專利名稱：用于容量控制的脈動流動的制作方法
在一封閉的空調(diào)或者致冷系統(tǒng)中，存在著若干可采用的卸荷(unload)法。共同轉(zhuǎn)讓的第4,938,666號美國專利揭示了通過氣體旁路卸荷一儲料器(bank)的一圓筒(cylinder)，以及通過吸入斷流器(cutoff)卸荷一完整的儲料器。共同轉(zhuǎn)讓的第4,938,029號美國專利揭示了卸荷壓縮機的一完整的階段以及使用一節(jié)約器(economizer)。共同轉(zhuǎn)讓的第4,878,818號美國專利揭示了使用一裝有閥的共用口，以便與用于卸荷的吸入管(suction)或者用于Vi控制的排出管相通，其中Vi是排出壓力與吸入壓力之比。在采用這些各種方法時，閥的結(jié)構(gòu)一般全打開、全關(guān)閉、或者調(diào)制閥打開的程度以便保持在某一固定位置上。與這些設(shè)置相關(guān)的一個問題是只能逐步地控制容量，或者必須采用昂貴的電動機驅(qū)動的(driven)調(diào)制閥，以便將閥的打開固定在某一用于容量控制的位置上。
逐步的壓縮機容量可通過將電磁閥(或者若干個電磁閥)在全打開與全關(guān)閉位置之間快速地循環(huán)動作來實現(xiàn)。循環(huán)動作的電磁閥(或者若干個電磁閥)可位于壓縮機吸入管路、壓縮機節(jié)約器管路以及/或者將節(jié)約器管路與吸入管路相連的壓縮機旁設(shè)管路中。一閥打開的時間百分比確定了要得到的調(diào)制大小。然而，由于循環(huán)動作的時間比系統(tǒng)的響應時間要短得多，因此仿佛閥是被部分打開而不是在它們的打開位置與關(guān)閉位置之間循環(huán)動作。
本發(fā)明的一個目的在于提供連續(xù)的容量控制。
本發(fā)明的另一個目的在于提供容量調(diào)制中的分步控制。
本發(fā)明的又一個目的在于提供較便宜的設(shè)備來代替變速壓縮機。
本發(fā)明的再一個目的在于提供較便宜的設(shè)備來代替調(diào)制閥。這些目的以及其它目的在下文中將變得一目了然，并由本發(fā)明來實現(xiàn)。
基本上，在一致冷回路的容量調(diào)制中的逐步或者分步控制是通過快速地循環(huán)動作位于壓縮機吸入管路和/或壓縮機節(jié)約器管路和/或旁設(shè)管路中的一電磁閥來實現(xiàn)的。


圖1中示意性地表示了一種采用本發(fā)明的節(jié)約型致冷或者空調(diào)系統(tǒng)。
在圖中，標號12總的表示了在一封閉的致冷或者空調(diào)系統(tǒng)10中的一氣密式壓縮機。從壓縮機12開始，該系統(tǒng)10順序地包括排出管路14、冷凝器16、管路18、膨脹裝置20、蒸發(fā)器22、以及構(gòu)成回路的吸入管路24。管路18-1從管路18分出來，并包括膨脹裝置30，并且通過管口12-1與壓縮機12相連，該管口處在與在壓縮過程中的一中點相對應的位置上。設(shè)置節(jié)約器熱交換器40以便位于膨脹裝置30下游的管路18-1與位于膨脹裝置20上游的管路18呈熱交換關(guān)系。膨脹裝置20和30被稱為電子膨脹裝置、EEV，并且如圖所示它們與微處理器100相連。就膨脹裝置20而論，至少，它不需要是一EEV，而可能、例如是一熱膨脹裝置、TEV。至此已描述的基本上是傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明提供了分別連接著位于節(jié)約器熱交換器40下游的管路18-1以及位于蒸發(fā)器22下游的管路24的旁設(shè)管路50，并將電磁閥52設(shè)置在管路50內(nèi)，將電磁閥54設(shè)置在位于蒸發(fā)器22下游及管路50上游的管路24內(nèi)，以及將電磁閥56設(shè)置在位于節(jié)約器熱交換器40下游及管路50上游的管路18-1內(nèi)。電磁閥52、54和56以及EEV30都是由對區(qū)域(zone)輸入敏感的微處理器100來控制的。在膨脹裝置20如圖所示是一EEV的情況下，它也是由微處理器100控制的。
在系統(tǒng)10的“正?！边\行中，閥52和56是關(guān)閉的，并且來自于壓縮機12的熱的高壓致冷氣體通過管路14被輸送至冷凝器16，在該冷凝器中，該致冷氣體凝結(jié)成液體，然后該液體通過管路18和閑置的節(jié)約器熱交換器40被輸送至EEV20。EEV20造成了壓降，并使流過其中的液態(tài)致冷劑部分急驟蒸發(fā)。該致冷劑的液體-蒸汽混合物被輸送至蒸發(fā)器22，在該蒸發(fā)器中，該液態(tài)致冷劑蒸發(fā)以冷卻所需空間，并且所產(chǎn)生的氣態(tài)致冷劑通過包含著電磁閥54的吸入管路24被輸送至壓縮機12以構(gòu)成循環(huán)。
上述運行是傳統(tǒng)的，其容量是通過EEV20來控制的。依據(jù)本發(fā)明的思想，由于脈動比系統(tǒng)10的響應時間要來得快速，因此電磁閥54可被快速地脈動以控制壓縮機12的容量，系統(tǒng)10起反應仿佛閥54部分打開而不是在其打開與關(guān)閉位置之間循環(huán)動作。通過控制閥54開和關(guān)的時間百分比來實現(xiàn)調(diào)制。為防止真空泵運行，閥54的“關(guān)閉”位置可能需要一限流。
為了增加系統(tǒng)10的容量，采用了一節(jié)約器熱交換器40。在節(jié)約器熱交換器40中，管路18和18-1呈熱交換關(guān)系。電磁閥56打開，電磁閥52關(guān)閉，位于管路18內(nèi)的部分的液態(tài)致冷劑流入管路18-1中，在該管路中，EEV30造成了壓降，并使液態(tài)致冷劑部分急驟蒸發(fā)。低壓液態(tài)致冷劑流入節(jié)約器熱交換器40內(nèi)，其中管路18-1中的致冷劑從管路18中的致冷劑中提取熱量，使其進一步冷卻，從而增強了蒸發(fā)器22中的冷卻作用。流經(jīng)節(jié)約器熱交換器40的管路18-1中的致冷劑也在由微處理器100所控制的閥56的控制下，通過管口12-1被輸送至壓縮機12。管路18-1將致冷劑氣體輸送至一處于壓縮機12中壓縮的中間階段的收集容積(volume)，如同傳統(tǒng)的那樣。然而，根據(jù)本發(fā)明的思想，管路18-1中的節(jié)約器流量，以及因此系統(tǒng)容量通過快速地循環(huán)動作閥56來進行控制，以便對(to)壓縮機12中壓縮的中間階段調(diào)制節(jié)約器流量。為了降低系統(tǒng)10的容量，采用了旁設(shè)管路電磁閥52。在這種設(shè)置中，閥56關(guān)閉，處于中間壓力下的氣體從壓縮機12途徑管口12-1、管路18-1和管路50，走旁路流至吸入管路24內(nèi)。走旁路流動的氣體量，以及因此系統(tǒng)容量通過快速地循環(huán)動作閥52來進行變化。這樣，管口12-1既被用作為一節(jié)約器口，又被用作為一旁路或者卸荷口。
鑒于上述，可清楚地理解，分別快速地循環(huán)動作閥52、54和56可用于容量控制的各種形式，某一閥打開的時間相對于其關(guān)閉的時間的數(shù)值確定了容量調(diào)制的程度。用于典型系統(tǒng)的調(diào)制頻率的范圍從0.1至100秒。
權(quán)利要求
1．在一順序地包括一壓縮機(12)、一排出管路(14)、一冷凝器(16)、一膨脹裝置(20)、一蒸發(fā)器(22)和一吸入管路(24)的系統(tǒng)中，用于實現(xiàn)容量控制的裝置的特點為一在一與所述壓縮機內(nèi)的壓縮的一中點相對應的一位置上與所述壓縮機相連的一流體通道(12-1)，一與所述流體通道和所述吸入管路相連的旁設(shè)管路(50)；一位于所述旁設(shè)管路內(nèi)的電磁閥(52)；用于快速地脈動位于所述旁設(shè)管路內(nèi)的所述電磁閥、以便調(diào)制旁路流至所述吸入管路的流量的裝置(100)。
2．如權(quán)利要求1所述的容量控制，其特征在于，一節(jié)約器回路(18-1,40)與所述流體通道相連，一位于所述節(jié)約器回路內(nèi)的電磁閥(56)；以及用于快速地脈動位于所述節(jié)約器回路內(nèi)的所述電磁閥、以便調(diào)制從節(jié)約器流至所述壓縮機的流量的裝置(100)。
3．如權(quán)利要求2所述的容量控制，其特征在于，一位于所述吸入管路內(nèi)的電磁閥(54)，以及用于快速地脈動所述電磁閥、以便調(diào)制流動在所述吸入管路內(nèi)流入所述壓縮機的流量的裝置(100)。
4．如權(quán)利要求1所述的容量控制，其特征在于，一位于所述吸入管路內(nèi)的電磁閥(54)，以及用于快速地脈動所述電磁閥、以便調(diào)制流動在所述吸入管路內(nèi)流入所述壓縮機的流量的裝置(100)。
全文摘要
通過快速地循環(huán)動作一位于吸入管路、節(jié)約器回路或者旁路內(nèi)的電磁閥,借助于調(diào)節(jié)流過其中的流量的閥的“打開”的時間百分比來實現(xiàn)一致冷或者空調(diào)回路的容量調(diào)制中的分步控制。位于壓縮機內(nèi)的一共用的管口用于節(jié)約器流動以及旁路流動。
文檔編號F25B41/04GK1235265SQ9812245
公開日1999年11月17日 申請日期1998年11月12日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月8日
發(fā)明者亞力山大·利夫桑 申請人:運載器有限公司