[发明专利]利用脉宽调制的系统再热控制

说明书

技术领域

本发明涉及一种脉宽调制控制器，可给制冷系统提供连续的或精确步进的再热能力(reheat capacity)。

背景技术

制冷系统具有广泛的用途，例如用于调节环境。空调和热泵用于制冷和/或加热进入环境中的空气。环境的制冷或加热负荷会因为周围环境条件变化，并且也会因为环境居住者要求的温度和/或湿度水平的变化而变化。显然，制冷系统的运行和控制必须充分地反映这些变化以在环境中保持稳定的温度和湿度条件。

在某些情况下，当系统在制冷模式下运行时，为了在空调空间内提供舒适的环境，室内空气流的温度可能需要高于能提供理想湿度水平的温度。另一方面，通过降低空气流的温度，更多的水分能从空气中移出。这些矛盾给制冷系统的设计者们带来了挑战。解决这种挑战的一种方法是运用各种各样的采用再热盘管的模式。在多数情况下，再热盘管被布置在蒸发器下游的室内空气流路径中，是为了用来加热在蒸发器内冷却且在该处移出了水分后供应至空调空间的空气。

在现有的技术中，控制器被编程以随意地执行再热功能。但是，由再热回路提供的能力是阶段增加或减少的。期望的是在这些离散的阶段之间能够提供可变的再热能力和总的系统性能。

尽管在制冷系统中可根据不同的目的提供脉宽调制控制器，但是脉宽调制控制器并没有被用于提供阶段变化的再热能力。

发明内容

在本发明公开的实施例中，提供脉宽调制控制以选择性地改变由再热回路提供的能力，从而改变整个系统的性能。“打开/关闭”循环的时间间隔是可选的，以至于系统热惯性对系统的整体影响在关于外部运行特性上是可以忽略的。也就是说，空调环境的居住者将不会意识到流向再热回路的制冷剂流被定期的打开和关闭。

在不同的实施例中，操作控制器以改变脉冲的宽度，从而为流体控制装置获得期望的时间间隔，例如，该流体控制装置是被打开来引导制冷剂流向再热热交换器的阀。通过这种方式，可以拥有宽范围的再热能力，并能提供可变的再热控制。

在特别的模式中，本发明也提供有一回路，该回路使冷凝器周围的制冷剂旁通，从而使再热功能和控制的操作更加灵活。

通过随后的描述和附图可以更好的理解本发明的这些和其他特征，下面是附图的简要描述。

附图说明

图1表示第一示意图。

图2表示第二示意图。

具体实施方式

如图1所示的制冷系统20包括压缩机22，其压缩制冷剂并将其传送到下游的冷凝器24。风扇25使风吹过冷凝器24。制冷剂流经冷凝器24到达下游的膨胀装置26，然后经过蒸发器28，最后回到压缩机22。如图所示，三通阀30位于压缩机22和冷凝器24之间的制冷剂排出管路上。基于某种目的，三通阀30由控制器38控制，该目的将在下面描述。当三通阀打开时，制冷剂通过再热热交换器34和开关阀35，然后返回位置31，位置31仍然位于冷凝器24的上游。已知的是，风扇36使风吹过蒸发器28，再热热交换器34被布置以使其位于蒸发器28后的空气流路径中。

再热热交换器34是为了允许蒸发器28将流经其中的空气冷却到一定温度，该温度比环境居住者期望的并通过自动调温器32要求的温度低，从而将足量的水分从空气中移出并在环境中保持期望的湿度水平。流经蒸发器28的低温空气导致更多的水分从空气中移出。然后空气通过再热热交换器34，并被再热到期望的温度。通过这种方式，再热回路的运用为空调环境提供了期望的温度水平和湿度水平。

控制器38将脉宽调制信号发送到阀30。阀30是三通阀，其典型的位于通常的打开位置(在冷却模式运行期间)以使从压缩机22出来的制冷剂直接达到冷凝器24，阀30也可切换到交替位置(在再热模式运行期间)，在该位置时，阀30使从压缩机22出来的制冷剂流经再热热交换器34后达到冷凝器24。当由控制器38发送的脉宽调制信号达到阀30时，该脉宽调制信号将阀切换到该交替位置。既然控制器38决定期望的再热能力，那么控制器就能够决定脉冲的宽度和发送到阀30的脉冲之间的时间间隔，从而阀30能精确地位于打开位置一定时间，以提供期望的再热能力。以这种方式，非常合适的再热能力被提供，空调环境中的温度和湿度被精确控制。这样，本发明提供了一种相对便宜和有效的方法，该方法提供了本质上具有无穷个再热阶段的可变的再热功能。