UA124195C2 - Холодильний пристрій з клапаном - Google Patents

Холодильний пристрій з клапаном Download PDF

Info

Publication number
UA124195C2
UA124195C2 UAA201808916A UAA201808916A UA124195C2 UA 124195 C2 UA124195 C2 UA 124195C2 UA A201808916 A UAA201808916 A UA A201808916A UA A201808916 A UAA201808916 A UA A201808916A UA 124195 C2 UA124195 C2 UA 124195C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
refrigerant
condenser
compressor
evaporator
refrigeration cycle
Prior art date
Application number
UAA201808916A
Other languages
English (en)
Inventor
Вільхельмус Франсіскус Схонен
Вильхельмус Франсискус СХОНЕН
Original Assignee
Франке Текнолоджі Енд Трейдмарк Елтіді
Франке Текнолоджи Энд Трейдмарк Элтиди
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Франке Текнолоджі Енд Трейдмарк Елтіді, Франке Текнолоджи Энд Трейдмарк Элтиди filed Critical Франке Текнолоджі Енд Трейдмарк Елтіді
Publication of UA124195C2 publication Critical patent/UA124195C2/uk

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F25B49/027Condenser control arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00Problems to be solved
    • F25B2500/19Calculation of parameters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/25Control of valves
    • F25B2600/2513Expansion valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/04Refrigerant level

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)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)
  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

Холодильний пристрій, що містить холодильний агент, компресор (301), конденсатор (302), розширювальний пристрій (304) і випарник (305), що флюїдно з’єднані для створення холодильного циклу, керований клапан (303), що виконаний з можливістю керування потоком холодильного агента від конденсатора (302) до випарника (305), принаймні один датчик (330), що виконаний з можливістю вимірювання характеристики холодильного агента, і контролер (300), що виконаний з можливістю визначення кількості холодильного агента, що зберігається у частині холодильного циклу, яка містить конденсатор (302), і керування керованим клапаном (303) виходячи з визначеної кількості холодильного агента.

Description

Галузь винаходу
Винахід відноситься до холодильного пристрою та до способу керування пристроєм, а також до способу його роботи.
Попередній рівень техніки
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, охолоджуюча рідина, така як вода, може знаходитися всередині холодильної посудини; а холодильний агент, що протікає через трубку, може охолоджувати воду. Споживча рідина може бути подана через іншу трубку, яка занурена у охолоджену воду. Також, охолоджувана рідина іноді циркулює за допомогою трубопроводу для охолодження декількох компонентів установки, наприклад, такий трубопровід може бути встановлений вздовж трубки, що містить споживчу рідину, від холодильної посудини до крану та/або від контейнера для споживчої рідини до холодильної посудини. Також, в інших побутових і/або промислових варіантах застосування водночас можуть використовуватися декілька охолоджуючих установок.
У патенті ОР 1247580 описано холодильну систему, що містить компресор, конденсатор, флюїдну лінію та охолоджуючий блок, причому охолоджуючий блок містить кільцеву холодильну камеру, що 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 та ефективнішій охолоджуючій системі. З метою вирішення цієї проблеми у першому аспекті представлений холодильний пристрій для охолодження флюїду за
Зо пунктом 1 формули винаходу, що додається. Пристрій містить: холодильний агент; компресор, конденсатор, розширювальний пристрій і випарник, що флюїдно з'єднані для створення холодильного циклу; керований клапан, що виконаний з можливістю керування потоком холодильного агента від конденсатора до випарника; принаймні один датчик, що виконаний з можливістю вимірювання характеристики холодильного агента; контролер, що виконаний з можливістю прийняття від зазначеного принаймні одного датчика інформації про виміряну характеристику, використання зазначеної інформації для визначення кількості холодильного агента, що зберігається у частині холодильного циклу, яка містить конденсатор, і керування керованим клапаном виходячи з визначеної кількості холодильного агента.
У визначеному вище пристрої доступна кількість холодильного агента може використовуватися дуже ефективним чином. За допомогою керування клапаном виходячи з кількості холодильного агента, що зберігається у частині холодильного циклу, яка містить конденсатор, цією кількістю холодильного агента можна керувати з великою точністю. У конкретних варіантах застосування ця кількість холодильного агента може підтримуватися малою або може підтримуватися близькою до попередньо визначеної заданої точки, при цьому клапан може керуватися для закриття клапана перед тим, як рідка фаза холодильного агента в конденсаторі буде вичерпана, тим самим покращуючи роботу холодильного пристрою.
У конкретному варіанті здійснення винаходу вимірюваною характеристикою може бути температура або тиск, або їхня комбінація. Одна або більше характеристик, відмінних від температури або тиску, можуть бути виміряні замість температури та/або тиску або на додаток до них. Для вимірювання різних характеристик можуть бути забезпечені різні датчики.
Ще в одному варіанті здійснення зазначений принаймні один датчик може містити перший датчик, що виконаний з можливістю вимірювання першої характеристики холодильного агента в першій частині холодильного циклу, при цьому перша частина холодильного циклу являє собою частину від випускного отвору розширювального пристрою до впускного отвору компресора, і перша частина містить випарник. Перша частина може відповідати частині холодильного циклу 60 з низьким тиском, в якій тиск нижче, ніж у другій частині охолодження.
Ще в одному іншому варіанті здійснення зазначений принаймні один датчик може додатково містити другий датчик, що виконаний з можливістю вимірювання другої характеристики холодильного агента в другій частині холодильного циклу, при цьому друга частина холодильного циклу являє собою частину від випускного отвору компресора до впускного отвору розширювального пристрою, яка містить конденсатор. Друга частина може відповідати частині холодильного циклу з високим тиском, в якій тиск вище, ніж у першій частині холодильного циклу.
В особливо переважному варіанті здійснення контролер може бути додатково виконаний з можливістю прийняття інформації про робочу потужність компресора і визначення зазначеної кількості холодильного агента додатково виходячи із зазначеної інформації про робочу потужність компресора. Дана інформація може бути використана для оцінки, наприклад, швидкості, з якою холодильний агент переміщується компресором. Вона може містити дані про електричний струм, що споживається компресором, або відоме налаштування компресора, що забезпечує легкий спосіб визначення робочої потужності компресора.
Згідно з іншим варіантом здійснення пристрою, контролер може бути виконаний з можливістю обчислення переміщення холодильного агента компресором і пропускну здатність холодильного агента через розширювальний пристрій, а також обчислення кількості холодильного агента в частині холодильного циклу, що містить конденсатор, виходячи з переміщення та пропускної здатності. Це обчислення може бути виконане виходячи з тиску в першій частині й тиску в другій частині. Ці тиски можуть бути виміряні безпосередньо або, як альтернатива, вони можуть бути вирахувані з однієї або більше інших виміряних характеристик.
Згідно з ще одним іншим варіантом здійснення пристрою контролер може бути виконаний з можливістю керування відкриттям керованого клапана для забезпечення потоку холодильного агента від конденсатора до випарника, якщо кількість холодильного агента в частині холодильного циклу, що містить конденсатор, перевищує перше попередньо визначене порогове значення, і керування закриттям керованого клапана для запобігання потоку холодильного агента від конденсатора до випарника, якщо кількість холодильного агента в частині холодильного циклу, що містить конденсатор, нижче другого попередньо визначеного порогового значення. Це дозволяє підтримувати кількість холодильного агента, таку як загальна маса холодильного агента всередині частини, у деякому попередньо визначеному діапазоні. У такий спосіб можна запобігти скупченню небажано великої кількості холодильного агента в конденсаторі. Також можна запобігти спустошенню конденсатора.
Згідно з іншим переважним варіантом здійснення, перший датчик може бути виконаний з можливістю вимірювання першої характеристики холодильного агента всередині випарника або у каналі від випарника до компресора, а пристрій може додатково містити третій датчик, що виконаний з можливістю вимірювання третьої характеристики холодильного агента в каналі від розширювального пристрою до впускного отвору випарника; причому контролер виконаний з можливістю визначення стану перегріву виходячи з першої характеристики й третьої характеристики та керування керованим клапаном також виходячи з визначеного стану перегріву. Такий стан перегріву може бути виявлений, наприклад, шляхом порівняння першої виміряної характеристики й третьої виміряної характеристики.
Частина холодильного циклу, що містить конденсатор, може бути частиною, яка проходить від випускного отвору компресора до впускного отвору розширювального пристрою і містить конденсатор. Також можуть використовуватися альтернативні визначення частини, наприклад, конденсатор і випускна лінія конденсатора до керованого клапана або до розширювального пристрою.
Згідно з іншим варіантом здійснення, керований клапан може утворювати принаймні частину розширювального пристрою. Це дозволяє використовувати клапан з функцією розширення.
У другому аспекті даного винаходу визначена вище мета також досягається завдяки способу керування холодильним пристроєм за пунктом 14 формули винаходу. Спосіб включає: забезпечення холодильного агента; забезпечення компресора, конденсатора, розширювального пристрою і випарника, що флюїдно з'єднані для створення холодильного циклу; забезпечення керованого клапана, що виконаний з можливістю керування потоком холодильного агента від конденсатора до випарника; забезпечення принаймні одного датчика, виконаного з можливістю вимірювання характеристики холодильного агента; використання виміряної характеристики для визначення кількості холодильного агента, що зберігається в частині холодильного циклу, яка містить конденсатор, і керування керованим 60 клапаном виходячи з визначеної кількості холодильного агента.
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 системи, також можуть бути застосовані до способу і до комп'ютерного програмного продукту, а модифікації та варіанти, що описані щодо способу, також можна застосовувати до системи і до комп'ютерного програмного продукту.
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 другий варіант здійснення холодильного пристрою.
На фіг. 5 зображена блок-схема способу керування холодильним пристроєм.
Детальний опис варіантів здійснення винаходу
У подальшому приклад реалізацій винаходу буде описаний детальніше з посиланням на креслення. Однак далі 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
Зо 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 в 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.
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 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 60 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 у 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 і 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. При 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 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 в 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
Зо застосування.
Може бути бажано мати у випарнику настільки багато холодильного агента, наскільки це можливо, оскільки рідина, що підлягає охолодженню, може бути ефективніше охолоджена саме у такий спосіб. З іншого боку, може бути бажано мати за межами випарника настільки мало холодильного агента, наскільки це можливо, оскільки частина холодильного агента, яка знаходиться за межами випарника, не бере участі в охолодженні флюїду, що підлягає охолодженню.
На фіг. З зображена схема системи охолодження, виконаної з можливістю циркуляції холодильного агента в холодильному циклі. Система охолодження містить компресор 301, конденсатор 302, керований клапан 303, розширювальний пристрій 304 і випарник 305. Ці компоненти 301, 302, 303, 304, 305 флюїдно з'єднані для створення холодильного циклу. З рівня техніки відомо багато різних реалізацій компресора, конденсатора, клапана, розширювального пристрою й випарника. Наприклад, клапан 303 і розширювальний пристрій 304 можуть бути скомбіновані за допомогою розширювального клапана.
Далі буде детальніше описаний випарник 305. Слід зазначити, що на фіг. З компресор 301, конденсатор 302, клапан 303 і розширювальний пристрій 304 позначені символами з метою відзначити, 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 в 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 бо 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 прямокутну форму. 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 відповідний тип випарника. Далі описане те, яким чином можна керувати потоком холодильного агента через холодильний цикл за допомогою керованого клапана 303. Даний задум також може бути
Зо застосований до холодильного пристрою, що містить випарник іншого типу. У конфігурації, що зображена на фіг. 3, цей керований клапан 303 розташований між конденсатором 302 і розширювальним пристроєм 304. Також на впускному отворі компресора 301 забезпечений датчик 330 для вимірювання характеристики холодильного агента, який потрапляє в компресор 301. Цією характеристикою може бути, наприклад, температура або тиск.
Датчиком 303 можна керувати між відкритим і закритим положенням, причому при відкритому положенні холодильний агент може протікати від конденсатора 302 через розширювальний пристрій 304 до випарника 305, а при закритому положенні холодильний агент не може протікати від конденсатора 302 до випарника 305.
Пристрій додатково містить контролер 300. Цей контролер може містити, наприклад, відповідний мікроконтролер або процесор (не зображений) і пам'ять (також 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.
Датчик 330 функціонально з'єднаний з контролером 300 дротовим або бездротовим чином, так що значення, які вказують на виміряну характеристику, регулярно відсилаються від датчика 300 на контролер 300. Контролер 300 приймає інформацію про виміряну характеристику і використовує інформацію для керування клапаном 303. Також компресор 301 відправляє інформацію про свою поточну робочу потужність на контролер 300, який приймає цю інформацію. Це позначено пунктирними або переривчастими лініями на фіг. 3. Інформація про характеристику, що прийнята від датчика 330, може бути використана для визначення, наприклад, тиску в першій частині холодильного циклу, при цьому перша частина проходить від випускного отвору розширювального пристрою 311 до впускного отвору компресора 301 і вона містить випарник 305. Інформація про робочу потужність компресора 301 може бути використана контролером 300 для оцінки різниці тиску між випускним отвором і впускним отвором компресора 301. Використовуючи тиск у першій частині холодильного циклу і зазначену різницю тиску, контролер 300 може обчислити оцінку тиску в другій частині холодильного циклу, при цьому друга частина проходить від випускного отвору компресора 301 до впускного отвору розширювального пристрою 304 і вона містить конденсатор 302. Різниця 60 тиску також може бути використана для обчислювання потоку холодильного агента через розширювальний пристрій 304. Таким чином, може бути обчислена оцінка як потоку холодильного агента в конденсатор 302, так і потоку холодильного агента з конденсатора 302.
Це дозволяє оцінити кількість холодильного агента всередині конденсатора 302 (або кількість холодильного агента всередині другої частини холодильного циклу).
Контролер 300 може бути запрограмований із заданою точкою для кількості холодильного агента всередині конденсатора 302 (або кількості холодильного агента всередині другої частини холодильного циклу). Якщо оцінена кількість холодильного агента вище заданої точки, контролер 300 може видати керуючу команду на відкриття клапана 303. Якщо оцінена кількість холодильного агента нижче заданої точки, контролер 300 може видати керуючу команду на закриття клапана 303. У деяких варіантах здійснення, якщо оцінена кількість холодильного агента близька до заданої точки, контролер 300 може керувати клапаном для прийняття положення між повністю закритим або повністю відкритим положенням, так що клапан має невеликий або проміжний отвір.
На фіг. 4 зображена схема системи охолодження, виконаної з можливістю циркуляції холодильного агента в холодильному циклі. Холодильна система містить випарник 405, компресор 421, конденсатор 403, контролер 400, клапан 401 і розширювальний пристрій 414.
Також зображені перший датчик 402 тиску, перший датчик 404 температури, другий датчик 406 тиску і другий датчик 408 температури. Випарник 405 може містити посудину 415, як представлено в аналогічній формі на фіг. 2А-28 або на фіг. 3, із впускною трубкою 418 для флюїду та випускною трубкою 419 для флюїду. Як альтернатива, випарник 405 може бути будь- яким іншим відповідним випарником, відомим з рівня техніки.
Холодильна система може додатково містити лінію 412 всмоктування. Один з кінців лінії 412 всмоктування може бути Ффлюїдно з'єднаний з випускним отвором випарника 405 та розташований таким чином, щоб забезпечити потік холодильного агента з випарника 405 до компресора 421. Інший кінець лінії 412 всмоктування може бути додатково функціонально з'єднаний з компресором 421. Компресор 421 може бути розташований для забезпечення потоку холодильного агента від випарника 405 до компресора 421 через лінію 412 всмоктування. Компресор 421 може бути розташований для стискування холодильного агента, отриманого від лінії 412 всмоктування. Крім того, холодильна система може містити лінію 409
Зо відводу, що флюїдно з'єднує компресор 421 із конденсатором 403 та розташована для забезпечення потоку стиснутого холодильного агента від компресора 421 до конденсатора 403.
Конденсатор 403 може бути розташований таким чином, щоб конденсувати стиснутий холодильний агент, отриманий від компресора 421. Конденсатор 403 може бути будь-яким відповідним конденсатором, відомим з рівня техніки.
Холодильна система може додатково містити випускну лінію 411, що флюїдно з'єднує конденсатор 403 з керованим клапаном 401. Холодильна система може додатково містити лінію 431, що флюїдно з'єднує клапан 401 з випарником 405. Клапан 401 може містити елемент 430 клапана, який може переміщатися для відкриття та закриття клапана. Клапан 401 може бути соленоїдним клапаном, кульовим клапаном або будь-яким іншим відповідним клапаном.
Елемент 430 клапана 401 може бути розташований таким чином, щоб керуватися контролером 400 між відкритим і закритим положенням. Відкрите положення клапана 401 може забезпечити потік холодильного агента від конденсатора 403 до випарника 405 через розширювальний пристрій 414. Закрите положення клапана 401 може запобігати потоку холодильного агента від конденсатора 403 до випарника 405. Розширювальний пристрій 414 може бути флюїдно з'єднаний між клапаном 401 і випарником 405. Розширювальний пристрій 414 може містити, наприклад, капілярну трубку. Розширювальний пристрій 414 може бути розширювальним клапаном. Клапан 401 також може забезпечувати функцію розширювального пристрою і, отже, розширювальний пристрій 414 може бути виконаний як одне ціле з клапаном 401.
Розширювальний пристрій 414 може бути відповідним розширювальним пристроєм будь-якого типу.
Перший датчик 402 тиску і перший датчик 404 температури розташовані, відповідно, для вимірювання тиску і температури у лінії 412 всмоктування. Другий датчик 406 тиску і другий датчик 408 температури можуть бути розташовані, відповідно, для вимірювання тиску і температури у лінії 409 відводу. Перший датчик 402 тиску і перший датчик 404 температури можуть бути розташовані для вимірювання тиску і температури у будь-якій точці лінії 412 всмоктування. Переважно, перший датчик 402 тиску і перший датчик 404 температури розташовані для вимірювання тиску і температури лінії 412 всмоктування у точці лінії 412 всмоктування, близькій до компресора 421. Як альтернатива, перший датчик 402 тиску і/або перший датчик 404 температури можуть бути розташовані, відповідно, для вимірювання тиску і бо температури у лінії 431 між розширювальним пристроєм і випарником. Другий датчик 406 тиску і (с;
другий датчик 408 температури можуть бути розташовані для вимірювання тиску і температури у будь-якій точці лінії 409 відводу. Переважно, другий датчик 406 тиску і другий датчик 408 температури розташовані для вимірювання тиску і температури лінії 409 відводу у точці лінії 409 відводу, близькій до конденсатора 403. Як альтернатива, другий датчик 406 тиску і/або другий датчик 408 температури можуть бути розташовані, відповідно, для вимірювання тиску і температури у випускній лінії 411 конденсатора 403. Перший датчик 402 тиску і другій датчик 406 тиску можуть бути відповідним датчиком тиску будь-якого типу і вони можуть бути з'єднані, відповідно, з лінією 412 всмоктування і лінією 409 відводу будь-яким відповідним способом, який дозволяє виміряти тиск флюїду, що проходить, відповідно, через лінію 412 всмоктування і лінію 409 відводу. Перший датчик 404 температури і другий датчик 408 температури можуть бути відповідним датчиком температури будь-якого типу і вони можуть бути з'єднані, відповідно, з лінією 412 всмоктування і лінією 409 відводу будь-яким відповідним способом, який дозволяє виміряти температуру флюїду (холодильного агента), що проходить, відповідно, через лінію 412 всмоктування і лінію 409 відводу.
Прикладом датчика тиску, який може бути використаний, 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.
Перший датчик 402 тиску, перший датчик 404 температури, другий датчик 406 тиску і/або другий датчик 408 температури можуть бути з'єднані з контролером 400 дротовим або бездротовим чином, так що контролер 400 може регулярно приймати сигнали, які вказують на першу температуру, виміряну першим датчиком 404 температури, другу температуру, виміряну другим датчиком 408 температури, перший тиск, виміряний першим датчиком 402 тиску, і/або другий тиск, виміряний другим датчиком 406 тиску.
Контролер 400 може керувати клапаном 401 між відкритим і закритим положенням (або проміжним положенням) виходячи з першої температури, виміряної першим датчиком 404 температури, другої температури, виміряної другим датчиком 408 температури, першого тиску,
Зо виміряного першим датчиком 402 тиску, і/або другого тиску, виміряного другим датчиком тиску, за допомогою відповідного керуючого сигналу.
Контролер 400 може визначати густину холодильного агента у лінії 412 всмоктування виходячи з першого тиску, виміряного першим датчиком 402 тиску, наприклад, завдяки використанню термодинамічної таблиці насичених величин для конкретної речовини, що використовується як холодильний агент. Контролер 400 також може визначати густину холодильного агента у лінії 412 всмоктування компресора 421 виходячи з першої температури, виміряної першим датчиком 404 температури, наприклад, завдяки використанню термодинамічної таблиці.
Крім того, контролер 400 може приймати інші вхідні сигнали, наприклад, інформацію про потужність (продуктивність), з якою зараз працює компресор 421. Компресор 421 може містити циліндри. Частина циліндрів компресора 421 може бути активована або деактивована для керування потужністю компресора. Крім того, контролер 400 може приймати інформацію про швидкість, з якою працює компресор 421 (наприклад, кількість обертів за одиницю часу), кількість активованих або деактивованих циліндрів і т.д. Також, контролер 400 може приймати інформацію про об'єм холодильного агента, переміщеного компресором 421 за один оберт.
Контролер 400 також може приймати або обчислювати, протягом якого часу працював компресор 421. Контролер може обчислювати об'єм холодильного агента, який був переміщений компресором 421 у заданий інтервал часу, виходячи з об'єму холодильного агента, переміщеного компресором 421 за один оберт, довжини інтервалу часу і швидкості, з якою працює компресор 421, в обертах за одиницю часу. Як альтернатива, можуть бути використані інші способи визначення об'єму холодильного агента, який пройшов компресор 421.
Наприклад, може бути визначене переміщення холодильного агента за секунду виходячи з певних налаштувань компресора 421. З цією метою може використовуватися довідкова таблиця, в якій різні налаштування компресора пов'язані з різними потужностями переміщення.
Контролер 400 може обчислювати масовий потік холодильного агента в конденсатор 403 виходячи з об'єму холодильного агента, переміщеного компресором 421, і масову густину холодильного агента в лінії 412 всмоктування.
Контролер 400 може використовувати всі або деякі інші вхідні дані для керування клапаном 401 між відкритим і закритим положенням. 60 Контролер 400 може обчислювати масовий потік холодильного агента, що покидає конденсатор 463, виходячи з пропускної здатності холодильного агента через розширювальний пристрій 414. Ця пропускна здатність може бути відома завдяки випробуванням або передбачена заздалегідь при розробці розширювального пристрою 414. Пропускна здатність може залежати від різниці тиску між випускною лінією 411 конденсатора 411 у напрямку клапана 401 ї розширювального пристрою 414 і лінією 431 від розширювального пристрою 414 до випарника 405. Оцінка цих тисків являє собою тиск, одержаний з вимірювань, виконаних датчиками 402, 404, 406, 408.
Крім того, контролер 400 може приймати інформацію про потужність вентилятора конденсатора 403 і робочу поверхню зазначеного вентилятора, тобто поверхню трубки всередині конденсатора 403, через яку тече холодильний агент. Це може надати інформацію про те, наскільки швидко холодильний агент конденсується всередині конденсатора 403.
Контролер 400 може обчислювати масовий потік холодильного агента, що потрапляє в конденсатор 403, і масовий потік холодильного агента, що покидає конденсатор 403. Контролер 400 може обчислювати масовий потік холодильного агента, що потрапляє в конденсатор 403, шляхом обчислювання переміщення компресора 421. Це може бути обчислено виходячи з робочої потужності компресора 421. Робоча потужність компресора 421 може бути визначена з поточних налаштувань компресора 421 та його технічних вимог. Наприклад, робоча потужність у сенсі об'єму, переміщеного за одиницю часу, може бути визначена з поточних налаштувань компресора 421 за допомогою довідкової таблиці. Переміщена за одиницю часу маса може бути обчислена виходячи з переміщеного об'єму за одиницю часу та масової густини переміщеного холодильного агента.
Також, контролер 400 може обчислювати масовий потік холодильного агента, що покидає конденсатор 403, виходячи з тиску холодильного агента на обох сторонах розширювального пристрою 414 і характеристик розширювального пристрою 414. Наприклад, об'єм холодильного агента, який тече через розширювальний пристрій 414, за одиницю часу може бути знайдений у довідковій таблиці, в якій різниця тиску пов'язана з об'ємом за одиницю часу.
Масова густина холодильного агента може бути визначена з термодинамічної довідкової таблиці виходячи з тиску або температури. У термодинамічній таблиці наведені взаємозв'язки між, окрім інших, температурою, тиском і масовою густиною холодильного агента у насиченому
Зо стані. Оскільки термодинамічна таблиця дозволяє визначити тиск із виміряної температури та визначити температуру з виміряного тиску, використовувані датчики 402, 404, 406, 408 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 400.
Завдяки слідкуванню за масовим потоком, що потрапляє в конденсатор 403, і масовим потоком, що витікає з конденсатора 403, маса холодильного агента всередині конденсатора 403 може бути обчислена шляхом додавання маси, яка протікає в конденсатор 403, і віднімання маси, яка витікає з конденсатора 403.
Контролер 400 може керувати клапаном 401 для відкриття або закриття виходячи з маси холодильного агента всередині конденсатора 403. Контролер 400 може відкривати клапан 401 для забезпечення потоку холодильного агента від конденсатора 403 до випарника 405, якщо маса холодильного агента в конденсаторі 403 перевищує перше попередньо визначене порогове значення. Контролер 400 може закривати клапан 401 для запобігання потоку холодильного агента від конденсатора 403 до випарника 405, якщо маса холодильного агента в конденсаторі 403 нижче другого попередньо визначеного порогового значення. Тут перше попередньо визначене порогове значення може бути більше, ніж друге попередньо визначене порогове значення (або дорівнювати йому).
У деяких варіантах здійснення система охолодження може містити третій датчик 420 температури, що розміщений для вимірювання температури у лінії 431 від розширювального пристрою 414 до впускного клапана 407 випарника 415. Якщо температура, що виміряна третім датчиком 420 температури, підвищена у порівнянні з температурою, виміряною першим датчиком 404 температури, який у даному прикладі розташований на випускному отворі випарника 415, це вказує на те, що холодильний агент у випускній лінії 411 конденсатора 403 може бути не рідиною, а газом. У такому випадку контролер 400 може бути виконаний з можливістю закриття клапана 401. На додаток, контролер 400 може бути виконаний з можливістю скидання значення, що представляє масу холодильного агента всередині конденсатора 403, до типового значення (наприклад, нуля або значення, що базується на масовій густині газоподібного холодильного агента у стані під тиском всередині конденсатора 403), якщо виявлений перегрів. Це дозволяє одержати добре визначене початкове значення 60 для маси холодильного агента всередині конденсатора 403.
Контролер 400 може обчислювати робочу потужність компресора 421 виходячи з електричного струму, який споживає компресор 421 (наприклад, з трансформатором). Цей струм є добрим показником робочої потужності компресора 421. Значення струму можуть бути пов'язані зі значеннями робочої потужності за допомогою відповідної довідкової таблиці. В інших варіантах здійснення датчик 420 може бути технічно реалізований як датчик тиску (див. нижче).
На фіг. 5 зображена блок-схема етапів, які можуть виконуватися контролером 300 або 400 під час роботи. Спосіб починається на етапі 501. На етапі 502 контролер 300 або 400 обчислює густину холодильного агента в першій частині холодильного циклу, наприклад, у точці всмоктування компресора 301, 421. Більш конкретно, може бути обчислена густина холодильного циклу близько точки всмоктування компресора 301, 421. Тиск 512 всмоктування і/або температура 513 всмоктування, які можуть бути виміряні датчиками 330, 402, 404, можуть бути використані, наприклад, як релевантні вхідні значення. Таблиця 511 насичених значень може бути використана як основа для обчислювання.
На етапі 503 контролер 300, 400 обчислює густину холодильного агента у другій частині холодильного циклу, зокрема, у точці конденсації близько випускного отвору конденсатора 302, 403. Тиск 514 відводу компресора 301, 421 може бути використаний як релевантне вхідне значення. Також, як релевантне вхідне значення може бути використана температура 515 рідкого холодильного агента на випускному отворі конденсатора 302, 403. З цією метою на вихідній лінії 411 конденсатора 403 може бути розташований датчик 408 температури.
На етапі 504 обчислюють масовий потік холодильного агента у конденсаторі 302, 403. Це обчислювання базується на обчисленій густині в точці всмоктування компресора 301, 421 їі на потужності компресора 301, 421 у сенсі переміщеного за одиницю часу об'єму.
На етапі 505 обчислюють масовий потік холодильного агента, що покидає конденсатор 302, 403. Це обчислювання базується на відомій пропускній здатності розширювального пристрою 304, 414 у сенсі об'єму пропускної здатності за одиницю часу при відомому тиску перед і після розширювального пристрою 304, 414.
На етапі 506 обчислюють кількість холодильного агента всередині конденсатора 302, 403.
Замість кількості холодильного агента всередині конденсатора 302, 403 може бути використана,
Зо наприклад, кількість холодильного агента всередині другої частини холодильного циклу. Ця кількість холодильного агента може бути обчислена, починаючи з попередньої кількості холодильного агента у деякий момент часу Її, шляхом додавання кількості холодильного агента, яка була переміщена компресором 301, 421 протягом інтервалу часу від Її до Її, де Лі - це тривалість часу, яка може знаходитися, наприклад, у діапазоні від 0,01 до 1 секунди, і віднімання кількості холодильного агента, яка пройшла розширювальний пристрій 304, 414 в інтервал часу від Її до їїАї. Початкове значення холодильного агента може бути визначене на підприємстві під час заповнення холодильного пристрою холодильним агентом. Також, у випадку перегріву кількість холодильного агента всередині конденсатора 302, 403 може бути, наприклад, скинута до нуля. Слід зазначити, що виміряні тиски й/або температури, що використовуються на етапах 502, 503 і 504, відносяться до інтервалу часу від їЇ до ЇЖА.
На етапі 507 клапаном 303, 401 керують для прийняття положення, такого як закрите або відкрите положення (за необхідності, можуть підтримуватися проміжні положення). З цією метою, визначену кількість холодильного агента у конденсаторі 302, 403 порівнюють із заданою точкою 516. Значення цієї заданої точки 516 може являти собою початковий параметр холодильного пристрою. Якщо кількість холодильного агента в конденсаторі 302, 403 менше, ніж задана точка системи, клапаном 303, 401 керують для прийняття закритого положення.
Якщо кількість холодильного агента на випускному отворі конденсатора 302, 403 більше, ніж задана точка системи, клапаном 303, 401 керують для прийняття відкритого положення. Також можливі складніші алгоритми керування. Наприклад, для активації закриття і відкриття клапана 303, 401 можуть використовуватися різні порогові значення.
На етапі 508 визначають те, чи потрібно продовжувати спосіб. Якщо визначено, що спосіб завершений, наприклад, якщо холодильний пристрій вимкнений, спосіб завершується на етапі 510. В іншому разі може бути застосована затримка 509, так що контролер 300, 400 може простоювати протягом періоду часу. Тривалість цього періоду часу простою може становити Лі мінус час обробки, що був витрачений на обчислювання. Після затримки спосіб повторюють з етапу 502.
Приклад із числовими позначеннями буде пояснений далі з посиланням на фіг. 4. Наведені значення є лише прикладами.
Спочатку обчислюють задану точку для системи. Задану точку обчислюють як цільовий 60 відсоток об'єму конденсатора у лінії 411 для рідини конденсатора 403, який підлягає заповненню рідким холодильним агентом. Задана точка може бути виражена, наприклад, як відсоток об'єму конденсатора 403. Об'єм простору для холодильного агента всередині конденсатора 403 може бути відомий або може бути обчислений виходячи з робочих умов конденсатора 403. Цей об'єм конденсатора 403 може бути обчислений у будь-який відповідний спосіб. Також може бути обчислена густина холодильного агента у лінії 411 для рідини. У даному прикладі об'єм конденсатора 403 становить 0,8 кубічних дециметрів. Наприклад, густина холодильного агента в лінії для рідини конденсатора 403 може бути визначена, як 487,8 грам/літр. Відсоток об'єму конденсатора, який підлягає заповненню рідким холодильним агентом, вибирають, наприклад, як 495. Із масової густини холодильного агента у випускній лінії 411 конденсатора 403 і цільового відсотка об'єму конденсатора, який підлягає заповненню рідким холодильним агентом, може бути обчислена відповідна цільова маса рідкого холодильного агента у випускній лінії 411 конденсатора 403 і вона може бути використана як задана точка для системи. У даному випадку цільова маса рідкого холодильного агента становить 0,8 кубічних дециметрів, помножених на 0,04, помножених на 487,8 грам/літр. Це дорівнює заданій точці у 15,6 грама.
Наприклад, контролер 400 може бути виконаний з можливістю вимірювання робочих умов компресора 421 кожну 1/10 секунди і обчислювання масового потоку в конденсатор 403 кожну 110 секунди. Зрозуміло, що інший відповідний інтервал часу може бути використаний як альтернатива. Контролер 400 приймає від датчика 402 значення тиску в лінії 412 всмоктування іабо тиску в лінії 431 від розширювального пристрою 414 до випарника 415 від датчика 420 (тиску), або за допомогою обчислення (довідкова таблиця), і використовує термодинамічну таблицю для визначення густини холодильного агента в лінії 412 всмоктування. Контролер також може приймати сигнали, що вказують на температуру в лінії 412 всмоктування (датчик 404) і/або температуру в лінії 431 (датчик 420 температури) і використовувати опорне значення з термодинамічної таблиці для визначення густини холодильного агента в лінії 412 всмоктування.
У конкретному прикладі температура у лінії 412 всмоктування може становити З градуса
Цельсія. Густина холодильного агента в лінії 412 всмоктування може становити 11,9 грама на літр. Ця густина може бути знайдена у термодинамічній таблиці. Використовуючи інформацію
Зо про густину, при якій працює компресор 412, контролер 400 обчислює переміщення компресора 421. Наприклад, переміщення компресора 421 становить 17,9 кубічних сантиметра на оберт.
Об'єм холодильного агента, що переміщується компресором 421, може бути обчислений, наприклад, як переміщення компресора 421 на оберт, помножене на кількість обертів компресора 421 на секунду, помножену на тривалість інтервалу часу, для якого роблять обчислення. У прикладі, кількість обертів компресора 421 на секунду становить 51, а тривалість інтервалу часу становить 0,1 секунди. Отже, об'єм холодильного агента, переміщеного компресором 421, становить 17,9 кубічних сантиметра на оберт, помножених на 0,1 секунди, що дає в результаті об'єм холодильного агента, переміщеного компресором, що дорівнює 91,26 кубічних сантиметра.
Множення об'єму холодильного агента, переміщеного компресором 421, на густину холодильного агента у лінії 412 всмоктування дає в результаті масовий потік холодильного агента у конденсатор 403.
Кожну 1/10 секунди або в інший інтервал часу контролер 400 може вимірювати робочі умови у випускній лінії 411 конденсатора 403 і може обчислювати масовий потік, що виходить із конденсатора 403. Контролер 400 може обчислювати масовий потік, що виходить із конденсатора 403, використовуючи різницю тиску між холодильним агентом у лінії 411 для рідини і холодильним агентом у лінії 431 від розширювального пристрою 414 до випарника 415.
Загальна кількість холодильного агента в лінії для рідини конденсатора 403 може бути оновлена шляхом додавання маси холодильного агента, переміщеного компресором 421, і віднімання маси холодильного агента, який пройшов розширювальний пристрій 414, з попередньої оцінки кількості холодильного агента у лінії для рідини конденсатора 403.
Контролер 400 керує клапаном 401 виходячи з маси холодильного агента, що зберігається у лінії 411 для рідини конденсатора 403. У даному прикладі задана точка становить 15,60 грама, а контролер 400 відкриває та закриває клапан 401 для підтримування кількості холодильного агента у конденсаторі близько до 15,6 грама.
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 у круглі дужки у формулі винаходу, не повинні тлумачитися як такі, що обмежують обсяг формули бо 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 (13)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Холодильний пристрій для охолодження флюїду, що містить: холодильний агент; компресор (301), конденсатор (302), розширювальний пристрій (304) і випарник (305), що флюїдно з'єднані для створення холодильного циклу; керований клапан (303), що виконаний з можливістю керування потоком холодильного агента від конденсатора (302) до випарника (305); принаймні один датчик (330), що виконаний з можливістю вимірювання властивості холодильного агента, контролер (300), що виконаний з можливістю прийняття від зазначеного принаймні одного датчика інформації про виміряну характеристику, використання зазначеної інформації для визначення кількості холодильного агента, що зберігається у частині холодильного циклу, яка містить конденсатор (302), і керування керованим клапаном (303), виходячи з визначеної кількості холодильного агента, і в якому контролер (300) виконаний з можливістю обчислення переміщення холодильного агента компресором (301) і пропускної здатності холодильного агента через розширювальний пристрій (304), а також обчислення кількості холодильного агента у частині холодильного циклу, що містить конденсатор, виходячи з переміщення та пропускної здатності.
2. Пристрій за п. 1, в якому характеристика включає в себе принаймні одне з температури і тиску.
3. Пристрій за п. 1, в якому принаймні один датчик містить: перший датчик (402, 404), що виконаний з можливістю вимірювання першої характеристики холодильного агента у першій частині холодильного циклу, при цьому перша частина холодильного циклу являє собою частину від випускного отвору розширювального пристрою (404) до впускного отвору компресора (421), і перша частина містить випарник (415).
4. Пристрій за п. 3, в якому зазначений принаймні один датчик додатково містить: З0 другий датчик (406, 408), що виконаний з можливістю вимірювання другої характеристики холодильного агента у другій частині холодильного циклу, при цьому друга частина холодильного циклу являє собою частину від випускного отвору компресора (421) до впускного отвору розширювального пристрою (414) і містить конденсатор (403).
5. Пристрій за п. 1, в якому контролер (300) додатково виконаний з можливістю прийняття інформації про робочу потужність компресора (301) і визначення зазначеної кількості холодильного агента, додатково виходячи із зазначеної інформації про робочу потужність компресора (301).
6. Пристрій за п. 5, в якому інформація містить дані про електричний струм, що споживається компресором (301), або відоме налаштування компресора (301).
7. Пристрій за п. 1, в якому контролер (300) виконаний з можливістю обчислення зазначеного переміщення, виходячи з масової густини холодильного агента біля лінії всмоктування компресора (301) і робочої потужності компресора, що виражається як об'єм, переміщений за одиницю часу.
8. Пристрій за п. 1, в якому контролер (300) виконаний з можливістю обчислення зазначеної пропускної здатності, виходячи з різниці між тиском холодильного агента, що протікає у розширювальний пристрій (304), і тиском холодильного агента, що витікає з розширювального пристрою (304).
9. Пристрій за п. 1, в якому контролер (300) виконаний з можливістю керування відкриттям керованого клапана (303) для забезпечення потоку холодильного агента від конденсатора (302) до випарника (305), якщо кількість холодильного агента у частині холодильного циклу, що містить конденсатор (302), перевищує перше попередньо визначене порогове значення, і керування закриттям керованого клапана (303) для запобігання потоку холодильного агента від конденсатора (302) до випарника (305), якщо кількість холодильного агента у частині холодильного циклу, що містить конденсатор (302), нижче другого попередньо визначеного порогового значення.
10. Пристрій за п. 3, в якому перший датчик (402, 404) виконаний з можливістю вимірювання першої характеристики холодильного агента всередині випарника (415) або у каналі від випарника (415) до компресора (421), і причому пристрій додатково містить третій датчик (420), що виконаний з можливістю вимірювання третьої характеристики холодильного агента в каналі бо від розширювального пристрою (414) до впускного отвору (407) випарника (415); причому контролер (400) виконаний з можливістю визначення стану перегріву, виходячи з першої характеристики й третьої характеристики, та керування керованим клапаном (401), також виходячи з визначеного стану перегріву.
11. Пристрій за п. 1, в якому частина холодильного циклу, що містить конденсатор (302), являє собою частину, яка проходить від випускного отвору компресора (301) до впускного отвору розширювального пристрою (304) і містить конденсатор (302).
12. Пристрій за п. 1, в якому керований клапан (303) являє собою принаймні частину розширювального пристрою (304).
13. Спосіб керування холодильним пристроєм, що включає: забезпечення холодильного агента; забезпечення компресора, конденсатора, розширювального пристрою і випарника, що флюїдно з'єднані для створення холодильного циклу; забезпечення керованого клапана, що виконаний з можливістю керування потоком холодильного агента від конденсатора до випарника; забезпечення принаймні одного датчика, виконаного з можливістю вимірювання характеристики холодильного агента; використання виміряної характеристики для визначення (506) кількості холодильного агента, що зберігається у частині холодильного циклу, яка містить конденсатор, і керування (507) керованим клапаном, виходячи 3 визначеної кількості холодильного агента, в якому визначення кількості холодильного агента, що зберігається у частині холодильного циклу, яка містить конденсатор, здійснюється шляхом обчислення переміщення холодильного агента компресором і пропускної здатності холодильного агента через розширювальний пристрій, а також обчислення кількості холодильного агента у частині холодильного циклу, що містить конденсатор, виходячи з переміщення та пропускної здатності. 157 158 155 159 : -0 ' ; Іс й хо 170 164 163 157 172 171 161
Фіг. 1 ов 270 Б Не у У 02 зр тт - і ; Фон ко хі х --- м | "201 203 207
Фіг. 2А уж / о ші (3-х 2о? А оо с: ШЕ о е Ше Мо о
Фіг. 28 пси (2 лк ї 4 ор І
Зав. 325 319 318 Й уваню око епвовввввнннн 328 я щ ге л -7314 щі БІТ Ж й 24 З 304 з03 щ ---Й | щі -- | ши З09 310 у 923 - щи зов Фіг. З Зоо пкиннмнмшмашмимимм а о опо пооо оииии Попов: рр ддмоядв ор рт Й 402 408 І й (в) що І р! те ; стевит Ї Ат І () 409 ! Еш ІЗ р! : й 420 і Й І! (т а | ! Св дод 431 яма 00 Газо ооо | Ї шиовово ою пидіевеов Й Й СОЮ Ї що : Й 405 45 Ї Но ! ї Й Ї ЩІ І Ї ННІ Ї ТТ Я «Р «т т т т т ТТ
Фіг. 4 нн БОЇ що 502 БУ 512 І я Тиск І ди й всмоктування Таблиця Обчислювання густини у точці насичених з всмоктування компресора значень зів пи Чегмпература І вна а ана всмоктування 503 І " " вч 7 Тиск скидання ! Обчислювання густини у точці ! Я конденсації у випускному отворі Н канденсатора 515 пн Юа Н Темперауува, ! сіфнлняняяня ріцини не ! дилусхнаму стасрі ! Бог І Обчислювання патоку ! коподигьного агента в ! конденсатор ії 509 БОБ Загримка Обзислювання потоку ши холодильного агента 3 конденсатора Боб Обчиспювання кількості хоподильного агента всередині ОВ хондеановтораї щ 518 керування клапаном виходачи а Ві кількості холодильного агента і Й зсередині конденсатора о 5Ій ння»
Фіг. 5
UAA201808916A 2016-02-04 2016-02-04 Холодильний пристрій з клапаном UA124195C2 (uk)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2016/052374 WO2017133774A1 (en) 2016-02-04 2016-02-04 Refrigeration apparatus with a valve

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA124195C2 true UA124195C2 (uk) 2021-08-04

Family

ID=55300508

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA201808916A UA124195C2 (uk) 2016-02-04 2016-02-04 Холодильний пристрій з клапаном

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10808977B2 (uk)
EP (1) EP3411641A1 (uk)
CN (1) CN108603708B (uk)
AU (1) AU2016391750B2 (uk)
BR (1) BR112018015884B1 (uk)
MX (1) MX2018009469A (uk)
RU (1) RU2699873C1 (uk)
UA (1) UA124195C2 (uk)
WO (1) WO2017133774A1 (uk)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019101294A1 (en) * 2017-11-21 2019-05-31 Lodam 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
WO2020224742A1 (en) * 2019-05-03 2020-11-12 Johnson Controls Technology Company Control system for a vapor compression system

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1247580A (en) 1969-02-12 1971-09-22 William Stokely Dixon A refrigeration system
US4537042A (en) * 1981-04-30 1985-08-27 Nippondenso Co., Ltd. Automotive refrigeration system
JP2997487B2 (ja) * 1989-12-13 2000-01-11 株式会社日立製作所 冷凍装置及び冷凍装置における冷媒量表示方法
US5201190A (en) * 1992-02-24 1993-04-13 White Consolidated Industries, Inc. Refrigerator with subcooling flow control valve
JP3457743B2 (ja) * 1994-08-19 2003-10-20 東芝キヤリア株式会社 空気調和機
JPH10288433A (ja) * 1997-04-16 1998-10-27 Daikin Ind Ltd 空気調和機
RU2137058C1 (ru) * 1997-04-18 1999-09-10 Ганин Александр Олегович Способ регулирования и регулятор давления в конденсаторе парокомпрессионной холодильной машины с воздушным охлаждением
JP3724239B2 (ja) * 1999-02-02 2005-12-07 三菱電機株式会社 冷却装置
JP4315585B2 (ja) * 2000-09-21 2009-08-19 三菱電機株式会社 空気調和機
RU2488750C2 (ru) * 2008-05-21 2013-07-27 Модайн Мэньюфэкчеринг Компани Холодильник с регулированием задаваемых установок
WO2010118745A2 (en) * 2009-04-16 2010-10-21 Danfoss A/S A method of controlling operation of a vapour compression system
CN101603751B (zh) * 2009-07-15 2013-07-10 北京科技大学 一种制冷系统的变频节能控制方法
DE102012204057A1 (de) 2012-03-15 2013-09-19 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Wärmeübertrager für ein kältegerät
KR20140048620A (ko) * 2012-10-16 2014-04-24 엘지전자 주식회사 터보 냉동기
US9797640B2 (en) * 2013-03-15 2017-10-24 Daikin Applied Americas Inc. Refrigerating apparatus and corresponding control device
WO2014209988A1 (en) * 2013-06-25 2014-12-31 Zhejiang Dunan Hetian Metal Co., Ltd. On-demand micro expansion valve for a refrigeration system
KR20150068710A (ko) * 2013-12-12 2015-06-22 삼성전자주식회사 냉각장치
CN104634033B (zh) * 2015-01-28 2018-03-20 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 一种电子膨胀阀控制系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20190032982A1 (en) 2019-01-31
AU2016391750A1 (en) 2018-08-02
US10808977B2 (en) 2020-10-20
MX2018009469A (es) 2018-12-11
CN108603708B (zh) 2021-05-18
WO2017133774A1 (en) 2017-08-10
CN108603708A (zh) 2018-09-28
AU2016391750B2 (en) 2022-01-20
BR112018015884B1 (pt) 2023-04-04
BR112018015884A2 (pt) 2018-12-26
RU2699873C1 (ru) 2019-09-11
EP3411641A1 (en) 2018-12-12

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
JP6682301B2 (ja) 蒸気圧縮式冷凍機及びその制御方法
UA124195C2 (uk) Холодильний пристрій з клапаном
CN102575886A (zh) 制冷剂蒸气压缩系统的运行
CN105143791B (zh) Hvac系统中的制冷剂管理
CN109253555B (zh) 压缩式制冷机
RU2011152301A (ru) Клапанное устройство
US10746442B2 (en) Refrigerating apparatus
Changenet et al. Study on predictive functional control of an expansion valve for controlling the evaporator superheat
CN207401496U (zh) 一种可降温的恒温槽
US20180156471A1 (en) Water heater appliance
US20130206357A1 (en) Cooling Apparatus and Method
JP2880478B2 (ja) 冷凍式エアドライヤのドレン排出コントローラ及び冷凍式エアドライヤ
US9587855B2 (en) Method for operating a water heater appliance
JPWO2018179204A1 (ja) 冷却システム及び冷却システムにおける冷媒制御方法
CN108279185B (zh) 一种气液组份粘度的测量装置及测量方法
RU45017U1 (ru) Холодильный агрегат
JP2022517700A (ja) 解凍システムを有する大気水生成器
KR20070102848A (ko) 냉동싸이클의 냉매량 측정방법
JP2002089984A (ja) 超流動ヘリウム発生装置の制御方法
KR20170119838A (ko) 정수기의 냉수 온도 제어 방법
JP2019027627A (ja) 吸収冷凍機における液組成計測装置及び液組成計測方法
JP2002081700A (ja) 冷凍装置
TH860C3 (th) เครื่องสำเร็จในการวัดประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องปรับอากาศและเครื่องทำความเย็น