冷冻循环以及其控制方法
专利汇可以提供冷冻循环以及其控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种冷冻循环以及其控制方法，本 发明 的冷冻循环包括 压缩机 、 冷凝器 、膨胀减压装置、 蒸发 器 和分流装置。压缩机将冷媒压缩成高温高压的气体冷媒；冷凝器将从压缩机排出的气体冷媒冷凝成中温高压的液体冷媒；膨胀减压装置将通 过冷 凝器后的液体冷媒减压成低温低压的液体冷媒； 蒸发器 将通过膨胀减压装置后的液体冷媒，蒸发成低温低压的气体冷媒；分流装置，在高压侧的压 力 过度上升时，使高压侧冷媒向低压侧流动。冷冻循环的控制方法包括 感知 压缩机的出口侧冷媒配管压力的压力感知阶段；当感知压力在设定值以上时产生控制 信号 的阶段；根据信号进行分流的阶段。故而能防止高压侧压力过高，保护压缩机，提高冷冻效率。，下面是冷冻循环以及其控制方法专利的具体信息内容。
1.一种冷冻循环，其特征在于，它包括压缩机、冷凝器、第1减压装置、蒸发器、第2减压装置、阀门和压力开关；所述压缩机将冷媒压缩成高温高压的气体冷媒；所述冷凝器将从压缩机排出的气体冷媒与室外空气进行热交换，冷凝成中温高压的液体冷媒；所述第1减压装置将通过冷凝器后的液体冷媒减压成低温低压的液体冷媒；所述蒸发器将通过所述第1减压装置后的液体冷媒与室内空气进行热交换，蒸发成低温低压的气体冷媒；所述第2减压装置连结压缩机的出口侧和蒸发器的入口侧；所述阀门设置在所述第2减压装置上，用于开闭所述第2减压装置，使高压侧的冷媒向低压侧流动；所述压力开关设置在压缩机的出口侧上，根据从压缩机的出口冷媒配管上感知的压力，开闭所述阀门。
2.一种冷冻循环，其特征在于，它包括压缩机、冷凝器、第1减压装置、蒸发器、第2减压装置、阀门和压力开关；所述压缩机将冷媒压缩成高温高压的气体冷媒；所述冷凝器将从所述压缩机排出的气体冷媒与室外空气进行热交换，冷凝成中温高压的液体冷媒；所述第1减压装置分为上，下部，按照设定的流量阻力比率，使通过所述冷凝器后的液体冷媒依次减压成低温低压的液体冷媒；所述蒸发器将通过所述第1减压装置后的液体冷媒与室内空气进行热交换，蒸发成低温低压的气体冷媒；所述第2减压装置连结所述压缩机的出口侧和第1减压装置下部的入口侧；所述阀门设置在所述第2减压装置上，用于开闭所述第2减压装置，使高压侧的冷媒向低压侧流动；所述压力开关设置在所述压缩机的出口侧上，根据从压缩机的出口冷媒配管上感知的压力，开闭所述阀门。
3.一种冷冻循环，其特征在于，它包括压缩机、冷凝器、第1减压装置、蒸发器、第2减压装置、阀门和压力开关。所述压缩机将冷媒压缩成高温高压的气体冷媒；所述冷凝器将从所述压缩机排出的气体冷媒与室外空气进行热交换，冷凝成中温高压的液体冷媒；所述第1减压装置将通过所述冷凝器后的液体冷媒减压成低温低压的液体冷媒；所述蒸发器将通过所述第1减压装置后的液体冷媒与室内空气进行热交换，蒸发成低温低压的气体冷媒；所述第2减压装置连结所述冷凝器的出口侧和压缩机的入口侧；所述阀门设置在所述第2减压装置上，用于开闭所述第2减压装置，使高压侧的冷媒向低压侧流动；所述压力开关设置在压缩机的出口侧上，根据从压缩机的出口冷媒配管上感知的压力，开闭所述阀门。
4.根据权利要求1或3所述的冷冻循环，其特征在于所述阀门是电磁阀根据压力开关的压力信号，所述阀门调节所述第2减压装置的开闭，调节通过所述第2减压装置流动的冷媒流量。
5.一种冷冻循环的控制方法，其特征在于，冷冻循环进行工作时，感知所述压缩机的出口侧冷媒配管压力的压力感知阶段；如果在所述压力感知阶段中感知的压力在设定值以上时，则根据所述情况产生控制信号的信号产生阶段；通过在所述信号产生阶段中产生的信号，开放连结高压侧和低压侧的分流途径的分流阶段。
6.根据权利要求5所述的冷冻循环的控制方法，其特征在于，如果在所述压力感知阶段中感知的压力在设定值以下时，则遮断所述分流途径的分流遮断阶段。
冷冻循环以及其控制方法
技术领域
背景技术
如图1所示，现有技术的冷冻循环包括有如下结构：压缩机(2)、冷凝器(4)、膨胀阀门(6)和蒸发器(8)。
压缩机(2)用于压缩冷媒；冷凝器(4)将在压缩机(2)中形成的高温高压压缩气体冷媒与室外空气进行热交换冷凝气体冷媒；膨胀阀门(6)用于对冷凝器(4)的中温高压压缩的液体冷媒进行减压；蒸发器(8)将通过膨胀阀门(6)的低温低压的冷媒与室内空气进行热交换；制冷时，冷媒循环于压缩机(2)、冷凝器(4)、膨胀阀门(6)和蒸发器(8)将室内空气变凉，制热时，冷媒以相反顺序进行循环将室内空气变暖。
如图2所示，由所述冷冻循环构成的空调机以制冷模式进行工作时，室外侧的温度越高，使压缩机(2)的排出压力以及温度越高。
例如，在标准条件(35/24℃)下，压缩机(2)的排出温度以及压力分别是80℃和20f/c；在超负荷条件(54/24℃)下，压缩机(2)的排出温度以及压力分别是108℃和30f/c；在室外侧温度特别高时，压缩机(2)的排出温度以及压力会更高。
也就是说，如果冷冻循环在超负荷条件下进行时，由于冷媒通过冷凝器(4)时不能充分地与室外空气进行热交换，经过冷凝器(4)、膨胀阀门(6)和蒸发器(8)后向所述压缩机(2)侧流入比标准条件相对较高的温度和压力的冷媒，流入的冷媒在压缩机(2)内进行压缩时脱离了保障压缩机(2)可靠性的温度以及压力范围，给压缩机(2)的可靠性带来了影响。
于是，在现有技术中为了确保压缩机(2)的可靠性，使用内压性高的往返运动式压缩机，或者在压缩机(2)内部的高压部与低压部之间设置压力调节阀门(INTERNAL PRESSURE RELIEF VALVE)。
下面，对设置在往返运动式压缩机上的压力调节阀门(10)的工作进行简单说明。如图2所示，通过吸入管(3)向形成在气缸体(4)(CYLINDERBLOCK)内部的压缩室(C)内吸入冷媒，使偏心轴进行偏心旋转，使将偏心旋转力转换成直线往返运动的连杆(CONNECTING ROD)(6)进行直线运动，使与连杆(6)连结的活塞(PISTON)(8)将压缩室(C)内冷媒压缩成高温高压，被压缩成高温高压的冷媒通过排出管(9)排出到压缩机(2)的外部。
这时，如果流入到压缩机(2)侧的冷媒的温度以及压力脱离了压缩机(2)的可靠工作范围，使超负荷防止机构进行工作，在冷冻循环的循环暂时停止之前，使压力调节阀门(10)进行工作从高压侧向低压侧排出气体冷媒，暂时减少压缩机(2)上产生超负荷。
但是，具有所述结构的现有技术的冷冻循环具有如下缺点。
也就是说，在室外侧空气的温度比较高时，虽然利用设置在压缩机上的压力调节阀门可以使冷冻循环进行工作，可以暂时防止压缩机上产生的超负荷，但是，由于压力调节阀门从高压部向低压部排出高温高压的气体冷媒，使低压部的压力和温度上升，导致循环冷冻循环的冷媒的压力以及温度全盘上升，所以必然产生降低制冷效率的问题。
发明内容
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明的冷冻循环系统包括压缩机、冷凝器、膨胀阀门、蒸发器和分流装置。所述压缩机将冷媒压缩成高温高压的气体冷媒；所述冷凝器将从所述压缩机排出的气体冷媒与室外空气进行热交换，冷凝成中温高压的液体冷媒；所述膨胀阀门将通过所述冷凝器后的液体冷媒减压成低温低压的液体冷媒；所述蒸发器将通过所述膨胀阀门后的液体冷媒与室内空气进行热交换，蒸发成低温低压的气体冷媒；所述分流装置，在高压侧的压力过度上升时，使高压侧冷媒的一部分向低压侧流动。
本发明提供包括有如下阶段为特征的冷冻循环的控制方法：冷冻循环进行工作时，感知所述压缩机的出口侧冷媒配管压力的压力感知阶段；如果在所述压力感知阶段中感知的压力在设定值以上时，则根据所述情况产生控制信号的信号产生阶段；通过在所述信号产生阶段中产生的信号，开放连结高压侧和低压侧的分流途径的分流阶段。
发明的效果本发明提供的冷冻循环以及其控制方法可以带来如下效果。
在本发明的冷冻循环以及其控制方法中，冷冻循环以制冷模式进行工作时，在室外空气的温度高的情况下，由于将冷冻循环的冷媒通过分流途径进行循环，所以可以防止冷媒的压力过度上升，不仅可以提高压缩机的可靠性，而且还可以提高制冷效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是现有技术的冷冻循环的结构图。
图2是现有技术包括有压力调节阀门的往返运动式压缩机的断面图。
图3是在现有技术的冷冻循环中根据外气条件压缩机的排出冷媒配管的压力以及温度的坐标图(GRAPH)。
图4是本发明的第1实施例冷冻循环的结构图。
图5是本发明的第2实施例冷冻循环的结构图。
图6是本发明的第3实施例冷冻循环的结构图。
图7是适用在本发明的冷冻循环的分流时压缩机的吸入压力和温度以及排出压力和温度的坐标图。
图8是本发明冷冻循环的控制方法的程序图。
图中标号说明：52：压缩机 54：冷凝器56：第1减压装置 58：蒸发器62，72，82：第1减压装置 64，74，84：阀门(VALVE)66，76，86：压力开关(SWITCH)具体实施方式如图4以至图6所示，在本发明的冷冻循环中，在压缩机(52)将冷媒压缩成高温高压的冷媒；从压缩机(52)排出的高温高压的气体冷媒，通过冷凝器(54)时与通过室内侧送风机(图纸中没有提示)强制送风的室外空气进行热交换后被冷凝；通过冷凝器(54)后的中温高压的液体冷媒，经过第1减压装置(56)时被减压的同时发生相变化；通过所述第1减压装置(56)后的低温低压的液体冷媒，经过蒸发器(58)时与通过室内侧送风机(图纸中没有提示)强制送风的室内空气进行热交换后，重新流入到压缩机(52)内；维持循环冷冻的冷媒的压力较高压的部分(下面称为高压侧)和维持比较低压部分(下面称为低压侧)之间设置有分流装置，在高压侧的压力过度上升时，使高压侧冷媒的一部分流向低压侧。
如图4所示，本发明的第1实施例的分流装置包括有如下结构：第2减压装置(62)、阀门(64)和压力开关(66)。所述第2减压装置(62)连结压缩机(52)的出口侧和蒸发器(58)的入口侧；阀门(64)设置在第2减压装置(62)上，用于开闭第2减压装置(62)，使高压侧的冷媒流向低压侧；压力开关(66)设置在压缩机(52)的出口侧上，根据在压缩机(52)的出口冷媒配管上感知的压力，压力开关(66)开闭阀门(64)。
所述阀门(64)是电磁阀(SOLENOID VALVE)；压力开关(66)感知的压力在设定值(P0)以上时，阀门(64)从压力开关(66)得到信号，调节第2减压装置(62)的开闭，调节通过第2减压装置(62)流动的冷媒流量。
于是，冷媒在冷冻循环中将冷媒维持比较高压力状态的压缩机(52)的出口侧向维持低压力状态的蒸发器(58)的入口侧流入，可以大大地降低高压侧的压力。
在上述第1实施例中，如果压缩机(52)的出口侧压力达到设定值(P0)以上时，冷媒的一部分通过压缩机(52)、第2减压装置(62)和蒸发器(58)后，重新沿着向压缩机(52)侧流入的分流途径进行流动。
如图5所示，在本发明的第2实施例中，膨胀阀门(56)，将根据分别设定的从冷凝器(54)流入的中温高压的液体冷媒的流量阻力比率进行减压的第1减压装置(56)分为上部(56A)和下部(56B)。第2实施例的分流装置包括有如下结构：第2减压装置(72)、阀门(74)和压力开关(76)。
所述第2减压装置(72)连结压缩机(52)的出口侧和第1减压装置下部(56B)的入口侧；阀门(74)设置在第2减压装置(72)上，用于开闭第2减压装置(72)，使高压侧的冷媒流向低压侧；压力开关(76)设置在压缩机(52)的出口侧上，根据从压缩机(52)的出口冷媒配管上感知的压力，压力开关(76)开闭阀门(74)。
所述阀门(74)同样是电磁阀(SOLENOID VALVE)；压力开关(76)感知的压力在设定值(P0)以上时，阀门(74)从压力开关(76)得到信号，调节第2减压装置(72)的开闭，调节通过第2减压装置(72)流动的冷媒流量。
特别是，如果第1减压装置上部(56A)的流量阻力相比第1减压装置下部(56B)的流量阻力小时，可以使压缩机(52)出口的冷媒向第1减压装置下部(56B)的入口流入，虽然不能大大地降低高压侧的压力，但是由于向蒸发器(58)流入的压力低，所以可以大大地降低与蒸发器(58)进行热交换的室内空气的温度。
相反，如果所述第1减压装置上部(56A)的流量阻力相比第1减压装置下部(56B)的流量阻力大时，可以使压缩机(52)出口的冷媒向第1减压装置下部(56B)的入口流入，虽然能够大大地降低高压侧的压力，但是由于向蒸发器(58)流入的压力高，所以不能大大地降低与蒸发器(58)进行热交换的室内空气的温度。
在上述第2实施例中，如果压缩机(52)的出口侧压力达到设定值(P0)以上时，冷媒通过压缩机(52)、第2减压装置(72)、第1减压装置下部(56B)和蒸发器(58)后，重新沿着向压缩机(52)侧流入的分流途径进行流动。
如图6所示，本发明的第3实施例的分流装置包括有如下结构：第2减压装置(82)、阀门(84)和压力开关(86)。所述第2减压装置(82)连结冷凝器(54)的出口侧和压缩机(52)的入口侧；阀门(84)设置在第2减压装置(82)上，用于开闭第2减压装置(82)，使高压侧的冷媒流向低压侧；压力开关(86)设置在压缩机(52)的出口侧上，根据从压缩机(52)的出口冷媒配管上感知的压力，压力开关(86)开闭阀门(84)。
所述阀门(84)同样是电磁阀(SOLENOID VALVE)；压力开关(86)感知的压力在设定值(P0)以上时，阀门(84)从压力开关(86)得到信号，调节第2减压装置(82)的开闭，调节通过第2减压装置(82)流动的冷媒流量。
于是，在第3实施例中，虽然不能大大地降低高压侧的压力，但是由于可以使冷媒不经过蒸发器(58)流入到压缩机(52)内，通过一部分分流的冷媒的蒸发可以防止压缩机(52)的过热，所以能够确保压缩机(52)的可靠工作。
在上述第3实施例中，如果压缩机(52)的出口侧压力达到设定值(P0)以上时，冷媒通过压缩机(52)、冷凝器(54)和第2减压装置(82)后，重新沿着向压缩机(52)侧流入的分流途径进行流动。
所述第1减压装置(56)和第2减压装置(62，72，82)可以由膨胀阀门和第2减压装置等多种形式形成。
下面，对具有所述结构的本发明的冷冻循环的工作进行详细说明。
在室外空气的温度超负荷条件(在设定的冷冻循环的工作条件以上)下进行工作时，由于冷媒在冷凝器(54)不能充分地进行热交换，循环冷冻循环时向压缩机(52)侧流入比较高温高压状态的冷媒，流入到压缩机(52)侧的冷媒被压缩后排出。
如果通过设置在压缩机(52)的出口侧上的压力开关(66，76，86)感知的压力在设定值(P0)以上时，压力开关(66，76，86)向设置在第2减压装置(62，72，82)上的阀门(64，74，84)输出信号，根据阀门(64，74，84)的开闭程度，调节流动在第2减压装置(62，72，82)的冷媒流量。
于是，冷媒从高压侧向低压侧沿着各实施例的分流途径进行循环。
如图7所示，如果适用了冷冻循环的分流，使压缩机(52)的吸入压力以及温度上升，可以使压缩机(52)排出压力以及温度降低到能够确保压缩机正常工作的压力以及温度。
于是，如果压力开关(66，76，86)感知的压缩机(52)出口侧的压力(P)降低到设定值(P0)以下时，可以关闭从压力开关(66，76，86)得到信号的阀门(64，74，84)，遮断分流途径，进行正常的冷冻循环工作，使冷媒循环压缩机(52)、冷凝器(54)、第1减压装置(56)和蒸发器(58)。
下面参照图8，对具有上述结构的本发明的冷冻循环的控制方法进行详细说明。
如图8所示，首先，在第1阶段，向压缩机(52)施加电源，维持调节开闭第2减压装置(62，72，82)的阀门(64，74，84)的关闭(OFF)状态。(参照S1，S2)另外，在第2阶段，在压力开关(66，76，86)感知压缩机(52)的排出侧压力(P)。(参照S3)在第3阶段，如果在第2阶段中感知的压力(P)比已设定好的压力(P0)小时，则重新在压力开关(66，76，86)感知压缩机(52)的排出侧压力；如果在第2阶段中感知的压力(P)比已设定好的压力(P0)大时，则在压力开关(66，76，86)产生控制信号。(参照S4，S5)在所述第4阶段，通过在所述第3阶段中产生的控制信号将阀门(64，74，84)转换成开放(ON)状态，通过所述第2减压装置(62，72，82)，使冷媒沿着分流途径进行流动，使高压侧冷媒向低压侧移动。(参照S6)在第5阶段，重新将在压力开关(66，76，86)感知的压力(P)与已设定好的压力(P0)进行比较，如果感知的压力(P)比已设定好的压力(P0)大时，则维持阀门(64，74，84)开放状态(参照S7，S8)但是，如果在第5阶段中感知的压力(P)比已设定好的压力(P0)小时，则将阀门(64，74，84)转换成关闭状态，遮断第2减压装置(62，72，82)，使冷媒沿着一般冷冻循环的途径进行循环。(参照S9)
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