CN110486965A - 基于并联压缩机的油路平衡的制冷系统及其油路平衡方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于并联压缩机的油路平衡的制冷系统及其油路平衡方法，制冷系统包括定速压缩机、变频压缩机，定速压缩机和变频压缩机的入口通过第一吸气管路和第二吸气管路并联在进气总管路上、其出口通过第一排气管路和第二排气管路并联在出气总管路上，压缩机吸气回油优先到定速压缩机，定速压缩机内多余的油，在重力或者压差作用下，通过油路输送管进入变频压缩机。通过这样的油路分配机制，可以有效地保证压缩机不失油，进而保证并联压缩机的制冷系统的可靠性。

Description

基于并联压缩机的油路平衡的制冷系统及其油路平衡方法
技术领域
本发明涉及制冷领域，尤其涉及一种基于并联压缩机的油路平衡的制冷系统及其油路平衡方法。
背景技术
现有的制冷系统中，需要用到多个压缩机，得到不同的能量组合。有采用每个压缩机独立系统的，也有将压缩机进行并联的，形成一个系统的；单个压缩机单个系统，压缩机之间独立，没有影响，可靠性高。并联系统的可靠性低，其主要的原因在于，压缩机之间有可能出现油分配不均匀，导致某个压缩机缺油、别的压缩机油过多，而损坏缺油的压缩机。现有的方法是将压缩机的底部连接一个平衡油路，希望压缩机的油位相等。参见授权公告号为CN206399027 U 的中国专利，其采用的技术方案就是将并联的压缩机通过油平衡接口连通，以此想平衡压缩机之间的油均衡分配，但是压缩机之间的吸气管路有压降，实际中油位难以实现平衡，大多数情况下风险还是存在的。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种基于并联压缩机的油路平衡的制冷系统及其油路平衡方法，所述技术方案如下：
一方面，本发明提供了一种基于并联压缩机的油路平衡的制冷系统，包括第一压缩机、第二压缩机及用于平衡第一压缩机与第二压缩机内油路的油路输送管；
设置在所述第一压缩机出口的第一排气管路与设置在第二压缩机出口的第二排气管路汇集成出气总管路，设置在所述第一压缩机入口的第一吸气管路与设置在所述第二压缩机入口的第二吸气管路均通过油分离装置与进气总管路连通；
所述油分离装置使吸气的回油通过第二吸气管路进入第二压缩机；
所述第一吸气管路上设有压降单元，使得所述第一压缩机吸入的气流在第一吸气管路上的压降大于所述第二压缩机吸入的气流在第二吸气管路上的压降，所述油路输送管的起始端设在第二压缩机的油箱外壳上，且其高度高于或等于第二压缩机的安全油位，所述第一吸气管路与第二吸气管路中的压降差使得第二压缩机中的油通过所述油路输送管进入第一压缩机。
进一步地，所述第一压缩机为变频压缩机，所述第二压缩机为定速压缩机，所述油路输送管的末端与所述第一压缩机的油箱外壳连通，或者，所述油路输送管的末端与所述第一吸气管路连通。
优选地，所述油分离装置为倒置T型三通，所述倒置T型三通的直通口水平且直角通口朝上，所述进气总管路与所述倒置T型三通的一个直通口连通，所述倒置T型三通的另一个直通口与第二吸气管路连通，所述倒置T型三通的直角通口与第一吸气管路连通。
可选地，所述油分离装置为用于将油离心甩到管路壁面上的离心管路，所述离心管路的甩出方向为朝向第二吸气管路。
可选地，所述第一吸气管路上的压降单元为缩口结构，所述压降单元的缩口内径范围为所述第一吸气管路内径的60％至75％。
可选地，所述第一吸气管路上的压降单元使整个第一吸气管路的内径范围为所述第二吸气管路内径的4/5至5/6。
进一步地，所述制冷系统还包括连通的冷凝器和蒸发器，所述出气总管路与所述冷凝器之间并联设置有电子膨胀阀和毛细管，所述蒸发器的出口与所述进气总管路连通；
所述毛细管通过电磁阀控制其通断，所述毛细管的流量为所述第二压缩机的流量的60％至80％。
进一步地，所述制冷系统还包括设置在所述第一压缩机内的油位监测装置，所述油位监测装置用于在检测到所述第一压缩机内的油位低于失油阈值时发出警报信息。
另一方面，本发明提供了一种基于上述的制冷系统的油路平衡方法，包括以下步骤：
开启变频压缩机和/或定速压缩机；
利用油分离装置将压缩机吸气的油的80％-100％分离进入定速压缩机，剩余的油进入变频压缩机；
利用压降单元使所述变频压缩机的吸气管路相对于定速压缩机的吸气管路产生1-5kPa的压降，进而使所述定速压缩机内多余的油通过油路输送管进入变频压缩机；
在上述步骤中，若变频压缩机内的油位监测装置发出警报信息，则采取向变频压缩机内强制回油操作。
在执行上述制冷系统的油路平衡方法的过程中，若同时满足以下条件：
a.变频压缩机定速运行，且变频压缩机的转速小于或等于45rps；
b.定速压缩机为开启状态；
则执行以下操作：
每间隔预设的时间间隔阈值，将所述变频压缩机升频至60rps，并保持预设的持续时间阈值。
本发明提供的技术方案带来的有益效果如下：
①进气中的油优先进入定速压缩机，然后定速压缩机中多余的油通过油路输送管进入变频压缩机，实现制冷系统的油路平衡；
②保证压缩机不失油，进而保证并联压缩机的制冷系统的可靠性；
③在变频压缩机内设置油位监测装置，确保对变频压缩机的失油状态进行应对措施。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的第一种基于并联压缩机的油路平衡的制冷系统的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的第二种基于并联压缩机的油路平衡的制冷系统的结构示意图。
其中，附图标记包括：1-第一压缩机，2-第二压缩机，3-出气总管路，31- 第一排气管路，32-第二排气管路，4-油分离装置，5-油路输送管，6-进气总管路， 61-第一吸气管路，62-第二吸气管路。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明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，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。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、装置、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他步骤或单元。
在本发明的一个实施例中，提供了一种基于并联压缩机的油路平衡的制冷系统，如图1和图2所示，所述基于并联压缩机的油路平衡的制冷系统包括第一压缩机1、第二压缩机2及用于平衡第一压缩机1与第二压缩机2内油路的油路输送管5。所述第一压缩机1与第二压缩机2为并联设置结构，具体如下：
关于压缩机入口：所述第一压缩机1入口设置有第一吸气管路61，所述第二压缩机2入口设置有第二吸气管路62，所述第一吸气管路61与第二吸气管路 62汇集在进气总管路6；
关于压缩机出口：所述第一压缩机1出口设置有第一排气管路31，所述第二压缩机2出口设置有第二排气管路32，所述一排气管路31与第二排气管路 32汇集在出气总管路3。
本发明的一个发明点在于，在所述进气总管路6与第一吸气管路61和第二吸气管路62连通的一端设置有油分离装置4，所述油分离装置4使吸气的回油优先通过第二吸气管路62进入第二压缩机2。这里吸气的回油优先进入第二压缩机2的意思即为，吸气的回油中大部分(比如80％-100％)分离进入第二压缩机2，剩余的油(对应比如0％-20％)进入第一压缩机1。对应地，所述第一压缩机1为变频压缩机，所述第二压缩机2为定速压缩机。
此外，所述第一吸气管路61上设有压降单元，使得所述变频压缩机吸入的气流在第一吸气管路61上的压降大于所述定速压缩机吸入的气流在第二吸气管路62上的压降，所述油路输送管5的起始端设在第二压缩机2的油箱外壳上，且其高度高于或等于第二压缩机2的安全油位，所述第一吸气管路61与第二吸气管路62中的压降差使得定速压缩机中的多余的油(超过安全油位高度的油) 通过所述油路输送管5进入变频压缩机，实现并联压缩机的制冷系统中的油路平衡。具体地，所述油路输送管5的末端有至少两种连接方式，一种是如图1 所示，若第一压缩机1的油箱外壳上设有通孔，则所述油路输送管5的末端与所述第一压缩机1的油箱外壳上的通孔连通；另一种如图2所示，即适用于第一压缩机1的油箱外壳上没有开设孔，则所述油路输送管5的末端与所述第一压缩机1入口的第一吸气管路61连通，优选地，在所述第一吸气管路61上靠近第一压缩机1入口处的区域开一个孔，用于连通所述油路输送管5的末端。
在本发明的一个实施例中，所述油分离装置4为倒置T型三通，所述倒置T 型三通的直通口水平且直角通口朝上，所述进气总管路6与所述倒置T型三通的一个直通口连通，所述倒置T型三通的另一个直通口与第二吸气管路62连通，所述倒置T型三通的直角通口与第一吸气管路61连通；
在本发明的一个实施例中，所述油分离装置4为用于将油离心甩到管路壁面上的离心管路，所述离心管路的甩出方向为朝向第二吸气管路62；
以上为所述油分离装置4的两种不同的实施例，其他可控制吸气中的油优先进入第二吸气管路62的分离结构均可以作为所述油分离装置4的实施例。
在本发明的一个实施例中，所述第一吸气管路61上的压降单元为缩口结构，所述压降单元的缩口内径范围为所述第一吸气管路61内径的60％至75％，优选为2/3，即第一吸气管路61除了缩口处，其余与第二吸气管路62内径相同；
在本发明的一个实施例中，所述第一吸气管路61上的压降单元使整个第一吸气管路61的内径范围为所述第二吸气管路62内径的4/5至5/6，在这个实施例中，具有压降单元的第一吸气管路61相当于较第二吸气管路62内径更细的管路。
作为一个完整的制冷系统实施例，所述制冷系统还包括连通的冷凝器和蒸发器(未图示)，所述出气总管路3与所述冷凝器之间并联设置有电子膨胀阀和毛细管(未图示)，所述蒸发器的出口与所述进气总管路6连通；所述毛细管通过电磁阀控制其通断，所述毛细管的流量为所述定速压缩机的流量的60％至80％，该比例使得并联压缩机的制冷系统在正常运行时，定速压缩机内有多余的油回如变频压缩机，并使变频压缩机不会出现失油现象。
在本发明的一个实施例中，所述制冷系统还包括设置在所述变频压缩机内的油位监测装置，所述油位监测装置用于在检测到所述变频压缩机内的油位低于失油阈值时发出警报信息。
在本发明的另一个实施例中，提供了一种基于上述的制冷系统的油路平衡方法，包括以下步骤：
开启变频压缩机和/或定速压缩机；
利用油分离装置将压缩机吸气的油的80％-100％分离进入定速压缩机，剩余的油进入变频压缩机；
利用压降单元使所述变频压缩机的吸气管路相对于定速压缩机的吸气管路产生1-5kPa的压降，进而使所述定速压缩机内多余的油通过油路输送管进入变频压缩机；
在上述步骤中，若变频压缩机内的油位监测装置发出警报信息，则采取向变频压缩机内强制回油操作，比如，调节三通阀的流通比例，增大在第一吸气管路61的通油比例，即降低第二吸气管路62的通油比例；又或者，对变频压缩机进行升频(比如升频至60rps)，并保持一段时间(比如20s)。
在执行上述制冷系统的油路平衡方法的过程中，若同时满足以下条件：
a.变频压缩机定速运行，且变频压缩机的转速小于或等于45rps；
b.定速压缩机为开启状态；
则执行以下操作：
每间隔预设的时间间隔阈值，将所述变频压缩机升频至60rps，并保持预设的持续时间阈值，优选每间隔20分钟，将变频压缩机升频至60rps，并持续20 s。
本发明的基于并联压缩机的油路平衡的制冷系统包括了定速压缩机、变频压缩机，定速压缩机和变频压缩机通过回气管路、排气管路、油路通道并联，其特征在于压缩机吸气回油优先到定速压缩机，定速压缩机内多余的油，在重力或者压差作用下，通过油路进入变频压缩机。通过这样的油路分配机制，可以有效的保证压缩机不失油，保证压缩机的可靠性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于并联压缩机的油路平衡的制冷系统，其特征在于，包括第一压缩机(1)、第二压缩机(2)及用于平衡第一压缩机(1)与第二压缩机(2)内油路的油路输送管(5)；
设置在所述第一压缩机(1)出口的第一排气管路(31)与设置在第二压缩机(2)出口的第二排气管路(32)汇集成出气总管路(3)，设置在所述第一压缩机(1)入口的第一吸气管路(61)与设置在所述第二压缩机(2)入口的第二吸气管路(62)均通过油分离装置(4)与进气总管路(6)连通；
所述油分离装置(4)使吸气的回油通过第二吸气管路(62)进入第二压缩机(2)；
所述第一吸气管路(61)上设有压降单元，使得所述第一压缩机(1)吸入的气流在第一吸气管路(61)上的压降大于所述第二压缩机(2)吸入的气流在第二吸气管路(62)上的压降，所述油路输送管(5)的起始端设在第二压缩机(2)的油箱外壳上，且其高度高于或等于第二压缩机(2)的安全油位，所述第一吸气管路(61)与第二吸气管路(62)中的压降差使得第二压缩机(2)中的油通过所述油路输送管(5)进入第一压缩机(1)。
2.根据权利要求1所述的基于并联压缩机的油路平衡的制冷系统，其特征在于，所述第一压缩机(1)为变频压缩机，所述第二压缩机(2)为定速压缩机，所述油路输送管(5)的末端与所述第一压缩机(1)的油箱外壳连通，或者，所述油路输送管(5)的末端与所述第一吸气管路(61)连通。
3.根据权利要求1所述的基于并联压缩机的油路平衡的制冷系统，其特征在于，所述油分离装置(4)为倒置T型三通，所述倒置T型三通的直通口水平且直角通口朝上，所述进气总管路(6)与所述倒置T型三通的一个直通口连通，所述倒置T型三通的另一个直通口与第二吸气管路(62)连通，所述倒置T型三通的直角通口与第一吸气管路(61)连通。
4.根据权利要求1所述的基于并联压缩机的油路平衡的制冷系统，其特征在于，所述油分离装置(4)为用于将油离心甩到管路壁面上的离心管路，所述离心管路的甩出方向为朝向第二吸气管路(62)。
5.根据权利要求1所述的基于并联压缩机的油路平衡的制冷系统，其特征在于，所述第一吸气管路(61)上的压降单元为缩口结构，所述压降单元的缩口内径范围为所述第一吸气管路(61)内径的60％至75％。
6.根据权利要求1所述的基于并联压缩机的油路平衡的制冷系统，其特征在于，所述第一吸气管路(61)上的压降单元使整个第一吸气管路(61)的内径范围为所述第二吸气管路(62)内径的4/5至5/6。
7.根据权利要求1所述的基于并联压缩机的油路平衡的制冷系统，其特征在于，所述制冷系统还包括连通的冷凝器和蒸发器，所述出气总管路(3)与所述冷凝器之间并联设置有电子膨胀阀和毛细管，所述蒸发器的出口与所述进气总管路(6)连通；
所述毛细管通过电磁阀控制其通断，所述毛细管的流量为所述第二压缩机(2)的流量的60％至80％。
8.根据权利要求1所述的基于并联压缩机的油路平衡的制冷系统，其特征在于，所述制冷系统还包括设置在所述第一压缩机(1)内的油位监测装置，所述油位监测装置用于在检测到所述第一压缩机(1)内的油位低于失油阈值时发出警报信息。
9.一种基于权利要求1-8中任意一项所述的制冷系统的油路平衡方法，其特征在于，包括以下步骤：
开启变频压缩机和/或定速压缩机；
利用油分离装置将压缩机吸气的油的80％-100％分离进入定速压缩机，剩余的油进入变频压缩机；
利用压降单元使所述变频压缩机的吸气管路相对于定速压缩机的吸气管路产生1-5kPa的压降，进而使所述定速压缩机内多余的油通过油路输送管进入变频压缩机；
在上述步骤中，若变频压缩机内的油位监测装置发出警报信息，则采取向变频压缩机内强制回油操作。
10.根据权利要求9所述的油路平衡方法，其特征在于，若同时满足以下条件：
a.变频压缩机定速运行，且变频压缩机的转速小于或等于45rps；
b.定速压缩机为开启状态；
则执行以下操作：
每间隔预设的时间间隔阈值，将所述变频压缩机升频至60rps，并保持预设的持续时间阈值。
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