CN113374674A - 压缩机系统以及用于该压缩机系统的油管理方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种压缩机系统及其油管理方法。该压缩机系统包括第一压缩机、第二压缩机、第一油管以及第一控制阀。所述第一油管构造成将所述第一压缩机的油池与所述第二压缩机的油池连通。所述第一控制阀设置在所述第一油管上并且能够在允许润滑剂流过的打开状态与防止润滑剂流过的关闭状态之间切换。本申请的压缩机系统将传统的被动式油管理与主动式油管理相结合，不仅简化了压缩机系统的结构、降低成本，同时还可以可控、有效地管理润滑剂的平衡。

Description

压缩机系统以及用于该压缩机系统的油管理方法

技术领域

本发明涉及一种包括至少两个压缩机的压缩机系统以及用于所述压缩机系统的油管理方法。

背景技术

本部分的内容仅提供了与本发明相关的背景信息，其可能并不构成现有技术。

已知一种由两台甚至更多台压缩机并联构成的压缩机系统。这种压缩机系统可以利用制冷量相对较小的多台压缩机来代替具有较大制冷量的单台压缩机以满足较大系统容量需求，从而降低系统的成本并且能够提高系统综合效率。在这种由多台压缩机并联构成的压缩机系统中，一个重要的问题是如何确保各个压缩机的润滑剂的问题。

在一种压缩机系统中，在两个压缩机的油池之间设置有油平衡管。借助于两个压缩机壳体内的压力差异，使压力较高的压缩机内的润滑剂能够流向压力较低的压缩机内，因此被称为被动式油平衡管理。对于被动式油平衡管理，仅仅可以解决油平衡的问题，而无法解决压缩机内润滑剂不足(即，缺油)的问题。

此外，在一种压缩机系统中设置有油分离器以及从该油分离器连通至每个压缩机的油池的供给管，并且在每个压缩机中设置有油位检测器。当油位检测器检测到相应压缩机中缺油时，控制装置将油位检测器中的润滑剂经由相应的供给管供给至缺油的压缩机中，因此被称为主动式油平衡管理。对于主动式油平衡管理，需要设置油分离器、该油分离器至每个压缩机的供给管以及每个压缩机中设置的油位检测器，因此该压缩机系统结构复杂，成本很高。

然而，本领域中仍然需要一种结构简单、成本较低且能够有效管理各个压缩机中的润滑剂平衡和缺油的问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种压缩机系统，其结构简单、成本较低且能够有效管理各个压缩机中的润滑剂平衡和缺油的问题。

本发明的另一个目的是提供一种压缩机系统，其能够安全且可靠地运行。

本发明的另一个目的是提供一种压缩机系统，其能够灵活地监控各个压缩机的油位和/或可以通过各种不同方式对控制阀进行控制。

根据本发明的一个方面，提供了一种压缩机系统。该压缩机系统包括第一压缩机、第二压缩机、第一油管以及第一控制阀。所述第一油管构造成将所述第一压缩机的油池与所述第二压缩机的油池连通。所述第一控制阀设置在所述第一油管上并且能够在允许润滑剂流过的打开状态与防止润滑剂流过的关闭状态之间切换。

本申请的压缩机系统将传统的被动式油管理与主动式油管理相结合，不仅简化了压缩机系统的结构、降低成本，同时还可以可控、有效地管理润滑剂的平衡。根据本申请的压缩机系统无需额外地在压缩机外部设置共用油分离器以及从油分离器到各个压缩机的油池的供给管，因此可以显著简化结构和降低成本。

在一些实施方式中，所述第一压缩机的回油能力或油池压力小于所述第二压缩机的回油能力或油池压力，所述第一控制阀是仅允许润滑剂从所述第二压缩机的油池流入所述第一压缩机的油池中的单向阀。

在一些实施方式中，所述压缩机系统还包括控制装置，所述控制装置构造成控制所述第一控制阀在所述第一控制阀的打开状态与关闭状态之间的切换。

在一些实施方式中，所述控制装置包括继电器或印刷电路板。在采用继电器作为控制装置的情况下，无需对压缩机系统的控制器进行修改或重新编程。在采用印刷电路板作为控制装置的情况下，可以集成至压缩机系统的控制器中。印刷电路板特别适用于大批量产品，由此可以显著降低成本。

在一些实施方式中，所述压缩机系统还包括第三压缩机、第二油管和第二控制阀。所述第二油管构造成将所述第三压缩机的油池与所述第一压缩机和所述第二压缩机中的一个压缩机的油池连通。所述第二控制阀设置在所述第二油管上并且能够在允许润滑剂流过的打开状态与防止润滑剂流过的关闭状态之间切换。

在一些实施方式中，所述压缩机系统还包括第三油管和第三控制阀。所述第三油管构造成将所述第三压缩机的油池与所述第一压缩机和所述第二压缩机中的另一个压缩机的油池连通。所述第三控制阀设置在所述第三油管上并且能够在允许润滑剂流过的打开状态与防止润滑剂流过的关闭状态之间切换。

在一些实施方式中，所述压缩机系统还包括设置在所述压缩机系统的至少一个压缩机中的传感器，所述传感器用于感测所述第一压缩机和/或所述第二压缩机中的相应油池的油位。

在一些实施方式中，所述压缩机系统还包括计时器，所述计时器用于测量下述时间中的至少一者：所述压缩机系统中的每个控制阀从其关闭状态切换至打开状态之后经历的打开时间；所述压缩机系统中的每个控制阀从其打开状态切换至关闭状态之后经历的关闭时间；所述压缩机系统中的每个压缩机的运行时间。

根据本公开的一个方面，提供一种用于具有两个压缩机的压缩机系统的油管理方法。该油管理方法包括以下步骤：判定所述第一压缩机和/或所述第二压缩机中的相应油池的油位是否低于预定油位；以及根据所述判定来选择性地使所述第一控制阀切换至所述打开状态或所述关闭状态。

该油管理方法具有与上述压缩机系统相似的优点。

在一些实施方式中，在启动所述压缩机系统之后，使所述第一控制阀先处于所述关闭状态，即，使其复位。

在一些实施方式中，当所述第一压缩机和所述第二压缩机均运行且判定所述第一压缩机和所述第二压缩机中的相应油池的油位均低于所述预定油位时，使所述压缩机系统停机。

在一些实施方式中，该油管理方法还包括当判定所述第一压缩机和所述第二压缩机中的一个压缩机的油池的油位低于所述预定油位时，将所述第一控制阀从所述关闭状态切换至所述打开状态。

在一些实施方式中，该油管理方法还包括当所述第一控制阀打开持续第一预定打开时间时，关闭所述第一控制阀。

在一些实施方式中，该油管理方法还包括当所述第一控制阀打开持续小于所述第一预定时间的第二预定打开时间时，判定所述一个压缩机的油池的油位是否仍然低于所述预定油位；当判定所述一个压缩机的油池的油位仍然低于所述预定油位时，使所述压缩机系统停机。

在一些实施方式中，该油管理方法还包括在所述第一压缩机和所述第二压缩机均运行的情况下，在所述第一控制阀切换至所述打开状态之后，判定所述第一压缩机和所述第二压缩机中的另一个压缩机的油池的油位是否低于预定油位；当判定所述另一个压缩机的油池的油位低于所述预定油位时，将所述第一控制阀切换至所述关闭状态。

在一些实施方式中，该油管理方法还包括在所述第一控制阀自切换至所述关闭状态经历了预定关闭时间之后，判定所述另一个压缩机的油池的油位是否仍然低于所述预定油位；当判定所述另一个压缩机的油池的油位仍然低于所述预定油位时，使所述压缩机系统停机。

在一些实施方式中，判定所述相应油池的油位是否低于预定油位包括：通过所述第一压缩机和/或所述第二压缩机中设置的传感器获得实际油位并且将所述实际油位与所述预定油位进行比较；或者测量所述第一压缩机和/或所述第二压缩机的实际运行时间，根据设计数据、测试数据或历史数据来确定所述第一压缩机和/或所述第二压缩机缺油时的测算运行时间，并且将所述实际运行时间与所述测算运行时间进行比较，当所述实际运行时间大于所述测算运行时间时，则判定所述相应油池的油位低于预定油位。

在一些实施方式中，该油管理方法还包括：比较所述第一压缩机和所述第二压缩机的回油能力和/或油池压力；判定所述第一压缩机和所述第二压缩机中的回油能力和/或所述油池压力较低的压缩机的油池的油位是否低于预定油位。

根据本公开的一个方面，提供一种用于具有三个压缩机的压缩机系统的油管理方法。该油管理方法包括以下步骤：判定所述压缩机系统的至少一个压缩机中的油池的油位是否低于预定油位；以及根据所述判定来选择性地使所述压缩机系统中的至少一个控制阀处于所述打开状态或所述关闭状态。

在一些实施方式中，该油管理方法还包括：在启动所述压缩机系统之后，使所述第一控制阀和所述第二控制阀先处于所述关闭状态。

在一些实施方式中，根据回油能力和/或油池压力经由所述第一油管和所述第二油管将所述第一压缩机至所述第三压缩机串联起来，其中，所述第一压缩机的回油能力和/或油池压力最低，而所述第三压缩机的回油能力和/或油池压力最高。

在一些实施方式中，该油管理方法还包括：当判定所述第一压缩机的油池的油位低于所述预定油位时，将所述第一控制阀和所述第二控制阀切换至所述打开状态；或者当判定仅所述第二压缩机的油池的油位低于所述预定油位时，仅将所述第二控制阀切换至所述打开状态。

在一些实施方式中，该油管理方法还包括：当所述打开状态持续第一预定打开时间且所述第一压缩机或所述第二压缩机的油池的油位仍然低于所述预定油位时，使所述压缩机系统停机。

在一些实施方式中，该油管理方法还包括：在所述第一压缩机至所述第三压缩机均运行的情况下，在所述第二控制阀切换至所述打开状态之后，判定所述第三压缩机的油池的油位是否低于预定油位；当判定所述第三压缩机的油池的油位低于所述预定油位时，将打开的控制阀切换至所述关闭状态。

在一些实施方式中，当判定每个压缩机中的油池的油位均低于所述预定油位时，使所述压缩机系统停机。

在一些实施方式中，所述压缩机系统还包括第三油管和第三控制阀。所述第三油管构造成将所述第三压缩机的油池与所述第一压缩机和所述第二压缩机中的另一个压缩机的油池连通。所述第三控制阀设置在所述第三油管上并且能够在允许润滑剂流过的打开状态与防止润滑剂流过的关闭状态之间切换。该油管理方法还包括：当判定所述第一压缩机至第三压缩机中的一个压缩机的油位低于预定油位时，将与所述一个压缩机相连的油管上的控制阀均切换至所述打开状态；或者当判定所述第一压缩机至第三压缩机中的两个压缩机的油位低于预定油位时，将所有控制阀均切换至所述打开状态；或者当判定所述第一压缩机至第三压缩机的油位均低于预定油位时，使所述压缩机系统停机。

在一些实施方式中，该油管理方法还包括：当所述控制阀切换至所述打开状态持续预定打开时间之后，判定相应的压缩机的油位是否仍然低于所述预定油位，在仍然低于所述预定油位的判定下，使所述压缩机系统停机。

通过本文提供的说明，其他的应用领域将变得明显。应该理解，本部分中描述的特定示例和实施方式仅出于说明目的而不是试图限制本发明的范围。

附图说明

通过以下参照附图的描述，本公开的一个或几个实施方式的特征和优点将变得更加容易理解，在附图中：

图1是根据本申请第一实施方式的压缩机系统的示意性主视图；

图2是图1的压缩机系统的示意性俯视图；

图3是图1的压缩机系统的油管理方法的流程示意图；

图4是根据本申请第二实施方式的压缩机系统的示意性主视图；

图5是图4的压缩机系统的示意性俯视图；

图6是图4的压缩机系统的油管理方法的流程示意图；

图7是根据本申请第三实施方式的压缩机系统的示意性主视图；

图8是图7的压缩机系统的示意性俯视图；

图9是图7的压缩机系统的油管理方法的流程示意图；

图10是根据本申请第四实施方式的压缩机系统的示意性主视图；

图11是图10的压缩机系统的示意性俯视图；

图12是图10的压缩机系统的油管理方法的流程示意图；以及

图13是根据本申请的第五实施方式的压缩机系统的示意性主视图。

应当理解，在所有这些附图中，相应的附图标记指示相似的或相应的零件及特征。

具体实施方式

现在将参照附图更全面地描述本申请的示例性实施方式。

提供示例性实施方式以使得本公开将是详尽的并且将向本领域技术人员更全面地传达范围。阐述了许多具体细节比如具体部件、装置和方法的示例，以提供对本公开的各实施方式的透彻理解。对本领域技术人员而言将清楚的是，不需要采用具体细节，示例性实施方式可以以许多不同的形式实施，并且也不应当理解为限制本公开的范围。在一些示例性实施方式中，不对公知的过程、公知的装置结构和公知的技术进行详细的描述。

根据本公开的压缩机系统将传统的被动式油平衡管理与主动式油平衡管理相结合，由此不仅能够简化压缩机系统的结构而且能够更好地管理各个压缩机之间的润滑剂(润滑油)。具体地，根据本公开的压缩机系统包括第一压缩机、第二压缩机、连通第一压缩机和第二压缩机的油池的第一油管以及设置在第一油管上以控制第一油管的通断的第一控制阀。一方面，可以根据需要使第一控制阀在打开状态与关闭状态之间切换，以可控的方式管理各个压缩机之间的润滑剂平衡，因此实现了润滑剂的主动管理。例如，在检测到一个压缩机的油池的油位逐渐降低且低于预定油位时，则可以将第一控制阀切换至打开状态，使得油位较高的另一压缩机的润滑剂可以经由第一油管流入该压缩机中，以避免该压缩机因润滑剂不足(缺油)而降低其工作效率、甚至过早损坏。例如，在压缩机系统中的仅回油能力较好的压缩机运行时，使第一控制阀处于关闭状态则可能更有利。另一方面，在第一控制阀打开之后，第一油管能够允许润滑剂在不同压缩机之间流动，即，实现不同压缩机之间的润滑剂的平衡。通常认为整个压缩机系统的润滑剂的总量是基本恒定的，在压缩机系统运行时，各个压缩机因各种因素可能具有不同的回油能力或油池压力，因此随着压缩机系统的运行各个压缩机的油池的油位差异逐渐明显。有些压缩机的油位可能降低，而有些压缩机的油位可能增加。通过第一油管可以实现润滑剂在不同压缩机之间的自平衡。

本文中所述的“回油能力”指的是一个压缩机的油池中的润滑剂在对其各个部件进行润滑循环之后返回至该油池的能力。回油能力受到很多因素的影响，例如，设置在压缩机壳体内用于过滤润滑剂的过滤器的性能、压缩机运行环境等等。本文中所述的“油池压力”指的是压缩机的油池的周围空间的压力。由于本文中所述的“油池”通常位于压缩机的壳体内(例如，壳体底部)，因此也可以将“油池压力”称为压缩机的“壳体压力”。

根据本公开的压缩机系统还可以监测或判定压缩机的油位是否低于预定油位。例如，预定油位可以是在低于该油位时将会影响压缩机的运行性能的警戒油位。在本公开的一个示例中，可以在每个压缩机中设置油位传感器，直接地监测或判定该压缩机的油位是否低于预定油位。在本公开的另一个示例中，可以通过诸如压缩机的运行时间等参数间接地来测算该压缩机的油位情况。参数的测算可以基于压缩机的设计数据、测试数据或历史数据而进行。在本公开的又一个示例中，可以将上述直接检测和间接测算结合起来，例如，在部分压缩机中设置油位传感器，而通过测算方式来估算其他压缩机的油位情况。此外，根据本公开的压缩机系统还可以预先获得或存储各个压缩机的回油能力(回油情况)或运行状况(包括壳体压力)，并且可以根据回油能力或运行状况来设置各个压缩机或压缩机系统。例如，可以仅监测或重点监测容易缺油的压缩机。在具有多于两个的压缩机的情况下，可以根据回油能力和/或油池压力经由各个油管将所有压缩机依次串联起来，这样将有利于各个压缩机之间的润滑剂的管理。

根据本公开的压缩机系统还可以提高压缩机系统的安全性和可靠性。在控制阀打开以从一个压缩机向缺油的压缩机进行补油之后，可以在预定打开时间之后再次判定缺油的压缩机的油位情况。如果缺油的压缩机的油位仍然低于预定油位，则可能存在例如壳体压力环境无法补充润滑剂或压缩机故障等问题。此时，可以使压缩机系统停机。此处所述的“预定打开时间”可以根据压缩机缺油的允许时间来设定。此外，在监测到压缩机系统的所有压缩机的油位均低于预定油位时，使压缩机系统停机。如此，不管出现何种情况，本公开均能够确保压缩机系统的安全性。换言之，由于本公开采取了安全措施，因此可以例如降低对压缩机运行环境(例如壳体压力的差异)等的要求。

根据本公开的压缩机系统还可以实现对各个控制阀的自动控制。具体地，根据本公开的压缩机系统还可以包括控制各个控制阀在所述第一控制阀的打开状态与关闭状态之间的切换控制装置。控制阀例如可以是电磁阀。控制装置例如可以是继电器、印刷电路板或可编程控制器(PLC)等等。

<第一实施方式>

图1至图3示出了根据本公开第一实施方式的压缩机系统10及其油管理方法的一个示例。如图1和图2所示，压缩机系统10包括第一压缩机101和第二压缩机102。第一压缩机101和第二压缩机102并联连接，即，进气管108连通至第一压缩机101的进气口和第二压缩机102的进气口以向第一压缩机101和第二压缩机102供给低温低压的工作流体，并且排气管109与第一压缩机101的排气口和第二压缩机102的排气口连通以从第一压缩机101和第二压缩机102排出经过压缩之后的高温高压的工作流体。

压缩机系统10还包括第一油管111和第一控制阀131(参见图2)。第一油管111将第一压缩机101的油池(压缩机的底部)与第二压缩机102的油池(压缩机的底部)连通。第一控制阀131设置在第一油管111上，用以控制第一油管111的通断，即允许或防止润滑剂流过第一油管111。因此，第一控制阀131能够在允许润滑剂流过第一油管111的打开状态与防止润滑剂流过第一油管111的关闭状态之间切换。

在第一压缩机101中设置有用于感测其油池的油位的第一传感器121，并且在第二压缩机102中设置有用于感测其油池的油位的第二传感器122。第一传感器121和第二传感器122可以是能够检测油位的任何合适的传感器，例如，光学油位传感器。当通过第一传感器121或第二传感器122检测到第一压缩机101或第二压缩机102的油位低于预定油位时，将第一控制阀131从关闭状态切换至打开状态，以允许润滑剂流过第一油管111，从而在第一压缩机101与第二压缩机102之间实现油平衡，即，对缺油的压缩机进行补油。当补油结束后，可以将第一控制阀131从打开状态再切换至关闭状态。应理解的是，各个压缩机的预定油位不一定相同，而是可以根据各自的运行条件而确定。

在获知第一压缩机101的回油能力或油池压力小于第二压缩机102的回油能力或油池压力的情况下，第一控制阀131可以是仅允许润滑剂从第二压缩机102的油池流入第一压缩机101的油池中的单向阀。也就是说，第一控制阀可以设置成仅允许回油较好的压缩机的润滑剂流入回油较差的压缩机的单向阀。这样，有利于保护回油较差的压缩机中的润滑剂意外损失。

下面，参照图3来描述根据第一实施方式的压缩机系统10的油管理方法的流程图。如图3所示，在步骤S00处，启动压缩机系统10。在步骤S10处判定是否压缩机系统10中的所有压缩机在运行。

当步骤S10中的判定为否(N)，即，仅一个压缩机(为便于描述，以第一压缩机101为例)运行时，进行至步骤S110。在步骤S110处，先将第一控制阀113复位至关闭状态。在步骤S111处，使第一压缩机101运行一段时间。当在步骤S112处检测到第一压缩机101的油位低于预定油位时，进行至步骤S113并将第一控制阀113打开。否则，返回至步骤S110。在第一控制阀113打开预定时间之后，在步骤S114中判定第一压缩机101的油位是否依然低于预定油位。如果判定第一压缩机101的油位依然低于预定油位，则在步骤S115处使压缩机系统10停机。否则，返回至步骤S110。

当步骤S10中的判定为是(Y)，即，第一压缩机101和第二压缩机102均运行时，进行至步骤S120。在步骤S120处，先将第一控制阀113复位至关闭状态。在步骤S121处，使第一压缩机101和第二压缩机102运行一段时间，即控制阀持续关闭，其中一个压缩机的油位逐渐降低而另一个压缩机的油位则逐渐升高。为便于描述，假设第二压缩机102的回油能力优于第一压缩机101，因此第一压缩机101的油位逐渐降低，而第二压缩机102的油位逐渐升高。当在步骤S122处检测到第一压缩机101的油位低于预定油位时，进行至步骤S123并将第一控制阀113打开。否则，返回至步骤S120。在步骤S124处，使第一控制阀113持续处于打开状态，即，使第一控制阀113打开一段时间。同时，在步骤S125中，第二压缩机102中的润滑剂经由第一油管111流入第一压缩机101中。因此，第二压缩机102的油位逐渐降低，而第一压缩机101的油位逐渐升高。在第一控制阀113打开预定打开时间之后，在步骤S126中判定第二压缩机102的油位是否低于预定油位。

如果判定第二压缩机102的油位不低于预定油位，则进行至步骤S127以使压缩机系统10继续运行，直至结束(步骤S128)。

如果判定第二压缩机102的油位低于预定油位，则在步骤S129处关闭第一控制阀113。此时，由于第二压缩机102的回油能力较高，因此其油位将会慢慢升高。在预定关闭时间之后，在步骤S130处，判定第二压缩机102的油位是否仍然低于预定油位。如果是，则进行至步骤S131，使压缩机系统10停机。否则，返回至步骤S127，使压缩机系统10继续运行。

应理解的是，图3仅仅示出了图1和图2的压缩机系统的油管理方法的流程图的一个示例。本申请不应局限于图3具体示出的示例，而是可以根据具体应用条件而适当改变。例如，可以使第一控制阀113打开预定时间，而不一定是如图3所示地直至监测到第二压缩机102的油位低于预定油位的情况。或者，通过传感器121和122监测到第一压缩机101与第二压缩机102的油池之间的油位差达到预定值时，将第一控制阀113切换至打开状态，使其自平衡以降低油位差。

<第二实施方式>

图4至图6示出了根据本公开第二实施方式的压缩机系统20及其油管理方法的一个示例。第二实施方式的压缩机系统20的与第一实施方式的压缩机系统10相同的部件由相同的附图标记指示。压缩机系统20与压缩机系统10的结构非常相似，不同之处仅在于：仅在压缩机系统20的压缩机101中设置有传感器121，即，省去了压缩机102中的传感器122。

虽然压缩机系统20与压缩机系统10的结构差异较小，然而其油管理方法却有明显不同。下面，将参照图6详细描述压缩机系统20的油管理方法的一个示例的流程图。

图6的示例是基于已知各个压缩机的回油能力和/或运行条件(例如，壳体压力)并监测回油能力和/或运行条件较差的压缩机的流程图。因此，根据本公开的油管理方法可以包括确定各个压缩机的回油能力和/或运行条件。为便于描述，假设第二压缩机102的回油能力优于第一压缩机101，在第一压缩机101设置有传感器121。

如图6所示，在步骤S00处，启动压缩机系统20。在步骤S20处判定是否压缩机系统20中的所有压缩机在运行。

当步骤S20中的判定为否(N)，即，仅第一压缩机101运行时，进行至步骤S210。在步骤S210处，先将第一控制阀113复位至关闭状态。在步骤S211处，使第一压缩机101运行一段时间。当在步骤S212处检测到第一压缩机101的油位低于预定油位时，进行至步骤S113并将第一控制阀113打开。否则，返回至步骤S210。在第一控制阀113打开预定时间之后，在步骤S214中判定第一压缩机101的油位是否依然低于预定油位。如果判定第一压缩机101的油位依然低于预定油位，则在步骤S215处使压缩机系统20停机。否则，返回至步骤S210。

当步骤S20中的判定为是(Y)，即，第一压缩机101和第二压缩机102均运行时，进行至步骤S220。在步骤S220处，先将第一控制阀113复位至关闭状态。在步骤S221处，使第一压缩机101和第二压缩机102运行一段时间，其中第一压缩机101的油位逐渐降低，而第二压缩机102的油位逐渐升高。当在步骤S222处检测到第一压缩机101的油位低于预定油位时，进行至步骤S223并将第一控制阀113打开。否则，返回至步骤S220。在步骤S224处，使第一控制阀113持续处于打开状态，即，使第一控制阀113打开一段时间使润滑剂从第二压缩机102流入第一压缩机101中。在预定打开时间之后，在步骤S225中，将第一控制阀113切换至关闭状态。在步骤S226中，判定第一压缩机101的油位是否低于预定油位。

如果步骤S226中的判定为否，则进行至步骤S227以使压缩机系统20继续运行，直至结束(步骤S228)。如果步骤S226中的判定为是，则进行至步骤S229，使压缩机系统20停机。

应理解的是，图6仅仅示出了图4和图5的压缩机系统的油管理方法的流程图的一个示例。本申请不应局限于图6具体示出的示例，而是可以根据具体应用条件而适当改变。例如，在两个压缩机均运行时，可以通过检测第二压缩机102的油位来获知第一压缩机101的油位，即，传感器可以设置在第二压缩机102中，而非第一压缩机101中。

在图6中仅示出监测第一压缩机101的油位，然而，实际上可以监测第一压缩机和第二压缩机两者的油位。这种情况下，即使第二压缩机102中没有设置传感器，但是可以通过第二压缩机102的某些运行参数来估测其油位。这些运行参数与油位有一定的关联，由此可以通过这些运行参数推算出油位。例如，在稳定的运行条件下，压缩机的运行时间可以与油位的变化趋势有一定关联。可以通过设计数据、测试数据和历史运行数据得出运行时间与油位的关系，特别地，获得压缩机缺油时的运行时间并将其设定为预定运行时间。这样，可以通过设置计时器来测量压缩机从开始运行到压缩机缺油时的运行时间，并将该测得的运行时间与预定运行时间进行比较，由此来判断压缩机的油位。特别地，当测得的运行时间达到或超过预定运行时间时，则认为压缩机的油位达到或低于预定油位，此时可以打开控制阀以补充润滑剂。

<第三实施方式>

图7至图9示出了根据本公开第三实施方式的压缩机系统30及其油管理方法的一个示例。第二实施方式的压缩机系统30的与第一实施方式的压缩机系统10和第二实施方式的压缩机系统20相同的部件由相同的附图标记指示。压缩机系统30与压缩机系统10和20的结构非常相似，不同之处仅在于：压缩机系统30的各个压缩机中均没有设置传感器。

虽然压缩机系统30与压缩机系统20的结构差异较小，然而其油管理方法却有明显不同。下面，将参照图9详细描述压缩机系统30的油管理方法的一个示例的流程图。

图9的示例是基于如上所述地通过压缩机的运行时间来判定油位的示例。如图9所示，在步骤S00处，启动压缩机系统30。在步骤S310处，先将第一控制阀113复位至关闭状态。在步骤S311处，使第一压缩机101和第二压缩机运行一段时间，期间一个压缩机(例如，第一压缩机101)的油位逐渐降低，而另一个压缩机(例如，第二压缩机102)的油位逐渐升高。当在步骤S312处，判定压缩机(即，压缩机系统)的运行时间是否达到预定运行时间，例如，45分钟。如果是，则将第一控制阀113打开。如果否，则返回至步骤S310。在步骤S314处，使润滑剂开始从润滑剂较多的压缩机(例如，第二压缩机102)流入缺油的压缩机(例如，第一压缩机101)中。在步骤S315处，两个压缩机的油位慢慢发生变化，缺油的压缩机(例如，第一压缩机101)的油位逐渐上升，而润滑剂较多的压缩机(例如，第二压缩机102)的油位逐渐下降。在经过预定时间之后，优选地，在两个压缩机的油位平衡之后，返回至步骤S310，将第一控制阀113关闭。

第三实施方式的压缩机系统30的结构被进一步简化，成本被进一步降低。压缩机系统30特别适于运行环境稳定且压缩机的性能稳定的情况。

<第四实施方式>

图10至图12示出了根据本公开第四实施方式的压缩机系统40及其油管理方法的一个示例。如图10和图11所示，压缩机系统40包括第一压缩机401、第二压缩机402和第三压缩机403。第一压缩机401至第三压缩机403并联连接，即，进气管408连通至第一压缩机401的进气口、第二压缩机402的进气口和第三压缩机403的进气口以向第一压缩机401至第三压缩机403供给低温低压的工作流体，并且排气管409与第一压缩机401的排气口、第二压缩机402的排气口和第三压缩机403的排气口连通以从第一压缩机401至第三压缩机403排出经过压缩之后的高温高压的工作流体。

压缩机系统40还包括第一和第二油管411、412以及第一和第二控制阀431、432(参见图11)。第一油管411将第一压缩机401的油池(压缩机的底部)与第二压缩机402的油池(压缩机的底部)连通。第二油管412将第二压缩机402的油池与第三压缩机403的油池连通。第一控制阀431设置在第一油管411上，用以控制第一油管411的通断，即允许或防止润滑剂流过第一油管411。因此，第一控制阀431能够在允许润滑剂流过第一油管411的打开状态与防止润滑剂流过第一油管411的关闭状态之间切换。类似地，第二控制阀432设置在第二油管412上，用以控制第二油管412的通断，即允许或防止润滑剂流过第二油管412。因此，第二控制阀4321能够在允许润滑剂流过第二油管412的打开状态与防止润滑剂流过第二油管412的关闭状态之间切换。

在第一压缩机401中设置有用于感测其油池的油位的第一传感器421，在第二压缩机402中设置有用于感测其油池的油位的第二传感器422，并且在第三压缩机403中设置有用于感测其油池的油位的第三传感器423。第一传感器421至第三传感器423可以是能够检测油位的任何合适的传感器，例如，光学油位传感器。当通过第一传感器421、第二传感器422或第三传感器423检测到第一压缩机401、第二压缩机402或第三压缩机403的油位低于预定油位时，选择性地将第一控制阀431和/或第二控制阀432从关闭状态切换至打开状态，以允许润滑剂流过第一油管411和/或第二油管412，从而在第一压缩机401至第三压缩机403之间实现油平衡，即，对缺油的压缩机进行补油。当补油结束后，可以将第一控制阀431和/或第二控制阀432从打开状态再切换至关闭状态。

下面，参照图12来描述根据第四实施方式的压缩机系统40的油管理方法的流程图。图12的示例是基于已知各个压缩机的回油能力和/或运行条件(例如，壳体压力)的流程图。为便于描述，假设，第三压缩机403的回油能力优于第二压缩机402，而第二压缩机402的回油能力优于第一压缩机401。

如图12所示，在步骤S00处，启动压缩机系统40。在步骤S40处判定是否压缩机系统40中的所有压缩机在运行。

当步骤S40中的判定为否，进行至步骤S410。在步骤S410处，判定是否有两个压缩机在运行。当判定为否，即，仅一个压缩机(为便于描述，以第一压缩机401为例)运行时，进行至步骤S411。在步骤S411处，先将第一控制阀431和第二控制阀432复位至关闭状态。在步骤S412处，判定第一压缩机401的油位是否低于预定油位。当判定为否，返回至步骤S411。当判定为是，在步骤S413将第一控制阀431和第二控制阀432打开。在第一控制阀431和第二控制阀432打开预定时间之后，在步骤S414中判定第一压缩机401的油位是否依然低于预定油位。如果判定第一压缩机401的油位依然低于预定油位，则在步骤S415处使压缩机系统40停机。否则，进行至步骤S416，良好地解决了第一压缩机401缺油的问题并结束。

当步骤S410中的判定为是，即，两个压缩机(以第一压缩机401和第二压缩机402为例)均运行时，进行至步骤S421。在步骤S421处，先将第一控制阀431和第二控制阀432复位至关闭状态。在经过预定时间之后，在步骤S422处，判定第一压缩机401和/或第二压缩机402的油位是否低于预定油位。当判定为否，返回至步骤S421。当判定为是，在步骤S423将第一控制阀431和第二控制阀432打开。在第一控制阀431和第二控制阀432打开预定时间之后，在步骤S424中判定第一压缩机401和/或第二压缩机402的油位是否依然低于预定油位。如果判定为是，则在步骤S425处使压缩机系统40停机。否则，进行至步骤S426，将第一控制阀431和第二控制阀432关闭。在步骤S427处，使压缩机系统40继续运行。在步骤S428处，良好地解决了第一压缩机401缺油的问题并结束。

如果在步骤S40中的判定结果为是，即，所有三个压缩机401至403均运行，则进行至步骤S430。在步骤S430，先将第一控制阀431和第二控制阀432关闭。在步骤S431，压缩机系统40持续运行，其中第一压缩机401和第二压缩机402的油位逐渐下降，而第三压缩机403的油位逐渐上升。

在步骤S442中，判定第一压缩机401的油位是否低于预定油位。如果否，返回至步骤S430。如果是，打开第一和第二控制阀431和432。在步骤S444中，使润滑剂开始从第二和第三压缩机402、403流入第一压缩机401中。在步骤S445处，第一压缩机401的油位逐渐上升，而第二和第三压缩机402、403的油位逐渐下降。

在步骤S432中，判定第二压缩机402的油位是否低于预定油位。如果否，返回至步骤S430。如果是，打开第二控制阀432。在步骤S434中，使润滑剂开始从第三压缩机403流入第二压缩机402中。在步骤S435处，第二压缩机402的油位逐渐上升，而第三压缩机403的油位逐渐下降。

在打开控制阀预定时间之后，在步骤450处判定第三压缩机403的油位是否低于预定油位。

当步骤450的判定为是，进行至步骤S451，将第一控制阀431和/或第二控制阀432关闭。在预定时间之后，判定是否所有的压缩机401至403的油位均低于预定油位。如果步骤S452的判定为否，则进行至步骤S453以使压缩机系统40继续运行，直至结束(步骤S454)。如果步骤S452的判定为是，则进行至步骤S455，使压缩机系统40停机。

当步骤450的判定为否，则进行至步骤S453以使压缩机系统40继续运行，直至结束(步骤S454)。

应理解的是，图12的示例中，每个压缩机中均设置有传感器。然而，本申请不局限于图12所示的具体示例，而是可以与第三实施方式的压缩机系统的油管理方法结合使用。

<第四实施方式的变型>

图13示出的压缩机系统50是图10和11所示的压缩机系统40的变型。压缩机系统50还包括第三油管413和设置在第三油管413上的第三控制阀433。第三油管413将第一压缩机401的油池)与第三压缩机403的油池连通。如此，压缩机系统50中的每两个压缩机经由油管相连通，而压缩机系统40是经由各个油管串联连通。

在图13所示的压缩机系统50的油管理方法中，如果监测到其中一个压缩机的油位低于预定油位，可以将与该压缩机直接连通的油管上的控制阀均打开，即，从相邻的两个压缩机中补充润滑剂。

在替代实施方式中，如果监测到其中两个压缩机的油位低于预定油位，可以将所有控制阀均切换至打开状态。

在替代实施方式中，如果监测到所有(三台)压缩机的油位低于预定油位，则使压缩机系统50停机，以确保压缩机系统50的安全性。

在替代实施方式中，在某个控制阀打开并为某个压缩机补充润滑剂时，在经过预定时间段之后油位仍然没有显著改变，则可以认为补油失败。这种情况下，为确保压缩机系统50的安全性，同样可以使压缩机系统50停机。

在本申请所述的实施方式中，压缩机系统包括两台或三台压缩机，但是本领域技术人员应该理解，压缩机系统可以包括多于三台的压缩机以实现更多的总容量。在压缩机系统包括多于三台的压缩机时，油管可以采用串联、并联、星形、两两互联等连接形式中的任一种或其组合进行设置，并且每根油管上均设置有控制阀。

需要指出的是，本申请的实施方式中的各个压缩机可以包括但不限于可变容量压缩机、变频压缩机、卧式压缩机或高压侧压缩机。另外，在上述实施方式中，各个压缩机可以分别选自由活塞压缩机、转子式压缩机、螺杆式压缩机、离心式压缩机等构成的组。另外，各个压缩机可以为相同类型的压缩机，也可以为不同类型的压缩机，以实现更加灵活的系统布置。

尽管在此已详细描述了本发明的各种实施方式，但是应该理解，本发明并不局限于这里详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离本发明的实质精神和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和改型。所有这些变型和改型均落入本发明的范围内。

Claims (27)

1.一种压缩机系统，包括：

第一压缩机和第二压缩机；

第一油管，所述第一油管构造成将所述第一压缩机的油池与所述第二压缩机的油池连通；以及

第一控制阀，所述第一控制阀设置在所述第一油管上并且能够在允许润滑剂流过的打开状态与防止润滑剂流过的关闭状态之间切换。

2.根据权利要求1所述的压缩机系统，其中，所述第一压缩机的回油能力或油池压力小于所述第二压缩机的回油能力或油池压力，所述第一控制阀是仅允许润滑剂从所述第二压缩机的油池流入所述第一压缩机的油池中的单向阀。

3.根据权利要求1所述的压缩机系统，其中，所述压缩机系统还包括控制装置，所述控制装置构造成控制所述第一控制阀在所述第一控制阀的打开状态与关闭状态之间的切换。

4.根据权利要求3所述的压缩机系统，其中，所述控制装置包括继电器或印刷电路板。

5.根据权利要求1所述的压缩机系统，其中，所述压缩机系统还包括第三压缩机、第二油管和第二控制阀，

所述第二油管构造成将所述第三压缩机的油池与所述第一压缩机和所述第二压缩机中的一个压缩机的油池连通，

所述第二控制阀设置在所述第二油管上并且能够在允许润滑剂流过的打开状态与防止润滑剂流过的关闭状态之间切换。

6.根据权利要求5所述的压缩机系统，其中，所述压缩机系统还包括第三油管和第三控制阀，

所述第三油管构造成将所述第三压缩机的油池与所述第一压缩机和所述第二压缩机中的另一个压缩机的油池连通，

所述第三控制阀设置在所述第三油管上并且能够在允许润滑剂流过的打开状态与防止润滑剂流过的关闭状态之间切换。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的压缩机系统，其中，所述压缩机系统还包括设置在所述压缩机系统的至少一个压缩机中的传感器，所述传感器用于感测所述第一压缩机和/或所述第二压缩机中的相应油池的油位。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的压缩机系统，其中，所述压缩机系统还包括计时器，所述计时器用于测量下述时间中的至少一者：

所述压缩机系统中的每个控制阀从其关闭状态切换至打开状态之后经历的打开时间；

所述压缩机系统中的每个控制阀从其打开状态切换至关闭状态之后经历的关闭时间；

所述压缩机系统中的每个压缩机的运行时间。

9.一种用于根据权利要求1所述的压缩机系统的油管理方法，包括以下步骤：

判定所述第一压缩机和/或所述第二压缩机中的相应油池的油位是否低于预定油位；以及

根据所述判定来选择性地使所述第一控制阀切换至所述打开状态或所述关闭状态。

10.根据权利要求9所述的油管理方法，还包括：

在启动所述压缩机系统之后，使所述第一控制阀先处于所述关闭状态。

11.根据权利要求9所述的油管理方法，其中，当所述第一压缩机和所述第二压缩机均运行且判定所述第一压缩机和所述第二压缩机中的相应油池的油位均低于所述预定油位时，使所述压缩机系统停机。

12.根据权利要求9所述的油管理方法，还包括：

当判定所述第一压缩机和所述第二压缩机中的一个压缩机的油池的油位低于所述预定油位时，将所述第一控制阀从所述关闭状态切换至所述打开状态。

13.根据权利要求12所述的油管理方法，还包括：

当所述第一控制阀打开持续第一预定打开时间时，关闭所述第一控制阀。

14.根据权利要求13所述的油管理方法，还包括：

当所述第一控制阀打开持续小于所述第一预定时间的第二预定打开时间时，判定所述一个压缩机的油池的油位是否仍然低于所述预定油位；

当判定所述一个压缩机的油池的油位仍然低于所述预定油位时，使所述压缩机系统停机。

15.根据权利要求12所述的油管理方法，还包括：

在所述第一压缩机和所述第二压缩机均运行的情况下，在所述第一控制阀切换至所述打开状态之后，判定所述第一压缩机和所述第二压缩机中的另一个压缩机的油池的油位是否低于预定油位；

当判定所述另一个压缩机的油池的油位低于所述预定油位时，将所述第一控制阀切换至所述关闭状态。

16.根据权利要求15所述的油管理方法，还包括：

在所述第一控制阀自切换至所述关闭状态经历了预定关闭时间之后，判定所述另一个压缩机的油池的油位是否仍然低于所述预定油位；

当判定所述另一个压缩机的油池的油位仍然低于所述预定油位时，使所述压缩机系统停机。

17.根据权利要求9至16中任一项所述的油管理方法，其中，

判定所述相应油池的油位是否低于预定油位包括：

通过所述第一压缩机和/或所述第二压缩机中设置的传感器获得实际油位并且将所述实际油位与所述预定油位进行比较；或者

测量所述第一压缩机和/或所述第二压缩机的实际运行时间，根据设计数据、测试数据或历史数据来确定所述第一压缩机和/或所述第二压缩机缺油时的测算运行时间，并且将所述实际运行时间与所述测算运行时间进行比较，当所述实际运行时间大于所述测算运行时间时，则判定所述相应油池的油位低于预定油位。

18.根据权利要求17所述的油管理方法，还包括：

比较所述第一压缩机和所述第二压缩机的回油能力和/或油池压力；

判定所述第一压缩机和所述第二压缩机中的回油能力和/或所述油池压力较低的压缩机的油池的油位是否低于预定油位。

19.一种用于根据权利要求5所述的压缩机系统的油管理方法，包括以下步骤：

判定所述压缩机系统的至少一个压缩机中的油池的油位是否低于预定油位；以及

根据所述判定来选择性地使所述压缩机系统中的至少一个控制阀处于所述打开状态或所述关闭状态。

20.根据权利要求19所述的油管理方法，还包括：

在启动所述压缩机系统之后，使所述第一控制阀和所述第二控制阀先处于所述关闭状态。

21.根据权利要求19所述的油管理方法，其中，根据回油能力和/或油池压力经由所述第一油管和所述第二油管将所述第一压缩机至所述第三压缩机串联起来，其中，所述第一压缩机的回油能力和/或油池压力最低，而所述第三压缩机的回油能力和/或油池压力最高。

22.根据权利要求21所述的油管理方法，还包括：

当判定所述第一压缩机的油池的油位低于所述预定油位时，将所述第一控制阀和所述第二控制阀切换至所述打开状态；或者

当判定仅所述第二压缩机的油池的油位低于所述预定油位时，仅将所述第二控制阀切换至所述打开状态。

23.根据权利要求22所述的油管理方法，还包括：

当所述打开状态持续第一预定打开时间且所述第一压缩机或所述第二压缩机的油池的油位仍然低于所述预定油位时，使所述压缩机系统停机。

24.根据权利要求22所述的油管理方法，还包括：

在所述第一压缩机至所述第三压缩机均运行的情况下，在所述第二控制阀切换至所述打开状态之后，判定所述第三压缩机的油池的油位是否低于预定油位；

当判定所述第三压缩机的油池的油位低于所述预定油位时，将打开的控制阀切换至所述关闭状态。

25.根据权利要求24所述的油管理方法，其中，当判定每个压缩机中的油池的油位均低于所述预定油位时，使所述压缩机系统停机。

26.根据权利要求19所述的油管理方法，其中，所述压缩机系统还包括第三油管和第三控制阀，所述第三油管构造成将所述第三压缩机的油池与所述第一压缩机和所述第二压缩机中的另一个压缩机的油池连通，所述第三控制阀设置在所述第三油管上并且能够在允许润滑剂流过的打开状态与防止润滑剂流过的关闭状态之间切换，

所述油管理方法还包括：

当判定所述第一压缩机至第三压缩机中的一个压缩机的油位低于预定油位时，将与所述一个压缩机相连的油管上的控制阀均切换至所述打开状态；或者

当判定所述第一压缩机至第三压缩机中的两个压缩机的油位低于预定油位时，将所有控制阀均切换至所述打开状态；或者

当判定所述第一压缩机至第三压缩机的油位均低于预定油位时，使所述压缩机系统停机。

27.根据权利要求26所述的油管理方法，还包括：

当所述控制阀切换至所述打开状态持续预定打开时间之后，判定相应的压缩机的油位是否仍然低于所述预定油位，

在仍然低于所述预定油位的判定下，使所述压缩机系统停机。

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