CN109307385B - 空调系统、压缩供油装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种空调系统、压缩供油装置及其控制方法。该压缩供油装置包括：具有补气口的压缩机；具有供油孔的油分离器；以及连接所述补气口与所述供油孔的第一供油组件，用于将所述油分离器中的润滑油经所述补气口输送至所述压缩机。润滑油经压缩机的补气口进入压缩机，润滑油的温度与补气口处制冷剂的温度相差不大，不存在加热制冷剂的问题。这样可以减小制冷剂的比容，降低压缩机的吸气温度，进而降低排气温度，提高压缩机运行的可靠性，同时还增加了制冷剂循环的质量流量，以提高空调系统的性能。
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系统、压缩供油装置及其控制方法。
背景技术
随着空调热泵产品的普及和应用范围的拓宽，越来越多的补气增焓空调产品出现。对于大多数的空调产品而言，其压缩机的供油方式还是从压缩机吸气口供油。由于供给的冷冻油是高温的，被压缩机吸气口吸入的高温的冷冻油与压缩机吸入的制冷剂气体混合后，冷冻油加热制冷剂气体使制冷剂气体温度升高，导致制冷剂吸气比容增大，一方面降低了制冷剂循环的质量流量，影响空调器的性能，另一方面增加吸气温度，进而提高了排气温度，影响压缩机的性能和可靠性。
发明内容
基于此，有必要针对目前因吸气口处的润滑油加热制冷剂导致的制冷剂吸气比容大的问题，提供一种降低制冷剂吸气比容的压缩供油装置，同时还提供一种应用于上述压缩供油装置的控制方法，以及提供一种包括上述压缩供油装置的空调系统。
上述目的通过下述技术方案实现：
一种压缩供油装置，包括：
具有补气口的压缩机；
具有供油孔的油分离器；以及
连接所述补气口与所述供油孔的第一供油组件，用于将所述油分离器中的润滑油经所述补气口输送至所述压缩机。
在其中一个实施例中，所述第一供油组件包括：
连接所述供油孔与所述补气口的第一供油管路；以及
设置于所述第一供油管路的第一阀门，用于控制所述第一供油管路的通断。
在其中一个实施例中，所述第一供油组件还包括第一节流部件，设置于所述第一供油管路，用于限制所述第一供油管路中润滑油的流量。
在其中一个实施例中，所述第一节流部件包括电子膨胀阀、节流孔板、毛细管或节流阀。
在其中一个实施例中，所述第一节流部件包括节流管，所述节流管的管径为所述第一供油管路的管径的0.1～0.8；
所述节流管的两端分别与所述第一供油管路连接，或者，所述节流管设置于所述第一供油管路内。
在其中一个实施例中，所述压缩机还具有吸气口，所述压缩供油装置还包括第二供油组件，所述第二供油组件连接所述吸气口与所述供油孔。
在其中一个实施例中，所述第二供油组件包括：
连接所述供油孔与所述吸气口的第二供油管路；以及
设置于所述第二供油管路的第二阀门，用于控制所述第二供油管路的通断。
在其中一个实施例中，所述第二供油组件还包括第二节流部件，设置于所述第二供油管路，用于限制所述第二供油管路中润滑油的流量。
在其中一个实施例中，所述第二节流部件包括电子膨胀阀、节流孔板、节流管、毛细管或节流阀。
在其中一个实施例中，所述第二节流部件包括节流管，所述节流管的管径为所述第二供油管路的管径的0.1～0.8；
所述节流管的两端分别与所述第一供油管路连接，或者，所述节流管设置于所述第一供油管路内。
一种压缩供油装置的控制方法，应用于上述任一技术特征所述的压缩供油装置，包括如下步骤：
根据压缩机的运行工况判断所述压缩机润滑油的实际需求量；
若所述实际需求量与所述压缩机正常运行时的需求量相适应，所述压缩机的第一阀门打开，第二阀门关闭，所述压缩机的补气口回油；
若所述实际需求量高于所述压缩机正常运行时的需求量，所述压缩机的第一阀门与第二阀门同时打开，所述压缩机的补气口与吸气口同时回油。
在其中一个实施例中，所述实际需求量高于所述压缩机正常运行时需求量的运行工况至少包括升频运行工况和/或低温工况。
一种空调系统，包括换热器及如上述任一技术特征所述的压缩供油装置；
所述换热器与所述油分离器的出气口连接，用于对制冷剂进行换热处理。
采用上述技术方案后，本发明至少具有如下技术效果：
本发明的空调系统、压缩供油装置及其控制方法，第一供油组件将油分离器的润滑油经补气口送入压缩机，以满足压缩机运行时的润滑需求。而且，润滑油经压缩机的补气口进入压缩机，润滑油的温度与补气口处制冷剂的温度相差不大，不存在加热制冷剂的问题。有效的解决目前因吸气口处的润滑油加热制冷剂导致的制冷剂吸气比容大的问题。这样可以减小制冷剂的比容，降低压缩机的吸气温度，进而降低排气温度，提高压缩机运行的可靠性，同时还增加了制冷剂循环的质量流量，以提高空调系统的性能。
附图说明
图1为本发明一实施例中的压缩供油装置的示意图。
其中：
100-压缩供油装置；
110-压缩机；
111-补气口；
112-排气口；
113-吸气口；
120-油分离器；
121-进气口；
122-供油孔；
123-出气口；
130-第一供油组件；
131-第一供油管路；
132-第一阀门；
133-第一节流部件；
140-第二供油组件；
141-第二供油管路；
142-第二阀门；
143-第二节流部件。
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，对本发明的空调系统、压缩供油装置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。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
参见图1，本发明提供一种压缩供油装置100。该压缩供油装置100应用于空调系统中，实现压缩机110的供油。本发明的压缩供油装置100可以减小制冷剂的比容，提高压缩机110的性能和运行可靠性，并提高空调系统的性能。
在一实施例中，压缩供油装置100包括压缩机110、油分离器120及第一供油组件130。压缩机110具有补气口111与排气口112。压缩机110用于压缩制冷剂气体。压缩机110还具有吸气口113。制冷剂从吸气口113吸入压缩机110后进行压缩，并从排气口112排出。压缩机110还通过补气口111补入制冷剂，以保证压缩机110的性能。
油分离器120具有进气口121和供油孔122。压缩机110的排气口112与油分离器120的进气口121连通。压缩机110压缩制冷剂时，制冷剂会与润滑油混合在一起，经压缩机110的排气口112输送至油分离器120中。油分离器120用于分离润滑油与制冷剂。油分离器120分离出来的润滑油可继续输送至压缩机110内，保证压缩机110的润滑性能，同时还能实现润滑油的循环流动，减少润滑油的注入量，节省成本。油分离器120还具有出气口123，用于排出分离后的制冷剂。油分离器120分离出来的制冷剂则经换热器如冷凝器、蒸发器处理后，再由吸气口113或补气口111吸回压缩机110进行压缩，实现制冷剂的循环流动。
可以理解的，压缩机110、油分离器120及换热器之间通过流通管路连接，用于实现制冷剂的循环输送。并且，本发明的压缩供油装置100通过第一供油组件130连接压缩机110与油分离器120。具体的，第一供油组件130连接补气口111与供油孔122的第一供油组件130，用于将油分离器120中的润滑油经补气口111输送至压缩机110。
油分离器120分离出来的润滑油经供油孔122流出，经过第一供油组件130进入到压缩机110的补气口111，与压缩机110内被压缩的制冷剂气体混合，对压缩机110的内部结构进行润滑。由于润滑油从补气口111进入压缩机110，其与补气口111处制冷剂的温差相差不大。此时，润滑油不会对制冷剂进行加热，进而降低制冷剂的比容。
本发明的压缩供油装置100从压缩机110的补气口111向压缩机110供油，以降低制冷剂的比容，有效的解决目前因吸气口处的润滑油加热制冷剂导致的制冷剂吸气比容大的问题，进而降低压缩机110的吸气温度，进而降低排气温度，提高压缩机110运行的可靠性，同时还增加了制冷剂循环的质量流量，以提高空调系统的性能。
在一实施例中，第一供油组件130包括第一供油管路131以及第一阀门132。第一供油管路131连接供油孔122与补气口111。第一供油管路131用于输送润滑油。第一供油管路131的一端伸入油分离器120的供油孔122，另一端伸入压缩机110的补气口111，以连接压缩机110与油分离器120。油分离器120的润滑油经供油孔122进入第一供油管路131，并由第一供油管路131经补气口111输送至压缩机110内。
第一阀门132设置于第一供油管路131，用于控制第一供油管路131的通断。第一阀门132可以控制第一供油管路131是否可以向压缩机110内输送润滑油。压缩机110运行时，第一阀门132打开，第一供油管路131连通油分离器120与压缩机110，建立润滑油流路。压缩机110停止运行时，第一阀门132关断，润滑油流路断开，润滑油无法进入压缩机110。示例的，第一阀门132为电磁阀。当然，在本发明的其他实施方式中，第一阀门132也可为蝶阀等可实现通断的阀门。
在一实施例中，为了限制第一供油管路131中润滑油的流量，第一供油组件130还包括第一节流部件132。第一节流部件132设置于第一供油管路131，用于限制第一供油管路131中润滑油的流量。润滑油经第一供油管路131向压缩机110输送时，第一节流部件132可以限制第一供油管路131的润滑油流量，避免压缩机110内出现润滑油量过剩的情况，保证压缩机110平稳运行。
可选的，第一节流部件132包括节流孔板，节流孔板设置于第一供油管路131内。节流孔板呈板状设置，其上设置多个过油孔。第一供油管路131内的润滑油经过油孔流动至压缩机110内。这样可以限制第一供油管路131中润滑油的流量。
可选的，第一节流部件132包括节流管，节流管的管径为第一供油管路131的管径的0.1～0.8。节流管的两端分别与第一供油管路131连接。也就是说，节流管为小管径的管路，采用小管径的管路限制润滑油的流动。这样也可以达到限制第一供油管路131中润滑油流量的目的。
当然，节流管设置于第一供油管路131内。可以理解的，可以节流管的内壁与第一供油管路131的外壁形成环形流道供润滑油流过，也可以节流管过盈安装于第一供油管路131内，节流管的内孔供润滑油流过。这样也可以达到限制第一供油管路131中润滑油流量的目的。
可选的，第一节流部件132包括电子膨胀阀、毛细管或节流阀。当第一节流部件132包括毛细管时，毛细管的两端与第一供油管路131连接，以限制第一供油管路131中润滑油的流量。当第一节流部件132包括节流阀时，节流阀设置于第一供油管路131上，通过调节节流阀的开度可以调节第一供油管路131中润滑油的流量。示例的，节流阀可以为电子膨胀阀。当然，在本发明的其他实施方式中，第一节流部件132还可采用其他可以限制制冷剂流量的结构。本实施例中，第一节流部件132为毛细管。
在一实施例中，压缩供油装置100还包括第二供油组件140，第二供油组件140连接吸气口113与供油孔122。也就是说，可以采用第一供油组件130向压缩机110供油，也可以采用第一供油组件130与第二供油组件140同时向压缩机110供油。可以理解的，只采用第一供油组件130向压缩机110供油时，润滑油的供油量可以保证压缩机110的正常运行。当采用第一供油组件130与第二供油组件140同时向压缩机110供油时，可以提高润滑油的供油量，以满足压缩机110特殊情况下的运行需求。
当压缩机110润滑油需求量较大时，例如，压缩机110刚启动升频速度较快时，低温环境下润滑油粘度大回油困难等时间段，可以采用第一供油管路131与第二供油组件140分别向压缩机110的补气口111与吸气口113供油，提高润滑油的供油量，保证压缩机110内部的有效润滑与冷却。这样可以保证压缩机110可靠运行。
当压缩机110润滑需求量较小时，第二供油组件140停止向压缩机110供油，此时只采用第一供油管路131向压缩机110内输送润滑油。这样可以降低压缩机110的能耗，提高用户使用时的舒适度。
在一实施例中，第二供油组件140包括第二供油管路141以及第二阀门142。第二供油管路141连接供油孔122与吸气口113。第二供油管路141用于输送润滑油。第二供油管路141的一端伸入油分离器120的供油孔122，另一端伸入压缩机110的吸气口113，以连接压缩机110与油分离器120。油分离器120的润滑油经供油孔122进入第二供油管路141，并由第二供油管路141经吸气口113输送至压缩机110内。
第二阀门142设置于第二供油管路141，用于控制第二供油管路141的通断。第二阀门142可以控制第二供油管路141是否可以向压缩机110内输送润滑油。压缩机110运行时，第二阀门142打开，第二供油管路141连通油分离器120与压缩机110，建立润滑油流路。压缩机110停止运行时，第二阀门142关断，润滑油流路断开，润滑油无法进入压缩机110。示例的，第二阀门142为电磁阀。当然，在本发明的其他实施方式中，第二阀门142也可为蝶阀等可实现通断的阀门。
在一实施例中，为了限制第二供油管路141中润滑油的流量，第二供油组件140还包括第二节流部件143。第二节流部件143设置于第二供油管路141，用于限制第二供油管路141中润滑油的流量。润滑油经第二供油管路141向压缩机110输送时，第二节流部件143可以限制第二供油管路141的润滑油流量，避免压缩机110内出现润滑油量过剩的情况，保证压缩机110平稳运行。
在一实施例中，第二节流部件143包括但不限于电子膨胀阀、节流孔板、节流管、毛细管或节流阀等，还可为其他可限制润滑油流量的结构。可以理解的，节流孔板、节流管、毛细管、节流阀的结构与上述第一节流部件132的结构相同，在此不一一赘述。可以理解的，第一节流部件132与第二节流部件143可以采用相同的节流元件，也可采用不同的节流元件。本实施例中，第二节流部件143为毛细管。
本发明还提供一种压缩供油装置的控制方法，包括如下步骤：
根据压缩机110的运行工况判断压缩机110润滑油的实际需求量；
若实际需求量与压缩机110正常运行时的需求量相适应，压缩机110的第一阀门132打开，第二阀门142关闭，压缩机110的补气口111回油；
若实际需求量高于压缩机110正常运行时的需求量，压缩机110的第一阀门132与第二阀门142同时打开，压缩机110的补气口111与吸气口113同时回油。
可以理解的，压缩机110运行时润滑油的需求量大小即为压缩机110是否缺油。以压缩机110正常运行时的润滑油需求量为基准。压缩机11正常运行是指压缩机110启动后运行一段时间并进入平稳状态。若压缩机110润滑油需求量较大时，即压缩机110的实际需求量高于压缩机110正常运行时的需求量。此时，压缩机110的排油率远高于压缩机110正常运行时的排油率，需要向压缩机110内补充大量的润滑油，以保证压缩机110平稳运行。若压缩机润滑油需求量正常，即压缩机110润滑油的实际需求量与压缩机110正常运行时的需求量相适应。也就是说，压缩机110润滑油的实际需求量与压缩机110正常运行时的需求量相差不大，略高于或略低于压缩机110正常运行时的需求量。此时，压缩机110的排油率与压缩机110正常运行时的排油率相差不大，无需向压缩机110内补充大量的润滑油，即可保证压缩机110平稳运行。
因此，当压缩机110的润滑油实际需求量较高，高于压缩机110正常运行时的需求量时。压缩供油装置100的第一阀门132与第二阀门142同时打开，采用补气口111与吸气口113同时向压缩机110供油，以保证压缩机110运行的可靠性。若压缩机110润滑油的实际需求量正常时，第一阀门132打开，第二阀门142关闭，仅采用补气口111回油，即可保证压缩机110的润滑油需求量。此时，可以减少润滑油的回油量，保证压缩机110的性能。
在一实施例中，实际需求量高于压缩机110正常运行时需求量的运行工况至少包括升频运行工况和/或低温工况。示例的，升频运行工况包括但不限于压缩机启动运行的情况和/或系统负荷增加的工况等。其中，系统负荷增加可以指开启多联机的情况等。低温工况指压缩机在低温环境运行的情况。示例的，在低于-7℃环境中运行。可以理解的，低温工况会增加润滑油的粘稠度，导致润滑油回油困难，因此需要增加润滑油的需求量，以保证压缩机110运行平稳。当然，运行工况还可包括其他非正常工况。
当压缩机110润滑油需求量较大时，即压缩机110润滑油的实际需求量高于压缩机110正常运行时的需求量，例如，压缩机110刚启动升频速度较快时，低温环境下润滑油粘度大回油困难等时间段，可以采用第一供油管路131与第二供油组件140分别向压缩机110的补气口111与吸气口113供油，提高润滑油的供油量。这样可以保证压缩机110可靠运行。
当压缩机110在正常工况下运行时，润滑需求量较小，即压缩机110润滑油的实际需求量与压缩机110正常运行时的需求量相差不大，第二供油组件140停止向压缩机110供油，此时只采用第一供油管路131向压缩机110内输送润滑油。这样可以降低压缩机110的能耗，提高用户使用时的舒适度。
本发明还提供一种空调系统，包括换热器及上述实施例中的压缩供油装置100。换热器与油分离器120的出气口123连接，用于对制冷剂进行换热处理。本发明的空调系统采用上述的压缩供油装置100后，可以保证压缩机110可靠运行，进而保证空调系统可靠运行，提高空调系统的性能。
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 (10)
1.一种压缩供油装置，其特征在于，包括：
具有补气口(111)及吸气口(113)的压缩机(110)；
具有供油孔(122)的油分离器(120)；以及
连接所述补气口(111)与所述供油孔(122)的第一供油组件(130)，用于将所述油分离器(120)中的润滑油经所述补气口(111)输送至所述压缩机(110)；所述第一供油组件(130)包括连接所述供油孔(122)与所述补气口(111)的第一供油管路(131)、以及设置于所述第一供油管路(131)的第一阀门(132)，所述第一阀门(132)用于控制所述第一供油管路(131)的通断；
连接所述吸气口(113)与所述供油孔(122)的第二供油组件(140)；所述第二供油组件(140)包括连接所述供油孔(122)与所述吸气口(113)的第二供油管路(141)、以及设置于所述第二供油管路(141)的第二阀门(142)，所述第二阀门(142)用于控制所述第二供油管路(141)的通断；
若所述压缩机(110)润滑油的实际需求量与所述压缩机(110)正常运行时的需求量相适应，则通过所述补气口(111)回油；
若所述压缩机(110)润滑油的实际需求量高于所述压缩机(110)正常运行时的需求量，则通过所述补气口(111)与所述吸气口(113)同时回油。
2.根据权利要求1所述的压缩供油装置，其特征在于，所述第一供油组件(130)还包括第一节流部件(133)，设置于所述第一供油管路(131)，用于限制所述第一供油管路(131)中润滑油的流量。
3.根据权利要求2所述的压缩供油装置，其特征在于，所述第一节流部件(133)包括电子膨胀阀、节流孔板、毛细管或节流阀。
4.根据权利要求2所述的压缩供油装置，其特征在于，所述第一节流部件(133)包括节流管，所述节流管的管径为所述第一供油管路(131)的管径的0.1～0.8；
所述节流管的两端分别与所述第一供油管路(131)连接，或者，所述节流管设置于所述第一供油管路(131)内。
5.根据权利要求1所述的压缩供油装置，其特征在于，所述第二供油组件(140)还包括第二节流部件(143)，设置于所述第二供油管路(141)，用于限制所述第二供油管路(141)中润滑油的流量。
6.根据权利要求5所述的压缩供油装置，其特征在于，所述第二节流部件(143)包括电子膨胀阀、节流孔板、节流管、毛细管或节流阀。
7.根据权利要求5所述的压缩供油装置，其特征在于，所述第二节流部件(143)包括节流管，所述节流管的管径为所述第二供油管路(141)的管径的0.1～0.8；
所述节流管的两端分别与所述第二供油管路(141)连接，或者，所述节流管设置于所述第二供油管路(141)内。
8.一种压缩供油装置的控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1至7任一项所述的压缩供油装置，包括如下步骤：
根据压缩机(110)的运行工况判断所述压缩机(110)润滑油的实际需求量；
若所述实际需求量与所述压缩机(110)正常运行时的需求量相适应，所述压缩机(110)的第一阀门(132)打开，第二阀门(142)关闭，所述压缩机(110)的补气口(111)回油；
若所述实际需求量高于所述压缩机(110)正常运行时的需求量，所述压缩机(110)的第一阀门(132)与第二阀门(142)同时打开，所述压缩机(110)的补气口(111)与吸气口(113)同时回油。
9.根据权利要求8所述的压缩供油装置的控制方法，其特征在于，所述实际需求量高于所述压缩机(110)正常运行时需求量的运行工况至少包括升频运行工况和/或低温工况。
10.一种空调系统，其特征在于，包括换热器及如权利要求1至7任一项所述的压缩供油装置(100)；
所述换热器与所述油分离器(120)的出气口(123)连接，用于对制冷剂进行换热处理。
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