CN1250925C - 双压缩机房间空调器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种双压缩机系统房间空调器及其控制方法，由第一、第二两个压缩机并联连接在包括油分离器、室外换热器、可调控的节流单元、室内换热器及汽液分离器的制冷循环回路中，第一、第二压缩机共用一个室内换热器和一个室外换热器；第一、第二压缩机的回气口连通，之间装有单向阀，并与汽液分离器的出口连接。这种双压缩机系统房间空调器，可采用普通压缩机实现双压缩机组合控制而无油平衡及启动问题，由于双压缩机能根据实际的制冷量而作出调节，与单压缩机系统相比，具有节能、提高季节能效比、增加房间舒适性等优点。

Description

双压缩机房间空调器及其控制方法

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，特别是涉及一种双压缩机系统房间空调器及其控制方法。

背景技术

传统房间空调器一般采用单压缩机制冷系统，这种系统存在诸多不足，例如，单机的长期运行会引起压缩机的机械疲劳，从而缩短压缩机的使用寿命；单个定速压缩机系统不能根据使用房间负荷的变化而作出相应的合理调节，而单个变频压缩机系统虽能根据使用房间负荷的变化进行调节，但在调节过程中会带来电磁干扰的现象。

中国实用新型专利94242375.5公开了一种“空调器用压缩机并联制冷装置”，在室外换热器(冷凝器)和室内换热器(蒸发器)间由进气管、排气管连通了两台以上的并联的压缩机，并在第一台以外的压缩机排气端装有止回阀，因此，可通过梯次启动，避免启动时的浪涌电流的峰值叠加，并可实现改变工作压缩机台数的目的。中国实用新型专利98228811.5公开了一种“制冷系统压缩机的泄压启动装置”，将一个单向阀连接在压缩机的排气口与制冷系统的高压区之间，而将一个电磁阀连接在该压缩机的两端，从而解决了多压缩机系统的泄压启动问题。中国实用新型专利00240625公开了一种“双压缩机油位均衡装置”，通过交叉连接的配管实现双压缩机的油位均衡。日本特开平11-94375公开了一种空调器，采用两个压缩机，在两个压缩机之间设有油平衡管，需要专门设计的压缩机，结构复杂，制造成本高。上述现有技术在双压缩机工作环境下，并未能提出简单有效的控制方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种双压缩机系统房间空调器及其控制方法，可以使用普通压缩机，结合控制方法可有效解决单机工作时的回油问题和顺利启动及切换问题，并可通过温度检测和控制实现双压缩机交替使用，有效降低压缩机长时间连续使用所引起的机械疲劳，通过延长压缩机的使用寿命来达到提高整机使用寿命；双压缩机使用过程中能根据房间负荷的变化而决定压缩机开启的台数，使能力输出有一定的自调节性，避免浪费，提高能源的使用效率。

本发明的技术问题是通过以下的技术方案解决的：构造一种双压缩机房间空调器，由第一、第二两个压缩机并联连接在包括油分离器、室外换热器、节流单元、室内换热器及汽液分离器的制冷循环回路中，其特征在于，设在所述室外换热器出口的所述节流单元为可调控的节流单元，所述第二压缩机排气口、所述第一压缩机排气口分别接有第一和第二减压启动电磁阀并连接在汽液分离器上；所述第一压缩机、所述第二压缩机排气口还分别通过第一、第二单向阀连接到油分离器，所述油分离器还通过减压元件与所述气液分离器连接；所述第一压缩机的回气口与所述第二压缩机的回气口连通，其间装有第三单向阀，并与所述汽液分离器的出口连接。

在上述双压缩机房间空调器中，所述制冷循环通路的油分离器、所述室内换热器与所述室外换热器之间连接有四通换向阀。

在上述双压缩机房间空调器中，所述可调控节流单元包括两路或多路并联连接的毛细管，其中至少一路的毛细管支路串接有节流控制电磁阀。

在上述双压缩机房间空调器中，所述可调控节流单元包括电磁节流阀。

在上述双压缩机房间空调器中，所述室内换热器设置在空调器的室内机中，置于室内机中的所述室内换热器是有一个入口和一个出口的集中整体，以及置于室外机中的所述室外换热器是有一个入口和一个出口的集中整体。

在上述双压缩机房间空调器中，所述减压元件是毛细管。

在上述双压缩机房间空调器中，所述减压元件是减压阀。

在上述双压缩机房间空调器中，还包括第四单向阀连接在所述气液分离器出口与压缩机回气口之间。

本发明的空调器控制方法包括以下步骤：

当用户开机时，由默认主机的压缩机首先开始运行；

当计时器达到T1，作以下判断决定下一步操作：如果室温(环境温度)与空调设定温度(例如由用户设定)的温差大于预设值a，启动从压缩机；如果室温与空调设定温度的温差小于预设值b，默认主机的压缩机停止运行；

若计时器达到T2，作以下判断决定下一步操作：如主压缩机、从压缩机均在工作，则计时器清零；如果只有主压缩机运行，则从压缩机启动，双压缩机共同运行且运行计时器达到T3，再恢复单机运行并将计时器清零；

如主机压缩机运行时间大于等于T4，则进行主机-从机切换；

如主机开停机次数大于等于预设值N，则进行主机-从机切换。

实施本发明提供的双压缩机房间空调器及其控制方法，与现有技术比，不仅比单压缩机系统可大大提高季节能效，节约能源，降低制造成本，满足用户需要，可比单个大功率压缩机，而且可大大降低制造成本，降低了用户的使用成本。

附图说明

图1是本发明双压缩机房间空调器实施例的系统示意图；

图2是本发明双压缩机房间空调器另一实施例的系统示意图；

图3示出发明控制方法的一个实施例的控制流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括一条由压缩机1、2、油分离器4、四通阀5、室外换热器6、节流元件7、8、室内换热器10及汽液分离器11组成的制冷循环通路。压缩机1和压缩机2互相并联。在靠近压缩机1和2排气口处的排气管16、21上分别依次设有带有旁通电磁阀13和14的旁通管路20、23和单向阀3、15。上述排气管16、21在接单向阀3、15后并联成排气总管18，接油分离器4的入口。上述带有旁通电磁阀13和14的旁通管路20、23分别与汽液分离器11入口相连。在上述油分离器4和汽液分离器11之间用减压元件24连接。制冷或制热用的节流元件7和8互相并联在室外换热器6和室内换热器10之间，其中，节流元件7对应压缩机1，节流元件8对应压缩机2，并且在节流元件8后还设有电磁阀9。此处，减压元件24可以是毛细管或减压阀等。

在图2示出的实施例中，省去了单向阀25，其他与实施例1相同。

本发明空调器是这样进行控制和设定，当用户开机时，压缩机1首先开始运行，当压缩机1运行到T1时间时，系统再根据机组本身设定的参数与用户要求的参数进行智能判断，决定压缩机2是否需要运行。若压缩机2需要启动，则接压缩机2排气口的电磁阀13通电，当电磁阀13打开时间到t2(例如10秒)时，压缩机2启动。在压缩机2运行前，电磁阀9通电，使节流元件7和8共同对系统起节流作用。当电磁阀13通电时间累计为t3(例如20秒)时，该电磁阀13断电关闭。上述电磁阀13的作用是减小压缩机2吸排气压力差，使压缩机2能在吸排气压力差比较小的情况下安全启动运行。若系统在运行过程中因环境温度的变化或用户改变设定参数，需要对系统的输出能力做调节，则压缩机2停止运行。当压缩机2停止运行或一直处于非运行状态，则电磁阀9断电关闭，只有节流元件7对系统起节流作用。

本发明双压缩机系统规定压缩机1为长期运行的主压缩机。当一台压缩机1的开停次数达到N次时，则与另一压缩机2进行切换，即将压缩机2切换成主压缩机，而原来的主压缩机1则被识别为从压缩机。或者是当压缩机1(即主压缩机)连续运行时间达T4时，压缩机1、2进行切换。

本发明双压缩机系统制冷在回油设计方面采用了双压缩机油平衡的设计思想，以防止双压缩机出现较大的油位差。双压缩机1、2的排气管并联后接油分离器4，经油分离器4的作用后，大约有85％的润滑油经减压元件24回到汽液分离器11，并由制冷剂带回压缩机。当压缩机1运行时，单向阀12(25)能防止润滑油从压缩机2(1)流向压缩机1(2)。当压缩机1、2同时运行时，润滑油能从回气管22、17分别进入压缩机1和2中。单向阀12和25的作用是保证润滑油的单向流动，即在压缩机运行切换时，防止润滑油从一个压缩机流到另一个压缩机。在具体实施中，可以两个单向阀均采用，也可以只在其中一个压缩机上采用单向阀12或25。

图3为本发明方法的一个实施例流程图，在如图3所示，框301请求开机，开机后，在框302启动默认主机的压缩机运行，在框303、304和305中分别判断主机连续运行时间是否达到T1、T2和T4。

如在框303中判断运行时间大于T1，在框306判断室温(环境温度)与空调设定温度(例如由用户设定)的温差是否大于a，如大于a，在框307启动另一台压缩机运行。如果温差小于等于a，则在框308中设置从机压缩机停止工作，进一步在框309中，判断室温与空调设定温度的温差是否小于b，如果温差不小于b，返回框303，如果温差小于b，则在框310中设置主压缩机停止工作，直到在框311中判断室温与空调设定温度的温差大于等于b时，则返回框302，重新让主压缩机运行。

如在框304中判断运行时间大于T2，则在框312中判断是否双机已在运行，如主、从压缩机已在运行，则在框313中将计时T清零；如没有处于双机运行状态，则在框314中使双机启动并运行到T3后，在框315中恢复单机运行并转到框将计时器清零。

如在框305中判断主机运行时间大于等于T4，则在框316中进行主机切换，如在框305中判断主机运行时间小于T4，则在框317判断主机开停机次数大于等于N，如判断成立，则在框316进行主机切换，否则返回。

上述实施例中，室温与空调设定温度的温差a由双机启动温度决定，b由单机关机温度决定，通常a＞b；T1是主机最小连续工作时间；T2为最长单机工作时间；T3为双机最长工作时间，T4是主机最长连续工作时间。

利用本发明控制方法，可对房间空调器中的双压缩机1、2实施优化的组合控制，对系统实现两级调节。当压缩机1运行时，系统50％运行，当压缩机1、2同时运行时，系统100％运行。由于压缩机2能根据实际的制冷量而作出调节，双压缩机系统与单压缩机系统相比，就具有节能、提高季节能效比、增加房间舒适性的优点。由于本发明将一个整体的室内换热器设置在空调器的室内机中，而压缩机、室外换热器是置于室外机中，均分别为一个整体，因此，不同于有两个或两个以上室内换热器的一拖多系统。

Claims (10)

1、一种双压缩机房间空调器，由第一、第二两个压缩机(1、2)并联连接在包括油分离器(4)、室外换热器(6)、节流单元、室内换热器(10)及汽液分离器(11)的制冷循环回路中，其特征在于，设在所述室外换热器(6)出口的所述节流单元为可调控的节流单元，所述第二压缩机(2)排气口、所述第一压缩机(1)排气口分别接有第一和第二减压启动电磁阀(13、14)并连接汽液分离器(11)上；所述第一压缩机(1)、所述第二压缩机(2)排气口还分别通过第一、第二单向阀(15、3)连接到所述油分离器(4)，所述油分离器(4)还通过减压元件(24)与所述气液分离器(11)连接；所述第一压缩机(1)的回气口与所述第二压缩机(2)的回气口连通，其间装有第三单向阀(12)，并与所述汽液分离器(11)的出口连接。

2、根据权利要求1所述双压缩机房间空调器，其特征在于，所述制冷循环通路的油分离器(4)、所述室内换热器(10)与所述室外换热器(6)之间连接有四通换向阀(5)。

3、根据权利要求1所述双压缩机房间空调器，其特征在于，所述可调控节流单元包括两路或多路并联连接的毛细管(7)，其中至少一路的毛细管支路(8)串接有节流控制电磁阀(9)。

4、根据权利要求1所述双压缩机房间空调器，其特征在于，所述可调控节流单元包括电磁节流阀。

5、根据权利要求1所述双压缩机房间空调器，其特征在于，所述减压元件(24)是毛细管。

6、根据权利要求1所述双压缩机房间空调器，其特征在于，所述减压元件(24)是减压阀。

7、根据权利要求1-6任何一项所述双压缩机房间空调器，其特征在于，所述室内换热器(10)是有一个入口和出口的集中整体，置于空调器的室内机中。

8、根据权利要求1-6任何一项所述双压缩机房间空调器，其特征在于，所述室外换热器(6)是有一个入口和出口的集中整体，置于室外机中。

9、根据权利要求1-6任何一项所述双压缩机房间空调器，其特征在于，还包括第四单向阀(25)连接在所述气液分离器(11)出口与压缩机回气口之间。

10、一种控制如权利要求1所述双压缩机房间空调器的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)当用户开机时，由默认主机的压缩机首先开始运行；

(2)当计时器达到T1，作以下判断决定下一步操作：(2A)如果室温与空调设定温度的温差大于预设值a，启动从压缩机；(2B)如果室温与空调设定温度的温差小于等于预设值b，默认主机的压缩机停止运行；

(3)若计时器达到T2，作以下判断决定下一步操作：3A)如主压缩机、从压缩机均在工作，则计时器清零；3B)如果只有主压缩机运行，则从压缩机启动，双压缩机共同运行且运行计时器达到T3，再恢复单机运行并将计时器清零；

(4)如主机压缩机连续运行时间大于等于T4，则进行主机-从机切换；

(5)如主机开停机次数大于等于预设值N，则进行主机-从机切换。

Images