CN102980327A - 空调系统中润滑油油位检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及对空调系统中润滑油油位高低的检测技术，其公开了一种空调系统中润滑油油位检测装置，该装置包括顺次相连的流体流入管道、降温机构、连接导管、节流装置、流体流出管道；还包括温差检测装置，用于检测流体在经过节流装置后的温度值与环境温度参考点的温差值。根据此温差值与预设的温差阈值进行比较，判断管道中的流体为润滑油还是制冷剂，进而判断油槽内油位的高低。此外，本发明还提出了相应的油位检测方法，适用于对空调系统中润滑油油位的检测。

Description

空调系统中润滑油油位检测装置及方法

技术领域

本发明涉及对空调系统中润滑油油位高低的检测技术，具体的说，是涉及一种空调系统中润滑油油位检测装置及相应的检测方法，可用于检测判断压缩机是否缺油。

背景技术

在空调系统中，压缩机是极为关键的部件，压缩机平稳高效可靠的运行是空调系统可靠性的重要因素。压缩机润滑油在压缩机运转过程中起到润滑、密封作用，对于压缩机的安全运行以及空调系统的能效等有重要意义。在变频多联机空调系统中，多个压缩机及多个其它模块组合为一个复杂的空调系统，由于空调系统的复杂性，对于压缩机的维护就显得尤为重要，长期的经验表明：造成压缩机损毁的重要原因中就包括无法及时回油，具体体现在：润滑油在被制冷剂带入室内机系统后无法准确的回到自身油系统中，或者配管安装过长、落差过高等原因造成润滑油在管路系统中的某部位聚积而无法回到压缩机中，造成压缩机润滑油缺乏。

传统技术中在解决上述压缩机不能及时回油的问题上，采用的方法是：空调系统并不判断哪个压缩机缺油，而是定时、轮流从油分系统中往各个压缩机回油，或者运用高的压缩机转速同时从制冷系统中往各个压缩机回油，该方式具有盲目性，无法准确的判断哪个压缩机缺油，这样会造成润滑油油量控制不准确，可能造成某些压缩机由于不能及时回油而损毁。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提出一种空调系统中润滑油油位检测装置及方法，解决传统技术中对润滑油油量控制的盲目性，带来的压缩机可能由于不能及时回油而损毁的问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

空调系统中润滑油油位检测装置，包括顺次相连的流体流入管道、降温机构、连接导管、节流装置、流体流出管道；还包括温差检测装置，用于检测流体在经过节流装置后的温度值与温度参考点的温差值。

进一步，所述流体流入管道与空调系统中的压缩机的底部油槽连接管相连，所述流体流出管道与空调系统中的压缩机的吸气管道相连。

进一步，所述温差检测装置包括设置在流体流出管道上的第一温度传感器及设置在压缩机的吸气管道上的第二温度传感器，第一温度传感器检测的温度值为流体经过节流装置后的温度值，第二温度传感器检测的温度值为温度参考点。

或者，所述温差检测装置包括设置在流体流出管道上的第一温度传感器及设置在压缩机的吸气管道上的压力传感器，第一温度传感器检测的温度值为流体经过节流装置后的温度值，压力传感器检测的压力值对应的冷媒饱和温度值为温度参考点。

或者，所述温差检测装置包括设置在流体流出管道上的第一温度传感器及设置在压缩机的排气管道上的第二温度传感器，第一温度传感器检测的温度值为流体经过节流装置后的温度值，第二温度传感器检测的温度值为温度参考点。

或者，所述温差检测装置包括设置在流体流出管道上的第一温度传感器及设置在压缩机的排气管道上的压力传感器，第一温度传感器检测的温度值为流体经过节流装置后的温度值，压力传感器检测的压力值对应的冷媒饱和温度值为温度参考点。

本发明的另一目的，还在于提出一种空调系统中润滑油油位检测方法，该方法包括：检测流体在经过节流装置后的温度值与温度参考点的温差值，并将该温差值和预设的最大温差阈值、最小温差阈值相比，从而判断该流体为制冷剂还是润滑油，进而判定润滑油油位是否正常。

进一步，若温度参考点选取为吸气温度，则将温差值和预设的最大温差阈值、最小温差阈值相比，如果该温差值大于预设的最大温差阈值，则判定该流体为润滑油，进而判定润滑油油位正常；如果该温差值小于预设的最小温差阈值，则判定该流体为制冷剂，进而判定润滑油油位过低；所述吸气温度来源于设置在压缩机的吸气管道上的温度传感器采集的温度或来源于设置在压缩机的吸气管道上的压力传感器采集的压力值对应的冷媒饱和温度值。

进一步，若温度参考点选取为排气温度，则将温差值和预设的最大温差阈值、最小温差阈值相比，如果该温差值大于预设的最大温差阈值，则判定该流体为制冷剂，进而判定润滑油油位过低；如果该温差值小于预设的最小温差阈值，则判定该流体为润滑油，进而判定润滑油油位正常；所述排气温度来源于设置在压缩机的排气管道上的温度传感器采集的温度或来源于设置在压缩机的排气管道上的压力传感器采集的压力值对应的冷媒饱和温度值。

本发明的有益效果是：通过对流体经过节流装置后的温度值进行检测，并计算与温度参考点的温差值，根据温差值与阈值的比较从而判定润滑油的油位是否正常，为空调系统中的润滑油回油控制提供较为准确的依据，避免了盲目回油可能对压缩机造成的损害。

附图说明

图1为润滑油油位检测装置第一种实施例的应用示意图；

图2为润滑油油位检测装置第二种实施例的应用示意图；

图3为润滑油油位检测装置第三种实施例的应用示意图；

图4为润滑油油位检测装置第四种实施例的应用示意图。

图中，1为流体流入管道，2为降温机构，3为连接导管，4为节流装置，5为流体流出管道，6为第一温度传感器，7为第二温度传感器，8为压缩机，81为压缩机的底部油槽连接管，82为压缩机的吸气管道，83为压缩机的排气管道，9为压力传感器。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步的描述。

为解决传统技术中对润滑油油量控制的盲目性，带来的压缩机可能由于不能及时回油而损毁的问题，本发明提出一种空调系统中润滑油油位检测装置及方法，核心思想为：如果流入管道中的流体为润滑油，则在理想情况下，流体经过节流装置前后的温度应该不变，即为等温节流，其在整个回油回路中的温降仅仅为在经过降温机构时的温度下降值；而如果流入管道中的流体为制冷剂，其在经过节流装置前为液态，在进行节流后为气液混合状态，温度发生变化，此时在整个回油回路中的温降不仅包括流体在经过降温机构时的温度下降值，还包括在经过节流装置时的温度下降值，利用这一原理，可以通过预设温度变化阈值来区分流入管道的流体为润滑油还是制冷剂，从而判定当前润滑油的油位是否正常，为回油控制提供依据。

实施例1：

参见图1，在本例中，油位检测装置包含流体流入管道1、降温机构2、连接导管3、节流装置4、流体流出管道5及温差检测装置；所述温差检测装置由第一温度传感器6和第二温度传感器7构成；所述流体流入管道1的一端与压缩机8的底部油槽连接管81相连接，另一端与降温机构2相连，降温机构2的表面与压缩机8的吸气管道82表面采用焊接连接，利用吸气管道82内的低温制冷剂冷却降温机构2中流过的流体，降温机构2与连接导管3相连，连接导管3与节流装置4相连，所述节流装置4可以为空调系统中常用的毛细管、电子膨胀阀、节流阀等各种节流设备，用于对流体进行节流降压，节流装置4与流体流出管道5相连，流体流出管道5与压缩机8的吸气管道82相连；第一温度传感器6焊接在流体流出管道5的表面，用于检测经过节流装置4后的流体的温度值，以该温度值为第一温度值；第二温度传感器7焊接在压缩机8的吸气管道82的表面，检测吸气管道82中的流体温度，以该温度值为第二温度值（温度参考点）；

如果压缩机8的底部油槽内部油面高于压缩机8的底部油槽连接管81，则管内流动的流体为压缩机润滑油，其在所述节流装置4中节流后温度不会降低，整个流动过程中的温降只有润滑油在降温机构2中的温降。计算此时所述第一温度值与所述第二温度值之间的差值为第一温度差值。

如果压缩机8的底部油槽内部油面低于压缩机8的底部油槽连接管81，则管内流动的流体为制冷剂气体，其在所述节流装置4中节流后温度会降低，整个流动过程中的温降有润滑油在降温机构2中的温降及在所述节流装置4节流过程中的温降。计算此时所述第一温度值与所述第二温度值之间的差值为第二温度差值。

由于节流降温的原因，第二温度差值会低于第一温度差值，即当温度参考点选取为压缩机吸气温度时，流体为润滑油时的节流后的温度值会高于流体为润滑剂时的节流后的温度值。因此，可以通过预设两个温差阈值TA和TB（其中TB大于TA）来进行判定管道内的流体为润滑油还是制冷剂，如果第一温度值与第二温度值之间的温差值高于TB，即节流后的温度较高，可判定管道内流动流体为润滑油，则说明压缩机8的油槽内油面高于底部油槽连接管81，进而可判定润滑油油位正常，不缺油；如果第一温度值与第二温度值之间的温差值小于TA，即节流后的温度较低，可判定管道内流动流体为制冷剂，则说明压缩机8的油槽内油面低于底部油槽连接管81，进而可判定润滑油油位过低，缺油。

实施例2：

参见图2，在本例中，油位检测装置包含流体流入管道1、降温机构2、连接导管3、节流装置4、流体流出管道5及温差检测装置；所述温差检测装置由第一温度传感器6和压力传感器9构成；所述流体流入管道1的一端与压缩机8的底部油槽连接管81相连接，另一端与降温机构2相连，降温机构2的表面与压缩机8的吸气管道82表面采用焊接连接，利用吸气管道82内的低温制冷剂冷却降温机构2中流过的流体，降温机构2与连接导管3相连，连接导管3与节流装置4相连，所述节流装置4可以为空调系统中常用的毛细管、电子膨胀阀、节流阀等各种节流设备，用于对流体进行节流降压，节流装置4与流体流出管道5相连，流体流出管道5与压缩机8的吸气管道82相连；第一温度传感器6焊接在流体流出管道5的表面，用于检测经过节流装置4后的流体的温度值，以该温度值为第一温度值；压力传感器9焊接在压缩机8的吸气管道82的表面，检测吸气管道82中的流体压力，压力传感器9检测的压力值对应的冷媒饱和温度值为第二温度值（温度参考点）；

如果压缩机8的底部油槽内部油面高于压缩机8的底部油槽连接管81，则管内流动的流体为压缩机润滑油，其在所述节流装置4中节流后温度不会降低，整个流动过程中的温降只有润滑油在降温机构2中的温降。计算此时所述第一温度值与所述第二温度值之间的差值为第一温度差值。

如果压缩机8的底部油槽内部油面低于压缩机8的底部油槽连接管81，则管内流动的流体为制冷剂气体，其在所述节流装置4中节流后温度会降低，整个流动过程中的温降有润滑油在降温机构2中的温降及在所述节流装置4节流过程中的温降。计算此时所述第一温度值与所述第二温度值之间的差值为第二温度差值。

由于节流降温的原因，第二温度差值会低于第一温度差值；即当温度参考点选取为压缩机吸气温度时，流体为润滑油时的节流后的温度值会高于流体为润滑剂时的节流后的温度值。因此，可以通过预设两个温差阈值TA和TB（其中TB大于TA）来进行判定管道内的流体为润滑油还是制冷剂，如果第一温度值与第二温度值之间的温差值高于TB，即节流后的温度较高，可判定管道内流动流体为润滑油，则说明压缩机8的油槽内油面高于底部油槽连接管81，进而可判定润滑油油位正常，不缺油；如果第一温度值与第二温度值之间的温差值小于TA，即节流后的温度较低，可判定管道内流动流体为制冷剂，则说明压缩机8的油槽内油面低于底部油槽连接管81，进而可判定润滑油油位过低，缺油。

实施例3：

参见图3，在本例中，油位检测装置包含流体流入管道1、降温机构2、连接导管3、节流装置4、流体流出管道5及温差检测装置；所述温差检测装置由第一温度传感器6和第二温度传感器7构成；所述流体流入管道1的一端与压缩机8的底部油槽连接管81相连接，另一端与降温机构2相连，降温机构2的表面与压缩机8的吸气管道82表面采用焊接连接，利用吸气管道82内的低温制冷剂冷却降温机构2中流过的流体，降温机构2与连接导管3相连，连接导管3与节流装置4相连，所述节流装置4可以为空调系统中常用的毛细管、电子膨胀阀、节流阀等各种节流设备，用于对流体进行节流降压，节流装置4与流体流出管道5相连，流体流出管道5与压缩机8的吸气管道82相连；第一温度传感器6焊接在流体流出管道5的表面，用于检测经过节流装置4后的流体的温度值，以该温度值为第一温度值；第二温度传感器7焊接在压缩机8的排气管道83的表面，检测排气管道83中的流体温度，以该温度值为第二温度值（温度参考点）；

如果压缩机8的底部油槽内部油面高于压缩机8的底部油槽连接管81，则管内流动的流体为压缩机润滑油，其在所述节流装置4中节流后温度不会降低，整个流动过程中的温降只有润滑油在降温机构2中的温降。计算此时所述第一温度值与所述第二温度值之间的差值为第一温度差值。

如果压缩机8的底部油槽内部油面低于压缩机8的底部油槽连接管81，则管内流动的流体为制冷剂气体，其在所述节流装置4中节流后温度会降低，整个流动过程中的温降有润滑油在降温机构2中的温降及在所述节流装置4节流过程中的温降。计算此时所述第一温度值与所述第二温度值之间的差值为第二温度差值。

由于节流降温的原因，第二温度差值会大于第一温度差值。因此，可以通过预设两个温差阈值TC和TD（其中TD大于TC）来进行判定管道内的流体为润滑油还是制冷剂，如果第一温度值与第二温度值之间的温差值高于TD，即节流后的温度与参考点温度（排气管道温度）相差较大，可判定管道内流动流体为制冷剂，则说明压缩机8的油槽内油面低于底部油槽连接管81，进而可判定润滑油油位较低，缺油；如果第一温度值与第二温度值之间的温差值小于TC，即节流后的温度与参考点温度（排气管道温度）相差较小，可判定管道内流动流体为润滑油，则说明压缩机8的油槽内油面高于底部油槽连接管81，进而可判定润滑油油位正常，不缺油。

实施例4：

参见图4，在本例中，油位检测装置包含流体流入管道1、降温机构2、连接导管3、节流装置4、流体流出管道5及温差检测装置；所述温差检测装置由第一温度传感器6和压力传感器9构成；所述流体流入管道1的一端与压缩机8的底部油槽连接管81相连接，另一端与降温机构2相连，降温机构2的表面与压缩机8的吸气管道82表面采用焊接连接，利用吸气管道82内的低温制冷剂冷却降温机构2中流过的流体，降温机构2与连接导管3相连，连接导管3与节流装置4相连，所述节流装置4可以为空调系统中常用的毛细管、电子膨胀阀、节流阀等各种节流设备，用于对流体进行节流降压，节流装置4与流体流出管道5相连，流体流出管道5与压缩机8的吸气管道82相连；第一温度传感器6焊接在流体流出管道5的表面，用于检测经过节流装置4后的流体的温度值，以该温度值为第一温度值；压力传感器9焊接在压缩机8的排气管道83的表面，检测排气管道83中的流体压力，以该压力值对应的冷媒饱和温度值为第二温度值（温度参考点）；

如果压缩机8的底部油槽内部油面高于压缩机8的底部油槽连接管81，则管内流动的流体为压缩机润滑油，其在所述节流装置4中节流后温度不会降低，整个流动过程中的温降只有润滑油在降温机构2中的温降。计算此时所述第一温度值与所述第二温度值之间的差值为第一温度差值。

如果压缩机8的底部油槽内部油面低于压缩机8的底部油槽连接管81，则管内流动的流体为制冷剂气体，其在所述节流装置4中节流后温度会降低，整个流动过程中的温降有润滑油在降温机构2中的温降及在所述节流装置4节流过程中的温降。计算此时所述第一温度值与所述第二温度值之间的差值为第二温度差值。

由于节流降温的原因，第二温度差值会大于第一温度差值。因此，可以通过预设两个温差阈值TC和TD（其中TD大于TC）来进行判定管道内的流体为润滑油还是制冷剂，如果第一温度值与第二温度值之间的温差值高于TD，即节流后的温度与参考点温度（排气管道温度）相差较大，可判定管道内流动流体为制冷剂，则说明压缩机8的油槽内油面低于底部油槽连接管81，进而可判定润滑油油位较低，缺油；如果第一温度值与第二温度值之间的温差值小于TC，即节流后的温度与参考点温度（排气管道温度）相差较小，可判定管道内流动流体为润滑油，则说明压缩机8的油槽内油面高于底部油槽连接管81，进而可判定润滑油油位正常，不缺油。

从以上4个实施例可以看出，在本发明中第一温度传感器始终检测的是流体经过节流装置节流后的温度值，而对于温度参考点的选择，既可以将压缩机吸气管道的温度值作为参考点，也可以将压缩机排气管道的温度值作为参考点，只是判断规则不同：当以吸气管道（低压侧）的温度值作为参考点时，如果温差值大于预设的最大温差阈值，则判定流体为润滑油，如果温差值小于预设的最小温差阈值，则判定流体为制冷剂；当以排气管道（高压侧）的温度值作为参考点时，如果温差值大于预设的最大温差阈值时，则判定流体为制冷剂，如果温差值小于预设的最小温差阈值，则判定流体为润滑油。

本发明要求保护的技术方案包含但不仅限于上述实施例，本领域的技术人员根据上述对本发明的描述容易想到一些等同替换/修改，其皆在属于本发明精神实质下的保护范围之内。

Claims (9)

1.空调系统中润滑油油位检测装置，包括顺次相连的流体流入管道、降温机构、连接导管、节流装置、流体流出管道，其特征在于，还包括温差检测装置，用于检测流体在经过节流装置后的温度值与温度参考点的温差值。

2.如权利要求1所述的空调系统中润滑油油位检测装置，其特征在于，所述流体流入管道与空调系统中的压缩机的底部油槽连接管相连，所述流体流出管道与空调系统中的压缩机的吸气管道相连。

3.如权利要求2所述的空调系统中润滑油油位检测装置，其特征在于，所述温差检测装置包括设置在流体流出管道上的第一温度传感器及设置在压缩机的吸气管道上的第二温度传感器，第一温度传感器检测的温度值为流体经过节流装置后的温度值，第二温度传感器检测的温度值为温度参考点。

4.如权利要求2所述的空调系统中润滑油油位检测装置，其特征在于，所述温差检测装置包括设置在流体流出管道上的第一温度传感器及设置在压缩机的吸气管道上的压力传感器，第一温度传感器检测的温度值为流体经过节流装置后的温度值，压力传感器检测的压力值对应的冷媒饱和温度值为温度参考点。

5.如权利要求2所述的空调系统中润滑油油位检测装置，其特征在于，所述温差检测装置包括设置在流体流出管道上的第一温度传感器及设置在压缩机的排气管道上的第二温度传感器，第一温度传感器检测的温度值为流体经过节流装置后的温度值，第二温度传感器检测的温度值为温度参考点。

6.如权利要求2所述的空调系统中润滑油油位检测装置，其特征在于，所述温差检测装置包括设置在流体流出管道上的第一温度传感器及设置在压缩机的排气管道上的压力传感器，第一温度传感器检测的温度值为流体经过节流装置后的温度值，压力传感器检测的压力值对应的冷媒饱和温度值为温度参考点。

7.空调系统中润滑油油位检测方法，其特征在于，该方法包括：检测流体在经过节流装置后的温度值与温度参考点的温差值，并将该温差值和预设的最大温差阈值、最小温差阈值相比，从而判断该流体为制冷剂还是润滑油，进而判定润滑油油位是否正常。

8.如权利要求7所述的空调系统中润滑油油位检测方法，其特征在于，若温度参考点选取为吸气温度，则将温差值和预设的最大温差阈值、最小温差阈值相比，如果该温差值大于预设的最大温差阈值，则判定该流体为润滑油，进而判定润滑油油位正常；如果该温差值小于预设的最小温差阈值，则判定该流体为制冷剂，进而判定润滑油油位过低；所述吸气温度来源于设置在压缩机的吸气管道上的温度传感器采集的温度或来源于设置在压缩机的吸气管道上的压力传感器采集的压力值对应的冷媒饱和温度值。

9.如权利要求7所述的空调系统中润滑油油位检测方法，其特征在于，若温度参考点选取为排气温度，则将温差值和预设的最大温差阈值、最小温差阈值相比，如果该温差值大于预设的最大温差阈值，则判定该流体为制冷剂，进而判定润滑油油位过低；如果该温差值小于预设的最小温差阈值，则判定该流体为润滑油，进而判定润滑油油位正常；所述排气温度来源于设置在压缩机的排气管道上的温度传感器采集的温度或来源于设置在压缩机的排气管道上的压力传感器采集的压力值对应的冷媒饱和温度值。

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