TWM491809U - 熱水加熱系統之低環溫運轉控制器 - Google Patents

Description

熱水加熱系統之低環溫運轉控制器

一種熱水加熱系統之低環溫運轉控制器，尤指使用於熱水加熱系統，並可讓熱水加熱系統中之壓縮機於低溫環境中，仍得以正常穩定運轉之低環溫運轉控制器。

按，習知熱水加熱系統包含壓縮機、熱水加熱裝置以及膨脹蒸發裝置等。其加熱原理係利用壓縮機將冷媒壓縮至高溫高壓狀態，再流入熱水加熱裝置，藉由熱交換之作用，將高溫高壓冷媒之熱量，熱傳給所欲加熱之熱水以達加熱之目的。其後，經由熱傳轉換之冷媒，會因將熱能對水加熱後而冷凝為高壓液態之冷媒，高壓液態冷媒再經由膨脹裝置之膨脹作用，而轉變為液、氣兩相同時存在之狀態，後續再以此兩相同時存在之狀態流入蒸發器，以進行吸熱蒸發之過程，而流經蒸發器之兩相冷媒，會藉由蒸發器吸收環境之熱量，蒸發為氣態冷媒而完成一循環之狀態變化，與達蒸發吸熱與冷凝放熱之循環功能，同時，並將從蒸發器所吸收於大氣環境之熱能，於熱水加熱裝置端傳熱到所欲加熱之熱水側。換言之，熱水加熱之熱源，在空氣熱源式之熱水加熱系統中，大氣環境是主要之熱源。也因此，主要吸熱裝置之蒸發溫度必須低於環境溫度，方得以進行吸熱蒸發作用，若在低環境溫度之條件下，蒸發必然是工作於更低之溫度範圍。如此，壓縮機將操作在更低之工作壓力條件下，而且也同時增加高壓與低壓之壓差負載，此即為一般壓縮機在應用上之一大限制。換言之，低 環境溫度將會限制壓縮機之最低可工作壓力與更增加壓縮機之負載耗能。同樣的，熱水加熱系統將因壓縮機之吸入口壓力限制，而限制其在低環溫條件之應用，特別是針對需要更高壓力差且以二氧化碳為工作冷媒之高溫製熱系統，更會受低環境溫度之因素，而限制其在低環溫條件之正常運轉。因此，如何克服低環溫、甚或攝氏零下環境溫度之限制，使壓縮機仍易得以維持穩定及有效率之穩定運轉，即為相關業者所亟欲研發之課題。

本創作之主要目的乃在於，利用低環溫運轉控制器控制壓縮機之旁通回流迴路上所設置之導通調節裝置，以保持壓縮機冷媒出口與冷媒入口之壓差值，以確保壓縮機在低環溫之條件下，仍得以維持正常與穩定之運轉，並可降低壓縮機之耗能。

為達上述目的，本創作熱水加熱系統之低環溫運轉控制器係設置有壓縮機、熱水加熱裝置、蒸發膨脹裝置以及低環溫運轉控制器，壓縮機設置有冷媒入口以及冷媒出口，並於冷媒入口以及冷媒出口之間連接有旁通回流迴路，且旁通回流迴路上設置有導通調節裝置；熱水加熱裝置具有冷媒入口、冷媒出口，冷媒入口係連接於壓縮機之冷媒出口；蒸發膨脹裝置係連接於壓縮機之冷媒入口以及熱水加熱裝置之冷媒出口；低環溫運轉控制器係設置有運轉控制器，且運轉控制器係連接有環境溫度感測器、入口壓力偵測器、出口壓力偵測器，並使壓縮機之導通調節裝置連接於運轉控制器，環境溫度感測器係用以感測壓縮機外界之環境溫度，入口壓力偵測器係用以偵測壓縮機之冷媒入口處冷媒壓力，出口壓力偵測器係用以偵測壓縮機之冷媒出口處冷媒壓力，而導通調節裝置係連接於壓縮機設置有冷媒入口以及冷媒出口，且運轉控制器係依據環境溫度感測器、入口壓力偵測器及出口壓力偵 測器之偵測數據控制導通調節裝置。

前述熱水加熱系統之低環溫運轉控制器，其中該運轉控制器係依據環境溫度不同設定有多個相對應之壓差值，運轉控制器係依據環境溫度感測器選定適合之壓差值，當入口壓力偵測器及出口壓力偵測器所偵測到之壓差高於運轉控制器選定之壓差值，則控制導通調節裝置導通使壓縮機之冷媒出口所流出之冷媒，經由旁通回流迴路流入壓縮機之冷媒入口，當入口壓力偵測器及出口壓力偵測器所偵測到之壓差低於運轉控制器選定之壓差值，則控制導通調節裝置使壓縮機之冷媒出口所流出之冷媒，無法經由旁通回流迴路流入壓縮機之冷媒入口。

前述之熱水加熱系統之低環溫運轉控制器，其中該運轉控制器係設定有最低運轉壓力值以及低環境溫度設定值，當環境溫度感測器所偵測之環境溫度低於低環境溫度設定值，且入口壓力偵測器所偵測到之壓力值低於最低運轉壓力值時，則控制導通調節裝置導通，使壓縮機之冷媒出口所流出之冷媒，經由旁通回流迴路流入壓縮機之冷媒入口，當入口壓力偵測器所偵測到之壓力值高於最低運轉壓力值時，則控制導通調節裝置使壓縮機之冷媒出口所流出之冷媒，無法經由旁通回流迴路流入壓縮機之冷媒入口。

1‧‧‧壓縮機

11‧‧‧冷媒入口

12‧‧‧冷媒出口

13‧‧‧旁通回流迴路

14‧‧‧導通調節裝置

2‧‧‧熱水加熱裝置

21‧‧‧冷媒入口

22‧‧‧冷媒出口

3‧‧‧蒸發膨脹裝置

4‧‧‧低環溫運轉控制器

41‧‧‧運轉控制器

411‧‧‧壓差值

412‧‧‧最低運轉壓力值

413‧‧‧低環境溫度設定值

42‧‧‧環境溫度感測器

43‧‧‧入口壓力偵測器

44‧‧‧出口壓力偵測器

第一圖係為本創作之示意圖。

第二圖係為本創作之方塊圖。

請參閱第一圖與第二圖所示，由圖中可清楚看出，本創作之熱水加熱系統係設置有壓縮機1、熱水加熱裝置2、蒸發膨脹裝置3以及低環溫運轉控制器4，其中：

該壓縮機1設置有冷媒入口11以及冷媒出口12，並於冷媒入 口11以及冷媒出口12之間連接有旁通回流迴路13，且旁通回流迴路13上設置有導通調節裝置14。

該熱水加熱裝置2具有冷媒入口21、冷媒出口22，冷媒入口21係連接於壓縮機1之冷媒出口12。

該蒸發膨脹裝置3係連接於壓縮機1之冷媒入口11以及熱水加熱裝置2之冷媒出口22。

該低環溫運轉控制器4係設置有運轉控制器41，運轉控制器41係依據環境溫度不同設定有多個相對之壓差值411、一最低運轉壓力值412以及一低環境溫度設定值413，且運轉控制器41係連接有環境溫度感測器42、入口壓力偵測器43以及出口壓力偵測器44，並使壓縮機1之導通調節裝置14連接於運轉控制器41，而環境溫度感測器42係用以感測壓縮機1外界之環境溫度，入口壓力偵測器43係用以偵測壓縮機1之冷媒入口11處冷媒壓力，出口壓力偵測器44係用以偵測壓縮機1之冷媒出口12處冷媒壓力，而導通調節裝置14係連接於壓縮機1設置有冷媒入口11以及冷媒出口12。

藉上，當低環溫運轉控制器4之運轉控制器41，依據環境溫度感測器42所感測之溫度選定出適合之壓差值411後，會持續地接收入口壓力偵測器43及出口壓力偵測器44所偵測之冷媒入口11處冷媒壓力與冷媒出口12處冷媒壓力，並計算其壓差值，當入口壓力偵測器43及出口壓力偵測器44所偵測到之壓差，高於運轉控制器41選定之壓差值411，則運轉控制器41會控制導通調節裝置14導通，使壓縮機1之冷媒出口12所流出之冷媒，經由旁通回流迴路13流入壓縮機1之冷媒入口11，以縮小冷媒入口11處冷媒壓力與冷媒出口12處之壓差值，當入口壓力偵測器43及出口壓力偵測器44所偵測到之壓差低於運轉控制器41選定之壓 差值411，則運轉控制器41會控制導通調節裝置14截止，使壓縮機1之冷媒出口12所流出之冷媒，無法經由旁通回流迴路13流入壓縮機1之冷媒入口11，藉此，可使壓縮機1可維持在所設定適當壓差值範圍內之運轉，進而降低壓縮機1之運轉耗功。

再者，當環境溫度感測器42所偵測之環境溫度低於低環境溫度設定值413，且入口壓力偵測器43所偵測到之壓力值低於最低運轉壓力值412時，運轉控制器41同樣控制導通調節裝置14導通，使壓縮機1之冷媒出口12所流出之冷媒，經由旁通回流迴路13流入壓縮機1之冷媒入口11，當入口壓力偵測器43所偵測到之壓力值高於最低運轉壓力值412時，則運轉控制器41會控制導通調節裝置14截止，使壓縮機1之冷媒出口12所流出之冷媒，無法經由旁通回流迴路13流入壓縮機1之冷媒入口11；藉此，使壓縮機得以在低環境溫度之條件下，仍可維持正常與穩定之運轉。

1‧‧‧壓縮機

11‧‧‧冷媒入口

12‧‧‧冷媒出口

13‧‧‧旁通回流迴路

14‧‧‧導通調節裝置

2‧‧‧熱水加熱裝置

21‧‧‧冷媒入口

22‧‧‧冷媒出口

3‧‧‧蒸發膨脹裝置

4‧‧‧低環溫運轉控制器

41‧‧‧運轉控制器

411‧‧‧壓差值

412‧‧‧最低運轉壓力值

413‧‧‧低環境溫度設定值

42‧‧‧環境溫度感測器

43‧‧‧入口壓力偵測器

44‧‧‧出口壓力偵測器

Claims (3)

1. 一種熱水加熱系統之低環溫運轉控制器，該熱水加熱系統係設置有壓縮機、熱水加熱裝置、蒸發膨脹裝置以及低環溫運轉控制器，其中：該壓縮機設置有冷媒入口以及冷媒出口，並於冷媒入口以及冷媒出口之間連接有旁通回流迴路，且旁通回流迴路上設置有導通調節裝置；該熱水加熱裝置具有冷媒入口、冷媒出口，冷媒入口係連接於壓縮機之冷媒出口；該蒸發膨脹裝置係連接於壓縮機之冷媒入口以及熱水加熱裝置之冷媒出口；該低環溫運轉控制器係設置有運轉控制器，且運轉控制器係連接有環境溫度感測器、入口壓力偵測器、出口壓力偵測器，並使壓縮機之導通調節裝置連接於運轉控制器，環境溫度感測器係用以感測壓縮機外界之環境溫度，入口壓力偵測器係用以偵測壓縮機之冷媒入口處冷媒壓力，出口壓力偵測器係用以偵測壓縮機之冷媒出口處冷媒壓力，而導通調節裝置係連接於壓縮機設置有冷媒入口以及冷媒出口，且運轉控制器係依據環境溫度感測器、入口壓力偵測器及出口壓力偵測器之偵測數據控制導通調節裝置。
2. 如申請專利範圍第1項所述熱水加熱系統之低環溫運轉控制器，其中該運轉控制器係依據環境溫度不同設定有多個相對應之壓差值，運轉控制器係依據環境溫度感測器選定適合之壓差值，當入口壓力偵測器及出口壓力偵測器所偵測到之壓差高於運轉控制器選定之壓差值，則控制導通調節裝置導通使壓縮機之冷 媒出口所流出之冷媒，經由旁通回流迴路流入壓縮機之冷媒入口，當入口壓力偵測器及出口壓力偵測器所偵測到之壓差低於運轉控制器選定之壓差值，則控制導通調節裝置使壓縮機之冷媒出口所流出之冷媒，無法經由旁通回流迴路流入壓縮機之冷媒入口。
3. 如申請專利範圍第1項所述之熱水加熱系統之低環溫運轉控制器，其中該運轉控制器係設定有最低運轉壓力值以及低環境溫度設定值，當環境溫度感測器所偵測之環境溫度低於低環境溫度設定值，且入口壓力偵測器所偵測到之壓力值低於最低運轉壓力值時，則控制導通調節裝置導通，使壓縮機之冷媒出口所流出之冷媒，經由旁通回流迴路流入壓縮機之冷媒入口，當入口壓力偵測器所偵測到之壓力值高於最低運轉壓力值時，則控制導通調節裝置使壓縮機之冷媒出口所流出之冷媒，無法經由旁通回流迴路流入壓縮機之冷媒入口。