CN103292520B - 多联机空调系统油平衡装置及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多联机空调系统油平衡装置及其控制方法，多联机空调系统包括N个模块；每个模块均包括压缩机、油分离器、低压储液罐、四通阀及控制器；每个模块的油分离器上均设有均油排油口；所述的均油排油口上连接有均油排油管；所述的均油排油管上设有排油管电磁阀；每个模块的低压储液罐的输入端均连接有均油回油管；所述的均油回油管上设有回油管电磁阀；每个模块的均油排油管的自由端和均油回油管的自由端均连接在均油管上；所述的N个模块的均油管相互连通。该油平衡装置及其控制方法结构简单，安装方便，成本低，且适用于低压压缩机和高压压缩机。
Description
技术领域
本发明涉及一种多联机空调系统油平衡装置及控制方法。
背景技术
随着变频技术的推广应用，变频多联机的工程应用得到了迅猛的发展。与普通的空调器相比，变频多联机具有容量大、室内外机安装距离远、舒适可靠等优点，以其自由的组合布置、优良的部分负荷效率及灵活的使用方法，适应了市场的需求。为了实现以上功能，系统中安装的压缩机多，配管长，这样对压缩机运行的可靠性运行提出了严重的挑战。其中油平衡是实现压缩机高可靠性运行的关键技术。
对单一模块的多联机，其系统一般由1-3台压缩机组成，对多模块组合的多联机，系统由多个模块组成，其中一台为主机，其余的模块为子机，子机一般为1-3台。这样整个机组最多可以由12台压缩机组成，而且配管总长度长达1000m，另外，压缩机运转状态的不同，部分压缩机处于停机的状态，加之，不同匹数的模块，安装的压缩机容量不同，会造成各压缩机排油量和吸气侧吸入的油量不同，经过长时间的运行，就会引起各压缩机之间的油量不均衡，运行时间越久，压缩机贮油量的差异性越来越明显。如果这种不均衡状态比较严重，就会导致系统中的部分压缩机缺油，影响压缩机的润滑和冷却效果，增大压缩机内部轴和轴承摩损，并缩短该压缩机的使用寿命，进而影响整个机组的稳定性和运行性能。如果部分压缩机严重缺油时，甚至会直接导致压缩机卡缸损坏。为了避免这一问题的发生，多联式空调机组可以采取适当的油平衡方式，以保证机组中的各压缩机始终都处于油量最佳状态，确保机组运行的稳定性和良好的使用效果。
目前的大多数的多联机产品采用的油平衡技术方式及缺陷如下：
1、改变压缩机输出能力的均油方式。
即调节压缩机的输出能力，改变压缩机低压压力，使压缩机油腔之间形成压差，实现压缩机之间的均油。对变频压缩机，可以通过调节运行频率来调节低压压力，而定频压缩机则一般通过停机和开机这两种方式调节低压压力，通过上述控制使压缩机低压侧形成所需的压力差，实现均油效果。对压缩机均运转的机组，包括单模块机组和模块组合的机组，是按照对等原则进行调频的，保证各压缩机均进行排油和吸油的过程。
该均油方式存在以下缺陷：
（1）、该均油方式仅适用于低压腔压缩机，对高压腔压缩机，该均油方式不能适用。
（2）、在机组正常运行过程中进入均油时，有时候需要通过停机的方式以提高自身油腔内的压力，必然会导致室外机能力大幅度下降，从而影响用户的使用。
（3）、通过调节压缩机输出能力建立的压差较小，不能保证顺利实现均油，如当室外机安装高度存在一定的落差时，或者均油管安装不水平时，均油存在一定的困难。因此该均油设计策略，对室外机安装及均油管安装要求严格。再比如在环境很低的工况下制热时，系统运行时低压压力低，通过调节压缩机的运行频率或运行容量很难达到最佳的均油压差，容易导致均油失败。
（4）、该控制策略实现的均衡均油，难以按照压缩机贮油量的多少进行均油，有时候贮油量少的压缩机，进行的是排油过程而不是吸油过程，导致少油的压缩机油量更少，贮油量多的压缩机吸入更多的油，不能做到“按需”均油。
2、外置油槽的均油方式。
考虑到低压腔压缩机，油腔处于压缩机的低压部分，难以形成压力差进行均油，采取外置油槽的均油方式，即在压缩机之外设计油槽，把压缩机多出部分的油引入到油槽中，对低压腔压缩机，借助排气测的高压，对高压腔压缩机，利用油腔中自身的高压，把油槽中的油从一个模块输送到另外一个模块。
缺点是增加有个油槽，增加成本，而且加工时增加了很多个焊点，增加了冷媒泄漏的风险。
3、在压缩机底部开均油孔，通过铜管联通各压缩机之间的均油孔，使压机油腔直接之间形成一个联通的油池。
这种方式缺点是需要在压缩机底部开孔，增加了压缩机的制造成本，而且对于一个模块中有多台压缩机的机组，比如4模块机组，每个模块中有3台压缩机，这样共有12台压缩机，如果每台压缩机之间都通过压缩机底部开均油孔的方式连接，导致均油管错综复杂，焊接也会非常复杂。
4）采用毛细管交叉回油方式，实现油平衡。
该均油方式不是真正意义上的均油，只是回油的一种方式。
这里提出一种新的均油方式，该均油方式能适用于低压腔压缩机和高压腔压缩机，而且安装方式极为简单，只要在各模块均油截止阀间用铜管连接起来即可。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种结构简单，安装方便，成本低，且适用于低压压缩机和高压压缩机的多联机空调系统油平衡装置。
本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的多联机空调系统油平衡装置，所述的多联机空调系统包括N个模块；每个模块均包括压缩机、油分离器、低压储液罐、四通阀及控制器；每个模块的油分离器上均设有均油排油口；所述的均油排油口上连接有均油排油管；所述的均油排油管上设有排油管电磁阀；每个模块的低压储液罐的输入端均连接有均油回油管；所述的均油回油管上设有回油管电磁阀；每个模块的均油排油管的自由端和均油回油管的自由端均连接在均油管上；所述的N个模块的均油管相互连通。
本发明要解决的另一个技术问题是，提供一种操作方便，均油效果好的多联机空调系统油平衡装置的控制方法。
本发明的另一个技术解决方案是，提供一种多联机空调系统油平衡装置的控制方法，具体均油过程如下：
一、多联机空调系统包括两个模块时；
（一）、当模块一排油，模块二吸油时；
（1）系统运行t时间后，进行一次排油；
（2）排油时，模块一中的排油管电磁阀打开，模块一中的回油管电磁阀关闭；模块二中的回油管电磁阀打开，模块二中的排油管电磁阀关闭；
（3）在模块一中的油分离器中的高压的作用下，模块一的油分离器中的油经过模块一的均油排油管、模块一的排油管电磁阀、模块一的均油管、模块二的均油管、模块二的回油管电磁阀、模块二的均油回油管，然后到达模块二中的低压储液罐；
（4）均油过程完成，模块一中的排油管电磁阀关闭，模块二中的回油管电磁阀关闭；
（二）、当模块一吸油，模块二排油时；
（1）系统运行t时间后，进行一次排油；
（2）排油时，模块二中的排油管电磁阀打开，模块二中的回油管电磁阀关闭；模块一中的回油管电磁阀打开，模块一中的排油管电磁阀关闭；
（3）在模块二中的油分离器中的高压的作用下，模块二的油分离器中的油经过模块二的均油排油管、模块二的排油管电磁阀、模块二的均油管、模块一的均油管、模块一的回油管电磁阀、模块一的均油回油管，然后到达模块一中的低压储液罐；
（4）均油过程完成，模块二中的排油管电磁阀关闭，模块一中的回油管电磁阀关闭；
二、多联机空调系统包括三个模块时；
按照两个模块吸油，一个模块排油进行控制；
三、多联机空调系统包括三个以上模块时；
若模块的数量是偶数时，按照一半数量的模块吸油；另外一半数量的模块排油进行控制；
若模块的数量是奇数时，按照吸油的模块比排油的模块多一个进行控制。
本发明多联机空调系统油平衡装置及其控制方法与现有技术相比，具有以下显著优点和有益效果：
本发明的多联机空调系统油平衡装置通过在各模块中增加均油排油管，排油管电磁阀、均油回油管及回油管电磁阀，各个模块的均油管相互连通。结构简单，安装方便，成本低。本发明的多联机空调系统油平衡装置的控制方法，其实现油平衡的方式是模块中油分离器中多余的压缩机油，通过控制各模块中的排油管电磁阀和回油管电磁阀，形成一定的压力差，以实现各模块之间的均油，操作非常简单，均油效果较好。
作为本发明的一种改进，每个模块的油分离器的输出端均设有高压压力传感器，所述的高压压力传感器与所述的控制器相连接。采用此种结构后，高压压力传感器检测系统中的排气压力，用以控制制热时的压缩机输出能力。
作为本发明的另一种改进，每个模块的低压储液罐的输出端均设有低压压力传感器，所述的低压压力传感器与所述的控制器相连接。采用此种结构后，低压压力传感器检测系统中的吸气压力，用以控制制冷时的压缩机输出能力。
每个模块的均油管上均设有均油管截止阀。
均油过程持续的时间是通过控制器内部设置时间来控制。
附图说明
附图是本发明多联机空调系统油平衡装置的结构框图。
如图所示：1、模块，1.1、压缩机，1.2、油分离器，1.3、低压储液罐，1.4、四通阀，1.5、高压压力传感器，1.6、低压压力传感器，1.7、均油排油管，1.8、排油管电磁阀，1.9、均油回油管，1.10、回油管电磁阀，1.11、均油管，1.12、油管截止阀，1.13、连接管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明多联机空调系统油平衡装置及其控制方法作进一步详细说明。
请参阅附图所示，本发明多联机空调系统油平衡装置，所述的多联机空调系统包括N个模块1。每个模块1均包括压缩机1.1、油分离器1.2、低压储液罐1.3、四通阀1.4及控制器。
每个模块1的油分离器1.2的输出端均设有高压压力传感器1.5，所述的高压压力传感器1.5与所述的控制器相连接。每个模块1的低压储液罐1.3的输出端均设有低压压力传感器1.6，所述的低压压力传感器1.6与所述的控制器相连接。
每个模块1的油分离器1.2上均设有均油排油口；所述的均油排油口上连接有均油排油管1.7；所述的均油排油管1.7上设有排油管电磁阀1.8；每个模块1的低压储液罐1.3的输入端均连接有均油回油管1.9；所述的均油回油管1.9上设有回油管电磁阀1.10；每个模块1的均油排油管1.7的自由端和均油回油管1.9的自由端均连接在均油管1.11上；所述的N个模块的均油管1.11相互连通。每个模块1的均油管1.11上均设有均油管截止阀1.12。
本具体实施例中，所述的模块为两个，即模块一和模块二。
多联机空调系统油平衡装置的控制方法，具体均油过程如下：
一、多联机空调系统包括两个模块时；
（一）、当模块一排油，模块二吸油时；
（1）系统运行t时间后，进行一次排油；
（2）排油时，模块一中的排油管电磁阀打开，模块一中的回油管电磁阀关闭；模块二中的回油管电磁阀打开，模块二中的排油管电磁阀关闭；
（3）在模块一中的油分离器中的高压的作用下，模块一的油分离器中的油经过模块一的均油排油管、模块一的排油管电磁阀、模块一的均油管、模块二的均油管、模块二的回油管电磁阀、模块二的均油回油管，然后到达模块二中的低压储液罐；
（4）均油过程完成，模块一中的排油管电磁阀关闭，模块二中的回油管电磁阀关闭；
（二）、当模块一吸油，模块二排油时；
（1）系统运行t时间后，进行一次排油；
（2）排油时，模块二中的排油管电磁阀打开，模块二中的回油管电磁阀关闭；模块一中的回油管电磁阀打开，模块一中的排油管电磁阀关闭；
（3）在模块二中的油分离器中的高压的作用下，模块二的油分离器中的油经过模块二的均油排油管、模块二的排油管电磁阀、模块二的均油管、模块一的均油管、模块一的回油管电磁阀、模块一的均油回油管，然后到达模块一中的低压储液罐；
（4）均油过程完成，模块二中的排油管电磁阀关闭，模块一中的回油管电磁阀关闭；
二、多联机空调系统包括三个模块时；
按照两个模块吸油，一个模块排油进行控制；
三、多联机空调系统包括三个以上模块时；
若模块的数量是偶数时，按照一半数量的模块吸油；另外一半数量的模块排油进行控制；
若模块的数量是奇数时，按照吸油的模块比排油的模块多一个进行控制。
均油过程持续的时间是通过控制器内部设置时间来控制。
Claims (5)
1.一种多联机空调系统油平衡装置，所述的多联机空调系统包括N个模块(1)；每个模块(1)均包括压缩机(1.1)、油分离器(1.2)、低压储液罐(1.3)、四通阀(1.4)及控制器；其特征在于：每个模块(1)的油分离器(1.2)上均设有均油排油口；所述的均油排油口上连接有均油排油管(1.7)；所述的均油排油管(1.7)上设有排油管电磁阀(1.8)；每个模块(1)的低压储液罐(1.3)的输入端均连接有均油回油管(1.9)；所述的均油回油管(1.9)上设有回油管电磁阀(1.10)；每个模块(1)的均油排油管(1.7)的自由端和均油回油管(1.9)的自由端均连接在均油管(1.11)上；所述的N个模块(1)的均油管(1.11)相互连通；每个模块(1)的均油管(1.11)上均设有均油管截止阀(1.12)。
2.根据权利要求1所述的多联机空调系统油平衡装置，其特征在于：每个模块(1)的油分离器(1.2)的输出端均设有高压压力传感器(1.5)，所述的高压压力传感器(1.5)与所述的控制器相连接。
3.根据权利要求1或2所述的多联机空调系统油平衡装置，其特征在于：每个模块(1)的低压储液罐(1.3)的输出端均设有低压压力传感器(1.6)，所述的低压压力传感器(1.6)与所述的控制器相连接。
4.根据权利要求1所述的多联机空调系统油平衡装置的控制方法，具体均油过程如下：
一、多联机空调系统包括两个模块时；
(一)、当模块一排油，模块二吸油时；
(1)系统运行t时间后，进行一次排油；
(2)排油时，模块一中的排油管电磁阀打开，模块一中的回油管电磁阀关闭；模块二中的回油管电磁阀打开，模块二中的排油管电磁阀关闭；
(3)在模块一中的油分离器中的高压的作用下，模块一的油分离器中的油经过模块一的均油排油管、模块一的排油管电磁阀、模块一的均油管、模块二的均油管、模块二的回油管电磁阀、模块二的均油回油管，然后到达模块二中的低压储液罐；
(4)均油过程完成，模块一中的排油管电磁阀关闭，模块二中的回油管电磁阀关闭；
(二)、当模块一吸油，模块二排油时；
(1)系统运行t时间后，进行一次排油；
(2)排油时，模块二中的排油管电磁阀打开，模块二中的回油管电磁阀关闭；模块一中的回油管电磁阀打开，模块一中的排油管电磁阀关闭；
(3)在模块二中的油分离器中的高压的作用下，模块二的油分离器中的油经过模块二的均油排油管、模块二的排油管电磁阀、模块二的均油管、模块一的均油管、模块一的回油管电磁阀、模块一的均油回油管，然后到达模块一中的低压储液罐；
(4)均油过程完成，模块二中的排油管电磁阀关闭，模块一中的回油管电磁阀关闭；
二、多联机空调系统包括三个模块时；
按照两个模块吸油，一个模块排油进行控制；
三、多联机空调系统包括多于三个模块时；
若模块的数量是偶数时，按照一半数量的模块吸油；另外一半数量的模块排油进行控制；
若模块的数量是奇数时，按照吸油的模块比排油的模块多一个进行控制。
5.根据权利要求4所述的多联机空调系统油平衡装置的控制方法，其特征在于：均油过程持续的时间是通过控制器内部设置时间来控制。
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