[发明专利]用于馈电给和控制可变容量压缩机的系统和方法、可变容量压缩机和包括其的冷却器

说明书

本发明涉及用于馈电给和控制被冷却环境中的可变容量压缩机的方法和系统，其包括电子控件、布置在被冷却环境中的恒温器和功率源，功率源包括中性端子和相端子，恒温器包括第一端子和第二端子，并且电子控件包括相馈电输入和中性馈电输入，功率源的中性端子电气连接到电子控件的中性馈电输入，并且功率源的相端子电气连接到恒温器的第一端子，恒温器的第二端子电气连接到电子控件的相馈电输入，恒温器配置成选择性地馈电和不馈电给电子控件，电子控件选择性地激活和去激活压缩机并且控制其冷却容量。本发明还涉及可变容量压缩机和包括可变容量压缩机的冷却器。

技术领域

本发明涉及用于馈电给和控制可变容量压缩机（VCC）的系统和方法，其中具有监视温度和开关以致动压缩机的功能的机电类型或任何其它类型的简单恒温器（例如，具有中继输出的电子恒温器）用于降低电子控件的待机消耗并且用于降低用于将恒温器连接到电子控件的组件和线缆的成本。

背景技术

已知经常在过去采用并且目前仍旧销售的商用和家用冷却系统利用开-关类型常规压缩机。作为特性，这样的压缩机具有以下事实：根据被冷却环境内部的温度改变而基本上以固定旋转接通和关断。

为了使压缩机接通和关断，当必要时，使用称为恒温器的设备。恒温器具有以下功能：测量被冷却环境中的操作温度的改变，并且如果被冷却环境的温度超过预先确立的上限则选择性地接通压缩机，并且如果冷却温度达到预先确立的下限则关断压缩机。

最广泛使用的恒温器类型是利用包含随温度上升而膨胀的流体的感温包（bulb）的组合的恒温器，所述恒温器安装成暴露于要被冷却环境内部的温度，并且机械连接到对存在于感温包内部的流体的这种膨胀和收缩敏感的机电开关，从而能够在根据应用的预定温度处接通和关断开关。该开关中断供给到压缩机的电流，从而控制其操作，将冷却系统的内部环境保持在预先确立的温度限制内。

这种类型的恒温器如今仍旧被广泛使用，因为其具有相对简单的构造和功能。然而，应当指出的是，这些恒温器仅进行测量并且根据温度进行开关以接通和关断压缩机。

随着冷却的技术发展，开-关类型的常规压缩机现在被具有更高能量和冷却效率的压缩机（即所谓的可变容量压缩机（VCC））取代。作为特性，这些压缩机通过根据系统的需要及其对于冷却的需求来改变泵送冷却气体（也就是说，其质量流）的速度而具有冷却容量的调节。

质量流的改变从最小值发生到最大值，这样的值范围与驱动可变容量压缩机的电动机的旋转成比例。旋转的改变借助于称为频率逆变器的电子控件而在这些压缩机上实现，所述频率逆变器调节应用到电动机的电压和频率。

一般而言，频率逆变器被提供有具有不同功能的多个电子电路，如例如具有用于过滤电磁干扰的传入级和用于将来自外部供给源的交流电压转换成直流电压的“整流桥”状态的功率电路、控制电路（微控制器或数字信号处理器-DSP）、用于生成用于逆变器的其它电路或组件的内部电压的辅助功率源、由功率半导体形成的用于致动压缩机上所采用的电动机的电路，等等。

随着这些新压缩机的发展，机电类型的简单恒温器被停止使用，因为它们具有如下限制：不能实现可变容量压缩机的速度的调节，该项目仅具有接通和关断压缩机的功能。

为了克服这样的缺陷，开发了不同类型的设备和/或电子电路以测量被冷却环境中的温度并且使用该数据来改变旋转以及因此改变质量流。

例如，冷却系统现在使用诸如PTC（正温度系数）之类的电子温度传感器，其读取被冷却环境内部的温度，将所读取的值与预定义的参考进行比较并且生成对电子控件的命令信号，使得后者可以接通或关断压缩机或可以改变其旋转。开发了具有类似于PTC功能的功能的其它电路和微处理器以克服以上引述的问题。

尽管PTC和其它电路或微处理器在其功能方面是高效的，但是人们观察到，相比于机电恒温器类型的简单设备，它们具有高实现成本。而且，人们观察到，这样的设备一般使用在利用可变容量压缩机的冷却系统上。