用于監(jiān)測壓縮機過熱的系統(tǒng)和方法
【專利說明】用于監(jiān)測壓縮機過熱的系統(tǒng)和方法
[0001]本申請是申請日為2008年10月8日、申請?zhí)枮?00880110616.7 (PCT/US2008/011576)、發(fā)明名稱為“用于監(jiān)測壓縮機過熱的系統(tǒng)和方法”的發(fā)明專利申請的分案申請。
[0002]相關申請的交叉參引
[0003]本申請要求2008年10月7日提交的美國發(fā)明申請N0.12/470，033以及2007年10月8日提交的美國臨時申請N0.60/978,312的權益。本申請還要求2007年10月8日提交的美國臨時申請N0.60/978，258的權益。以上各申請的全部公開內容通過參引結合在本文中。
技術領域
[0004]本公開涉及壓縮機，并且更具體地，涉及用于監(jiān)測壓縮機的過熱狀態(tài)的系統(tǒng)和方法。
【背景技術】
[0005]本節(jié)中的陳述僅提供涉及本公開的背景信息，可能并不構成現(xiàn)有技術。
[0006]壓縮機可用在各種各樣的工業(yè)應用和住宅應用中，用于使制冷劑在冰箱、熱泵、供暖通風與空調或制冷機系統(tǒng)(通常稱為“制冷系統(tǒng)”)中循環(huán)以提供期望的加熱或冷卻效果。在前述任一應用中，壓縮機應當提供一致而有效的操作來確保具體應用(即，冰箱、熱泵、采暖通風與空調或制冷機系統(tǒng))正常運行。可使用變速壓縮機以根據(jù)制冷系統(tǒng)的負載來改變壓縮機容量。保護、控制和診斷系統(tǒng)可利用壓縮機和制冷系統(tǒng)的操作參數(shù)來確保壓縮機和制冷系統(tǒng)部件的最適宜的操作。例如，可利用蒸發(fā)器溫度和/或冷凝器溫度來診斷、保護和控制壓縮機和其它制冷系統(tǒng)部件。

【發(fā)明內容】

[0007]提供了一種系統(tǒng)，包括:壓縮機，其連接于蒸發(fā)器；吸入傳感器，其輸出吸入信號，所述吸入信號對應于進入所述壓縮機的制冷劑的溫度；以及控制模塊，其連接于所述蒸發(fā)器的傳感器和所述吸入傳感器，所述控制模塊確定蒸發(fā)器溫度，基于所述蒸發(fā)器溫度和所述吸入信號來計算吸入過熱度的溫度，通過將所述吸入過熱度與預定的吸入過熱度閾值進行比較來監(jiān)測所述壓縮機的過熱狀態(tài)，并基于所述監(jiān)測而調節(jié)所述壓縮機的速度和與所述壓縮機相關聯(lián)的膨脹閥中的至少一個。
[0008]在其它特征中，當所述吸入過熱度大于所述預定的吸入過熱度閾值時，所述控制模塊停止所述壓縮機。
[0009]在其它特征中，所述預定的吸入過熱度閾值是五十華氏度。
[0010]在其它特征中，所述控制模塊判斷所述吸入過熱度是否在預定的吸入過熱度范圍內，所述預定的吸入過熱度范圍的上限對應于所述預定的吸入過熱度閾值。
[0011]在其它特征中，所述預定的吸入過熱度范圍介于三十華氏度與五十華氏度之間，并且其中，所述預定的吸入過熱度閾值是五十華氏度。
[0012]在其它特征中，在預定的時間段內，當所述控制模塊判定所述吸入過熱度在所述預定的吸入過熱度范圍內時，所述控制模塊調節(jié)所述壓縮機的速度。
[0013]提供了一種方法，包括:判定連接于壓縮機的蒸發(fā)器的蒸發(fā)器溫度；接收吸入信號，所述吸入信號對應于進入所述壓縮機的制冷劑的溫度；基于所述蒸發(fā)器溫度和所述吸入信號來計算吸入過熱度的溫度；通過將所述吸入過熱度與預定的吸入過熱度閾值進行比較來監(jiān)測所述壓縮機的過熱狀態(tài)；以及基于所述監(jiān)測來調節(jié)所述壓縮機的速度和與所述壓縮機相關聯(lián)的膨脹閥中的至少一個。
[0014]在其它特征中，所述方法包括:當所述吸入過熱度大于所述預定的吸入過熱度閾值時，停止所述壓縮機。
[0015]在其它特征中，所述預定的吸入過熱度閾值是五十華氏度。
[0016]在其它特征中，所述方法包括:判斷所述吸入過熱度是否在預定的吸入過熱度范圍內，所述預定的吸入過熱度范圍的上限對應于所述預定的吸入過熱度閾值。
[0017]在其它特征中，所述預定的吸入過熱度范圍介于三十華氏度與五十華氏度之間，并且，所述預定的吸入過熱度閾值是五十華氏度。
[0018]在其它特征中，所述方法包括:在預定的時間段內，當所述吸入過熱度在所述預定的吸入過熱度范圍內時，調節(jié)所述壓縮機的速度。
[0019]從本文提供的描述，其它應用領域將變得顯而易見。應當理解，這些描述及具體示例僅出于說明的目的而非意在限制本公開的范圍。
【附圖說明】
[0020]此處所描述的附圖僅出于圖示的目的，而并非意在以任何方式限制本公開的范圍。
[0021]圖1是制冷系統(tǒng)的示意圖。
[0022]圖2是壓縮機的剖面圖。
[0023]圖3是示出用于根據(jù)本教示的算法的步驟的流程圖。
[0024]圖4是示出與吸入過熱度和室外溫度相關的排出過熱度的圖表。
[0025]圖5是示出與蒸發(fā)器溫度和冷凝器溫度相關的排出管路溫度的圖表。
[0026]圖6是示出壓縮機的工作包線的圖表。
【具體實施方式】
[0027]以下描述本質上僅是示例性的，而并非意圖限制本公開、應用或用途。應當理解，附圖中自始至終相應的附圖標記指代相同或相應的部件和特征。
[0028]如本文所使用的，術語“模塊”、“控制模塊”以及“控制器”指的是以下各項中的一個或多個:專用集成電路(ASIC)、電子電路、執(zhí)行一個或多個軟件程序或固件程序的處理器(共享的、專用的、或群機的)和存儲器、組合邏輯電路、或提供所述功能的其它適合的部件。如本文所使用的，計算機可讀介質指的是能夠存儲計算機用數(shù)據(jù)的任何介質。計算機可讀介質包括但不限于:內存、RAM、ROM、PROM, EPROM, EEPROM、閃存、CD-ROM、軟盤、磁帶、其它磁性介質、光學介質、或者能夠存儲計算機用數(shù)據(jù)的任何其它設備或介質。
[0029]參見圖1，示例性制冷系統(tǒng)5包括壓縮制冷劑蒸氣的壓縮機10。盡管圖1中示出特定制冷系統(tǒng)，但是本教示可應用于任何制冷系統(tǒng)，包括熱泵、采暖通風與空調(HVAC)和制冷機系統(tǒng)。來自壓縮機10的制冷劑蒸氣被輸送至冷凝器12，在此制冷劑蒸氣在高壓下液化，從而將熱量排放到外部空氣。離開冷凝器12的液態(tài)制冷劑經(jīng)膨脹閥14輸送到蒸發(fā)器16。膨脹閥14可為用于控制制冷劑過熱度的機械或電子閥。制冷劑通過膨脹閥14，在此壓力下降使高壓液態(tài)制冷劑成為低壓液體和蒸氣混合物。當熱空氣穿過蒸發(fā)器16時，低壓液體變成氣體，由此從蒸發(fā)器16帶走熱量。低壓氣體再被輸送到壓縮機10，在此被壓縮成高壓氣體并被輸送到冷凝器12，從而再次開始制冷循環(huán)。
[0030]壓縮機10可由控制模塊25監(jiān)測和控制。控制模塊25包括用于存儲數(shù)據(jù)的計算機可讀介質，所述數(shù)據(jù)包括由處理器執(zhí)行的、用于監(jiān)測和控制壓縮機10并用于實現(xiàn)本教示的算法的軟件。
[0031]如在題為“VARIABLESPEED COMPRESSOR PROTECT1N SYSTEM AND METHOF (變速壓縮機保護系統(tǒng)及方法)”的美國申請系列號N0.60/978，258的公開文本一一通過參引將其結合入本文一一中描述的，可利用吸氣過熱度(SSH)來監(jiān)測或預測壓縮機10的過熱狀態(tài)。如本文所述，過熱狀態(tài)是不合期望的，并且可能對壓縮機10、壓縮機部件或制冷系統(tǒng)部件造成損害。
[0032]壓縮機回液或過熱狀態(tài)是不合期望的并且可能對壓縮機10或其它制冷系統(tǒng)部件造成損害。吸入過熱度(SSH)和/或排出過熱度(DSH)可能與壓縮機10的回液或過熱狀態(tài)相關并且可以進行監(jiān)測以檢測和/或預測壓縮機10的回液或過熱狀態(tài)。DSH是離開壓縮機的制冷劑蒸氣的溫度(稱為排出管路溫度(DLT))與冷凝器飽和溫度(Tcond)之間的溫差。吸入過熱度(SSH)是進入壓縮機的制冷劑蒸氣的溫度(稱為吸入管路溫度(SLT))與蒸發(fā)器飽和溫度(Tevap)