具有自蒸发器接入制冷剂源的制冷剂降温和润滑系统技术方案

本发明专利技术大体涉及设备、系统和方法，该设备、系统和方法涉及对来自蒸发器的液体制冷剂接入以向制冷剂泵和泵管线供源，以对可为压缩机的一部分的运转部件，例如压缩机电机和压缩机轴承进行制冷和润滑，和/或使例如可调节的或变频驱动器的驱动器进行降温。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有自蒸发器接入制冷剂源的制冷剂降温和润滑系统
本公开涉及供热、通风与空调(“HVAC”)或制冷系统，该系统诸如可包括冷却器；并且更具体而言，本专利技术涉及提供制冷剂以对该系统进行降温，诸如用于对可为压缩机的一部分的运转部件进行降温，例如对压缩机电机和压缩机轴承降温，和/或用于对例如可调节或变频驱动器等驱动器进行降温。大体而言，本文所描述的方法、系统和设备涉及：接入来自蒸发器的液体制冷剂以向制冷剂泵和泵管线供源(source)，以对可为压缩机的一部分的运转部件降温和润滑，该运转部件例如压缩机电机和压缩机轴承，和/或用于对例如可调节或变频驱动器等驱动器进行降温。
技术介绍
诸如可包括冷却器的HVAC或制冷系统可包括压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀装置。在HVAC或制冷系统的降温周期中，压缩机可压缩制冷剂蒸汽，并且压缩的制冷剂蒸汽可被引导至冷凝器，以冷凝成液体制冷剂。液体制冷剂然后可被膨胀装置膨胀，并且被引导至蒸发器中。冷却器系统通常结合制冷回路的标准组件，以提供冷却水用于对诸如像建筑空间进行降温。典型的制冷回路包括压缩机，其用于压缩制冷剂气体；冷凝器，其用于将压缩的制冷剂冷凝成液体；以及蒸发器，其利用液体制冷剂来对水进行降温。冷却的水然后可泵送至用于期望的最终用途的位置。HVAC或制冷系统的组件(诸如压缩机)可包括运转部件，并且因此在运行期间可需要润滑。诸如油的润滑剂通常在HVAC或制冷系统中用于对运转部件进行润滑。
技术实现思路
在一些HVAC或制冷系统中，液体制冷剂可作为润滑剂用于具有运转部件的组件，诸如压缩机的运转部件，包括压缩机中的电机和轴承。例如在冷却器关闭时，诸如在冷却器关闭之后或冷却器关闭的一段时间期间，制冷剂趋向于移动至蒸发器，因此液体制冷剂可定位在蒸发器中。启动时，可能存在这样一个问题：制冷剂泵是否被合适且适当的压差引发以便确定制冷剂流动通过制冷剂泵。这在例如启动无油冷却器的压缩机之前可能是重要的。如果不存在适当的压差，那么冷却器的运转部件(诸如压缩机中的轴承、其电机和驱动器)可能无法适当运行，可能存在损坏的风险，并且由于制冷剂降温以及压缩机的润滑不足或无效，冷却器整体可能不会以所需的效率运作。要启动冷却器，可能需要对泵进行引发。通过关闭冷凝器水泵，可将制冷剂泵引发，并且可例如从蒸发器开始供应(sourcing)，以建立制冷剂流量和适当的压差。可获得关于存在适当压差的信号，以便允许制冷剂被递送至制冷剂泵，并且使得压缩机以及冷凝器水泵能启动。虽然此解决方案可能可行，但是如果例如HVAC或制冷系统具有多个冷却器，那么关闭冷凝器水泵并不总是实用的，并且根据系统设计，系统的某些区域可能会受到影响。可进行改进，以在启动期间向运转部件提供液体制冷剂。大体而言，描述的设备、系统和方法涉及：接入来自蒸发器的液体制冷剂以向制冷剂泵和泵管线供源，以对可为压缩机的一部分的运转部件降温和润滑，该运转部件例如压缩机电机和压缩机轴承，和/或用于对例如可调节或变频驱动器等驱动器进行降温。例如，在压缩机的启动或重新启动期间，可通过打开蒸发器源管线上的源阀来从蒸发器获得液体制冷剂。一旦给出存在适当压差的确认，例如Δp，那么可通过使用从一个或多个适当定位的压力传感器(例如沿制冷剂泵管线)接收信号的单元控制器来完成此确认。一旦确定了Δp，在一些实例中该Δp可能为约2psi，那么可能存在以下确认：将有足够的制冷剂流动至压缩机，因此液体制冷剂可流至可能需要润滑的部件。然后，单元控制器可启动压缩机。启动压缩机之后，可能存在来自冷凝器运行的液体制冷剂，以使得单元控制器可关闭蒸发器源管线上的源阀并打开冷凝器源管线上的源阀，以使得可自冷凝器供应液体制冷剂。在下文中，术语“源阀”大体上指代允许或不允许制冷剂进入制冷剂泵和制冷剂泵管线的流量控制装置。在一些实施例中，任意一个或多个源阀可为由单元控制器控制的电磁阀。在一个实施例中，蒸发器接入口邻近蒸发器壳体的较低部分设置，并通过该蒸发器壳体流体连接至出口。该蒸发器接入口可使得液体制冷剂能自蒸发器壳体供应至制冷剂泵管线和制冷剂泵。在一些实施例中，该蒸发器接入口设置于蒸发器的制冷剂分布器外部，且可设置在蒸发器壳体和/或制冷剂分布器的纵向方向的相对中间部分处。在一些实施例中，该蒸发器接入口和出口可流体连接至制冷剂降温和润滑组件上。在一个实施例中，可在HVAC或制冷系统和/或HVAC或制冷单元(如水冷却器)中使用的制冷剂降温和润滑组件可包括冷凝器源管线、蒸发器源管线、制冷剂泵管线和制冷剂泵。冷凝器源管线和蒸发器源管线流体连接，并且可馈送至制冷剂泵管线中。制冷剂泵定位在制冷剂泵管线上，该制冷剂泵管线可连接至压缩机电机。在冷凝器源管线上，源阀设置为可具有打开状态和闭合状态。在蒸发器源管线上，源阀设置为可具有打开状态和闭合状态。冷凝器源管线上的源阀在闭合状态下被配置用于将冷凝器从制冷剂降温和润滑组件分离，诸如在压缩机启动条件期间进行，并且在打开状态下被配置用于允许制冷剂流从冷凝器流动通过冷凝器源管线。设置在冷凝器源管线上的源阀允许冷凝器被分离，诸如如果在运行时其水泵的作用，例如在启动时不会对压缩机的润滑和降温产生不利影响。对于术语“分离或分离的(decouple/decouples/decoupled)”，应了解的是，这些术语大体上指代和用作阻止流体从一个组件流至另一个组件。例如，将冷凝器从泵源管线或进料(feed)分离可通过以下方式实现：将流量控制装置(诸如沿冷凝器源管线)触发至断开状态，以阻止例如制冷剂蒸汽的流体流进入进料或源管线并进入泵，并阻止其流至泵。这种效果可有助于避免或至少减少喷射(educator)/射流状或加速的流体流，该流体流容易将蒸汽带入至相对较低或中等压力流中(例如，将蒸汽带入吸入管线)，这对于泵运行可能是不理想的，例如可能造成泵气蚀。在一个实施例中，该蒸发器源管线可流体连接至蒸发器接入口以使得能连接制冷剂降温和润滑组件。通过参考以下详细描述和附图，流体管理方法的其它特征和方面将变得显而易见。附图说明现在对附图进行参考，其中相同的参考编号在全文中表示相同部件。图1示出根据一个实施例的冷却器(具体而言，离心式水冷却器)的一个实例的立体图；图2示出可作为冷却器系统或单元的一部分的制冷剂降温和润滑组件的一个实施例；图3A显示了蒸发器接入口的一个实施例，该蒸发器接入口可用于制冷剂冷却和润滑组件和冷却器中；图3B示出了图3A的蒸发器接入口的侧视图。具体实施方式诸如可包括冷却器系统的HVAC或制冷系统通常可包括具有运转部件的组件，例如压缩机。该运转部件通常需要适当润滑。润滑通常由诸如油的润滑剂提供。在一些HVAC或制冷系统中，润滑可由液体制冷剂提供。这种HVAC或制冷系统有时被称为无油系统。在该无油系统中，液体制冷剂可被引导至运转部件的表面，以进行润滑。当例如HVAC或制冷系统，诸如可包括从关闭周期开始的冷却器时，可进行改进，以将液体制冷剂引导至运转部件。压缩机的这种启动条件可由于，例如但不限于，如舒适降温应用中的周期性调度期间发生的关闭，和/或更大型系统方案中对一个或多个冷却器的维修或测试，和/或电力浪涌或电力中断。本文所公开的实施例描述了方法和系统，这些方法和系统涉及：接入来自蒸发器的液体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于HVAC系统的供热、通风、空调(HVAC)单元，包括：具有电机和驱动器的压缩机；流体连接至所述压缩机的冷凝器；流体连接至所述冷凝器的蒸发器；单元控制器；制冷剂降温和润滑组件，所述制冷剂降温和润滑组件包括：流体连接至所述冷凝器的冷凝器源管线，流体连接至所述蒸发器的蒸发器源管线，流体连接至所述冷凝器源管线且流体连接至所述蒸发器源管线的制冷剂泵管线，所述冷凝器源管线和所述蒸发器源管线馈送至所述制冷剂泵管线，所述制冷剂泵管线流体连接至所述压缩机的电机和驱动器中的至少一个,定位在所述制冷剂泵管线上的制冷剂泵，所述制冷剂泵具有与所述制冷剂泵管线流体连接的入口和出口，和设置于冷凝器源管线上的流量控制装置，所述设置于冷凝器源管线上的流量控制装置具有打开状态和关闭状态，设置于蒸发器源管线上的流量控制装置，所述设置于蒸发器源管线上的流量控制装置具有打开状态和关闭状态；和邻近所述蒸发器的较低部分设置并流体连接至所述蒸发器出口的蒸发器接入口，所述蒸发器接入口通过蒸发器源管线流体连接至所述制冷剂降温和润滑组件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.01.25 US 61/757,079;2013.01.25 US 61/757,083;1.一种用于HVAC系统的供热、通风、空调(HVAC)单元，包括：具有电机和驱动器的压缩机；流体连接至所述压缩机的冷凝器；流体连接至所述冷凝器的蒸发器；单元控制器；制冷剂降温和润滑组件，所述制冷剂降温和润滑组件包括：流体连接至所述冷凝器的冷凝器源管线，流体连接至所述蒸发器的蒸发器源管线，流体连接至所述冷凝器源管线且流体连接至所述蒸发器源管线的制冷剂泵管线，所述冷凝器源管线和所述蒸发器源管线馈送至所述制冷剂泵管线，所述制冷剂泵管线流体连接至所述压缩机的电机和驱动器中的至少一个,定位在所述制冷剂泵管线上的制冷剂泵，所述制冷剂泵具有与所述制冷剂泵管线流体连接的入口和出口，和设置于冷凝器源管线上的流量控制装置，所述设置于冷凝器源管线上的流量控制装置具有打开状态和关闭状态，设置于蒸发器源管线上的流量控制装置，所述设置于蒸发器源管线上的流量控制装置具有打开状态和关闭状态；和邻近所述蒸发器的较低部分设置并流体连接至所述蒸发器出口的蒸发器接入口，所述蒸发器接入口通过蒸发器源管线流体连接至所述制冷剂降温和润滑组件。2.根据权利要求1所述的HVAC单元，其特征在于，在所述压缩机的启动状态过程中，所述单元控制器设置为将设置于冷凝器源管线上的流量控制装置激发到关闭状态，其中所述设置于冷凝器源管线上的流量控制装置在关闭状态是用于使冷凝器与所述制冷剂降温和润滑组件分离，且所述单元控制器用于将设置于蒸发器源管线上的流量控制装置激发到打开状态，所述蒸发器源管线用于将制冷剂流从蒸发器的蒸发器接入口引导至所述制冷剂降温和润滑组件。3.根据权利要求1所述的HVAC单元，其特征在于，在所述压缩机的运行状态中，所述单元控制器用于对设置于冷凝器源管线上的流量控制装置进行激发，以将制冷剂从所述冷凝器通过所述冷凝器源管线并通过所述制冷剂泵管线和所述制冷剂泵引入到所述压缩机的电机和驱动器的至少一个中，以使所述压缩机的电机和驱动器的至少一个降温。4.根据权利要求1所述的HVAC单元，其特征在于，所述控制器设置为接收来自感测器的输入信息，以确定在所述制冷剂泵管线中是否存在合适的压差，以对设置于冷凝器源管线上的流量控制装置进行激发，以将制冷剂引导至所述压缩机中。5.根据权利要求1所述的HVAC单元，其特征在于，设置于冷凝器源管线上的流量控制装置和设置于蒸发器源管线上的流量控制装置的至少一个是电磁阀。6.根据权利要求1所述的HVAC单元，其特征在于，所述蒸发器包括制冷剂分布器，所述蒸发器接入口设置于所述制冷剂分布器外部。7.根据权利要求6所述的HVAC单元，其特征在于，所述蒸发器接入口设置于所述制冷剂分布器的纵向方向的中间部分处。8.根据权利要求1所述的HVAC单元，其特征在于，所述蒸发器接入口设置于所述蒸发...

【专利技术属性】
技术研发人员：达乌德·阿里·詹达勒，布莱恩·托马斯·苏利文，雷金纳德·劳埃德·贝里，罗纳德·艾伦·博尔特，马修·阿伦·威特，达米恩·斯科特·普莱梅塞尔，
申请(专利权)人：特灵国际有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US