CN111595047A - 一种冷藏车的制冷系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种冷藏车的制冷系统，包括压缩机、冷凝器、储液器以及蒸发器，所述压缩机包括吸气口与排气口；所述压缩机、所述冷凝器、所述储液器以及所述蒸发器依次连接、所述蒸发器的制冷剂出口连接至所述压缩机的吸气口，所述储液器与所述蒸发器之间连接有电子膨胀阀，所述电子膨胀阀与一控制器连接，所述控制器用于根据所述压缩机的排气温度控制所述电子膨胀阀开度，使压缩机的排气温度在合理范围内，进而保障压缩机以及整个制冷系统的效率与寿命。
Description
技术领域
本发明涉及冷藏车技术领域，特别是涉及一种冷藏车的制冷系统及其控制方法。
背景技术
现有冷藏车的制冷机组多采用热力膨胀阀作为蒸发器与储液器之间的节流元件，且热力膨胀阀按固定过热度调节开度。然而，制冷剂从蒸发器的出口到压缩机的进口通常会有一定的温升，进而导致压缩机的排气温度过高，影响压缩机的效率和寿命，也就影响了整个制冷机组的效率和寿命。
发明内容
有鉴于此，提供一种能有效控制压缩机的排气温度的冷藏车的制冷系统及其控制方法。
本发明提供一种冷藏车的制冷系统，所述制冷系统包括压缩机、冷凝器、储液器以及蒸发器，所述压缩机包括吸气口与排气口；所述压缩机、所述冷凝器、所述储液器以及所述蒸发器依次连接、所述蒸发器的制冷剂出口连接至所述压缩机的吸气口，所述储液器与所述蒸发器之间连接有电子膨胀阀，所述电子膨胀阀与一控制器连接，所述控制器用于根据所述压缩机的排气温度控制所述电子膨胀阀开度。
本发明还提供一种冷藏车的制冷系统的控制方法，所述制冷系统包括压缩机、冷凝器、储液器以及蒸发器，所述控制方法包括：检测所述压缩机的排气温度T3并与一基准排气温度TS比较：当T3<Ts时，检测所述蒸发器的出口温度T1与出口压力P，并根据所述出口温度T1与出口压力P调节所述储液器与所述蒸发器之间的制冷剂流量；当T3≥Ts时，检测所述蒸发器的出口压力P与所述压缩机的吸气温度T2，并根据所述吸气温度T2与所述出口压力P调节所述储液器与所述蒸发器之间的制冷剂流量；或者根据所述排气温度T3调节所述储液器与所述压缩机之间的制冷剂流量。
相较于现有技术，本发明冷藏车的制冷系统根据压缩机的排气温度控制电子膨胀阀的开度，动态地控制进入蒸发器的制冷剂流量或者喷向压缩机的吸气口的制冷剂的流量以降低压缩机的吸气温度，使得压缩机的排气温度控制在合理范围内，保障压缩机的润滑，进而保障压缩机甚至整个制冷系统的效率与寿命。
附图说明
图1为本发明冷藏车的制冷系统第一实施例的示意图。
图2为本发明冷藏车的制冷系统第二实施例的示意图。
图3为本发明冷藏车的制冷系统第三实施例的示意图。
图4为本发明冷藏车的制冷系统的控制方法的流程图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中示例性地给出了本发明的一个或多个实施例，以使得本发明所公开的技术方案的理解更为准确、透彻。但是，应当理解的是，本发明可以以多种不同的形式来实现，并不限于以下所描述的实施例。
图1所示为本发明冷藏车的制冷系统的一实施例，所述制冷系统包括压缩机10、冷凝器12、储液器14、电子膨胀阀16、蒸发器18以及连接上述各个器件的管道，制冷剂沿管道在各个器件之间循环流动，流动方向如图中箭头所示，吸热蒸发或放热冷凝，实现制冷或制热。
压缩机10包括有吸气口与排气口，其中吸气口与蒸发器18的出口连接、排气口与冷凝器12的进口连接。经过蒸发器18吸热蒸发所形成的低温低压的制冷剂蒸汽在流过压缩机10的过程中，压缩机10对其做功将其转化为高温高压的制冷剂气体，并输送至冷凝器12冷凝。
冷凝器12的进口与压缩机10连接、出口则与储液器14的进口连接。由压缩机10出来的高温高压的制冷剂气体在流过冷凝器12的过程中放热并液化，形成中温中压的液态制冷剂并由冷凝器12的出口输送至储液器14。储液器14用于储存不进入循环的制冷剂，其进口与冷凝器12连接、出口与电子膨胀阀16的进口连接。
电子膨胀阀16的进口与储液器14连接、出口与蒸发器18的进口连接。电子膨胀阀16对流过的制冷剂具有节流作用，中温中压的液态制冷剂经过电子膨胀阀16的节流作用后变为低温低压的液态制冷剂。本实施例，电子膨胀阀16与一控制器连接，控制器根据过热度调节电子膨胀阀16的开度，也就是调节由储液器14进入至蒸发器18的低温低压的液态制冷剂的流量。低温低压的液态制冷剂在流过蒸发器18的过程中，吸收外部环境中的热量并蒸发为低温低压的制冷剂蒸汽。由于电子膨胀阀16对进入蒸发器18的制冷剂的流量控制，制冷剂在蒸发器18中恰能完全蒸发为气态，从而保证蒸发器18出口不带液。
较佳地，蒸发器18的出口与压缩机10的吸气口之间设置有气液分离器20。气液分离器20用于分离蒸发器18向压缩机10输送的制冷剂中的液态制冷剂，避免造成带液压缩。气液分离器20具有一进口与一出口，其中气液分离器20的进口与蒸发器18的出口连接，气液分离器20的出口与压缩机10的吸气口连接以向压缩机10输送气态制冷剂，经过气液分离器20所分离出的液体会储存在气液分离器20中，在适当的时候会蒸发为气体被压缩机10吸走。
蒸发器18的出口上设置有压力传感器22与蒸发器温度传感器24，蒸发器温度传感器24与压力传感器22均与控制器连接。压力传感器22用于检测蒸发器18的出口压力P，即检测蒸发器18出口处的制冷剂蒸汽的压力P并将检测的出口压力P传输至控制器蒸发器温度传感器24用于检测蒸发器18的出口温度T1，即检测蒸发器18的出口处的制冷剂蒸汽的温度T1并将出口温度T1传输至控制器。控制器根据出口温度T1与出口压力P得出蒸发器18的出口的过热度ΔT1，并控制器根据蒸发器18的出口的过热度ΔT1调节电子膨胀阀16的开度，以使得适量的制冷剂进入蒸发器18并在蒸发器18内完全吸热蒸发，即蒸发器18的出口不带液。压缩机10的吸气口上设置有吸气温度传感器26，吸气温度传感器26与控制器连接。吸气温度传感器26用于检测压缩机10的吸气温度T2，即检测压缩机10的吸口处的制冷剂蒸汽的温度T2并将吸气温度T2传输至控制器。
压缩机10的排气口上设置有排气温度传感器28，排气温度传感器28与控制器连接。排气温度传感器28用于检测压缩机10的排气温度T3，即检测压缩机10的排气口处的制冷剂气体的温度T3并将排气温度T3传输至控制器。较佳地，控制器内预设有压缩机10的基准排气温度Ts，如图4所示，控制器比较所检测的排气温度T3与基准排气温度Ts：
若T3<Ts，表示压缩机10的排气温度T3在合理范围内。也就是说，控制器根据蒸发器18的出口的过热度ΔT1对电子膨胀阀16的开度的调节能够实现压缩机10以及整个制冷系统的良好运行；
若T3≥Ts，表示压缩机10的排气温度T3过高，若一直这样运行必然会影响压缩机10的安全运行。
当排气温度T3过高时，控制器根据吸气温度传感器26所检测的压缩机10的吸气温度T2与在出口压力P重新计算出一过热度ΔT2，。控制器根据过热度ΔT2调节电子膨胀阀16的开度，降低压缩机10的排气温度T3，保证压缩机10以及整个制冷系统的运行效率与使用寿命。
本实施例中，控制器、压力传感器22、蒸发器温度传感器24、吸气温度传感器26、排气温度传感器28共同构成制冷系统的控制机构。当T3<Ts时，控制器根据蒸发器18的出口的过热度ΔT1，即根据出口压力P、出口温度T1调节电子膨胀阀16的开度，也就是调整由储液器14流向蒸发器18的制冷剂的流量；当T3≥Ts时，控制器根据过热度ΔT2，即根据出口压力P、吸气温度T2调节电子膨胀阀16的开度，进而调整由储液器14流向蒸发器18的制冷剂的流量。相较于传统的热力膨胀阀的开度固定，可以精准地将压缩机的排气温度T3控制在合理范围内，保证整个制冷系统的运行效率与使用寿命。
图2所示为本发明冷藏车的制冷系统的第二实施例，所述制冷系统包括压缩机10、冷凝器12、储液器14、电子膨胀阀16、蒸发器18以及连接上述各个器件的管道。蒸发器18的出口设置有压力传感器22与蒸发器温度传感器24，压缩机10的排气口设置有排气温度传感器28。本实施例不同于上一实施例的是：储液器14的出口还通过一喷液电子膨胀阀30连接至压缩机10的吸气口。
喷液电子膨胀阀30与控制器连接，当压缩机10的排气温度T3<Ts时，控制器根据蒸发器18的出口的过热度ΔT1调节电子膨胀阀16的开度，以使得适量的制冷剂进入蒸发器18；同时控制器使得喷液电子膨胀阀30关闭。
当压缩机10的排气温度T3≥Ts时，控制器根据蒸发器18的出口的过热度ΔT1调节电子膨胀阀16的开度，以使得适量的制冷剂进入蒸发器18；同时控制器根据排气温度T3的大小调节喷液电子膨胀阀30的开度，以使适量的液态制冷剂由储液器14直接喷向压缩机10的吸气口。由喷液电子膨胀阀30喷向压缩机10的吸气口的液态制冷剂与经过蒸发器18吸热蒸发后的低温低压的制冷剂蒸汽形成热交换，降低经过压缩机10做功后的排气温度T3，保证压缩机10以及整个制冷系统的运行效率与使用寿命。
本实施例中，控制器、压力传感器22、蒸发器温度传感器24、排气温度传感器28共同构成制冷系统的控制机构。当T3<Ts时，根据蒸发器18的出口的过热度ΔT1调节电子膨胀阀16的开度，调整由储液器14流向蒸发器18的制冷剂的流量；当T3≥Ts时，在根据过热度ΔT1调节电子膨胀阀16的开度的同时，还根据排气温度T3控制喷液电子膨胀阀30的开度，也就是根据排气温度T3调节由储液器14流向压缩机10的吸气口的制冷剂的流量，动态地控制进入蒸发器18的制冷剂流量以及通过喷液电子膨胀阀30向压缩机10的吸气口喷洒的制冷剂的流量，从而控制压缩机10的排气温度T3控制在合理范围内。由于电子膨胀阀16的开度调节不再受压缩机10的吸气温度T2的控制，因此可以省去吸气温度传感器26。
图3所示为本发明冷藏车的制冷系统的第三实施例，所述制冷系统包括压缩机10、冷凝器12、储液器14、电子膨胀阀16、蒸发器18以及连接上述各个器件的管道。本实施例不同于上一实施例的是：压缩机10的排气口与蒸发器18的进口之间设置有除霜电子膨胀阀32。当制冷系统在制冷时，电子膨胀阀16打开、同时除霜电子膨胀阀32关闭。当蒸发器18内结霜时，关闭电子膨胀阀16并打开除霜电子膨胀阀32，将压缩机20排出的高温高压的气体输送至蒸发器18内除霜。
另外，在一些实施例中，压缩机10为变频压缩机，通过其变频调速可以精确控制冷藏车内的温度。然而，当变频压缩机10的转速降至下限转速时，若制冷机组的制冷量仍大于货物在需求温度下的热负荷时，压缩机10将停机，待温度回升后重新启动，这样不利于温度的精确控制。本实施例通过设置除霜电子膨胀阀32，通过控制器内预设的算法微调除霜电子膨胀阀32的开度，实现部分热气旁通进蒸发器18，适当降低制冷机组的制冷量，实现温度精确控制。
需要说明的是，本发明并不局限于上述实施方式，根据本发明的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本发明的创造精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种冷藏车的制冷系统，包括压缩机、冷凝器、储液器以及蒸发器，所述压缩机包括吸气口与排气口；所述压缩机、所述冷凝器、所述储液器以及所述蒸发器依次连接、所述蒸发器的制冷剂出口连接至所述压缩机的吸气口，其特征在于：所述储液器与所述蒸发器之间连接有电子膨胀阀，所述电子膨胀阀与一控制器连接，所述控制器用于根据所述压缩机的排气温度控制所述电子膨胀阀开度。
2.如权利要求1所述的冷藏车的制冷系统，其特征在于，所述压缩机的排气口设置有排气温度传感器用于检测所述压缩机的排气温度T3，所述排气温度传感器与所述控制器连接。
3.如权利要求2所述的冷藏车的制冷系统，其特征在于，所述蒸发器的出口设置有蒸发器温度传感器与压力传感器，分别检测所述蒸发器的出口温度T1与出口压力P；所述蒸发器温度传感器与压力传感器均与所述控制器连接。
4.如权利要求3所述的冷藏车的制冷系统，其特征在于，所述压缩机的吸气口设置有吸气温度传感器用于检测压缩机的吸气温度T2，所述吸气温度传感器与所述控制器连接。
5.如权利要求1所述的冷藏车的制冷系统，其特征在于，所述压缩机的排气口与所述蒸发器的进口之间连接有除霜电子膨胀阀，所述除霜电子膨胀阀与控制器连接。
6.如权利要求1所述的冷藏车的制冷系统，其特征在于，还包括有气液分离器，所述气液分离器包括有进口与出口，所述气液分离器的进口与所述蒸发器的出口连接、所述气液分离器的出口与所述压缩机的吸气口连接。
7.如权利要求1-3任意一项所述的冷藏车的制冷系统，其特征在于，所述储液器的出口与所述压缩机的吸气口之间连接有喷液电子膨胀阀，所述喷液电子膨胀阀与所述控制器连接，所述控制器根据所述压缩机的排气温度控制所述喷液电子膨胀阀开度。
8.一种冷藏车的制冷系统的控制方法，所述制冷系统包括压缩机、冷凝器、储液器以及蒸发器，所述控制方法包括：
检测所述压缩机的排气温度T3并与一基准排气温度TS比较：
当T3<Ts时，检测所述蒸发器的出口温度T1与出口压力P，并根据所述出口温度T1与出口压力P调节所述储液器与所述蒸发器之间的制冷剂流量；
当T3≥Ts时，检测所述蒸发器的出口压力P与所述压缩机的吸气温度T2，并根据所述吸气温度T2与所述出口压力P调节所述储液器与所述蒸发器之间的制冷剂流量；或者根据所述排气温度T3调节所述储液器与所述压缩机之间的制冷剂流量。
9.如权利要求8所述的冷藏车的制冷系统的控制方法，其特征在于，所述储液器与所述蒸发器之间连接有电子膨胀阀，调节所述储液器与所述蒸发器之间的制冷剂流量为调节所述电子膨胀阀的开度。
10.如权利要求8所述的冷藏车的制冷系统的控制方法，其特征在于，所述储液器与所述压缩机之间连接有喷液电子膨胀阀，调节所述储液器与所述压缩机之间的制冷剂流量为调节所述喷液电子膨胀阀的开度。
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