[发明专利]一种基于均油油路平衡装置的双级压缩空气源热泵系统

说明书

一种基于均油油路平衡装置的双级压缩空气源热泵系统，该热泵系统形式包括采用高压腔的第一涡旋压缩机和采用低压腔的第二涡旋压缩机，压缩机油池表面压力相近，用平衡管连接两级压缩机的油池。采用通过油分离装置压缩机吸气回油优先到第一涡旋压缩机，第一涡旋压缩机内多余的油，通过油路输送管进入第二涡旋压缩机。设置的油位检测装置通过控制电磁阀来控制毛细回油管路的流通。通过这样的油路分配机制，可以有效地保证压缩机不失油，进而保证双级压缩的制冷系统的可靠性。同时，通过对阀门的控制，对单机单级和双机双级模式进行切换，以满足不同工况下的使用需求。

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，尤其涉及一种基于均油油路平衡装置的双级压缩空气源热泵系统。

背景技术

在严寒地区，冬季室外温度变化范围较大，采用单级空气源热泵的制热系统难以在较低室外温度环境下满足制热的需求，需要采用双级空气源热泵系统。在双级热泵系统中，润滑油影响着整个系统装置的运行情况。在双级热泵系统实际运行过程中，尤其是压缩机形式为双级双台的空气源热泵，存在两台压缩机内油位分配不均的问题，具体体现在双机双级的运行模式下，两级压缩机内由于进气量不同和油分离装置的安装位置的影响，经过长时间的运行可能会出现两级压缩机内油量分配不均，低压级压缩机内富油、高压级压缩机内贫油的情况，贫油状态下的压缩机易出现压缩机缺油故障，从而影响整个双级空气源热泵系统的运行。同时，由于变频技术的广泛推广应用，压缩机在低频运行下，在蒸发器中，冷媒蒸发的同时会析出液态的润滑油附在管路壁上，从蒸发器流出的冷媒进出内外机组连接的汽管，在该管道内，冷媒处于低温、低压、低速的气态，由于压力、流速的降低，冷媒中的润滑油会进一步析出，如果此管道过长，将造成回油困难，所以存在部件存油的情况。系统存油是导致压缩机缺油的重要原因之一，同时在系统安装时，存在室内机低于室外机的情况，连接室内机和室外机的管件由于高度差，在攀升管段可能造成回油困难从而出现压缩机缺油的情况。

双级压缩制冷技术通过将两台压缩机串联实现在宽工况范围内机组的正常运行，尤其是针对寒冷地区，一般的单机单极机组无法满足使用条件，而双机双级机组在使用过程中存在回油不均的现象，当压缩机缺油时，压缩机油面下降，输气量减少，排气困难，乃至冷冻油枯竭，导致压缩机因长时间缺油而烧毁。当压缩机内油位过高时会堵塞压缩机，出现偷停，无法制热。现有技术中润滑油油路分配依靠单独的油回路进行回油，经济性较差；单机双级系统两级压缩公用一个油池从而实现均油，制造难度大，经济性较差。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种基于均油油路平衡装置的双级压缩空气源热泵系统，克服了原有技术中的双机双级压缩机长时间运行油位分配不均的问题，同时实现系统在严寒地区宽工况的正常运行。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：

一种基于均油油路平衡装置的双级压缩空气源热泵系统，包括依次连接形成制冷剂循环回路的室外侧换热器、第一涡旋压缩机、第二涡旋压缩机、室内侧换热器和膨胀阀，其特征在于：还设置有油路平衡装置，包括油分离器、毛细管和第一气液分离器，所述第一气液分离器入口与所述室外侧换热器的出口连接，第一气液分离器的出口通过第一毛细管连接所述第一涡旋压缩机和第二涡旋压缩机的底部油池，第一涡旋压缩机和第二涡旋压缩机的顶部密封腔之间连接有第二毛细管，所述第一毛细管和第二毛细管之间连接有第三毛细管，所述油分离器的入口连接第二涡旋压缩机的顶部，油分离器的润滑油出口连接第二涡旋压缩机的底部油池，油分离器的制冷剂出口连接所述室内侧换热器的入口，所述第一毛细管上设置有第一电磁阀和第二电磁阀，所述第二毛细管上设置有第三电磁阀和第四电磁阀。

进一步的，所述第一涡旋压缩机采用高压腔涡旋压缩机，其底部油池表面压力为排气压力，所述第二涡旋压缩机采用低压腔涡旋压缩机，其底部油池表面压力为进气压力。

进一步的，所述油分离器和第二涡旋压缩机之间设置有第五电磁阀。

进一步的，所述第一涡旋压缩机和第二涡旋压缩机的顶部密封腔分别设置有液位检测装置。