[发明专利]具有受脉宽调制的部件和可变速压缩机的制冷系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于具有可变速压缩机的制冷系统的控制，其中，利用脉宽调制技术对整个系统提供进一步的控制。

背景技术

在很多应用中利用制冷系统调节环境。特别地，空调和热泵用于冷却和/或加热进入环境的空气。环境的冷却或加热负荷可随环境条件、居住水平、其他明显的和潜在的负荷需求的改变而变，并且随环境的占据者对温度和/或湿度设定值的调整而变。

已知的用于改善制冷系统效率的方案是对压缩机马达进行可变速驱动。通常，例如当制冷系统上的冷却负荷相对较低时，压缩机不必以全速运转。在这种情况下，可能希望减小压缩机速度，从而减小制冷系统的总体能量消耗。在各种操作环境和潜在应用的广泛领域内，特别是在部分负荷条件下，使用可变速驱动是提高系统性能并减少设备的寿命周期成本的最有效的技术之一。

然而，考虑到可靠性的要求，不得不为理想的压缩机减速设定一个较低的限度。例如，如果压缩机元件的润滑不充分，则在低运转速度下可能会产生问题。此外，某些类型的压缩机要求一最小运转速度以提供径向柔性。例如，如果涡旋压缩机低于最小速度运转，则由于径向柔性的损失，涡旋压缩机可能有显著的性能损失。

除了采用降低压缩机速度的方法，还已知各种其他的方案用于提供系统容量上的变化。例如，作为卸荷器循环的经济器循环已为人所知。然而，即使在具有用于压缩机的可变速驱动器的系统内提供了这些循环，仍希望提供更大的系统容量的可变性。

在现有技术中，已经用以改变制冷系统的容量的另一种方法是使用脉宽调制来控制阀，例如经济器循环上的断流阀、和/或卸荷器管路上的断流阀、和/或吸入管路上的断流阀。通过利用脉宽调制技术迅速地循环操作这些阀，来提供额外的容量控制。也可以结合可变速驱动操作来应用内部涡旋盘元件的脉宽调制。在该情况下，如本技术领域所知的那样，涡旋盘元件以脉冲宽度的方式彼此分离，以控制由压缩机抽吸的制冷剂的量。然而，这些对阀或内部涡旋压缩元件进行控制的脉宽调制技术，还没有用在具有可变速驱动压缩机的制冷系统中。

发明内容

在本发明的公开实施例中，压缩机设置有可变速驱动器。在检测到对低容量的需求时，压缩机转为低速以保持环境中的适当条件，不需要切换到运转的起停模式。压缩机被合并到制冷系统中，制冷系统具有脉宽调制控制器，除了循环启动和关闭压缩机马达之外，还用于循环操作系统内的一些部件。在公开的实施例中，被循环操作的部件是阀，而且可以是吸入阀、和/或经济器循环的断流阀和/或卸荷器阀，并且/或者被循环操作的部件是涡旋压缩机抽吸元件中的一个。通过循环打开和关闭这些部件，输送到制冷循环内的各个位置的制冷剂量被降低，从而可以降低容量，而不需要超出安全条件地降低压缩机马达速度。

虽然下面为了说明性的目的而按照包括涡旋压缩机的制冷系统描述本发明中对阀的操作，但是这种操作可以用于任何可变速压缩机。

由以下说明和附图可以充分理解本发明的这些和其他的特征，下面是对附图的简要说明。

附图说明

图1A是结合本发明的制冷系统的示意图；

图1B示出了可选的实施例；

图2示出了制冷系统的另一个示意图。

具体实施方式

在图1中示出具有涡旋压缩机21的制冷系统19，涡旋压缩机21包括静涡旋盘构件22和动涡旋盘构件24。如所知的那样，轴26被电动马达28驱动以使动涡旋盘构件24绕转。如所示的那样，示意地连接可变速驱动器30以驱动电动马达28。如所知的那样，轴26内的油槽32和油路34向压缩机21内的各个活动元件供油。