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具有串排复缸压缩机应用中的可变速压缩机的制冷系统技术方案

技术编号:2452208 阅读:181 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种制冷系统,设置有串排复缸压缩机。众所周知,采用并行运行的串排复缸压缩机使得制冷系统设计者能够实现制冷系统的步进式容量控制。至少一个串排复缸压缩机设置有可变速驱动器。而且,至少一个串排复缸压缩机设置有节能器和/或卸载器功能。公开的系统结构具有多个压缩级以及多个注入端口。通过这种方式,能够实现无级容量控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于驱动安装到具有串排复缸压缩机的制冷系统 中的压缩机的可变速电才几。
技术介绍
在许多空气调节和热泵应用场合中都采用制冷系统来冷却和/或 加热环境空气。环境的冷却或加热负载随周围条件而变,以及随建筑 物占用者所需温度和/或湿度等级的变化而变化。在某些制冷系统中,采用单个压缩机来压缩制冷剂以及在闭合中 移动制冷剂通过循环连接的户内和户外热交换器。然而,在许多情况 下,希望能够改变制冷系统提供的容量或冷却或加热量。因此,公知 的制冷系统设置有串排复缸压缩机。串排复缸压缩机实质上是并行运 行的至少两个压缩机,其中经共用吸泵和/或排放总管相互连接这些 压缩机。例如,用于双压缩机系统的控制器激活两个压缩机或其中一 个压缩机。这两个压缩机具有不同尺寸,在部分负载运行期间提供截然不同的容量(capacity)级。具有串排复缸压缩机的制冷系统不是 具有单个容量等级,而是具有若干个离散容量等级。在现有技术中,控制装置被程序化,从而可选地激活串排复缸压 缩机。然而,由串排复缸压缩机提供的容量控制按大离散步骤增加或 减少。希望能够改进系统控制容量,以便能够在这些离散步骤之间改 变容量,从而准确匹配环境条件的宽泛范围的外部负载需求。采用可变速驱动器来驱动制冷系统中可变速的压缩机是公知常 识。通过以较高速或较低速驱动压缩机,单位时间被压缩的制冷剂的 量发生变化,因此能够调节系统容量。在包含串排复缸压缩机的制冷系统中还未采用可变速驱动器,其 中为了改变控制被调节空间内温度和湿度等级的系统容量,通过可变 速驱动器来驱动选定数量的串排复缸压缩机。
技术实现思路
在本专利技术的公开实施例中,在具有串排复缸压缩机的制冷系统中 的至少一个压缩机中设置可变速驱动压缩机。通过选^^奪性利用这个压 缩机,能够实现在串排复缸压缩机运行提供的离散步骤之间的容量调节控制装置识别期望冷却容量,然后,通过以下步骤实现该期望容量首先,以最为有效和可靠的方式,激活串排复缸压缩机,以准确 接近所需容量。然后,增量改变具有可变速功能的该至少一个压缩机 的速度。然后监测该容量。当最终实现所需等级,则以该新速度运行 该至少一个压缩机。如果该容量仍然需要调节,则再次增量调节该速 度,以及再次监测产生的条件。在所公开的实施例中,其中 一个串排复缸压缩机设置有可变速驱 动器,而另一个串排复缸压缩机没有。在其他实施例中,两个压缩机 都设置有可变速驱动器。所公开的实施例将节能器循环和卸载器循环随可变速驱动器一起 结合到图例。通过下面的说明和附图,能够最佳理解本专利技术的这些和其他特 征,下面是附图说明。附图说明图1示出第一实施例的制冷系统。图1A示出其他可能的电路示图。图1B示出其他可能的电路示图。图1C示出其他可能的电路示图。图2示出第二实施例的制冷系统。图3示出由现有技术提供的容量控制。图4示出由本专利技术提供的容量控制。图5是根据本专利技术的控制算法的流程图。具体实施方式在图1中示出制冷系统20。压缩机22设置有可变速驱动器24。 第二压缩机26没有设置可变速驱动器,它结合压缩机22来运4于。如 图所示,关断阀28使得压缩机26隔离于排放总管,用于系统的控制 装置应当确定仅需要压缩机22就能够实现给定容量。众所周知,压 缩机22和26传送制冷剂到共用排放线30,该共用排放线引至冷凝器 32。虽然该系统20用作空调系统,但是应当理解的是,本专利技术还可 以应用于热泵和冷却器。众所周知,这两个压缩机22和26优选设置有截然不同的容量, 以使得通过运行压缩机22和26中的一个或两个能够实现容量总等级 的改变。在这种情况下,通过系统设计者的判断来选择更大或更小的 压缩机是否设置有可变速驱动器。该选择将根据许多因素而定,包括 (但不限于)应用需求、成本、系统运行效率等等。膨胀装置34设 置在冷凝器32的下游,蒸发器36设置在膨胀装置34的下游。共用 吸收线38引至分立吸收线39,以j更将制冷剂返回到压缩才几22和26。如图所示,在图1的示意图中具有节能器回路。节能器热交换器 40从通过节能器膨胀装置44的线42接收分支制冷剂。众所周知,通 过将分支制冷剂通过膨胀装置44,它的压力和温度会降低。因此,在 节能器热交换器40中,该分支制冷剂再冷却液体主线45中的制冷剂, 其中该液体主线也通过节能器热交换器40。节能器功能是本领域公知 常识,以及可以增大制冷系统20的容量和/或效率。如图所示,在至少一个压缩才几中,这里示出为压缩才几22,该分支 制冷剂经线46返回到中间压缩点48。虽然分支线42中的制冷剂示出 为沿和液体主线45的制冷剂相同的方向流过节能器热交换器4Q,但 是应当理解的是,在优选实施例中,两支流体实际上可以处于反方向 流体结构中。旁通线50也包含在内,它使得来自压缩机22中的中间压缩点48 的制冷剂的一部分返回到吸收线39。当希望具有卸载运行时,开启阀 门52,同时优选(但不是必须的)关闭膨胀装置44。通过这种方式, 已经由压缩机22部分压缩的制冷剂将返回到吸收线39,因此提供卸 载功能。应当理解的是,该节能压缩机22具有多于一个注入端口 48和多 于一个相关的节能器热交换器40。以及,众所周知,该节能器热交换 器结构可以被闪蒸罐来替代。而且,可以采用多级压缩系统,来替代 单个节能压缩机。在这种多级压缩机系统中,可以利用可变速驱动器 来提供一个或多个级。如图所示,电机200连接到风扇,该风扇用于扇动空气通过冷凝 器32和蒸发器36上方。其中一个电机200或其它的电机200可以设 置有可变速驱动器202。本领域技术人员将会意识到,当可变速控制 风扇或例如二次回路泵的其他部件时,希望设置连接到制冷系统的电机。图1A示出另一个电路图100,其中由两个压缩机级104和106来 替代其中一个压缩机例如压缩机22。虽然图中所示两个压缩机级l(M 和1Q6都连接到可变速驱动器102,但是也可以仅有一个级连接到其 上。如图所示,从节能器热交换器开始的回线108简单地在两个级之 间延伸,而不是延伸到其中一个级中的压缩室中。图1B示出另一个实施例110,其中有三个压缩机级112、 114和 116。可变速驱动器118控制其中两个级114和116。每个级如图所示 连接到卸载器阀120。两个单独的节能器热交换器122选择性传送制 冷剂经线124回到压缩机级之间的点。本领域才支术人员熟知的是,可 以根据设计者意愿和具体应用场合要求来选择多个压缩机级(以及以 可变速运行的多个压缩机级及其具体位置)、多个卸载器阀和多个节 能器热交换器。图1C示出另一个实施例130,其中通过一对进馈到第二压缩机级 138的一对串排复缸压缩机134和136来提供第一级压缩机。如图所 示,中间压力制冷剂回线140在这些级之间延伸。可变速驱动器l32 仅连接到压缩机134。当然,许多其他图例都落入本专利技术的范围内, 包括(但不限于)可变数量的串排复缸和可变速压缩机。图2示出另一个不同的实施例60,其中由一组四个压缩才几来替4戈 两个串排复缸压缩机。如图所示,压缩机64均设置有可变速驱动器 关断阀66 i殳置在三个压缩才几64、 68和70的排;改线上,以1更当它们 被系统控制所停止时隔离这些压缩机。共用排放总管72引本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制冷系统,包括:    并行运行的至少两个串排复缸压缩机,其中至少一个压缩机具有可变速驱动器,用于改变所述至少一个压缩机的速度;    设置在所述压缩机的下游的冷凝器以及设置在所述冷凝器下游的蒸发器;以及    用于选择性改变所述至少一个压缩机的所述速度的控制装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:A利夫森MF塔拉斯
申请(专利权)人:开利公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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