专利名称:设置有机油分离器的空调器及机油分离器控制方法
技术领域:
本发明涉及一种空调器及其控制方法,特别是涉及一种设置有机油分离器的空调器及空调器的机油分离器控制方法,可将机油分离器中储存的机油有效除去,并引入到压缩机的吸入端(suction)。
背景技术:
空调器是设置在房间、客厅、办公室或营业场所等空间,并用于调节空气的温度、湿度、清新度及气流,使之保持舒适的室内环境的装置,上述空调器大体上分为一体式(window type)和分体式(separate type或splittype)。
上述一体式空调器和分体式空调器在功能上相同,其中,一体式空调器将冷却和放热功能一体化,可在居室的墙壁上钻洞或挂在窗户上安装;分体式空调器在室内侧安装用于执行冷/暖房功能的室内机,在室外侧安装用于执行放热和压缩功能的室外机,并通过冷媒配管连接上述相互分离的室内机和室外机。
通常一个室内机对应安装有一个室外机,但在具有多个房间的建筑物的情况下,对应于各个房间安装的室内机则需要购入多台室外机,首先,外观上不美观,而且又不经济,并且各室外机需要确保一定的面积空间,从而导致无法有效使用空间。
因此,不断开发出一个室外机中连接多台室内机,并一次性对多个房间进行冷暖房操作的复合式空调器。
图1是一般的复合式空调器的冷媒循环的结构图。
如图所示,上述复合式空调器中设置有安装在室内的室内单元(unit)10和安装在室外的室外单元1,其中,上述室内单元10中设置有用于执行冷/暖房功能的多个室内热交换机11a,11b,11c。
上述室外单元1中设置有用于压缩冷媒的反相压缩机2和定速压缩机3;使上述压缩的冷媒进行放热的室外热交换机5;设置于上述室外热交换机5的后方,并促进冷媒放热的室外风扇6。
在上述室外热交换机5的下游侧设置有主电子膨胀阀12,上述主电子膨胀阀12的下游侧各设置有辅助电子膨胀阀13a,13b,13c,使在进行冷房操作时,冷媒在流入到相应的室内热交换机11a,11b,11c之前进行减压膨胀。同时,上述室内热交换机11a,11b,11c的各出口侧设置有第1温度检测传感器15a,15b,15c,上述第1温度检测传感器15a,15b,15c用于检测上述各室内热交换机11a,11b,11c中排出的冷媒的温度。
此外,上述反相压缩机2与定速压缩机3各具有相当于室内单元10的最大冷/暖房负载的一半(50%)的压缩能力,并且,冷媒在流入到上述室外热交换机5之前,在上述各压缩机的排出端进行合流。上述合流位置上设置有用于检测各压缩机2,3中压缩并排出的冷媒的温度的第2温度检测传感器4。
下面对上述复合式空调器的冷房操作进行说明。
在压缩机2,3中进行压缩的高温高压的气态冷媒将通过四方阀(未图示)引导到室外热交换机5中,上述冷媒在通过室外热交换机5的过程中进行放热冷凝,并转化为高温高压的液态冷媒,上述室外热交换机5中排出的高温高压的液态冷媒流入到主电子膨胀阀12后,接着通过辅助电子膨胀阀13a,13b,13c转化为低温低压的状态后,将流入到上述室内热交换机11a,11b,11c中。此时,上述流入到室内热交换机的冷媒将通过蒸发作用,转化为气态冷媒,并随后在四方阀(未图示)的作用下引导到压缩机2,3的吸入端。
其中,通过室内热交换机11a,11b,11c的冷媒将从室内空气中吸收热量并进行蒸发,室内空气在上述蒸发作用下温度变低,并再排出到需要进行空气调节的空间,通过反复进行上述热交换操作,需要进行空气调节的空间内的温度将逐渐变低。
与一个室外机中只连接一个室内机的一般的空调器相比,上述复合式空调器可通过一个室外机一次性对多个房间进行冷/暖房操作,在功率或费用方面以及空间利用方面具有优势。
此外,在上述复合式空调器系统中,上述压缩机2,3的排出端排出冷媒时,将可能同时排出压缩机的内部存在的机油(oil),上述排出的机油将与冷媒同时流入到室内热交换机11a,11b,11c中,并在其内部储存。上述储存的机油越多,室内热交换机的热交换效率将越低,从而最终降低空调器整体上的效率。
为了解决上述问题,在上述压缩机2,3的排出端安装有用于从冷媒中分离机油,并将其引导到压缩机内部的机油分离器(未图示)。机油和冷媒在物理特性上处于相互分离的状态,上述机油分离器将上述分离存在的冷媒和机油中的冷媒引导到四方阀,而机油则通过分流(bypass)排管引导到压缩机的吸入端(suction)。
由此,通过使用上述机油分离器结构,即使是压缩机2,3的排出端同时排出冷媒和机油,也可从上述冷媒和机油中单独分离机油,并将其引导到压缩机2,3的吸入端,从而可防止机油流入到室内热交换机等空调器的其它装置,而导致空调器效率降低的问题。
在上述现有技术的机油分离方法中,使用分流排管将通过机油分离器与冷媒分离的机油引导到压缩机的吸入端,可随时除去机油分离器中储存的机油。但是,当发生较短时间内在机油分离器的内部储存较多量机油的特殊情况下,例如,压缩机的初始启动或在室外温度极低的状态下启动压缩机等情况下,由于上述分流排管的直径较小,从而无法有效除去上述机油分离器中储存的机油。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种设置有机油分离器的空调器,即使是在较短时间内机油分离器的内部储存较多量机油的特殊情况下,也能有效除去上述机油分离器中储存的机油。
本发明的另一目的在于提供一种空调器的机油分离器控制方法,可将机油分离器中储存的机油有效除去,并引入到压缩机的吸入端。
为了实现上述目的,本发明中的设置有机油分离器的空调器,其特征在于,包含有如下几个部分机油分离器,它们分别安装在压缩机的排出端;分流排管,它们分别安装在上述机油分离器和上述压缩机的吸入端之间,并用于排出机油分离器内储存的机油;分流阀门,它们分别安装在上述分流排管中,并用于控制上述分流排管的开启和关闭操作。
其中,本发明其特征在于上述分流排管的直径具有既定的大小,可在发生压缩机中非正常排出较多量机油的特殊情况下,防止机油分离器内储存的机油与冷媒同时流入到空调器的其它装置中。
并且,本发明其特征在于上述分流阀门为螺线管阀门。
为了达到上述目的,本发明中的空调器的机油分离器控制方法,其特征在于,包含有如下几个步骤判断空调器的状态是否为压缩机中非正常排出较多量机油的特殊情况的步骤;在上述步骤中判断的结果,当判断为上述特殊情况时,将开启(ON)分流阀门的步骤;在上述步骤中判断的结果,当判断为不是上述特殊情况时,若压缩机的连续驱动时间为B分钟以上,则开启(ON)上述分流阀门的步骤。
其中,本发明其特征在于上述特殊情况为压缩机初始启动后未经过A分钟的状态,或是室外温度为T℃以下的状态中的一个。
并且,本发明其特征在于在判断为压缩机的连续驱动时间为B分钟而开启(ON)分流阀门的步骤后,将使上述分流阀门保持C秒的开启(ON)状态。
根据本发明中的设置有机油分离器的空调器及空调器的机油分离器控制方法,首先,将分流排管的直径设置为比现有技术中的分流排管的直径更大,可在较短时间内将较多量的机油排出到压缩机的吸入端。同时,在上述分流排管中安装有用于控制上述分流排管的开启和关闭操作的分流阀门,可在判断为机油分离器内储存的机油量较多时,开启上述分流阀门,并在短时间内将储存的机油排出到压缩机的吸入端。
其中,在上述压缩机非正常排出较多量的机油时,例如,压缩机的初始启动时或室外温度为T℃以下,以及压缩机连续驱动B分钟以上时,将控制上述分流阀门开启(ON),并有效除去机油分离器内储存的机油。
由此,可防止机油分离器内储存的机油流入到室内热交换机等空调器的其它装置中,从而避免压缩机中排出的机油流入到空调器的其它装置,而引起的空调器的效率降低的问题。
图1是一般的复合式空调器的冷媒循环的结构图;图2是设置有本发明中的机油分离器的复合式空调器的简单结构图;图3是为了说明本发明中的空调器的机油分离器控制方法的流程图。
主要部件附图标记说明140室内机180室外机182反相压缩机184定速压缩机186第1机油分离器 188第2机油分离器200第1分流阀门 300第2分流阀门202第1分流排管 302第2分流排管具体实施方式
下面参照附图对本发明中的设置有机油分离器的空调器及空调器的机油分离器控制方法进行详细的说明。
图2是设置有本发明中的机油分离器的复合式空调器的简单结构图,图中提示出一个室外机中连接有三台室内机的复合式空调器。
如图所示,室内分别安装有设置室内热交换机142和室内风扇144的室内机140,上述室内机140将通过排管(pipe)与室外安装的室外机180连接。
上述室外机180中安装有反相压缩机182和定速压缩机184构成的复合式压缩机,上述压缩机是将空调器中循环的冷媒进行高温高压压缩并排出的装置。上述压缩机182,184的排出端各安装有用于分离冷媒和机油的第1及第2机油分离器186,188,上述机油分离器(Oil separator)是在压缩机的排出端同时排出的冷媒和机油中,单独分离机油,并将其再循环到压缩机的装置。
如上所述,机油和冷媒由于其物理特性而处于相互分离的状态,从压缩机的排出端中同时排出的机油和冷媒吸入到上述机油分离器后,将处于相互分离的状态,并分层储存。
上述机油分离器186,188的侧面各安装有第1及第2分流排管202,302,上述第1及第2分流排管202,302分别用于连接机油分离器186,188和压缩机182,184的吸入端(suction),从而使机油分离器内与冷媒分离的机油将通过上述分流排管202,302流入到压缩机的吸入端。即,上述第1分流排管202作为第1机油分离器186内部的机油循环到反相压缩机182内部的通道;而上述第2分流排管302则作为第2机油分离器188内部的机油循环到定速压缩机184内部的通道。
上述第1及第2分流排管202,302的直径比现有技术中的分流排管更大,这是为了短时间内将较多量的机油流入到压缩机的吸入端。在上述现有技术的机油分离方法中,使用分流排管将通过机油分离器与冷媒分离的机油引导到压缩机的吸入端,可随时除去机油分离器中储存的机油。但是,当发生较短时间内在机油分离器的内部储存较多量机油的特殊情况下,例如,压缩机的初始启动或在室外温度极低的状态下启动压缩机等情况下,由于上述分流排管的直径较小,而无法有效除去上述机油分离器中储存的机油。但是,根据本发明中的分流排管结构,由于上述分流排管的直径比现有技术中的分流排管的直径更大,即使是在发生上述的特殊情况下,也能在较短时间内将机油分离器内急剧储存的较多量机油排出到压缩机的吸入端。
其中,上述第1及第2分流排管202,302的直径具有既定的大小,即使是在发生上述的特殊情况时,也可以防止机油分离器内储存的机油与冷媒同时流入到四方阀192等其它装置的情况下迅速排出机油,以及可以防止储存的机油过快排出而需要流入到四方阀192等其它装置的机油排出到压缩机的吸入端的情况。上述第1及第2分流排管202,302的直径大小将取决于空调器的多种因素,例如,根据压缩机的容量、室内机的容量等而由实验结果决定。
此外,上述第1及第2分流排管202,302中各安装有用于控制排管的开启(on)和关闭(off)操作的第1及第2分流阀门200,300。上述分流阀门200,300用于调节分流排管202,302中的机油的流动状态,上述阀门的开启/关闭操作则由空调器的控制部(未图示)进行控制。其中,上述分流阀门可使用螺线管阀门(solenoid valve)。
当发生如上所述的压缩机182,184的排出端中较短时间内排出较多量机油的特殊情况时,上述控制部(未图示)将使上述分流阀门200,300开启一定的时间,从而使机油分离器186,188内储存的机油通过分流排管202,302排出到压缩机182,184的吸入端。其中,上述分流排管202,302的直径大小比现有技术中的分流排管的直径更大,从而可在较短时间内顺畅的排出较多量的机油。
上述压缩机182,184的各排出端中排出的冷媒将经过上述第1机油分离器186及第2机油分离器188除去其中含有的机油后,通过机油合流管189进行合流的状态下,流入到四方阀192。
其中,上述四方阀192是根据冷房操作或暖房操作而对流入或排出于上述压缩机182,184的冷媒的流动进行转换的装置。在进行冷房操作的情况下,冷媒将以图2中的实线箭头方向进行流入/排出;在进行暖房操作的情况下,冷媒将以图2中的虚线箭头方向进行流入/排出。由此,在冷房操作的情况下,上述压缩机182,184中排出的冷媒将流入到室外热交换机194;而在进行暖房操作的情况下,上述压缩机182,184中排出的冷媒则流入到室内机140中。
上述室外热交换机194的一端连接于四方阀192,另一端则连接于电子膨胀阀162。因此,通过上述室外热交换机194并与室外空气进行热交换的冷媒将通过上述电子膨胀阀(LEV)162,上述电子膨胀阀162是将冷媒减压膨胀并转换为低温低压的冷媒的装置。通过上述电子膨胀阀162转化为低温低压状态的冷媒,将通过接收器(receiver)164和干燥器(drier)166后流入到室内机140中。
上述室内机140中流入的低温低压的冷媒在室内风扇144的作用下,将与室内热交换机142中经过的室内空气进行热交换,并通过上述热交换操作而降低室内(即,需要进行空气调节的空间)的温度。
同时,由于上述室内机140的一端连接于四方阀192,通过上述室内热交换机142进行热交换的冷媒将流入到四方阀192中,并在上述四方阀192的引导下流入到储油器(accumulator)190。其中,上述储油器190连接于反相压缩机182和定速压缩机184的吸入部,从而可防止通过室内机140但没有被气化的液态冷媒流入到上述压缩机182,184中。
根据本发明中的设置有机油分离器的空调器,将在机油分离器和压缩机的吸入端之间安装有比现有技术中直径更大的分流排管,以及用于控制上述排管的开启和关闭操作的分流阀门,即使是在空调器的压缩机中发生较短时间内排出较多量机油等非正常情况时,也可对上述分流阀门进行控制,使机油分离器内储存的较多量的机油顺畅的排出到压缩机的吸入端,从而防止机油分离器内储存的机油流入到其它装置,例如防止其流入到室内热交换机,而导致降低空调器的效率。
图3是为了说明本发明中的空调器的机油分离器控制方法的流程图。
当用户操作空调器的键输入部使空调器进行操作时(S100步骤),首先,控制部确认压缩机(图2中的182及184)是否处于初始启动状态,通常,压缩机在初始启动状态下排出的机油量比正常状态下排出的机油量更多,使上述控制部确认当前的状态是否为排出较多量机油的非正常状态还是正常状态。
当判断为压缩机在初始启动状态下未经过A分钟,例如,当未经过20分钟的状态下进行操作时(S110步骤),控制部将判断为当前的空调器的压缩机处于较短时间内排出较多量机油的非正常状态,从而开启(ON)用于控制分流排管(图2中的202及302)的开启和关闭操作的分流阀门(图2中的200及300)(S110步骤),并将机油分离器(图2中的186及188)内储存的机油排出到压缩机(图2中的182及184)的吸入端。
此时,如图2中所述,上述分流排管的直径具有既定的大小,可有效地排出压缩机初始启动时排出的较多量的机油,因此,在上述S150步骤中较短时间内可排出机油分离器内储存的较多量的机油。
此外,在上述S110步骤中,当判断为压缩机在初始启动状态下经过A分钟的状态进行操作时,控制部将判断为压缩机初始启动时产生的数分钟的非正常排出机油的状态已结束,并接着判断空调器在当前状态下短时间内排出较多量机油的另一个条件,即,控制部将判断室外温度是否为T℃以下(S120步骤)。
接着,在上述步骤(S120步骤)中判断的结果,当室外温度为T℃以下,例如为0℃以下的状态时(S120步骤),控制部将判断为当前空调器的压缩机处于短时间内排出较多量的机油的状态,从而开启(ON)用于控制分流排管(图2中的202及302)的开启和关闭操作的分流阀门(图2中的200及300)(S150步骤),并将机油分离器(图2中的186及188)内储存的机油排出到压缩机(图2中的182及184)的吸入端。
此时,如图2中所述,上述分流排管的直径具有既定的大小,可有效地排出压缩机初始启动时排出的较多量的机油,因此,在上述S150步骤中较短时间内可排出机油分离器内储存的较多量的机油。
此外,在上述步骤(S120步骤)中判断的结果,当室外温度不是T℃以下时,控制部将判断为当前空调器没有处于室外温度为低温状态下发生的压缩机的非正常机油排出状态,并继续判断压缩机的连续驱动时间是否为B分钟以下,例如判断是否为5分钟以下(S130)。
在上述步骤(S130步骤)中判断的结果,当压缩机的连续驱动时间为B分钟以下时,将判断为压缩机驱动时与冷媒同时排出并储存在机油分离器内的机油量未达到向压缩机的吸入端排出的程度,从而保持分流阀门的关闭(OFF)状态,并防止机油分离器(图2中的186及188)内储存的机油流入到压缩机的吸入端(S160步骤)。
此外,在上述步骤(S130步骤)中判断的结果,当压缩机的连续驱动时间为B分钟以上时,将判断为压缩机驱动时与冷媒同时排出并储存在机油分离器内的机油量已达到向压缩机的吸入端排出的程度,从而开启(ON)上述分流阀门C秒(S140步骤),例如,使上述分流阀门保持5秒的开启(ON)状态(S150步骤)。参照上述S140步骤可知,上述分流阀门开启(ON)并经过C秒后,将自动关闭(OFF)。
在上述S130、S140、S150、S160步骤中,即使是压缩机在短时间内没有非正常排出较多量机油的情况下,当压缩机的正常的连续驱动时间达到B分钟以上时,将C秒时间开启分流阀门,将机油分离器内储存的机油排出到压缩机的吸入端。由于本发明中的分流排管的直径比现有技术中的分流排管的直径更大,可在较短时间(即,C秒时间)内将较多量(在压缩机的连续驱动时间内储存在机油分离器内的机油量)的机油顺畅地排出到压缩机的吸入端。
权利要求
1.一种设置有机油分离器的空调器,其特征在于,包括机油分离器(186,188),分别安装在压缩机(182,184)的排出端;分流排管(202,302),分别安装在上述机油分离器和上述压缩机的吸入端之间,并用于排出机油分离器内储存的机油;分流阀门(200,300),分别安装在上述分流排管中,并用于控制上述分流排管的开启和关闭操作。
2.根据权利要求1所述的设置有机油分离器的空调器,其特征在于上述分流排管(202,302)的直径具有既定的大小,可在发生压缩机中非正常排出较多量机油的特殊情况下,防止机油分离器内储存的机油与冷媒同时流入到空调器的其它装置中。
3.根据权利要求1所述的设置有机油分离器的空调器,其特征在于上述分流阀门(200,300)为螺线管阀门。
4.一种空调器的机油分离器控制方法,其特征在于,包括判断空调器的状态是否为压缩机中非正常排出较多量机油的特殊情况的步骤;在上述步骤中判断的结果,当判断为上述特殊情况时,将开启分流阀门的步骤;在上述步骤中判断的结果,当判断为不是上述特殊情况时,若压缩机的连续驱动时间为B分钟以上,则开启上述分流阀门的步骤。
5.根据权利要求4所述的空调器的机油分离器控制方法,其特征在于上述特殊情况为压缩机初始启动后未经过A分钟的状态,或是室外温度为T℃以下的状态中的一个。
6.根据权利要求4所述的空调器的机油分离器控制方法,其特征在于在判断为压缩机的连续驱动时间为B分钟而开启分流阀门的步骤后,将使上述分流阀门保持C秒的开启状态。
全文摘要
本发明涉及设置有机油分离器的空调器及空调器的机油分离器控制方法,本发明其特征在于,包含有如下几个步骤判断空调器的状态是否为压缩机中非正常排出较多量机油的特殊情况的步骤;在上述步骤中判断的结果,当判断为上述特殊情况时,将开启分流阀门的步骤;在上述步骤中判断的结果,当判断为不是上述特殊情况时,若压缩机的连续驱动时间为B分钟以上,则开启上述分流阀门的步骤。本发明具有如下效果,即,可防止机油分离器内储存的机油流入到室内热交换机等空调器的其它装置中,从而避免压缩机中排出的机油流入到空调器的其它装置而引起的空调器的效率降低的问题。
文档编号F25B31/00GK1888746SQ20051001401
公开日2007年1月3日 申请日期2005年6月27日 优先权日2005年6月27日
发明者朴贵根 申请人:乐金电子(天津)电器有限公司