CN101715534A - 制冷剂再加热回路和充注控制 - Google Patents

制冷剂再加热回路和充注控制 Download PDF

Info

Publication number
CN101715534A
CN101715534A CN200880019170A CN200880019170A CN101715534A CN 101715534 A CN101715534 A CN 101715534A CN 200880019170 A CN200880019170 A CN 200880019170A CN 200880019170 A CN200880019170 A CN 200880019170A CN 101715534 A CN101715534 A CN 101715534A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cold
producing medium
ing
heat
condenser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN200880019170A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101715534B (zh
Inventor
J·M·安德森
J·P·克罗莱斯
R·F·舒尔特
R·J·邬瑞斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Trane International Inc
Original Assignee
Trane International Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Trane International Inc filed Critical Trane International Inc
Publication of CN101715534A publication Critical patent/CN101715534A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101715534B publication Critical patent/CN101715534B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B45/00—Arrangements for charging or discharging refrigerant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
    • F24F3/153—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification with subsequent heating, i.e. with the air, given the required humidity in the central station, passing a heating element to achieve the required temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/20—Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
    • F25B41/22—Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves between evaporator and compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/04—Refrigeration circuit bypassing means
    • F25B2400/0403—Refrigeration circuit bypassing means for the condenser
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/19—Pumping down refrigerant from one part of the cycle to another part of the cycle, e.g. when the cycle is changed from cooling to heating, or before a defrost cycle is started
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/05—Refrigerant levels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/19—Refrigerant outlet condenser temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21—Temperatures
    • F25B2700/2116—Temperatures of a condenser
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21—Temperatures
    • F25B2700/2116—Temperatures of a condenser
    • F25B2700/21163—Temperatures of a condenser of the refrigerant at the outlet of the condenser
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B6/00—Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)
  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)

Abstract

一种用来冷却舒适区域的制冷剂系统可有选择地在单冷却模式和再加热模式中运行。当室温明显高于目标温度时，该系统在冷却模式中运行，来满足建筑物内房间或区域的可感知和潜在的冷却要求。当室温稍接近或低于目标温度时，再加热模式就用来满足潜在冷却或去湿的要求。在某些实施例中，通常不工作的冷凝器(16)在再加热模式期间储存过多的制冷剂，由此，不需要单独的液体制冷剂接纳器。为了在再加热盘管(20)内保持要求的过冷水平，可相应地在不工作的冷凝器(16)和再加热盘管(20)之间输送制冷剂。在某些实施例中，系统的蒸发器(18)和再加热盘管(20)可以串联或并联流动关系连接起来。

Description

制冷剂再加热回路和充注控制
技术领域
本发明总的涉及制冷剂系统，具体来说涉及提供再加热运行模式的制冷剂回路。
背景技术
传统的制冷系统包括压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器，它可用来在室温明显高于目标温度时满足建筑物中房间或区域的可感知和潜在的冷却要求。然而在一些环境中，即便室温可能在目标温度或以下，但高湿度仍可能使房间感觉不舒服。尽管进一步冷却房间可降低湿度，但附加的冷却可能使房间内的空气感觉又冷又湿。
为了避免这样的问题，许多制冷系统包括再加热模式，在该模式中，在蒸发器冷却空气以降低湿度之后，蒸发器下游的加热器使供应空气的温度上升。这样的系统可有效地满足潜在冷却或去湿的要求而不会使房间过冷。尽管再加热模式可通过电热或燃烧来提供，但如果再加热是通过制冷回路自身来提供的，则该系统的运行成本会更加低廉。在一些情况下，例如，压缩机将相对较热的制冷剂气体排入附加的热交换器，该附加的热交换器可对之前被蒸发器冷却的空气进行再加热。
然而，以如此方式使用附加的热交换器会产生系统制冷剂充注的问题。空调系统通常在再加热模式中需要的制冷剂量少于单冷却模式中的需要量。除非系统具有调整其制冷剂充注的某种装置，否则，系统在再加热模式中可能具有过量的制冷剂，或在冷却模式中供应不足。因此，在冷却和/或再加热模式中，系统的效率受到影响。
解决再加热和充注控制问题的现有系统包括以下专利中所示的系统：授予Sullivan的美国专利6,122,923；授予Sullivan的美国专利6,170,271；授予Eber等人的美国专利6,381,970；以及授予Eber等人的美国专利6,612,119；所有这些专利都受让于本发明的受让人，本文以参见方式引入其所有内容。尽管某些系统包括液体接纳器，其在再加热模式中用来储存过量的制冷剂，但如此的系统由于添加接纳器和相关的控制阀的成本而变得昂贵。因此，需要有一个更简单、成本更加有效的制冷剂再加热系统。
发明内容
本发明的一个目的是提供带有再加热模式的更简单、成本更有效的制冷剂系统。
某些实施例的另一目的是调整制冷剂系统的有效充注而不使用专用于此目的的液体接纳器。
某些实施例的另一目的是监视和控制发生在再加热盘管内的过冷(subcooling)量。
某些实施例的另一目的是通过使用膨胀阀的辅助侧连接器来调整制冷剂系统的有效充注，其中，该辅助侧连接器位于阀流动限制结构的下游和阀多管线流动分配器的上游。
某些实施例的另一目的是通过调整系统的有效制冷剂的充注来控制再加热盘管内的过冷量。
某些实施例的另一目的是通过检测离开盘管的制冷剂温度和检测盘管内策略中间点处制冷剂温度来确定再加热盘管内过冷水平。
某些实施例的另一目的是通过有选择地停用主冷凝器或再加热盘管来在单冷却模式和再加热模式之间的切换制冷剂系统的运行方式。
某些实施例的另一目的是在再加热模式中将液体制冷剂储存在不工作的冷凝器中。
某些实施例的另一目的是在单冷却模式和再加热模式之间切换制冷剂系统时，使用多个简单止回阀来尽可能少地使用电磁阀和其它外部致动的控制阀。
某些实施例的另一目的是使用共用一组公共的热交换器翅片的组合的蒸发器和再加热盘管，而不是使用两个单独的热交换器来起冷却和再加热功能。
某些实施例的另一目的是反向流过热交换器的再加热部分的制冷剂流动方向，同时让流过蒸发器的制冷剂流动方向不改变。
某些实施例的另一目的是在再加热运行模式中停用冷凝器。
某些实施例的另一目的是在再加热模式和单冷却模式中都使用再加热盘管，其中，再加热盘管在再加热模式中提供热量，而在单冷却模式中提供冷却。
通过有选择地在冷却模式和再加热模式中运行的制冷剂系统，提供了本发明的一个或多个这些和/或其它的目的，其中，在再加热模式中停用主冷凝器，并在某些情形中将过多的液体制冷剂储存在主冷凝器内。
附图说明
图1是有选择地在冷却模式中运行的制冷剂系统的示意图。
图2是图1的制冷剂系统的示意图，但显示为在再加热模式中运行。
图3是有选择地在正常冷却模式中运行的另一制冷剂系统的示意图。
图4是图3的制冷剂系统的示意图，但显示为在再加热模式中运行。
图5是有选择地在正常冷却模式中运行的另一制冷剂系统的示意图。
图6是图5的制冷剂系统的示意图，但显示为在再加热模式中运行。
具体实施方式
制冷剂系统10包括定向阀12，该阀可将系统10配置在如图1所示的冷却模式中或如图2所示的再加热模式中。当室温显著地高于目标温度时，系统10一般在冷却模式中运行以满足建筑物内房间或区域的可感知和潜在的冷却要求。当室温接近或低于目标温度时，再加热模式一般用来致力于潜在冷却或去湿的要求。
对于图1和2的实施例，系统10包括压缩机14、冷凝器16、蒸发器18、再加热盘管20、膨胀装置22(例如，热膨胀阀、电子膨胀阀、孔口、毛细管等)以及各种阀，这些阀可包括以下中的一个或多个：止回阀24、止回阀26、电磁阀28和电磁阀30。
在冷却模式中，定向阀12将从压缩机14中排出的相对高压、高温的制冷剂引导到冷凝器16中，而再加热盘管20一般地不工作。室外风扇32可通电以强制使外面空气34流过冷凝器16，以使空气34冷却和冷凝所述冷凝器16内的制冷剂。制冷剂从冷凝器16起顺序地流过止回阀24和膨胀装置22。一旦通过膨胀装置22，制冷剂在进入蒸发器18之前通过膨胀而冷却。流过蒸发器18的制冷剂可冷却空气流36，室内风扇38强制其流过蒸发器18和目前尚不工作的再加热盘管20。在通过蒸发器18之后，制冷剂返回到压缩机14而维持该冷却循环。
在冷却模式中，止回阀26阻止液体制冷剂旁通膨胀装置22，由此，防止不工作的再加热盘管20溢流。电磁阀28被关闭而阻止制冷剂旁通止回阀24和膨胀装置22。电磁阀30通常连续地保持打开。当打开时，电磁阀30可将制冷剂从再加热盘管20输送到膨胀装置22和蒸发器18之间的某点40。
在一目前优选的实施例中，点40是膨胀装置22的一个辅助侧端口，其中，膨胀装置22在此情形中包括Sporlan膨胀阀p/n(部件编号)OZE-25-ZGA、Sporlan多管线分配器p/n 1117-13-1/4”-C17以及Sporlan辅助侧端口连接器p/nASC-11-7。Sporlan本部在密苏里州的华盛顿市，它是Parker HannifinCorporation的分部。点40位于Sporlan膨胀阀p/n OZE-25-ZGA的下游，而在Sporlan多管线分配器p/n 1117-13-1/4”-C17的上游。尽管Sporlan组件是目前首选的，但膨胀装置22的其它实例也在本发明的范围之内。
如图2所示，在再加热模式中，冷凝器16通常不工作，定向阀12引导相对高压、高温的制冷剂从压缩机14流到再加热盘管20，由此加热盘管20。从再加热盘管20起制冷剂顺次流过止回阀26和膨胀装置22。一旦通过膨胀装置22，制冷剂在进入蒸发器18之前通过膨胀而冷却，由此冷却蒸发器18。为了从空气流36中移走潜热，空气流36被蒸发器18冷却而被再加热盘管20加热。在通过蒸发器18之后，制冷剂返回到压缩机14而维持该再加热循环。
在再加热模式中，止回阀24阻止液体制冷剂回流到不工作的冷凝器16内。定向阀12和电磁阀28和30被控制而使再加热盘管20内的过冷维持在理想的水平。为了做到这点，系统控制器42确定和监视着再加热盘管20内的过冷水平，并将此水平与建立起的过冷目标相比较。过冷目标可以是可接受值的预定范围，其中，该范围在一定的上下限值之间。
在某些实施例中，控制器42(例如，计算机、可编程的逻辑控制器或合适的电路)根据第一制冷剂温度和第二制冷剂温度之间的温差来确定再加热盘管20内的过冷水平，其中，第一传感器44监视介于再加热盘管20的入口46和出口48之间的第一点处的第一温度，而第二传感器50监视位于第一点下游的第二点处的第二温度。第一点的位置离入口46的距离可以约为离出口48距离的两倍，于是，第一温度反映了再加热盘管20内制冷剂的饱和温度。第二点最好靠近出口48，以使如控制器42所确定的第一和第二温度之间的温差反映再加热盘管20内的过冷水平。
如果过冷水平基本上为过冷目标(例如在预定的可接受范围之内)，则控制器42使电磁阀28和30关闭。电磁阀28关闭一般将基本上固定量的液体制冷剂截留在冷凝器16中，而电磁阀30关闭防止再加热盘管20内的已过冷的液体制冷剂旁通膨胀装置22并冲进蒸发器18。
如果过冷水平低于过冷目标，则控制器42打开电磁阀28，同时使电磁阀30关闭。这允许电磁阀28在压缩机14强制气体制冷剂从蒸发器18流到再加热盘管20时，将液体制冷剂从冷凝器16输送到蒸发器18，并最终到再加热盘管20。一旦过冷水平增加到过冷目标，控制器42关闭阀28，同时阀30已经关闭。
如果过冷水平高于过冷目标，则控制器42暂时将定向阀12切换到其图1的位置并打开电磁阀30。阀30被打开，将液体制冷剂从再加热盘管20输送到蒸发器18的入口，而定向阀12允许压缩机14强迫制冷剂从蒸发器18流到冷凝器16，因此，有效地将制冷剂从再加热盘管20转送到冷凝器16。在过冷水平降低到过冷目标之后，控制器42将定向阀12切换到其图2的位置并关闭阀30，同时阀28已经关闭。
为了实施上述的有关冷却和再加热模式的运行，控制器42可响应于一个或多个不同的输入信号54来提供一个或多个不同的输出信号52。输入54的实例可包括但不局限于：来自于温度传感器44的输入54a和来自于温度传感器50的输入54b。输出52的实例可包括但不局限于：控制风扇32的输出52a、控制风扇38的输出52b、控制压缩机14的输出52c、控制定向阀12的输出52d、控制电磁阀28的输出52e以及控制电磁阀30的输出52f。在膨胀装置22采用电子膨胀阀的情形中，控制器42通过一输出信号52g响应于来自于温度传感器56的离开的制冷剂蒸发器温度输入54c来控制膨胀装置22。在膨胀装置22采用热膨胀阀的情形中，信号54c可直接控制膨胀装置22。如果膨胀装置22具有固定的流动限制结构而不是可调整的流动限制结构，则可去除信号52g。
如图3和4所示，在一替代的实施例中，制冷剂系统58包括压缩机14、冷凝器16、蒸发器18、再加热盘管20、膨胀装置22、定向阀60以及三个止回阀62、64和66。为了说明起见，膨胀装置22显示为热膨胀阀，其受通向压缩机14的抽吸管线上的传统的温度泡56’控制；然而，其它类型的膨胀装置(例如，电子膨胀阀、固定的孔口、毛细管等)也在本发明的范围之内。蒸发器18和再加热盘管20以相对于制冷剂流动以并联流动关系地连接，并相对于空气流36以串联流动关系设置。尽管蒸发器18和再加热盘管20示意地显示为两个单独的热交换器，但它们实际上可以是具有共用的共同传热翅片的多排制冷剂导管的单一单元。定向阀60确定系统58是在如图3所示的冷却模式中运行还是在如图4所示的再加热模式中运行。
在冷却模式中，定向阀60将制冷剂从压缩机14引向冷凝器16，那里，空气34冷却和冷凝其中的制冷剂。从冷凝器16起，制冷剂顺次流过止回阀62(第一止回阀)和膨胀装置22。一旦通过膨胀装置22，制冷剂通过膨胀而冷却。在通过膨胀装置22之后，冷却的制冷剂的第一部分进入蒸发器18，同时，第二部分通过止回阀64(第二止回阀)进入现起补充蒸发器之用的再加热盘管20。止回阀66(第三止回阀)阻止离开冷凝器16的液体制冷剂旁通膨胀装置22。蒸发器18和再加热盘管20内的制冷剂冷却空气流36。在通过它们相应的热交换器之后，制冷剂的两部分返回到压缩机14的抽吸侧，从而维持改冷却循环。
在再加热模式中，如图4所示，冷凝器16通常不工作，而定向阀60将制冷剂从压缩机14引向再加热盘管20，由此加热盘管20。从再加热盘管20起，制冷剂顺次流过止回阀66和膨胀装置22。止回阀62阻止液体制冷剂回流到冷凝器16内，而止回阀64阻止离开再加热盘管20的液体制冷剂旁通膨胀装置22并直接流入蒸发器18内。在通过膨胀装置22之后，制冷剂进入蒸发器18之前通过膨胀而冷却，由此冷却蒸发器18。为了从空气流36去除潜热，空气流36被蒸发器18冷却并被再加热盘管20所加热。在通过蒸发器18之后，制冷剂返回到压缩机14，从而维持该再加热循环。
在冷却模式中，制冷剂沿向前方向流过再加热盘管20，但在再加热模式中，制冷剂以反向方向流过再加热盘管20。然而，通过蒸发器18的制冷剂以相同的预定方向流动，而不管系统58在冷却模式中还是在再加热模式中运行。
在另一实施例中，如图5和6所示，制冷剂系统68包括压缩机14、冷凝器16、蒸发器18、再加热盘管20、膨胀装置22、定向阀60、电磁阀70以及三个止回阀62、64和66。蒸发器18和再加热盘管20相对于制冷剂和空气流36的流动以串联流动关系连接。定向阀60确定系统68是在如图5所示的冷却模式中运行还是在如图6所示的再加热模式中运行。
在冷却模式中，定向阀60引导制冷剂从压缩机14流到冷凝器16，那里，空气34冷却和冷凝制冷剂。制冷剂从冷凝器16起顺序地流过止回阀62和膨胀装置22。一旦通过膨胀装置22，制冷剂通过膨胀而冷却。通过膨胀装置22之后，冷却的制冷剂流过蒸发器18。止回阀64从蒸发器18输送制冷剂通过再加热盘管20(起补充的蒸发器的作用)。关闭电磁阀70以阻止离开蒸发器18的制冷剂旁通再加热盘管20，而止回阀66阻止离开冷凝器16的液体制冷剂旁通膨胀装置22。蒸发器18和再加热盘管20内的制冷剂冷却空气流36。在顺序地通过蒸发器18和再加热盘管20之后，制冷剂返回到压缩机14的抽吸侧，从而维持冷却循环。
在再加热模式中，如图6所示，冷凝器16一般不工作，电磁阀70打开，定向阀60引导制冷剂从压缩机14流到再加热盘管20，由此，加热盘管20。制冷剂从再加热盘管20起顺序地流过止回阀66和膨胀装置22。止回阀62阻止液体制冷剂回流到冷凝器16内，而止回阀64阻止离开再加热盘管20的液体制冷剂旁通膨胀装置22和蒸发器18。一旦通过膨胀装置22，制冷剂在进入蒸发器18之前通过膨胀而冷却，由此冷却蒸发器18。为了从空气流36中移去潜热，空气流36被蒸发器18冷却，并被再加热盘管20加热。在通过蒸发器18之后，打开的电磁阀70将制冷剂输送回到压缩机14，从而一直保持再加热循环。
在冷却模式中，制冷剂沿向前方向流过再加热盘管20，但在再加热模式中，制冷剂以反向方向流过再加热盘管20。然而，通过蒸发器18的制冷剂以相同的预定方向流动，而不管系统68在冷却模式中还是在再加热模式中运行。
尽管本发明参照一优选实施例进行了描述，但本技术领域内的技术人员将会认识到对此可作出各种修改。因此，本发明的范围应参照附后权利要求书予以确定。

Claims (30)

1.一种有选择地在冷却模式和再加热模式中的至少一个模式中运行制冷剂系统的方法，其中，所述制冷剂系统可将制冷剂循环通过压缩机、冷凝器、蒸发器、再加热盘管和膨胀装置，所述方法包括：
在所述再加热模式期间，监视所述再加热盘管内发生的过冷的水平；
建立过冷目标；
将所述过冷水平与所述过冷目标比较，由此确定所述再加热模式期间的所述过冷水平是高于所述过冷目标、低于所述过冷目标、还是基本上达到所述过冷目标；
当在所述再加热模式期间所述过冷水平高于所述过冷目标时，将制冷剂移出所述再加热盘管而移入所述冷凝器内；
当在所述再加热模式期间所述过冷水平低于所述过冷目标时，将液体制冷剂移出所述冷凝器而移入所述再加热盘管内；以及
当在所述再加热模式期间所述过冷水平基本上达到所述过冷目标时，将基本上固定量的制冷剂截留在所述冷凝器内。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述过冷目标是值的范围。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将制冷剂移出所述再加热盘管和移入所述冷凝器内的所述步骤通过同时进行以下操作进行：
通过旁通所述膨胀装置的路径，将制冷剂从所述再加热盘管输送到所述蒸发器内；
暂时阻止制冷剂流入所述再加热盘管内；
将制冷剂从所述蒸发器输送入所述压缩机内；
暂时将制冷剂从所述压缩机排出到所述冷凝器内。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将液体制冷剂移出所述冷凝器而移入所述再加热盘管内的所述步骤通过以下操作来实施：
通过旁通所述膨胀阀的路径，暂时将制冷剂从所述冷凝器输送到所述蒸发器内；
从所述压缩机将制冷剂排出到所述再加热盘管内；
通过所述膨胀装置将制冷剂从所述再加热盘管输送到所述蒸发器；以及
阻止制冷剂从所述压缩机流入所述冷凝器内。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还在所述冷却模式期间包括：
从所述冷凝器内的所述制冷剂中传递热量；
将热量传递到所述蒸发器内的所述制冷剂；以及
暂时将处于液态的制冷剂从所述再加热盘管输送到所述冷凝器，其后致使所述再加热盘管基本上不工作。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述冷却模式中期间暂时将液体状态的制冷剂从所述再加热盘管输送到所述冷凝器内的所述步骤通过以下操作实现：
通过旁通所述膨胀装置的路径，暂时将制冷剂从所述再加热盘管输送到所述蒸发器内；
阻止所述压缩机将制冷剂排入所述再加热盘管内；以及
将制冷剂从所述压缩机排入所述冷凝器内。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，监视所述再加热盘管内发生的所述过冷水平的所述步骤通过以下操作实现：
在所述再加热盘管的制冷剂入口和制冷剂出口之间的第一点处，检测所述制冷剂的第一温度；
相对于流过所述再加热盘管的所述制冷剂在所述第一点的下游的第二点处，检测所述制冷剂的第二温度；以及
确定所述第一温度和所述第二温度之间的温差，其中，所述过冷水平是所述温差的函数。
8.一种有选择地在冷却模式和再加热模式中运行制冷剂系统的方法，其中，所述制冷剂系统可将制冷剂循环通过压缩机、冷凝器、蒸发器、再加热盘管和膨胀装置，所述方法包括：
在所述再加热盘管的制冷剂入口和制冷剂出口之间的第一点处，检测所述制冷剂的第一温度；
相对于流过所述再加热盘管的制冷剂在所述第一点下游的第二点处，检测所述制冷剂的第二温度；
确定所述第一温度和所述第二温度之间的温差，
在所述再加热模式期间，监视所述再加热盘管内发生的过冷的水平，其中，所述过冷水平是所述温差的函数；
建立过冷目标；
将所述过冷水平与所述过冷目标比较，由此确定所述再加热模式期间所述过冷水平是高于所述过冷目标、低于所述过冷目标、还是基本上达到所述过冷目标；
当在所述再加热模式期间所述过冷水平高于所述过冷目标时，通过以下操作来将制冷剂移出所述再加热盘管而移入所述冷凝器内：
a)通过旁通所述膨胀装置的路径，将制冷剂从所述再加热盘管输送到所述蒸发器内；
b)暂时阻止制冷剂流入所述再加热盘管内；
c)将制冷剂从所述蒸发器输送入所述压缩机内；以及
d)暂时将制冷剂从所述压缩机排出到所述冷凝器内。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，当在所述再加热模式期间所述过冷水平低于所述过冷目标时，通过以下操作来将液体制冷剂移出所述冷凝器而移入所述再加热盘管内：
a)通过旁通所述膨胀阀的路径，暂时将制冷剂从所述冷凝器输送到所述蒸发器内；
b)将制冷剂从所述压缩机排出到所述再加热盘管；
c)通过所述膨胀装置，将制冷剂从所述再加热盘管输送到所述蒸发器；以及
d)阻止所述制冷剂从所述压缩机流入所述冷凝器内。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，当在所述再加热模式中期间所述过冷水平基本上达到所述过冷目标时，在所述冷凝器内保持基本上固定量的制冷剂。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括在所述冷却模式期间：
从所述冷凝器内的所述制冷剂传递热量；
将热量传递到所述蒸发器内的所述制冷剂；以及
暂时将液体状态的制冷剂从所述再加热盘管传递到所述冷凝器，其后致使所述再加热盘管基本上不工作。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述冷却模式期间暂时将液体状态的制冷剂从所述再加热盘管传递到所述冷凝器的所述步骤通过以下操作实施：
通过旁通所述膨胀装置的路径，暂时将制冷剂从所述再加热盘管输送到所述蒸发器内；
阻止压缩机将制冷剂排入所述再加热盘管内；以及
将制冷剂从所述压缩机排入所述冷凝器内。
13.一种含有可与空气流进行热交换的制冷剂的制冷剂系统，所述制冷剂系统包括：
排出所述制冷剂的压缩机；
冷凝器；
膨胀装置；
蒸发器；
再加热盘管；
与所述冷凝器和所述膨胀装置流体地连通的第一止回阀；
与所述蒸发器和所述再加热盘管流体地连通的第二止回阀；
与所述第一止回阀、所述第二止回阀、所述膨胀装置和所述再加热盘管流体地连通的第三止回阀；
与所述压缩机和所述再加热盘管流体地连通的定向阀，所述定向阀有选择地将所述制冷剂系统配置成处于冷却模式和再加热模式，使得：
a)在所述冷却模式中：
i.所述制冷剂流过所述冷凝器以冷却所述制冷剂，
ii.所述制冷剂沿预定方向流过所述蒸发器以冷却所述空气流，以及
iii.所述制冷剂沿向前方向流过所述再加热盘管以冷却所述空气流；以及
b)在所述再加热模式中：
i.所述冷凝器基本上不工作，
ii.所述制冷剂沿所述预定方向流过所述蒸发器以冷却所述空气流，以及
iii.所述制冷剂沿反向方向流过所述再加热盘管以加热所述空气流。
14.如权利要求13所述的制冷剂系统，其特征在于，还包括与所述蒸发器和所述压缩机流体地连通的电磁阀，所述电磁阀具有打开位置和关闭位置，使得：
a)在所述打开位置，所述电磁阀提供允许从所述蒸发器流出的所述制冷剂旁通所述再加热盘管并进入所述压缩机的流动路线，以及
b)在所述关闭位置，所述电磁阀促使从所述蒸发器流出的所述制冷剂流过所述再加热盘管，然后返回到所述压缩机。
15.如权利要求13所述的制冷剂系统，其特征在于，当所述制冷剂系统配置成所述冷却模式时，所述蒸发器和所述再加热盘管相对于所述制冷剂以并联流动关系连接，而相对于所述空气流设置成串联流动关系。
16.如权利要求13所述的制冷剂系统，其特征在于，当所述制冷剂系统配置成所述再加热模式时，所述蒸发器和所述再加热盘管相对于所述制冷剂以并联流动关系连接，而相对于所述空气流设置成串联流动关系。
17.如权利要求13所述的制冷剂系统，其特征在于，当所述制冷剂系统配置成所述冷却模式时，所述蒸发器和所述再加热盘管相对于所述制冷剂和所述空气流都以串联流动关系连接。
18.如权利要求13所述的制冷剂系统，其特征在于，当所述制冷剂系统配置成所述再加热模式时，所述蒸发器和所述再加热盘管相对于所述制冷剂和所述空气流都以串联流动关系连接。
19.如权利要求13所述的制冷剂系统，其特征在于，当所述制冷剂系统处于所述再加热模式中时，所述第一止回阀阻止所述制冷剂从所述再加热盘管流到所述冷凝器。
20.如权利要求13所述的制冷剂系统，其特征在于，当所述制冷剂系统处于所述冷却模式中时，所述第一止回阀将所述制冷剂从所述冷凝器输送到所述膨胀装置。
21.如权利要求13所述的制冷剂系统，其特征在于，当所述制冷剂系统处于所述再加热模式中时，所述第二止回阀阻止所述制冷剂从所述再加热盘管流到所述蒸发器。
22.如权利要求13所述的制冷剂系统，其特征在于，当所述制冷剂系统处于所述冷却模式中时，所述第二止回阀朝向所述再加热盘管输送所述制冷剂。
23.如权利要求13所述的制冷剂系统，其特征在于，当所述制冷剂系统处于所述冷却模式中时，所述第三止回阀阻止所述制冷剂在其通过膨胀装置之前进入所述再加热盘管。
24.如权利要求13所述的制冷剂系统，其特征在于，当所述制冷剂系统处于所述再加热模式中时，所述第三止回阀将所述制冷剂从所述再加热盘管输送到所述膨胀装置。
25.一种包括冷却模式和再加热模式的制冷剂系统，所述制冷剂系统包括：
压缩机、冷凝器、蒸发器、再加热盘管和膨胀装置；
在所述再加热盘管的制冷剂入口和制冷剂出口之间的第一点处检测所述制冷剂的第一温度的装置；
相对于流过所述再加热盘管的所述制冷剂在所述第一点的下游的第二点处检测所述制冷剂的第二温度的装置；
确定所述第一温度和所述第二温度之间的温差的装置，
在所述再加热模式期间监视发生在所述再加热盘管内的过冷水平的装置，其中，所述过冷水平是所述温差的函数；
建立过冷目标的装置；
比较所述过冷水平和所述过冷目标由此来确定在所述再加热模式期间所述过冷水平是高于所述过冷目标、低于所述过冷目标还是基本上达到所述过冷目标的装置；
当在所述再加热模式期间所述过冷水平高于所述过冷目标时将制冷剂移出所述再加热盘管外并移入所述冷凝器内的第一装置；以及
当在所述再加热模式期间所述过冷水平低于所述过冷目标时将液体制冷剂移出所述冷凝器外并移入所述冷凝器内的第二装置。
26.如权利要求25所述的系统，其特征在于，所述第一移动装置包括：
通过旁通所述膨胀装置的路径将制冷剂从所述再加热盘管输送到所述蒸发器内的装置；
暂时阻止制冷剂流入所述再加热盘管内的装置；
将制冷剂从所述蒸发器输送入所述压缩机内的装置；
暂时将所述制冷剂从所述压缩机排出到所述冷凝器内的装置。
27.如权利要求26所述的系统，其特征在于，所述第二移动装置包括：
通过旁通所述膨胀阀的路径暂时将制冷剂从所述冷凝器输送到所述蒸发器内的装置；
将制冷剂从所述压缩机排出到所述再加热盘管内的装置；
通过所述膨胀装置将制冷剂从所述再加热盘管输送入所述蒸发器内的装置；以及
阻止所述制冷剂从所述压缩机流入所述冷凝器内的装置。
28.如权利要求25所述的系统，其特征在于，所述第二移动装置包括：
通过旁通所述膨胀阀的路径暂时将制冷剂从所述冷凝器输送到所述蒸发器内的装置；
将制冷剂从所述压缩机排出到所述再加热盘管内的装置；
通过所述膨胀装置将制冷剂从所述再加热盘管输送入所述蒸发器内的装置；以及
阻止所述制冷剂从所述压缩机流入所述冷凝器内的装置。
29.如权利要求28所述的系统，其特征在于，还包括在所述再加热模式期间当所述过冷水平基本上达到所述过冷目标时在所述冷凝器内保持基本上固定量的制冷剂的装置。
30.如权利要求25所述的系统，其特征在于，还包括在所述再加热模式期间当所述过冷水平基本上达到所述过冷目标时在所述冷凝器内保持基本上固定量的制冷剂的装置。
CN2008800191707A 2007-06-08 2008-05-16 制冷剂再加热回路和充注控制 Active CN101715534B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/811,445 US7980087B2 (en) 2007-06-08 2007-06-08 Refrigerant reheat circuit and charge control with target subcooling
US11/811,445 2007-06-08
PCT/US2008/006296 WO2008153669A2 (en) 2007-06-08 2008-05-16 Refrigerant reheat circuit and charge control

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101715534A true CN101715534A (zh) 2010-05-26
CN101715534B CN101715534B (zh) 2012-10-03

Family

ID=40019351

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008800191707A Active CN101715534B (zh) 2007-06-08 2008-05-16 制冷剂再加热回路和充注控制

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7980087B2 (zh)
EP (1) EP2167890B1 (zh)
CN (1) CN101715534B (zh)
CA (1) CA2687447C (zh)
WO (1) WO2008153669A2 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103234301A (zh) * 2013-04-25 2013-08-07 广东美的电器股份有限公司 空调换热系统及其控制方法

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9322581B2 (en) 2011-02-11 2016-04-26 Johnson Controls Technology Company HVAC unit with hot gas reheat
US9297565B2 (en) * 2013-08-26 2016-03-29 Lennox Industries Inc. Charge management for air conditioning
CN104654679B (zh) * 2015-02-12 2017-03-08 珠海格力电器股份有限公司 一种冷凝系统、风冷式空调系统和控制方法
CN107883601B (zh) * 2016-09-30 2020-07-07 大金工业株式会社 空调系统
US11022331B2 (en) 2016-11-28 2021-06-01 Lennox Industries Inc. High-pressure re-start control algorithm for microchannel condenser with reheat coil
US11168931B2 (en) * 2017-02-15 2021-11-09 Johnson Controls Technology Company Vapor compression system with reheat coil
US10969145B2 (en) 2018-04-09 2021-04-06 Lennox Industries Inc. Method and apparatus for hybrid dehumidification
US10801742B2 (en) 2018-04-09 2020-10-13 Lennox Industries Inc. Method and apparatus for re-heat circuit operation
JP7303413B2 (ja) * 2018-09-28 2023-07-05 ダイキン工業株式会社 ヒートポンプ装置
US11629866B2 (en) 2019-01-02 2023-04-18 Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP Systems and methods for delayed fluid recovery
CN110360780B (zh) * 2019-07-23 2020-11-24 珠海格力电器股份有限公司 多联机系统及其过冷度确定方法、装置和设备、存储介质
US11313600B2 (en) 2019-10-07 2022-04-26 Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP Modulating reheat operation of HVAC system with multiple condenser coils
US20220154972A1 (en) * 2020-11-19 2022-05-19 Chilled Beam Controls, LLC Terminal unit and method for improved indoor cooling
US11859880B2 (en) 2021-06-10 2024-01-02 Johnson Controls Technology Company Reheat operation for heat pump system
US11774137B1 (en) 2022-03-31 2023-10-03 Mitsubishi Electric Us, Inc. Coil assembly for an air conditioner and method for assembling the same

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1837798A (en) 1928-09-19 1931-12-22 York Ice Machinery Corp Apparatus for conditioning air
US2195781A (en) * 1936-09-29 1940-04-02 York Ice Machinery Corp Air conditioning
US2961844A (en) * 1957-05-02 1960-11-29 Carrier Corp Air conditioning system with reheating means
US3203196A (en) 1963-05-10 1965-08-31 Kramer Trenton Co Air conditioning system with frost control
US3316730A (en) 1966-01-11 1967-05-02 Westinghouse Electric Corp Air conditioning system including reheat coils
US3362184A (en) * 1966-11-30 1968-01-09 Westinghouse Electric Corp Air conditioning systems with reheat coils
US5088295A (en) 1990-07-30 1992-02-18 Carrier Corporation Air conditioner with dehumidification mode
US5497629A (en) * 1993-03-23 1996-03-12 Store Heat And Produce Energy, Inc. Heating and cooling systems incorporating thermal storage
US6055818A (en) 1997-08-05 2000-05-02 Desert Aire Corp. Method for controlling refrigerant based air conditioner leaving air temperature
US6170271B1 (en) 1998-07-17 2001-01-09 American Standard Inc. Sizing and control of fresh air dehumidification unit
US6122923A (en) 1999-02-12 2000-09-26 American Standard Inc. Charge control for a fresh air refrigeration system
US6381970B1 (en) 1999-03-05 2002-05-07 American Standard International Inc. Refrigeration circuit with reheat coil
JP2001317831A (ja) 2000-05-08 2001-11-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 空気調和機
US6321558B1 (en) 2000-10-06 2001-11-27 American Standard International Inc. Water source heat pump with hot gas reheat
JP2002221353A (ja) 2001-12-10 2002-08-09 Mitsubishi Electric Corp 空気調和機
US6666040B1 (en) 2002-07-02 2003-12-23 Desert Aire Corp. Efficient water source heat pump with hot gas reheat
US20040089015A1 (en) * 2002-11-08 2004-05-13 York International Corporation System and method for using hot gas reheat for humidity control
US6826921B1 (en) 2003-07-03 2004-12-07 Lennox Industries, Inc. Air conditioning system with variable condenser reheat for enhanced dehumidification
US20050229612A1 (en) * 2004-04-19 2005-10-20 Hrejsa Peter B Compression cooling system and method for evaluating operation thereof
US7231774B2 (en) * 2004-04-28 2007-06-19 Carrier Corporation Multi-circuit refrigerant cycle with dehumidification improvements
US7059151B2 (en) * 2004-07-15 2006-06-13 Carrier Corporation Refrigerant systems with reheat and economizer
US7219505B2 (en) * 2004-10-22 2007-05-22 York International Corporation Control stability system for moist air dehumidification units and method of operation
US7237394B2 (en) * 2004-09-30 2007-07-03 Carrier Corporation Charge management for 100% heat recovery units
EP1886081A4 (en) * 2005-06-03 2011-06-08 Carrier Corp REFRIGERANT SYSTEM WITH WATER HEATING
US9347676B2 (en) * 2006-10-26 2016-05-24 Lennox Industries Inc. Enhanced dehumidification control with variable condenser reheat

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103234301A (zh) * 2013-04-25 2013-08-07 广东美的电器股份有限公司 空调换热系统及其控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101715534B (zh) 2012-10-03
EP2167890A2 (en) 2010-03-31
WO2008153669A2 (en) 2008-12-18
CA2687447C (en) 2012-08-28
EP2167890B1 (en) 2019-05-08
US20080302112A1 (en) 2008-12-11
US7980087B2 (en) 2011-07-19
CA2687447A1 (en) 2008-12-18
WO2008153669A3 (en) 2009-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101715534B (zh) 制冷剂再加热回路和充注控制
CN102272534B (zh) 空气调节装置
US20080197206A1 (en) Refrigerant System With Water Heating
CN107178833B (zh) 热回收外机系统和空调系统
US6321558B1 (en) Water source heat pump with hot gas reheat
CN102207324A (zh) 空调机
US6817205B1 (en) Dual reversing valves for economized heat pump
KR100569554B1 (ko) 공기 조화 장치의 열원 유닛 및 공기 조화 장치
US6276158B1 (en) Heat exchange equipment
JP2557577B2 (ja) 空気調和機
JP6448780B2 (ja) 空気調和装置
JP3447435B2 (ja) 多室空気調和機
CN101263350A (zh) 具有可变冷凝器卸荷的制冷除湿系统
KR19990081638A (ko) 멀티형 공조기기 및 그 제어방법
CN100541053C (zh) 制冷/制热系统及其控制方法
KR950012148B1 (ko) 공기조화장치
JPH10197194A (ja) 能力調節機能を有する空調システム
CN209165862U (zh) 空调用循环系统及空调
CN206973941U (zh) 热泵系统
CN112524834A (zh) 一种hvac系统
JPH06317360A (ja) 多室型空気調和機
CN109341160A (zh) 空调用循环系统及空调
CN220507001U (zh) 室内换热器、室内机及空调
KR20190056058A (ko) 공기조화기
CN107388624A (zh) 热泵系统及其控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant