CN102644600A - 一种碳氢制冷剂旋转式压缩机的封油量优化方法 - Google Patents

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Abstract

一种碳氢制冷剂旋转式压缩机的封油量优化方法，其根据公式m≤1.325×P×(Q/K)0.5×LFL1.25计算出压缩机的润滑油封入量；公式中：m为压缩机的润滑油封入量、Q为在国标规定条件下测定的压缩机搭载空调器时，空调器的制冷量、LFL为制冷剂的最低燃烧极限、P和K为参数；其中，参数P取值范围为1.8～2.2；参数K取值范围为150～220。本发明公开的封油量的计算公式，通过公式可以对其的润滑油封入量进行的限定，可减少压缩机壳体内润滑油中所溶解的制冷剂的质量，从而减少压缩机壳体内的制冷剂含量，使得整个空调***的制冷剂封入量下降，提高了碳氢空调***的安全性。使得空调***的制冷剂封入量更好地满足现时的法规要求。

Description

一种碳氢制冷剂旋转式压缩机的封油量优化方法
技术领域
本发明涉及一种降低碳氢制冷剂封闭式旋转压缩机，特别是一种碳氢制冷剂旋转式压缩机的封油量优化方法。
背景技术
R22制冷剂已被“蒙特利尔议定”书列为限期逐步淘汰的制冷剂。欧洲、日本早已开始转向R410A制冷剂替代，美国也将于2010年禁止R22在新的制冷产品中使用。中国也加快了R22淘汰的步伐，将于2013年冻结在2009～2010年的平均水平，2015年要达到削减基线水平的10％的要求。而国内一些主要品牌也开始推出R410A作为制冷剂的环保空调。然而R410A的GWP值比R22还大，“京都议定书”已将R410A列为受控排放的温室效应气体，所有R410A绝不是长远的替代方案。
作为HCFC(如R22)，HFC(如R410A，R407C))的替代制冷剂，现碳氢制冷剂最为业界关注。但碳氢制冷剂用于空调器***，有一个很重要的课题，就是其具有高可燃性，必须限制碳氢空调器***的制冷剂封入量。所以有必要采取措施，以减少压缩机壳体内的制冷剂含量，从而使得空调器整机***的制冷剂封入量也得以减少。
目前常用的R22，R410A等不可燃的制冷剂压缩机内，封入的润滑油较多。由于压缩机内的润滑油溶解有制冷剂，如果采用碳氢制冷剂的压缩机的润滑油封入量，跟目前常用的R22，R410A等不可燃的制冷剂压缩机同样封入较多的润滑油的话，***中的可燃性制冷剂的含量较大，将不利于可燃性空调器的安全性。
目前采用非可燃性制冷剂压缩机的润滑油封入量较多，具体可参考下表，是一个大概的压缩机的润滑油封入量情况说明：
Figure BSA00000439174000011
续上
  3.   3500   480
  4.   5000   620
  5.   6100   750
  6.   7500   1100
如果采用碳氢制冷剂的压缩机的润滑油封入量，跟目前常用的R22，R410A等不可燃的制冷剂压缩机同样封入较多的润滑油的话，我们可以看看下表，可知道，润滑油中所溶解的可燃性制冷剂的质量(以采用碳氢制冷剂，R290为例)：
Figure BSA00000439174000021
由上表可见，压缩机的润滑油中所溶解的可燃性制冷剂的质量非常大！溶解于润滑油中的制冷剂，是不参与制冷循环的，对空调器的制冷量没有贡献，可以认为是根本就是浪费！
发明内容
本发明的目的旨在提供一种能够满足IEC 60335-2-40(2005)、BS EN378(2008)等规定，符合国际上碳氢制冷剂安全应用要求，可更好地推广可燃性碳氢制冷剂应用的碳氢制冷剂旋转式压缩机的封油量优化方法，以克服现有技术中的不足之处。
按此目的设计的一种碳氢制冷剂旋转式压缩机的封油量优化方法，其特征是根据公式m≤1.325×P×(Q/K)0.5×LFL1.25计算出压缩机的润滑油封入量；公式中：m为压缩机的润滑油封入量、Q为在国标规定条件下测定的压缩机搭载空调器时，空调器的制冷量、LFL为制冷剂的最低燃烧极限、P和K为参数；其中，参数P取值范围为1.8～2.2；参数K取值范围为150～220。其中，制冷剂的LFL的值在ASHRAE标准34-2010中有定义；Q的测试国家标准是GB/T 7725(2004)。
参数P取值范围为1.8～2.0；或者，参数P取值为1.8、1.9或2.0；或者，参数P取值范围为2.0～2.2；或者，参数P取值为2.1或2.2。
参数K取值范围为150～180；或者，参数K值为150、160、170或180；或者，参数K取值范围为190～220；或者，参数K值为190、200、210或220。
本发明公开了一条用于使用碳氢制冷剂的封闭式旋转压缩机的封油量的计算公式，通过公式可以对其的润滑油封入量进行的限定，可减少压缩机壳体内润滑油中所溶解的制冷剂的质量，从而减少压缩机壳体内的制冷剂含量，使得整个空调***的制冷剂封入量下降，提高了碳氢空调***的安全性。使得空调***的制冷剂封入量更好地满足现时的法规要求。同时，可在满足制冷剂封入量法规的前提下，通过增加制冷剂封入量而进一步提高空调***的性能。本方法能够满足IEC 60335-2-40(2005)、BS EN 378(2008)等规定，符合国际上碳氢制冷剂安全应用要求，可更好地推广可燃性碳氢制冷剂应用。
附图说明
图1为R290制冷剂封入量与空调器制冷量关系图。
图2为R290制冷剂封入量与空调器能效关系图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
R290(丙烷)，R1270(丙烯)等碳氢制冷剂对臭氧层破坏系数是0，全球变暖系数GWP值很低，基本可以忽略，是长远的替代物。然而，根据美国国家标准/美国供暖制冷空调工程师学会标准ANSI/ASHRAE 34《制冷剂编号方法和安全性分类》，R290(丙烷)，R1270(丙烯)等碳氢制冷剂的安全性分类，被定义为A3级制冷剂，即为低毒性、高可燃性制冷剂。
国际上，为了更好地推广可燃性碳氢制冷剂应用，已经出台了相关安全法规去指导碳氢制冷剂的安全应用，例如IEC 60335-2-40(2005)，以及BS EN378(2008)。因为如果房间内所含有的可燃性碳氢制冷剂的浓度达到了制冷剂本身的最低燃烧极限(LFL)，遇上点火源的话，就会发生燃烧！因此以上两份标准，使用可燃性碳氢制冷剂的空调***的制冷剂封入量的上限，进行了限制(两份标准的限制规定均相同)。
为了满足制冷剂封入量规定，公开一种碳氢制冷剂旋转式压缩机的封油量优化方法，其根据公式m≤1.325×P×(Q/K)0.5×LFL1.25计算出压缩机的润滑油封入量；公式中：m为压缩机的润滑油封入量、Q为在国标规定条件下测定的压缩机搭载空调器时的制冷量(单位：W)、LFL为制冷剂的最低燃烧极限(单位：kg/m^3)、P和K为参数；其中，参数P取值范围为1.8～2.2；参数K取值范围为150～220。
下面根据上述公式，举例说明，其中，碳氢制冷剂采用R290。对于R290空调器用压缩机的润滑油封入量，根据本专利的优化公式而获得的效果如下表，由下表可见压缩机壳体内的润滑油中溶有的R290质量大大的下降。
另外，R290空调器的制冷量以及能效，是与制冷剂的封入量有关系的，分别参见图1和图2：同时，可以发现，在一定的区间范围内，空调器的制冷量以及能效均随着R290制冷剂封入量的增加而增加。于是，若采用减少润滑油的封入量，在保持空调器原有的制冷剂总封入量的前提下，参与制冷循环的R290制冷剂质量增加，这样，空调器的性能可进一步提到提高。

Claims (9)

1.一种碳氢制冷剂旋转式压缩机的封油量优化方法，其特征是根据公式m≤1.325×P×(Q/K)0.5×LFL1.25计算出压缩机的润滑油封入量；公式中：m为压缩机的润滑油封入量、Q为在国标规定条件下测定的压缩机搭载空调器时，空调器的制冷量、LFL为制冷剂的最低燃烧极限、P和K为参数；其中，参数P取值范围为1.8～2.2；参数K取值范围为150～220。
2.根据权利要求1所述碳氢制冷剂旋转式压缩机的封油量优化方法，其特征是参数P取值范围为1.8～2.0。
3.根据权利要求2所述碳氢制冷剂旋转式压缩机的封油量优化方法，其特征是参数P取值为1.8、1.9或2.0。
4.根据权利要求1所述碳氢制冷剂旋转式压缩机的封油量优化方法，其特征是参数P取值范围为2.0～2.2。
5.根据权利要求4所述碳氢制冷剂旋转式压缩机的封油量优化方法，其特征是参数P取值为2.1或2.2。
6.根据权利要求1至5任一项所述碳氢制冷剂旋转式压缩机的封油量优化方法，其特征是参数K取值范围为150～180。
7.根据权利要求6所述碳氢制冷剂旋转式压缩机的封油量优化方法，其特征是参数K值为150、160、170或180。
8.根据权利要求1至5任一项所述碳氢制冷剂旋转式压缩机的封油量优化方法，其特征是参数K取值范围为190～220。
9.根据权利要求8所述碳氢制冷剂旋转式压缩机的封油量优化方法，其特征是参数K值为190、200、210或220。
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