冷剂离开压缩机1，然后进入冷凝器2以被冷凝至基本上恒压的饱和液体状态。主膨胀阀3用于控制进入蒸发器4的制冷剂的量。从冷凝器2出来的液态制冷剂流经主膨胀阀3，导致制冷剂的压力降低。在此过程中，制冷剂部分蒸发使得制冷剂的状态变为气-液混合状体，并令其温度降低至一特定值以下，以使得蒸发器内的热交换成为可能。蒸发器4同样为一换热器。一第二流体，如外部气流穿过蒸发器并将其携带的热能传递给制冷剂流体，从而蒸发制冷剂流体以使其从液体变为气态。热栗可以进一步包括将上述制冷剂流体在回路中的流动方向倒转的组件，从而，使热栗也可以被用于建筑的室内制冷。
[0031]热栗系统具有一经济器回路，该经济器回路包括一经济器换热器5和一经济器膨胀阀6。经济器换热器5具有一制冷剂流体进口和一制冷剂流体出口以供主制冷剂流体通过，以及一经济器制冷剂流体进口和一经济器制冷剂流体出口用来供经济器制冷剂流体穿过。经济器制冷剂流体是从经济器换热器的上游(如图1所示)或下游(如图2所示)分接出来的第二制冷剂流体，其依次经由经济器制冷剂流体的进口和出口穿过经济器换热器
5。经济器制冷剂流体被主制冷剂流体过加热，并通过蒸汽注射管路501注入压缩机I的中间压力点。通过这种方式，压缩机可以实现较高的质量流量并进而提供较高的供热能力。
[0032]经济器膨胀阀6用于控制进入经济器换热器5的经济器制冷剂流体的量，从而控制注射入压缩机I内气体的量。参考图7所示，随着经济器膨胀阀6的开度逐步增加，位于制冷剂流体出口处的温度T3减小，同时，位于经济器制冷剂流体进口处的温度T2增加。如图中的曲线91和92所示，温度T2和T3的变化比较规则和平缓，所以能够预测出过加热距离目标值还有多远，从而可将经济器膨胀阀6的开度调节到合适的尺寸。曲线93表示随着阀的开度变化，温度T2和T3的差值T3-T2的变化，该变化同样是规则和平缓的。由于温度T2和T3均取决于工作环境，所以，控制将会变地复杂，因为相应的工作环境需要被考虑进去。因此，在优选的实施方式中，经济器膨胀阀6的开度可以基于温度差值T3-T2来控制，因为通过温度差值T3-T2可以移除工作环境的影响。也就是说，曲线91/92所表征的T2/T3的温度变化在不同环境下是不同的，然后，曲线93所表征的T3-T2的温度差值变化在各种环境下都基本上相同。
[0033]图3所示的是应用于上述热栗系统中的经济器回路的第一实施方式。经济器回路包括一经济器膨胀阀61、一第一温度传感器71、和一第二温度传感器72。在本实施方式中，经济器膨胀阀为一电子膨胀阀。第一温度传感器71可以被设置在经济器制冷剂流体的进口以检测该处的温度T2，第二温度传感器72可以被设置在制冷剂流体的出口以检测该处的温度T3。表征温度T2和T3的信号传递至热栗系统的一控制器(未图示)，该控制器可以计算温度T2和T3的差值，并根据图7中曲线93所示的关系相应地调整经济器膨胀阀61的开度。
[0034]图4所示的是上述经济器回路的一可替换的实施方式。由于通过经济器制冷剂流体的进口和出口的经济器制冷剂流体为饱和蒸汽，且温度T2表示的是蒸汽温度，所以温度T2也可以如此获得，即由一压力传感器检测蒸汽压力并通过一温度函数转化为对应的温度值。也就是说，第一实施方式中的第一温度传感器71可以被本实施方式中的压力传感器81所取代，并且检测到的压力值可以被转化成相应的温度T2。如图5所示，由于经济器制冷剂流体以大致恒定的压力穿过经济器制冷剂流体的进口和出口，压力传感器81也可以被放置在经济器制冷剂流体的出口，其测得的压力基本上等于在经济器制冷剂流体的进口处的压力。控制器在接收到表征该压力值的信号后，将其转化为经济器制冷剂流体进口处的温度T2。
[0035]图6所示的是经济器回路的第四实施方式，该经济器回路采用了温控膨胀阀62。温控膨胀阀62具有一温度检测球73，其被放置在制冷剂流体的出口以检测该处的温度T3。本领域技术人员所熟知的是，随着温度上升，温度检测球73能够使阀门抵抗阀体内弹簧的压力而打开，并且在温度下降时令阀门关闭。从而，经济器膨胀阀62可以根据检测到的温度T3自动控制控制阀门的开度。本领域技术人员也可轻易想到的是，经济器膨胀阀也可仅基于经济器制冷剂流体入口处的温度T2来调节。例如，经济器膨胀阀可以是一电子膨胀阀，并且一温度传感器放置在经济器制冷剂流体的入口以用来检测该处的温度T2。控制器接收表征温度T2的信号，并且根据图7所示的曲线92所表示的特定工况条件下阀门开度和温度T2变化的关系来相应调节阀门的开度。
[0036]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0037]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.一种热栗系统，其特征在于，包括: 压缩机，用于压缩制冷剂；冷凝器，设置在压缩机的下游以用于冷却制冷剂；主膨胀阀，设置在冷凝器的下游以用于降低制冷剂的压力；蒸发器，设置在主膨胀阀的下游以用于蒸发制冷剂； 经济器换热器，其允许出自冷凝器流出的制冷剂流体和从其自身的上游或下游分接出来的经济器制冷剂流体在其内热传递，所述经济器换热器具有制冷剂流体进口和制冷剂流体出口、以及经济器制冷剂流体进口和经济器制冷剂流体出口； 经济器膨胀阀，用于控制通过经济器制冷剂流体进口进入经济器换热器内的经济器制冷剂流体的量，其中 经济器膨胀阀的开度根据制冷剂流体出口处的温度(T3)和/或经济器制冷剂流体进口处的温度(T2)来调节。2.根据权利要求1所述的热栗系统，其特征在于:经济器膨胀阀的开度根据制冷剂流体出口处的温度与经济器制冷剂流体进口处的温度之间的差值(T3-T2)来调节。3.根据权利要求2所述的热栗系统，其特征在于:所述制冷剂流体出口处的温度(T3)和经济器制冷剂流体进口处的温度(T2)均由温度传感器检测得到。4.根据权利要求2所述的热栗系统，其特征在于:所述制冷剂流体出口处的温度(T3)由温度传感器检测得到；所述经济器制冷剂流体进口处的温度(T2)通过压力传感器检测，并经由一温度函数转换得到。5.根据权利要求4所述的热栗系统，其特征在于:所述压力传感器检测经济器制冷剂流体进口处的压力。6.根据权利要求4所述的热栗系统，其特征在于:所述压力传感器检测经济器制冷剂流体出口处的压力。7.根据权利要求2所述的热栗系统，其特征在于:所述经济器膨胀阀为电子膨胀阀。8.根据权利要求2所述的热栗系统，其特征在于:所述经济器膨胀阀为温控膨胀阀，其开度根据制冷剂流体出口处的温度(T3)来调节。9.根据权利要求8所述的热栗系统，其特征在于:所述温控膨胀阀包括放置在制冷剂流体出口处的温度检测球以检测该处的温度(T3)，所述温控膨胀阀根据所检测到的温度(T3)来自动控制其开度。
【专利摘要】本发明提供一种热泵系统，其包括压缩机、冷凝器、主膨胀阀、和蒸发器。压缩机用于压缩制冷剂；冷凝器设置在压缩机的下游以用于冷却制冷剂；主膨胀阀设置在冷凝器的下游以用于降低制冷剂的压力；蒸发器设置在主膨胀阀的下游以用于蒸发制冷剂。一经济器换热器允许出自冷凝器流出的制冷剂流体和从其自身的上游或下游分接出来的经济器制冷剂流体在其内热传递。该经济器换热器具有制冷剂流体进口和制冷剂流体出口、以及经济器制冷剂流体进口和经济器制冷剂流体出口。一经济器膨胀阀用于控制通过经济器制冷剂流体进口进入经济器换热器内的经济器制冷剂流体的量。其中，经济器膨胀阀的开度根据制冷剂流体出口处的温度T3和/或经济器制冷剂流体进口处的温度T2来调节。通过这种方式，经济器膨胀阀的控制和注射入压缩机的蒸汽量被稳定、可靠地控制。
【IPC分类】F25B41/06, F25B49/02, F25B30/02
【公开号】CN105627629
【申请号】CN201510799663
【发明人】约瑟·阿塞多·纳瓦雷特, 卡洛琳娜·佩雷斯, 圣地亚哥·锡德, 米格尔·莫拉
【申请人】威能集团股份有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年11月19日
【公告号】EP3023711A1