[发明专利]制冷剂系统和控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及冷却和加热。更具体地，本发明涉及节能式空气调节、热泵或制冷系统。

背景技术

美国专利No.6,955,059公开了具有不同卸载模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载整个气缸组。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，公共端口提供与吸气端的连通以用于卸载或者提供与排气端的连通以用于体积指数(V_i)控制，这里的V_i等于在吸气端捕获的气体的体积(V_S)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。

发明内容

本发明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。

本发明的一个或更多实施例的细节在附图和下文的描述中阐述。本发明的其它特征、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是采用本发明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机、离心式压缩机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)。