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)明涉及一種采用可變?nèi)萘繅嚎s機(jī)的冷凝單元，通過使用從一個或多個系統(tǒng)傳感器得到的可變負(fù)載循環(huán)信號由脈沖寬度調(diào)制來控制該壓縮機(jī)。冷凝單元控制器能夠控制單個的蒸發(fā)器或具有類似或混合溫度的多個蒸發(fā)器。
常規(guī)上，用于冷柜的制冷系統(tǒng)采用由壓縮機(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柜的區(qū)域的機(jī)房中。
在各冷柜內(nèi)皆有一個蒸發(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)，以冷卻該柜。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，以維持期望的柜溫度。比例積分微分(PID)閉環(huán)控制系統(tǒng)對此功用是通用的，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)去提供不同的個別冷卻溫度范圍低溫(用于冷凍食品，冰淇淋，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)會采用它自己的壓縮機(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，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)于一組相鄰的冷柜，每個柜皆有其自己的蒸發(fā)器。此外，具有至少一個脈沖寬度調(diào)制壓縮機(jī)的多個壓縮機(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有蒸發(fā)器的罩內(nèi)，以提供一個整裝的組件；或者可以像在分體式系統(tǒng)中那樣布置的遠(yuǎn)處。由一個控制系統(tǒng)驅(qū)動脈沖寬度調(diào)制壓縮機(jī)，該系統(tǒng)根據(jù)所測系統(tǒng)負(fù)載提供一個可變負(fù)載循環(huán)控制信號。
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。
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。
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11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)明一個替代實(shí)施例的冷凝單元或冷卻系統(tǒng)的系統(tǒng)方框圖。
為了使冷卻容量與負(fù)載匹配，可以按需要單個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，可以安裝幾個獨(dú)立的系統(tǒng)，以處理不同的工作溫度范圍，其中每個系統(tǒng)按圖1所示來配置。請注意，液體管路28和吸氣管路30可能很長(例如達(dá)150英尺)，以跨越從冷柜16到機(jī)房或房頂18的距離。
圖2示出一個按照本發(fā)明原理配置的一個冷凝單元或冷卻系統(tǒng)40。冷卻系統(tǒng)40包括一個冷柜42，一個壓縮機(jī)44，一個冷凝器46，一個第一膨脹閥48，一個經(jīng)濟(jì)器50，一個第二膨脹閥52和一個蒸發(fā)器54。雖然結(jié)合冷柜說明冷卻系統(tǒng)，但在需要時結(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都裝在柜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可以是一個強(qiáng)制空氣冷卻系統(tǒng)或無源對流空氣冷卻系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)40還可使用一個液體管道截止閥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包括一系列的冷柜242a、242b和242c，以及一組壓縮機(jī)244a、244b、244c和244d，壓縮機(jī)組244a-d至少包括一個脈沖寬度調(diào)制壓縮機(jī)244d。冷卻系統(tǒng)240是一個分體式系統(tǒng)，其中壓縮機(jī)244a-d裝在房頂上或機(jī)房18中，而冷柜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，還裝有一個冷凝器246，一個第一膨脹閥248和一個經(jīng)濟(jì)器250，除冷柜242a-c之外，冷卻系統(tǒng)240還包括一個第二膨脹閥252和一個蒸發(fā)器254。雖然在圖12中結(jié)合冷柜242a-c描述冷卻系統(tǒng)240，但在需要時和其他冷卻裝置結(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可以是一個強(qiáng)制空氣冷卻系統(tǒng)或無源對流空氣冷卻系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)240還可使用一個液體管道截止閥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)40一樣，用壓縮機(jī)控制器60在容量信號線62上把脈沖寬度調(diào)制控制信號送到用于壓縮機(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的控制信號的脈沖寬度。雖然圖12中只示出一個脈沖寬度調(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還可在噴射信號線上把脈沖寬度調(diào)制蒸氣噴射信號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的脈沖寬度。
冷卻系統(tǒng)40采用一個冷凝單元或系統(tǒng)控制器60，控制器60在容量信號線62上把脈沖寬度調(diào)制控制信號送到用于壓縮機(jī)44的容量電磁閥64?？刂破?0使用下述算法調(diào)節(jié)用于閥64的控制信號脈沖寬度?？刂破?0還在噴射信號線66上把脈沖寬度調(diào)制蒸氣噴射信號送到一個用于壓縮機(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的控制信號脈沖寬度。
圖3和圖4示出壓縮機(jī)44的細(xì)節(jié)。渦形壓縮機(jī)44包括一個外殼70。在外殼70內(nèi)裝有一個驅(qū)動馬達(dá)和一個壓縮機(jī)組件82。該馬達(dá)包括一個定子72，一個轉(zhuǎn)子74，一個把轉(zhuǎn)子74固定于其上的曲軸76，一個上軸承座78，和一個用于旋轉(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包括一個動渦旋構(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)動軸套88可驅(qū)動地連接于曲軸76。一個非動渦旋構(gòu)件90是以嚙合于動渦旋構(gòu)件84的方式安置的，并且借助多個螺栓(未示出)和相關(guān)套構(gòu)件(未示出)可軸向移動地固定于上軸承座78上。一個歐氏聯(lián)軸器92同渦旋構(gòu)件84和90合作，以防在其間的相對轉(zhuǎn)動。一個隔板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)動渦旋構(gòu)件84相對于渦旋構(gòu)件90運(yùn)動時，通過吸入管接頭100把吸入氣體抽吸到殼70的吸入室98中。通過一個設(shè)在非動渦旋構(gòu)件90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，界定氣體的移動袋；當(dāng)這些袋由于渦旋構(gòu)件84軌道運(yùn)動而快速向內(nèi)移動時，其尺寸逐漸減小，從而壓縮通過入口102進(jìn)入的吸入氣體。然后通過一個設(shè)在非動渦旋構(gòu)件90中的排出口104和一個在隔板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)安置一個壓力響應(yīng)排出閥108。
非動渦旋構(gòu)件90還設(shè)有一個在其上表面中形成的環(huán)形凹槽110。在凹槽110內(nèi)裝有一個浮動密封件112，由中壓氣體對著隔板94給該密封件加偏壓，從而使吸入室98從排出室96密封。一個通道114伸過非動渦旋構(gòu)件90，以便把中壓氣體送到凹槽110。
結(jié)合壓縮機(jī)44示出一個容量控制系統(tǒng)120。容量控制系統(tǒng)120包括一個排出管接頭122，一個活塞124，一個管接頭126和一個電磁閥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，從而使壓力氣體通過通道132流入內(nèi)腔130內(nèi)并流入排出室96內(nèi)。
現(xiàn)在參照圖3，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界定一個環(huán)形法蘭134。對著法蘭134安置一個唇形密封件136和一個浮動保持件138。活塞124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界定一個通路142和一個孔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被固定于一個由殼70界定的孔內(nèi)，且滑動地承裝排出管接頭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。活塞124、密封件136和浮動保持件318的組合提供一個自動定心密封系統(tǒng)，從而準(zhǔn)確地對準(zhǔn)殼接頭126的內(nèi)孔。密封件136和浮動保持件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)孔之間的任何未對準(zhǔn)，都可由密封件136和浮動保持件138調(diào)節(jié)。
為了加偏壓而使非動渦旋構(gòu)件90密封地嚙合于正常全負(fù)載運(yùn)行的動渦旋構(gòu)件84，由控制器60退動電磁閥64(或起動它)，以阻斷在管148與管150之間的流體流動。在這個位置，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，會對著活塞124的對峙側(cè)作用，從面使非動渦旋構(gòu)件90對著動渦旋構(gòu)件84正常地施加偏壓，以便各個渦旋構(gòu)件的軸端密封地嚙合于其對峙渦旋構(gòu)件各自的端板。兩個渦旋構(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起動到(或退動到)圖4所示的位置。在這個位置，吸入室98是通過吸入管接頭100、管150、電磁閥64和管148直接連通于室146的。在排出壓力下，壓力流體被卸壓成從室146吸入，在活塞124對峙側(cè)上的壓力差會向上移動非動渦旋構(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對峙側(cè)上會產(chǎn)生壓力差。安裝一個波形彈簧152，以便在非動渦旋構(gòu)件90調(diào)制期間，在浮動密封件112與隔板94之間維持密封關(guān)系。在渦旋件84與92之間建立一個間隙154時，會消除吸入氣體的繼續(xù)壓縮。當(dāng)這種卸載發(fā)生時，排出閥108會移動到它們的關(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，會退動(或起動)電磁閥64，以重新阻斷在管148與150之間的流體流動，從而通過通道142和孔144由排出室96加壓室146。
現(xiàn)在參照圖3、圖4和圖6，更詳細(xì)地說明用于壓縮機(jī)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管，即吸入管98和排出室96中間。一個流體噴射管接頭160貫穿殼70，并且流體地連接于噴射管162，這又會流體地連接于一個在非動渦旋構(gòu)件90上固定的噴射管接頭164。非動渦旋構(gòu)件90界定一對徑向通道166，每個通道都延伸于噴射管接頭164與一對軸向通道168之間。在壓縮機(jī)組件82的非動渦旋構(gòu)件90的對峙側(cè)，軸向通道168向移動室打開，以便按控制器60的要求把流體噴入這些移動室。
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。
再參照圖2，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，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。
參照圖7，單個的壓縮機(jī)44和冷凝器46能夠服務(wù)于好幾個分布柜或加熱和冷卻(HVAC)系統(tǒng)中的好幾個分布冷卻單元。在圖7中，用標(biāo)以42a、42b和42c的虛線框表示冷柜或冷卻系統(tǒng)箱。常規(guī)上，壓縮機(jī)44和冷凝器46可以裝在冷柜或箱42a之類的冷柜或箱之一之內(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。各冷柜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)，恒溫器可控制一個各自的液體管路截止閥58(a、b、c)。此外，冷柜或箱之一，通常是最低溫度的柜或箱，可以具有溫度傳感器174，如冷柜或箱42a內(nèi)所示。當(dāng)包括溫度傳感器174時，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，每個蒸發(fā)器54皆可擁有它自己的柜控制器300，以便根據(jù)柜溫度和柜出口壓力進(jìn)行除霜、風(fēng)扇和電子膨脹閥的控制。具體參照圖11，在一組冷柜42a、42b、42c中的每個柜都分別包括一個柜控制器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提供溫度和柜出口壓力測量。柜控制器300a、300b、300c通過一個數(shù)字雙向通信路徑310連接于系統(tǒng)控制器60，從而能夠用柜控制器300a、300b、300c向系統(tǒng)控制器60提供溫度和壓力傳感值和柜需要的負(fù)載狀態(tài)(1或0)。進(jìn)而，各個柜控制器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)施例說明怎樣對單個的壓縮機(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需要。
控制器60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。控制器60還可以在需要時用開/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。
控制器60能夠控制單個蒸發(fā)器(圖2)的或多個蒸發(fā)器(圖7)的制冷系統(tǒng)。多個蒸發(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)在參照圖7和圖8，更詳細(xì)地說明控制器60。控制器60控制一個報(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，報(bào)警輸出200會自己復(fù)位。
控制器60控制第1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的兩個冷凝器風(fēng)扇馬達(dá)和風(fēng)扇?？刂破?0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)柜空氣溫度、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。控制器60和各種端子板都裝在一個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還包括一個低壓切斷電動機(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)；和一個高壓頭切斷電動機(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。只通過頭柜溫度傳感器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通過電磁閥64和/或電磁閥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的各個加載/卸載循環(huán)時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，數(shù)字濾波器232會產(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)時間成反比，以便數(shù)字濾波器在各個PWM循環(huán)期間都以20個樣值操作，而與所選擇的PWM循環(huán)時間無關(guān)。這樣得到的濾波將具有適宜的定時，以便匹配所選擇的PWM循環(huán)時間。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，則頭柜溫度PID算法無作用。
頭柜溫度控制在頭柜溫度控制期間，用加載工作周期百分率操作壓縮機(jī)44，該周期被調(diào)整成把所選頭柜中空氣溫度維持在頭柜溫度設(shè)定值234。用PID算法控制這種頭柜溫度。如下所述，可在控制器60上設(shè)定頭柜溫度設(shè)定值。來自溫度傳感器174的信號直接送往頭柜溫度PID算法。如果選擇頭柜溫度控制，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，以得到吸入壓力設(shè)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PID控制處于支配地位。在壓縮機(jī)44的每個卸載循環(huán)期間，會重新計(jì)算哪一個控制的確定。這種組合的優(yōu)先企圖在于頭柜溫度控制是大部分時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)容量。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。在一個會選擇二者中較小者的選擇器236中，組合兩個PID控制功能(一個功能用于吸入壓力，另一功能用于頭柜溫度)的輸出。選擇器把信號送到一個容量調(diào)制生成器238。容量調(diào)制生成器生成一個要送到電磁鐵驅(qū)動器240的PWM電磁閥64的定時。優(yōu)選頭柜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)一個比頭柜溫度設(shè)定值低的溫度，則吸入壓力控制會處于支配地位，并且頭柜溫度會維持于一個低于頭柜溫度設(shè)定值的溫度。這樣的設(shè)定基本上使頭柜溫度測量失效。在支配頭柜溫度控制期間的吸入壓力控制的存在，是在頭柜除霜時有用的，因?yàn)槲雺毫υ诔獣r低于頭柜溫度。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PID控制路徑是相等的，都是有效的；由選擇器236確定哪一個路徑在當(dāng)時有控制效果。
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的輸出會控制壓縮機(jī)44的電磁閥64。較大的容量會在占較小比例的循環(huán)時間里使電磁閥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 式中e(t)是檢測值與設(shè)定值之間的誤差信號，Kp是比例常數(shù)，Kd是微分常數(shù)，而 是積分常數(shù)。兩個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，可得到在此使用的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，I＝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，I＝0.3；且調(diào)整范圍是p＝0.1～0.6，I＝0.05～0.03。
如下所述，PWM最大循環(huán)時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)起動邏輯來支配馬達(dá)的重新起動。
還提供具有短PWM循環(huán)時間的低容量的控制。把壓縮機(jī)44的負(fù)載時間控制成不小于2秒。對于20秒(默認(rèn)值)或20秒以上的PWM最大循環(huán)時間設(shè)定，這條件是由10％的最小負(fù)載的負(fù)載循環(huán)來滿足的。對于比20秒小的(10～20秒)PWM最大循環(huán)時間設(shè)定，當(dāng)容量處于低值時，會增加PWM循環(huán)時間從而維持2秒的最小負(fù)載時間條件。如果把PWM最大循環(huán)時間設(shè)定為10秒，則當(dāng)PWM是20％或20％以上時，滿足2秒的最小負(fù)載時間。如果容量下降至15％，則維持2秒的最小負(fù)載時間，PWM循環(huán)時間會自動地上升至 秒( 秒的15％是2秒)。如果容量降至10％，則PWM循環(huán)時間會自動地上升至20秒(20秒的10％是2秒)。當(dāng)計(jì)算容量小于10％時(這會使壓縮機(jī)馬達(dá)切斷)，PWM循環(huán)時間不會增加得超出10％的PWM的時間值。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，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)起動邏輯延遲控制器60包括一個馬達(dá)起動邏輯，該邏輯禁止壓縮機(jī)馬達(dá)起動，直至一段適宜的時間延遲以后為止。時間延遲是在停止壓縮機(jī)馬達(dá)的最近時刻開始的。最好是，壓縮機(jī)馬達(dá)具有2分鐘的起動延遲，這延遲時間是不可調(diào)的。這可防止在任何給定的小時里有30次以上的起動。
卸載起動控制器60包括一個附加的馬達(dá)起動邏輯，該邏輯通過給電磁閥64通電(或斷電)在起動時卸載壓縮機(jī)44。馬達(dá)卸載起動會減小馬達(dá)沖擊電流，且能夠進(jìn)行更多的馬達(dá)起動而不過度磨損馬達(dá)接觸器。最好是，在激勵馬達(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，則對冷卻系統(tǒng)40的其余部分施加的電力會使所有馬達(dá)和蒸氣噴射在沒有延遲的情況下運(yùn)行。PWM輸出會切斷，且壓縮機(jī)44會以100％容量運(yùn)行，這時蒸氣噴射會把容量增加到約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，通常不會在一個單獨(dú)的柜42轉(zhuǎn)入除霜(停止制冷劑流動)時發(fā)生降壓，因?yàn)閴毫刂扑惴〞p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，如果瞬時吸入壓力降至5PSIG以下，則會立即停止壓縮機(jī)馬達(dá)，且會調(diào)用重新起動邏輯。最好是，把電動機(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，控制器60不能防止抽空。外部電動機(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)容量會回到正常控制，并且蒸氣噴射電磁閥68會斷電(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％。
自動重新起動。如上所述，在停止馬達(dá)以后和經(jīng)歷一段規(guī)定延遲時間以后，會發(fā)生自動重新起動?？刂破?0可用于自動重新起動，但這種自動重新起動可能被切斷，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，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(此時檢測到該條件)，計(jì)數(shù)器就遞增1。每當(dāng)HDTSE發(fā)生時，都會起動一個30分鐘的高排出溫度重新起動延遲計(jì)時器。當(dāng)VHDTC和HDTC兩者皆偽(壓縮機(jī)44已冷卻)且溫度重新起動延遲計(jì)時器已完成它的定時時，若計(jì)算器計(jì)數(shù)小于4，則在控制器60確定有需要時就發(fā)生馬達(dá)重新起動。其凈效應(yīng)是在高排出溫度事件以后只容許3次自動重新起動，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，才容許這種自動重新起動。如果發(fā)生第4次HDTSE，則要直到把計(jì)數(shù)器人工復(fù)位到零時才用控制器60自動重新起動馬達(dá)。當(dāng)HDTSE正在進(jìn)行時，由控制器60顯示一個錯誤代碼。最好是，E11可指示第1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。對于E11、E12和E13，會發(fā)生自動重新起動。E14指示需要一個人工重新起動。通過斷電維持高排出溫度事件的計(jì)數(shù)。高溫延遲計(jì)時器的狀態(tài)會在斷電期間被保持(到最接近5分鐘)。如果HDTC和VHDTC中每一個都為真，則HDTC和VHDTC的狀態(tài)也會在斷電期間被保持。此一信息以5分的間隔被寫入不易失存儲器中。在兩種條件皆偽且30分計(jì)時器滿期以后，會中止把此一信息寫入不易失存儲器。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，也可在任何時刻被復(fù)位到零。計(jì)數(shù)器的人工復(fù)位會清除計(jì)數(shù)和保持于30分延遲計(jì)時器上的任何時間。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(或以后)，馬達(dá)才會重新起動。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間損失和不浪費(fèi)容許的自動重新起動。最好是，控制器60包括一個用于人工復(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。在按鈕250旁邊的一個黃色LED 252指示人工重新起動的需求。在顯示E14時，接通LED252；在人工重新起動過程開始時，切斷LED252。
在排出溫度傳感器失效時的運(yùn)行。如果排出溫度傳感器222對控制器60呈現(xiàn)斷開或短路，則這會構(gòu)成一種失效傳感器222的檢測，并且由控制器60顯示錯誤代碼E04。當(dāng)檢測到傳感器222失效時，控制器60會繼續(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Cap C是在冷凝器46范圍內(nèi)的壓縮機(jī)容量。
1.當(dāng)SCT＞{[SST-(40F)]×
+(+53f)}時，接通超前冷凝器風(fēng)扇；2.當(dāng)SCT＞{[SST-(40F)]×
-[CapC/100％]×[(+112F)-(+32F)]+(+113F)}時，接通滯后冷凝器風(fēng)扇；3.當(dāng)SCT＜{[SST-(-40F)]×
-[CapC/100％]×[(+112F)-(+32F)]+(+93F)}時，切斷滯后冷凝器風(fēng)扇；4.當(dāng)SCT＜{[SST-(-40F)]×
+(33F)時，切斷超前冷凝器風(fēng)扇；5.當(dāng)SCT＞{(+105F)}時，接通超前冷凝器風(fēng)扇；和6.當(dāng)SCT＞{(+125F)}時，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?？刂破?0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讀出的頭柜溫度。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)扇控制測試可使風(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。對于沒有吸入壓力傳感器176的和用頭柜溫度傳感器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在它起動以后會保持接通60秒，且在它停止以后會保持切斷30秒。這種時間延遲可防止過分的風(fēng)扇循環(huán)。
冷凝器風(fēng)扇交替。通過一個風(fēng)扇交替計(jì)時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小時以后，交替超前/滯后風(fēng)扇一次。如果在交替時只有一個風(fēng)扇是接通的，則不發(fā)生交替。風(fēng)扇交替計(jì)射器會等待下去，直至下一次兩個風(fēng)扇接通或兩個風(fēng)扇切斷而發(fā)生變化為止。然而，如果在一段長的時期以后不發(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，一個交替推遲計(jì)時器會運(yùn)行5小時。通過風(fēng)扇交替計(jì)時器的超時(20小時)，起動該計(jì)時器；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)行時間的均勻化，減小磨損應(yīng)力。
在傳感器失效時運(yùn)行。正常冷凝器風(fēng)扇的運(yùn)行取決于來自兩個傳感器的信號。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，則每當(dāng)壓縮機(jī)運(yùn)行時都接通超前風(fēng)扇。每當(dāng)壓縮機(jī)容量超過35％時，滯后風(fēng)扇都會接通；每當(dāng)壓縮機(jī)容量低于25％時，就切斷它。
一個冷凝器風(fēng)扇。如果只有一個冷凝器風(fēng)扇，則必須并聯(lián)地連接控制器60的兩個冷凝器風(fēng)扇輸出，以確保單個的風(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。
供電時的輸出狀態(tài)。在初始供電時，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，并且接通兩個冷凝器風(fēng)扇202和204?？刂破?0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)目會分階段地切斷，否則它們會保持接通。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)信號不要使用吸入壓力控制，且不會接通報(bào)警器200。
頭柜溫度傳感器失效。如果頭柜溫度設(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，這就會構(gòu)成一種失效傳感器174的檢測，并且顯示一個錯誤代碼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)出信號不要使用頭柜溫度控制，并且不會接通報(bào)警器200。
冷凝器溫度傳感器失效。如果冷凝器溫度傳感器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，并且顯示一個錯誤代碼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7段數(shù)字254、256和258；4個按鈕250、260、262和264；和17個指示燈252和266-296，全部發(fā)光二極管如圖10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)這種錯誤代碼和操作值的顯示。最好是，如果存在一個報(bào)警條件，則錯誤代碼會顯示二分之一秒；所選操作值會顯示1.95秒。如果存在多個報(bào)警條件，則會按號順序顯示0.45秒，且每個所選操作值會都顯示2秒。被空白顯示圍繞的每個報(bào)警代碼顯示時間是二分之一秒。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個指示燈是綠色、紅色或黃色的。各輸出皆有一個與它配套的指示燈。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是一個黃色指示燈，它指示自動重新起動的計(jì)數(shù)器的人工復(fù)位是必須人工設(shè)定的。LED266是一個紅色指示燈，它指示正在使用吸入壓力和頭柜溫度控制的組合控制。LED268是一個紅色指示燈，它指示正在使用頭柜溫度控制。LED270是一個紅色指示燈，它指示正在使用吸入壓力控制。(一次只點(diǎn)亮LED 266-270中之一)。LED272是一個綠色指示燈，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是一個紅色指示燈，它指示該顯示器正在示出頭柜溫度。LED280是一個綠色指示燈，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是一個紅色指示燈，它指示該顯示器正在示出處于自動模式的當(dāng)前壓縮機(jī)容量。LED286是一個紅色指示燈，它指示該顯示器正在示出電磁閥64的一個PWM循環(huán)的總時間。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個常數(shù)。LED296是一個紅色指示燈，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鈕(262和264)還可選擇基礎(chǔ)設(shè)定值。按壓這些按鈕，就會選擇各種設(shè)定值；用LED272-296指示正在顯示哪一個設(shè)定值。顯示值按照數(shù)字254～258示出。當(dāng)正在顯示一個具體的設(shè)定值時，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對按鈕262和264無效。在斷電時，保持全部設(shè)定值?？烧{(diào)的設(shè)定值包括吸入壓力(LED274)，SST(LED276)，頭柜溫度(LED278)，壓縮機(jī)容量(LED282和284)，PWM循環(huán)時間(LED286)，4個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會點(diǎn)亮)，并且控制器60會假定壓力傳感器176是斷開的。吸入壓力和SST在其中一個可調(diào)整另一個時就認(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。
頭柜溫度。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會點(diǎn)亮)，并且控制器60會假定溫度傳感器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，會使組合控制模式被使用(LED266會點(diǎn)亮)。
壓縮機(jī)容量。這用于設(shè)定壓縮機(jī)44的人工模式。使用按鈕262或264選擇這個項(xiàng)目(LED284)，會使控制按照PID自動進(jìn)行，并且顯示器會示出壓縮機(jī)容量的操作值。當(dāng)選擇此項(xiàng)(LED284)時，按壓并保持按鈕260會按照由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返回到自動模式。
PWM循環(huán)時間。這用于設(shè)定容量電磁閥64的一個PWM循環(huán)的總時間。
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被顯示成404，407，22，134和410。這些設(shè)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能顯示幾個操作值中的任何一個值。使用按鈕262和264滾動地顯示各種操作值。
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。這會指示吸入壓力在各卸載循環(huán)中的上下波動。
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。
頭柜溫度(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、電磁鐵驅(qū)動器240和電磁鐵64。
PWM循環(huán)時間(LED286)。這LED指示用于PWM循環(huán)時間設(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操作模式。在自動模式中，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，就象在自動模式中一樣。人工模式用于測試目的。控制器60在復(fù)位以后以自動模式開始進(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
1.一種壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，包括一個壓縮機(jī)，它可在按照至少兩種狀態(tài)激勵時有選擇地操作，其中第一狀態(tài)相當(dāng)于第一容量，第二狀態(tài)相當(dāng)于比所述第一容量小的第二容量，所述壓縮機(jī)可用于壓縮一種處于吸入壓力與排出壓力之間的氣體；一個壓力傳感器，用以檢測所述吸入壓力；和一個控制器，它耦合于所述壓力傳感器用來產(chǎn)生一個可變負(fù)載循環(huán)控制信號，其中所述負(fù)載循環(huán)控制信號是所述吸入壓力的函數(shù)，所述控制器耦合于所述壓縮機(jī)，以便響應(yīng)所述可變負(fù)載循環(huán)控制信號使所述壓縮機(jī)有選擇地交替于所述第一與第二狀態(tài)之間，從而基于所述吸入壓力調(diào)整所述壓縮機(jī)的容量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述控制器在一段處在控制循環(huán)時間內(nèi)的規(guī)定時期，確定一個平均吸入壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，還包括一個蒸氣噴射系統(tǒng)，用于在一個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。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，還包括一個溫度傳感器，用以檢測一個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，控制所述蒸氣噴射。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的壓縮機(jī)控制系統(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的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述壓縮機(jī)具有由一個密封件隔開的兩個機(jī)械部件，所述機(jī)械部件可以彼此相對地運(yùn)動以建立流體壓力；并且其中所述壓縮機(jī)包括一個機(jī)構(gòu)，用以響應(yīng)所述的控制信號有選擇地?cái)嚅_所述的密封件，從而變更所述的建立的流體壓力，同時使所述機(jī)械部件維持基本上恒定的彼此相對的運(yùn)動。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述壓縮機(jī)是渦旋壓縮機(jī)；所述兩個機(jī)械部件是渦旋構(gòu)件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述控制器包括起動邏輯，所述起動邏輯在激勵所述壓縮機(jī)時，選擇所述壓縮機(jī)的所述第二狀態(tài)。
9.一種冷卻系統(tǒng)，包括一個殼體；一個蒸發(fā)器，置于所述殼體中；一個冷凝器，以流體連通方式耦合于所述蒸發(fā)器；一個壓縮機(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)是脈沖寬度調(diào)制可變?nèi)萘繅嚎s機(jī)；一個置于所述殼體內(nèi)的溫度傳感器，所述溫度傳感器可用于讀出所述殼體內(nèi)的溫度；和一個系統(tǒng)控制器，它響應(yīng)于所述溫度傳感器并耦合于所述壓縮機(jī)，以便向所述壓縮機(jī)提供一個可變負(fù)載循環(huán)控制信號，從而所述壓縮機(jī)在操作時可調(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)所述殼體內(nèi)的所述溫度，調(diào)整所述壓縮機(jī)的運(yùn)行容量，以便在所述殼體內(nèi)維持規(guī)定的溫度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的冷卻系統(tǒng)，還包括一個蒸氣噴射系統(tǒng)，用以在一個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)，所述系統(tǒng)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。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的冷卻系統(tǒng)，還包括一個溫度傳感器，用以檢測處于所述排出壓力下的氣體的溫度，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。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的冷卻系統(tǒng)，其中所述壓縮機(jī)是渦旋壓縮機(jī)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9的冷卻系統(tǒng)，其中所述壓縮機(jī)具有由一個密封件隔開的兩個機(jī)械部件，所述機(jī)械部件可以彼此相對地運(yùn)動以建立流體壓力；并且其中所述壓縮機(jī)包括一個機(jī)構(gòu)，用以響應(yīng)所述的控制信號有選擇地?cái)嚅_所述的密封件，從而變更所述的建立的流體壓力，同時使所述機(jī)械部件維持基本上恒定的彼此相對的運(yùn)動。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的冷卻系統(tǒng)，其中所述壓縮機(jī)是渦旋壓縮機(jī)；所述兩個機(jī)械部件是渦旋構(gòu)件。
15.根據(jù)權(quán)利要求9的冷卻系統(tǒng)，還包括一第一和一個第二冷凝器風(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。
16.根據(jù)權(quán)利要求9的冷卻系統(tǒng)，其中所述壓縮機(jī)壓縮一種處于吸入壓力與排出壓力之間的氣體，并且所述冷卻系統(tǒng)還包括一個用以檢測所述吸入壓力的壓力傳感器，所述系統(tǒng)控制器耦合于所述壓力傳感器，以便根據(jù)所述殼體內(nèi)的所述吸入壓力和所述溫度，控制所述壓縮機(jī)的所述容量。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的冷卻系統(tǒng)，其中所述壓縮機(jī)是渦旋壓縮機(jī)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16的冷卻系統(tǒng)，其中所述壓縮機(jī)具有由一個密封件隔開的兩個機(jī)械部件，所述機(jī)械部件可以彼此相對地運(yùn)動以建立流體壓力；并且其中所述壓縮機(jī)包括一個機(jī)構(gòu)，用以響應(yīng)所述的控制信號有選擇地?cái)嚅_所述的密封件，從而變更所述的建立的流體壓力，同時使所述機(jī)械部件維持基本上恒定的彼此相對的運(yùn)動。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的冷卻系統(tǒng)，其中所述壓縮機(jī)是渦旋壓縮機(jī)；所述兩個機(jī)械部件是渦旋構(gòu)件。
20.根據(jù)權(quán)利要求16的冷卻系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)控制器在一段處于每個控制循環(huán)時間內(nèi)的規(guī)定時期，確定平均吸入壓力。
21.根據(jù)權(quán)利要求9的冷卻系統(tǒng)，還包括多個殼體，每個殼體皆有置于其中的一個相應(yīng)蒸發(fā)器，所述的溫度傳感器被置于至少一個所述殼體中。
22.根據(jù)權(quán)利要求9的冷卻系統(tǒng)，還包括多個殼體，每個殼體皆有置于所述多個殼體中每個殼體內(nèi)的一個蒸發(fā)器、一個蒸發(fā)器控制器和一個溫度傳感器，每個所述溫度傳感器皆連接于在所述多個殼體中所述每個殼體內(nèi)的所述蒸發(fā)器控制器，每個所述蒸發(fā)器控制器皆把溫度傳感器值和需求負(fù)載狀態(tài)值傳遞到所述的系統(tǒng)控制器。
23.一種冷卻系統(tǒng)，包括一個殼體；一個蒸發(fā)器；置于所述殼體中；一個冷凝器，以流體連通方式耦合于所述蒸發(fā)器；一個壓縮機(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；一個壓力傳感器，用以檢測所述的吸入壓力；和一個控制器，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)提供一個可變負(fù)載循環(huán)控制信號，從而所述壓縮機(jī)在操作時可調(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，以便維持一個規(guī)定的吸入壓力。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的冷卻系統(tǒng)，還包括一個蒸氣噴射系統(tǒng)，用以在一個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。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的冷卻系統(tǒng)，還包括一個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。
26.根據(jù)權(quán)利要求23的冷卻系統(tǒng)，還包括一個溫度傳感器和一個第一與一個第二冷凝器風(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。
27.根據(jù)權(quán)利要求23的冷卻系統(tǒng)，其中所述壓縮機(jī)是渦旋壓縮機(jī)。
28.根據(jù)權(quán)利要求23的冷卻系統(tǒng)，其中所述壓縮機(jī)具有由一個密封件隔開的兩個機(jī)械部件，所述機(jī)械部件可以彼此相對地運(yùn)動以建立流體壓力；并且其中所述壓縮機(jī)包括一個機(jī)構(gòu)，用以響應(yīng)所述的控制信號有選擇地?cái)嚅_所述的密封件，從而變更建立的所述流體壓力，同時使所述機(jī)械部件維持基本上恒定的彼此相對的運(yùn)動。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的冷卻系統(tǒng)，共中所述壓縮機(jī)是渦旋壓縮機(jī)；所述兩個機(jī)械部件是渦旋構(gòu)件。
30.根據(jù)權(quán)利要求23的冷卻系統(tǒng)，其中所述控制器在一段處于控制循環(huán)時間內(nèi)的規(guī)定時期，確定一個平均吸入壓力。
31.根據(jù)權(quán)利要求23的冷卻系統(tǒng)，還包括多個殼體，每個殼體皆有一個置于其中的相應(yīng)蒸發(fā)器，和一個在所述多個殼體中的一個殼體內(nèi)安置的溫度傳感器。
32.一種用于復(fù)式壓縮機(jī)柜的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，該柜裝有至少一個具備脈沖寬度調(diào)制容量的壓縮機(jī)，所述的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)包括一個壓力傳感器，用以檢測氣體的吸入壓力；和一個系統(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壓縮機(jī)，以便向至少一個壓縮機(jī)提供一個可變負(fù)載循環(huán)控制信號，使所述至少一個壓縮機(jī)在運(yùn)行時可以調(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)整至少一個壓縮機(jī)的工作容量，以維持一個規(guī)定的吸入壓力。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，還包括一個蒸氣噴射系統(tǒng)，用來在一個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。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，還包括一個溫度傳感器，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。
35.根據(jù)權(quán)利要求32的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)控制器耦合于一個冷凝器風(fēng)扇，以控制該風(fēng)扇。
36.根據(jù)權(quán)利要求32的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)控制器包括起動邏輯，所述起動邏輯在激勵所述至少一個壓縮機(jī)時選擇所述至少一個壓縮機(jī)的所述第二容量狀態(tài)。
37.根據(jù)權(quán)利要求32的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，還包括一個用來控制蒸發(fā)器的蒸發(fā)器控制器和一個連接于所述蒸發(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，并且所述蒸發(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。
38.根據(jù)權(quán)利要求37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。
39.根據(jù)權(quán)利要求32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)時間內(nèi)的規(guī)定時期，確定一個平均吸入壓力。
40.一種壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，包括一個復(fù)式壓縮機(jī)柜，其中至少裝有一個壓縮機(jī)，這個壓縮機(jī)可在至少按照兩種狀態(tài)激勵時有選擇地運(yùn)行，其中第一狀態(tài)相當(dāng)于第一容量，第二狀態(tài)相當(dāng)于比所述第一容量小的第二容量，所述至少一個壓縮機(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；一個壓力傳感器，用以檢測所述的吸入壓力；和一個耦合于所述壓力傳感器的控制器，用以產(chǎn)生一個隨所述吸入壓力而變的可變負(fù)載循環(huán)控制信號，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)整所述至少一個壓縮機(jī)的容量。
41.根據(jù)權(quán)利要求40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)時間內(nèi)的規(guī)定時期，確定一個平均吸入壓力。
42.根據(jù)權(quán)利要求40的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，還包括一個蒸氣噴射系統(tǒng)，用以在一個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。
43.根據(jù)權(quán)利要求42的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，還包括一個溫度傳感器，用以檢測一個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。
44.根據(jù)權(quán)利要求40的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述壓縮機(jī)是渦旋壓縮機(jī)。
45.根據(jù)權(quán)利要求40的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述壓縮機(jī)具有由一個密封件隔開的兩個機(jī)械部件，所述機(jī)械部件可彼此相對地運(yùn)動以建立流體壓力；并且其中所述壓縮機(jī)裝有一個機(jī)構(gòu)，用以根據(jù)所述控制信號有選擇地?cái)嚅_所述的密封件，從而變更建立的所述流體壓力，同時使所述機(jī)械部件保持基本上恒定的彼此相對的運(yùn)動。
46.根據(jù)權(quán)利要求45的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述壓縮機(jī)是渦旋壓縮機(jī)；所述兩個機(jī)械部件是渦旋構(gòu)件。
47.根據(jù)權(quán)利要求40的壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，其中所述控制器包括起動邏輯，所述起動邏輯在激勵所述壓縮機(jī)時選擇所述壓縮機(jī)的所述第二狀態(tài)。
48.一種冷卻系統(tǒng)，包括一個殼體一個蒸發(fā)器，置于所述殼體中；一個冷凝器，以液體連通方式耦合于所述蒸發(fā)器；一個壓縮機(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)柜至少包括一個壓縮機(jī)，這個壓縮機(jī)具有脈沖寬度調(diào)制可變?nèi)萘坎⑶铱晒ぷ饔趦煞N狀態(tài)之間；一個壓力傳感器，用以檢測氣體的吸入壓力；一個系統(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壓縮機(jī)，以便向至少一個壓縮機(jī)提供可變負(fù)載循環(huán)控制信號，從而所述至少一個壓縮機(jī)在工作時可調(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)整至少一個壓縮機(jī)的工作容量，以維持一個預(yù)定的吸入壓力。
49.根據(jù)權(quán)利要求48的冷卻系統(tǒng)，其中所述至少一個壓縮機(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)還包括一個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)所述吸入壓力和所述殼體內(nèi)的所述溫度，控制所述壓縮機(jī)的所述容量。
50.根據(jù)權(quán)利要求48的冷卻系統(tǒng)，其中所述至少一個壓縮機(jī)是渦旋壓縮機(jī)。
51.根據(jù)權(quán)利要求48的冷卻系統(tǒng)，其中所述至少一個壓縮機(jī)具有由一個密封件隔開的兩個機(jī)械部件，所述機(jī)械部件可以彼此相對地運(yùn)動以建立液體壓力；并且其中所述至少一個壓縮機(jī)裝有一個機(jī)構(gòu)，用以根據(jù)所述控制信號有選擇地?cái)嚅_所述的密封件，從而變更建立的所述流體壓力，同時使所述機(jī)械部件維持基本上恒定的彼此相對的運(yùn)動。
52.根據(jù)權(quán)利要求51的冷卻系統(tǒng)，其中所述至少一個壓縮機(jī)是渦旋壓縮機(jī)；所述兩個機(jī)械部件是渦旋構(gòu)件。
53.根據(jù)權(quán)利要求48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)時間內(nèi)的規(guī)定時期，確定一個平均吸入壓力。
54.根據(jù)權(quán)利要求48的冷卻系統(tǒng)，還包括多個殼體，其中每個殼體皆有一個置于其中的相應(yīng)蒸發(fā)器，所述溫度傳感器被置于所述殼體的至少一個殼體中。
55.根據(jù)權(quán)利要求48的冷卻系統(tǒng)，還包括多個殼體，每個殼體皆有置于所述多個殼體的每個殼體中的一個蒸發(fā)器、一個蒸發(fā)器控制器和一個溫度傳感器，每個所述溫度傳感器皆連接于所述多個殼體的所述每個殼體內(nèi)的所述蒸發(fā)器控制器，每個所述蒸發(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€可使用一個或多個以超前/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F04C27/00GK1385659SQ0210243
公開日2002年12月18日 申請日期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, 理查德·P·沃格三世, 內(nèi)格拉杰·杰伊安斯 申請人:科普蘭公司