專利名稱：利用脈寬調(diào)制的系統(tǒng)再熱控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種脈寬調(diào)制控制器，可鄉(xiāng)飾U7令系統(tǒng)提供連續(xù)的或精確步進的 再熱能力(reheat capacity)o 背景技術(shù)制冷系統(tǒng)具有廣泛的用途，例如用于調(diào)節(jié)環(huán)境?？照{(diào)和熱泵用于制7令和/ 或加熱進入環(huán)境中的空氣。環(huán)境的制冷或加熱負荷會因為周圍環(huán)境條化變化， 并且也會因為環(huán)境居住者要求的^^和/或Sjt7K平的變化而z變化。顯然，制冷 系統(tǒng)的運行和控制必須充分地反映這些變化以在環(huán)境中保持穩(wěn)定的溫度和濕度 綠在某些情況下，當系統(tǒng)在制冷模式下運行時，為了在空調(diào)空間內(nèi)提供舒適 的環(huán)境，室內(nèi)空氣流的溫度可能需要高于能提供理想濕度水平的溫度。另一方 面，S31降低空氣流的^^，更多的水分能從空氣中移出。這些矛盾給制冷系 統(tǒng)的設計者們帶來了挑戰(zhàn)。解決這種挑戰(zhàn)的一種方法是運用各種各樣的采用再 熱盤管的模式。在多數(shù)瞎況下，再熱盤管被布置在蒸發(fā)器下游的室內(nèi)空氣流路 徑中，是為了用來加熱在蒸發(fā)器內(nèi)冷卻且在該處移出了水分后供應至空調(diào)空間 的空氣。在現(xiàn)有的技術(shù)中，控制^M編程以隨意地執(zhí)行再熱功能。但是，由再熱回 路提供的能力是階段增加或減少的。期望的是在這些離散的階段之間能夠提供 可變的再熱能力和總的系統(tǒng)性能。盡管在制冷系統(tǒng)中可根據(jù)不同的目的提供脈寬調(diào)制控制器，但是脈寬調(diào)制 控審擺并沒有被用于提供階段變化的再熱能力。發(fā)明內(nèi)容在本發(fā)明公開的實施例中，提供脈寬調(diào)制控制以選擇性地改變由再熱回路 提供的能力，從而改 ^系統(tǒng)的性能。"打開/關(guān)閉"循環(huán)的時間間隔是可選的， 以至于系統(tǒng)熱慣性對系統(tǒng)的整體影響在關(guān)于外部運行特性上是可以忽略的。也 就是說，空調(diào)環(huán)境的居住者將不會意識到流向再熱回路的制7令劑流被定期的打開和關(guān)閉。在不同的實施例中，操作控制器以改^Jt沖的寬度，從而為流體控制裝置 獲得期望的時間間隔，例如，該流體控制體是被打開來引導制冷劑流向再熱熱交換器的閥。通ai^種方式，可以擁有寬范圍的再熱能力，并能提供可變的 再熱控制。在特別的模式中，本發(fā)明也提供有一回路，該回路使冷凝器周圍的制冷劑 旁通，從而使再熱功能和控制的操作更加靈活。通過隨后的描述和附圖可以更好的理解本發(fā)明的這些和其他特征，下面是 附圖的簡要描述。


圖1 ^第一示意圖。 圖2表示第二示意圖。
具體實施方式
如圖1所示的制冷系統(tǒng)20包括壓縮機22，其壓縮制冷劑并將其傳送到下 游的冷凝器24。風扇25使風吹過冷凝器24。制冷劑流經(jīng)冷凝器24到達下游的 膨脹裝置26，然后經(jīng)過蒸發(fā)器28，最后回至lj壓縮機22。如圖所示，HM閥30 位于壓縮機22和冷凝器24之間的制冷劑排出管路上?；谀撤N目的，31閥 30由控制器38控制，該目的將在下面描述。當HS閥打開時，制冷齊嗵過再熱 熱交換器34和開關(guān)閥35，然后返回位置31 ，位置31仍然位于冷凝器24的上 游。已知的是，WI36^H吹過蒸發(fā)器28，再熱熱効奐器34被布置以使其位 于蒸發(fā)器28后的空氣^S各徑中。再熱熱交換器34是為了允許蒸發(fā)器28將流經(jīng)其中的空氣冷卻至U—定皿， 該》顯度比環(huán)境居住者期望的并M3i自動調(diào)溫器32要求的溫度低，從而將足量的 水分從空氣中移出并在環(huán)境中保持期望的濕度水平。流經(jīng)蒸發(fā)器28的低溫空氣 導致更多的7jC分從空氣中移出。然后空氣通過再熱熱交換器34，并被再熱到期 望的溫度。通^種方式，再熱回路的運用為空調(diào)環(huán)境提供了期望的溫度水平 和濕度水平。控制器38將脈寬調(diào)制信號發(fā)送到閥30。閥30是Ha閥，其典型的位于通 常的打開位置(在冷卻模式運行期間)以^AH縮機22出來的制冷劑直接達到 冷凝器24，閥30也可切換到交替位置(在再熱模式運行期間)，在該位置時，閥30 使從壓縮機22出來的制冷劑流經(jīng)再熱熱交換器34后達到冷凝器24。當由 控制器38發(fā)送的脈寬調(diào)制信號超l胸30時，該脈寬調(diào)制信號將閥切換到該交 割立置。既然控制器38決定期望的再熱能力，那么控制器就能夠決定脈沖的寬 度和發(fā)送到閥30的脈沖之間的時間間隔，從而閥30能精確地位于打開位置一 定時間，以提供期望的再熱能力。以這種方式，非常合適的再熱能力被提供， 空調(diào)環(huán)境中的溫度和濕度被精確控制。這樣，本發(fā)明提供了一種相對便宜和有 效的方法，該方法提供了本質(zhì)上具有無窮個再熱階段的可變的再熱功能。圖2顯示了另一實施例37，其和圖1所示的實施例^j以，但是，其不具有 HM閥，而題過脈寬調(diào)帶'臘號來控制傳統(tǒng)的開/關(guān)電磁閥38和40。當再熱支 路起作用時，閥40打開，制冷劑從點100分流并回至i住回路的點102。脈寬調(diào) 制3I31類似于圖1實施例中描述的方法控制。對以于圖1中的HM閥30，閥40可以被打開和關(guān)閉以獲得可變的再熱能力。 閥38也可以被脈寬調(diào)制信號操作，并能控制與閥40連接的主制冷劑回路中的 制冷劑流。圖2也示意性的提供了一，擇，其包括冷凝器旁通管路42，該旁通管路 艦旁通閥44以使冷凝器24周圍的至少一部分制冷劑按照某一路徑傳送。當 需要除濕而幾乎不需要冷卻空氣時，旁通閥44起作用。旁通閥44的操作和控 制是本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)，但是，冷凝器旁通功能也可以由伴隨有可變脈沖調(diào)制 控帝啲脈寬調(diào)制信號操作，該可變脈沖調(diào)制控制用于再熱回路本身，因此，冷 凝器旁通功能在操作中提供了更多的靈活性以在制冷系統(tǒng)37所調(diào)節(jié)的環(huán)境中精確的獲得期望的參數(shù)(在^S和濕度方面)。顯然，圖1和圖2所示的實施例都可以配置HS閥或一對電磁閥。而且， 盡管只公開了兩個再熱形式，但是，任何已知的再熱模式都可魏于本發(fā)明。脈寬調(diào)制控制是已知的，由脈寬調(diào)制信號操作的閥也是已知的。但是，本 發(fā)明以獨特的方式運用了現(xiàn)有技術(shù)，從而達到了，的目的和益處。盡管本發(fā)明公開了優(yōu)選實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員會認識到在本發(fā)明 的范圍之內(nèi)能進行一定程度的修改?；谝陨显颍S后的豐又利要求應當決定 本發(fā)明真正的保護范圍和內(nèi)容。
權(quán)利要求
1. 一種制冷系統(tǒng)，包括壓縮機，位于所述壓縮機下游的冷凝器，位于所述冷凝器下游的膨脹裝置，以及位于所述膨脹裝置下游的蒸發(fā)器，再熱回路，所述再熱回路通過再熱熱交換器選擇性地接收制冷劑，空氣運動裝置，所述空氣運動裝置使空氣通過所述蒸發(fā)器和所述再熱熱交換器，控制器，所述控制器選擇性地操作閥系統(tǒng)以使制冷劑通過所述再熱熱交換器，并且所述控制器可操作來運用脈寬調(diào)制信號，從而操作所述閥系統(tǒng)以獲得溫度和濕度控制水平，所述溫度和濕度控制水平位于連續(xù)運行所述再熱回路所到達的控制水平和沒有運行所述再熱回路所到達的控制水平之間。
2. 如權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述再熱回路以相對于所 述冷凝器串聯(lián)流動的形式接收制冷劑。
3. 如權(quán)利要求2所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述再熱回路從所述冷凝 器的上游的位置接收制冷劑。
4. 如權(quán)利要求2所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述再熱回路從所述冷凝器的下游的位置接收制冷劑。
5. 如權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，提供旁路，從而選擇性地 旁通所述y令凝器周圍的至少一部，i」冷劑。
6. 如權(quán)利要求5所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述旁路由脈寬調(diào)制閥控制。
7. 如權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述再熱回路由Hil閥控制。
8. 如權(quán)利要求1所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述閥系統(tǒng)包括至少一個閥。
9. 如權(quán)利要求8所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個閥是Hffl閥。
10. —種控制制7令系統(tǒng)的方法，包括如下步驟.-(1)提供壓縮機、位于所述壓縮機下游的冷凝器、位于所述冷凝器下游的 膨脹裝置、位于所述膨脹裝置下游的蒸發(fā)器、通過再熱熱交換器選擇性接收制 冷劑的再熱回路、以及使空氣通a^述蒸發(fā)器和再熱熱効奐器的空氣運動裝置；以及(2)通,擇性i&ig行所述再熱回路以使制冷齊腿過所述再熱熱^J奐器來 運行所述制冷系統(tǒng)，操作控制器以運用所述脈寬調(diào)制信號來操作閥系統(tǒng)，從而 使制冷劑直接進入所述再熱回路以提供位于運行所述再熱回路和沒有運行所述 再熱回路所提供的不連續(xù)水平之間的溫度和濕度控制水平。
11. 如權(quán)利要求10所述的方法，還包括如下步驟通過按照某一路徑傳送 所述冷凝器周圍的至少一部分制冷劑^^擇性地旁通所述冷凝器。
12. 如權(quán)利要求ll所述的方法，其特征在于，所述旁通由脈寬調(diào)制閥控制。
13. 如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述再熱回路以相對于所述 冷凝器串聯(lián)流動的形式接收制冷劑。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述再熱回路Ai^述冷凝器 的上游的位置接收制冷劑。
15. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述再熱回路AA^f述冷凝器 的下游的位置接收制冷劑。
16. 如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述閥系統(tǒng)包括至少一個閥。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述至少一個閥是HM閥。
全文摘要
一種包括再熱回路的制冷系統(tǒng)。提供脈寬調(diào)制控制以獲得可變的再熱能力，這樣在由該制冷系統(tǒng)調(diào)節(jié)的環(huán)境中能滿足寬范圍的溫度和濕度水平。提供給再熱流量控制裝置的脈寬調(diào)制信號實現(xiàn)了逐步增加的再熱量，同時避免空調(diào)空間內(nèi)的溫度和濕度的變化。
文檔編號F25B29/00GK101248319SQ200580051371
公開日2008年8月20日 申請日期2005年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月23日
發(fā)明者A·利夫森, M·F·塔拉斯 申請人:開利公司