CN102087059A - 流体回路及使用该流体回路的制冷循环设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种流体回路及使用该流体回路的制冷循环设备，可压缩流体和不可压缩流体以混合态在所述流体回路中流动，所述流体回路包括：上游侧空间和下游侧空间，在上游侧空间和下游侧空间中内部压力在高压和低压之间重复交替；泵单元，具有连接到上游侧空间的入口和连接到下游侧空间的出口。泵单元具有：两个单向阀，以串联的方式沿允许流体从上游侧空间运动到下游侧空间的方向布置；中间部分，具有预定的容积并且形成在所述单向阀之间。

Description

流体回路及使用该流体回路的制冷循环设备

技术领域

实施例涉及一种用于沿流体回路传输可压缩流体的结构，在所述流体回路中可压缩流体和不可压缩流体以混合态流动。

背景技术

诸如安装在建筑物中的空气调节设备的制冷循环设备包括多个压缩机。所述多个压缩机中的至少一个压缩机是可变容积式压缩机，而其他压缩机是固定容积式压缩机。所述多个压缩机中的每个压缩机具有用于储存润滑剂的润滑剂储存部分，以防止运动部件过热。当每个压缩机排放制冷剂时，润滑剂与制冷剂一起被排放到排放管，结果，润滑剂被不均匀地分配到压缩机。

为了防止润滑剂分配不均匀，执行润滑剂均匀分配的润滑剂均匀分配管安装在每个压缩机处，从而将润滑剂从具有多余的润滑剂的压缩机传输到另一个润滑剂不足的压缩机。为了传输润滑剂，可同时操作所有的压缩机，以执行均匀的润滑剂分配操作，沿传输润滑剂的方向从上游到下游可出现压差(见日本专利公开号2006-46783)。

然而，在并联地安装有可变容积式压缩机和固定容积式压缩机的制冷循环设备中，在正常的空气调节操作过程中动力低。换句话说，当设定的温度和周围环境之间的温差小时，使固定容积式压缩机停止。在这种情况下，不可能产生传输在已停止的压缩机中的润滑剂所必需的压差，结果，不会实现润滑剂的传输。为此，在均匀的润滑剂分配操作的过程中，要操作固定容积式压缩机。因此，不同于空气调节操作的操作由所有压缩机执行，从而能量效率和制冷效率降低。

总之，在诸如润滑剂的不可压缩流体和诸如制冷剂的可压缩流体以混合态流动的传统制冷循环设备中，通过操作所有的压缩机获得使润滑剂能流动并且执行均匀的润滑剂分配所必需的动力，结果，会降低制冷循环设备的诸如制冷效率等的性能。

发明内容

因此，至少一个实施例的一方面在于提供一种流体回路及使用该流体回路的制冷循环设备，可压缩流体和不可压缩流体以混合态在所述流体回路中流动，例如，所述流体回路在不使用与传统技术完全不同的结构来操作已停止的压缩机的情况下传输诸如润滑剂的不可压缩流体，所述制冷循环设备实现压缩机之间的润滑剂均匀分配，而不需要执行单独的润滑剂均匀分配操作。

其他方面一部分将在下面进行阐述，部分将通过描述而清楚或可通过实施本发明而了解。

前述和/或其他方面通过提供一种流体回路实现，可压缩流体和不可压缩流体以混合态在所述流体回路中流动，所述流体回路包括：上游侧空间和下游侧空间，在上游侧空间和下游侧空间中内部压力在高压和低压之间重复交替；泵单元，具有连接到上游侧空间的入口和连接到下游侧空间的出口，其中，泵单元具有：两个单向阀，以串联的方式沿允许流体从上游侧空间运动到下游侧空间的方向布置；中间部分，具有预定的容积并且形成在所述单向阀之间。

根据该结构，上游侧空间的内部压力和下游侧空间的内部压力在高压和低压之间重复交替，由两个单向阀形成的空间(即，中间部分)的内部压力重复地上升和下降。此时，中间部分的可压缩流体的体积根据中间部分的内部压力的上升和下降而重复地收缩和膨胀。考虑到中间部分的体积变化，如下所述操作不可压缩流体。当中间部分的压力上升，因此中间部分的可压缩流体收缩时，由于中间部分的容积被固定，所以与空体积对应的不可压缩流体的量从上游侧空间引入到中间部分。接下来，当中间部分的内部压力降低并因此可压缩流体膨胀时，会向外推动中间部分的不可压缩流体。结果，经两个单向阀的下游侧将不可压缩流体从中间部分传输到下游侧空间。

如上所述，通过提供一种结构执行抽吸操作，例如，在该结构中，在某一个管中，在高压和低压之间发生压力变化，两个单向阀安装在该管上，具有预定的容积的中间部分形成在两个单向阀之间。因此，通过上述简单的结构实现不可压缩流体的传输，而不需要另外的动力。

即，当上游侧空间的压力和下游侧空间的压力在高压和低压之间重复交替时，即使压缩机不执行将上游侧保持在高压以及将下游侧保持在低压的操作，通过抽吸操作也可使不可压缩流体从上游侧空间传输到中间部分并从中间部分传输到下游侧空间。

对于执行具有高效率的抽吸操作的泵单元来说，中间部分可具有容积(Vs)，所述容积(Vs)被设定为在由下式所表示的范围内，

【式1】

$\left\{\begin{array}{c}{V}_s\≥(N_a\×T_c)/(1-{\mathrm{\ρ}}_l/{\mathrm{\ρ}}_h)\\ V_s\≤({\∫}_0^{T_l}{C}_l\×\sqrt{p}\mathrm{dp})/(1-{\mathrm{\ρ}}_l/{\mathrm{\ρ}}_h)\end{array}\right.$

其中，ρ_h是可压缩流体在高压时的密度，

ρ_l是可压缩流体在低压时的密度，

T_c是在高压和低压之间发生变化时的周期，

N_a是不可压缩流体的体积流量，

p是压力损失，

C₁是整数，

T_l是直到泵单元的压力等于上游侧空间的压力时的时间。

可在中间部分的底部设置有流体出口孔，使得在中间部分中出现压力在高压和低压之间变化，从而实现容易传输可压缩流体。

前述和/或其他方面通过提供一种制冷循环设备实现，所述制冷循环设备包括：多个压缩机；润滑剂均匀分配机构，用于在各个压缩机之间执行润滑剂均匀分配，润滑剂均匀分配机构具有至少一个流体回路，所述流体回路包括：上游侧空间和下游侧空间，在上游侧空间和下游侧空间中内部压力在高压和低压之间重复交替；泵单元，具有连接到上游侧空间的入口和连接到下游侧空间的出口，泵单元包括：两个单向阀，以串联的方式沿允许流体从上游侧空间运动到下游侧空间的方向布置；中间部分，具有预定的容积并且形成在所述两个单向阀之间。

润滑剂均匀分配机构可具有润滑剂均匀分配管，以使各个压缩机的润滑剂储存部分互相连接，从而储存润滑剂，所述至少一个流体回路形成在润滑剂均匀分配管处，所述多个压缩机中的至少一个压缩机可包括可变容积式压缩机，在可变容积式压缩机中，上游侧空间的内部压力和下游侧空间的内部压力基于压缩机的排放容积的变化而在高压和低压之间变化。

压缩机可以是可变容积低压壳式压缩机，润滑剂均匀分配机构可具有：润滑剂均匀分配管，连接在压缩机的每个润滑剂储存部分与连接到压缩机以吸入润滑剂的每个吸入管之间；至少一个流体回路，可安装在润滑剂均匀分配管上。

流体回路的上游侧可连接到压缩机的润滑剂出口，流体回路的下游侧可连接到延伸到压缩机的吸入管。

压缩机可以是可变容积高压壳式压缩机，润滑剂均匀分配机构可具有：润滑剂均匀分配管，连接在压缩机的每个润滑剂储存部分与连接到压缩机以排放润滑剂的每个排放管之间；至少一个流体回路，可安装在润滑剂均匀分配管上。

流体回路的上游侧可连接到压缩机的润滑剂出口，流体回路的下游侧可连接到从压缩机延伸的排放管。

多个压缩机中的至少一个压缩机可以是变频式压缩机，润滑剂均匀分配机构可具有：排放管，连接到所述变频式压缩机，以排放润滑剂；吸入管，吸入润滑剂；旁通管，连接在排放管和吸入管之间；阀，安装在旁通管上，以使制冷气体从排放管旁通到吸入管，从而执行伪卸载操作。

制冷循环设备还可包括：排放管，排放来自所述多个压缩机的润滑剂；润滑剂分离器，连接到排放管，以从所述多个压缩机排放的制冷剂中分离润滑剂；润滑剂返回管，安装在润滑剂分离器和用于吸入压缩机中的一个压缩机的润滑剂的吸入管之间，以使润滑剂返回到压缩机中的一个压缩机。

所述多个压缩机中的每个压缩机可包括：润滑剂储存部分；润滑剂均匀分配机构，可具有使压缩机的每个润滑剂储存部分彼此连接的多个润滑剂均匀分配管，使得压缩机形成闭环；流体回路，可安装在各个压缩机之间，以传输压缩机之间的多余的润滑剂。

附图说明

通过下面结合附图对实施例进行的描述，这些和/或其他方面将会变得更加清楚且更加易于理解，其中：

图1是示出根据至少一个实施例的制冷循环设备的构造的示图；

图2是示出图1的制冷循环设备中流体回路的构造的示图；

图3是示出图1的制冷循环设备中流体回路的操作的示图；

图4是示出图1的制冷循环设备中流体回路的操作的时序图；

图5是示出根据至少一个实施例的制冷循环设备的构造的示图；

图6是示出图5的制冷循环设备中流体回路的操作的时序图；

图7是示出图5的制冷循环设备的变型中的润滑剂均匀分配机构的构造的示图；

图8是示出图5的制冷循环设备的变型中流体回路的构造的示图；

图9是示出普通空气调节设备的构造的示图；

图10是示出根据至少一个实施例的制冷循环设备的在压缩机附近的构造的示图；

图11是示出图10的制冷循环设备的在压缩机附近的变型的构造的示图；

图12是示出根据至少一个实施例的制冷循环设备的在压缩机附近的构造的示图；

图13是示出图12的制冷循环设备中流体回路的操作的时序图。

具体实施方式

现在，将详细描述至少一个实施例，其示例在附图中示出，其中，相同的标号始终指示相同的元件。

首先，将描述根据至少一个实施例的流体回路100及使用流体回路100的制冷循环设备200。在该实施例中，制冷循环设备200是空气调节设备。

图1是示出根据至少一个实施例的制冷循环设备的构造的示图。

参照图1，制冷循环设备200包括：多个压缩机1，并联地排列；润滑剂均匀分配机构2，在各个压缩机1(a)、1(b)和1(c)之间执行润滑剂均匀分配。冷凝器(未示出)、膨胀阀(未示出)和蒸发器(未示出)顺序地安装在连接器(connection)的后部，压缩机1的多个排放管11在连接器处彼此连接。穿过蒸发器的制冷剂沿吸入管12返回各个压缩机1，从而组成制冷循环。此外，用于将润滑剂从压缩机1排放的制冷剂中分离的润滑剂分离器61安装在排放管11的连接器和冷凝器之间。用于使润滑剂返回的润滑剂返回管62安装在润滑剂分离器61和吸入管12之间。具体地说，润滑剂返回管62的下游侧连接到吸入管12的分支，使得润滑剂只返回所述多个压缩机中的一个压缩机1(a)。连接到吸入润滑剂返回管62的吸入管12朝着压缩机1(a)向下倾斜。因此，即使当连接的压缩机1(a)停止时，润滑剂也从润滑剂分离器61流动到压缩机1(a)。

压缩机1中的一个压缩机是可变容积低压壳式压缩机1(为数字式压缩机)。在该压缩机1中，实现加载操作和卸载操作之间的切换，在加载操作中执行吸入动作和压缩动作，在卸载操作中压缩机1空转，因此不执行吸入动作和压缩动作。因此，排放的制冷剂的量可基于每周期加载操作的持续时间与卸载操作的持续时间的比率而不同地调整。该压缩机1是可变容积式压缩机1。此外，在低压壳式压缩机1中，用于储存润滑剂的润滑剂储存部分15具有比其中执行吸入操作和压缩操作的气缸低的内部压力。

其他压缩机1是固定容积式压缩机1，只排放单一量的制冷剂。

润滑剂均匀分配机构2具有润滑剂均匀分配管5，以使各个压缩机1的润滑剂储存部分互相连接。如图1所示，润滑剂均匀分配管5被安装为以串联的形式连接各个压缩机1。每个润滑剂均匀分配管5的上游侧被连接到以标准润滑剂量高度安装的多个压缩机1中的一个对应压缩机的润滑剂出口13，每个润滑剂均匀分配管5的下游侧连接到压缩机1中的一个对应压缩机的润滑剂入口14。因此，当某一个压缩机1容纳多余的润滑剂时，润滑剂流动到相邻的压缩机1。在安装在各个压缩机1之间的每个润滑剂均匀分配管5处形成流体回路100，在流体回路100中，在每个润滑剂均匀分配管5的上游侧和下游侧处的压力在高压和低压之间重复交替，以执行抽吸操作，从而将多余的润滑剂传输到相邻的压缩机1。流体回路100以直线布置，使得流体沿相同的方向传输。

将描述如何使用润滑剂均匀分配机构2传输润滑剂。在下面的描述中，假设位于图1的右侧的固定容积式压缩机1(所述固定容积式压缩机1的吸入管12连接到润滑剂返回管62的下游侧)是开始压缩机1(a)，位于图1的左侧的可变容积式压缩机1是结束压缩机1(c)，开始压缩机1(a)和结束压缩机1(c)之间的固定容积式压缩机1是中间压缩机1(b)。

当某一个压缩机1容纳多余的润滑剂时，润滑剂由润滑剂分离器61分离并且循环经过开始压缩机1(a)、中间压缩机1(b)、结束压缩机1(c)、结束压缩机1(c)的排放管11以及润滑剂分离器61，从而实现各个压缩机1之间的润滑剂均匀分配。

在下文中，将详细描述流体回路100。作为可压缩流体的制冷剂和作为不可压缩流体的润滑剂以混合态沿流体回路100流动。如图2所示，流体回路100包括：上游侧空间41和下游侧空间42，在上游侧空间41和下游侧空间42中内部压力在高压和低压之间重复地交替；泵单元3，具有连接到上游侧空间41的入口和连接到下游侧空间42的出口。泵单元3具有以串联的方式沿允许流体从上游侧空间41运动到下游侧空间42的方向布置的两个单向阀31。具有预定的容积的中间部分32形成在所述单向阀31之间。在中间部分32的底部设置有流体出口孔，润滑剂根据制冷剂的膨胀容易地经流体出口孔排放。上游侧空间41的压力可以是例如连接到上游侧空间41的润滑剂储存部分15的内部压力，下游侧空间42的压力可以是例如吸入管12的压力。此外，上游侧空间41和下游侧空间42的内部压力与可变容积式压缩机1的排放容积的变化对应地变化。

将描述流体回路100的操作和中间部分32的容积的设定。

图3是示出流体回路100在如下的情形下的操作的示图，即，在可变容积式压缩机1在加载操作和卸载操作之间重复交替，因此上游侧空间41的内部压力和下游侧空间42的内部压力在高压和低压之间重复交替。图4是示出在压缩机1的加载操作和卸载操作之间的切换以及压力在上游侧空间41、中间部分32和下游侧空间42中变化的时序图。如图4所示，当可变容积式压缩机1重复执行加载操作和卸载操作时，在上游侧空间41和下游侧空间42处出现压差ΔP_c。当低压壳式压缩机执行加载操作时，上游侧空间41的内部压力和下游侧空间42的内部压力下降，当低压壳式压缩机执行卸载操作时，上游侧空间41的内部压力和下游侧空间42的内部压力上升，这将详细描述。当执行加载操作时，在压缩机1的气缸中执行吸入动作，结果，在润滑剂储存部分15中的诸如润滑剂和蒸汽的流体被吸入到气缸中，由此使上游侧空间41的内部压力和下游侧空间42的内部压力下降。另一方面，当执行卸载操作时，润滑剂储存部分15在高压时不工作，结果，上游侧空间41的内部压力和下游侧空间42的内部压力升至高压力。在这种方式下，上游侧空间41的内部压力和下游侧空间42的内部压力与排放容积的变化成反比地变化。此外，当重复执行加载操作和卸载操作时，由于单向阀31的作用，所以在中间部分32中出现比在上游侧空间41和下游侧空间42中更短的压力延迟，结果，中间部分32的压力在高压P_h和低压P_l之间重复交替。

如图3的上部所示，当中间部分32的压力是低压P_l时，制冷气体在中间部分32中膨胀，结果，制冷气体充满中间部分32(所有的容积V_s)。当压缩机1执行卸载操作时，每个压缩机1的润滑剂储存部分15的压力上升，结果，连接到润滑剂储存部分15的上游侧空间41的压力也上升。如图4所示，由于上游侧空间41和中间部分32具有稍微不同的压力变化循环，所以上游侧空间41的压力变得比中间部分32的压力高，结果，润滑剂被引入中间部分32中。如图3的中部所示，当润滑剂被引入中间部分32中时，中间部分32中的制冷气体被压缩，结果，中间部分32的压力上升。润滑剂被持续地引入中间部分32中直到上游侧空间41的压力和中间部分32的压力达到高压P_h。接下来，中间部分32和下游侧空间42暂时地具有相同的高压P_h。然而，如图3的下部所示，下游侧空间42的压力首先下降至低压P_l，结果，润滑剂从中间部分32流动到下游侧空间42。此时，上游侧空间41的压力比中间部分32的压力低。然而，由于单向阀31导致润滑剂只流动到下游侧空间42。

上游侧空间41的压力和下游侧空间42的压力根据上述变化在高压和低压之间重复交替，因此，润滑剂从上游侧空间41流动到中间部分32并且从中间部分32流动到下游侧空间42。

在下文中，将基于当在一个循环过程中压力发生变化时传输的润滑剂的量和制冷气体的体积变化之间的关系描述中间部分32的容积。

如图4的上部和中部所示的制冷气体的体积可由以下等式(等式2)表示(假设中间部分32中的制冷气体的质量在各个状态下都相同)。

[式2]

V_s×ρ_l＝V′_s×ρ_h

其中，V_s是中间部分32的容积(当制冷气体完全充满中间部分32时为制冷气体的体积)，

V′_s是当制冷气体被引入中间部分32中的润滑剂最大程度地压缩时制冷气体的体积，

ρ_l是在低压P_l时制冷气体的密度，

ρ_h是在高压P_h时制冷气体的密度。

此外，如图4所示，制冷气体的体积变化与在压力变化的一个循环中润滑剂的引入体积V′_a对应。因此，形成下面的等式(等式3)(假设在压力变化的一个循环中体积流量是N_a)。

[式3]

V′_a＝N_a×T_c＝V_s-V′_s

其中，T_c是在高压和低压之间发生变化的周期。

通过合并等式(等式2)和等式(等式3)形成下面的等式(等式4)。

[式4]

V′_a＝N_a×T_c＝V_s×(1-ρ_l/ρ_h)

因此，中间部分32的容积V_s由下面的不等式(等式5)表示(至少考虑到用作泵性能的制冷气体的密度变化(体积变化)的事实)。

[式5]

V_s≥(N_a×T_c)/(1-ρ_l/ρ_h)

接下来，将考虑管道压力损失来描述中间部分32的容积V_s。从图4的时序图看出，当压缩机1重复执行加载操作和卸载操作时，使润滑剂的运动继续，直到上游侧空间41的压力(即，高压P_h)和中间部分32的压力(即，低压P_l)相等且因此压差ΔP_c为零时为止。假设上游侧空间41和中间部分32之间的压差在时间的某个点是p，润滑剂的体积流量N_a可由下面的等式(等式6)表示。

[式6]

$N_a=C\×\sqrt{p}$

其中，C是基于管长、管的直径、管的摩擦系数等而计算的整数。

因此，从上游侧空间41引入到中间部分32直到压差ΔP_c变为零时为止的润滑剂的体积V″_a可由以下等式(等式7)表示。

[式7]

$V_a^{\′\′}={\∫}_0^{T_h}{C}_h\×\sqrt{p}\mathrm{dp}$

其中，T_h是压力为高期间的时间(压缩机1执行卸载操作期间的时间)，

当润滑剂从上游侧空间41流动到中间部分32时C_h是整数。

从中间部分32排放到下游侧空间42的润滑剂的量可以以同样的方式由下面的等式(等式8)表示。

[式8]

$V_a^{\′\′\′}={\∫}_0^{T_l}{C}_l\×\sqrt{p}\mathrm{dp}$

其中，T_l是压力为低期间的时间(压缩机1执行加载操作期间的时间)，当润滑剂从中间部分32流动到下游侧空间42时C_l是整数。

假设引入中间部分32中的润滑剂的体积等于从中间部分32排放的润滑剂的体积，下面的等式(等式9)通过合并等式(等式4)、等式(等式7)和等式(等式8)形成。

[式9]

$V_a^{\′\′\′}=V_s\×(1-{\mathrm{\ρ}}_l/{\mathrm{\ρ}}_h)={\∫}_0^{T_l}{C}_t\×\sqrt{p}\mathrm{dp}$

当中间部分32的容积V_s变化时，形成下面的等式(等式10)。

[式10]

$V_s=({\∫}_0^{T_l}{C}_l\×\sqrt{p}\mathrm{dp})/(1-{\mathrm{\ρ}}_l/{\mathrm{\ρ}}_h)$

由于中间部分32的容积V_s没有必要比由压差决定的润滑剂的体积大，所以中间部分32的容积V_s由通过合并等式(等式5)和等式(等式10)形成的下面的等式(等式11)表示。

[式11]

$\left\{\begin{array}{c}{V}_s\≥(N_a\×T_c)/(1-{\mathrm{\ρ}}_l/{\mathrm{\ρ}}_h)\\ V_s\≤({\∫}_0^{T_l}{C}_l\×\sqrt{p}\mathrm{dp})/(1-{\mathrm{\ρ}}_l/{\mathrm{\ρ}}_h)\end{array}\right.$

同时，当制冷气体的密度是ρ_l和ρ_h时制冷气体的压力P_l和P_h可使用系数g(x)表示，压差ΔP_c可由下面的等式(等式12)表示。

[式12]

ΔP_c＝|P_h-P_l|＝|g(ρ_h)-g(ρ_l)|

根据流体回路100及使用流体回路100的制冷循环设备200，制冷循环设备200被构造成使各个压缩机1的润滑剂储存部分15经由润滑剂均匀分配管5以串联的形式连接，因此，润滑剂按顺序循环经过润滑剂分离器61、开始压缩机1(a)、中间压缩机1(b)、结束压缩机1(c)，从而均匀地保持各个压缩机1的流体表面。此外，通过当可变容积式压缩机1交替重复加载操作和卸载操作时产生的压力变化使润滑剂通过流体回路11传输。因此，对于低压壳式压缩机1来说，可能难以将润滑剂从润滑剂储存部分15传输到具有更高压力的管，但是可通过流体回路100的抽吸动作来主动传输润滑剂。另外，当某一个可变容积式压缩机1产生压力变化时，还传输位于已停止的压缩机中的润滑剂，从而消除传统的出现压差的润滑剂均匀分配，因此防止当由执行不同于普通空气调节操作的润滑剂均匀分配导致制冷循环时性能下降。

在下文中，将描述根据另一实施例的流体回路100’及使用流体回路100’的制冷循环设备200’。本实施例与之前的实施例的不同之处在于安装润滑剂均匀分配管5的方向发生变化、省略通过润滑剂分离器61执行润滑剂均匀分配的结构、主要使用压缩机1的润滑剂储存部分15执行润滑剂均匀分配。

更具体地说，如图5所示，压缩机1的润滑剂储存部分15经由润滑剂均匀分配管5彼此连接，使得所述多个压缩机1形成闭环(circular ring)。此外，安装在各个压缩机1之间的流体回路100以直线布置，从而按开始压缩机1(a)、中间压缩机1(b)、结束压缩机1(c)、再到开始压缩机1(a)的顺序传输多余的润滑剂。

在本实施例的制冷循环设备中，通过当数字式压缩机1重复执行加载操作和卸载操作时产生的压力变化传输位于已停止的压缩机1中的润滑剂，与之前的实施例的方式相同。因此，实现各个压缩机1之间的润滑剂均匀分配，而不需要执行另外的润滑剂均匀分配操作，从而防止由执行润滑剂均匀分配操作导致的系统的制冷性能下降。

在以上两个实施例中，数字式压缩机用作可变容积式压缩机1，通过重复加载操作和卸载操作产生压力变化，通过压力变化传输润滑剂，从而实现润滑剂均匀分配。可使用变频式压缩机1作为可变容积式压缩机1来代替数字式压缩机。如图6的时序图所示，当使用变频式压缩机1时，变频器的频率交替重复上升和下降，以产生压力变化，通过流体回路100传输润滑剂。当按上述操作变频式压缩机1时，以与数字式压缩机1相同的方式实现润滑剂均匀分配。

此外，如图7所示，为了在变频式压缩机1中产生压力变化，例如，旁通管71可被连接在变频式压缩机1的排放管11和吸入管12之间，诸如电磁阀72的打开和关闭阀可安装在旁通管71上。如图8的时序图所示，在这种结构中，电磁阀72打开，以使制冷气体从排放管11旁通到吸入管12，使得压缩机1不工作，从而执行伪卸载操作(pseudo-unload operation)。因此，可以以与数字式压缩机1相同的方式重复执行加载操作和卸载操作。总之，重复产生压力变化，因此，通过流体回路100传输润滑剂，从而实现润滑剂均匀分配。

在下文中，将描述根据另一实施例的流体回路100及使用流体回路100的制冷循环设备200”。本实施例被构造成使压缩机安装到位于图9中示出的传统调节设备中的流体回路100，以将多余的润滑剂排放到排放侧。总之，已排放的润滑剂穿过室内单元并返回到室外单元，以执行各个室外单元的压缩机1之间的润滑剂均匀分配。

更具体地说，如图10所示，在安装在室外单元中的一个对应的室外单元中的传统可变容积低压壳式压缩机1中，润滑剂均匀分配管5被安装成使流体回路100的上游侧连接到安装在压缩机1的标准流量位置的润滑剂出口13，流体回路100的下游侧连接到延伸到压缩机1的吸入管12。在这种结构中，当重复执行加载操作和卸载操作以产生压力变化时，通过流体回路100将超过标准流量的多余的润滑剂传输到吸入管12。传输到吸入管12的润滑剂与制冷气体一起被引入压缩机1的气缸中，然后通过压缩机1的排放管11排放。

总之，有必要给压缩机1提供附加机构，以从传统的压缩机1排放多余的润滑剂。另一方面，在本实施例中，润滑剂均匀分配管5连接在润滑剂出口13和吸入管12之间，两个单向阀31以串联的形式安装在润滑剂均匀分配管5上，以使流体只流动到吸入管12，由此使多余的润滑剂通过排放管11排放。通过排放管11排放的润滑剂经过室内单元并且被分配到在各个室外单元的压缩机1中，从而实现润滑剂均匀分配。同时，当吸入端(在吸入端，吸入管12连接到压缩机1)的位置被设定为接近压缩机1中的气缸时，可增加润滑剂的排放率。

在本实施例中，数字式压缩机用作可变容积式压缩机1。可选地，变频式压缩机可用作可变容积式压缩机1。如图11所示，在这种情况下，润滑剂均匀分配管5可连接在润滑剂出口13和吸入管12之间，流体回路100可被安装成使润滑剂流动到吸入管12。另外，如前所述，旁通管71可连接在排放管11和吸入管12之间，电磁阀72可安装在旁通管71上。如上所述，当变频式压缩机1被配置成产生压力变化时，通过流体回路100将低压润滑剂排放到排放管11，从而实现润滑剂均匀分配。此外，变频式压缩机1的驱动频率可重复上升和下降，以产生压力变化。

在下文中，将描述根据又一实施例的流体回路100及使用流体回路100的制冷循环设备200”’。图10的实施例提出具有排放多余的润滑剂的功能的低压壳式压缩机1。另一方面，本实施例提出高压壳式压缩机1。

如图12所示，高压壳式压缩机1可被构造成使润滑剂均匀分配管5连接在用于排放多余润滑剂的润滑剂出口13和排放管11之间，两个单向阀31以串联的形式安装在润滑剂均匀分配管5上，以使流体只流动到吸入管12，使得流体流动到排放管11，从而形成流体回路100。如图13的时序图所示，在这种情况下，例如，当高压壳式压缩机1是变频式压缩机时，压缩机的驱动频率重复地上升和下降，以产生压力变化，结果，将多余的润滑剂排放到排放管11。总之，润滑剂被排放到室内单元，然后被分配到各个室外单元，从而实现润滑剂均匀分配。同时，当使用高压壳式压缩机1时，即使在上游侧空间41和下游侧空间42处的压力变化和由压缩机1产生的压力变化的相位与低压壳式压缩机1产生的压力变化的相位相反，仍以相同的方式传输润滑剂。

将描述其他实施例。流体回路和制冷循环设备不限于空气调节设备。例如，实施例可应用到诸如冰箱的制冷设备。此外，基于压缩机的构造和操作可周期性地产生压力变化，以通过流体回路传输润滑剂。

此外，没必要只将流体回路应用到制冷循环设备。除了制冷循环设备以外，还可在可压缩流体和不可压缩流体以混合态流动的设备中使用流体回路来传输不可压缩流体。

从以上描述清楚的是，两个单向阀以串联的形式安装在作为泵单元的管上，具有预定的容积的中间部分形成在两个单向阀之间。因此，当上游侧空间的压力和下游侧空间的压力在高压和低压之间重复交替时，通过泵单元的抽吸操作传输作为不可压缩流体的润滑剂。因此，省略附加的润滑剂均匀分配操作，以防止制冷效率降低，结果，以更高的效率操作制冷循环设备。

虽然已经示出并描述了一些实施例，但是本领域技术人员应当认识到，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可对这些实施例进行改变。

Claims (12)

1.一种流体回路，可压缩流体和不可压缩流体以混合态在所述流体回路中流动，所述流体回路包括：

上游侧空间和下游侧空间，在上游侧空间和下游侧空间中内部压力在高压和低压之间重复交替；

泵单元，具有连接到上游侧空间的入口和连接到下游侧空间的出口，所述泵单元包括两个单向阀和中间部分，所述两个单向阀以串联的方式沿允许流体从上游侧空间运动到下游侧空间的方向布置，所述中间部分具有预定的容积并且形成在所述两个单向阀之间。

2.根据权利要求1所述的流体回路，其中，中间部分具有由Vs表示的容积，所述容积Vs被设定为在由以下不等式所表示的范围内，

$\left\{\begin{array}{c}{V}_s\≥(N_a\×T_c)/(1-{\mathrm{\ρ}}_l/{\mathrm{\ρ}}_h)\\ V_s\≤({\∫}_0^{T_l}{C}_l\×\sqrt{p}\mathrm{dp})/(1-{\mathrm{\ρ}}_l/{\mathrm{\ρ}}_h)\end{array}\right.$

其中，ρ_h是可压缩流体在高压时的密度，

ρ_l是可压缩流体在低压时的密度，

T_c是在高压和低压之间变化的周期，

N_a是不可压缩流体的体积流量，

p是压力损失，

C₁是整数，

T_l是直到泵单元的压力等于上游侧空间的压力时的时间。

3.根据权利要求1所述的流体回路，其中，在泵单元的中间部分的底部设置有流体出口孔。

4.一种制冷循环设备，包括：

多个压缩机；

润滑剂均匀分配机构，用于在各个压缩机之间执行润滑剂均匀分配，所述润滑剂均匀分配机构具有至少一个流体回路，所述流体回路包括上游侧空间和下游侧空间、泵单元，在上游侧空间和下游侧空间中内部压力在高压和低压之间重复交替，所述泵单元具有连接到上游侧空间的入口和连接到下游侧空间的出口，所述泵单元包括两个单向阀和中间部分，所述两个单向阀以串联的方式沿允许流体从上游侧空间运动到下游侧空间的方向布置，所述中间部分具有预定的容积并且形成在所述两个单向阀之间。

5.根据权利要求4所述的制冷循环设备，其中，

润滑剂均匀分配机构具有润滑剂均匀分配管，以使各个压缩机的润滑剂储存部分互相连接，从而储存润滑剂，所述至少一个流体回路形成在润滑剂均匀分配管处，所述多个压缩机中的至少一个压缩机包括可变容积式压缩机，在所述可变容积式压缩机中，上游侧空间的内部压力和下游侧空间的内部压力基于压缩机的排放容积的变化而在高压和低压之间变化。

6.根据权利要求4所述的制冷循环设备，其中，

压缩机为可变容积低压壳式压缩机，

润滑剂均匀分配机构具有：润滑剂均匀分配管，连接在压缩机的每个润滑剂储存部分与连接到压缩机以吸入润滑剂的每个吸入管之间；至少一个流体回路，安装在润滑剂均匀分配管上。

7.根据权利要求6所述的制冷循环设备，其中，流体回路的上游侧连接到压缩机的润滑剂出口，流体回路的下游侧连接到延伸到压缩机的吸入管。

8.根据权利要求4所述的制冷循环设备，其中，

压缩机为可变容积高压壳式压缩机，

润滑剂均匀分配机构具有：润滑剂均匀分配管，连接在压缩机的每个润滑剂储存部分和连接到压缩机以排放润滑剂的每个排放管之间；至少一个流体回路，安装在润滑剂均匀分配管上。

9.根据权利要求8所述的制冷循环设备，其中，流体回路的上游侧连接到压缩机的润滑剂出口，流体回路的下游侧连接到从压缩机延伸的排放管。

10.根据权利要求4所述的制冷循环设备，其中，

多个压缩机中的至少一个压缩机为变频式压缩机，

润滑剂均匀分配机构具有：排放管，连接到所述变频式压缩机，以排放润滑剂；吸入管，吸入润滑剂；旁通管，连接在所述排放管和所述吸入管之间；阀，安装在旁通管上，以使制冷气体从所述排放管旁通到所述吸入管，从而执行伪卸载操作。

11.根据权利要求4所述的制冷循环设备，还包括：排放管，排放来自所述多个压缩机的润滑剂；润滑剂分离器，连接到所述排放管，以从所述多个压缩机排放的制冷剂中分离润滑剂；润滑剂返回管，安装在所述润滑剂分离器和用于吸入压缩机中的一个压缩机的润滑剂的吸入管之间，以使润滑剂返回到所述压缩机中的一个压缩机。

12.根据权利要求4所述的制冷循环设备，其中，

所述多个压缩机中的每个压缩机包括：润滑剂储存部分；润滑剂均匀分配机构，具有使压缩机的每个润滑剂储存部分彼此连接的多个润滑剂均匀分配管，使得压缩机形成闭环；流体回路，安装在各个压缩机之间，以在压缩机之间传输多余的润滑剂。

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