[发明专利]用于制冷机的冻结防护系统和方法

说明书

一种用于制冷机的冻结防护系统和方法，其包括与冷凝器流体连通的计量装置和与所述计量装置电通信的控制器，其中所述控制器配置成确定所述第一液体的液体特征与所述第二液体的液体特征之间的差异是否大于冻结极限，以及在所述第一液体的所述液体特征与所述第二液体的所述液体特征之间的差异大于所述冻结极限的情况下进入冻结防护模式。

相关申请的交叉引用

本申请是非临时专利申请，所述非临时专利申请要求在2015年9月18日提交的其全部内容都并入本文的62/220,585的优先权。

所公开实施方案的技术领域

本公开的实施方案一般涉及加热、通风和空气调节(HVAC)系统，且更具体地涉及制冷机的冷冻防护系统和方法。

所公开实施方案的背景技术

一般地，蒸气压缩制冷机由蒸气压缩制冷循环的四个主要部件构成。它们包括压缩机、蒸发器、冷凝器和计量装置。蒸气压缩制冷机通常利用HCFC或CFC制冷剂来实现制冷效果。压缩机是蒸气压缩制冷机中的驱动力且用作制冷剂的泵。压缩的制冷剂气体从压缩机发送到冷凝器单元，冷凝器单元将来自制冷剂的热能排放到系统外的冷却水或空气回路。热的传递允许制冷剂气体冷凝成液体，然后该液体被发送到计量装置。该计量装置限制液态制冷剂的流动，这导致压降。该压降导致温热的制冷剂液体从液态到气态的相变，且由此温度下降。气态制冷剂然后进入热交换器，由此其从第二水回路吸热。

计量装置通常被定位，使得膨胀的制冷剂气体被包含在蒸发器中，从而将来自待冷却的水的热能传递到制冷剂气体中。温热的制冷剂气体然后被传送回到压缩机，以便开始又一个循环，并且分离回路中新制冷的水现在可以被用于冷却。

当压缩机加速以泵送制冷剂且由此开始工作或提升能力时，在蒸发器内形成压降。因此，蒸发器中制冷剂的温度下降，以及在一些情况中，温度可能下降到低于正冷却的液体(例如水)的冻结点。这可能导致载送液体的系统受损。因此，需要一种系统和方法来控制蒸发器中的温度下降以便防止正冷却的液体冻结。

发明内容

在一个方面，提供一种用于制冷机的冻结防护方法。该方法包括操作第一传感器来测量第一液体的液体特征以及操作第二传感器来测量第二液体的液体特征、操作控制器来确定所述第一液体的液体特征与所述第二液体的液体特征之间的差异是否大于冻结极限以及操作所述控制器以便在所述第一液体的液体特征与所述第二液体的液体特征之间的差异大于所述冻结极限的情况下进入冻结防护模式。

在一个实施方案中，进入冻结防护模式包括操作第三传感器来测量所述冷凝器内的所述第一液体的容量，以及操作所述计量装置以将所述蒸发器内的所述第一液体的容量减少到最小防护容量。在另一个实施方案中，进入冻结防护模式包括操作第三传感器来测量所述冷凝器内的所述第一液体的容量，以及操作所述计量装置以将所述冷凝器内的所述第一液体的容量增加到最大防护容量。

在一个实施方案中，所述第一液体的液体特征是所述第一液体的温度以及所述第二液体的液体特征是所述第二液体的温度。在一个实施方案中，所述冻结极限是约4华氏度。

在一个方面，提供一种制冷机。所述制冷机包括控制器，所述控制器配置成确定第一液体的液体特征与第二液体的液体特征之间的差异是否大于冻结极限，以及在所述第一液体的液体特征与所述第二液体的液体特征之间的差异大于所述冻结极限的情况下进入冻结防护模式。所述制冷机还包括：与所述控制器电通信的第一传感器，其中所述第一传感器配置成测量所述第一液体的液体特征；以及与所述控制器电通信的第二传感器，其中所述第二传感器配置成测量所述第二液体的液体特征。