專利名稱：可變速壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及空調(diào)和制冷壓縮機(jī)控制，并且更具體地涉及包括連續(xù)可變變速器 (CVT)的可變速壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
制冷系統(tǒng)被用在許多空調(diào)和熱泵應(yīng)用中，用于冷卻和/或加入進(jìn)入環(huán)境的空氣。 環(huán)境上的冷卻或加熱負(fù)載可隨外界條件而變化，并且在環(huán)境占用者所要求的溫度和/或濕度水平變化時變化。壓縮機(jī)被用于將工作流體(即制冷劑)從初始(抽吸)條件壓縮到壓縮 (排放)條件。在一些制冷劑系統(tǒng)中，單個壓縮機(jī)被用于壓縮制冷劑并且使制冷劑在閉合環(huán)路中運(yùn)動通過連接室內(nèi)和室外換熱器的循環(huán)。然而，在許多情況下，希望能夠改變制冷劑系統(tǒng)所提供的容量或者冷卻或制冷量。為了改變壓縮機(jī)的容量，可變速驅(qū)動裝置(VSD)是已知的，用于在制冷劑系統(tǒng)中以可變速度驅(qū)動壓縮機(jī)。通過以較高或較低速度驅(qū)動壓縮機(jī)，每單位時間被壓縮的制冷劑量發(fā)生變化，從而可調(diào)節(jié)系統(tǒng)容量。VSD還允許從壓縮機(jī)系統(tǒng)去除所有卸載硬件。在涉及多于一個壓縮機(jī)的典型應(yīng)用(例如多回路制冷機(jī)、多路壓縮機(jī)制冷機(jī)、制冷和壓縮機(jī)架)中，VSD 可與每個壓縮機(jī)一起使用以在必要時基于系統(tǒng)需求選擇性地卸載壓縮機(jī)。一般而言，早期的VSD設(shè)計(jì)需要恒定的電壓頻率比。另一方面，VSD中的現(xiàn)代逆變器能夠相互獨(dú)立地調(diào)節(jié)頻率和電壓，但是對于給定應(yīng)用，當(dāng)VSD被與馬達(dá)匹配時，電壓頻率比被預(yù)設(shè)。VSD是昂貴的，從而需要多個可變速驅(qū)動裝置的多壓縮機(jī)系統(tǒng)也是昂貴的。另外， 對于多VSD的需要使得空調(diào)或制冷系統(tǒng)的復(fù)雜度和尺寸增加。如圖1所示，一個示例性的壓縮機(jī)10由氣密馬達(dá)11驅(qū)動，該氣密馬達(dá)11進(jìn)而由可變速驅(qū)動裝置VSD 12驅(qū)動。VSD 12供應(yīng)經(jīng)調(diào)制的交流電流輸出，經(jīng)調(diào)制的交流電流輸出具有特有的輸出電壓和輸出頻率。VSD 12從電源(例如，460 VAC,60 Hz)接收電力。齒輪箱或者可變比變速器13使得馬達(dá)11速度與壓縮機(jī)10速度的比能夠變化。經(jīng)氣密密封的外殼在附圖標(biāo)記14處示意性示出。壓縮機(jī)10所需要的(以及從而由馬達(dá)11提供的)扭矩將基本上是負(fù)載(例如空調(diào)負(fù)載)、飽和抽吸溫度(SST)和飽和排放溫度(SDT)的函數(shù)。給定馬達(dá)速度與VSD的固定電壓/頻率曲線上的比例的頻率位置相關(guān)聯(lián)。然而，在電壓/頻率曲線上的給定點(diǎn)處，驅(qū)動裝置的電流消耗(current draw)將相應(yīng)地由SST和SDT值來確定。例如，在給定電壓和頻率處，如果SDT突然增大，則扭矩會以給定速度增大，從而迫使來自VSD的功率增大，并且相應(yīng)地使得電流增大。結(jié)果，配備有當(dāng)前可用VSD的可變速壓縮機(jī)的操作效率仍然是個問題。
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水冷卻的制冷機(jī)是這樣的機(jī)器，其經(jīng)由蒸氣一壓縮或吸收制冷劑循環(huán)來從水中去除熱量。蒸氣一壓縮水制冷機(jī)包括四個蒸氣一壓縮制冷劑循環(huán)的主要部件壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器和某種形式的計(jì)量裝置。水冷卻的制冷機(jī)可采用多種制冷劑。冷卻水通常在中型至大型商業(yè)、工業(yè)和公共場所中被用于對空氣進(jìn)行冷卻和除濕。制冷機(jī)可以是水冷卻的、 空氣冷卻的或者蒸發(fā)性冷卻的。水冷卻制冷機(jī)可包括使用冷卻塔，與空氣冷卻的制冷機(jī)相比，冷卻塔改善了制冷機(jī)的熱力學(xué)有效性。大噸位水冷卻制冷機(jī)(高于2000噸)通常使用由電馬達(dá)提供動力的開放驅(qū)動離心壓縮機(jī)。這是因?yàn)闊o法提供如圖1中附圖標(biāo)記11處所示氣密馬達(dá)那樣的能輸送高于2000 馬力( 1500 kW)功率水平的氣密馬達(dá)。而且，這些應(yīng)用的輸入功率趨向于在4. 16 kV至 11 kV之間。用于中電壓(4. 16 kV)和高電壓(6. 9 kV)壓縮機(jī)的VSD非常昂貴并且耗費(fèi)大量空間，由此帶來了安裝問題。另外，在中東地區(qū)，大噸位水冷卻制冷機(jī)的輸入功率是11 kV。該電壓的VSD尚未商品化，而是必須定制。因此，需要一種改進(jìn)的、不依賴于可變速驅(qū)動裝置或VSD的可變速壓縮機(jī)設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容
在滿足上述需求時，公開了一種冷卻系統(tǒng)，其包括驅(qū)動馬達(dá)，所述驅(qū)動馬達(dá)連接到近側(cè)驅(qū)動軸。所述近側(cè)驅(qū)動軸連接到連續(xù)可變變速器(CVT)。所述CVT連接到輸出驅(qū)動軸， 所述輸出驅(qū)動軸連接到布置在壓縮機(jī)中的轉(zhuǎn)子。所述壓縮機(jī)連接到蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器連接到冷凝器，所述冷凝器連接到所述壓縮機(jī)，由此形成蒸氣一壓縮制冷劑循環(huán)。控制器被連系到所述CVT和傳感器，所述傳感器用于探測所述蒸發(fā)器中的離開冷卻水溫度。所述控制器在所述離開冷卻水溫度高于設(shè)定點(diǎn)時增大所述CVT至所述輸出驅(qū)動軸的輸出。相反，所述控制器在所述離開冷卻水溫度低于所述設(shè)定點(diǎn)時減小所述CVT至所述輸出驅(qū)動軸的輸出。所述CVT可以是流體靜力或液壓的、液壓機(jī)械的或機(jī)械的(例如，可調(diào)節(jié)帶輪)類型的 CVT。公開了一種冷卻空氣的方法，其包括提供冷卻系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)包括驅(qū)動馬達(dá)， 所述驅(qū)動馬達(dá)連接到近側(cè)驅(qū)動軸。所述近側(cè)驅(qū)動軸連接到連續(xù)可變變速器(CVT)。所述CVT 連接到輸出驅(qū)動軸，所述輸出驅(qū)動軸連接到布置在壓縮機(jī)中的轉(zhuǎn)子。所述壓縮機(jī)連接到蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器連接到冷凝器，所述冷凝器連接到所述壓縮機(jī)，由此形成蒸氣一壓縮制冷劑循環(huán)。所述方法包括測量所述蒸發(fā)器中的離開冷卻水溫度，比較所測量的離開冷卻水溫度和預(yù)定設(shè)定點(diǎn)，在所述離開冷卻水溫度高于所述設(shè)定點(diǎn)時增大所述輸出驅(qū)動軸的輸出， 以及在所述離開水溫度低于所述設(shè)定點(diǎn)時減小所述CVT至所述輸出驅(qū)動軸的輸出。當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時，其他優(yōu)點(diǎn)和特征將從以下詳細(xì)描述變得明顯。


為了更完整地理解所公開的方法和設(shè)備，應(yīng)當(dāng)參照在附圖中更詳細(xì)示出的實(shí)施例，附圖中
圖1示意性地示出了可變速壓縮機(jī)，其具有可變頻驅(qū)動裝置或可變速驅(qū)動裝置(VSD)； 圖2示出了所公開的可變速壓縮機(jī)，其配備有連續(xù)可變變速器(CVT)；并且圖3示意性地示出了所公開的流體靜力的或液壓的CVT，其用于與所公開的可變速壓
6縮機(jī)一起使用；
圖4示意性地示出了所公開的液壓機(jī)械CVT，其用于與所公開的可變速壓縮機(jī)一起使用；并且
圖5示意性地示出了所公開的基于帶輪的CVT，其用于與所公開的可變速壓縮機(jī)一起使用。應(yīng)當(dāng)理解，附圖不必是按比例的并且所公開的實(shí)施例有時被概略地且以局部視圖示出。在某些情況下，可能已經(jīng)省略了對于理解所公開的方法和設(shè)備不是必需的細(xì)節(jié)，或者使得其他細(xì)節(jié)難以理解的細(xì)節(jié)。當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)理解的是本公開不限于本文所示的具體實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式轉(zhuǎn)到圖2，壓縮機(jī)IOa和馬達(dá)Ila被聯(lián)接到連續(xù)可變變速器(CVT)15。馬達(dá)Ila可以被或者可以不被氣密地密封在外殼14a中。因此，圖2的設(shè)計(jì)可適用于氣密的以及開放的系統(tǒng)二者。CVT 15不需要圖1所示現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)的昂貴的齒輪箱13和VSD 12的組合。 此外，圖1所示現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)僅可被經(jīng)濟(jì)地構(gòu)造為具有氣密外殼14和較低容量馬達(dá)11的氣密系統(tǒng)，因?yàn)樯袩o法容易地獲得用于較大馬達(dá)Ila (其可提供超過2000馬力或1500 kff 的功率)的VSD 12。要求較高容量的系統(tǒng)需要多個壓縮機(jī)10、齒輪箱13、馬達(dá)11、VSD 12 及其相關(guān)的成本。當(dāng)然，除了適合于較高容量之外，圖2所示的系統(tǒng)也可適用于較低容量系統(tǒng)。用于CVT 15、1如、1恥的合適設(shè)計(jì)在圖3-5中示出并且包括液壓或流體靜力的、液壓機(jī)械的以及純機(jī)械的CVT。首先參見圖3，示出了流體靜力或液壓的CVT 15，由此，來自馬達(dá)Ila的輸入功率通過輸入軸18被輸送到液壓泵21。馬達(dá)Ila可以以恒定速度操作。連續(xù)環(huán)路45將液壓泵21連接到液壓馬達(dá)22?？勺兣帕恳簤罕?1被用于改變進(jìn)入液壓馬達(dá) 22的流體流量。馬達(dá)Ila的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動操作流體靜力泵21，并且泵21將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成通過環(huán)路45的流體流量。然后，在流體靜力馬達(dá)22位于環(huán)路45的從動側(cè)的情況下，流體流量被轉(zhuǎn)換回輸出軸19的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。輸出軸19連接到壓縮機(jī)IOa的葉輪33。壓縮機(jī)IOa是制冷劑循環(huán)60的一部分， 制冷劑循環(huán)60包括冷凝器52，冷凝器52從壓縮機(jī)IOa接收流體并且將已蒸發(fā)的流體通過限制孔口 55輸送到蒸發(fā)器53并回到壓縮機(jī)IOa中。控制器50被用于基于圖3中附圖標(biāo)記M處指示的蒸發(fā)器53處的“離開冷卻水溫度”來控制液壓泵21和液壓馬達(dá)22的速度。雖然所公開的系統(tǒng)15、15a、15b、60能特別地適于大型水制冷機(jī)，但其他應(yīng)用對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言也是明顯的，控制器50將響應(yīng)于制冷劑循環(huán)60的負(fù)載變化(通過附圖標(biāo)記M處的離開冷卻水溫度來測量)來控制液壓泵21 和液壓馬達(dá)22的速度。因此，在圖3-5中，附圖標(biāo)記M處的離開冷卻水溫度被示作為控制器50的輸入信號，并且在圖3-5中，控制器50與液壓泵21、21a、液壓馬達(dá)22、2加以及帶輪 41之間的連系被示作為輸出信號。在圖4中，類似于圖3中附圖標(biāo)記15處所示的流體靜力CVT與行星齒輪組17和適當(dāng)離合器(未示出)組合，以產(chǎn)生稱為液壓機(jī)械CVT 15a的混合系統(tǒng)。液壓機(jī)械CVT 15a將來自驅(qū)動馬達(dá)Ila的功率以三種不同的模式傳遞到壓縮機(jī)10a。在低速時，使用液壓泵21a 和液壓馬達(dá)22a以液壓方式傳遞功率；在高速時，驅(qū)動馬達(dá)Ila通過齒輪組17以機(jī)械方式傳遞功率；在這些極端情況之間，CVT 1 使用液壓和機(jī)械方式二者將功率傳遞到輸出軸 19a。驅(qū)動馬達(dá)Ila通過近側(cè)驅(qū)動軸18a連接到行星齒輪組17。行星齒輪組17將近側(cè)驅(qū)動軸18a從馬達(dá)Ila輸送的功率分成兩個輸出功率路徑，即一個輸出功率路徑和第二輸出功率路徑，該一個輸出功率路徑通過環(huán)齒輪23、行星齒輪30、載架沈和恒星齒輪M通向遠(yuǎn)側(cè)輸出軸19a ；該第二輸出功率路徑通過正齒輪27和輸入泵齒輪32的作用驅(qū)動液壓泵 21a。泵21a進(jìn)而經(jīng)由環(huán)路4 驅(qū)動流體靜力或液壓馬達(dá)22a。液壓馬達(dá)2 經(jīng)由附圖標(biāo)記 3U28處所示的齒輪被連系或聯(lián)接到輸出軸19a。關(guān)于從馬達(dá)Ila至輸出軸19的功率路徑，近側(cè)驅(qū)動軸18連接到行星齒輪組17的環(huán)齒輪23。環(huán)齒輪23通過行星齒輪30和載架沈聯(lián)接到恒星齒輪M。恒星齒輪M聯(lián)接或連接到輸出驅(qū)動軸19a。關(guān)于至泵21a的第二機(jī)械功率路徑，旋轉(zhuǎn)功率被從馬達(dá)Ila經(jīng)由齒輪27、32輸送到泵21a。液壓泵21a驅(qū)動液壓馬達(dá)22a，液壓馬達(dá)2 可通過液壓馬達(dá)輸出軸四、輸出齒輪31和軸齒輪28被齒輪連接到輸出軸19a，軸齒輪28被連接到輸出軸19a。因此，輸送到行星齒輪組17的功率被分開以驅(qū)動液壓泵21a以及直接驅(qū)動輸出軸 19a。如果液壓泵21a處于零排量或其最小排量并且液壓馬達(dá)2 處于其最大排量，則液壓泵21a將會“慣性運(yùn)動”和旋轉(zhuǎn)，而不向液壓馬達(dá)2 產(chǎn)生任何流量或壓力。由于當(dāng)液壓泵 21a處于零排量或其最小排量時液壓泵21a不能在行星齒輪組17上施加任何反作用扭矩， 所以沒有扭矩(從而沒有功率)從液壓馬達(dá)2 去往輸出軸19a。至輸出軸19a的所有功率均由驅(qū)動馬達(dá)Ila通過載架沈和恒星齒輪對來提供。在這種情況中，液壓泵21a被設(shè)置在其最小排量中液壓馬達(dá)2 處于其最大排量。齒輪31以高旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，但是輸出軸19a 和壓縮機(jī)IOa的旋轉(zhuǎn)速度由驅(qū)動馬達(dá)Ila決定。另一方面，如果液壓泵21a被給予了少量排量，則齒輪27將接合齒輪32，導(dǎo)致泵 21a產(chǎn)生至液壓馬達(dá)22a的高壓力和小流率。該高壓力和小流率作用在液壓馬達(dá)2 上以產(chǎn)生高扭矩和低速度，其經(jīng)由齒輪31、觀被傳遞到輸出驅(qū)動軸19a。處于這些條件下的液壓泵21a也在行星齒輪組17上產(chǎn)生反作用扭矩，其導(dǎo)致通過環(huán)齒輪23、載架沈和恒星齒輪 24直接去往輸出軸19a的機(jī)械扭矩(從而功率)，其與經(jīng)由齒輪31J8從液壓馬達(dá)2 輸送的功率組合起來。當(dāng)液壓泵21a處于其最大排量并且液壓馬達(dá)22a處于其最小排量時，液壓馬達(dá)22a 不能接受來自液壓泵21a的流率。這種情況的效果是將環(huán)齒輪23鎖定到行星齒輪30、載架 26和恒星齒輪M，使得恒星齒輪M (從而輸出軸19a)以其最高旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，并且液壓泵 21a的約100%的功率被機(jī)械地轉(zhuǎn)移到輸出軸19a。液壓馬達(dá)2 現(xiàn)在慣性運(yùn)動，處于零排量或者給輸出軸19a零扭矩。由于當(dāng)液壓泵21a以其最大排量操作時，來自液壓泵21a的所有功率現(xiàn)在均機(jī)械地經(jīng)由齒輪23、30J6、M去往輸出軸19a，所以CVT 15a的效率非常尚ο圖4所示的CVT 15a對于大型離心壓縮機(jī)IOa而言是理想的，因?yàn)楣β市枨箅S著葉輪33速度的立方增長，而不是線性地增長。隨著CVT 1 增大了壓縮機(jī)IOa中的葉輪33 的速度，額外的功率被機(jī)械地供給到輸出軸19a，而不是通過CVT 1 的液壓馬達(dá)22a以液壓方式供給。從液壓泵21a通過齒輪32、27、23、30J6、M到輸出軸19a的機(jī)械功率的補(bǔ)充使用降低了 CVT 1 未以其最快輸出速度操作時的功率損失，但是使用補(bǔ)充機(jī)械功率也顯著地降低了液壓回路21a、22a、4fe的尺寸和功率容量要求。對于2000馬力( 1500 kW)壓縮機(jī)IOa而言，CVT 15a僅僅需要通過液壓回路21a、2h、4^i傳遞約200馬力( 150 kff) 的最大功率。CVT 1 不需要改變驅(qū)動馬達(dá)Ila的速度或采用控制器50來控制驅(qū)動馬達(dá)Ila的速度?？刂破?0可被用于響應(yīng)于在蒸發(fā)器53的離開冷卻水側(cè)上的附圖標(biāo)記M處測量的離開冷卻水溫度來調(diào)節(jié)液壓泵21a和液壓馬達(dá)22a的排量。替代地，驅(qū)動馬達(dá)Ila可以以恒定速度操作。轉(zhuǎn)到圖5，驅(qū)動馬達(dá)Ila通過驅(qū)動軸18b連接到基于帶輪的CVT 15b，驅(qū)動軸18b連接到可變直徑的帶輪41。帶輪41包括一對相對的錐體44、45。帶43搭載在兩個錐體44、 45之間的溝槽中。盡管鋼帶正變得平常，但如果帶由橡膠制成，則V形帶是優(yōu)選的。當(dāng)帶輪的兩個錐體44、45被散開時，有效帶輪直徑增大，帶43在溝槽中搭載得更低，并且圍繞帶輪的帶環(huán)的半徑變得更小。當(dāng)錐體44、45被拉到一起更加接近時，有效帶輪直徑減小，帶42在溝槽中搭載得更高，并且圍繞帶輪的帶環(huán)的半徑變得更大。圖5的CVT 15b可使用液壓壓力，離心力或彈簧張力來產(chǎn)生調(diào)節(jié)帶輪半體44、45所需的力?？刂破?0 可用于控制將半體44、45拉開以及使半體44、45移動到一起更加接近的機(jī)構(gòu)。至控制器50 的輸入將再次包括附圖標(biāo)記討處的離開冷卻水溫度。工業(yè)適用性
在滿足上述需求時，公開了一種大噸位水制冷機(jī)60，其包括連接到軸18的驅(qū)動馬達(dá) 11a。驅(qū)動軸18連接到連續(xù)可變變速器(CVT)15、I^u 15b。CVT 15、15a、15b其連系到控制器50。控制器50可基于附圖標(biāo)記M處的離開冷卻水溫度來控制CVT 15、lfe、15b的操作。 CVT 15、15a、15b的輸出軸19、19a、19b連系到制冷劑循環(huán)60。制冷劑循環(huán)60包括壓縮機(jī)10a、蒸發(fā)器53、冷凝器52和計(jì)量孔口 55?？刂破?0 可通過控制液壓泵21、21a、液壓馬達(dá)22、2加的速度或者帶輪半體44、45的間距來控制流過制冷劑循環(huán)60的流體流量。在操作中，控制器50可從附圖標(biāo)記M處的離開冷卻水溫度獲取輸入信號(即，并與設(shè)定點(diǎn)比較)。如果離開制冷機(jī)蒸發(fā)器53的冷卻水溫度低于設(shè)定點(diǎn)， 則通過增大液壓馬達(dá)22、2加的排量并減小液壓泵21、21a的排量來降低液壓泵21、21a的輸出速度。替代性地，降低可變直徑帶輪41的輸出。如果附圖標(biāo)記M處的離開冷卻水溫度高于設(shè)定點(diǎn)，則通過增大泵21、21a的排量并減小液壓馬達(dá)22、2加的排量來提高液壓泵 21、21a的輸出速度。替代性地，提高可變直徑帶輪41的輸出。盡管已經(jīng)闡述了一些實(shí)施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將會從以上描述明白替代形式和修改。這些和其他替代形式被認(rèn)為是等同物并且在本公開和所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種冷卻系統(tǒng)(60)，包括驅(qū)動馬達(dá)(11a)，所述驅(qū)動馬達(dá)(Ila)連接到近側(cè)驅(qū)動軸(18、18a、18b)，所述近側(cè)驅(qū)動軸(18、18a、18b)連接到連續(xù)可變變速器(CVT) (15、15a、15b)，所述CVT (15、15a、15b)連接到輸出驅(qū)動軸(19、19a、19b)，所述輸出驅(qū)動軸(19、19a、 19b)連接到布置在壓縮機(jī)(IOa)中的轉(zhuǎn)子(33)，所述壓縮機(jī)(IOa)連接到蒸發(fā)器(53)，所述蒸發(fā)器(53)連接到冷凝器(52)，所述冷凝器(52)連接到所述壓縮機(jī)(10a)，由此形成蒸氣一壓縮制冷劑循環(huán)，控制器(50)被連系到所述CVT (15、15a、15b)和傳感器(54)，所述傳感器(54)用于探測所述蒸發(fā)器(53)和所述冷凝器(53)中的離開冷卻水溫度(54)，所述控制器(50)在所述離開冷卻水溫度(54)高于設(shè)定點(diǎn)時增大所述CVT (15、15a、15b)至所述輸出驅(qū)動軸(19、 19a、19b)的輸出，所述控制器(50)在所述離開冷卻水溫度低于所述設(shè)定點(diǎn)時減小所述CVT (15、15a、15b)至所述輸出驅(qū)動軸(19、19a、19b)的輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的冷卻系統(tǒng)(60)，其中，所述CVT(15)包括液壓泵(21)，所述液壓泵(21)連接到所述輸入驅(qū)動軸(18)，所述液壓泵(21)與液壓馬達(dá)(22)流體連通，所述液壓馬達(dá)(22)連系到所述輸出驅(qū)動軸(19)，所述控制器連系到所述液壓泵(21)和所述液壓馬達(dá)(22) 二者，所述控制器(50)在所述離開冷卻水溫度(54)高于所述設(shè)定點(diǎn)時增大所述液壓馬達(dá) (22)至所述輸出驅(qū)動軸(19)的輸出，所述控制器(50)在所述離開冷卻水溫度(54)低于所述設(shè)定點(diǎn)時減小所述液壓馬達(dá)(22)至所述輸出驅(qū)動軸(19)的輸出。
3.如權(quán)利要求1所述的冷卻系統(tǒng)(60)，其中，所述CVT(15)包括液壓泵(21a)，所述液壓泵(21a)連接到所述輸入驅(qū)動軸(18a)和行星齒輪組(17)，所述行星齒輪組連系到所述輸出驅(qū)動軸(19a)，所述液壓泵(21a)與液壓馬達(dá)(22a)流體連通，所述液壓馬達(dá)(22a)連系到所述輸出驅(qū)動軸(19a)，所述控制器連系到所述液壓泵(21a)和所述液壓馬達(dá)(22a) 二者，所述控制器(50)在所述離開制冷劑溫度高于設(shè)定點(diǎn)時減小所述液壓馬達(dá)(22a)至所述輸出驅(qū)動軸(19a)的輸出并增大所述驅(qū)動馬達(dá)(1 la)至所述輸出軸(19a)的輸出，所述控制器(50)在所述離開冷卻水溫度(54)低于所述設(shè)定點(diǎn)時增大所述液壓馬達(dá)(22a)至所述輸出驅(qū)動軸(19a)的輸出并減小所述驅(qū)動馬達(dá)(Ila)至所述輸出驅(qū)動軸(19a)的輸出。
4.如權(quán)利要求1所述的冷卻系統(tǒng)(60)，其中，所述驅(qū)動馬達(dá)(11a)、CVT(15、15a、15b) 和壓縮機(jī)(IOa)被封裝在氣密密封的外殼(14)中。
5.如權(quán)利要求1所述的冷卻系統(tǒng)(60)，其中，所述驅(qū)動馬達(dá)(1la)和CVTC15、15a、15b) 被封裝在開放的外殼(Ha)中。
6.如權(quán)利要求1所述的冷卻系統(tǒng)(60)，其中，至所述驅(qū)動馬達(dá)(1 la)的輸入電壓至少為約 4. 16 kV。
7.如權(quán)利要求1所述的冷卻系統(tǒng)(60)，其中，至所述驅(qū)動馬達(dá)(Ila)的輸入電壓至少為約 6. 9 kV。
8.如權(quán)利要求1所述的冷卻系統(tǒng)(60)，其中，至所述驅(qū)動馬達(dá)(Ila)的輸入電壓至少為約 11 kV。
9.如權(quán)利要求1所述的冷卻系統(tǒng)(60)，其中，所述冷卻系統(tǒng)(60)是水冷卻的制冷機(jī)，其具有至少2000噸的容量。
10.一種冷卻空氣的方法，包括提供冷卻系統(tǒng)(60)，所述冷卻系統(tǒng)(60)包括驅(qū)動馬達(dá)(11a)，所述驅(qū)動馬達(dá)(Ila)連接到近側(cè)驅(qū)動軸(18、18a、18b)，所述近側(cè)驅(qū)動軸(18、18a、18b)連接到連續(xù)可變變速器(CVT) (15、15a、15b)，所述CVT (15、15a、15b)連接到輸出驅(qū)動軸(19、19a、19b)，所述輸出驅(qū)動軸 (19、19a、19b)連接到布置在壓縮機(jī)(IOa)中的轉(zhuǎn)子(33)，所述壓縮機(jī)(IOa)連接到蒸發(fā)器 (53)，所述蒸發(fā)器(53)連接到冷凝器(52)，所述冷凝器(52)連接到所述壓縮機(jī)(10a)，由此形成蒸氣一壓縮制冷劑循環(huán)，測量所述蒸發(fā)器(53)中的離開冷卻水溫度(54)， 比較所測量的離開冷卻水溫度(54)和預(yù)定設(shè)定點(diǎn)，在所述離開冷卻水溫度(54)高于所述設(shè)定點(diǎn)時增大所述CVT (15、15a、15b)至所述輸出驅(qū)動軸(19、19a、19b)的輸出，以及在所述離開冷卻水溫度(54)低于所述設(shè)定點(diǎn)時減小所述CVT (15、15a、15b)至所述輸出驅(qū)動軸(19、19a、19b)的輸出。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述CVT(15)還包括液壓泵(21)，所述液壓泵(21)連系到所述輸入驅(qū)動軸(18)，所述液壓泵(21)與液壓馬達(dá)(22)流體連通，所述液壓馬達(dá)(22)連系到所述輸出驅(qū)動軸(19)，所述方法還包括在所述離開冷卻水溫度(54)高于所述設(shè)定點(diǎn)時增大所述液壓馬達(dá)(22)至所述輸出驅(qū)動軸(19)的輸出，在所述離開冷卻水溫度(54)低于所述設(shè)定點(diǎn)時減小所述液壓馬達(dá)(22)至所述輸出驅(qū)動軸(19)的輸出。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述CVT(15)包括液壓泵(21a)，所述液壓泵 (21a)連系連接到所述輸入驅(qū)動軸(18a)和行星齒輪組(17)，所述行星齒輪組連系到所述輸出驅(qū)動軸(19a)，所述液壓泵(21a)與液壓馬達(dá)(2 )流體連通，所述液壓馬達(dá)(2 )連系到所述輸出驅(qū)動軸(19a)，在所述離開冷卻水溫度(54)高于所述設(shè)定點(diǎn)時減小所述液壓馬達(dá)(22a)至所述輸出驅(qū)動軸(19a)的輸出并增大所述驅(qū)動馬達(dá)(1 la)至所述輸出軸(19a)的輸出，在所述離開冷卻水溫度(54)低于所述設(shè)定點(diǎn)時增大所述液壓馬達(dá)(22a)至所述輸出驅(qū)動軸(19a)的輸出并減小所述驅(qū)動馬達(dá)(Ila)至所述輸出驅(qū)動軸(19a)的輸出。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述轉(zhuǎn)子(33)是葉輪(33)。
14.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述驅(qū)動馬達(dá)(lla)、CVT(15、15a、15b)和壓縮機(jī)(10a)被封裝在氣密密封的外殼(14)中。
15.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述驅(qū)動馬達(dá)(Ila)和CVT(15、15a、15b)被封裝在開放的外殼(Ha)中。
16.如權(quán)利要求10所述的方法，還包括將至少為約4.16 kV的輸入電壓輸入到所述驅(qū)動馬達(dá)(11a)。
17.如權(quán)利要求10所述的方法，還包括將至少為約6.9 kV的輸入電壓輸入到所述驅(qū)動馬達(dá)(11a)。
18.如權(quán)利要求10所述的方法，還包括將至少為約11kV的輸入電壓輸入到所述驅(qū)動馬達(dá)(11a)。
19.如權(quán)利要求10所述的方法，還包括 在所述壓縮機(jī)(IOa)中壓縮流體；將被壓縮的流體輸送到蒸發(fā)器(53)； 在所述蒸發(fā)器(53)中蒸發(fā)流體； 將被蒸發(fā)的流體輸送到冷凝器(52)； 將被蒸發(fā)的流體輸送到所述壓縮機(jī)(10a)。
20.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述冷卻系統(tǒng)(60)具有至少2000噸的容量。
全文摘要
公開了一種大噸位水制冷機(jī)(60)，其包括驅(qū)動馬達(dá)(11a)，所述驅(qū)動馬達(dá)(11a)連接到近側(cè)驅(qū)動軸(18、18a、18b)。所述近側(cè)驅(qū)動軸(18)連接到連續(xù)可變變速器(CVT)(15、15a、15b)。所述CVT(15、15a、15b)連接到輸出驅(qū)動軸(19、19a、19b)。所述輸出驅(qū)動軸(19、19a、19b)連接到布置在壓縮機(jī)(10a)中的葉輪(33)，所述壓縮機(jī)(10a)與蒸發(fā)器(53)和冷凝器(52)一起形成蒸發(fā)性制冷劑循環(huán)?？刂破?50)基于所述蒸發(fā)器(52)中的離開冷卻水溫度(54)來控制所述CVT(15、15a、15b)的操作，而同時保持所述驅(qū)動馬達(dá)(11a)以恒定速度操作。
文檔編號F25B49/02GK102428328SQ201080021897
公開日2012年4月25日 申請日期2010年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月19日
發(fā)明者M. 西什特拉 V. 申請人:開利公司