TWI575208B - 用於冷凍劑系統之壓力控制技術 - Google Patents

Description

用於冷凍劑系統之壓力控制技術

本揭示一般係關於冷凍劑系統，並且更明確地說，係有關用於冷凍劑系統內之壓力控制的系統以及方法。

發明背景

冷凍劑被使用以轉移在流體之間的熱並且可被採用於多種應用中，例如，加熱、換氣、空調以及冷凝(HVAC&R)系統、熱泵或有機朗肯循環(ORC)中之電力產生。冷凍劑一般在一冷凍劑管道系統內被輸送，該管道系統包含管道構件、管道配件、閥門以及其類似者。該冷凍劑管道系統在HVAC&R系統(例如，壓縮機、渦輪機、泵、蒸發器、冷凝器以及其類似者)內的各種導管以及設備之間輸送冷凍劑。現在可被確認的是，於該冷凍劑管道系統、導管或設備中的一洩漏可能導致空氣進入該HVAC&R系統中，而如果此洩漏是發生在大氣壓力之下的一壓力之冷凍劑回路的一部份中，則可能降低HVAC&R系統之效能以及可操作性。這洩漏可能發生於熱泵或ORC系統中，尤其是當該系統是不操作時。此外，來自空氣中的水分可能損害該HVAC&R系統，加劇該洩漏。

依據本發明之一實施例，係特地提出一種冷凍劑系統，其包括：一冷凝器，其被組配以冷凝一工作流體；一蒸發器，其被組配以蒸發該工作流體；管道構件，其被組配以循環在該冷凝器以及該蒸發器之間的該工作流體；一低點裝置，其被組配以收集被冷凝的工作流體；以及一控制器，其被組配以依據該低點裝置之一工作流體壓力以及一臨界壓力而選擇性地致使在該低點裝置內被收集的該冷凝工作流體之加熱。

10‧‧‧熱泵系統

12‧‧‧壓力控制系統

14‧‧‧冷凍劑管道系統

16‧‧‧壓縮機

18‧‧‧油分離器

20‧‧‧低點裝置

22‧‧‧閥門

24‧‧‧壓力感測器

26‧‧‧加熱線圈

28‧‧‧混合池

30‧‧‧控制器

32‧‧‧冷凝器

34‧‧‧通管

36‧‧‧冷卻劑管道系統

38‧‧‧水源

40‧‧‧水回流裝置

42、44‧‧‧控制閥門

46‧‧‧低點裝置

48‧‧‧伴熱器

50‧‧‧泵

52‧‧‧電熱器

54‧‧‧連續迴路

56‧‧‧壓力感測器

58‧‧‧溫度感測器

60‧‧‧過熱器

62‧‧‧閥門

64‧‧‧熱膨漲閥門

66‧‧‧蒸發器

68‧‧‧低點裝置

70‧‧‧通管

72‧‧‧冷卻劑管道系統

74‧‧‧水源

76‧‧‧水回流裝置

78‧‧‧抽吸閥門

80、82、84‧‧‧熱泵系統部分

83‧‧‧閥門

86‧‧‧處理器

88‧‧‧記憶體

90‧‧‧環境壓力感測器

92‧‧‧泵

94、96‧‧‧控制閥門及

98‧‧‧再循環迴路

100‧‧‧泵

102‧‧‧電熱器

104‧‧‧泵

106‧‧‧壓力感測器

108‧‧‧溫度感測器

110‧‧‧控制低點裝置壓力方法

112-122‧‧‧方法步驟

圖1是依照本技術論點之具有一冷凍劑管道系統以及一壓力控制系統的熱泵系統之一實施例的分解圖；圖2是依照本技術論點之圖1熱泵系統的第一部分之實施例的分解圖；圖3a是依照本技術論點之圖1熱泵系統的第二部分之實施例的分解圖；圖3b是依照本技術論點之圖1熱泵系統的第二部分之實施例的分解圖；圖4是依照本技術論點之圖1熱泵系統的第三部分之實施例的分解圖；以及圖5是依照本技術論點之用以控制在圖2-4之該冷凍劑管道系統以及熱泵部分內的壓力之方法的實施例之流程圖。

較佳實施例之詳細說明

本揭示是針對用於冷凍劑系統之壓力控制的系統以及方法。如此處之使用，用詞“冷凍劑系統”包含使用一工作流體(例如，一冷凍劑)以汲取及/或轉移能量之任何熱力系統。因此，一冷凝系統可以是一HVAC&R系統、一熱泵系統、一ORC系統或其類似者。

如之前所述，在冷凍劑管道系統、冷凍劑系統之導管或設備內之洩漏可能導致空氣進入，尤其是當冷凍劑壓力是小於環境壓力時。空氣進入將降低冷凍劑系統之效能以及可操作性，並且可能導致冷凍劑管道系統、導管及/或設備之毀損。此外，當空氣進入冷凍劑回路時，可能需要將空氣清除排出冷凍劑系統。不幸的是，清除空氣可能引起非所需的冷凍劑系統之冷凍劑的洩漏。

現在可被確認的是，冷凍劑壓力可被控制以降低空氣進入冷凍劑系統之可能性。亦即，冷凍劑壓力可被保持在環境壓力之上，因而降低空氣進入冷凍劑系統之驅動力。尤其是，冷凍劑系統包含一個或多個低點裝置，其被設計以收集液體冷凍劑。例如，重力可能拉拖液體冷凍劑朝向冷凍劑系統之一個或多個低點裝置。一熱源可被採用以加熱在一個或多個低點裝置內被收集之液體冷凍劑，因而保持冷凍劑壓力在環境壓力之上並且降低空氣進入冷凍劑系統之可能性。

接著轉到附圖，圖1是圖解地展示具有一壓力控制系統12的一冷凍劑系統(例如，一熱泵系統10)之實施例， 該壓力控制系統12被組配以降低空氣進入熱泵系統10之可能性。冷凍劑系統包含一壓縮機16(例如，一螺旋體壓縮機)以及關聯壓縮機16之操作的其他設備，例如，一油分離器18及/或過熱器60。應注意到，熱泵系統10藉由範例被提供，並且本揭示可被應用至多種冷凍劑系統，例如，有機朗肯循環(ORC)系統、急冷器以及其類似者。此外，熱泵系統10之構件可以是特定之實作。亦即，熱交換器之流程組配以及型式、壓縮機、泵、閥門以及其類似者之數量以及型式，可在實施例之中廣泛地變化。

熱泵系統10包含一冷凍劑管道系統14，其在熱泵系統10各種構件之間輸送工作流體(例如，一冷凍劑、例如R-245fa或R-236fa)。例如，冷凍劑進入壓縮機16，其壓縮以及維持冷凍劑之大氣壓力。該維持大氣壓力之冷凍劑接著流至油分離器18，其使冷凍劑與壓縮機16之潤滑油分離。應注意到，熱泵系統10之某些實施例可能不包含壓縮機16。例如，一有機朗肯循環(ORC)系統可能採用取代壓縮機16之一個泵以維持大氣壓力以及輸送液體冷凍劑。此外，某些實施例可能不採用油分離器18。換言之，冷凍劑可能自壓縮機16出口直接地流至閥門22或冷凝器32，而不經由油分離器18。

如圖解地展示，油分離器18被配置在熱泵系統10之一低點裝置20上。亦即，油分離器18以一局部性最小高度被配置在壓縮機16以及閥門22之間。因此，液體冷凍劑可藉由重力流動而排放到油分離器18，尤其是，當熱泵系 統是不操作時。如前面所討論的，其可能需要監視以及控制在低點裝置20內之冷凍劑壓力以降低空氣進入熱泵系統10之可能性。

在潤滑油被分離出之後，冷凍劑經由閥門22流至冷凝器32，其中該冷凍劑被冷凝成為一液相。冷凝器32也被配置在閥門22以及過熱器60之間的熱泵系統10之一低點裝置46上。當需要時，控制器30可被採用以控制在冷凝器32(亦即，低點裝置46)內收集之液體冷凍劑的加熱。如所展示，冷凝器32包含一束通管34，其被耦合至一冷卻劑管道系統36。該冷卻劑管道系統36自水源38輸送一冷卻劑(例如，水)至一水回流裝置40。例如，來自水源38之水可經由通管34流動，其中該水自該冷凍劑汲取熱，因而導致該冷凍劑冷凝成為液相。隨後，加熱之水可流至水回流裝置40，其中該加熱的水被引導至下游應用，例如，冷卻塔以及其類似者。

冷凝的冷凍劑退出冷凝器32並且流經過過熱器60、一閥門62以及一熱膨漲閥門64，其是一計量裝置。膨漲閥門64量計進入蒸發器66之冷凝的冷凍劑之流量，其蒸發該冷凍劑使成為汽相。但是，某些實施例可能不包含熱膨漲閥門64。其可能需要冷凍劑自由地自冷凝器32流至蒸發器66。例如，ORC系統可包含被配置在蒸發器66以及冷凝器32之間的一渦輪機，而不需熱膨漲閥門64。

如所展示地，蒸發器66也被配置在膨漲閥門64以及過熱器60或關閉閥門78之間的熱泵系統10之低點裝置 68上。如應了解的，在熱泵系統10的正常操作期間，蒸發器66之操作情況可能保持該冷凍劑於汽相中。但是，當熱泵系統10是不操作時，冷凍劑之溫度可能逐漸地降低，導致冷凍劑冷凝成為液相。該液體冷凍劑可以可能藉由重力流體排出進入蒸發器66以及低點裝置68。再次，其可能需要監視以及控制在低點裝置68內之冷凍劑的壓力以降低空氣進入熱泵系統10之可能性，尤其是當熱泵系統10是不操作時(例如，對於由於一程序意外之一短暫週期或對於在關閉期間之較長的週期)。

如所展示地，蒸發器66包含一束通管70，其被耦合至一另外的冷卻劑管道系統72。蒸發器66之冷卻劑管道系統72是相似於冷凝器32之冷卻劑管道系統36。亦即，冷卻劑管道系統72自水源74經由通管70而輸送一冷卻劑(例如，水)，其中水將熱逐至冷凍劑，因而導致冷凍劑蒸發。冷卻水接著流至水回流裝置76，其中冷卻的水被引導至下游應用，例如，空調器以及其類似者。

自蒸發器66蒸發的冷凍劑流進入過熱器60，其中蒸發的冷凍劑利用來自冷凝器32之冷凝的冷凍劑被加熱。該過熱之冷凍劑接著流經過抽吸閥門78至壓縮機16，其中熱泵週期實質上可再次開始。應注意到，熱泵系統10的某些實施例可能不包含過熱器60。亦即，蒸發的冷凍劑可自蒸發器66一出口直接地流至抽吸閥門78或壓縮機16而不需經由過熱器60。

如圖解地被展示，閥門22、62、以及78可被使用 以細分熱泵系統10成為三個部分80、82以及84。部分80、82以及84之各者被設計而具有至少一低點裝置(例如，低點裝置20、46以及68)以藉由重力流而收集液體冷凍劑。雖然油分離器18、冷凝器32以及蒸發器66是圖解地被展示作為分別之低點裝置20、46以及68，熱泵系統10可被設計而具有在其他位置中之低點裝置，例如，過熱器60、壓縮機16或在熱泵系統10內之其他被指定的液體容器。例如，冷凍劑管道系統14可包含一u形容器，其被設計以藉由重力流而收集液體冷凍劑。控制器30可被使用以控制在低點裝置20、46以及68內之液體冷凍劑的加熱。

如圖解地被展示，控制器30包含各種構件以實作加熱液體冷凍劑之邏輯。尤其是，控制器30包含一個或多個處理器86及/或其他資料處理電路，例如，記憶體88，以執行指令而致使被收集在低點裝置20、46以及68內之液體冷凍劑的選擇性加熱。這些指令可藉由軟體程式(其可利用一個或多個處理器86被執行)被編碼。進一步地，該等指令可被儲存在一有形實體、非暫態(亦即，不僅僅是一信號)之電腦可讀取媒體中，例如，記憶體88。

於某些實施例中，各種操作參數以及臨界參數可被編碼並且被儲存在稍後將利用一個或多個處理器86被存取之記憶體88內。例如，一環境壓力感測器90可檢測圍繞熱泵系統10之環境壓力。處理器86可依據該環境壓力而計算一臨界壓力，並且該臨界壓力可被儲存在記憶體88之內以供稍後之使用，以便加熱低點裝置20、46以及68，如將 在下面更詳細之討論。控制器30可獨立地控制在部分80、82以及84之各者內之液體冷凍劑的加熱。應注意到，某些實施例可能不包含環境壓力感測器90。如應了解地，大氣壓力之波動是較小於在冷凍劑系統內之壓力的波動。因此，大氣壓力可以被假設為恆定，因而致使控制器30操作而不需環境壓力感測器90。但是，於某些實施例中，例如，在高海拔之熱泵系統，環境壓力感測器90可能是所需的，並且因此該壓力臨界可被調整。

圖2是圖解地展示在閥門78以及22之間的熱泵系統10之部分80。閥門78以及22可被關閉以將部分80自熱泵系統10之其餘者隔離。如前面之說明，液體冷凍劑可在油分離器18(亦即，低點裝置20)之內收集並且成為在油中被稀釋，尤其是當熱泵系統10是不操作時。其可能需要加熱收集在油分離器18內之混和的油以及液體冷凍劑以降低空氣進入部分80之可能性。因此，一熱源裝置(例如，一電熱器或加熱線圈26)被耦合至油分離器18。如所展示地，加熱線圈26被浸入在混合的油以及液體冷凍劑內之一池28中，並且加熱線圈26可直接地供應熱至這混合液。於某些實施例中，另外的或不同的加熱源可被使用以加熱該混合液。例如，外部地被耦合至油分離器18之伴熱器48(例如，蒸汽伴熱器或電氣伴熱器)，可加熱油分離器18，因而加熱在油分離器18內之液體冷凍劑。

控制器30可依據部分80之一操作條件(例如，壓力)，選擇性地使用加熱線圈26、伴熱器48或其二者而致使 油分離器18之加熱。如圖解地被展示，一壓力感測器24被耦合至油分離器18。壓力感測器24檢測在油分離器18內之壓力作為冷凍劑壓力之一指示。於目前設想的實施例中，控制器30可比較來自壓力感測器24之檢測壓力與被儲存在記憶體88內之一臨界壓力以決定是否加熱該混合油以及液體冷凍劑是所需的。例如，當所檢測的壓力是在臨界壓力之下時，控制器30可選擇性地致使加熱線圈26、伴熱器48或其二者，以加熱混合的冷凍劑以及油以降低空氣進入部分80之可能性。於某些實施例中，臨界壓力可以是至少部分地依據環境壓力，其可被假定為恆定或可利用環境壓力感測器90被檢測。例如，臨界壓力可能是在環境壓力之大約地100至300、110至250、150至200百分比之間，以及在其之間的所有子範圍內。

除了如上所述之依壓力為基礎的控制演算法外，控制器30可實作各種邏輯以加熱液體冷凍劑以及油之混合液。例如，控制器30可依據冷凍劑溫度、熱泵系統10非操作時間數量或其之組合，而選擇性地致使加熱線圈26、伴熱器48或其二者。依溫度為基礎以及依時間為基礎的控制演算法將於相關之圖3以及圖4中更詳細地被說明。

圖3a以及3b圖解地展示在閥門22以及62之間的部分82。閥門22以及62可被關閉以隔離部分82與熱泵系統10之其餘者。於某些實施例中，閥門62可占據相對至圖3a中之閥門62之一較低的高度(如圖解地被展示於圖3b中)。當閥門62被關閉時，該高度可影響過熱器60以及管道系統中 之積聚的冷凍劑數量。另外地或此外地，一旁通閥門83可致使冷凍劑以旁管過熱器60，其也圖解地被展示於圖3b中。

再次地，因為冷凝器32被配置在低點裝置46，液體冷凍劑可利用重力流收集在冷凝器32內。但是，於某些實施例中，來自該過熱器60之冷凍劑由於一“瓶頸”效應而可能不排至冷凝器32。例如，過熱器60可以是具有一個或多個隔板(其當熱泵系統10是不操作時可保留住冷凝的冷凍劑)之一管套以及通管熱交換器。另外地或此外地，液體(例如，冷凝的冷凍劑)之一靜態頭部可保持於過熱器60中之一液體位準。然而，該冷凝器32通常包含一充分的液體之位準以致使在熱泵系統10內之壓力控制，如在下面之討論。

在熱泵系統10之正常操作期間，液體冷凍劑壓力一般是充分地高(例如，大於環境壓力)以降低空氣進入熱泵系統10之可能性。但是，當熱泵系統10是不操作時，液體冷凍劑之溫度以及壓力可能逐漸地降低，尤其是於具有低溫環境之環境中。因此，其可能需要加熱收集在冷凝器32內之液體冷凍劑以降低空氣進入部分82之可能性。

熱量可自多種熱源裝置被提供。例如，伴熱器48(其是外部地被耦合至冷凝器32)可提供熱量至冷凝器32，因而加熱在冷凝器32內之液體冷凍劑。另外地或此外地，來自冷卻劑管道系統36之水也可使在冷凝器32(亦即，低點裝置46)內之液體冷凍劑加熱。例如，水可自水源38流經過通管34，釋放熱至液體冷凍劑。換言之，熱源裝置可包含一熱轉移流體(例如，水)。

如圖解地被展示，冷卻劑管道系統36也包含控制閥門42以及44，其沿著在水源38以及水回流裝置40之間的水流通道被配置。控制閥門42以及44可選擇性地致使或阻止水流至冷凝器32。例如，其可能需要關閉控制閥門42以及44，以便進行在冷凝器32之通管34上維修。另一方面，控制器30可開啟控制閥門42以及44以致使水流至冷凝器32。於某些實施例中，控制器30可開始一泵92以增加經由冷凝器34之通管的水流量，因而增加液體冷凍劑在其中被加熱之速率。

於目前考量的實施例中，其可能需要增加在冷卻劑管道系統36內之水溫，其致使在低點裝置46內之液體冷凍劑更快地加熱。為此，冷卻劑管道系統包含一泵50以及一熱源裝置(例如，電熱器52)。電熱器52升高水溫，並且該泵50經由冷凝器32之通管34而輸送水。於某些組配中，控制器30可關閉控制閥門42以及44，而致使水以經由在電熱器52以及通管34之間的連續迴路54再循環。水之連續的再循環以及加熱可增加冷卻劑管道迴路36之效能以及降低熱泵系統10之水消耗。

壓力感測器56被耦合至冷凝器32，因而控制器30可實作上述之依壓力為基礎之控制演算法。亦即，控制器30可選擇性地致使伴熱器48、冷卻劑管道系統36或其二者，以依據利用壓力感測器56所檢測之壓力而加熱在冷凝器內之冷凍劑。如所展示地，控制器是連通地被耦合至壓力感測器56，以及伴熱器48、泵50以及電熱器52。應注意 到，於其他實施例中，另外的或此外的熱源裝置(例如，加熱線圈)也可被使用。

如上所述地，控制器30除了實作依壓力為基礎的控制演算法之外，亦可實作一依時間為基礎之控制演算法。例如，如果熱泵系統10已不操作經一時間週期，則控制器30可致使來自冷卻劑管道系統36之水以加熱在冷凝器32內之液體冷凍劑。尤其是，控制器30可開啟控制閥門42以及44並且啟動泵92以致使水流經過冷凝器32之通管34。水流可增加液體冷凍劑之溫度以及壓力。但是，在一時間延遲之後，如果冷凍劑壓力仍然是在臨界壓力之下，則控制器30可如上所述地致使水經由連續迴路54的再循環。亦即，控制器30可關閉控制閥門42以及44並且隨後致能電熱器52以及泵50。電熱器52增加水溫，因而增加液體冷凍劑在其中被加熱之速率。

於某些實施例中，控制器30可依據水溫而致使水經由連續迴路54的再循環(亦即，依溫度為基礎之控制)。如圖解地被展示，一溫度感測器58被耦合至冷卻劑管道系統36。溫度感測器58檢測在冷卻劑管道系統36的連續迴路54內之水溫。如果被檢測的溫度是在臨界溫度之下，其可能需要增加水溫以更快速地加熱液體冷凍劑。因此，當被檢測的溫度是在臨界溫度之下時，控制器30可致使水經由連續迴路54的再循環。該臨界溫度可以是至少部分地依據液體冷凍劑之一飽和溫度。

圖4是圖解地展示在閥門62以及78之間的部分 84，以及冷卻劑管道系統72。蒸發器66之冷卻劑管道系統72是相似於冷凝器32之冷卻劑管道系統36。亦即，冷卻劑管道系統72包含控制閥門94以及96以選擇性地阻擋或致使水流經過蒸發器66之通管70。此外，冷卻劑管道系統72包含具有一泵100以及一電熱器102之一再循環迴路98。進一步地，冷卻劑管道系統72包含一泵104、一壓力感測器106以及一溫度感測器108以實作依壓力為基礎、依溫度為基礎或依時間為基礎之控制演算法，或其任何組合，如先前之說明。應注意到，控制演算法之壓力臨界、溫度臨界或其他參數可在冷卻劑管道系統36以及72之間變化。例如，冷卻劑管道系統72之壓力臨界可能是較高於冷卻劑管道系統36之壓力臨界。

圖5是圖解地展示用以控制在熱泵系統10之低點裝置20、46、68內的壓力之方法110的實施例。壓力感測器24、56以及106可檢測(方塊112)分別之低點裝置20、46以及68的壓力。控制器30可決定(方塊114)被檢測的壓力是否小於一臨界壓力。於某些實施例中，該臨界壓力可以是依據一假定的(例如，恆定的)環境壓力或利用環境壓力感測器90被檢測的環境壓力。此外，臨界壓力可被儲存在控制器30之記憶體88內。當該檢測的壓力是小於臨界壓力時，該控制器30可使用熱源裝置(例如，來自冷卻劑管道系統36以及72之水、伴熱器48、加熱線圈26或其任何組合)，而致使(方塊116)被收集在低點裝置20、46、68內之液體冷凍劑的加熱。在經一時間延遲之後，壓力感測器24、56以及106可再 檢測(方塊118)分別之低點裝置的壓力。控制器30接著可再決定(方塊120)該檢測的壓力是否小於臨界壓力。如果檢測的壓力仍然是小於臨界壓力，則控制器30可致使(方塊122)來自一另外的熱源裝置(例如，電熱器52以及102)之加熱。如果檢測的壓力是大於或等於該臨界壓力，則處理程序實質上可再開始。

雖然僅本發明之某些特點以及實施例圖解地被展示以及被說明，那些熟習本技術者應明白許多修改以及變化可發生(例如，各種元件之尺度、容積、結構、形狀以及比例的變化，參數數值(例如，溫度、壓力等等)，架置安排，材料之使用、色彩、方位等等)，而實質上不脫離申請專利範圍中所述的主題之新穎教示以及優點。任何處理程序或方法步驟之順序或序列可依據不同實施例被變化或重新排序。因此，應了解，附加之申請專利範圍是意欲涵蓋落在本發明真實精神內之所有此等修改以及變化。更進一步地，為了提供實施範例之簡明描述，一實際實作例的所有特點可能未被說明(亦即，那些無關於實施本發明之目前考量的最佳模式者，或那些無關於致使主張本發明之專利權益者)。應了解，於任何此實際實作例之開發中，如於任何工程或設計方案中，許多實作例特定決定可被達成。此一開發努力可能是複雜的並且是耗時的，但對於具有這揭示之利益的那些一般技術人員而言，這將是設計、製造以及製造業之例行任務，而無需過度實驗。

10‧‧‧熱泵系統

12‧‧‧壓力控制系統

14‧‧‧冷凍劑管道系統

16‧‧‧壓縮機

18‧‧‧油分離器

20‧‧‧低點裝置

22‧‧‧閥門

24‧‧‧壓力感測器

26‧‧‧加熱線圈

28‧‧‧混合池

30‧‧‧控制器

32‧‧‧冷凝器

34‧‧‧通管

36‧‧‧冷卻劑管道系統

38‧‧‧水源

40‧‧‧水回流裝置

42、44‧‧‧控制閥門

48‧‧‧伴熱器

46‧‧‧低點裝置

50‧‧‧泵

52‧‧‧電熱器

54‧‧‧連續迴路

56‧‧‧壓力感測器

58‧‧‧溫度感測器

60‧‧‧過熱器

62‧‧‧閥門

64‧‧‧熱膨漲閥門

66‧‧‧蒸發器

68‧‧‧低點裝置

70‧‧‧通管

72‧‧‧冷卻劑管道系統

74‧‧‧水源

76‧‧‧水回流裝置

78‧‧‧抽吸閥門

80、82、84‧‧‧熱泵系統細分部分

86‧‧‧處理器

88‧‧‧記憶體

90‧‧‧環境壓力感測器

92‧‧‧泵

94、96‧‧‧控制閥門及

100‧‧‧泵

102‧‧‧電熱器

104‧‧‧泵

106‧‧‧壓力感測器

108‧‧‧溫度感測器

Claims (19)

1. 一種冷凍劑系統，其包括：一冷凝器，其被組配以冷凝一工作流體；一蒸發器，其被組配以蒸發該工作流體；管道構件，其被組配以循環在該冷凝器以及該蒸發器之間的該工作流體；一低點裝置，其被組配以收集被冷凝的工作流體；一過熱器，其被組配以在離開該冷凝器的該工作流體以及離開該蒸發器的該工作流體之間交換熱；以及一控制器，其被組配以依據該低點裝置之一工作流體壓力以及一臨界壓力而選擇性地致能在該低點裝置內被收集的該冷凝工作流體之加熱。
2. 如請求項1之系統，其中該控制器被組配以保持該低點裝置之該工作流體壓力在該臨界壓力之上，並且其中該臨界壓力是至少部分地依據一環境壓力。
3. 如請求項1之系統，其包括：一壓縮機，其被組配以自該蒸發器接收該工作流體並且壓縮該工作流體；以及一計量儀，其被組配以自該冷凝器接收該工作流體並且用以計量進入該蒸發器之該工作流體之一流量。
4. 如請求項3之系統，其包括：一油分離器，其被組配以使一滑潤油自該工作流體分離。
5. 如請求項4之系統，其中該低點裝置包括該蒸發器、該油分離器、該過熱器、該壓縮機、該管道構件之一液體容器或其組合。
6. 如請求項1之系統，其包括：一壓力感測器，其被組配以量測該低點裝置之該工作流體壓力；以及一熱源裝置，被組配以加熱在該低點裝置內之該工作流體，其中該控制器被組配以選擇性地致動該熱源裝置。
7. 如請求項6之系統，其中該熱源裝置包括一電熱器、伴熱器或其一組合，其被耦合至該低點裝置。
8. 如請求項6之系統，其中該熱源裝置包括一熱轉移流體，該熱轉移流體被組配以交換在該低點裝置內之該工作流體的熱量。
9. 如請求項8之系統，其包括：一另外的熱源裝置，其被組配以加熱在該低點裝置內之該工作流體；以及一溫度感測器，其被組配以量測該熱轉移流體之一溫度，其中該控制器被組配以選擇性地致能該熱源裝置、該另外的熱源裝置或其二者，以至少部分地依據該低點裝置之工作流體壓力以及該熱轉移流體之溫度而加熱該冷凝的工作流體。
10. 如請求項9之系統，其中該另外的熱源裝置包括一電熱器、伴熱器或其一組合，該另外的熱源裝置被組配以增 加該熱轉移流體之溫度。
11. 如請求項10之系統，其中該控制器被組配以當該冷凍劑系統在一時間週期未操作時，使該熱轉移流體能以與該低點裝置內之該工作流體交換熱量，並且該控制器被組配以在一時間延遲之後使該另外的熱源裝置能增加該熱轉移流體之溫度。
12. 如請求項1之系統，其中該管道構件包括一個或多個閥門，該等閥門被組配以細分該系統成為一第一部份以及一第二部份，該第一部份包括該低點裝置，該第二部份包括一被組配以收集該冷凝的工作流體之另外的低點裝置，並且其中該控制器被組配以依據該低點裝置之工作流體壓力以及該另外低點的裝置之一另外的工作流體壓力而選擇性地致能該低點裝置和該另外的低點裝置之加熱。
13. 一種系統，其包括：一個或多個有形實體之機器可讀取媒體，該機器可讀取媒體至少集合地包括可利用一處理器執行的指令，該等指令包括進行下列步驟之指令：接收一信號，該信號指示在一冷凍劑系統之一低點裝置內的一工作流體之一工作流體壓力；決定該工作流體壓力是否在一臨界壓力之下；當該工作流體壓力是在該臨界壓力之下時，使用一熱源裝置致能在該低點裝置內之該工作流體的加熱； 在一時間延遲之後，重新決定該工作流體壓力是否在該臨界壓力之下；以及當在該時間期間之後該工作流體壓力是在該臨界壓力之下時，使用一另外的熱源裝置，致能在該低點裝置內之該工作流體的加熱。
14. 如請求項13之系統，其中該臨界壓力是至少部分地依據一環境壓力。
15. 如請求項13之系統，其中該系統被組配以當該冷凍劑系統在至少一部份的該時間週期未操作時，執行該等指令以致能在該低點裝置內之該冷凍劑的加熱。
16. 一種方法，其包括下列步驟：使用一壓力感測器，檢測在一加熱、換氣、空調、或冷凝冷凍劑系統之一低點裝置內被收集的一工作流體之一工作流體壓力；利用一控制器決定該工作流體壓力是否在一臨界壓力之下；依據來自該控制器之指令，當該工作流體壓力是在該臨界壓力之下時，使用一第一熱源裝置將該工作流體加熱；在一時間延遲之後，以該控制器重新決定該工作流體壓力是否在該臨界壓力之下；以及當在該時間延遲之後該工作流體壓力是在該臨界壓力之下時，使用一第二熱源裝置，將該工作流體加熱。
17. 如請求項16之方法，其包括： 利用該控制器，至少部分地基於使用一環境壓力來計算該臨界壓力；以及儲存該臨界壓力在該控制器之一記憶體內。
18. 如請求項16之方法，其包括下列步驟：使用一溫度感測器，檢測該第一熱源裝置之一熱轉移流體之一溫度；使用該控制器，決定該熱轉移流體之溫度是否在一溫度臨界點之下；以及當該熱轉移流體之溫度是在該溫度臨界點之下時，則使用該第二熱源裝置而致能該工作流體之加熱。
19. 如請求項18之方法，其中當該冷凍劑系統未操作時，執行利用該溫度檢測該第一熱源裝置之該熱轉移流體之溫度。