Hvac系统中的流体管理的制作方法_3

文档序号:9264582阅读:来源:国知局
液位H2之间建立关联性。通过例如借助于流速计测量Fin的流速,可基于Fin的流速与蒸发器140中的流体液位H2之间的关联性获得蒸发器140中的可运作制冷剂液位H2。因此,可通过基于Fin的流速来调节装载至蒸发器140的制冷剂以改变或维持可运作制冷剂液位H2。如关于图1A所讨论的,溢流槽150中的溢流制冷剂液位Hl与Fin相关联。因此,配备流体液位传感器154的溢流槽150在广义上可视为流量计的实施例。
[0046]大体而言,装载至蒸发器140的制冷剂可由流量调节装置控制,该流量调节装置例如图1中所示的膨胀装置130。然而,应了解的是,可实施其它方法和/或装置来控制装载至蒸发器140的制冷剂。
[0047]应注意的是,在一些实施方案中,流量调节装置156可为由控制器160进行控制的装置。在一些实施方案中,流量调节装置156可并非由控制器160进行控制。例如,流量调节装置156可为被动计量装置,例如以下图2B中所示的立管256b,并且可通过改变溢流槽150中的流体液位来调节通过流量调节装置156的流速。
[0048]在一些实施方案中,当在运行过程中蒸发器中的制冷剂液位H2位于所需的液位附近时,例如当蒸发器140中的制冷剂液位H2正好足以浸润管束144的顶部147时,溢流槽150中的溢流制冷剂液位Hl可配置成位于流体液位传感器154的总高度H3的半点附近。此配置可帮助流体液位传感器154具有良好的灵敏度来测量溢流槽150中的溢流制冷剂液位Hl的增加和减少。
[0049]应了解的是,本文所述的实施方案为示例性的。该HVAC系统可具有不同的配置。一些HVAC系统可配置成具有定位在压缩机的上游或下游并且用于存储油的油槽或油箱。例如,Frat可在引导至压缩机110之前被引导至油箱或油槽中。
[0050]图2A和图2B分别示出溢流槽250a和250b的两个实施方案。如图所出,溢流槽250a和250b 二者分别包括溢流槽入口 257a和257b,该溢流槽入口 257a和257b用于从蒸发器(例如图1A中的蒸发器140)接收流体Fin-a和Fin_b。溢流槽250a和250b还包括流体液位传感器254a和254b。
[0051]溢流槽250a包括流体控制阀256a作为流体流量调节/计量装置(例如,图1A中的流体流量调节装置156),该流体流量调节/计量装置用于控制流出溢流槽250a的出口258a的流体(F^t-a)。流体控制阀256a可配置成被手动地控制,或由例如控制器(例如,图1A中的控制器160)进行控制。
[0052]溢流槽250b包括立管256b作为流体流量调节/计量装置(例如,图1A中的流体流量调节装置156),该流体流量调节/计量装置用于以计量方式控制流出溢流槽250b的出口 258b的流体(Ftjut-W。立管256b定位在出口 258b的上游并且定向在由溢流槽250b的流体液位高度H2L限定的竖直方向附近。立管256b包括沿立管256b的高度H2b分布于不同高度处的多个开口 259b。开口 259b用于计量流到出口 258b的下游的流体。大体而言,当流体液位高度H2L增加时,较多开口 259b位于流体液位高度H2L下方,进而引起较高的F0Ut_bo
[0053]应了解的是,开口 256b的大小和开口 256b沿流体液位高度H2L限定的竖直方向的定位可变化。大体而言,较大的开口 256b以及沿由流体液位高度H2L限定的竖直方向的较多的开口 256b可引起较高的Ftjut-K还应了解的是,开口 259b的大小和开口 259b沿流体液位高度H2L限定的竖直方向的定位可用于计量F^-b的具体范围,以满足例如特定HVAC系统设计的需要。还应了解的是,开口的大小可沿由流体液位高度H2L限定的竖直方向变化;并且开口 259b的分布和/或两个相邻开口 259b之间的距离可沿流体液位高度H2L限定的竖直方向变化。通过改变开口 259b的大小和/或分布,能够提供高度H2L与Fwt-b的计量速率之间的具体关联性。
[0054]如上面所讨论的,如图1A、图1B和图2A、图2B中示出的溢流槽150、250a和250b的溢流槽可用于管理HVAC系统中的流体,该流体包括蒸发器内部的制冷剂液位和至压缩机的回油。
[0055]图3和图4分别示出HVAC系统中的流体管理的方法300、400的实施例。应注意的是,方法300和400可由HVAC系统的控制器执行,该控制器是例如图1A中示出的控制器160。
[0056]参考图3,示出了管理蒸发器(如图1A中的蒸发器140)中的制冷剂液位的方法300。
[0057]在310处,确定溢流槽(如图1A中的溢流槽150)中的溢流制冷剂液位设定点。蒸发器内部的可运作制冷剂液位(例如,图1A中的H2)与溢流槽中的溢流制冷剂液位(例如,图1A中的Hl)相关联。大体而言,蒸发器中的可运作制冷剂液位越高,溢流槽中的溢流制冷剂液位越高。因此,例如可以实验室设置建立蒸发器中的可运作制冷剂液位与溢流槽中的对应溢流制冷剂液位之间的关联性。因此溢流槽中的对应于蒸发器中所需的可运作制冷剂液位的溢流制冷剂液位设定点可基于蒸发器中的可运作制冷剂液位与溢流槽中的溢流制冷剂液位之间的关联性而确定。
[0058]例如,在一些实施方案中,蒸发器内部的所需可运作制冷剂液位可为正好足以借助于蒸发器内部的制冷剂(图1A中的制冷剂145)完全浸润管束(例如,图1A中的管束144)的液位。所需的可运作制冷剂液位可与溢流槽中的对应溢流制冷剂液位相关联。溢流槽中的与蒸发器内部的所需可运作制冷剂液位相关联的溢流制冷剂液位可用作301处的溢流制冷剂液位设定点(图3中的S)。
[0059]在320处,溢流槽内部的溢流制冷剂液位由流体液位传感器(例如图1A中的流体液位传感器154)测量。将溢流制冷剂液位(图3中的M)与310处确定的溢流制冷剂液位设定点进行比较。此比较可由控制器(例如图1A中的控制器160)执行。
[0060]如果溢流流体液位高于溢流制冷剂液位设定点(M>S),这表明蒸发器内部的可运作制冷剂液位高于所需的可运作制冷剂液位,那么该方法继续进行到330。在330处,膨胀装置(例如图1A中的膨胀装置130)配置成由例如控制器关闭,以减少装载至蒸发器的制冷剂,以降低蒸发器中的可运作制冷剂液位。该方法300接着继续回到310来监控是否确定新的设定点或可运作制冷剂液位是否达到溢流制冷剂设定点。
[0061]如果溢流制冷剂液位低于溢流制冷剂液位设定点(M〈S),这表明蒸发器内部的可运作制冷剂液位低于所需的可运作制冷剂液位,那么该方法继续进行到340。在340处,膨胀装置(例如图1A中的膨胀装置130)配置成由例如控制器打开,以增加装载至蒸发器的制冷剂,以便提高蒸发器中的可运作制冷剂液位。该方法300接着继续回到310来监控是否确定新的设定点或可运作制冷剂液位是否达到溢流制冷剂设定点。
[0062]如果溢流制冷剂液位大约与溢流制冷剂液位设定点相同,这表明蒸发器内部的可运作制冷剂液位大约位于所需的可运作制冷剂液位,那么该方法300继续回到310来监控是否确定新的设定点,或是否维持装载至蒸发器的制冷剂。
[0063]该方法300可用于在蒸发器内部维持所需的制冷剂液位。因为与蒸发器相比,溢流槽的大小相对较小所以蒸发器中的制冷剂液位的相对较小的变化可能引起溢流槽中的相对较大的变化。因此,溢流槽中的溢流制冷剂液位变化可放大蒸发器中的制冷剂液位变化。因此,监控溢流槽中的制冷剂液位与不使用溢流槽相比可有助于更为精确地在蒸发器中维持制冷剂液位。这样做可有助于在HVAC系统的各种操作条件下提高蒸发器的效率。在一些实施方案中,与定位在蒸发器内部的流体液位传感器相比,溢流槽内部的相对不太灵敏的流体液位传感器可足以用于维持蒸发器中的制冷剂液位的目的,这可有助于节约制造成本。
[0064]在如图4中所示出的回油管理模式400中,在410处确定回流制冷剂流速。回流制冷剂流为流出溢流槽的制冷剂(例如,图1A中的Fwt)。流出蒸发器的制冷剂可包含制冷剂部分和油部分。如图1A中示出,Fwt可被引导至换热器(例如图1A中的换热器170)中以在F-被引导回到吸入管线之前蒸发F wt的制冷剂部分的至少一部分,这有助于将油供应至压缩机(例如图1A中的吸入管线127和压缩机110)。油部分通常以液态形式被引导回来。因此,控制Frat可影响至压缩机的回油。
[0065]在410处,可基于例如压缩机的回油要求确定所需的制冷剂回流流速。压缩机的回油要求可例如受到压缩机和HVAC系统的操作条件的影响。在一些实施方案中,可确定回油要求以确保压缩机的适当润滑,从而帮助例如降低压缩机磨损。在一些实施方案中,可确定回油要求以确保例如蒸发器内部的制冷剂中的适当含油量,从而有助于蒸发器的效率。
[0066]在420处,在410处确定的回流制冷剂流速被用于确定例如实现计量的回流制冷剂流速所需要的制冷剂液位高度(例如图2B中的流体液位高度H2L)。如图2B中所示出,例如较高的流体液位高度H2L大体上与较多的用于将流体引导出溢流槽250b的开口 259b相关联,并且因此与较高的计量的Fwt-b相关联。相反,较低的流体液位高度H2L与用于将流体引导出溢流槽250
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