CN104422065B - 空调系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调系统及其控制方法，空调系统包括压缩机、背压阀、冷凝器、节流装置和蒸发器，压缩机的排气口与背压阀的进口连通，背压阀的出口经排气管路与冷凝器的一端连接，冷凝器的另一端与节流装置的一端连接，节流装置的另一端与蒸发器的一端连接，蒸发器的另一端经吸气管路与压缩机的回气口连接;背压阀上设置有外部平衡口，该外部平衡口分别经第一管路和第二管路与吸气管路和排气管路连接，且在第一管路和第二管路上分别设置有第一控制阀和第二控制阀。本发明的空调系统及其控制方法，既能使系统迅速建立足够的高低压差，保障压缩机供油、冷却顺畅，又能避免压缩机反转，保障制冷系统长期安全稳定的运行。

Description

空调系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及空调技术领域，特别是涉及一种空调系统及其控制方法。

背景技术

为了满足生产生活的需要，目前使用的冷水机组，一般一年四季均要运行。机组常因气候条件等原因遭遇冷启动。以螺杆式水冷冷水机组为例，冷启动时，系统高压端压力上不去，高低压差较低，压缩机加载很困难，常常造成螺杆压缩机供油不足。为了解决此问题，有的空调系统使用背压阀来保证系统建立足够的压差。但是，当前的背压阀控制方式有一个显著的弊端:压缩机停机瞬间，高低压差足以保持背压阀处于开启状态，使得去往冷凝器的高温高压排气回流到压缩机，造成压缩机的反转。长此循环会导致压缩机损坏严重，从而对制冷系统产生不可逆转的后果。

发明内容

针对上述现有技术现状，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种空调系统及其控制方法，其既能使系统迅速建立足够的高低压差，保障压缩机供油、冷却顺畅，又能避免压缩机反转，保障制冷系统长期安全稳定的运行。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种空调系统，包括压缩机、背压阀、冷凝器、节流装置和蒸发器，所述压缩机的排气口与所述背压阀的进口连通，所述背压阀的出口经排气管路与所述冷凝器的一端连接，所述冷凝器的另一端与所述节流装置的一端连接，所述节流装置的另一端与所述蒸发器的一端连接，所述蒸发器的另一端经吸气管路与所述压缩机的回气口连接;所述背压阀上设置有外部平衡口，该外部平衡口分别经第一管路和第二管路与所述吸气管路和所述排气管路连接，且在所述第一管路和所述第二管路上分别设置有第一控制阀和第二控制阀。

在其中一个实施例中，所述空调系统还包括分流器，该分流器具有第一接口、第二接口和第三接口，所述第一接口与第三管路的一端连接，所述第三管路的另一端与所述外部平衡口连接，所述第二接口与所述第一管路一端连接，所述第一管路的另一端与所述吸气管路连接，所述第三接口与所述第二管路的一端连接，所述第二管路的另一端与所述排气管路连接。

在其中一个实施例中，所述分流器为T型三通管。

在其中一个实施例中，所述第一控制阀、所述第二控制阀均为电磁阀。

在其中一个实施例中，所述空调系统还包括油分离器，该油分离器的气液进口与所述压缩机的排气口连通，该油分离器的排气口与所述背压阀的进口连通。

在其中一个实施例中，所述油分离器包括内置油分离器和外置油分离器，所述内置油分离器的气液进口与所述压缩机的排气口连通，所述内置油分离器的排气口与所述背压阀的进口连通，所述背压阀的出口经所述排气管路与所述外置油分离器的气液进口连接。

在其中一个实施例中，所述空调系统为水冷式空调系统。

本发明所提供的一种上述空调系统的控制方法，包括如下步骤:

当所述压缩机开启时，所述第一控制阀打开，所述第二控制阀关闭;

当所述压缩机关闭时，所述第一控制阀关闭，所述第二控制阀打开。

与现有技术相比，本发明所提供的空调系统由于采用了上述结构，当所述压缩机开启时，所述第一控制阀打开，所述第二控制阀关闭，系统能迅速建立足够的高低压差，从而保证压缩机供油、冷却顺畅，进而有效地保证系统冷启动的安全、平稳;而当所述压缩机关闭时，所述第一控制阀关闭，所述第二控制阀打开，起到止回和关断的作用，避免压缩机反转，保护系统正常关闭。

附图说明

图1为本发明其中一个实施例中的空调系统的原理图;

图2为图1中的空调系统的背压阀的连接关系图;

图3为图2的仰视图。

以上各图中，1、压缩机;2、背压阀;2a、背压阀的进口;2b、背压阀的出口;2c、背压阀的外部平衡口;3、第一管路;4、第二管路;5、第三管路;6、第一控制阀;7、第二控制阀;8、排气管路;9、吸气管路;10、分流器。

具体实施方式

下面参考附图并结合实施例对本发明进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，以下各实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，本发明其中一个实施例中的空调系统包括:压缩机1、背压阀2、冷凝器(图中未示出)、节流装置(图中未示出)、蒸发器(图中未示出)、排气管路8、吸气管路9、第一管路3、第二管路4、第一控制阀6和第二控制阀7，其中，所述压缩机1的排气口与所述背压阀2的进口2a连通，所述背压阀2的出口2b经排气管路8与所述冷凝器的一端连接，所述冷凝器的另一端与所述节流装置的一端连接，所述节流装置的另一端与所述蒸发器的一端连接，所述蒸发器的另一端经吸气管路9与所述压缩机1的回气口连接。

结合图1、2及3所示，所述背压阀2上设置有外部平衡口2c，该外部平衡口2c分别经第一管路3和第二管路4与所述吸气管路9和所述排气管路8连接，且在所述第一管路3和所述第二管路4上分别设置有第一控制阀6和第二控制阀7。

较优地，所述空调系统还包括分流器10，该分流器10具有彼此相互连通的第一接口、第二接口和第三接口，所述第一接口与第三管路5的一端连接，所述第三管路5的另一端与所述外部平衡口2c连接，所述第二接口与所述第一管路3一端连接，所述第一管路3的另一端与所述吸气管路9连接，所述第三接口与所述第二管路4的一端连接，所述第二管路4的另一端与所述排气管路8连接。较优地，所述分流器10为T型三通管。

较优地，所述第一控制阀6、所述第二控制阀7均为电磁阀。

较优地，所述空调系统还包括油分离器，该油分离器的气液进口与所述压缩机1的排气口连通，该油分离器的排气口与所述背压阀2的进口2a连通。具体分以下三种情况:

(1)如果压缩机1自带内置油分离器，将背压阀2的进口2a与内置油分离器的排气口连接;

(2)如压缩机1不带内置油分离器，只有外置油分离器，则背压阀2的进口2a与外置油分离器的排气口连接;

(3)压缩机1既自带内置油分离器，又有外置油分离器，为保障压缩机1顺利回油，将背压阀2的进口2a与内置油分离器的排气口连接。

较优地，所述空调系统为水冷式空调系统。进一步地，所述空调系统为螺杆式水冷冷水空调系统。

本发明另一个实施例中，提供一种上述空调系统的控制方法，包括以下步骤:

步骤1、当压缩机1开启时，第一控制阀6开启，第二控制阀7维持关闭状态。此时，压缩机1吸气沿第一管路3途经分流器10、第三管路5，从外部平衡口2c流至背压阀2的顶部，形成压力P1;压缩机1压缩后的高温高压排气，经过油分离器排气口，流至背压阀2底部，形成压力P2。压缩机1开启瞬间由于P1≈P2(相差很小，远小于背压阀2自身弹簧力)，背压阀2保持关闭状态。随着压缩机1不断做功，高压侧P2的压力不断增大，当高低压差之间建立足够时，即P2-P1＞背压阀2自身弹簧力，背压阀2开启。即，背压阀2的进口2a与出口2b之间形成通路。而后，制冷剂气体经冷凝器、节流装置、蒸发器进入压缩机1吸气管路9，顺利完成制冷循环。压缩机1开始正常加载、压缩机1供油系统顺畅。进而保证压缩机1正常启动、容积调节，特别是保护压缩机1冷启动时，机组的安全、可靠。

步骤2、当压缩机1关闭时，第一控制阀6关闭，第二控制阀7开启。此时，压缩机1吸气不能通过第一控制阀6及第一管路3流至背压阀2顶部。此时，由于第二控制阀7开启，来自排气管路8的高压排气，途径第二管路4、分流器10，从外部平衡口2c流至背压阀2顶部，形成压力P3。此时P2≈P3，P2-P3≈0(相差极小，可忽略不计)。背压阀2的进口2a与出口2b之间的通路瞬间关闭，从而防止排气管路8内的高压气体回流入系统油分离器的排气口，进而防止高压排气回流入压缩机1高压端。通过上述控制方式，有效地避免压缩机1的长期反转，切实有效地保障了压缩机1的安全性，保证系统的正常关闭。

由此可见，本实施例中的空调系统及其控制方法，切实有效地保证了压缩机1供油系统的可靠性与系统的长期稳定。同时，也保护了压缩机1本身，保障系统的正常关闭，起到延长压缩机1与整个系统寿命的积极作用。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种空调系统，包括压缩机、背压阀、冷凝器、节流装置和蒸发器，所述压缩机的排气口与所述背压阀的进口连通，所述背压阀的出口经排气管路与所述冷凝器的一端连接，所述冷凝器的另一端与所述节流装置的一端连接，所述节流装置的另一端与所述蒸发器的一端连接，所述蒸发器的另一端经吸气管路与所述压缩机的回气口连接；其特征在于，所述背压阀上设置有外部平衡口，所述空调系统还包括分流器，该分流器具有第一接口、第二接口和第三接口，所述第一接口与第三管路的一端连接，所述第三管路的另一端与所述外部平衡口连接，所述第二接口与第一管路一端连接，所述第一管路的另一端与所述吸气管路连接，所述第三接口与第二管路的一端连接，所述第二管路的另一端与所述排气管路连接，且在所述第一管路和所述第二管路上分别设置有第一控制阀和第二控制阀；当所述压缩机开启时，所述第一控制阀打开，所述第二控制阀关闭；当所述压缩机关闭时，所述第一控制阀关闭，所述第二控制阀打开。

2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述分流器为T型三通管。

3.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述第一控制阀、所述第二控制阀均为电磁阀。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括油分离器，该油分离器的气液进口与所述压缩机的排气口连通，该油分离器的排气口与所述背压阀的进口连通。

5.根据权利要求4所述的空调系统，其特征在于，所述油分离器包括内置油分离器和外置油分离器，所述内置油分离器的气液进口与所述压缩机的排气口连通，所述内置油分离器的排气口与所述背压阀的进口连通，所述背压阀的出口经所述排气管路与所述外置油分离器的气液进口连接。

6.根据权利要求4所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统为冷水式空调系统。

7.根据权利要求6所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统为螺杆式水冷冷水空调系统。

8.一种空调系统，包括压缩机、背压阀、冷凝器、节流装置和蒸发器，所述压缩机的排气口与所述背压阀的进口连通，所述背压阀的出口经排气管路与所述冷凝器的一端连接，所述冷凝器的另一端与所述节流装置的一端连接，所述节流装置的另一端与所述蒸发器的一端连接，所述蒸发器的另一端经吸气管路与所述压缩机的回气口连接；其特征在于，所述背压阀上设置有外部平衡口，该外部平衡口分别经第一管路和第二管路与所述吸气管路和所述排气管路连接，且在所述第一管路和所述第二管路上分别设置有第一控制阀和第二控制阀；当所述压缩机开启时，所述第一控制阀打开，所述第二控制阀关闭；当所述压缩机关闭时，所述第一控制阀关闭，所述第二控制阀打开。

9.根据权利要求8所述的空调系统，其特征在于，所述第一控制阀、所述第二控制阀均为电磁阀。

10.根据权利要求8或9所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括油分离器，该油分离器的气液进口与所述压缩机的排气口连通，该油分离器的排气口与所述背压阀的进口连通。

11.根据权利要求10所述的空调系统，其特征在于，所述油分离器包括内置油分离器和外置油分离器，所述内置油分离器的气液进口与所述压缩机的排气口连通，所述内置油分离器的排气口与所述背压阀的进口连通，所述背压阀的出口经所述排气管路与所述外置油分离器的气液进口连接。

12.根据权利要求10所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统为冷水式空调系统。

13.根据权利要求12所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统为螺杆式水冷冷水空调系统。

14.一种如权利要求1至13中任意一项所述的空调系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

当所述压缩机开启时，所述第一控制阀打开，所述第二控制阀关闭；

当所述压缩机关闭时，所述第一控制阀关闭，所述第二控制阀打开。