[发明专利]具有质量流量稳定化能力的加热、通风、空调和制冷系统

说明书

本发明提供一种具有质量流量稳定化能力的加热、通风、空调和制冷系统。其包括蒸发器、压缩机、冷凝器、位于冷凝器与蒸发器之间的膨胀装置、位于蒸发器与压缩机之间的过热控制器、以及位于冷凝器与膨胀装置之间的质量流量计。过热控制器配置为测量制冷剂流体的压力和温度并由此计算过热度，接收并分析从冷凝器流出并由质量流量计测量的制冷剂流体的质量流量，并且还配置为向膨胀装置提供控制信号。

背景技术

本发明总体涉及加热、通风、空调和制冷(HVAC-R)系统。具体而言，本发明涉及一种改良的HVAC-R系统结构和一种控制HVAC-R系统中的膨胀阀以实现改良的蒸发器冷却的改良方法。

在常规HVAC-R系统中，基于过热度控制膨胀阀。过热控制是如下实现的：使用压力传感器和温度传感器分别测量HVAC-R系统的流体压力和温度，然后使用测量的温度和压力计算特定制冷剂的过热度，并使用一组已知的开环或闭环算法中的任何一种来调节压力和温度，使过热度变为目标过热值，以控制过热度。

过热度是压力和温度的函数，并且通常使用压力-温度(P-T)图来计算，该压力-温度图描绘特定压力下的饱和温度。特定压力下的饱和温度值可随不同的制冷剂而变化。在常规HVAC-R系统中，饱和温度和制冷剂温度的这些值通常在蒸发器的出口处测量，并通常用于计算过热度。

从冷凝器流出的制冷剂流体的质量流量相对稳定的典型HVAC-R系统通常比从冷凝器流出的制冷剂流体的质量流量不稳定的类似HVAC-R系统更高效。

因此，需要提供一种改良的HVAC-R系统结构和一种通过稳定从冷凝器流出的制冷剂流体的质量流量然后控制蒸发器出口处的过热度来控制膨胀阀的改良方法。

发明内容

本发明涉及一种控制HVAC-R系统中的膨胀阀的改良结构和改良方法。

在一种实施方式中，加热、通风、空调和制冷(HVAC-R)系统包括蒸发器、压缩机、冷凝器、位于冷凝器与蒸发器之间的膨胀装置、位于蒸发器与压缩机之间的过热控制器、以及位于冷凝器与膨胀装置之间的质量流量计。过热控制器配置为测量制冷剂流体的压力和温度并由此计算过热度，接收并分析从冷凝器流出并由质量流量计测量的制冷剂流体的质量流量，并且还配置为向膨胀装置提供控制信号。

通过参照附图阅读下文中的优选实施方式的详细说明，本发明的各个方面对于本领域技术人员来说将变得明显。

附图说明

图1是本发明的HVAC-R系统的第一种实施方式的框图；

图2是本发明的HVAC-R系统的第二种实施方式的框图；

图3是图1和2中所示的通用过热控制器的透视图；

图4是图3中所示的通用过热控制器的横截面图。

具体实施方式

现在请参考图1，其中在10处示出了本发明的HVAC-R系统的第一种实施方式的框图。除了过热控制器20的改良过热处理器22和质量流量计24之外，所示的HVAC-R系统10在很大程度上是本领域的常规技术，并且仅用于示出可在其中使用本发明的一种环境。因此，一般来说，本发明的范围不限于与图1中所示的HVAC-R系统10的特定结构结合使用或与制冷系统结合使用。相反，如下文所述，本发明可在针对下述目的的任何所需环境中使用。

如本领域所公知的，HVAC-R系统10使制冷剂在闭合回路中循环，在该闭合回路中，制冷剂依次经受压缩、冷凝、膨胀和蒸发。循环的制冷剂从一个区域带走热量(从而冷却该区域)，并在另一个区域中排出热量。