專利名稱：控制u形盤管蒸發(fā)器冷凍劑供給量的一種方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種裝置及其設(shè)備，對(duì)于具有一個(gè)或幾個(gè)U形盤管蒸發(fā)器因熱負(fù)荷等變化而常常變化的冷藏裝置，依靠自動(dòng)地及時(shí)地與冷藏裝置工作情況相對(duì)應(yīng)來(lái)控制冷凍劑的供給量。尤其是關(guān)于低溫冷藏裝置，采用本發(fā)明后，該裝置就不會(huì)有諸如大緩沖罐占用空間多的缺點(diǎn)，或者冷凍液泵的動(dòng)力會(huì)起熱負(fù)荷作用的缺點(diǎn)。
有一些傳統(tǒng)的裝置可用來(lái)控制U形盤管蒸發(fā)器的冷凍劑供給量。早期的是如圖2所示的帶恒溫膨脹閥的一種。近期的是如圖3所示的帶冷凍液強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)的一種。
早期的裝置包括有裝在蒸發(fā)器28輸出管29上的檢測(cè)冷凍劑溫度的傳感器30，連接恒溫膨脹閥32和相當(dāng)于所測(cè)溫度的傳感器30的毛細(xì)管31，在所述膨脹閥內(nèi)部的膜片33，過(guò)熱調(diào)節(jié)螺釘34a，流孔37，閥桿35a，閥瓣35和閥座36。與膜片33等相連的閥瓣35借助于閥桿35a從閥座36推開(kāi)，流孔37的開(kāi)口度取決于壓力的平衡，包括以膜片33為界限從傳感器30來(lái)的壓力(封裝氣體的飽和壓力)P1，P1傳輸?shù)脚蛎涢y32，還有過(guò)熱調(diào)節(jié)彈簧34的壓力PS以及流孔37輸出側(cè)膨脹后的壓力PL，即PS+PL。
于是流量就取決于壓力降△P＝PH-PL，同時(shí)冷凍劑即被供給到蒸發(fā)器28。這里PH是冷凍劑在所述流孔37輸入側(cè)的高壓壓力。
帶有冷凍液強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)的一種，如圖3所示包括有壓縮機(jī)38，冷凝器39，儲(chǔ)罐40，調(diào)節(jié)閥41，大型壓力容器42，冷凍液泵43，流量調(diào)節(jié)閥44和U形盤管蒸發(fā)器45。
從儲(chǔ)罐40來(lái)的高壓冷凍液由調(diào)節(jié)閥41減壓並存儲(chǔ)在壓力容器42中。所述壓力容器42中的低壓冷凍液經(jīng)過(guò)流量調(diào)節(jié)閥44由冷凍液泵43送到一個(gè)或幾個(gè)U形盤管蒸發(fā)器45。
本發(fā)明的目的是提供U形盤管蒸發(fā)器中冷凍劑供給量控制的一種方法和設(shè)備，它具有下列優(yōu)點(diǎn)。
用恒溫膨脹閥能夠依照熱負(fù)荷的瞬時(shí)變化及時(shí)地非常靈活地控制冷凍劑的供給量。采用本發(fā)明，該系統(tǒng)沒(méi)有冷凍劑返回到壓縮機(jī)38的危險(xiǎn)。它能夠按照冷藏裝置熱負(fù)荷的變化精確調(diào)節(jié)流量。尤其對(duì)于低溫冷藏裝置，它不需為大的緩沖罐等占用大量空間來(lái)存儲(chǔ)減壓的冷凍劑或者由冷凍劑泵43強(qiáng)制送回的冷凍劑，就能調(diào)節(jié)和控制每一個(gè)U形盤管蒸發(fā)器的冷凍劑的量。
附圖表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。


圖1是一幅管路框圖，表示本發(fā)明的設(shè)備略圖。
圖2和圖3表示傳統(tǒng)的裝置，圖2是一幅說(shuō)明圖，表示采用恒溫膨脹閥時(shí)的主要部份。
圖3是冷凍液強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)的簡(jiǎn)要管路框圖。
下面是對(duì)表示本發(fā)明實(shí)施例的附圖的詳細(xì)解釋。
1是U形盤管蒸發(fā)器，它具有連接成幾排形如U形盤管的導(dǎo)熱管2。這些導(dǎo)熱管在低溫箱3的頂板、墻板和底板上裝設(shè)成幾排，低溫箱是按要求用隔熱墻板3a圍成的。導(dǎo)熱管的長(zhǎng)度根據(jù)管子裝設(shè)位置的區(qū)域而有所不同。
4是所述聯(lián)管頭的集流管。也可以把聯(lián)管頭4設(shè)置在低溫箱3的外面。5是壓縮機(jī)，它從吸入口5a吸入已與低溫箱3中的空氣進(jìn)行過(guò)熱交換的低壓冷凍劑氣體，再?gòu)呐懦隹?b排出高溫高壓的冷凍劑氣體。
6是壓縮機(jī)5的吸入口5a與聯(lián)管頭4的集流管4a相連接的吸入管。
8是帶有水冷卻系統(tǒng)的冷凝器，它通過(guò)排出管7與壓縮機(jī)5的排出口5b相連接，輸送冷卻水進(jìn)入設(shè)在冷凝器8中的導(dǎo)熱管9，把從壓縮機(jī)5來(lái)的高溫高壓冷凍劑氣體冷卻成為高壓冷凍滾。
9a是冷凝器8中導(dǎo)熱管9的冷卻水入口，9b是導(dǎo)熱管的出口。
10是儲(chǔ)罐，它和冷凝器8相連接，從冷凝器8接受並儲(chǔ)存高壓冷凍液。
11是一個(gè)液體管道，它把儲(chǔ)罐10和液體供給聯(lián)管頭12連接起來(lái)，將儲(chǔ)罐10中儲(chǔ)存的高壓冷凍液引入液體供給聯(lián)管頭12。
13是設(shè)置在每一個(gè)分流管12a上的膨脹閥，它把來(lái)自液體供給聯(lián)管頭12的高壓冷凍液分配到每一個(gè)分流管12a。所述冷凍液按照膨脹閥的開(kāi)口度噴出，從而得到低溫低壓的冷凍液。每個(gè)分流管12a與上述U形盤管蒸發(fā)器1的各冷凍劑入口1b相連接，把低溫低壓的冷凍液引入狀如U形盤管的導(dǎo)熱管2。
14是安裝在靠近冷凍劑出口1a的傳感器S2，15是安裝在靠近中部的傳感器Se。
16和17分別是溫度和壓力的傳感器。它們都是安裝在所述蒸發(fā)器冷凍劑出口1a的聯(lián)管頭集流管4a和壓縮機(jī)5的吸入口5a之間的吸入管6上面。
這些分別是在吸入管6上檢測(cè)冷凍劑溫度的傳感器Ss和把在吸入管6上檢測(cè)的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換(計(jì)算)成冷凍劑飽和溫度的傳感器S1。
18和19是安裝在冷凝器8的冷卻水入口9a和出口9b處的溫度傳感器。它們被稱為檢測(cè)冷卻水入口溫度的傳感器SW1和檢測(cè)出口溫度的傳感器SW2，20是由計(jì)算機(jī)構(gòu)成的控制器。S2傳感器14、Se傳感器15、Ss傳感器16和S1傳感器17和傳感器18、19是經(jīng)過(guò)導(dǎo)線21、22、23、24、25和26與它們相應(yīng)的輸入端連接的。其輸出端經(jīng)過(guò)導(dǎo)線27與安裝在每一個(gè)U形盤管蒸發(fā)器冷凍劑入口處的各膨脹閥13相連接。
各膨脹閥13的開(kāi)口度是由傳感器S2(14)、Se(15)、Ss(16)的溫度所輸入的信號(hào)，從S1傳感器17把壓力轉(zhuǎn)換為冷凍劑飽和溫度的輸入信號(hào)，以及從SW1(18)和SW2(19)的溫度輸入信號(hào)分別控制的。
借助于傳感器SW1(18)和SW2(19)，控制器20由檢測(cè)冷凝器8的冷卻水入口9a和出口9b的溫度來(lái)控制各膨脹閥的開(kāi)口度。在開(kāi)始排放冷凍液之前，控制器啟動(dòng)冷凝器8的冷卻水循環(huán)的冷卻水泵(圖中未示出)。用導(dǎo)線25和26輸入溫度信號(hào)。在所述的啟動(dòng)期間，予先計(jì)算冷凝壓力並將冷凝壓力經(jīng)導(dǎo)線27輸出到各膨脹閥13，這樣與壓縮機(jī)5的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(圖中未示出)額定電流相對(duì)應(yīng)的冷凍劑數(shù)量就會(huì)從膨脹閥13供給，從而分別控制各膨脹閥13的開(kāi)口度。
這里采用控制器20，各U形盤管蒸發(fā)器的S2傳感器14和Se傳感器15即可檢測(cè)蒸發(fā)器1的冷凍劑出口1a處和靠近中部A處的冷凍劑溫度。冷凍劑總是到達(dá)安裝Se傳感器15的位置。冷凍劑的流量在冷凍劑到達(dá)15時(shí)的位置處被控制。按予編程序，冷凍液在某種程度上過(guò)量，冷凍液將到達(dá)安裝S2傳感器14的位置。
在安裝S2傳感器14處有過(guò)量冷凍液的情況下，有程序使各膨脹閥13的開(kāi)口度由吸入管6的Ss傳感器16的溫度信號(hào)作調(diào)整以精確調(diào)節(jié)冷凍劑的供給量。
此外，控制器20中還有程序使得通過(guò)吸入管6的S1傳感器17檢測(cè)並輸入蒸發(fā)器1中的冷凍劑壓力就能夠計(jì)算出致冷飽和溫度。
用所述致冷飽和溫度作為標(biāo)準(zhǔn)溫度來(lái)判斷上述傳感器S2、Se和Ss測(cè)得冷凍劑溫度的過(guò)熱。由控制器20與各自溫度比較后的輸出來(lái)調(diào)節(jié)各膨脹閥13的開(kāi)口度，以控制通往各U形盤管蒸發(fā)器冷凍劑的適當(dāng)供給量，既不過(guò)多，也不過(guò)少。
權(quán)利要求
1.控制U形盤管蒸發(fā)器冷凍劑供給量的一種方法。這種方法用于帶有一個(gè)或幾個(gè)U形盤管蒸發(fā)器的冷藏裝置，蒸發(fā)器有一個(gè)各冷凍劑出口的集流管，它經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)、冷凝器和儲(chǔ)罐，由各個(gè)膨脹閥連接到各U形盤管蒸發(fā)器的冷凍劑入口，其特征在于幾個(gè)位于接近中部和所述U形盤管蒸發(fā)器各冷凍劑出口之間的導(dǎo)熱管的冷凍劑溫度，位于由從集流管到壓縮機(jī)吸入管的冷凍劑出口的冷凍劑溫度和壓力，都輸入到有計(jì)算機(jī)的控制器中，有關(guān)的溫度和壓力信號(hào)被予定的計(jì)算機(jī)程序計(jì)算，來(lái)調(diào)節(jié)各U形盤管蒸發(fā)器冷凍劑入口處的上述膨脹閥的開(kāi)口度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制U形盤管蒸發(fā)器冷凍劑供給量的一種方法。其特征在于或是把冷凝器中冷卻水的入口或者出口溫度或是把所述入口和出口的溫度差輸入有計(jì)算機(jī)的控制器。U形盤管蒸發(fā)器冷凍劑入口處膨脹閥的開(kāi)口度就得到校正和調(diào)節(jié)，從而分別地校正和調(diào)節(jié)各蒸發(fā)器的冷凍劑供給量。
3.控制U形盤管蒸發(fā)器冷凍劑供給量的一種設(shè)備。其特征在于在所述從各U形盤管蒸發(fā)器接近中部到所述蒸發(fā)器各冷凍劑出口的導(dǎo)熱管上設(shè)置幾個(gè)溫度傳感器。在聯(lián)管頭的集流管和壓縮機(jī)吸入管之間設(shè)置一個(gè)溫度傳感器和一個(gè)壓力傳感器，它們?cè)儆蓪?dǎo)線連接到有計(jì)算機(jī)的控制器，並用導(dǎo)線把各U形盤管蒸發(fā)器冷凍劑入口處的膨脹閥和所述控制器連接起來(lái)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制U形盤管蒸發(fā)器冷凍劑供給量的一種設(shè)備。其特征在于或是在冷凝器的冷卻水入口或者出口設(shè)置一個(gè)溫度傳感器，或是在它們兩處都設(shè)置溫度傳感器，以分別檢測(cè)冷卻水入口和出口處的冷卻水溫度或者檢測(cè)冷卻水入口和出口之間的冷卻水溫度差。上述溫度傳感器和有計(jì)算機(jī)的控制器是用導(dǎo)線連通的，從而校正和調(diào)節(jié)設(shè)置在各U形盤管蒸發(fā)器入口處膨脹閥的開(kāi)口度。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種方法，利用它能相應(yīng)于熱負(fù)荷變化來(lái)控制冷凍劑供給量，而且流入各U形盤管蒸發(fā)器的冷凍劑的量能夠用過(guò)熱度的變化來(lái)分別地自動(dòng)地調(diào)節(jié)和控制，尤其是關(guān)于低溫裝置，用它不需巨大空間而會(huì)帶來(lái)顯著的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F25B49/00GK1042406SQ8910205
公開(kāi)日1990年5月23日 申請(qǐng)日期1989年4月10日 優(yōu)先權(quán)日1988年11月2日
發(fā)明者山口繁, 巖切重俊, 安里守弧, 浜崎敏明 申請(qǐng)人:日新興業(yè)株式會(huì)社