CN106247648A - Ac制冷剂回路 - Google Patents

Abstract

多个变型可以包括制冷回路，所述制冷回路可以包括可操作地耦联至蒸发器的压缩机。另外，压缩机可以使用吸入管线可操作地耦联至蒸发器。另外，吸入管线可以包括压力传感器和温度传感器。

Description

AC制冷剂回路

技术领域

本发明大体上所涉及的领域包括制冷剂回路及其制造和使用方法。

背景技术

制冷回路可以包括用于测量或预测该制冷回路特性的各种设计。

发明内容

许多变型可以包括这样的制冷回路，该制冷回路可以具有可经由液体管线和膨胀阀可操作地耦联至蒸发器的冷凝器。另外，压缩机可以利用吸入管线可操作地耦联至蒸发器。此外，所述吸入管线可以包括压力传感器和温度传感器。

许多其他变型可以包括可包含冷凝器的系统。所述冷凝器可以经由液体管线和膨胀阀可操作地耦联至蒸发器。此外，压缩机可以经由吸入管线可操作地耦联至蒸发器。另外，压力传感器和温度传感器可以设置在吸入管线中。

还有许多其他变型可以包括这样的方法，该方法可以包括首先提供制冷回路。制冷回路可以包括可操作地耦联至蒸发器的冷凝器，并且其还可以包括可操作地耦联至蒸发器的压缩机。压缩机可以经由吸入管线可操作地耦联至蒸发器。接着，可以在吸入管线中直接测量压力和温度。

本发明范围内的其他说明性变型将从下文所提供的详细描述中变得显而易见。应当理解，虽然公开了本发明范围内的变型，但是详细的描述和具体的实例仅用于说明的目的，而并非旨在限制本发明的范围。

附图说明

从详细的描述和附图中，将会更全面地理解本发明范围内变型的选择实例，其中：

图1是根据许多变型的系统的示意图。

具体实施方式

所述变型的以下描述仅是说明性质的，并且绝不旨在限制本发明的范围、其应用或用途。

现参照图1所示的变型，制冷回路10可以包括冷凝器12。冷凝器12可以可操作地耦联至蒸发器14。另外，压缩机16可以利用吸入管线18可操作地耦联至蒸发器14。可以设想，吸入管线18可以包括压力传感器20和温度传感器22。

再次参照图1所示的变型，可以提供系统30。该系统30可以是一种制冷剂系统或如本领域的普通技术人员所已知的任何其他系统。另外，可以设想系统30可以是闭合回路。还可以设想，所述系统30可以是一种AC制冷回路或如本领域的普通技术人员所已知的其他回路。

再次参照图1所示的变型，制冷回路10可以包括蒸发器14。可以设想，蒸发器14可以是如本领域的普通技术人员所已知的任何类型的蒸发器，其包括但不限于：强制循环蒸发器、降膜蒸发器或升膜蒸发器。另外可以设想，蒸发器14可以构造和布置成将工作流体从液体形式转变为其气体形式。可以设想，蒸发器14也可以包括用于工作流体的进入和排出的入口32和出口34。此外，传感器36可以设置在包括入口32、出口34或蒸发器14的主要部分的蒸发器14的任何部分上。传感器可以是压力传感器、温度传感器、组合传感器或如本领域的普通技术人员所已知的任何其他传感器。

再次参照图1所示的变型，可以设想，压缩机16可以是如本领域的普通技术人员所已知的任何类型的压缩机，其包括但不限于：离心压缩机，斜流式或混流式压缩机，轴流压缩机，旋转螺杆式压缩机，气泡式压缩机，气封、敞开或半气封压缩机。可以设想，压缩机16可以包括至少一个入口38和至少一个出口40。另外，压缩机16可以利用吸入管线18可操作地耦联至蒸发器14。吸入管线18可以构造和布置成将工作流体从蒸发器14移动至压缩机16的入口38。可以设想，当工作流体流过吸入管线18时，该工作流体可以是蒸气。另外可以设想，吸入管线18可以包括至少一个直接测量设备。该直接测量设备可以是压力传感器20、温度传感器22、组合传感器或如本领域的普通技术人员所已知的任何其他传感器。可以设想，通过直接测量吸入管线18中的温度和压力，可以避免伴随芯子冻结状况的压缩机故障。

再次参照图1所述的变型，压缩机16的出口40可以可操作地耦联至排放管线42。另外，排放管线42可以可操作地耦联至冷凝器12。可以设想，冷凝器12可以是如本领域的普通技术人员所已知的任何类型的冷凝器，其包括但不限于：表面冷凝器、冷凝器单元或直接接触冷凝器。冷凝器12可以构造和布置成将来自排放管线42的工作流体冷凝成液体形式。当工作流体变成液体时，工作流体可以放出潜热。

再次参照图1中示出的变型，排放管线42可以包括至少一个直接测量装置44。可以设想，直接测量装置44可以是温度传感器、压力传感器或本领域的普通技术人员已知的任何其它传感器。还可以设想，排放管线42可以不包括压力传感器。在没有压力传感器设置在排放管线42中的变型中，可以基于算法或本领域的普通技术人员已知的其他间接感测方法来估算或确定排放管线42的压力。

再次参照图1中示出的变型，可以设想，直接测量装置可以可操作地耦联至控制器。直接测量装置可以将直接或间接感测到的信息发送给控制器。控制器可以构造和布置成使用来自直接测量装置的信息来直接地或间接地确定是否可能会出现芯子冻结状况。可以设想，当压缩机16控制允许低蒸发器压力和/或将液体工作流体泵送通过压缩机16时或者在本领域的普通技术人员已知的其他状况下可能会出现芯子冻结状况。通过在吸入管线18处使用直接测量装置，控制器可以确定工作流体是否处于蒸发器14的最佳状况下。如果控制器确定出工作流体并未处于最佳的或接近最佳的状况，那么，控制器可以停止或者以别的方式控制系统来防止芯子冻结状况或其他不希望出现的状况。

另外，冷凝器12可以使用液体管线46可操作地耦联到蒸发器14。液体管线46可以构造和布置成使用膨胀阀53来将工作流体从冷凝器12移动至蒸发器14。

可以设想，直接测量装置和控制器可以构造和布置成使用各种算法来控制工作流体。这些算法可以包括并且不限于组合传感器压缩机转矩算法、组合传感器低充注量算法以及组合传感器蒸发器容量算法。

可以设想，通过输入压缩机入口温度、工作流体温度、RPM、出口温度或者其他可以在系统中直接地或间接地测量到或感测到的输入，可以开始组合传感器压缩机转矩算法。随后可将测量到或感测到的特征输入至步骤1中，其中，步骤1可以通过使用压缩机压力和压缩机温度来计算压缩机入口过热值。然后可将入口过热值移至步骤2中。步骤2还可以包括压缩机等熵效率的附加输入，压缩机等熵效率可以基于其他输入中的任一项进行计算或感测，这些其他输入包括但不限于压缩机入口温度、压缩机入口压力、RPM或压缩机出口温度。步骤2可以计算压缩机出口压力。压缩机出口压力可以采用等熵效率、压缩机RPM、压缩机入口过热值以及压缩机出口温度来计算。可以在步骤2中计算出的压缩机出口温度随后可以移至步骤3。步骤3可以构造和布置成计算压缩机比。为了计算压缩机比，步骤3可以采用压缩机入口压力并且可以另外地使用压缩机出口压力。压缩机比可以转移至步骤4。另外，步骤4可以包括压缩机容积效率的附加输入，压缩机容积效率可以在系统中直接地或间接地感测到或测量到。另外，步骤4还可以计算压缩机流量。压缩机流量可以采用压缩机入口压力、压缩机过热值、压缩机比以及压缩机容积效率来计算出。压缩机流量随后可以输入至步骤5中。步骤5可以构造和布置成计算压缩机转矩。压缩机转矩可以采用压缩机比、压缩机RPM、压缩机流量以及压缩机入口压力来计算出。压缩机转矩随后可以被提供并且可以进行评价。

可以设想，控制器可以另外地或替代地构造和布置成包括组合传感器蒸发器容量控制算法。组合传感器蒸发器容量控制算法可以构造和布置成提供可以用于确定和控制工作流体和/或系统的其他部件的数据。可以设想，在步骤1中，可以使用可以包括但不限于压缩机入口压力、压缩机入口温度、压缩机出口压力和风机速度的输入。来自步骤1的输入可以输入到步骤2中。输入随后可以在步骤2中使用，以便计算吸入压力降。吸入压力降可以采用车辆速度、压缩机出口压力、压缩机入口压力和软管配置校准来计算出。接下来，在步骤3中，可以计算出滚动平均蒸发器出口压力。滚动平均蒸发器出口压力可以采用压缩机出口压力吸入管线压力降和校准C时间帧来计算出。在步骤3中计算出的滚动平均蒸发器出口压力可以输入至步骤4中。可以设想，步骤4可以计算出冻结目标压力。冻结目标压力可以采用蒸发器出口压力、压缩机出口压力、压缩机出口温度、吸入管线压力降以及风机速度来计算出。可以设想，步骤5可以是逻辑步骤。步骤5可以确定滚动平均蒸发器出口压力是否在冻结目标压力之上。如果滚动平均蒸发器出口压力是在冻结目标压力之上，那么，可以重置压缩机控制并且可以重复步骤2-步骤5。然而，如果滚动平均蒸发器出口压力没有在冻结目标压力之上，则可以设想，控制器可以构造和布置成将压缩机控制压力渐进地增加大约10kPA。一旦压缩机控制压力已经升高，则可以重复步骤2-步骤5。

还可以设想，控制器可以另外地或可选地包括组合传感器低充注量算法。该组合传感器低充注量算法可以包括第一步骤，该第一步骤包括压缩机入口压力和温度的输入。接下来，在步骤2中，压缩机入口压力和压缩机入口温度可被用于计算压缩机入口过热值。然后可将压缩机入口过热值移至步骤3。可以设想，步骤3可包括计算压缩机入口过热值的滚动平均值。可以设想，可以使用校准时间帧计算滚动的平均压缩机入口过热值。接下来，可将滚动的平均压缩机入口过热值移至步骤4，可以设想，步骤4可以为判定步骤。可以设想，如果滚动的平均压缩机入口过热值大于低充注量过热值最大值，那么循环可继续到步骤5，其中低充注量过热值最大值可以为本领域的普通技术人员已知的常数。然而，如果滚动的平均压缩机入口过热值不大于低充注量过热值最大值，那么可以重复步骤2-步骤4。一旦确定滚动的平均压缩机入口过热值大于低充注量过热值最大值，则步骤5可以为另一个判定步骤。可以设想，步骤5可以将滚动的平均压缩机入口过热值与EATA(蒸发器空气温度平均值)最大值进行比较。在步骤5中，如果滚动的平均压缩机入口过热值大于EATA最大值，那么离合器可被禁用长达大约60秒。然而，如果滚动的平均压缩机入口过热值不大于EATA，那么循环可继续到步骤6。可以设想，步骤6可以为附加的判定步骤或比较步骤。在步骤6中，可以设想，如果EATA高于EATA最大值，那么循环已到达其终点。然而，如果EATA不高于EATA最大值，那么EATA可以向上递增大约1度。一旦EATA被提高大约1度，则循环可以在步骤2处再次开始。可以设想，EATA可在校准期间被重置。另外，可以设想，在OAT(外部环境温度)下EATA最大值为OAT。

可以设想，组合传感器压缩机转矩算法、组合传感器蒸发器容量控制算法以及组合传感器低充注量算法可以彼此同时、连续地或者根据本领域的普通技术人员的需要以任意组合方式进行使用。另外，可以设想，所述算法中的每一个可以单独使用或根据本领域的普通技术人员的需要以彼此任意组合的方式进行使用。

可以设想，图1中所示的变型可以提高制冷回路10的效率。此外，可以立即检测和弥补蒸发器芯子冻结检测，因此可以更加严密且直接地监测芯子冻结状况。另外，所示的变型可消除对蒸发器空气温度(EAT)传感器的需要，并且还可以潜在地消除可被设置在现有技术系统中的高侧压力传感器。

在运行中，工作流体可以通过液体管线46流向膨胀阀53以降低压力和温度，然后可以流入蒸发器14中，其中蒸发器14可以将工作流体的相从液体和蒸汽的混合物变相为蒸汽，以便增加热量。然后，可以通过吸入管线18将蒸汽移至压缩机16。吸入管线18可包括至少一个传感器，所述至少一个传感器包括压力传感器20、温度传感器22、组合传感器或如本领域的普通技术人员已知的其他传感器。由吸入管线18中的传感器确定的信息可被发送到控制器，该控制器然后可以控制工作流体的速度和其他特性。从吸入管线18，工作流体可通过压缩机16转移并排出到排放管线42。排放管线42可以不具有传感器或可以包括温度传感器或其他传感器。传感器搜集的任何信息都可再次被发送到控制器用于进一步控制工作流体。接下来，工作流体可从排放管线42流经冷凝器12。冷凝器12可以被构造并布置成将工作流体的相从气体变相到液体。冷凝器12可包括出口52并且该出口可以可操作地耦联至液体管线46，然后该液体管线46可进入到蒸发器14中以再次开始循环。如本领域的普通技术人员已知的，在回路开始之前、在回路运行期间或者在回路运行之后，可以在任何时间获取吸入管线18中的压力和温度。

对变型的以下描述仅是对被认为在本发明的范围内的组件、元件、动作、产品和方法的说明，而并非意欲以任何方式借助所具体公开或没有明确阐述的来限制这一范围。本文描述的组件、元件、动作、产品和方法可以不按照本文所明确描述的那样进行组合和重新布置，但仍被认为在本发明的范围内。

变型1可包括制冷回路，该制冷回路可包括可操作地耦联至蒸发器的冷凝器以及使用吸入管线可操作地耦联至蒸发器的压缩机，其中吸入管线可包括压力传感器和温度传感器。

变型2可包括变型1中所述的制冷回路，其进一步包括被构造和布置成在低充注量状况期间禁用离合器的控制器。

变型3可包括变型1至2中的任一个中所述的制冷回路，其中所述控制器包括确定所述回路是否处于低充注量状况的算法。

变型4可以包括根据变型1到3中任一项所述的制冷回路，其中温度传感器可以设置在排放管线中。

变型5可以包括根据变型1到4中任一项所述的制冷回路，其中温度传感器可以是设置在排放管线中的唯一传感器。

变型6可以包括根据变型1到5中任一项所述的制冷回路，其中可以直接测量吸入管线中的温度和压力。

变型7可以包括根据变型1到6中任一项所述的制冷回路，其中压力传感器和温度传感器可以是可以被构造和布置成直接测量吸入管线中的压力和温度的单个组合传感器。

变型8可以包括一种系统，所述系统可以包括经由液体管线和膨胀阀可操作地耦联至蒸发器的冷凝器以及经由吸入管线可操作地耦联至蒸发器的压缩机，其中压力传感器和温度传感器可以设置在吸入管线中。

变型9可以包括根据变型1到8中任一项所述的系统，其进一步包括控制器。

变型10可以包括根据变型1到9中任一项所述的系统，其中控制器可以被构造和布置成使用算法来确定压缩机的转矩。

变型11可以包括根据变型1到10中任一项所述的系统，其中温度传感器可以设置在排放管线中。

变型12可以包括根据变型1到11中任一项所述的系统，其中温度传感器可以是设置在排放管线中的唯一传感器。

变型13可以包括根据变型1到12中任一项所述的系统，其中可以直接测量吸入管线中的温度和压力。

变型14可以包括根据变型1到13中任一项所述的系统，其中压力传感器和温度传感器可以是构造和布置成直接测量压力和温度的单个组合传感器。

变型15可以包括一种方法，所述方法可以包括提供制冷回路，所述制冷回路包括可操作地耦联至蒸发器的冷凝器和经由吸入管线可操作地耦联至蒸发器的压缩机；和直接测量吸入管线中的压力和温度。

变型16可以包括根据变型15所述的方法，其中控制器可以被构造和布置成控制制冷回路中的流量。

变型17可以包括根据变型15或16所述的方法，其进一步包括使用吸入管线的压力和温度确定压缩机的转矩。

变型18可以包括根据变型15到17中任一项所述的方法，其中压力传感器和温度传感器可以是构造和布置成直接测量吸入管线中的压力和温度的单个组合传感器。

变型19可以包括根据变型15到18中任一项所述的方法，其进一步包括当确定回路可能处于低充注量模式中时禁用离合器。

变型20可以包括根据变型15到19中任一项所述的方法，其中冷凝器和蒸发器可以可操作地由液体管线耦联。

本发明的范围内的选择变型的以上描述在本质上仅仅是说明性的，且因此其变型或变化不应被视为脱离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种制冷回路，其包括：

冷凝器，其可操作地耦联至蒸发器；

压缩机，其使用吸入管线可操作地耦联至所述蒸发器，其中所述吸入管线包括压力传感器和温度传感器。

2.根据权利要求1所述的制冷回路，其进一步包括被构造和布置成在低充注量状况期间减小所述压缩机容量或禁用离合器的控制器。

3.根据权利要求1所述的制冷回路，其中所述控制器包括用以确定所述回路是否处于低充注量状况中的算法。

4.根据权利要求3所述的制冷回路，其中温度传感器设置在所述排放管线中。

5.根据权利要求4所述的制冷回路，其中所述温度传感器是设置在所述排放管线中的唯一传感器。

6.根据权利要求1所述的制冷回路，其中直接测量所述吸入管线中的温度和压力。

7.根据权利要求1所述的制冷回路，其中所述压力传感器和所述温度传感器是被构造和布置成直接测量所述吸入管线中的压力和温度的单个组合传感器。

8.一种系统，其包括：

冷凝器，其经由液体管线和膨胀阀可操作地耦联至蒸发器；

压缩机，其经由吸入管线可操作地耦联至所述蒸发器，其中压力传感器和温度传感器设置在所述吸入管线中。

9.根据权利要求8所述的系统，其进一步包括控制器。

10.根据权利要求8所述的系统，其中所述控制器被构造和布置成使用算法来确定所述压缩机的转矩。