CN101813396A - 空调装置及其压缩机油位检测方法 - Google Patents

空调装置及其压缩机油位检测方法 Download PDF

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本发明旨在解决高压腔压缩机油位判断的问题，提供一种空调装置及其压缩机油位检测方法，具有带油位检测装置的压缩机部件，能在压缩机运行过程中准确判断油位是否低于正常工作油位，为系统进行均油动作提供可靠的参考依据，保证高压腔压缩机安全稳定运行。空调装置包括压缩机部件；所述压缩机部件还包括有油位检测装置，所述油位检测装置包括有储油罐、位于压缩机正常油位位置处连接的均油管、以及设置在所述均油管上的第一单向阀和第一毛细管，所述均油管的两端分别连接压缩机的壳体和储油罐；所述第一毛细管靠近储油罐一端处设置第一感温包，所述压缩机排气口处设置第二感温包，所述第一感温包和第二感温包与控制部件电气连接。

Description

空调装置及其压缩机油位检测方法
技术领域
本发明属于空调技术领域，尤其涉及多联机技术领域和压缩机技术领域。
背景技术
空调技术领域，在多台压缩机并联运行的多联机系统中，压缩机之间的油平衡是影响系统稳定性的关键技术问题。对于低压腔压缩机，可以通过设置油气平衡管的方式进行压缩机之间的均油。而高压腔压缩机，由于油腔处于高压端，不能直接用油平衡管进行均油，在油位不平衡时必须通过特定的均油过程进行冷冻油的平均分配。而准确判断压缩机的油位则是进行均油过程的必要条件。
发明内容
本发明的目的旨在解决高压腔压缩机油位判断的问题，提供一种空调装置及其压缩机油位检测方法，具有带油位检测装置的压缩机部件，能在压缩机运行过程中准确判断油位是否低于正常工作油位，为系统进行均油动作提供可靠的参考依据，保证高压腔压缩机安全稳定运行。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
空调装置，包括有通风部件、换热部件、控制部件、以及压缩机部件；所述压缩机部件和换热部件之间通过管道连接，制冷工质位于所述管道、压缩机部件和换热部件内循环流动；所述压缩机部件包括有：压缩机、所述压缩机的吸气口设置有吸气管、所述压缩机的排气口设置有排气管；其中，所述压缩机部件还包括有油位检测装置，所述油位检测装置包括有储油罐、位于压缩机正常油位位置处连接的均油管、以及设置在所述均油管上的第一单向阀和第一毛细管，所述均油管的两端分别连接压缩机的壳体和储油罐；所述第一毛细管靠近储油罐一端处设置第一感温包，所述压缩机排气口处设置第二感温包，所述第一感温包和第二感温包与控制部件电气连接。
上述空调装置压缩机部件的压缩机油位检测方法，包括如下步骤：
步骤一：控制部件将第一感温包6测得的温度值T1与第二感温包3测得的温度值T2进行对比，得到二者差值的绝对值ΔT；
步骤二：判断压缩机是从油位正常状态过渡到缺油状态过程，还是从缺油状态过渡到油位正常状态过程中；当压缩机是从油位正常状态过渡到缺油状态过程，进入步骤三；当压缩机是从缺油状态过渡到油位正常状态过程中，进入步骤四；
步骤三：将ΔT与温度设定值比较，并结合时间参数进行判断，根据压缩机是从油位正常状态过渡到缺油状态过程的特性推断出压缩机油位的状态，进入步骤五；
步骤四：将ΔT与温度设定值比较，并结合时间参数进行判断，根据压缩机是从缺油状态过渡到油位正常状态过程的特性推断出压缩机油位的状态，进入步骤五；
步骤五：计时清零。
本发明的有益效果如下：
本发明的空调装置及空调压缩机油位检测方法，利用冷冻油与高压制冷剂的节流特性的差异进行油位的检测。在压缩机正常油位处连接一均油管，经第一单向阀和第一毛细管后连接储油罐，在第一毛细管后设第一感温包，当压缩机油位高于正常油位时，冷冻油在高压作用下会由均油管经第一单向阀和第一毛细管流入储油罐，当油位低于正常油位时，高温高压的气态制冷剂会由均油管经第一单向阀和第一毛细管进入储油罐，根据位于储液罐前的第一感温包测试的管温T1与对应时刻第二感温包测试的压缩机排气温度T2的差值ΔT可以判断出压缩机的油位是否低于正常油位。当ΔT大于某一设定值T3时，可以认为此时压缩机油位低于正常油位，否则认为压缩机油位正常。
本发明为高压腔压缩机并联系统的油平衡提供了可靠的控制条件，系统可以做到在压缩机缺油时才进行均油动作，而无须定时进行此动作，保证了压缩机的安全稳定运行，提高了系统的稳定性。
附图说明
图1是本发明空调装置的压缩机部件结构示意图。
附图标记说明：
1、压缩机，2、第二单向阀，3、第二感温包，4、第一单向阀，5、第一毛细管，6、第一感温包，7、第三毛细管，8、储油罐，9、第二毛细管，10、吸气管，11、排气管，12、均油管。
具体实施方式
请见图1所示，本发明公开一种空调装置，包括有通风部件、换热部件、控制部件、以及压缩机部件；所述压缩机部件和换热部件之间通过管道连接，制冷工质位于所述管道、压缩机部件和换热部件内循环流动；所述压缩机部件包括有：压缩机1、所述压缩机1的吸气口设置有吸气管10、所述压缩机1的排气口设置有排气管11；其中，所述压缩机部件还包括有油位检测装置，所述油位检测装置包括有储油罐8、位于压缩机正常油位位置处连接的均油管12、以及设置在所述均油管12上的第一单向阀4和第一毛细管5，所述均油管12的两端分别连接压缩机1的壳体和储油罐8；所述第一毛细管5靠近储油罐8一端处设置第一感温包6，所述压缩机排气口处设置第二感温包3，所述第一感温包6和第二感温包3与控制部件电气连接。
如图1所示，压缩机1的吸气管10连接一气液分离器；排气管11连接一油分离器。
压缩机排气管11上安装有第二单向阀2防止回液。
在压缩机1正常运行油位下方约1厘米处引出均油管12，经第一单向阀4和第一毛细管5后接储油罐8侧面上方，第一单向阀4用于保证冷冻只能从压缩机内排出，第一毛细管5用于对均油管12内流体进行节流降压。
储油罐8顶部与压缩机排气管11用铜管经第三毛细管7连接；在运行过程中保持储油罐8内的压力稳定在中压水平，即低于高压端压力，高于低压端压力，使储油罐8内的冷冻油能够顺利流通，在停机时平衡储油罐与高低压端的压力。
储油罐8底部与压缩机吸气管10用铜管经第二毛细管9连接；用于进入储油罐8中的冷冻油回流到压缩机吸入口。
系统中的毛细管也可用电子膨胀阀等节流部件替代。储油罐8的大小根据压缩机的规格进行确定，一般的，储油罐8的容积为压缩机1内冷冻油体积的1/3左右。图1中所示第一毛细管5、第二毛细管9规格相同，第三毛细管7的长度应略大于前二者。
所述空调装置为一种多台压缩机并联运行的多联机系统。
在压缩机均油管12上的毛细管后设第一感温包6，用于监测均油管内流体的温度；在压缩机排气口设第二感温包3，用于监测压缩机的排气温度。
图1中所示的正常油位是指压缩机运行时安全油位波动区间的中点位置，当压缩机油位低于此位置时，则需要向压缩机补充润滑油，防止压缩机因缺油出现故障。在系统运行中，压缩机腔内为高压，储油罐内保持中压。若压缩机油位高于正常油位，则冷冻油会在压力作用下经均油管流入储油罐；若压缩机油位低于正常油位，则高温高压的气态制冷剂会从均油管进入储油罐。
冷冻油与制冷剂的热物性有较大差别，冷冻油在系统中始终保持液态，经毛细管节流后，压力降低，并存在较小的温降，而气态制冷剂经毛细管节流后，压力降低，温度降低较大，本实施例中，制冷剂为R410A，毛细管规格为Φ1.37*800mm，冷冻油节流前后的温差为1～2度，而制冷剂节流前后温差为15～20度。
据此，上述空调装置压缩机部件的压缩机油位检测方法，包括如下步骤：
步骤一：控制部件将第一感温包6测得的温度值T1与第二感温包3测得的温度值T2进行对比，得到二者差值的绝对值ΔT；
步骤二：判断压缩机是从油位正常状态过渡到缺油状态过程，还是从缺油状态过渡到油位正常状态过程中；当压缩机是从油位正常状态过渡到缺油状态过程，进入步骤三；当压缩机是从缺油状态过渡到油位正常状态过程中，进入步骤四；
步骤三：将ΔT与温度设定值比较，并结合时间参数进行判断，根据压缩机是从油位正常状态过渡到缺油状态过程的特性推断出压缩机油位的状态，进入步骤五；
步骤四：将ΔT与温度设定值比较，并结合时间参数进行判断，根据压缩机是从缺油状态过渡到油位正常状态过程的特性推断出压缩机油位的状态，进入步骤五；
步骤五：计时清零。
所述步骤三，在压缩机从油位正常状态过渡到缺油状态过程中，当ΔT小于温度设定值T3时，认为此时均油管中的流体为冷冻油，即压缩机油位高于正常油位；当ΔT大于温度设定值T3时，开始计时，若在设定时间t1内ΔT小于温度设定值T3，则认为是正常的温度波动，压缩机油位高于正常油位，计时清零；若ΔT大于温度设定值T3并持续设定时间t1以上，则认为压缩机油位低于正常油位，压缩机缺油，计时清零。
所述步骤四，在压缩机从缺油状态过渡到油位正常状态过程中，ΔT降低至温度设定值T3以下时，开始计时，若在设定时间t1内ΔT大于温度设定值T3，则认为是正常的温度波动，计时清零；若ΔT小于温度设定值T3并持续设定时间t1以上，则认为压缩机油位已经恢复到正常油位以上，计时清零。
本实施例中，温度设定值T3为5℃。
本实施例中，设定时间t1为10秒钟。
本实施例中温度以及时间参数是为制冷剂为R410A，均油管毛细管规格为Φ1.37*800mm的条件下确定的，对于不同的冷媒以及不同规格的毛细管可以通过试验确定具体参数。
上述所列具体实现方式为非限制性的，对本领域的技术人员来说，在不偏离本发明范围内，进行的各种改进和变化，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.空调装置，包括有通风部件、换热部件、控制部件、以及压缩机部件；所述压缩机部件和换热部件之间通过管道连接，制冷工质位于所述管道、压缩机部件和换热部件内循环流动；所述压缩机部件包括有：压缩机(1)、所述压缩机(1)的吸气口设置有吸气管(10)、所述压缩机(1)的排气口设置有排气管(11)；其特征在于：所述压缩机部件还包括有油位检测装置，所述油位检测装置包括有储油罐(8)、位于压缩机正常油位位置处连接的均油管(12)、以及设置在所述均油管(12)上的第一单向阀(4)和第一毛细管(5)，所述均油管(12)的两端分别连接压缩机(1)的壳体和储油罐(8)；所述第一毛细管(5)靠近储油罐(8)一端处设置第一感温包(6)，所述压缩机排气口处设置第二感温包(3)，所述第一感温包(6)和第二感温包(3)与控制部件电气连接。
2.根据权利要求1所述的空调装置，其特征在于：压缩机(1)的吸气管(10)连接一气液分离器；排气管(11)连接一油分离器。
3.根据权利要求2所述的空调装置，其特征在于：压缩机排气管(11)上安装有第二单向阀(2)防止回液。
4.根据权利要求1或3所述的空调装置，其特征在于：在压缩机(1)正常运行油位下方约1厘米处引出均油管(12)，经第一单向阀(4)和第一毛细管(5)后接储油罐(8)侧面上方，第一单向阀(4)用于保证冷冻油只能从压缩机内排出，第一毛细管(5)用于对均油管(12)内流体进行节流降压。
5.根据权利要求4所述的空调装置，其特征在于：储油罐(8)顶部与压缩机排气管(11)用铜管经第三毛细管(7)连接。
6.根据权利要求5所述的空调装置，其特征在于：储油罐(8)底部与压缩机吸气管(10)用铜管经第二毛细管(9)连接。
7.权利要求1或5或6所述的空调装置，其特征在于：所述空调装置为一种多台压缩机并联运行的多联机系统。
8.如权利要求7所述的空调装置压缩机部件的压缩机油位检测方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：控制部件将第一感温包(6)测得的温度值T1与第二感温包(3)测得的温度值T2进行对比，得到二者差值的绝对值ΔT；
步骤二：判断压缩机是从油位正常状态过渡到缺油状态过程，还是从缺油状态过渡到油位正常状态过程中；当压缩机是从油位正常状态过渡到缺油状态过程，进入步骤三；当压缩机是从缺油状态过渡到油位正常状态过程中，进入步骤四；
步骤三：将ΔT与温度设定值比较，并结合时间参数进行判断，根据压缩机是从油位正常状态过渡到缺油状态过程的特性推断出压缩机油位的状态，进入步骤五；
步骤四：将ΔT与温度设定值比较，并结合时间参数进行判断，根据压缩机是从缺油状态过渡到油位正常状态过程的特性推断出压缩机油位的状态，进入步骤五；
步骤五：计时清零。
9.根据权利要求8所述的压缩机油位检测方法，其特征在于：所述步骤三，在压缩机从油位正常状态过渡到缺油状态过程中，当ΔT小于温度设定值T3时，认为此时均油管中的流体为冷冻油，即压缩机油位高于正常油位；当ΔT大于温度设定值T3时，开始计时，若在设定时间t1内ΔT小于温度设定值T3，则认为是正常的温度波动，压缩机油位高于正常油位，计时清零；若ΔT大于温度设定值T3并持续设定时间t1以上，则认为压缩机油位低于正常油位，压缩机缺油，计时清零。
10.根据权利要求8所述的压缩机油位检测方法，其特征在于：所述步骤四，在压缩机从缺油状态过渡到油位正常状态过程中，ΔT降低至温度设定值T3以下时，开始计时，若在设定时间t1内ΔT大于温度设定值T3，则认为是正常的温度波动，计时清零；若ΔT小于温度设定值T3并持续设定时间t1以上，则认为压缩机油位已经恢复到正常油位以上，计时清零。
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