一种制冷剂系统，设置成交替地运行在节能模式和标准模式中。控制系统响应于确定的效率而使所述制冷剂系统在节能模式和标准模式之间切换，确定的效率反映以下效率中的至少两个的组合：压缩机等熵效率；冷凝器效率；蒸发器效率；机械地提供动力给压缩机的硬件的效率；和与模式有关的循环效率。在旁路模式中，来自于中间端口的旁路制冷剂流可以返回至吸气端口。类似地，切换到旁路模式中的控制可以基于确定的效率。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及冷却和加热。更具体地，本专利技术涉及节能式空气调节、热泵或制冷系统。
技术介绍
美国专利No.6,955,059公开了具有不同卸载4莫式的节能式蒸 汽压缩系统。此外，共同转让的美国专利No.4，938,666公开了通过气体旁 通而卸载气缸组中的一个气缸和通过切断吸气而卸栽整个气缸组。共同转 让的美国专利No.4，938,029公开了压缩机的全部级的卸载和节能器的使 用。共同转让的美国专利No.4,878,818公开了带阀的公共端口的使用，公体积指J(、;7控制，这里的Vi等于在p:气端;街获一的气体的体积(Vs;)与在释放给排气端之前保留压缩包中的捕获气体的体积的比。在采用这些不 同方法时，阀结构通常是全开的、全闭的，或者阀开度被调整，从而保持 在某个固定位置。共同转让的美国专利No.6,047,556 (该556专利，该专 利详细阐述的全部内容作为参考引入)，公开了电磁阀的使用，电磁阀在 全开位置和全闭位置之间快速循环以提供容量控制。循环的电磁阀能够设 置在压缩机吸气管路中、压缩机节能器管路中和/或压缩机旁路管路中，这 压缩机旁路管路将节能器管路与吸气管路连接。阀打开的时间百分比确定 要实现的调整程度。美国专利No.6，619，062公开了仅仅基于涡旋式压缩机 压力比操作对涡旋式压缩机卸载机构的控制。 尽管如此，本领域仍存在进一步改进的空间。
技术实现思路
本专利技术的一个方面涉及一种制冷剂系统，该制冷剂系统设置 成交替地运行在节能模式和标准模式中。控制系统响应于确定的效率而使 所述制冷剂系统在节能模式和标准模式之间切换，确定的效率反映以下效 率中的至少两个的组合压缩机等熵效率；冷凝器效率；蒸发器效率；机 械地提供动力给压缩机的硬件的效率；和与模式有关的循环效率。在旁路才莫式中，来自于中间端口的旁路制冷剂流可以返回至P及气端口。类似地， 切换到旁路模式中的控制可以基于确定的效率。 本专利技术的一个或更多实施例的细节在附图和下文的描述中 阐述。本专利技术的其它特征、目的和益处通过所述描述和附图以及权利要求 将是显而易见的。附图说明图1是采用本专利技术的节能式制冷或空气调节系统的示意图。 图2是图1的系统的压缩机等熵效率相对于密度比的一系列 曲线。 图3是理想EER相对于密度比的一系列曲线。 图4是冷凝器温度差相对于质量流速的一系列曲线。 图5是蒸发器温度差相对于质量流速的一系列曲线。 图6是冷凝器效率相对于质量流速的一系列曲线。 图7是蒸发器效率相对于质量流速的一系列曲线。 图8是马达效率相对于负荷的曲线。 图9是变频驱动器效率相对于负荷的曲线。 在各个附图中，相同的附图标记和名称表示相同的元件。具体实施例方式. 图1示出了示例性封闭制冷或空气调节系统20。这系统具有 压缩机22,压缩机22具有吸气(入口 )和排气(出口 )端口 24和26， 在它们之间限定压缩路径。该压缩机还包括沿着压缩路径的中间位置处的 中间端口 28。示例性压缩机包括马达29。示例性马达是电动马达。替代 性的马达可以包括内燃机。其它变型包括由内燃机发电机提供动力的电动 马达。示例性压缩机配置是螺杆式压缩机(但是可以使用包括涡旋式压缩 冲几、离心式压缩冲几和往复式压缩机在内的其它压缩机)。压缩机可以是封 闭式的、半封闭式的或者开启式的(open drive)(其中，马达不在压缩机< 壳体内)。 压缩机排气管路30从排气端口 26向下游延伸到散热式热交 换器(例如，冷凝器或气体冷却器)32。中间管路的干线34从冷凝器向 下游延伸。主支路36从千线34延伸到节能器热交换器(节能器)40的第一分支(leg)38。支路36从节能器40延伸到第一膨胀装置42。支路36 从第一膨胀装置42延伸到吸热式热交换器(例如，蒸发器)44。支路36 从蒸发器44延伸回到吸气端口 24。第二支路50从干线34向下游延伸到 第一阀52。支路50从笫一阀52延伸到第二膨胀装置54。这支路从第二 膨胀装置54延伸到节能器40的第二分支56,第二分支56靠近第一分支 38并与第一分支38进行热交换。支路50从节能器40向下游延伸到中间 端口 28。设置有旁通阀62的旁路管道60在所述支路之间(例如，在蒸发 器和吸气端口之间的主支路36上的第一位置和节能器与中间端口之间的 第二支路50上的第二位置之间)延伸。可选地，所述吸气调整阀(SMV) 64可以位于蒸发器的下游(例如，在蒸发器和旁路管道60与吸气管路的 接合处之间)。 示例性膨胀装置42和54是电子膨胀装置(EEV)，且示出 为联接到控制/监测系统70 (例如，基于微处理器的控制器)，以分别经 由控制线路72和74接收控制输入。替代地， 一个或两个膨胀装置可以是 热力膨胀阀(TXV)。类似地，示例性阀52和62是电磁阀且示出为分别 经由控制线路76和78联接到控制系统。替代地，如果膨胀装置54是EEV, 它也可以用作阀52 (例如，切断通过支路50的流)。控制系统也可以经 由控制线路79控制SMV64。 压缩机马达29可以经由控制线路80联接到控制系统70。控 制系统70可以经由合适的机构来控制马达速度。例如，马达可以是多速 马达。替代地，马达可以是由变频驱动器(VFD)驱动的可变速度马达。 替代地，开启式压缩机可以由具有可变发动机速度的发动机(马达)直接 驱动。示例性控制系统可以从一个或多个温度传感器82和84接收输入， 如温度输入。其它温度传感器可以处于温度受控环境中或者可以放置成测 量热交换器的状况(例如，分别在热交换器32和44上的传感器86和88 )。 附加的或替代的传感器可以包括指示压缩机吸气和排气位置处的压力的 传感器和/或指示蒸发器和/或冷凝器入口或出口处的压力的传感器。控制 系统可以从一个或多个输入装置(例如恒温器90)接收外部控制输入。然 而，可以包括其它的传感器(例如，测量驱动器电压或频率或压缩机负荷)。 在用于冷却时，蒸发器44可以置于要被冷却的空间中或者 在流向该空间的空气流的流动路径中。冷凝器可以;改置在外部(例如，室 外)或者沿通向外部位置的流动路径放置。在加热配置中，所迷情况应颠倒。在可以提供两种配置的热泵系统中， 一个或多个阀(例如，四路反位 阀，未示出)可以选择性地引导制冷剂，以允许每个热交换器结构交替地 用作冷凝器和蒸发器。示例性系统具有多个操作模式。为了便于参考，第一模式是 标准非节能式(标准)模式。实质上，在该模式中，两个阀52和62都关 闭，使得通过第二支路50和从而通过节能器第二分支56的制冷剂流受 到限制(例如，阻断)；通过旁路管道60的制冷剂流也受到限制(例如， 阻断)。因而，通过中间端口 28的制冷剂流最小或者不存在。大多数(如 果不是全部)的制冷剂从排气端口 26流向冷凝器32;通过冷凝器32; 通过节能器第 一分支38 (没有热交换效果，因为没有通过第二分支的流)； 通过笫一膨胀装置42;通过蒸发器44;回到吸气端口 24,然后沿压缩路 径被再次压缩。用于加热或冷却应用的示例性压缩机通常在与固有压缩机 体积比相对应的系统操作点处具有峰值效率。在该点附近，压缩结束处的 压缩包中的压力等于或几乎等于排气增压压力。当这些压力相等时，没有 过压缩或本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种设备（２０），包括： 压缩机（２２），所述压缩机具有吸气端口（２４）、排气端口（２６）和中间端口（２８）； 冷凝器（３２）； 蒸发器（４４）； 节能器热交换器（４０）； 管道系统，所述管道系统： 将所 述冷凝器联接到所述排气端口； 将所述节能器热交换器联接到所述冷凝器； 与所述节能器热交换器和所述蒸发器协作以在所述节能器热交换器和所述吸气端口之间限定第一流路； 与所述节能器热交换器协作以在所述节能器热交换器和所述中间端口 之间限定第二流路，该第二流路绕过所述蒸发器； 具有一个或多个阀，用于选择性地阻断和接通所述第二流路； 和 控制系统（７０），所述控制系统： 联接到所述一个或多个阀，且设置成以多种模式交替地操作所述设备，所述多种模式包 括： 标准模式，在该标准模式中，来自于冷凝器的制冷剂流沿着第一流路流动而不沿第二流路流动；和 节能模式，在该节能模式中，制冷剂流分成： 沿着第一流路流动的第一部分；和 延伸通过第二流路部分以返回至中间端口的第二部分； 以及 配置成响应确定的效率而使所述设备在所述模式之间切换，所述确定的效率反映以下效率中的至少两个的组合： 压缩机等熵效率； 冷凝器效率； 蒸发器效率； 机械地提供动力给压缩机的硬件的效率；和 与模式有关的 循环效率。...
【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，
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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