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压缩机管路组件和空调系统的制作方法

时间:2022-02-03 阅读: 作者:专利查询

压缩机管路组件和空调系统的制作方法

1.本技术涉及空调技术领域,具体而言,涉及一种压缩机管路组件和空调系统。


背景技术:

2.空调系统在运行过程中,压缩机会存在磨损。压缩机磨损会导致管路中存在铁屑。压缩机的磨损和铁屑的产生均容易导致空调性能(制冷/热量)无法得到发挥,且降低空调可靠性、缩短压缩机的使用寿命。
3.现有的空调系统中,难以确定压缩机是否磨损以及磨损的程度。


技术实现要素:

4.本技术解决的问题是现有的空调系统难以判断压缩机的磨损程度的问题。
5.为解决上述问题,第一方面,本技术提供一种压缩机管路组件,包括压缩机、连接在压缩机的排气侧的排气管路以及连接于压缩机的吸气侧的吸气管路;
6.排气管路上沿冷媒流通方向依次设置有第一压力传感器和第一阀门,排气管路上还设置有第一并联管路,第一并联管路的上游端连接于第一阀门与第一压力传感器之间,第一并联管路的下游端连接于第一阀门的下游,第一并联管路上设置有第二阀门、第一过滤器和第二压力传感器,第二压力传感器位于第一过滤器的下游。
7.在本技术实施例中,压缩机的排气管路上设置有并联的第一并联管路,并且排气管路和第一并联管路上分别设置有第一阀门和第二阀门,意味着可以根据需要选择冷媒的流动路径。正常运行情况下,比如制冷、制热工况下,第二阀门关闭,冷媒不经过第二并联管路以及第一过滤器,仅从排气管路流通,具有较小的压差以及较高的制冷或者制热效率。整个空调系统的管路中存在因压缩机磨损而产生的铁屑,当需要对压缩机的磨损进行评估时,关闭第一阀门,打开第二阀门,令冷媒流经第一过滤器,管路中的所有铁屑均收集到第一过滤器。此时通过第一压力传感器和第二压力传感器的压力差可以判断第一过滤器的脏堵程度,压力差越大说明铁屑越多,压缩机磨损量越大。通过这种方式,不仅可以检测压缩机磨损程度,还可以使整个管路中的杂质积累到第一过滤器,使正常运行工况下冷媒流通的管路(比如排气管路、吸气管路以及空调系统的其他主要管路)具有较高的清洁度,有利于系统的稳定性。
8.在可选的实施方式中,第一并联管路上还设置有支线管路、第三压力传感器和第二过滤器;沿冷媒流通方向,第二阀门、第二过滤器、第三压力传感器、第一过滤器以及第二压力传感器在第一并联管路上依次设置;支线管路上设置有第三阀门,支线管路的上游端连接于第二阀门的上游,支线管路的下游端连接于第三压力传感器与第一过滤器之间。
9.由于空调系统在安装过程中,管路中难以避免地会存在一些铜屑,这些铜屑可能会导致压缩机加剧磨损,而铜屑与压缩机磨损产生的铁屑具有不同的粒径,通常铜屑比较大,而铁屑则比较小。因此,第一过滤器和第二过滤器可以分别设置为过滤小粒径杂质和过滤大粒径杂质,来分别过滤铁屑和铜屑。通过设置支线管路、第三压力传感器和第二过滤
器,可以通过控制阀门,选择令冷媒依次从第二过滤器、第一过滤器经过,或者仅从第一过滤器经过。当第一阀门、第三阀门关闭,第二阀门打开时,冷媒依次从第二过滤器、第一过滤器经过,可以通过第三压力传感器和第一压力传感器反馈的压力计算压差,判断第二过滤器处铜屑的积累量,用于评估安装空调管路过程中产生的铜屑量。当第一阀门、第二阀门关闭,第三阀门打开时,冷媒仅从第一过滤器经过,可以通过第二压力传感器和第一压力传感器反馈的压力计算压差,从而评估铁屑的积累量,用于判断压缩机的磨损状况。
10.在可选的实施方式中,第一过滤器的目数为1300目以上,第二过滤器的目数为160~300目。由于铜屑尺寸比较大,通常不小于100微米,因此第二过滤器使用160~300目足够过滤铜屑;而铁屑尺寸比较小,粒径一般在12微米左右,因此将第一过滤器的目数设置为1300目以上,足够过滤12微米的铁屑。
11.在可选的实施方式中,吸气管路上设置有第四阀门,吸气管路上还设置有第二并联管路,第二并联管路的上游端连接于第四阀门的上游,第二并联管路的下游端连接于第四阀门的下游,第二并联管路上设置有第五阀门和第三过滤器。
12.在本实施例中,在排气管路上并联一个第二并联管路,并在第二并联管路上设置第三过滤器,可以使得当冷媒从第二并联管路流向压缩机时,能够对冷媒中的杂质进行过滤,减少杂质进入到压缩机中对压缩机产生磨损。比如,在空调系统初次上电或者测试阶段时,整个系统的管路中可能存在一些铜屑,此时可以将第四阀门关闭,第五阀门开启,使得冷媒流经第二并联管路,从而避免铜屑进入压缩机。而正常工作状态下,可以将第四阀门打开,第五阀门关闭,减少冷媒的沿程压力损失,提高运行效率。
13.在可选的实施方式中,第三过滤器的目数为160目以上。
14.在可选的实施方式中,第二并联管路上还设置有第四过滤器,第五阀门、第三过滤器和第四过滤器沿冷媒流通方向依次设置,第三过滤器的目数为160~300目,第四过滤器的目数为1600目以上。通过在第二并联管路上设置目数不同的过滤器,可以过滤不同粒径的杂质。
15.在可选的实施方式中,排气管路上还设置有第五过滤器,第五过滤器设置于第一并联管路的上游端和下游端之间,和/或,吸气管路上还设置有第六过滤器,第六过滤器设置于第二并联管路的上游端和下游端之间。
16.在可选的实施方式中,第五过滤器和第六过滤器的目数不高于300目。
17.第二方面,本技术提供一种空调系统,包括前述实施方式中任一项的压缩机管路组件。
18.在可选的实施方式中,空调系统还包括控制器,压缩机、第一压力传感器、第二压力传感器、第一阀门以及第二阀门均与控制器电连接。
附图说明
19.图1为本技术一种实施例中空调系统的示意图;
20.图2为本技术另一种实施例中空调系统的示意图;
21.图3为本技术一种实施例中空调系统的组成框图;
22.图4为本技术一种实施例中空调系统的控制逻辑图。
23.附图标记说明:010-空调系统;100-压缩机管路组件;110-压缩机;120-排气管路;
121-第一阀门;122-第一压力传感器;123-第五过滤器;130-第一并联管路;131-第一过滤器;132-第二压力传感器;133-第二阀门;134-第二过滤器;135-第三压力传感器;136-支线管路;137-第三阀门;140-吸气管路;141-第四阀门;142-第六过滤器;150-第二并联管路;151-第三过滤器;152-第五阀门;153-第四过滤器;200-主管路;210-冷凝器;220-蒸发器;300-控制器。
具体实施方式
24.在空调使用过程中,压缩机不可避免的会存在磨损,尤其是在润滑油膜失效或者压缩机进入杂质后,会导致磨损加剧,压缩机的磨损会产生铁屑。通常空调在制造安装过程中管路里面无可避免会进入铜屑,一般默认铜屑数量少所以不进行处理,可是铜屑会随着管路冷媒流动进入压缩机系统,对压缩机的轴产生不可逆的磨损,产生大量铁屑。磨损严重的压缩机会使得空调性能(制冷/热量)无法得到发挥,无法满足作业需要,因此需要更换压缩机。但现有技术中,对压缩机的磨损程度无法准确地判断,当空调系统遇到故障时,也难以确定是否是因为压缩机的过度磨损导致。
25.为了解决现有的空调系统中压缩机磨损情况难以评估的问题,本技术实施例提供一种压缩机管路组件以及空调系统,通过在排气管路上设置具有过滤器的并联管路,根据压差来确定过滤器中铁屑的积累量,从而确定压缩机的磨损程度。
26.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本技术的具体实施例做详细的说明。
27.图1为本技术一种实施例中空调系统010的示意图。如图1所示,空调系统010包括压缩机管路组件100以及与压缩机管路组件100共同形成环路的主管路200。主管路200上设置有冷凝器210和蒸发器220。应当理解,图1为了简化表示,省去了一些必要的组件,比如空调系统010还可以设置有四通换向阀用于改变主管路200中的冷媒流向,还可以包括节流阀等。本技术实施例提供的空调系统010可以是一个外机对应多个内机的多联机空调器,也可以是一个外机对应一个内机的普通分体式空调,压缩机管路组件100设置在外机中。
28.如图1所示,压缩机管路组件100包括压缩机110、连接在压缩机110的排气侧的排气管路120以及连接于压缩机110的吸气侧的吸气管路140。图1中排气管路120、吸气管路140以及主管路200上的箭头表示冷媒流通方向。应理解,压缩机管路组件100中的排气管路120、吸气管路140用于流通气态冷媒,且流通方向不变。排气管路120上沿冷媒流通方向依次设置有第一压力传感器122和第一阀门121,排气管路120上还设置有第一并联管路130,第一并联管路130的上游端连接于第一阀门121与第一压力传感器122之间,第一并联管路130的下游端连接于第一阀门121的下游,第一并联管路130上设置有第二阀门133、第一过滤器131和第二压力传感器132,第二压力传感器132位于第一过滤器131的下游。
29.在本技术实施例中,由于压缩机110的排气管路120上设置有并联的第一并联管路130,并且排气管路120和第一并联管路130上分别设置有第一阀门121和第二阀门133,意味着可以根据需要选择冷媒的流动路径。正常运行情况下,比如制冷、制热工况下,第二阀门133关闭,冷媒不经过第二并联管路150以及第一过滤器131,仅从排气管路120流通,由于排气管路120上未设置过滤器,因此冷媒的沿程压力损失小,这样制冷或者制热效率高。此时整个空调系统010的管路中可能存在因压缩机110磨损而产生的铁屑,当需要对压缩机110
的磨损进行评估时,关闭第一阀门121,打开第二阀门133,令冷媒流经第一过滤器131,管路中的所有铁屑均收集到第一过滤器131。此时通过第一压力传感器122和第二压力传感器132的压力差可以判断第一过滤器131的脏堵程度,第一压力传感器122反馈的压力值会大于第二压力传感器132反馈的压力值,压力差越大说明铁屑在第一过滤器131中积累的越多,压缩机110磨损量越大(因为铁屑来自压缩机110)。检测完成后,再关闭第二阀门133,打开第一阀门121,如果无需更换压缩机110的话,便又可以进行正常运作(比如制冷、制热等)。通过这种方式,不仅可以检测压缩机110磨损程度,还可以使整个管路中的杂质积累到第一过滤器131,使正常运行工况下冷媒流通的管路(比如排气管路120、吸气管路140以及空调系统010的其他主要管路)具有较高的清洁度,有利于系统的稳定性。
30.进一步的,第一过滤器131的目数为1300目以上。因为铁屑尺寸比较小,粒径一般在12微米左右,因此将第一过滤器131的目数设置为1300目以上,足够过滤12微米的铁屑,保证测试的准确性。可选的,第一过滤器131的目数为2000目。
31.图2为本技术另一种实施例中空调系统010的示意图。如图2所示,该实施例的空调系统010与图1中的实施例相比,区别在于压缩机管路组件100增加了更多的管路、过滤器以及阀门。在本实施例中,在可选的实施方式中,第一并联管路130上还设置有支线管路136、第三压力传感器135和第二过滤器134;沿冷媒流通方向,第二阀门133、第二过滤器134、第三压力传感器135、第一过滤器131以及第二压力传感器132在第一并联管路130上依次设置;支线管路136上设置有第三阀门137,支线管路136的上游端连接于第二阀门133的上游,支线管路136的下游端连接于第三压力传感器135与第一过滤器131之间。
32.由于供冷媒流通的管路往往是铜管,因此空调系统010在安装过程中,管路中难以避免地会存在一些铜屑,这些铜屑可能会导致压缩机110加剧磨损,而铜屑与压缩机110磨损产生的铁屑具有不同的粒径,通常铜屑比较大,而铁屑则比较小。因此,第一过滤器131和第二过滤器134可以分别设置为过滤小粒径杂质和过滤大粒径杂质,来分别过滤铁屑和铜屑。在可选的实施方式中,第一过滤器131的目数为1300目以上,第二过滤器134的目数为160~300目。由于铜屑尺寸比较大,通常不小于100微米,因此第二过滤器134使用160~300目足够过滤铜屑;而铁屑尺寸比较小,粒径一般在12微米左右,因此将第一过滤器131的目数设置为1300目以上,足够过滤12微米的铁屑。可选的,第一过滤器131的目数为2000目,第二过滤器134的目数为200目。
33.通过设置支线管路136、第三压力传感器135和第二过滤器134,可以通过控制阀门,选择令冷媒依次从第二过滤器134、第一过滤器131经过,或者仅从第一过滤器131经过。当第一阀门121、第三阀门137关闭,第二阀门133打开时,冷媒依次从第二过滤器134、第一过滤器131经过,可以通过第三压力传感器135和第一压力传感器122反馈的压力计算压差,判断第二过滤器134处铜屑的积累量,用于评估安装空调管路过程中产生的铜屑量。当第一阀门121、第二阀门133关闭,第三阀门137打开时,冷媒仅从第一过滤器131经过,可以通过第二压力传感器132和第一压力传感器122反馈的压力计算压差,从而评估铁屑的积累量,用于判断压缩机110的磨损状况。
34.进一步的,吸气管路140上设置有第四阀门141,吸气管路140上还设置有第二并联管路150,第二并联管路150的上游端连接于第四阀门141的上游,第二并联管路150的下游端连接于第四阀门141的下游,第二并联管路150上设置有第五阀门152和第三过滤器151。
35.在本实施例中,在排气管路120上并联一个第二并联管路150,并在第二并联管路150上设置第三过滤器151,可以使得当冷媒从第二并联管路150流向压缩机110时,能够对冷媒中的杂质进行过滤,减少杂质进入到压缩机110中对压缩机110产生磨损。比如,在空调系统010初次上电或者测试阶段时,整个系统的管路中可能存在一些铜屑,此时可以将第四阀门141关闭,第五阀门152开启,使得冷媒流经第二并联管路150,从而避免铜屑进入压缩机110。而正常工作状态下,可以将第四阀门141打开,第五阀门152关闭,减少冷媒的沿程压力损失,提高运行效率。在可选的实施方式中,第三过滤器151的目数为160目以上,足够过滤冷媒中的铜屑。
36.可选的,第二并联管路150上还设置有第四过滤器153,第五阀门152、第三过滤器151和第四过滤器153沿冷媒流通方向依次设置,第三过滤器151的目数为160~300目,第四过滤器153的目数为1600目以上。通过在第二并联管路150上设置目数不同的过滤器,可以过滤不同粒径的杂质。可选的,第三过滤器151的目数为200目,第四过滤器153的目数为2000目。
37.在可选的实施方式中,排气管路120上还设置有第五过滤器123,第五过滤器123设置于第一并联管路130的上游端和下游端之间,吸气管路140上还设置有第六过滤器142,第六过滤器142设置于第二并联管路150的上游端和下游端之间。可选的,第五过滤器123和第六过滤器142的目数不高于300目,可选为100目。第五过滤器123和第六过滤器142可以在空调系统010正常运行过程中,过滤粒径较大的杂质,因为这类杂质粒径较大危害也较大,应当第一时间清除,而不是像粒径较小的铁屑那样允许在冷媒中流通较长的时间,仅在特定时候清除(比如评估压缩机110磨损量或者清洁管路时)。但是因为在空调系统010正常运行情况下,冷媒会经过第五过滤器123和第六过滤器142,因此,第五过滤器123和第六过滤器142的目数不宜过高,如果目数过高会使冷媒的沿程压力损失显著增加,影响空调系统010的制冷或制热效率。
38.应当理解,在可选的其他实施例中,也可以不设置第五过滤器123和第六过滤器142,保证空调系统010正常工作时,冷媒具有更小的沿程压力损失;在其他一些实施例中,可以仅保留第三过滤器151、第四过滤器153中的一个,甚至可以省略第二并联管路150。
39.在本实施例中,各个阀门均采用电磁阀。图3为本技术一种实施例中空调系统010的组成框图。图3实施例的空调系统010与图2实施例的空调系统010对应。如图3所示,空调系统010还包括控制器300,而压缩机110、各个阀门以及各个压力传感器均与控制器300电连接,从而使得控制器300可以根据指令来控制阀门打开或关闭,从而控制冷媒在压缩机管路组件100中的流通路径,并且能够根据各个压力传感器反馈的压力值,评价过滤器中杂质的积累量。铁屑的积累量可以用于评价压缩机110的磨损量。
40.图4为本技术一种实施例中空调系统010的控制逻辑图。以图2、图3实施例中的空调系统010为例,空调系统010可以根据以下方式来控制:
41.首先启动空调系统010,判断是否初次上电使用;
42.若是,则执行步骤s110:打开第二阀门133、第五阀门152,关闭第一阀门121、第三阀门137、第四阀门141,控制压缩机110频率以使第一压力传感器122的压力值为第一预设值(可选为25mpa),运行第一时长(可选为5min);
43.若否,则判断是否为清洁模式,若是,则执行步骤s110,若不是,则判断压缩机110
是否正常升频。如果压缩机110没有正常升频,则执行步骤s110,如果正常升频,则控制空调系统010按照用户的指示正常运行。
44.在执行完步骤s110后,判断第一压力差是否达到第一预设压差。其中,第一压力差为第一压力传感器122与第三压力传感器135之间(也即第二过滤器134两端之间)的压力差值。第一预设压差可取10kpa。
45.如果第一压力差达到第一预设压差,意味着铜屑在第二过滤器134中积累过多,因此执行步骤s120:持续运行第二时长,然后关闭第二阀门133,打开第三阀门137,发出第二过滤器134堵塞的提示信息。持续运行第二时长的目的在于使系统管路中的铜屑全部进入过滤器,之后可以替换或清理用于过滤铜屑的过滤器(比如第二过滤器134、第三过滤器151)。第二时长可选为10min。
46.执行完步骤s120后继续执行步骤s130:控制压缩机110的频率使得第三压力传感器135的压力值为第一预设值,运行第三时长。第三时长可选为5min。
47.如果第一压力差未达到第一预设压差,意味着系统管路中的铜屑较少,第二过滤器134的上游侧和下游侧没有产生较大压差,因此直接执行步骤s130。
48.执行完步骤s130后,判断第二压力差是否达到第二预设差值。其中,第二压力差为第三压力传感器135和第二压力传感器132之间(也即第一过滤器131的两端之间)的差值,第二预设压差可取100kpa。如果第二压力差达到第二预设差值,则意味着第一过滤器131中积累了较多铁屑,压缩机110磨损严重,因此执行步骤s140:持续运行第四时长,发出压缩机110磨损严重的提示信息,然后关闭所有阀门,停止压缩机110运行。持续运行第四时长是为了将系统中的铁屑都集中到过滤器中,之后可以替换或清理用于过滤铁屑的过滤器(比如第一过滤器131、第四过滤器153)。
49.如果第二压力差没有达到第二预设差值,则意味着系统中铁屑不多,压缩机110磨损不严重,因此执行步骤s150:打开第一阀门121、第四阀门141,关闭第二阀门133、第三阀门137、第五阀门152,并且停机等待重启。
50.当然,也可以选择性地将上述控制方式的一部分应用在图1实施例的空调系统010中。
51.虽然本技术披露如上,但本技术并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本技术的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本技术的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。