[发明专利]带有用于再热回路的脉宽调制的制冷系统

说明书

【技术背景】

本申请涉及一种用于带有再热回路的制冷系统的脉宽调制控制器。

制冷系统为已知的，并被用以提供和保持传送到被调节环境中的所需空 气温度和湿度水平。实例可包括各种构造和设计图的空调和热泵。众所周知， 制冷系统发挥作用而改变传送至环境中的空气的温度，以和所需要的温度相 符。此外，该制冷系统通常将该环境中的湿度水平控制在适宜范围内。

各种运行特性和增效选择因提供制冷系统容量调节而众所周知。现有技 术中已使用的一种改变常规制冷系统的容量的方法是利用脉宽调制技术将 压缩机吸入管线上的阀门从完全打开位置控制到完全关闭位置。通过在某个 速率使得该阀门轮转，利用脉宽调制方法，以非常有效的方式将附加程度的 容量控制提供用于制冷系统。由于脉宽调制技术维持压缩机在完全满载和完 全空载状态之间运行，因此较之其它已知的卸载方法，例如吸气节流、热气 旁路等等，在理想状态下，在上述制冷系统的部分负荷运行期间不会引起附 加损耗。

上述脉宽调制方法的另外一个变化是采用涡旋式压缩机，其中，脉宽调 制技术用以使得该涡旋式压缩机构件以某个周期率彼此接触和分离。如上所 述，当涡旋构件脱离接合时，几乎没有压缩出现。另一方面，当涡旋构件彼 此接触时，恢复满载运行。同样，由于压缩机在负载和卸载状态之间运行， 因此只会产生极小的附加损耗。

设置于制冷系统内的另一类型控制器是由再热回路提供的除湿控制器。 再热回路通常使得制冷剂以一温度流出，该温度稍高于蒸发器中制冷剂的温 度。当启动再热回路时，蒸发器将传送至被调节环境中的空气的温度冷却至 所需温度以下。当空气经过该蒸发器时，使得从供应气流移除水分的潜能变 大。在过冷和除湿空气逸出再热换热器的下游，温度回升到所需要的水平， 但此时处于较低湿度。

众所周知，存在大量用于提供这类再热控制的除湿系统图表的变型。例 如，一个广泛应用的构思使用从压缩机排放口排出的热制冷蒸汽。一个可供 选择的通用方法包括用于再热的低温冷却液体或两相制冷剂混合物。尽管所 有这些方案通常只提供步骤性功能(开或关)，以在常规冷却和使用再热回 路之间进行切换，但过去已作出了诸多分离和/或调节干路和再热支路之间 的制冷剂流量的尝试，以提供比″完全关闭″和″完全打开″运行精度更高的控 制。这些尝试面临了系统可靠性、稳定性以及坚固性方面的一些挑战。

近来，本发明专利权人的发明提出使用用于各种构件(例如压缩机或风 扇)的变速传动装置，从而允许制冷剂和气流变化调节再热回路的性能。然 而，这些尝试不会总是提供十分满意的结果，且只涵盖较窄的应用范围。此 外，关于被调节空间内的最小新鲜空气循环速率的调节要求使得上述目的更 难以实现。而且，存在与变速传动装置相关的效率损耗和可靠性问题。

另一方面，上述脉宽调制技术允许对既定容量进行大范围控制，且在多 数情况下能以比使用变速传动方法更低的成本和更高的效率实施。

此外，在由本发明专利权人所有的标题为″SYSTEM REHEAT CONTROL BY PULSE WIDTH MODULATION″的共同未决PCT申请中， 其PCT序号为US05/30603，公开了一种用于利用脉宽调制来控制使得制 冷剂流入再热回路的阀门的打开和关闭的技术。在该公开方法提供了更大制 冷系统容量控制的同时，其他实现类似控制的先进方法已被设计出。

【发明内容】