CN114857761B - 空调*** - Google Patents

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Abstract

空调***具备:制冷剂回路,其供制冷剂依次经由压缩机、冷凝器、节流阀以及蒸发器而循环;制冷剂支路,其供制冷剂依次经由压缩机、热气旁通阀以及蒸发器而循环;和控制器,其至少控制所述压缩机、节流阀和所述热气旁通阀;压缩机运行状态下,所述控制器配置为采样和/或计算若干个***运行参数并在至少一个***运行参数处于预警临界范围内时使所述热气旁通阀导通并保持在根据所述蒸发器实时液位确定的预警临界目标开度且在全部***运行参数均处于非预警临界范围内时使所述热气旁通阀关闭至最小开度。本发明可以确保在高压比高负荷极限工况下空调***稳定运行,提升机组可靠性。

Description

空调***
技术领域
本发明涉及空气调节技术领域,尤其涉及一种空调***。
背景技术
磁悬浮离心式压缩机凭借自身高效的特点得到越来越多用户的认可,各空调主机制造商纷纷引入,进行磁悬浮中央空调机组的研发,以响应时长需求。磁悬浮离心式压缩机具有高效的特点,但受限于离心式压缩机的特性,在高压比或者高负荷运行时稳定性较差,容易发生喘振报警。在此种公开下磁悬浮轴承高速运转,并在报警时突然停止运转,高速运转的轴承由于惯性问题运行位移很容易偏移,造成轴承机械故障,导致压缩机损坏。
磁悬浮压缩机高压比工况喘振控制通常通过压缩机入口导叶的开度变化进行调节,但是入口导叶的调节程度有限,不能很好地起到高压比工况稳定运行的作用。
本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本申请背景技术的理解,因此,其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。
发明内容
为保证空调***在极限高压比工况下稳定运行,防止喘振、吸气带液等故障的发生,本发明的一个方面设计并提供一种空调***。
在本发明的一些实施方式中,空调***,具备:制冷剂回路,其供制冷剂依次经由压缩机、冷凝器、节流阀以及蒸发器而循环;制冷剂支路,其供制冷剂依次经由压缩机、热气旁通阀以及蒸发器而循环;和控制器,其至少控制所述压缩机、节流阀和所述热气旁通阀;压缩机运行状态下,所述控制器配置为采样和/或计算若干个***运行参数并在至少一个***运行参数处于预警临界范围内时使所述热气旁通阀导通并保持在根据所述蒸发器实时液位确定的预警临界目标开度且在全部***运行参数均处于非预警临界范围内时使所述热气旁通阀关闭至最小开度。
在本发明的一些实施方式中,所述控制器配置为采样压缩机排气压力、压缩机吸气压力、压缩机工作电流、压缩机实际转速并将压缩机排气压力、压缩机工作电流、压缩机压比和/或转速偏差作为***运行参数;其中压缩机压比为压缩机排气绝对压力与压缩机吸气绝对压力的比值,所述转速偏差为压缩机实际转速和压缩机喘振转速之差;所述控制器配置为将至少一个所述***运行参数和与该***运行参数对应的设定阈值进行比较以确定所述***运行参数是否处于预警临界范围内。
在本发明的一些实施方式中,所述控制器还配置为将压缩机排气压力和压缩机压比作为响应运行参数;所述控制器还配置在***运行参数不再处于预警临界范围内且所述响应运行参数处于响应临界范围内时使所述热气旁通阀保持导通并保持在根据所述蒸发器实时液位确定的响应临界目标开度且在全部***运行参数均处于非预警临界范围内时使所述热气旁通阀关闭至最小开度。
在本发明的一些实施方式中,所述控制器使所述热气旁通阀导通并保持在根据所述蒸发器实时液位确定的预警临界目标开度时,在满足开阀条件的情况下,将热气旁通阀单个调节周期的开阀量限制为一个设定的增加量执行开阀控制直至在若干个调节周期内热气旁通阀的实际开度为根据所述蒸发器实时液位确定的预警临界目标开度。
在本发明的一些实施方式中,所述控制器使所述热气旁通阀关闭至最小开度时,在满足关闭条件的情况下,将热气旁通阀单个调节周期的关阀量限制为一个设定的减小量执行关阀控制,直至在若干个调节周期内热气旁通阀的实际开度为热气旁通阀的最小开度。
在本发明的一些实施方式中,所述控制器具有:若干个预警临界目标开度;控制器配置为将所述蒸发器实时液位与预警液位阈值比较并在实时液位高于预警液位阈值时调用较小的预警临界目标开度且在所述蒸发器实时液位低于预警液位阈值时调用较大的预警临界目标开度。
在本发明的一些实施方式中,所述控制器具有:若干个响应临界目标开度;控制器配置为将所述蒸发器实时液位与响应液位阈值比较并在实时液位高于响应液位阈值时调用较小的响应临界目标开度且在所述蒸发器实时液位低于响应液位阈值时调用较大的响应临界目标开度。
在本发明的一些实施方式中,空调***还具备:单向阀,所述单向阀的入口连接所述压缩机,所述单向阀自所述单向阀的入口向所述单向阀的出口单向导通;所述制冷剂支路供制冷剂依次经由压缩机、单向阀、热气旁通阀以及蒸发器而循环。
在本发明的一些实施方式中,所述蒸发器具有:空腔,所述空腔配置为容纳制冷剂;制冷剂入口,所述制冷剂入口形成于所述空腔底端;所述制冷剂支路中的制冷剂自所述制冷剂入口进入所述空腔。
在本发明的一些实施方式中,所述蒸发器还具有:旁通挡板,所述旁通挡板至少部分覆盖所述制冷剂入口。
与现有技术相比,本发明的优点和积极效果是:本发明可以确保在高压比高负荷极限工况下空调***稳定运行,提升机组可靠性。
结合附图阅读本发明的具体实施方式后,本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的空调***一种实施例的结构示意图;
图2为本发明所提供的空调***中控制器的第一种流程图;
图3为本发明所提供的空调***中控制器的第二种路程图;
图4为本发明所提供的空调***中控制器控制热气旁通阀开阀时的一种流程图;
图5为本发明所提供的空调***中控制器控制热气旁通阀关阀时的一种流程图;
图6为本发明所提供的空调***中控制器确定预警临界目标开度时的一种流程图;
图7为本发明所提供的空调***中控制器确定响应临界目标开度时的一种流程图;
图8为本发明所提供的空调***中控制器的一种流程图;
图9为本发明所提供的空调***的结构示意图,其中示出制冷剂支路的入口;
图10为本发明所提供的空调***的结构示意图,其中示出制冷剂支路的出口;
图11为本发明所提供的空调***的结构示意图,其中示出旁通挡板;
图12为本发明所提供的空调***中一组可选参数的示例。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。
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。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
图1是第一实施方式的空调***的结构示意图。
如图1所示,空调***1具备制冷剂回路10。制冷剂回路10供制冷剂依次经由压缩机12、冷凝器14、节流阀16以及蒸发器18而循环。
以制冷模式为例,低温低压的气态制冷剂通过压缩机12压缩后变为高温高压的气态制冷剂,高温高压的气态制冷剂进入冷凝器14冷凝,制冷剂在冷凝器14中同载冷剂进行热交换,将热量释放给载冷剂。通过泵的循环载冷剂将热量释放到室外空气中。高温高压的气态制冷剂通过冷凝后变为中温高压的液态制冷剂,进入节流阀16节流变为低温低压的液态制冷剂,低温低压的液态制冷剂进入蒸发器18,在蒸发器18中低温低压的液态制冷剂与另一路载冷剂进行热交换,将冷量传递到载冷剂中,通过泵的循环载冷剂携带的冷量进入室内,通过室内盘管和风机给室内降温,低温低压的液态制冷剂经过蒸发后变为低温低压的过热气体进入压缩机12继续进行参与循环。载冷剂可以是水、乙二醇或其它任何的可作为载冷剂的液体。在本实施方式中,压缩机12为磁悬浮离心式压缩机。
制冷剂回路10中的压缩机12和节流阀16通过控制器30进行操作和控制,从而使得压缩机12工作在需要的频率、节流阀16工作在需要的开度。控制器30包括CPU(中央处理器,Central Processing Unit)、存储器、输入/输出接口和/或通信接口。存储器可以包括易失性存储器和非易失性存储器,存储器可以存储与压缩机12、节流阀16等元器件相关联的指令和数据。处理器的至少一部分可以访问存储器以执行在存储器中所存储的指令并执行与指令相关联的功能。输入/输出接口可以包括各种输入/输出电路,并且将来自外部设备(例如云服务器)的命令或数据传送到空调***1的任何其它元器件,或者向外部设备输出来自空调***1的任何其它元器件的数据。通信接口可以包括各种通信电路,并且在空调***1与外部设备之间建立通信,例如,通信接口可以支持通过无线通信(例如Wi-Fi、蓝牙、近场通信)或有线通信与外部设备连接。
空调***1还包括制冷剂支路20。制冷剂支路20供制冷剂依次经由压缩机12、热气旁通阀22以及蒸发器18而循环。
通过压缩机12压缩后变为高温高压的气态制冷剂可以在热气旁通阀22导通的情况下经过制冷剂支路20引入到蒸发器18一侧。
制冷剂支路20中的热气旁通阀22通过控制器30进行操作和控制。
理论上,制冷剂支路20可以在制冷剂回路10中任意流动高温高压气态制冷剂的管路中引出气态制冷剂,并将气态制冷剂引出至制冷剂回路10中任意流动低温低压液态制冷剂的管路中,使得二者混合。空调***1稳定正常运行时,压缩机12的吸排气质量流量固定,导通的制冷剂支路20会将排气质量流量直接旁通至蒸发器18一部分,此时通过冷凝器14的质量流量减小。由于在本实施方式中,冷凝器14一侧的载冷剂的条件不变(例如,进水条件不变),所以当通过冷凝器14的质量流量减小时,出水温度较制冷剂支路20关断的情况降低。出水温度对应着冷凝压力,即压缩机12的排气压力降低,压缩机12的工作电流降低。由于制冷剂支路20的引出作用,通过蒸发器18的质量流量增加,进一步增加蒸发器18内一部分液态制冷剂的蒸发,蒸发器18内的蒸发压力提升,即吸气压力提升。对应着压缩机12的压比降低。由于压缩机12的喘振转速和压缩机12的排气压力成正比关系,压比降低对应着喘振转速降低,从而使得正常运行的压缩机12偏离喘振区域稳定运行,同时降低了压缩机12工作电流和排气压力,可以起到预防机组故障报警的作用。
高温高压的气态制冷剂进入蒸发器18中时,会对蒸发器18中的液态制冷剂造成冲击,导致蒸发器18中的液面发生波动,存在压缩机12吸气带液导致压缩机12故障的风险,在压缩机12运行状态下,如图2所示,控制器30配置为采样和/或计算若干个***运行参数并在至少一个***运行参数处于预警临界范围内使热气旁通阀22导通并保持在根据蒸发器18实时液位确定的预警临界目标开度且在全部***运行参数均处于非预警临界范围内时使热气旁通阀22关闭至最小开度。控制器30在压缩机12运行状态下,根据***运行参数判断压缩机12是否处于预警临界范围并在处于预警临界范围时使热气旁通阀22导通,通过制冷剂支路20的调节使得压缩机12偏离喘振区域稳定运行,另一方面根据蒸发器18实时液位控制热气旁通阀22的开度,避免压缩机12吸气带液,在高压比高负荷极限工况下辅助机组稳定运行,提升机组可靠性。
参见图8所示,在本发明的一个实施方式中,控制器30配置为采样压缩机排气压力、压缩机吸气压力、压缩机工作电流和压缩机实际转速,并将压缩机排气压力、压缩机工作电流、压缩机压比和/或转速偏差作为***运行参数。在前述的***运行参数中,压缩机压比为压缩机排气绝对压力与压缩机吸气绝对压力的比值,转速偏差为压缩机实际转速和压缩机喘振转速之差,压缩机喘振转速可以根据压缩机型号对应的图表查表获得。
控制器配置为将至少一个***运行参数和与该***运行参数对应的第一设定阈值进行比较以确定***运行参数是否处于预警临界范围内。
示例性的,控制器在满足以下四个条件的任意一者时,确定***运行参数处于预警临界范围内,即:
1)采样的压缩机排气压力大于第一排气压力设定阈值:Pd>P1,其中Pd为采样的压缩机排气压力,P1为第一排气压力设定阈值。
2)采样的压缩机工作电流大于第一工作电流设定阈值:Id>I1,其中Id为采样的压缩机工作电流,I1为第一工作电流设定阈值。
3)计算的压缩机压比大于第一压比设定阈值:Pr>Pr1,其中Pr为计算的压缩机压比,Pr1为第一压比设定阈值。
4)计算的转速偏差小于第一偏差设定阈值:Rd<Rd1,其中Rd为计算的转速偏差,Rd=压缩机实际转速(Actual Speed)-压缩机喘振转速(Surge Speed),Rd1为第一偏差设定阈值。
在控制器确定***运行参数处于预警临界范围内后,进一步根据蒸发器实时液位确定蒸发器实时液位对应的预警临界目标开度。预警临界目标开度为调节热气旁通阀开启的最大开阀阈值。预警临界目标开度的设定将在下文中予以进一步详细介绍。
控制器配置为将全部***运行参数和与该***运行参数对应的第二设定阈值进行比较以确定***运行参数是否均处于非预警临界范围内,即同时满足以下四个条件时,控制器判定***运行参数均处于非预警临界范围内。
1)采样的压缩机排气压力小于第二排气压力设定阈值:Pd<P2,其中Pd为采样的压缩机排气压力,P2为第二排气压力设定阈值。
2)采样的压缩机工作电流小于第二工作电流设定阈值:Id<I2,其中Id为采样的压缩机工作电流,I2为第二工作电流设定阈值。
3)计算的压缩机压比小于第二压比设定阈值:Pr<Pr2,其中Pr为计算的压缩机压比,Pr2为第二压比设定阈值。
4)计算的转速偏差大于第二偏差设定阈值:Rd>Rd2,其中Rd为计算的转速偏差,Rd2为第二偏差设定阈值。
在控制器判断全部***运行参数均处于非预警临界范围内后,使热气旁通阀关闭至最小开度。
在本发明的一些实施方式中,压缩机的实际工况处于预警临界范围和非预警临界范围之间的中间状态,例如经过制冷剂支路的调节,***运行参数已不再满足预警临界范围,但也未落入非预警临界范围内,此时理想的情况是通过制冷剂支路的调节使得压缩机的实际工况向非预警临界范围靠拢,但由于空调***的运行环境复杂,也同时需要确保若实际工况进入预警临界范围后,保持***的稳定运行。基于此设计初衷,控制器还配置为将压缩机排气压力和压缩机压比作为响应运行参数,
如图3所示,控制器还配置在***运行参数不再处于预警临界范围内且响应运行参数处于响应临界范围内时使热气旁通阀保持导通并保持在根据蒸发器实时液位确定的响应临界目标开度且在全部***运行参数均处于非预警临界范围内时使热气旁通阀关闭至最小开度。
在本发明的一些实施方式中,控制器配置为将响应运行参数和与该响应运行参数对应的第一设定阈值和第二设定阈值分别进行比较以确定响应运行参数是否处于响应临界范围内。
如图8所示,示例性的,控制器在满足以下两个条件的任意一者时,确定响应运行参数处于响应临界范围内。
1)采样的压缩机排气压力小于等于第一排气压力设定阈值且大于等于第二排气压力设定阈值:Pd2≤Pd≤Pd1。
2)计算的压缩机压比小于等于第一压比设定阈值且大于等于第二压比设定阈值:Pr2≤Pr≤Pr1。
在控制器确定响应运行参数处于响应临界范围内后,进一步根据蒸发器实时液位确定蒸发器实时液位对应的响应临界目标开度。响应临界目标开度为调节热气旁通阀开启的、对应当前工况的最大开阀阈值。响应临界目标开度的设定将在下文中予以进一步详细介绍。
如图4所示,在本发明的一些实施例中,控制器使热气旁通阀导通并保持在根据蒸发器实时液位确定的预警临界目标开度时,如果一直满足开阀条件,例如热气旁通阀的实时开度并未达到预警临界目标开度且***运行参数处于预警临界范围内,则将热气旁通阀单个调节周期的开阀量限制为一个设定的增加量,执行开阀控制,直至在若干个调节周期内热气旁通阀的实际开度为根据蒸发器实时液位确定的预警临界目标开度。增加量可以是固定的步数或者是开阀幅度,例如单个调节周期开阀a%。
如图5所示,在本发明的一些实施例中,控制器使热气旁通阀关闭至最小开度时,如果一直满足关闭条件,例如热气旁通阀的实时开度并未达到最小开度且全部***运行参数均处于非预警临界范围内,则将热气旁通阀单个调节周期的关阀量限制为一个设定的减小量,执行关阀控制,直至在若干个调节周期内热气旁通阀的实际开度为热气旁通阀的最小开度。减小量可以是固定的步数或者是关阀幅度,例如单个调节周期关阀b%。
如图6所示,在本发明的一些实施例中,控制器具有若干个预警临界目标开度。控制器配置为将蒸发器实时液位与预警液位阈值比较,并在实时液位高于预警液位阈值时调用较小的预警临界目标开度且在蒸发器实时液位低于预警液位阈值时调用较大的预警临界目标开度。
在控制器确定***运行参数处于预警临界范围内后,即配置为将蒸发器实时液位与预警液位阈值比较以确定蒸发器实时液位对应的预警临界目标开度。
也即,如果蒸发器实时液位高于上限预警液位阈值:Lq>Lq1,则蒸发器实时液位对应的预警临界目标开度为Hv1;
如果蒸发器实时液位低于下限预警液位阈值:Lq<Lq2,则蒸发器实时液位对应的预警临界目标开度为Hv3;
如果蒸发器实时液位处于上限预警液位阈值和下限预警液位阈值之间,则蒸发器实时液位对应的预警临界目标开度为Hv2;
满足Hv0<Hv1<Hv2<Hv3,其中Hv0为热气旁通阀最小开度。
预警临界目标开度综合空调***的实际工况以及蒸发器实时液位确定,实际工况濒临极限工况且蒸发器实时液位偏高时,热气旁通阀给予最小的预警临界目标开度,辅以将开阀幅度作为增加量,可以使得***得到平稳且有效地调节,保持稳定运行的同时避免压缩机吸气带液。实际工况频率极限公开且蒸发器实时液位处于可控范围内时,热气旁通阀给予最大的预警临界目标开度,可以使得空调***尽快得到响应。
如图7所示,在本发明的另一些实施方式中,控制器具有若干个响应临界目标开度。控制器配置为将蒸发器实时液位与响应液位阈值比较并在实时液位高于响应液位阈值时调用较小的响应临界目标开度且在蒸发器实时液位低于响应液位阈值时调用较大的响应临界目标开度。
在控制器确定***运行参数不处于预警临界范围内,且响应运行参数处于响应临界范围内后,即配置为将蒸发器实时液位与响应液位阈值比较以确定响应临界目标开度,示例性的,选用上限预警液位阈值为响应液位阈值。当然也可以选用其它液位值作为响应液位阈值。
也即,如果蒸发器实时液位高于响应液位阈值:Lq>Lq1,则蒸发器实时液位对应的响应临界目标开度为Hv2,反之,则蒸发器实时液位对应的响应临界目标开度为Hv3。当***运行参数不处于预警临界范围内时,空调***的运行已逐渐偏离极限工况,此时,引起蒸发器实时液位沸腾波动的可能性也随之降低,在相同的蒸发器实时液位条件下,可以相对于预警临界目标开度选用较大的响应临界目标开度,使得***的全部***运行参数均尽快处于非预警临界范围内。
图12为各参数的一组示例,沿用图12中的示例,控制器可选地执行以下步骤。
控制空调机组(包括压缩机和节流发)正常运行,热气旁通阀处于关闭状态。
控制器保持按照设定采样周期采样、计算各***运行参数,包括压缩机排气压力Pd、压缩机吸气压力Ps、压缩机工作电流Id、压缩机压比Pr、转速偏差Pd。
如果计算的压缩机压比Pr>3.5,同时采样的压缩机工作电流Id=195A,即判定***运行参数处于预警临界范围内。
判定***运行参数处于预警临界范围内后,采样蒸发器实时液位Lq,如果满足Lq>Lq1,则蒸发器实时液位对应的预警临界目标开度为Hv1;
控制热气旁通阀执行开阀操作,将热气旁通阀单个调节周期的开阀量限制为a%.
在一个调节周期结束时,控制器判断热气旁通阀的开度是否达到根据蒸发器实时液位确定的预警临界目标开度Hv1,同时确定***运行参数是否均处于非预警临界范围内;如果已达到根据蒸发器实时液位确定的预警临界目标开度Hv1且全部***运行参数尚未均处于非预警临界范围内,则停止开阀并保持热气旁通阀的开度为预警临界目标开度Hv1;如果尚未达到根据蒸发器实时液位确定的预警临界目标开度Hv1且全部***运行参数尚未均处于非预警临界范围内,则在下一个调节周期内再次开阀a%,直至达到根据蒸发器实时液位确定的预警临界目标开度Hv1。
保持热气旁通阀的开度为预警临界目标开度Hv1,在制冷剂支路的作用下,压缩机压比逐渐降低,当采样到压缩机压比Pr降低到3.3时,即压缩机压比不再满足Pr>3.5的条件,但由于Pr依旧大于3.2,同时也不满足全部***运行参数均处于非预警临界范围内的条件。
控制器将压缩机压比作为响应运行参数,并判断Pr=3.3满足Pr2≤Pr≤Pr1,处于响应临界范围。
控制器进一步根据蒸发器实时液位确定蒸发器实时液位对应的响应临界目标开度,即在Lq>Lq1时,热气旁通阀的目标开度自预警临界目标开度Hv1变为响应临界目标开度Hv2,热气旁通阀在下一个调节周期内再次开阀a%,直至热气旁通阀的开度为响应临界目标开度Hv2。
在热气旁通阀的开度保持在响应临界目标开度Hv2一段时间后,压缩机压比降低至Pr=3.1,压缩机工作电流因为制冷剂支路的调节降低至191A,虽然***运行参数呈下降状态,但压缩机工作电流尚未处于非预警临界范围内,热气旁通阀开度依旧保持在响应临界目标开度Hv2。
若干个调节周期后,由于空调***工况或者需求发生变化,满足压缩机工作电流=190A,即压缩机工作电流也处于非预警临界范围内,则控制器控制热气旁通阀进入关阀操作,在下一个调节周期内以设定的减小量b%关阀,直至热气旁通阀恢复到最小开度Hv0。在连续关阀的若干个调节周期内,如果有***运行参数不再处于非预警临界范围内,则保持热气旁通阀的当前开度不变。
出于保护压缩机的目的,空调***还包括单向阀24。如图9所示,单向阀24的入口连接压缩机12,单向阀24在入口压力高于出口压力时自单向阀24的入口向单向阀24的出口单向导通。在本发明的一些实施方式中,特别设计制冷剂支路20供制冷剂依次经由压缩机12、单向阀24、热气旁通阀22以及蒸发器18而循环。在单向阀24的下游设计制冷剂支路20的入口可以保证单向阀24始终处于正常工作的开启状态,防止在热气旁通阀22开启的瞬间发生误动作,导致压缩机12排出的制冷剂瞬间无法正常流出,较高的压力回冲压缩机内部出现故障。如果将制冷剂支路20的入口设计在压缩机12的排气口和单向阀24入口之间,制冷剂支路20同样可以发挥作用,但是,压缩机12正常运行时,压缩机12排出的高温高压制冷剂气体一直是平稳输出的,单向阀24导通状态下,前端和后端压力相同;当热气旁通阀22开启的一瞬间,高温高压的气态制冷剂被引导至蒸发器18中,如果制冷剂支路20的入口在单向阀24的入口一侧,单向阀24的入口上游的压力突然降低,而此时单向阀24的出口下游的压力与热气旁通阀22开启之前相同,即会出现单向阀24的出口后端压力瞬间高于单向阀24的入口前端压力的情况,单向阀24瞬间关闭,由于此时热气旁通阀22的开阀程度有限,压缩机12排出的高温高压气态制冷剂不可能完全通过制冷剂支路20疏导,即会出现回冲反顶压缩机内部,导致轴承故障。
在另一端,蒸发器18具有空腔26。空腔26配置为容纳制冷剂,空腔26底端形成有制冷剂入口28。制冷剂支路20中的制冷剂自制冷剂入口28进入空腔26。制冷剂支路20的终端接口设计在蒸发器18底部位置,在***运行参数处于预警临界范围内时,高温高压的气态制冷剂经过制冷剂支路20旁通到低压侧,即经过蒸发器18再与低压侧蒸发的制冷剂一起进入压缩机12。蒸发器18内空腔26的容积相较于制冷剂支路20的流量来说较大,当经过制冷剂支路20的制冷剂流量一定时,制冷剂进入蒸发器18后流速降低,可以有效地减少高速制冷剂流动产生的噪声,降低热气旁通阀22开启时的制冷剂气流噪音。同时,高温高压的气态制冷剂经过蒸发器18底部与大量低温低压的液态制冷剂混合,可以促使部分液态制冷剂蒸发,降低通过制冷剂支路20流至低压侧的制冷剂的温度,避免高温高压的气态制冷剂直接进入压缩机12的吸气端,导致压缩机12吸气过热,进一步引发电机温度过高。与其相比,如果将制冷剂支路20的出口设置在蒸发器18与压缩机12吸气端之间的制冷剂配管上,制冷剂支路20同样可以起到调节作用。但制冷剂配管的容积有限,无法起到缓冲作用,有效降低高温高压的气态制冷剂的流速,起不到降低噪音的作用。同时,旁通来的高温高压的气态制冷剂会与低温低压的气态制冷剂混合后直接进入压缩机12的吸气端,导致吸气温度升高后进入压缩机12,同样可能导致吸气过热或者电机过热的故障。而如果将制冷剂支路20的出口设置在蒸发器18对应气态制冷剂流动的区域,例如空腔26的上侧,即从上向下流入空腔26,制冷剂的流速可以降低,但是此时高温高压的气态制冷剂时和低温低压的气态制冷剂直接混合后进入压缩机12吸气端,仍可能导致压缩机12吸气过热的故障。
如图11所述,在本发明的一些实施方式中,蒸发器18还具有旁通挡板28。旁通挡板28至少部分覆盖蒸发器18空腔26底端的制冷剂入口28,例如枢转设置于制冷剂入口28,或者与制冷剂入口28间隔设置。当制冷剂支路20中的制冷剂自制冷剂入口28进入空腔26中时,旁通挡板28在与制冷剂接触后打开或一定程度的避让,从而起到泄压的作用。由于高温高压的气态制冷剂会对蒸发器18内的液态制冷剂造成冲击,旁通挡板28可以避免冲击过大导致蒸发器18内的液面沸腾,压缩机12吸入液态制冷剂,造成吸气带液的故障。旁通挡板28可以避免气态制冷剂竖直地向上冲击。示例性地,液位传感器34设置于蒸发器18中。
在上述实施方式的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.空调***,具备:
制冷剂回路,其供制冷剂依次经由压缩机、冷凝器、节流阀以及蒸发器而循环;
其特征在于,还包括:
制冷剂支路,其供制冷剂依次经由压缩机、热气旁通阀以及蒸发器而循环;和
控制器,其至少控制所述压缩机、节流阀和所述热气旁通阀;
压缩机运行状态下,控制器在满足以下四个条件的任意一者时,确定***运行参数处于预警临界范围内:
1)采样的压缩机排气压力大于第一排气压力设定阈值;
2)采样的压缩机工作电流大于第一工作电流设定阈值;
3)计算的压缩机压比大于第一压比设定阈值;
4)计算的转速偏差小于第一偏差设定阈值,所述转速偏差为压缩机实际转速与压缩机喘振转速之差;
控制器在确定***运行参数处于预警临界范围内时使所述热气旁通阀导通并保持在根据蒸发器实时液位确定的预警临界目标开度;其中所述预警临界目标开度包括:如果蒸发器实时液位高于上限预警液位阈值,则蒸发器实时液位对应的预警临界目标开度为Hv1;如果蒸发器实时液位低于下限预警液位阈值,则蒸发器实时液位对应的预警临界目标开度为Hv3;如果蒸发器实时液位处于上限预警液位阈值和下限预警液位阈值之间,则蒸发器实时液位对应的预警临界目标开度为Hv2;满足Hv0<Hv1<Hv2<Hv3,其中Hv0为热气旁通阀最小开度;
控制器还配置为将压缩机排气压力和压缩机压比作为响应运行参数,控制器在满足以下两个条件的任意一者时,确定响应运行参数处于响应临界范围内:
1)采样的压缩机排气压力小于等于第一排气压力设定阈值且大于等于第二排气压力设定阈值;
2)计算的压缩机压比小于等于第一压比设定阈值且大于等于第二压比设定阈值;
控制器为在***运行参数不再处于预警临界范围内且所述响应运行参数处于响应临界范围内时使所述热气旁通阀保持导通并保持在根据所述蒸发器实时液位确定的响应临界目标开度:其中,所述响应临界目标开度包括:如果蒸发器实时液位高于响应液位阈值,则蒸发器实时液位对应的响应临界目标开度为Hv2;如果蒸发器实时液位不高于响应液位阈值,则蒸发器实时液位对应的响应临界目标开度为Hv3;
控制器在全部***运行参数均处于非预警临界范围内时使所述热气旁通阀关闭至最小开度。
2.根据权利要求1所述的空调***,其特征在于:
所述控制器使所述热气旁通阀导通并保持在根据所述蒸发器实时液位确定的预警临界目标开度时,在满足开阀条件的情况下,将热气旁通阀单个调节周期的开阀量限制为一个设定的增加量执行开阀控制直至在若干个调节周期内热气旁通阀的实际开度为根据所述蒸发器实时液位确定的预警临界目标开度。
3.根据权利要求2所述的空调***,其特征在于:
所述控制器使所述热气旁通阀关闭至最小开度时,在满足关闭条件的情况下,将热气旁通阀单个调节周期的关阀量限制为一个设定的减小量执行关阀控制直至在若干个调节周期内热气旁通阀的实际开度为热气旁通阀的最小开度。
4.根据权利要求1至3任一项所述的空调***,其特征在于:
空调***还具备:
单向阀,所述单向阀的入口连接所述压缩机,所述单向阀自所述单向阀的入口向所述单向阀的出口单向导通;
所述制冷剂支路供制冷剂依次经由压缩机、单向阀、热气旁通阀以及蒸发器而循环。
5.根据权利要求4所述的空调***,其特征在于:
所述蒸发器具有:
空腔,所述空腔配置为容纳制冷剂;
制冷剂入口,所述制冷剂入口形成于所述空腔底端;
所述制冷剂支路中的制冷剂自所述制冷剂入口进入所述空腔。
6.根据权利要求5所述的空调***,其特征在于:
所述蒸发器还具有:
旁通挡板,所述旁通挡板至少部分覆盖所述制冷剂入口。
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