[發(fā)明專利]以節(jié)約器操作空調(diào)系統(tǒng)的方法和裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200580051288.4
• 申請(qǐng)日: 2005-06-08
• 公開（公告）號(hào): CN101432385A
• 公開（公告）日: 2009-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·利夫森;M·F·塔里斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 開利公司
• 主分類號(hào): C09K5/04
• 分類號(hào): C09K5/04;F25B9/00;F25B40/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 劉 冬;韋欣華

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空調(diào)系統(tǒng)，并特別涉及用于以節(jié)約器循環(huán)(economizer cycle)操作整體式空調(diào)系統(tǒng)(例如，屋頂空調(diào)系統(tǒng))以獲得明顯的性能相 關(guān)益處的方法和裝置。

發(fā)明背景

在制冷技術(shù)中已知，可以所謂“節(jié)約器循環(huán)”操作制冷系統(tǒng)來獲 得各種益處(例如，提高的系統(tǒng)容量和/或效率)。還已知，當(dāng)壓縮機(jī)吸 排之間存在高壓力比(如在制冷系統(tǒng)操作過程中存在高溫差時(shí)會(huì)發(fā) 生)，則所述益處將被放大。例如，在如下情況中以節(jié)約器循環(huán)操作超 市或運(yùn)輸制冷系統(tǒng)時(shí)獲得顯著的系統(tǒng)益處：其中通過所述系統(tǒng)循環(huán)的 制冷劑的溫差(壓縮機(jī)飽和吸入溫度和飽和排出溫度之間)通常約 130℉。

相反，空調(diào)系統(tǒng)的壓力比要低得多。這是因?yàn)榭照{(diào)系統(tǒng)操作過程 中遇到的溫差明顯低于制冷環(huán)境下通常遇到的溫差。因此，空調(diào)領(lǐng)域 技術(shù)人員對(duì)于以節(jié)約器循環(huán)操作空調(diào)系統(tǒng)已失去信心，特別是因?yàn)樗? 們相信，這樣做會(huì)增加系統(tǒng)的非市場價(jià)值成本(non-nominal?costs)和復(fù) 雜度，而這些將不會(huì)得到性能相關(guān)益處和/或提高的補(bǔ)償。因此，迄今 為止，生產(chǎn)、銷售和/或使用空調(diào)系統(tǒng)的人還不能獲得可能通過以節(jié)約 器循環(huán)操作這種空調(diào)系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)的各種益處。

雖然其自身是有問題的，但通過近期各種法規(guī)和工業(yè)條例的引入 而使其變得更加困難，所述法規(guī)和條例通過限定空調(diào)系統(tǒng)的最低效率 標(biāo)準(zhǔn)并開始逐步淘汰(經(jīng)過一段時(shí)間后會(huì)全部禁止)某些熱力學(xué)上適合 且有效的制冷劑而極大影響了空調(diào)工業(yè)，所述制冷劑也會(huì)包含氫氯氟 碳(HCFC)，例如R22制冷劑。

對(duì)R22的逐步淘汰/禁止對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員有特別重要的影響， 因?yàn)閾?dān)心空調(diào)系統(tǒng)的性能可能會(huì)由于“環(huán)境友好的”替代制冷劑的引 入而受到負(fù)面影響，所述替代制冷劑具有顯著不同于R22的熱物理性 質(zhì)。這些替代制冷劑中最廣泛使用的是R410A制冷劑混合物，與R22 制冷劑相比，本領(lǐng)域大部分技術(shù)人員認(rèn)為R410A制冷劑混合物在某些 環(huán)境條件下(例如，在高環(huán)境溫度下)表現(xiàn)出性能缺陷。

因此，需要開發(fā)能夠在法規(guī)和工業(yè)條例范圍內(nèi)使用的空調(diào)系統(tǒng)、 方法和設(shè)備，但其在以節(jié)約器循環(huán)操作時(shí)依然能夠提供明顯的性能相 關(guān)益處。

發(fā)明概述

本發(fā)明滿足了上述和其他需求，本發(fā)明提供了用于以節(jié)約器循環(huán) (或所謂的“蒸汽注射循環(huán)(vapor?injection?cycle)”)操作空調(diào)系統(tǒng)的方 法和裝置。特別是，本發(fā)明提供了在某些條件下(例如，在某些溫度范 圍內(nèi)和/或使用某些制冷劑)以節(jié)約器循環(huán)操作屋頂空調(diào)系統(tǒng)或設(shè)備， 以獲得與使用常規(guī)(即，非節(jié)約的)循環(huán)操作的空調(diào)系統(tǒng)相比較的性能 相關(guān)益處，該益處至少涉及空調(diào)系統(tǒng)的容量和/或能效比。這些益處是 特別重要的，因?yàn)槠涫窃诜纤羞m用法規(guī)和工業(yè)條例的同時(shí)獲得 的。

根據(jù)本發(fā)明的示例性方面，這些益處在如下條件下產(chǎn)生：以節(jié)約 器循環(huán)操作屋頂空調(diào)設(shè)備并使用R410A或類似混合物作為制冷劑 (即，工作介質(zhì))，和/或其中屋頂空調(diào)系統(tǒng)在戶外環(huán)境下操作，所述戶 外環(huán)境的環(huán)境溫度為對(duì)于某些設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)ARI定值/點(diǎn)(95℉)或更高。

根據(jù)本發(fā)明的另一示例性方面，其中使用R410A或類似組成混 合物作為屋頂空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑，該混合物可包含約47％至約53％的 R32制冷劑和約53％至約47％的R125制冷劑。

根據(jù)本發(fā)明的另一示例性方面，屋頂空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑混合物可 進(jìn)一步包含其他添加劑，如油(例如，多元醇酯油、聚乙烯醚油、礦物 油、烷基苯油及一種或多種這些油和/或其他油的組合)和/或促潤滑添 加劑，其中小量添加劑與制冷劑混合物一起在空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)。

下面詳細(xì)討論本發(fā)明的其他方面、實(shí)施方案和優(yōu)點(diǎn)。

附圖簡述

為更全面理解本發(fā)明性質(zhì)和期望的目的，參考下述與附圖相結(jié)合 的詳細(xì)描述，其中同樣的引用標(biāo)記在所有附圖中表示相應(yīng)的部分，并 且其中：

圖1是空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)約器循環(huán)的概要圖；

圖2是空調(diào)系統(tǒng)的替代節(jié)約器循環(huán)的概要圖；

圖3是圖1和圖2節(jié)約器循環(huán)的絕對(duì)壓力與比焓的曲線圖(即， P-h線圖)；