TWI279510B - System and method for controlling an economizer circuit - Google Patents

Description

1279510 九、發明說明： 【發明所屬之技彳衧領域】 之一節熱器 壓縮器之節 本發明大致係關於控制在一冷卻器系统中 電路。更具體地說，本發明係關於藉由控制— 5熱器埠之閥來控制一冷卻器系統之節熱器電略 【先前$标】 發明背景 在冷珠和冷卻器系統中，一冷束劑氣 以壓細且然後傳送至冷凝器。傳送至冷凝哭 冷凍劑蒗汽

10 進入一與一流體之熱交換關係， 、 相改變至一冷凍劑液體。來自冷凝器之液體冷凍劑沪萨一 對應之延伸裝置至一蒸發器。在蒸發器中之液體二二 入一與其他流體之熱交換關係，例如空氣，水或其他附屬 液體，且經歷一相改變成一冷束劑蒸汽。流經蒸發器之其 15他流體因為與液體冷凍劑之熱交換關係之故被加以冷凝或 冷卻，且然後一般被提供給一封閉空間以冷卻封閉空間。 最後，在蒸發器中之蒸汽冷凍劑返回壓縮器以完成循環。 為提供冷凍或冷卻器系統之增加之能力，效率和性 能，可將一節熱器包含至系統中。一節熱器電路—般可包 20括一即熱器熱交換器或冷凝槽，一至冷凝槽之入口線，其 連接至冷凝器或至在冷凝器下游之主冷凍線，一節熱器延 伸裝置，其被包含至入口線中，一來自冷凝槽之第一出口 線，其連接至在延伸裝置上游之主冷凍線，以及來自冷凝 槽之一第二出口線，其連接至在壓縮器之壓縮室内之一蜂 1279510 或至壓縮器之吸入入口。 在冷凝槽節熱器電路中，來自冷凝器之液體冷凍劑流 經入口線和延伸裝置至冷凝槽中。一旦通過延伸裝置，則 液體冷凍劑經歷一壓力降，於是，至少一部份之冷凍劑快 5 速地延伸或“閃光”且從一液體被轉換成氣體。在冷凝槽中 之液體冷凍劑在冷凝槽之底部聚集且經過第一出口線返回 至主冷凍劑電路。第一出口線可醬一或多個閥合併以控制 返口至冷凍劑電路之液體冷凍劑之量。在冷凝槽中之氣體 • 冷凍劑聚集在冷凝槽之上方且經過第二出口線來返回至壓 10 縮器至吸入入口或壓縮器室，通常至在壓縮室中之一點， 其在一中間壓力上。第二出口線亦可包含一或多個閥，以 控制被提供給壓縮器之氣體冷凍劑之量。 如上面所討論的，一節熱器電路可用來提供冷床或冷 卻器系統之容量，效率和性能。例如，節熱器電路可藉由 15 提供在一中間壓力上之冷凍劑氣體給壓縮器來改進系統效 率，藉此減少壓縮器所需之工作量和增加壓縮器效率。在 ® 節熱器電路中之許多不同的參數可加以控制以提供冷凍或 冷卻器系統之增加之容量，效率口性能。具體地說，可控 制進入和離開冷凝槽之冷凍劑之量，以及在槽中之液體冷 20 凍劑之量，以獲得所要的冷凍或冷卻器系統之容量，效率 和性能。 因此，所需者為一用以簡單地和容易地控制一節熱器 電路以提供改進之性能給一冷凍或冷卻器系統之系統與方 1279510 【發明内容】 發明概要 本發明之一實施例指向一種用以控制在一冷卻器系統 中之一節熱器電路之方法。該方法包括提供對一冷卻器系 5 統之一節熱器電路之步驟，該系統具有一冷凝槽，一至冷 凝槽之入口線和來自冷凝槽之一出口線，其連接至冷卻器 系統之一壓縮器之一節熱器埠。出口線包括一閥來控制在 出口線中之冷凍劑之流動。該方法亦包括判斷在冷凝槽中 之液體之位準是否小於一預先決定之位準且判斷壓縮器之 10 一操作參數是否大於與壓縮器之操作參數相關之第一預先 決定之值之步驟。該方法進一步包括啟動該閥來與節熱器 電路接合之步驟以回應對於在冷凝槽中之液體位準小於預 先決定之位準之判斷以及壓縮器之操作參數大於與壓縮器 之操作參數相關之第一預先決定之值之判斷。 15 本發明之其他實施例指向一冷卻器系統，其包括一冷 )東劑電路，其具有一壓縮器，一冷凝器配置，一延伸閥和 一蒸發器配置，其連接於一封閉冷凍劑迴路中。冷卻器系 統亦包括一節熱器電路，其連接至冷凍劑電路。包括一冷 凝槽之該節熱器電路具有一與延伸閥液體交流之第一出口 20 線以及一與壓縮器液體交流之第二出口線。第二出口線包 括一閥來控制從冷凝槽至壓縮器之冷凍劑之流動。冷卻器 系統進一步包括一控制面板來控制閥以啟動和和解啟動節 熱器電路。控制面板組態為打開閥以回應冷凝槽中之液體 位準小於一預先決定之位準而壓縮器之一操作參數大於與 1279510 壓縮器之操作參數相關之第一預先決定之值，以啟動節熱 器電路。 本發明之其他實施例指向一種用以控制在一冷卻器系 統中之一節熱器電路之方法。該方法包括提供對具有一冷 5 凝槽，一至該冷凝槽之入口線以及來自冷凝槽連接至冷卻 器系統之一壓縮器之一節熱器埠端之一出口線之一冷卻器 系統之一節熱器電路之步驟。出口線包括一閥以控制在出 口線中之冷凍劑之流動。該方法亦包括判斷是否一室外周 圍溫度小於一預先決定之溫度，判斷是否對壓縮器之一操 10 作時間小於一預先決定之時間期間及判斷壓縮器之一操作 參數是否大於與壓縮器之操作參數相關之一第一預先決定 之值之步驟。該方法進一步包括啟動閥來與節熱器電路接 合之步驟，以回應在冷凝槽中之液體位準小於預先決定之 位準之判斷以及室外周圍溫度小於一預先決定之溫度之判 15 斷以及對壓縮器之操作時間戚於一預先決定之時間期間之 判斷。 本發明之一優點為節熱器電路之操作可藉由打開和關 閉壓縮器之節熱器璋之螺線管閥來加以控制。 本發明之其他優點為壓縮器和冷卻器性能可藉由選擇 20 性地操作節熱器電路以回應預先決定之狀況來加以增強。 本發明之其他優點為在低周圍溫度狀況中啟動期間在 冷卻器中更快速地使冷凍劑循環。 本發明之其他特徵和優點將從下列更詳細之較佳實施 例之說明而變得明顯，連同附圖，其以範例之方式來說明 127,9510 本發明之原理 圖式簡單說明 第1圖 說明與本發 明 起使用之一冷凍或冷卻器系統 10 15 之一實施例第2圖為一、、*1 一 <裎圖，其顯示本發明之節熱器埠閥控制 斤之一貫施例。 ^ 第3圖為一^ 序之其他實麵^目，㈣林發明相控制程 库二二為&程圖，其顯示本發明之節熱11埠閥控制程 序之其他實施例。 第5圖為〜、垚 〜程圖，其顯示顯示本發明之節熱器埠閥控 制程序之進~步實施例。 在可能時，脸+ 將在圖式中使用相同的參考數字以指稱相 同或類似之部份。 【實施冷武】 較佳實施例之詳細說明 弟1圖大致說明_應用，其可與本發明—起使用。如第 图中所示的HVAC，冷;東或液體冷卻器系、统⑽包括一壓 乡佰态102 ’ 一冷凝器配置104，延伸裝置105，一液體冷卻器 或療發态配置106和控制面板108。壓縮器1 〇2可由一以_可 變速度驅動(VSD)l22提供動力之馬達124來驅動。另外，冷 卻器系統100具有一節熱器電路，其包括一節熱器熱交換器 或冷凝槽11〇, 一入口線U2, 一節熱器延伸闕114，一第: 出口線116，一第一出口線118，以及一埠閥12〇。 程 20 1279510 VSD 122接收來自-AC電源之具有一特定固定線電壓 和固疋線頻率之AC電源，且將Ac電源以所要的電壓和所要 的頻率來提供給馬達124,其之二者可加以變化以滿足特定 要件。最好，VSD 122可提供AC電源至馬達124，其可比馬 5達124之額定電壓和頻率具有較高的電壓和頻率和較低的 電壓和頻率。馬達124最好為一能夠於可變速度上操作之感 應馬達。然而，可於可變速度上操作之任何適當的馬達可 與本發明一起使用。 由馬達124驅動之壓縮器102壓縮一冷凍劑蒸汽並將蒸 10八透過一排放線來傳送至冷凝器104。壓縮器1〇2最好為一 螺旋壓縮器，但可為任何適當型式之壓縮器，例如離心壓 縮器，往復壓縮器等。由壓縮器1〇2傳送至冷凝器1〇4之冷 凍劑蒸汽進入與一液體，例如空氣或溶之熱交換關係，且 因為與液體之熱交換關係之結果，經歷一相改變至一冷康 I5劑液體。來自冷滅器104之冷凝液體冷;東劑流經一延伸裝置 105至一蒸發器1〇6。 蒸發器106可包括對一冷卻負載之一供應線和一返回 線之連接。一附屬液體，例如水，乙烯，氯化鈣鹽或氣化 鈣鈉，透過返回線進行進入蒸發器1〇6且透過供應線來離開 20蒸發器106。在蔦發器106中之液體冷凍劑進入與附屬液體 之一熱交換關係以降低附屬液體之溫度。因為與附屬液體 之熱交換關係之故，在蒸發器106中之冷凍劑液體經歷一相 改變至一冷凍劑蒸汽。在蒸發器1 〇 6中之蒸汽冷凍劑離開蒸 發器106且以一吸入線返回壓縮器1〇2以完成循環。應了解 10 1279510 到任何適當之冷凝器104和蒸發器106之組態可於系統;[〇〇 中使用，條件為獲得在冷凝器104和蒸發器1〇6中之冷;東劑 之適當的相改變。 節熱器電路包含於冷凝器10 4和延伸裝置1 〇 5間之主冷 5 凍劑電路中。節熱器電路具有一入口線112，其直接地連接 至或與冷凝器104為液體交流的。入口線112具有一在冷凝 槽110上游之節熱器延伸閥114。節熱器延伸閥114操作來降 低從冷凝器104流經節熱器延伸閥114之液體冷凍劑之壓 力。在節熱恭延伸閥114之下游，液體冷;東劑和氣體冷;東劑 10進入冷凝槽110。在冷凝槽11〇中，氣體冷凍劑最好聚集於 冷凝槽110之頂端或上方部份，而液體冷凍劑最好沉於冷凝 槽110之底部或下方部份。 然後在冷凝槽110中之液體冷凍劑流動或進行經過第 一出口線116至延伸閥105。第二出口線118最好將在冷凝槽 15 110中之氣體冷凍劑送返至壓縮器102中之一節熱器埠，其 係直接地連接至壓縮器1〇2之一壓縮室。或者，第二出口線 118可將冷凝槽110中之氣體冷凍劑送返至壓縮器ι〇2之吸 入入口。弟一出口線118包括至少一節熱器埠閥120來控制 從冷旋槽11〇至壓縮器1〇2之氣體冷凍劑之流動。壓縮器埠 20閥I20最好為一螺線管閥，然而可使用任何型式之閥，包括 可為在一打開位置和一關閉位置間可變地調整的和增量地 调正的（步卩白的）閥。在本發明之其他實施例中，節熱器電路 可以一類似於上面所討論之方式來操作，除了取代如第1圖 中所示接收來自冷凝器104之所有冷凍劑，節熱器電路僅接 11 1279510 收來自冷凝器104之冷凍劑之一部份，且剩餘冷凍劑直接進 行至延伸裝置105。 具有一節熱器電路之一傳統的HVAC，冷凍或液體冷卻 器系統100包括許多其他的特徵，其未在第1圖中顯示。這 5 些特徵已有意地加以省略以簡化圖式以供容易說明 < 用。 再者，在第1圖說明HVAC，冷凍或液體冷卻器係統10〇為具 有一連接在一單一冷凍劑電路中之壓縮器之同時，應了解 到系統100可具有多個連接至一或多個冷束劑電路之每一 個之壓縮器。另外，每個冷凍劑電路可具有其自己的節熱 10器電路，如上述。 控制面板108可包括一類比至數位(A/D)轉換器，一微 處理器，一非揮發性記憶體和一介面板以控制冷凍系統1〇〇 之操作。控制面板108亦可用來控制VSd 122,馬達124和壓 縮器102之操作。控制面板108執行一控制演算法或軟體來 15控制系統100之操作且決定和實現節熱器埠閥120之操作組 態以接合和脫離節熱器電路。在一實施例中，控制演算法 可為儲存在控制面板1〇8之非揮發性記憶體中之電腦程式 或軟體且可包括一系列可由控制面板1〇8之微處理器執行 之指令。在最好控制演算法實施於一電腦程式中且由微處 20理恭來加以執行之同時，應了解到控制演算法可由熟悉技 =之人士使用數位和/或類比硬體來實現和執行。若使用硬 二來執行控制演算法，則控制面板1〇8之對應級態可加以改 變以包含必要的元件和移除任何不再需要的元件。 第2-5圖說明本發明之節熱器埠閥控制程序之實施 12 1279510 例。閥控制程序可加以初始化以回應一來自一容量控制程 序或冷卻器系統之其他控制程式之命令或指令。節熱器埠 閥控制程序可為一單獨的程序或程式或其可包含至一較大 的控制程序或程< 中，諸如冷卻器系統之一容量控制程式。 5 第2圖中之程序藉由在步驟202中判斷壓縮器102是否 在操作中來開始。若壓縮器102未於步驟202中操作，則節 熱器埠閥12G在步驟中被關掉或關閉以脫離節熱器電 路。然後控制程序返回至步驟2〇2。然而，若壓縮器1〇2在 步驟2〇2中為在操作中，則在步驟2〇4中判斷VSD⑵是否正 1〇提供一輸出頻率給馬達124和壓縮器102大於一第一預先決 疋之頻率，且判斷是否在冷凝槽12〇中之液體冷凍劑之位準 ^ 預先决疋之冷/旋槽液體位準百分比。第一預先決定 之頻率可介於約50Hz和約200Hz間且最好為約i 2〇Hz。預先 、疋之冷凝;f曰液體位準百分比為一以用來測量在冷凝槽中 15之液體位準之特定技術或裝置為基礎來加以決定之值。此 意指在冷凝槽中之液體之相同位準可具有不同的預先決定 之冷滅槽液體位準百分比，視用來測量在冷凝槽中之液體 之位準之特定裝置或技術而定。 在本舍明之-較佳實施例中，在冷凝槽中之液體之位 2〇準可使用谷讀針加以測量，且預先決定之冷凝槽液體 位準百刀比對應於覆蓋該探針或棒之液體之量。例如，一 預先决疋之冷凝槽液體位準百分比5〇%將對應於被覆蓋或 "L於液體中之探針或棒之娜。另外，視探針之組態而定， 在~旋槽中可有多個液體位準，其對應於⑽(未覆蓋探針之 13 I2795l0 旬可部份)和腦(整個探針被覆蓋）間。在此實施例中，預 先决定之冷减槽液體位準百分比可介於約和約 間’且最好介於約15%和約85%間且最好約75%。 5 10 15 20 右VSD輸出頻率大於第一預先決定之頻率且在冷凝槽 中之液虹冷;東劑之位準小於預先決定之冷凝槽液體位 準百刀比’則祕$埠閥⑽在步驟施中被開啟或打開以 接合節熱器電路且控制程序返回步獅2。在步驟綱中之 正評估指出在純⑽巾之狀況料節熱㈣路之接合以 增加系統则之性能。具舰說，“⑽正於—適當的壓 縮器速度上操作且在節熱H電路之操作顧冷凝槽11〇且 有-不應允許液體冷;東劑被吸人壓縮器搬之液體位準。若 VSD輸出頻率不A於第—預先決㈣率或者在冷凝槽120 中之液體冷_之位準科於預先決定之冷凝槽液體位準 百分比，則控制程序進行至步驟210以判斷VSD輸出頻率是 否小於-第二預先決定鮮。第二縣決定鮮可介於約 5〇Hz和細Hz間且最好細Hz 1 了回應VSD輸出頻率 小於第二縣妓解，翁制料崎绿獅 熱器埠閥關掉且控制程序返回至步驟2 G 2。在步驟训中即 正評估指出在线HK)巾之狀況不再適於節齡電^ =加的系統性能。若VSD輸出頻率大於第二預先決定頻 车’則控_序返縣㈣搬且^變祕科 、 組態。 之 第3圖說明本發明之節熱器蜂間控制程序之其他 例。第3圖之閥控制程序類似於第2圖之閥控制程序且^ 14 1279510 簡化控制程序之說明，僅 p.. . » ^ 、罘2和弟3圖之控制程序 、。弟3圖之控制程序與第2_之控制程序不同在於 -額外的步驟被提供在步驟綱和步驟⑽間。為了回 5 10 15 20 步驟樹中之一負評估’額外的步驟，步驟302判斷室相 圍溫度是否小於—預先決定溫度1㈣之操作時間小於 一減決定之時間期間’及在冷凝槽⑽中之液體冷来劑之 財疋否小於預先較之冷凝舰體位準百分比。預先決 定之溫度可介於約2昨和約獅間，且最好為約卿。預 先決定之時間期間可為介於約1分鐘和約H)分鐘之間，且最 好為約5分鐘。 ±若室外周圍溫度小於預先決定之溫度，壓縮器之操作 柃間小於預先決定之時間期間 _且在冷凝槽12时之液體冷 ^之位準小於預先決定之冷_㈣位準百分比，則在 乂驟裏中節熱器埠閥12〇被開啟或打開以接 且控制程序返回至步獅2。節熱器電路被接合以回應= 驟3〇2中滿足標準以提供對在低周圍溫度狀況上系統啟動 之改進的性能。藉由使用節熱器電路來使純壓力至“穩定 狀恶”系統壓力和避免低壓力或油壓故障之可能的系統停 止來增加itmioon㈣動速率來提供在低周圍 溫度上之改進性能。若在步驟302中所有三個標準皆不滿 足，則控制進行至步驟21〇,如上面與第2圖相關詳細加以 描述的。 第4圖說明本發明之節熱器埠閥控制程序之進一步實 方也例。第4圖之閥控制程序包括與第2和3圖之閥控制程序中 15 1279510 類似之步驟。第4圖中之程序開始為在步驟2〇2中判斷壓縮 裔102是否在刼作中。若在步驟2〇2中，壓縮器1〇2未正在操 作’則節熱器埠閥120在步驟2〇8中被關掉或關閉以脫離節 熱器電路。然後控制程序返回至步驟2〇2。然而，若在步驟 5 202中，壓縮裔102在操作中，則在步驟4〇2中判斷節熱器埠 閥120為開啟或打開的。 若在步驟402中，節熱器埠閥12〇為關掉或關閉的，則 控制程序進行至步驟204以判斷VSD 122是否正在提供一輸 出頻率至馬達124和壓縮器1〇2大於一第一預先決定之頻率 10以及判斷在冷凝槽120中之液體冷凍劑之位準是否小於一 預先決疋之冷旋槽液體位準百分比。第一預先決定之頻率 可為介於約50Hz和約200Hz間且最好為約120Hz。如上面詳 細討論地預先決定之冷凝槽液體位準且最好為約75%。 為了回應在步驟204中之一負評估，在步驟302中做一 15關於室外周圍溫度是否小於一預先決定之溫度，壓縮器之 操作時間是否小於一預先決定之時間期間及在冷凝槽i 2 〇 中之液體冷凍劑之位準是否小於預先決定之冷凝槽液體位 準百分比之判斷。預先決定之溫度可為介於約2〇卞和約 70T間且最好為約40°F。預先決定之時間期間可為介於約χ 20 分鐘和約10分鐘之間且最好為約5分鐘。若在步驟302中未 滿足所有三個標準，則控制進行至步驟202且不改變節熱器 埠閥120之組態。 若在步驟302中，室外周圍溫度小於預先決定之溫度， 壓縮器之操作時間小於預先決定之時間期間且在冷凝槽 16 1279510 5

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準百分比，東」之位準小於預先決定之冷凝槽液體位 或右在步驟204中，VSD於Ψ相变+ 決定㈣料切第一預先 先決定k㈣料劑魏準小於預 撕。在步:：體位準百分比，則控制程序進行至步驟 先決定之馬_，_是否馬達124之溫度小於-第一預 熱器之 •度，或者若正在使用超過-個之具有-節 小於第-劑電路，則判岐否每個馬達124之溫度 可介於約⑽二之:達溫度。第一預先決定之馬達溫度 亦包括判斷是否'埶㈣間且最好為約_。步驟彻 馬達温度之=Γ 計時^完成。在步_中處理 溫度失誤，錢目為節熱11之齡所造成之高馬達 户理L。、 增加馬達124之溫度。在步驟404中 处即…、益计時器之檢查以避免會造成系統 節熱器電路之相ff . mat 路之頻率_。若馬達溫度大於第-預先決定之 馬達溫度或者節_計日㈣尚未完錢完結，龍制進行 至步驟2Q2且不改變節熱1埠闕12G之組態。 20 若在步驟404中馬達溫度小於第—預先決定之馬達溫 度且節熱器計時器已完成，則節熱器埠閥m在步驟偏中 被開啟或打開以接合節熱器電路且設定一負載計時器和一 節熱器計時器。若正在使用超過一個具有_節熱器電路之 冷凍劑電路，則在步驟406中設定所有的節熱器計時器。負 載計時器被提供做為對容量控制演算法之一輸入且可設定 為約10秒至約90秒且最好設定為30秒。若節熱器計時器尚 未在一大於步驟406中所設定之時間，節熱器計時器可設定 17 1279510 為2秒至約9〇秒且最好設定為30秒。然後控制裎序返回 至㈣2〇2。在步驟4〇6中所有節熱器計時器之設定亦可防 管超過 >[固之節熱器_次開啟，藉此允許系統容量控制演 對於_接合節熱器電路之系統改變做出反應。 5返回步驟4〇2,若在步驟4〇2中，節熱器埠閥12()為開啟 或打開的’則控制程序進行至步驟4〇8以判斷是否vsd輪出 ^率小於一第二預先決定之頻率以及判斷是否馬達124之 大於第一預先決定之馬達溫度或者若正在使用超過 一個之具有一節熱器電路之冷凍劑電路的話，判斷任何馬 1〇達124之溫度大於第二預先決定之馬達溫度。第二預先決定 之頻率可為介於約50Hz和約200Hz之間且最好為約 100Hz。第二預先決定之馬達溫度可為介於約2〇〇卞和約 300 F之間且隶好為約240 F。為了回應小於第二預先決定 頻率之VSD輸出頻率以及大於第二預先決定馬達溫度之馬 15達溫度，則控制程序進行至步驟410以將節熱器璋閥關掉且 設定一未負載計時器和一節熱器計時器。未載負計時器被 k供做為對谷3C控制演鼻法之一輸入，且可設定為約1 〇和、 至約90秒，且最好設定為30秒。節熱器計時器可設定為約 100秒至約500秒且最好設定為300秒。然後控制程序返回至 20 步驟202。 第5圖說明本發明之節熱器埠閥控制程序之其他實施 例。第5圖之閥控制知序包括與弟2-4圖之閥控制程序中類 似之步們。第5圖中之程序開始為在步驟202中判斷塵縮哭 102是否為在操作中。若壓縮器⑺2在步驟202中並未正在操 18 1279510 作，則節熱器埠閥120在步驟208中被關掉或關閉以脫離節 熱器電路且節熱器計時器被設定為零。控制程序然後返回 至步驟202。然而，若壓縮器102在步驟202中為操作中的 話，則控制程序進行至步驟302。 5 在步驟302中，做關於室外周圍溫度是否小於一預先決 定之溫度，壓縮器之操作時間是否小於一預先決定之時間 期間以及在冷凝槽120中之液體冷凍劑之位準是否小於預 先決定冷凝槽位準百分比之判斷。預先決定之溫度可介於 約20°F和約70T間且最好為約40°F。預先決定之時間期間 10 可院介於約1分鐘和約10分鐘之間且最好為約5分鐘。若所 有三個標準在步驟302中皆滿足，則控制進行至步驟206以 開啟或打開節熱器埠閥120，藉此與節熱器電路接合且控制 程序返回至步驟202。 若在步驟302中，室外周圍溫度未小於預先決定之溫度 15 或者壓縮器之操作時間未小於預先決定之時間期間或者在 冷凝槽110中之液體冷凍劑之位準未小於預先決定之冷凝 槽液體位準百分比，則在步驟402中判斷是否節熱器埠閥 120為“開啟’’或打開的。若在步驟402中，節熱器埠閥120為 “關”或關閉的，則控制程序進行至步驟502以判斷是否VSD 20 122正在提供一輸出頻率至馬達124及壓縮器102大於第一 預先決定頻率，是否在冷凝槽120中之液體冷凍劑之位準小 於一預先決定之冷凝槽液體位準百分比，以及是否馬達電 流小於一預先決定之馬達電流。第一預先決定之頻率可為 介於約50Hz和約200Hz間且最好約120Hz。如上面詳細討論 19 1279510 般來决疋預先決定之冷凝槽液體位準且最好為約75%。預 先決定之馬達電流可為介於馬達124之全貞載馬達電流之 勺5〇%和約95%之間且最好為全負載馬達電流之約8〇%。 取在4502中，& 了回應一負評估，控制程序返回至步 5驟202且不改變節熱器淳閱12〇之組態。否則，控制進行至 ㈣。在步驟中，判斷馬達m之溫度是否小於一第 〜預先决疋馬達溫度，或者若正在使用超過一個之具有一 節熱器電路之冷㈣電路，每個馬達124之溫度是否小於第 預先决定馬達温度。第一預先決定馬達溫度可介於約 12=和約2〇〇1?間，且最好約⑽卞。步驟撕亦包括判斷 節…、"十日守态是否已完成。在步驟404中，處理馬達溫度 之k查以避免因為節熱器之操作而造成之高馬達溫度失 誤其可劇烈地提高馬達124之溫度。在步驟4〇4中處理節 熱為"十日守為之檢查以避免會造成系統之不穩定之節熱器電 15路之頻率循環。若馬達溫度大於第-預先決定馬達溫度或 者節熱器計時器已完成或完結，則控制進行至步驟2〇2且不 改變節熱器埠閥120之組態。 若在步驟4〇4中馬達溫度小於第一預先決定之馬達溫 度且節熱器計時器已完成，則在步驟406中節熱器埠閥12〇 被開啟或打開以接合節熱器電路及設定一負載計時器和〜 節熱裔計時器。若正在使用超過一個之具有一節熱器電路 之冷凍劑電路，則步驟406設定所有的節熱器計時器。負栽 計時器被提供做為對容量控制演算法之一輪入且可設定為 、、勺10秒至約90秒且最好設定為35秒。若節熱器計時器尚未 20 1279510 在大於步驟406中所設定之時間上，節熱器計時器可設定 杉至約90秒且最好設定為3〇秒。然後控制程序返回 至步驟 。在步驟406中所有節熱器計時器之設定亦可防 止超過〜柄 卜卜 σ 一一 1固之節熱器一次被開啟，藉此允許系統容量控制 ^去對於因與節熱器電路接合而造成之系統改變做出反 應。 ，，返回至步驟402，若在步驟402中節熱器埠閥120為“開 〆打開’則控制程序進行至步驟5〇4以判斷是否VSD 122 正接报 輪出頻率至馬達124和壓縮器102，其小於一第三 、先夹弋之頻率。第三預先決定之頻率可介於約5〇Uz和約 1〇〇HZ間且最好為約90Hz。在步驟504中為了回應一正評 估，即熱器螺線管於步驟5〇6中被關閉且節熱器計時器被設 定為令，或若正在使用具有一節熱器電路之超過一個之冷 束劑電路，則所有節熱器螺線管被關閉且對應之節埶哭叶 15時器被設定為零。 ” 若在步驟504中至馬達124之輸出頻率不小於第三預先 決疋之頻率，則控制程序進行至步驟508來判斷是否VSD輸 出頻率小於一第二預先決定之頻率，是否節熱器計時器已 完成，以及馬達124之溫度是否大於一第二預先決定之馬達 又或者右正在使用超過一個的具有一節熱器電路之a /東劑電路，是否任何馬達I24之溫度大於第二預先決定之馬 達服度。第二預先決定之頻率可為介於約5〇Hz和約2〇〇Hz 間，且最好約100Hz。第二預先決定之馬達溫度可介於約 200 F和約3〇〇卞間，且最好為約24〇卞。 21 1279510 10

抑為了回應VSD輪出頻率小於第二預先決定之頻率及節 熱裔计時器已完成，或者馬達溫度大於第二預先決定之馬 達，皿度，控制程序進入步驟4舰將節熱器璋闊關掉且設定 未負載计吩杰和一節熱器計時器。若正使用超過一個之 卩熱路之冷;東劑電路，則步驟彻設定所有的節 Λ、、十守未負載计時器被提供做為對容量控制演算法 之-，輸入且可設定為約10秒至約90秒且最好設定為約30 秒。即熱器計時器可設定為約20秒和約300秒且最好設定為 叫右即熱器計時器尚未在大於在步驟410中所設定之時 間其他節熱器計時器可設定為約10秒至約90秒且最 子口又疋為30秒。紐控制程序返回至步驟繼。然而，若vSD 15 20 ^頻率大於第二預先決定之頻率或節熱器計時器尚未完 成，或者馬達溫度小於第二預先決定之馬達溫度，則控制 長序控制進行至步驟2G2且不改變節熱器埠閥⑽之組態。 、在本發明之其他實施例中，節熱器電路可接合和脫離 =應縣決定之壓縮器負載或容量臨界，例如一滑動間 —，來取代上面所述之VSD輸出頻率臨界。再者，可將 ❿卜的預先決定之鮮包含至節㈣相控触序中且將 提供額=的機會以控制節熱器電路之接合與脫離。額外的 標準之滿足結果造成進一步之對於何時接合與 版離即熱态電路之改進。 …在本發明之一實施例中，第一預先決定之頻率，預先 决定之冷凝槽液體位準百分比’第二預先決定之頻率，預 先決定之溫度，第-預先決定馬達溫度’第二預先決定之 22 1279510 5 度 馬達溫度和預先衫之時間期間之—或更多可由—使 設定或調整至-所要的值。在本發明之其他實施例中，第 :預先決定之頻率，預先決定之冷凝槽液體位準百分比， 第二預衫定鮮，縣決定溫度，[預先衫馬達田 ^第:職決定馬達溫度和減決定時間期間預先加^ δ又疋且然法由使用者改變或調整。

10 15

20 在本發明之其他實施例中使用超過一個之呈有一雀々敎 器電路之冷康劑電路，所有對應的節熱器螺線管可被= 以回應在任何冷; 東劑電路中之任何壓縮器改變狀態 如，從關閉狀態切換至打開狀態切換之壓縮器會觸發 螺線官之關閉以可能地避免對於vsd或其他馬達之 f °另外’胃卩熱器螺線管可於幾讀制程序之重覆中增 里或可又±也打開或關閉以提供一較平滑之控制操作和對 系統100之操作更大程度之控制。 在已ί考較佳貫施例來描述本發明之同時，熟悉技 勢之人士會了解到可做許多不同的改變且可以等效物來取 代其之7L件而不違反本發明之範圍。另外，可做許多修改 以使特定h況或材料適於本發明之教導而*違反其之基 本範圍°因此’預定本發明並不受在此揭示為被認為用以 執行本4月之最佳模式之特定實施例之限制，而是本發明 將包括所在落麵㈣料職狀顧内之實施例。 【圖式簡單^ 明】 第1圖°兒明與本發明一起使用之一冷凍或冷卻器系統 之一實施例。 23 1279510 第2圖為一流程圖，其顯示本發明之節熱器埠閥控制程 序之一實施例。 第3圖為一流程圖，其顯示本發明之節熱器埠閥控制程 序之其他實施例。 5 第4圖為一流程圖，其顯示本發明之節熱器埠閥控制程 序之其他實施例。 第5圖為一流程圖，其顯示顯示本發明之節熱器埠閥控 制程序之進一步實施例。 【主要元件符號說明】 100···冷卻器系統 112“·入口線 102…壓縮器 114…延伸閥 104…冷凝器 116…出口線 105…延伸裝置 118…出口線 106…蒸發器 120…璋閥 108···控制面板 122---VSD 110···節熱器 124…馬達 24

Claims (1)

1279510 十、申請專利範圍： 一節熱器電路之方 一種用以控制在一冷卻器系統中之 法’该方法包含下列步驟： 5

10 15 2.

20 提供-冷卻H系統之-節熱器、電路，其具有一冷凝 槽’-至該冷凝槽之人口線以及從冷凝槽連接至該冷卻 器系統之-Μ縮ϋ之-節熱科之出㈣，該出線包括 -閥來控制在出口線中之冷賴之流動； 判斷在冷凝槽中之液體之位準是否小於_預先決 定之位準； ' ~ 判斷塵縮器之-操作參數是否大於一與壓縮器之 操作參數相關之第一預先決定之值；以及 啟動該閥以接合節熱器電路以回應一在冷凝槽中 之液體位準小於預先蚊之位準之判斷以及__器 之操作參數大於錢縮H之操作參數相關之第一預先 決定之值之判斷。 、 如申請專利範圍第！項之方法，其進_步包含下列步驟·· 。判斷麼縮器之-操作參數是否小於一與塵縮器之 操作參數相關之第二減決定之值；以及 馬一縻縮器之操 作多數小於與_器之操作參數相關之第二預先決定 之值之判斷。 哭申:專利乾圍弟2項之方法’其中執行判斷是否壓縮 為之-操作參數小於—與壓縮器之操作參數相關之第 預先决疋之值之步驟以回應_在冷凝槽中之液體位 25 1279510 準大於預先決定之位準之判斷或一壓縮器之操作參數 小於與壓縮器之操作參數相關之第一預先決定之值之 判斷。 5《如申請專利範圍第2項之方法，其中第一預先決定之值 為:來自-可變速度驅動之第一預先決定之輸出頻率 第-預先决定之值為_來自—可變速度驅動之一第 二預先決定之輸出頻率。 ^ I如申請專利範圍第4項之方法，其中第-預先決定之輸 ! 〇 丨^率為12GHZ而第二預先決^之輸出頻率為100 Hz。 •如申請專利範圍第丨項之方法，其進一步包含下列步驟： 判斷冷卻器系統之壓縮器是否在操作中；以及 啟動該閥以脫離節熱器電路以回應一壓縮器不在 操作中之判斷。 15 ^申清專利範圍第1項之方法，其進-步包含下列步驟： 簡-室外溫度是否小於_預先歧之溫度； • 麟壓縮器之-操作時間是否小於-預先決定之 時間期間；以及 啟動該閥以接合節熱器電路以回應一在冷凝槽中 20 <液體位準小於預先決定之位準之判斷以及一室外周 圍溫度小於一預先決定之溫度之判斷，以及一壓縮器之 操作時間小於-預先決定之時間期間之判斷。 &如申請專利範圍第7項之方法，其中預先決定之時間期 間為5分鐘而預先決定之溫度為40卞。 申"月專利範圍第7項之方法’其進一步包含判斷節熱 26 1279510 器電路是否接合之步驟。 10. 如申請專利範圍第9項之方法，其進一步包含為了回應 一節熱器電路為接合之判斷之下列步驟： 判斷壓縮器之一操作參數是否小於一與壓縮器之 5 操作參數相關之第二預先決定之值； 判斷壓縮器之一馬達之一溫度是否大於一預先決 定之溫度；以及 啟動該閥以脫離節熱器電路以回應一壓縮器之操 作參數小於與壓縮器之操作參數相關之第二預先決定 10 之值之判斷或者一壓縮器之一馬達之溫度大於一預先 決定之溫度之判斷。 11. 如申請專利範圍第10項之方法，其中冷卻器系統包含多 個冷凍劑電路，其每一個具有一對應的壓縮器和節熱器 電路，且對多個冷凍劑電路之每個壓縮器來重覆判斷壓 15 縮器之一馬達之溫度是否大於一預先決定之溫度之步 驟。 12. 如申請專利範圍第9項之方法，其中執行判斷在冷凝槽 中之液體之位準是否小於一預先決定之位準和判斷壓 縮器之一操作參數是否大於一與壓縮器之操作參數相 20 關之第一預先決定之值之步驟以回應一節熱器電路未 接合之判斷。 13. 如申請專利範圍第12項之方法，其進一步包含下列步 驟： 判斷壓縮器之一馬達之溫度是否小於一預先決定 27 1279510 之溫度， 判斷節熱器電路之一計時器是否已經完成；以及 執行啟動該閥以接合節熱器電路以回應一在冷凝 槽中之液體位準小於預先決定之位準之判斷和一壓縮 5 器之操作參數大於與壓縮器之操作參數相關之第一預 先決定之值之判斷之步驟以回應一壓縮器之一馬達之 溫度小於一預先決定之溫度之判斷以及一節熱器電路 之計時器已完成之判斷。 14. 如申請專利範圍第12項之方法，其中執行判斷是否一室 10 外周圍溫度小於一預先決定之溫度和判斷壓縮器之一 操作時間是否小於一預先決定之時間期間之步驟以回 應一壓縮器之操作參數小於一與壓縮器之操作參數相 關之第一預先決定之值之判斷。 15. 如申請專利範圍第14項之方法，其進一步包含下列步 15 驟： 判斷壓縮器之一馬達之溫度是否小於一預先決定 t 之溫度； 判斷節熱器電路之一計時器是否已完成；以及 執行啟動該閥以接合節熱器電路來回應一在冷凝 20 槽中之液體位準小於預先決定之位準之判斷以及室外 周圍溫度小於一預先決定之溫度之判斷以及壓縮器之 操作時間小於一預先決定之時間期間之判斷之步驟以 回應一壓縮器之一馬達之溫度小於一預先決定之溫度 以及一節熱器電路之計時器已完成之判斷。 28 1279510 16. —種用以控制在一冷卻器系統中之一節熱器電路之方 法，該方法包含下列步驟： 提供一冷卻器系統之一節熱器電路，其具有一冷凝 槽，一至該冷凝槽之入口線以及從冷凝槽連接至冷卻器 5 系統之一壓縮器之一節熱器埠之出口線，該出口線包括 一閥來控制在出口線中之冷凍劑之流動； 判斷一室外周圍溫度是否小於一預先決定之溫度； 判斷壓縮器之一操作時間是否小於一預先決定之 時間期間； 10 判斷在冷凝槽中之液體之位準是否小於一預先決 定之位準；以及 啟動該閥來接合節熱器電路，以回應一在冷凝槽中 之液體位準小於預先決定之位準之判斷以及室外周圍 溫度小於預先決定之溫度之判斷和一壓縮器之操作時 15 間小於一預先決定之時間期間之判斷。 17. 如申請專利範圍第16項之方法，其進一步包含下列步 驟： 判斷壓縮器之一操作參數是否大於一與壓縮器之 操作參數相關之第一預先決定之值； 20 判斷在壓縮器之一馬達中之電流是否小於一預先 決定之電流值； 判斷壓縮器之馬達之溫度是否小於一預先決定之 溫度；以及 啟動該閥來接合節熱器電路，以回應一在冷凝槽中 29 1279510 之液體位準小於預先決定之位準之判斷以及一壓縮器 之操作參數大於與壓縮器之操作參數相關之第一預先 決定之值之判斷以及對壓縮器之一馬達之溫度小於一 預先決定之溫度之判斷以及一在壓縮器之一馬達中之 5 電流小於一預先決定之電流值之判斷。 18. 如申請專利範圍第16項之方法，其進一步包含判斷節熱 器電路是否接合之步驟。 19. 如申請專利範圍第18項之方法，其進一步包含為了回應 一接合節熱器電路之判斷之下列步驟： 10 判斷壓縮器之一操作參數是否小於一與壓縮器之 操作參數相關之第二預先決定之值；以及 啟動該閥來脫離節熱器電路，以回應一壓縮器之操 作參數小於與壓縮器之操作參數相關之第二預先決定 之值。 15 20.如申請專利範圍第19項之方法，其進一步包含為了回應 一壓縮器之操作參數大於與壓縮器之操作參數相關之 第二預先決定之值之判斷之下列步驟： 判斷壓縮器之一操作參數是否小於一與壓縮器之 操作參數相關之第三預先決定之值； 20 判斷壓縮器之一馬達之溫度是否大於一預先決定 之溫度；以及 啟動該閥來脫離節熱器電路以回應一壓縮器之操 作參數小於與壓縮器之操作參數相關之第三預先決定 之值之判斷或一壓縮器之一馬達之溫度大於一預先決 30 1279510 定之溫度之判斷。 21. 如申請專利範圍第20項之方法，其中冷卻器系統包含多 個冷床劑電路，其之每一個具有一對應的壓縮器和節熱 器電路，且對多個冷凍劑電路之每一個壓縮器來重覆判 5 斷壓縮器之一馬達之溫度是否大於一預先決定之溫度 之步驟。 22. 如申請專利範圍第21項之方法，其中啟動該閥來脫離節 熱器電路以回應一壓縮器之操作參數小於與壓縮器之 操作參數相關之第二預先決定之值之步驟係對每個節 10 熱器電路來加以重覆。 23. 如申請專利範圍第16項之方法，其進一步包含下列步 驟： 判斷冷卻器系統之壓縮器是否正在操作中；以及 啟動該閥以脫離節熱器，以回應一壓縮器並不在操 15 作中之判斷。 24. —種冷卻器系統，其包含： > 一冷凍劑電路，其包含在一封閉冷凍劑迴路中連接 之一壓縮器，一冷凝器配置，一延伸閥以及一蒸發器配 置； 20 一連接至冷凍劑電路之節熱器電路，該節熱器電路 包含具有與延伸閥做液體交流之一第一出口線和一與 壓縮器做液體交流之第二出口線之一冷凝槽，該第二出 口線包含一閥來控制從冷凝槽至壓紹滿之冷凍劑之流 動；以及 31 1279510 一控制面板，以控制該閥來啟動和關閉節熱器電 路，該控制面板組態來打開該閥以啟動該節熱器電路來 回應在冷凝槽中之液體位準小於一預先決定之位準，以 及壓縮器之一操作參數大於一與壓縮器之操作參數相 5 關之第一預先決定之值。 25. 如申請專利範圍第24項之冷卻器系統，其中冷凍劑電路 進一步包含一可變速度驅動和馬達以驅動壓縮器，且壓 縮器之操作參數為可變速度驅動之一輸出頻率。 26. 如申請專利範圍第24項之冷卻器系統，其中壓縮器為一 10 螺旋壓縮器，其具有一滑動閥，且壓縮器之操作參數為 在螺旋壓縮器中之滑動閥之位置。 27. 如申請專利範圍第24項之冷卻器系統，其中該閥為一螺 線管閥。

28. 如申請專利範圍第24項之冷卻器系統，其進一步包含： 至少一額外之冷凍劑電路； 至少一連接至至少一額外冷凍劑電路之節熱器電 路，該至少一額外節熱器電路包括至少一額外閥來控制 來自至少一額外節熱器電路之冷凍劑流動； 在每個至少一額外節熱器電路中之每個至少一額 外閥係由控制面板控制以啟動和關閉對應之至少一額 外節熱器電路；以及 其中控制面板組態來關閉該閥及每個至少一額外 的閥以關閉節熱器電路和至少一額外的節熱器電路以 回應壓縮器之一操作參數小於一與壓縮器之操作參數 32 1279510 相關之第二預先決定之值。 29. 如申請專利範圍第28項之冷卻器系統，其中控制面板組 態來關閉該閥以關閉節熱器電路，以回應冷凍劑電路之 壓縮器之一馬達之溫度或至少一額外冷凍劑電路之每 5 一個之壓縮器之一馬達之溫度大於一預先決定之溫度。 30. 如申請專利範圍第24項之冷卻器系統，其中控制面板組 態來打開該閥以啟動節熱器電路以回應冷凝槽中之液 體位準小於一預先決定之位準，一室外周圍溫度小於一 預先決定之溫度及壓紹滿之一操作時間小於一預先決 10 定之時間值。 33