專利名稱：用于改進(jìn)回油的加熱器循環(huán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在制冷設(shè)備中改進(jìn)回油的方法。
背景技術(shù)：
參照圖1所示的制冷設(shè)備10。通常，制冷劑/油混合物在回路中從壓縮機(jī)11經(jīng)冷凝器13流到膨脹裝置19，然后流到蒸發(fā)器15，然后流到吸氣管21，最后回到壓縮機(jī)11。在運(yùn)行的制冷設(shè)備10在低環(huán)境溫度下存儲有易腐蝕貨物的情況下，將貨物維持在設(shè)定溫度的所需冷量相當(dāng)小。在這些情況下，流過蒸發(fā)器15的盤管和吸氣管21的制冷劑的量明顯減少。制冷劑的量的這種減少導(dǎo)致油滯留和阻塞在蒸發(fā)器中。油的阻塞又不利于油返回到壓縮機(jī)中，因而減少蒸發(fā)器盤管的熱傳遞效率，或者在某些情況下甚至?xí)?dǎo)致全部的油從壓縮機(jī)抽出，這致使壓縮機(jī)產(chǎn)生故障。
減少或消除蒸發(fā)器15或吸氣管21中油的阻塞的一個可能的解決方案是使整個制冷設(shè)備10循環(huán)。在這種構(gòu)思中，制冷設(shè)備10周期性地啟動和停止。如果該設(shè)備可以在啟動和停止模式之間循環(huán)，那么當(dāng)該設(shè)備處于“啟動”模式時，流過系統(tǒng)的制冷劑的量比設(shè)備不得不連續(xù)運(yùn)行以保持冷卻空間的相同溫度時的制冷劑的量高。不利的是，使整個制冷設(shè)備10循環(huán)可能會導(dǎo)致難以將冷卻空間的溫度控制在相對窄的范圍內(nèi)。另外，如果壓縮機(jī)不能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，由于頻繁的啟動/停止所導(dǎo)致的能耗增加，存在額外的循環(huán)損失。由于頻繁的啟動/停止，還可能存在壓縮機(jī)的可靠性問題。在另一方面，壓縮機(jī)11的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)可以使冷卻空間的溫度更好地保持在相對窄的范圍內(nèi)，并且也可以改進(jìn)壓縮機(jī)的可靠性和運(yùn)行設(shè)備的效率。
因此，需要提供一種在連續(xù)基礎(chǔ)上使得制冷設(shè)備10運(yùn)行的方法，其中，流經(jīng)該系統(tǒng)的制冷劑的量足夠大，以防止油阻塞在蒸發(fā)器15中。優(yōu)選地，該方法包含壓縮機(jī)11的連續(xù)運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于改進(jìn)制冷設(shè)備中的回油的方法，同時在被冷卻的空間中保持嚴(yán)格的溫度控制。
依照本發(fā)明，一種方法包括如下步驟(a)提供具有被冷卻或加熱的空間和至少一個被測的運(yùn)行參數(shù)的制冷設(shè)備；(b)當(dāng)所述至少一個被測的運(yùn)行參數(shù)超過第一門限值時向所述被冷卻的空間提供熱量；(c)當(dāng)所述至少一個被測的運(yùn)行參數(shù)超過第二門限值時停止供熱；和當(dāng)所述至少一個被測的運(yùn)行參數(shù)降低到所述第一門限值時重復(fù)步驟(b)-(c)。
另外依據(jù)本發(fā)明，一種制冷設(shè)備，其包括用于使制冷劑/油混合物循環(huán)流經(jīng)制冷設(shè)備的壓縮機(jī)；用于測量一運(yùn)行參數(shù)的傳感器；用于向所述制冷設(shè)備提供熱量的加熱元件；以及用于接收所述被測的運(yùn)行參數(shù)并基于此開啟和關(guān)閉所述加熱元件的控制器。
另外依據(jù)本發(fā)明，一種方法，其包括以下步驟提供具有被冷卻的空間的制冷設(shè)備；以及以脈動的開啟和關(guān)閉方式提供和終止對所述被冷卻的空間的加熱。
另外依據(jù)本發(fā)明，一種方法還包括當(dāng)運(yùn)行參數(shù)超過時間限制時供熱，所述時間限制與一可以循環(huán)提供動力并且可以影響運(yùn)行參數(shù)的制冷系統(tǒng)元件相關(guān)。


圖1本發(fā)明制冷設(shè)備的圖示。
圖2本發(fā)明加熱器循環(huán)方法的邏輯圖。
具體實(shí)施例方式
因此，本發(fā)明的一個方面在于提供這樣一種方法，其用于使靠近制冷設(shè)備10的加熱器的運(yùn)行循環(huán)以便增加經(jīng)過蒸發(fā)器的制冷劑/油的質(zhì)量流率。通過開啟和關(guān)閉加熱器17，制冷設(shè)備10被迫在這樣一種水平下運(yùn)行，即，與沒有引入這種加熱的情況所需的制冷劑/油質(zhì)量流率相比，所述水平需要更多的制冷劑/油質(zhì)量流率。加熱器的開啟和關(guān)閉基于制冷設(shè)備10的至少一個被連續(xù)監(jiān)控的運(yùn)行參數(shù)。加熱元件17被開啟和關(guān)閉以便將該運(yùn)行參數(shù)的值保持在兩個預(yù)定門限水平之間。通過以這種方式使加熱元件17循環(huán)地開啟和關(guān)閉，使得經(jīng)過蒸發(fā)器15的制冷劑/油的質(zhì)量流率維持在足以消除蒸發(fā)器中油阻塞的水平，從而增加蒸發(fā)器15的效率。
參照圖1，其中示出了結(jié)合有加熱元件17的本發(fā)明的制冷設(shè)備10。加熱元件17可以是足以將熱量引入到由制冷設(shè)備10冷卻的空間容積內(nèi)的任意結(jié)構(gòu)。在某些制冷設(shè)備10中，通常將加熱元件安裝在足夠靠近蒸發(fā)器盤管的位置以防止盤管上冰的形成。在提供了這樣一種靠近蒸發(fā)器15的加熱元件17的場合中，優(yōu)選地采用本發(fā)明的方法使這種加熱元件17循環(huán)工作。但是，本發(fā)明不局限于加熱元件17任何特殊的的布置或結(jié)構(gòu)。更適合的是，本發(fā)明廣泛地?cái)U(kuò)展到結(jié)合有能夠產(chǎn)生熱量并且置于由制冷設(shè)備10冷卻或監(jiān)控的空間內(nèi)的任何和所有加熱元件17。
如上所述，對于運(yùn)行效率和穩(wěn)定性而言，由于壓縮機(jī)的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)因而提供有益的技術(shù)效果。與壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)合，加熱元件17的循環(huán)因而產(chǎn)生了改進(jìn)壓縮機(jī)11的回油的有益效果，同時改進(jìn)了蒸發(fā)器15的熱傳遞效率并避免了與設(shè)備的頻繁開啟/停止相關(guān)的循環(huán)損失。由于有額外的熱量加入，因此為了提供額外的冷量以抵消熱量的增加，增加制冷劑質(zhì)量流率就變成必要的。該制冷劑質(zhì)量流率通常通過增加吸氣壓力而增加，所述吸氣壓力的增加是通過打開用于調(diào)節(jié)吸氣節(jié)流量的吸氣調(diào)節(jié)閥來實(shí)現(xiàn)的。較高的壓力又改善了壓縮機(jī)11的回油。這種情況的出現(xiàn)是由于較高的壓力易于促使更多的制冷劑融入制冷劑/油混合物而實(shí)現(xiàn)的。其結(jié)果為，由于混合物中的制冷劑濃度增加，制冷劑/油混合物的粘性降低。由于較高的制冷劑質(zhì)量流率和減小的油粘性均使得制冷劑沿管路對油的拖曳更為容易，因此壓縮機(jī)11的回油從而得到改進(jìn)。由于需要較低程度的吸氣節(jié)流，增加的制冷劑質(zhì)量流率以及壓縮機(jī)的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)一步地減小了制冷劑離開蒸發(fā)器時的過熱。較低的過熱還在減小蒸發(fā)器的過熱區(qū)域和臨近吸氣管的過熱區(qū)域中的油的粘性方面具有重要作用，該系統(tǒng)的這部分油粘性的減小也有助于更好的壓縮機(jī)回油。過熱部分中油粘性的減小是由于較少的制冷劑從該過熱區(qū)域中的油混合物中沸騰出去而獲得的。再者，油粘性的減小改善了所述壓縮機(jī)11的回油。不同地，加熱器能以開啟/關(guān)閉的方式脈動工作以使設(shè)備連續(xù)運(yùn)行，并且沒有油阻塞在蒸發(fā)器或蒸發(fā)器與壓縮機(jī)之間的吸氣管中的危險。
參照圖2所示的本發(fā)明加熱器循環(huán)方法的詳細(xì)邏輯圖。在步驟1，啟動壓縮機(jī)11。在步驟2，關(guān)閉加熱器。步驟1和2因此代表制冷設(shè)備10的初始部分，其中壓縮機(jī)11開啟，同時加熱元件17維持在切斷位置。在步驟3，作出是否使加熱元件17循環(huán)工作的決定。在步驟3，讀取制冷設(shè)備10的運(yùn)行參數(shù)，并將該讀取的運(yùn)行參數(shù)與預(yù)定的下限值對比。運(yùn)行參數(shù)的讀取由參數(shù)傳感器31執(zhí)行，該參數(shù)傳感器被構(gòu)造成便于讀取所需的運(yùn)行參數(shù)并將讀數(shù)傳送給控制器33?？刂破?3是構(gòu)造成便于接收來自至少一個參數(shù)傳感器31的讀數(shù)并基于該接收而產(chǎn)生動作以使加熱元件17循環(huán)工作的任意的數(shù)字計(jì)算裝置或模擬電路。在本例中，所選的運(yùn)行參數(shù)是蒸發(fā)器15的排氣壓力，并且下限值為60磅/平方英尺(psi)。選擇排氣壓力作為運(yùn)行參數(shù)和選擇60psi作為下限值僅僅是用于示范目的的舉例說明。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述下限值被選擇為至少接近60psi而上限值被選擇為小于大約100psi。盡管這樣的運(yùn)行參數(shù)和下限值代表著一個優(yōu)選實(shí)施例，但如上所述，運(yùn)行參數(shù)可以從眾多運(yùn)行參數(shù)中選擇，其中包括但不局限于排氣壓力、吸氣壓力、排氣溫度、吸氣溫度、壓力比、蒸發(fā)器飽和溫度、冷凝器飽和溫度、環(huán)境溫度。運(yùn)行參數(shù)也可僅僅包括當(dāng)加熱器運(yùn)行于“開啟”的位置時的預(yù)定時間間隔和當(dāng)加熱器運(yùn)行于“關(guān)閉”的位置時的預(yù)定時間間隔。用于“開啟”和“關(guān)閉”的加熱器運(yùn)行的預(yù)定時間間隔可基于其它的測量到的設(shè)備運(yùn)行狀況而改變或調(diào)整。運(yùn)行參數(shù)還必須處于穩(wěn)定的狀態(tài)條件以避免加熱器的快速循環(huán)。還必須建立穩(wěn)定的狀態(tài)以便避免不適當(dāng)?shù)膯蛹訜帷Ｍ瑯拥?，下限值和上限值將根?jù)所選的運(yùn)行參數(shù)而改變?；氐侥壳暗氖纠?，在步驟3，測量排氣壓力并使之與60psi的下限值比較。如果排氣壓力低于60psi，則在步驟4加熱元件17循環(huán)開啟并重復(fù)步驟3。步驟3和4不斷重復(fù)，直到排氣壓力達(dá)到60psi。一旦步驟3中排氣壓力達(dá)到60psi，就開始執(zhí)行步驟5。在步驟5，讀取自排氣壓力運(yùn)行參數(shù)，看其是否高于90psi的示范上限值。如同60psi的下限值一樣，選擇100psi僅僅是示范性的。只要排氣壓力不高于100psi，就執(zhí)行步驟3。步驟3和5則循環(huán)重復(fù)直到排氣壓力達(dá)到100psi。一旦在步驟5測到的排氣壓力超過100psi，就開始執(zhí)行步驟6。在步驟6，加熱元件17停止運(yùn)行而開始執(zhí)行步驟3。一旦加熱元件17停止運(yùn)行，排氣壓力就將開始減小。在本例中，它將在步驟3中持續(xù)減小直到降至低于60psi。此刻，執(zhí)行步驟4并再次運(yùn)行加熱元件17。在這個方式中，通過根據(jù)需要使加熱元件17進(jìn)行開啟與關(guān)閉的循環(huán)的程序?qū)⑴艢鈮毫Ρ３衷?0和100psi之間。
顯然，依據(jù)本發(fā)明提供了用于改進(jìn)的制冷設(shè)備回油的方法，該方法完全滿足前面所述的目的、手段及優(yōu)點(diǎn)。盡管已在具體實(shí)施例的上下文中對本發(fā)明予以描述，但其它的替代、修改和變化對于閱讀了前述描述的本領(lǐng)域技術(shù)人員而言也將是顯而易見的。因此，本發(fā)明旨在包含落在所附權(quán)利要求的廣泛范圍內(nèi)的那些替代、修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種方法，其包括以下步驟(a)提供具有被冷卻或加熱的空間和至少一個被測的運(yùn)行參數(shù)的制冷設(shè)備；(b)當(dāng)所述至少一個被測的運(yùn)行參數(shù)超過第一門限值時向所述被冷卻的空間提供熱量；(c)當(dāng)所述至少一個被測的運(yùn)行參數(shù)超過第二門限值時停止供熱；和當(dāng)所述至少一個被測的運(yùn)行參數(shù)降低到所述第一門限值時重復(fù)步驟(b)-(c)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述供熱包括從以下的一組參數(shù)中選擇所述至少一個運(yùn)行參數(shù)，該組包括排氣壓力、吸氣壓力、排氣溫度、吸氣溫度、壓力比、蒸發(fā)器飽和溫度、冷凝器飽和溫度、環(huán)境溫度和所述制冷設(shè)備的運(yùn)行時間間隔。
3.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述第一或第二門限基于所述至少一個被測的運(yùn)行參數(shù)而變化。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述供熱包括當(dāng)排氣壓力超過至少大約60psi的第一門限時提供熱量。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述供熱包括當(dāng)排氣壓力超過至少大約100psi的第二門限時停止所述熱量的供應(yīng)。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述供熱包括當(dāng)該運(yùn)行參數(shù)超過時間限制時提供所述熱量，所述時間限制與一可以循環(huán)提供動力并且可以影響所述運(yùn)行參數(shù)的制冷系統(tǒng)元件相關(guān)。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述供熱包括開啟或關(guān)閉一加熱元件。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述開啟或關(guān)閉所述加熱元件包括將所述加熱元件放置在被所述制冷設(shè)備的被冷卻或加熱的空間中的附加步驟。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述開啟或關(guān)閉所述加熱元件包括將所述加熱元件放置在又所述制冷設(shè)備監(jiān)控的區(qū)域中的附加步驟。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，執(zhí)行所述供熱和停止供熱以便使得所述制冷設(shè)備的壓縮機(jī)連續(xù)運(yùn)行。
11.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述開啟所述加熱元件包括開啟位于蒸發(fā)器盤管一定距離處的所述加熱元件，該距離足以允許所述蒸發(fā)器盤管除霜。
12.一種制冷設(shè)備，其包括用于使制冷齊劑/油混合物循環(huán)流經(jīng)制冷設(shè)備的壓縮機(jī)；用于測量一運(yùn)行參數(shù)的傳感器；用于向所述制冷設(shè)備提供熱量的加熱元件；以及用于接收所述被測的運(yùn)行參數(shù)并基于此開啟和關(guān)閉所述加熱元件的控制器。
13.如權(quán)利要求12所述制冷設(shè)備，其特征在于，所述運(yùn)行參數(shù)從以下的一組參數(shù)中選擇，該組包括排氣壓力、吸氣壓力、排氣溫度、吸氣溫度、壓力比、蒸發(fā)器飽和溫度、冷凝器飽和溫度、環(huán)境溫度和所述制冷設(shè)備的運(yùn)行時間間隔。
14.一種方法，其包括以下步驟提供具有被冷卻的空間的制冷設(shè)備；以及以脈動的開啟和關(guān)閉方式提供和終止對所述被冷卻的空間的加熱。
全文摘要
一種方法，其包括如下步驟(a)提供具有被冷卻或加熱的空間和至少一個被測的運(yùn)行參數(shù)的制冷設(shè)備；(b)當(dāng)所述至少一個被測的運(yùn)行參數(shù)超過第一門限值時向所述被冷卻的空間提供熱量；(c)當(dāng)所述至少一個被測的運(yùn)行參數(shù)超過第二門限值時停止供熱；和當(dāng)所述至少一個被測的運(yùn)行參數(shù)降低到所述第一門限值時重復(fù)步驟(b)－(c)。在使用該方法時，所述設(shè)備能夠以明顯高于現(xiàn)有技術(shù)的制冷劑質(zhì)量流率和蒸發(fā)器壓力連續(xù)地運(yùn)行。較高的制冷劑質(zhì)量流率和較高的蒸發(fā)器壓力改善了壓縮機(jī)的回油，從而減小由于油抽空而造成的壓縮機(jī)損害的可能性。
文檔編號F25B31/00GK1997860SQ200580010661
公開日2007年7月11日 申請日期2005年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月30日
發(fā)明者A·利夫森, J·D·斯卡切拉 申請人:開利公司