暖通空调系统的过热控制
专利汇可以提供暖通空调系统的过热控制专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种 过热 控制，是利用在一些热量传送给制冷剂之后位于 蒸发 器 下行的某 位置 处的 传感器 。在一个 实施例 中， 压缩机 是密封的压缩机，至少一部分制冷剂由 电机 加热。 温度 于制冷剂的温度在通过电机后已增加之后被感测到。在另一实施例中，制冷剂的温度于压缩机 泵 元件内已发生一些最小的压缩和最小的温升之后被测量。在这两种情况下，通过测量一些额外的热量已增加到制冷剂后制冷剂的温度，离开 蒸发器 的制冷剂过热可以控制到较低的数值。改进后的过热控制通过增加系统效率，系统容量和改进油返回到压缩机而提高了系统的性能。，下面是暖通空调系统的过热控制专利的具体信息内容。
1、一种制冷系统，其包括：
压缩机，所述压缩机具有压缩机泵机组和吸入管；
经压缩过的制冷剂，所述压缩制冷剂通过所述压缩机下行至冷凝器，然 后下行至膨胀装置；
蒸发器，所述蒸发器位于所述膨胀装置的下行；和
传感器，所述传感器用于在热量已经增加到所述蒸发器下行的制冷剂之 后感测制冷剂的温度，及所述传感器用以维持位于膨胀装置和压缩元件内部 之间的位置的制冷剂的热力学状态。
2、如权利要求1所述的制冷系统，其特征为：所述位置是从下列可能 的位置中选择的：a)所述蒸发器的出口和所述压缩机吸入管之间，b)所述 蒸发器出口的附近，c)所述压缩机吸入管和所述压缩机泵机组的入口之间， d)所述压缩机泵机组内，e)在所述压缩机泵机组的附近。
3、如权利要求1所述的制冷系统，其特征为：所述压缩机泵机组由电 机驱动。
4、如权利要求3所述的制冷系统，其特征为：所述位置是在所述电机 和压缩机泵机组之间。
5、如权利要求1所述的制冷系统，其特征为：所述压缩机是密封的压 缩机且所述密封的压缩机具有带电机的壳体和所述压缩机泵机组，且所述传 感器的设置以致至少一部分到达所述传感器的制冷剂已冷却电机。
6、如权利要求1所述的制冷系统，其特征为：所述传感器测量所述压 缩机内的温度。
7、如权利要求6所述的制冷系统，其特征为：所述传感器测量所述泵 机组内的温度。
8、如权利要求6所述的制冷系统，其特征为：所述传感器测量所述泵 机组外的温度。
9、如权利要求1所述的制冷系统，其特征为：所述传感器位于所述压 缩机的外部且测量所述压缩机壳体的温度。
10、如权利要求1所述的制冷系统，其特征为：至少部分界定所述制冷 剂的热力学状态的参数是从下列参数中选择：制冷剂的温度、制冷剂的过热、 制冷剂的质量。
11、如权利要求1所述的制冷系统，其特征为：所述热量由至少下列之 一增加：电机产生的热量，摩擦产生的热量，压缩机泵机组内的压缩过程所 产生的热量，和来自周围环境的热量。
12、如权利要求1所述的制冷系统，其特征为：所述压缩机具有包含所 述压缩机泵机组的壳体和位于所述壳体外的电机。
13、如权利要求1所述的制冷系统，其特征为：所述传感器与电子控件 相连，所述电子控件控制制冷系统以达到需要的过热值。
14、如权利要求13所述的制冷系统，其特征为：所述电子控件控制所 述膨胀装置。
15、如权利要求1所述的制冷系统，其特征为：所述传感器是温度传感 器。
16、如权利要求15所述的制冷系统，其特征为：所述传感器是温度变 换器。
17、如权利要求15所述的制冷系统，其特征为：热电偶套管设于所述 压缩机壳体的内部。
18、如权利要求17所述的制冷系统，其特征为：温度传感器设于所述 热电偶套管内。
19、如权利要求18所述的制冷系统，其特征为：所述传感器测量温度 的位置是从下列可能的位置中选择的：a)所述压缩机泵机组内，b)所述压 缩机内，c)所述压缩机油槽内，d)在所述压缩机泵机组的附近。
20、如权利要求1所述的制冷系统，其特征为：所述传感器是热膨胀装 置的灯泡。
21、如权利要求1所述的制冷系统，其特征为：灯泡与所述膨胀装置相 连以控制制冷剂的热力学状态。
22、如权利要求1所述的制冷系统，其特征为：所述压缩机泵机组是涡 旋压缩机，所述涡旋压缩机具有非轨道滚动元件和轨道滚动元件和吸入口， 所述非轨道滚动元件具有基座和普通的螺旋形绕包，所述轨道滚动元件具有 基座和普通的螺旋形绕包，所述吸入口通向形成于所述轨道和非轨道滚动元 件的绕包之间的压缩室，所述温度传感器与所述吸入口邻近。
23、如权利要求1所述的制冷系统，其特征为：压缩机是从螺杆压缩机、 旋转式压缩机、离心压缩机和往复式压缩机中选择的。
24、如权利要求1所述的制冷系统，其特征为：所述膨胀装置是热膨胀 装置。
25、如权利要求1所述的制冷系统，其特征为：所述膨胀装置是电子膨 胀装置。
26、一种运行制冷系统的方法，其包括：
提供压缩机，所述压缩机具有压缩机泵机组和吸入管；
经压缩过的制冷剂，所述压缩制冷剂通过所述压缩机下行至冷凝器，然 后下行至膨胀装置；
蒸发器，所述蒸发器位于所述膨胀装置的下行；和
传感器，所述传感器用于在热量已经增加到所述蒸发器下行的制冷剂之 后感测制冷剂的温度，所述传感器发出信号以控制位于膨胀装置和压缩元件 内部之间的位置的制冷剂的热力学状态。
27、如权利要求26所述的方法，其特征为：所述位置是从下列可能的 位置中选择的：a)所述蒸发器的出口和所述压缩机吸入管之间，b)所述蒸 发器出口的附近，c)所述压缩机吸入管和所述压缩机泵机组的入口之间，d) 所述压缩机泵机组内，e)在所述压缩机泵机组的附近。
28、如权利要求26所述的方法，其特征为：所述压缩机泵机组由电机 驱动。
29、如权利要求28所述的方法，其特征为：所述位置是在所述电机和 压缩机泵机组之间。
30、如权利要求26所述的方法，其特征为：所述压缩机是密封的压缩 机且所述密封的压缩机具有带电机的壳体和所述压缩机泵机组，且所述传感 器的设置以致至少一部分到达所述传感器的制冷剂已冷却电机。
31、如权利要求26所述的方法，其特征为：所述传感器测量所述压缩 机内的温度。
32、如权利要求31所述的方法，其特征为：所述传感器测量所述泵机 组内的温度。
33、如权利要求31所述的方法，其特征为：所述传感器测量所述泵机 组外的温度。
34、如权利要求26所述的方法，其特征为：所述传感器位于所述压缩 机的外部且测量所述压缩机壳体的温度。
35、如权利要求26所述的方法，其特征为：至少部分界定所述制冷剂 的热力学状态的参数是从下列参数中选择：制冷剂的温度、制冷剂的过热、 制冷剂的质量。
36、如权利要求26所述的方法，其特征为：所述热量由至少下列之一 增加：电机产生的热量，摩擦产生的热量，压缩机泵机组内的压缩过程所产 生的热量，和来自周围环境的热量。
37、如权利要求26所述的方法，其特征为：所述压缩机具有包含所述 压缩机泵机组的壳体和位于所述壳体外的电机。
38、如权利要求26所述的方法，其特征为：所述传感器与电子控件相 连，所述电子控件控制制冷系统以达到需要的过热值。
39、如权利要求38所述的方法，其特征为：所述电子控件控制膨胀装 置。
40、如权利要求26所述的方法，其特征为：所述传感器是温度传感器。
41、如权利要求40所述的方法，其特征为：所述传感器是温度变换器。
42、如权利要求40所述的方法，其特征为：热电偶套管设于所述压缩 机壳体的内部。
43、如权利要求42所述的方法，其特征为：温度传感器设于所述热电 偶套管内。
44、如权利要求43所述的方法，其特征为：所述传感器测量温度的位 置是从下列可能的位置中选择的：a)所述压缩机泵机组内，b)所述压缩机 内，c)所述压缩机油槽内，d)在所述泵机组的附近。
45、如权利要求26所述的方法，其特征为：所述传感器是热膨胀装置 的灯泡。
46、如权利要求26所述的方法，其特征为：灯泡与所述膨胀装置相连 以控制制冷剂的热力学状态。
47、如权利要求26所述的方法，其特征为：所述压缩机泵机组是涡旋 压缩机，所述涡旋压缩机具有非轨道滚动元件和轨道滚动元件和吸入口，所 述非轨道滚动元件具有基座和普通的螺旋形绕包，所述轨道滚动元件具有基 座和普通的螺旋形绕包，所述吸入口通向形成于所述轨道和非轨道滚动元件 的绕包之间的压缩室，所述温度传感器与所述吸入口邻近。
48、如权利要求26所述的方法，其特征为：压缩机是从螺杆压缩机、 旋转式压缩机、离心压缩机和往复式压缩机中选择的。
49、如权利要求26所述的方法，其特征为：所述膨胀装置是热膨胀装 置。
50、如权利要求26所述的方法，其特征为：所述膨胀装置是电子膨胀 装置。
技术领域
本发明申请涉及制冷的过热控制，以增强系统的性能和提高压缩机的可 靠性。
背景技术
另一方面，众所周知，为保证制冷系统的最高性能(效率和能力)，离 开蒸发器的制冷剂要保持接近零的过热值。此外，通过降低抽吸过热，返回 压缩机的油也有所改善，因为油的粘度伴随过热的降低而减小。这就是事实， 因为更多的制冷剂是在较低的过热值下被稀释在油中。相反地，由于过热值 增加，制冷剂从油中蒸发掉，使油的粘度增大，及使油更容易停滞在蒸发器 出口或在将蒸发器连接到压缩机的管道内。当然，改进油的回路是制冷系统 设计者的一个目标，因为其通过防止油被阻留在蒸发器和相关的管道内而增 强压缩机的可靠性和提高系统的性能。
众所周知，降低过热至可能的最低值是所期望的，然而直到今天，大部 分制冷系统至多运行于6-120℉范围内的过热值。因温度传感器测量偏差导 致测量误差的可能性，刻度定位和分辨率；系统元件制造上的变率；周遭环 境对系统运作的影响；负荷需求的波动和相关的瞬态现象，这些同时发生于 制冷系统内，往往就成为进一步降低过热的实际阻碍。
也正如众所周知，通常情况下，蒸发器下行的制冷剂的温度(和相关的 过热值)被利用来控制系统运行，或是提供安全可靠的压缩机运作，或是防 止膨胀设备失灵，例如热力膨胀阀，或是两者兼而有之。
正如上文所述，由于相关的可靠性问题，压缩机内重大的水浸状况是我 们所不希望的。因此，制冷系统的设计者已在使用足够过热以在整个工作条 件的范围内消除任何水浸隐患的方面做错了。不受控制的水浸导致压缩机能 力和效率的大幅下降，也可能对压缩机造成严重损害。
本发明可以在一个很低的过热下运作，甚至可能在压缩机入口(或蒸发 器出口)有轻微的水浸，但对压缩机的可靠性无任何不利影响，以及可以在 更高的系统效率和能力下运作。同时，本发明确保将没有大量的液体制冷剂 进入压缩机泵元件。
发明内容
举个例子，也是所揭露的实施例之一，将吸入制冷剂输送到深入包含压 缩机泵机组(压缩元件)和电机的密封壳体之中的全封闭或半封闭的压缩机 是已知的。这样的压缩机的一个已知应用中，至少一部分的制冷剂最初流过 电机，以冷却电机。当制冷剂冷却电机时，热量传递到制冷剂。在该实施例 中，用以控制膨胀装置的制冷剂温度确定于制冷剂冷却电机后已吸收一些热 量的位置和当制冷剂接近压缩机泵机组时。采取压缩机壳体内此位置的这一 制冷剂温度，使蒸发器的过热降到最小，同时，使蒸发器性能提高和压缩机 运作可靠。
另一个实施例，如果电机位于压缩机壳体的外部，那么冷却剂的温度可 以在压缩机泵机组内发生的压缩过程的早期被测量出。在这种方式中，热量 由压缩元件内部的内压缩传输至制冷剂。这额外的热量将会很快蒸掉任何有 限的、控制量的进入压缩元件的液体。此外，这将使过热的数量减少，就消 除压缩元件出现大量水浸的可能性以及保证稳定的系统运作而言，过热的数 量减少被认为是必要的。
在某些应用中，象这样伴随两相制冷剂离开蒸发器，在蒸发器出口出现 轻微的水浸是可能的且是有利的。
在本发明中，涡旋压缩机和螺杆式压缩机被用作图示，然而其他类型的 压缩机当然应属于本发明的范围，如往复式压缩机、旋转式压缩机、离心压 缩机等等。
再者，当应用于将电子膨胀装置与温度直接测量然后经由控制器通过反 馈机制传输至电子膨胀装置结合一体的制冷系统时，本发明尤其有用。此外， 有了这样的电子膨胀阀，如果有必要，各种不同的过热值可以预置和拨接。 本发明也适用于利用热膨胀灯泡作为传感元件的膨胀装置，该传感元件传回 感应温度并通过机械手段控制膨胀装置。这种装置最好是与位于压缩机壳体 外部的灯泡一起使用，且，比如这种装置可以插入到热电偶套管，比如，热 电偶套管设在压缩机泵组入口的附近或稍稍进入压缩进程。该热电偶套管通 常是压缩机壳体的主要部分。在压缩机油槽内的油温的测量，无论油槽构成 壳体的内部还是外部，都可以用以推断出在蒸发器出口的过热值。
本发明的这些以及其它特点能够从下述说明和图示中得到最好地阐述， 以下是简要说明。
附图说明
图1是包含本发明的制冷系统的横截面视图。
图2是第二实施例的示意图。
图3是另一个实施例的局部视图。
具体实施方式
在本技术领域中所周知的是，在制冷剂进入压缩机22之前利用在蒸发 器28的出口处或压缩机吸入管38感测的温度，及传送此温度的数值给电子 控制器，藉电子控制器控制电子膨胀装置26，或/和吸力调制阀30。通过测 量压缩机壳体34内的温度，本发明利用通过电机36的制冷剂冷却电机的事 实，促使制冷剂的温度增加。从图1可以看出，制冷剂进入压缩机后，一部 分制冷剂被直接传送到滚动元件42和46，以及其它制冷机通过压缩机壳体 34和电机定子116之间的间隙112及电机转子118和定子116之间的间隙 114到电机的底部。然后制冷剂通过这些和其它的间隙从壳体的底部返回到 压缩元件42和46以冷却电机。因此，额外的电机热已被制冷剂消耗。在现 有技术的实施例中，如果将温度传感器设在壳体34外的吸入管上，制冷剂 的温度被用以确定制冷剂的过热不会考虑在制冷剂进入压缩元件前增加到 制冷剂的额外热量。利用温度传感器46的这个下游位置，本发明可以使压 缩机的设计者更好地将所提供的过热与需要的最低过热匹配。如此，本发明 可以使压缩机的设计者降低离开蒸发器的制冷剂的过热值至远远低于常用 于现有技术的6-12°范围的数值，并且提高系统性能，同时保证可靠的压缩 机运作。又，压缩机的排放和油温的降低，进一步提高压缩机的可靠性。
图2说明的是另一个实施例50，其中电机52设于压缩机54外，且设有 动力传输装置62。吸入管56和排出管58使压缩机与制冷系统的其它元件 相通，如图1所示。在这种情况下，温度传感器60最好设于压缩机泵机组 54内的大幅压缩发生前的位置处。在此位置，制冷剂将另外通过压缩机泵 机组54的元件所提供的压缩过程被加热。因此，通过测量此位置的温度， 更好地控制以使必要的在蒸发器28的过热数量降至最小。本实施例尤其适 合螺杆或离心压缩机。压缩机泵机组54是以螺杆压缩机来说明的。像之前 的实施例一样，在蒸发器出口允许少量两相制冷剂的液体。
图3说明的是另外又一个实施例70，其中压缩机壳体34包括热电偶套 管36，该热电偶套管最好设置在与图1的传感器46相同的位置。本发明特 别适用于热膨胀装置126，该热膨胀装置具有作为感测元件的灯泡74，该感 测元件包含响应感测到的温度而膨胀和缩小的物质。灯泡可以作为热电偶套 管装置的一部分。再者，这种类型的控制在本技术领域中是已知的。灯泡的 位置是本发明所在。
本领域的一般技术人员都知道如何使用感测到的制冷剂温度来控制膨 胀设备26和126和/或吸力调制阀30从而达到预期的过热。这种控制不是 本发明的所在。相反，利用这种控制以获得更多最佳的过热值，从而提供提 高的系统性能和可靠的压缩机运作，即是本发明所在。如果电子膨胀被TXV (热膨胀装置)取代，那么控制器的使用可能根本不再需要，因为过热的数 值可由TXV型的膨胀设备本身直接(机械)控制。总的来说，制冷剂温度 无论是在压缩机之内或压缩机的壳体上测量以在蒸发器和压缩机泵元件之 间的各种可能的位置控制制冷剂的热力学状态(过热数量或液体数量)。
虽然本发明主要是对涡旋压缩机来加以说明，但其它类型的压缩机当然 属于本发明的范围，如螺杆压缩机、往复式压缩机、旋转式压缩机、离心压 缩机等等。本发明范围内的制冷系统的一个实例，包括用以冷却和/或分别 加热房屋、建筑物、电脑室等等的空调系统和热泵系统。该制冷系统还包括 冷藏系统，以冷却和冻结冷藏容器、货车挂车部件、超市设施中的产品。众 所周知，制冷系统可配备多级电路，具有各种不同的压缩机卸载方法，以及 正在配备各种性能增强的选项和功能，例如省热装置循环系统。各种不同类 型的制冷剂可应用于这些系统，包括但不仅限于R410A、R134a、R404A、 R22和CO2。
虽然本发明的优选实施例已经被揭露，但本领域的一般技术人员应承认 某些修改仍然在本发明的范围内。鉴于此，对下述权利要求应加以研究，以 确定本发明的真实范围和内容。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 暖通空调系统鼓风机电机 | 2020-05-17 | 607 |
| 暖通空调系统 | 2020-05-11 | 346 |
| 一种暖通空调系统风机或水泵的节能控制方法 | 2020-05-26 | 491 |
| 暖通空调系统的过热控制 | 2020-05-19 | 363 |
| 暖通空调系统 | 2020-05-11 | 653 |
| 用于控制车辆的暖通空调系统的系统及方法 | 2020-05-21 | 906 |
| 暖通空调系统的故障检测方法 | 2020-05-12 | 890 |
| 一种暖通空调系统的监控方法、装置及系统 | 2020-05-25 | 131 |
| 一种剧场暖通空调系统 | 2020-05-25 | 846 |
| 一种暖通空调系统 | 2020-05-20 | 363 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
