空调系统及其回油控制方法与流程

本发明涉及空调技术领域，尤其是空调系统及其回油控制方法。

背景技术：

满液式壳管换热器因其制冷能力大、能效比高受到越来越多厂家的重视，许多冷水机组采用满液式壳管作为换热器，尤其是风冷冷水机组。但是因为满液式壳管换热器的管程走水壳程走冷媒，冷媒在壳管内部占用空间大，同时冷媒量较多，压缩机油容易跟随冷媒转移积存在壳管底部，导致系统回油量少，压缩机容易出现缺油，严重影响压缩机可靠性及性能，最终将使压缩机毁坏。

现有技术中已有多篇专利公开采用引射回油技术将油送回压缩机，例如公开号为cn101135505a的发明专利，引射器的引入端通过散热器连接压缩机排气口，通过压缩机排出的气态冷媒驱动回油，再例如公告号为cn201811490u的实用新型专利等，压缩胡排气口连接油分离器，引射器的引入端连接在油分离器的出气口上，通过气态冷媒驱动回油。这两种回油方式将压缩机排出的部分冷媒直接送回压缩机，造成机组中循环冷量的浪费、降低机组能力。

因此，如何设计一种回油更有效可靠的空调系统是业界亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术中回油降低机组能力的缺陷，本发明提出空调系统及其回油控制方法。

本发明采用的技术方案是，设计空调系统包括：包括：压缩机、将冷冻油引射送回压缩机的引射器、连接压缩机排气口的油分离器，引射器的主引入端连接油分离器的出油口。

优选的，空调系统还包括：底部连接引射器的副引入端的换热器，引射器将换热器内积存的冷冻油送回压缩机。

优选的，换热器为满液式壳管换热器。

优选的，引射器的输出端和压缩机的吸气口之间连接有气液分离器。

优选的，引射器的主引入端和油分离器的出油口之间串联有回油开关阀，回油开关阀打开时引射器引射回油，回油开关阀关闭时引射器停止回油。

优选的，回油开关阀连接有控制装置，控制装置根据压缩机的运行状态控制回油开关阀。

优选的，控制装置包括：检测压缩机运行状态的传感器组件、与传感器组件连接的控制器，控制器根据传感器组件的检测信号关闭或打开回油开关阀。

优选的，传感器组件包括：检测压缩机的吸气温度的感温包、检测压缩机的吸气压力的压力传感器。

优选的，传感器组件包括：检测所述压缩机的实际油位的液位检测装置。

优选的，液位检测装置采用油位报警器。

本发明还提出了上述空调系统的回油控制方法，包括：检测压缩机的吸气温度和吸气压力，计算过热度t和/或过热度变化率△t并控制回油开关阀。

当t≥a时，回油开关阀打开；和/或当a＞t≥c时，计算△t并根据△t控制回油开关阀；和/或当t＜c时，回油开关阀关闭。其中，a为预设第一过热度，c为预设第三过热度，a＞c。

优选的，根据△t控制回油开关阀的方式为：当a＞t≥b时，计算△t，若△t≥a时，回油开关阀（11）关闭，若△t＜a时，回油开关阀打开；和/或当b＞t≥c时，计算△t，若△t≥b时，回油开关阀关闭，若△t＜b时，回油开关阀打开。其中，b为预设第二过热度，a为预设第一过热度变化率，b为预设第二过热度变化率，a＞b＞c，a＞b。

优选的，过热度t=吸气温度t1-吸气压力对应的饱和温度t2。

优选的，过热度变化率△t=（第二过热度t2-第一过热度t1）/2，所述控制器在计算第一过热度t1后间隔预设时间计算所述第二过热度t2。

优选的，预设时间不超过2秒。

优选的，回油控制方法还包括：检测压缩机内的实际油位，当实际油位低于预设油位时，回油开关阀保持打开。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、引射回油过程使用高压冷冻油作为引射源，没有冷媒提供引射动力，解决压缩机易缺油的问题，又不会影响机组能力，回油更有效可靠；

2、回油时经过气液分离器送回压缩机，有效避免冷冻油将液态冷媒带进压缩机引起的压缩机液击损坏，降低压缩机运行风险；

3、通过过热度控制回油的通断，避免过度回油运行导致压缩机带液运行，进一步提高压缩机运行可靠性。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

图1是本发明中空调系统的连接示意图；

图2是本发明中控制方法的流程示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提出的空调系统包括：包括：压缩机1、引射器12及油分离器2等，油分离器2的进气口连接压缩机1的排气口，油分离器2的出油口设置其底部位置，引射器12设有主引入端、副引入端和输出端，主引入端连接油分离器2的出油口，冷冻油从引射器12的副引入端进入引射器12内，引射器12内的油通过输出端送回到压缩机1中。

较优的，空调系统还包括满液式壳管换热器4，引射器12的副引入端连接满液式壳管换热器4的底部，将其内积存的冷冻油送回压缩机1，引射器12的副引入端也可以接其他类型壳体内存在积存油的换热器。回油过程是压缩机1排出的高温高压冷媒带着冷冻油进入油分离器2，先在油分离器2中进行分离，油分离器2所在侧为压缩机1的高压侧，其出油口排出的冷冻油动力很大，冷冻油进入引射器12后通过引吸作用将满液式壳管换热器4内的积存油吸到引射器12中混合送回压缩机1，引射过程使用高压冷冻油作为引射源，没有冷媒提供引射动力，因此不会降低系统能力。

进一步的，引射器12的输出端和压缩机1的吸气口之间连接有气液分离器7，输出端的油及少量冷媒先进入气液分离器7进行气液分离后再进入压缩机1内部，当满液式壳管换热器4底部的液态冷媒存量较大，液位高于副引入端的端口高度时，液态冷媒将从副引入端送到输出端，此时气液分离器7即可发挥作用，有效避免液态冷媒直接进入压缩机1内部，避免压缩机1带液运行。在优选实施例中，油分离器2的出油口分两路与压缩机1的吸气口连接，一路是经过引射器12和气液分离器7回到压缩机1的吸气口，另一路是经过毛细管10回到压缩机1的吸气口。

在优选实施例中，空调系统还包括电子膨胀阀5、翅片式换热器6和四通阀3等，电子膨胀阀5串联在满液式壳管换热器4和翅片式换热器6之间，四通阀3的四个端口分别连接油分离器2、满液式壳管换热器4、翅片式换热器6及气液分离器7。

再进一步的，引射器12的主引入端和油分离器2的出油口之间串联有回油开关阀11，回油开关阀11采用电磁阀，回油开关阀11打开时引射器12向压缩机1引射回油，回油开关阀11关闭时引射器12停止向压缩机1引射回油。回油开关阀11连接有控制装置，控制装置根据压缩机1的运行状态控制回油开关阀。具体来说，控制装置包括：检测压缩机1运行状态的传感器组件、与传感器组件连接的控制器，控制器根据传感器组件的检测信号关闭或打开回油开关阀11。

在优选实施例中，传感器组件包括：检测压缩机1的吸气温度t1的感温包9、检测压缩机1的吸气压力的压力传感器8，控制器根据吸气温度t1和吸气压力计算过热度t，通过过热度t和/或过热度变化率△t控制回油开关阀11，保证回油控制的合理性。为了避免压缩机1缺油运行发生损坏，传感器组件还包括：检测压缩机1的实际油位的液位检测装置13，控制器在液位检测装置13检测到实际油位低于预设油位时打开回油开关阀11,液位检测装置采用油位报警器。

如图2所示，本发明还提出了上述空调系统的回油控制方法，包括：检测压缩机1的吸气温度t1和吸气压力计算过热度，比较过热度t的大小并控制回油开关阀11。

当过热度t≥预设第一过热度a时，则判断过热度较大，可以持续使用引射器12引射回油，控制回油开关阀11打开；当预设第一过热度a＞过热度t≥预设第三过热度c时，计算过热度变化率△t，并根据过热度变化率△t控制回油开关阀11；当过热度t＜预设第三过热度c时，则判断过热度t过低，有带液运行风险，回油开关阀11关闭。

其中，需要说明的是，预设第一过热度a＞预设第三过热度c，过热度t=吸气温度t1-吸气压力对应的饱和温度t2，过热度变化率△t=（第二过热度t2-第一过热度t1）/2，控制器在计算第一过热度t1后间隔预设时间计算第二过热度t2，预设时间可设置为1秒或2秒等，优选不超过2秒，以及时更新反馈过热度变化率，回油控制更准确。

在优选实施例中，根据过热度变化率控制所述回油开关阀的方式为：当预设第一过热度a＞过热度t≥预设第二过热度b时，计算过热度变化率△t，若过热度变化率△t≥预设第一过热度变化率a时，则判断过热度降低速率过快，回油开关阀11关闭，若过热度变化率△t＜预设第一过热度变化率a时，则判断过热度降低速率较慢，仍可继续引射回油，回油开关阀11打开；当预设第二过热度b＞过热度t≥预设第三过热度c时，计算过热度变化率△t，若过热度变化率△t≥预设第二过热度变化率b时，则判断过热度降低速率过快，回油开关阀11关闭，若过热度变化率△t＜预设第二过热度变化率b时，则判断过热度降低速率较慢，仍可继续引射回油，回油开关阀11打开。

其中，需要说明的是，预设第一过热度a＞预设第二过热度b＞预设第三过热度c，预设第一过热度变化率a＞预设第二过热度变化率b。

更优的，在实时检测计算过热度的同时，还实时检测压缩机1内的实际油位，当实际油位低于预设油位时，无论此时过热度情况如何，即刻打开回油开关阀11引射回油，可依据安全油位情况保持压缩机保持正常油位，避免缺油运行损坏压缩机。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，本发明的结构可适用在其他具有压缩机、换热器及油分离器的空调系统中，凡在本发明构思之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。