[发明专利]冷却装置和控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种冷却装置，该装置根据从压缩机混合进入冷却 循环的油量来控制。

背景技术

制冷剂流体在冷却装置的冷却循环中进行循环。制冷剂流体通 过被压缩机压缩而发挥作用。为了保护压缩机中的活动元件免受高温和 磨损的损害，在压缩机中存有一定数量的油。在压缩机的运转过程中穿 过消音器到达气缸的一定数量的油与制冷剂流体混合并漏入冷却循环。 随着泄漏的油量增加，压缩机中的油减少并且性能降低。并且，混入冷 却循环中的油收集在冷凝器和蒸发器中，降低了这些元件的效率。

在现有技术中推荐使用各种方法将泄漏到冷却循环中的油返回 压缩机中。

在日本专利申请JP51121843和JP63198788公开的内容中，在 压缩机低速运转一段时间后，压缩机以高容量运转将进入并保留在冷却 循环中的润滑油返回到压缩机中。

另一份现有技术文件是美国专利US6675595。在其公开的内容 中，压缩机的旋转在大排量和小排量之间顺序转换，从而将累积在冷却 循环中的油返回压缩机中。

在中国专利申请CN1392383中，压缩机在某方向运转一段时间 后，通过四通阀改变其流动方向。从而油返回到压缩机中。

在美国专利US2005011704介绍的压缩机中，当储油器中的油量 下降时，压缩机被关闭。因此压缩机可以免受损坏。

发明内容

本发明的目标是设计一种冷却装置及其控制方法，其中通过控 制由压缩机混入冷却循环的油的流动速率来提高其冷却性能。其中，本 发明提供的冷却装置包括：用于压缩制冷剂流体的压缩机；一个或多个 蒸发器，用于将其环境热量传递给制冷剂流体；冷凝制冷剂流体的冷凝 器；以及控制单元，相对于热负载来确定压缩机的瞬时速度并控制冷却 参数，其特征在于，在压缩机出口处设置有油传感器，用来测量冷却循 环中与来自压缩机的制冷剂流体混合在一起的油的流动速率，当油传感 器检测到油的流动速率超过制造商基于压缩机的瞬时速度确定的油流 动速率极限值时，控制单元将压缩机的瞬时速度减小由制造商预设的一 个量。

本发明提供的控制方法包括：控制从压缩机混入冷却循环中 的油的流动速率是否高于某个油流动速率极限值，如果从压缩机混入冷 却循环中的油的流动速率低于该油流动速率极限值，则接通冷却算法； 如果高于该油流动速率极限值，则将压缩机的瞬时速度减小由制造商预 设的一个量；将压缩机的速度与制造商预设的速度极限值进行比较；如 果该速度达到制造商预设的速度极限值，则对油进行冷却，然后返回控 制油的流动速率的步骤；以及如果该速度没有达到该速度极限值，则返 回控制油的流动速率的步骤。

在本发明的冷却装置中，混入冷却循环与制冷剂流体混合在一 起的油的流动速率和数量由设置在压缩机出口处的油传感器来控制，并 且根据其测量值来控制压缩机的旋转速度。当混入冷却循环的油的数量 到达临界值以上时，在临界值处冷却循环中的元件性能开始下降，压缩 机的旋转开始被逐量递减。

在通常状况下，压缩机的瞬时速度是通过对从机体内温度调节 装置中接收的数据进行一个冷却算法来决定的。然而，当油传感器检测 到有大量的油流入冷却循环时，该冷却算法被中止，压缩机的旋转通过 执行一个将油的流动速率信息作为数据的算法来确定。当离开压缩机的 油的流动速率开始增加时，为了防止油流入蒸发器和冷凝器对其性能产 生不利影响，该算法开始逐步减少压缩机的旋转。压缩机运转的持续时 间不希望太长，在这些步骤之间混入冷却循环的油的流动速率被连续监 控，当其被检测到低于临界值时，通常的冷却算法被重新激活。

如果即使压缩机被减小到最小旋转值时混入冷却循环的油的流 动速率被检测到仍没有低于临界值，该最小值是由制造商根据机体内温 度调节装置测量的温度值确定的，其旋转速度也不会进一步降低。当旋 转速度保持最小值不变时，为了降低从压缩机混入冷却循环的油的流动 速率，通过冷却装置对油进行冷却来增加其粘性以及降低其流动性。

在本发明的一个实施例中，冷却装置是优选设置在压缩机下面 且位于其外部的风扇。