CN114777345B - 制冷设备 - Google Patents

Abstract

制冷设备包括：冷媒经由第一压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器进行循环的第一冷媒回路；第一压缩机的排气端经由设置有第一阀的第一切换管路连接于吸气端；冷媒经由第二压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器进行循环的第二冷媒回路；第二压缩机的排气端经由设置有第二阀的第二切换管路连接于吸气端；控制器，其在第一压缩机工作，第一阀关闭，接收到第二压缩机启动指令时，将第二阀切换为打开并引导第二切换管路中的冷媒与低温外部工质热交换后返回吸气端；或在第二压缩机工作，第二阀关闭，接收到第一压缩机启动指令时，将第一阀切换为打开并引导第一切换管路中的冷媒与低温外部工质热交换后返回吸气端；从而可以同时规避压缩机喘振和高温报警。

Description

制冷设备

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，尤其涉及一种制冷设备。

背景技术

离心机组凭借效率高、运行可靠且噪音低等优点而广泛应用在各种制冷设备中，多机头冷水机组即是一种常见的离心机组。以双机头冷水机组为例，其中设置有两台离心式压缩机，每一台压缩机与其它部件（包括冷凝器、蒸发器和节流装置）组成一个制冷剂回路。气态制冷剂流过离心式压缩机的叶轮时，高速运转的叶轮使气体在离心力的作用下，一方面压力有所提高，另一方面速度也极大增加。离心式压缩机通过叶轮首先将原动机的机械能转变为气体冷媒的静压能和动能。此后，气态制冷剂再流经扩压器的通道，由于在流经扩压器的通道时，流道截面逐渐增大，末端的气体分子流速降低，前端的气体分子不断涌流向前，使气体的绝大部分动能又转变为静压能，也就是进一步起到增压的作用。

多机头冷水机组中的压缩机并不是同步运行。后启动离心式压缩机为了规避喘振，通常通过管路将冷媒从压缩机的排气口直接引回到压缩机的吸气口，这样，对于后启动离心式压缩机，吸排气压力比很小，对应的喘振转速很小。从而使得后启动离心式压缩机达到目标转速的过程中转速始终不会低于喘振转速，有效规避喘振。但是这个过程中，可能会出现吸气过热度过高，导致***报警的问题。

发明内容

本发明提出一种制冷设备，包括：冷媒按照顺序经由第一压缩机、冷凝器、节流装置以及蒸发器进行循环的第一冷媒回路；第一压缩机的排气端经由第一切换管路连接于第一压缩机的吸气端，第一切换管路上设置有第一阀；冷媒按照顺序经由第二压缩机、冷凝器、节流装置以及蒸发器进行循环的第二冷媒回路；第二压缩机的排气端经由第二切换管路连接于第二压缩机的吸气端，第二切换管路上设置有第二阀；和控制器，在第一压缩机工作，第一阀关闭，同时接收到第二压缩机启动指令的情况下，控制第二阀自关闭切换为打开并引导第二切换管路中的冷媒先与低温外部工质热交换后返回第二压缩机的吸气端；或在第二压缩机工作，第二阀关闭，同时接收到第一压缩机启动指令的情况下，将第一阀自关闭切换为打开并引导第一切换管路中的冷媒先与低温外部工质热交换后返回第一压缩机的吸气端。

在本申请的一些实施例中，所述蒸发器经由第一换热管路连接于所述冷凝器，所述第一换热管路上设置有第一膨胀阀；所述蒸发器经由第二换热管路连接于所述冷凝器，所述第二换热管路上设置有第二膨胀阀；在第一压缩机工作，第一阀关闭，接收到第二压缩机启动指令且第二膨胀阀自关闭切换为第二目标开度后，控制器控制第二阀自关闭切换为打开并引导第二切换管路中的冷媒先与第二换热管路中的冷媒热交换后返回第二压缩机的吸气端；或在第二压缩机工作，第二阀关闭，接收到第一压缩机启动指令且第一膨胀阀自关闭切换为第一目标开度后，控制器控制第一阀自关闭切换为打开并引导第一切换管路中的冷媒先与第一换热管路中的冷媒热交换后返回第一压缩机的吸气端。

在本申请的一些实施例中，在第一压缩机工作，第一阀关闭，接收到第二压缩机启动指令且在第一压缩机排气温度高于设定排气温度阈值的情况下，控制器控制所述第二膨胀阀自关闭切换为打开，并控制第二膨胀阀保持在第二目标开度；在所述第一压缩机的***压比高于设定压比阈值且所述第二膨胀阀保持在第二目标开度的情况下，控制器控制第二阀自关闭切换为打开，引导第二切换管路中的冷媒先与第二换热管路中的冷媒热交换后返回第二压缩机的吸气端；或在第二压缩机工作，第二阀关闭，接收到第一压缩机启动指令且在第二压缩机排气温度高于设定排气温度阈值的情况下，控制器控制所述第一膨胀阀自关闭切换为打开，并控制第一膨胀阀保持在第一目标开度；在所述第二压缩机的***压比高于设定压比阈值且所述第一膨胀阀保持在第一目标开度的情况下，控制器控制第一阀自关闭切换为打开，引导第一切换管路中的冷媒先与第一换热管路中的冷媒热交换后返回第一压缩机的吸气端。

在本申请的一些实施例中，在第一压缩机工作，第一阀关闭，接收到第二压缩机启动指令且在第一压缩机排气温度低于设定排气温度阈值且第一压缩机吸气温度高于设定吸气温度阈值的情况下，控制器控制所述第二膨胀阀自关闭切换为打开，并控制第二膨胀阀保持在第二目标开度；在所述第一压缩机的***压比高于设定压比阈值且所述第二膨胀阀保持在第二目标开度的情况下，控制器控制第二阀自关闭切换为打开，引导第二切换管路中的冷媒先与第二换热管路中的冷媒热交换后返回第二压缩机的吸气端；或在第二压缩机工作，第二阀关闭，接收到第一压缩机启动指令且在第二压缩机排气温度低于设定排气温度阈值且第二压缩机吸气温度高于设定吸气温度阈值的情况下，控制器控制所述第一膨胀阀自关闭切换为打开，并控制第一膨胀阀保持在第一目标开度；在所述第二压缩机的***压比高于设定压比阈值且所述第一膨胀阀保持在第一目标开度的情况下，控制器控制第一阀自关闭切换为打开，引导第一切换管路中的冷媒先与第一换热管路中的冷媒热交换后返回第一压缩机的吸气端。

在本申请的一些实施例中，控制器在第二压缩机达到设定转速后，控制第二阀自打开切换为关闭；或者控制器在第一压缩机达到设定转速后，控制第一阀自打开切换为关闭。

在本申请的一些实施例中，控制器在第二压缩机达到设定转速后，控制第二阀自打开切换为关闭，并在所述第二阀关闭后，切换第二膨胀阀自第二目标开度为关闭；或控制器在第一压缩机达到设定转速后，控制第一阀自打开切换为关闭，并在所述第一阀关闭后，切换第一膨胀阀自第一目标开度为关闭。

在本申请的一些实施例中，控制器在第一压缩机工作，第一阀关闭，接收到第二压缩机启动指令且第一压缩机的***压比高于设定压比阈值的情况下，控制第二阀自关闭切换为打开并引导第二切换管路中的冷媒先与外部工质热交换后返回第二压缩机的吸气端；并在第一压缩机工作，第一阀关闭，接收到第二压缩机启动指令且第一压缩机的***压比低于设定压比阈值的情况下，保持第二阀关闭，启动第二压缩机；或控制器在第二压缩机工作，第二阀关闭，接收到第一压缩机启动指令且第二压缩机的***压比高于设定压比阈值的情况下，控制第一阀自关闭切换为打开并引导第一切换管路中的冷媒先与外部工质热交换后返回第一压缩机的吸气端；并在第二压缩机工作，第二阀关闭，接收到第一压缩机启动指令且第二压缩机的***压比低于设定压比阈值的情况下，保持第一阀关闭，启动第一压缩机。

在本申请的一些实施例中，还包括：第一风机，所述第一风机与第一切换管路对应设置；第二风机，所述第二风机与第二切换管路对应设置；在第一压缩机工作，第一阀关闭，同时接收到第二压缩机启动指令的情况下，控制器控制第二阀自关闭切换为打开，第二风机开始工作，引导第二切换管路中的冷媒先与空气热交换后返回第二压缩机的吸气端；或在第二压缩机工作，第二阀关闭，同时接收到第一压缩机启动指令的情况下，控制器控制第一阀自关闭切换为打开，第一风机开始工作，引导第二切换管路中的冷媒先与空气热交换后返回第一压缩机的吸气端。

在本申请的一些实施例中，控制器在第二压缩机启动后，控制第二阀自打开切换为关闭，并从第二阀停止经过预定时间后，控制第二风机关闭；或者控制器在第一压缩机启动后，控制第一阀自打开切换为关闭，并从第一阀停止经过预定时间后，控制第一风机关闭。

在本申请的一些实施例中，还包括：第一水冷管路，所述第一水冷管路与第一切换管路对应设置；第二水冷管路，所述第二水冷管路与第二切换管路对应设置；在第一压缩机工作，第一阀关闭，同时接收到第二压缩机启动指令的情况下，控制器控制第二阀自关闭切换为打开，引导第二切换管路中的冷媒先与第二水冷管路中的水热交换后返回第二压缩机的吸气端；在第二压缩机工作，第二阀关闭，同时接收到第一压缩机启动指令的情况下，控制器控制第一阀自关闭切换为打开，引导第一切换管路中的冷媒先与第一水冷管路中的水热交换后返回第一压缩机的吸气端。

本发明可以同时有效规避压缩机喘振和高温报警的异常状态。

附图说明

图1是制冷设备第一种实施例的制冷循环的结构示意图；

图2是如图1所示的制冷设备切换第二压缩机时的阀控制示意图；

图3是如图1所示的制冷设备切换第一压缩机时的阀控制示意图；

图4是制冷设备第二种实施例的制冷循环的结构示意图；

图5是如图4所示的制冷设备切换第二压缩机时的阀控制示意图；

图6是如图4所示的制冷设备切换第一压缩机时的阀控制示意图；

图7是制冷设备第三种实施例的制冷循环的结构示意图；

图8是如图7所示的制冷设备切换第二压缩机时的阀控制示意图；

图9是如图7所示的制冷设备切换第一压缩机时的阀控制示意图；

图10是制冷设备的一种控制流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、 “顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

首先，参照图1至图3，以及图10对本发明的第一种实施方式的制冷设备进行说明。图1是制冷设备第一种实施例的制冷循环的结构示意图。如图1所示的制冷设备为双机头冷水机组，其中包括第一压缩机11和第二压缩机21。更具体地说，双机头冷水机组包括冷媒按照顺序经由第一压缩机11、冷凝器12、节流装置13以及蒸发器14进行循环的第一冷媒回路，以及冷媒按照顺序经由第二压缩机21、冷凝器12、节流装置13以及蒸发器14进行循环的第二冷媒回路。第一压缩机11和第二压缩机21相互独立，即通过使用第一压缩机11、冷凝器12、节流装置13和蒸发器14来执行冷水机组的制冷（制热）循环；或者通过使用第二压缩机21、冷凝器12、节流装置13和蒸发器14来执行冷水机组的制冷（制热）循环；或者同时通过第一冷媒回路和第二冷媒回路来执行冷水机组的制冷（制热）循环。制冷（制热）循环包括一系列过程，涉及压缩、冷凝、膨胀和蒸发，利用水进一步对室内空间进行制冷或制热。

第一压缩机11和/或第二压缩机21使低温低压制冷剂压缩成高温高压状态的冷媒气体并排出压缩后的冷媒气体。所排出的冷媒气体流入冷凝器12。冷凝器12将压缩后的冷媒冷凝成液相，并且热量通过冷凝过程释放到周围环境。这部分热量被冷凝器12附近的冷却水管路中的冷却水吸收（冷却水入口如图1中W2_in所示，冷却水出口如图1中W2_Out所示），并经由冷却水进一步送到室外的冷却塔，最终释放到环境空气中。与环境空气热交换后、降低温度的冷却水自冷却塔流出，再送回冷却水管路中执行下一个循环。

节流装置13使在冷凝器12中冷凝的高温高压状态的液相冷媒膨胀为低压的液相冷媒。

蒸发器14蒸发在节流装置13中膨胀的冷媒，并使处于低温低压状态的冷媒气体返回到压缩机。蒸发器14可以通过利用冷媒的蒸发的潜热，吸收附近冷冻水管路（冷冻水入口如图1中W1_in所示，冷冻水出口如图1中W1_out所示）中冷冻水的热量使冷冻水达到较低温度。低温冷冻水进一步与室内空气热交换，带走房间或空间内的热量，最后回到回水管路。冷冻水与室内空气之间的热交换由室内风机驱动，由室内风机将空气吹过冷冻水管道，降低室内空气温度，加速室内热交换。

在整个循环中，冷水机组可以调节室内空间的温度。

在本发明的另一些实施方式中，制冷设备还可以为多机头冷水机组，其中包括第一压缩机11、第二压缩机21…第N压缩机。更具体地说，多机头冷水机组包括冷媒按照顺序进行循环的第一冷媒回路、第二冷媒回路…、第N冷媒回路。第一压缩机11、第二压缩机21…第N压缩机相互独立。

以双机头冷水机组为例，第一压缩机11的排气端经由第一切换管路15连接于第一压缩机11的吸气端，第一切换管路15上设置有第一阀16。第二压缩机21的排气端经由第二切换管路25连接于第二压缩机21的吸气端，第二切换管路25上设置有第二阀26。第一阀16和第二阀26由控制器控制。控制器包含微处理器和存储器，能够依照存储在存储器中的程序等进行第一压缩机11、第二压缩机21、节流装置13、第一阀16和第二阀26的控制。

第一切换管路15和冷凝器12之间设置有逆止阀24，第二切换管路25和冷凝器12之间设置有逆止阀23。

控制器配置为在第一压缩机11工作、第一阀16关闭、同时接收到第二压缩机21启动指令的情况下，控制第二阀26自关闭切换为打开并引导第二切换管路25中的冷媒先与外部工质热交换后返回第二压缩机21的吸气端。当第一压缩机11工作且第一阀16关闭时，控制器判定为第一压缩机11处于正常运行状态，第一压缩机11的吸排气压力之比（下文中称之为压比）可测。在第一压缩机11进入正常运行状态后，制冷设备负荷增大，第二压缩机21要启动并根据预定程序提升到目标转速，控制器接收第二压缩机21启动指令，控制第二阀26自关闭切换为打开并引导第二切换管路25中的冷媒先与低温外部工质热交换后返回第二压缩机21的吸气端。在第二压缩机21启动至提升至目标转速的过程中，控制器在接收到第二压缩机21启动指令时，即控制第二阀26自关闭切换为打开，同时引导第二切换管路25中的冷媒先与低温外部工质热交换后返回第二压缩机21的吸气端，由于第二切换管路25的管路阻力很小，在第二切换管路25中温度降低的冷媒以非常接近的压力且低温的状态返回到第二压缩机21的吸气端，一方面，使得第二压缩机21的吸气压力和排气压力非常接近，压比处于很低的状态；由于压比处于很低的状态，所对应的喘振转速很小，第二压缩机21转速增加的过程中，确保实际转速均高于压比所对应的喘振转速，有效规避第二压缩机21的喘振；另一方面，如果蒸发温度较高或者第二压缩机21自上一次停机起的时间间隔较短处于热态，第二切换管路25中温度较低的冷媒可以避免第二压缩机21吸气端的冷媒温度二次上升，导致吸气过热度过高，第二压缩机21过热度过高报警；也可以避免吸气过热度偏高造成第二压缩机21排气温度过高报警。

与之对应的，控制器配置为在第二压缩机21工作、第二阀26关闭、同时接收到第一压缩机11启动指令的情况下，控制第一阀16自关闭切换为打开并引导第一切换管路15中的冷媒先与外部工质热交换后返回第一压缩机11的吸气端。当第二压缩机21工作且第二阀26关闭时，控制器判定为第二压缩机21处于正常运行状态，第二压缩机21的压比可测。在第二压缩机21进入正常运行状态后，制冷设备负荷增大，第一压缩机11要启动并根据预定程序提升并工作在目标转速，控制器接收第一压缩机11启动指令，控制第一阀16自关闭切换为打开并引导第一切换管路15中的冷媒先与低温外部工质热交换后返回第一压缩机11的吸气端。在第一压缩机11启动至提升至目标转速的过程中，控制器在接收到第一压缩机11启动指令时，即控制第一阀16自关闭切换为打开，同时引导第一切换管路15中的冷媒先与低温外部工质热交换后返回第一压缩机11的吸气端，由于第一切换管路15的管路阻力很小，在第一切换管路15中温度降低的冷媒以非常接近的压力且低温的状态返回到第一压缩机11的吸气端，一方面，使得第一压缩机11的吸气压力和排气压力非常接近，压比处于很低的状态；由于压比处于很低的状态，所对应的喘振转速很小，第一压缩机11转速自启动增加到目标转速的过程中，实际转速均高于实时压比所应的喘振转速，有效规避第一压缩机11的喘振；另一方面，如果蒸发温度较高或者第一压缩机11自上一次停机起的时间间隔较短处于热态，第一切换管路15中温度较低的冷媒可以避免第一压缩机11吸气端的冷媒温度二次上升，导致吸气过热度过高，第一压缩机11过热度过高报警；也可以避免吸气过热度偏高造成第一压缩机11排气温度过高报警。第一阀16和第二阀26自关闭切换为打开可以理解为自关闭状态切换为打开状态，例如一组电平信号对应的阀开闭状态，也可以理解为自最小开度切换为最大开度。

以下对第一切换管路15或第二切换管路25中的冷媒与低温外部工质热交换的过程进行介绍。参照图1至图3所示，蒸发器14经由第一换热管路18连接于冷凝器12，第一换热管路18上设置有第一膨胀阀19。蒸发器14同时经由第二换热管路28连接于冷凝器12，第二换热管路28上设置有第二膨胀阀29。

在第一压缩机11工作，第一阀16关闭，接收到第二压缩机21启动指令且第二膨胀阀29自关闭切换为第二目标开度后，控制器控制第二阀26自关闭切换为打开并引导第二切换管路25中的冷媒先与第二换热管路28中的冷媒热交换后返回第二压缩机21的吸气端。在第一压缩机11工作时，第一冷媒回路（如图2中箭头F1所示）运行，蒸发器14和冷凝器12之间存在压差，控制第二膨胀阀29自关闭切换为第二目标开度后，第二膨胀阀29会起到节流作用。第二膨胀阀29使在冷凝器12中冷凝的高温高压状态的液相冷媒膨胀为低压的液相冷媒并经由第二换热管路28返回至蒸发器14中（如图2中箭头F4所示），控制器控制第二阀26自关闭切换为打开并引导第二切换管路25中的冷媒先与第二换热管路28中的、已经降温的冷媒热交换后返回第二压缩机21的吸气端（如图2中箭头F3所示）。在可选的结构设计方式中，第二切换管路25的一部分管段（如图中27所示）和第二换热管路28可以集成于一台氟冷换热器30中。氟冷换热器30可选地设置于第二阀26的上游或下游。

对应的，在第二压缩机21工作，第二阀26关闭，接收到第一压缩机11启动指令且第一膨胀阀19自关闭切换为第一目标开度后，控制器控制第一阀16自关闭切换为打开并引导第一切换管路15中的冷媒先与第一换热管路18中的冷媒热交换后返回第一压缩机11的吸气端。在第二压缩机21工作时，第二冷媒回路（如图3中箭头F2所示）运行，蒸发器14和冷凝器12之间同样存在压差，控制第一膨胀阀19自关闭切换为第一目标开度后，第一膨胀阀19会起到节流作用。第一膨胀阀19使在冷凝器12中冷凝的高温高压状态的液相冷媒膨胀为低压的液相冷媒并经由第一换热管路18返回至蒸发器14中，控制器控制第一阀16自关闭切换为打开并引导第一切换管路15中的冷媒先与第一换热管路18中的、已经降温的冷媒热交换后返回第一压缩机11的吸气端。在可选的结构设计方式中，第一切换管路15和第一换热管路18可以集成于一台氟冷换热器20中（如图中17所示）。氟冷换热器20可选地设置于第一阀16的上游或下游。

如图10给出控制器的一个具体流程图。如图所示，在上述控制中，控制器执行以下具体步骤。

如果第一压缩机和第二压缩机均处于停机状态，则保持等待并监控相应的输入/输出端口。

如果第一压缩机和第二压缩机中的其中一台处于运行状态，以第一压缩机处于运行状态为例，第二压缩机待启动为例，控制器执行如图10的多个步骤。

判定是否接收到第二压缩机启动指令。

如果接收到第二压缩机启动指令，则进一步判定第一阀是否处于关闭状态。

如果未接收到第二压缩机启动指令，则保持当前运行状态不变。

如果第一阀处于非关闭状态，则说明第一压缩机尚未进入正常运行状态（例如启动过程尚未结束），则保持各部件当前运行状态不变。

如果第一阀处于关闭状态，则进一步判定第一压缩机排气温度是否高于设定排气温度阈值。

如果第一压缩机排气温度高于设定排气温度阈值，则在制冷***当前压力条件下，如果将第二压缩机排气端的冷媒引导至第二压缩机吸气端，后者出现高温报警存在极高的概率。为避免这一情况，控制第二膨胀阀自关闭切换为打开，并调节第二膨胀阀的开度至第二目标开度。可选的，可以在实验条件下测得相应的数据表，数据表中记录第一压缩机排气温度偏离设定排气温度阈值的偏差与第二换热管路的目标温度的一一对应关系。通过实时测得的第一压缩机排气温度偏离设定排气温度阈值的偏差，可以通过查表调用对应的第二换热管路的目标温度。第二换热管路的目标温度可以满足对第二切换管路中冷媒降温的需求。通过第二换热管路的目标温度和实际温度即可以通过PID控制确定第二膨胀阀的第二目标开度。在本发明的另一些实施方式中，第二目标开度也可以是定值。这样，在存在高温报警的场合，先通过对第二膨胀阀的控制使得第二换热管路中的冷媒降温，并准备好与第二切换管路中的冷媒充分热交换。

如果第一压缩机排气温度低于设定吸气温度阈值，则进一步判定第一压缩机吸气温度是否高于设定吸气温度阈值。如果第一压缩机吸气温度高于设定吸气温度阈值，则同样存在高温报警的概率。为避免这一情况，同样控制第二膨胀阀自关闭切换为打开，并调节第二膨胀阀的开度至第二目标开度，先通过对第二膨胀阀的控制使得第二换热管路中的冷媒降温，并准备好与第二切换管路中的冷媒充分热交换。

在做好热交换准备后，进一步判断第一压缩机的***压比是否高于设定压比阈值。如果第一压缩机的***压比高于设定压比阈值，则控制第二阀自关闭切换为打开，引导冷媒进入第二切换管路中，并进一步引导第二切换管路中的冷媒先与第二换热管路中的冷媒热交换后返回第二压缩机的吸气端，降低第二压缩机吸气端和排气端的压比，避免喘振。如果第一压缩机的***压比低于设定压比阈值，则可选的，保持第二阀关闭，启动第二压缩机。

启动第二压缩机后，调节第二压缩机的转速，并在第二压缩机的转速为设定转速时，控制第二阀自打开切换为关闭；并在第二阀自打开切换为关闭后，切换第二膨胀阀自第二目标开度为关闭。

设定排气温度阈值、设定吸气温度阈值和设定压比阈值在实验条件下测试得到并预先存储在控制器中。

在本发明的一些实施例中，第二膨胀阀的控制条件也可以仅设置为第一压缩机排气温度高于设定排气温度阈值，或者仅设置为第一压缩机吸气温度高于设定吸气温度阈值。

类似的，如果第二压缩机处于运行状态，第一压缩机处于待启动状态，控制器执行以下多个步骤。

判定是否接收到第一压缩机启动指令。

如果接收到第一压缩机启动指令，则进一步判定第二阀是否处于关闭状态。

如果未接收到第一压缩机启动指令，则保持当前运行状态不变。

如果第二阀处于非关闭状态，则说明第二压缩机尚未进入正常运行状态（例如启动过程尚未结束），则保持各部件当前运行状态不变。

如果第二阀处于关闭状态，则进一步判定第二压缩机排气温度是否高于设定排气温度阈值。

如果第二压缩机排气温度高于设定排气温度阈值，则在制冷***当前压力条件下，如果将第一压缩机排气端的冷媒引导至第一压缩机吸气端，后者出现高温报警存在极高的概率。为避免这一情况，控制第一膨胀阀自关闭切换为打开，并调节第一膨胀阀的开度至第一目标开度。可选的，可以在实验条件下测得相应的数据表，数据表中记录第二压缩机排气温度偏离设定排气温度阈值的偏差与第一换热管路的目标温度的一一对应关系。通过实时测得的第二压缩机排气温度偏离设定排气温度阈值的偏差，可以通过查表调用对应的第一换热管路的目标温度。第一换热管路的目标温度可以满足对第一切换管路中冷媒降温的需求。通过第一换热管路的目标温度和实际温度即可以通过PID控制确定第一膨胀阀的第一目标开度。在本发明的另一些实施方式中，第一目标开度也可以是定值。这样，在存在高温报警的场合，先通过对第一膨胀阀的控制使得第一换热管路中有冷媒，且对冷媒合理降温，准备好与第二切换管路中的冷媒充分热交换。

如果第二压缩机排气温度低于设定吸气温度阈值，则进一步判定第二压缩机吸气温度是否高于设定吸气温度阈值。如果第一压缩机吸气温度高于设定吸气温度阈值，则同样存在高温报警的概率。为避免这一情况，同样控制第一膨胀阀自关闭切换为打开，并调节第一膨胀阀的开度至第一目标开度，先通过对第一膨胀阀的控制使得第一换热管路中的冷媒降温，并准备好与第一切换管路中的冷媒充分热交换。

在做好热交换准备后，进一步判断第二压缩机的***压比是否高于设定压比阈值。如果第二压缩机的***压比高于设定压比阈值，则控制第一阀自关闭切换为打开，引导冷媒进入第一切换管路中，并进一步引导第一切换管路中的冷媒先与第一换热管路中的冷媒热交换后返回第一压缩机的吸气端，降低第一压缩机吸气端和排气端的压比，避免喘振。如果第二压缩机的***压比低于设定压比阈值，则可选的，保持第一阀关闭，启动第一压缩机。

启动第一压缩机后，调节第一压缩机的转速，并在第一压缩机的转速为设定转速时，控制第一阀自打开切换为关闭；并在第一阀自打开切换为关闭后，切换第一膨胀阀自第一目标开度为关闭。

设定排气温度阈值、设定吸气温度阈值和设定压比阈值在实验条件下测试得到并预先存储在控制器中。

在本发明的一些实施例中，第一膨胀阀的控制条件也可以仅设置为第二压缩机排气温度高于设定排气温度阈值，或者仅设置为第二压缩机吸气温度高于设定吸气温度阈值。

由于第一压缩机和第二压缩机可以具有不同能力，第一目标开度独立计算。当第一压缩机和第二压缩机具有不同能力时，其所对应的设定排气温度阈值、设定吸气温度阈值和设定压比阈值在数值上也可有所不同。

参照图4至图6对本发明所提供的制冷设备的第二种实施方式进行介绍。与第一实施例不同的，本实施方式中不再设置第一换热管路和第二换热管路。具体如图所示，制冷设备还包括第一风机35和第二风机37。第一风机35与第一切换管路对应设置，第二风机37与第二切换管路对应设置。第一风机35和第一切换管路的一段管段（如图中17所示）可以集成在一台风冷换热器36中，第二风机37和第二切换管路的一段管段（如图中27所示）也可以集成在另一台风冷换热器38中。

如图5所示，在第一压缩机工作，第一阀关闭、同时接收到第二压缩机启动指令的情况下，第一冷媒回路导通（如图5中箭头F1所示），控制器控制第二阀自关闭切换为打开，第二风机37开始工作，引导第二切换管路中的冷媒先与空气热交换后返回第二压缩机的吸气端（如图5中箭头F3所示）。

类似的，在第二压缩机工作，第二阀关闭，同时接收到第一压缩机启动指令的情况下，第二冷媒回路导通（如图6中箭头F2所示），控制器控制第一阀自关闭切换为打开，第一风机35开始工作，引导第二切换管路中的冷媒先与空气热交换后返回第一压缩机的吸气端。

控制器在第二压缩机启动后，控制第二阀自打开切换为关闭，并从第二阀停止经过预定时间后，控制第二风机37关闭。

类似的，控制器在第一压缩机启动后，控制第一阀自打开切换为关闭，并从第一阀停止经过预定时间后，控制第一风机35关闭。

参照图7至图9对本发明所提供的制冷设备的第三种实施方式进行介绍。与第一实施例不同的，本实施方式中不再设置第一换热管路和第二换热管路，具体如图所示，制冷设备还包括第一水冷管路31和第二水冷管路33。第一水冷管路31与第一切换管路对应设置，第二水冷管路33与第二切换管路对应设置。第一水冷管路31和第一切换管路的一段管段（如图中17所示）可以集成在一台水冷换热器32中，第二水冷管路33和第二切换管路的一段管段（如图中27所示）可以集成在另一台水冷换热器34中。

如图8所示，在第一压缩机工作，第一阀关闭，同时接收到第二压缩机启动指令的情况下，第一冷媒回路导通（如图8中箭头F1所示），控制器控制第二阀自关闭切换为打开，引导第二切换管路中的冷媒先与第二水冷管路33中的水热交换后返回第二压缩机的吸气端（如图8中箭头F3所示）。

类似的，在第二压缩机工作，第二阀关闭，同时接收到第一压缩机启动指令的情况下，第二冷媒回路导通（如图9中箭头F2所示），控制器控制第一阀自关闭切换为打开，引导第一切换管路中的冷媒先与第一水冷管路31中的水热交换后返回第一压缩机的吸气端。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.制冷设备，其特征在于，包括：

冷媒按照顺序经由第一压缩机、冷凝器、节流装置以及蒸发器进行循环的第一冷媒回路；第一压缩机的排气端经由第一切换管路连接于第一压缩机的吸气端，第一切换管路上设置有第一阀；所述蒸发器还额外经由第一换热管路连接于所述冷凝器，所述第一换热管路上设置有第一膨胀阀；

冷媒按照顺序经由第二压缩机、冷凝器、节流装置以及蒸发器进行循环的第二冷媒回路；第二压缩机的排气端经由第二切换管路连接于第二压缩机的吸气端，第二切换管路上设置有第二阀；所述蒸发器还额外经由第二换热管路连接于所述冷凝器，所述第二换热管路上设置有第二膨胀阀；和

控制器，在第一压缩机工作，第一阀关闭，同时接收到第二压缩机启动指令且第二膨胀阀自关闭切换为第二目标开度后，控制第二阀自关闭切换为打开并引导第二切换管路中的冷媒先与第二换热管路中的冷媒热交换后返回第二压缩机的吸气端；或在第二压缩机工作，第二阀关闭，同时接收到第一压缩机启动指令且第一膨胀阀自关闭切换为第一目标开度后，将第一阀自关闭切换为打开并引导第一切换管路中的冷媒先与第一换热管路中的冷媒热交换后返回第一压缩机的吸气端。

2.根据权利要求1所述的制冷设备，其特征在于，

在第一压缩机工作，第一阀关闭，接收到第二压缩机启动指令且在第一压缩机排气温度高于设定排气温度阈值的情况下，控制器控制所述第二膨胀阀自关闭切换为打开，并控制第二膨胀阀保持在第二目标开度；

在所述第一压缩机的***压比高于设定压比阈值且所述第二膨胀阀保持在第二目标开度的情况下，控制器控制第二阀自关闭切换为打开，引导第二切换管路中的冷媒先与第二换热管路中的冷媒热交换后返回第二压缩机的吸气端；或

在第二压缩机工作，第二阀关闭，接收到第一压缩机启动指令且在第二压缩机排气温度高于设定排气温度阈值的情况下，控制器控制所述第一膨胀阀自关闭切换为打开，并控制第一膨胀阀保持在第一目标开度；

在所述第二压缩机的***压比高于设定压比阈值且所述第一膨胀阀保持在第一目标开度的情况下，控制器控制第一阀自关闭切换为打开，引导第一切换管路中的冷媒先与第一换热管路中的冷媒热交换后返回第一压缩机的吸气端。

3.根据权利要求1所述的制冷设备，其特征在于，

在第一压缩机工作，第一阀关闭，接收到第二压缩机启动指令且在第一压缩机排气温度低于设定排气温度阈值且第一压缩机吸气温度高于设定吸气温度阈值的情况下，控制器控制所述第二膨胀阀自关闭切换为打开，并控制第二膨胀阀保持在第二目标开度；

在所述第一压缩机的***压比高于设定压比阈值且所述第二膨胀阀保持在第二目标开度的情况下，控制器控制第二阀自关闭切换为打开，引导第二切换管路中的冷媒先与第二换热管路中的冷媒热交换后返回第二压缩机的吸气端；或

在第二压缩机工作，第二阀关闭，接收到第一压缩机启动指令且在第二压缩机排气温度低于设定排气温度阈值且第二压缩机吸气温度高于设定吸气温度阈值的情况下，控制器控制所述第一膨胀阀自关闭切换为打开，并控制第一膨胀阀保持在第一目标开度；

在所述第二压缩机的***压比高于设定压比阈值且所述第一膨胀阀保持在第一目标开度的情况下，控制器控制第一阀自关闭切换为打开，引导第一切换管路中的冷媒先与第一换热管路中的冷媒热交换后返回第一压缩机的吸气端。

4.根据权利要求1所述的制冷设备，其特征在于，

控制器在第一压缩机工作，第一阀关闭，接收到第二压缩机启动指令控制第二阀自关闭切换为打开且在第二压缩机达到设定转速后，控制第二阀自打开切换为关闭；或者

控制器在第二压缩机工作，第二阀关闭，接收到第一压缩机启动指令控制第一阀自关闭切换为打开且在第一压缩机达到设定转速后，控制第一阀自打开切换为关闭。

5.根据权利要求1所述的制冷设备，其特征在于，

控制器在第一压缩机工作，第一阀关闭，接收到第二压缩机启动指令控制第二阀自关闭切换为打开且在第二压缩机达到设定转速后，控制第二阀自打开切换为关闭，并在所述第二阀关闭后，切换第二膨胀阀自第二目标开度为关闭；或

控制器在第二压缩机工作，第二阀关闭，接收到第一压缩机启动指令控制第一阀自关闭切换为打开且在第一压缩机达到设定转速后，控制第一阀自打开切换为关闭，并在所述第一阀关闭后，切换第一膨胀阀自第一目标开度为关闭。

6.根据权利要求1所述的制冷设备，其特征在于，

控制器在第一压缩机工作，第一阀关闭，接收到第二压缩机启动指令且第一压缩机的***压比高于设定压比阈值的情况下，控制第二阀自关闭切换为打开并引导第二切换管路中的冷媒先与第二换热管路热交换后返回第二压缩机的吸气端；并在第一压缩机工作，第一阀关闭，接收到第二压缩机启动指令且第一压缩机的***压比低于设定压比阈值的情况下，保持第二阀关闭，启动第二压缩机；或

控制器在第二压缩机工作，第二阀关闭，接收到第一压缩机启动指令且第二压缩机的***压比高于设定压比阈值的情况下，控制第一阀自关闭切换为打开并引导第一切换管路中的冷媒先与第一换热管路热交换后返回第一压缩机的吸气端；并在第二压缩机工作，第二阀关闭，接收到第一压缩机启动指令且第二压缩机的***压比低于设定压比阈值的情况下，保持第一阀关闭，启动第一压缩机。

Images