专利名称：利用脉宽调制的系统再热控制的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种脉宽调制控制器，可乡飾U7令系统提供连续的或精确步进的 再热能力(reheat capacity)o 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7令和/ 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化变化， 并且也会因为环境居住者要求的^^和/或Sjt7K平的变化而z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 綠在某些情况下，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，S31降低空气流的^^，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。在多数瞎况下，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^M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 控审擺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 ^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7令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^Jt冲的宽度，从而为流体控制装置 获得期望的时间间隔，例如，该流体控制體是被打开来引导制冷剂流向再热热交换器的阀。通ai^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。
图1 ^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包括压縮机22，其压縮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，最后回至lj压缩机22。如图所示，HM阀30 位于压縮机22和冷凝器24之间的制冷剂排出管路上。基于某种目的，31阀 30由控制器38控制，该目的将在下面描述。当HS阀打开时，制冷齐嗵过再热 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，WI36^H吹过蒸发器28，再热热効奂器34被布置以使其位 于蒸发器28后的空气^S各径中。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至U—定皿， 该》显度比环境居住者期望的并M3i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7jC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^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Ha阀，其典型的位于通 常的打开位置(在冷却模式运行期间)以^AH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超l胸30时，该脉宽调制信号将阀切换到该交 割立置。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。图2显示了另一实施例37，其和图1所示的实施例^j以，但是，其不具有 HM阀，而题过脉宽调帶'腊号来控制传统的开/关电磁阀38和40。当再热支 路起作用时，阀40打开，制冷剂从点100分流并回至i住回路的点102。脉宽调 制3I31类似于图1实施例中描述的方法控制。對以于图1中的HM阀30，阀40可以被打开和关闭以获得可变的再热能力。 阀38也可以被脉宽调制信号操作，并能控制与阀40连接的主制冷剂回路中的 制冷剂流。图2也示意性的提供了一，择，其包括冷凝器旁通管路42，该旁通管路 舰旁通阀44以使冷凝器24周围的至少一部分制冷剂按照某一路径传送。当 需要除湿而几乎不需要冷却空气时，旁通阀44起作用。旁通阀44的操作和控 制是本领域的现有技术，但是，冷凝器旁通功能也可以由伴随有可变脉冲调制 控帝啲脉宽调制信号操作，该可变脉冲调制控制用于再热回路本身，因此，冷 凝器旁通功能在操作中提供了更多的灵活性以在制冷系统37所调节的环境中精确的获得期望的参数(在^S和湿度方面)。显然，图1和图2所示的实施例都可以配置HS阀或一对电磁阀。而且， 尽管只公开了两个再热形式，但是，任何已知的再热模式都可魏于本发明。脉宽调制控制是已知的，由脉宽调制信号操作的阀也是已知的。但是，本 发明以独特的方式运用了现有技术，从而达到了，的目的和益处。尽管本发明公开了优选实施例，本领域的普通技术人员会认识到在本发明 的范围之内能进行一定程度的修改。基于以上原因，随后的丰又利要求应当决定 本发明真正的保护范围和内容。
权利要求
1. 一种制冷系统，包括压缩机，位于所述压缩机下游的冷凝器，位于所述冷凝器下游的膨胀装置，以及位于所述膨胀装置下游的蒸发器，再热回路，所述再热回路通过再热热交换器选择性地接收制冷剂，空气运动装置，所述空气运动装置使空气通过所述蒸发器和所述再热热交换器，控制器，所述控制器选择性地操作阀系统以使制冷剂通过所述再热热交换器，并且所述控制器可操作来运用脉宽调制信号，从而操作所述阀系统以获得温度和湿度控制水平，所述温度和湿度控制水平位于连续运行所述再热回路所到达的控制水平和没有运行所述再热回路所到达的控制水平之间。
2. 如权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述再热回路以相对于所 述冷凝器串联流动的形式接收制冷剂。
3. 如权利要求2所述的制冷系统，其特征在于，所述再热回路从所述冷凝 器的上游的位置接收制冷剂。
4. 如权利要求2所述的制冷系统，其特征在于，所述再热回路从所述冷凝器的下游的位置接收制冷剂。
5. 如权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，提供旁路，从而选择性地 旁通所述y令凝器周围的至少一部，i」冷剂。
6. 如权利要求5所述的制冷系统，其特征在于，所述旁路由脉宽调制阀控制。
7. 如权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述再热回路由Hil阀控制。
8. 如权利要求1所述的制冷系统，其特征在于，所述阀系统包括至少一个阀。
9. 如权利要求8所述的制冷系统，其特征在于，所述至少一个阀是Hffl阀。
10. —种控制制7令系统的方法，包括如下步骤.-(1)提供压缩机、位于所述压縮机下游的冷凝器、位于所述冷凝器下游的 膨胀装置、位于所述膨胀装置下游的蒸发器、通过再热热交换器选择性接收制 冷剂的再热回路、以及使空气通a^述蒸发器和再热热効奂器的空气运动装置；以及(2)通,择性i&ig行所述再热回路以使制冷齐腿过所述再热热^J奂器来 运行所述制冷系统，操作控制器以运用所述脉宽调制信号来操作阀系统，从而 使制冷剂直接进入所述再热回路以提供位于运行所述再热回路和没有运行所述 再热回路所提供的不连续水平之间的温度和湿度控制水平。
11. 如权利要求10所述的方法，还包括如下步骤通过按照某一路径传送 所述冷凝器周围的至少一部分制冷剂^^择性地旁通所述冷凝器。
12. 如权利要求ll所述的方法，其特征在于，所述旁通由脉宽调制阀控制。
13. 如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述再热回路以相对于所述 冷凝器串联流动的形式接收制冷剂。
14. 如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述再热回路Ai^述冷凝器 的上游的位置接收制冷剂。
15. 如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述再热回路AA^f述冷凝器 的下游的位置接收制冷剂。
16. 如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述阀系统包括至少一个阀。
17. 如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述至少一个阀是HM阀。
全文摘要
一种包括再热回路的制冷系统。提供脉宽调制控制以获得可变的再热能力，这样在由该制冷系统调节的环境中能满足宽范围的温度和湿度水平。提供给再热流量控制装置的脉宽调制信号实现了逐步增加的再热量，同时避免空调空间内的温度和湿度的变化。
文档编号F25B29/00GK101248319SQ200580051371
公开日2008年8月20日 申请日期2005年8月23日 优先权日2005年8月23日
发明者A·利夫森, M·F·塔拉斯 申请人:开利公司