专利名称：用于具有浮动阀计量装置的系统的最大操作压力控制的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种致冷机系统，并且更特别是涉及一种基于压缩机 的致冷机系统，该系统包括控制流过致冷剂系统的致冷剂的浮动阀， 其中在某些系统操作状态下浮动阀通过电磁阀有选择地控制。
背景技术：
用于冷却例如机场终端、购物中心以及办公大厦的大量内部空间
的基于压缩机的致冷机系统是公知的。通常，这些类型的致冷机系统 具有闭合回路致冷剂系统，该系统包括压缩机、冷凝器、蒸发器或冷
却器以及油管理系统.高压致冷剂气体从压缩机递送到冷凝器，其中 致冷剂气体被冷却并冷凝到液态.在许多场合中，冷凝器包括浮动阀 以便在冷凝器和冷却器之间提供液体密封，并且用于控制去往冷却器 的致冷剂流。气体的恒定供应经由从压缩机排出管线分出的气泡器管 在浮动阀下递送，以便提供升高并开启浮动阀所需的浮力。浮动阀在 致冷机系统关闭时闭合，以防止致冷剂从冷凝器流到冷却器。液体致 冷剂递送到冷却器，其中致冷剂进一步蒸发并且返回到压缩机，以便 重新压缩，并且在连续过程中递送到冷凝器。油管理系统将润滑剂提 供给轴承和压缩机的其它运行表面，以确保致冷机系统的有效操作。 水回路将由致冷剂系统致冷的水承载经过内部空间，以便冷却该空间 内的空气。
某些致冷机系统需要在水回路中以高温启动。例如，大型办公建 筑物内的致冷机系统可以在周末重新设置。在致冷机系统关闭的过程 中，由于极大的外部热量(例如夏天或者具有温暖环境的场合所受到 的温度)，水回路中的水温会增加，在考虑到周末之后办公建筑物的 占有人返回的情况下重新启动冷却器系统时，致冷机系统需要将水回 路内的大量水返回到足以冷却建筑物内的空气的温度。在致冷机系统 增加其输出以便实现这种冷却需要时，存储在油管理系统内的油的压 力增加。压力增加会造成递送到压缩机以便润滑的油的粘度减小。不 利的是，油粘度减小造成压缩机部件的不适当润滑以及压縮机失效的 可能性。
通常，浮动阀包括限定流动区域以便将致冷剂从冷凝器连通到冷 却器的多个孔口细槽。气泡器管提供移动止挡件所需的浮力，防止致
冷剂经由孔口细槽离开。根据冷凝器内的致冷剂高度，孔口细槽完全 开启或者完全闭合。由于浮动阀是完全开启或完全闭合的分立装置， 冷却器会接收过多的致冷剂或者不足的致冷剂，其中大或小操作压力 差存在于冷凝器和冷却器之间。压力差是环境温度和内部建筑物温度 之间的差别造成的。不利的是，这些小和大操作压力差造成冷凝器和 冷却器之间的不良致冷剂分配。不良致冷剂分配会造成致冷机系统操 作效率损失。
因此，希望提供一种有效的致冷机系统，该系统用来在致冷机系 统关闭之外的情况下有选择地控制致冷机系统操作压力，
发明内容
按照本发明的致冷机系统提供流过致冷机系统的受控致冷剂流。 致冷剂系统包括压缩机、冷却器、气泡器管以及冷凝器内的浮动 阀。气泡器管在浮动阀下连通来自于压缩机排出管线的气体，以便提 供升高和开启浮动阀所需的浮力。电磁阀布置在气泡器管内，并且通 过控制器调节到闭合位置以响应预定状态。 一旦命令电磁阀到闭合位 置，浮动阀失去浮力并闭合，造成去往冷却器的扼流致冷剂。扼流致 冷剂流造成系统压力减小，通过油管理系统进一步造成较高粘度的油 递送到压缩机.
按照本发明的致冷机系统提供有效的致冷剂流并且用来有选择地 控制致冷机系统操作压力。
从当前优选实施例的详细描述中，本领域普通技术人员将明白本
发明的不同特征和优点。伴随详细描述的附图可以如下简单说明
图l表示按照本发明的致冷机系统的示意图2表示包括位于开启位置的浮动阀的按照本发明的致冷机系统 的示意图；以及
图3表示包括位于闭合位置的浮动阀的按照本发明的致冷机系统 的示意图。
具体实施例方式
参考图1,表示示例性致冷机系统10。致冷机系统IO是闭合回路
致冷剂系统，该系统包括将高压致冷剂气体连通到冷凝器14的压缩机 12。压缩机12可以是变速螺旋压缩机。应该理解到其它类型的压缩机 也在本发明的范围内。致冷剂气体经由排出管线16连通到冷凝器14。 在进入冷凝器14时，致冷剂气体被冷却并冷凝。致冷剂接着经由膨胀 装置110递送到冷却器20。致冷剂在冷却器20内蒸发成低压致冷剂气 体并返回到压缩机12以便压缩，并在连续过程中被递送到冷凝器14。 抽吸管线21将蒸发致冷剂从冷却器20递送到压缩机12。
被致冷的水回路121与冷却器20相关，并且穿过内部空间排管。
回路。冷却器20从被致冷的水回路121内循环的水中吸收热量。水循 环经过被致冷水回路121，以便冷却内部空间内的空气，
冷凝器14最好包括浮动阀18以便控制致冷剂从冷凝器14流动到 冷却器20。浮动阀18还在冷凝器14和冷却器20之间提供液体密封。. 膨胀装置IIO可以结合到浮动阀18上。气泡器管22从排出管线16分 出，并且经由第二气泡器管23在浮动阀18下有选择地供应致冷剂气 体。经由气泡器管22和23在浮动阀18下供应的致冷剂气体提供升高 并开启浮动阀18所需的浮力，使得致冷剂可以递送到冷却器20。致冷 剂经由将冷凝器14连接到冷却器20上的管线24递送。通常，管线24 承载两相致冷剂。在致冷机系统10的正常操作下，例如非启动情况， 浮动阀18接收来自于气泡器管23的致冷剂气体的恒定供应，以便保 持在开启阀位置.
电磁阀26定位在气泡器管22和23之间。应该理解到电磁阀26 可以用于任何包括浮动阀的致冷剂系统。电磁阀26可以通过控制器 100调节，以便调节去往冷却器20的致冷剂流，如下面进一步描述那 样。控制器100可以是任何适当的微型控制器、微型处理器、计算机 或本领域普通技术人员想到的类似物，
油管理系统30如公知那样为压缩机12内的运行部件提供适当润 滑。最好是，油管理系统设置在致冷机系统10的下侧或者靠近冷却器 20。被递送到压缩机12的例如油的润滑剂逐渐与致冷剂混合，使得从 冷凝器14递送到冷却器20的致冷剂包括大量的油。致冷剂必须从油 中去除以便增加油的粘度，并且使其在润滑压缩机12内的运行部件过 程中更加有效。
通常，油管理系统30包括将冷却器20内的致冷剂/油混合物递送 到蒸发器44的润滑剂供应管线42。蒸发器44是含有将热致冷剂从致 冷剂/油混合物中实际分离的无件的热交换器。 一旦分离，致冷剂被递 送返回连接器20，并且油被递送到油泵40,从油泵40，油经由另一润 滑剂供应管线46到油泵48，并且经由另一润滑剂供应管线50回到压 缩机12，以便运行部件的润滑。
本领域普通技术人员将理解到低压下的致冷剂/油混合物通常具 有高于高压下的致冷剂/油混合物的粘度。电磁阀26可被调节到闭合 位置(见图3 )以便扼流可以从冷凝器14流到冷却器20的致冷剂量， 从而在被致冷的水回路121内的水温高的情况下，响应致冷机系统IO 的启动。致冷剂的减小流速(相对于被致冷水回路121内的水温)造 成冷却器20内压力减小。因此，存储在油泵40内的油的压力同样减 小。因此，较高粘度的油被递送到压缩机12以便润滑。
参考图2，浮动阀18表示在开启位置。浮动阀18包括多个孔口细 槽120。孔口细槽120限定致冷剂的流动区域，以便进入管道24并流 到冷却器20。止挡件130被接收在浮动阀18的杆140内，并且可以 在杆140内运动，以便开启和闭合通过孔口 120限定的流动区域。在 此实例中，电磁阀26已经通过控制器IOO调节到开启阀位置。因此， 来自于气泡器管23的致冷剂气体可以进入冷凝器14,并且提供浮动止 挡件130并开启通过浮动阀18的孔口细槽120限定的流动区域所需的 浮力。在致冷机系统10的正常操作(例如非启动状态)中，在开启位 置，来自于冷凝器14的液位计32的致冷剂的稳定供应被自由连通到 冷却器20。浮动阀18保持在开启阀位置.
参考图3,浮动阀18表示在闭合位置。在所示实例中，电磁岡26 通过控制器IOO调节到闭合阀位置。最好是，电磁阀26被调节到闭合 位置上，以响应致冷机系统10的启动。应该理解到例如在操作过程中 在冷凝器14和冷却器20之间存在高压力差的其它情况下，电磁阀26 可以通过控制器100有选择地调节到闭合位置(使得过多液体致冷剂 递送到冷却器20)。
在电磁阀26闭合时，防止来自于气泡器管22的致冷剂气体进入 冷凝器14。因此，浮动阀18不接收浮动浮动阀18的止挡件130所需 的浮力。因此，防止来自于液位计32的致冷剂经由开口细槽120连通
到冷却器20。去往冷却器20的被扼流的流动速度具有控制冷却器20 内的致冷剂高度的所需效果，由此减小冷却器20内的操作压力。
通过采用电磁阀26以便在致冷剂操作压力变得过高的情况下(例 如在致冷机系统10启动过程中)有选择地开启和闭合浮动阀18，本发
明相对于现有技术进行改善。因此，较高粘度的油根据需要通过油管 理系统30递送到压缩机12。
本发明还用来有效控制冷却器20内致冷剂分配。特别是，电磁阀 26可以被调节，以便开启和闭合浮动阀18，从而控制可以进入冷却器 20的致冷剂量。控制冷却器20内的致冷剂分配造成致冷剂/油混合物 受控地流到润滑剂供应管线42以及蒸发器44。致冷剂/油混合物受控 地流入蒸发器44造成递送到压缩机12的油粘度更加一致，进一步造 成致冷机系统10的效率更高。虽然已经披露的是气泡器管22从排出 管线16分出以便在浮动阀18下供应致冷剂气体，包括来自于压缩机 12内的源的其它源可以从气泡器管22分出，以便在浮动阀18下连通 致冷剂气体。
以上描述应该被解释为示例性的，并且没有限制含义。本领域普 通技术人员将理解到某些变型也在本发明的范围内。为此，应该研究 以下权利要求来确定本发明的范围和内容。
权利要求
1.一种致冷剂系统，包括具有排出管线的压缩机；与所述排出管线连通并具有浮动阀的冷凝器；将致冷剂连通到所述浮动阀的气泡器管；从所述冷凝器接收致冷剂流的冷却器，所述浮动阀控制所述冷却器和所述冷凝器之间的致冷剂流；以及布置在所述气泡器管内并有选择地闭合所述浮动阀使得去往所述冷却器的所述致冷剂流被扼流的电磁阀。
2. 如权利要求l所述的系统，其特征在于，还包括将所述冷凝器 连接在所述冷却器上的管线，其中所述管线的至少一部分靠近所述浮 动阀布置。
3. 如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述浮动阀包括多个 细槽和止挡件。
4. 如权利要求3所述的系统，其特征在于，在所述电磁阀位于开 启位置时，来自于所述气泡器管的所述致冷剂提供浮动所述止挡件并 使得所述致冷剂流过所述多个细槽并进入所述管线所需的浮力。
5. 如权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括可操作以便开 启和闭合所述电磁阀的控制器。
6. 如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述控制器命令所迷 电磁阀到闭合位置，以响应预定状态，使得去往所述冷却器的所述致 冷剂流被把流'
7. 如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述预定状态包括系 统的启动。
8. 如权利要求6所迷的系统，其特征在于，所述预定状态包括所 述冷凝器和所述冷却器之间的高压力差。
9. 如权利要求6所述的系统，其特征在于，防止来自于所述气泡 器管的所述致冷剂开启所述浮动阀，以响应所述电磁阀位于所述闭合 位置。
10. 如权利要求9所迷的系统，其特征在于，还包括油泵，所述 冷却器和所述油泵各自具有减小压力以响应所述电磁阀位于所述闭合位置.
11. 如权利要求10所迷的系统，其特征在于，还包括与所述冷却器的所述油泵连通的油管线，该管线为所述压缩机提供油。
12. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述冷却器与水管 线相关，所述冷却器冷却所述水管线内循环的水。
13. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述致冷剂在所述 压缩机内压缩。
14. 一种致冷剂系统，包括 具有排出管线的压缩机； 与所述排出管线连通并具有浮动阀的冷凝器； 将致冷剂连通到所述浮动阀的气泡器管；从所述冷凝器接收致冷剂流的冷却器，所述浮动阀控制所述冷却 器和所述冷凝器之间的致冷剂流；将所述冷凝器连接到所述冷却器上的管线，所述管线的至少一部 分靠近所述浮动阀布置，其中来自于所述气泡器管的所述致冷剂提供 开启所述浮动阀所需的浮力；与所述冷却器相关的水管线，所述冷却器冷却所述水管线内循环 的水；以及布置在所述气泡器管内并有选择地闭合所述浮动阀使得去往所述 冷却器的所述致冷剂流被扼流的电磁阀。
15. 如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述致冷剂气体在 所述压缩机内压缩。
16. —种控制致冷机系统内操作压力的方法，包括(1) 在气泡器管内提供电磁阀；以及(2) 有选择地驱动电磁阀到闭合位置，以响应预定状态，使得致 冷剂流被扼流。
17. 如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)包括闭合电磁阀，以防止致冷剂浮动浮动阀。
18. 如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)包括限定所述预定状态以便包括致冷机系统的启动。
19. 如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)包限定所述预定状态以便包括冷凝器和冷却器之间的高压力差。
20.如权利要求17所述的方法，其特征在于，包括如下步骤 (3)有选择地驱动电磁阀到开启位置，使得致冷剂浮动浮动阀。
全文摘要
一种致冷机系统(10)包括压缩机(12)、冷凝器(14)、冷却器(20)、气泡器管(22)以及冷凝器(14)内的浮动阀(18)。电磁阀(26)布置在气泡器管(22)内，并适用于有选择地开启和闭合浮动阀(18)，使得去往冷却器(20)的致冷剂流被扼流。被扼流的致冷剂流造成系统压力减小，进一步造成较高粘度的油通过油管理系统(30)递送到压缩机(12)。
文档编号F25B1/00GK101189481SQ200580049951
公开日2008年5月28日 申请日期2005年6月2日 优先权日2005年6月2日
发明者S·J·霍尔登 申请人:开利公司