專(zhuān)利名稱(chēng)：控制到蒸發(fā)器的制冷劑流量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制到布置于制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)器的制冷劑流量的方法。本發(fā)明的方法允許控制該制冷系統(tǒng)使得與使用現(xiàn)有技術(shù)方法的情況相比確保該蒸發(fā)器的制冷容量被更有效地利用。
背景技術(shù)：
制冷系統(tǒng)常常通過(guò)調(diào)整膨脹閥的開(kāi)度和/或通過(guò)打開(kāi)/關(guān)閉膨脹閥由此控制供應(yīng)給蒸發(fā)器的液態(tài)制冷劑的量來(lái)操作。需要控制膨脹閥使得實(shí)現(xiàn)供應(yīng)給蒸發(fā)器的全部液態(tài)制冷劑在離開(kāi)蒸發(fā)器之前蒸發(fā)，并且使得混合相制冷劑存在于蒸發(fā)器的出口或剛好在蒸發(fā)器的出口前。在允許液態(tài)制冷劑離開(kāi)蒸發(fā)器的情況下，會(huì)存在此液態(tài)制冷劑到達(dá)壓縮機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)，且這在某些情況下可能會(huì)對(duì)壓縮機(jī)造成損害。另一方面，在液態(tài)制冷劑通過(guò)蒸發(fā)器的第一部分時(shí)蒸發(fā)的情況下，那么蒸發(fā)器的制冷容量將沒(méi)有得到完全利用。制冷劑的過(guò)熱提供關(guān)于是否實(shí)現(xiàn)了上述情形的信息。過(guò)熱通常定義為流體的實(shí)際溫度與該流體的沸點(diǎn)之間的差。由此，過(guò)熱取決于流體的溫度及壓力。因此，過(guò)熱是用于控制膨脹閥的開(kāi)度的適當(dāng)參數(shù)。通常需要制冷劑具有低但正的過(guò)熱。當(dāng)在這種情況下時(shí)，就實(shí)現(xiàn)了上述情形，即，蒸發(fā)器的制冷容量得到最大可能程度的利用，且將由于通過(guò)蒸發(fā)器的液態(tài)制冷劑而對(duì)壓縮機(jī)造成損害的風(fēng)險(xiǎn)降至最低。因此，離開(kāi)蒸發(fā)器的制冷劑的過(guò)熱值應(yīng)理想地為零。然而，當(dāng)過(guò)熱值為零時(shí)不能知道蒸發(fā)器是否以最佳方式操作，即，液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器中完全蒸發(fā)，或者是否大量液態(tài)制冷劑通過(guò)蒸發(fā)器。因此，在大部分現(xiàn)有技術(shù)制冷系統(tǒng)中，控制膨脹閥的開(kāi)度使得維持(例如) 大約5-10K的正過(guò)熱。因此，確保無(wú)液態(tài)制冷劑被允許通過(guò)蒸發(fā)器。然而，這樣的后果就是蒸發(fā)器的制冷容量沒(méi)有得到充分利用。在 A. Tambovtsev 禾口 H. Quack, "COP Improvements by Transfer of the Superheating into the Internal Heat Exchanger", ICR07-B2-1406 中ffii^I—禾中令系統(tǒng)和一種控制制冷系統(tǒng)的方法。該制冷系統(tǒng)具備額外的內(nèi)部熱交換器，該熱交換器確保已被允許經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器的液態(tài)制冷劑在它到達(dá)壓縮機(jī)之前被蒸發(fā)。由此得到略微濕的出口， 且因此能將蒸發(fā)器的整個(gè)傳熱面積用于蒸發(fā)制冷劑，且改進(jìn)蒸發(fā)器的效率。然而，缺點(diǎn)在于在此論文中建議的解決方案需要額外的熱交換器，因?yàn)檫@增加了制造制冷系統(tǒng)的成本及系統(tǒng)的復(fù)雜性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種控制到蒸發(fā)器的制冷劑流量的方法，其中，與現(xiàn)有技術(shù)的控制方法中的情況相比，該方法允許更大程度上利用蒸發(fā)器的制冷容量。本發(fā)明的另一目的是提供一種控制到蒸發(fā)器的制冷劑流量的方法，其中實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)器的制冷容量增加的利用而無(wú)損害壓縮機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)。本發(fā)明的再一目的是提供一種控制到蒸發(fā)器的制冷劑流量的方法，該方法允許減少制冷系統(tǒng)的構(gòu)件數(shù)量和復(fù)雜性。根據(jù)本發(fā)明，上述目的和其它目的通過(guò)提供一種控制到布置于制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)器的制冷劑流量的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，該制冷系統(tǒng)還包括膨脹閥和壓縮機(jī)，該膨脹閥，該蒸發(fā)器和該壓縮機(jī)被布置于制冷劑流動(dòng)路徑中，制冷劑在制冷劑流動(dòng)路徑中流動(dòng)，該方法包括以下步驟
-增加膨脹閥的開(kāi)度，由此增加到蒸發(fā)器(1)的制冷劑流量到足以基本消除蒸發(fā)器的干區(qū)；
-在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后減小膨脹閥的開(kāi)度，以及 -重復(fù)增加和減小所述膨脹閥的開(kāi)度的步驟。制冷劑可為任何合適種類(lèi)的制冷劑，例如，選自下列制冷劑組中的一種HFC， HCFC, CFC或HC。另一種適當(dāng)?shù)闹评鋭┦荂02。根據(jù)本發(fā)明的方法一開(kāi)始增加膨脹閥的開(kāi)度。增加膨脹閥的開(kāi)度增加了供應(yīng)給蒸發(fā)器的制冷劑流量。開(kāi)度被增加一定量且持續(xù)一段時(shí)間間隔，該時(shí)間間隔足以確保到蒸發(fā)器的制冷劑流量增加到足以基本上消除蒸發(fā)器的干區(qū)。這應(yīng)解釋為表示液態(tài)/混合制冷劑與氣態(tài)制冷劑之間的邊界移動(dòng)到蒸發(fā)器的出口，或甚至超過(guò)出口，即，蒸發(fā)器中的制冷劑處于液態(tài)或者其為液態(tài)制冷劑和氣態(tài)制冷劑的混合物。因此，離開(kāi)蒸發(fā)器的制冷劑的過(guò)熱值為零，且液態(tài)制冷劑很可能被允許通過(guò)蒸發(fā)器。在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，膨脹閥的開(kāi)度減小到這樣的開(kāi)度，即該開(kāi)度優(yōu)選地減小到對(duì)應(yīng)于執(zhí)行增加膨脹閥的開(kāi)度的步驟之前的膨脹閥的開(kāi)度。因此，膨脹閥的開(kāi)度短暫地增加， 且然后返回到由用于控制制冷系統(tǒng)的控制策略規(guī)定的水平。這樣的結(jié)果就是到蒸發(fā)器的制冷劑流量減小到足以形成蒸發(fā)器的干區(qū)，即，液態(tài)制冷劑不再被允許通過(guò)蒸發(fā)器。由此，離開(kāi)蒸發(fā)器的制冷劑的過(guò)熱值增加到低但正的值。增加和減小開(kāi)度的步驟重復(fù)進(jìn)行，優(yōu)選地多次進(jìn)行。由此，膨脹閥的開(kāi)度是‘脈動(dòng)的’。膨脹閥的‘脈動(dòng)的’開(kāi)度造成離開(kāi)蒸發(fā)器的制冷劑的過(guò)熱值在零與低但正的值之間“切換”。由此與過(guò)熱值始終保持在低、正水平的情況相比，離開(kāi)蒸發(fā)器的制冷劑的平均值降低， 因?yàn)檫^(guò)熱值被周期性地允許降低到零水平。由此蒸發(fā)器的制冷容量得到更有效的利用，即， 制冷系統(tǒng)以更有效方式操作。同時(shí)，確保只有少量的液態(tài)制冷劑被允許通過(guò)蒸發(fā)器，因?yàn)檫^(guò)熱值僅在膨脹閥的開(kāi)度再次減小之前被允許維持在零水平較短時(shí)間段，由此，增加過(guò)熱到正值。因此排除了或者至少在很大程度上降低了由于通過(guò)蒸發(fā)器的液態(tài)制冷劑而對(duì)壓縮機(jī)造成損害的風(fēng)險(xiǎn)?？稍黾优蛎涢y的開(kāi)度使得在增加該膨脹閥的開(kāi)度之前增加制冷劑流量為制冷劑流量的5%-15%,諸如7%- 12%，諸如大約10%。增加和減小膨脹閥的開(kāi)度的步驟可以以基本規(guī)律間隔重復(fù)。根據(jù)此實(shí)施例，膨脹閥的開(kāi)度，和因此離開(kāi)蒸發(fā)器的制冷劑的過(guò)熱值以基本規(guī)律周期‘脈動(dòng)’。作為替代，此周期可為可變的，例如，決定于制冷系統(tǒng)的各種操作條件。作為替代或作為補(bǔ)充，在膨脹閥的開(kāi)度減小之前經(jīng)過(guò)的時(shí)間段可有基本恒定的長(zhǎng)度。根據(jù)此實(shí)施例，允許維持膨脹閥的增加開(kāi)度的時(shí)間間隔基本上是恒定的，且因此是有限的。結(jié)果，離開(kāi)蒸發(fā)器的制冷劑的過(guò)熱值僅在有限的一段時(shí)間為零水平，且允許通過(guò)蒸發(fā)器的液態(tài)制冷劑的總量由此被限制到不會(huì)對(duì)壓縮機(jī)造成損害的量。在重復(fù)增加膨脹閥的開(kāi)度
4的步驟之前經(jīng)過(guò)的時(shí)間段也可具有基本上恒定的長(zhǎng)度，在這種情況下以基本規(guī)律間隔來(lái)重復(fù)增加和減小開(kāi)度的步驟，如上文描述的那樣。然而，在增加膨脹閥的開(kāi)度的步驟之前經(jīng)過(guò)的時(shí)間段替代地可具有可變的長(zhǎng)度。或者，在膨脹閥的開(kāi)度減小之前經(jīng)過(guò)的時(shí)間段可具有可變的長(zhǎng)度，所述可變的長(zhǎng)度基于制冷劑的過(guò)熱值的測(cè)量來(lái)確定。根據(jù)此實(shí)施例，優(yōu)選地監(jiān)控離開(kāi)蒸發(fā)器的制冷劑的過(guò)熱值。如上文所述，在增加膨脹閥的開(kāi)度之后，離開(kāi)蒸發(fā)器的制冷劑的過(guò)熱值降低到零水平。當(dāng)這種情況由用于監(jiān)控過(guò)熱值的傳感器檢測(cè)到時(shí)，可能在允許經(jīng)過(guò)固定時(shí)間間隔以允許制冷劑保持在零水平一段時(shí)間后，將膨脹閥的開(kāi)度減小到先前的開(kāi)度。在重復(fù)增加膨脹閥的開(kāi)度的步驟之前經(jīng)過(guò)的時(shí)間段可為固定的或可變的，如上文所述的那樣。在這個(gè)時(shí)間段是可變的情況下，其可同樣基于制冷劑的過(guò)熱值的測(cè)量來(lái)確定。在這種情況下，當(dāng)檢測(cè)到過(guò)熱值增加到正值時(shí)可有利地增加膨脹閥的開(kāi)度。從而確保過(guò)熱值在大部分時(shí)間保持在零水平，同時(shí)確保僅有限量的液態(tài)制冷劑被允許通過(guò)蒸發(fā)器。該方法還可包括監(jiān)控制冷劑的過(guò)熱值的步驟。這可通過(guò)在蒸發(fā)器的出口處或蒸發(fā)器的出口附近放置過(guò)熱傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)。過(guò)熱傳感器可為一種單獨(dú)地測(cè)量離開(kāi)蒸發(fā)器的制冷劑的溫度與壓力的傳感器，或它可為一種直接測(cè)量過(guò)熱的傳感器。在這種情況下該方法還可包括以下步驟在監(jiān)控制冷劑的過(guò)熱值的步驟表明在開(kāi)度減小后過(guò)熱保持在零水平的情況下，延遲增加膨脹閥的開(kāi)度的步驟的開(kāi)始。根據(jù)此實(shí)施例，增加和減少步驟的重復(fù)的‘脈動(dòng)’周期和/或在重復(fù)增加步驟之前經(jīng)過(guò)的時(shí)間段在正常條件下可有利地基本上恒定。然而，在過(guò)熱值的測(cè)量表明過(guò)熱值沒(méi)有響應(yīng)于減小膨脹閥的開(kāi)度而增加到正值的情況下，這指示平均過(guò)熱值太低，且因此存在允許過(guò)量液態(tài)制冷劑通過(guò)蒸發(fā)器的危險(xiǎn)。為了防止這種情況，允許膨脹閥的開(kāi)度在更長(zhǎng)一段時(shí)間保持在較低值，例如，持續(xù)增加/減小循環(huán)的額外周期。如果過(guò)熱值仍然保持在零值，可更進(jìn)一步延遲增加膨脹閥的開(kāi)度的步驟的開(kāi)始，或甚至可減小膨脹閥的開(kāi)度。因此，該方法還可包括以下步驟在監(jiān)控制冷劑的過(guò)熱值的步驟表明在減小開(kāi)度后過(guò)熱保持在零水平的情況下，減小該開(kāi)度額外的量。在監(jiān)控離開(kāi)蒸發(fā)器的制冷劑的過(guò)熱值的情況下，該方法可包括在下面意義上的 “跟蹤功能”。過(guò)熱值最初可相對(duì)較高，且因此少量地增加膨脹閥的開(kāi)度將不足以允許過(guò)熱值達(dá)到零水平。因此，作為在允許經(jīng)過(guò)一時(shí)間段之后減小該開(kāi)度的替代，再次少量地增加該開(kāi)度。重復(fù)這種情況直到監(jiān)控的過(guò)熱值表明離開(kāi)蒸發(fā)器的制冷劑的過(guò)熱值已經(jīng)達(dá)到零水平。然后如上文所述執(zhí)行該方法，即，膨脹閥的開(kāi)度是‘脈動(dòng)的’。持續(xù)這種情況直到檢測(cè)到在減小膨脹閥的開(kāi)度后離開(kāi)蒸發(fā)器的制冷劑的過(guò)熱值保持在零水平。然后延遲增加膨脹閥的開(kāi)度的步驟的開(kāi)始，或者甚至減小膨脹閥的開(kāi)度，如上文所述的那樣。作為替代或補(bǔ)充，該方法可包括監(jiān)控離開(kāi)蒸發(fā)器的制冷劑的過(guò)熱值和確定過(guò)熱值增加還是降低。如果監(jiān)控的過(guò)熱值表明過(guò)熱值‘太高’，即，它尚未達(dá)到零水平，盡管增加了膨脹閥的開(kāi)度，但過(guò)熱值降低，然后可決定維持膨脹閥的開(kāi)度在當(dāng)前水平，或甚至減小膨脹閥的開(kāi)度以允許它如上文所述‘脈動(dòng)’。這是因?yàn)榻档偷倪^(guò)熱值表示過(guò)熱值“處于正軌”。系統(tǒng)包括某種‘慣性’，在這個(gè)意義上，開(kāi)度的增加以一些延遲反映在過(guò)熱值的減小中。由此， 上文描述的方案防止過(guò)熱值的降低地太多以至于導(dǎo)致允許過(guò)量液態(tài)制冷劑通過(guò)蒸發(fā)器。可作為滯后控制策略的疊加來(lái)執(zhí)行增加和減小膨脹閥的開(kāi)度的步驟。根據(jù)此實(shí)施例，膨脹閥的‘基本’開(kāi)度是根據(jù)正常滯后控制策略來(lái)控制。當(dāng)執(zhí)行增加開(kāi)度的步驟時(shí)，因此開(kāi)度增加到高于正常滯后控制策略規(guī)定的開(kāi)度的水平。當(dāng)執(zhí)行減小膨脹閥的開(kāi)度的步驟時(shí)，開(kāi)度返回到由滯后控制策略規(guī)定的開(kāi)度。


現(xiàn)將參考附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中
圖1圖示蒸發(fā)器和在正常操作期間作為沿著蒸發(fā)器的位置的函數(shù)的制冷劑的過(guò)熱值； 圖2示出當(dāng)使用現(xiàn)有技術(shù)的控制策略來(lái)控制膨脹閥的開(kāi)度時(shí)作為時(shí)間函數(shù)的過(guò)熱； 圖3示出當(dāng)使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法來(lái)控制膨脹閥的開(kāi)度時(shí)作為時(shí)間函數(shù)的過(guò)熱；
圖4圖示對(duì)于本發(fā)明的兩個(gè)不同實(shí)施例作為時(shí)間函數(shù)的膨脹閥的開(kāi)度； 圖5圖示對(duì)于本發(fā)明的另一實(shí)施例作為時(shí)間函數(shù)的過(guò)熱和膨脹閥的開(kāi)度；以及圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例用于控制到蒸發(fā)器的制冷劑流量的控制系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出在制冷系統(tǒng)操作期間的蒸發(fā)器1。蒸發(fā)器1有第一區(qū)域2和第二區(qū)域3。 第一區(qū)域2包含液態(tài)/混合態(tài)的制冷劑，即，在蒸發(fā)器1的第一區(qū)域2中的制冷劑為液相或者為液態(tài)制冷劑與氣態(tài)制冷劑的混合物。第二區(qū)域3包含純氣相的制冷劑。因此，制冷劑的蒸發(fā)發(fā)生在蒸發(fā)器1的第一區(qū)域2中，而不是發(fā)生在蒸發(fā)器1的第二區(qū)域3中，S卩，僅對(duì)應(yīng)于第一區(qū)域2的蒸發(fā)器1的部分實(shí)際上被利用。在蒸發(fā)器1下方的曲線圖說(shuō)明了作為沿著蒸發(fā)器1的位置的函數(shù)的制冷劑的過(guò)熱值。能夠看出過(guò)熱值在蒸發(fā)器1的第一區(qū)域2中為零。只要一到達(dá)第一區(qū)域2與第二區(qū)域 3之間的邊界，過(guò)熱值3就增加直到到達(dá)蒸發(fā)器1的出口開(kāi)口 4。結(jié)果，在圖1所圖示的情形中，離開(kāi)蒸發(fā)器1的制冷劑的過(guò)熱值相對(duì)較高。可通過(guò)將第一區(qū)域2與第二區(qū)域3之間的邊界朝向蒸發(fā)器的出口開(kāi)口 4移動(dòng)來(lái)降低離開(kāi)蒸發(fā)器1的制冷劑的過(guò)熱值，即，通過(guò)增加第一區(qū)域2的長(zhǎng)度而減少第二區(qū)域3的長(zhǎng)度。理想地，應(yīng)完全消除第二區(qū)域3，S卩，第一區(qū)域2應(yīng)基本上穿過(guò)整個(gè)蒸發(fā)器1延伸。然而，如上文所述，必須要小心防止大量的液態(tài)制冷劑被允許通過(guò)蒸發(fā)器1。圖2是當(dāng)使用現(xiàn)有技術(shù)的控制策略來(lái)操作包括蒸發(fā)器的制冷系統(tǒng)時(shí)示出作為時(shí)間函數(shù)的離開(kāi)蒸發(fā)器的制冷劑的過(guò)熱值的曲線圖。可以看出過(guò)熱值最初相對(duì)較高，但其逐漸減小到基本上恒定的低但為正的水平。圖3是示出作為時(shí)間函數(shù)的離開(kāi)蒸發(fā)器的制冷劑的過(guò)熱值的曲線圖。在圖3所示的情形下，使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法來(lái)控制到蒸發(fā)器的制冷劑流量。過(guò)熱值最初處于相對(duì)高的水平且減小到低但為正的水平，類(lèi)似于圖2中示出的情形。當(dāng)過(guò)熱值達(dá)到該低但正的水平時(shí)，開(kāi)始根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟。因此，膨脹閥的開(kāi)度增加，例如，大約10%。 由此，增加到蒸發(fā)器的液態(tài)制冷劑供應(yīng)，且隨后，蒸發(fā)器的第一區(qū)域與第二區(qū)域之間的邊界朝向蒸發(fā)器的出口開(kāi)口移動(dòng)。這造成過(guò)熱值降低，如5處所示，且過(guò)熱值最終在6處達(dá)到零水平。在這點(diǎn)，第一區(qū)域延伸穿過(guò)蒸發(fā)器的整個(gè)長(zhǎng)度，即，液態(tài)/混合態(tài)制冷劑存在于整個(gè)蒸發(fā)器中，且消除了蒸發(fā)器的干區(qū)。
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在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后，減小膨脹閥的開(kāi)度，優(yōu)選地到開(kāi)始增加步驟之前的膨脹閥的開(kāi)度。由此減少到蒸發(fā)器的液態(tài)制冷劑供應(yīng)，且第一區(qū)域與第二區(qū)域之間的邊界再次移動(dòng)遠(yuǎn)離開(kāi)口出口，即，在蒸發(fā)器中再次形成干區(qū)域。這使得離開(kāi)蒸發(fā)器的制冷劑的過(guò)熱值增加，如7處所示，直到過(guò)熱值達(dá)到在8處的低但正的水平。然后重復(fù)增加和減小膨脹閥的開(kāi)度的步驟。能從圖3的曲線圖中看出這使得過(guò)熱值在零水平與低但正的水平之間“切換”。因此，平均過(guò)熱值比該低但正的水平更低，且因此更有效地利用了蒸發(fā)器的制冷容量。但是，仍確保允許通過(guò)蒸發(fā)器的液態(tài)制冷劑量為足夠小以防止對(duì)壓縮機(jī)造成損害。圖4是圖示對(duì)于本發(fā)明的兩個(gè)不同的實(shí)施例作為時(shí)間函數(shù)的膨脹閥的開(kāi)度的曲線圖。根據(jù)第一實(shí)施例9，開(kāi)度增加了相對(duì)較大的量，且在較短的一段時(shí)間后減小該開(kāi)度。 根據(jù)第二實(shí)施例10，開(kāi)度增加了稍微更小的量，大約為第一實(shí)施例9的量的一半。根據(jù)第二實(shí)施例10，在開(kāi)度減小之前經(jīng)過(guò)的時(shí)間段更長(zhǎng)，大約為根據(jù)第一實(shí)施例9經(jīng)過(guò)的時(shí)間的兩倍長(zhǎng)。供應(yīng)給蒸發(fā)器的液態(tài)制冷劑的總增加對(duì)于兩個(gè)實(shí)施例9和10而言大約相同。這由陰影線部分的區(qū)域示出。圖5圖示對(duì)于本發(fā)明的另一實(shí)施例作為時(shí)間函數(shù)的過(guò)熱和膨脹閥的開(kāi)度。最初， 離開(kāi)蒸發(fā)器的制冷劑的過(guò)熱值相對(duì)較高，表明蒸發(fā)器的相對(duì)較長(zhǎng)部分包含純氣態(tài)制冷劑。 增加膨脹閥的開(kāi)度以使得過(guò)熱減小。能夠看出開(kāi)度的增加對(duì)于過(guò)熱具有預(yù)期效果，即，過(guò)熱值降低，但不足以達(dá)到零值。因此，再次增加膨脹閥的開(kāi)度，使得過(guò)熱值進(jìn)一步降低，但仍不足以達(dá)到零水平。膨脹閥的開(kāi)度然后重復(fù)地增加直到過(guò)熱值基本上達(dá)到11處的零水平。 當(dāng)在膨脹閥的開(kāi)度的最后一次增加后經(jīng)過(guò)一段時(shí)間時(shí)，依據(jù)本發(fā)明的方法減小開(kāi)度。膨脹閥的開(kāi)度然后如上文所述“脈動(dòng)”，因此使得過(guò)熱值在零水平與低但正的水平之間‘切換’。圖6示出布置于制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)器1。膨脹閥12控制供應(yīng)給蒸發(fā)器1的液態(tài)制冷劑的流量?；诮?jīng)由出口 4離開(kāi)蒸發(fā)器1的制冷劑的過(guò)熱值的測(cè)量來(lái)控制膨脹閥12的開(kāi)度。利用過(guò)熱傳感器13來(lái)測(cè)量過(guò)熱值。過(guò)熱傳感器13供應(yīng)信號(hào)到偏移控制器14，偏移控制器14生成偏移控制信號(hào)，偏移控制信號(hào)取決于制冷系統(tǒng)上的負(fù)荷。過(guò)熱傳感器13還供應(yīng)信號(hào)到脈沖控制器15，脈沖控制器15生成脈沖控制信號(hào)，該脈沖控制信號(hào)包括關(guān)于膨脹閥12的開(kāi)度的增加/減小的脈動(dòng)部分的預(yù)期頻率及預(yù)期振幅的信息。由計(jì)算單元16將偏移控制信號(hào)和脈沖控制信號(hào)加起來(lái)。計(jì)算單元16供應(yīng)控制信號(hào)給膨脹閥12，控制信號(hào)包含偏移部分以及脈動(dòng)部分。然后根據(jù)控制信號(hào)來(lái)控制膨脹閥12的開(kāi)度。在圖6中圖示了作為控制信號(hào)的脈動(dòng)部分的結(jié)果，第一區(qū)域2與第二區(qū)域3之間的邊界在兩個(gè)極端位置之間移動(dòng)。在極端位置之一，邊界移到蒸發(fā)器1的出口 4位置，即， 離開(kāi)蒸發(fā)器1的制冷劑的過(guò)熱值為零，如上文所述的那樣。在另一極端位置，第二區(qū)域3 占據(jù)蒸發(fā)器1的長(zhǎng)度的大約一半，即，離開(kāi)蒸發(fā)器1的制冷劑的過(guò)熱值相對(duì)較高。
權(quán)利要求
1.一種控制到布置于制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)器(1)的制冷劑流量的方法，所述制冷系統(tǒng)還包括膨脹閥(12)和壓縮機(jī)，所述膨脹閥(12)，所述蒸發(fā)器(1)和所述壓縮機(jī)布置于制冷劑流動(dòng)路徑中，制冷劑在制冷劑流動(dòng)路徑中流動(dòng)，所述方法包括以下步驟-增加膨脹閥(12)的開(kāi)度，由此增加到蒸發(fā)器(1)的制冷劑流量到足以基本上消除所述蒸發(fā)器(1)的干區(qū)(3)，-在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后減小所述膨脹閥(1 的開(kāi)度，以及 -重復(fù)增加和減小所述膨脹閥(12)的開(kāi)度的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述增加和減小所述膨脹閥(12)的開(kāi)度的步驟以基本規(guī)律間隔重復(fù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述膨脹閥(12)的開(kāi)度減小之前經(jīng)過(guò)的時(shí)間段具有基本上恒定的長(zhǎng)度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述膨脹閥(12)的開(kāi)度減小之前經(jīng)過(guò)的時(shí)間段具有可變的長(zhǎng)度，所述可變的長(zhǎng)度基于制冷劑的過(guò)熱值的測(cè)量來(lái)確定。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于還包括監(jiān)控所述制冷劑的過(guò)熱值的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于還包括以下步驟在監(jiān)控所述制冷劑的過(guò)熱值的步驟表明在減小所述開(kāi)度之后過(guò)熱保持在零水平的情況下，延遲增加所述膨脹閥的開(kāi)度的步驟的開(kāi)始。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于還包括以下步驟在監(jiān)控所述制冷劑的過(guò)熱值的步驟表明在減小所述開(kāi)度之后所述過(guò)熱保持在零水平的情況下，將所述開(kāi)度減小額外量。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于作為滯后控制策略的疊加來(lái)執(zhí)行所述增加和減小所述膨脹閥(12)的開(kāi)度的步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種控制到布置于制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)器(1)的制冷劑流量的方法。該制冷系統(tǒng)還包括膨脹閥(12)和壓縮機(jī)，膨脹閥(12)、蒸發(fā)器(1)和壓縮機(jī)布置于制冷劑流動(dòng)路徑中，制冷劑在制冷劑流動(dòng)路徑中流動(dòng)。該方法包括以下步驟增加膨脹閥(12)的開(kāi)度，由此增加到蒸發(fā)器(1)的制冷劑流量到足以基本消除蒸發(fā)器(1)的干區(qū)(3)，在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后減小膨脹閥(12)的開(kāi)度，以及重復(fù)增加和減小膨脹閥(12)的開(kāi)度的步驟。因此，膨脹閥(12)的開(kāi)度是‘脈動(dòng)的’。這使得離開(kāi)蒸發(fā)器(1)的制冷劑的過(guò)熱值在零水平與低但正的水平之間‘切換’。由此降低離開(kāi)蒸發(fā)器(1)的制冷劑的平均過(guò)熱值，且更有效地利用蒸發(fā)器(1)的制冷容量。同時(shí)，確保允許通過(guò)蒸發(fā)器(1)的液態(tài)制冷劑的量保持足夠低以防止對(duì)壓縮機(jī)造成損害。
文檔編號(hào)F25B41/06GK102203525SQ200980144158
公開(kāi)日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2009年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月5日
發(fā)明者泰博 C., F. S. 拉森 L. 申請(qǐng)人:丹福斯有限公司