專利名稱：數(shù)字渦形冷凝單元控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及一種用于制冷系統(tǒng)或其他冷卻系統(tǒng)的冷凝單元的 控制器。更具體地說，本發(fā)明涉及一種釆用可變?nèi)萘繅嚎s機(jī)的冷凝單 元，通過使用從一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)傳感器得到的可變負(fù)載循環(huán)信號(hào)由脈 沖寬度調(diào)制來控制該壓縮機(jī)。冷凝單元控制器能夠控制單個(gè)的蒸發(fā)器 或具有類似或混合溫度的多個(gè)蒸發(fā)器。
背景技術(shù)：
結(jié)合制冷系統(tǒng)描述本發(fā)明。需知本發(fā)明的冷凝單元能夠隨心所 欲地用于任何其他的冷卻系統(tǒng)。常規(guī)上，用于冷拒的制冷系統(tǒng)釆用由壓縮機(jī)支架提供的空氣冷卻 或水冷卻的冷凝器。以并聯(lián)方式聯(lián)接壓縮機(jī)，從而可以分級(jí)地接通和 切斷壓縮機(jī)，以便按照負(fù)載的需要來調(diào)節(jié)系統(tǒng)冷卻容量。通常，壓縮 機(jī)和冷卻器位于室外的房頂上或位于靠近安放冷拒的區(qū)域的機(jī)房中。在各冷柜內(nèi)皆有 一個(gè)蒸發(fā)器，蒸發(fā)器由來自冷凝器的制冷劑管道 送料，膨脹的制冷劑通過冷凝器循環(huán)，以冷卻該拒。通常，閉環(huán)控制 系統(tǒng)調(diào)節(jié)流過蒸發(fā)器的制冷劑流量，以維持期望的拒溫度。比例積分 微分(PID)閉環(huán)控制系統(tǒng)對(duì)此功用是通用的，有溫度和/或壓力傳感 器提供檢測的狀態(tài)輸入。通常零售商店使用分隔的系統(tǒng)去提供不同的個(gè)別冷卻溫度范圍 低溫(用于冷凍食品，冰洪淋，標(biāo)稱-25F);中溫(用于肉類，乳制 品，標(biāo)稱+ 20F);和高溫(用于花卉，果蔬，標(biāo)稱+ 35至+ 40F)。使各個(gè)分隔的低、中和高溫系統(tǒng)最佳化到其各自的溫度范圍。通常， 各系統(tǒng)會(huì)釆用它自己的壓縮機(jī)支架和它自己的制冷劑管道組，該管道 組來自和去往壓縮機(jī)、冷凝器和蒸發(fā)器。
上述常規(guī)配置的建造和維修成本很高。大部分成本涉及長的制冷 劑管道路程。長的管道路程不僅硬件和安裝成本高，而且注滿管道所 需的制冷劑數(shù)量也是一個(gè)重要的成本因素。管道路程越長，則所需制 冷劑越多。此外環(huán)境因素也會(huì)增加成本。管接頭可能泄漏，使制冷劑 漏入大氣。長的管道路程總是意味著更多的管道接頭，接頭可能泄漏。 當(dāng)發(fā)生泄漏時(shí)，管道路程越長，制冷劑損失越多。
受讓人的美國專利6， 047， 557公開解決上述問題的方案，其公開 通過引用包括于本文中。上述專利中提出的方案涉及一個(gè)分布制冷系 統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，冷凝器被安裝于冷柜上，且由也可安裝于柜內(nèi)的特 定脈沖寬度調(diào)制的壓縮機(jī)使用。若需要，冷凝器和壓縮機(jī)可以聯(lián)在一 起，以服務(wù)于一組相鄰的冷拒，每個(gè)拒皆有其自己的蒸發(fā)器。此外， 具有至少一個(gè)脈沖寬度調(diào)制壓縮機(jī)的多個(gè)壓縮機(jī)，能夠用來處理大蒸 發(fā)器負(fù)載系列。還有，冷凝器可以安裝于一個(gè)有蒸發(fā)器的罩內(nèi)，以提 供一個(gè)整裝的組件；或者可以像在分體式系統(tǒng)中那樣布置的遠(yuǎn)處。由 一個(gè)控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)脈沖寬度調(diào)制壓縮機(jī)，該系統(tǒng)根據(jù)所測系統(tǒng)負(fù)載提 供一個(gè)可變負(fù)載循環(huán)控制信號(hào)。
雖然上述脈沖寬度調(diào)制壓縮機(jī)和制冷系統(tǒng)令人滿意地工作，但是 這些系統(tǒng)的繼續(xù)發(fā)展的目的就在于控制壓縮機(jī)、冷凝器和冷凝單元內(nèi) 其他部件的容量。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種冷卻系統(tǒng)，包括殼體；蒸發(fā)器；置于 所述殼體中；冷凝器，以流體連通方式耦合于所迷蒸發(fā)器；壓縮機(jī)， 以流體連通方式耦合于所述蒸發(fā)器和所述冷凝器，所述壓縮機(jī)裝有一 種處于吸入壓力與排出壓力之間的氣體；壓力傳感器，用以檢測所述 的吸入壓力；和控制器，它響應(yīng)于所述吸入壓力傳感器并耦合于所述壓縮機(jī)，以便向所述壓縮機(jī)提供可變負(fù)載循環(huán)控制信號(hào)，從而所述壓 縮機(jī)在操作時(shí)可調(diào)制于第 一容量狀態(tài)與第二容量狀態(tài)之間，借此根據(jù) 所述吸入壓力，調(diào)整所述壓縮機(jī)的工作容量，以便維持規(guī)定的吸入壓 力。
根據(jù)本發(fā)明，提供了 一種用于復(fù)式壓縮機(jī)根的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)， 該拒裝有至少一個(gè)具備脈沖寬度調(diào)制容量的壓縮機(jī)，所述的壓縮機(jī)控
制系統(tǒng)包括壓力傳感器，用以檢測氣體的吸入壓力；和系統(tǒng)控制器， 它響應(yīng)于所述吸入壓力傳感器并耦合于至少一個(gè)壓縮機(jī)，以便向至少 一個(gè)壓縮機(jī)提供可變負(fù)載循環(huán)控制信號(hào)，使所述至少一個(gè)壓縮機(jī)在運(yùn) 行時(shí)可以調(diào)制于第一容量狀態(tài)與第二容量狀態(tài)之間，從而根據(jù)所述吸 入壓力調(diào)整至少一個(gè)壓縮機(jī)的工作容量，以維持規(guī)定的吸入壓力。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，包括復(fù)式壓縮機(jī)拒， 其中至少裝有一個(gè)壓縮機(jī)，這個(gè)壓縮機(jī)可在至少按照兩種狀態(tài)激勵(lì)時(shí) 有選擇地運(yùn)行，其中第一狀態(tài)對(duì)應(yīng)于第一容量，第二狀態(tài)對(duì)應(yīng)于比所 述第一容量小的第二容量，所述至少一個(gè)壓縮機(jī)可用于壓縮一種其壓 力介于吸入壓力與排出壓力之間的氣體；壓力傳感器，用以檢測所述 的吸入壓力；和耦合于所述壓力傳感器的控制器，用以產(chǎn)生隨所述吸 入壓力而變的可變負(fù)載循環(huán)控制信號(hào)，所述控制器耦合于所述壓縮機(jī)， 以便使所述壓縮機(jī)根據(jù)所述可變負(fù)載循環(huán)控制信號(hào)在所述第一狀態(tài)與 第二狀態(tài)之間進(jìn)行有選擇地變更，從而根據(jù)所述吸入壓力來調(diào)整所述 至少一個(gè)壓縮4幾的容量。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種冷卻系統(tǒng)，包括殼體蒸發(fā)器，置于 所述殼體中；冷凝器，以液體連通方式耦合于所述蒸發(fā)器；壓縮機(jī)柜， 以液體連通方式耦合于所述蒸發(fā)器和所述冷凝器，所述壓縮機(jī)柜至少 包括一個(gè)壓縮機(jī)，這個(gè)壓縮機(jī)具有脈沖寬度調(diào)制可變?nèi)萘坎⑶铱晒ぷ?于兩種狀態(tài)之間；壓力傳感器，用以檢測氣體的吸入壓力；系統(tǒng)控制 器，它響應(yīng)于所述吸入壓力傳感器并耦合于至少一個(gè)壓縮機(jī)，以便向 至少一個(gè)壓縮機(jī)提供可變負(fù)載循環(huán)控制信號(hào)，從而所述至少一個(gè)壓縮 機(jī)在工作時(shí)可調(diào)制于第一容量狀態(tài)與第二容量狀態(tài)之間，借此根據(jù)所述的吸入壓力來調(diào)整至少一個(gè)壓縮機(jī)的工作容量，以維持預(yù)定的吸入 壓力。
本專業(yè)的人員可從下面的詳細(xì)描述、所附權(quán)利要求書和附圖中， 了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和目的。


用于實(shí)施本發(fā)明的最佳模式，在附圖中 圖l是先有技術(shù)制冷系統(tǒng)配置的系統(tǒng)方框圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明的冷凝單元或冷卻系統(tǒng)的系統(tǒng)方框圖； 圖3是以負(fù)載狀態(tài)示出的脈沖寬度調(diào)制壓縮機(jī)實(shí)施例的剖視圖； 圖4是以空載狀態(tài)示出的圖3壓縮機(jī)的剖視圖； 圖5是圖3和4所示的活塞組件的主剖視圖； 圖6是圖3和4所示的非動(dòng)渦旋的俯視剖視圖； 圖7是根據(jù)本發(fā)明的冷凝單元或冷卻系統(tǒng)的另一實(shí)施例； 圖8是說明圖7所示控制器的示意圖； 圖9是本發(fā)明控制系統(tǒng)的流程圖； 圖10是圖7和8所示控制器的控制部件的平面圖； 圖ll是根據(jù)本發(fā)明說明柜控制器和系統(tǒng)控制器的示意圖；和 圖12是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)替代實(shí)施例的冷凝單元或冷卻系統(tǒng)的系 統(tǒng)方框圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參考附圖，在附圖中相同的標(biāo)號(hào)都表示相同對(duì)應(yīng)的部件。圖 1示出一個(gè)用總標(biāo)號(hào)IO表示的常規(guī)制冷系統(tǒng)。制冷系統(tǒng)10包括遠(yuǎn)離 多個(gè)冷拒16的多個(gè)壓縮機(jī)12和一個(gè)冷凝器14。在本說明中，以并聯(lián) 機(jī)組方式配置壓縮才幾12，并聯(lián)機(jī)組位于機(jī)房內(nèi)或房頂18上。壓縮才幾 12供應(yīng)可以空氣冷卻或水冷卻的冷凝器14。冷凝器14把液體制冷劑 送到一個(gè)^液器20。貯液器20又把制冷劑送到各冷拒16。如圖所示， 冷柜16是并聯(lián)的。在大多數(shù)情況下，都用液體管道電磁閥22調(diào)節(jié)流向相關(guān)蒸發(fā)器24的制冷劑流量。通過膨脹閥26之類的適宜膨脹裝置 把制冷劑送到蒸發(fā)器24。膨脹閥26設(shè)有一個(gè)節(jié)流孔，該孔使液體制 冷劑霧化成引入蒸發(fā)器24入口側(cè)的液滴。蒸發(fā)器24位于冷拒16內(nèi)， 它通過液滴蒸發(fā)成氣體而從拒16及其內(nèi)裝物吸熱。壓縮機(jī)12借助抽 力抽出這種氣體，并且壓縮該氣體。然后由冷凝器14冷卻高溫壓縮氣 體，使其返回到液體狀態(tài)，并送回到貯液器20，從而循環(huán)繼續(xù)。
為了使冷卻容量與負(fù)載匹配，可以按需要單個(gè)地或成組地接通和 切斷壓縮機(jī)12。在典型的零售商店裝置中，可以安裝幾個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)， 以處理不同的工作溫度范圍，其中每個(gè)系統(tǒng)按圖1所示來配置。請(qǐng)注 意，液體管路28和吸氣管路30可能很長(例如達(dá)150英尺)，以跨 越從冷拒16到機(jī)房或房頂18的距離。
圖2示出一個(gè)按照本發(fā)明原理配置的一個(gè)冷凝單元或冷卻系統(tǒng) 40。冷卻系統(tǒng)40包括一個(gè)冷拒42， 一個(gè)壓縮機(jī)44， 一個(gè)冷凝器46， 一個(gè)第一膨脹閥48， 一個(gè)經(jīng)濟(jì)器50， 一個(gè)第二膨脹閥52和一個(gè)蒸發(fā) 器54。雖然結(jié)合冷柜說明冷卻系統(tǒng)，但在需要時(shí)結(jié)合其他冷卻裝置使 用冷卻系統(tǒng)，也屬于本發(fā)明的范圍。
冷凝器46和壓縮機(jī)44都裝在根42內(nèi)，或與其相連接。蒸發(fā)器 54和相關(guān)的膨脹閥48和52同樣裝在柜42內(nèi)。冷凝器46包括一個(gè)排 熱機(jī)構(gòu)56，借此把熱傳到環(huán)境中。排熱機(jī)構(gòu)56可以是一個(gè)連接于適 宜管道的水套，用以把廢熱帶到位于房頂或室外別處的水冷卻塔。要 不然，排熱機(jī)構(gòu)56可以是一個(gè)強(qiáng)制空氣冷卻系統(tǒng)或無源對(duì)流空氣冷卻 系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)40還可使用一個(gè)液體管道截止閥58，去控制流向蒸 發(fā)器54的制冷劑流量。閥58與一些控制傳感器連接，以便按需要向 蒸發(fā)器54供應(yīng)制冷劑。
圖12示出根據(jù)本發(fā)明原理配置冷凝單元或冷卻系統(tǒng)240的另 一實(shí) 施例。冷卻系統(tǒng)240包括一系列的冷拒242a、 242b和242c，以及一 組壓縮機(jī)244a、 244b、 244c和244d,壓縮機(jī)組244 a - d至少包括一 個(gè)脈沖寬度調(diào)制壓縮機(jī)244d。冷卻系統(tǒng)240是一個(gè)分體式系統(tǒng)，其中 壓縮機(jī)244a - d裝在房頂上或機(jī)房18中，而冷根242a - c則裝在商店零售區(qū)。在裝有壓縮機(jī)244a - d的機(jī)房18中，還裝有一個(gè)冷凝器246， 一個(gè)第一膨脹閥248和一個(gè)經(jīng)濟(jì)器250，除冷拒242a-c之外，冷卻 系統(tǒng)240還包括一個(gè)第二膨脹閥252和一個(gè)蒸發(fā)器254。雖然在圖12 中結(jié)合冷拒242a-c描述冷卻系統(tǒng)240，但在需要時(shí)和其他冷卻裝置 結(jié)合使用冷卻系統(tǒng)240也屬于本發(fā)明的范圍。冷凝器246包括一個(gè)排熱機(jī)構(gòu)256，借此把熱傳給環(huán)境。排熱機(jī) 構(gòu)256可以是一個(gè)與適宜管道相連接的水套，用以把廢熱帶到位于房 頂或室外別處的水冷卻塔。要不然，排熱機(jī)構(gòu)256可以是一個(gè)強(qiáng)制空 氣冷卻系統(tǒng)或無源對(duì)流空氣冷卻系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)240還可^f吏用一個(gè)液 體管道截止閥258，去控制流向各蒸發(fā)器254的制冷劑流量。閥258 與 一 些控制傳感器連接，以便按需要向蒸發(fā)器254供應(yīng)制冷劑。冷卻系統(tǒng)240像冷卻系統(tǒng)40 —樣，用壓縮機(jī)控制器60在容量信 號(hào)線62上把脈沖寬度調(diào)制控制信號(hào)送到用于壓縮機(jī)244d的容量電磁 閥64。此外，控制器60利用下述的算法調(diào)節(jié)閥64的控制信號(hào)的脈沖 寬度。雖然圖12中只示出一個(gè)脈沖寬度調(diào)制壓縮機(jī)244d，但可以有 更多的壓縮機(jī)包括容量電磁閥64用以靠控制器60來進(jìn)行脈沖寬度調(diào) 制。此外，雖然圖12中未示出，但控制器60還可在噴射信號(hào)線上把 脈沖寬度調(diào)制蒸氣噴射信號(hào)送到用于任何壓縮機(jī)244a - d的噴射電磁 閥。控制器60利用下述的算法調(diào)節(jié)用于噴射電磁閥的控制信號(hào)的脈沖 寬度。冷卻系統(tǒng)40采用 一個(gè)冷凝單元或系統(tǒng)控制器60，控制器60在容 量信號(hào)線62上把脈沖寬度調(diào)制控制信號(hào)送到用于壓縮機(jī)44的容量電 磁閥64。控制器60使用下述算法調(diào)節(jié)用于閥64的控制信號(hào)脈沖寬度。 控制器60還在噴射信號(hào)線66上把脈沖寬度調(diào)制蒸氣噴射信號(hào)送到一 個(gè)用于壓縮機(jī)44的噴射電磁閥68?？刂破?0使用下述的算法調(diào)節(jié)用 于閥68的控制信號(hào)脈沖寬度。圖3和圖4示出壓縮才幾44的細(xì)節(jié)。渦形壓縮才幾44包括一個(gè)外殼 70。在外殼70內(nèi)裝有一個(gè)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和一個(gè)壓縮機(jī)組件82。該馬達(dá)包 括一個(gè)定子72, —個(gè)轉(zhuǎn)子74, —個(gè)把轉(zhuǎn)子74固定于其上的曲軸76，一個(gè)上軸承座78,和一個(gè)用于旋轉(zhuǎn)支承曲軸76和壓縮機(jī)組件82的下 軸承座80。壓縮機(jī)組件82包括一個(gè)動(dòng)渦旋構(gòu)件84。構(gòu)件84支承于上軸承座 78上，且通過曲軸銷86和驅(qū)動(dòng)軸套88可驅(qū)動(dòng)地連接于曲軸76。 一個(gè) 非動(dòng)渦旋構(gòu)件90是以嚙合于動(dòng)渦旋構(gòu)件84的方式安置的，并且借助 多個(gè)螺栓(未示出)和相關(guān)套構(gòu)件(未示出)可軸向移動(dòng)地固定于上 軸承座78上。 一個(gè)歐氏聯(lián)軸器92同渦旋構(gòu)件84和卯合作，以防在 其間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。 一個(gè)隔板94被裝在殼70的上端附近，用于把殼70 的內(nèi)部分隔成在其上端的排出室96和在其下端的吸入室98。在操作中，當(dāng)動(dòng)渦旋構(gòu)件84相對(duì)于渦旋構(gòu)件90運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過吸 入管接頭IOO把吸入氣體抽吸到殼70的吸入室98中。通過一個(gè)設(shè)在 非動(dòng)渦旋構(gòu)件卯中的入口 102把吸入氣體從吸入室98抽吸到壓縮機(jī) 82。設(shè)在渦旋構(gòu)件84和90上的嚙合渦旋線，界定氣體的移動(dòng)袋；當(dāng) 這些袋由于渦旋構(gòu)件84軌道運(yùn)動(dòng)而快速向內(nèi)移動(dòng)時(shí)，其尺寸逐漸減 小，從而壓縮通過入口 102進(jìn)入的吸入氣體。然后通過一個(gè)i殳在非動(dòng) 渦旋構(gòu)件90中的排出口 104和一個(gè)在隔板94中形成的通道106，把 壓縮氣體排出到排出管96中。最好在排出口 104內(nèi)安置一個(gè)壓力響應(yīng) 排出閥108。非動(dòng)渦旋構(gòu)件90還設(shè)有一個(gè)在其上表面中形成的環(huán)形凹槽110。 在凹槽110內(nèi)裝有一個(gè)浮動(dòng)密封件112，由中壓氣體對(duì)著隔板94給該 密封件加偏壓，從而使吸入室98從排出室96密封。 一個(gè)通道114伸 過非動(dòng)渦旋構(gòu)件90，以便把中壓氣體送到凹槽110。結(jié)合壓縮機(jī)44示出一個(gè)容量控制系統(tǒng)120。容量控制系統(tǒng)120包 括一個(gè)排出管接頭122， 一個(gè)活塞124， 一個(gè)管接頭126和一個(gè)電磁閥 64。在排出口 104內(nèi)以螺旋方式承裝或以其他方式固定排出管接頭 122。排出管接頭122界定一內(nèi)腔130和多個(gè)排出通道132。在排出管 接頭122和內(nèi)腔130下面安裝排出閥108。于是，壓力氣體克服排出 閥108的偏壓負(fù)載而打開排出閥108，從而4吏壓力氣體通過通道132 流入內(nèi)腔130內(nèi)并流入排出室96內(nèi)?，F(xiàn)在參照?qǐng)D3，圖4和圖5，更詳細(xì)地說明排出管接頭122和活塞 124組件。排出管接頭122界定一個(gè)環(huán)形法蘭134。對(duì)著法蘭134安置 一個(gè)唇形密封件136和一個(gè)浮動(dòng)保持件138?；钊?24是壓入配合到 或以其他方式固定到排出管接頭122上的；活塞124界定一個(gè)環(huán)形法 蘭140,法蘭140把密封件136和保持件138夾在法蘭140與法蘭134 之間。排出管接頭122界定一個(gè)通路142和一個(gè)孔144;孔144貫穿 排出管接頭122,以便把排出室96流體連通于壓力室146;壓力室146 是由排出管接頭122、活塞124、密封件136、保持件138和殼70界 定的。殼接頭126被固定于一個(gè)由殼70界定的孔內(nèi)，且滑動(dòng)地承裝排 出管接頭122、活塞124、密封件136和保持件138的組件。壓力管 146由管148流體連通于電磁閥64,且與吸入管接頭100連接，從而 經(jīng)管150連接于吸入管98?；钊?24、密封件136和浮動(dòng)保持件318 的組合提供一個(gè)自動(dòng)定心密封系統(tǒng)，從而準(zhǔn)確地對(duì)準(zhǔn)殼接頭126的內(nèi) 孔。密封件136和浮動(dòng)保持件138有足夠的徑向柔順性，致使在殼接 頭126的內(nèi)孔與其中固定排出管接頭122的排出口 104的內(nèi)孔之間的 任何未對(duì)準(zhǔn)，都可由密封件136和浮動(dòng)保持件138調(diào)節(jié)。為了加偏壓而使非動(dòng)渦旋構(gòu)件卯密封地嚙合于正常全負(fù)載運(yùn)行 的動(dòng)渦4t構(gòu)件84，由控制器60退動(dòng)電》茲閥64 (或起動(dòng)它)，以阻斷 在管148與管150之間的流體流動(dòng)。在這個(gè)位置，室146通過通道142 和孔144與排出室96連通。在室96和146內(nèi)的處于排出壓力的壓力 流體，會(huì)對(duì)著活塞124的對(duì)峙側(cè)作用，從面使非動(dòng)渦旋構(gòu)件90對(duì)著動(dòng) 渦旋構(gòu)件84正常地施加偏壓，以便各個(gè)渦旋構(gòu)件的軸端密封地嚙合于 其對(duì)峙渦旋構(gòu)件各自的端板。兩個(gè)渦旋構(gòu)件84和90的軸密封使壓縮 機(jī)44以100%容量工作。為了卸載壓縮機(jī)44，由控制器60把電磁閥64起動(dòng)到(或退動(dòng)到) 圖4所示的位置。在這個(gè)位置，吸入室98是通過吸入管接頭100、管 150、電/P茲閥64和管148直接連通于室146的。在排出壓力下，壓力 流體4皮卸壓成從室146吸入，在活塞124對(duì)峙側(cè)上的壓力差會(huì)向上移 動(dòng)非動(dòng)渦旋構(gòu)件90,使各渦旋構(gòu)件的端部的軸端與其各自的端板分離，并且較高的壓力袋會(huì)釋放到較低的壓力袋且最終釋放到吸入室98。設(shè) 置孔144，以控制在排出室96與室146之間的排出氣體的流量。于是， 當(dāng)室146連接于壓縮機(jī)的吸入側(cè)射，活塞124對(duì)峙側(cè)上會(huì)產(chǎn)生壓力差。 安裝一個(gè)波形彈簧152,以便在非動(dòng)渦旋構(gòu)件卯調(diào)制期間，在浮動(dòng)密 封件112與隔板94之間維持密封關(guān)系。在渦旋件84與92之間建立一 個(gè)間隙154時(shí)，會(huì)消除吸入氣體的繼續(xù)壓縮。當(dāng)這種卸載發(fā)生時(shí)，排 出閥108會(huì)移動(dòng)到它們的關(guān)閉位置，從而防止高壓流體從下游制冷系 統(tǒng)上的排出室96回流。當(dāng)要恢復(fù)吸入氣體的壓縮時(shí)，會(huì)退動(dòng)(或起動(dòng)) 電》茲閥64，以重新阻斷在管148與150之間的流體流動(dòng)，從而通過通 道142和孔144由排出室96加壓室146?，F(xiàn)在參照?qǐng)D3、圖4和圖6，更詳細(xì)地說明用于壓縮才幾44的流體 噴射系統(tǒng)158。壓縮機(jī)44有能力把液體噴入中壓移動(dòng)管，即吸入管98 和排出室96中間。 一個(gè)流體噴射管接頭160貫穿殼70，并且流體地 連接于噴射管162，這又會(huì)流體地連接于一個(gè)在非動(dòng)渦旋構(gòu)件90上固 定的噴射管接頭164。非動(dòng)渦旋構(gòu)件90界定一對(duì)徑向通道166，每個(gè) 通道都延伸于噴射管接頭164與一對(duì)軸向通道168之間。在壓縮才幾組 件82的非動(dòng)渦旋構(gòu)件90的對(duì)峙側(cè)，軸向通道168向移動(dòng)室打開，以 便按控制器60的要求把流體噴入這些移動(dòng)室。圖2示出蒸氣噴射系統(tǒng)158,該系統(tǒng)給壓縮機(jī)44的流體噴射系統(tǒng) 提供流體如圖2所示，在冷卻系統(tǒng)中示出壓縮機(jī)44;該系統(tǒng)包括冷 凝器46，第1膨脹閥或節(jié)流閥48，經(jīng)濟(jì)器50，第2膨脹閥或節(jié)流閥 52，蒸發(fā)器54，和互連諸部件的一系列管道。壓縮機(jī)44靠馬達(dá)運(yùn)行， 以壓縮制冷氣體。然后用冷凝器46液化受壓縮的氣體。經(jīng)濟(jì)器50可 以是一個(gè)膨脹箱型或熱交換器型經(jīng)濟(jì)器。如圖所示，液化的制冷劑通 過膨脹閥48流到膨脹箱型經(jīng)濟(jì)器50，制冷劑在此經(jīng)濟(jì)器分離成氣體 和液體。氣態(tài)制冷劑進(jìn)一步流過附加的管道系統(tǒng)，以便通過管接頭160 引入壓縮機(jī)44。另一方面，其余的液態(tài)制冷劑進(jìn)一步在膨脹閥52膨 脹，然后在蒸發(fā)器54蒸發(fā)，且再次進(jìn)入壓縮機(jī)44。再參照?qǐng)D2，把膨脹箱經(jīng)濟(jì)器50和蒸氣噴射系統(tǒng)的其余部分結(jié)合起來，可以把壓縮機(jī)44的容量增加到大于壓縮機(jī)44的固定容量。通 常，在標(biāo)準(zhǔn)的制冷條件下，壓縮機(jī)44的容量可增加約30%，從而給 壓縮機(jī)提供130%的容量。為了能夠控制壓縮機(jī)44的容量，在經(jīng)濟(jì)器 50與管接頭160之間設(shè)置電磁閥68?？捎每刂破?0控制壓縮機(jī)44的 增加容量，控制器60或以脈沖寬度噴射方式或以連續(xù)噴射方式操縱電 磁閥68。當(dāng)以脈沖寬度調(diào)制方式操縱時(shí)，把電磁閥68和壓縮機(jī)44的 容量控制系統(tǒng)120結(jié)合起來，可以在其固定容量的0%與130%之間的 任何容量處，安排壓縮機(jī)44的容量，以適應(yīng)較快的負(fù)載降低。參照?qǐng)D7，單個(gè)的壓縮機(jī)44和冷凝器46能夠服務(wù)于好幾個(gè)分布 拒或加熱和冷卻(HVAC)系統(tǒng)中的好幾個(gè)分布冷卻單元。在圖7中， 用標(biāo)以42a、 42b和42c的虛線沖匡表示冷拒或冷卻系統(tǒng)箱。常規(guī)上，壓 縮才幾44和冷凝器46可以裝在冷拒或箱42a之類的冷拒或箱之一之內(nèi) 或連接于其上；也可以比如在分體式系統(tǒng)中如圖12中所示裝在遠(yuǎn)處， 其中壓縮機(jī)46和冷凝器44在機(jī)房中或在房頂18上。各冷拒或箱具有 它自己的用54 (a、 b、 c)和52 (a、 b、 c)表示的蒸發(fā)器和配套的第 2膨脹閥，以及液體管路截止閥58 (a、 b、 c)和恒溫器172(a、 b、 c)，恒溫器可控制一個(gè)各自的液體管路截止閥58 (a、 b、 c)。此外， 冷根或箱之一，通常是最低溫度的柜或箱，可以具有溫度傳感器174， 如冷根或箱42a內(nèi)所示。當(dāng)包括溫度傳感器174時(shí)，它可向控制器60 提供輸出信息，如下所述。最后，可以包括一個(gè)監(jiān)測制冷劑吸入管接 頭100的壓力的壓力傳感器176。壓力傳感器176向控制器60提供這 種信息，如下所述。要不然，如圖2,圖7和圖11所示，每個(gè)蒸發(fā)器54皆可擁有它 自己的拒控制器300，以便根據(jù)拒溫度和拒出口壓力進(jìn)行除霜、風(fēng)扇 和電子膨脹閥的控制。具體參照?qǐng)D11，在一組冷柜42a、 42b、 42c中 的每個(gè)拒都分別包括一個(gè)拒控制器300a、 300b、 300c。溫度傳感器 174a、 174b、 174c和壓力傳感器176a、 176b、 176c向各自的柜控制 器300a、 300b、 300c提供溫度和根出口壓力測量。拒控制器300a、 300b、 300c通過一個(gè)數(shù)字雙向通信路徑310連接于系統(tǒng)控制器60，從而能夠用拒控制器300a、 300b、 300c向系統(tǒng)控制器60提供溫度和壓 力傳感值和拒需要的負(fù)載狀態(tài)(l或O)。進(jìn)而，各個(gè)拒控制器300a、 300b、 300c根據(jù)接收的溫度和壓力傳感值局部地進(jìn)行除霜、電子膨脹 閥和風(fēng)扇的控制。圖7的組合柜或組合冷卻單元實(shí)施例說明怎樣對(duì)單個(gè)的壓縮機(jī)44 進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制，以便由控制器60進(jìn)行容量控制和蒸氣噴射，從而 按瞬時(shí)需要冷卻。溫度傳感器174和/或壓力傳感器176提供系統(tǒng)上負(fù) 載的指示。如下所述控制器60調(diào)整容量控制系統(tǒng)120和蒸氣噴射系統(tǒng) 的脈沖寬度調(diào)制，以便在壓縮機(jī)的高容量狀態(tài)與低容量狀態(tài)之間調(diào)制 壓縮機(jī)，以滿足制冷劑的瞬時(shí)需要?？刂破?0可通過使用電磁閥64的脈沖寬度調(diào)制來控制壓縮機(jī)44 的容量。除本實(shí)施例之外，能夠從0%到100%控制壓縮機(jī)44的容量； 用脈沖寬度調(diào)制操作可把容量從10%調(diào)制到100%。此外，借助控制 本發(fā)明蒸氣噴射系統(tǒng)的電磁閥68的脈沖寬度調(diào)制，可把壓縮機(jī)44的 容量增加到從100%到約130%之間的任何容量?？刂破?0還可以在 需要時(shí)用開/關(guān)方式操縱電磁閥68。引入控制器60的操作特征和算法 將在下面詳述?？刂破?0能夠控制單個(gè)蒸發(fā)器(圖2)的或多個(gè)蒸發(fā)器(圖7) 的制冷系統(tǒng)。多個(gè)蒸發(fā)器的系統(tǒng)的蒸發(fā)器可以具有類似的溫度或者混 合的溫度，其方法是在較高溫度的蒸發(fā)器中采用電子壓力調(diào)節(jié)器。現(xiàn)在參照?qǐng)D7和圖8，更詳細(xì)地說明控制器60?？刂破?0控制一 個(gè)報(bào)警輸出200，它在任何報(bào)警條件期間保持接通。當(dāng)所有報(bào)警條件 終結(jié)時(shí)，報(bào)警輸出200會(huì)自己復(fù)位?？刂破?0控制第l冷凝器風(fēng)扇202和第2冷凝器風(fēng)扇204的運(yùn)行。 冷卻系統(tǒng)40包括用于冷凝器46的兩個(gè)冷凝器風(fēng)扇馬達(dá)和風(fēng)扇。控制 器60控制以206表示的壓縮機(jī)44馬達(dá)的運(yùn)行，以208表示的蒸氣噴 射電磁閥68的運(yùn)行，和以210表示的容量控制電磁閥64的運(yùn)行。向控制器60提供各種輸入。這些輸入包括以212表示的控制功率， 以214表示的來自壓力傳感器176的任選吸入壓力輸入，以216表示的來自溫度傳感器174的任選負(fù)載柜溫度輸入，以220表示的來自溫 度傳感器218的在半盤管或盤管返回處的制冷劑溫度，和以224表示 的來自溫度傳感器222的壓縮機(jī)44排出氣體的溫度。利用各種輸入， 控制器60能夠根據(jù)拒空氣溫度、壓縮機(jī)吸入壓力、或二者，控制壓縮 機(jī)44的容量，這將在下面詳述?？刂破?0和各種端子板都裝在一個(gè) 適合安裝于冷卻系統(tǒng)40中的盒(未示出)中。雖未具體詳述，但是如果需要這種保護(hù)的話冷卻系統(tǒng)40還包括一 個(gè)低壓切斷電動(dòng)機(jī)械開關(guān)，以便在很低的吸入壓力下停止壓縮機(jī)44運(yùn) 行，從而提供真空保護(hù)；和一個(gè)高壓頭切斷電動(dòng)機(jī)械開關(guān)，以便在很 高的排出壓力下停止壓縮機(jī)44運(yùn)行。如上所詳述，各個(gè)蒸發(fā)器54(a、 b、 c)都帶有其自己的液體管路電磁閥58 (a、 b、 c)、其自己的溫 度傳感器172 (a、 b、 c)和其自己的恒溫膨脹閥52 (a、 b、 c)，這 些閥或傳感器都不與控制器60連通。只通過頭拒溫度傳感器174和/ 或吸入壓力傳感器176與控制器60連通。最后，控制器60能夠在諸 制冷劑之間切換，這些冷凍劑包括但不限于R- 404A、 R- 407C、 R -22、 R-134a和R-410A，這將在下面詳述。壓縮機(jī)容量控制算法(圖9)控制器60通過電/f茲閥64和/或電》茲閥68的脈沖寬度調(diào)制控制來 調(diào)制壓縮機(jī)44的容量。有兩種不同的比例積分微分控制環(huán)路。可把器 60設(shè)置成使用利用傳感器176的吸入壓力控制，利用傳感器174的 頭柜溫度控制，或利用傳感器174和176的頭柜溫度控制和吸入控制 后備的組合。將依次描述上述各情況。吸入壓力控制在吸入壓力控制期間，用被調(diào)整成把平均吸入壓 力維持在吸入壓力設(shè)定值230的加載時(shí)間操作壓縮機(jī)44。平均吸入壓 力的確定方法是在壓縮機(jī)44的各個(gè)加載/卸載循環(huán)時(shí)期取許多吸入 壓力樣值，然后利用數(shù)字濾波器232來過濾這種吸入壓力數(shù)據(jù)。通過 消除由壓縮44加載和卸載引起的幾乎所有壓力波動(dòng)，數(shù)字濾波器232 會(huì)產(chǎn)生用來控制的有用的平均壓力。最好是，數(shù)字濾波器的取樣率與 脈沖寬度調(diào)制(PWM)循環(huán)時(shí)間成反比，以^f更數(shù)字濾波器在各個(gè)PWM循環(huán)期間都以20個(gè)樣值操作，而與所選擇的PWM循環(huán)時(shí)間無關(guān)。這 樣得到的濾波將具有適宜的定時(shí)，以便匹配所選擇的PWM循環(huán)時(shí)間。 用PID算法控制吸入壓力。如下所述，可在控制器60設(shè)定吸入壓力 設(shè)定值。來自吸入壓力傳感器176的信號(hào)是先通過數(shù)字濾波器再發(fā)送 到吸入壓力PID算法。如果選擇吸入壓力控制，則頭拒溫度PID算法 無作用。頭拒溫度控制在頭拒溫度控制期間，用加載工作周期百分率操 作壓縮機(jī)44,該周期被調(diào)整成把所選頭根中空氣溫度維持在頭柜溫度 設(shè)定值234。用PID算法控制這種頭拒溫度。如下所述，可在控制器 60上設(shè)定頭拒溫度設(shè)定值。來自溫度傳感器174的信號(hào)直接送往頭拒 溫度PID算法。如果選擇頭拒溫度控制，則吸入壓力PID算法無作用。組合控制在組合控制期間，操作壓縮機(jī)44，以得到吸入壓力i殳 定值230和頭柜溫度設(shè)定值234。增加壓縮機(jī)44的容量，直到滿足這 兩個(gè)設(shè)定值為止。通過使吸入壓力PID控制和頭柜溫度PID控制同時(shí) 起作用的方法，實(shí)現(xiàn)組合控制?？刂破?0使要求最小的壓縮機(jī)容量的 那個(gè)PID控制處于支配地位。在壓縮機(jī)44的每個(gè)卸載循環(huán)期間，會(huì) 重新計(jì)算哪一個(gè)控制的確定。這種組合的優(yōu)先企圖在于頭拒溫度控制是大部分時(shí)間的處于支配地位的控制，從而它必然要求較小的壓縮 機(jī)容賁。于是，頭柜溫度設(shè)定值通常被設(shè)定成比按照吸入壓力設(shè)定 值本身達(dá)到的值要略高的冷藏溫度。在一個(gè)會(huì)選擇二者中較小者的選 擇器236中，組合兩個(gè)PID控制功能(一個(gè)功能用于吸入壓力，另一 功能用于頭拒溫度)的輸出。選擇器把信號(hào)送到一個(gè)容量調(diào)制生成器 238。容量調(diào)制生成器生成一個(gè)要送到電磁鐵驅(qū)動(dòng)器240的PWM電磁 閥64的定時(shí)。優(yōu)選頭根溫度處于支配地位的理由是如果把吸入壓力 設(shè)定值設(shè)定成去實(shí)現(xiàn)一個(gè)比頭拒溫度設(shè)定值低的溫度，則吸入壓力控 制會(huì)處于支配地位，并且頭柜溫度會(huì)維持于一個(gè)低于頭柜溫度設(shè)定值 的溫度。這樣的設(shè)定基本上使頭拒溫度測量失效。在支配頭柜溫度控 制期間的吸入壓力控制的存在，是在頭柜除霜時(shí)有用的，因?yàn)槲雺?力在除霜時(shí)低于頭拒溫度。此外，吸入壓力傳感器176的壓力能夠更好地控制冷凝器，和當(dāng)吸入壓力變得太低時(shí)更好地保護(hù)壓縮機(jī)馬達(dá)，以防止短循環(huán)。組合控制方式?jīng)]有內(nèi)環(huán)和沒有外環(huán)。兩個(gè)PID控制路 徑是相等的，都是有效的；由選擇器236確定哪一個(gè)路徑在當(dāng)時(shí)有控 制效果。轉(zhuǎn)到描述脈沖寬度調(diào)制，用容量調(diào)制生成器238把選擇器236的 選擇算法輸出轉(zhuǎn)換成重復(fù)脈沖的負(fù)載循環(huán)值。容量調(diào)制生成器238的 輸出會(huì)控制壓縮機(jī)44的電磁閥64。較大的容量會(huì)在占較小比例的循 環(huán)時(shí)間里使電磁閥64通電(或斷電)，以增加壓縮機(jī)44的容量按下 式計(jì)算輸出容量輸出=Kp x e(t) + Ki x * {e(t)dt + Kd +式中e(t)是檢測值與設(shè)定值之間的誤差信號(hào)，Kp是比例常數(shù)，Kd 是微分常數(shù)，而^1是積分常數(shù)。兩個(gè)PID (比例積分微分)算法可以簡化成沒有微分功能的pi (比例積分)算法。關(guān)于上述的輸出方程，把比例和積分常數(shù)除以100，可得到在此4吏用的P和I。用于吸入壓力 控制的PID (或PI)常數(shù)是可調(diào)的，它們具有默認(rèn)值。也有最小和最 大值，不能超出這些值去設(shè)定它們。最好是，默認(rèn)值是p = 0.3, I = 0.15; 且調(diào)整范圍是p-0.1 0.6， 1 = 0.05 ~ 0.03。用于頭距溫度控制的這些 PI常數(shù)是可調(diào)的，它們具有默認(rèn)值。也有最小和最大值，不能超出這 些值去設(shè)定它們。最好是，默認(rèn)值是p-0.3， 1 = 0.3;且調(diào)整范圍是p - 0.1 ~ 0.6, 1 = 0.05 ~ 0.03。如下所述，PWM最大循環(huán)時(shí)間是可由用戶選擇的。最好是，默 認(rèn)值為20秒，最小值為10秒，而最大值為60秒。還提供一個(gè)壓縮機(jī)容量下限。雖然壓縮機(jī)44的容量可降至0% ， 但如果所需壓縮機(jī)容量值降至10%以下，則控制器60會(huì)切斷壓縮機(jī) 44的馬達(dá)。按照上升到10%的容量要求和馬達(dá)起動(dòng)邏輯來支配馬達(dá)的 重新起動(dòng)。還提供具有短PWM循環(huán)時(shí)間的低容量的控制。把壓縮機(jī)44的負(fù) 載時(shí)間控制成不小于2秒。對(duì)于20秒(默認(rèn)值)或20秒以上的PWM最大循環(huán)時(shí)間設(shè)定，這條件是由10 o/。的最小負(fù)載的負(fù)載循環(huán)來滿足的。對(duì)于比20秒小的(10 ~ 20秒)PWM最大循環(huán)時(shí)間設(shè)定，當(dāng)容量處于 低值時(shí)，會(huì)增加PWM循環(huán)時(shí)間從而維持2秒的最小負(fù)載時(shí)間條件。 如果把PWM最大循環(huán)時(shí)間設(shè)定為10秒，則當(dāng)PWM是20。/。或2()0/0 以上時(shí)，滿足2秒的最小負(fù)載時(shí)間。如果容量下降至15%，則維持2秒的最小負(fù)載時(shí)間，PWM循環(huán)時(shí)間會(huì)自動(dòng)地上升至13會(huì)秒(13會(huì)秒的15%是2秒)。如果容量降至10%，則PWM循環(huán)時(shí)間會(huì)自動(dòng)地上 升至20秒(20秒的10%是2秒)。當(dāng)計(jì)算容量小于10%時(shí)(這會(huì)使 壓縮機(jī)馬達(dá)切斷)，PWM循環(huán)時(shí)間不會(huì)增加得超出10。/。的PWM的 時(shí)間值。這使其他的控制功能得以正常地執(zhí)行，從而可在沒有過度遲 延的情況下用控制算法來確定恢復(fù)抽吸的校正時(shí)間。蒸氣注入編制控制器60的程序，以操作噴射電磁閥68。這可把壓縮機(jī)44 的容量增加到約130%。當(dāng)容量電磁閥斷電時(shí)，控制器60又操作電磁 閥68。因此，在可通過控制器60進(jìn)行蒸氣噴射之前，壓縮機(jī)44的容 量必須是100%。然后控制器60用脈沖寬度調(diào)制來操作電磁閥68以 便根據(jù)由控制器60確定的要求把壓縮機(jī)44的容量從100%增加到約 130 % 。馬達(dá)起動(dòng)邏輯延遲控制器60包括一個(gè)馬達(dá)起動(dòng)邏輯，該邏輯禁止壓縮機(jī)馬達(dá) 起動(dòng)，直至一段適宜的時(shí)間延遲以后為止。時(shí)間延遲是在停止壓縮才幾 馬達(dá)的最近時(shí)刻開始的。最好是，壓縮機(jī)馬達(dá)具有2分鐘的起動(dòng)延遲， 這延遲時(shí)間是不可調(diào)的。這可防止在任何給定的小時(shí)里有30次以上的 起動(dòng)。卸載起動(dòng)控制器60包括一個(gè)附加的馬達(dá)起動(dòng)邏輯，該邏輯通過 給電磁閥64通電(或斷電)在起動(dòng)時(shí)卸載壓縮機(jī)44。馬達(dá)卸載起動(dòng) 會(huì)減小馬達(dá)沖擊電流，且能夠進(jìn)行更多的馬達(dá)起動(dòng)而不過度磨損馬達(dá) 接觸器。最好是，在激勵(lì)馬達(dá)接觸器以卸載壓縮機(jī)44以前，電磁閥64被通電(或斷電)1秒鐘；且在馬達(dá)開始保持壓縮機(jī)44卸載以后， 它還會(huì)保持通電(或斷電)3秒鐘。在這種卸載運(yùn)行以后，假定控制 器60還在工作，則電磁閥64的控制返回到正常的PID控制算法。如 果控制器60已經(jīng)失效或不送電，則對(duì)冷卻系統(tǒng)40的其余部分施加的 電力會(huì)使所有馬達(dá)和蒸氣噴射在沒有延遲的情況下運(yùn)行。PWM輸出 會(huì)切斷，且壓縮機(jī)44會(huì)以100%容量運(yùn)行，這時(shí)蒸氣噴射會(huì)把容量增 力口到約130% 。抽空控制器60可以包括吸入壓力傳感器176。當(dāng)包括傳感器176時(shí)， 通常不會(huì)在一個(gè)單獨(dú)的拒42轉(zhuǎn)入除霜(停止制冷劑流動(dòng))時(shí)發(fā)生降壓， 因?yàn)閴毫刂扑惴〞?huì)減小壓縮機(jī)容量，以便把吸入壓力維持在設(shè)定值 230。然而，吸入壓力傳感器176位于數(shù)字濾波器232的前面，從而壓 力傳感器176可監(jiān)測過低的吸入壓力。最好是，如果瞬時(shí)吸入壓力降 至5PSIG以下，則會(huì)立即停止壓縮機(jī)馬達(dá)，且會(huì)調(diào)用重新起動(dòng)邏輯。 最好是，把電動(dòng)機(jī)械低壓切斷開關(guān)設(shè)定成零PSIG。這樣，它可防止真 空，而又容許吸入壓力傳感器176防止低壓狀態(tài)。因此，電動(dòng)機(jī)械開 關(guān)成為一種后備控制。當(dāng)控制器60不包括吸入壓力傳感器176時(shí)，控 制器60不能防止抽空。外部電動(dòng)機(jī)械低壓切斷開關(guān)必須在這樣的條件 下控制壓縮機(jī)44。不能調(diào)用控制器60內(nèi)的重新起動(dòng)邏輯(延遲)。高排出溫度壓縮機(jī)保護(hù)檢測的條件。如圖8所示，冷卻系統(tǒng)40包括溫度傳感器222，它 監(jiān)測壓縮機(jī)44的排出溫度?？刂破?0包括用于壓縮機(jī)44的排出氣體 溫度的兩個(gè)設(shè)定值。最好是，把很高的排出溫度條件(VHDTC)設(shè)定 成在280F(138C)以上為真和在270F ( 132C)以下為偽。最好是， 高的排出溫度條件(HDTC)是在260F ( 127C )以上為真和在250F (121C)以下為偽。這兩個(gè)設(shè)定值是不可調(diào)的。如果檢測到VHDTC 為真(280F以上)的持續(xù)時(shí)間超過15秒，則切斷壓縮機(jī)馬達(dá)。在高排出溫度期間的蒸氣噴射。如果壓縮機(jī)馬達(dá)正在運(yùn)行并且 HDTC為真而VHDTC為偽，則壓縮機(jī)44的容量由于結(jié)束電磁閥64的脈沖寬度調(diào)制而增強(qiáng)到100%，并且蒸氣噴射電磁閥68通電(或斷 電)以提供全蒸氣噴射。因此，如果壓縮機(jī)馬達(dá)正在運(yùn)行并且HDTC 回到為偽(且VHDTC仍然為偽)，則壓縮機(jī)容量會(huì)回到正?？刂?， 并且蒸氣噴射電磁閥68會(huì)斷電(或通電)以結(jié)束蒸氣噴射。蒸氣噴射 的結(jié)束是認(rèn)為壓縮機(jī)容量低于100%。自動(dòng)重新起動(dòng)。如上所述，在停止馬達(dá)以后和經(jīng)歷一段規(guī)定延遲 時(shí)間以后，會(huì)發(fā)生自動(dòng)重新起動(dòng)?？刂破?0可用于自動(dòng)重新起動(dòng)，但 這種自動(dòng)重新起動(dòng)可能被切斷，如下所述，需要人工復(fù)位。如上所述， 當(dāng)壓縮機(jī)馬達(dá)由于高排出溫度而切斷時(shí)，控制器60保持這些高排出溫 度斷路事件(HDTSE)的計(jì)數(shù)。HDTSE計(jì)數(shù)器將是零，直至HDTSE 發(fā)生為止。每當(dāng)HDTSE發(fā)生時(shí)(此時(shí)檢測到該條件)，計(jì)數(shù)器就遞 增l。每當(dāng)HDTSE發(fā)生時(shí)，都會(huì)起動(dòng)一個(gè)30分鐘的高排出溫度重新 起動(dòng)延遲計(jì)時(shí)器。當(dāng)VHDTC和HDTC兩者皆偽(壓縮機(jī)44已冷卻) 且溫度重新起動(dòng)延遲計(jì)時(shí)器已完成它的定時(shí)時(shí)，若計(jì)算器計(jì)數(shù)小于4， 則在控制器60確定有需要時(shí)就發(fā)生馬達(dá)重新起動(dòng)。其凈效應(yīng)是在高 排出溫度事件以后只容許3次自動(dòng)重新起動(dòng)，并且只有在按照傳感器 222的指示壓縮機(jī)44已經(jīng)冷卻之后且馬達(dá)尚未運(yùn)行30秒鐘，才容許 這種自動(dòng)重新起動(dòng)。如果發(fā)生第4次HDTSE，則要直到把計(jì)數(shù)器人工 復(fù)位到零時(shí)才用控制器60自動(dòng)重新起動(dòng)馬達(dá)。當(dāng)HDTSE正在進(jìn)行時(shí)， 由控制器60顯示一個(gè)錯(cuò)誤代碼。最好是，Ell可指示第l事件，E12 可指示第2事件，E13可指示第3事件，和E14可指示第4事件。對(duì) 于Ell、 E12和E13，會(huì)發(fā)生自動(dòng)重新起動(dòng)。E14指示需要一個(gè)人工重 新起動(dòng)。通過斷電維持高排出溫度事件的計(jì)數(shù)。高溫延遲計(jì)時(shí)器的狀 態(tài)會(huì)在斷電期間被保持(到最接近5分鐘)。如果HDTC和VHDTC 中每一個(gè)都為真，則HDTC和VHDTC的狀態(tài)也會(huì)在斷電期間被保持。 此一信息以5分的間隔被寫入不易失存儲(chǔ)器中。在兩種條件皆偽且30 分計(jì)時(shí)器滿期以后，會(huì)中止把此一信息寫入不易失存儲(chǔ)器。在冷卻系 統(tǒng)40的正常運(yùn)行期間不寫入信息，可避免不易失存儲(chǔ)器的"耗損"。人工復(fù)位。用于高排出溫度事件的計(jì)數(shù)器，即使其計(jì)數(shù)小于4，也可在任何時(shí)刻被復(fù)位到零。計(jì)數(shù)器的人工復(fù)位會(huì)清除計(jì)數(shù)和保持于30分延遲計(jì)時(shí)器上的任何時(shí)間。在人工復(fù)位以后，只有在傳感器222 檢測的排出氣體溫度已經(jīng)降低時(shí)(或以后)，馬達(dá)才會(huì)重新起動(dòng)。這 種安排可提供高溫?cái)嚯娞卣鞯墓S試驗(yàn)而沒有延遲的過度時(shí)間損失和 不浪費(fèi)容許的自動(dòng)重新起動(dòng)。最好是，控制器60包括一個(gè)用于人工復(fù) 位的獨(dú)立按鈕250 (圖10)，按鈕250必須按壓且保持2秒才能實(shí)現(xiàn) 人工重新起動(dòng)。在按鈕250旁邊的一個(gè)黃色LED 252指示人工重新起 動(dòng)的需求。在顯示E14時(shí)，接通LED252;在人工重新起動(dòng)過程開始 時(shí)，切斷LED252。在排出溫度傳感器失效時(shí)的運(yùn)行。如果排出溫度傳感器222對(duì)控 制器60呈現(xiàn)斷開或短路，則這會(huì)構(gòu)成一種失效傳感器222的檢測，并 且由控制器60顯示錯(cuò)誤代碼E04。當(dāng)檢測到傳感器222失效時(shí)，控制 器60會(huì)繼續(xù)進(jìn)行正常運(yùn)行，但是要把壓縮機(jī)44的容量限制到75% ， 且接通報(bào)警器200。在這樣的條件下，不會(huì)有靠傳感器222進(jìn)行的其 他壓縮機(jī)保護(hù)。然而，用于過高溫度的壓縮機(jī)內(nèi)線斷路功能仍然有效。冷凝器風(fēng)扇控制冷凝器風(fēng)扇控制算法。如圖8所示，控制器60操作兩個(gè)冷凝器風(fēng) 扇202和204。風(fēng)扇202和204是以超前和滯后方式操作的，其控制 主要基于冷凝溫度，部分基于壓縮機(jī)44的運(yùn)行容量，和部分基于飽和 吸入溫度(SST)。冷凝器風(fēng)扇控制算法利用下述的6項(xiàng)測試來控制 風(fēng)扇202和204。選擇這些測試值，以優(yōu)先地保持壓縮機(jī)44兩端的至 少75PSI的壓力差，從而甚至在很低的室外溫度和冷凝溫度下也能保 證良好的性能。冷凝器控制算法除了制冷劑類型以外，沒有可調(diào)的設(shè) 定值。在下面的測試中，SCT是飽和冷凝器溫度，SST是飽和吸入溫 度，而CapC是在冷凝器46范圍內(nèi)的壓縮機(jī)容量。1. 當(dāng)SCT〉([SST - (40F)I x0.5+ ( + 53f))時(shí)，接通超前冷凝器風(fēng)扇；2. 當(dāng)SCT〉(1SST - (40F)1 x
- [CapC/100%1 x(+ 112F)-(+ 32F)l + (+113F)》時(shí)，4妾通滯后冷凝器風(fēng)扇；3. 當(dāng)SCT<{SST -(畫40F)x
- [CapC/100%x [(+112F)-(+ 32F)l + ( + 93F"時(shí)，切斷滯后冷凝器風(fēng)扇；4. 當(dāng)SCT〈(SST-(-40F)Ix[o.5j + (33F)時(shí)，切斷超前冷凝器風(fēng)扇；5. 當(dāng)SCT>{(+105F"時(shí)，接通超前冷凝器風(fēng)扇；和6. 當(dāng)SCT>{(+125F"時(shí)，接通滯后冷凝器風(fēng)扇。 寫出上述方程，以便能用相當(dāng)?shù)臄z氏溫度值取代全部華氏溫度值，且仍產(chǎn)生相同的控制效果。控制器60通過讀出溫度傳感器218確定 SCT。 SST是計(jì)算的溫度，它是通過把數(shù)字濾波器232的輸出(吸入 壓力)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的制冷劑蒸氣/液體飽和溫度來確定的。如果控制器 60不涉及吸入壓力傳感器176，則使用從傳感器174讀出的頭拒溫度。 用檢測溫度減去9F( 5C)作為SST。用于冷凝器風(fēng)扇控制算法的CapC 等于當(dāng)前驅(qū)動(dòng)容量電磁閥64的容量值，但CapC限于不小于25%和 不大于50% 。上述第5和第6風(fēng)扇控制測試可4吏風(fēng)扇202和204以指 定的SCT極大值接通，而與其他條件無關(guān)，從而可防止過度的排出壓 力和溫度。對(duì)于沒有吸入壓力傳感器176的和用頭拒溫度傳感器172 確定SST的裝置來說，這是一種必要的備用運(yùn)行模式。在這種裝置中， 頭柜的除霜會(huì)使控制器60切斷風(fēng)扇202和204，從而使冷凝器溫度上 升。上述第5和第6測試優(yōu)先于第1至第4測試。冷凝器風(fēng)扇延遲。最好是，各冷凝器風(fēng)扇202和204在它起動(dòng)以 后會(huì)保持接通60秒，且在它停止以后會(huì)保持切斷30秒。這種時(shí)間延 遲可防止過分的風(fēng)扇循環(huán)。冷凝器風(fēng)扇交替。通過一個(gè)風(fēng)扇交替計(jì)時(shí)器交替在上述控制方案 中的超前和滯后冷凝器風(fēng)扇。最好是，在每隔約20小時(shí)以后，交替超 前/滯后風(fēng)扇一次。如果在交替時(shí)只有一個(gè)風(fēng)扇是接通的，則不發(fā)生交 替。風(fēng)扇交替計(jì)射器會(huì)等待下去，直至下一次兩個(gè)風(fēng)扇接通或兩個(gè)風(fēng) 扇切斷而發(fā)生變化為止。然而，如果在一段長的時(shí)期以后不發(fā)生交替 有利條件(都接通或都切斷)，就強(qiáng)制發(fā)生超前/滯后風(fēng)扇變化。最好 是，在強(qiáng)制變化以前， 一個(gè)交替推遲計(jì)時(shí)器會(huì)運(yùn)行5小時(shí)。通過風(fēng)扇交替計(jì)時(shí)器的超時(shí)(20小時(shí))，起動(dòng)該計(jì)時(shí)器；且通過超前/滯后風(fēng)扇 的成功交替，復(fù)位它。這種交替方法通過各風(fēng)扇運(yùn)行時(shí)間的均勻化， 減小磨損應(yīng)力。在傳感器失效時(shí)運(yùn)行。正常冷凝器風(fēng)扇的運(yùn)行取決于來自兩個(gè)傳 感器的信號(hào)。如果檢測到由冷凝器控制器使用的傳感器失效，就中止 正常冷凝器風(fēng)扇運(yùn)行，并且一個(gè)備用控制算法將取代。當(dāng)出現(xiàn)影響冷 凝器控制的傳感器失效時(shí)，則每當(dāng)壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)都接通超前風(fēng)扇。每 當(dāng)壓縮機(jī)容量超過35%時(shí)，滯后風(fēng)扇都會(huì)接通；每當(dāng)壓縮機(jī)容量低于 25%時(shí)，就切斷它。一個(gè)冷凝器風(fēng)扇。如果只有一個(gè)冷凝器風(fēng)扇，則必須并聯(lián)地連接 控制器60的兩個(gè)冷凝器風(fēng)扇輸出，以確保單個(gè)的風(fēng)扇總是超前風(fēng)扇。 在超前與滯后之間沒有提供定期交替的取代。供電時(shí)的輸出狀態(tài)。在初始供電時(shí)，壓縮機(jī)馬達(dá)運(yùn)行，容量電磁 閥64斷電(或通電)，以提供100%的壓縮機(jī)容量，并且接通兩個(gè)冷 凝器風(fēng)扇202和204。控制器60在供電之后馬上開始處于一種非功能 性的復(fù)位狀態(tài)。在控制器60開始發(fā)揮功能以后，不應(yīng)該接通的項(xiàng)目會(huì) 分階段地切斷，否則它們會(huì)保持接通。在控制器60開始發(fā)揮功能之后， 容量電磁閥64開始工作。此外，會(huì)接通報(bào)警器200，直至控制器60 開始發(fā)揮功能為止，其后切斷報(bào)警器200。吸入壓力傳感器失效。如果吸入壓力設(shè)定值230不是99,且吸入 壓力傳感器176向控制器60呈現(xiàn)斷開，這就構(gòu)成一種失效傳感器176 的檢測，并且顯示錯(cuò)誤代碼E01并接通報(bào)警器200。以100%設(shè)定壓 縮機(jī)容量，且蒸氣噴射電磁閥68通電(或斷電)，以便把容量增加到 100%以上。壓縮機(jī)44保持在此狀態(tài)，直至不再檢測到失效的傳感器 條件為止。如果把吸入壓力設(shè)定值230設(shè)定到99，這就給控制器60 發(fā)信號(hào)不要使用吸入壓力控制，且不會(huì)接通報(bào)警器200。頭拒溫度傳感器失效。如果頭拒溫度設(shè)定值234不是99，并且頭 柜溫度傳感器174向控制器呈現(xiàn)要或者斷開或者短路，這就會(huì)構(gòu)成一 種失效傳感器174的檢測，并且顯示一個(gè)錯(cuò)誤代碼E02并接通報(bào)警器200。以100%設(shè)定壓縮機(jī)容量，并且蒸氣噴射電磁閥68，通電(或斷 電)以便把容量增加到100%以上。壓縮機(jī)44保持在此種狀態(tài)，直至 不再檢測到失效的傳感器條件為止。如果把頭柜溫度設(shè)定值234設(shè)定 為99，這就向控制器60發(fā)出信號(hào)不要使用頭拒溫度控制，并且不 會(huì)接通報(bào)警器200。冷凝器溫度傳感器失效。如杲冷凝器溫度傳感器218向控制器60 呈現(xiàn)要斷開或短路，這就構(gòu)成一種失效檢測器218的檢測，并且顯示 一個(gè)錯(cuò)誤代碼E03并接通報(bào)警器200。顯示器為了使控制器60簡單，顯示器包括3個(gè)7段數(shù)字254、256和258; 4個(gè)按鈕250、 260、 262和264;和17個(gè)指示燈252和266 - 296，全 部發(fā)光二極管如圖IO所示。數(shù)字?？刂破?0使用"7段"數(shù)字254、 256和258顯示上述的 各種設(shè)定值和錯(cuò)誤代碼。最好是，數(shù)字254、 256和258的照明部分是 1英寸高度的十分之三。在顯示器上與操作值一起簡要地顯示上述的 各種錯(cuò)誤代碼(E01至E14 )。如果接通報(bào)警器200,則繼續(xù)重復(fù)這種 錯(cuò)誤代碼和操作值的顯示。最好是，如果存在一個(gè)報(bào)警條件，則錯(cuò)誤 代碼會(huì)顯示二分之一秒；所選操作值會(huì)顯示1.95秒。如果存在多個(gè)報(bào) 警條件，則會(huì)按號(hào)順序顯示0.45秒，且每個(gè)所選操作值會(huì)都顯示2秒。 被空白顯示圍繞的每個(gè)報(bào)警代碼顯示時(shí)間是二分之一秒。這可實(shí)現(xiàn)一 種引起注意報(bào)警的閃光效果。指示燈(LED) 。 17個(gè)指示燈是綠色、紅色或黃色的。各輸出皆 有一個(gè)與它配套的指示燈。綠色指示燈指示只顯示的項(xiàng)目。紅色指示 燈指示該項(xiàng)目具有能改變的設(shè)定值。黃燈指示人工模式和報(bào)警。 LED252是一個(gè)黃色指示燈，它指示自動(dòng)重新起動(dòng)的計(jì)數(shù)器的人工 復(fù)位是必須人工設(shè)定的。LED266是一個(gè)紅色指示燈，它指示正在 使用吸入壓力和頭拒溫度控制的組合控制。LED268是一個(gè)紅色指示 燈，它指示正在使用頭拒溫度控制。LED270是一個(gè)紅色指示燈， 它指示正在^f吏用吸入壓力控制。(一次只點(diǎn)亮LED 266 - 270中之一)。LED272是一個(gè)綠色指示燈，它指示該顯示器正在示出直接 來自吸入壓力傳感器176的吸入壓力。LED274是一個(gè)紅色指示燈， 它指示該顯示器正在示出來自數(shù)字濾波器232的平均吸入壓力。 LED276是一個(gè)紅色指示燈，它指示該顯示器正在示出制冷劑的計(jì) 算飽和溫度(SST)。 LED278是一個(gè)紅色指示燈，它指示該顯示器 正在示出頭拒溫度。LED280是一個(gè)綠色指示燈，它指示該顯示器 正在示出基于傳感器222的排出溫度。LED282是一個(gè)黃色指示燈， 它指示該顯示器正在示出處于人工模式的當(dāng)前壓縮機(jī)容量。LED284 是一個(gè)紅色指示燈，它指示該顯示器正在示出處于自動(dòng)模式的當(dāng)前 壓縮機(jī)容量。LED286是一個(gè)紅色指示燈，它指示該顯示器正在示 出電磁閥64的一個(gè)PWM循環(huán)的總時(shí)間。LED288 ~294都是紅色指 示燈，它們指示該顯示器正在示出在上面在"壓縮機(jī)容量控制算法，， 中詳述的4個(gè)常數(shù)。LED296是一個(gè)紅色指示燈，它指示該顯示器 正在示出所用制冷劑的類型。設(shè)定值通過操作按鈕260 264，可改變各種設(shè)定值。選擇操作值顯示的 相同按4丑(262和264)還可選擇基礎(chǔ)i殳定值。按壓這些4安鈕，就會(huì)選 擇各種設(shè)定值；用LED272 - 296指示正在顯示哪一個(gè)設(shè)定值。顯示值 按照數(shù)字254~ 258示出。當(dāng)正在顯示一個(gè)具體的設(shè)定值時(shí)，按壓并保 持按鈕260就使按鈕262和264分別減小和增加設(shè)定值的數(shù)值。如果 不存在涉及正在顯示的操作值的設(shè)定值，則按壓按鈕260對(duì)按鈕262 和264無效。在斷電時(shí)，保持全部設(shè)定值?？烧{(diào)的設(shè)定值包括吸入壓 力(LED274) ， SST ( LED276 )，頭拒溫度(LED278 )，壓縮機(jī)容 量(LED282和284 ) ， PWM循環(huán)時(shí)間(LED286 ) , 4個(gè)PID常數(shù) (LED288 ~ 294 ),和制冷劑類型(LED296 )。吸入壓力。這是要由壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)平均吸入壓力。把這壓力 設(shè)定為99，就不能執(zhí)行吸入壓力控制模式(LED268會(huì)點(diǎn)亮)，并且 控制器60會(huì)假定壓力傳感器176是斷開的。吸入壓力和SST在其 中 一個(gè)可調(diào)整另 一個(gè)時(shí)就認(rèn)為是相同的設(shè)定值。SST。這是制冷劑的計(jì)算飽和溫度。這被看成是上述的吸入壓力。頭拒溫度。這是用于頭柜溫度的設(shè)定值。把這溫度設(shè)定為99，就 不能執(zhí)行頭柜溫度控制模式(LED270會(huì)點(diǎn)亮)，并且控制器60會(huì)假 定溫度傳感器174是斷開的。把吸入壓力和頭柜溫度兩者設(shè)定成小 于99的值，會(huì)使組合控制模式被使用(LED266會(huì)點(diǎn)亮)。壓縮機(jī)容量。這用于設(shè)定壓縮機(jī)44的人工模式。4吏用按鈕262或 264選擇這個(gè)項(xiàng)目(LED284 ),會(huì)使控制按照PID自動(dòng)進(jìn)行，并且顯 示器會(huì)示出壓縮機(jī)容量的操作值。當(dāng)選擇此項(xiàng)(LED284)時(shí)，按壓并 保持按鈕260會(huì)按照由PID控制環(huán)路最后計(jì)算的容量鎖定控制器60， 并會(huì)開始進(jìn)行容量的人工控制(LED282點(diǎn)亮，LED284熄滅)。然后 可用按鈕262或264改變?nèi)斯と萘?。在改變?nèi)斯と萘恳院?，通過在松 開按鈕260以后使用按鈕262和264選擇不同的設(shè)定值，就可在人工 PWM模式下觀察操作值。選擇不同的設(shè)定值和然后按壓按鈕260，可 使控制器60返回到自動(dòng)模式。PWM循環(huán)時(shí)間。這用于設(shè)定容量電/P茲閥64的一個(gè)PWM循環(huán)的 總時(shí)間。PID盤I。這用來為在"壓縮機(jī)容量控制算法"中的PID常數(shù)設(shè) 定上述的4個(gè)常數(shù)。制冷劑。這用來設(shè)定正在系統(tǒng)中使用的制冷劑的類型。這些選擇 最好是R- 404A， R- 407C， R-22， R - 134a和R - 140。它們在顯 示器上分別^皮顯示成404, 407， 22， 134和410。這些i殳定用于在壓 力與溫度之間的適當(dāng)轉(zhuǎn)換。即使壓縮機(jī)原來不適用于所有5種制冷劑， 控制器60也包括所有5種制冷劑的設(shè)定。顯示器操作值在控制器60上的顯示器數(shù)字254 -258能顯示幾個(gè)操作值中的任 何一個(gè)值。使用按鈕262和264滾動(dòng)地顯示各種操作值。瞬射吸入壓力(LED272)。這LED指示該顯示器正在示出由 吸入壓力傳感器176讀出的吸入壓力。這會(huì)指示吸入壓力在各卸載循 環(huán)中的上下波動(dòng)。平均吸入壓力(LED274 )。這LED指示該顯示器正在示出平均 吸入壓力，該壓力是數(shù)字濾波器232的輸出。這不指示由于卸載循環(huán) 操作引起的壓力波動(dòng)。頭拒溫度(LED278)。這LED指示正在顯示頭柜中的當(dāng)前空 氣溫度。這讀數(shù)直接來自溫度傳感器174。排出溫度(LED280 )。這LED指示正在顯示當(dāng)前壓縮機(jī)氣體 排出溫度。這讀數(shù)直接來自溫度傳感器222。壓縮機(jī)容量(LED284)。這LED指示正在顯示當(dāng)前壓縮機(jī)運(yùn) 行容量。這值由控制器60計(jì)算，用來操作容量調(diào)制發(fā)生器238、電磁 4失驅(qū)動(dòng)器240和電磁4失64。PWM循環(huán)時(shí)間(LED286)。這LED指示用于PWM循環(huán)時(shí)間 設(shè)定值的當(dāng)前值。操作模式如上所述，控制器60具有人工操作模式和自動(dòng)操作模式。在自動(dòng) 模式中，控制器60用由PID控制環(huán)路控制的容量電磁閥64進(jìn)行操作。 在人工模式中，壓縮機(jī)44用恒定的固定容量進(jìn)行運(yùn)行。如上詳述，在 控制器60上設(shè)定容量。冷凝器風(fēng)扇控制和壓縮機(jī)保護(hù)方案繼續(xù)以人工 模式操作，就象在自動(dòng)模式中一樣。人工模式用于測試目的?？刂破?60在復(fù)位以后以自動(dòng)模式開始進(jìn)行操作。雖然上面詳述了本發(fā)明的最佳實(shí)施例，但應(yīng)指出，本發(fā)明可以進(jìn) 行修正、變動(dòng)和更改，而不偏離所附權(quán)利要求書的范圍和合理意義。
權(quán)利要求
1. 一種冷卻系統(tǒng)，包括殼體；蒸發(fā)器，置于所述殼體中；冷凝器，以流體連通方式耦合于所述蒸發(fā)器；壓縮機(jī)，以流體連通方式耦合于所述蒸發(fā)器和所述冷凝器，所述壓縮機(jī)裝有處于吸入壓力與排出壓力之間的氣體；壓力傳感器，用以檢測所述的吸入壓力；和控制器，它響應(yīng)于所述吸入壓力傳感器并耦合于所述壓縮機(jī)，以便向所述壓縮機(jī)提供可變負(fù)載循環(huán)控制信號(hào)，從而所述壓縮機(jī)在操作時(shí)可調(diào)制于第一容量狀態(tài)與第二容量狀態(tài)之間，借此根據(jù)所述吸入壓力，調(diào)整所述壓縮機(jī)的工作容量，以便維持規(guī)定的吸入壓力。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的冷卻系統(tǒng)，還包括蒸氣噴射系統(tǒng)，用以在處 于所述吸入壓力與所述排出壓力之間的位置處，把蒸氣噴入所述壓縮 機(jī)，所述控制器耦合于所述蒸氣噴射系統(tǒng)，以便控制所述氣體的噴射。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的冷卻系統(tǒng)，還包括用來檢測處于所述排出壓 力下的氣體的溫度的溫度傳感器，所述系統(tǒng)控制器耦合于所述溫度傳 感器，以便根據(jù)處于所述排出壓力下的所述氣體的所述溫度，控制所 述蒸氣的噴射。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的冷卻系統(tǒng)，還包括溫度傳感器和第一與第二 冷凝器風(fēng)扇，所述控制器耦合于所述冷凝器風(fēng)扇，以便根據(jù)所述溫度 傳感器所檢測的溫度、百分率負(fù)載循環(huán)和計(jì)算的最小壓力差，控制所 述的風(fēng)扇。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的冷卻系統(tǒng)，其中所述壓縮機(jī)是渦旋壓縮機(jī)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1的冷卻系統(tǒng)，其中所述壓縮機(jī)具有由密封件隔 開的兩個(gè)才幾械部件，所述才幾械部件可以彼此相對(duì)地運(yùn)動(dòng)以建立流體壓 力；并且其中所述壓縮機(jī)包括一個(gè)機(jī)構(gòu)，用以響應(yīng)所述的控制信號(hào)有 選擇地?cái)嚅_所述的密封件，從而改變建立的所述流體壓力，同時(shí)使所述機(jī)械部件維持基本上恒定的彼此相對(duì)的運(yùn)動(dòng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的冷卻系統(tǒng)，共中所述壓縮機(jī)是渦旋壓縮機(jī)； 所述兩個(gè)機(jī)械部件是渦旋構(gòu)件。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l的冷卻系統(tǒng)，其中所述控制器在一段處于控制 循環(huán)時(shí)間內(nèi)的規(guī)定時(shí)期，確定平均吸入壓力。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1的冷卻系統(tǒng)，還包括多個(gè)殼體，每個(gè)殼體皆有 置于其中的相應(yīng)蒸發(fā)器，和在所述多個(gè)殼體中的一個(gè)殼體內(nèi)安置的溫 度傳感器。
10. —種用于復(fù)式壓縮機(jī)拒的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，該拒裝有至少一 個(gè)具備脈沖寬度調(diào)制容量的壓縮機(jī)，所述的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)包括壓力傳感器，用以檢測氣體的吸入壓力；和系統(tǒng)控制器，它響應(yīng)于所述吸入壓力傳感器并耦合于至少 一個(gè)壓 縮機(jī)，以便向至少一個(gè)壓縮機(jī)提供可變負(fù)載循環(huán)控制信號(hào)，使所述至 少一個(gè)壓縮機(jī)在運(yùn)行時(shí)可以調(diào)制于第一容量狀態(tài)與第二容量狀態(tài)之 間，從而根據(jù)所述吸入壓力調(diào)整至少一個(gè)壓縮^L的工作容量，以維持 規(guī)定的吸入壓力。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，還包括蒸氣噴射系統(tǒng)， 用來在介于吸入壓力與排出壓力之間的位置處，把蒸氣噴入至少一個(gè) 壓縮機(jī)中，所述的系統(tǒng)控制器耦合于所述蒸氣噴射系統(tǒng)，以控制所述 氣體的噴射。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，還包括溫度傳感器，用 以檢測處于所述排出壓力下的所述氣體的溫度，所述控制器耦合于所 述溫度傳感器，以便根據(jù)處于所述排出壓力下的所述氣體的所述溫度， 控制所述蒸氣的噴射。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)控制器耦 合于冷凝器風(fēng)扇，以控制該風(fēng)扇。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)控制器包 括起動(dòng)邏輯，所述起動(dòng)邏輯在激勵(lì)所述至少一個(gè)壓縮機(jī)時(shí)選擇所述至 少 一個(gè)壓縮機(jī)的所述第二容量狀態(tài)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求10的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，還包括用來控制蒸發(fā)器 的蒸發(fā)器控制器和連接于所述蒸發(fā)器控制器的溫度傳感器，所述溫度 傳感器把溫度數(shù)據(jù)傳遞到所述蒸發(fā)器控制器，并且所迷蒸發(fā)器控制器 把所述溫度數(shù)據(jù)傳遞到所述系統(tǒng)控制器。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述蒸發(fā)器控制器 還把需求負(fù)載狀態(tài)數(shù)據(jù)傳遞到所述系統(tǒng)控制器。
17. 根據(jù)權(quán)利要求10的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)控制器在 一段處于控制循環(huán)時(shí)間內(nèi)的規(guī)定時(shí)期，確定平均吸入壓力。
18. —種壓縮才幾控制系統(tǒng)，包括復(fù)式壓縮機(jī)柜，其中至少裝有一個(gè)壓縮機(jī)，這個(gè)壓縮;f幾可在至少 按照兩種狀態(tài)激勵(lì)時(shí)有選擇地運(yùn)行，其中第一狀態(tài)對(duì)應(yīng)于第一容量， 第二狀態(tài)對(duì)應(yīng)于比所述第一容量小的第二容量，所述至少一個(gè)壓縮機(jī) 可用于壓縮一種其壓力介于吸入壓力與排出壓力之間的氣體；壓力傳感器，用以檢測所述的吸入壓力；和耦合于所述壓力傳感器的控制器，用以產(chǎn)生敗所述吸入壓力而變 的可變負(fù)載循環(huán)控制信號(hào)，所述控制器耦合于所述壓縮機(jī)，以便使所 述壓縮機(jī)根據(jù)所述可變負(fù)載循環(huán)控制信號(hào)在所述第 一狀態(tài)與第二狀態(tài) 之間進(jìn)行有選擇地變更，從而根據(jù)所述吸入壓力來調(diào)整所述至少一個(gè) 壓縮機(jī)的容量。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述控制器在一段 處于控制循環(huán)時(shí)間內(nèi)的規(guī)定時(shí)期，確定平均吸入壓力。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，還包括蒸氣噴射系統(tǒng)， 用以在介于所述吸入壓力與所述排出壓力之間的位置處把蒸氣噴入所 述的壓縮機(jī)，所述控制器耦合于所述蒸氣噴射系統(tǒng)，以便控制所述氣 體的噴射。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，還包括溫度傳感器，用 以檢測處于所述排出壓力下的所述氣體的溫度，所述控制器耦合于所 述溫度傳感器，以便根據(jù)處于所述排出壓力下的所述氣體的所述溫度， 控制所述蒸氣的噴射。
22. 根據(jù)權(quán)利要求18的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述壓縮機(jī)是渦旋 壓縮才幾。
23. 根據(jù)權(quán)利要求18的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述壓縮才幾具有由 密封件隔開的兩個(gè)機(jī)械部件，所述機(jī)械部件可彼此相對(duì)地運(yùn)動(dòng)以建立 流體壓力；并且其中所述壓縮機(jī)裝有一個(gè)機(jī)構(gòu)，用以根據(jù)所述控制信 號(hào)有選擇地?cái)嚅_所述的密封件，從而變更建立的所述流體壓力，同時(shí) 使所述機(jī)械部件保持基本上恒定的彼此相對(duì)的運(yùn)動(dòng)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述壓縮機(jī)是渦旋 壓縮才幾；所述兩個(gè)才幾械部件是渦旋構(gòu)件。
25. 根據(jù)權(quán)利要求18的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述控制器包括起 動(dòng)邏輯，所述起動(dòng)邏輯在激勵(lì)所述壓縮機(jī)時(shí)選擇所述壓縮機(jī)的所述第 二狀態(tài)。
26. —種冷卻系統(tǒng)，包括 殼體蒸發(fā)器，置于所述殼體中；冷凝器，以液體連通方式耦合于所述蒸發(fā)器；壓縮機(jī)拒，以液體連通方式耦合于所述蒸發(fā)器和所述冷凝器，所 述壓縮機(jī)拒至少包括一個(gè)壓縮機(jī)，這個(gè)壓縮機(jī)具有脈沖寬度調(diào)制可變 容量并且可工作于兩種狀態(tài)之間；壓力傳感器，用以檢測氣體的吸入壓力；系統(tǒng)控制器，它響應(yīng)于所述吸入壓力傳感器并耦合于至少一個(gè)壓 縮機(jī)，以便向至少一個(gè)壓縮機(jī)提供可變負(fù)載循環(huán)控制信號(hào)，從而所述 至少一個(gè)壓縮機(jī)在工作時(shí)可調(diào)制于第一容量狀態(tài)與第二容量狀態(tài)之 間，借此根據(jù)所述的吸入壓力來調(diào)整至少一個(gè)壓縮機(jī)的工作容量，以 維持預(yù)定的吸入壓力。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26的冷卻系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)壓縮機(jī)壓縮 處于吸入壓力與排出壓力之間的所述氣體，且所述冷凝系統(tǒng)還包括用 來檢測所述殼體內(nèi)溫度的溫度傳感器，所述氣體控制器耦合于所述溫 度傳感器，以便根據(jù)所述吸入壓力和所迷殼體內(nèi)的所述溫度，控制所述壓縮機(jī)的所述容量。
28. 根據(jù)權(quán)利要求26的冷卻系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)壓縮機(jī)是渦 ;旋壓縮才幾。
29. 根據(jù)權(quán)利要求26的冷卻系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)壓縮機(jī)具有 由密封件隔開的兩個(gè)機(jī)械部件，所述機(jī)械部件可以彼此相對(duì)地運(yùn)動(dòng)以 建立液體壓力；并且其中所述至少一個(gè)壓縮機(jī)裝有一個(gè)機(jī)構(gòu)，用以根 據(jù)所述控制信號(hào)有選擇地?cái)嚅_所述的密封件，從而變更建立的所述流 體壓力，同時(shí)使所述機(jī)械部件維持基本上恒定的彼此相對(duì)的運(yùn)動(dòng)。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29的冷卻系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)壓縮機(jī)是渦 旋壓縮機(jī)；所述兩個(gè)機(jī)械部件是渦旋構(gòu)件。
31. 根據(jù)權(quán)利要求26的冷卻系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)控制器在一段處 于控制循環(huán)時(shí)間內(nèi)的規(guī)定時(shí)期，確定平均吸入壓力。
32. 根據(jù)權(quán)利要求26的冷卻系統(tǒng)，還包括多個(gè)殼體，其中每個(gè)殼 體皆有置于其中的相應(yīng)蒸發(fā)器，所述溫度傳感器被置于所迷殼體的至 少一個(gè)殼體中。
33. 根據(jù)權(quán)利要求26的冷卻系統(tǒng)，還包括多個(gè)殼體，每個(gè)殼體皆 有置于所述多個(gè)殼體的每個(gè)殼體中的蒸發(fā)器、蒸發(fā)器控制器和溫度傳 感器，每個(gè)所述溫度傳感器皆連接于所述多個(gè)殼體的所述每個(gè)殼體內(nèi) 的所述蒸發(fā)器控制器，每個(gè)所述蒸發(fā)器控制器皆把溫度傳感器值和需 求負(fù)載狀態(tài)值傳遞到所述系統(tǒng)控制器。
全文摘要
一種冷卻系統(tǒng)控制器可根據(jù)冷卻殼體的溫度、壓縮機(jī)的吸入壓力或該溫度和壓力，控制可變?nèi)萘繅嚎s機(jī)的容量。冷卻系統(tǒng)控制器可控制單式蒸發(fā)器或復(fù)式蒸發(fā)器冷凍系統(tǒng)。復(fù)式蒸發(fā)器系統(tǒng)可具有一些有相同溫度的或混合溫度的蒸發(fā)器?？刂破鬟€可使用一個(gè)或多個(gè)以超前/滯后方式工作的冷凝器風(fēng)扇去控制該系統(tǒng)的冷卻容量。
文檔編號(hào)F04C27/00GK101275799SQ200810092139
公開日2008年10月1日 申請(qǐng)日期2002年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月16日
發(fā)明者亨·M·潘, 內(nèi)格拉杰·杰伊安斯, 理查德·P·沃格三世 申請(qǐng)人:科普蘭有限責(zé)任公司