製冷裝置及其控制方法
2023-10-29 19:43:37 2
專利名稱：製冷裝置及其控制方法
技術領域：
本發明涉及製冷裝置和控制製冷裝置的方法，在製冷裝置中，在多個低壓殼型壓縮機中執行油平衡。
背景技術：
作為空調的一種，有一種所謂的「多類型」空調，其中多個壓縮機被設置在一個室外單元中，以處理多個室內單元。
對於設置在室外單元中的多個壓縮機的空調而言，可以使用變容壓縮機。在一些情況下，這樣的壓縮機可以具有不同容量的壓縮機殼。
在這樣的情況下，壓縮機通過油平衡管相連通，油可以自高壓側壓縮機殼流到低壓側壓縮機。在這種情況下，即使在高壓側的壓縮機的殼中的油的水平低於油平衡管連接器的位置之下油也連續流動。這是因為油在其被旋轉元件在高壓側壓縮機中攪動時只處於霧狀態中。結果，高壓側壓縮機中油的短缺可能會發生。
為了防止油霧這樣的流動，提供了一種建議，其中多壓縮機的殼通過油均衡管連通，油均衡管通過支路管被連接到壓縮機的排放側製冷管，如日本專利公開出版物No.Heisei 04-222354(權利要求3至5以及圖1)中所公開的那樣。
設置在上述出版物中的製冷裝置中的油均衡系統將在此處簡單說明。在製冷迴路中，多個壓縮機被連接到排放側製冷管和抽吸側製冷管，這樣壓縮機被平行連接。各壓縮機包括殼，相鄰的殼通過油均衡管相連通。壓縮機的排放側製冷管通過支路管被連接到油均衡管，所述支路管在中間部分設有打開/閉合閥。
根據此油均衡系統，打開/閉合閥在通常的冷卻/加熱操作中打開，這樣高壓製冷氣體通過支路管被引入到油均衡管中。相應地，就有可能防止油霧通過相關的油均衡管在相鄰的壓縮機殼之間流動，這樣防止了高壓壓縮機中的油的短缺。
由於長時間的壓縮機操作在壓縮機殼中存在油量差的地方，執行所謂的「油均衡操作」。即，壓縮機被順序操作，一個接著一個用打開/閉合閥關閉，由此使得剩餘的油在各壓縮機中被順序供給。這樣，各壓縮機殼中的油量回到適當的值。
但是，在上述傳統的製冷裝置中執行通常的冷卻/加熱操作由於失效等在打開/閉合閥維持在閉合狀態時，就不可能將高壓製冷氣體引入到油均衡管中。壓縮機操作在沒有高壓製冷氣體被引入到油均衡管中的情況下連續操作，如上所述，高壓側壓縮機中的油霧可以通過相關的油均衡管而流入其它壓縮機中。結果，由於缺油可能在高壓側壓縮機中產生故障。即，便宜的打開/閉合閥的故障導致昂貴的壓縮機的故障，儘管在這種情況可以通過簡單地用新的替換產生故障的打開/閉合閥而實現便宜的普通操作。在此情況下，就可能必須用新的壓縮機來進行替換，這樣需要相當高的成本和勞力。
發明內容
本發明有鑑於上述問題，本發明的一方面是提供一種製冷裝置和可以迅速檢測由於打開/閉合閥的故障所導致沒有高壓製冷劑引入油均衡管的情況的控制方法，由此能夠防止油霧的流動，這樣防止對壓縮機造成損壞。
根據本發明的一方面，本發明提供了一種製冷裝置包括多個壓縮機被平行連接到製冷迴路；油均衡管，用於連接壓縮機的殼；支路管，用於將油均衡管連接到壓縮機的排放製冷管；以及打開/閉合閥，安置在支路管的中間部分，其中安置在打開/閉合閥和油均衡管之間的支路管設有用於檢測支路管本身的溫度或者支路管的內部溫度的溫度傳感器。
根據本發明的另外一方面，本發明提供了一種控制製冷裝置的控制方法，所述製冷裝置包括多個平行連接到製冷迴路中的多個壓縮機，用於連接壓縮機的殼的油均衡管，用於將油均衡管連接到壓縮機的支路管的支路管，以及安置在支路管中間部分的打開/閉合閥，所述方法包括驅動壓縮機，由此通過製冷迴路循環製冷劑，同時引入製冷劑，所述製冷劑自高壓狀態中的壓縮機通過製冷管排放到支路管中；並檢測支路管內部的溫度，所述支路管被安置在打開/閉合閥和油均衡管之間，或者支路管本身的溫度，並在所檢測的溫度低於通過自壓縮機排放的製冷劑的溫度所推算的預定值時停止壓縮機。
根據本發明的製冷裝置中，溫度傳感器安置在支路管上，所述支路管用於檢測支路管本身的溫度和支路管的內部溫度。相應地，當自第二壓縮機排放然後通過製冷管被引入到支路管中的高壓製冷劑氣體在通過打開/閉合閥之後被引入到油均衡管中，通過溫度傳感器所檢測的溫度對應高溫。另一方面，當被引入到支路管中的高壓製冷劑氣體沒有通過打開/閉合閥時，通過溫度傳感器所檢測的溫度對應室溫(較低的溫度)。這樣，就可能檢測出高溫製冷劑氣體是否在通過打開/閉合閥之後被引入到油均衡管中。基於檢測的結果，就可能有效地防止油霧的流動，以防止由於油的短缺而對壓縮機的損壞。
同樣，根據本發明的控制製冷裝置的方法，所述壓縮機被驅動通過製冷迴路來循環製冷劑。同樣，自壓縮機釋放的高壓製冷劑氣體通過製冷管被引入到支路管中。在此條件下，安置在打開/閉合閥和油均衡管之間的支路管的內部溫度或者支路管自身的溫度被檢測。在支路管的內部溫度低於通過自壓縮機排放的高壓製冷劑氣體的溫度所推演出的預定值所獲得的數值時，壓縮機停止。即，在沒有高壓製冷劑氣體由於打開/閉合閥等的故障而通過打開/閉合閥時，壓縮機停止。相應地，就可能防止油霧流動，這樣防止第一和第二壓縮機受損。
本發明的其它方面和/或者優點將在說明書中進行說明，並部分地，可以從說明中得以顯而易見，或者可以通過使用本發明而了解到。
本發明的這些和其它方面的優(特)點通過從下述的優選實施例以及相應的附圖的說明會變的更加明顯，也更容易理解，其中圖1是根據本發明的製冷裝置的實施例的迴路圖；以及圖2是根據本發明的製冷裝置的控制方法的實施例的流程圖。
具體實施例方式
現在將參照本發明的附圖對本發明進行詳細說明，其中相似的數字表示相似的部件。實施例通過附圖進行說明。
圖1說明了根據本發明的製冷裝置1的製冷迴路2。在此說明的情況下，製冷裝置1是空調。在製冷迴路2中，第一和第二壓縮機3、4是低壓殼型，第一熱交換器5、膨脹閥6、第二熱交換器7被順序安置，如圖1中所示。兩個壓縮機3、4被連接到排放管8和抽吸管9，這樣壓縮機被平行連接。各排放和吸收管8、9在一端通過四通閥10連接到製冷迴路2。各排放和抽吸管8、9在另外一端也被分為兩支，所述管反過來被分別連接到第一和第二壓縮機3、4。
油均衡管11被安置在第一和第二壓縮機3、4之間以連接第一和第二壓縮機3、4的殼。這樣，第一和第二壓縮機3、4的殼通過油均衡管11連通。油均衡管11被連接到第一和第二壓縮機3、4的側壁的各下部分。第一和第二壓縮機3、4的殼中的油在通過油均衡管11之後在第一和第二壓縮機3、4之間流動，以均衡第一和第二壓縮機3、4的各殼中的油量。
支路管12被安置在連接到第二壓縮機4的排放管8的一部分和油均衡管11之間以連接排放管8和油均衡管11。這樣，排放管8和油均衡管11通過支路管12連通。支路管12由直徑小於排放管8和油均衡管11的直徑的管構成。可以是電磁閥或者電機驅動閥的打開/閉合閥13被安置在支路管12的中間部分。根據打開/閉合操作，打開/閉合操作閥13控制流經支路管12的製冷劑氣體。在打開/閉合閥13處於閉合狀態下，其防止製冷劑氣體從其中通過。在打開/閉合閥13的打開狀態中，製冷劑氣體可以通過打開/閉合閥13。
第一溫度傳感器14也設置在支路管12的中間部分以檢測支路管12的內部溫度。第一溫度傳感器14也包括溫差熱偶、熱敏電阻器、紅外輻射量溫計、或者電阻式溫度檢測器。第一溫度傳感器14安置在支路管12上，所述支路管被安置在打開/閉合閥13以及油均衡管11之間，當沒有製冷氣體流過設置在打開/閉合閥13和油均衡管11之間的支路管12時，通過第一溫度傳感器14所檢測的溫度對應室溫。另一方面，當製冷劑氣體流過支路管12時，通過第一溫度傳感器14所檢測的溫度對應高溫。此處，室溫大約等於環境溫度，典型地在0至35℃。同樣，高溫也大約等於製冷劑氣體的溫度，典型地為60至130℃。
第二溫度傳感器15被設置在製冷管8上，所述製冷管8被連接到第一和第二壓縮機3、4以匯合自第一和第二壓縮機所排放的製冷劑流。第二溫度傳感器15檢測排放管8的內部溫度。第二溫度傳感器15由與第一溫度傳感器14相同的部件製造。製冷裝置1也設有控制單元16，用於控制第一和第二壓縮機3、4的驅動。控制單元16被電學連接到操作面板17，用於操作製冷裝置1。操作面板17設有接觸面板(未示出)。根據接觸面板的操作，製冷裝置1可以執行冷卻/加熱、油均衡和停止操作。
第一和第二溫度傳感器14、15和第一、第二壓縮機3、4被電學連接到控制單元16。通過第一和第二溫度傳感器14、15所檢測的各溫度信息被送到控制單元16，其反過來基於所述信息控制第一和第二壓縮機3、4。特別是，在通過第一溫度傳感器14所檢測的支路管的內部溫度T低於通過自第二溫度傳感器15所檢測的製冷劑溫度T0所推導出的預定值A所獲得值時，制動信號自控制單元16被發送到第一和第二壓縮機3、4，由此使得第一和第二壓縮機3、4被制動。同時，錯誤的信號自控制單元16被發送到操作面板17，這樣顯示錯誤。同時，考慮到由於高壓製冷劑氣體流動的過程中所發生的熱量的損失所導致的溫度的降低或者錯誤的產生，值A被確定為10℃。在此情況下，值A可以是0至20℃。
現在，將說明使用和控制上述製冷裝置1的方法。
首先，將結合冷卻/加熱操作來進行下述說明。製冷劑通過驅動第一和第二壓縮機3、4通過製冷劑迴路2循環。此時，打開/閉合閥13維持在打開狀態中。相應地，自第二壓縮機4釋放到排放管8中的高壓製冷劑氣體流入支路管12。高壓製冷劑氣體然後在通過打開/閉合閥13在圖1中實線所示的方向通過支路管之後被引入油均衡管11中。引入到油均衡管11中的高壓製冷劑氣體然後在圖1的實箭頭所示的方向中進入第一和第二壓縮機3、4。相應地，油均衡管11的內部維持在較高的壓力狀態。結果，就可以防止在第一和第二壓縮機3、4中所產生的並保持在低壓狀態中的油霧被引入到油均衡管11中。
同樣，在冷卻/加熱操作過程中，檢測打開/閉合閥13是否處於合適的打開狀態。基於檢測結果，製冷裝置得以控制。這將通過圖2進行詳細說明。首先，安置在打開/閉合閥13和油均衡管11之間的支路管12的內部溫度T通過第一溫度傳感器14檢測。同樣，排放管8的內部溫度通過第二溫度傳感器15測量。這樣，自第一和第二壓縮機3、4所排放的高壓製冷劑的溫度T0就可以檢測。所檢測的溫度信息T和T0被送到控制單元16中，所述控制單元16反過來確定支路管12的內部溫度T是否低於通過自高壓製冷劑氣體的溫度T0所檢測預定值A所獲得的值。當確定此溫度T低於通過溫度T0所推導的預定值A時，控制單元16停止第一和第二壓縮機3、4。另一方面，當溫度T低於通過溫度T0所推導的預定值A時，第一和第二壓縮機3、4被連續操作以執行冷卻/加熱操作。
現在，將說明油均衡操作。首先，打開/閉合閥13閉合，第二壓縮機4停止。在此條件下，第一壓縮機3被驅動。在第一壓縮機3被驅動時，第一壓縮機3的殼的內部處於低壓狀態。相應地，第一壓縮機3中的多於的油通過油均衡管11流入第二壓縮機4的殼中。接著，打開/閉合閥13被閉合，第一壓縮機3然後被停止。在此條件下，第二壓縮機4被驅動。在第二壓縮機4被驅動時，第二壓縮機4的殼的內部處於低壓狀態。相應地，第二壓縮機4的殼中多於的油通過油均衡管11流入第一壓縮機3的殼中。這樣，第一和第二壓縮機的各殼中的油量可以根據第一和第二壓縮機3、4如上所述的交替驅動而均衡。
在上述製冷裝置1中，第一溫度傳感器14安置在支路管12上，支路管12被安置在打開/閉合閥13和油均衡管11之間以檢測支路管12的內部溫度。相應地，在通過第二壓縮機4排放然後在通過排放管8經過打開/閉合閥13被引入支路管12的高壓製冷劑氣體在通過打開/閉合閥13之後被引入油均衡管11，通過第一溫度傳感器14所檢測的溫度對應高溫。另一方面，當引入支路管12的高壓製冷劑氣體沒有通過打開/閉合閥13，通過第一溫度傳感器14所檢測的溫度T對應室溫(低溫)。這樣，就可能檢測高溫製冷劑氣體在通過打開/閉合閥13之後是否引入油均衡管11中。基於檢測的結構，就可以可靠地防止油霧流動，這樣，防止第一和第二壓縮機3、4由於缺油而受到損壞。
同樣，第二溫度傳感器15被安置在排放管8上，這樣就可能比較自第一和第二壓縮機3、4所釋放的高壓製冷劑氣體的溫度T0和通過第一溫度傳感器14所檢測的溫度T。相應地，就可能檢測由於打開/閉合閥13的不合適打開而導致的高壓製冷劑氣體不能通過打開/閉合閥13的合適的量的狀態。
根據控制製冷裝置1的方法，第一和第二壓縮機3、4被驅動通過製冷迴路2循環製冷劑。同樣，自第二壓縮機排放的高壓製冷劑通過排放管8被引入到支路管12。在此條件下，安置在打開/閉合閥13和油均衡管11之間的支路管12的內部溫度T可以被檢測。在支路管12的內部溫度T低於通過自第一和第二壓縮機3、4所釋放出的高壓製冷劑氣體的溫度T0所推導出的預定值A而獲得的值時，第一和第二壓縮機3、4被制動。即，當沒有高壓製冷劑氣體由於打開/閉合閥13的故障而通過打開/閉合閥13時，第一和第二壓縮機3、4被停止。相應地，就可能防止油霧的流動，這樣，防止第一和第二壓縮機3、4受損。
儘管根據本發明的製冷裝置和控制方法被顯示並參照實施例進行了說明，但是並不限於上述實施例。普通技術人員可以理解在不背離本發明的原理和精神的情況下可以對其進行修改。例如，儘管支路管12的內部溫度通過所示實施例中的第一溫度傳感器14進行檢測，也可以通過檢測支路管12自身的溫度而檢測製冷劑氣體是否流經支路管12，並且根據本發明，基於所檢測的溫度，估計支路管12的內部溫度。
同樣，儘管通過比較支路管12的內部溫度T和自第一和第二壓縮機3、4在上述實施例中所釋放的製冷劑氣體的溫度T0來檢測高溫製冷劑氣體是否流經支路管12，也有可能通過比較支路管12的內部溫度T和根據本發明的預定值而檢測高溫製冷劑氣體的流動。在此情況下，預定值是在沒有高溫製冷劑氣體流動時的所預期的典型的最大溫度。例如，此值可以設置為50℃。在此情況下，壓縮機在支路管12的內部溫度T在通常的冷卻/加熱操作過程中小於50℃時被停止。
儘管兩個壓縮機，即壓縮機3、4被設置在所示實施例的製冷裝置1中，本發明可以在至少三個壓縮機被提供的情況下實施。同樣，儘管本發明結合了其中製冷裝置1是空調的實施例進行了說明，也可以應用到電冰箱、冷藏機或者其它製冷裝置。
權利要求
1.一種製冷裝置包括多個壓縮機被平行連接到製冷迴路；油均衡管，用於連接壓縮機的殼；支路管，用於將油均衡管連接到壓縮機的排放製冷管；以及打開/閉合閥，安置在支路管的中間部分，其中安置在打開/閉合閥和油均衡管之間的支路管設有用於檢測支路管本身的溫度或者支路管的內部溫度的溫度傳感器。
2.一種控制製冷裝置的控制方法，所述製冷裝置包括多個平行連接到製冷迴路中的多個壓縮機，用於連接壓縮機的殼的油均衡管，用於將油均衡管連接到壓縮機的排放製冷管的支路管，以及安置在支路管中間部分的打開/閉合閥，所述方法包括驅動壓縮機，由此通過製冷迴路循環製冷劑，同時引入製冷劑，所述製冷劑自高壓狀態中的壓縮機通過製冷管排放到支路管中；並檢測支路管的內部溫度，所述支路管被安置在打開/閉合閥和油均衡管之間，或者檢測支路管本身的溫度，並在所檢測的溫度低於通過自壓縮機排放的製冷劑的溫度所推算的預定值時停止壓縮機。
全文摘要
一種製冷裝置和可以迅速檢測由於打開/閉合閥的故障所導致沒有高壓製冷劑引入油均衡管的情況的控制方法，由此能夠防止油霧的流動，這樣防止對壓縮機造成損壞。所述製冷裝置包括多個壓縮機被平行連接到製冷迴路；油均衡管，用於連接壓縮機的殼；支路管，用於將油均衡管連接到壓縮機的排放製冷管；以及打開/閉合閥，安置在支路管的中間部分。安置在打開/閉合閥和油均衡管之間的支路管設有用於檢測支路管自身的溫度或者支路管內部的溫度的溫度傳感器。
文檔編號F25B1/00GK1637361SQ20041006385
公開日2005年7月13日 申請日期2004年7月13日 優先權日2003年12月24日
發明者金子孝 申請人:三星電子株式會社