CN107120305B - 空调设备、冷油系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种冷油系统,包括压缩机、电机、冷凝器、管路组件、主换热器及至少一个辅助换热组件;所述辅助换热组件包括辅换热器、辅油管及辅液管,所述辅油管与所述辅液管均穿设所述辅换热器,且所述辅油管的两端均与所述连接管的两端连通;所述辅液管的一端与所述电机连通,所述辅液管的另一端与所述冷凝器连通,使所述主换热器与至少一个所述辅换热器并联设置。保证冷油系统具有足够的换热效果,还能改善主换热器压损增大的现象,降低了堵塞等不良状况带来的风险,提高了冷油系统的容错性;提升极限工况下的冷却能力,保证压缩机在较大工况范围内的运行的可靠性。本发明还提供一种空调设备及冷油系统的控制方法。
Description
技术领域
本发明涉及空调设备技术领域,特别是涉及一种空调设备、冷油系统及其控制方法。
背景技术
在离心压缩机润滑油冷却系统中,一般都会通过油冷却器(板式换热器)将油温控制在一定范围内,板式换热器的作用就是实现制冷剂与润滑油的热交换,从而带走润滑油的热量,降低油温。一般情况下,离心机的油冷却系统采用一个板式换热器进行换热,系统在大部分工况下,并且板式换热器正常工作时,都能够较好地对油温进行控制。金属波纹板是板式换热器的核心部件,它们通过焊接的方式堆叠在一起,制冷剂与润滑油分别在它们构成的波纹流道中对流,实现换热。
但是,由于板式换热器中流道间隙很小,如果从油泵过来的润滑油中存在较大的颗粒杂质,会造成部分流道的堵塞。一方面,堵塞会使换热效果降低,当换热能力下降到一定程度后,润滑油就不能够冷却下来,将会导致离心机在运行时因供油温度过高而保护停机。另一方面,流道的堵塞会增大板式换热器的压降,当压降增大到一定程度,供油压力降低到安全值以下,将会导致离心机因供油压力过低而保护停机。而且,离心机在最大负荷等一些极限工况下运行时,压缩机中一些需要油润滑的零件均处于高载荷工作环境中,零件温度普遍比较高,因此油温也较高,需要更多的冷却。综上,由于单个板式换热器的换热能力有限,对润滑油的冷却效果不佳,也会导致因供油温度过高而保护停机。当板式换热器处于上升堵塞或极限工况状态时,单个板式换热器存在冷却效果差或者供油压力过低的问题,导致离心压缩机停机,影响离心压缩机工作的可靠性。
发明内容
基于此,有必要针对目前单个板式换热器因堵塞或极限工况导致的冷却效果差、供油压力低的问题,提供一种能够在换热器堵塞或极限工况下保证换热效果及供油压力的冷油系统,同时还提供一种应用上述冷油系统的控制方法,以及提供一种含有上述冷油系统的空调设备。
上述目的通过下述技术方案实现:
一种冷油系统,包括压缩机、电机、冷凝器、管路组件、主换热器及至少一个辅助换热组件;
所述管路组件包括主油管、主液管及连接管,所述主油管与所述主液管均穿设所述主换热器,且所述连接管的两端与所述主油管连通,所述压缩机设置于所述连接管上;
所述主液管的一端与所述电机连通,所述主液管的另一端与所述冷凝器连通;
所述辅助换热组件包括辅换热器、辅油管及辅液管,所述辅油管与所述辅液管均穿设所述辅换热器,且所述辅油管的两端均与所述连接管的两端连通;
所述辅液管的一端与所述电机连通,所述辅液管的另一端与所述冷凝器连通,使所述主换热器与至少一个所述辅换热器并联设置。
在其中一个实施例中,所述辅助换热组件还包括第一阀门,所述第一阀门设置于所述压缩机与所述辅换热器之间的所述辅油管上。
在其中一个实施例中,所述冷油系统还包括温度传感器,所述温度传感器设置于所述压缩机的进油端,并与所述第一阀门电连接;
所述温度传感器能够检测所述润滑油的实际供油温度。
在其中一个实施例中,所述冷油系统还包括压力传感器,所述压力传感器设置于所述压缩机的进油端,并与所述第一阀门电连接;
所述压力传感器能够检测所述润滑油的实际供油压力。
在其中一个实施例中,所述辅助换热组件还包括第二阀门,所述第二阀门设置于所述冷凝器与所述辅换热器之间的所述辅液管上,且所述第二阀门与所述第一阀门联动。
在其中一个实施例中,所述冷油系统还包括油泵,所述油泵设置于所述连接管上,并位于所述压缩机的出油端。
在其中一个实施例中,所述管路组件还包括分流管,所述分流管设置于所述连接管的端部,并位于所述压缩机的出油端,所述分流管分别与所述主油管及所述辅油管连通。
在其中一个实施例中,所述辅助换热组件的数量为一个,所述辅换热器与所述主换热器并联设置,所述辅油管的两端分别与所述连接管的两端连通,通过所述辅液管分别与所述电机及所述冷凝器连通。
在其中一个实施例中,所述辅助换热组件的数量为至少两个,至少两个所述辅换热器并联设置,并与所述主换热器并联设置,至少两个所述辅助换热组件的所述辅油管的两端分别与所述连接管的两端连通,所述辅液管的两端分别与所述电机及所述冷凝器连通。
还涉及一种冷油系统的控制方法,应用于如上述任一技术特征所述的冷油系统,包括如下步骤:
根据压缩机的实际供油温度控制辅助换热组件是否参与换热工作;
若所述压缩机的实际供油温度高于所述压缩机的预设供油温度,所述辅助换热组件中的辅换热器参与换热,所述压缩机将润滑油通过主油管及辅油管分别输送到主换热器及所述辅换热器中,换热后回流至所述压缩机中,冷凝器将制冷剂通过主液管及辅液管分别输送到所述主换热器及所述辅换热器中,换热后流入电机中;
若所述压缩机的实际供油温度低于所述压缩机的预设供油温度,所述主换热器换热。
在其中一个实施例中,当所述压缩机的实际供油温度高于所述预设供油温度,且所述压缩机的实际供油压力低于所述压缩机的预设供油压力,所述辅换热器参与换热。
在其中一个实施例中,所述压缩机的实际供油温度高于所述预设供油温度,所述压缩机的实际供油压力小于等于所述压缩机的预设供油压力,所述辅换热器参与换热。
还涉及一种空调设备,包括如上述技术特征所述的冷油系统。
采用上述技术方案后,本发明的有益效果是:
本发明的空调设备、冷油系统及其控制方法,主换热器与至少一个辅助换热组件并联设置,即主换热器与至少一个辅换热器并联设置,这样,润滑油与制冷剂的流动方向为:润滑油从压缩机中经主油管进入主换热器,从主换热器换热后送出回到压缩机中;润滑油从压缩机中经连接管及辅油管进入辅换热器,从辅换热器换热后进入连接管回到压缩机中;制冷剂在从冷凝器中经主液管进入主换热器,在主换热器中换热后从主液管流出并对电机进行冷却;制冷剂从冷凝器中流出还经辅液管进入辅换热器,从辅换热器换热后进入电机中;当主换热器的部分流到堵塞时,制冷剂与润滑油还可通过至少一个辅换热器进行换热,有效的解决目前单个板式换热器因堵塞或极限工况导致的冷却效果差、供油压力低的问题;保证冷油系统具有足够的换热效果,还能改善主换热器压损增大的现象,降低了堵塞等不良状况带来的风险,提高了冷油系统的容错性;同时,冷油系统采用主换热器与至少一个辅换热器并联设置,还可以保证极限工况下供油温度能够冷却下来,提升极限工况下的冷却能力,保证压缩机在较大工况范围内的运行的可靠性,进而保证空调系统可靠运行。
附图说明
图1为本发明一实施例的冷油系统的结构方案图;
图2为本发明另一实施例的冷油系统的结构方案图;
图3为本发明再一实施例的冷油系统的结构方案图;
其中:
100-冷油系统;
110-压缩机;
120-电机;
130-冷凝器;
140-主换热器;
150-管路组件;
151-主油管;
152-主液管;
153-连接管;
154-分流管;
160-辅助换热组件;
161-辅换热器;
162-辅油管;
163-辅液管;
164-第一阀门;
165-第二阀门;
170-温度传感器;
180-压力传感器;
190-油泵。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下通过实施例,并结合附图,对本发明的空调设备、冷油系统及其控制方法进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
参见图1至图3,图1为本发明一实施例的冷油系统100的结构方案图,图2为本发明另一实施例的冷油系统100的结构方案图,图3为本发明再一实施例的冷油系统100的结构方案图。本发明提供了一种冷油系统100,该冷油系统100用于空调设备中,实现制冷制热功能。当然,本发明的冷油系统100还可用于其他类型的换热设备中。本发明的冷油系统100能够有效的解决目前单个板式换热器因堵塞或极限工况导致的冷却效果差、供油压力低的问题;保证冷油系统100具有足够的换热效果,还能改善主换热器140压损增大的现象,降低了堵塞等不良状况带来的风险,提高了冷油系统100的容错性;同时,还可以保证极限工况下供油温度能够冷却下来,提升极限工况下的冷却能力,保证压缩机110在较大工况范围内的运行的可靠性,进而保证空调系统可靠运行。
参见图1和图3,在本发明中,冷油系统100包括压缩机110、电机120、冷凝器130、管路组件150、主换热器140及至少一个辅助换热组件160。电机120与压缩机110电连接,以控制压缩机110的运转。主换热器140是用来实现冷油系统100的换热的主要零部件,辅助换热组件160用来辅助主换热器140换热。辅助换热组件160与主换热器140并联设置,将冷油系统100变成了多个子系统并行工作的形式,这样制冷剂与润滑油能够分别进入到主换热器140及辅助换热组件160中进行换热,可以保证在部分流道堵塞时仍有足够的换热效果,同时也可以改善主换热器140压损增大的现象,降低了堵塞等状况带来的风险,提高了系统的容错性,同时还可以保证极限工况下压缩机110的供油温度能够冷却下来,提升极限工况下的制冷能力,保证了压缩机110在较大工况范围内的运行可靠性。
具体的,管路组件150包括主油管151、主液管152及连接管153,主油管151与主液管152均穿设主换热器140,且连接管153的两端与主油管151连通,压缩机110设置于连接管153上。连接管153与主油管151形成回路。主油管151的一端与电机120连通,主油管151的另一端与冷凝器130连通。辅助换热组件160包括辅换热器161、辅油管162及辅液管163,辅油管162与辅液管163均穿设辅换热器161,且辅油管162的两端与连接管的两端连通,辅液管163的一端与电机120连通,辅液管163的另一端与冷凝器130连通,使主换热器140与至少一个辅换热器161并联设置。
冷油系统100在工作时,润滑油通过压缩机110的输出端送出经连接管153进入主油管151中,再经主油管151进入主换热器140中及经辅油管162进入辅换热器161中,被主换热器140冷却的润滑油再通过主油管151流出主换热器140并经连接管153回流至压缩机110中,被辅换热器161冷却的润滑油再通过辅油管162流出辅换热器161并经连接管153回流至压缩机110中;制冷剂通过冷凝器130冷却后分别通过主液管152进入主换热器140及辅液管163进入辅换热器161中,吸热后的制冷剂再分别通过主液管152流出主换热器140及辅液管163流出辅换热器161,并进入到控制压缩机110运行的电机120中,以降低运行过程中电机120的温度,保证电机120工作的可靠性。
需要说明的是,当辅助换热组件160的数量为至少两个时,辅助换热组件160还包括辐油进管和辐油出管,辐油进管和辐油出管的端部与连接管153的两端连通,至少两个辅助换热组件160的辅油管162的进油一端分别连接到辐油进管上,至少两个的辅助换热组件160的辅油管162的出油一端分别连接到辐油出管上。润滑油从连接管153进入到辐油进管中,再分别通过至少两个辅助换热组件160的辅油管162进入到辅换热器161中进行换热,换热后经辅油管162进入辐油出管中,进而回流到压缩机110中。同理,辅助换热组件160还包括辅液进管和辅液出管,辅液进管的端部与冷凝器130连通,辅液出管的端部与电机120连通,至少两个辅助换热组件160的辅液管163的进液一端分别连接到辅液进管上,至少两个辅助换热组件160的辅液管163的出液一端分别连接到辅液出管上。制冷剂从冷凝器130进入到辐液进管中,再分别通过至少两个辅助换热组件160的辅液管163进入到辅换热器161中进行换热,换热后经辅液管163进入辐液出管中,进而进入到电机110中。此时,第一阀门164可以设置在辅油管162上,也可设置在辐油进管上;相应的,第二阀门165可以设置在辅液管163上,也可设置在辅液进管上。
较佳地,主油管151包括主进油管及主出油管,辅油管162包括辅进油管及辅出油管,主液管152包括主进液管及主出液管,辅液管163包括辅进液管及辅出液管。从压缩机110的输出端送出的润滑油经主进油管进入到主换热器140中及经辅进油管进入到辅换热器161中,被主换热器140冷却的润滑油经主出油管流出主换热器140,被辅换热器161冷却的润滑油经辅出油管流出辅换热器161,并回流至压缩机110中。冷凝器130送出的制冷剂经主进液管进入主换热器140中及经辅进液管进入辅换热器161中,吸热后的制冷剂通过主出液管流出主换热器140及辅出液管流出辅换热器161。而且,本实施例中,主换热器140与辅换热器161均指板式换热器;当然,在本发明的其他实施例中,主换热器140与辅换热器161还可为其他类型的换热器。
本发明的冷油系统100通过在主换热器140的两端并联设置至少一个辅助换热组件160,使得主换热器140与至少一个辅换热器161并联设置,这样制冷剂与润滑油能够分别进入到主换热器140及辅换热器161中进行换热,使得冷油系统100变成了多个子系统并行工作的形式,有效的解决目前单个板式换热器因堵塞或极限工况导致的冷却效果差、供油压力低的问题;可以保证在部分流道堵塞时仍有足够的换热效果,同时也可以改善主换热器140压损增大的现象,降低了堵塞等状况带来的风险,提高了系统的容错性,同时还可以保证极限工况下压缩机110的供油温度能够冷却下来,提升极限工况下的制冷能力,保证了压缩机110在较大工况范围内的运行可靠性,进而保证空调系统正常运行。参见图1,在本发明的一实施例中,辅助换热组件160的数量为一个,辅换热器161与主换热器140并联设置,辅换热器161的两端通过辅油管162与主油管151连通,通过辅液管163与主液管152的两端连接。通过一个辅助换热组件160使得一个辅换热器161与主换热器140并联,这样能够保证主换热器140与辅换热器161并联起开同时进行冷却工作,提高冷油系统100的容错性和可靠性,保证压缩机110正常运行。
进一步地,冷油系统100还包括油泵190,油泵190设置于连接管153上,并位于压缩机110的出油端。油泵190是用来增加从压缩机110中送出的润滑油的压力的,使得润滑油容易进入到主换热器140及辅换热器161中进行换热,保证润滑油的输出,提高压缩机110运行的可靠性,进而保证冷油系统100的换热效果。而且,管路组件150还包括分流管154,分流管154设置于连接管153的端部,并位于压缩机110的出油端,分流管154分别与主油管151及辅油管162连通。分流管154能够起到分流润滑油的作用,保证润滑油流动平稳,使得润滑油能够顺利进入到主液管152及辅液管163中,同时还能保证润滑油进入主换热器140与辅换热器161中的流量。
作为一种可实施方式,辅助换热组件160还包括第一阀门164,第一阀门164设置于压缩机110与辅换热器161之间的辅油管162上。第一阀门164是用来实现辅助换热组件160的通断的,控制辅助换热组件160中的辅换热器161是否参与换热。第一阀门164开启时,润滑油能够通过辅换热器161进行换热,此时辅换热器161参与换热器;第一阀门164关闭后,润滑油不能进入到辅换热器161中,此时辅换热器161不参与换热器。需要说明的是,当冷油系统100通过主换热器140换热能够满足需求时,第一阀门164关闭;当主换热器140的部分流道堵塞或压缩机110在极限工况下运行时,单独的主换热器140不能满足换热需求,此时,第一阀门164开启,使得辅换热器161参与换热,保证冷油系统100具有足够的换热效果。如图1所示,第一阀门164设置在辅油管162上;如有图3所示,第一阀门164设置在辐油进管上。较佳地,在本实施例中,第一阀门164为电磁阀;当然,在本发明的其他实施方式中,第一阀门164还可为其他类型的阀门。
参见图1,进一步地,主换热器140能否满足冷油系统100的换热需求是通过温度传感器170判断的。具体的,冷油系统100还包括温度传感器170,温度传感器170设置于压缩机110的进油端,并与第一阀门164电连接。温度传感器170能够检测润滑油的实际供油温度。温度传感器170能够检测到主换热器140与辅换热器161冷却后的润滑油的温度,该温度即为压缩机110中润滑油的实际供油温度。冷油系统100在初始状态时,第一阀门164的初始状态为关闭,只有当温度传感器170的实际检测值即实际供油温度超出安全设定范围即预设供油温度时,第一阀门164切换到开启状态。此时,冷油系统100的运行情况分为以下几种:
当润滑油的清洁度较高不存在较大颗粒等杂质,且压缩机110运行在正常工况条件下时,润滑油中的杂质不会堵塞主换热器140的波纹流道,即当温度传感器170检测到的实际供油温度低于预设供油温度时,单独主换热器140的换热能力和压降性能能够满足安全运行要求,第一阀门164处于关闭状态,此时对于冷油系统100来说相当于只有一个主换热器140进行工作,与目前的单个板式换热器冷油系统结构一致。此时,冷油系统100中的制冷剂回路依然有主辅两条,辅换热器161中的制冷剂不进行任何换热工作,相当于有更多的制冷剂参与到了电机120的冷却中,这对于改善电机120温度过高的现象有一定的辅助作用。
当润滑油中存在较大颗粒等杂质,使主换热器140狭小的波纹流道中出现堵塞时,进而导致主换热器140的换热能力下降,此时实际供油温度会不断上升,当温度传感器170检测到的实际供油温度超过预设供油温度时,第一阀门164将开启,此时辅换热器161也将参与工作,此时主换热器140与辅换热器161处于并行工作状态,这样,即使出现部分波纹流道的堵塞情况,依然能够保证足够的换热流道进行换热工作,从而保证压缩机110运行时的实际供油温度一直保持在安全设定范围内,此冷油系统100具有了更高的容错性和可靠性。
当压缩机110运行在最大负荷等一些极限工况下时,由于需要油润滑的零件处于高载荷工作状态中,因此零件的发热量相对正常工况条件下时偏大很多,从油泵190出来的油温也会偏高很多,而主换热器140的换热能力有限,此时实际供油温度会不断上升,当温度传感器170检测到的实际供油温度超过预设供油温度时,第一阀门164将开启,此时辅换热器161也将参与工作,从而形成了主换热器140与辅换热器161并行工作的状态,这样就使得主换热器140只需承担原来一半的换热负荷,从而改善了压缩机110在某些极限工况下供油温度过高的现象,提升了冷油系统100运行的可靠性。与上述情况一样,此冷油系统100的结构形式对于改善电机120温度过高的现象有一定的辅助作用。
而且,冷油系统100还包括压力传感器180,压力传感器180设置于压缩机110的进油端,并与第一阀门164电连接。压力传感器180能够检测润滑油的实际供油压力。主换热器140能否满足冷油系统100的换热需求还可通过压力传感器180判断。压力传感器180能够检测到主换热器140与辅换热器161冷却后的润滑油的压力,该压力即为压缩机110中润滑油的实际供油压力。冷油系统100在初始状态时,第一阀门164的初始状态为关闭,只有当压力传感器180的实际检测值即实际供油压力超出安全设定范围即预设供油压力时,第一阀门164切换到开启状态。此时,冷油系统100的运行情况分为以下几种:
当润滑油的清洁度较高不存在较大颗粒等杂质,且压缩机110运行在正常工况条件下时,润滑油中的杂质不会堵塞主换热器140的波纹流道,即当压力传感器180检测到的实际供油压力低于预设供油压力时,单独主换热器140的换热能力和压降性能能够满足安全运行要求,第一阀门164处于关闭状态,此时对于冷油系统100来说相当于只有一个主换热器140进行工作,与目前的单个板式换热器冷油系统结构一致。此时,冷油系统100中的制冷剂回路依然有主辅两条,辅换热器161中的制冷剂不进行任何换热工作,相当于有更多的制冷剂参与到了电机120的冷却中,这对于改善电机120温度过高的现象有一定的辅助作用。
当润滑油中存在较大颗粒等杂质,使主换热器140狭小的波纹流道中出现堵塞时,进而导致主换热器140的压降增大,此时实际供油压力会不断下降,当压力传感器180检测到的实际供油压力超过预设供油压力时,第一阀门164将开启,此时辅换热器161也将参与工作,此时主换热器140与辅换热器161处于并行工作状态,这样,能够抑制了因堵塞导致的压降增大现象,从而保证压缩机110运行时的实际供油压力一直保持在安全设定范围内,此冷油系统100具有了更高的容错性和可靠性。
需要说明的是,本发明的冷油系统100中可以单独使用温度传感器170,也可单独使用压力传感器180,还可温度传感器170与压力传感器180配合使用。单独使用温度传感器170与单独使用压力传感器180在上面部分已经描述过,现仅对温度传感器170与压力传感器180配合使用进行描述。此时,冷油系统100的运行情况分为以下几种:
当润滑油的清洁度较高不存在较大颗粒等杂质,且压缩机110运行在正常工况条件下时,润滑油中的杂质不会堵塞主换热器140的波纹流道,即当温度传感器170检测到的实际供油温度低于预设供油温度,压力传感器180检测到的实际供油压力低于预设供油压力时,单独主换热器140的换热能力和压降性能能够满足安全运行要求,第一阀门164处于关闭状态,此时对于冷油系统100来说相当于只有一个主换热器140进行工作,与目前的单个板式换热器冷油系统结构一致。此时,冷油系统100中的制冷剂回路依然有主辅两条,辅换热器161中的制冷剂不进行任何换热工作,相当于有更多的制冷剂参与到了电机120的冷却中,这对于改善电机120温度过高的现象有一定的辅助作用。
当润滑油中存在较大颗粒等杂质,使主换热器140狭小的波纹流道中出现堵塞时,进而导致主换热器140的换热能力下降及压降增大,此时实际供油温度会不断上升,实际供油压力会不断下降,当温度传感器170检测到的实际供油温度超过预设供油温度,压力传感器180检测到的实际供油压力超过预设供油压力时,第一阀门164将开启,此时辅换热器161也将参与工作,此时主换热器140与辅换热器161处于并行工作状态,这样,即使出现部分波纹流道的堵塞情况,依然能够保证足够的换热流道进行换热工作,另外,也能够抑制了因堵塞导致的压降增大现象,从而保证压缩机110运行时的实际供油温度与实际供油压力一直保持在安全设定范围内,此冷油系统100具有了更高的容错性和可靠性。
当压缩机110运行在最大负荷等一些极限工况下时,由于需要油润滑的零件处于高载荷工作状态中,因此零件的发热量相对正常工况条件下时偏大很多,从油泵190出来的油温也会偏高很多,而主换热器140的换热能力有限,此时实际供油温度会不断上升,当温度传感器170检测到的实际供油温度超过预设供油温度时,第一阀门164将开启,此时辅换热器161也将参与工作,从而形成了主换热器140与辅换热器161并行工作的状态,这样就使得主换热器140只需承担原来一半的换热负荷,从而改善了压缩机110在某些极限工况下供油温度过高的现象,提升了冷油系统100运行的可靠性。与上述情况一样,此冷油系统100的结构形式对于改善电机120温度过高的现象有一定的辅助作用。
如图1所示,在本实施例中,辅助换热组件160的数量为一个,辅换热器161与主换热器140并联设置,辅油管162的两端分别与连接管153的两端连通,通过辅液管163分别与电机120及冷凝器130连通。通过一辅助换热组件160使得一个辅换热器161与主换热器140并联,这样能够保证主换热器140与一个辅换热器161并联起开同时进行冷却工作,可大大提高冷油系统100的容错性和可靠性,保证压缩机110正常运行。
如图2所示,在本发明的另一实施例中,相较于上一实施例而言,辅助换热组件160还包括第二阀门165,第二阀门165设置于冷凝器130与辅换热器161之间的辅液管163上,第二阀门165与第一阀门164联动。当第一阀门164关闭时,辅换热器161不参与换热工作,从辅液管163进入到辅换热器161中的制冷剂在此冷油系统100中不起降低润滑油温度的作用,而这一部分制冷剂会降低压缩机110的有效制冷量,增加压缩机110的能耗。因此,本实施例在辅液管163上设置第二阀门165,通过第二阀门165控制辅液管163的通断。而且,当第一阀门164打开时,第二阀门165打开,辅液管163能够实现制冷剂流通;当第二阀门165关闭时,第二阀门165也关闭,制冷剂不能流入辅液管163。当不需要辅换热器161参与换热时,第一阀门164与第二阀门165均处于关闭状态,当辅换热器161需要参与换热时,第一阀门164与第二阀门165同时打开。较佳地,在本实施例中,第二阀门165为电磁阀;当然,在本发明的其他实施方式中,第二阀门165还可为其他类型的阀门。如图2所示,第二阀门165设置在辅液管163上;当然,第二阀门165还可设置在辅液进管上。
参见图3,在本发明的再一实施例中,辅助换热组件160的数量为至少两个,至少两个辅换热器161并联设置,并与主换热器140并联设置,至少两个辅助换热器160的辅油管162的两端分别与主油管151的两端连通,辅液管163的两端分别与电机120及冷凝器130连通。通过至少两个辅助换热组件160使得至少两个辅换热器161与主换热器140并联,这样能够保证主换热器140与至少两个辅换热器161并联起开同时进行冷却工作,可大大提高冷油系统100的容错性和可靠性,保证压缩机110正常运行,此时可能会增加整个冷油系统100的尺寸及成本,但是相较于冷油系统100的工作性能而言,其可忽略。
参见图1,本发明还提供了一种冷油系统100的控制方法,应用于上述实施例中的冷油系统100,包括如下步骤:
根据压缩机110的实际供油温度控制辅助换热组件160是否参与换热工作;
若压缩机110的实际供油温度高于压缩机110的预设供油温度,辅助换热组件160中的辅换热器161参与换热,压缩机110将润滑油通过主油管151及辅油管162分别输送到主换热器140及辅换热器161中,换热后回流至压缩机110中,冷凝器130将制冷剂通过主液管152及辅液管163分别输送到主换热器140及辅换热器161中,换热后流入电机120中;
若压缩机110的实际供油温度低于压缩机110的预设供油温度,主换热器140换热。
当润滑油的清洁度较高不存在较大颗粒等杂质,且压缩机110运行在正常工况条件下时,润滑油中的杂质不会堵塞主换热器140的波纹流道,即温度传感器170检测到的实际供油温度低于预设供油温度,压力传感器180检测到的实际供油压力低于预设供油压力,单独主换热器140的换热能力和压降性能能够满足安全运行要求,第一阀门164处于关闭状态,此时对于冷油系统100来说相当于只有一个主换热器140进行工作,与目前的单个板式换热器冷油系统100结构一致。
当润滑油中存在较大颗粒等杂质,使主换热器140狭小的波纹流道中出现堵塞时,或者,压缩机110运行在最大负荷等一些极限工况下,零件的发热量相对正常工况条件下时偏大很多时,温度传感器170检测到的实际供油温度超过预设供油温度,第一阀门164将开启,此时辅换热器161也将参与工作,此时主换热器140与辅换热器161处于并行工作状态,这样,即使出现部分波纹流道的堵塞情况,依然能够保证足够的换热流道进行换热工作,从而保证压缩机110运行时的实际供油温度一直保持在安全设定范围内,此冷油系统100具有了更高的容错性和可靠性。
此时,压缩机110的实际供油温度高于压缩机110的预设供油温度有两种情况:
当压缩机110的实际供油温度高于预设供油温度,且压缩机110的实际供油压力低于压缩机110的预设供油压力,辅换热器161参与换热。
当润滑油中存在较大颗粒等杂质,使主换热器140狭小的波纹流道中出现堵塞时,进而导致主换热器140的换热能力下降及压降增大,此时实际供油温度会不断上升,实际供油压力会不断下降,当温度传感器170检测到的实际供油温度超过预设供油温度,压力传感器180检测到的实际供油压力超过预设供油压力时,第一阀门164将开启,此时辅换热器161也将参与工作,此时主换热器140与辅换热器161处于并行工作状态,这样,即使出现部分波纹流道的堵塞情况,依然能够保证足够的换热流道进行换热工作,另外,也能够抑制了因堵塞导致的压降增大现象,从而保证压缩机110运行时的实际供油温度与实际供油压力一直保持在安全设定范围内,此冷油系统100具有了更高的容错性和可靠性。
压缩机110的实际供油温度高于预设供油温度,压缩机110的实际供油压力小于等于压缩机110的预设供油压力,辅换热器161参与换热。
当压缩机110运行在最大负荷等一些极限工况下时,由于需要油润滑的零件处于高载荷工作状态中,因此零件的发热量相对正常工况条件下时偏大很多,从油泵190出来的油温也会偏高很多,而主换热器140的换热能力有限,此时实际供油温度会不断上升,当温度传感器170检测到的实际供油温度超过预设供油温度时,第一阀门164将开启,此时辅换热器161也将参与工作,从而形成了主换热器140与辅换热器161并行工作的状态,这样就使得主换热器140只需承担原来一半的换热负荷,从而改善了压缩机110在某些极限工况下供油温度过高的现象,提升了冷油系统100运行的可靠性。
本发明还提供了一种空调设备,包括上述实施例中的冷油系统100。本发明的空调设备通过冷油系统100保证正常运行,提高工作的可靠性。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书的记载范围。
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。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (13)
1.一种冷油系统,其特征在于,包括压缩机(110)、电机(120)、冷凝器(130)、管路组件(150)、主换热器(140)及至少一个辅助换热组件(160);
所述管路组件(150)包括主油管(151)、主液管(152)及连接管(153),所述主油管(151)与所述主液管(152)均穿设所述主换热器(140),且所述连接管(153)的两端分别与所述主油管(151)的两端连通,所述压缩机(110)设置于所述连接管(153)上;
所述主液管(152)的一端与所述电机(120)连通,所述主液管(152)的另一端与所述冷凝器(130)连通;
所述辅助换热组件(160)包括辅换热器(161)、辅油管(162)及辅液管(163),所述辅油管(162)与所述辅液管(163)均穿设所述辅换热器(161),且所述辅油管(162)的两端分别与所述连接管(153)的两端连通;
所述辅液管(163)的一端与所述电机(120)连通,所述辅液管(163)的另一端与所述冷凝器(130)连通,使所述主换热器(140)与至少一个所述辅换热器(161)并联设置;
当所述主换热器(140)出现堵塞或所述压缩机(110)处于极限工况时,所述主换热器(140)与所述辅换热器(161)并行工作。
2.根据权利要求1所述的冷油系统,其特征在于,所述辅助换热组件(160)还包括第一阀门(164),所述第一阀门(164)设置于所述压缩机(110)与所述辅换热器(161)之间的所述辅油管(162)上。
3.根据权利要求2所述的冷油系统,其特征在于,所述冷油系统还包括温度传感器(170),所述温度传感器(170)设置于所述压缩机(110)的进油端,并与所述第一阀门(164)电连接;
所述温度传感器(170)能够检测润滑油的实际供油温度。
4.根据权利要求3所述的冷油系统,其特征在于,所述冷油系统还包括压力传感器(180),所述压力传感器(180)设置于所述压缩机(110)的进油端,并与所述第一阀门(164)电连接;
所述压力传感器(180)能够检测所述润滑油的实际供油压力。
5.根据权利要求2所述的冷油系统,其特征在于,所述辅助换热组件(160)还包括第二阀门(165),所述第二阀门(165)设置于所述冷凝器(130)与所述辅换热器(161)之间的所述辅液管(163)上,且所述第二阀门(165)与所述第一阀门(164)联动。
6.根据权利要求2所述的冷油系统,其特征在于,所述冷油系统还包括油泵(190),所述油泵(190)设置于所述连接管(153)上,并位于所述压缩机(110)的出油端。
7.根据权利要求6所述的冷油系统,其特征在于,所述管路组件(150)还包括分流管(154),所述分流管(154)设置于所述连接管(153)的端部,并位于所述压缩机(110)的出油端,所述分流管(154)分别与所述主油管(151)及所述辅油管(162)连通。
8.根据权利要求1至7任一项所述的冷油系统,其特征在于,所述辅助换热组件(160)的数量为一个,所述辅换热器(161)与所述主换热器(140)并联设置,所述辅油管(162)的两端分别与所述连接管(153)的两端连通,通过所述辅液管(163)分别与所述电机(120)及所述冷凝器(130)连通。
9.根据权利要求1至7任一项所述的冷油系统,其特征在于,所述辅助换热组件(160)的数量为至少两个,至少两个所述辅换热器(161)并联设置,并与所述主换热器(140)并联设置,至少两个所述辅助换热组件(160)的所述辅油管(162)的两端分别与所述连接管(153)的两端连通,所述辅液管(163)的两端分别与所述电机(120)及所述冷凝器(130)连通。
10.一种冷油系统的控制方法,其特征在于,应用于如权利要求1至9任一项所述的冷油系统(100),包括如下步骤:
根据压缩机(110)的实际供油温度控制辅助换热组件(160)是否参与换热工作;
若所述压缩机(110)的实际供油温度高于所述压缩机(110)的预设供油温度,所述辅助换热组件(160)中的辅换热器(161)参与换热,所述压缩机(110)将润滑油通过主油管(151)及辅油管(162)分别输送到主换热器(140)及所述辅换热器(161)中,换热后回流至所述压缩机(110)中,冷凝器(130)将制冷剂通过主液管(152)及辅液管(163)分别输送到所述主换热器(140)及所述辅换热器(161)中,换热后流入电机(120)中;
若所述压缩机(110)的实际供油温度低于所述压缩机(110)的预设供油温度,所述主换热器(140)换热。
11.根据权利要求10所述的冷油系统的控制方法,其特征在于,当所述压缩机(110)的实际供油温度高于所述预设供油温度,且所述压缩机(110)的实际供油压力低于所述压缩机(110)的预设供油压力,所述辅换热器(161)参与换热。
12.根据权利要求10所述的冷油系统的控制方法,其特征在于,所述压缩机(110)的实际供油温度高于所述预设供油温度,所述压缩机(110)的实际供油压力小于等于所述压缩机(110)的预设供油压力,所述辅换热器(161)参与换热。
13.一种空调设备,其特征在于,包括如权利要求1至9任一项所述的冷油系统(100)。
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