CN105216585B - 冷藏车空调系统及其控制方法和冷藏车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷藏车空调系统及其控制方法和冷藏车。冷藏车空调系统包括通过冷媒管路连接以形成制冷回路的压缩机、第一换热装置、第一节流装置和第二换热装置，所述冷藏车空调系统还包括油分离装置、回油回路和控制装置，所述油分离装置连接于所述压缩机的出口的所述冷媒管路上，所述回油回路的进口与所述油分离装置的回油口连接，所述回油回路的出口与所述压缩机的进口连接，所述控制装置用于控制所述油分离装置或所述回油回路是否工作。本发明可以缓解压缩机缺油的现象。

Description

冷藏车空调系统及其控制方法和冷藏车

技术领域

本发明涉及空调设备技术领域，特别涉及一种冷藏车空调系统及其控制方法和冷藏车。

背景技术

随着人们对食物等生活用品保鲜要求的提高，对运输过程中的食物进行冷冻冷藏的冷藏车的应用也越来越广泛。冷藏车在冷冻的情况下其车厢内温度要求一直保持在很低状态(-18℃左右)，可靠性要求高，此时冷藏车空调系统的蒸发器的蒸发温度会更低，压缩机需要较大的排气量。

在实现本发明的过程中发明人发现，冷藏车空调系统在排气量较大时，斜盘活塞式压缩机很容易产生活塞咬缸的问题。发明人对这种现象产生的原因进行了细致深入的分析后发现，斜盘活塞式压缩机很容易产生活塞咬缸的现象是由于压缩机缺油造成的。

在以上原因分析的基础上，发明人进一步发现，现有技术中，压缩机的安装位置偏下，冷藏车空调系统的制冷系统一般不设置回油，压缩机的高温排气中直接带有少量的润滑油，带有润滑油的高温排气直接进入冷凝器，同时整个冷藏车空调系统的制冷流路较长，容易导致润滑油积聚在中间段，无法回到压缩机，导致压缩机缺油。冷藏车空调系统中如果采用平行流的冷凝器，自动回油的困难还将进一步增加。斜盘活塞式压缩机等活塞压缩机对于缺油特别敏感，因此在压缩机高排气量时容易因缺油产生活塞咬缸的后果。另外，其它类型的压缩机虽然不像斜盘活塞式压缩机那样在缺油时有明显的外在表现，但是缺油也对其它类型的压缩机的性能和寿命造成了不良影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冷藏车空调系统及其控制方法和冷藏车，以解决冷藏车空调系统中压缩机容易缺油的问题。

本发明第一方面提供一种冷藏车空调系统，包括通过冷媒管路连接以形成制冷回路的压缩机、第一换热装置、第一节流装置和第二换热装置，所述冷藏车空调系统还包括油分离装置、回油回路和控制装置，所述油分离装置连接于所述压缩机的出口的所述冷媒管路上，所述回油回路的进口与所述油分离装置的回油口连接，所述回油回路的出口与所述压缩机的进口连接，所述控制装置用于控制所述油分离装置或所述回油回路是否工作。

进一步地，所述控制装置包括设置于所述回油回路上的第一控制阀。

进一步地，所述第一控制阀为电磁阀。

进一步地，所述回油回路上设有第二节流装置。

进一步地，所述第二节流装置包括油分离毛细管。

进一步地，其特征在于，所述回油回路上设有第二节流装置，所述第二节流装置串接于所述第一控制阀和所述压缩机的进口之间。

进一步地，所述控制装置包括第二控制阀、第三控制阀和旁通回路，所述第二控制阀和所述第三控制阀分别与所述油分离装置串联地连接于所述油分离装置两端的所述冷媒管路上，所述旁通回路与所述第二控制阀、所述油分离装置和所述第三控制阀并联，所述旁通回路上设置有第四控制阀。

进一步地，所述冷藏车空调系统还包括连接于所述压缩机的进口的所述冷媒管路上的第一气液分离装置，所述回油回路的出口与所述第一气液分离装置的进口连接。

进一步地，所述冷藏车空调系统还包括换向装置，所述换向装置连接于所述压缩机的出口的所述冷媒管路上，所述第一换热装置和所述第二换热装置分别通过所述换向装置与所述压缩机的出口连接，所述油分离装置设置于所述压缩机的出口和所述换向装置之间的所述冷媒管路上。

进一步地，所述压缩机为活塞式压缩机。

本发明第二方面提供一种冷藏车，包括冷藏车空调系统，所述冷藏车空调系统为本发明第一方面中任一项所述的冷藏车空调系统。

进一步地，所述冷藏车包括位于所述冷藏车的驾驶室下方的第一安装区，所述冷藏车空调系统的压缩机安装于所述第一安装区；和/或，所述冷藏车包括位于所述冷藏车的驾驶室和所述冷藏车的车厢之间的第二安装区，所述冷藏车空调系统的油分离装置安装于所述第二安装区。

进一步地，所述冷藏车包括设置于所述第二安装区的安装板，所述油分离装置和/或所述冷藏车空调系统的控制装置安装于所述安装板上。

进一步地，所述冷藏车还包括用于检测所述压缩机的出口压力的压力检测元件，所述压力检测元件安装于所述安装板上。

本发明第三方面提供一种用于控制本发明第一方面中任一项所述的冷藏车空调系统的控制方法，所述控制方法包括：判断所述冷藏车空调系统的压缩机是否具有缺油风险，如果判断结果为是则操作所述冷藏车空调系统的控制装置使所述冷藏车空调系统的油分离装置和回油回路工作，如果判断结果为否则操作所述控制装置使油分离装置或所述回油回路停止工作。

进一步地，判断所述冷藏车空调系统的压缩机是否具有缺油风险包括根据所述压缩机的排气温度进行判断、和/或根据所述冷藏车空调系统连续运行时所述回油回路中的流体流通时间进行判断。

进一步地，所述压缩机的排气温度大于或等于第一温度时，和/或所述冷藏车空调系统连续运行时所述回油回路中无流体流通的时间大于或等于第一时长时，所述判断结果为是。

进一步地，所述控制方法包括：所述压缩机的排气温度小于或等于第二温度时、和/或所述冷藏车空调系统连续运行时所述回油回路中的有流体流通的时间大于或等于第二时长时，所述判断结果为否，其中，所述第二温度低于所述第一温度。

基于本发明提供的冷藏车空调系统及其控制方法和冷藏车，冷藏车空调系统包括油分离装置、回油回路和控制装置，油分离装置连接于压缩机的出口的冷媒管路上，回油回路的进口与油分离装置的回油口连接，回油回路的出口与压缩机的进口连接，控制装置用于控制油分离装置或回油回路是否工作。由于设置油分离装置和回油回路，可以在油分离装置和回油回路都工作的情况下，使混合在压缩机的排气中的润滑油部分流回压缩机，从而缓解压缩机缺油的现象。进一步地，由于设置了控制装置，可以在压缩机无缺油风险的情况下，通过对控制装置的操作，使油分离装置或回油回路停止工作，从而减少压缩机排气的能量损失。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明具体实施例的冷藏车空调系统原理图。

图2为图1所示实施例的冷藏车空调系统进行制冷循环的原理图。

图3为图1所示实施例的冷藏车空调系统进行制热循环的原理图。

图4为图1所示实施例的冷藏车空调系统各组成部分的位置示意图。

图1至图4中，各附图标记分别代表：

1、压缩机；

2、换向装置；

3、第一换热装置；

4、第一单向阀；

5、第二气液分离装置；

6、第三换热装置；

7、干燥过滤器；

8、视液镜；

9、第一节流装置；

10、第三节流装置；

11、第二换热装置；

12、化霜装置；

13、油分离装置；

14、第二节流装置；

15、第一控制阀；

16、第一气液分离装置；

17、第二单向阀；

18、第三单向阀；

20、冷藏车；

21、第一安装区；

22、第二安装区；

23、第三安装区；

24、冷藏空调出风口；

25、车厢；

26、驾驶室。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1为本发明具体实施例的冷藏车空调系统原理图。

如图1所示，该实施例的冷藏车空调系统主要包括通过冷媒管路连接以形成制冷回路的压缩机1、第一换热装置3、第一节流装置9和第二换热装置11。冷藏车空调系统还包括油分离装置13、回油回路和控制装置。油分离装置13连接于压缩机1的出口的冷媒管路上。回油回路的进口与油分离装置13的回油口连接，回油回路的出口与压缩机1的进口连接。控制装置用于控制油分离装置13或回油回路中是否有流体通过。

由于设置油分离装置13和回油回路，可以在油分离装置13和回油回路都工作的情况下，使混合在压缩机1的排气中的润滑油部分流回压缩机1，从而缓解压缩机1缺油的现象。进一步地，由于设置了控制装置，可以在压缩机1无缺油风险的情况下，通过对控制装置的操作，使油分离装置13或回油回路停止工作，从而减少压缩机排气的能量损失。

如图1所示，本实施例中，控制装置包括设置于回油回路上的第一控制阀15。优选地，第一控制阀15为电磁阀，以利于回油的电气控制。

如图1所示，回油回路上还设有第二节流装置14。第二节流装置可以使进入回油回路中的流体降低温度和压力，以与压缩机1的进口冷媒的温度和压力较好的匹配。本实施例中，第二节流装置14包括油分离毛细管。第二节流装置14串接于第一控制阀15和压缩机1的进口之间。

如图1所示，该冷藏车空调系统还包括连接于压缩机1的进口的冷媒管路上的第一气液分离装置16，回油回路的出口与第一气液分离装置16的进口连接。第一气液分离装置16可以确保进行压缩机1的冷媒为气态冷媒。

如图1所示，该实施例的冷藏车空调系统还包括换向装置2，换向装置2连接于压缩机1的出口的冷媒管路上，第一换热装置3和第二换热装置11分别通过换向装置2与压缩机1的出口连接。油分离装置13设置于压缩机1的出口和换向装置2之间的冷媒管路上。换向装置2可以冷藏车空调系统在制冷循环模式和制热循环模式之间切换，便于冷藏车空调系统除霜。换向装置2在本实施例中具体地为四通阀。

本实施例的压缩机1具体地为斜盘活塞式压缩机。第一节流装置9具体地为热力膨胀阀。

如图1所示，本实施例的冷藏车空调系统还包括第二气液分离装置5、第三换热装置6、干燥过滤器7、视液镜8、第三节流装置10、化霜装置12、气液分离装置16、第二单向阀17和第三单向阀18。其中，第三换热装置6是冷藏车空调系统的辅助冷凝装置。第三节流装置10具体可以为化霜毛细管。化霜装置12具体可以为化霜管。第二气液分离装置5、第三换热装置6、干燥过滤器7和视液镜8依次串接于第一换热装置3和第一节流装置9之间的冷媒管路上。第一单向阀4与第一换热装置3和第二气液分离装置5并联。第二单向阀17和第三节流装置10串联后与第一节流装置9并联。第三单向阀18和化霜装置12串联后与第二换热装置11并联。其中，第二气液分离装置5、第三换热装置6、第三节流装置10、化霜装置12、第二单向阀17和第三单向阀18的设置均为了冷藏车空调系统化霜时进行制热循环。

图2为图1所示实施例的冷藏车空调系统进行制冷循环的原理图。

如图2所示，冷藏车空调系统进行制冷循环时，换向装置2切换至油分离装置3的出口与第一换热装置3连通，第一气液分离装置16的进口与第二换热装置11连通。高温高压的气态冷媒携带部分润滑油从压缩机1的出口进入油分离装置13，通过换向装置2分别经过第一换热装置3、第二气液分离装置5、第三换热装置6，完成冷凝过程，再通过干燥过滤装置7吸收冷媒中的水分，通过视液镜8查看冷媒状态，经过第一节流装置9节流后产生低温低压冷媒进入第二换热装置11，完成换热后通过第一气液分离装置16进入压缩机1的进口，完成一个制冷循环。

图3为图1所示实施例的冷藏车空调系统进行制热循环的原理图。

如图3所示，在需要化霜时冷藏车空调系统进行制热循环。如图3所示，制热循环时换向装置2切换至油分离装置3的出口与第二换热装置11连通，第一气液分离装置16的进口与第一换热装置3连通。高温高压的气态冷媒携带部分润滑油从压缩机1的出口进入油分离装置13，通过换向装置2分别经过第二换热装置11、第三单向阀18、化霜装置12，完成放热融霜过程后，分别经过第一节流装置9和第三节流装置10节流后再通过视液镜8查看冷媒状态，通过干燥过滤装置7吸收冷媒中的水分，产生低温低压冷媒进入第三换热装置6，完成换热后通过第一气液分离装置16进入压缩机的进口，完成一个制热循环。

在油分离装置13和回油回路工作时，以上描述的制冷循环和制热循环两个循环均可以在压缩机1的出口(排气侧)利用油分离装置13将高温冷媒携带的气态润滑油与冷媒分离，润滑油从高温制冷剂分离出来后，进入回油回路，气态润滑油经过第二节流装置14，经过第二节流装置14节流后变成低温低压液体跟随低温低压制冷剂回到压缩机的进口(吸气侧)而重新回到压缩机1内。

由于压缩机的排气侧的一小部分冷媒会跟随润滑油一起回到吸气侧，因此会造成压缩机的排气能量的损失，进而造成冷藏车空调系统的制冷能力部分衰减。因此，设置控制装置来控制回油，可以仅在压缩机具有缺油风险时使油分离器和回油回路工作，而在压缩机无缺油风险时控制油分离器或回油回路不作，从而可以在解决压缩机缺油的问题的基础上，尽可能地减少压缩机的排气能量损失。

以上实施例不应限制本发明，例如，在一个未图示的实施例中，控制装置可以包括第二控制阀、第三控制阀和旁通回路。第二控制阀和第三控制阀分别与油分离装置串联地连接于油分离装置两端的冷媒管路上。旁通回路与第二控制阀、油分离装置和第三控制阀并联。旁通回路上设置有四控制阀。在使回油回路中有流体流通时，可以打开第二控制阀、第三控制阀而关闭第四控制阀，从而使油分离装置和回油回路工作，压缩机的排气流经油分离装置进行分离，回油口的油气和冷媒的混合物进入回油回路，最终回到压缩机的进口。在关闭第二控制阀、第三控制阀而打开第四控制阀时，可从系统中切除油分离装置和回油回路，使二者均不工作，此时压缩机的排气不经过油分离装置而直接进入换向装置中。第二控制阀、第三控制阀和第四控制阀优选地为电磁阀，以利于回油的电气控制。

本实施例还提供一种用于控制前述的冷藏车空调系统的控制方法。该控制方法包括：判断冷藏车空调系统的压缩机1是否具有缺油风险，如果判断结果为是则操作冷藏车空调系统的控制装置使冷藏车空调系统的油分离装置13和回油回路工作，如果判断结果为否则操作控制装置使油分离装置13或回油回路停止工作。

在图1至图3所示的实施例中，在判断结果为是时，开启第一控制阀15，在判断结果为否时，关闭第一控制阀。

其中，判断冷藏车空调系统的压缩机1是否具有缺油风险包括根据压缩机1的排气温度、和/或根据冷藏车空调系统连续运行时回油回路中的流体流通的时间进行判断。

本实施例中，压缩机1的排气温度大于或等于第一温度时，和/或冷藏车空调系统连续运行时回油回路中无流体流通的时间大于或等于第一时长时，判断结果为是。

本实施例中，压缩机1的排气温度小于或等于第二温度时、和/或回油回路中的流体流通时间大于或等于第二时长时，判断结果为否。其中，第二温度低于第一温度。

本发明实施例还提供一种冷藏车，包括前述的冷藏车空调系统。

图4为图1所示实施例的冷藏车空调系统各组成部分的位置示意图。

如图4所示，该冷藏车包括位于冷藏车20的驾驶室26下方的第一安装区21冷藏车空调系统的压缩机1安装于第一安装区21。

该冷藏车还包括位于冷藏车20的驾驶室和冷藏车20的车厢25之间的第二安装区22，油分离装置13安装于第二安装区22。该设置利于油分离装置13的布置。

冷藏车包括设置于第二安装区22的安装板，油分离装置13和/或控制装置安装于安装板上。进一步地冷藏车还包括用于检测压缩机1的出口压力的压力检测元件，压力检测元件安装于安装板上。由于驾驶室26底下空间有限，因此可将油分离装置和/或控制装置及压力检测元件等其它冷藏车空调系统的相关元件设置在安装板上形成安装板组件。安装板组件形成压缩机与换热装置的中间转换部件。

如图4所示，冷藏车还设置了第三安装区23。第三安装区23位于车厢的前侧顶部。冷藏车空调系统为车厢25制冷的部分安装于第三安装区23。冷藏空调出风口24设置于第三安装区23和车厢25的连接处。冷藏车空调系统的调节驾驶室26内的空气的部分设置于架驶室26内。

根据以上描述可知，本发明以上实施例具有如下优点：

能使压缩机出口的高温排气携带的润滑油部分回到压缩机内。例如，在压缩机为斜盘式活塞压缩机等活塞压缩机时，能使部分润滑油回到压缩机的压缩缸内，确保压缩机不会因为缺油卡缸。由于可以避免第一换热装置和第二换热装置中润滑油的积聚，还可以提高了第一换热装置和第二换热装置的换热效率。而且油分离装置和回油回路组成简单，易于实现。另外，还可以利用控制装置控制回油，既能避免在不需回油时长期开启油分离装置和回油回路导致压缩机的排气能量损失和制冷量折损，又能在必要时实现回油降低压缩机缺油的风险，提高压缩机工作可靠性，从而在减少压缩机缺油风险的基础上减少回油对冷藏车空调系统制冷量的影响。。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (18)

1.一种冷藏车空调系统，包括通过冷媒管路连接以形成制冷回路的压缩机(1)、第一换热装置(3)、第一节流装置(9)和第二换热装置(11)，其特征在于，所述冷藏车空调系统还包括油分离装置(13)、回油回路和控制装置，所述油分离装置(13)连接于所述压缩机(1)的出口的所述冷媒管路上，所述回油回路的进口与所述油分离装置(13)的回油口连接，所述回油回路的出口与所述压缩机(1)的进口连接，所述控制装置用于控制所述油分离装置(13)或所述回油回路是否工作。

2.根据权利要求1所述的冷藏车空调系统，其特征在于，所述控制装置包括设置于所述回油回路上的第一控制阀(15)。

3.根据权利要求2所述的冷藏车空调系统，其特征在于，所述第一控制阀(15)为电磁阀。

4.根据权利要求1所述的冷藏车空调系统，其特征在于，所述回油回路上设有第二节流装置(14)。

5.根据权利要求4所述的冷藏车空调系统，其特征在于，所述第二节流装置(14)包括油分离毛细管。

6.根据权利要求2所述的冷藏车空调系统，其特征在于，其特征在于，所述回油回路上设有第二节流装置(14)，所述第二节流装置(14)串接于所述第一控制阀(15)和所述压缩机(1)的进口之间。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的冷藏车空调系统，其特征在于，所述控制装置包括第二控制阀、第三控制阀和旁通回路，所述第二控制阀和所述第三控制阀分别与所述油分离装置串联地连接于所述油分离装置两端的所述冷媒管路上，所述旁通回路与所述第二控制阀、所述油分离装置和所述第三控制阀并联，所述旁通回路上设置有第四控制阀。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的冷藏车空调系统，其特征在于，所述冷藏车空调系统还包括连接于所述压缩机(1)的进口的所述冷媒管路上的第一气液分离装置(16)，所述回油回路的出口与所述第一气液分离装置(16)的进口连接。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的冷藏车空调系统，其特征在于，所述冷藏车空调系统还包括换向装置(2)，所述换向装置(2)连接于所述压缩机(1)的出口的所述冷媒管路上，所述第一换热装置(3)和所述第二换热装置(11)分别通过所述换向装置(2)与所述压缩机(1)的出口连接，所述油分离装置(13)设置于所述压缩机(1)的出口和所述换向装置(2)之间的所述冷媒管路上。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的冷藏车空调系统，其特征在于，所述压缩机(1)为活塞式压缩机。

11.一种冷藏车，包括冷藏车空调系统，其特征在于，所述冷藏车空调系统为根据权利要求1至10中任一项所述的冷藏车空调系统。

12.根据权利要求11所述的冷藏车，其特征在于，所述冷藏车包括位于所述冷藏车(20)的驾驶室(26)下方的第一安装区(21)，所述冷藏车空调系统的压缩机(1)安装于所述第一安装区(21)；和/或，所述冷藏车包括位于所述冷藏车(20)的驾驶室(26)和所述冷藏车(20)的车厢(25)之间的第二安装区(22)，所述冷藏车空调系统的油分离装置(13)安装于所述第二安装区(22)。

13.根据权利要求12所述的冷藏车，其特征在于，所述冷藏车包括设置于所述第二安装区(22)的安装板，所述油分离装置(13)和/或所述冷藏车空调系统的控制装置安装于所述安装板上。

14.根据权利要求13所述的冷藏车，其特征在于，所述冷藏车还包括用于检测所述压缩机(1)的出口压力的压力检测元件，所述压力检测元件安装于所述安装板上。

15.一种用于控制根据权利要求1至10中任一项所述的冷藏车空调系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：判断所述冷藏车空调系统的压缩机(1)是否具有缺油风险，如果判断结果为是则操作所述冷藏车空调系统的控制装置使所述冷藏车空调系统的油分离装置(13)和回油回路工作，如果判断结果为否则操作所述控制装置使油分离装置(13)或所述回油回路停止工作。

16.根据权利要求15所述的控制方法，其特征在于，判断所述冷藏车空调系统的压缩机(1)是否具有缺油风险包括根据所述压缩机(1)的排气温度进行判断、和/或根据所述冷藏车空调系统连续运行时所述回油回路中的流体流通时间进行判断。

17.根据权利要求16所述的控制方法，其特征在于，所述压缩机(1)的排气温度大于或等于第一温度时，和/或所述冷藏车空调系统连续运行时所述回油回路中无流体流通的时间大于或等于第一时长时，所述判断结果为是。

18.根据权利要求16所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：所述压缩机(1)的排气温度小于或等于第二温度时、和/或所述冷藏车空调系统连续运行时所述回油回路中的有流体流通的时间大于或等于第二时长时，所述判断结果为否，其中，所述第二温度低于所述第一温度。