CN111237970A - 一种双温空调用压缩机回油装置、回油方法及空调系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双温空调用压缩机回油装置、回油方法及空调系统，包括双吸双排压缩机、油分离器、回油组件，所述回油组件包括回油控制阀及连接管，其特征在于：所述回油控制阀包括轴、阀针、阀体和阀座，所述阀体的外侧套有套管，所述阀体的内壁上设有芯铁，所述轴设于阀体的中部，且位于芯铁之间，所述轴的下端连有阀针，所述阀体的下端设有阀座，所述阀针与阀座的内腔配合，所述阀座的下端设有出口连接管；所述阀体的侧壁上连有入口连接管。解决了双吸双排压缩机直接排气压缩缸中排油率高、润滑油回油困难，通过控制调节阀实现回油，控制复杂，从而实现了对室内空气进行梯级加热或制冷的需求，减小了压缩机的磨损。提高了使用寿命。

Description

一种双温空调用压缩机回油装置、回油方法及空调系统
技术领域
本发明涉及空调系统技术领域，具体为一种双温空调用压缩机回油装置、回油方法及空调系统。
背景技术
现有空调系统通常采用单吸单排压缩机，通过与室内外的单排或多排换热器构成制冷循环回路，从而对室内空气进行加热或冷却，以满足室内环境舒适性的要求。该空调系统由于压缩机只有一对吸排气口与室内外换热器相连接,故只能实现一个蒸发温度和冷凝温度。为了实现对室内空气进行梯级加热或冷却，申请号为CN105444453A的专利提出了采用如图1所示的双缸并联压缩机的双温空调系统以提高系统能效和减缓低温制热结霜工况下的能力能效衰减速度。但采用双缸并联压缩机的空调系统存在压缩机其中一个压缩缸为直接排气，该气缸由于缺少必要的挡油装置而导致排气吐油率高,长期运行会导致压缩机缺油磨损的缺点。
CN04949047A等专利中传统压缩机回油解决方案通常是将压缩机排气经过油分离器分离后,通过回油毛细管将分离出来的润滑油返回至压缩机吸气管,利用吸排气压差将润滑油返回至压缩机内部。该回油方案并不适用于如图1所示的双吸双排压缩机，因图1所示的压缩机有两对相互独立的吸气、排气和气缸，分别对应不同的吸气压力和排气压力，采用现有吸气回油的方案润滑油无法回到油池，会导致压缩机因缺油而磨损，因此现有回油方案不适用于本专利中提出的双温空调系统。
专利CN108180680A提出双吸双排压缩机回油控制方法，通过设置回油组件(包括回油开关支路和/或旁通调节支路)实现不同条件下的回油控制。但是该回油控制方法中，需要考虑不同运行条件，并通过调节旁通调节支路上的调节阀满足回油及防止串气，调节阀的控制相对比较复杂、成本高。
发明内容
本发明就是针对现有技术存在的上述不足，提供一种双温空调用压缩机回油装置、回油方法及空调系统，解决了双吸双排压缩机直接排气压缩缸中排油率高、润滑油回油的困难。
为实现上述目的，发明提供如下技术方案：
一种双温空调用压缩机回油装置，包括：双吸双排压缩机、油分离器、回油组件，所述回油组件包括回油控制阀及连接管，所述回油控制阀包括轴、阀针、阀体和阀座，所述阀体的外侧套有套管，所述阀体的内壁上设有芯铁，所述轴设于阀体的中部，且位于芯铁之间，所述轴的下端连有阀针，所述阀体的下端设有阀座，所述阀针与阀座的内腔配合，所述阀座的下端设有出口连接管；所述阀体的侧壁上连有入口连接管。
优选的：所述阀针的上部侧壁上设有回油孔。
优选的：所述双吸双排压缩机的上端设有第一排气口，所述双吸双排压缩机的侧壁上依次设有第一吸气口、第二吸气口、第二排气口和回油口，所述第一排气口与第一吸气口连通，所述第二排气口与第二吸气口连通。
优选的：所述油分离器设置在所述双吸双排压缩机第二排气口处，所述回油组件设置在所述油分离器与所述双吸双排压缩机底部油池的回油口之间。
一种双温空调用压缩机回油方法，包括：制冷模式下，如上所述回油控制阀处于打开导通状态；制热模式和除霜模式下，所述回油控制阀处于关闭节流状态；停机模式下，所述回油控制阀处于打开导通状态。
一种空调系统，包括所述的一种双温空调用压缩机回油装置、室外换热器和室内换热器，所述双吸双排压缩机通过管路分别连有第一四通阀和第二四通阀，所述油分离器与第二四通阀连通，所述第一四通阀分别连有第一室内换热器和室外换热器，所述第二四通阀分别与室外换热器、第二室内换热器连接，所述室外换热器通过管路分别与第一室内换热器、第二室内换热器连接，第一室内换热器和第二室内换热器分别沿气流流动方向布置。
优选的：所述室外换热器上连有室外风机。
优选的：所述第一室内换热器与第二室内换热器设置在同一个风道内部，共用室内风机；或分别设置在不同风道内，各自配备一个风机。
优选的：所述室外换热器与第一室内换热器之间设有第一节流装置。
优选的：所述室外换热器与第二室内换热器之间设有第二节流装置。
与现有技术相比，发明的有益效果是：
1、本发明解决了双吸双排压缩机直接排气压缩缸中排油率高、润滑油回油困难，通过控制调节阀实现回油，控制复杂，从而实现了对室内空气进行梯级加热或制冷的需求，减小了压缩机的磨损。提高了使用寿命。
2、本发明的回油控制阀结构简单，制造成本低，使用方便，而且满足了回油与防止串气的功能。
附图说明
图1为制冷模式运行示意图；
图2为制热模式运行示意图；
图3为回油控制阀第一导通状态的结构示意图；
图4为回油控制阀关闭节流状态的结构示意图；
图5为双吸双排压缩机的结构示意图。
图中：1-室外换热器；2-室外风机；3-第一四通阀；4-第二四通阀；5-回油控制阀；501-出口连接管；502-入口连接管；503-回油孔；504-套管；505-芯铁；506-轴；507-阀体；508-阀座；509阀针；6-双吸双排压缩机；601-第一吸气口；602-第二吸气口；603-第一排气口；604-第二排气口；605-回油口；7-油分离器；8-第二室内换热器；9-室内风机；10-第一室内换热器；11-第二节流装置；12-第一节流装置。
具体实施方式
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，都属于本发明保护的范围。
实施例一，
一种带有双吸双排压缩机6的空调系统，包括室外换热器1、双吸双排压缩机6、油分离器7和室内换热器，所述双吸双排压缩机6与油分离器7连接，所述双吸双排压缩机6通过管路分别连有第一四通阀3和第二四通阀4，所述油分离器7与第二四通阀4连通，所述第一四通阀3分别连有第一室内换热器10和室外换热器1，所述第二四通阀4分别与室外换热器1、第二室内换热器8连接，所述室外换热器1通过管路分别与第一室内换热器10、第二室内换热器8连接。
油分离器7设置在双吸双排压缩机6第二排气口604(直接排气口)处，回油组件设置在油分离器7和压缩机底部油池的回油口605之间。回油组件包括回油控制阀5及连接管，回油控制阀5具有开启导通(通径与连接管相同，阻力较小，适用于双温系统制冷运行模式)和关闭节流(通径小于连接管，阻力较大，适用于双温系统制热运行模式)两种状态。回油控制阀5关闭时的通径的确定，需要满足不同排气压力差的下能够正常回油，还要防止两个排气之间的串气。
所述双吸双排压缩机6与油分离器7之间设有回油控制阀5。
所述回油控制阀5包括轴506、阀针509、阀体507和阀座508，所述阀体507的外侧套有套管504，所述阀体507的内壁上设有芯铁505，所述轴506设于阀体507的中部，且位于芯铁505之间，所述轴506的下端连有阀针509，所述阀体507的下端设有阀座508，所述阀针509与阀座508的内腔配合，所述阀座508的下端设有出口连接管501；所述阀体507的侧壁上连有入口连接管502。
所述阀针509的上部侧壁上设有回油孔503，所述室外换热器1上连有室外风机2。
所述第一室内换热器10与第二室内换热器8上均连有室内风机9。
解决了双吸双排压缩机6直接排气压缩缸中排油率高、润滑油回油困难，通过控制调节阀实现回油，控制复杂，从而实现了对室内空气进行梯级加热或制冷的需求，减小了压缩机的磨损。提高了使用寿命。
实施例二，
一种带有双吸双排压缩机6的空调系统，包括室外换热器1、双吸双排压缩机6、油分离器7和室内换热器，所述双吸双排压缩机6与油分离器7连接，所述双吸双排压缩机6通过管路分别连有第一四通阀3和第二四通阀4，所述油分离器7与第二四通阀4连通，所述第一四通阀3分别连有第一室内换热器10和室外换热器1，所述第二四通阀4分别与室外换热器1、第二室内换热器8连接，所述室外换热器1通过管路分别与第一室内换热器10、第二室内换热器8连接。
油分离器7设置在双吸双排压缩机6第二排气口604(直接排气口)处，回油组件设置在油分离器7和压缩机底部油池的回油口605之间。回油组件包括回油控制阀5及连接管，回油控制阀5具有开启导通(通径与连接管相同，阻力较小，适用于双温系统制冷运行模式)和关闭节流(通径小于连接管，阻力较大，适用于双温系统制热运行模式)两种状态。回油控制阀5关闭时的通径的确定，需要满足不同排气压力差的下能够正常回油，还要防止两个排气之间的串气。
所述双吸双排压缩机6与油分离器7之间设有回油控制阀5。
所述回油控制阀5包括轴506、阀针509、阀体507和阀座508，所述阀体507的外侧套有套管504，所述阀体507的内壁上设有芯铁505，所述轴506设于阀体507的中部，且位于芯铁505之间，所述轴506的下端连有阀针509，所述阀体507的下端设有阀座508，所述阀针509与阀座508的内腔配合，所述阀座508的下端设有出口连接管501；所述阀体507的侧壁上连有入口连接管502。
所述阀针509的上部侧壁上设有回油孔503，所述室外换热器1上连有室外风机2，所述第一室内换热器10与第二室内换热器8上均连有室内风机9。
在实施例一的基础上，所述室外换热器1与第一室内换热器10之间设有第一节流装置12，所述室外换热器1与第二室内换热器8之间设有第二节流装置11。
如图5所示，所述双吸双排压缩机6的上端设有第一排气口603，所述双吸双排压缩机6的侧壁上依次设有第一吸气口601、第二吸气口602、第二排气口604和回油口605，所述第一排气口603与第一吸气口601连通，所述第二排气口604与第二吸气口602连通。
另外可以根据需求，适当更换第一节流装置12、第二节流装置11的位置。
具体使用为：
所述空调系统包括制冷模式和制热模式，制冷模式下，回油截止阀处于开启导通状态；制热模式和除霜模式下，回油截止阀处于关闭节流状态；停机模式下，回油截止阀处于开启导通状态。
如图1所示，制冷运行模式下，双吸双排压缩机6的第一排气口603和第二排气口604的压力相同，回油控制阀5处于如图3所示的开启导通状态，此时由双吸双排压缩机6的第二排气口604排出的制冷剂中含有的较多润滑油，经油分离器7分离后，润滑油在重力作用下经回油控制阀5和回油口605回到压缩机油池。
如图2所示，制热运行模式下，双吸双排压缩机6的第二排气口604的压力高于第一排气口603的压力，回油控制阀5处于如图4所示关闭节流状态，此时由双吸双排压缩机6的第二排气口604排出的制冷剂中含有的较多润滑油，经油分离器7分离后，润滑油在重力和两个压缩缸排气压差作用下经回油控制阀5和回油口605回到压缩机油池。
除霜运行模式同制冷运行模式。
停机状态下，回油控制阀5处于开启导通状态，油分离器7中残余的润滑油在重力作用下经回油控制阀5和回油口605回到压缩机油池。
一种回油控制阀5，如图3所示包括阀体507、阀座508、回油孔503、轴506、芯铁505、套管504和连接管等零部件，其中当阀体507外的线圈通电时，在电磁力的作用下轴506带动阀针509向上运动，此时回油控制阀5处于如图3所示的导通状态，润滑油通过阀座508和阀针509之间的截面经过入口连接管502和出口连接管501在润滑油重力作用返回至压缩机油池内。
当回油控制阀5线圈断电时，阀针509失去电磁力作用，在重力作用和压差作用下向下移动，处于如图4所示的关闭状态，此时润滑油通过设置在阀针509上的回油孔503经过入口连接管502和出口连接管501在润滑油重力作用返回至压缩机油池内。
当回油控制阀5处于如图3所示的导通状态时，即双温系统运行在制冷工况，润滑油通过重力作用返回至压缩机油池内，此时阀针509在电磁力的作用下处于提升导通状态，其流通截面积应不小于连接管截面积，在制冷量为1-5匹的机组中一般连接管的管径为φ6或φ7.94，大于5匹的机组连接管管径一般为φ6、φ7.94或φ9。
当回油控制阀5处于如图3所示的导通状态时，即双温系统运行在制热工况，润滑油通过压缩机两个排气压差返回至压缩机油池内，此时阀针509处于关闭状态，润滑油通过设置在阀针509上的回油孔503从一个连接管流向另一连接管。为保证润滑油在压缩机排气压差的作用下顺利返回压缩机油池内，同时又要避免压缩机两个排气之间串气，其流通截面积应限定在一定范围内，在制冷量为1—3匹的机组中其流通截面当量直径为0.7—1.65mm，3—5匹的机组连接管管径一般为φ6、φ7.94或φ9。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种双温空调用压缩机回油装置，包括：双吸双排压缩机、油分离器、回油组件，所述回油组件包括回油控制阀及连接管，其特征在于：所述回油控制阀包括轴、阀针、阀体和阀座，所述阀体的外侧套有套管，所述阀体的内壁上设有芯铁，所述轴设于阀体的中部，且位于芯铁之间，所述轴的下端连有阀针，所述阀体的下端设有阀座，所述阀针与阀座的内腔配合，所述阀座的下端设有出口连接管；所述阀体的侧壁上连有入口连接管。
2.如权利要求1所述的一种双温空调用压缩机回油装置，其特征在于：所述阀针的上部侧壁上设有回油孔。
3.如权利要求1所述的一种双温空调用压缩机回油装置，其特征在于：所述双吸双排压缩机的上端设有第一排气口，所述双吸双排压缩机的侧壁上依次设有第一吸气口、第二吸气口、第二排气口和回油口，所述第一排气口与第一吸气口连通，所述第二排气口与第二吸气口连通。
4.如权利要求1所述的一种双温空调用压缩机回油装置，其特征在于：所述油分离器设置在所述双吸双排压缩机第二排气口处，所述回油组件设置在所述油分离器与所述双吸双排压缩机底部油池的回油口之间。
5.一种双温空调用压缩机回油方法，包括：制冷模式下，如权利要求1-4任一项中所述回油控制阀处于打开导通状态；制热模式和除霜模式下，所述回油控制阀处于关闭节流状态；停机模式下，所述回油控制阀处于打开导通状态。
6.一种空调系统，其特征在于：包括如权利要求1-4任一项所述的一种双温空调用压缩机回油装置、室外换热器和室内换热器，所述双吸双排压缩机通过管路分别连有第一四通阀和第二四通阀，所述油分离器与第二四通阀连通，所述第一四通阀分别连有第一室内换热器和室外换热器，所述第二四通阀分别与室外换热器、第二室内换热器连接，所述室外换热器通过管路分别与第一室内换热器、第二室内换热器连接；第一室内换热器和第二室内换热器分别沿气流流动方向布置。
7.如权利要求6所述的一种空调系统，其特征在于：所述室外换热器上连有室外风机。
8.如权利要求6所述的一种空调系统，其特征在于：所述第一室内换热器与第二室内换热器设置在同一个风道内部，共用室内风机；或分别设置在不同风道内，各自配备一个风机。
9.如权利要求6所述的一种空调系统，其特征在于：所述室外换热器与第一室内换热器之间设有第一节流装置。
10.如权利要求6所述的一种空调系统，其特征在于：所述室外换热器与第二室内换热器之间设有第二节流装置。
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