油平衡裝置和制冷設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種油平衡裝置，用于并聯(lián)壓縮機(jī)中，所述并聯(lián)的壓縮機(jī)為至少三臺(tái)壓縮機(jī)，其中，所述油平衡裝置包括第一油平衡管和第二油平衡管，其中第一油平衡管連接所有壓縮機(jī)的油池，而第二油平衡管僅連接除缺油壓縮機(jī)的油池之外的其余的富油壓縮機(jī)的油池。
【專利說(shuō)明】油平衡裝置和制冷設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明整體上涉及制冷【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及油平衡裝置和制冷設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在制冷系統(tǒng)中有時(shí)需要同時(shí)使用多臺(tái)壓縮機(jī)。例如，壓縮機(jī)并聯(lián)技術(shù)在空調(diào)制冷行業(yè)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。并聯(lián)的壓縮機(jī)有著能量調(diào)節(jié)方便、單臺(tái)停機(jī)維修方便、成本低等優(yōu)點(diǎn)。壓縮機(jī)在工作中潤(rùn)滑油是不可缺少的。但是往往由于壓縮機(jī)之間的排量不同，管路設(shè)計(jì)差異等等，可能導(dǎo)致某臺(tái)壓縮機(jī)缺少潤(rùn)滑油而被燒毀，特別是低壓腔的渦旋壓縮機(jī)。因此，需要對(duì)多臺(tái)壓縮機(jī)的油位進(jìn)行管理。在目前油位管理中，可以采用冷凍行業(yè)廣為應(yīng)用的主動(dòng)回油裝置，但是其成本高昂，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并不適用于商用和輕商用空調(diào)領(lǐng)域。也可以采用通過(guò)管路設(shè)計(jì)的方式，但是這些方式不能很可靠地控制壓縮機(jī)油位安全。
[0003]因此，現(xiàn)有的油位管理裝置不能同時(shí)滿足低成本和高可靠性的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題和缺陷的至少一個(gè)方面。
[0005]相應(yīng)地，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種簡(jiǎn)單快速的并聯(lián)壓縮機(jī)之間的回油裝置。
[0006]本發(fā)明的另一目的是提供一種使用這樣的回油裝置的制冷設(shè)備。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種油平衡裝置，用于并聯(lián)壓縮機(jī)中，且所述并聯(lián)的壓縮機(jī)為至少3臺(tái)壓縮機(jī)，所述油平衡裝置包括第一油平衡管和第二油平衡管，其中第一油平衡管連接所有壓縮機(jī)的油池，而第二油平衡管僅連接除缺油壓縮機(jī)的油池之外的其余的富油壓縮機(jī)的油池。
[0008]優(yōu)選地，所述第一油平衡管和第二油平衡管連接在富油壓縮機(jī)油池上的油口高度為壓縮機(jī)油池中的標(biāo)準(zhǔn)油位高度。
[0009]優(yōu)選地，所述第一油平衡管的直徑大于、等于或小于第二油平衡管的直徑。
[0010]優(yōu)選地，所述缺油壓縮機(jī)的油池配置有油位開(kāi)關(guān)，所述油位開(kāi)關(guān)用于在缺油壓縮機(jī)的油位低于最低安全油位時(shí)，指示關(guān)閉所述富油壓縮機(jī)中的一個(gè)壓縮機(jī)。
[0011]優(yōu)選地，所述并聯(lián)的壓縮機(jī)為低壓腔壓縮機(jī)，且共用排氣管和吸氣管。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種制冷設(shè)備，所述制冷設(shè)備使用根據(jù)上述的油平衡裝置。
[0013]具體地，所述制冷設(shè)備包括:多個(gè)并聯(lián)連接的壓縮機(jī)，其中所述油平衡裝置用于并聯(lián)壓縮機(jī)中。
[0014]另外，所述制冷設(shè)備還包括:相互配合在一起的氣液分離器、集液器、膨脹閥、風(fēng)冷或水冷冷凝器、液體管和氣體管。
[0015]優(yōu)選地，所述液體管和氣體管連接至蒸發(fā)器。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，在本發(fā)明實(shí)施例中，設(shè)置兩個(gè)油平衡管，而且由于第二油平衡管僅連接除缺油壓縮機(jī)的油池之外的其余的富油壓縮機(jī)的油池，可以大大縮短從富油壓縮機(jī)向缺油壓縮機(jī)供油的時(shí)間。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]本發(fā)明的這些和/或其他方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0018]圖1為用于多臺(tái)并聯(lián)壓縮機(jī)的油平衡裝置的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；
[0019]圖2為用于多臺(tái)并聯(lián)壓縮機(jī)的油平衡裝置的示意圖；
[0020]圖3是用于多臺(tái)并聯(lián)壓縮機(jī)的油平衡裝置的示意圖，其中一臺(tái)壓縮機(jī)配置有油位開(kāi)關(guān);
[0021]圖4為使用圖1顯示的油平衡裝置的制冷設(shè)備的示意圖；和
[0022]圖5是本發(fā)明的圖3的油平衡裝置與現(xiàn)有技術(shù)的油平衡裝置的缺油壓縮機(jī)的油位恢復(fù)比較曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。在說(shuō)明書(shū)中，相同或相似的附圖標(biāo)號(hào)表示相同或相似的部件。下述參照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式的說(shuō)明旨在對(duì)本發(fā)明的總體發(fā)明構(gòu)思進(jìn)行解釋，而不應(yīng)當(dāng)理解為對(duì)本發(fā)明的一種限制。
[0024]本發(fā)明實(shí)施例提出一種油平衡裝置，應(yīng)用于多臺(tái)壓縮機(jī)的制冷系統(tǒng)，可以迅速、可靠地保證壓縮機(jī)之間的油平衡。在上述的制冷系統(tǒng)中，所述多臺(tái)壓縮機(jī)可能會(huì)出現(xiàn)有的壓縮機(jī)欠油，或有的壓縮機(jī)富油。在此，對(duì)術(shù)語(yǔ)“欠油壓縮機(jī)”和“富油壓縮機(jī)”進(jìn)行以下簡(jiǎn)單說(shuō)明。
[0025]欠油壓縮機(jī)是指在這樣的壓縮機(jī)中，油量小于壓縮機(jī)工作的標(biāo)準(zhǔn)油量或標(biāo)準(zhǔn)油位高度，或者與其它相關(guān)聯(lián)的壓縮機(jī)相比油量相對(duì)較小。反之，富油壓縮機(jī)是指在這樣的壓縮機(jī)中，油量大于壓縮機(jī)工作的標(biāo)準(zhǔn)油量，或者與其它相關(guān)聯(lián)的壓縮機(jī)相比油量相對(duì)較大。在實(shí)際的多壓縮機(jī)系統(tǒng)中，欠油壓縮機(jī)和富油壓縮機(jī)可以是由實(shí)際的使用情況造成的，也可以是由設(shè)計(jì)者有意設(shè)計(jì)的，比如可以通過(guò)油位差異、供油順序、油耗大小等多種方式來(lái)使得系統(tǒng)中的一個(gè)或一些壓縮機(jī)中的油先于其它壓縮機(jī)消耗至低于標(biāo)準(zhǔn)油量水平/高度從而形成欠油壓縮機(jī)，反之則可形成富油壓縮機(jī)。在本申請(qǐng)中，“油”可以是壓縮機(jī)工作所需的潤(rùn)滑油。
[0026]以下將參考附圖具體地描述本發(fā)明實(shí)施例的油平衡裝置以及使用該油平衡裝置的制冷設(shè)備或空調(diào)器。
[0027]參考圖1，示出了本發(fā)明實(shí)施例的一種油平衡裝置，用于并聯(lián)壓縮機(jī)中，所述并聯(lián)的壓縮機(jī)為至少3臺(tái)壓縮機(jī)。在本實(shí)施例中，為了簡(jiǎn)潔明了的目的，將所述壓縮機(jī)的數(shù)量設(shè)置成3臺(tái)(分別是壓縮機(jī)CP1、CP2、CP3，在圖中分別由參考標(biāo)號(hào)3、4、5來(lái)表示)，但是應(yīng)當(dāng)理解，壓縮機(jī)的數(shù)量不限于此。
[0028]其中，所述油平衡裝置包括第一油平衡管6和第二油平衡管7，其中第一油平衡管6連接所有壓縮機(jī)3、4、5的油池，而第二油平衡管7僅連接除缺油壓縮機(jī)的油池之外的其余的富油壓縮機(jī)的油池。在圖1中示出，第二油平衡管7連接壓縮機(jī)4和5的油池。在此需要說(shuō)明的是，在圖1中示出的管線中具有粗黑點(diǎn)的管線相交點(diǎn)表示兩個(gè)管線實(shí)際連通或相交的點(diǎn)，同理，不具有粗黑點(diǎn)的相交點(diǎn)則表示兩個(gè)管線不連通或相交的點(diǎn)。另外，為了簡(jiǎn)單和清楚起見(jiàn)，例如第一油平衡管6連接壓縮機(jī)3和壓縮機(jī)5的連接點(diǎn)則未用粗黑點(diǎn)來(lái)進(jìn)行區(qū)分，這是因?yàn)楸绢I(lǐng)域技術(shù)人員可以清楚地且直接地明白該連接點(diǎn)為實(shí)際相連通或相交的連接點(diǎn)。
[0029]在本實(shí)施例中，可以根據(jù)并聯(lián)的多臺(tái)壓縮機(jī)的排量設(shè)計(jì)管路，使得其中I臺(tái)壓縮機(jī)始終缺油(即缺油壓縮機(jī))而其它壓縮機(jī)始終富油(即富油壓縮機(jī))。在本發(fā)明實(shí)施例中，設(shè)置兩個(gè)油平衡管，而且由于第二油平衡管7僅連接除缺油壓縮機(jī)的油池之外的其余的富油壓縮機(jī)的油池，可以大大縮短從富油壓縮機(jī)向缺油壓縮機(jī)供油的時(shí)間。
[0030]具體地參考圖2并結(jié)合圖1，所述第二油平衡管7連接富油壓縮機(jī)的油池。在本實(shí)施例中，示出了第二油平衡管7的三種不同的連接方式，分別由標(biāo)號(hào)(I)、⑵和(3)表示。具體的連接方式可以根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際情況選擇。具體地，在采用連接方式(I)時(shí)，第二油平衡管7連接富油壓縮機(jī)3、4，而壓縮機(jī)5為缺油壓縮機(jī)。類似地，在連接方式(2)中，第二油平衡管7連接富油壓縮機(jī)3、5，而壓縮機(jī)4為缺油壓縮機(jī)。在連接方式(3)中，第二油平衡管7連接富油壓縮機(jī)4、5，而壓縮機(jī)3為缺油壓縮機(jī)。
[0031]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，所述第一油平衡管6的直徑可以大于、等于或小于第二油平衡管7的直徑。由于本發(fā)明通過(guò)在富油壓縮機(jī)之間設(shè)置額外的連接管(第二油平衡管7)，將富油壓縮機(jī)等效于一個(gè)大的壓縮機(jī)，實(shí)現(xiàn)了制冷劑與潤(rùn)滑油的同向流動(dòng)，使得缺油壓縮機(jī)能夠迅速地恢復(fù)油位。
[0032]需要注意的是，第一油平衡管6和第二油平衡管7連接在富油壓縮機(jī)油池上的油口高度為壓縮機(jī)油池中的標(biāo)準(zhǔn)油位高度，從而不會(huì)導(dǎo)致富油壓縮機(jī)過(guò)度失油。需要注意的是，此處的標(biāo)準(zhǔn)油位高度為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的，且一般由壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)給出。當(dāng)然，對(duì)于不同的壓縮機(jī)設(shè)計(jì)，同一款壓縮機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)油位高度可能是不一樣的。
[0033]在本發(fā)明實(shí)施例中，所述壓縮機(jī)可以為低壓腔壓縮機(jī)。
[0034]在并聯(lián)低壓腔壓縮機(jī)應(yīng)用中，多臺(tái)壓縮機(jī)3、4、5或更多臺(tái)壓縮機(jī)共用排氣管I和吸氣管2。由于壓縮機(jī)排量的不同及管路設(shè)計(jì)，導(dǎo)致某一壓縮機(jī)始終缺油。第一均油管6用來(lái)在壓縮機(jī)運(yùn)行過(guò)程中均衡各壓縮機(jī)油位；當(dāng)某一壓縮機(jī)停止運(yùn)行時(shí)，其油池中的油由于壓差作用流向其它壓縮機(jī)，同時(shí)由于制冷劑與潤(rùn)滑油的同向流動(dòng)作用，會(huì)影響另外仍在運(yùn)行的壓縮機(jī)油位均衡，此時(shí)第二均油管7就用來(lái)使缺油壓縮機(jī)油位迅速恢復(fù)，減少壓縮機(jī)啟動(dòng)或停止從而減少系統(tǒng)冷量及壓力沖擊。例如如果壓縮機(jī)的油池安裝有油位開(kāi)關(guān)，則該油位開(kāi)關(guān)會(huì)指示關(guān)閉富油壓縮機(jī)?？梢岳斫?，如果壓縮機(jī)頻繁地缺油，則就會(huì)導(dǎo)致富油壓縮機(jī)頻繁地啟停。
[0035]參見(jiàn)圖3，在本發(fā)明的另一實(shí)施例中示出了在缺油壓縮機(jī)油池上安裝有油位開(kāi)關(guān)，以控制油池中的最低油位。由圖3可見(jiàn)，第二油平衡管7的連接方式為圖1中示出的連接方式(3)。也就是，在圖3示出的情形中，壓縮機(jī)3為缺油壓縮機(jī)，壓縮機(jī)4和5為富油壓縮機(jī)。如之前描述的，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，根據(jù)壓縮機(jī)的排量設(shè)計(jì)管路，使得壓縮機(jī)3始終缺油。當(dāng)缺油的壓縮機(jī)3油位低于油位開(kāi)關(guān)的最低油位時(shí)，該油位開(kāi)關(guān)8報(bào)警，其中的一個(gè)富油壓縮機(jī)將被關(guān)閉或停止，使得從富油壓縮機(jī)向缺油壓縮機(jī)供油。類似地，根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際情況，可以選擇第二油平衡管的不同的連接方式(I)、(2)、(3)。
[0036]可以理解，在該實(shí)施例中，缺油壓縮機(jī)的油池配置有油位開(kāi)關(guān)，使得在缺油壓縮機(jī)的油位低于最低安全油位時(shí)，所述油位開(kāi)關(guān)指示關(guān)閉富油壓縮機(jī)中的一個(gè)壓縮機(jī)，以確保油快速地回流至缺油壓縮機(jī)。此處的最低安全油位是保證壓縮機(jī)可靠運(yùn)行的最低油量。與上述的術(shù)語(yǔ)“標(biāo)準(zhǔn)油位高度”相同，所述最低安全油位也是由壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)給出。
[0037]參考圖4，示出了使用本發(fā)明的圖3示出的并聯(lián)壓縮機(jī)以及它們之間的油平衡裝置的制冷設(shè)備或空調(diào)器。該制冷設(shè)備可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用選擇是否配置油分離器，油分離器出口可連接至壓縮機(jī)共用吸氣端。在圖4中，所述制冷設(shè)備或空調(diào)器包括由3臺(tái)并聯(lián)的壓縮機(jī)CP1、CP2、CP3構(gòu)成的壓縮機(jī)系統(tǒng)、油分離器9 (OS，Oil Separator)、氣液分離器10 (LS，Liquid Separator)、集液器13 (LR, Liquid Receiver)、水冷或風(fēng)冷冷凝器12 (或水冷裝置)，膨脹閥11以及液體管14和氣體管15。該液體管14和氣體管15連接蒸發(fā)器(未顯示)。來(lái)自蒸發(fā)器的低溫低壓的制冷劑氣體經(jīng)由氣體管15、四通換向閥16(如果設(shè)置有的話)進(jìn)入氣液分離器10，分離出來(lái)的氣體經(jīng)吸氣管2進(jìn)入壓縮機(jī)中被壓縮成高溫高壓的制冷劑氣體。該高溫高壓的制冷劑氣體經(jīng)由排氣管I進(jìn)入所述風(fēng)冷或水冷冷凝器12中被冷凝成高溫高壓的液體，該液體進(jìn)入集液器13中，然后經(jīng)膨脹閥11節(jié)流成為低溫低壓的制冷劑液體，再進(jìn)入蒸發(fā)器中蒸發(fā)為低溫低壓的制冷劑氣體，從而完成一個(gè)循環(huán)。
[0038]對(duì)于設(shè)置有油分離器9(在圖中與之相關(guān)的管線由虛線示出)的系統(tǒng)，高壓的制冷劑氣體中的油在油分離器9中被分離出來(lái)并經(jīng)過(guò)回油管路回到壓縮機(jī)中，而經(jīng)分離的氣體之后依次經(jīng)過(guò)所述風(fēng)冷或水冷冷凝器12、集液器13、膨脹閥11，最終進(jìn)入蒸發(fā)器中蒸發(fā)為低溫低壓的制冷劑氣體，從而完成一個(gè)循環(huán)。
[0039]對(duì)于熱泵系統(tǒng)則會(huì)設(shè)置有四通換向閥16進(jìn)行制冷或制熱模式的轉(zhuǎn)換。
[0040]參考圖5，示出了是本發(fā)明的油平衡裝置與現(xiàn)有技術(shù)的油平衡裝置的缺油壓縮機(jī)的油位恢復(fù)曲線圖。本發(fā)明的油平衡裝置采用圖3所示的兩種油平衡管的連接方式。現(xiàn)有技術(shù)中的油平衡裝置僅采用單根油平衡管(即本發(fā)明的第一油平衡管)。
[0041]從圖5示出的曲線中可以看出，使用本發(fā)明的油平衡裝置可以使缺油壓縮機(jī)在2分鐘內(nèi)使油位恢復(fù)至70%，明顯好于僅用一根油平衡管(5分鐘僅回油至20% )。
[0042]雖然本發(fā)明總體構(gòu)思的一些實(shí)施例已被顯示和說(shuō)明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，在不背離本總體發(fā)明構(gòu)思的原則和精神的情況下，可對(duì)這些實(shí)施例做出改變，本發(fā)明的范圍以權(quán)利要求和它們的等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種油平衡裝置，用于并聯(lián)壓縮機(jī)中，且所述并聯(lián)的壓縮機(jī)為至少3臺(tái)壓縮機(jī)，其特征在于， 所述油平衡裝置包括第一油平衡管和第二油平衡管，其中第一油平衡管連接所有壓縮機(jī)的油池，而第二油平衡管僅連接除缺油壓縮機(jī)的油池之外的其余的富油壓縮機(jī)的油池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油平衡裝置，其特征在于， 所述第一油平衡管和第二油平衡管連接在富油壓縮機(jī)油池上的油口高度為壓縮機(jī)油池中的標(biāo)準(zhǔn)油位高度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油平衡裝置，其特征在于， 所述第一油平衡管的直徑大于、等于或小于第二油平衡管的直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油平衡裝置，其特征在于， 所述缺油壓縮機(jī)的油池配置有油位開(kāi)關(guān)，所述油位開(kāi)關(guān)用于在缺油壓縮機(jī)的油位低于最低安全油位時(shí)，指示關(guān)閉所述富油壓縮機(jī)中的一個(gè)壓縮機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油平衡裝置，其特征在于， 所述并聯(lián)的壓縮機(jī)為低壓腔壓縮機(jī)，且共用排氣管和吸氣管。
6.一種制冷設(shè)備，其特征在于，所述制冷設(shè)備使用根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的油平衡裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制冷設(shè)備，其特征在于，包括: 多個(gè)并聯(lián)連接的壓縮機(jī)，其中所述油平衡裝置用于并聯(lián)壓縮機(jī)中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制冷設(shè)備，其特征在于，還包括: 相互配合在一起的氣液分離器、集液器、膨脹閥、風(fēng)冷或水冷冷凝器、液體管和氣體管。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制冷設(shè)備，其特征在于， 所述液體管和氣體管連接至蒸發(fā)器。
【文檔編號(hào)】F25B31/00GK103851830SQ201210509434
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2012年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月3日
【發(fā)明者】徐虹玲, 張樂(lè)平, 洛萬(wàn)·貢坎 申請(qǐng)人:丹佛斯（天津）有限公司