專利名稱：制冷劑系統(tǒng)和控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冷卻和加熱。更具體地，本發(fā)明涉及節(jié)能式空氣
調(diào)節(jié)、熱泵或制冷系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
美國專利No.6,955,059公開了具有不同卸載4莫式的節(jié)能式蒸 汽壓縮系統(tǒng)。此外，共同轉(zhuǎn)讓的美國專利No.4，938,666公開了通過氣體旁 通而卸載氣缸組中的一個氣缸和通過切斷吸氣而卸栽整個氣缸組。共同轉(zhuǎn) 讓的美國專利No.4，938,029公開了壓縮機(jī)的全部級的卸載和節(jié)能器的使 用。共同轉(zhuǎn)讓的美國專利No.4,878,818公開了帶閥的公共端口的使用，公
體積指J(、;7控制，這里的Vi等于在p:氣端;街獲一的氣體的體積(Vs;)與
在釋放給排氣端之前保留壓縮包中的捕獲氣體的體積的比。在采用這些不 同方法時，閥結(jié)構(gòu)通常是全開的、全閉的，或者閥開度被調(diào)整，從而保持 在某個固定位置。共同轉(zhuǎn)讓的美國專利No.6,047,556 (該556專利，該專 利詳細(xì)闡述的全部內(nèi)容作為參考引入)，公開了電磁閥的使用，電磁閥在 全開位置和全閉位置之間快速循環(huán)以提供容量控制。循環(huán)的電磁閥能夠設(shè) 置在壓縮機(jī)吸氣管路中、壓縮機(jī)節(jié)能器管路中和/或壓縮機(jī)旁路管路中，這 壓縮機(jī)旁路管路將節(jié)能器管路與吸氣管路連接。閥打開的時間百分比確定 要實現(xiàn)的調(diào)整程度。美國專利No.6，619，062公開了僅僅基于渦旋式壓縮機(jī) 壓力比操作對渦旋式壓縮機(jī)卸載機(jī)構(gòu)的控制。
盡管如此，本領(lǐng)域仍存在進(jìn)一步改進(jìn)的空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方面涉及一種制冷劑系統(tǒng)，該制冷劑系統(tǒng)設(shè)置 成交替地運(yùn)行在節(jié)能模式和標(biāo)準(zhǔn)模式中?？刂葡到y(tǒng)響應(yīng)于確定的效率而使 所述制冷劑系統(tǒng)在節(jié)能模式和標(biāo)準(zhǔn)模式之間切換，確定的效率反映以下效 率中的至少兩個的組合壓縮機(jī)等熵效率；冷凝器效率；蒸發(fā)器效率；機(jī) 械地提供動力給壓縮機(jī)的硬件的效率；和與模式有關(guān)的循環(huán)效率。在旁路才莫式中，來自于中間端口的旁路制冷劑流可以返回至P及氣端口。類似地， 切換到旁路模式中的控制可以基于確定的效率。 本發(fā)明的一個或更多實施例的細(xì)節(jié)在附圖和下文的描述中 闡述。本發(fā)明的其它特征、目的和益處通過所述描述和附圖以及權(quán)利要求 將是顯而易見的。


圖1是采用本發(fā)明的節(jié)能式制冷或空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的示意圖。 圖2是圖1的系統(tǒng)的壓縮機(jī)等熵效率相對于密度比的一系列 曲線。 圖3是理想EER相對于密度比的一系列曲線。 圖4是冷凝器溫度差相對于質(zhì)量流速的一系列曲線。 圖5是蒸發(fā)器溫度差相對于質(zhì)量流速的一系列曲線。 圖6是冷凝器效率相對于質(zhì)量流速的一系列曲線。 圖7是蒸發(fā)器效率相對于質(zhì)量流速的一系列曲線。 圖8是馬達(dá)效率相對于負(fù)荷的曲線。 圖9是變頻驅(qū)動器效率相對于負(fù)荷的曲線。 在各個附圖中，相同的附圖標(biāo)記和名稱表示相同的元件。
具體實施例方式
.
圖1示出了示例性封閉制冷或空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)20。這系統(tǒng)具有 壓縮機(jī)22,壓縮機(jī)22具有吸氣(入口 )和排氣(出口 )端口 24和26， 在它們之間限定壓縮路徑。該壓縮機(jī)還包括沿著壓縮路徑的中間位置處的 中間端口 28。示例性壓縮機(jī)包括馬達(dá)29。示例性馬達(dá)是電動馬達(dá)。替代 性的馬達(dá)可以包括內(nèi)燃機(jī)。其它變型包括由內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)提供動力的電動 馬達(dá)。示例性壓縮機(jī)配置是螺桿式壓縮機(jī)(但是可以使用包括渦旋式壓縮 沖幾、離心式壓縮沖幾和往復(fù)式壓縮機(jī)在內(nèi)的其它壓縮機(jī))。壓縮機(jī)可以是封 閉式的、半封閉式的或者開啟式的(open drive)(其中，馬達(dá)不在壓縮機(jī)< 殼體內(nèi))。 壓縮機(jī)排氣管路30從排氣端口 26向下游延伸到散熱式熱交 換器(例如，冷凝器或氣體冷卻器)32。中間管路的干線34從冷凝器向 下游延伸。主支路36從千線34延伸到節(jié)能器熱交換器(節(jié)能器)40的第一分支(leg)38。支路36從節(jié)能器40延伸到第一膨脹裝置42。支路36 從第一膨脹裝置42延伸到吸熱式熱交換器(例如，蒸發(fā)器)44。支路36 從蒸發(fā)器44延伸回到吸氣端口 24。第二支路50從干線34向下游延伸到 第一閥52。支路50從笫一閥52延伸到第二膨脹裝置54。這支路從第二 膨脹裝置54延伸到節(jié)能器40的第二分支56,第二分支56靠近第一分支 38并與第一分支38進(jìn)行熱交換。支路50從節(jié)能器40向下游延伸到中間 端口 28。設(shè)置有旁通閥62的旁路管道60在所述支路之間(例如，在蒸發(fā) 器和吸氣端口之間的主支路36上的第一位置和節(jié)能器與中間端口之間的 第二支路50上的第二位置之間)延伸?？蛇x地，所述吸氣調(diào)整閥(SMV) 64可以位于蒸發(fā)器的下游(例如，在蒸發(fā)器和旁路管道60與吸氣管路的 接合處之間)。 示例性膨脹裝置42和54是電子膨脹裝置(EEV)，且示出 為聯(lián)接到控制/監(jiān)測系統(tǒng)70 (例如，基于微處理器的控制器)，以分別經(jīng) 由控制線路72和74接收控制輸入。替代地， 一個或兩個膨脹裝置可以是 熱力膨脹閥(TXV)。類似地，示例性閥52和62是電磁閥且示出為分別 經(jīng)由控制線路76和78聯(lián)接到控制系統(tǒng)。替代地，如果膨脹裝置54是EEV, 它也可以用作閥52 (例如，切斷通過支路50的流)。控制系統(tǒng)也可以經(jīng) 由控制線路79控制SMV64。 壓縮機(jī)馬達(dá)29可以經(jīng)由控制線路80聯(lián)接到控制系統(tǒng)70?？?制系統(tǒng)70可以經(jīng)由合適的機(jī)構(gòu)來控制馬達(dá)速度。例如，馬達(dá)可以是多速 馬達(dá)。替代地，馬達(dá)可以是由變頻驅(qū)動器(VFD)驅(qū)動的可變速度馬達(dá)。 替代地，開啟式壓縮機(jī)可以由具有可變發(fā)動機(jī)速度的發(fā)動機(jī)(馬達(dá))直接 驅(qū)動。示例性控制系統(tǒng)可以從一個或多個溫度傳感器82和84接收輸入， 如溫度輸入。其它溫度傳感器可以處于溫度受控環(huán)境中或者可以放置成測 量熱交換器的狀況(例如，分別在熱交換器32和44上的傳感器86和88 )。 附加的或替代的傳感器可以包括指示壓縮機(jī)吸氣和排氣位置處的壓力的 傳感器和/或指示蒸發(fā)器和/或冷凝器入口或出口處的壓力的傳感器?？刂?系統(tǒng)可以從一個或多個輸入裝置(例如恒溫器90)接收外部控制輸入。然 而，可以包括其它的傳感器(例如，測量驅(qū)動器電壓或頻率或壓縮機(jī)負(fù)荷)。 在用于冷卻時，蒸發(fā)器44可以置于要被冷卻的空間中或者 在流向該空間的空氣流的流動路徑中。冷凝器可以;改置在外部(例如，室 外)或者沿通向外部位置的流動路徑放置。在加熱配置中，所迷情況應(yīng)顛倒。在可以提供兩種配置的熱泵系統(tǒng)中， 一個或多個閥(例如，四路反位 閥，未示出)可以選擇性地引導(dǎo)制冷劑，以允許每個熱交換器結(jié)構(gòu)交替地 用作冷凝器和蒸發(fā)器。示例性系統(tǒng)具有多個操作模式。為了便于參考，第一模式是 標(biāo)準(zhǔn)非節(jié)能式(標(biāo)準(zhǔn))模式。實質(zhì)上，在該模式中，兩個閥52和62都關(guān) 閉，使得通過第二支路50和從而通過節(jié)能器第二分支56的制冷劑流受 到限制(例如，阻斷)；通過旁路管道60的制冷劑流也受到限制(例如， 阻斷)。因而，通過中間端口 28的制冷劑流最小或者不存在。大多數(shù)(如 果不是全部)的制冷劑從排氣端口 26流向冷凝器32;通過冷凝器32; 通過節(jié)能器第 一分支38 (沒有熱交換效果，因為沒有通過第二分支的流)； 通過笫一膨脹裝置42;通過蒸發(fā)器44;回到吸氣端口 24,然后沿壓縮路 徑被再次壓縮。用于加熱或冷卻應(yīng)用的示例性壓縮機(jī)通常在與固有壓縮機(jī) 體積比相對應(yīng)的系統(tǒng)操作點(diǎn)處具有峰值效率。在該點(diǎn)附近，壓縮結(jié)束處的 壓縮包中的壓力等于或幾乎等于排氣增壓壓力。當(dāng)這些壓力相等時，沒有 過壓縮或欠壓縮損失。該點(diǎn)在系統(tǒng)密度比(系統(tǒng)高壓測的制冷劑密度pd 除以系統(tǒng)低壓測的制冷劑密度ps)等于壓縮機(jī)固有體積比(壓縮機(jī)吸氣體 積除以排氣體積)時發(fā)生。在確定最佳壓縮機(jī)操作時，與使用系統(tǒng)壓力比 (高壓側(cè)的壓力除以低壓側(cè)的壓力)相比，使用系統(tǒng)密度比可能是更有效 的。系統(tǒng)壓力比可能與壓縮機(jī)體積比相關(guān)程度較少。對于給定的壓縮機(jī)操 作模式，取決于吸氣和/或排氣溫度，可以有多個壓力比與固有體積比相對 應(yīng)，而只有單個密度比與固有體積比相對應(yīng)。 最佳壓縮機(jī)體積比可以根據(jù)壓縮機(jī)操作模式變化。如果壓縮 機(jī)以卸栽模式操作，在該卸栽才莫式中，來自于沿著壓縮路徑的中間位置的 制冷劑的一部分旁通回到吸氣狀況，那么相對于標(biāo)準(zhǔn)才莫式操作最佳體積比 可以減小。類似地，如果附加的制冷劑在中間位置處返回到壓縮機(jī)，那么 相對于標(biāo)準(zhǔn)模式最佳體積比值通常較高。圖2示出了標(biāo)準(zhǔn)模式操作的壓縮 4幾等熵效率ti 等編壓縮機(jī) (% )相對于密度比的曲線200。第二操作模式是節(jié)能模式。通常，在節(jié)能模式中，第一閥52 開啟且第二閥62關(guān)閉。來自于壓縮機(jī)的流被分開，主要部分流經(jīng)主支路 36,如標(biāo)準(zhǔn)模式那樣。然而，節(jié)能器部分流經(jīng)第二支路50，經(jīng)過閥52和 節(jié)能器第二分支56，在節(jié)能器第二分支56中，制冷劑與第一分支38中的 制冷劑進(jìn)行熱交換。在該才莫式中，節(jié)能器40給沿第一分支38的制冷劑提供附加的過冷卻。附加的過冷卻增加了系統(tǒng)容量，從而在冷卻模式中提供 更多的系統(tǒng)冷卻(例如，被冷卻的空間)且在加熱才莫式中提供更多的加熱。
節(jié)能器流從第二分支56返回到中間端口 28，并被噴射(作為蒸汽)到壓 縮路徑的下游部分并再次壓縮。圖2還示出了節(jié)能模式的壓縮機(jī)等熵效率 相對于密度比的曲線202。在大約密度比504之上，節(jié)能模式比標(biāo)準(zhǔn)才莫式 具有更高的壓縮機(jī)效率。第三模式是旁路模式。通常，在旁路模式中，閥52關(guān)閉且 閥62開啟。此外，在所示實施例中，中間壓力釋放旁路流將離開中間端 口 28且通過旁路管道60以返回吸氣端口 24。圖2還示出了旁路模式的壓 縮機(jī)等熵效率相對于密度比的曲線204。在密度比506之下，旁路模式比 標(biāo)準(zhǔn)和節(jié)能對莫式具有更高的壓縮機(jī)等熵效率。在示例性實施例中，密度比
506小于密度比504，因而在這些密度比之間，標(biāo)準(zhǔn)4莫式比旁路和節(jié)能沖莫 式具有更高的壓縮機(jī)效率。 為了確定給定系統(tǒng)操作狀況的最有效的操作模式，考慮除了 壓縮機(jī)等熵效率之外的其它因素。圖3示出了在恒定排氣壓力下理想循環(huán) 效率(例如，壓縮機(jī)、馬達(dá)或其它相關(guān)部件中沒有損失，且具有無限大的 熱交換器盤管)隨密度比的變化。曲線210、 211和212分別表示標(biāo)準(zhǔn)、 節(jié)能和旁路沖莫式。理想系統(tǒng)效率用EER (壓縮機(jī)以100%效率操作時理想 系統(tǒng)容量除以壓縮機(jī)功率)表示。節(jié)能模式在高于密度比510的高密度比 范圍內(nèi)具有最高的循環(huán)效率。旁路模式在較低密度比范圍(例如，低于比 510)內(nèi)具有最高的效率。在該示例中，標(biāo)準(zhǔn)模式效率從未高于旁路和節(jié) 能模式效率中的較高者。然而，其它變型可能與此不同。 此外，在確定最有效的沖莫式時，可以考慮通過熱交換器的制 冷劑的質(zhì)量流速^ 。圖4和5分別表示環(huán)境溫度和所調(diào)節(jié)的環(huán)境都為固定 溫度時經(jīng)過冷凝器和蒸發(fā)器的溫度差A(yù)T。 AT是在熱交換器中的制冷劑的飽和溫度和熱交換器下游的 空氣溫度之間的絕對溫度差。圖4示出了溫度差隨通過冷凝器的制冷劑質(zhì) 量流速A的變化。曲線220示出了標(biāo)準(zhǔn)模式的AT,曲線221示出了節(jié)能 模式，曲線222示出了旁路模式。例如通過以不同操作速度驅(qū)動壓縮機(jī)可 以改變質(zhì)量流速^。 圖5示出了溫度差隨通過蒸發(fā)器的質(zhì)量流速的變化。曲線225 示出了標(biāo)準(zhǔn)模式的蒸發(fā)器八T,曲線226示出了節(jié)能模式，曲線227示出了旁路模式。該示出了用于特定壓縮機(jī)操作速度的溫度差。如圖所示，例
如圖4,對于選定的操作速度，在旁路模式時經(jīng)過冷凝器的質(zhì)量流速是標(biāo) 準(zhǔn)模式的~60%，在節(jié)能模式時的質(zhì)量流速是標(biāo)準(zhǔn)模式的 140% (為了圖 示目的僅顯示不同模式時的質(zhì)量流率之間的差，因為準(zhǔn)確的百分比將隨具 體壓縮機(jī)類型和系統(tǒng)操作狀況變化)。類似地，對于圖5,對于相同的才喿 作速度，在旁路模式時經(jīng)過蒸發(fā)器的質(zhì)量流速是節(jié)能模式的~60%,在標(biāo) 準(zhǔn)模式時的質(zhì)量流速是節(jié)能模式的一05 % 。 較高的溫度差與較低效率的熱交換器或者較低效率的操作 相關(guān)聯(lián)。例如，理想的熱交換器的效率將是100%,且具有無限大的熱交 換表面、零溫度差和零壓降損失。圖6和7分別示出了對于固定環(huán)境溫度 和所調(diào)節(jié)環(huán)境的固定溫度而言冷凝器和蒸發(fā)器的熱交換器效率，其中效率 相對于制冷劑質(zhì)量流量繪出。在圖6中，曲線230、 231和232分別與標(biāo) 準(zhǔn)、節(jié)能和旁路才莫式相關(guān)聯(lián)。類似地，在圖7中，曲線235、 236和237 表示標(biāo)準(zhǔn)、節(jié)能和旁路才莫式的蒸發(fā)器效率。每種模式的效率也針對選定的 具體壓縮機(jī)操作速度示出。環(huán)境溫度和所調(diào)節(jié)環(huán)境的溫度的每種組合將具 有與圖4-7類似的獨(dú)特曲線。在設(shè)置控制器程序(例如，硬件、軟件或 輸入設(shè)置中的一個或更多)時，系統(tǒng)設(shè)計者可以針對每個環(huán)境溫度和所調(diào) 節(jié)環(huán)境的溫度來分析這些曲線，以選擇最有效的操作模式，同時考慮所需 系統(tǒng)容量的約束。控制器可以編程或設(shè)置成操作系統(tǒng)使該系統(tǒng)響應(yīng)于確定 的效率在所述模式之間切換，確定的效率反映包括上述效率和下文討論的 效率在內(nèi)的效率分量的組合。 如上述示例所示，當(dāng)經(jīng)過熱交換器的質(zhì)量流速增加(熱交換 器"超載"以及由于制冷劑質(zhì)量流速增加而引入附加的壓降損失)時，熱 交換器以較低效率操作。 其它因素可以包括與馬達(dá)(例如，電動馬達(dá)及其變頻驅(qū)動器) 有關(guān)的損失。圖8示出了馬達(dá)效率ri馬達(dá)隨負(fù)荷(額定負(fù)荷的％ )變化的曲 線250。三種示例性模式(標(biāo)準(zhǔn)；節(jié)能和旁路)中的每一種將使馬達(dá)得到 不同地負(fù)載。點(diǎn)251、 252和253分別表示與標(biāo)準(zhǔn)、節(jié)能和旁路模式有關(guān) 的負(fù)荷。 圖9示出了變頻驅(qū)動器效率tivfd隨VFD負(fù)荷(額定VFD負(fù) 荷的％ )變化的曲線260。額定VFD負(fù)荷可以與額定馬達(dá)負(fù)荷相對應(yīng)或者 可以不與額定馬達(dá)負(fù)荷相對應(yīng)。對應(yīng)性將取決于VFD和馬達(dá)負(fù)荷特性如何匹配以及匹配得如何。點(diǎn)261、 262和263分別表示與標(biāo)準(zhǔn)、節(jié)能和旁 路模式有關(guān)的負(fù)荷。如果壓縮機(jī)由發(fā)動機(jī)驅(qū)動(直接或者間接)，那么對 于不同操作模式，可以取代馬達(dá)效率或者連同馬達(dá)效率一起考慮發(fā)動機(jī)效 率。此外，有效循環(huán)損失也可以考慮。例如，所表示的操作模式可以經(jīng)歷 不同程度的循環(huán)，且循環(huán)可以對每種模式具有不同的影響。例如，在節(jié)能 模式中，預(yù)期系統(tǒng)循環(huán)要比旁路沖莫式更頻繁。這是因為在節(jié)能模式操作中 比標(biāo)準(zhǔn)模式或旁路^f莫式產(chǎn)生更多的冷卻容量。因而，為了使得產(chǎn)生的容量 與所需容量匹配，在節(jié)能模式中系統(tǒng)將需要比旁路沖莫式更頻繁地接通和切 斷。因而，可以考慮循環(huán)效率因素Ti郝。例如，如果系統(tǒng)連續(xù)操作，循環(huán) 效率是100%。因而，總EER值可以基于由上述各種效率修正的理想EER 值計算。
五^"」 總=^"^"及理想循壞 "等編壓垴機(jī) "蒸發(fā)jl "冷凝器 ^馬達(dá) "w① ^循環(huán) 這些因素及其相關(guān)分量中的一些對系統(tǒng)設(shè)計者來說可能是 未知的。例如，在設(shè)計/選擇壓縮機(jī)時，具體變頻驅(qū)動器效率可能是未知的。 這種未知因素可以被忽略或者僅僅被估計。在基本示例中，僅僅考慮壓縮 機(jī)等熵效率且忽略其它效率。該基本示例得到示例性操作方法，包括以下 述方式操作系統(tǒng)低于密度比506,以旁路模式操作；在密度比506和504 之間，以標(biāo)準(zhǔn)沖莫式操作；高于密度比504，以節(jié)能才莫式操作。 一個實施例 的粗略示例性值包括分別為約2.9和約3.25的密度比506和504。 已經(jīng)描述了本發(fā)明的一個或多個實施例。然而，應(yīng)當(dāng)理解的 是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以作出各種修改。例如，當(dāng) 用作現(xiàn)有系統(tǒng)的改造或者再設(shè)計時，現(xiàn)有系統(tǒng)的細(xì)節(jié)可能^f艮大程度上影響 實施方式的細(xì)節(jié)。因此，其它實施例屬于以下權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備(20)，包括壓縮機(jī)(22)，所述壓縮機(jī)具有吸氣端口(24)、排氣端口(26)和中間端口(28)；冷凝器(32)；蒸發(fā)器(44)；節(jié)能器熱交換器(40)；管道系統(tǒng)，所述管道系統(tǒng)將所述冷凝器聯(lián)接到所述排氣端口；將所述節(jié)能器熱交換器聯(lián)接到所述冷凝器；與所述節(jié)能器熱交換器和所述蒸發(fā)器協(xié)作以在所述節(jié)能器熱交換器和所述吸氣端口之間限定第一流路；與所述節(jié)能器熱交換器協(xié)作以在所述節(jié)能器熱交換器和所述中間端口之間限定第二流路，該第二流路繞過所述蒸發(fā)器；具有一個或多個閥，用于選擇性地阻斷和接通所述第二流路；和控制系統(tǒng)(70)，所述控制系統(tǒng)聯(lián)接到所述一個或多個閥，且設(shè)置成以多種模式交替地操作所述設(shè)備，所述多種模式包括標(biāo)準(zhǔn)模式，在該標(biāo)準(zhǔn)模式中，來自于冷凝器的制冷劑流沿著第一流路流動而不沿第二流路流動；和節(jié)能模式，在該節(jié)能模式中，制冷劑流分成沿著第一流路流動的第一部分；和延伸通過第二流路部分以返回至中間端口的第二部分；以及配置成響應(yīng)確定的效率而使所述設(shè)備在所述模式之間切換，所述確定的效率反映以下效率中的至少兩個的組合壓縮機(jī)等熵效率；冷凝器效率；蒸發(fā)器效率；機(jī)械地提供動力給壓縮機(jī)的硬件的效率；和與模式有關(guān)的循環(huán)效率。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于 所述控制系統(tǒng)設(shè)置成確定反映以下所述效率中的至少三個的組合的效率壓縮機(jī)等熵效率；冷凝器效率；蒸發(fā)器效率；機(jī)械地提供動力給壓縮機(jī)的硬件的效率；和 與才莫式有關(guān)的循環(huán)效率。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于 所述多個模式還包括旁路模式，在該旁路模式中，制冷劑流沿著第一流路流動，來自于中 間端口的旁路制冷劑流返回至吸氣端口 。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于機(jī)械地提供動力給壓縮機(jī)的硬件的所述效率包括電動馬達(dá)效率和變 頻驅(qū)動器效率的組合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所迷的設(shè)備，其特征在于所述控制器設(shè)置成確定制冷劑密度比率并響應(yīng)于確定的制冷劑密度 比率來確定所述壓縮機(jī)等熵效率。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于所述控制器設(shè)置成基于以下參數(shù)的組合來確定所述制冷劑密度比率 壓縮才幾吸氣溫度；壓縮才幾吸氣壓力；壓縮機(jī)排氣溫度；和壓縮才幾排氣壓力。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于 所述一個或多個閥中的至少笫 一個是電磁閥。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所迷的設(shè)備，其特征在于 所述一個或多個閥是雙穩(wěn)態(tài)的。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于 所述壓縮機(jī)是螺桿式壓縮機(jī)。
10. —種操作冷卻系統(tǒng)的方法，所述系統(tǒng)具有壓縮;機(jī)，所述壓縮4幾具有吸氣端口、排氣端口和中間端口；冷凝器，所述冷凝器具有入口和出口，冷凝器入口聯(lián)接到所述排氣端口 ；蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器具有入口和出口，蒸發(fā)器出口聯(lián)接到壓縮機(jī)吸氣端口；和節(jié)能器第一和第二流路部分； 所述方法包4舌確定多個模式中的最有效;摸式，所述確定包括確定與以下效率中的至少兩個有關(guān)的效率因素壓縮機(jī)等熵效率；冷凝器效率；蒸發(fā)器效率；機(jī)械地提供動力給壓縮機(jī)的硬件的效率；和與模式有關(guān)的循環(huán)效率；以及 響應(yīng)于所述確定，在不同時間使系統(tǒng)以節(jié)能模式運(yùn)行，其中，來自于排氣端口的制冷劑流前進(jìn)基本 通過冷凝器，該制冷劑流分成第一部分和第二部分，第一部分延伸通過第 一流路部分和蒸發(fā)器以返回至吸氣端口 ，第二部分延伸通過第二流路部分 以返回至中間端口；以及使系統(tǒng)以非節(jié)能模式運(yùn)行，在該非節(jié)能模式中，來自于排氣端口的制 冷劑流前進(jìn)基本通過冷凝器、第一流路部分和蒸發(fā)器以返回至吸氣端口 。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其特征在于，還包括 使系統(tǒng)以旁路模式運(yùn)行，在該旁路才莫式中，來自于排氣端口的制冷劑流前進(jìn)基本通過冷凝器、第一流路部分和蒸發(fā)器以返回至吸氣端口，且來 自于中間端口的旁路制冷劑流返回至吸氣端口 。
12. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其特征在于 所述確定包括確定至少三個所述效率因素。
13. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其特征在于，還包括 檢測選自包括以下參數(shù)的組的至少一個操作參數(shù)飽和蒸發(fā)溫度； 飽和蒸發(fā)壓力；進(jìn)入或離開蒸發(fā)器的空氣溫度；々包和冷凝溫度；^炮和冷凝壓力；進(jìn)入或離開冷凝器的空氣溫度； 壓縮才幾電 流;壓縮纟幾電壓；和 壓縮才幾功率；以及 響應(yīng)于所述至少 一個操作參數(shù)選擇所述才莫式中的 一種。
14. 一種系統(tǒng)，包括 壓縮機(jī)；冷凝器； 蒸發(fā)器； 節(jié)能器；第一裝置，所述第一裝置將蒸發(fā)器和節(jié)能器與壓縮機(jī)和冷凝器聯(lián)接， 用于使系統(tǒng)交替操作在以下述沖莫式中 標(biāo)準(zhǔn)模式；和 節(jié)能才莫式；以及第二裝置，用于確定標(biāo)準(zhǔn)模式和節(jié)能才莫式的相應(yīng)效率，且聯(lián)接到所迷 第一裝置，以響應(yīng)于所述的確定的效率在所述標(biāo)準(zhǔn)模式和所述節(jié)能模式之 間切換。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于 所述第二裝置設(shè)置成控制所述第一裝置，以使所述系統(tǒng)交替地操作在所述標(biāo)準(zhǔn)模式、所述節(jié)能模式和一種旁路模式中。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于 所述第二裝置設(shè)置成確定反映以下效率中的至少兩個的組合的所述相應(yīng)效率壓縮機(jī)等熵效率；冷凝器效率；蒸發(fā)器效率；機(jī)械地提供動力給壓縮機(jī)的硬件的效率；和 與模式有關(guān)的循環(huán)效率。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于 所述第二裝置設(shè)置成確定反映以下效率中的至少兩個的組合的所述相應(yīng)效率壓縮機(jī)等熵效率；冷凝器效率；蒸發(fā)器效率；機(jī)械地提供動力給壓縮機(jī)的硬件的效率；和 與模式有關(guān)的循環(huán)效率。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于 所述第二裝置設(shè)置成確定反映以下效率中的至少三個的組合的所迷相應(yīng)效率壓縮機(jī)等熵效率；冷凝器效率；蒸發(fā)器效率；機(jī)械地提供動力給壓縮機(jī)的硬件的效率；和 與模式有關(guān)的循環(huán)效率。
19. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于 所述第二裝置設(shè)置成確定反映以下效率中的至少四個的組合的所迷相應(yīng)效率壓縮機(jī)等熵效率；冷凝器效率；蒸發(fā)器效率；機(jī)械地提供動力給壓縮機(jī)的硬件的效率；和與模式有關(guān)的循環(huán)效率。
20. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于 所述第二裝置設(shè)置成確定反映以下效率中的至少全部的組合的所迷相應(yīng)效率壓縮機(jī)等熵效率；冷凝器效率；蒸發(fā)器效率；機(jī)械地提供動力給壓縮機(jī)的硬件的效率；和 與沖莫式有關(guān)的循環(huán)效率。
21. —種制冷系統(tǒng)控制器，該控制器設(shè)置成使所迷制冷系統(tǒng)交替地操作在多個模式中，所述多個模式包括非節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)才莫式；和 節(jié)能模式；以及設(shè)置成響應(yīng)于確定的效率而使所述制冷系統(tǒng)在所述模式之間切換，所迷確定的效率反映以下效率中的至少兩個的組合 壓縮機(jī)等熵效率； 冷凝器效率； 蒸發(fā)器效率；機(jī)械地提供動力給壓縮機(jī)的硬件的效率；和 與模式有關(guān)的循環(huán)效率。
全文摘要
一種制冷劑系統(tǒng)，設(shè)置成交替地運(yùn)行在節(jié)能模式和標(biāo)準(zhǔn)模式中?？刂葡到y(tǒng)響應(yīng)于確定的效率而使所述制冷劑系統(tǒng)在節(jié)能模式和標(biāo)準(zhǔn)模式之間切換，確定的效率反映以下效率中的至少兩個的組合壓縮機(jī)等熵效率；冷凝器效率；蒸發(fā)器效率；機(jī)械地提供動力給壓縮機(jī)的硬件的效率；和與模式有關(guān)的循環(huán)效率。在旁路模式中，來自于中間端口的旁路制冷劑流可以返回至吸氣端口。類似地，切換到旁路模式中的控制可以基于確定的效率。
文檔編號F25B49/02GK101617183SQ200780051885
公開日2009年12月30日 申請日期2007年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月28日
發(fā)明者A·利夫森 申請人:開利公司