CN108224849B - 空调器回油控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空调技术领域，具体涉及一种空调器回油控制方法。本发明旨在解决现有改善定频压缩机回油效果的技术方案不能从根本上解决回油不良的问题。为此目的，本发明的空调器回油控制方法包括：计算定频压缩机的压缩比E和/或吸气过热度△T；如果压缩比E小于最小允许压缩比Emin，并且/或者吸气过热度△T小于零，则控制空调器进入回油模式。通过在定频压缩机运行时，在压缩比E小于最小允许压缩比Emin、并且/或者吸气过热度△T小于零时控制空调器进入回油模式的控制方式，本发明的空调器回油控制方法能够提升压缩机的回油效果，降低压缩机的故障率，延长压缩机的使用寿命。

Description

空调器回油控制方法

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体涉及一种空调器回油控制方法。

背景技术

近两年，虽然变频空调逐渐兴起，但是对于商场、商铺等需要大功率空调设备的场所来说，采用定频压缩机的单元式空调(即定频空调)由于具有不可比拟的价格优势，因此仍旧占有市场大部分份额。根据市场多年的压缩机不良反馈，由缺油引起的定频压缩机故障的比重排名定频压缩机不良占比的前三位。由此，定频压缩机的回油问题成为定频空调系统设计需要重点关注和解决的问题。现有空调系统设计，针对变频压缩机系统一般设有固定的回油控制程序，通过提升压缩机的运转频率，将管路及换热器内的压缩机润滑油回收至压缩机油池内。但是对于定频压缩机而言，因为其运转频率固定，因此无法通过提升转频率来实现回油。

为解决定频压缩机没有相应的回油控制程序的问题，在工程安装时通常通过控制空调的配管长度或内外机落差的高度来缩小空调系统的管路长度，以改善压缩机回油效果。显然，针对定频空调系统无相应的回油控制程序的问题，仅通过限制配管长度、内外机高度落差尺寸的方式，无法从根本上解决空调系统压缩机回油不良的问题，并且这种方式还大大缩小了单元式空调的应用范围，非常不利于单元式空调的推广，大大降低了厂家的市场影响力。

相应地，本领域需要一种新的空调器回油控制方法来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有技术中采用限制配管长度和内外机高度落差的方式改善定频压缩机回油效果的技术方案无法从根本上解决定频压缩机回油不良的问题，本发明提供了一种空调器回油控制方法，所述空调器包括定频压缩机，其特征在于，所述控制方法包括：

计算所述定频压缩机的压缩比E和/或吸气过热度△T；

如果所述压缩比E小于最小允许压缩比Emin，并且/或者所述吸气过热度△T小于零，则控制所述空调器进入回油模式。

在上述空调器回油控制方法的优选技术方案中，“控制所述空调器进入回油模式”的步骤进一步包括：

控制所述空调器的冷凝风机按照设定的加速度降速运行。

在上述空调器回油控制方法的优选技术方案中，在“控制所述空调器的冷凝风机按照设定的加速度降速运行”之后，所述控制方法还包括：

如果所述压缩比E优先达到压缩比阈值，且此时所述压缩机的排气温度Tp小于排气温度阈值时，则控制所述冷凝风机停止降速并维持当前转速运行第一设定时间后，控制所述空调器退出回油模式；或者

如果所述压缩机的排气温度Tp优先达到所述排气温度阈值，且此时所述压缩比E处于最小允许压缩比Emin与所述压缩比阈值之间时，则控制所述冷凝风机停止降速并维持当前转速运行第二设定时间后，控制所述空调器退出回油模式；

其中，所述压缩比阈值大于所述最小允许压缩比Emin。

在上述空调器回油控制方法的优选技术方案中，所述压缩比阈值为：Emin+0.75(Emax-Emin)，其中，Emax为所述定频压缩机的最大允许压缩比。

在上述空调器回油控制方法的优选技术方案中，所述排气温度阈值为115℃。

在上述空调器回油控制方法的优选技术方案中，所述第一设定时间为10min。

在上述空调器回油控制方法的优选技术方案中，所述第二设定时间为15min。

在上述空调器回油控制方法的优选技术方案中，“计算所述定频压缩机的压缩比E”的步骤进一步包括：

根据冷凝器的冷凝温度Td与所述定频压缩机的排气绝对压力值Pd的对应关系，确定所述排气绝对压力值Pd；

根据蒸发器的蒸发温度Ts与所述定频压缩机的吸气绝对压力值Ps的对应关系，确定所述吸气绝对压力值Ps；

计算所述排气绝对压力值Pd与所述吸气绝对压力值Ps的比值。

在上述空调器回油控制方法的优选技术方案中，“计算所述定频压缩机的吸气过热度△T”的步骤进一步包括：

计算所述定频压缩机的吸气温度Tx与蒸发器的蒸发温度Ts的差值。

本领域技术人员能够理解的是，在本发明的优选技术方案中，空调器包括定频压缩机，空调器回油控制方法包括：计算定频压缩机的压缩比E和/或吸气过热度△T；如果压缩比E小于最小允许压缩比Emin，并且/或者吸气过热度△T小于零，则控制空调器进入回油模式。其中，控制空调器进入回油模式的步骤进一步为：控制所述空调器的冷凝风机按照设定的加速度降速运行。通过在定频压缩机运行时，判断定频压缩机的压缩比E是否小于最小允许压缩比Emin、以及吸气过热度△T是否小于零，并且在压缩比E小于最小允许压缩比Emin、并且/或者吸气过热度△T小于零时控制冷凝风机按照设定的加速度降速运行的控制方式，本发明的空调器回油控制方法能够提升压缩机的回油效果，降低压缩机的故障率，延长压缩机的使用寿命。

具体而言，在压缩比小于最小允许压缩比时，证明此时空调系统内高低压的压力差过小，系统内冷媒流速小，系统润滑油无法通过冷媒带回压缩机内，导致定频压缩机缺油而产生故障。在吸气过热度小于零时，证明此时压缩机的吸气过热度过小，压缩机吸气口吸入的气态冷媒中混合有液态冷媒，容易引起液击现象而损坏压缩机。此时，通过控制冷凝风机降速运行，可以减少冷凝器的散热，提升冷凝温度和冷凝压力，进而提高系统的高低压之间的压差、以及空调系统内冷媒流速，使冷媒充分回流至定频压缩机。因此，本发明能够提升定频压缩机的回油效果，降低压缩机的不良率，提升空调系统的稳定性与可靠性。

附图说明

下面参照附图并结合空调器制冷模式来描述本发明的空调器回油控制方法。附图中：

图1为本发明的空调器回油控制方法的流程示意图；

图2为本发明的空调器的控制方法中计算定频压缩机的压缩比E的流程示意图；

图3为本发明的空调器的控制方法中计算定频压缩机的吸气过热度△T的流程示意图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。例如，虽然本实施方式是以空调器的制冷模式为例进行描述的，但是这并非旨在与限制本发明的保护范围，本领域技术人员可以根据需要对本发明的应用模式作出调整，以便适应具体的应用场合。例如，本发明的空调器回油控制方法还可以应用于空调器的制热模式等压缩机处于工作状态的模式。

首先参照图1，阐述本发明的原理。其中，图1为本发明的空调器回油控制方法的流程示意图。如图1所示，为解决现有技术中采用限制配管长度和内外机高度落差的方式改善定频压缩机回油效果的技术方案无法从根本上解决定频压缩机回油不良的问题，以空调器处于制冷模式为例，本发明的空调器回油控制方法主要包括以下步骤：

S100、计算定频压缩机的压缩比E和/或吸气过热度△T，例如通过在定频压缩机的排气口和吸气口分别设置压力传感器的方式获取定频压缩机的排气绝对压力值Pd和吸气绝对压力值Ps，进而基于排气绝对压力值Pd和吸气绝对压力值Ps计算出定频压缩机的压缩比E，并且通过在定频压缩机的吸气口和蒸发器盘管的中部分别设置温度传感器的方式获取定频压缩机的吸气温度Tx和蒸发器的蒸发温度Ts，进而基于吸气温度Tx和蒸发温度Ts计算出压缩机的吸气过热度△T；

S200、如果压缩比E小于最小允许压缩比Emin，并且/或者吸气过热度△T小于零，则控制空调器进入回油模式，例如，最小允许压缩比Emin＝4，在计算出的压缩比E小于4且吸气过热度△T小于零时，控制空调器的冷凝风机(即室外风机)按照设定的加速度降速运行，如控制空调器的冷凝风机的转速按照每分钟降低100r/min的加速度降速运行，当然，对于不同型号的空调器和定频压缩机，最小允许压缩比Emin和设定的加速度不尽相同，其数值的大小均可基于实际型号和应用场景进行调整。

从上述描述可以看出，通过在定频压缩机运行时，判断定频压缩机的压缩比E是否小于最小允许压缩比Emin、以及吸气过热度△T是否小于零，并且在压缩比E小于最小允许压缩比Emin、并且吸气过热度△T小于零时控制冷凝风机按照设定的加速度降速运行的控制方式，本发明的空调器回油控制方法能够提升压缩机的回油效果，降低压缩机的故障率，延长压缩机的使用寿命。具体而言，在压缩比小于最小允许压缩比Emin时，定频压缩机处于超低压比状态下运行，空调系统内高低压的压力差过小，系统内冷媒流速小，系统润滑油无法通过冷媒带回压缩机内，导致压缩机容易缺油而产生故障。在吸气过热度小于零时，证明此时压缩机吸气完全无过热度，压缩机吸气口吸入的气态冷媒中一旦混合有液态冷媒，液态冷媒将压缩机润滑油稀释，容易造成轴承等运转部件润滑不足而产生磨损，大大降低定频压缩机的寿命。此时，通过控制冷凝风机降速运行，可以减少冷凝器的散热，提升冷凝温度和冷凝压力，进而提高空调系统的高低压之间的压差、增大空调系统的冷媒流速，使冷媒充分回流至定频压缩机。因此，本发明能够提升定频压缩机的回油效果，降低压缩机的不良率，提升空调系统的稳定性与可靠性。

下面参照图2和图3，图2为本发明的空调器的控制方法中计算定频压缩机的压缩比E的流程示意图；图3为本发明的空调器的控制方法中计算定频压缩机的吸气过热度△T的流程示意图。

如图2所示，在一种可能的实施方式中，“计算定频压缩机的压缩比E”的步骤进一步包括：

S111、根据冷凝器的冷凝温度Td与定频压缩机的排气绝对压力值Pd的对应关系，确定排气绝对压力值Pd，例如，通过在冷凝器盘管的中部设置温度传感器检测盘管温度的方式，获取冷凝器的冷凝温度Td，当然，温度传感器在冷凝器和蒸发器中的设置位置可以调整，只要该检测位置能够直接或间接的获取到冷凝温度Td和蒸发温度Ts即可，在一种可能的实施方式中，以R410A冷媒作为示例，本发明的发明人基于大量实验得出该冷媒的温度与绝对压力值的对照表，如下表1所示。由下表便可以通过获取到的冷凝温度Td确定出对应的排气绝对压力值Pd，当然，其他冷媒的温度与绝对压力值对照表可以基于实验获取，其获取方式与本示例相同，在此不再赘述；

表1

S112、根据蒸发器的蒸发温度Ts与定频压缩机的吸气绝对压力值Ps的对应关系，确定吸气绝对压力值Ps，同样地，可以通过在蒸发器盘管的中部设置温度传感器检测盘管温度的方式，获取蒸发器的蒸发温度Ts，并且在冷媒为R410A时，也可以基于表1获取蒸发温度Ts所对应的吸气压力绝对值Ps；

S113、计算排气绝对压力值Pd与吸气绝对压力值Ps的比值，也就是说，压缩比E＝Pd/Ps。

相比使用压力传感器直接采集排气绝对压力值Pd和吸气绝对压力值Ps，进而计算压缩比E的方法，使用冷媒温度与绝对压力值的对应关系来确定排气绝对压力值Pd和吸气绝对压力值Ps，进而计算压缩比E的方法的优点在于：由于压力传感器成本远高于温度传感器，而冷媒温度与其对应的绝对压力值之间的对应关系容易确定，因此通过使用温度传感器代替压力传感器的设置方式，既可以保证压缩比E的计算结果准确性，又可以大幅降低空调器的制造成本。当然，在不考虑成本的前提下，在压缩机的排气口和吸气口分别设置压力传感器的方式也可以计算定频压缩机的压缩比E。

如图3所示，在一种可能的实施方式中，“计算定频压缩机的吸气过热度△T”的步骤进一步包括：

S121、计算定频压缩机的吸气温度Tx与蒸发器的蒸发温度Ts的差值，例如，通过在压缩机的吸气口设置温度传感器的方式获取压缩机的吸气温度Tx，通过在蒸发器中部设置温度传感器的方式获取蒸发温度Ts，则定频压缩机的吸气过热度△T＝Tx-Ts。

在“控制空调器的冷凝风机按照设定的加速度降速运行”之后，在一种可能的实施方式中，回油控制方法还包括：

1)如果压缩比E优先达到压缩比阈值，且此时压缩机的排气温度Tp小于排气温度阈值时，则控制冷凝风机停止降速并维持当前转速运行第一设定时间后，控制空调器退出回油模式，其中，压缩比阈值大于所述最小允许压缩比Emin，例如，通过上述的获取冷凝温度Td和蒸发温度Ts的方式实时计算压缩比E，通过在压缩机排气口处设置温度传感器的方式获取定频压缩机的排气温度Tp，优选地，压缩比阈值为Emin+0.75(Emax-Emin)，排气温度阈值为115℃，第一设定时间为10min，其中，Emax为定频压缩机的最大允许压缩比，并且基于不同应用场景，最大允许压缩比Emax可以为不同值，如8-10中任一数值，也就是说，在压缩比E满足E≥Emin+0.75(Emax-Emin)、且此时排气温度Tp满足Tp＜115℃的条件时，控制冷凝风机停止降速，并维持当前的转速运行10min后，控制空调器退出回油模式，并以进入回油模式前的模式继续运行；

2)如果压缩机的排气温度Tp优先达到排气温度阈值，且此时压缩比E处于最小允许压缩比Emin与压缩比阈值之间时，则控制冷凝风机停止降速并维持当前转速运行第二设定时间后，控制空调器退出回油模式，优选地，第二设定时间为15min，也就是说，在排气温度Tp满足Tp≥115℃、并且压缩比E满足Emin＜E＜Emin+0.75(Emax-Emin)的条件时，控制冷凝风机停止降速，并维持当前的转速运行15min后，控制空调器退出回油模式，并以进入回油模式前的模式继续运行。

经过本发明的发明人反复试验、观测、分析和比较发现，在以定频压缩机的压缩比E作为回油效果的主判断条件时，定频压缩机的压缩比E在达到Emin+0.75(Emax-Emin)、且排气温度Tp在未达到115℃时控制空调器的冷凝风扇在对应的转速下运行10min后，空调器能够同时达到较佳的制冷效果和回油效果；而在以定频压缩机的排气温度Tp作为回油效果的主判断条件时，排气温度在达到115℃、且定频压缩机的压缩比E在超过Emin且未达到Emin+0.75(Emax-Emin)时控制空调器的冷凝风扇在对应的转速下运行15min后，空调器能够同时达到较佳的制冷效果和回油效果。

下面结合图1至图3，以空调器的制冷模式为例，描述本发明的空调器的回油控制方法的一次完整的控制流程。

假设空调器在制冷模式下，冷凝风机的额定转速为1250r/min，定频压缩机的最小允许压缩比为4，最大允许压缩比为8，那么Emin+0.75(Emax-Emin)＝4+0.75×(8-4)＝7。

在空调器以制冷模式运行过程中，空调器的主控板实时获取冷凝温度Td、蒸发温度Ts、吸气温度Tx和排气温度Tp，如获取到Td＝34℃，Ts＝5℃，Tx＝4℃，Tp＝60℃，此时主控板从自身存储器存储的表1中可查得排气绝对压力值Pd＝2.100MPa，吸气绝对压力值Ps＝0.940MPa，则E＝2.100/0.940＝2.23＜4，△T＝Tx-Ts＝4-5＝-1＜0，满足进入回油模式的条件，由此主控板控制空调器进入回油模式，主控板控制冷凝风机以每分钟减小200r/min的转速降速运行。假设在2min后，即冷凝风机转速达到850r/min时，主控板计算得出定频压缩机的压缩比E＝7，吸气过热度△T＝100℃，则主控板停止冷凝风机降速并控制冷凝风机以850r/min的转速运转10min，10min后定频压缩机得到充分的回油，此时主控板控制空调器退出回油模式，冷凝风机的转速升至1250r/min，空调器继续以回油模式前的制冷模式运行。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种空调器回油控制方法，所述空调器包括定频压缩机，其特征在于，所述回油控制方法包括：

计算所述定频压缩机的压缩比E和/或吸气过热度△T；

如果所述压缩比E小于最小允许压缩比Emin，并且/或者所述吸气过热度△T小于零，则控制所述空调器进入回油模式；

“控制所述空调器进入回油模式”的步骤进一步包括：

控制所述空调器的冷凝风机按照设定的加速度降速运行；

在“控制所述空调器的冷凝风机按照设定的加速度降速运行”之后，所述回油控制方法还包括：

如果所述压缩比E优先达到压缩比阈值，且此时所述定频压缩机的排气温度Tp小于排气温度阈值时，则控制所述冷凝风机停止降速并维持当前转速运行第一设定时间后，控制所述空调器退出回油模式；或者

如果所述定频压缩机的排气温度Tp优先达到所述排气温度阈值，且此时所述压缩比E处于最小允许压缩比Emin与所述压缩比阈值之间时，则控制所述冷凝风机停止降速并维持当前转速运行第二设定时间后，控制所述空调器退出回油模式；

其中，所述压缩比阈值大于所述最小允许压缩比Emin。

2.根据权利要求1所述的空调器回油控制方法，其特征在于，所述压缩比阈值为：Emin+0.75(Emax-Emin)，其中，Emax为所述定频压缩机的最大允许压缩比。

3.根据权利要求1所述的空调器回油控制方法，其特征在于，所述排气温度阈值为115℃。

4.根据权利要求1所述的空调器回油控制方法，其特征在于，所述第一设定时间为10min。

5.根据权利要求1所述的空调器回油控制方法，其特征在于，所述第二设定时间为15min。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的空调器回油控制方法，其特征在于，“计算所述定频压缩机的压缩比E”的步骤进一步包括：

根据冷凝器的冷凝温度Td与所述定频压缩机的排气绝对压力值Pd的对应关系，确定所述排气绝对压力值Pd；

根据蒸发器的蒸发温度Ts与所述定频压缩机的吸气绝对压力值Ps的对应关系，确定所述吸气绝对压力值Ps；

计算所述排气绝对压力值Pd与所述吸气绝对压力值Ps的比值。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的空调器回油控制方法，其特征在于，“计算所述定频压缩机的吸气过热度△T”的步骤进一步包括：

计算所述定频压缩机的吸气温度Tx与蒸发器的蒸发温度Ts的差值。

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