[发明专利]具有可变速压缩机和再加热功能的制冷系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种压缩机用可变速电机，其中该压缩机安装到具有再加热功能的制冷系统中。

背景技术

在许多应用场合中都采用制冷系统来调节环境。采用空调和热泵来冷却和/或加热环境空气。环境的冷却或加热负载随周围条件而变，以及随建筑物占用者所需温度和/或湿度水平的变化而变化。显然，制冷系统运行和控制必须充分反映这些变化，以维持环境内部稳定的温度和湿度条件。

在某些情况下，当该系统在冷却模式下运行时，用于提供需调节空间内舒适环境的户内空气流的温度水平需要高于提供理想湿度水平的温度。另一方面，空气流温度越低，从空气中去除的湿气就越多。这些自相矛盾的趋势对制冷系统设计者提出了挑战。一种应对这些挑战的方法是，利用多种图表结合再加热线圈。在许多情况下，在空气已经在蒸发器中冷却之后，在已经去除湿气的位置，为了再加热供给到需调节空间的空气，采用位于蒸发器下游的户内空气路径上的再加热线圈。

在现有技术中，控制被程序化，从而可选地激活再加热功能。然而，由再加热回路提供的湿度控制按步骤增加或减少。希望能够在这些离散步骤之间改变湿度控制。

在过去，人们试图将调制或脉冲技术应用于分离和调整主回路和再加热分回路之间的制冷剂流。但是发现这些方法不具有鲁棒性，以及对于应用范围有严格限制。

采用可变速驱动器来驱动制冷系统中可变速的压缩机是公知常识。通过以较高速或较低速驱动压缩机，被压缩的制冷剂的量发生变化，因此影响到运行特性和系统能力。

一般来说，在包含再加热功能以便调节连续除湿能力的制冷系统中，尤其是在具有可变显热比的制冷系统中，还未采用过可变速驱动器。因此，一般来说，包含再加热功能的制冷系统被限制为在离散步骤中或者在运行参数的小范围内提供湿度控制。

发明内容

在本发明的公开实施例中，在具有再加热回路的制冷系统中设置可变速驱动压缩机。通过选择性利用再加热回路，该制冷系统能够提供更优湿度控制。而且，通过改变压缩机电机的速度，能够实现在再加热回路提供的步骤之下和之上的湿度控制。

控制装置识别期望湿度水平，然后，通过以下步骤实现该期望水平：如果希望增强除湿，则首先激活再加热回路，或者不激活再加热回路，然后确定实现该精确湿度水平所需的可变速度。在一个简化方法中，增量调节该可变速度，以及监测所提供的湿度控制。当达到期望水平时，则该系统在该新速度下运行。如果需要继续调节湿度，则在另一个增量步骤中调节电机速度。

通过结合再加热回路提供该可变速驱动，本发明实现期望湿度水平和控制。也可以结合可变速压缩机采用其他设计特征例如冷凝器旁路和可变速风扇来实现可变显热比。

另一个实施例包括节能器功能和再加热回路以及可变速驱动压缩机。该组合为系统运行和湿度控制提供附加灵活性。

通过下面的说明书和附图，能够最佳地理解本发明的这些和其他特征，该发明内容部分之后是附图说明部分。

附图说明

图1A示出第一实施例的制冷系统。

图1B示出可应用到本申请的任一实施例的可选方案。

图2示出第二实施例的制冷系统。

图3A示出第三实施例的制冷系统。

图3B示出可选示意图。

图3C示出可选示意图。

图4示出由现有技术提供的湿度控制。

图5示出由本发明提供的湿度控制。

图6是根据本发明的控制算法的流程图。

具体实施方式

在图1A中示出制冷系统20，它具有带控制功能的压缩机22，该压缩机包括可变速驱动器44。应当注意，在本发明的范围内，术语“可变速驱动器”和“可变频驱动器”具有相同含义，在整个申请文本中两者可以互换使用。公知的是，能够在多种速度下驱动用于压缩机22的电机，以使得单位时间内压缩机22压缩的制冷剂量可以变化。

从图1B可以看到，虽然采用单个压缩机，但是也可以采用多级压缩机222和322。公知的是，通过利用多级压缩机，制冷系统设计者可以获得更高选择权和控制权。可变速驱动器44如图所示连接到其中一个压缩机(222)，但是它也可以选择性控制两个压缩机。

从图1A可以进一步看到，可变速驱动器144可连接到风扇40和47。本领域技术人员会意识到何时可变控制这些风扇电机是有利的。