CN109373657B - 空调系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种空调系统及其控制方法。该空调系统包括压缩机(1)、第一气液分离器(2)和第二气液分离器(3)，第一气液分离器(2)和第二气液分离器(3)的位置能够切换，以使第一气液分离器(2)位于压缩机(1)的吸气端时第二气液分离器(3)位于压缩机(1)的排气端，第一气液分离器(2)位于压缩机(1)的排气端时第二气液分离器(3)位于压缩机(1)的吸气端。根据本发明的空调系统，能够有效防止压缩机吸气带液，保障压缩机长期可靠运行。

Description

空调系统及其控制方法

技术领域

本发明属于空气调节技术领域，具体涉及一种空调系统及其控制方法。

背景技术

随着制冷行业的发展，空调技术的提高，对压缩机的要求越来越高，其中压缩机的低频运行是一大技术难点，低频运行时，容易导致制冷剂在蒸发器中蒸发不完全，从而导致压缩机吸气带液。吸气带液会导致压缩机内部油膜形成困难，影响压缩机的长期可靠性运行，另一方面吸气带液会导致制冷剂在压缩机内部急剧气化，从而严重影响压缩机的性能。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种空调系统及其控制方法，能够有效防止压缩机吸气带液，保障压缩机长期可靠运行。

为了解决上述问题，本发明提供一种空调系统，包括压缩机、第一气液分离器和第二气液分离器，第一气液分离器和第二气液分离器的位置能够切换，以使第一气液分离器位于压缩机的吸气端时第二气液分离器位于压缩机的排气端，第一气液分离器位于压缩机的排气端时第二气液分离器位于压缩机的吸气端。

优选地，空调系统还包括室内换热器和室外换热器，室内换热器和室外换热器通过第一气液分离器和第二气液分离器与压缩机连通。

优选地，室内换热器和室外换热器之间设置有节流装置。

优选地，空调系统还包括第一四通阀和第二四通阀，

第一四通阀的第一接口与压缩机的吸气口出口连通，第一四通阀的第二接口与第一气液分离器的出口连通，第一四通阀的第三接口与室外换热器连通，第一四通阀的第四接口与第二气液分离器的出口连通；

第二四通阀的第一接口与压缩机的排出口连通，第二四通阀的第二接口与第二气液分离器的进口连通，第二四通阀的第三接口与室内换热器连通，第二四通阀的第四接口与第一气液分离器的进口连通。

优选地，空调系统还包括第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、第五控制阀、第六控制阀、第七控制阀、第八控制阀，

压缩机的吸气口出口通过并联设置的第一管路和第二管路连接至室外换热器，第一管路上串联设置有第四控制阀和第六控制阀，第二管路上串联设置有第二控制阀和第八控制阀，压缩机的排出口通过并联设置的第三管路和第四管路连接至室内换热器，第三管路上串联设置有第三控制阀和第五控制阀，第四管路上串联设置有第一控制阀和第七控制阀，第一气液分离器的出口连接在第二控制阀和第八控制阀之间的第二管路上，第一气液分离器的进口连接在第一控制阀和第七控制阀之间的第四管路上，第二气液分离器的出口连接在第四控制阀和第六控制阀之间的第一管路上，第二气液分离器的进口连接在第三控制阀和第五控制阀之间的第三管路上。

优选地，第一气液分离器和第二气液分离器内均设置有液位传感器。

优选地，节流装置为热力膨胀阀。

优选地，空调系统包括控制器，控制器连接至液位传感器，并根据液位传感器所检测到的液位高度控制第一气液分离器和第二气液分离器的位置切换。

根据本发明的另一方面，提供了一种上述的空调系统的控制方法，包括：

控制第一气液分离器位于压缩机的排气端，第二气液分离器位于压缩机的回气端；

检测第二气液分离器内的液位高度；

当第二气液分离器内的液位高度达到预设高度时，切换第一气液分离器和第二气液分离器的位置，使得第一气液分离器位于压缩机的回气端，第二气液分离器位于压缩机的排气端。

根据本发明的再一方面，提供了一种上述的空调系统的控制方法，包括：

控制第一气液分离器位于压缩机的回气端，第二气液分离器位于压缩机的排气端；

检测第一气液分离器内的液位高度；

当第一气液分离器内的液位高度达到预设高度时，切换第一气液分离器和第二气液分离器的位置，使得第一气液分离器位于压缩机的排气端，第二气液分离器位于压缩机的回气端。

本发明提供的空调系统，包括压缩机、第一气液分离器和第二气液分离器，第一气液分离器和第二气液分离器的位置能够切换，以使第一气液分离器位于压缩机的吸气端时第二气液分离器位于压缩机的排气端，第一气液分离器位于压缩机的排气端时第二气液分离器位于压缩机的吸气端。第一气液分离器和第二气液分离器的位置能够切换，因此在空调系统工作时，可以监测位于压缩机的吸气端的气液分离器液位，当液位达到一定高度后，通过切换第一气液分离器和第二气液分离器的位置，从而改变气液分离器的液位，避免气液分离器内部制冷剂集存太多，导致压缩机吸气带液，引起压缩机湿压缩的问题，把低压端的气液分离器切换到高压端，从而起到油分的作用，并在下一次切换的时候将分离的冷冻油转移到低压端，随着制冷剂回到压缩机内部，实现液态制冷剂迁移，用低温低压的液态制冷剂来降低压缩机的排气压力与排气温度，从而减小压缩机的功耗，提高压缩机能效，保障压缩机长期可靠运行。

附图说明

图1为本发明第一实施例的空调系统的第一种制冷剂流动结构示意图；

图2为本发明第一实施例的空调系统的第二种制冷剂流动结构示意图；

图3为本发明第二实施例的空调系统的结构示意图；

图4为本发明第一实施例的空调系统的控制方法流程图；

图5为本发明第二实施例的空调系统的控制方法流程图。

附图标记表示为：

1、压缩机；2、第一气液分离器；3、第二气液分离器；4、室内换热器；5、室外换热器；6、节流装置；7、第一四通阀；8、第二四通阀；9、第一控制阀；10、第二控制阀；11、第三控制阀；12、第四控制阀；13、第五控制阀；14、第六控制阀；15、第七控制阀；16、第八控制阀。

具体实施方式

结合参见图1至图3所示，空调系统包括压缩机1、第一气液分离器2和第二气液分离器3，第一气液分离器2和第二气液分离器3的位置能够切换，以使第一气液分离器2位于压缩机1的吸气端时第二气液分离器3位于压缩机1的排气端，第一气液分离器2位于压缩机1的排气端时第二气液分离器3位于压缩机1的吸气端。

第一气液分离器2和第二气液分离器3的位置能够切换，因此在空调系统工作时，可以监测位于压缩机1的吸气端的气液分离器液位，当液位达到一定高度后，通过切换第一气液分离器2和第二气液分离器3的位置，从而改变气液分离器的液位，避免气液分离器内部制冷剂集存太多，导致压缩机1吸气带液，引起压缩机1湿压缩的问题，实现液态制冷剂迁移，用低温低压的液态制冷剂来降低压缩机1的排气压力与排气温度，从而减小压缩机1的功耗，提高压缩机1能效，保障压缩机1长期可靠运行。

当低压端的气液分离器切换到高压端时，该气液分离器可以起到油分离器的作用，从而在下一次切换的时候将分离的冷冻油转移到低压端，使得冷冻油随着制冷剂回到压缩机内部。

空调系统还包括室内换热器4和室外换热器5，室内换热器4和室外换热器5通过第一气液分离器2和第二气液分离器3与压缩机1连通。

室内换热器4和室外换热器5之间设置有节流装置6。节流装置6例如为热力膨胀阀，也可以为电子膨胀阀等。

结合参见图1和图2所示根据本发明的第一实施例，空调系统还包括第一四通阀7和第二四通阀8，第一四通阀7的第一接口与压缩机1的吸气口出口连通，第一四通阀7的第二接口与第一气液分离器2的出口连通，第一四通阀7的第三接口与室外换热器5连通，第一四通阀7的第四接口与第二气液分离器3的出口连通；第二四通阀8的第一接口与压缩机1的排出口连通，第二四通阀8的第二接口与第二气液分离器3的进口连通，第二四通阀8的第三接口与室内换热器4连通，第二四通阀8的第四接口与第一气液分离器2的进口连通。

本实施例可以通过两个四通阀实现两气液分离器位置的切换，当压缩机1低频运行时，制冷剂在室内换热器4中蒸发不完全，室内换热器4出来的制冷剂先经过第一气液分离器2，然后进入压缩机1，从压缩机1出来的制冷剂进入第二气液分离器3，然后进入室外换热器5冷却降温，室外换热器5出来的制冷剂液体经热力膨胀阀节流降压后进入室内换热器4内，如此构成一个循环，但是由于压缩机1运行频率低，导致制冷剂在室内换热器4中不能够完全蒸发，从而制冷剂在气液分离器中集存，当液态制冷剂集存量达到一定程度后，如果继续集存会导致压缩机1吸气带液。在第一气液分离器2、第二气液分离器3内部设置液位传感器，气液分离器内液态制冷剂达超过一定值后，切换第一四通阀7，然后切换第二四通阀8，此时第一气液分离器2与第二气液分离器3实现位置的切换，低压端的第一气液分离器2被转移到高压端，避免气液分离器中的制冷剂过多而导致湿压缩，第一气液分离器2中集存的低温液态制冷剂与压缩机1排气相互混合，降低排气压力与排气温度，从而降低压缩机1的功耗，提高系统的性能，同时高压端的气液分离器被转移到低压端，重新开始分离从室内换热器4蒸发不完全的气液混合制冷剂，达到气液分离的效果。

综上，通过液位传感器感应气液分离器的液位，当液位达到一定高度后，切换四通换向阀的方向，调节气液分离器的位置，把低压端的气液分离器转移到高压端，避免压缩机1吸气带液，降低压缩机1湿压缩的风险，防止压缩机1滑片与滚子脱落，产生低频噪音，同时当低压端的气液分离器转移到高压端时，与高压端的高温制冷剂混合，降低排气温度与排气压力，降低压缩机1的耗工，从而提高压缩机1的整体性能。

结合参见图3所示，根据本发明的第二实施例，空调系统还包括第一控制阀9、第二控制阀10、第三控制阀11、第四控制阀12、第五控制阀13、第六控制阀14、第七控制阀15、第八控制阀16，压缩机1的吸气口出口通过并联设置的第一管路和第二管路连接至室外换热器5，第一管路上串联设置有第四控制阀12和第六控制阀14，第二管路上串联设置有第二控制阀10和第八控制阀16，压缩机1的排出口通过并联设置的第三管路和第四管路连接至室内换热器4，第三管路上串联设置有第三控制阀11和第五控制阀13，第四管路上串联设置有第一控制阀9和第七控制阀15，第一气液分离器2的出口连接在第二控制阀10和第八控制阀16之间的第二管路上，第一气液分离器2的进口连接在第一控制阀9和第七控制阀15之间的第四管路上，第二气液分离器3的出口连接在第四控制阀12和第六控制阀14之间的第一管路上，第二气液分离器3的进口连接在第三控制阀11和第五控制阀13之间的第三管路上。

在本实施例中，当第一气液分离器2在低压端、第二气液分离器3在高压端时，电磁阀的开闭状态为，第一控制阀9、第二控制阀10、第三控制阀11、第四控制阀12为开启状态，第五控制阀13、第六控制阀14、第七控制阀15、第八控制阀16为关闭状态；当需要切换时，即第一气液分离器2的液位达到液位设定值时，先开第六控制阀14、关第四控制阀12，后关闭第二控制阀10、开第八控制阀16，然后关第一控制阀9、开第五控制阀13，再关第七控制阀15开第三控制阀11，到此就实现了第一气液分离器2与第二气液分离器3完全切换，即第二气液分离器3在低压端，第一气液分离器2在高压端；当第二气液分离器3液位达到设定值时，开第二控制阀10、关第六控制阀14，开第四控制阀12、关第八控制阀16，开第三控制阀11、关第七控制阀15，开第五控制阀13、关第一控制阀9，如此实现第一气液分离器2与第二气液分离器3的切换，即第一气液分离器2在低压端，第二气液分离器3在高压端，如此则实现了整个循环的切换。

第一气液分离器2和第二气液分离器3内均设置有液位传感器。空调系统包括控制器，控制器连接至液位传感器，并根据液位传感器所检测到的液位高度控制第一气液分离器2和第二气液分离器3的位置切换。

通过设置液位传感器，能够选择合适的切换时机，有效避免位于低压端的气液分离器内的液态制冷剂积压过多，避免发生压缩机吸气带液，提高压缩机的工作性能。

结合参见图4所示，根据本发明的实施例，一种上述的空调系统的控制方法包括：控制第一气液分离器2位于压缩机1的排气端，第二气液分离器3位于压缩机1的回气端；检测第二气液分离器3内的液位高度；当第二气液分离器3内的液位高度达到预设高度时，切换第一气液分离器2和第二气液分离器3的位置，使得第一气液分离器2位于压缩机1的回气端，第二气液分离器3位于压缩机1的排气端。

之后可以检测第一气液分离器2内的液位高度；当第一气液分离器2内的液位高度达到预设高度时，切换第一气液分离器2和第二气液分离器3的位置，使得第一气液分离器2位于压缩机1的排气端，第二气液分离器3位于压缩机1的回气端，然后按照上述的控制流程进行循环控制，实现第一气液分离器2和第二气液分离器3的位置切换。

结合参见图5所示，根据本发明的实施例，一种上述的空调系统的控制方法包括：控制第一气液分离器2位于压缩机1的回气端，第二气液分离器3位于压缩机1的排气端；检测第一气液分离器2内的液位高度；当第一气液分离器2内的液位高度达到预设高度时，切换第一气液分离器2和第二气液分离器3的位置，使得第一气液分离器2位于压缩机1的排气端，第二气液分离器3位于压缩机1的回气端。

之后可以检测第二气液分离器3内的液位高度；当第二气液分离器3内的液位高度达到预设高度时，切换第一气液分离器2和第二气液分离器3的位置，使得第一气液分离器2位于压缩机1的回气端，第二气液分离器3位于压缩机1的排气端，然后按照上述的控制流程进行循环控制，实现第一气液分离器2和第二气液分离器3的位置切换。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种空调系统，其特征在于，包括压缩机(1)、第一气液分离器(2)和第二气液分离器(3)，所述第一气液分离器(2)和所述第二气液分离器(3)的位置能够切换，以使所述第一气液分离器(2)位于所述压缩机(1)的吸气端时所述第二气液分离器(3)位于所述压缩机(1)的排气端，所述第一气液分离器(2)位于所述压缩机(1)的排气端时所述第二气液分离器(3)位于所述压缩机(1)的吸气端。

2.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括室内换热器(4)和室外换热器(5)，所述室内换热器(4)和所述室外换热器(5)通过所述第一气液分离器(2)和所述第二气液分离器(3)与所述压缩机(1)连通。

3.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述室内换热器(4)和所述室外换热器(5)之间设置有节流装置(6)。

4.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括第一四通阀(7)和第二四通阀(8)，

所述第一四通阀(7)的第一接口与所述压缩机(1)的吸气口出口连通，所述第一四通阀(7)的第二接口与所述第一气液分离器(2)的出口连通，所述第一四通阀(7)的第三接口与所述室外换热器(5)连通，所述第一四通阀(7)的第四接口与所述第二气液分离器(3)的出口连通；

所述第二四通阀(8)的第一接口与所述压缩机(1)的排出口连通，所述第二四通阀(8)的第二接口与所述第二气液分离器(3)的进口连通，所述第二四通阀(8)的第三接口与所述室内换热器(4)连通，所述第二四通阀(8)的第四接口与所述第一气液分离器(2)的进口连通。

5.根据权利要求2所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括第一控制阀(9)、第二控制阀(10)、第三控制阀(11)、第四控制阀(12)、第五控制阀(13)、第六控制阀(14)、第七控制阀(15)、第八控制阀(16)，

所述压缩机(1)的吸气口出口通过并联设置的第一管路和第二管路连接至所述室外换热器(5)，所述第一管路上串联设置有第四控制阀(12)和第六控制阀(14)，所述第二管路上串联设置有第二控制阀(10)和第八控制阀(16)，所述压缩机(1)的排出口通过并联设置的第三管路和第四管路连接至所述室内换热器(4)，所述第三管路上串联设置有第三控制阀(11)和第五控制阀(13)，所述第四管路上串联设置有第一控制阀(9)和第七控制阀(15)，所述第一气液分离器(2)的出口连接在所述第二控制阀(10)和第八控制阀(16)之间的所述第二管路上，所述第一气液分离器(2)的进口连接在所述第一控制阀(9)和第七控制阀(15)之间的第四管路上，所述第二气液分离器(3)的出口连接在所述第四控制阀(12)和第六控制阀(14)之间的第一管路上，所述第二气液分离器(3)的进口连接在所述第三控制阀(11)和第五控制阀(13)之间的第三管路上。

6.根据权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述第一气液分离器(2)和所述第二气液分离器(3)内均设置有液位传感器。

7.根据权利要求3所述的空调系统，其特征在于，所述节流装置(6)为热力膨胀阀。

8.根据权利要求6所述的空调系统，其特征在于，所述空调系统包括控制器，所述控制器连接至所述液位传感器，并根据所述液位传感器所检测到的液位高度控制所述第一气液分离器(2)和所述第二气液分离器(3)的位置切换。

9.一种如权利要求1至8中任一项所述的空调系统的控制方法，其特征在于，包括：

控制第一气液分离器(2)位于压缩机(1)的排气端，第二气液分离器(3)位于压缩机(1)的回气端；

检测第二气液分离器(3)内的液位高度；

当第二气液分离器(3)内的液位高度达到预设高度时，切换第一气液分离器(2)和第二气液分离器(3)的位置，使得第一气液分离器(2)位于压缩机(1)的回气端，第二气液分离器(3)位于压缩机(1)的排气端。

10.一种如权利要求1至8中任一项所述的空调系统的控制方法，其特征在于，包括：

控制第一气液分离器(2)位于压缩机(1)的回气端，第二气液分离器(3)位于压缩机(1)的排气端；

检测第一气液分离器(2)内的液位高度；

当第一气液分离器(2)内的液位高度达到预设高度时，切换第一气液分离器(2)和第二气液分离器(3)的位置，使得第一气液分离器(2)位于压缩机(1)的排气端，第二气液分离器(3)位于压缩机(1)的回气端。

Images