專利名稱：用于具有浮動閥計量裝置的系統(tǒng)的最大操作壓力控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種致冷機系統(tǒng)，并且更特別是涉及一種基于壓縮機 的致冷機系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括控制流過致冷劑系統(tǒng)的致冷劑的浮動閥， 其中在某些系統(tǒng)操作狀態(tài)下浮動閥通過電磁閥有選擇地控制。
背景技術(shù)：
用于冷卻例如機場終端、購物中心以及辦公大廈的大量內(nèi)部空間
的基于壓縮機的致冷機系統(tǒng)是公知的。通常，這些類型的致冷機系統(tǒng) 具有閉合回路致冷劑系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器或冷
卻器以及油管理系統(tǒng).高壓致冷劑氣體從壓縮機遞送到冷凝器，其中 致冷劑氣體被冷卻并冷凝到液態(tài).在許多場合中，冷凝器包括浮動閥 以便在冷凝器和冷卻器之間提供液體密封，并且用于控制去往冷卻器 的致冷劑流。氣體的恒定供應經(jīng)由從壓縮機排出管線分出的氣泡器管 在浮動閥下遞送，以便提供升高并開啟浮動閥所需的浮力。浮動閥在 致冷機系統(tǒng)關(guān)閉時閉合，以防止致冷劑從冷凝器流到冷卻器。液體致 冷劑遞送到冷卻器，其中致冷劑進一步蒸發(fā)并且返回到壓縮機，以便 重新壓縮，并且在連續(xù)過程中遞送到冷凝器。油管理系統(tǒng)將潤滑劑提 供給軸承和壓縮機的其它運行表面，以確保致冷機系統(tǒng)的有效操作。 水回路將由致冷劑系統(tǒng)致冷的水承載經(jīng)過內(nèi)部空間，以便冷卻該空間 內(nèi)的空氣。
某些致冷機系統(tǒng)需要在水回路中以高溫啟動。例如，大型辦公建 筑物內(nèi)的致冷機系統(tǒng)可以在周末重新設(shè)置。在致冷機系統(tǒng)關(guān)閉的過程 中，由于極大的外部熱量(例如夏天或者具有溫暖環(huán)境的場合所受到 的溫度)，水回路中的水溫會增加，在考慮到周末之后辦公建筑物的 占有人返回的情況下重新啟動冷卻器系統(tǒng)時，致冷機系統(tǒng)需要將水回 路內(nèi)的大量水返回到足以冷卻建筑物內(nèi)的空氣的溫度。在致冷機系統(tǒng) 增加其輸出以便實現(xiàn)這種冷卻需要時，存儲在油管理系統(tǒng)內(nèi)的油的壓 力增加。壓力增加會造成遞送到壓縮機以便潤滑的油的粘度減小。不 利的是，油粘度減小造成壓縮機部件的不適當潤滑以及壓縮機失效的 可能性。
通常，浮動閥包括限定流動區(qū)域以便將致冷劑從冷凝器連通到冷 卻器的多個孔口細槽。氣泡器管提供移動止擋件所需的浮力，防止致
冷劑經(jīng)由孔口細槽離開。根據(jù)冷凝器內(nèi)的致冷劑高度，孔口細槽完全 開啟或者完全閉合。由于浮動閥是完全開啟或完全閉合的分立裝置， 冷卻器會接收過多的致冷劑或者不足的致冷劑，其中大或小操作壓力 差存在于冷凝器和冷卻器之間。壓力差是環(huán)境溫度和內(nèi)部建筑物溫度 之間的差別造成的。不利的是，這些小和大操作壓力差造成冷凝器和 冷卻器之間的不良致冷劑分配。不良致冷劑分配會造成致冷機系統(tǒng)操 作效率損失。
因此，希望提供一種有效的致冷機系統(tǒng)，該系統(tǒng)用來在致冷機系 統(tǒng)關(guān)閉之外的情況下有選擇地控制致冷機系統(tǒng)操作壓力，

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明的致冷機系統(tǒng)提供流過致冷機系統(tǒng)的受控致冷劑流。 致冷劑系統(tǒng)包括壓縮機、冷卻器、氣泡器管以及冷凝器內(nèi)的浮動 閥。氣泡器管在浮動閥下連通來自于壓縮機排出管線的氣體，以便提 供升高和開啟浮動閥所需的浮力。電磁閥布置在氣泡器管內(nèi)，并且通 過控制器調(diào)節(jié)到閉合位置以響應預定狀態(tài)。 一旦命令電磁閥到閉合位 置，浮動閥失去浮力并閉合，造成去往冷卻器的扼流致冷劑。扼流致 冷劑流造成系統(tǒng)壓力減小，通過油管理系統(tǒng)進一步造成較高粘度的油 遞送到壓縮機.
按照本發(fā)明的致冷機系統(tǒng)提供有效的致冷劑流并且用來有選擇地 控制致冷機系統(tǒng)操作壓力。


從當前優(yōu)選實施例的詳細描述中，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將明白本
發(fā)明的不同特征和優(yōu)點。伴隨詳細描述的附圖可以如下簡單說明
圖l表示按照本發(fā)明的致冷機系統(tǒng)的示意圖2表示包括位于開啟位置的浮動閥的按照本發(fā)明的致冷機系統(tǒng) 的示意圖；以及
圖3表示包括位于閉合位置的浮動閥的按照本發(fā)明的致冷機系統(tǒng) 的示意圖。
具體實施例方式
參考圖1,表示示例性致冷機系統(tǒng)10。致冷機系統(tǒng)IO是閉合回路
致冷劑系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括將高壓致冷劑氣體連通到冷凝器14的壓縮機 12。壓縮機12可以是變速螺旋壓縮機。應該理解到其它類型的壓縮機 也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。致冷劑氣體經(jīng)由排出管線16連通到冷凝器14。 在進入冷凝器14時，致冷劑氣體被冷卻并冷凝。致冷劑接著經(jīng)由膨脹 裝置110遞送到冷卻器20。致冷劑在冷卻器20內(nèi)蒸發(fā)成低壓致冷劑氣 體并返回到壓縮機12以便壓縮，并在連續(xù)過程中被遞送到冷凝器14。 抽吸管線21將蒸發(fā)致冷劑從冷卻器20遞送到壓縮機12。
被致冷的水回路121與冷卻器20相關(guān)，并且穿過內(nèi)部空間排管。
回路。冷卻器20從被致冷的水回路121內(nèi)循環(huán)的水中吸收熱量。水循 環(huán)經(jīng)過被致冷水回路121，以便冷卻內(nèi)部空間內(nèi)的空氣，
冷凝器14最好包括浮動閥18以便控制致冷劑從冷凝器14流動到 冷卻器20。浮動閥18還在冷凝器14和冷卻器20之間提供液體密封。. 膨脹裝置IIO可以結(jié)合到浮動閥18上。氣泡器管22從排出管線16分 出，并且經(jīng)由第二氣泡器管23在浮動閥18下有選擇地供應致冷劑氣 體。經(jīng)由氣泡器管22和23在浮動閥18下供應的致冷劑氣體提供升高 并開啟浮動閥18所需的浮力，使得致冷劑可以遞送到冷卻器20。致冷 劑經(jīng)由將冷凝器14連接到冷卻器20上的管線24遞送。通常，管線24 承載兩相致冷劑。在致冷機系統(tǒng)10的正常操作下，例如非啟動情況， 浮動閥18接收來自于氣泡器管23的致冷劑氣體的恒定供應，以便保 持在開啟閥位置.
電磁閥26定位在氣泡器管22和23之間。應該理解到電磁閥26 可以用于任何包括浮動閥的致冷劑系統(tǒng)。電磁閥26可以通過控制器 100調(diào)節(jié)，以便調(diào)節(jié)去往冷卻器20的致冷劑流，如下面進一步描述那 樣。控制器100可以是任何適當?shù)奈⑿涂刂破?、微型處理器、計算機 或本領(lǐng)域普通技術(shù)人員想到的類似物，
油管理系統(tǒng)30如公知那樣為壓縮機12內(nèi)的運行部件提供適當潤 滑。最好是，油管理系統(tǒng)設(shè)置在致冷機系統(tǒng)10的下側(cè)或者靠近冷卻器 20。被遞送到壓縮機12的例如油的潤滑劑逐漸與致冷劑混合，使得從 冷凝器14遞送到冷卻器20的致冷劑包括大量的油。致冷劑必須從油 中去除以便增加油的粘度，并且使其在潤滑壓縮機12內(nèi)的運行部件過 程中更加有效。
通常，油管理系統(tǒng)30包括將冷卻器20內(nèi)的致冷劑/油混合物遞送 到蒸發(fā)器44的潤滑劑供應管線42。蒸發(fā)器44是含有將熱致冷劑從致 冷劑/油混合物中實際分離的無件的熱交換器。 一旦分離，致冷劑被遞 送返回連接器20，并且油被遞送到油泵40,從油泵40，油經(jīng)由另一潤 滑劑供應管線46到油泵48，并且經(jīng)由另一潤滑劑供應管線50回到壓 縮機12，以便運行部件的潤滑。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解到低壓下的致冷劑/油混合物通常具 有高于高壓下的致冷劑/油混合物的粘度。電磁閥26可被調(diào)節(jié)到閉合 位置(見圖3 )以便扼流可以從冷凝器14流到冷卻器20的致冷劑量， 從而在被致冷的水回路121內(nèi)的水溫高的情況下，響應致冷機系統(tǒng)IO 的啟動。致冷劑的減小流速(相對于被致冷水回路121內(nèi)的水溫)造 成冷卻器20內(nèi)壓力減小。因此，存儲在油泵40內(nèi)的油的壓力同樣減 小。因此，較高粘度的油被遞送到壓縮機12以便潤滑。
參考圖2，浮動閥18表示在開啟位置。浮動閥18包括多個孔口細 槽120?？卓诩毑?20限定致冷劑的流動區(qū)域，以便進入管道24并流 到冷卻器20。止擋件130被接收在浮動閥18的桿140內(nèi)，并且可以 在桿140內(nèi)運動，以便開啟和閉合通過孔口 120限定的流動區(qū)域。在 此實例中，電磁閥26已經(jīng)通過控制器IOO調(diào)節(jié)到開啟閥位置。因此， 來自于氣泡器管23的致冷劑氣體可以進入冷凝器14,并且提供浮動止 擋件130并開啟通過浮動閥18的孔口細槽120限定的流動區(qū)域所需的 浮力。在致冷機系統(tǒng)10的正常操作(例如非啟動狀態(tài))中，在開啟位 置，來自于冷凝器14的液位計32的致冷劑的穩(wěn)定供應被自由連通到 冷卻器20。浮動閥18保持在開啟閥位置.
參考圖3,浮動閥18表示在閉合位置。在所示實例中，電磁岡26 通過控制器IOO調(diào)節(jié)到閉合閥位置。最好是，電磁閥26被調(diào)節(jié)到閉合 位置上，以響應致冷機系統(tǒng)10的啟動。應該理解到例如在操作過程中 在冷凝器14和冷卻器20之間存在高壓力差的其它情況下，電磁閥26 可以通過控制器100有選擇地調(diào)節(jié)到閉合位置(使得過多液體致冷劑 遞送到冷卻器20)。
在電磁閥26閉合時，防止來自于氣泡器管22的致冷劑氣體進入 冷凝器14。因此，浮動閥18不接收浮動浮動閥18的止擋件130所需 的浮力。因此，防止來自于液位計32的致冷劑經(jīng)由開口細槽120連通
到冷卻器20。去往冷卻器20的被扼流的流動速度具有控制冷卻器20 內(nèi)的致冷劑高度的所需效果，由此減小冷卻器20內(nèi)的操作壓力。
通過采用電磁閥26以便在致冷劑操作壓力變得過高的情況下(例 如在致冷機系統(tǒng)10啟動過程中)有選擇地開啟和閉合浮動閥18，本發(fā)
明相對于現(xiàn)有技術(shù)進行改善。因此，較高粘度的油根據(jù)需要通過油管 理系統(tǒng)30遞送到壓縮機12。
本發(fā)明還用來有效控制冷卻器20內(nèi)致冷劑分配。特別是，電磁閥 26可以被調(diào)節(jié)，以便開啟和閉合浮動閥18，從而控制可以進入冷卻器 20的致冷劑量?？刂评鋮s器20內(nèi)的致冷劑分配造成致冷劑/油混合物 受控地流到潤滑劑供應管線42以及蒸發(fā)器44。致冷劑/油混合物受控 地流入蒸發(fā)器44造成遞送到壓縮機12的油粘度更加一致，進一步造 成致冷機系統(tǒng)10的效率更高。雖然已經(jīng)披露的是氣泡器管22從排出 管線16分出以便在浮動閥18下供應致冷劑氣體，包括來自于壓縮機 12內(nèi)的源的其它源可以從氣泡器管22分出，以便在浮動閥18下連通 致冷劑氣體。
以上描述應該被解釋為示例性的，并且沒有限制含義。本領(lǐng)域普 通技術(shù)人員將理解到某些變型也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。為此，應該研究 以下權(quán)利要求來確定本發(fā)明的范圍和內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種致冷劑系統(tǒng)，包括具有排出管線的壓縮機；與所述排出管線連通并具有浮動閥的冷凝器；將致冷劑連通到所述浮動閥的氣泡器管；從所述冷凝器接收致冷劑流的冷卻器，所述浮動閥控制所述冷卻器和所述冷凝器之間的致冷劑流；以及布置在所述氣泡器管內(nèi)并有選擇地閉合所述浮動閥使得去往所述冷卻器的所述致冷劑流被扼流的電磁閥。
2. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括將所述冷凝器 連接在所述冷卻器上的管線，其中所述管線的至少一部分靠近所述浮 動閥布置。
3. 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述浮動閥包括多個 細槽和止擋件。
4. 如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述電磁閥位于開 啟位置時，來自于所述氣泡器管的所述致冷劑提供浮動所述止擋件并 使得所述致冷劑流過所述多個細槽并進入所述管線所需的浮力。
5. 如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括可操作以便開 啟和閉合所述電磁閥的控制器。
6. 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器命令所迷 電磁閥到閉合位置，以響應預定狀態(tài)，使得去往所述冷卻器的所述致 冷劑流被把流'
7. 如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述預定狀態(tài)包括系 統(tǒng)的啟動。
8. 如權(quán)利要求6所迷的系統(tǒng)，其特征在于，所述預定狀態(tài)包括所 述冷凝器和所述冷卻器之間的高壓力差。
9. 如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，防止來自于所述氣泡 器管的所述致冷劑開啟所述浮動閥，以響應所述電磁閥位于所述閉合 位置。
10. 如權(quán)利要求9所迷的系統(tǒng)，其特征在于，還包括油泵，所述 冷卻器和所述油泵各自具有減小壓力以響應所述電磁閥位于所述閉合位置.
11. 如權(quán)利要求10所迷的系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述冷卻器的所述油泵連通的油管線，該管線為所述壓縮機提供油。
12. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻器與水管 線相關(guān)，所述冷卻器冷卻所述水管線內(nèi)循環(huán)的水。
13. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述致冷劑在所述 壓縮機內(nèi)壓縮。
14. 一種致冷劑系統(tǒng)，包括 具有排出管線的壓縮機； 與所述排出管線連通并具有浮動閥的冷凝器； 將致冷劑連通到所述浮動閥的氣泡器管；從所述冷凝器接收致冷劑流的冷卻器，所述浮動閥控制所述冷卻 器和所述冷凝器之間的致冷劑流；將所述冷凝器連接到所述冷卻器上的管線，所述管線的至少一部 分靠近所述浮動閥布置，其中來自于所述氣泡器管的所述致冷劑提供 開啟所述浮動閥所需的浮力；與所述冷卻器相關(guān)的水管線，所述冷卻器冷卻所述水管線內(nèi)循環(huán) 的水；以及布置在所述氣泡器管內(nèi)并有選擇地閉合所述浮動閥使得去往所述 冷卻器的所述致冷劑流被扼流的電磁閥。
15. 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述致冷劑氣體在 所述壓縮機內(nèi)壓縮。
16. —種控制致冷機系統(tǒng)內(nèi)操作壓力的方法，包括(1) 在氣泡器管內(nèi)提供電磁閥；以及(2) 有選擇地驅(qū)動電磁閥到閉合位置，以響應預定狀態(tài)，使得致 冷劑流被扼流。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)包括閉合電磁閥，以防止致冷劑浮動浮動閥。
18. 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)包括限定所述預定狀態(tài)以便包括致冷機系統(tǒng)的啟動。
19. 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)包限定所述預定狀態(tài)以便包括冷凝器和冷卻器之間的高壓力差。
20.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，包括如下步驟 (3)有選擇地驅(qū)動電磁閥到開啟位置，使得致冷劑浮動浮動閥。
全文摘要
一種致冷機系統(tǒng)(10)包括壓縮機(12)、冷凝器(14)、冷卻器(20)、氣泡器管(22)以及冷凝器(14)內(nèi)的浮動閥(18)。電磁閥(26)布置在氣泡器管(22)內(nèi)，并適用于有選擇地開啟和閉合浮動閥(18)，使得去往冷卻器(20)的致冷劑流被扼流。被扼流的致冷劑流造成系統(tǒng)壓力減小，進一步造成較高粘度的油通過油管理系統(tǒng)(30)遞送到壓縮機(12)。
文檔編號F25B1/00GK101189481SQ200580049951
公開日2008年5月28日 申請日期2005年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月2日
發(fā)明者S·J·霍爾登 申請人:開利公司