專利名稱：采用吸入調(diào)制的輸送致冷單元的輸出壓力控制系統(tǒng)的制作方法
輸出壓力控制系統(tǒng)本發(fā)明涉及輸送致冷系統(tǒng)。尤其，本發(fā)明涉及一種采用一吸入調(diào)制閥來自動調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的輸出壓力以減少壓縮機(jī)的循環(huán)并增加輸送致冷單元的下拉(pull-down)容量的輸送致冷系統(tǒng)。
在本技術(shù)領(lǐng)域中已知容器致冷系統(tǒng)可用于提供限制最大壓力頭(head)/冷凝器壓力的方法。諸如使用在由座落于紐約州Syracuse的Carrier Transicold Divisionof Carrier Corporation制造的輸送致冷裝置的THINLINE系列中的傳統(tǒng)的容器致冷系統(tǒng)典型地包括一冷凝器壓力控制邏輯線路或者類似線路，以便將壓力頭/冷凝器壓力限制并維持至一最大值。一般來說，這些機(jī)器使一臺或者多臺冷凝器風(fēng)扇根據(jù)升高的環(huán)境溫度工作，以便將輸出壓力維持在低溫中的一預(yù)定的最大值之下。這些傳統(tǒng)的容器致冷系統(tǒng)可使用具有例如由Texas Instruments制造的型號為20SP117-7的某種水壓開關(guān)的空氣冷凝器以及/或者水冷凝器，和/或者一高壓側(cè)變換器，以幫助控制上述高壓力頭/冷凝器壓力。那些致冷技術(shù)領(lǐng)域中的熟練人員所熟知的是，這些系統(tǒng)在溫度下降期間，為了獲得必要的致冷容量，通常容易進(jìn)行快速的壓縮機(jī)循環(huán)。這種快速的壓縮機(jī)循環(huán)是不利的，它會降低壓縮機(jī)的可靠度，并且發(fā)出不想要的恒定的噪音級，這對于最終使用者們而言成為一種公害。
因此，仍然需要一種在該領(lǐng)域目前已有的輸送致冷系統(tǒng)還不能達(dá)到的輸送/容器致冷系統(tǒng)，它能夠在溫度下降時(shí)建立并維持最大的致冷系統(tǒng)容量，而不會伴有必要的快速的壓縮機(jī)循環(huán)。
因此，本發(fā)明的輸送致冷系統(tǒng)提供一種用來克服帶有被認(rèn)為在該工業(yè)中不可避免的問題的已知的容器/輸送致冷機(jī)器的缺點(diǎn)和伴隨的不利方面的結(jié)構(gòu)和方法，其中某些缺點(diǎn)已在上述論述中提到。本發(fā)明用一種基本新穎的結(jié)構(gòu)克服了這些問題，該結(jié)構(gòu)將一數(shù)據(jù)處理器與一被關(guān)鍵地設(shè)置的高側(cè)壓力管壓傳感器相結(jié)合，以便在溫度下降、同時(shí)僅僅需要最小的壓縮機(jī)循環(huán)期間提高并使致冷系統(tǒng)容量最優(yōu)化。根據(jù)本發(fā)明的一較佳實(shí)施例所構(gòu)造的致冷系統(tǒng)包括一微處理器或者計(jì)算機(jī)執(zhí)行裝置，以便當(dāng)冷凝器系統(tǒng)壓力控制未起作用時(shí)、即冷凝器風(fēng)扇沒有運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)、以及/或者當(dāng)水冷卻(倘若該致冷系統(tǒng)采用一水冷凝器)時(shí)，將壓縮機(jī)輸出壓力控制至一最大值。該較佳裝置包括一數(shù)據(jù)處理裝置；一與該數(shù)據(jù)處理裝置通信的輸入裝置；一操縱數(shù)據(jù)處理裝置的算法軟件；以及一數(shù)據(jù)存儲單元，其中可取出數(shù)字化壓力數(shù)據(jù)并施加至數(shù)據(jù)處理裝置，以便由算法軟件所操縱的數(shù)據(jù)處理裝置可擴(kuò)展該數(shù)字化壓力數(shù)據(jù)，并合成放大(enhance)的數(shù)據(jù)，從而采用由高壓側(cè)的變換器所提供的數(shù)字化壓力數(shù)據(jù)和介于數(shù)字化壓力數(shù)據(jù)與由吸入調(diào)制閥變換器、吸入電磁閥變換器、冷凝器風(fēng)扇變換器及壓縮機(jī)變換器所提供的數(shù)字化數(shù)據(jù)之間被算法定義的相互關(guān)系來自動控制吸入調(diào)制閥的循環(huán)、吸入電磁閥的循環(huán)、冷凝器風(fēng)扇的循環(huán)、以及/或者壓縮機(jī)的循環(huán)。
如這里所使用的，以下文字具有以下意思。單詞“放大”是指通過解釋(interprete)來自于一現(xiàn)存數(shù)據(jù)庫的有關(guān)的數(shù)據(jù)點(diǎn)來形成精確的數(shù)據(jù)，以便在外插、內(nèi)插、模擬、開拓等、或者其組合的基礎(chǔ)上產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)點(diǎn)，以增加數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量，以包含新產(chǎn)生的數(shù)據(jù)點(diǎn)的一種過程。這樣，便可“放大”現(xiàn)存數(shù)據(jù)庫。單詞“合成”是指從一組數(shù)字化數(shù)據(jù)點(diǎn)形成一放大的模型。如這里所使用的關(guān)于使用來自于數(shù)字化變換器信息的數(shù)據(jù)點(diǎn)，“合成”一控制模型是指形成一種控制模型庫，該模型庫包含由“放大”來自于現(xiàn)存數(shù)據(jù)庫的現(xiàn)存數(shù)據(jù)點(diǎn)和形成一“放大”模型的過程中所形成的新數(shù)據(jù)點(diǎn)。詞組“算法軟件”是指一種用于由一計(jì)算機(jī)或者數(shù)據(jù)處理裝置操縱數(shù)據(jù)處理的算法程序。單詞“取出”敘述了根據(jù)選擇數(shù)據(jù)的預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)從某一組數(shù)據(jù)點(diǎn)選擇數(shù)據(jù)的一裝置-執(zhí)行的數(shù)學(xué)過程或者軟件操縱的計(jì)算機(jī)過程?！皵?shù)據(jù)取出”是指從某一組數(shù)據(jù)點(diǎn)中，根據(jù)從該組中進(jìn)行選擇的預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)來選擇數(shù)據(jù)的一種軟件操縱的或者裝置-執(zhí)行的過程。單詞“擴(kuò)展”是指在與一組所選的現(xiàn)存數(shù)據(jù)點(diǎn)相一致的一個(gè)參數(shù)或者多個(gè)參數(shù)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)點(diǎn)。這里所使用的詞組“軟件執(zhí)行”是指在一特定的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中使用一軟件程序。類似地，詞組“計(jì)算機(jī)執(zhí)行裝置”是指在一特定裝置中使用一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。這里所使用的詞組“離散數(shù)據(jù)”可與“數(shù)字化數(shù)據(jù)”互換，這里所使用的“數(shù)字化數(shù)據(jù)”是指以單獨(dú)隔離的形式進(jìn)行電磁存儲的不連續(xù)的數(shù)據(jù)或者數(shù)字。這里所使用的詞組“數(shù)據(jù)處理裝置”是指一CPU(中央處理器單元)和一界面系統(tǒng)。該界面系統(tǒng)提供進(jìn)入CPU的入口，以便數(shù)據(jù)可被輸入，并由數(shù)據(jù)處理裝置處理。
本發(fā)明的一個(gè)特點(diǎn)在于提供一種容器/輸送致冷系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用一種相關(guān)邏輯線路，以便在水冷卻操作期間同樣控制上述壓縮機(jī)輸出壓力，從而消除了要在一種具有一水冷凝器的致冷系統(tǒng)中安裝一水壓開關(guān)的需要。
本發(fā)明的另一個(gè)特點(diǎn)在于提供一種容器/輸送致冷系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有縮短的壓縮機(jī)循環(huán)期，從而提高了使用者系統(tǒng)操作的感覺及能力。
本發(fā)明的又一個(gè)特點(diǎn)在于提供一種容器/輸送致冷系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的自動的壓力控制系統(tǒng)，從而增加了系統(tǒng)可靠性并減少了系統(tǒng)的維修保養(yǎng)。
從上述可以清楚地看到，本發(fā)明的輸送致冷系統(tǒng)的性能是大大高于已存在的系統(tǒng)的性能的。本發(fā)明的設(shè)備的其它特點(diǎn)包括使用便利、提高的使用可靠性、可維修保養(yǎng)性、高質(zhì)量、以及提高的擴(kuò)展及診斷能力。
當(dāng)結(jié)合附圖時(shí)，通過參閱詳細(xì)說明將極易明了并更好地理解本發(fā)明的其它目的和特點(diǎn)、以及本發(fā)明的許多附加的優(yōu)越性，其中附圖中相同的標(biāo)號表示相同的部分，附圖中

圖1是簡化的示意圖，示出了一種具有為那些在輸送致冷領(lǐng)域中的熟練人員所熟悉的一加壓接收器(receiver)的容器致冷系統(tǒng)；圖2是簡化的示意圖，示出了一種具有為那些在輸送致冷領(lǐng)域中的熟練人員所熟悉的一水冷凝器的容器致冷系統(tǒng)；圖3是方框圖，示出了一種適于與圖1和圖2所示的輸送致冷系統(tǒng)一起使用的控制系統(tǒng)；以及圖4A、4B示出了本發(fā)明一實(shí)施例的一種算法軟件，它適于與如圖3所示的控制系統(tǒng)、以及如圖1和圖2所示的輸送致冷系統(tǒng)一起使用。
雖然上述附圖示出了不同的實(shí)施例，但是如在論述中所提到的那樣，還設(shè)想了本發(fā)明的其它實(shí)施例。在所有的情況中，此揭示借助于方法或者表現(xiàn)體現(xiàn)了圖示的本發(fā)明的實(shí)施例，但不受此限制。本技術(shù)領(lǐng)域中的熟練人員可想出各種各樣的、落在本發(fā)明原理的范圍與精神之中的變化型式及實(shí)施例。
緊接著所要描述的較佳實(shí)施例牽涉那些在容器/輸送致冷工業(yè)中的人們長久以來的需要，以便提供一種能在當(dāng)有關(guān)的冷凝器壓力控制系統(tǒng)邏輯線路未起作用時(shí)，將壓縮機(jī)輸出壓力控制并限制至一最大值的高效致冷系統(tǒng)。傳統(tǒng)的冷凝器壓力控制邏輯線路一般被限制為冷凝器風(fēng)扇控制機(jī)構(gòu)、裝置及方法。根據(jù)本發(fā)明，這里所描述的較佳實(shí)施例可以在不需要在致冷系統(tǒng)的任何地方安裝一水壓開關(guān)、甚至當(dāng)該致冷系統(tǒng)采用一水冷凝器單元的情況下，方便且可靠地起作用。
圖1是簡化的示意圖，示出了一種容器致冷系統(tǒng)10的一個(gè)實(shí)施例，該系統(tǒng)具有一為那些在容器/輸送致冷系統(tǒng)領(lǐng)域中的熟練人員所熟悉的加壓接收器18。從壓縮機(jī)11開始可最佳地了解該致冷系統(tǒng)的運(yùn)行情況，其中吸入氣體(致冷劑)在壓縮機(jī)11中被壓縮至一更高的溫度和壓力。當(dāng)用空氣冷凝器16操作時(shí)，氣體流經(jīng)壓縮機(jī)輸出輔助閥12流入常開的壓力調(diào)節(jié)閥14。該壓力調(diào)節(jié)閥14限制致冷劑的流動以維持一預(yù)定的最小輸出壓力。然后，致冷劑氣體流入空氣冷凝器16。流過一組冷凝器盤管冷卻片和管子的空氣將該氣體冷卻至其飽和溫度。通過去除后者的熱量，該氣體冷凝成一高壓/高溫液體，并流至一儲存低溫運(yùn)行所必需的附加注入量的接收器18。傳統(tǒng)的冷凝器壓力控制變換器/傳感器(如圖3中的標(biāo)號320所示)可被安裝在接收器18中，或者可被設(shè)置在位于致冷系統(tǒng)10的高壓側(cè)上的任何點(diǎn)上以使系統(tǒng)10適于與壓力控制邏輯線路一起使用，以便可限制和維持高側(cè)壓力。這里所使用的詞組“高壓力側(cè)”是指介于壓縮機(jī)輸出輔助閥12與恒溫膨脹閥26之間的那部分致冷系統(tǒng)。液態(tài)致冷劑從接收器18流出，連續(xù)流經(jīng)一手動液相線閥20、一過濾-干燥器22(用于使致冷劑保持純凈和干燥)、以及一加強(qiáng)流至恒溫膨脹閥26的液態(tài)致冷劑低溫冷卻(subcooling)的換熱器24。當(dāng)液態(tài)致冷劑通過膨脹閥26的閥口時(shí)，一部分的液態(tài)致冷劑汽化成為氣體(閃蒸(flash)氣體)。借助于液體的平衡從回流空氣中吸收熱量，從而使該液體在蒸發(fā)器盤管28內(nèi)汽化。然后，蒸汽流經(jīng)一吸入調(diào)制閥30(和在某些情況下的一吸入電磁閥32)后流回壓縮機(jī)11。一位于靠近蒸發(fā)器盤管28的輸出口的吸入管上的恒溫膨脹閥球管(bulb)控制在忽略載荷條件的情況下維持盤管輸出口處的恒定過熱的恒溫膨脹閥26，除了在例如下拉時(shí)異常高的容器溫度(閥處于最大運(yùn)行壓力條件下)。
圖2是簡化的示意圖，示出了一種容器致冷系統(tǒng)100，該系統(tǒng)具有類似于為在輸送致冷領(lǐng)域中的熟練人員所熟悉的那些水冷凝器的一水冷凝器110。該致冷系統(tǒng)100的運(yùn)行與上述具有一接收器18的容器致冷系統(tǒng)10的運(yùn)行相似。因此，下文中僅僅介紹致冷系統(tǒng)100的運(yùn)行中的那些與兩種致冷系統(tǒng)10和100之間的差異相關(guān)的細(xì)節(jié)，以便做到言簡意賅。例如，當(dāng)致冷劑氣體從空氣冷凝器108輸出時(shí)，它流經(jīng)一具有一入水口111和一出水口115的水冷凝器110，致冷劑氣體在該水冷凝器中流過一水冷卻的螺旋管束(圖中未示出)。該致冷劑氣體被冷卻至其飽和溫度，并流出水冷凝器110作為一種高壓/飽和液體。從水冷凝器110開始，該致冷系統(tǒng)的運(yùn)行與上述容器致冷系統(tǒng)10的運(yùn)行相同。總而言之，水冷凝器110將具有一與其供水管相連接的水壓開關(guān)(圖中未示出)，以便當(dāng)未通過入水口111供水時(shí)開啟空氣冷凝。
請繼續(xù)參閱圖2，吸入電磁閥126可在其全開位置中操作，在該位置中，它使得低壓致冷劑蒸汽流出蒸發(fā)器單元122，以便不受限制地流入壓縮機(jī)單元102。該吸入電磁閥126還可在其全閉位置中操作，在該位置中，它限制壓縮機(jī)單元102的輸入(輸出)管以禁止低壓致冷劑蒸汽流動。可容易地意識到的是，將吸入電磁閥操作在其全閉位置中將防止壓縮機(jī)單元102接納一連續(xù)的、將被壓縮的低壓致冷劑蒸汽源，從而防止壓縮機(jī)單元102將新壓縮的熱的致冷劑蒸汽注入到空氣冷凝器單元108中去。由壓縮機(jī)單元102所輸出的被減少的壓縮的熱的致冷劑蒸汽供給將允許冷凝器單元108和110更多的時(shí)間以冷卻和液化存在著的、正流經(jīng)冷凝器盤管的壓縮的熱的致冷劑蒸汽。當(dāng)壓縮的熱的致冷劑蒸汽被連續(xù)液化時(shí)，壓縮機(jī)單元102的輸出管連續(xù)地失去其存在著的壓縮的熱的致冷劑蒸汽供給。然后，此過程在壓縮機(jī)單元的輸出管中產(chǎn)生出一更低的壓力。那些本技術(shù)領(lǐng)域中的熟練人員可意識到的是，上述更低的壓力由眾所周知的數(shù)學(xué)關(guān)系式P1V1/T1=P2V2/T2所得，式中P、V和T分別表示一封閉系統(tǒng)中的壓力、體積和溫度。以同樣的方式，吸入調(diào)制閥124可在一全閉或者全開位置中操作，以便限制提供給壓縮機(jī)單元102的低壓致冷劑蒸汽。然而，該吸入調(diào)制閥124還可被有選擇地在任何程度的部分關(guān)閉或者部分打開的位置中操作，以便更精確地控制和限制提供該壓縮機(jī)單元102的輸入的低壓致冷劑蒸汽量?，F(xiàn)在回憶上述的關(guān)系式P1V1/T1=P2V2/T2，可容易地看到，具有一更低溫度T2的冷卻液態(tài)致冷劑此時(shí)將包含在封閉的固定體積的系統(tǒng)之中，其中V1=V2，但是此時(shí)還具有一更低的壓力P2。本發(fā)明者意識到，還可通過提供冷凝器風(fēng)扇(一臺或者多臺)132，以便當(dāng)冷凝器風(fēng)扇132正常地?cái)嚯姇r(shí)、即當(dāng)正常的冷凝器單元壓力控制未起作用時(shí)，進(jìn)一步降低壓縮的熱的致冷劑蒸汽的溫度來簡便地減小液相線壓力。本發(fā)明者還意識到，通過在冷凝器水冷卻期間采用上述相同的原理也可簡便地減小具有冷凝器水冷卻能力的一輸送致冷系統(tǒng)100中的液相線壓力，由此不再需要一水壓開關(guān)來維持致冷系統(tǒng)100的安全的水壓大小。
現(xiàn)在請參閱圖3，方框圖中示出了一種控制系統(tǒng)300，該控制系統(tǒng)適于與分別如圖1和圖2中所示的輸送致冷系統(tǒng)10和100一起使用，以控制壓縮機(jī)11、102的輸出壓力。為了言簡意賅，下面將通過參閱如圖2中所示的致冷系統(tǒng)100來描述該控制系統(tǒng)。然而容易明白的是，該控制系統(tǒng)300將在如圖1所示的致冷系統(tǒng)10中起到相同的作用。該控制系統(tǒng)300包括一數(shù)據(jù)處理器302和一模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器318，其中數(shù)據(jù)處理器接收來自于模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的信號。該模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器318將來自于一關(guān)鍵地設(shè)置在致冷系統(tǒng)100的液相線內(nèi)的壓縮機(jī)輸出管壓力傳感器320的信號數(shù)字化。如下文中將要詳細(xì)說明的那樣，數(shù)據(jù)處理器302根據(jù)從壓縮機(jī)輸出管壓力傳感器320所讀取的數(shù)字化的數(shù)值有選擇地控制冷凝器風(fēng)扇(一臺或多臺)132、吸入調(diào)制閥124、吸入電磁閥126、以及/或者壓縮機(jī)/電動機(jī)單元102。預(yù)定的壓力值與算法軟件(如圖4A、4B中的標(biāo)號400所示)一同被儲存在存儲器單元312中。最佳地是，該預(yù)定的壓力值以及算法軟件400被儲存在諸如為那些在計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域中的熟練人員所熟悉的EEPROM(電可擦可編程只讀存儲器)之類的PROM(可編程只讀存儲器)中。然而將容易意識到的是，本發(fā)明并不受圖3所示具體實(shí)施例的限制，還可采用許多其它類型的存儲器單元以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。最佳地是，控制系統(tǒng)300具有一實(shí)時(shí)時(shí)鐘和存儲器控制單元308以及一存儲器單元306，該存儲器單元具有一種電池310的電力備用能力，以確保當(dāng)沒有電力提供給致冷系統(tǒng)100時(shí)儲存在存儲器單元306中的數(shù)據(jù)庫的完整性。然后，將上述數(shù)字化的輸出管壓力傳感器320的數(shù)據(jù)儲存在存儲器單元306中，以便由數(shù)據(jù)處理器302根據(jù)由算法軟件312所指示的指令來進(jìn)行處理?？刂葡到y(tǒng)300還具有一用于向數(shù)據(jù)處理器302提供電力的電源304。提供一顯示器314和一鍵盤(鍵板)316或者類似裝置，以便提供可視的壓力讀數(shù)，并且倘若需要或者必須的話，允許操作員人工進(jìn)入并修改控制系統(tǒng)300的運(yùn)行參數(shù)。因此，一名系統(tǒng)300的操作員可簡易地按規(guī)格改制系統(tǒng)設(shè)置點(diǎn)，例如，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)的冷凝器壓力控制邏輯線路不起作用時(shí)被精確地確定的期間中、或者當(dāng)水冷凝器110如前所述被水冷卻時(shí)被精確地確定的期間中運(yùn)行。
一控制器單元322可操作地通過一數(shù)據(jù)總線334與預(yù)定的一組致動器/傳感器336、338、340、342相連接。本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)，包括一冷凝器風(fēng)扇致動器324、一吸入調(diào)制閥致動器326、一吸入電磁閥致動器328和一計(jì)壓縮機(jī)電動機(jī)致動器330的致動器組合為本發(fā)明提供了可工作的結(jié)果。如上所述，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)的冷凝器壓力控制邏輯線路未起作用或者未工作時(shí)、或者當(dāng)系統(tǒng)100以水冷卻的模式運(yùn)行時(shí)，關(guān)鍵地操作一個(gè)或者多個(gè)本發(fā)明一較佳實(shí)施例的致動器將獲得想要的結(jié)果，即采用數(shù)據(jù)處理器302的控制將壓縮機(jī)102的輸出壓力準(zhǔn)確且精密地控制到一最大值。
圖4A、B示出了本發(fā)明一實(shí)施例的一種算法軟件400，它適于與如圖3所示的控制系統(tǒng)300以及分別如圖1和圖2所示的輸送致冷系統(tǒng)10、100一起使用。如前所述，該算法軟件400的目的在于，當(dāng)正常的致冷系統(tǒng)的壓縮機(jī)壓力控制未起作用時(shí)，使用一數(shù)據(jù)處理器302將壓縮機(jī)102的輸出壓力控制并限制到一最大值。一般而言，該數(shù)據(jù)處理器302與一個(gè)或者多個(gè)傳感器/變換器320結(jié)合在一起，以便感應(yīng)致冷系統(tǒng)100的液相線壓力，并且當(dāng)上述液相線壓力超出一預(yù)定的限值時(shí)，有選擇地激發(fā)一個(gè)或者多個(gè)動作，例如，數(shù)據(jù)處理器302可運(yùn)轉(zhuǎn)以及/或者停轉(zhuǎn)冷凝器風(fēng)扇108、關(guān)閉以及/或者打開吸入電磁閥126、關(guān)閉以及/或者打開吸入調(diào)制閥124、并且/或者啟動以及/或者停止壓縮機(jī)102。當(dāng)液相線壓力下降至低于預(yù)定的限值時(shí)，該數(shù)據(jù)處理器302將回行(back up)一步。倘若液相線壓力連續(xù)保持低于預(yù)定的限值一段預(yù)定的時(shí)間，則它將回行另一步。此過程將連續(xù)進(jìn)行直到獲得正常的致冷系統(tǒng)的控制順序。
現(xiàn)在請參閱圖4A，可見上述的過程控制從一運(yùn)行在其正常模式中的致冷系統(tǒng)100開始，如方框402所示。在該致冷系統(tǒng)100的運(yùn)行期間，壓縮機(jī)102的輸出壓力通過控制系統(tǒng)300被監(jiān)控以確定液相線壓力是否等于或者大于310psi(磅/平方英寸)，如方框404所示。然而，要明白的是，本發(fā)明并不受此限制，其它的液相線壓力的限值可同樣用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的控制壓縮機(jī)102的輸出壓力的方法。倘若液相線壓力小于310psi，則控制系統(tǒng)300不起任何作用，允許致冷系統(tǒng)100繼續(xù)正常地運(yùn)行。倘若發(fā)現(xiàn)液相線壓力等于或者大于310psi，則控制系統(tǒng)300轉(zhuǎn)到確定冷凝器風(fēng)扇108是否運(yùn)轉(zhuǎn)著，如方框406所示。當(dāng)數(shù)據(jù)處理器302通過模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器318讀到由冷凝器風(fēng)扇傳感器336所提供的數(shù)字化數(shù)據(jù)時(shí)，就完成了這個(gè)確定。倘若發(fā)現(xiàn)冷凝器風(fēng)扇108停止著，則控制系統(tǒng)300運(yùn)轉(zhuǎn)該冷凝器風(fēng)扇108，如方框408所示。然后，冷凝器風(fēng)扇108被允許運(yùn)轉(zhuǎn)五秒鐘，此時(shí)再次檢查液相線壓力以確定液相線壓力是否等于或者小于310psi，如方框410和412所示。倘若如方框406所示，冷凝器風(fēng)扇108運(yùn)轉(zhuǎn)著，或者，倘若發(fā)現(xiàn)液相線壓力大于310psi，如方框412所示，則控制系統(tǒng)300開始確定吸入電磁閥126是否打開著，如方框420所示。如方框420所示，倘若發(fā)現(xiàn)吸入電磁閥126處于其打開位置，則控制系統(tǒng)300將著手關(guān)閉該吸入電磁閥126，如方框422所示。倘若由于液相線壓力等于或者大于310psi而已運(yùn)轉(zhuǎn)冷凝器風(fēng)扇108，并且將該冷凝器風(fēng)扇108運(yùn)轉(zhuǎn)一預(yù)定的時(shí)間并未將液相線壓力降至210psi或者更低，則該冷凝器風(fēng)扇108被允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)直到最終滿足該條件，如方框412、414和416所示。當(dāng)液相線壓力降至210psi或者更低時(shí)，控制系統(tǒng)300停轉(zhuǎn)冷凝器風(fēng)扇108，如方框418所示，并且致冷系統(tǒng)100被允許重新回到其正常的運(yùn)行狀態(tài)，如圖4A的方框402所示。
請連續(xù)地參閱圖2、3和4A，控制系統(tǒng)300在關(guān)閉吸入電磁閥126之后，將開始立即讀取液相線壓力。如方框424、426和428所示，倘若并且當(dāng)液相線壓力最終達(dá)到210psi或者更低時(shí)，則控制系統(tǒng)300將轉(zhuǎn)到重新打開該吸入電磁閥126。倘若關(guān)閉吸入電磁閥126未能立即將液相線壓力降至310psi或者更低，則控制系統(tǒng)300還要關(guān)閉吸入調(diào)制閥124，如方框430所示。如方框430所示，然后通過控制系統(tǒng)300將該吸入調(diào)制閥124遞增地傾斜地打開20％的增量，直到通過讀取由吸入調(diào)制閥傳感器338所提供的信號來確定液相線壓力低于310psi。然而，要明白的是，本發(fā)明并不受此限制，吸入調(diào)制閥124可同樣能被逐步遞增地打開而不是上述的20％來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法。倘若既關(guān)閉了吸入電磁閥126又關(guān)閉了吸入調(diào)制閥124仍未能將液相線壓力降至310psi或者更低，則控制系統(tǒng)300還著手停止壓縮機(jī)102，如分別由圖4A和4B中的方框432和434所示。現(xiàn)在請參閱圖4B，然后，控制系統(tǒng)300開始確定液相線壓力是否已降至210psi或者更低，如方框436所示。倘若液相線壓力維持在210psi以上，則壓縮機(jī)102保持其所示的停止模式。倘若液相線壓力降至210psi或者更低，則壓縮機(jī)102再次啟動，如方框438所示。在如方框438所示重新啟動壓縮機(jī)102之后，立即再次檢查液相線壓力，以確保液相線壓力仍等于或者小于210psi，如方框440所示。類似地，本發(fā)明不限于提供涉及感應(yīng)210psi的液相線壓力的工作結(jié)果。要明白的是，上述的壓力值310psi和210psi已由本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)可作為最佳的工作結(jié)果，其它離散的壓力值也將起作用以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法。倘若液相線壓力升至310psi或者更多，則再次停止壓縮機(jī)102，并重復(fù)壓縮機(jī)102的循環(huán)過程，如圖4B所示。倘若，在停止壓縮機(jī)102之前，發(fā)現(xiàn)液相線壓力小于310psi，如圖4A的方框432所示，則控制系統(tǒng)300接著確定液相線壓力是否等于或者低于210psi，如圖4B的方框440所示。倘若液相線壓力等于或者低于210psi，則控制系統(tǒng)300轉(zhuǎn)到重新打開吸入電磁閥126，如圖4A的方框424、426和428所示。然后，該控制順序轉(zhuǎn)回至其先前的順序步驟，直到獲得上述正常的系統(tǒng)100的運(yùn)行。
已足夠詳細(xì)地描述了較佳實(shí)施例，以使那些本技術(shù)領(lǐng)域中的熟練人員在未進(jìn)行過度實(shí)驗(yàn)的情況下實(shí)施本發(fā)明，那些本技術(shù)領(lǐng)域中的熟練人員將極易意識到落在附加權(quán)項(xiàng)的范圍之中的其它有效實(shí)施例。例如，雖然本發(fā)明已被描述成在輸送致冷系統(tǒng)中是有效的，但是那些本技術(shù)領(lǐng)域中的熟練人員將極易明白并意識到的是，本發(fā)明具有顯著的用途，并提供許多同樣在其它類型的致冷系統(tǒng)中的優(yōu)越性。總而言之，致冷工業(yè)將發(fā)現(xiàn)本發(fā)明在實(shí)現(xiàn)可靠且高效地冷卻那些必須維持高標(biāo)準(zhǔn)、且必須避免能量浪費(fèi)以保存資源的產(chǎn)品的方面是很有用的。
鑒于上述內(nèi)容，一目了然的是，本發(fā)明在構(gòu)造與運(yùn)行中體現(xiàn)了與已有技術(shù)顯著的變化。然而，雖然已詳細(xì)描述了本發(fā)明的特殊實(shí)施例，但是要明白的是，在不脫離由下面的權(quán)項(xiàng)所限定的本發(fā)明的精神與范圍的情況下，可進(jìn)行多種變化、變型和替換。
權(quán)利要求
1．一種操作具有高壓及低壓側(cè)、一數(shù)據(jù)處理器、一存儲器單元、一冷凝器風(fēng)扇、一吸入電磁閥、一吸入調(diào)制閥和一壓縮機(jī)的一致冷系統(tǒng)的方法，所述方法包括下列步驟在所述致冷系統(tǒng)的高壓側(cè)內(nèi)提供一高壓傳感器；將從所述高壓傳感器所收回(retrieve)的高壓側(cè)數(shù)據(jù)儲存在所述存儲器單元中；當(dāng)所述高壓側(cè)數(shù)據(jù)大于第一預(yù)定值，并且所述冷凝器風(fēng)扇同時(shí)是停止著的時(shí)候，運(yùn)轉(zhuǎn)冷凝器風(fēng)扇；當(dāng)高壓側(cè)數(shù)據(jù)大于所述第一預(yù)定值，并且所述吸入電磁閥同時(shí)是打開著而且冷凝器風(fēng)扇同時(shí)是運(yùn)轉(zhuǎn)著的時(shí)候，關(guān)閉吸入電磁閥；當(dāng)高壓側(cè)數(shù)據(jù)大于第一預(yù)定值，并且吸入電磁閥同時(shí)是關(guān)閉著而且冷凝器風(fēng)扇同時(shí)是運(yùn)轉(zhuǎn)著的時(shí)候，關(guān)閉吸入調(diào)制閥，并將吸入調(diào)制閥傾斜打開預(yù)定的增量；以及當(dāng)高壓側(cè)數(shù)據(jù)大于第一預(yù)定值，并且吸入調(diào)制閥同時(shí)是至少部分打開著、吸入電磁閥同時(shí)是關(guān)閉著而且冷凝器風(fēng)扇同時(shí)是運(yùn)轉(zhuǎn)著的時(shí)候，停止所述壓縮機(jī)。
2．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟，即當(dāng)所述高壓側(cè)數(shù)據(jù)小于第二預(yù)定值，并且所述吸入調(diào)制閥同時(shí)是至少部分打開著、所述吸入電磁閥同時(shí)是關(guān)閉著而且所述冷凝器風(fēng)扇同時(shí)是運(yùn)轉(zhuǎn)著的時(shí)候，啟動所述壓縮機(jī)。
3．如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟，即當(dāng)所述高壓側(cè)數(shù)據(jù)小于所述第二預(yù)定值，并且所述冷凝器風(fēng)扇同時(shí)是運(yùn)轉(zhuǎn)著的時(shí)候，打開所述吸入電磁閥。
4．如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟，即當(dāng)所述高壓側(cè)數(shù)據(jù)小于所述第二預(yù)定值，并且所述吸入電磁閥同時(shí)是打開著的時(shí)候，停轉(zhuǎn)所述冷凝器風(fēng)扇。
5．一種致冷系統(tǒng)，包括一具有與所述致冷系統(tǒng)的一高壓側(cè)相連接的一輸出口、并且還具有與致冷系統(tǒng)的一低壓側(cè)相連接的一吸入口的壓縮機(jī)；一與致冷系統(tǒng)的所述高壓側(cè)的一預(yù)定部分相連接的壓力傳感器；一與致冷系統(tǒng)的所述低壓側(cè)的一預(yù)定部分相連接的吸入電磁閥；一與致冷系統(tǒng)的低壓側(cè)的一預(yù)定部分相連接的吸入調(diào)制閥；一與致冷系統(tǒng)可操作地相連接的冷凝器風(fēng)扇；以及一與所述壓力傳感器、所述冷凝器風(fēng)扇、所述吸入電磁閥、所述吸入調(diào)制閥以及所述壓縮機(jī)通信的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括一數(shù)據(jù)處理器；一與所述數(shù)據(jù)處理器通信的數(shù)據(jù)輸入裝置；一操縱數(shù)據(jù)處理器的算法軟件；以及一數(shù)據(jù)存儲單元，其中，與壓力傳感器、冷凝器風(fēng)扇、吸入電磁閥、吸入調(diào)制閥以及壓縮機(jī)相關(guān)聯(lián)的離散數(shù)據(jù)被儲存并提供至數(shù)據(jù)處理器，以便由算法軟件所操縱的數(shù)據(jù)處理器可采用所述離散數(shù)據(jù)和被計(jì)算定義的、與壓力傳感器、冷凝風(fēng)扇、吸入電磁閥、吸入調(diào)制閥以及壓縮機(jī)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)之間的相互關(guān)系來控制冷凝器風(fēng)扇、吸入電磁閥、吸入調(diào)制閥以及壓縮機(jī)的運(yùn)行，以便在致冷系統(tǒng)的高壓側(cè)內(nèi)維持預(yù)定的最大壓力值。
6．如權(quán)利要求5所述的致冷系統(tǒng)，其特征在于，還包括一與所述致冷系統(tǒng)的所述高壓側(cè)相連接的致冷劑接收器。
7．如權(quán)利要求6所述的致冷系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力傳感器與所述致冷劑接收器可操作地相連接。
8．如權(quán)利要求7所述的致冷系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)定的最大壓力值為310psi左右。
9．一種致冷系統(tǒng)，包括一具有與所述致冷系統(tǒng)的一高壓側(cè)相連接的一輸出口、并且還具有與致冷系統(tǒng)的一低壓側(cè)相連接的一吸入口的壓縮機(jī)；與所述致冷系統(tǒng)的所述高壓側(cè)的一預(yù)定部分相連接、用于感應(yīng)由所述壓縮機(jī)所確定的壓力值的壓力感應(yīng)裝置；與致冷系統(tǒng)的所述低壓側(cè)的一預(yù)定部分相連接、用于用門控制從致冷系統(tǒng)的低壓側(cè)施加至壓縮機(jī)的致冷劑的流動的門控裝置；與致冷系統(tǒng)的低壓側(cè)的一預(yù)定部分相連接、用于調(diào)制從致冷系統(tǒng)的低壓側(cè)施加至壓縮機(jī)的致冷劑的流動的調(diào)制裝置；一與致冷系統(tǒng)的高壓側(cè)相連接的第一冷凝器；與致冷系統(tǒng)可操作地相連接、用于冷卻所述冷凝器的冷卻裝置；以及一與壓力傳感器、冷卻裝置、門控裝置、調(diào)制裝置以及壓縮機(jī)通信的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括過程數(shù)據(jù)處理器；一與所述數(shù)據(jù)處理器通信的數(shù)據(jù)輸入裝置；一操縱數(shù)據(jù)處理器的算法軟件；以及一數(shù)據(jù)存儲單元，其中，與壓力傳感器、冷凝器冷卻裝置、門控裝置、調(diào)制裝置以及壓縮機(jī)相關(guān)聯(lián)的離散數(shù)據(jù)被儲存并提供至數(shù)據(jù)處理器，以便由算法軟件所操縱的數(shù)據(jù)處理器可采用所述離散數(shù)據(jù)和被計(jì)算定義的、與壓力傳感器、冷凝器冷卻裝置、門控裝置、調(diào)制裝置以及壓縮機(jī)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)之間的相互關(guān)系來控制冷凝器冷卻裝置、門控裝置、調(diào)制裝置以及壓縮機(jī)的運(yùn)行，以便在致冷系統(tǒng)的高壓側(cè)內(nèi)維持預(yù)定的最大壓力值。
10．如權(quán)利要求9所述的致冷系統(tǒng)，其特征在于，所述冷凝器冷卻裝置包括至少一冷凝器風(fēng)扇。
11．如權(quán)利要求9所述的致冷系統(tǒng)，其特征在于，所述冷凝器冷卻裝置包括一種液體。
12．如權(quán)利要求10所述的致冷系統(tǒng)，其特征在于，還包括一與所述致冷系統(tǒng)的所述高壓側(cè)相連接的致冷劑接收器。
13．如權(quán)利要求11所述的致冷系統(tǒng)，其特征在于，還包括一與所述致冷系統(tǒng)的所述高壓側(cè)相連接的致冷劑接收器。
14．如權(quán)利要求12所述的致冷系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力傳感器與所述致冷劑接收器可操作地相連接。
15．如權(quán)利要求13所述的致冷系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力傳感器與所述致冷劑接收器可操作地相連接。
16．如權(quán)利要求14所述的致冷系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)定的最大壓力值為310psi左右。
17．如權(quán)利要求15所述的致冷系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)定的最大壓力值為310psi左右。
全文摘要
一種被使用在一容器致冷單元上的壓縮機(jī)輸出壓力控制系統(tǒng)利用設(shè)置在該系統(tǒng)的高壓側(cè)中的一壓力傳感器和數(shù)據(jù)處理器,以便當(dāng)正常的冷凝器壓力控制未起作用時(shí),將壓縮機(jī)輸出壓力控制并限制至一最大值。該壓力控制系統(tǒng)以大大減少壓縮機(jī)的循環(huán)并在下拉期間增加致冷系統(tǒng)的容量的方式來操作吸入調(diào)制閥。該壓力控制系統(tǒng)還在具有一水冷凝器的一種致冷系統(tǒng)的水冷卻操作期間進(jìn)行操作,從而消除了要在致冷系統(tǒng)中提供一水壓開關(guān)的需要。
文檔編號F25B49/02GK1225444SQ98125940
公開日1999年8月11日 申請日期1998年12月21日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月23日
發(fā)明者約瑟夫, H·李, 馬丁, O·約翰遜 申請人:運(yùn)載器有限公司