CN109058105A - 一种压缩机、空调系统及其防液击的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种压缩机、空调系统及其防液击的控制方法，压缩机包括：分液器、旁通管路和压缩机主件；所述分液器的吸气管通过旁通管路的一端连通高温气体。采用本发明方法的旋转式压缩机在低频轻负荷工况运行时，不易产生带液及因带液导致的滑片撞击滚子的哒哒音，应用其的空调系统产品用户体验效果好，没有令用户反感的不良音感。

Description

一种压缩机、空调系统及其防液击的控制方法
技术领域
本发明属于空调技术领域，特别涉及一种压缩机及其防液击的控制方法。
背景技术
随着家用空调朝着节能、超低频运行方向的快速发展，现行滚动转子式压缩机产品，尤其是单转子压缩机在低频轻负荷工况下运行时，因压缩机一定程度的吸气带液且运行的工况负荷较轻，导致滑片与滚子产生脱离，脱离后的滑片在背压作用下与滚子撞击并产生撞击“哒哒”声；此问题为今年家用空调售后投诉及产品研发急待解决的重点，常见解决措施包括增加优化分液器分液能力、提高分液器容积、改进结构减少滑片滚子撞击力等。
LG公司专利号为201010217038.6的专利公开了一种带有防液击调节装置的空调，包括压缩机、储液罐、蒸发器、冷凝器、室内风扇、室外风扇，在定速压缩机的进气管和压缩机的出气管之间增加一使进气管和出气管之间能进行热交换的防液击调节装置，在蒸发器的进气口和出气口上设置有感温器，当感温器感知蒸发器的进气口温度高于出气口时，防液击调节装置启动。利用压缩机出气口的热量去充分蒸发压缩机进气口的冷媒，防止了压缩机的湿压缩和液击。同样是利用高温排气的热量蒸发低温吸气的液态冷媒，但其采用调节装置的方式结构复杂，相当于额外装置了换热器传递排气热量给吸气，成本也较高。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种压缩机及其防液击的控制方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种压缩机，包括：分液器、旁通管路和压缩机主件；所述分液器的吸气管通过所述旁通管路的一端连通高温气体。
进一步的，压缩机主件包括排气管，所述旁通管路的另一端与所述压缩机主件的排气管连接。
进一步的，旁通管路的另一端连接压缩机所在空调系统中冷凝器的高温制冷剂管。
进一步的，压缩机为双级压缩机，所述双级压缩机包括一级节流管，所述旁通管路的另一端连接双级压缩机的一级节流管。
进一步的，旁通管路的另一端连接外部辅助热源，外部辅助热源可提供高温气体。
进一步的，旁通管路上设置有控制阀，用于调节所述旁通管路的通气量。
进一步的，压缩机主件包括排气管，所述控制阀根据压缩机吸气管和排气管的压力差、压缩机的运行频率控制开度。
一种空调系统，包括上述任一所述的压缩机。
一种压缩机的防液击控制方法，所述压缩机包括：吸气管、排气管、分液器、旁通管路、压缩机主件以及压缩机主件内的压缩机泵体滑片，所述分液器的吸气管通过旁通管路的一端连通高温气体，所述旁通管路上设置有控制阀，在压缩机吸气管和排气管的压力差小于第一设定值或压缩机的运行频率小于第二设定值时，打开控制阀向分液器输入高温气体。
进一步的，第一设定值为压缩机泵体滑片的振动加速度在40m/s2时的吸气管和排气管的压力差值。
进一步的，第二设定值为压缩机泵体滑片的振动加速度在40m/s2时压缩机的运行频率值。
进一步的，振动加速度采用振动传感器检测。
进一步的，振动传感器设置在滑片背部对应的压缩机主件壳体上。
进一步的，第一设定值为压缩机泵体滑片的运动轨迹与滚子的理论计算轨迹产生偏差时的吸气管和排气管的压力差值。
进一步的，第二设定值为压缩机泵体滑片的运动轨迹与滚子的理论计算轨迹产生偏差时压缩机的运行频率值。
进一步的，滑片的运动轨迹采用位移传感器检测。
采用本发明方法的旋转式压缩机在低频轻负荷工况运行时，不易产生带液及因带液导致的滑片撞击滚子的哒哒音，应用其的空调系统产品用户体验效果好，没有令用户反感的不良音感。
附图说明
图1是实施例1压缩机的结构示意图。
图2是实施例1压缩机的泵体组件示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
压缩机泵体的工作过程与吸气带液时滑片与滚子脱离的机理：见图1和2，曲轴1在电动机的旋转联动下，带动滚子2在气缸3内旋转，滑片4在背压作用下与滚子2跟随运动，并将气缸3内的压缩腔分隔为吸气腔和排气腔；吸排气腔在滚子2的旋转运动下体积不断发生变化进而完成压缩的吸气和排气过程。
当分液器吸气管5吸入的制冷剂为气液两态时，通过气缸吸气口6流入气缸3工作腔内的液态制冷剂在工作腔高温环境下吸热蒸发，瞬间蒸发导致工作腔内的压力增高，滑片4在背压的作用下与滚子2贴合，但气缸3工作腔内压力瞬时增高时，滑片在头部压力突变的情况下与滚子贴合，在吸气结束后滑片再次在背压作用下与滚子产生撞击，并产生“哒哒音”，该现象常在低负荷低频运行时出现，使空调用户听感体验较差，引起不适。
实施例1
在现有压缩机的基础上，为了解决低负荷低频运行吸气带液及因带液产生的滑片撞击滚子问题，将分液器吸气管1及排气管7通过旁通管路8连通，使排气管排出的高温气体可以通过旁通管路引进分液器9；高温气体的热量可蒸发吸气吸入的液态制冷剂，缓解吸气带液引起的异响问题，见图1。
旁通管路上设置有控制阀10，用于控制高温排气的旁通量，适度的旁通量可解决吸气带液问题，但过量的旁通会导致泵体泄漏损失及吸气过热。附图标记11是下法兰，12是上法兰。
压缩机在轻负荷低频运行时容易发生吸气带液并伴有压缩机异响，通常在吸排气压差小于1MPa、运行频率小于30Hz时，压缩机产生异响的风险较大。
压缩机产生“哒哒音”异响时，由于滑片与滚子脱离后再撞击，撞击时候径向产生较大的振动能量，可通过以滑片背部的振动加速度来判断滑片与滚子的撞击速度进而判断此运行状态下的吸气带液量。振动加速度采用振动传感器检测，振动传感器设置在滑片背部对应的压缩机主件壳体上。
当测得的滑片背部振动加速度大于30m/s2时表明此时吸气有带液现象，但撞击产生的异响不易察觉，用户体验不明显；当振动加速度大于100m/s2时表明此时吸气有严重带液现象，撞击产生的异响容易察觉且产生不适感。
通过旁通管路上设置的控制阀可调节控制高温排气的旁通量，振动传感器连接控制阀。为避免过度旁通引起的压缩机工作异常，可以以滑片背部的振动加速度为判断依据，一般情况下滑片背部的振动加速度在30m/s2±30％范围内表明吸气有轻微带液且产生的异响不易察觉，排气旁通量以此为依据将滑片背部振动加速度控制在此范围最佳。滑片背部的振动加速度在20m/s2以下时表明吸气不带液，若排气旁通过量滑片背部的振动加速度在此范围内，可能引起压缩机性能下降、吸排气过热等不良影响。滑片背部的振动加速度在40m/s2以上时表明已有一定带液量，此时已可明显察觉异响且振动加速度越高异响越严重，撞击异响较大时易引起用户体验不适。
因此，在振动传感器检测振动加速度大于40m/s2时的吸气管和排气管的压力差值与压缩机的运行频率值作为控制阀开度的阈值。
将排气直接通到吸气侧，主要目的是解决单转子压缩机低负荷低频带液运行时有哒哒音这一特定问题；将排气通到吸气需要控制通气量，以防止在其他正常运行工况时产生不良影响。
本方法提供的旁通高压过热气体到分液器以降低吸气带液的设计方案及高压气体旁通量的标定方法及系统控制策略，在保证合理旁通降低吸气带液的前提下，不对压缩机的性能、可靠性、噪音产生负面影响。
实施例2
压缩机将分液器吸气管及压缩机主件的排气管通过旁通管路连通，使排气管排出的高温气体可以通过旁通管路引进分液器；高温气体的热量可蒸发吸气吸入的液态制冷剂，缓解吸气带液引起的异响问题。
旁通管路上设置有控制阀，用于调节旁通管路的通气量，泵体内设置有位移传感器，位移传感器连接控制阀，控制阀将所测得的滑片运动轨迹与滚子的理论计算轨迹进行对照，在运动轨迹与滚子的理论计算轨迹产生偏差是的吸气管和排气管的压力差值与压缩机的运行频率值作为控制阀开度的阈值。
在测得吸气管和排气管的压力差值或压缩机的运行频率值大于阈值时控制阀门的打开。
实施例3
压缩机分液器的吸气管通过旁通管路的一端连通压缩机所在空调系统中冷凝器的高温制冷剂管，由冷凝器内的高温制冷剂提供高温高压或高温中压气体。
旁通管路上设置有控制阀，用于调节旁通管路的通气量，控制阀的控制和调节方式可采用实施例1或2的任意形式。也可采用采集对比滑片撞击传递音进行控制。
实施例4
压缩机为双级压缩机时，压缩机分液器的吸气管通过旁通管路的一端连通的双级压缩机的一级节流管，向分液器的吸气管提供高温中压气体。
旁通管路上设置有控制阀，用于调节旁通管路的通气量，控制阀的控制和调节方式可采用实施例1或2的任意形式。也可采用采集对比滑片撞击传递音进行控制。
实施例5
压缩机分液器的吸气管通过旁通管路的一端连通其他外部辅助热源，由其他外部辅助热源提供高温高压或高温中压气体，高温气体的压力大于100KPa。
旁通管路上设置有控制阀，用于调节旁通管路的通气量，控制阀的控制和调节方式可采用实施例1或2的任意形式。也可采用采集对比滑片撞击传递音进行控制。
实施例6
一种空调系统，包括实施例1至5任一所述的压缩机。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种压缩机，其特征在于包括：分液器、旁通管路和压缩机主件；所述分液器的吸气管通过所述旁通管路的一端连通高温气体。
2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于：所述压缩机主件包括排气管，所述旁通管路的另一端与所述压缩机主件的排气管连接。
3.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于：所述旁通管路的另一端连接压缩机所在空调系统中冷凝器的高温制冷剂管。
4.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于：所述压缩机为双级压缩机，所述双级压缩机包括一级节流管，所述旁通管路的另一端连接双级压缩机的一级节流管。
5.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于：所述旁通管路的另一端连接外部辅助热源，外部辅助热源可提供高温气体。
6.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于：所述旁通管路上设置有控制阀，用于调节所述旁通管路的通气量。
7.根据权利要求6所述的压缩机，其特征在于：所述压缩机主件包括排气管，所述控制阀根据压缩机吸气管和排气管的压力差、压缩机的运行频率控制开度。
8.一种空调系统，其特征在于：包括权利要求1至7任一所述的压缩机。
9.一种压缩机的防液击控制方法，所述压缩机包括：吸气管、排气管、分液器、旁通管路、压缩机主件以及压缩机主件内的压缩机泵体滑片，所述分液器的吸气管通过旁通管路的一端连通高温气体，所述旁通管路上设置有控制阀，其特征在于：在压缩机吸气管和排气管的压力差小于第一设定值或压缩机的运行频率小于第二设定值时，打开控制阀向分液器输入高温气体。
10.根据权利要求9所述的防液击控制方法，其特征在于：所述第一设定值为压缩机泵体滑片的振动加速度在40m/s2时的吸气管和排气管的压力差值。
11.根据权利要求9所述的防液击控制方法，其特征在于：所述第二设定值为压缩机泵体滑片的振动加速度在40m/s2时压缩机的运行频率值。
12.根据权利要求10或11所述的防液击控制方法，其特征在于：所述振动加速度采用振动传感器检测。
13.根据权利要求12所述的防液击控制方法，其特征在于：所述振动传感器设置在滑片背部对应的压缩机主件壳体上。
14.根据权利要求9所述的防液击控制方法，其特征在于：所述第一设定值为压缩机泵体滑片的运动轨迹与滚子的理论计算轨迹产生偏差时的吸气管和排气管的压力差值。
15.根据权利要求9所述的防液击控制方法，其特征在于：所述第二设定值为压缩机泵体滑片的运动轨迹与滚子的理论计算轨迹产生偏差时压缩机的运行频率值。
16.根据权利要求14或15所述的防液击控制方法，其特征在于：所述滑片的运动轨迹采用位移传感器检测。
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