[发明专利]用于蒸气压缩系统的控制器和用于控制蒸气压缩系统的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于蒸气压缩系统的控制器，该蒸气压缩系统是用于将冷藏空间冷却。该系统包括用于供制冷剂在压缩机、冷凝器及蒸发器之间循环的一个回路。提供了一个膨胀阀来控制该制冷剂进入该蒸发器中的流动并且由此控制该冷藏空间的冷却。

背景技术

蒸气压缩系统，例如制冷系统、空调系统或者热泵，通常包含安装在制冷剂回路中的一个压缩机、一个冷凝器、一个膨胀装置和一个蒸发器。制冷剂在该制冷剂回路中循环、并被交替地膨胀和压缩，并且在该冷凝器和蒸发器中发生了热交换。膨胀后的制冷剂以气液混合态制冷剂进入该蒸发器中。当该制冷剂穿过该蒸发器时，它在与经过该蒸发器的第二流体流(例如空气流)进行热交换的同时蒸发。为了最大范围地利用该蒸发器的潜在制冷能力，希望沿着该蒸发器的整个长度都存在液态制冷剂。另一方面，不希望液态制冷剂穿过该蒸发器而进入抽吸管线，因为如果液态制冷剂到达压缩机则可能损坏该压缩机。因此希望的是以一种方式来控制给该蒸发器的制冷剂供应以使得该压缩机不受损并且同时充分利用该蒸发器的能力。

为了达到该目的，典型地使用一个压力传感器来测量压力以获得该制冷剂的蒸发温度、并且使用一个温度传感器来测量离开该蒸发器的制冷剂的出口温度。传统地，基于在所讨论的压力下这个蒸发温度与该出口温度之间的温度差来控制该膨胀阀。

因此，有必要在上述控制中采用一种压力传感器。因为这样的压力传感器可能脱落或发生故障，因此可能无法获得蒸发温度，这可能进一步阻碍对于给该蒸发器的制冷剂供应的控制，直至该压力传感器恢复正常。

US 2004/0068999披露了一种用于制冷系统的膨胀阀的控制器。传感器可以记录在制冷系统中不同位置处的被冷却介质和制冷剂的各个选定温度和压力。所测量的压力和温度在该控制器中被用于控制制冷剂到该蒸发器中的注入，以维持稳定的运行条件。

发明内容

本发明的多个实施例的目的是提供一种用于控制蒸气压缩系统的控制器以及一种控制此类系统的方法。

本发明的多个实施例的进一步的目的是提供一种控制器并且提供一种控制此类系统的方法，该控制器允许获得受控的冷却并且因此获得更具能效的冷却。

本发明的实施例的更进一步的目的是提供一种能够实现从蒸气压缩系统中省略压力传感器的控制器和一种控制此类系统的方法。

根据第一方面，本发明提供了一种用于将冷藏空间冷却的蒸气压缩系统的控制器，该系统包括：用于供制冷剂在压缩机、冷凝器和蒸发器之间循环的一个回路；以及一个膨胀阀，该膨胀阀用于控制该制冷剂进入该蒸发器中的流动并且由此控制该冷藏空间的冷却，其特征在于，该控制器被适配成基于该回路中该蒸发器与该压缩机之问的第一温度以及在该冷藏空间内确定的第二空气温度来控制该膨胀阀。

在本文的上下文中，术语“蒸气压缩系统”应被理解为是指以下任何系统：一种流体介质流(如制冷剂)在该系统循环并被交替地压缩和膨胀，由此提供一定体积的制冷或者加热。因此，该蒸气压缩系统可以是一种制冷系统、空调系统、热泵等等。

该控制器被适配成基于在不同位置确定的温度来控制该膨胀阀在此是指该控制器被适配成与安排在该回路中以及该冷藏空间中的多个传感器进行通信、并利用来自这些传感器的读数来控制该膨胀阀并因此确定其打开程度。

该控制器可包括一种数据输入，例如，来自数据总线的读数、从安排在该冷藏空间中和该蒸发器之后的回路中的多个独立温度传感器获得的数据流。该控制器还可以具有用于读取该传感器输入的多个单独的的数据端口。

这些传感器可以是典型地用于传统冰箱、空调系统、热泵或冷冻库中的此类型的传统温度传感器。

该第一温度是在该蒸发器和该压缩机之间确定的。它可以是离开该蒸发器的制冷剂的温度，即该第一温度可以在该蒸发器出口处进行测量。

该第二空气温度是在冷藏空间内确定的。因此，该第二温度可以被确定为已经穿过了蒸发器的第二介质的温度，在该蒸发器内发生了与该制冷剂的热交换。

该第二温度可以在该冷藏空间内测量。作为一个替代方案，该控制器可以被适配成基于一个第三空气温度与一个预选的偏离值之间的温度差来估算该第二温度。该第三温度可以在该蒸发器之前的空气流中测量，并且该预选的偏离值可以在该控制器中设定。

基于这两个温度，该控制器被适配成用于控制该膨胀阀，并且该控制器因此可以基于此来控制该阀的打开和关闭。