專利名稱：用于氣冷式冷凝器在精確制冷時(shí)的風(fēng)扇速度控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及用于氣冷式冷凝器的風(fēng)扇速度控制。
背景技術(shù)：
這個(gè)部分提供了與本公開有關(guān)的背景信息，但不一定是現(xiàn)有技術(shù)。諸如使用蒸汽壓縮循環(huán)的類型之類的冷卻系統(tǒng)可以包括壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹裝置和蒸發(fā)器。壓縮機(jī)可操作用于將供應(yīng)給冷凝器的工作流體或制冷劑從吸入壓力壓縮至排放壓力。在冷凝器中，熱被從制冷劑去除，同時(shí)制冷劑處在升高的壓力下。制冷劑從冷凝器流動(dòng)通過膨脹裝置，其中壓力被減小。制冷劑從那里流動(dòng)通過蒸發(fā)器，其中熱被添加并且制冷劑的溫度增加。制冷劑從蒸發(fā)器流動(dòng)到壓縮機(jī)，并且該過程再次開始。冷凝器可以是氣冷式冷凝器，其中，風(fēng)扇可以被用來供應(yīng)冷凝器之上的氣流，以有利于從流過其中的制冷劑中除熱。在這些類型的冷卻系統(tǒng)中，當(dāng)前的控制方法涉及將冷凝壓力(冷凝器處/冷凝器中的制冷劑的壓力)維持在固定和升高的值，以允許膨脹閥的恰當(dāng)功能。固定的冷凝壓力是最小的冷凝壓力。例如，作為非限制性的例子，當(dāng)R407C用作制冷劑時(shí)，冷凝壓力可以維持在近似220PSIG或以上。通過調(diào)整冷凝器的操作，冷凝壓力可以維持在固定的升高值或以上。例如，使用可變頻率驅(qū)動(dòng)或風(fēng)扇速度控制，可以調(diào)整供應(yīng)通過冷凝器的氣流的風(fēng)扇的速度，以維持固定的升高的冷凝壓力。通過調(diào)整入口閥、壓頭控制閥或用以減少氣冷式冷凝器效用的其它裝置，冷凝壓力也可以維持在固定的升高值或以上。然而，尤其是在較冷的環(huán)境狀況期間，通過將冷凝器風(fēng)扇維持在高于必要的速度，這樣一來就將冷凝壓力維持在比滿足冷卻負(fù)荷所必須的值低的值，這些操作的模式可能會(huì)浪費(fèi)壓縮機(jī)能量(降低效率)。另外，當(dāng)用于氣冷式冷凝器的風(fēng)扇速度增加以維持最小冷凝壓力時(shí)，風(fēng)扇所生成的噪聲可能過度。過度的噪聲可能需要使用額外的隔音或消音材料，以將噪聲維持在可接受的水平。因此，有利的是提供一種使用氣冷式冷凝器的冷卻系統(tǒng)和操作方法，其可以減少壓縮機(jī)能量的浪費(fèi)(增加效率)和/或減少冷卻系統(tǒng)所生成的噪聲，降低制冷劑注入，并且減少系統(tǒng)重量。如果該方法允許能夠在對(duì)效率的需要和對(duì)安靜操作的希望之間進(jìn)行平衡的靈活途徑，則會(huì)進(jìn)一步有利。還會(huì)有利的是，將制冷劑的溫度穩(wěn)固地維持到不同的環(huán)境溫度。

發(fā)明內(nèi)容
這個(gè)部分提供了本公開的一般概述，而不是其全部范圍或其全部特征的全面公開。本教導(dǎo)提供了一種空氣調(diào)節(jié)器系統(tǒng)，該空氣調(diào)節(jié)器系統(tǒng)包括冷凝器風(fēng)扇、環(huán)境溫度傳感器、制冷劑壓力傳感器和控制器。環(huán)境溫度傳感器用于感測系統(tǒng)所處的環(huán)境溫度。制冷劑壓力傳感器用于感測系統(tǒng)的制冷劑的壓力。目標(biāo)制冷劑壓力模塊用于識(shí)別系統(tǒng)中的制冷劑的最優(yōu)壓力。控制器用于生成表示冷凝器風(fēng)扇的速度的輸出，所述冷凝器風(fēng)扇可操作用于隨著系統(tǒng)的環(huán)境溫度變化而將制冷劑的壓力維持在大約最優(yōu)壓力。本教導(dǎo)還提供了一種空氣調(diào)節(jié)器系統(tǒng)，該空氣調(diào)節(jié)器系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、冷凝器風(fēng)扇、環(huán)境溫度傳感器、制冷劑溫度傳感器、目標(biāo)制冷劑溫度模塊和控制器。環(huán)境溫度傳感器用于感測系統(tǒng)所處的環(huán)境溫度。制冷劑溫度傳感器用于感測系統(tǒng)的制冷劑的溫度。目標(biāo)制冷劑溫度模塊用于識(shí)別系統(tǒng)中的制冷劑的最優(yōu)溫度?？刂破饔糜谏杀硎纠淠黠L(fēng)扇的速度的輸出，所述冷凝器風(fēng)扇可操作用于將制冷劑的溫度維持在大約最優(yōu)溫度。本教導(dǎo)進(jìn)一步提供了一種用于使用控制器來控制空氣調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的冷凝風(fēng)扇的方法。該方法包括確定空氣調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的壓縮機(jī)是接通還是斷開。該方法進(jìn)一步包括:當(dāng)壓縮機(jī)接通時(shí)，在預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)以對(duì)應(yīng)于感測的環(huán)境溫度的第一速度使空氣調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的冷凝器風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)。該方法還包括:在預(yù)定的時(shí)間段期滿之后，以第二速度使冷凝器風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)，所述第二速度由控制器基于感測的環(huán)境溫度以及在感測的制冷劑壓力和目標(biāo)制冷劑壓力之間的誤差來確定。第二速度足以將感測的制冷劑壓力移動(dòng)到目標(biāo)制冷劑壓力。本教導(dǎo)還提供了一種用于使用控制器來控制空氣調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的冷凝風(fēng)扇的方法。該方法包括:當(dāng)感測的制冷劑溫度小于第一預(yù)定制冷劑溫度時(shí)，使冷凝風(fēng)扇停止。該方法還包括:當(dāng)感測的制冷劑溫度大于或等于第一預(yù)定制冷劑溫度并且小于第二預(yù)定制冷劑溫度時(shí)，以被預(yù)定用來對(duì)應(yīng)于感測的環(huán)境溫度的第一速度使冷凝風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)。該方法進(jìn)一步包括:當(dāng)感測的制冷劑溫度大于或等于第二預(yù)定制冷劑溫度并且小于第三預(yù)定制冷劑溫度時(shí)，以被預(yù)定用來對(duì)應(yīng)于感測的環(huán)境溫度并且基于感測的制冷劑溫度和目標(biāo)制冷劑溫度之間的誤差的第二速度使冷凝風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)，所述第二速度足以將感測的制冷劑溫度移動(dòng)到目標(biāo)制冷劑溫度。該方法更進(jìn)一步包括:當(dāng)感測的制冷劑溫度大于或等于比第二預(yù)定制冷劑溫度更大的第三預(yù)定制冷劑溫度時(shí)，以基于感測的制冷劑溫度和目標(biāo)制冷劑溫度之間的誤差的第三速度使冷凝風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)，所述第三速度足以將感測的制冷劑溫度移動(dòng)到目標(biāo)制冷劑溫度。從在此提供的描述中，進(jìn)一步的適用性方面將會(huì)變得明顯。這個(gè)概述中的描述和特定例子目的只是為了示意，而不是打算限制本公開的范圍。


在此描述的附圖目的只是為了示意選擇的實(shí)施例而不是全部可能的實(shí)施方式，并且不是打算限制本公開的范圍。圖1是圖示了根據(jù)本教導(dǎo)的冷卻系統(tǒng)的框圖；圖2是圖示了圖1的冷卻系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的功能框圖；圖3是用于冷卻系統(tǒng)的冷凝風(fēng)扇的控制方法的流程圖；圖4是圖示了圖1的冷卻系統(tǒng)的另一個(gè)控制系統(tǒng)的功能框圖；圖5是用于冷卻系統(tǒng)的冷凝風(fēng)扇的另一個(gè)控制方法的流程圖；以及圖6是提供了關(guān)于圖5的控制方法的額外細(xì)節(jié)的流程圖。貫穿附圖中的幾個(gè)視圖，相應(yīng)的標(biāo)號(hào)指示相應(yīng)的部分。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參考附圖來更加充分地描述示例實(shí)施例。提供了示例實(shí)施例，以便本公開將會(huì)徹底并且將會(huì)充分地將范圍傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。闡述了眾多的特定細(xì)節(jié)，諸如特定部件、裝置和方法的例子，以提供對(duì)本公開的實(shí)施例的透徹理解。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將會(huì)明顯的是，不需要使用特定的細(xì)節(jié)，可以以許多不同的形式來實(shí)施示例實(shí)施例，并且都不應(yīng)當(dāng)被解釋為限制本公開的范圍。在一些示例實(shí)施例中，沒有詳細(xì)地描述眾所周知的過程、眾所周知的裝置結(jié)構(gòu)和眾所周知的技術(shù)。以標(biāo)號(hào)10在圖1中一般地圖示了根據(jù)本教導(dǎo)的冷卻系統(tǒng)的概觀。冷卻系統(tǒng)10包括氣冷式冷凝器12、膨脹裝置14、蒸發(fā)器16和壓縮機(jī)18。壓縮機(jī)18可操作用于將制冷劑或工作流體從吸入壓力壓縮至排放壓力。制冷劑從壓縮機(jī)18出來，并且流過冷凝器12、膨脹裝置14和蒸發(fā)器16，然后返回到壓縮機(jī)18。在冷凝器12之內(nèi)，通過流經(jīng)冷凝器12的氣流使熱Q1從制冷劑去除。通過由馬達(dá)22供電的風(fēng)扇20來提供氣流。隨著制冷劑穿過膨脹裝置14，制冷劑的壓力下降。在蒸發(fā)器16之內(nèi)，熱Q2被傳遞到流過其中的制冷劑。冷卻系統(tǒng)10進(jìn)一步包括用于監(jiān)視系統(tǒng)10的各種傳感器或其它裝置。例如，壓力傳感器24感測冷卻系統(tǒng)10中的制冷劑的冷凝壓力。環(huán)境溫度傳感器26感測由風(fēng)扇20向冷凝器12供應(yīng)的氣流的環(huán)境溫度。制冷劑溫度傳感器28感測制冷劑的溫度。冷卻系統(tǒng)10 —般地由控制器30控制?？刂破?0配置成比如從壓縮機(jī)18、壓力傳感器24、環(huán)境溫度傳感器26、制冷劑溫度傳感器28和馬達(dá)22接收各種輸入，所述馬達(dá)22表示馬達(dá)22和風(fēng)扇20的速度，如在此進(jìn)一步描述的那樣?？刂破?0還可以接收用戶輸入32，該用戶輸入32指示希望的用于冷卻系統(tǒng)10的操作模式?？刂破?0進(jìn)一步配置成生成比如朝向冷凝器風(fēng)扇20的馬達(dá)22的各種輸出。如在此進(jìn)一步描述的那樣，控制器30包括各種模塊。如在此使用的那樣，術(shù)語“模塊”指的是執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)軟件或固件程序的專用集成電路(ASIC)、電子電路、處理器(共享、專用或組合)和存儲(chǔ)器、組合的邏輯電路或者提供描述的功能的其它適當(dāng)?shù)牟考?。另外參考圖2，以標(biāo)號(hào)50 —般地圖示了冷卻系統(tǒng)10的示例性控制系統(tǒng)。在圖2的控制系統(tǒng)50中，控制器30被圖示為具有第一控制器配置30A (在此被稱為控制器30A)。控制器30A包括比例-積分-微分控制器(PID)模塊52、第一功能模塊54和第二功能模塊56。開關(guān)58選擇來自控制器30A的輸出，如在此進(jìn)一步描述的那樣。控制器30A可以是可操作用于執(zhí)行描述的功能的單個(gè)模塊、如示出的那樣的可以執(zhí)行描述的功能的多個(gè)集成模塊、可以執(zhí)行描述的功能的集成模塊和單獨(dú)模塊的組合以及/或者可以執(zhí)行描述的功能的一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)模塊。因此，如圖示和描述的那樣的控制器30A本質(zhì)上只是示例性的，并且不打算限制本公開的范圍。例如，雖然控制器30A被描述為包括PID模塊52，但是可以包括任何適當(dāng)?shù)目刂颇K?？刂破?0A基于多種不同輸入生成向馬達(dá)22輸出的冷凝器風(fēng)扇速度。例如，壓縮機(jī)18向控制器30A提供表示壓縮機(jī)的接通/斷開狀態(tài)的輸入。制冷劑壓力傳感器24提供表示觀測的制冷劑壓力的輸入。環(huán)境溫度傳感器26提供表示觀測的環(huán)境溫度的輸入。從模塊34向控制器30A輸入制冷劑的目標(biāo)壓力(或設(shè)定點(diǎn))。目標(biāo)壓力是基于針對(duì)整個(gè)冷卻系統(tǒng)10的優(yōu)化計(jì)算和效率的預(yù)定的最優(yōu)壓力。如在此描述的那樣，通過控制馬達(dá)22和冷凝器風(fēng)扇20的速度，即使當(dāng)環(huán)境溫度傳感器26所檢測的環(huán)境溫度變化時(shí)，控制器30A也將制冷劑維持在目標(biāo)壓力。另外參考圖3，現(xiàn)在描述控制系統(tǒng)50的操作。在系統(tǒng)50于開始框102處初始化之后，系統(tǒng)50在框104處基于來自壓縮機(jī)18的由控制器30A接收的壓縮機(jī)接通/斷開狀態(tài)輸入確定壓縮機(jī)18是接通還是斷開。如果壓縮機(jī)沒有接通，那么控制器前進(jìn)到框106，并且在以適當(dāng)?shù)乃俣冗\(yùn)轉(zhuǎn)30秒之后使冷凝器風(fēng)扇20停止?？刂破?0A然后在框108處結(jié)束操作。在不同的實(shí)施例中，控制返回到框104以監(jiān)視壓縮機(jī)18的接通/斷開狀態(tài)。如果壓縮機(jī)接通，那么控制器30A前進(jìn)到框110，并且首先設(shè)置開關(guān)58，使得控制器30A的輸出由第二功能模塊56生成?；谟森h(huán)境溫度傳感器26感測的環(huán)境溫度,第二功能模塊56生成用于馬達(dá)22的初始速度，以及由此而來的用于風(fēng)扇20的初始速度。在框110處生成的初始速度向控制器30A提供了快速初始響應(yīng)，該快速初始響應(yīng)會(huì)將冷凝器風(fēng)扇20的速度設(shè)置得足夠高，以防止感測的制冷劑壓力超過目標(biāo)制冷劑壓力，從而防止壓力“過調(diào)節(jié)”。在預(yù)定的時(shí)間段之后，控制器30A移動(dòng)到框112并且設(shè)置開關(guān)58，使得控制器30A的輸出由PID模塊52生成。PID模塊52基于兩個(gè)輸入來生成輸出。第一個(gè)輸入由第一功能模塊54基于由環(huán)境溫度傳感器26觀測的環(huán)境溫度而生成，并且包括用于PID模塊52的增益和參數(shù)。第二個(gè)輸入是由制冷劑壓力傳感器24感測的制冷劑壓力和在模塊34處生成的目標(biāo)制冷劑壓力設(shè)定點(diǎn)之間的誤差。PID模塊52的輸出表示用于馬達(dá)22的速度，并從而表示用于冷凝器風(fēng)扇20的速度，其足以將由制冷劑壓力傳感器24感測的制冷劑壓力帶到或幾乎帶到模塊34的目標(biāo)制冷劑壓力。為了當(dāng)控制器30A在第二功能模塊56和PID模塊52之間切換輸出時(shí)提供平滑傳遞，在PID模塊52和控制器30A的選擇輸出之間提供無波動(dòng)傳遞，如圖2所示。只要控制器30A在框104處檢測到壓縮機(jī)18接通，PID模塊52就會(huì)生成輸出，該輸出被更新以將制冷劑壓力傳感器24所感測的制冷劑壓力維持在或近似維持在模塊34所生成的目標(biāo)制冷劑壓力，同時(shí)也將環(huán)境溫度傳感器26所感測的環(huán)境溫度的變化納入考慮。例如響應(yīng)于用戶輸入32，控制器30A可以在框114處結(jié)束操作。另外參考圖4,以標(biāo)號(hào)150 —般地圖不了冷卻系統(tǒng)10的另一個(gè)不例性控制系統(tǒng)。在圖4的控制系統(tǒng)150中，控制器30被圖示為具有第二控制器配置30B (在此被稱為控制器30B)。和控制器30A —樣，控制器30B包括PID模塊52、第一功能模塊54和第二功能模塊56?？刂葡到y(tǒng)150進(jìn)一步包括第三功能模塊60、第一開關(guān)62、第二開關(guān)64和零風(fēng)扇速度檢測器66。控制器30B可以代替或者添加到控制器30A，例如作為備用，以基于如制冷劑溫度傳感器28所感測的制冷劑溫度來控制冷凝器風(fēng)扇20的速度。和控制器30A—樣，控制器30B可以是可操作用于執(zhí)行描述的功能的單個(gè)模塊、如示出的那樣的可以執(zhí)行描述的功能的多個(gè)集成模塊、可以執(zhí)行描述的功能的集成模塊和單獨(dú)模塊的組合以及/或者可以執(zhí)行描述的功能的一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)模塊。因此，如圖示和描述的那樣的控制器30B本質(zhì)上只是示例性的，并且不打算限制本公開的范圍。例如，雖然控制器30B被描述為包括PID模塊52，但是可以包括任何適當(dāng)?shù)目刂颇K?？刂破?0B基于多種不同輸入生成向馬達(dá)22輸出的冷凝器風(fēng)扇速度。例如，壓縮機(jī)18在第一開關(guān)62處向控制器30B提供表示壓縮機(jī)的接通/斷開狀態(tài)的輸入。環(huán)境溫度傳感器26向第一功能模塊54和第二功能模塊56提供表不感測的環(huán)境溫度的輸入。制冷劑溫度傳感器28向第三功能模塊60提供表示感測的制冷劑溫度的輸入。從模塊36向控制器30B輸入制冷劑的目標(biāo)制冷劑溫度(或設(shè)定點(diǎn))。感測的制冷劑溫度和目標(biāo)制冷劑溫度之間的誤差被輸入到PID模塊52。目標(biāo)制冷劑溫度(或設(shè)定點(diǎn))是基于針對(duì)整個(gè)冷卻系統(tǒng)10的優(yōu)化計(jì)算和效率的預(yù)定溫度。如在此描述的那樣，通過控制馬達(dá)22和冷凝器風(fēng)扇20的速度，即使當(dāng)環(huán)境溫度和各種其它環(huán)境狀況變化時(shí)，控制器30B也將制冷劑維持在目標(biāo)溫度。另外參考圖5，現(xiàn)在描述控制系統(tǒng)150的操作。在系統(tǒng)150于開始框202處初始化之后，控制器30B確定壓縮機(jī)18是否接通。如果壓縮機(jī)18沒有接通，那么控制器30B前進(jìn)到框206，并且在以預(yù)定速度運(yùn)轉(zhuǎn)預(yù)定時(shí)間比如像大約30秒之后使冷凝器風(fēng)扇20停止。預(yù)定速度可以是任何適當(dāng)?shù)乃俣?，比如足以提供?biāo)準(zhǔn)運(yùn)轉(zhuǎn)的速度。如果控制器30B確定壓縮機(jī)接通，那么控制器30B前進(jìn)到框208。否則，控制器30B可以在框224處結(jié)束操作或者返回到框204。在不同的實(shí)施例中，控制返回以監(jiān)視壓縮機(jī)18是接通還是斷開。在框208處，控制器30B從制冷劑溫度傳感器28讀取輸入并且訪問第三功能模塊60，以確定制冷劑溫度是否大于或等于例如15°C或者別的適當(dāng)?shù)念A(yù)置溫度。如果制冷劑溫度沒有大于或等于15°C，那么控制器30B前進(jìn)到框210并且生成輸出以停止馬達(dá)22和冷凝器風(fēng)扇20。如果制冷劑溫度大于或等于15°C，那么控制器30B前進(jìn)到框212。否則，控制器30B可以在框224處結(jié)束操作或者返回到框204。在不同的實(shí)施例中，控制返回以監(jiān)視壓縮機(jī)18是接通還是斷開。在框212處，控制器30B從制冷劑溫度傳感器28讀取輸入并且訪問第三功能模塊60，以確定制冷劑溫度是否大于或等于例如25°C或者別的適當(dāng)?shù)念A(yù)置溫度。如果制冷劑溫度沒有大于或等于25°C，那么控制器30B前進(jìn)到框214。在框214，控制器30B訪問第二功能模塊56，該第二功能模塊56包括具有基于環(huán)境溫度的用于冷凝器風(fēng)扇20的預(yù)置速度的環(huán)境溫度表?？刂破?0B使用第二功能模塊56以生成朝向馬達(dá)22的輸出，以便以基于環(huán)境溫度傳感器26所感測的環(huán)境溫度的環(huán)境溫度表所規(guī)定的預(yù)置速度使冷凝器風(fēng)扇20運(yùn)轉(zhuǎn)。如果制冷劑溫度大于或等于25°C，那么控制器30B前進(jìn)到框216。否則，控制器30B可以在框224處結(jié)束操作或者返回到框204。在不同的實(shí)施例中，控制返回以監(jiān)視壓縮機(jī)18是接通還是斷開。在框216處，控制器30B從制冷劑溫度傳感器28讀取輸入并且訪問第三功能模塊60，以確定制冷劑溫度是否大于或等于例如35°C或者別的適當(dāng)?shù)念A(yù)置溫度。如果制冷劑溫度沒有大于或等于35°C，那么控制器30B前進(jìn)到框218。在框218，生成向馬達(dá)22輸出的風(fēng)扇速度，該風(fēng)扇速度插入了基于由PID模塊52進(jìn)行的控制的風(fēng)扇速度和由第二功能模塊56的環(huán)境溫度表規(guī)定的風(fēng)扇速度。如果制冷劑溫度大于或等于35°C，那么控制器30B前進(jìn)到框220。否則，控制器30B可以在框224處結(jié)束操作或者返回到框204。在不同的實(shí)施例中，控制返回以監(jiān)視壓縮機(jī)18是接通還是斷開。在框220處，控制器30B使用PID模塊52來生成向馬達(dá)22輸出的風(fēng)扇速度。另外參考圖6來詳細(xì)地描述使用PID模塊52來控制冷凝器風(fēng)扇20的速度的框220。在框220之內(nèi)，控制器30B前進(jìn)到框230并且訪問第一功能模塊54，以從第二功能模塊56的環(huán)境溫度表中加載PID增益常數(shù)，并且針對(duì)PID模塊52執(zhí)行增益調(diào)度。在框232，控制器30B基于零風(fēng)扇速度檢測器66的輸出確定冷凝器風(fēng)扇20的速度是否為零。如果速度為零，那么控制器前進(jìn)到框234。在框234處，控制器30B基于在框230處執(zhí)行的增益調(diào)度來確定風(fēng)扇20的初始速度。如果在框232處控制器30B確定風(fēng)扇速度不為零，那么控制器30B繞過框234。
在框236處，控制器30B記錄用于無波動(dòng)傳遞的風(fēng)扇20的當(dāng)前速度。在框238處，控制器30B既基于從制冷劑溫度傳感器28接收的輸入來讀取感測的制冷劑溫度，又從模塊36讀取目標(biāo)制冷劑溫度(設(shè)定點(diǎn))。感測的制冷劑溫度和目標(biāo)制冷劑溫度之間的差或誤差被輸入到PID模塊52。基于這個(gè)誤差，PID模塊52在框240處計(jì)算輸出。這個(gè)輸出表示了馬達(dá)22和由此而來的風(fēng)扇20的速度，該速度足以將傳感器28所感測的制冷劑溫度帶到模塊36所提供的目標(biāo)制冷劑溫度。在框240處生成輸出之后，控制器30B可以在框224處(圖5)結(jié)束操作或者返回到框204。在不同的實(shí)施例中，控制返回以監(jiān)視壓縮機(jī)18是接通還是斷開。這樣一來，不管傳感器26感測的環(huán)境溫度為多少，控制系統(tǒng)150總是將制冷劑溫度維持在目標(biāo)制冷劑溫度。這種混合控制可以利用低成本的溫度傳感器，如隨著溫度而改變電阻的熱變電阻器，來代替冷凝器出口處的壓力傳感器以控制冷凝器風(fēng)扇速度，并且可以獨(dú)立地使用或者在壓力傳感器25故障時(shí)作為備用。為了示意和描述的目的已提供了前述對(duì)實(shí)施例的描述。并不打算窮舉或限制本公開。具體實(shí)施例中的單獨(dú)元件或特征一般地并不限于該具體實(shí)施例，而是在適用的情況下可互換，并且可以用在選擇的實(shí)施例中，即使沒有特別地示出或描述。同樣的情形也可以用許多方式改變。這樣的改變不被認(rèn)為是背離本公開，而是所有這樣的修改都將包括在本公開的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種空氣調(diào)節(jié)器系統(tǒng)，包括: 冷凝器風(fēng)扇； 環(huán)境溫度傳感器，用于感測所述系統(tǒng)所處的環(huán)境溫度； 制冷劑壓力傳感器，用于感測所述系統(tǒng)的制冷劑的壓力； 目標(biāo)制冷劑壓力模塊，用于識(shí)別所述系統(tǒng)中的所述制冷劑的最優(yōu)壓力；以及控制器，用于生成表示所述冷凝器風(fēng)扇的速度的輸出，所述冷凝器風(fēng)扇可操作用于隨著所述系統(tǒng)的環(huán)境溫度變化而將所述制冷劑的壓力維持在大約最優(yōu)壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣調(diào)節(jié)器系統(tǒng)，其中，所述控制器包括: 功能模塊，用于生成所述控制器的所述輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣調(diào)節(jié)器系統(tǒng)，其中，所述控制器包括: PID模塊，用于生成所述控制器的所述輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣調(diào)節(jié)器系統(tǒng)，其中，所述輸出包括: 第一輸出，其由所述控制器的功能模塊生成；以及 第二輸出，其由所述控 制器的PID模塊生成，當(dāng)預(yù)定的時(shí)間段期滿時(shí)，在所述第一輸出之后生成所述第二輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣調(diào)節(jié)器系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述系統(tǒng)的壓縮機(jī)未被激活時(shí)，所述控制器生成使所述冷凝器風(fēng)扇停止的輸出。
6.一種空氣調(diào)節(jié)器系統(tǒng)，包括: 壓縮機(jī)； 冷凝器風(fēng)扇； 環(huán)境溫度傳感器，用于感測所述系統(tǒng)所處的環(huán)境溫度； 制冷劑溫度傳感器，用于感測所述系統(tǒng)的制冷劑的溫度； 目標(biāo)制冷劑溫度模塊，用于識(shí)別所述系統(tǒng)中的所述制冷劑的最優(yōu)溫度；以及控制器，用于生成表示所述冷凝器風(fēng)扇的速度的輸出，所述冷凝器風(fēng)扇可操作用于將所述制冷劑的溫度維持在大約最優(yōu)溫度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的空氣調(diào)節(jié)器系統(tǒng)，其中，當(dāng)接收到表示所述壓縮機(jī)沒有接通的輸入時(shí)，所述控制器生成使所述冷凝器風(fēng)扇在大約30秒之內(nèi)停止的輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的空氣調(diào)節(jié)器系統(tǒng)，其中，在所述控制器接收到表示所述壓縮機(jī)接通的輸入之后，如果所述制冷劑的溫度沒有大于或等于15°C，則所述控制器生成使所述冷凝器風(fēng)扇停止的輸出。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的空氣調(diào)節(jié)器系統(tǒng)，其中，在所述控制器接收到表示所述壓縮機(jī)接通的輸入之后，如果所述制冷劑的溫度大于或等于15°C但是沒有大于或等于25°C，則所述控制器生成根據(jù)基于感測的環(huán)境溫度的預(yù)置速度而使所述冷凝器風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)的輸出。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的空氣調(diào)節(jié)器系統(tǒng)，其中，在所述控制器接收到表示所述壓縮機(jī)接通的輸入之后，如果所述制冷劑的溫度大于或等于25°C但是沒有大于或等于35°C，則所述控制器生成根據(jù)基于感測的環(huán)境溫度的預(yù)置速度和所述控制器的PID模塊的輸出而使所述冷凝器風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)的輸出。
11.一種用于使用控制器來控制空氣調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的冷凝風(fēng)扇的方法，包括: 確定所述空氣調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的壓縮機(jī)是接通還是斷開；當(dāng)所述壓縮機(jī)接通時(shí)，在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)以對(duì)應(yīng)于感測的環(huán)境溫度的第一速度使所述空氣調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的冷凝器風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)；以及 在所述預(yù)定時(shí)間段期滿之后，以第二速度使所述冷凝器風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)，所述第二速度由所述控制器基于感測的所述環(huán)境溫度以及在感測的制冷劑壓力和目標(biāo)制冷劑壓力之間的誤差來確定，所述第二速度足以將感測的所述制冷劑壓力移動(dòng)到所述目標(biāo)制冷劑壓力。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括: 使用所述控制器的PID模塊來確定所述第二速度。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括: 以第三速度使所述冷凝器風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)，所述第三速度由所述控制器基于感測的所述環(huán)境溫度以及在感測的制冷劑溫度和目標(biāo)制冷劑溫度之間的誤差來確定，所述第三速度足以將感測的所述制冷劑溫度移動(dòng)到所述目標(biāo)制冷劑溫度。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括: 只有當(dāng)感測的所述制冷劑溫度大于或等于35°C時(shí)，才以所述第三速度使所述冷凝器風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)。
15.一種用于使用控制器來控制空氣調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的冷凝風(fēng)扇的方法，包括: 當(dāng)感測的制冷劑溫度小于第一預(yù)定制冷劑溫度時(shí)，使所述冷凝風(fēng)扇停止； 當(dāng)感測的制冷劑溫度大于或等于所述第一預(yù)定制冷劑溫度并且小于第二預(yù)定制冷劑溫度時(shí)，以被預(yù)定用來對(duì)應(yīng)于感測的環(huán)境溫度的第一速度使所述冷凝風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)； 當(dāng)感測的制冷劑溫度大于或等于所述第二預(yù)定制冷劑溫度并且小于第三預(yù)定制冷劑溫度時(shí)，以被預(yù)定用來對(duì)應(yīng)于感測的環(huán)境溫度并且基于感測的制冷劑溫度和目標(biāo)制冷劑溫度之間的誤差的第二速度使所述冷凝風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)，所述第二速度足以將感測的制冷劑溫度移動(dòng)到所述目標(biāo)制冷劑溫度；以及 當(dāng)感測的制冷劑溫度大于或等于比所述第二預(yù)定制冷劑溫度更大的第三預(yù)定制冷劑溫度時(shí)，以基于感測的制冷劑溫度和目標(biāo)制冷劑溫度之間的誤差的第三速度使所述冷凝風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)，所述第三速度足以將感測的制冷劑溫度移動(dòng)到所述目標(biāo)制冷劑溫度。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括: 將所述第一預(yù)定制冷劑溫度設(shè)置為15°C ； 將所述第二預(yù)定制冷劑溫度設(shè)置為25°C;以及 將所述第三預(yù)定制冷劑溫度設(shè)置為35°C。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括: 以第四速度使所述冷凝風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)，所述第四速度由所述控制器基于感測的所述環(huán)境溫度以及在感測的制冷劑壓力和目標(biāo)制冷劑壓力之間的誤差來確定，所述第四速度足以將感測的所述制冷劑壓力移動(dòng)到所述目標(biāo)制冷劑壓力。
全文摘要
本公開涉及用于氣冷式冷凝器在精確制冷時(shí)的風(fēng)扇速度控制。根據(jù)本公開的空氣調(diào)節(jié)器系統(tǒng)包括冷凝器風(fēng)扇、環(huán)境溫度傳感器、制冷劑壓力傳感器和控制器。環(huán)境溫度傳感器用于感測系統(tǒng)所處的環(huán)境溫度。制冷劑壓力傳感器用于感測系統(tǒng)的制冷劑的壓力。目標(biāo)制冷劑壓力模塊用于識(shí)別系統(tǒng)中的制冷劑的最優(yōu)壓力?？刂破饔糜谏杀硎纠淠黠L(fēng)扇的速度的輸出，所述冷凝器風(fēng)扇可操作用于隨著系統(tǒng)的環(huán)境溫度變化而將制冷劑的壓力維持在大約最優(yōu)壓力。
文檔編號(hào)F24F11/00GK103105023SQ201110359448
公開日2013年5月15日 申請日期2011年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月14日
發(fā)明者呂宗濤, 李建平, 張宏宇, 林萬來, 斯蒂芬·西拉托, 羅杰·諾爾, 約翰·朱奇, 樊易周, 克雷格·沃德 申請人:力博特公司