使用可调整膨胀阀来控制去湿制造技术

一种制冷系统设有用于其膨胀装置的控制器。该控制器操作膨胀装置来调整离开蒸发器的制冷剂的过热，从而对输送进入受调节环境的空气具有期望的去湿。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及一种结合了可调整膨胀阀的制冷系统，并且更特别地，涉及一种制冷 系统，其中此可调整膨胀阀被控制以在气候受控的环境内获得要求的去湿。此类可调整膨 胀装置的典型实例是电子膨胀阀。
技术介绍
制冷系统在HVAC&R(供暖、通风、空调和制冷)领域内是已知的，并且运行以贯穿 连接多个部件的闭环制冷回路压缩和循环制冷剂，从而调节要输送到气候受控空间的二次 流体。在基本制冷系统中，制冷剂在压缩机中从较低压力到较高压力压缩，并且输送至排热 换热器(冷凝器或气体冷却器)。高压制冷剂从热量典型地从制冷剂转移到周围环境的排 热换热器流至膨胀装置，在此处它膨胀到较低的压力和温度，并且然后传递至热接收换热 器(蒸发器)，此处制冷剂冷却要输送至受调节环境的二次流体。制冷剂从蒸发器返回到压 缩机。制冷系统的一种常见实例是空调系统，空调系统运行以调节(冷却并且经常去湿) 要输送进入气候受控区域或空间的空气。制冷系统被利用来给供入居住环境的空气提供温度控制，并且经常用来提供湿度 控制。对制冷系统的可靠和有效运行很重要的一个特征是离开蒸发器并且移向压缩机的 制冷剂的过热量。典型地，定义为制冷剂的实际温度和饱和温度之间的差的过热必须保持 在对于制冷系统的最高效和可靠运行的紧凑的范围内。此外，对纯温度控制而言，制冷系 统以能在宽范围的环境和运行条件下精确感测和维持的最低安全过热量而最高效地运行 也是典型的。因为各种原因，过热需要保持在零度以上若干度，并且其典型地维持在从6到 12° F的低范围内。蒸发器过热的控制已经被提供用于多种功能，然而，蒸发器过热还未被控制以控 制正在被输送进入要调节的环境的空气的去湿。
技术实现思路
在本专利技术的一个公开实施例中，用于电子膨胀阀(EXV)的控制实现在蒸发器出口 处的期望的制冷剂过热，使得由制冷系统提供给输送进入受调节环境的空气的去湿可以控 制。在一个实施例中，如果期望由制冷系统提供的减少的冷却负荷，则仅进入过热控制的 “去湿”模式。在另一实施例中，当进入过热控制的“去湿”模式或在过热控制的“去湿”模 式下连续运行时，必须满足用于制冷系统的可靠运行的不同的条件，诸如在特定相应范围 内的排放温度和饱和吸入温度。本专利技术的这些以及其它特点可由下列详细说明和附图来最好地理解，下文为简要 说明。附图说明图1是结合本专利技术的基本制冷系统的示意性视图。图2是本专利技术的一个实施例的简化流程图的实例。 具体实施例方式图1显示了制冷系统20，其结合用于压缩制冷剂并且将其输往下游到排热换热器 24的压缩机22。制冷剂从排热换热器24通过电子膨胀阀26，并且然后到达蒸发器30。如 所示，移动经过蒸发器30的空气被输入要调节的环境32。要调节的环境32设有控制器33， 该控制器允许居住者选择由输入该环境的空气提供的期望的温度和/或湿度水平。显示了用于电子膨胀阀26的控制器28。并且，换能器或其它传感器34和36显示 在制冷系统20内不同的位置上。如所示，换能器34设于压缩机的下游，并且可感测在压缩 机22的排出处的压力和/或温度。类似地，传感器36可感测蒸发器30下游的压力和/或 温度。传感器34和36的信号提供给控制器28。应该指出的是这些传感器中的一些是可选 的，并且对于特定系统构造可不需要。运行以控制电子膨胀装置来在蒸发器30的下游获得期望的过热值的控制器是已 知的。典型地，为在保持压缩机22的可靠性的同时获得对于制冷系统20期望的性能(总 容量和效率)，将期望把蒸发器过热控制到低的正值，典型地在从6到12° F的范围内。然而在本专利技术中，专利技术人已认识到，通过增加在特定环境下的过热可导致压缩机 30增加的去湿能力，并且又导致输入受调节环境32的空气的较低的湿度。因此，本专利技术利 用其对膨胀装置26的控制来获得至少在特定环境下的增加的去湿。应该指出的是当过热增加时，蒸发器30的总容量下降，同时发生从显部件 (sensible compoenent)到潜部件(latent component)的同步的容量转移。结果，由蒸发 器30提供的显热比(显容量与总容量之比)降低。因此，如果期望的话，通过增加蒸发器 过热，制冷系统20的运行可更多地集中在提供去湿，而全部冷却显容量是不需要的。换句 话说，蒸发器30的显热比可通过控制电子膨胀阀26并且因此调整在蒸发器30出口处的过 热来控制。因此，蒸发器的总容量以及它的显部件和潜部件可通过控制电子膨胀阀26来控 制。来自传感器34和36的反馈可用于确保增加的过热被提供用于确保期望的去湿， 而同时不会接近任何不可靠或不安全的运行极限。例如，期望的过热范围可由下限和上限 来限定，下限由蒸发器压力(或饱和温度)的最小值限制，且上限由排放温度阈值限制。如 已知的，异常低的蒸汽压力可引起蒸发器冻结，且过高的排放温度可导致压缩机损伤。如图2中所示，控制器28可正常地操作以获得期望的在常规冷却模式下的最佳过 热，例如，提供最大性能(容量和效率)给制冷系统20以冷却输送至受调节环境32的空 气。然而，至少在要求降低的显制冷负荷的情况下，例如，当周围温度充分低或/和在受调 节环境32中的显冷却负荷不大时，控制器28进入过热控制的“去湿”模式。在此“去湿”模 式中，控制器28可控制膨胀装置26，使得过热被调整，以便蒸发器30的容量从冷却向去湿 (至较低的显热比)转移，来降低输送进入要调节区域32的空气的湿度。给定如上文描述 的本申请的目标，本领域技术人员将认识到怎样控制电子膨胀装置26，包括维持制冷系统 20在安全和可靠的界限内的运行。应该指出的是过热控制可在压缩机吸入或压缩机排放处执行。在压缩机吸入的情 况下，可在朝压缩机吸入的位置处而不是蒸发器出口执行。另外，如果吸入过热和排放过热之间的关系是已知的，过热控制可在压缩机排放处执行。另外，即使在期望的湿度水平无法 通过蒸发器过热控制来精确地达到的情况下，湿度水平仍然能够朝着期望值显著降低，提 供给受调节空间的居住者更高程度的舒适。应该指出的是在本专利技术中可使用很多不同的压缩机类型。例如，可采用涡旋式、螺 杆式、旋转式或往复式压缩机。利用本专利技术的制冷系统可用于许多不同的应用中，包括但不 限于固定式和移动式空调系统以及热泵系统。该制冷系统还可采用蒸汽喷射、液体喷射、多 回路、以及以串联样式平行连接的压缩机。尽管已公开了本专利技术的实施例，但本领域技术人员将认识到某些修改将处在本发 明的范围内。因此，所附权利要求书应被研究以确定本专利技术的真正范围和内容。权利要求一种制冷系统，包括压缩机，其用于压缩制冷剂并且将其输往下游进入排热换热器，来自所述排热换热器的制冷剂通过可调整膨胀装置，并且然后在返回到所述压缩机之前通过蒸发器；和控制器，其用于所述可调整膨胀装置，所述控制器可运行以通过控制所述可调整膨胀装置而控制在要调节的环境中的去湿。2.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述去湿控制由改变制冷剂过热组成。3.根据权利要求2所述的制冷系统，其特征在于，所述过热为吸入过热和排放过热的 至少其中一个。4.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述去湿控制在最大可接受过热上 有极限。5.根据权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述可调整膨胀装置为电子膨胀阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制冷系统，包括：压缩机，其用于压缩制冷剂并且将其输往下游进入排热换热器，来自所述排热换热器的制冷剂通过可调整膨胀装置，并且然后在返回到所述压缩机之前通过蒸发器；和控制器，其用于所述可调整膨胀装置，所述控制器可运行以通过控制所述可调整膨胀装置而控制在要调节的环境中的去湿。

【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]