè)壓縮機(jī)之間回油盡可能地保證均勻。
實(shí)施例15
優(yōu)選地，當(dāng)包括第一和第二回油閥、且補(bǔ)氣打開、以及熱泵處于制冷運(yùn)行時(shí)：
冷媒經(jīng)低壓壓縮機(jī)1壓縮先與補(bǔ)氣混合再進(jìn)入第二壓縮機(jī)2，再壓縮得到高溫高壓氣體，通過油分離器3進(jìn)入四通閥4，其中一部分冷媒和油經(jīng)油分離器3分離出來，再通過第二節(jié)流裝置16(優(yōu)選毛細(xì)管)降壓后別由各回油支路進(jìn)入壓縮機(jī)。注：若第二回油閥12.2開啟時(shí)，第一回油閥12.1關(guān)閉；若第二回油閥12.2關(guān)閉時(shí)，第一回油閥12.1開啟，這樣是為了保證回油方向的控制確定性和精確性，不至于發(fā)生串氣和不容易控制的情況。
第二回油閥和第一回油閥根據(jù)高低壓比來控制開關(guān)：
(1)當(dāng)PH/PL>3.5～4時(shí)，第二回油閥打開20-30min、第一回油閥關(guān)閉，接著第二回油閥關(guān)閉10-20min、第一回油閥打開；重復(fù)循環(huán)上述控制，直到PH/PL<4(或3.5)；
(2)當(dāng)2～3<PH/PL<3.5～4時(shí)，第二回油閥打開10-20min、第一回油閥關(guān)閉，接著第二回油閥關(guān)閉20-60min、第一回油閥打開；重復(fù)循環(huán)上述控制，直到PH/PL<2(或3)；
(3)當(dāng)PH/PL<2～3時(shí)，第二回油閥打開5-10min、第一回油閥關(guān)閉，接著第二回油閥關(guān)閉60-120min、第一回油閥打開。重復(fù)循環(huán)上述控制。
這是本發(fā)明的雙級(jí)壓縮熱泵的補(bǔ)氣且制冷運(yùn)行時(shí)的具體回油控制步驟，有效地實(shí)現(xiàn)了兩壓縮機(jī)之間的均油控制。
實(shí)施例16
優(yōu)選地，當(dāng)包括第一和第二回油閥、且補(bǔ)氣打開、以及熱泵處于制熱運(yùn)行時(shí)：第二回油閥和第一回油閥根據(jù)環(huán)境溫度和高低壓比來控制開關(guān)：
a、當(dāng)外環(huán)溫度T>0-5℃時(shí):
(1)當(dāng)PH/PL>3.5～4時(shí)，第二回油閥打開20-30min、第一回油閥關(guān)閉，接著第二回油閥關(guān)閉10-60min、第一回油閥打開；重復(fù)循環(huán)上述控制，直到PH/PL<4(或3.5)；
(2)當(dāng)2～3<PH/PL<3.5～4時(shí)，第二回油閥打開10-20min、第一回油閥關(guān)閉，接著第二回油閥關(guān)閉60-120min、第一回油閥打開；重復(fù)循環(huán)上述控制，直到PH/PL<2(或3)；
(3)當(dāng)PH/PL<2～3時(shí)，第二回油閥打開5-10min、第一回油閥關(guān)閉，接著第二回油閥關(guān)閉120-240min、第一回油閥打開；重復(fù)循環(huán)上述控制；
b、當(dāng)外環(huán)溫度-15℃～-10<T<0～5℃時(shí):
(1)當(dāng)PH/PL>3～4時(shí)，第二回油閥打開20-30min、第一回油閥關(guān)閉，接著第二回油閥關(guān)閉10-20min、第一回油閥打開；重復(fù)循環(huán)上述控制，直到PH/PL<4(或3)；
(2)當(dāng)2～3<PH/PL<3～4時(shí)，第二回油閥打開10-20min、第一回油閥關(guān)閉，接著第二回油閥關(guān)閉20-60min、第一回油閥打開；重復(fù)循環(huán)上述控制，直到PH/PL<3(或2)；
(3)當(dāng)PH/PL<2～3時(shí)，第二回油閥打開5-10min、第一回油閥關(guān)閉，接著第二回油閥關(guān)閉60-120min、第一回油閥打開；重復(fù)循環(huán)上述控制。
c、當(dāng)外環(huán)溫度T<-15℃時(shí):
(1)當(dāng)PH/PL>2～3時(shí)，打開第二回油閥20-40min、第一回油閥關(guān)閉，接著第二回油閥關(guān)閉20-30min、第一回油閥打開；重復(fù)循環(huán)上述控制，直到PH/PL<3(或2)；
(2)當(dāng)PH/PL<2～3時(shí)，第二回油閥打開10-20min、第一回油閥關(guān)閉，接著第二回油閥關(guān)閉10-30min、第一回油閥打開。重復(fù)循環(huán)上述控制。
這是本發(fā)明的雙級(jí)壓縮熱泵的補(bǔ)氣且制熱運(yùn)行時(shí)的具體回油控制步驟，有效地實(shí)現(xiàn)了兩壓縮機(jī)之間的均油控制；且由于外環(huán)溫度處于b情況時(shí)屬于正常制熱溫度范圍之內(nèi)，其壓縮機(jī)的功耗程度與制冷模式下的功耗程度大致相同，因此兩個(gè)回油閥的輪換開啟時(shí)間長度一致，當(dāng)外環(huán)溫度處于a情況是屬于外環(huán)溫度較高，此時(shí)壓縮機(jī)功耗相對(duì)較低于制冷模式下的功耗，壓比相對(duì)較小，兩壓縮機(jī)之間的含油量差距較小，因此第二回油閥關(guān)閉的時(shí)間(即第一回油閥開啟的時(shí)間)相對(duì)較長；而當(dāng)外環(huán)溫度處于c情況是屬于外環(huán)溫度較低，此時(shí)壓縮機(jī)功耗相對(duì)較高于制冷模式下的功耗，壓比相對(duì)較大，兩壓縮機(jī)之間的含油量差距較大，因此第二回油閥關(guān)閉的時(shí)間(即第一回油閥開啟的時(shí)間)相對(duì)較長。
實(shí)施例17
優(yōu)選地，當(dāng)包括第一和第二回油閥、且補(bǔ)氣關(guān)閉(第一節(jié)流裝置8關(guān)閉)時(shí)，第一回油閥打開20-60min、第二回油閥關(guān)閉，接著第一回油閥關(guān)閉，第二回油閥打開20-60min，重復(fù)循環(huán)上述步驟。這是本發(fā)明的雙級(jí)壓縮熱泵的不補(bǔ)氣時(shí)的具體回油控制步驟，有效地實(shí)現(xiàn)了兩壓縮機(jī)之間的均油控制，由于補(bǔ)氣關(guān)閉時(shí)壓比較小、兩壓縮機(jī)之間的含油量相差無幾，因此控制第一和第二回油閥的開啟時(shí)間為相同。
關(guān)閉補(bǔ)氣條件包括：當(dāng)工作負(fù)荷較輕時(shí)，制冷外環(huán)溫度低于27℃或制熱外環(huán)溫度高于15℃，高低壓比小，補(bǔ)氣量偏少，對(duì)性能提高不明顯，為確保機(jī)組可靠性關(guān)閉補(bǔ)氣；或者機(jī)組系統(tǒng)判斷因補(bǔ)氣帶液、逆流等原因關(guān)閉補(bǔ)氣；或者壓縮機(jī)低頻運(yùn)行時(shí)，高低壓比過低，關(guān)閉補(bǔ)氣。此時(shí)，冷媒經(jīng)低壓壓縮機(jī)1后進(jìn)入高壓壓縮機(jī)2，再壓縮得到高溫高壓氣體，通過油分離器3進(jìn)入四通閥4；類似地，其中一部分冷媒和油經(jīng)油分離器3分離出來，再通過毛細(xì)管16降壓后別由各回油支路進(jìn)入壓縮機(jī)。均油閥14常開，第一回油閥12.1開，第二回油閥12.2關(guān)；20-60min后，第一回油閥12.1關(guān)，第二回油閥12.2開，重復(fù)上述控制。
機(jī)組運(yùn)行時(shí)，一方面均油閥常開有利于雙壓縮機(jī)均油；另一方面，根據(jù)機(jī)組運(yùn)行實(shí)時(shí)狀態(tài)，通過第一回油閥12.1和第二回油閥12.2組合控制，使得雙壓縮機(jī)處于均油的狀態(tài)，避免高低壓級(jí)壓縮機(jī)出現(xiàn)富油或缺油的現(xiàn)象，延長壓縮機(jī)壽命，同時(shí)減少了機(jī)組回油次數(shù)，從而提高機(jī)組制冷與制熱的性能，可靠性。
實(shí)施例18
優(yōu)選地，當(dāng)所述雙級(jí)壓縮機(jī)熱泵還包括均油閥和/或第三單向閥時(shí)，保持所述均油閥和/或第三單向閥常開。通過均油閥的開啟能夠進(jìn)一步促進(jìn)兩壓縮機(jī)之間的油量分配，實(shí)現(xiàn)均油的目的；通過第三單向閥可以進(jìn)一步使得油量能夠從含油量多的低壓壓縮機(jī)流向高壓壓縮機(jī)，防止高壓壓縮機(jī)中由于壓力高而發(fā)生油從高壓壓縮機(jī)中流向低壓壓縮機(jī)的情況的發(fā)生，保證高壓壓縮機(jī)中含有足夠的油量，實(shí)現(xiàn)了均油的目的。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解的是，在不沖突的前提下，上述各有利方式可以自由地組合、疊加。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)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)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。