CN112013496A - 冷媒循环系统及其控制方法、制冷设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷媒循环系统及其控制方法、制冷设备。冷媒循环系统包括主循环流路和第一旁通支路，主循环流路包括依次设置的压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器，第一旁通支路设置于压缩机的排气口与吸气口之间且设置有第一流量调节阀，第一流量调节阀被配置为控制第一旁通支路上的冷媒的流量。本发明的冷媒循环系统在停机前，通过控制第一流量调节阀使得第一旁通支路连通以使得压缩机的排气口和吸气口的压差变小，在停机后，冷凝器中的冷媒的压力大于压缩机的排气口的压力，位于冷凝器与压缩机之间的管路上的冷媒会通过第一旁通支路流向压缩机的吸气口，从而避免冷凝器中的高压冷媒通过排气口回流到压缩机的内部而引起压缩机的转子反转。

Description

冷媒循环系统及其控制方法、制冷设备

技术领域

本发明涉及空调技术领域，特别涉及一种冷媒循环系统及其控制方法、制冷设备。

背景技术

空调制冷系统中，通过压缩机正常工作使低温低压冷媒气体被压缩成为高温高压气体。通过压缩机不断做功使得系统能够正常平稳运行。停机状态时流量急剧减小，压缩机排气口处压力降低，制冷系统压力同步降低。但是在实际工作过程中，当压缩机停止工作时压缩机排气口压力降低，但冷凝器内压力不会立刻降低，而是从一个较高的水平上缓慢降低，当压缩机排气口压力低于冷凝器压力时，管路中的气体回流到压缩机内会造成压缩机内阴阳转子反转以及元器件损坏等影响压缩机寿命和制冷性能的问题发生。

在发明人了解的相关技术中，为解决以上问题，一般在压缩机的排气口处设置止回阀防止高压气体倒流。但是由于有止回阀的存在不可避免地会导致压力损失，从而影响制冷性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冷媒循环系统及其控制方法、制冷设备，以防止高压气体回流到压缩机内。

本发明第一方面提供一种冷媒循环系统，包括

主循环流路，包括依次设置的压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器；和

第一旁通支路，设置于压缩机的排气口与吸气口之间且设置有第一流量调节阀，第一流量调节阀被配置为控制第一旁通支路上的冷媒的流量。

在一些实施例中，第一流量调节阀的开度可调节地设置。

在一些实施例中，第一流量调节阀为通断阀。

在一些实施例中，冷媒循环系统还包括第二旁通支路，第二旁通支路设置于压缩机的排气口与蒸发器之间且设置有第二流量调节阀，第二流量调节阀被配置为控制第二旁通支路上的冷媒的流量。

在一些实施例中，第二流量调节阀的开度可调节地设置。

在一些实施例中，冷媒循环系统还包括与压缩机的排气口连接的管路，第一旁通支路和第二旁通支路均通过管路与压缩机的排气口连接。

在一些实施例中，冷媒循环系统还包括用于检测排气口的压力的第一压力传感器、用于检测吸气口的压力的第二压力传感器和用于检测冷凝器的压力的第三压力传感器，第一流量调节阀根据第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器检测的压力大小动作。

在一些实施例中，压缩机为螺杆压缩机。

本发明第二方面提供一种制冷设备，包括如本发明第一方面任一项的冷媒循环系统。

本发明第三方面提供一种冷媒循环系统的控制方法，包括如下步骤：

在冷媒循环系统正常工作时，控制第一流量调节阀关闭以使得第一旁通支路断开；

在冷凝器的压力大于排气口的压力时，控制第一流量调节阀动作以使得从冷凝器排出的冷媒通过第一旁通支路流向吸气口。

在一些实施例中，控制方法还包括在冷媒循环系统停机前，控制第一流量调节阀动作来使得排气口排出的冷媒中的至少部分冷媒通过第一旁通支路流向吸气口，以使得排气口和吸气口之间的压差变小。

在一些实施例中，冷媒循环系统还包括第二旁通支路，第二旁通支路设置于压缩机的排气口与蒸发器之间且设置有第二流量调节阀，控制方法还包括在控制第一流量调节阀动作之后，若排气口与吸气口之间的压差不满足设定值时，控制第二流量调节阀动作以使得排气口排出的冷媒通过第一旁通支路和第二旁通支路流向吸气口。

基于本发明提供的技术方案，冷媒循环系统包括主循环流路和第一旁通支路，主循环流路包括依次设置的压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器，第一旁通支路设置于压缩机的排气口与吸气口之间且设置有第一流量调节阀，第一流量调节阀被配置为控制第一旁通支路上的冷媒的流量。本发明的冷媒循环系统在压缩机的排气口与吸气口之间设置第一旁通支路，在压缩机停机前，通过控制第一流量调节阀使得第一旁通支路连通以使得压缩机的排气口和吸气口的压差变小，在停机后，冷凝器中的冷媒的压力大于压缩机的排气口的压力，位于冷凝器与压缩机之间的管路上的冷媒会向压缩机的方向流动，当冷媒流经管路的管口时，由于压缩机的吸气口的压力是低于排气口的压力的，因此冷媒会通过第一旁通支路流向压缩机的吸气口，从而避免冷凝器中的高压冷媒通过排气口回流到压缩机的内部而引起压缩机的转子反转。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例的冷媒循环系统的结构示意图；

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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

本发明实施例的冷媒循环系统包括：

主循环流路，包括依次设置的压缩机1、冷凝器2、膨胀阀3和蒸发器4；以及

第一旁通支路C，设置于压缩机1的排气口与吸气口之间且设置有第一流量调节阀6，第一流量调节阀6被配置为控制第一旁通支路C上的冷媒的流量。

本发明实施例的冷媒循环系统在压缩机1的排气口与吸气口之间设置第一旁通支路C，在停机前，通过控制第一流量调节阀6使得第一旁通支路C连通以使得压缩机1的排气口和吸气口的压差变小，在停机后，冷凝器2中的冷媒的压力大于压缩机1的排气口的压力，位于冷凝器2与压缩机1之间的管路A上的冷媒会向压缩机1的方向流动，当冷媒流经管路B的管口时，由于压缩机1的吸气口的压力是低于排气口的压力的，因此冷媒会通过管路B和第一旁通支路C流向压缩机1的吸气口，从而避免冷凝器2中的高压冷媒通过排气口回流到压缩机1的内部而引起压缩机的转子反转。而且与相关技术中设置止回阀相比，可有效避免由压力损失带来的对制冷性能的影响。

本实施例的第一流量调节阀6的开度可调节地设置。在停机之前打开第一流量调节阀6以后，可根据压缩机的排气口和吸气口之间的压差来控制第一流量调节阀6的开度。例如，当压缩机的排气口和吸气口之间的压差还是太大时，可以调大第一流量调节阀6的开度以使得更多的冷媒通过第一旁通支路流向吸气口。

在一些实施例中，第一流量调节阀6为通断阀。此时该通断阀控制第一旁通支路的通断。

为了增大调节范围，如图1所示，本实施例的冷媒循环系统还包括第二旁通支路D，第二旁通支路D设置于压缩机1的排气口与蒸发器4之间且设置有第二流量调节阀5，第二流量调节阀5被配置为控制第二旁通支路D上的冷媒的流量。当第一旁通支路C无法满足压缩机1的排气口与吸气口之间的压力调节时，打开第二流量调节阀5使得高压冷媒通过第一旁通支路C和第二旁通支路D两条支路流向吸气口。而且当第一流量调节阀5出现故障等导致第一旁通支路C无法正常工作时，该冷媒循环系统可选择通过第二旁通支路D来实现压缩机1的排气口和吸气口的压力调节。

本实施例的第二流量调节阀5的开度可调节地设置。第二流量调节阀5可与第一流量调节阀6共同配合来调节压缩机1的排气口和吸气口的压差，也可以单独动作来调节。第二流量调节阀5可以是通断阀。

如图1所示，本实施例的冷媒循环系统还包括用于检测排气口的压力的第一压力传感器7、用于检测吸气口的压力的第二压力传感器8和用于检测冷凝器的压力的第三压力传感器9，第一流量调节阀6根据第一压力传感器7、第二压力传感器8和第三压力传感器9检测的压力大小动作。

具体地，本实施例的冷媒循环系统还包括控制器。控制器接收第一压力传感器7、第二压力传感器8和第三压力传感器9检测的压力值并根据上述压力值控制第一流量调节阀6动作。第一流量调节阀6为电磁阀，该电磁阀接收控制器发送的电流信号来动作。

同样地，本实施例的第二流量调节阀5也是电磁阀。控制器可根据上述压力值控制第二流量调节阀5动作。

本实施例的压缩机1为螺杆压缩机。

本实施例还提供制冷设备，包括以上各实施例的冷媒循环系统。

本实施例的冷媒循环系统的控制方法包括如下步骤：

在冷媒循环系统正常工作时，控制第一流量调节阀6关闭以使得第一旁通支路C断开；

在冷媒循环系统停机前，控制第一流量调节阀6动作以使得排气口排出的冷媒中的至少部分冷媒通过第一旁通支路流向吸气口，以使得排气口和吸气口之间的压差变小。

在打开第一流量调节阀6后，若排气口与吸气口之间的压差不满足设定值时，控制第二流量调节阀5动作以使得排气口排出的冷媒通过第一旁通支路C和第二旁通支路D流向吸气口。

下面根据图1具体说明本实施例的冷媒循环系统。

如图1所示，本实施例的冷媒循环系统包括主循环流路、第一旁通支路C和第二旁通支路D。

其中，主循环流路包括压缩机1、冷凝器2、膨胀阀3和蒸发器4。压缩机1的排气口通过管路A与冷凝器2连接。本实施例的压缩机1为螺杆压缩机。

第一旁通支路C的一端通过管路B与压缩机1的排气口连接，另一端与吸气口连接。第二旁通支路D的一端通过管路B与压缩机1的排气口连接，另一端与蒸发器4连接。而且第一旁通支路C上设置有第一流量调节阀6，第二旁通支路D上设置有第二流量调节阀5。为了对冷媒循环系统的压力进行实时监测，本实施例的冷媒循环系统还包括设置于排气口处以检测排气口的压力的第一压力传感器7、设置于吸气口处以检测吸气口的压力的第二压力传感器8和设置于冷凝器2内以检测冷凝器的压力的第三压力传感器9。

在机组正常工作时，第一流量调节阀6和第二流量调节阀5均为关闭状态，压缩机1排出的冷媒向排气口下游的管路A流动并流入冷凝器2，经膨胀阀3流入蒸发器6，最后流入压缩机吸气口处完成蒸发冷凝循环。

机组在低压差运行时，压缩机1的排气口处流量减小，当冷凝器2的压力大于压缩机1的排气口的压力时，第一流量调节阀6打开，高压气体冷媒在压力差值的作用下由冷凝器2沿管路A、管路B和第一旁通支路C流入压缩机1的吸气口，避免管路A中高压气体倒流至压缩机1。

在停机前，控制第一流量调节阀6打开以使得第一旁通支路C连通，压缩机1的排气口的冷媒会通过第一旁通支路C流向压缩机1的吸气口，这样就使得压缩机1的排气口的压力和吸气口之间的压力达到平衡，此处的平衡指的是压缩机1的排气口和吸气口的压差小于压差设定值。由于冷凝器2的压力大于压缩机1的排气口的压力，冷媒在压差的驱动下会向压缩机1方向流动，而由于压缩机1的吸气口的压力小于排气口的压力，因此冷媒在流经管路B的管口时，冷媒会通过管路B并流经具有第一流量调节阀6的第一旁通支路C流向压缩机1的吸气口。当第一流量调节阀6的调节无法满足压缩机1的排气口和吸气口的压差设定值时，第二流量调节阀5打开，冷凝器2倒流的高压冷媒沿管路B流向第一旁通支路C和第二旁通支路D。

综上可知，本实施例的压缩机1的排气口与吸气口之间设置两条旁通管路，且各个旁通管路中均布置流量调节阀。在其他实施例中可根据实际需求布置多个设置有流量调节阀的旁通管路以保证在冷凝器2的压力大于压缩机1的排气口的压力时维持压缩机1的排气口与吸气口之间的压力平衡，避免压缩机1的转子反转。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (13)

1.一种冷媒循环系统，其特征在于，包括

主循环流路，包括依次设置的压缩机(1)、冷凝器(2)、膨胀阀(3)和蒸发器(4)；和

第一旁通支路(C)，设置于所述压缩机(1)的排气口与吸气口之间且设置有第一流量调节阀(6)，所述第一流量调节阀(6)被配置为控制所述第一旁通支路(C)上的冷媒的流量。

2.根据权利要求1所述的冷媒循环系统，其特征在于，所述第一流量调节阀(6)的开度可调节地设置。

3.根据权利要求1所述的冷媒循环系统，其特征在于，所述第一流量调节阀(6)为通断阀。

4.根据权利要求1所述的冷媒循环系统，其特征在于，所述冷媒循环系统还包括第二旁通支路(D)，所述第二旁通支路(D)设置于所述压缩机(1)的排气口与所述蒸发器(4)之间且设置有第二流量调节阀(5)，所述第二流量调节阀(5)被配置为控制所述第二旁通支路(D)上的冷媒的流量。

5.根据权利要求4所述的冷媒循环系统，其特征在于，所述第二流量调节阀(5)的开度可调节地设置。

6.根据权利要求4所述的冷媒循环系统，其特征在于，所述冷媒循环系统还包括与所述压缩机(1)的排气口连接的管路(B)，所述第一旁通支路(C)和所述第二旁通支路(D)均通过所述管路(B)与所述压缩机(1)的排气口连接。

7.根据权利要求1所述的冷媒循环系统，其特征在于，所述冷媒循环系统还包括用于检测所述排气口的压力的第一压力传感器(7)、用于检测所述吸气口的压力的第二压力传感器(8)和用于检测所述冷凝器(2)的压力的第三压力传感器(9)，所述第一流量调节阀(6)根据所述第一压力传感器(7)、所述第二压力传感器(8)和所述第三压力传感器(9)检测的压力大小动作。

8.根据权利要求7所述的冷媒循环系统，所述冷媒循环系统还包括控制器，所述控制器与所述第一压力传感器(7)、所述第二压力传感器(8)、所述第三压力传感器(9)和所述第一流量调节阀(6)耦合，所述控制器根据所述第一压力传感器(7)、所述第二压力传感器(8)和所述第三压力传感器(9)检测的压力大小控制所述第一流量调节阀(6)动作。

9.根据权利要求1所述的冷媒循环系统，其特征在于，所述压缩机(1)为螺杆压缩机。

10.一种制冷设备，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的冷媒循环系统。

11.一种基于权利要求1至9中任一项所述的冷媒循环系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

在所述冷媒循环系统正常工作时，控制所述第一流量调节阀(6)关闭以使得所述第一旁通支路(C)断开；

在所述冷凝器(2)的压力大于所述排气口的压力时，控制所述第一流量调节阀(6)动作以使得从所述冷凝器(2)排出的冷媒通过所述第一旁通支路(C)流向所述吸气口。

12.根据权利要求11所述的冷媒循环系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括在所述冷媒循环系统停机前，控制所述第一流量调节阀(6)动作来使得所述排气口排出的冷媒中的至少部分冷媒通过所述第一旁通支路(C)流向吸气口，以使得排气口和吸气口之间的压差变小。

13.根据权利要求12所述的冷媒循环系统的控制方法，其特征在于，所述冷媒循环系统还包括第二旁通支路，所述第二旁通支路设置于所述压缩机(1)的排气口与所述蒸发器(4)之间且设置有第二流量调节阀(5)，所述控制方法还包括在控制所述第一流量调节阀(6)动作之后，若所述排气口与所述吸气口之间的压差不满足设定值时，控制所述第二流量调节阀(5)动作以使得所述排气口排出的冷媒通过所述第一旁通支路(C)和所述第二旁通支路(D)流向所述吸气口。

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