[發明專利]制冷機組的潤滑油與冷媒分離裝置及其操作方法

有效

• 申請號: 201010274029.0
• 申請日: 2010-08-31
• 公開（公告）號: CN101949619A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 茹志鵬;林國勇
• 申請（專利權）人: 廣東美的電器股份有限公司
• 主分類號: F25B31/00
• 分類號: F25B31/00;F25B41/04;F25B49/02;H02K9/197
• 代理公司: 佛山市粵順知識產權代理事務所 44264
• 代理人: 唐強熙

技術領域

本發明涉及一種制冷機組，特別是一種制冷機組的潤滑油與冷媒分離裝置及其操作方法。

背景技術

傳統的制冷機組在冷凝壓力與蒸發壓力差較小工況運行時無強制應對裝置，在蒸發器與齒輪箱之間的管路上只是利用引射器作為蒸發器回油的動力，引射器的高壓端使用冷凝器氣體或者使用油泵的高壓油。冷凝器與電機之間只有一個節流閥，無電磁閥，也沒有單向閥。

制冷機組使用冷凝器的氣體引射器將蒸發器中的油回收到壓縮機中，并利用冷凝器與蒸發器之間的壓差為動力冷卻電動機；但是，當制冷機組在冷凝壓力與蒸發壓力差較小工況運行時，冷凝器壓力降低，引射動力減弱，蒸發器回油量減少；同時，冷凝器壓力降低，也造成冷卻電機的供液量降低，電機冷卻不足，這樣將大大降低制冷機組運行可靠性和使用范圍。

此外，傳統電機冷卻方式在啟動或者停止時，由于冷凝器與蒸發器之間的壓差極小，無法對電機進行強制冷卻，從而導致電機內部溫度過高，影響電機的使用壽命。

發明內容

本發明的目的旨在提供一種結構簡單合理、操作靈活、制作成本低、可靠性高、強制蒸發器回油、并能夠在冷凝壓力與蒸發壓力差較小運行時強制電機冷卻、適用范圍廣的制冷機組的潤滑油與冷媒分離裝置及其操作方法，以克服現有技術中的不足之處。

按此目的設計的一種制冷機組的潤滑油與冷媒分離裝置，包括蒸發器、冷凝器和壓縮機的齒輪箱，齒輪箱與電機相接，電機通過管路與冷凝器連通，其結構特征是還包括變頻電磁泵，變頻電磁泵設置在齒輪箱與蒸發器之間的管路上，變頻電磁泵的入口設置有過濾器，變頻電磁泵出口設置有第一支路和第二支路，第一支路與齒輪箱連通，第二支路與電機連通，第一支路中設置有第一電磁閥，第二支路中設置有第二電磁閥，齒輪箱的上部安設置有油氣分離器，在電機和冷凝器之間的管路上設置有單向閥。

所述單向閥與冷凝器之間設置有第三電磁閥。

所述變頻電磁泵是根據第一支路和第二支路的流量需求不同而進行變頻調節。

一種制冷機組的潤滑油與冷媒分離裝置的操作方法，其特征是第一支路傳輸潤滑油與冷媒的混合物到齒輪箱，當第一支路的混合物在齒輪箱內被蝸殼以及齒輪箱內的潤滑油加熱后，冷媒變成氣體經過油分離器后，回到壓縮機的吸氣口，經過分離的潤滑油直接回到齒輪箱，完成回油；第一支路上設置有用于控制該第一支路的第一電磁閥，當制冷機組啟動或停止過程時關閉該第一電磁閥；第二支路上設置有用于控制該第二支路的第二電磁閥，當制冷機組在冷凝壓力與蒸發壓力差較小工況工作，或者制冷機組處于啟動或停止過程時，第二電磁閥開啟，傳輸蒸發器過來的潤滑油與冷媒的混合物到電機，強制冷卻電機；在冷凝器與電機之間的管路上的單向閥，可防止第二電磁閥開啟時，變頻電磁泵將蒸發器中的潤滑油與冷媒的混合物輸送到冷凝器中；同時第三電磁閥處在關閉狀態，待制冷機組脫離冷凝壓力與蒸發壓力差較小工況時，第三電磁閥打開，然后將第二電磁閥關閉，實現切換。

當制冷機組運行在高蒸發壓力或低冷凝壓力工況時，常規的電機冷卻方法是靠冷凝器側與電機側的壓力差供氟冷卻，也就是提供冷媒進行冷卻。由于制冷機組在冷凝壓力與蒸發壓力差較小工況運行運行，其壓力差不足以克服冷媒的重力及冷媒在管路沿程以及局部阻力損失時，將導致電機冷卻效果差而引起電機繞組溫度過熱，最終導致引起保護停車，影響制冷機組的正常使用，并影響電機繞組的絕緣性能及壽命。本發明利用變頻電磁泵從蒸發器輸送低溫液態的潤滑油與冷媒的混合物對電機的定子和轉子進行強制噴液保護。當制冷機組啟動或者停止時，變頻電磁泵強制從蒸發器輸送低溫液態的潤滑油與冷媒的混合物到電機進行強制冷卻，從而大大縮短制冷機組再啟動的間隔時間，對石化、冶金和醫藥等行業中的制冷機組意外停機后要求立即再啟動的苛刻要求能夠更好的滿足，并且增加了短時間內電機的啟動次數。

本發明中的制冷機組運行在低壓差工況下時，變頻電磁泵代替自然壓差路進行強制供氟冷卻，擴大了制冷機組適應低溫冷卻水運行工況范圍。當制冷機組的蒸發壓力與冷凝壓力之間的壓差建立并達到一定數值時，變頻電磁泵自動停止并切換為自然壓差路進行供氟冷卻，以滿足節能需求。

本發明中的電磁泵采用變頻方案，解決了電機冷卻與潤滑油分離流量相差過大的問題。

本發明中的制冷機組在冷凝壓力與蒸發壓力差較小運行時，能夠依靠變頻電磁泵強制電機冷卻，而且在制冷機組啟動或者停止時，強制電機冷卻，可以極大提高制冷機組的可靠性及運行范圍。