UA123273C2 - Холодильний пристрій - Google Patents
Холодильний пристрій Download PDFInfo
- Publication number
- UA123273C2 UA123273C2 UAA201808923A UAA201808923A UA123273C2 UA 123273 C2 UA123273 C2 UA 123273C2 UA A201808923 A UAA201808923 A UA A201808923A UA A201808923 A UAA201808923 A UA A201808923A UA 123273 C2 UA123273 C2 UA 123273C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- compressor
- expansion device
- refrigerant
- controller
- operating power
- Prior art date
Links
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 127
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 22
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 20
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 16
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 15
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 15
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 30
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 25
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 18
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 9
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- VOPWNXZWBYDODV-UHFFFAOYSA-N Chlorodifluoromethane Chemical compound FC(F)Cl VOPWNXZWBYDODV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 235000012791 bagels Nutrition 0.000 description 1
- 235000013405 beer Nutrition 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 235000013410 fast food Nutrition 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 235000015122 lemonade Nutrition 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000000541 pulsatile effect Effects 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012932 thermodynamic analysis Methods 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
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
- F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
- F25B49/022—Compressor control arrangements
-
- 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
- F25B41/30—Expansion means; Dispositions thereof
- F25B41/31—Expansion valves
- F25B41/34—Expansion valves with the valve member being actuated by electric means, e.g. by piezoelectric actuators
-
- 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
- F25B2600/25—Control of valves
- F25B2600/2513—Expansion valves
-
- 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
- F25B2700/13—Mass flow of refrigerants
-
- 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
- F25B41/30—Expansion means; Dispositions thereof
- F25B41/31—Expansion valves
- F25B41/34—Expansion valves with the valve member being actuated by electric means, e.g. by piezoelectric actuators
- F25B41/345—Expansion valves with the valve member being actuated by electric means, e.g. by piezoelectric actuators by solenoids
- F25B41/347—Expansion valves with the valve member being actuated by electric means, e.g. by piezoelectric actuators by solenoids with the valve member being opened and closed cyclically, e.g. with pulse width modulation
-
- 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
- F25B41/30—Expansion means; Dispositions thereof
- F25B41/31—Expansion valves
- F25B41/34—Expansion valves with the valve member being actuated by electric means, e.g. by piezoelectric actuators
- F25B41/35—Expansion valves with the valve member being actuated by electric means, e.g. by piezoelectric actuators by rotary motors, e.g. by stepping motors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Compressor (AREA)
Abstract
Холодильний пристрій, що містить компресор (301), конденсатор (302), розширювальний пристрій (304) і випарник (305), що флюїдно з’єднані для створення холодильного циклу для холодильного агента, причому компресор (301) має змінну робочу потужність, і причому розширювальний пристрій (304) має конфігурований опір потоку стосовно холодильного агента, який проходить крізь розширювальний пристрій. Пристрій додатково містить контролер (300), який виконаний з можливістю визначення поточної робочої потужності компресора (301) і з можливістю керування опором розширювального пристрою (304), залежно від поточної робочої потужності компресора (301). Контролер (300) додатково виконаний з можливістю керування опором розширювального пристрою (304) для досягнення масового потоку холодильного агента крізь розширювальний пристрій (304), при цьому масовий потік відповідає масовому потоку холодильного агента крізь компресор (301).
Description
Винахід відноситься до холодильного пристрою та до способів керування/одержання зазначеного пристрою.
Холодильний пристрій може використовуватися, наприклад, як охолоджувач флюїду для охолодження рідини, такої як вода, споживчої рідини, такої як лимонад або пиво, або іншої рідини. Такі охолоджувачі флюїду широко використовуються в промисловості, побутовій техніці, питних закладах, ресторанах, таких як, наприклад, ресторани швидкого харчування, в харчовій промисловості й так далі. Часто флюїд, що охолоджується охолоджувачем флюїду, повинен подаватись, наприклад, у склі. Як відомо у даній галузі промисловості, використовують охолоджувачі флюїду, що мають холодильну посудину, що містить трубку з холодильним агентом, який проходить через внутрішню частину холодильної посудини. Таким чином, охолоджувана рідина, така як вода, може знаходитися всередині посудини для холодильного агента; а холодильний агент, що протікає через трубку, може охолоджувати воду. Споживча рідина може бути подана через іншу трубку, яка занурена в охолоджену воду. Охолоджувачі флюїду, що відомі з рівня техніки, містять компресор, конденсатор, розширювальний пристрій і випарник, створюючи холодильний цикл. Всередині охолоджувача флюїду знаходиться холодильний агент у деякій кількості. Цей холодильний агент циркулює по компонентах холодильного циклу.
У патенті ОР 1247580 описана холодильна система, що містить компресор, конденсатор, флюїдну лінію та охолоджуючий блок, причому охолоджуючий блок містить кільцеву камеру холодильного агента, яка містить холодильний агент.
У патенті ОЕ 10 2012 204057 також описано теплообмінник, що містить порожнину, яка заповнюється холодильним агентом, що виходить з випарника для регулювання температури холодильного агента перед тим, як направити його в конденсатор.
СТИСЛИЙ ОПИС ВИНАХОДУ
Існує потреба у покращеній холодильній системі з поліпшеною продуктивністю охолодження.
Згідно з першим аспектом даного винаходу, ця мета досягається за допомогою холодильного пристрою за пунктом 1 формули винаходу, при цьому холодильний пристрій призначений для охолодження флюїду. Пристрій містить:
Зо компресор, конденсатор, розширювальний пристрій і випарник, що флюїдно з'єднані для створення холодильного циклу для холодильного агента, причому компресор має змінну робочу потужність, причому розширювальний пристрій має конфігурований опір холодильному агента, який проходить крізь розширювальний пристрій; і контролер, що виконаний з можливістю визначення поточної робочої потужності компресора і з можливістю керування опором розширювального пристрою залежно від робочої потужності компресора.
Таким чином, холодильний пристрій забезпечує можливість динамічної адаптації розширювального пристрою під робочу потужність компресора. Під час розробки холодильного пристрою компресор і розширювальний пристрій можуть бути виконані для одержання деяких значень тиску та температури у деяких фазах холодильного циклу. Коли робоча потужність компресора є не постійною, а змінною, може бути бажано, щоб розширювальний пристрій також був змінним. Наприклад, опір розширювального пристрою може регулюватися контролером для адаптації до поточною робочої потужності компресора. Компресор зі змінною потужністю забезпечує можливість більш точного керування холодильним циклом шляхом регулювання потужності компресора відповідно до вимог охолодження.
Згідно з ще одним варіантом здійснення, контролер може бути виконаний з можливістю керування опором розширювального пристрою для досягнення масового потоку холодильного агента крізь розширювальний пристрій, який відповідає масовому потоку холодильного агента крізь компресор. Це допомагає досягти стійкого холодильного циклу для різних робочих потужностей компресора.
Згідно з ще одним іншим варіантом здійснення, контролер може бути виконаний з можливістю досягнення зазначеного масового потоку для попередньо визначеної температури випаровування холодильного агента і попередньо визначеної температури конденсації холодильного агента. Таким чином, температура випареного холодильного агента та температура конденсованого холодильного агента можуть підтримуватися навіть для різних робочих потужностей компресора.
У ще одному варіанті здійснення контролер може містити пам'ять, в якій зберігається множина налаштувань розширювального пристрою, що відповідає множині відповідних робочих потужностей компресора; і контролер може бути виконаний з можливістю керування опором бо розширювального пристрою виходячи з налаштувань, збережених у пам'яті. Пам'ять забезпечує можливість визначення відповідного налаштування розширювального пристрою для кожної робочої потужності компресора заздалегідь, так що контролер може керувати розширювальним пристроєм шляхом знаходження відповідного налаштування розширювального пристрою у пам'яті.
У ще одному іншому варіанті здійснення контролер може бути виконаний з можливістю визначення поточної робочої потужності компресора за допомогою сигналу, прийнятого від компресора, при цьому сигнал вказує на поточну робочу потужність компресора. Це забезпечує можливість легкого визначення поточної робочої потужності контролером.
Пристрій за винаходом може містити, згідно з ще одним варіантом його здійснення, принаймні один датчик, що виконаний з можливістю вимірювання характеристики холодильного агента. У даному контексті контролер може бути виконаний з можливістю встановлення робочої потужності компресора виходячи з виміряної характеристики та з можливістю керування компресором для застосування встановленої робочої потужності. Це забезпечує контролеру можливість керування не тільки опором розширювального пристрою, але також і робочою потужністю компресора.
Згідно з іншим варіантом здійснення, розширювальний пристрій може містити клапан, що має різні налаштування, які відповідають різним значення опору (потоку). Таким чином, клапан може легко застосовувати різні значення опору відповідно до різних налаштувань під керуванням контролера.
У ще одному особливо переважному варіанті здійснення пристрій може містити корпус із впускним отвором клапана, що флюїдно з'єднаний з випускним отвором клапана, при цьому впускний отвір клапана флюїдно з'єднаний з випускним отвором конденсатора, а випускний отвір клапана флюїдно з'єднаний з впускним отвором випарника, елемент клапана, що проходить у корпус для викликання опору (потоку) в каналі, при цьому канал проходить від впускного отвору клапана до випускного отвору клапана, для регулювання потоку холодильного агента від впускного отвору клапана до випускного отвору клапана, причому елемент клапана виконаний з можливістю переміщення у конкретне положення відповідно до сигналу, що переданий контролером. Таким чином, опором можна легко та надійно керувати лише шляхом переміщення клапана у відповідне положення, при цьому положення пов'язане із попередньо
Зо визначеним сигналом, що виходить з контролера.
Елемент клапана може бути виконаний як голчастий елемент клапана. Голчастий елемент клапана може бути особливо придатний для створення розширювального пристрою з керованим опором. Однак даний винахід не обмежується конкретним типом клапана або елемента клапана.
Згідно з іншим аспектом винаходу, визначена вище мета також досягається за допомогою способу керування холодильним пристроєм, який визначений у пункті 10 формули винаходу, причому холодильний пристрій містить компресор, конденсатор, розширювальний пристрій і випарник, що флюїдно з'єднані для створення холодильного циклу для холодильного агента, причому компресор має змінну робочу потужність, і причому розширювальний пристрій має конфігурований опір холодильному агента, який проходить крізь розширювальний пристрій, спосіб включає: визначення поточної робочої потужності компресора; і керування опором розширювального пристрою залежно від поточної робочої потужності компресора.
Згідно з іншим аспектом винаходу, визначена вище мета також досягається завдяки способу одержання холодильного пристрою за пунктом 11 формули винаходу. Спосіб включає: забезпечення пристрою компресором, конденсатором, розширювальним пристроєм і випарником, що флюїдно з'єднані для створення холодильного циклу для холодильного агента, причому компресор має конфігуровану робочу потужність, і причому розширювальний пристрій має конфігурований опір холодильному агента, який проходить крізь розширювальний пристрій; забезпечення пристрою контролером; і конфігурування контролера для визначення поточної робочої потужності компресора і з можливістю керування опором розширювального пристрою залежно від поточної робочої потужності компресора.
Спосіб може додатково включати, у переважному варіанті його здійснення, вибір бажаної температури випаровування і бажаної температури конденсації; вибір множини різних робочих потужностей для компресора; для кожної з вибраних робочих потужностей: визначення налаштування розширювального пристрою, при якому досягається пропускна здатність холодильного агента крізь розширювальний пристрій, що відповідає заданій або вибраній 60 робочій потужності конденсатора за бажаної температури випаровування та бажаної температури конденсації, і зберігання налаштування розширювального пристрою, що відповідає заданій або вибраній робочій потужності компресора, у пам'яті контролера; і програмування контролера на визначення поточної робочої потужності компресора та керування розширювальним пристроєм виходячи з налаштування, що збережене для поточної робочої потужності компресора. Це забезпечує можливість легкого програмування контролера.
У ще одному іншому варіанті здійснення способу, етап визначення налаштування розширювального пристрою може включати керування компресором за заданої або вибраної робочої потужності та за бажаної температури випаровування, та за бажаної температури конденсації; визначення масового потоку холодильного агента крізь компресор за цих робочих умов; і визначення налаштування розширювального пристрою виходячи із визначеного масового потоку. Це забезпечує можливість визначення налаштування розширювального пристрою експериментальним шляхом.
Фахівцю у даній галузі техніки буде зрозуміло, що описані вище ознаки можуть бути об'єднані в будь-який спосіб як корисні. Більш того, модифікації та варіанти, описані щодо пристрою, також можуть бути застосовані до способів, а модифікації та варіанти, що описані щодо способів, також можна застосовувати до пристрою.
СТИСЛИЙ ОПИС КРЕСЛЕНЬ
У подальшому аспекти винаходу будуть висвітлюватися за допомогою прикладів з посиланням на креслення. Креслення схематичні та виконані не в масштабі. На всіх фігурах подібні елементи позначені однаковими довідковими цифрами.
На фіг. 1 зображена схема відповідного холодильного пристрою.
На фіг. 2А зображене частково розкрите зображення теплообмінника для охолодження флюїду.
На фіг. 28 зображений поперечний переріз теплообмінника на фіг. 2А.
На фіг. 3 зображений перший варіант здійснення холодильного пристрою.
На фіг. 4 зображений приклад розширювального пристрою зі змінним опором.
На фіг. 5 зображена блок-схема способу керування холодильним пристроєм.
На фіг. 6 зображена блок-схема способу одержання холодильного пристрою.
На фіг. 7 зображена блок-схема способу програмування холодильного пристрою.
Зо ДЕТАЛЬНИЙ ОПИС ВАРІАНТІВ ЗДІЙСНЕННЯ
Далі будуть детальніше описані приклади реалізацій винаходу з посиланням на креслення.
Однак буде зрозуміло, що деталі, описані тут, наведені лише як приклади, щоб допомогти зрозуміти винахід без обмежень обсягу його розкриття. Кваліфікований фахівець зможе знайти альтернативні варіанти здійснення винаходу в межах сутності й обсягу даного винаходу, як визначено в доданих пунктах формули винаходу та їхніх еквівалентах.
На фіг. 1 зображена схема загальної системи охолодження або холодильного пристрою, виконаного з можливістю охолодження флюїду. Під час роботи холодильний агент циркулює у холодильному циклі пристрою. Холодильна система на фіг. 1 містить випарник 151, компресор 157, конденсатор 161 і розширювальний пристрій 171. Випарник 151 може бути будь-яким випарником, відомим з рівня техніки. Подібним чином, компресор 157, конденсатор 161 і розширювальний пристрій 171 можуть бути такими, які відомі з рівня техніки.
Крім того, холодильна система на фіг. 1 може містити впускну трубку 158 для флюїду та випускну трубку 170 для флюїду, які можуть бути флюїдно з'єднані за допомогою трубки 159 всередині випарника 151. Під час роботи флюїд, що підлягає охолодженню, може бути змушений протікати через трубку 159 таким чином, що флюїд, що підлягає охолодженню, обмінюється теплом із холодильним агентом, який може протікати через трубку 172 випарника.
У деяких варіантах здійснення як трубка 159, так і трубка 172, занурені у посудину всередині випарника 151, при цьому посудина (не зображена) містить рідину, таку як вода, так що теплообмін відбувається через цю рідину. У деяких інших варіантах здійснення трубка 159 може бути замінена на посудину, яка містить флюїд, що підлягає охолодженню, а трубка 172 розміщена всередині цієї посудини. У деяких інших варіантах здійснення трубка 172 може бути замінена на посудину, яка містить холодильний агент, а трубка 159 розміщена всередині посудини. Також можливі інші реалізації випарника, які само по собі відомі з рівня техніки.
Холодильна система може додатково містити лінію 155 всмоктування. Один з кінців лінії 155 всмоктування може бути флюїдно з'єднаний з трубкою 172 випарника 151 та розташований таким чином, щоб забезпечити потік холодильного агента з випарника 151 до компресора 157.
Інший кінець лінії 155 всмоктування може бути функціонально з'єднаний з компресором 157.
Компресор 157 може бути розташований для забезпечення потоку холодильного агента від випарника 151 до компресора 157 через лінію 155 всмоктування. Компресор 157 може бути 60 розташований для стискування холодильного агента, отриманого від лінії 155 всмоктування.
Крім того, холодильна система може містити лінію 159 відводу, що флюїдно з'єднує компресор 157 із конденсатором 161 та розташована для забезпечення потоку стиснутого холодильного агента від компресора 157 до конденсатора 161. Конденсатор 161 може бути розташований таким чином, щоб конденсувати стиснутий холодильний агент, отриманий від компресора.
Конденсатор 161 може бути будь-яким відповідним конденсатором, відомим з рівня техніки.
У деяких варіантах здійснення випарник 151 може бути розташований таким чином, щоб наповнюватися рідиною, що підлягає охолодженню, при цьому холодильний агент може проходити через трубку, розташовану всередині випарника, таким чином, що трубка, які заповнена холодильним агентом, проходить через рідину, що підлягає охолодженню, тим самим охолоджуючи рідину.
У деяких варіантах здійснення випарник 151 може бути розташований таким чином, щоб наповнюватися холодильним агентом, при цьому рідина, що підлягає охолодженню, може проходити через трубку, розташовану всередині випарника, таким чином, що трубка, яка заповнена рідиною, що підлягає охолодженню, проходить через холодильний агент, тим самим охолоджуючись. На фіг. 2А зображений приклад випарника, що функціонує в такий спосіб.
На фіг. 2А зображене частково розкрите зображення теплообмінника для охолодження флюїду, який може функціонувати як випарник у холодильному циклі. Теплообмінник містить посудину 201 для холодильного агента. Посудина 201 має камеру 203 з впускним отвором 211 їі випускним отвором 209 для транспортування холодильного агента в камеру 203 та з неї. Трубка 207 відповідає трубці 159 на фіг. 1 і використовується для транспортування флюїду, що підлягає охолодженню, через випарник. Під час проходженні по трубці 159 флюїд, що підлягає охолодженню, обмінюється теплом з холодильним агентом всередині камери 203 через стінку трубки 159. На фігурі також показана впускна трубка 258 і випускна трубка 270 для флюїду, що підлягає охолодженню. Трубка 270 може бути розташована принаймні в один оберт навколо внутрішньої стінки 205 посудини 201 або камери 203. Однак трубка 207 може бути розміщена з певною кількістю обертів навколо внутрішньої стінки 205 у формі котушки. Кількість обертів може бути будь-якою відповідною кількістю, так що трубка розташована, займаючи попередньо визначений об'єм внутрішнього простору 203. Однак це не є обмеженням. Наприклад, трубка може бути розташована, займаючи принаймні дві треті об'єму внутрішнього простору. Як
Зо альтернатива, трубка може мати будь-який розмір.
У прикладі, показаному на фіг. 2А, посудина має форму тороїда або "бублика". Це дозволяє заповнити камеру 203 з трубкою 207 ефективним чином без різких поворотів у трубці 207. Лінія 209 всмоктування з'єднує камеру з компресором 157, а трубка 211 флюїдно з'єднує камеру з розширювальним пристроєм. Однак випарник не обмежений будь-якою конкретною формою у контексті даного винаходу.
На фіг, 2В зображений поперечний переріз у поздовжньому напрямку частини теплообмінника для охолодження флюїду на фіг. 2А. Зображена трубка 207, що проходить через внутрішній простір 203 із декількома вигинами навколо внутрішньої стінки 205. Внутрішній простір 203 може бути заповнений рідким холодильним агентом до рівня, позначеного довідковою цифрою 220 на фіг. 28. Решта внутрішнього простору 203 може бути заповнена газоподібним холодильним агентом, тобто холодильним агентом у газоподібній формі. Рівень 220 рідкого холодильного агента може бути вибраний відповідно до потреб застосування. Також під час використання рівень змінюється або може стати нескінченим з огляду на формування газу.
Знову посилаючись на фіг. 1, у конструкції холодильного пристрою компоненти холодильного циклу можуть бути налаштовані один відносно іншого, і компоненти можуть бути виконані з можливістю взаємодії один з іншим для досягнення певних властивостей і характеристик охолодження для холодильного агента на різних стадіях холодильного циклу.
Наприклад, спершу можуть бути вибрані температура випаровування і температура конденсації як розрахункові параметри холодильного пристрою. Наприклад, температура випаровування може відноситися до температури холодильного агента у випарнику 151. Оскільки речовина, що підлягає охолодженню, обмінюється теплом із холодильним агентом у випарнику 151, ця температура випаровування може впливати на вихідну температуру флюїду, що підлягає охолодженню. Температура конденсації може відноситися до температури холодильного агента в конденсаторі 161. Також визначають потужність компресора 157 за цієї температури випаровування і температури конденсації. Ця потужність може бути виражена, наприклад, як зміщення об'єму в одиницю часу.
Виходячи із попередньо визначеної температури випаровування можуть бути визначені попередньо визначена температура конденсації та потужність компресора стосовно об'єму бо потоку, масового потоку холодильного агента крізь компресор 157. Виходячи з цього масового потоку визначають те, якою повинна бути пропускна здатність розширювального пристрою 171 для того, щоб пристрій зміг працювати за попередньо визначеної температури випаровування і температури конденсації. Ця пропускна здатність відповідає конкретному значенню опору (опору потоку) розширювального пристрою 171. Пропускна здатність розширювального пристрою 171 може бути визначена або обчислена виходячи з термодинамічного аналізу холодильного циклу. Як альтернатива або на додаток, відповідне налаштування розширювального пристрою може бути знайдене методом спроб і помилок.
У випадку компресора 157 з конфігурованою робочою потужністю та розширювального пристрою 171 з конфігурованим опором, зазначена вище процедура може повторюватися для декількох різних значень робочої потужності компресора 157. Для кожного різного значення робочої потужності компресора 157 може бути визначене відповідне налаштування розширювального пристрою 171. Ці значення можуть бути збережені в пам'яті у вигляді таблиці, так що налаштування розширювального пристрою 171 може бути знайдене для будь-якого налаштування компресора 157. Наприклад, може бути забезпечений контролер, який приймає налаштування компресора 157, шукає відповідне налаштування розширювального пристрою 171 та відправляє відповідний керуючий сигнал для керування розширювальним пристроєм 171 відповідно до знайденого налаштування. Також, якщо поточна робоча потужність компресора 157 відсутня в таблиці, контролер може бути виконаний з можливістю визначення налаштування розширювального пристрою 171 шляхом інтерполяції даних, які є доступними в таблиці.
Наприклад, налаштування визначають і зберігають для максимальної робочої потужності компресора 157, мінімальної робочої потужності компресора 157 й оптимальної кількості проміжних робочих потужностей між мінімальною робочою потужністю та максимальною робочою потужністю компресора 157. Наприклад, можуть бути визначені десять проміжних положень з регулярними інтервалами. Однак може бути використана будь-яка придатна кількість положень та/або інтервал будь-якого розміру. Замість таких попередньо визначених налаштувань можливо реалізувати обчислювальну модель, в якій налаштування розширювального пристрою обчислене виходячи з робочої потужності компресора шляхом використання відповідної математичної формули.
Зо Слід зазначити, що можливо приймати до уваги ефективність компресора 157 для визначення робочої потужності компресора 157. Ця ефективність може бути визначена експериментальним шляхом або з відомої специфікації компресора 157.
Придатні холодильні агенти для використання у даному контексті включають холодильний агент на основі пропану та холодильний агент на основі фреону. Прикладом фреону є хлордифторметан або дифтормонохлорметан. Однак замість них можуть бути використані інші типи холодильного агента.
Докладний приклад наведений далі. Числові значення в прикладі є лише ілюстративними і можуть бути замінені відповідно до поточного варіанту застосування. У прикладі як холодильний агент використовується пропан, наприклад, К290. Однак замість нього можуть бути використані інші холодильні агенти. Температура випаровування може бути вибрана такою, що становить, наприклад, -2 градуси за Цельсієм, а температура конденсації може бути вибрана такою, що становить, наприклад, «30 градусів за Цельсієм. Зміщення компресора 157 за один оберт вентилятора, що міститься тут, може бути відомою специфікацією компресора (наприклад, 10 кубічних сантиметрів на оберт), а вентилятор може керуватися для обертання за різних швидкостей у конкретному діапазоні, наприклад, від 18 до 120 обертів на секунду.
Шляхом множення зміщення на оберт на кількість обертів на секунду може бути обчислене об'ємне зміщення на секунду. Виходячи з температури може бути визначена масова густина холодильного агента з використанням термодинамічної таблиці. Використовуючи масову густину й об'ємне зміщення на секунду може бути обчислене масове зміщення на секунду.
Розміри та характеристики конденсатора 161 можуть бути вибрані виходячи з, окрім іншого, робочих температур холодильного агента в певних фазах холодильного циклу, зміщення, викликаного компресором 157, кількості тепла, яке повинно бути витягнуте з флюїду, що підлягає охолодженню, і т.д. Для розробки компонентів холодильного пристрою може бути використана діаграма Мольє, що сама по собі відома з рівня техніки.
Розширювальний пристрій 171 може мати керований опір, так що пропускна здатність холодильного агента крізь розширювальний пристрій 171 може регулюватися. Пропускна здатність розширювального пристрою 171 може керуватися для того, щоб дорівнювати зміщенню компресора 157 стосовно масового потоку. Температура конденсації та температура випаровування можуть бути прийняті до уваги для вибору опору потоку розширювального пристрою, оскільки масовий потік крізь розширювальний пристрій 171 залежить від цих показників.
Слід відзначити, що зазначені вище обчислення також можуть базуватися на тиску конденсації та тиску випаровування замість або на додаток до температури конденсації та температури випаровування. Оскільки загальна маса холодильного агента в холодильному циклі є фіксованою, температура і тиск тісно пов'язані відповідно до законів термодинаміки.
На фіг. 3 зображена більш докладна схема холодильного пристрою, виконаного з можливістю циркуляції холодильного агента в холодильному циклі. Зазначена схема використовується для додаткового роз'яснення ознак даного винаходу, деякі з котрих були вже описані на фіг. 1. Система охолодження, що реалізована зазначеним пристроєм, містить компресор 301, конденсатор 302, розширювальний пристрій 304 і випарник 305. Ці компоненти 301, 302, 304, 305 флюїдно з'єднані для створення холодильного циклу. З рівня техніки відомо багато різних реалізацій компресора, конденсатора, клапана, розширювального пристрою й випарника.
Далі буде детальніше описаний випарник 305. Слід зазначити, що на фіг. З компресор 301, конденсатор 302 і розширювальний пристрій 304 позначені символами, щоб зазначити те, , що може бути використаний будь-який відповідний пристрій. Однак випарник 305 зображений детальніше, щоб проілюструвати його певні аспекти. Тим не менш, слід розуміти, що показаний випарник 305 є лише прикладом і може бути замінений іншим відповідним типом випарника, таким як один із розкритих тут інших типів випарників.
Випарник 305, що зображений на фіг. 3, має посудину 323 з внутрішнім простором 326, обмеженим внутрішньою поверхнею 328 стінки 318 посудини. У показаному як приклад варіанті здійснення необов'язковий ізоляційний шар 319 покриває стінки 318 посудини для забезпечення теплової ізоляції. Посудина 323 містить впускний отвір 324 для транспортування холодильного агента у внутрішній простір 326 і випускний отвір 325 для транспортування холодильного агента з внутрішнього простору 326. Для забезпечення функції випарника холодильний агент підтримується під тиском у внутрішньому просторі 326, а також частково у рідкій фазі 313 та частково у газоподібній фазі 314. Трубна частина 310 розташована всередині внутрішнього простору 326. Зовнішня поверхня трубної частини 310 може знаходитися у безпосередньому контакті з холодильним агентом 313, 314 для забезпечення ефективного теплообміну. Перший кінець 308 трубної частини 310 прикріплений до першого отвору посудини 323, а другий кінець 309 трубної частини 310 прикріплений до другого отвору посудини 323, щоб забезпечити флюїдне з'єднання до і/або із трубної частини через перший і другий отвори. Може бути забезпечена більша кількість таких трубних частин і отворів, наприклад, для забезпечення певної кількості флюїдів, що підлягають охолодженню, в окремих трубках. Частина трубної частини 310 зображена зануреною в рідкий холодильний агент 313. Також частина трубки зображена вище рівня рідкого холодильного агента, оточеного газоподібним холодильним агентом 314. Під час використання, рідкий холодильний агент 313 випаровується внаслідок теплообміну між холодильним агентом 313 і флюїдом всередині трубної частини 310.
Посудина 323, що зображена на фіг. 3, має форму не тороїда (див. фіг. 2А), а форму прямокутника. Трубка 310 робить декілька обертів всередині камери 326. В іншому випадку випарник може функціонувати подібно до випарника, зображеного на фіг. 2А і 28. Отвори можуть заключати кінці 308, 309 трубки так, що холодильний агент не може потрапити або покинути внутрішній простір через отвір, та у внутрішній простір 326 через отвір не можуть потрапити будь-які інші флюїди зовні посудини 323. Однак уможливлюється обмін флюїдом в трубну частину 310 та з неї. Крім того, впускний отвір 324 і випускний отвір 325 посудини 323 з'єднані з трубопроводом 311, 312 для транспортування холодильного агента з розширювального пристрою 304 у внутрішній простір 326 і з внутрішнього простору 326 у компресор 301. Впускний отвір 324 зображений нижче рівня рідкого холодильного агента. Однак в інших варіантах здійснення впускний отвір 324 також може бути розташований вище рівня рідкого холодильного агента. Випускний отвір 325 може бути розташований на верхній стороні внутрішнього простору 326 або принаймні вище рівня рідкого холодильного агента всередині внутрішнього простору. У такий спосіб можна запобігти доходженню рідкого холодильного агента до компресора 301. Однак, в альтернативних реалізаціях випускний отвір також може бути розташований нижче рівня рідкого холодильного агента. Слід зазначити, що під час використання рівень рідкого холодильного агента може варіюватися, і рідкий холодильний агент може розповсюджуватися по посудині 323, тоді як бульбашки газоподібного холодильного агента переміщуються вгору.
Як зазначено вище, випарник 305 може бути замінений на будь-який інший тип випарника. 60 Далі описане те, яким чином можна керувати потоком холодильного агента через холодильний цикл за допомогою керованого розширювального пристрою 304. Даний задум також може бути застосований до холодильного пристрою, що містить випарник іншого типу. У конфігурації, що зображена на фіг. 3, розширювальний пристрій 304 розташований між конденсатором 302 і випарником 305.
Також на впускному отворі компресора 301 необов'язково може бути забезпечений датчик 330 для вимірювання характеристики холодильного агента, який потрапляє в компресор 301.
Також на впускному отворі розширювального пристрою 304 необов'язково може бути забезпечений другий датчик 331 для вимірювання тієї самої характеристики або іншої характеристики холодильного агента, який потрапляє в розширювальний пристрій 304.
Виміряною характеристикою може бути, наприклад, температура або тиск. Місце розташування датчиків 330, 331 може бути вибране іншим на відміну від зображеного на фіг. 3. Наприклад, один датчик може бути виконаний з можливістю вимірювання характеристики в частині холодильного циклу з низьким тиском (від випускного отвору розширювального пристрою 304 до впускного отвору компресора 301), а інший датчик може бути виконаний з можливістю вимірювання характеристики частини холодильного циклу з високим тиском (від випускного отвору компресора 301 до впускного отвору розширювального пристрою 304).
Контролер 300 може бути виконаний з можливістю прийняття інформації (у формі відповідного сигналу) від датчика 330 та/або датчика 331, переважно, за допомогою дротового або бездротового з'єднання, і з можливістю використання зазначеної інформації для керування компонентами холодильного пристрою, у тому числі компресором 301 і/або розширювальним пристроєм 304. Необов'язково, контролер 300 може бути виконаний з можливістю керування робочою потужністю компресора 301. Робочою потужністю можна керувати, наприклад, виходячи з температури або тиску, виміряних датчиком 330. Якщо виміряна температура збільшується, компресором 301 можна керувати для збільшення його робочої потужності, оскільки збільшення температури може бути показником того, що з флюїду в трубці 310, що підлягає охолодженню, повинна бути витягнута більша кількість тепла. В альтернативній конфігурації компресор 301 може працювати незалежно від контролера 300, наприклад, з використанням свого власного термометра, і тільки посилати інформацію про стан щодо його поточної робочої потужності на контролер 300.
Зо Таким чином, контролер 300 має інформацію про поточну робочу потужність компресора 301 і керує розширювальним пристроєм 304, так що розширювальний пристрій 304 має пропускну здатність, яка відповідає пропускній здатності компресора 301 стосовно масового потоку.
Контролер 300 може містити, наприклад, відповідний мікроконтролер або процесор (не зображений) і пам'ять (не зображена) для зберігання програми з інструкціями, з можливістю виконання яких виконаний мікроконтролер або процесор. Також можливі альтернативні реалізації контролера 300, наприклад, за допомогою ПКВМ (програмованої користувачем вентильної матриці) або електронної схеми спеціального призначення.
Прикладом датчика тиску, який може бути використаний як один із датчиків 330, 331, є передавач тиску (ПТ), який перетворює тиск у лінійний електричний вихідний сигнал. Приклад реалізації передавача тиску може містити п'єзорезистивний чіп, що заключений у масляну капсулу. Прикладом датчика температури є термістор з негативним температурним коефіцієнтом (НТК). Ці приклади датчиків тиску і датчиків температури самі по собі відомі з рівня техніки. У різних реалізаціях, що розкриті тут, також можуть бути використані інші типи датчиків тиску і датчиків температури.
Датчик 330 і датчик 331 можуть бути з'єднані з контролером 300 таким чином, що контролер 300 може регулярно приймати дані вимірювання від цих датчиків у дротовий або бездротовий спосіб.
Також, контролер 300 може обчислювати масовий потік холодильного агента, що проходить крізь розширювальний пристрій 304, виходячи з тиску холодильного агента на обох сторонах розширювального пристрою 304 і характеристик та поточного налаштування розширювального пристрою 304. У даному контексті можуть бути використані додаткові датчики. Наприклад, об'єм холодильного агента, який тече через розширювальний пристрій 304, за одиницю часу може бути знайдений у довідковій таблиці, що міститься у пам'яті контролера, при цьому в таблиці різниця тиску пов'язана з об'ємом за одиницю часу, при заданому налаштуванні розширювального пристрою. Контролер 300 може динамічним чином регулювати налаштування розширювального пристрою 304 виходячи з вимірювань датчиків 330, 331.
Масова густина холодильного агента може бути визначена з термодинамічної довідкової таблиці виходячи з тиску або температури. У термодинамічній таблиці наведені взаємозв'язки бо між, окрім інших, температурою, тиском і масовою густиною холодильного агента в насиченому стані. Оскільки термодинамічна таблиця дозволяє визначити тиск із виміряної температури та визначити температуру з виміряного тиску, використовувані датчики можуть бути датчиками температури або датчиками тиску. Завдяки використанню як датчика температури, так і датчика тиску, точність може бути покращена й/або особливі обставини, такі як виток або перегрів, можуть бути виявлені контролером 300.
Контролер 300 може обчислювати або знаходити робочу потужність компресора 301 виходячи з електричного струму, який споживає компресор 301 (наприклад, з трансформатором). Споживаний струм є добрим показником робочої потужності компресора.
Значення електричного струму можуть бути пов'язані зі значеннями робочої потужності за допомогою відповідної довідкової таблиці.
На фіг. 4 зображений ілюстративний приклад реалізації розширювального пристрою 304, що зображений на фіг. 3. Однак слід розуміти, що фахівцю в даній галузі техніки відомі альтернативні варіанти здійснення розширювального пристрою. Розширювальний пристрій має керований опір потоку або пропускну здатність. Розширювальний пристрій має корпус 412 із впускним отвором 409 і випускним отвором 410. Впускний отвір 409 розширювального пристрою може бути флюїдно з'єднаний з випускним отвором конденсатора 302 (див. фіг. 3) через трубку 401, як зображено на фіг. 4, а випускний отвір 410 розширювального пристрою може бути флюїдно з'єднаний з впускним отвором 324 випарника 305 (див. фіг. 3) через трубку 403, як зображено на фіг. 4. Розширювальний пристрій має вузький прохід або канал 402, який з'єднує між собою впускний отвір 409 і випускний отвір 410, крізь який повинен проходити холодильний агент для того, щоб протікати від конденсатора 302 до випарника 305 (див. фіг. 3).
Розширювальний пристрій має штир 405 або голку з конічним кінцем 406, причому конічний кінець 406 спрямований у бік вузького проходу 402. Штир 405 виконаний з можливістю переміщення у його поздовжньому напрямку, як позначено стрілками 411. Що ближче конічний кінець 406 штиря 405 до вузького проходу 402, то більший опір розширювального пристрою і тим менша пропускна здатність холодильного агента крізь розширювальний пристрій.
Розширювальний пристрій містить активатор 407, який може керувати поздовжнім положенням штиря 405 відносно вузького проходу 402. Реалізація активатора 407 може містити зубчасте колесо, яке входить у зачеплення із зубцями, виконаними на штирі 405. Активатор 407 може додатково містити електромотор для обертання зубчастого колеса під керуванням вхідного сигналу. Контролер 300 (див. фіг. 3) може бути функціонально з'єднаний з активатором 407 для керування електромотором. Можлива велика кількість інших варіантів реалізації активатора 407.
Посилаючись на обидві фіг. З і фіг. 4, у прикладі реалізації холодильного пристрою контролер 300 може пов'язувати робочу потужність компресора 301 з положенням штиря 405.
Виходячи з поточної робочої потужності компресора 301, контролер 300 може керувати активатором 407 таким чином, що активатор 407 переміщує штир 405 у положення, що відповідає поточній робочій потужності компресора.
Незважаючи на те, що з посиланням на фіг. 4 вище був описаний ілюстративний приклад розширювального пристрою 304, розширювальний пристрій може бути замінений розширювальним пристроєм іншого відповідного типу. У деяких варіантах здійснення розширювальний пристрій 304 може містити пульсуючу мембрану. Пульсації мембрани можуть керуватися контролером 300 для регулювання опору розширювального пристрою 304.
Наприклад, як пульсуюча мембрана може використовуватися соленоїдний клапан. Такий соленоїдний клапан може живитися від джерела живлення постійного струму. Шляхом відкриття і закриття клапана пульсуючим чином, крізь пульсуючу мембрану може проходити певна кількість рідкого холодильного агента. Кількість холодильного агента, що проходить крізь пульсуючу мембрану, залежить від різниці тиску між стороною пульсуючої мембрани з високим тиском і стороною пульсуючої мембрани з низьким тиском, а також тривалості часу, протягом якої мембрана закрита, і тривалості часу, протягом якої мембрана відкрита, на кожному імпульсі. Пульсуюча дія може керуватися контролером 300.
У деяких варіантах здійснення розширювальний пристрій 304 може містити кульовий клапан, що керується мотором.
У деяких варіантах здійснення розширювальний пристрій 304 може містити певну кількість шестерень, які вводять рідкий холодильний агент у напрямку випарника 305. Принаймні одна з шестерней приводиться у дію електромотором. Швидкість електромотора керується контролером 300. Такий елемент введення може функціонувати, базуючись на об'ємному потоці. При збільшенні кількості обертів шестерень на секунду, об'єм холодильного агента, який переноситься від частини холодильного циклу з високим тиском у напрямку частини з низьким бо тиском на одиницю часу, збільшується. При зменшенні кількості обертів шестерень на секунду,
об'єм холодильного агента, який переноситься від частини холодильного циклу з високим тиском у напрямку частини з низьким тиском на одиницю часу, зменшується.
На фіг. 5 зображений спосіб керування холодильним пристроєм, що викладений тут. Спосіб може виконуватися, наприклад, комп'ютером або контролером 300 холодильного пристрою. На етапі 501 визначають поточну робочу потужність компресора. На етапі 502 керують опором розширювального пристрою залежно від робочої потужності компресора 502, як викладено тут вище.
На фіг. 6 зображений спосіб одержання холодильного пристрою. На етапі 601 пристрій забезпечують або складають з компресора 301, конденсатора 302, розширювального пристрою 304 і випарника 305, що флюїдно з'єднані для створення холодильного циклу для холодильного агента, як зображено на фіг. 3. Компресор має конфігуровану робочу потужність, а розширювальний пристрій 304 має конфігурований опір потоку холодильного агента, що проходить крізь розширювальний пристрій 304. На етапі 602 пристрій забезпечують контролером 300. На етапі 603 контролер 300 виконують з можливістю визначення робочої потужності компресора 301 ії з можливістю керування опором розширювального пристрою 304 залежно від робочої потужності компресора 301.
На фіг. 7 докладніше зображений приклад етапу 603 за фіг. 6. На етапі 701 вибирають бажану температуру випаровування і бажану температуру конденсації. На етапі 702 вибирають одну із множини попередньо визначених робочих потужностей компресора. На етапі 703 визначають налаштування розширювального пристрою, за яким досягається пропускна здатність холодильного агента крізь розширювальний пристрій, що відповідає заданій робочій потужності конденсатора за бажаної температури випаровування і бажаної температури конденсації. На етапі 704 налаштування зберігають у пам'яті контролера. На етапі 705 перевіряють, чи всі попередньо визначені робочі потужності були розглянуті. Якщо ні, процес продовжується з етапу 702 з наступною робочою потужністю. Якщо так, на етапі 706 контролер програмують таким чином, що під час роботи він буде визначати поточну робочу потужність компресора і керувати розширювальним пристроєм виходячи з налаштування, збереженого для поточної робочої потужності компресора. Цей етап 706 програмування може виконуватися незалежно від інших етапів. Наприклад, етап 706 програмування може включати завантаження
Зо програми у пам'ять контролера. Ця програма може бути завантажена у пам'ять перед або після збереження налаштувань у пам'яті.
У конкретному прикладі, етап 703 включає керування компресором за заданої або вибраної робочої потужності та за бажаної температури випаровування, та за бажаної температури конденсації, визначення масового потоку холодильного агента крізь компресор за цих робочих умов, і визначення налаштування розширювального пристрою виходячи із визначеного масового потоку.
Приклади та варіанти здійснення, що описані тут, служать для ілюстрації винаходу, а не для обмеження. Фахівець у даній галузі техніки зможе розробити альтернативні варіанти здійснення, не виходячи за межі обсягу формули винаходу. Довідкові цифри, що заключені в круглі дужки у формулі винаходу, не повинні тлумачитися як такі, що обмежують обсяг формули винаходу. Елементи, які описуються як окремі об'єкти у формулі винаходу або описі, можуть бути реалізовані як єдиний апаратний або програмний елемент, що поєднує функції описаних елементів.
Claims (1)
- ФОРМУЛА ВИНАХОДУ1. Холодильний пристрій, що містить: компресор (301), конденсатор (302), розширювальний пристрій (304) і випарник (305), які флюїдно з'єднані для створення холодильного циклу для холодильного агента, і додатково містить принаймні два датчики (330, 331), з обох боків розширювального пристрою, що виконані з можливістю вимірювання тиску та/або температури, причому компресор (301) має змінну робочу потужність, і причому розширювальний пристрій (304) має конфігурований опір холодильному агенту, який проходить крізь розширювальний пристрій; і контролер (300), що виконаний з можливістю визначення поточної робочої потужності компресора (301) їі з можливістю керування опором розширювального пристрою (304), залежно від робочої потужності компресора (301), який відрізняється тим, що контролер (300) виконаний з можливістю керування опором розширювального пристрою (304) для досягнення масового потоку холодильного агента через розширювальний пристрій (304), який відповідає масовому потоку холодильного агента крізь компресор (301), де масовий потік холодильного агента крізь бо розширювальний пристрій (304) визначають знаходженням різниці тиску та/або різниці температури холодильного агента по обидві сторони розширювального пристрою у довідковій таблиці, що міститься у пам'яті контролера, де в таблиці різниця тиску та/або різниця температури пов'язана з об'ємом холодильного агента за одиницю часу.2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що контролер (300) виконаний з можливістю досягнення зазначеного масового потоку для попередньо визначеної температури випаровування холодильного агента і попередньо визначеної температури конденсації холодильного агенту.З. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що контролер (300) містить пам'ять, в якій збережена множина налаштувань розширювального пристрою (304), що відповідає множині відповідних робочих потужностей компресора (301), і причому контролер (300) виконаний з можливістю керування опором розширювального пристрою (304), виходячи з налаштувань, збережених у пам'яті.4. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що контролер (300) виконаний з можливістю визначення поточної робочої потужності компресора (301) за допомогою сигналу, прийнятого від компресора (301), при цьому сигнал вказує на поточну робочу потужність компресора (301).5. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що додатково містить принаймні один датчик (330), що виконаний з можливістю вимірювання характеристики холодильного агента; причому контролер (300) виконаний з можливістю встановлення робочої потужності компресора (301), виходячи з виміряної характеристики, та з можливістю керування компресором (301) для застосування встановленої робочої потужності.6. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що розширювальний пристрій (304) містить клапан, що має різні налаштування, які відповідають різним значенням опору.7. Пристрій за п. б, який відрізняється тим, що клапан містить: корпус (412) із впускним отвором (409) клапана, що флюїдно з'єднаний із випускним отвором (410) клапана, при цьому впускний отвір (409) клапана флюїдно з'єднаний з випускним отвором конденсатора (302), а випускний отвір (410) клапана флюїдно з'єднаний із впускним отвором (324) випарника (305), елемент (405) клапана, що проходить у корпус (412) для викликання опору потоку в каналі (402), при цьому канал проходить від впускного отвору (409) клапана до випускного отвору (410) клапана, для регулювання потоку холодильного агента від впускного отвору (409) клапана до Зо випускного отвору (410) клапана, причому елемент (405) клапана виконаний з можливістю переміщення у конкретне положення відповідно до сигналу, що переданий контролером (300).8. Пристрій за п. 7, який відрізняється тим, що елемент (405) клапана являє собою голчастий елемент клапана.9. Спосіб керування холодильним пристроєм, при цьому холодильний пристрій містить компресор, конденсатор, розширювальний пристрій і випарник, що флюїдно з'єднані для створення холодильного циклу для холодильного агента, і додатково містить принаймні два датчики (330, 331), з обох боків розширювального пристрою, що виконані з можливістю вимірювання тиску та/або температури, причому компресор має змінну робочу потужність, і причому розширювальний пристрій має конфігурований опір холодильному агенту, який проходить крізь розширювальний пристрій, при цьому спосіб включає: визначення (501) поточної робочої потужності компресора; і керування (502) опором розширювального пристрою, залежно від поточної робочої потужності компресора, який відрізняється тим, що керування опором розширювального пристрою (304) включає в себе досягнення масового потоку холодильного агента крізь розширювальний пристрій (304), який відповідає масовому потоку холодильного агента крізь компресор (301), де масовий потік холодильного агента крізь розширювальний пристрій (304) визначають знаходженням різниці тиску та/або різниці температури холодильного агента по обидві сторони розширювального пристрою у довідковій таблиці, що міститься у пам'яті контролера, де в таблиці різниця тиску та/або різниця температури пов'язана з об'ємом холодильного агента за одиницю часу.10. Спосіб одержання холодильного пристрою, що включає: забезпечення (601) пристрою з компресором, конденсатором, розширювальним пристроєм і випарником, що флюїдно з'єднані для створення холодильного циклу для холодильного агента, який додатково містить принаймні два датчики (330, 331), з обох боків розширювального пристрою, що виконані з можливістю вимірювання тиску та/або температури, причому компресор має змінну робочу потужність, і причому розширювальний пристрій має конфігурований опір холодильному агенту, який проходить крізь розширювальний пристрій; забезпечення пристрою контролером (300, 602); і конфігурування контролера (300, 602) для визначення поточної робочої потужності компресора і з можливістю керування опором бо розширювального пристрою (304), залежно від поточної робочої потужності компресора (301,603), який відрізняється тим, що конфігурування контролера (300, 602) включає в себе таке конфігурування контролера, за якого він контролюватиме опір розширювального пристрою (304) для досягнення масового потоку холодильного агента крізь розширювальний пристрій (304), який відповідає масовому потоку холодильного агента крізь компресор (301, 603), де масовий потік холодильного агента крізь розширювальний пристрій (304) визначають знаходженням різниці тиску та/або різниці температури холодильного агента по обидві сторони розширювального пристрою у довідковій таблиці, що міститься у пам'яті контролера, де в таблиці різниця тиску та/або різниця температури пов'язана з об'ємом холодильного агента за одиницю часу.11. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що додатково включає: вибір (701) бажаної температури випаровування і бажаної температури конденсації; вибір множини різних робочих потужностей для компресора; для кожної з вибраних робочих потужностей: визначення (703) налаштування розширювального пристрою, за яким досягається пропускна здатність холодильного агента крізь розширювальний пристрій, що відповідає вибраній робочій потужності конденсатора за бажаної температури випаровування і бажаної температури конденсації, і збереження (704) налаштування розширювального пристрою, що відповідає вибраній робочій потужності компресора, у пам'яті контролера; і програмування (706) контролера для визначення поточної робочої потужності компресора і керування розширювальним пристроєм, виходячи з налаштування, збереженого для поточної робочої потужності компресора.12. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що етап (703) визначення налаштування розширювального пристрою включає: керування компресором за вибраної робочої потужності та за бажаної температури випаровування, та за бажаної температури конденсації; визначення масового потоку холодильного агента крізь компресор за цих робочих умов; і визначення налаштування розширювального пристрою, виходячи з визначеного масового потоку. 157 т5Я 155 159 ще А» І Іс 159 ! ХУ Фо. -ї І і 170 ! тва 163 15:72 її 0 Фіг 161258 ; ПИ ВИНИ | ддднлннннннн нннннанннннння 208 2095 чних Я Ж ак й- Єеетттт Ян»: зі 201203. друФіг.2А а рад 203 Й ; ще 207 /5 8 бх Фо ЧО Оу»Фіг.28 Шо ОН ай р ан Па шо зов. 325 За зів І» ; ГІ І--ББ-- - - - - -фа : 328 ПИ г зі І Мине Й 31 | щ ет пт й Р | г ; івссснннння | 324 311 : ! 331 не Зоя Ш ! зе бю 00100» пиши ш зов Фіг.3 збоУ ТК сек Я щи кт яю о Ї " «ва ї З Фе а Визнааення ребонк петузнокті коватреса херченї : Каквлавння дан ененьник про трює «ік 5 Забезпечення пристрою у -. вої Конфігурування кзнтролера І. | БОФіг. 6
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2016/052373 WO2017133773A1 (en) | 2016-02-04 | 2016-02-04 | Refrigerating apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA123273C2 true UA123273C2 (uk) | 2021-03-10 |
Family
ID=55300507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201808923A UA123273C2 (uk) | 2016-02-04 | 2016-02-04 | Холодильний пристрій |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10746442B2 (uk) |
| EP (1) | EP3411640A1 (uk) |
| CN (1) | CN108700352A (uk) |
| AU (1) | AU2016391749B2 (uk) |
| BR (1) | BR112018015885B1 (uk) |
| MX (1) | MX2018009468A (uk) |
| RU (1) | RU2697020C1 (uk) |
| UA (1) | UA123273C2 (uk) |
| WO (1) | WO2017133773A1 (uk) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3714224B1 (en) * | 2017-11-21 | 2024-02-28 | BITZER Electronics A/S | Method for refrigerant charge determination in a cooling circuit |
| EP3594606A1 (en) * | 2018-07-09 | 2020-01-15 | W. Schoonen Beheer B.V. | Filling for heat exchanger |
| JP2022020088A (ja) * | 2020-06-26 | 2022-02-01 | キヤノン株式会社 | 冷却装置、半導体製造装置および半導体製造方法 |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1247580A (en) | 1969-02-12 | 1971-09-22 | William Stokely Dixon | A refrigeration system |
| FR2539855B1 (fr) | 1983-01-25 | 1985-09-27 | Comp Generale Electricite | Procede et dispositif de reglage du taux de detente dans une vanne de detente du fluide frigorifique d'un cycle de pompe a chaleur |
| US5396779A (en) * | 1990-09-14 | 1995-03-14 | Nartron Corporation | Environmental control system |
| JP2001027458A (ja) * | 1999-07-15 | 2001-01-30 | Daikin Ind Ltd | 冷凍装置 |
| WO2005098320A1 (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Daikin Industries, Ltd. | 空気調和システム |
| RU2417344C2 (ru) * | 2005-06-13 | 2011-04-27 | Свеннинг ЭРИКСОН | Уcтройство и способ для управления охлаждающими системами |
| US7784296B2 (en) * | 2007-03-08 | 2010-08-31 | Nordyne Inc. | System and method for controlling an air conditioner or heat pump |
| US8151583B2 (en) * | 2007-08-01 | 2012-04-10 | Trane International Inc. | Expansion valve control system and method for air conditioning apparatus |
| JP2009133572A (ja) * | 2007-11-30 | 2009-06-18 | Daikin Ind Ltd | 冷凍装置 |
| CN101881498B (zh) * | 2009-05-06 | 2012-11-14 | 欧威尔空调科技(中国)有限公司 | 多联式空调系统的控制方法和系统 |
| CN102713460B (zh) * | 2009-12-28 | 2016-03-02 | 大金工业株式会社 | 热泵系统 |
| DE102010042127B4 (de) * | 2010-10-07 | 2020-09-17 | Audi Ag | Kältemittelkreislauf einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges |
| US8793003B2 (en) * | 2011-03-31 | 2014-07-29 | Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. | Controlling operations of vapor compression system |
| GB2508725B (en) * | 2011-06-14 | 2016-06-15 | Mitsubishi Electric Corp | Air-conditioning apparatus |
| DE102012204057A1 (de) | 2012-03-15 | 2013-09-19 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Wärmeübertrager für ein kältegerät |
| CN104969014B (zh) * | 2013-01-31 | 2017-04-05 | 三菱电机株式会社 | 冷冻循环装置和冷冻循环装置的控制方法 |
| JP6396662B2 (ja) * | 2013-03-15 | 2018-09-26 | ダイキン アプライド アメリカズ インコーポレィティッド | 冷凍装置および冷凍機の制御装置 |
| RU142750U1 (ru) * | 2013-12-17 | 2014-07-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Система регулирования давления |
| US9989943B2 (en) * | 2014-04-11 | 2018-06-05 | Trane International Inc. | HVAC systems and controls |
| KR101676921B1 (ko) * | 2014-11-12 | 2016-11-16 | 엘지전자 주식회사 | 공기조화기 및 그 제어방법 |
-
2016
- 2016-02-04 WO PCT/EP2016/052373 patent/WO2017133773A1/en active Application Filing
- 2016-02-04 EP EP16702932.1A patent/EP3411640A1/en active Pending
- 2016-02-04 BR BR112018015885-2A patent/BR112018015885B1/pt active IP Right Grant
- 2016-02-04 RU RU2018128229A patent/RU2697020C1/ru active
- 2016-02-04 AU AU2016391749A patent/AU2016391749B2/en active Active
- 2016-02-04 UA UAA201808923A patent/UA123273C2/uk unknown
- 2016-02-04 MX MX2018009468A patent/MX2018009468A/es unknown
- 2016-02-04 CN CN201680081150.7A patent/CN108700352A/zh active Pending
- 2016-02-04 US US16/074,582 patent/US10746442B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR112018015885A2 (pt) | 2018-12-26 |
| BR112018015885B1 (pt) | 2023-04-04 |
| EP3411640A1 (en) | 2018-12-12 |
| MX2018009468A (es) | 2018-12-11 |
| WO2017133773A1 (en) | 2017-08-10 |
| US10746442B2 (en) | 2020-08-18 |
| US20190041109A1 (en) | 2019-02-07 |
| CN108700352A (zh) | 2018-10-23 |
| AU2016391749A1 (en) | 2018-08-02 |
| AU2016391749B2 (en) | 2022-03-31 |
| RU2697020C1 (ru) | 2019-08-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Fallahsohi et al. | Predictive functional control of an expansion valve for minimizing the superheat of an evaporator | |
| RU2679997C2 (ru) | Холодильная установка с регулятором давления | |
| US8286438B2 (en) | System and method for controlling a refrigeration desuperheater | |
| UA123273C2 (uk) | Холодильний пристрій | |
| CN102538134A (zh) | 空气调节机 | |
| US11672197B2 (en) | Systems and methods for suppressing vaporization of volatile fluids in agricultural fluid application systems | |
| RU2699873C1 (ru) | Холодильная установка с клапаном | |
| WO2016073281A1 (en) | Head pressure control | |
| CN106440586A (zh) | 蒸发器出口冷媒低过热度或干度小于1的控制方法 | |
| KR101904617B1 (ko) | 압축기 성능 시험 장치 및 이를 이용한 압축기 성능 시험 방법 | |
| JP6153439B2 (ja) | 環境試験装置 | |
| CN112879277B (zh) | 电器、压缩机的测试方法和测试装置 | |
| BRPI1001359A2 (pt) | sistema de refrigeração de um refrigerador e processo de operação do sistema | |
| RU2774135C1 (ru) | Устройство холодильного цикла | |
| WO2021229766A1 (ja) | 冷凍装置 | |
| US20240068699A1 (en) | Air conditioning apparatus | |
| RU45017U1 (ru) | Холодильный агрегат | |
| Śniegowski et al. | Research the stability of refrigerant overhating | |
| KR20040051050A (ko) | 냉동시스템의 모세관 이원화 구조 | |
| Torchio et al. | Refrigerant charge and ambient temperature effects on the refrigeration cycle of a small capacity food freezer | |
| KR20060024284A (ko) | 냉장고 및 그 제어방법 | |
| CN114440508A (zh) | 制冷设备及其冷媒调节方法、装置、电子设备及存储介质 | |
| Janssen et al. | In-Situ Evaporator Heat Transfer Experiments for Domestic Refrigerators | |
| Salih | EXPERIMENTAL STUDY AND MINIMIZATION OF (LMTD) OF A REFRIGATOR BY BALANCING COOLING WATER |