[發明專利]用于監測蒸氣壓縮系統中的制冷劑充注量的方法

在審

• 申請號: 202180031501.4
• 申請日: 2021-04-22
• 公開（公告）號: CN115485513A
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 伊扎迪-扎馬納巴迪·魯茲貝赫;格倫·安德烈亞森;彼得·賴克瓦爾德
• 申請（專利權）人: 丹佛斯有限公司
• 主分類號: F25B1/10
• 分類號: F25B1/10;F25B5/02;F25B49/02;F25B45/00;F25B41/39
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 趙金強

披露了一種用于監測蒸氣壓縮系統(1)中的制冷劑充注量的方法，蒸氣壓縮系統(1)包括布置在制冷劑路徑中的壓縮機單元(2)、排熱換熱器(3)、高壓膨脹裝置(4)、接收器(5)、至少一個膨脹裝置(9，10)、以及至少一個蒸發器(11，12)。檢測流入或流出接收器(5)的凈質量流量的變化和/或檢測流入或流出接收器(5)的凈焓流量的變化，并且在檢測到凈質量流量和/或凈焓流量的變化之后，監測隨時間變化的接收器(5)內的壓力?；诒O測到的隨時間變化的壓力，導出代表接收器(5)的動態變化的時間常數，并且基于導出的時間常數，導出關于蒸氣壓縮系統(1)中的制冷劑充注量的信息。

技術領域

本發明涉及一種用于監測蒸氣壓縮系統中的制冷劑充注量的方法。根據本發明的方法可以及時檢測到制冷劑充注量的損失，而不需要專用的傳感器。

背景技術

在蒸氣壓縮系統中，比如在制冷系統中，制冷劑在制冷劑路徑中循環，同時交替地通過一個或多個壓縮機壓縮和通過一個或多個膨脹裝置膨脹，并且同時分別在至少一個排熱換熱器和至少一個蒸發器中經歷熱交換。在制冷劑路徑中循環的制冷劑的量有時被稱為制冷劑充注量。

隨著時間的推移，制冷劑可能從制冷劑路徑泄漏，從而使制冷劑充注量減少。如果蒸氣壓縮系統中的制冷劑充注量減少到低于一定水平，則在制冷劑路徑中將不再有足夠的制冷劑來確保蒸氣壓縮系統的正常操作。例如，在蒸氣壓縮系統是制冷系統的情況下，充注量低可能造成蒸氣壓縮系統操作低效和/或可能無法在制冷體積(比如展示柜)中維持足夠低的溫度。這可能導致蒸氣壓縮系統不能對系統的至少一部分中(比如一個或多個制冷隔室中)提供所需的冷卻，并且這可能一直持續到維護人員到達并補充制冷劑充注量。為了避免這種情況，可以監測制冷劑充注量以便在到達臨界極限之前允許補充制冷劑充注量。

例如可以藉由定位在接收器中的專用的液位傳感器來監測制冷劑充注量，該液位傳感器布置在制冷劑路徑中在排熱換熱器的出口與膨脹裝置的入口之間。這增加了蒸氣壓縮系統的部件，增加了制造成本和維護成本，因為這種液位傳感器也將需要進行正常維護。此外，藉由這種液位傳感器可能難以監測制冷劑充注量隨時間的變化，并且這種傳感器的讀數例如由于接收器中的湍流而可能是不可靠的。最后，存在過晚檢測到制冷劑充注量減少的風險，在這個意義上，蒸氣壓縮系統可能無法提供所需的冷卻，如以上所描述的。

作為替代方案，可以計劃定期進行維修檢查，以便允許維護人員控制制冷劑充注量。然而，在蒸氣壓縮系統的泄漏率高于預期的情況下，制冷劑充注量可能在兩次計劃的維修檢查之間的時間到達臨界水平。這將導致蒸氣壓縮系統的操作低效，可能導致系統不能滿足冷卻需求，如以上所描述的。

發明內容

本發明的實施例的目的是提供一種監測蒸氣壓縮系統中的制冷劑充注量的方法，其中可以快速且可靠地檢測到制冷劑充注量的減少，而不增加制造或維護成本。

本發明提供了一種用于監測蒸氣壓縮系統中的制冷劑充注量的方法，蒸氣壓縮系統包括布置在制冷劑路徑中的壓縮機單元、排熱換熱器、高壓膨脹裝置、接收器、至少一個膨脹裝置、以及至少一個蒸發器，壓縮機單元包括一個或多個壓縮機，每個膨脹裝置向(多個)蒸發器中的一個蒸發器供應制冷劑，該方法包括以下步驟：

-檢測流入或流出接收器的凈質量流量的變化和/或檢測流入或流出接收器的凈焓流量的變化，

-在檢測到凈質量流量和/或凈焓流量的變化之后，監測隨時間變化的接收器內的壓力，

-基于監測到的隨時間變化的壓力，導出代表接收器的動態變化的時間常數，以及

-基于導出的時間常數，導出關于蒸氣壓縮系統中的制冷劑充注量的信息。

因此，根據本發明的方法是一種用于監測蒸氣壓縮系統中的制冷劑充注量的方法。在本文的上下文中，術語“蒸氣壓縮系統”應當被解釋為意指以下任何系統：其中流體介質流(比如制冷劑)循環并且被交替地壓縮和膨脹，由此提供對一定體積的制冷或加熱。因此，蒸氣壓縮系統可以是制冷系統、空調系統、熱泵等。