[发明专利]具有制冷剂蒸汽通风管线的制冷剂降温和润滑系统

说明书

技术领域

本公开涉及供热、通风与空调(“HVAC”)或制冷系统，该系统诸如可包括冷却器；并且更具体而言，本发明涉及提供制冷剂以对该系统进行降温，诸如用于对可为压缩机的一部分的运转部件进行降温，例如对压缩机电机和压缩机轴承降温，和/或用于对例如可调节或可变频驱动器等驱动器进行降温。大体而言，本文所描述的方法、系统和设备涉及：使用通风管线从制冷剂泵管线对制冷剂蒸汽进行通风，以使得制冷剂泵具有相对减轻质量的蜗形机壳；和/或将制冷剂返回至节约装置(economizer)或除冷凝器以外的冷却器组件。

背景技术

诸如可包括冷却器的HVAC或制冷系统可包括压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀装置。在HVAC或制冷系统的降温周期中，压缩机可压缩制冷剂蒸汽，并且压缩的制冷剂蒸汽可被引导至冷凝器，以冷凝成液体制冷剂。液体制冷剂然后可被膨胀装置膨胀，并且被引导至蒸发器中。冷却器系统通常结合制冷回路的标准组件，以提供冷却水用于对诸如像建筑空间进行降温。典型的制冷回路包括压缩机，其用于压缩制冷剂气体；冷凝器，其用于将压缩的制冷剂冷凝成液体；以及蒸发器，其利用液体制冷剂来对水进行降温。冷却的水然后可泵送至用于期望的最终用途的位置。

HVAC或制冷系统的组件(诸如压缩机)可包括运转部件，并且因此在运行期间可需要润滑。诸如油的润滑剂通常在HVAC或制冷系统中用于对运转部件进行润滑。

发明内容

在一些HVAC或制冷系统中，液体制冷剂可作为润滑剂用于具有运转部件的组件，诸如压缩机的运转部件，包括压缩机中的电机和轴承。例如在冷却器关闭时，诸如在冷却器关闭之后或冷却器关闭的一段时间期间，制冷剂趋向于移动至蒸发器，因此液体制冷剂可定位在蒸发器中。启动时，可能存在这样一个问题：制冷剂泵是否被合适且适当的压差引发以便确定制冷剂流动通过制冷剂泵。这在例如启动无油冷却器的压缩机之前可能是重要的。如果不存在适当的压差，那么冷却器的运转部件(诸如压缩机中的轴承、其电机和驱动器)可能无法适当运行，可能存在损坏的风险，并且由于制冷剂降温以及压缩机的润滑不足或无效，冷却器整体可能不会以所需的效率运作。

要启动冷却器，可能需要对泵进行引发。通过关闭冷凝器水泵，可将制冷剂泵引发，并且可例如从蒸发器开始供应(sourcing)，以建立制冷剂流量和适当的压差。可获得关于存在适当压差的信号，以便允许制冷剂被递送至制冷剂泵，并且使得压缩机以及冷凝器水泵能启动。虽然此解决方案可能可行，但是如果例如HVAC或制冷系统具有多个冷却器，那么关闭冷凝器水泵并不总是实用的，并且根据系统设计，系统的某些区域可能会受到影响。

可进行改进，以在启动期间向运转部件提供液体制冷剂。大体而言，描述的设备、系统和方法涉及：使用通风管线从制冷剂泵管线对制冷剂蒸汽进行通风，诸如在泵的引发期间和/或压缩机的启动期间进行；涉及制冷剂泵具有的减轻质量的蜗形机壳；和/或涉及将制冷剂返回至节约装置或除冷凝器以外的其他冷却器组件。

例如，在压缩机的启动或重新启动期间，可通过打开蒸发器源管线上的源阀来从蒸发器获得液体制冷剂。一旦给出存在适当压差的确认，例如Δp，那么可通过使用从一个或多个适当定位的压力传感器(例如沿制冷剂泵管线)接收信号的单元控制器来完成此确认。一旦确定了Δp，在一些实例中该Δp可能为约2psi，那么可能存在以下确认：将有足够的制冷剂流动至压缩机，因此液体制冷剂可流至可能需要润滑的部件。然后，单元控制器可启动压缩机。启动压缩机之后，可能存在来自冷凝器运行的液体制冷剂，以使得单元控制器可关闭蒸发器源管线上的源阀并打开冷凝器源管线上的源阀，以使得可自冷凝器供应液体制冷剂。

在下文中，术语“源阀”大体上指代允许或不允许制冷剂进入制冷剂泵和制冷剂泵管线的流量控制装置。在一些实施例中，任意一个或多个源阀可为由单元控制器控制的电磁阀。