用于监测压缩机过热的系统和方法_2

文档序号:9247931阅读:来源:国知局
之间的温差。
[0033]如图4所示,SSH和DSH可以是相关的。对于涡旋式压缩机而言,DSH和SSH之间的相关关系可特别精确,而外部环境温度仅为次要影响。如图4所示,示出了对于室外温度(ODT)为一百一^h五华氏度、九十五华氏度、七十五华氏度以及五十五华氏度的DSH和SSH之间的相关关系。图4中所示的相关关系仅是示例性的,并且特定压缩机的特定相关关系会因压缩机类型、型号以及容量等而变化。
[0034]当SSH接近零华氏度或当DSH接近二十至四十华氏度时,可能出现回液状态。关于过热,当SSH介于三十华氏度和五十华氏度之间时,可能开始出现过热状态。当SSH大于五十华氏度或当DSH大于一百华氏度时,可能出现严重的过热状态。
[0035]在图4中,示出了针对示例性制冷剂充料程度的典型SSH温度。例如,随着制冷系统5中的制冷剂充料百分比减少,SSH通常增大。
[0036]参见图1,蒸发器16可包括能够感测蒸发器温度的蒸发器温度传感器40。可替代地,可使用蒸发器压力传感器。控制模块25接收来自蒸发器温度传感器40的蒸发温度(Tevap) ο
[0037]吸入传感器34监测进入压缩机10的制冷剂的温度(即SLT)。可替代地,可使用吸入温度/压力传感器的组合。在这种情况下,由于可基于吸入压力而推导出或测出Tevap,所以控制模块25可从传感器的温度部分接收SLT和从传感器的压力部分接收Tevap。此夕卜,如在题为“VARIABLE SPEED COMPRESSOR PROTECT1N SYSTEM AND METHOD (变速压缩机保护系统及方法)”的美国申请序列号N0.60/978,258的公开一一通过参引将其结合入本文一一中描述的,可从其它系统参数推导出Tevap。
[0038]例如,Tevap可作为Tcond和DLT的函数而推导出,如在共同受让的美国申请N0.11/059, 646、美国公开N0.2005/0235660中描述的。对于变速压缩机,该相关关系还能够反映出压缩机速度。通过这种方式,Tevap可作为Tcond、DLT以及压缩机速度的函数而推导出。
[0039]如图5所示,示出了对于不同的Tcond水平,与DLT相关的Tevap。为此,可使用针对不同速度的压缩机特性线图(compressor map)数据。
[0040]可基于简单的推导而计算出Tcond和Tevap。
[0041]此外,可基于以下方程进行迭代计算:
[0042]方程1: Tcond = f (压缩机功率,压缩机速度,Tevap)
[0043]方程2:Tevap = f (Tcond, DLT,压缩机速度)
[0044]可对这些方程进行多次迭代以实现收敛。例如,三次迭代可提供较理想的收敛。如上所述,可使用较多次或较少次迭代,或者不迭代。
[0045]还可利用针对不同速度的压缩机特性线图数据并基于DLT和压缩机功率而基于以下方程来确定Tevap和Tcond:
[0046]方程3: Tevap = f (压缩机功率,压缩机速度,DLT)
[0047]方程4: Tcond = f (压缩机功率,压缩机速度,DLT)
[0048]控制模块25可计算Tevap或从传感器34的压力部分接收Tevap数据。然后,控制模块25可计算作为SLT和Tevap之差的SSH。
[0049]如图1所示,吸入传感器34位于压缩机10外部并且当制冷剂进入压缩机10的吸入口时监测制冷剂的温度。可替代地,可使用位于压缩机内部的吸入传感器。如图2所示,吸入传感器32可设置在压缩机10的机壳内。在这种情况下,SLT可经由接线盒24通过电连接而通信至控制模块25。
[0050]控制模块25可通过将SSH与预定的过热度阈值进行比较而监测压缩机10的过热状态。如图3所示,在步骤302,控制模块25接收SLT数据。在步骤304,控制模块25从蒸发器温度传感器40接收Tevap。在步骤306,控制模块25基于SLT和Tevap计算SSH。可替代地,可基于其它感测的参数来估测或推导Tevap,如在上文和题为“VARIABLE SPEEDCOMPRESSOR PROTECT1N SYSTEM AND METHOD (变速压缩机保护系统及方法)”的美国申请序列号N0.60/978, 258的公开——通过参引将其结合入本文——中描述的。
[0051]在步骤308,控制模块将SSH与预定阈值进行比较以判断是否存在过热状态。
[0052]当SSH介于零华氏度与三十华氏度之间时,控制模块25可判定压缩机10在正常温度范围内运行。当SSH介于三十华氏度与五十华氏度之间时,控制模块25可检测出过热状态并采取响应措施。高于五十华氏度的SSH温度可表明包括压缩机涡旋体、轴承等在内的压缩机部件有被损坏的风险。
[0053]控制模块25还可在预定的时间段内判断SSH是否大于预定阈值。例如,控制模块25可在预定的时间段内判断何时SSH介于三十华氏度与五十华氏度之间或何时高于五十华氏度。例如,该预定时间段可以是几分钟(如一分钟、两分钟、五分钟等)。第一预定时间段(如五分钟)可用于监测SSH何时介于三十华氏度与五十华氏度之间。短于第一预定时间段的第二预定时间段(如一分钟或两分钟)可用于监测SSH何时大于五十华氏度。应当理解,任何时间段都可用来作为合适的时间段。
[0054]如在题为“VARIABLE SPEED COMPRESSOR PROTECT1N SYSTEM AND METHOD (变速压缩机保护系统及方法)”的美国申请序列号N0.60/978,258的公开一一通过参引将其结合入本文一一中所述的,控制模块25可响应于过热状态而调节压缩机运行和/或调节膨胀阀14。在严重过热状态下,控制模块25可停止压缩机10的运行。控制模块25还可产生存在过热状态的警报或通知。
[0055]如图6所示,压缩机工作包线可提供最大回液和最大SSH限值。此外,在涡旋压缩机的情况下,可提供最大涡旋体温度限值(TsctoII)。此外,可提供最大马达温度(Tmotor)。如图6所示,可基于SSH而调节压缩机速度和膨胀阀14以确保压缩机运行处于压缩机工作包线以内。通过这种方式,可将SSH保持在如图6所示的可接受范围内。
[0056]例如,在SSH介于三十华氏度与五十华氏度之间时,控制模块25可降低压缩机速度或使膨胀阀14打开。当SSH大于五十华氏度时,控制模块25可停止压缩机25的运行。
【主权项】
1.一种系统,包括: 压缩机,其连接于蒸发器; 吸入传感器,其输出吸入温度信号,所述吸入温度信号对应于进入所述压缩机的制冷剂的吸入温度;以及 控制模块,其连接于所述吸入传感器,所述控制模块基于所述压缩机的速度来确定蒸发器饱和温度,基于所述蒸发器饱和温度和所述吸入温度来计算吸入过热度温度,通过将所述吸入过热度温度与预定阈值进行比较来监测所述压缩机的回液状态,并在所述吸入过热度温度小于等于所述预定阈值时增大所述压缩机的速度或减小与所述压缩机相关联的膨胀阀的开度。2.如权利要求1所述的系统,其中,所述预定阈值为零华氏度。3.如权利要求1所述的系统,其中,所述控制模块在所述吸入过热度温度小于等于所述预定阈值时增大所述压缩机的速度。4.如权利要求1所述的系统,其中,所述控制模块在所述吸入过热度温度小于等于所述预定阈值时减小所述膨胀阀的开度。5.如权利要求1所述的系统,还包括连接于所述压缩机和所述蒸发器的冷凝器,其中,所述控制模块确定与离开所述压缩机的制冷剂的温度对应的排出管路温度,确定冷凝器饱和温度,并根据所述冷凝器饱和温度、
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