本發(fā)明涉及一種冷凍系統(tǒng)及其控制裝置，特別是指一種透過循環(huán)流體而使機械設(shè)備的溫度維持恒定的冷凍系統(tǒng)及其壓力平衡控制裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的冷凍系統(tǒng)利用一壓縮機用以將低溫低壓的氣態(tài)冷媒壓縮成高溫高壓的氣態(tài)冷媒，以一冷凝器使高溫高壓的氣態(tài)冷媒冷卻成低溫高壓的液態(tài)冷媒，以一冷媒控制器使低溫高壓的液態(tài)冷媒產(chǎn)生減壓效果并繼續(xù)朝向一蒸發(fā)器輸送，蒸發(fā)器則將所接收的液態(tài)冷媒汽化為低溫低壓的氣態(tài)冷媒，如此，因為液態(tài)冷媒的汽化吸收熱量而使例如室內(nèi)的環(huán)境溫度降低，達到冷卻的效果。接著，低溫低壓的氣態(tài)冷媒會再度回流到壓縮機并重復(fù)所述流程，形成一個封閉的制冷循環(huán)，循環(huán)周而復(fù)始以達到降溫的目的。然而，蒸發(fā)器所吸之熱及壓縮機之運轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的余熱會返回制冷循環(huán)，恐發(fā)生冷凝器散熱不良，進而造成壓縮機高壓側(cè)的壓力過高，并恐導(dǎo)致壓縮機過載而電力跳脫，從而中斷冷凍系統(tǒng)的運作。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明之目的在于提供一種能控制系統(tǒng)之壓力平衡并避免壓縮機過載而跳機的冷凍系統(tǒng)。

本發(fā)明之另一目的在于提供一種供安裝至冷凍系統(tǒng)的壓力平衡控制裝置。

為達到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種具有壓力自動平衡功能的冷凍系統(tǒng)，包括一冷凝單元，一第一冷媒輸送管路，及一壓力平衡控制裝置。

冷凝單元用以提供一呈液態(tài)的冷媒。

第一冷媒輸送管路用以接收冷凝單元的冷媒并將冷媒輸送至一蒸發(fā)器，以在蒸發(fā)器進行液態(tài)至氣態(tài)轉(zhuǎn)換。

壓力平衡控制裝置包括一溫度控制單元、一第一冷媒控制閥，及一冷媒供 應(yīng)開關(guān)器。

溫度控制單元用來判斷蒸發(fā)器的溫度是否異常并產(chǎn)生一調(diào)溫觸發(fā)信號，且調(diào)溫觸發(fā)信號在一調(diào)溫準(zhǔn)位及一非調(diào)溫準(zhǔn)位變換。

第一冷媒控制閥設(shè)置在第一冷媒輸送管路，并根據(jù)是否接收到一閥門開啟信號以決定是否使來自冷凝單元的冷媒輸送至第一冷媒輸送管路。

冷媒供應(yīng)開關(guān)器電性連接溫度控制單元與第一冷媒控制閥，以接收來自溫度控制單元的調(diào)溫觸發(fā)信號，并根據(jù)調(diào)溫觸發(fā)信號的準(zhǔn)位以決定是否輸出閥門開啟信號至第一冷媒控制閥。

本發(fā)明之功效在于：當(dāng)溫度控制單元判斷蒸發(fā)器的溫度異常且冷媒供應(yīng)開關(guān)器所接收的調(diào)溫觸發(fā)信號處于調(diào)溫準(zhǔn)位，冷媒供應(yīng)開關(guān)器不輸出閥門開啟信號至第一冷媒控制閥，以致第一冷媒控制閥關(guān)閉，而阻斷來自冷凝單元的冷媒輸送至第一冷媒輸送管路。

附圖說明

本發(fā)明之其他的特征及功效，將于參照圖式的實施方式中清楚地呈現(xiàn)，其中：

圖1是本發(fā)明冷凍系統(tǒng)第一實施例的方塊圖；

圖2是第一實施例冷媒供應(yīng)開關(guān)器的電路圖；

圖3是本發(fā)明冷凍系統(tǒng)第二實施例的方塊圖；及

圖4是第二實施例冷媒供應(yīng)開關(guān)器的電路圖。

【符號說明】

1冷凝單元342第二接點

11壓縮機343第三接點

12冷凝器344控制接點

13冷媒控制器345第四接點

2蒸發(fā)器347電源接點

21第一冷媒輸送管路348電源接點

22第二冷媒輸送管路35第二切換開關(guān)

3壓力平衡控制裝置351第五接點

31第一冷媒控制閥352第六接點

32溫度控制單元353第七接點

321溫度偵測器354控制接點

322溫度控制器355電源接點

323電熱器36第二冷媒控制閥

324熱控開關(guān)37壓力控制單元

33冷媒供應(yīng)開關(guān)器371壓力偵測器

34第一切換開關(guān)372壓控開關(guān)

341第一接點n節(jié)點

具體實施方式

在本發(fā)明被詳細(xì)描述之前，應(yīng)當(dāng)注意在以下的說明內(nèi)容中，類似的組件是以相同的編號來表示。

參閱圖1，本發(fā)明具有壓力平衡功能之冷凍系統(tǒng)的一第一實施例，包括一冷凝單元1、一蒸發(fā)器2、一第一冷媒輸送管路21，及一壓力平衡控制裝置3。

冷凝單元1用以提供一呈液態(tài)的冷媒并包括一壓縮機11、一冷凝器12，及一冷媒控制器13。壓縮機11用以將冷媒壓縮輸出成為高溫高壓的氣體，而冷凝器12使高溫高壓之氣態(tài)冷媒散熱為低溫高壓液態(tài)冷媒，并使此液態(tài)冷媒繼續(xù)朝向冷媒控制器13輸送，冷媒控制器13是產(chǎn)生減壓的效果，使所述低溫高壓的液態(tài)冷媒成為低溫低壓的液態(tài)冷媒并輸出。冷媒控制器13可為毛細(xì)管、自動膨脹閥、電子式膨脹閥等。

第一冷媒輸送管路21用以接收冷凝單元1的冷媒并將冷媒輸送至蒸發(fā)器2，以在蒸發(fā)器2進行液態(tài)至氣態(tài)轉(zhuǎn)換。第一冷媒輸送管路21連接于冷媒控制器13及蒸發(fā)器2之間，以接收來自冷媒控制器13減壓后的液態(tài)冷媒，并將之輸送至 蒸發(fā)器2。低溫低壓的冷媒液在蒸發(fā)器2蒸發(fā)吸熱汽化后，回流到冷凝單元1的壓縮機11。

壓力平衡控制裝置3包括一第一冷媒控制閥31、一溫度控制單元32，及一冷媒供應(yīng)開關(guān)器33。

第一冷媒控制閥31設(shè)置在冷凝單元1的冷媒控制器13與蒸發(fā)器2間的第一冷媒輸送管路21上，并根據(jù)是否接收到一閥門開啟信號，以決定是否使來自冷媒控制器13的冷媒輸送至第一冷媒輸送管路21。當(dāng)?shù)谝焕涿娇刂崎y31接收到閥門開啟信號，則使冷媒輸送至第一冷媒輸送管路21；反之，若未接收到閥門開啟信號，則阻斷來自冷媒控制器13的冷媒輸送至第一冷媒輸送管路21。

溫度控制單元32產(chǎn)生閥門開啟信號，并且溫度控制單元32更用以判斷蒸發(fā)器2的溫度是否異常，來產(chǎn)生一調(diào)溫觸發(fā)信號，且調(diào)溫觸發(fā)信號在一調(diào)溫準(zhǔn)位及一非調(diào)溫準(zhǔn)位變換。

具體而言，溫度控制單元32包括一溫度偵測器321、一溫度控制器322、一電熱器323，及一熱控開關(guān)324。溫度偵測器321連接于蒸發(fā)器2并用以偵測出蒸發(fā)器2的溫度。溫度控制器322例如一pid控制器，根據(jù)蒸發(fā)器2的溫度與一用戶所欲之蒸發(fā)器的設(shè)定溫度，產(chǎn)生閥門開啟信號及一熱能控制信號。電熱器323根據(jù)調(diào)溫觸發(fā)信號的準(zhǔn)位而提供或中斷電熱能至蒸發(fā)器2，當(dāng)調(diào)溫觸發(fā)信號處于調(diào)溫準(zhǔn)位，電熱器323提供電熱能，當(dāng)調(diào)溫觸發(fā)準(zhǔn)位處于非調(diào)溫準(zhǔn)位，電熱器323中斷電熱能的供應(yīng)。熱控開關(guān)324例如一固態(tài)繼電器(ssr)，電性連接溫度控制器322與電熱器323，并根據(jù)溫度控制器323的熱能控制信號的控制，而產(chǎn)生調(diào)溫觸發(fā)信號于調(diào)溫準(zhǔn)位及非調(diào)溫準(zhǔn)位的其中一者。其中，調(diào)溫準(zhǔn)位例如邏輯1，亦即熱控開關(guān)324導(dǎo)通，非調(diào)溫準(zhǔn)位例如邏輯0，亦即熱控開關(guān)324不導(dǎo)通，也就是說，熱控開關(guān)324會根據(jù)溫度控制器322的熱能控制信號的控制，操作于導(dǎo)通與不導(dǎo)通的其中之一，而對應(yīng)產(chǎn)生調(diào)溫準(zhǔn)位與非調(diào)溫準(zhǔn)位的其中之一，使得電熱器324對應(yīng)的提供或中斷電熱能至蒸發(fā)器2。

同時參閱圖1與圖2，冷媒供應(yīng)開關(guān)器33電性連接溫度控制單元32與第一冷媒控制閥31，以接收來自溫度控制單元32的調(diào)溫觸發(fā)信號，并根據(jù)調(diào)溫觸發(fā)信號的準(zhǔn)位以決定是否輸出閥門開啟信號至第一冷媒控制閥31。在本實施例中， 冷媒供應(yīng)開關(guān)器33包括一第一切換開關(guān)34，且第一切換開關(guān)34例如為一繼電器開關(guān)(relay)，并具有一第一接點341、一第二接點342、一第三接點343、一控制接點344、一第四接點345、一電源接點347，及一電源接點348。第一接點341電性連接第一冷媒控制閥31的n相端并用以輸出閥門開啟信號。第二接點342電性連接溫度控制單元32的溫度控制器322以接收來自溫度控制器322的閥門開啟信號。第三接點343為浮接。第四接點345電性連接第一冷媒控制閥31的l相端。電源接點347電性連接l相電源。電源接點348電性連接l相電源?？刂平狱c344電性連接溫度控制單元32的熱控開關(guān)324以接收調(diào)溫觸發(fā)信號，并根據(jù)調(diào)溫觸發(fā)信號的準(zhǔn)位，來選擇性建立第二接點342與第一接點341及第三接點343其中一者的電性連接，而使閥門開啟信號經(jīng)由第二接點342傳遞到第一接點341與第三接點343其中的一者。

本發(fā)明冷凍系統(tǒng)達成壓力平衡的具體技術(shù)為：當(dāng)溫度控制單元32的溫度控制器322判斷蒸發(fā)器2的溫度異常，并且冷媒供應(yīng)開關(guān)器33的第一切換開關(guān)34的控制接點344所接收的調(diào)溫觸發(fā)信號處于調(diào)溫準(zhǔn)位，第一切換開關(guān)34建立第二接點342與第三接點343的電性連接，如此一來，第二接點342所接收的閥門開啟信號不輸出至第一冷媒控制閥31，以致于第一冷媒控制閥31關(guān)閉，而阻斷來自冷凝單元1的冷媒輸送至第一冷媒輸送管路21。

更詳細(xì)來說，例如溫度控制器322根據(jù)溫度偵測器321所偵測到的溫度，判斷蒸發(fā)器2的溫度低于用戶所欲之設(shè)定溫度時，產(chǎn)生熱能控制信號來控制熱控開關(guān)324的調(diào)溫觸發(fā)信號處于調(diào)溫準(zhǔn)位，電熱器323接收調(diào)溫準(zhǔn)位的調(diào)溫觸發(fā)信號即提供電熱能至蒸發(fā)器2，在此同時，第一冷媒控制閥31阻斷冷媒輸送至第一冷媒輸送管路21，如此一來，在蒸發(fā)器2接收電熱能以升溫至設(shè)定溫度時，第一冷媒輸送管路21不會輸送冷媒，因此蒸發(fā)器2不會同時接收電熱能及接收冷媒，避免在升溫時又接收冷媒進行蒸發(fā)作用，如此便能避免大量余熱返回制冷循環(huán)以致冷凝器12散熱不良，不致使壓縮機11高壓側(cè)的壓力過高，因而能控制系統(tǒng)之壓力平衡并使壓縮機11不致過載而跳機。同理，例如溫度控制器322判斷蒸發(fā)器2的溫度高于設(shè)定溫度時，藉熱能控制信號控制熱控開關(guān)324的調(diào)溫觸發(fā)信號處于非調(diào)溫準(zhǔn)位，第一切換開關(guān)34建立第二接點342與第一接 點341的電性連接，而使溫度控制器322的閥門開啟信號經(jīng)由第一接點341輸出到第一冷媒控制閥31，以致第一冷媒控制閥31開啟并使冷媒輸送，同時電熱器323中斷電熱能供應(yīng)至蒸發(fā)器2，避免蒸發(fā)器2同時接收冷媒及接收電熱能進行蒸發(fā)作用，故同樣能達到本發(fā)明冷凍系統(tǒng)壓力平衡的目的。

參閱圖3，本發(fā)明冷凍系統(tǒng)的壓力平衡控制裝置一第二實施例，與第一實施例的差別在于：冷凍系統(tǒng)還包括一第二冷媒輸送管路22，且壓力平衡控制裝置3還包括一第二冷媒控制閥36，及一壓力控制單元37。并且在第二實施例中，冷媒供應(yīng)開關(guān)器33還包括一第二切換開關(guān)35。

第二冷媒輸送管路22用以接收來自冷凝單元1的冷媒控制器13的一第二流量的冷媒，并輸送至蒸發(fā)器2進行液態(tài)至氣態(tài)轉(zhuǎn)換，第一冷媒輸送管路21則是接收一第一流量的冷媒，并且第二流量小于第一流量。

第二冷媒控制閥36設(shè)置在冷媒控制器13與蒸發(fā)器2間的第二冷媒輸送管路22，并根據(jù)是否接收到閥門開啟信號以決定是否使來自冷媒控制器13的冷媒輸送至第二冷媒輸送管路22。

壓力控制單元37電性連接冷媒供應(yīng)開關(guān)器33的第二切換開關(guān)35，用來判斷冷凝單元1的系統(tǒng)壓力是否異常并據(jù)以產(chǎn)生一壓力觸發(fā)信號至冷媒供應(yīng)開關(guān)器33的第二切換開關(guān)35，且壓力觸發(fā)信號在一過壓準(zhǔn)位及一非過壓準(zhǔn)位變換。詳細(xì)來說，壓力控制單元37包括一壓力偵測器371，及一壓控開關(guān)372。壓力偵測器371安裝至壓縮機11及冷凝器12之間，例如圖3所示的節(jié)點n，以偵測冷媒壓力，并產(chǎn)生一壓力偵測值。壓控開關(guān)372電性連接壓力偵測器371及冷媒供應(yīng)開關(guān)器33的第二切換開關(guān)35，并根據(jù)壓力偵測器371的壓力偵測值，來決定壓力觸發(fā)信號的準(zhǔn)位。當(dāng)壓控開關(guān)372所接收的壓力偵測值達到一上限值，壓控開關(guān)372輸出壓力觸發(fā)信號于過壓準(zhǔn)位。當(dāng)壓控開關(guān)372所接收的壓力偵測值達到一下限值，壓控開關(guān)372輸出壓力觸發(fā)信號于非過壓準(zhǔn)位。其中，過壓準(zhǔn)位例如邏輯1，非過壓準(zhǔn)位例如邏輯0，也就是說，壓控開關(guān)372會根據(jù)壓力偵測值達到上限值，例如300psi，及達到下限值，例如200psi時，操作于導(dǎo)通及不導(dǎo)通的其中之一，而對應(yīng)產(chǎn)生過壓準(zhǔn)位與非過壓準(zhǔn)位其中一者。

同時參閱圖3與圖4，冷媒供應(yīng)開關(guān)器33的第一切換開關(guān)34如第一實施例 所述，具有第一接點341、第二接點342、第三接點343、控制接點344、第四接點345。第一接點341電性連接第一冷媒控制閥31的n相端以及第二冷媒控制閥36的n相端，第二接點342電性連接溫度控制單元32的溫度控制器322以接收來自溫度控制器322的閥門開啟信號，第四接點345用以輸出閥門開啟信號。

冷媒供應(yīng)開關(guān)器33的第二切換開關(guān)35具有一第五接點351、一第六接點352、一第七接點353、一控制接點354，及一電源接點355。第五接點351電性連接第一切換開關(guān)34的第四接點345以接收閥門開啟信號。第六接點352電性連接第一冷媒控制閥31的l相端，并且在與第五接點351建立電性連接時，輸出閥門開啟信號至第一冷媒控制閥31。第七接點353電性連接第二冷媒控制閥36的l相端，并且在與第五接點351建立電性連接時，輸出閥門開啟信號至第二冷媒控制閥36。電源接點355電性連接l相電源?？刂平狱c354電性連接壓力控制單元37的壓控開關(guān)372，并根據(jù)壓力觸發(fā)信號的準(zhǔn)位，來選擇性建立第五接點351與第六接點352及第七接點353其中一者的電性連接，而使閥門開啟信號經(jīng)由第五接點351傳遞到第六接點352與第七接點353其中的一者。

在第二實施例中，冷凍系統(tǒng)的壓力平衡控制裝置3更用來控制系統(tǒng)的壓力平衡，其具體技術(shù)為：當(dāng)壓力控制單元37判斷冷凝單元1(例如圖3所示的節(jié)點n)的壓力異常且冷媒供應(yīng)開關(guān)器33的第二切換開關(guān)35所接收的壓力觸發(fā)信號處于過壓準(zhǔn)位，冷媒供應(yīng)開關(guān)器33的第二切換開關(guān)35不輸出閥門開啟信號至第一冷媒控制閥31，并輸出閥門開啟信號至第二冷媒控制閥36，以致第二冷媒控制閥36開啟并將第二流量的冷媒輸送至第二冷媒輸送管路22。更詳細(xì)來說，當(dāng)熱控開關(guān)324所輸出的調(diào)溫觸發(fā)信號處于調(diào)溫準(zhǔn)位，第一切換開關(guān)34的第二接點342傳遞閥門開啟信號至第一接點341并且第四接點345輸出閥門開啟信號，此時，例如壓力偵測器371偵測到壓縮機11與冷凝器12之間的壓力達到上限值(例如300psi)時，壓控開關(guān)372產(chǎn)生壓力觸發(fā)信號于過壓準(zhǔn)位且第二切換開關(guān)35的控制接點354接收到處于過壓準(zhǔn)位的壓力觸發(fā)信號，第二切換開關(guān)35建立第五接點351與第七接點353的電性連接，以致第二冷媒控制閥36接收到閥門開啟信號而開啟，并將第二流量的冷媒輸送至第二冷媒輸送管路22， 同時，第一冷媒控制閥31因為沒有接收到閥門開啟信號而關(guān)閉，因而阻斷第一流量的冷媒輸送，如此一來，僅允許流量較小的冷媒流量輸送至蒸發(fā)器2，而能減少系統(tǒng)的壓力增加，并能避免蒸發(fā)器2同時接收大量冷媒及接收電熱能進行蒸發(fā)作用，不致產(chǎn)生大量余熱而造成系統(tǒng)散熱不良，進而能同時達到系統(tǒng)的壓力平衡并使壓縮機11不致過載而跳機。同理可知，例如壓力偵測器371偵測到壓縮機11與冷凝器12之間的壓力達到下限值(例如200psi)時，壓控開關(guān)372產(chǎn)生壓力觸發(fā)信號于非過壓準(zhǔn)位且第二切換開關(guān)35的控制接點354接收到處于非過壓準(zhǔn)位的壓力觸發(fā)信號，第二切換開關(guān)35建立第五接點351與第六接點352的電性連接，以致第一冷媒控制閥31接收到閥門開啟信號并使第一流量的冷媒輸送至第一冷媒輸送管路21，同時，第二冷媒控制閥36因為沒有接收到閥門開啟信號而關(guān)閉，因而阻斷第二流量的冷媒輸送，因而能允許流量較大的冷媒經(jīng)由第一冷媒控制閥31、第一冷媒輸送管路21輸送至蒸發(fā)器2，以快速達到冷卻及提高冷凍負(fù)載之效。

由以上說明可知，本發(fā)明冷凍系統(tǒng)的壓力平衡控制裝置3，能在溫度控制器321判斷蒸發(fā)器2的溫度過低(或過高)，而靠電熱器323供應(yīng)(或中斷)電熱能，使得蒸發(fā)器2升溫(或降溫)至使用者所欲之設(shè)定溫度時，配合冷媒供應(yīng)開關(guān)器33的第一切換開關(guān)34的切換操作，來控制第一冷媒控制閥31關(guān)閉(或開啟)，而對應(yīng)地阻斷(或開放)冷媒輸送，以避免蒸發(fā)器2同時接收冷媒和電熱能進行蒸發(fā)作用。此外，更能安裝用以輸送小流量的冷媒的第二冷媒輸送管路22及對應(yīng)的第二冷媒控制閥36，并配合冷媒供應(yīng)開關(guān)器33的第二切換開關(guān)35的切換操作，而在系統(tǒng)過壓時控制使第一冷媒控制閥31關(guān)閉，僅允許較小流量的冷媒輸送，及在偵測到非過壓時控制使第二冷媒控制閥36關(guān)閉，而能允許較大流量的冷媒輸送，藉此，控制冷凍系統(tǒng)能達到壓力平衡，并使壓縮機11不致過載而跳機，故確實能達成本發(fā)明之目的。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。