CN112815415A - 空调机组及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于换热设备技术领域，具体涉及一种空调机组及其控制方法。本发明旨在解决现有的压缩机冷却方式使用效果不佳且工作可靠性较差的问题。本发明的空调机组包括喷射器和流量调节阀，该空调机组能够使冷凝器内的高压气态冷媒进入喷射器中并将蒸发器内的低压液态冷媒引入喷射器中，从而在喷射器中混合后流入压缩机的冷却口、达到冷却压缩机的目的。其中，流量调节阀的设置使得流入喷射器内的液态冷媒的流量可调，以便协调冷却管路与冷媒循环回路中的冷媒流量，既能够根据实际的冷却需求调节流量、避免压缩机冷却不足或者过冷却，还能够保证冷媒循环回路中具有足够的冷媒流量，在冷却压缩机的同时使得空调机组的运行效果能够得到保障。

Description

空调机组及其控制方法

技术领域

本发明属于换热设备技术领域，具体涉及一种空调机组及其控制方法。

背景技术

压缩机是空调器的冷媒循环系统的核心。在空调器运行时，压缩机的温度会不断升高，如果不及时将压缩机的温度降下来，则压缩机的变频器、电机等电子元件极易被烧坏，从而导致整个空调器不能正常运行。鉴于此，压缩机在运行时必须确保有充足的制冷剂进入压缩机冷却口，以便对压缩机进行降温。

目前，常用的压缩机降温方案为：在空调器的管路系统中添加一条连通至压缩机的冷却口的液喷管路，该液喷管路上设置有制冷剂泵，从而使压缩机的冷却口进入足够的制冷剂。上述实施方式的弊端在于：制冷剂泵需要频繁启停，增大了制冷剂泵的故障率、缩短了制冷剂泵的使用寿命，使得空调器需要频繁更换制冷剂泵，使用效果不佳。同时，在空调器系统传递信号延迟时，制冷剂泵有时无法和压缩机冷却口的电磁阀同步开关，容易导致压缩机冷却不足或过冷却，工作可靠性较差。

相应地，本领域需要一种新的空调机组及其控制方法来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有的压缩机冷却方式使用效果不佳且工作可靠性较差的问题，本发明提供了一种空调机组，所述空调机组包括蒸发器、冷凝器、压缩机和节流装置，所述蒸发器、所述冷凝器、所述压缩机和所述节流装置共同组成闭环的冷媒循环管路，所述空调机组还包括喷射器和流量调节阀，所述冷凝器通过第一冷却管路连通至所述喷射器的吸气口，所述蒸发器通过第二冷却管路连通至所述喷射器的引射口，所述压缩机的冷却口与所述喷射器的混合出口连通，所述流量调节阀设置于所述第二冷却管路上。

在上述空调机组的优选技术方案中，所述空调机组还包括第一截止阀，所述第一冷却管路通过所述第一截止阀连通至所述冷凝器。

在上述空调机组的优选技术方案中，所述第一截止阀连通至所述冷凝器的顶部。

在上述空调机组的优选技术方案中，所述空调机组还包括第二截止阀，所述第二冷却管路通过所述第二截止阀连通至所述蒸发器。

在上述空调机组的优选技术方案中，所述第二截止阀连通至所述蒸发器的底部。

在上述空调机组的优选技术方案中，所述压缩机为磁悬浮变频离心式压缩机。

另外，本发明还提供一种基于上述任意一种空调机组的控制方法，该控制方法包括：获取所述压缩机的冷却温度；将所述冷却温度与第一预设温度进行比较；如果所述冷却温度大于所述第一预设温度，则增大所述流量调节阀的开度。

在上述控制方法的优选技术方案中，“增大所述流量调节阀的开度”具体包括：使所述流量调节阀的开度从初始开度每秒增大百分之五。

在上述控制方法的优选技术方案中，在“增大所述流量调节阀的开度”之后，所述控制方法还包括：再次获取所述压缩机的冷却温度；如果再次获取的冷却温度大于等于所述第一预设温度，则继续增大所述流量调节阀的开度直至最大；如果再次获取的冷却温度小于所述第一预设温度并大于等于第二预设温度，则停止增大所述流量调节阀的开度；如果再次获取的冷却温度小于所述第二预设温度，则将所述流量调节阀的开度下调至初始开度。

在上述控制方法的优选技术方案中，“将所述流量调节阀的开度下调至初始开度”具体包括：使所述流量调节阀的开度从当前开度每秒下调百分之五，直至所述流量调节阀的开度等于初始开度。

本领域技术人员能够理解的是，本发明的空调机组包括喷射器、流量调节阀和两条冷却管路，其中，冷凝器通过第一冷却管路连通至喷射器的吸气口，蒸发器通过第二冷却管路连通至喷射器的引射口，压缩机的冷却口与喷射器的混合出口连通，流量调节阀设置于第二冷却管路上。通过上述设置，使得冷凝器内的高压气态冷媒能够进入喷射器中并将蒸发器内的低压液态冷媒引入喷射器中，从而通过喷射器混合后流入压缩机的冷却口、达到冷却压缩机的目的。此外，流量调节阀的设置使得流入喷射器内的液态冷媒的流量可调，以便能够协调冷却管路与冷媒循环回路中的冷媒的流量，既能够根据实际的冷却需求调节流量、避免压缩机冷却不足或者过冷却，还能够保证冷媒循环回路中具有足够的冷媒流量，在冷却压缩机的同时使得空调机组的运行效果得到保障。

进一步地，第一冷却管路通过第一截止阀连通至冷凝器，第二冷却管路通过第二截止阀连通至蒸发器，以便在喷射器或者流量调节阀出现故障时能够截断第一冷却管路和第二冷却管路，便于更换或者维修喷射器或者流量调节阀。

另外，本发明还提供一种上述空调机组的控制方法，该控制方法能够根据压缩机的冷却温度控制流量阀的开度，使得压缩机冷却口的冷媒流量与实际的冷却需求相匹配，避免压缩机冷却不足或者过冷却。

更进一步地，在增大流量调节阀的开度以增大压缩机冷却口的冷媒流量之后，本发明的控制方法还再次获取压缩机的冷却温度，并基于当前的冷却效果对流量调节阀的流量进行进一步调节，使得整个冷却过程中的压缩机冷却需求与压缩机冷却口的冷媒流量始终适配，实现保证了压缩机的精确冷却，进一步保证了冷却管路和冷媒循环管路这两个支路中的冷媒的分配协调性。

附图说明

下面参照附图来描述本发明的优选技术方案。

附图为：

图1是本发明的空调机组的系统结构图；

图2是本发明的空调机组的控制方法的流程图。

附图中：

1、压缩机；2、冷凝器；3、蒸发器；4、节流装置；5、喷射器；6、流量调节阀；7、第一截止阀；8、第二截止阀。

具体实施方式

首先，需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

其次，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

首先参阅图1，图1是本发明的空调机组的系统结构图。如图1所示，本发明的空调机组包括蒸发器3、冷凝器2、压缩机1和节流装置4。蒸发器3、冷凝器2、压缩机1和节流装置4共同组成闭环的冷媒循环管路。蒸发器3或者冷凝器2位置设置有送风装置，以便将与蒸发器3或者冷凝器2换热后的冷/暖气流输送至室内。其中，空提机组制冷/热时冷媒循环回路内的冷媒流动过程与常规空调器的冷媒循环流动过程一致，此处不再详细展开。优选地，空调机组还包括喷射器5和流量调节阀6，喷射器5包括吸气口、引射口这两个入口以及一个混合出口，其中，上述冷凝器2通过第一冷却管路连通至喷射器5的吸气口，蒸发器3通过第二冷却管路连通至喷射器5的引射口，压缩机1的冷却口与喷射器5的混合出口连通。在压缩机温度较高时，压缩机1的冷却口位置的电磁阀开启，冷却管路流通冷媒。冷凝器2内的高压气态冷媒被喷射器5从吸入口吸入并由此将蒸发器3内的低压液态冷媒引射至喷射器5内，使得气态冷媒和气态冷媒在喷射器5内混合后通过混合出口流入压缩机1的冷却口，对压缩机1进行降温。流量调节阀6设置于第二冷却管路上、蒸发器3与喷射器5的引射口之间，以便调节该第二冷却管路的液态冷媒的流量，进而达到调节混合出口的混合冷媒流量的目的。由于压缩机1的降温主要依赖于液态冷媒量，因此，通过增大或者降低混合出口流出的冷媒的气液比例，能够间接调节压缩机1的冷却进程，使得冷却管路中的冷媒量能够基于实际的压缩机1冷却需求进行调整，有效地避免了压缩机1过冷却或冷却不足，优化了压缩机1的冷却进程和冷却效果。

在上述实施方式中，压缩机温度可以是压缩机1的任意部分的温度，如压缩机1的变频器温度，只要采集压缩机温度的部位具有代表性，能够反应出压缩机1各处部件的温度状态即可。

进一步地，空调机组还包括第一截止阀7，第一冷却管路通过第一截止阀7连通至冷凝器2。在喷射器5能够正常工作时，第一截止阀7处于常开状态，第一冷却管路与蒸发器3之间始终流通。在喷射器5出现故障的情形下，第一截止阀7关闭，第一冷却管路与蒸发器3之间被截断。此时，再将流量调节阀6调整至最小流量，可避免喷射器5中进入冷媒，从而便于维修人员维修或者更换喷射器5。

优选地，空调机组还包括第二截止阀8，第二冷却管路通过第二截止阀8连通至蒸发器3。在喷射器5或者流量调节阀6能够正常工作时，第二截止阀8处于常开状态，第一冷却管路与蒸发器3之间以及第二冷却管路与冷凝器2之间始终流通。在喷射器5或者流量调节阀6出现故障的情形下，第一截止阀7和第二截止阀8均关闭，第一冷却管路与蒸发器3之间以及第二冷却管路与冷凝器2之间被截断。此时，可避免喷射器5中或者流量调节阀6位置流通冷媒，从而便于维修人员维修或者更换喷射器5或流量调节阀6。在本优选实施方式中，第一冷却管路和第二冷却管路可分别通过第一截止阀7和第二截止阀8关断，从而增大了第一冷却管路和第二冷却管路的维修便利性，使得第一冷却管路和第二冷却管路上的故障更易排除和维修。

更进一步地，第一截止阀7连通至冷凝器2的顶部。第二截止阀8连通至蒸发器3的底部。由于冷凝器2中的气态冷媒集中于冷凝器2的内侧顶部，蒸发器3中的液态冷媒集中于蒸发器3的内侧底部，因此上述两个截止阀的设置位置更加便于气态冷媒的吸出以及液态冷媒的导出。

优选地，上述压缩机1为磁悬浮变频离心式压缩机。作为空调机组的运行核心，磁悬浮变频离心式压缩机运行时不会产生机械磨擦，不再需要配置机械轴承以及机械轴承所必需的润滑系统，克服了常规机械式压缩机能效受限、噪音大、启动电流大、维护费用高等一系列弊端，使得空调机组的运行更加节能和高效。

基于上述任一种空调机组，在一种可能的场景下，在空调机组运行时，第一截止阀7和第二截止阀8常开、流量调节阀6处于关闭状态。在压缩机温度超出设定的温度标准时，压缩机1需要冷却，压缩机1的冷却口的电磁阀打开，同时流量调节阀6打开，允许液态冷媒流入喷射器5，从而使喷射器5内流出混合冷媒进入压缩机1的冷却口。

在一种优选的场景下，在空调机组运行时，第一截止阀7和第二截止阀8常开、流量调节阀6具有一定的初始开度。在压缩机温度超出设定的温度标准时，压缩机1需要冷却，压缩机1的冷却口的电磁阀打开，液态冷媒直接流入喷射器5，从而使喷射器5内流出混合冷媒进入压缩机1的冷却口。上述实施方式能够避免流量调节阀6因信号迟缓而延迟打开的情形，保证了压缩机1冷却的及时性。

下面结合上述优选场景阐述本发明的空调机组的控制方法。

接下来参阅图2并继续参阅图1，图2是本发明的空调机组的控制方法的流程图。如图1-2所示，本发明的空调机组的控制方法包括：

获取压缩机1的冷却温度；

将冷却温度与第一预设温度进行比较；

如果冷却温度大于第一预设温度，则增大流量调节阀6的开度。

在上述步骤中，压缩机1的冷却温度为压缩机1的冷却口开始流入冷媒、冷却后在压缩机1上采集到的温度。该温度可通过温度长安器进行采集。通过设定预期的阶段性冷却温度——即第一预设温度，再将获取到的冷却温度与第一预设温度进行对比，能够体现出压缩机1已经开始冷却后的当前冷却需求的变化，从而基于当前的冷却需求调控流量调节阀6的开度，使得冷却口的混合冷媒的流量与压缩机1的当前冷却需求相匹配。若冷却温度大于第一预设温度，则表明压缩机1的当前冷却效果没有达到预期，此时增大流量调节阀6的开度，则会增大进入压缩机1冷却口的冷媒流量、增大对压缩机1的冷却力度，从而提升压缩机1的冷却效率。

进一步地，“增大流量调节阀6的开度”具体包括：

使流量调节阀6的开度从初始开度每秒增大百分之五。

在上述实施方式中，通过为流量调节阀6设定增大速率，能够使第二冷却管路中的冷媒流量均匀增大，使得压缩机1的冷却效果变化得更为均匀，使得压缩机1的后续冷却效果更易预判和控制。

优选地，在“增大流量调节阀6的开度”之后，本发明的控制方法还包括：

再次获取压缩机1的冷却温度；

如果再次获取的冷却温度大于等于第一预设温度，则继续增大流量调节阀6的开度直至最大；

如果再次获取的冷却温度小于第一预设温度并大于等于第二预设温度，则停止增大流量调节阀6的开度；

如果再次获取的冷却温度小于第二预设温度，则将流量调节阀6的开度下调至初始开度。

在上述步骤中，在增大流量调节阀6的流量后，再次获取压缩机1的冷却温度，以便判断增大流入冷却口的冷媒流量之后的压缩机1冷却情况。如果再次获取的冷却温度大于等于第一预设温度，则表明压缩机1的冷却效果远远没有达到预期，因此需要继续增大流量调节阀6的流量，直至流量调节阀6的开度达到百分之百，此时使流量调节阀6维持在最大开度；如果再次获取的冷却温度小于第一预设温度并大于等于第二预设温度，则表明压缩机温度开始下降、压缩机温度得到控制，压缩机1的后续冷却进程中不会出现压缩机温度失控的情形，此时，停止增大流量调节阀6的开度，使流量调节阀6维持在当前增大到的开度即可满足压缩机1后续的冷却需求；如果再次获取的冷却温度小于第二预设温度，则表明压缩机1的冷却效果良好，此时将流量调节阀6的开度下调至初始开度即可满足压缩机1后续的冷却需求。

进一步地，“将流量调节阀6的开度下调至初始开度”具体包括：

使流量调节阀6的开度从当前开度每秒下调百分之五，直至流量调节阀6的开度等于初始开度。

在本发明的一种具体的实施方式中，以第一预设温度为46℃、第二预设温度为42℃、流量调节阀6的初始开度为百分之五十的情形为例，本发明的控制方法具体包括：

步骤S100：获取压缩机1的冷却温度T1；

步骤S101：判断冷却温度T1是否大于第一预设温度T₀₁；

步骤S102：如果冷却温度T1大于第一预设温度T₀₁，则使流量调节阀6的开度从百分之五十每秒增大百分之五；

步骤S103：如果冷却温度T1小于等于第一预设温度T₀₁，则使流量调节阀6的开度维持在百分之五十；

步骤S104：再次获取压缩机1的冷却温度T2；

步骤S105：如果冷却温度T2大于等于第一预设温度T₀₁，则继续增大流量阀的开度直至最大；

步骤S106：如果冷却温度T2大于等于第二预设温度T₀₂并小于第一预设温度T₀₁，则停止增大流量阀的开度；

步骤S107：如果冷却温度T2小于第二预设温度T₀₂，则使流量调节阀6的开度从当前开度每秒下调百分之五，直至流量调节阀6的开度等于初始开度。

在流量调节阀6的开度大于初始开度的情形下，如果压缩机1冷却完毕、压缩机1冷却口的电磁阀关闭，则可在该电磁阀关闭的同时或之后使流量调节阀6的开度恢复至初始开度百分之五十。

在上述实施方式中，第一预设温度、第二预设温度和初始开度均可根据实际的冷却需求进行设定。

综上所述，本发明的空调机组包括喷射器5和流量调节阀6，该空调机组能够使冷凝器2内的高压气态冷媒进入喷射器5中并将蒸发器3内的低压液态冷媒引入喷射器5中，从而在喷射器5中混合后流入压缩机1的冷却口、达到冷却压缩机1的目的。其中，流量调节阀6的设置使得流入喷射器5内的液态冷媒的流量可调，以便协调冷却管路与冷媒循环回路中的冷媒流量，既能够根据实际的冷却需求调节流量、避免压缩机1冷却不足或者过冷却，还能够保证冷媒循环回路中具有足够的冷媒流量，在冷却压缩机1的同时使得空调机组的运行效果能够得到保障。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种空调机组，其特征在于，所述空调机组包括蒸发器、冷凝器、压缩机和节流装置，所述蒸发器、所述冷凝器、所述压缩机和所述节流装置共同组成闭环的冷媒循环管路，

所述空调机组还包括喷射器和流量调节阀，所述冷凝器通过第一冷却管路连通至所述喷射器的吸气口，所述蒸发器通过第二冷却管路连通至所述喷射器的引射口，所述压缩机的冷却口与所述喷射器的混合出口连通，所述流量调节阀设置于所述第二冷却管路上。

2.根据权利要求1所述的空调机组，其特征在于，所述空调机组还包括第一截止阀，所述第一冷却管路通过所述第一截止阀连通至所述冷凝器。

3.根据权利要求2所述的空调机组，其特征在于，所述第一截止阀连通至所述冷凝器的顶部。

4.根据权利要求2所述的空调机组，其特征在于，所述空调机组还包括第二截止阀，所述第二冷却管路通过所述第二截止阀连通至所述蒸发器。

5.根据权利要求4所述的空调机组，其特征在于，所述第二截止阀连通至所述蒸发器的底部。

6.根据权利要求1所述的空调机组，其特征在于，所述压缩机为磁悬浮变频离心式压缩机。

7.一种空调机组的控制方法，其特征在于，所述空调机组为权利要求1至6中任一项所述的空调机组，所述控制方法包括：

获取所述压缩机的冷却温度；

将所述冷却温度与第一预设温度进行比较；

如果所述冷却温度大于所述第一预设温度，则增大所述流量调节阀的开度。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，“增大所述流量调节阀的开度”具体包括：

使所述流量调节阀的开度从初始开度每秒增大百分之五。

9.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，在“增大所述流量调节阀的开度”之后，所述控制方法还包括：

再次获取所述压缩机的冷却温度；

如果再次获取的冷却温度大于等于所述第一预设温度，则继续增大所述流量调节阀的开度直至最大；

如果再次获取的冷却温度小于所述第一预设温度并大于等于第二预设温度，则停止增大所述流量调节阀的开度；

如果再次获取的冷却温度小于所述第二预设温度，则将所述流量调节阀的开度下调至初始开度。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，“将所述流量调节阀的开度下调至初始开度”具体包括：

使所述流量调节阀的开度从当前开度每秒下调百分之五，直至所述流量调节阀的开度等于初始开度。

Images