專利名稱：具有可變速壓縮機(jī)的制冷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及制冷系統(tǒng)，并且更具體地涉及二級(jí)復(fù)疊制冷系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
已知二級(jí)復(fù)疊制冷系統(tǒng)用于(例如)將比如箱室內(nèi)部區(qū)的空間冷卻至(例如)零攝氏度以下(例如-40°C以下)的溫度。例如，已知被稱作超低溫冷凍裝置(“ULT”)類型的冷凍裝置使用了這種類型的制冷系統(tǒng)并且被用來將箱室內(nèi)部區(qū)冷卻到低至約_80°C或者甚至更低的溫度。已知這種類型的制冷系統(tǒng)包括循環(huán)對(duì)應(yīng)的第一和第二制冷劑的兩個(gè)級(jí)。第一級(jí)通過一個(gè)冷凝器將能量(即熱量)從第一制冷劑傳遞到周邊環(huán)境，而第二級(jí)的第二制冷劑通過一個(gè)蒸發(fā)器從被冷卻的空間(例如，箱室內(nèi)部區(qū))接收能量。熱量是通過一個(gè)熱交換器從第二制冷劑傳遞給第一制冷劑，該熱交換器與制冷系統(tǒng)的這兩級(jí)處于流體連通。常規(guī)的二復(fù)疊制冷系統(tǒng)使用多個(gè)壓縮機(jī)，這些壓縮機(jī)各自具有一個(gè)單一的、固定的速度并且常規(guī)地具有相同的最大能力。在這個(gè)方面，系統(tǒng)的運(yùn)行可能要求在不同的時(shí)刻簡(jiǎn)單地將這兩個(gè)壓縮機(jī)的每一個(gè)啟動(dòng)和解除啟動(dòng)。然而，這種類型的系統(tǒng)在被冷卻的空間中獲得一個(gè)均勻溫度的能力是有限的，并且運(yùn)行此類系統(tǒng)的效率與這些系統(tǒng)自身的預(yù)期壽命一樣也是有限的。此外，以最大能力來運(yùn)行這些壓縮機(jī)之一或兩者可能是有害的，而將這些壓縮機(jī)之一或兩者以低于該壓縮機(jī)的最大能力的一種能力來運(yùn)行導(dǎo)致了運(yùn)行的低效率。 另外，已知常規(guī)的二復(fù)疊制冷系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過程中工作在一種單一的預(yù)定噪聲水平上。因此，令人希望的將是提供一種制冷系統(tǒng)，該制冷系統(tǒng)解決了與常規(guī)的二級(jí)復(fù)疊制冷系統(tǒng)相關(guān)的這些和其他問題。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)實(shí)施方案中，所提供的一種二級(jí)復(fù)疊制冷系統(tǒng)有一個(gè)第一制冷級(jí)和一個(gè)第二制冷級(jí)。該第一制冷級(jí)限定了用于循環(huán)一種第一制冷劑的一個(gè)第一流體回路，并且具有一個(gè)第一壓縮機(jī)、一個(gè)冷凝器、以及與該第一流體回路處于流體連通的一個(gè)第一膨脹裝置。 該第二制冷級(jí)限定了用于循環(huán)一種第二制冷劑的一個(gè)第二流體回路，其中該第二制冷級(jí)具有一個(gè)第二壓縮機(jī)、一個(gè)第二膨脹裝置、以及與該第二流體回路處于流體連通的一個(gè)蒸發(fā)器。一個(gè)熱交換器與該第一和第二流體回路處于流體連通以便在該第一和第二制冷劑之間交換熱量。該第一或第二壓縮機(jī)中至少一個(gè)是一臺(tái)可變速壓縮機(jī)。在具體實(shí)施方案中，該第一和第二壓縮機(jī)各自是一臺(tái)可變速壓縮機(jī)。該第一壓縮機(jī)可以具有一個(gè)第一最大能力并且該第二壓縮機(jī)可以具有一個(gè)第二最大能力，其中該第二最大能力在一些實(shí)施方案中小于該第一最大能力，并且在在其他實(shí)施方案中實(shí)質(zhì)上等于該第一最大能力。在該第二壓縮機(jī)是一臺(tái)可變速壓縮機(jī)的多個(gè)實(shí)施方案中，該系統(tǒng)可以包括至少一個(gè)控制器，該至少一個(gè)控制器運(yùn)行性地連接到該第一和第二壓縮機(jī)上用于獨(dú)立地控制這些壓縮機(jī)的運(yùn)行；以及一個(gè)傳感器，該傳感器運(yùn)行性地連接該至少一個(gè)控制器上。例如，該傳感器可以被配置為感測(cè)在該熱交換器出口處的該第一制冷劑的溫度、感測(cè)該第一或者第二制冷劑的排放壓力、或者感測(cè)該第一制冷劑的排放溫度或者抽吸溫度，并且被配置為向該至少一個(gè)控制器產(chǎn)生表明所感測(cè)的溫度或者壓力的一個(gè)信號(hào)，其中該至少一個(gè)控制器是可運(yùn)行性的以便響應(yīng)于該信號(hào)改變?cè)摰诙嚎s機(jī)的速度。在其他具體實(shí)施方案中，該第一和第二壓縮機(jī)各自是一臺(tái)可變速壓縮機(jī)并且該系統(tǒng)包括一個(gè)箱室以及至少一個(gè)控制器，該箱室具有一個(gè)內(nèi)部區(qū)以及一個(gè)提供進(jìn)入該內(nèi)部區(qū)的通路的門，該至少一個(gè)控制器運(yùn)行性地連接到該第一和第二壓縮機(jī)上用于獨(dú)立地控制它們的運(yùn)行。一個(gè)傳感器運(yùn)行性地連接到該至少一個(gè)控制器上，并且被配置為感測(cè)該門的一個(gè)狀態(tài)并且被配置為向該至少一個(gè)控制器產(chǎn)生表明所感測(cè)的狀態(tài)的一個(gè)信號(hào)，其中該至少一個(gè)控制器是可運(yùn)行性的以便響應(yīng)于該信號(hào)來改變?cè)摰谝换虻诙嚎s機(jī)中至少一個(gè)的速度。該系統(tǒng)可替代地或另外地可以包括一個(gè)傳感器，該傳感器被配置為感測(cè)該冷凝器附近的環(huán)境空氣的溫度并且向該至少一個(gè)控制器產(chǎn)生表明所感測(cè)的溫度的一個(gè)信號(hào)，其中該至少一個(gè)控制器是可運(yùn)行性的以便響應(yīng)于該信號(hào)來改變?cè)摰谝换虻诙嚎s機(jī)中至少一個(gè)的速度。在多個(gè)具體實(shí)施方案中，該系統(tǒng)包括一個(gè)傳感器，該傳感器運(yùn)行性地連接到該至少一個(gè)控制器上并且該傳感器被配置為感測(cè)該第一制冷劑在該熱交換器出口處的溫度并且配置為向該至少一個(gè)控制器產(chǎn)生表明所感測(cè)的溫度的一個(gè)信號(hào)。該至少一個(gè)控制器是可運(yùn)行性的以便將所感測(cè)的溫度與一個(gè)預(yù)定的閾值溫度進(jìn)行比較，高于該閾值溫度則該至少一個(gè)控制器就不啟動(dòng)該第二壓縮機(jī)。此外，該系統(tǒng)可以包括一個(gè)傳感器，該傳感器被配置為感測(cè)冷凝器附近的環(huán)境空氣溫度并且被配置為向該至少一個(gè)控制器產(chǎn)生表明所感測(cè)的溫度的一個(gè)第二信號(hào)。該至少一個(gè)控制器是可運(yùn)行性的以便響應(yīng)于該第二信號(hào)來改變?cè)擃A(yù)定的閾值溫度，高于該閾值溫度則該至少一個(gè)控制器就不啟動(dòng)該第二壓縮機(jī)。該系統(tǒng)可以包括一個(gè)具有內(nèi)部區(qū)的箱室以及一個(gè)傳感器，該傳感器運(yùn)行性地連接到該至少一個(gè)控制器上并且該傳感器被配置為感測(cè)該箱室內(nèi)部區(qū)的溫度并且被配置為向該至少一個(gè)控制器產(chǎn)生表明該箱室內(nèi)部區(qū)溫度的一個(gè)信號(hào)，其中該至少一個(gè)控制器是可運(yùn)行性的以便響應(yīng)于此信號(hào)延遲該第二壓縮機(jī)的啟動(dòng)。一些實(shí)施方案中的控制器可以(例如)響應(yīng)于一個(gè)信號(hào)來改變一個(gè)將空氣引導(dǎo)穿過冷凝器的可變速風(fēng)扇的速度，該信號(hào)是從一個(gè)傳感器接收的，該傳感器被配置為感測(cè)冷凝器附近的環(huán)境空氣的溫度。該系統(tǒng)可以包括一對(duì)傳感器，該對(duì)傳感器運(yùn)行性地連接到該至少一個(gè)控制器上并且這對(duì)傳感器被配置為對(duì)應(yīng)地感測(cè)該第一和第二制冷劑的排放壓力并且被配置為向該至少一個(gè)控制器產(chǎn)生表明所感測(cè)的排放壓力的多個(gè)對(duì)應(yīng)的信號(hào)。該至少一個(gè)控制器是可運(yùn)行性的以便響應(yīng)于這些信號(hào)來改變?cè)摰谝换虻诙嚎s機(jī)中至少一個(gè)的速度。該系統(tǒng)可以另外地或可替代地包括第一多個(gè)傳感器，該第一多個(gè)傳感器用于感測(cè)該第一制冷劑的抽吸溫度、儲(chǔ)槽溫度、排放溫度、或者排放壓力中的一項(xiàng)或者多項(xiàng)；以及第二多個(gè)傳感器，該第二多個(gè)傳感器用于感測(cè)該第二制冷劑的抽吸溫度、儲(chǔ)槽溫度、排放溫度、或者排放壓力中的一項(xiàng)或者多項(xiàng)。該第一和第二多個(gè)傳感器可以被配置為向該至少一個(gè)控制器產(chǎn)生表明所感測(cè)的溫度或者壓力的多個(gè)對(duì)應(yīng)的信號(hào)，其中該至少一個(gè)控制器是可運(yùn)行性的以便響應(yīng)于這些信號(hào)改變?cè)摰谝换虻诙嚎s機(jī)中至少一個(gè)的速度。
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該系統(tǒng)可以還包括一個(gè)控制界面，該控制界面運(yùn)行性地連接到該至少一個(gè)控制器上用于在該制冷系統(tǒng)的不同的預(yù)定噪聲水平運(yùn)行模式中進(jìn)行選擇。該控制器可以包括一個(gè)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行模式，該運(yùn)行模式包括該第一和第二壓縮機(jī)的同時(shí)運(yùn)行。在又另一個(gè)實(shí)施方案中，為運(yùn)行制冷系統(tǒng)提供了一種方法。該方法包括通過該制冷系統(tǒng)的一個(gè)第一級(jí)中的一個(gè)第一壓縮機(jī)、一個(gè)冷凝器、以及一個(gè)第一膨脹裝置循環(huán)一種第一制冷劑。通過該制冷系統(tǒng)的一個(gè)第二級(jí)的一個(gè)第二壓縮機(jī)、一個(gè)第二膨脹裝置、以及一個(gè)蒸發(fā)器來循環(huán)一種第二制冷劑。在該第一和第二制冷劑之間進(jìn)行熱量交換，并且選擇性地改變?cè)摰谝换虻诙嚎s機(jī)中至少一個(gè)的速度以便控制該第一或者第二制冷劑中至少一個(gè)的流動(dòng)。因此，在此披露的系統(tǒng)能夠獲得相對(duì)長(zhǎng)的預(yù)期壽命、以一種有效的方式運(yùn)行、并且在被冷卻的空間中獲得均勻的溫度分布。另外，在此披露的系統(tǒng)能夠從例如由在被冷卻的空間中儲(chǔ)存相對(duì)溫?zé)岬奈锲匪斐傻囊馔獾母哓?fù)載狀態(tài)中迅速恢復(fù)。


結(jié)合在本說明書中并且構(gòu)成本發(fā)明書一部分的附圖并且與以上給出的本發(fā)明的概述一起展示了本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方案，并且以下給出這些實(shí)施方案的詳細(xì)說明用于解釋本發(fā)明的原理。圖1是一個(gè)示例性的制冷單元的透視圖。圖2是用于冷卻圖1的單元的箱室內(nèi)部區(qū)的制冷系統(tǒng)的示意圖。圖3是用于圖2的系統(tǒng)的運(yùn)行的分級(jí)方案的示意圖。圖4是用于圖2的系統(tǒng)的運(yùn)行的穩(wěn)態(tài)方案的示意圖。圖5是用于圖2的系統(tǒng)的運(yùn)行的另一個(gè)方案的示意圖。
具體實(shí)施例方式參見這些附圖并且更具體地參見圖1，在此展示了處于超低溫冷凍裝置 (“ULT”) 10形式的一個(gè)制冷單元。在轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人的題為“安裝在臺(tái)座內(nèi)的制冷系統(tǒng)(REFRIGERATION SYSTEM MOUNTED WITHIN A DECK) ” (代理人卷號(hào) TFLED-227AUS)的共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利申請(qǐng)序號(hào)12/570,480中說明并展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的示例性的冷凍裝置10的不同方面，其披露內(nèi)容以其全文特此通過引用明確地結(jié)合在此。圖1的冷凍裝置10包括一個(gè)臺(tái)座(deck) 14，該臺(tái)座將一個(gè)用于儲(chǔ)存需要冷卻到例如大約_80°C或者更低的溫度的物品的箱室16支撐于其上。箱室16進(jìn)而包括一個(gè)箱室殼體16a以及提供進(jìn)入箱室16的內(nèi)部區(qū)16c的通路的一個(gè)門16b。臺(tái)座14支撐著共同限定了一個(gè)二級(jí)復(fù)疊制冷系統(tǒng)20(圖幻的一個(gè)或者多個(gè)部件，該二級(jí)復(fù)疊制冷系統(tǒng)與箱室16 熱學(xué)意義上相互作用來其內(nèi)部區(qū)16c。參見圖2，在此展示了制冷系統(tǒng)20的示意圖。系統(tǒng)20由一個(gè)第一級(jí)M和一個(gè)第二級(jí)沈構(gòu)成，該第一級(jí)和第二級(jí)對(duì)應(yīng)地限定了用于循環(huán)一種第一制冷劑34和一種第二制冷劑36的第一和第二回路。第一級(jí)M將能量(即熱量)從第一制冷劑34傳遞到周邊環(huán)境40，而第二級(jí)沈的第二制冷劑36從箱室內(nèi)部區(qū)16c接收能量。通過熱交換器44將熱量從第二制冷劑36傳遞到第一制冷劑34，該熱交換器與制冷系統(tǒng)20的第一和第二級(jí)M、26處于流體連通。第一級(jí)M順序地包括一個(gè)第一壓縮機(jī)50、一個(gè)冷凝器54、以及一個(gè)第一膨脹裝置 58。一個(gè)風(fēng)扇62通過一個(gè)過濾器5 將環(huán)境空氣引導(dǎo)穿過冷凝器M并協(xié)助從第一制冷劑 34到周邊環(huán)境40的熱量傳遞。第二級(jí)沈同樣順序地包括一個(gè)第二壓縮機(jī)70、一個(gè)第二膨脹裝置74、以及一個(gè)蒸發(fā)器78。蒸發(fā)器78與箱室16的內(nèi)部區(qū)16c(圖1)處于熱連通，這樣使得熱量從內(nèi)部區(qū)16c被傳遞到蒸發(fā)器78，由此冷卻了內(nèi)部區(qū)16c。熱交換器44在第一膨脹裝置58和第一壓縮機(jī)50之間與第一級(jí)M處于流體連通。另外，熱交換器44在第二壓縮機(jī)70和第二膨脹裝置74之間與第二級(jí)沈處于流體連通。在工作時(shí)，第二制冷劑36通過蒸發(fā)器78接收來自內(nèi)部區(qū)16c的熱量并且通過一個(gè)管道90從蒸發(fā)器78流到第二壓縮機(jī)70。抽吸/儲(chǔ)能器裝置92與管道90處于流體連通以便將氣態(tài)形式的第二制冷劑36傳遞給第二壓縮機(jī)70，同時(shí)以液態(tài)形式對(duì)其過量部分進(jìn)行存儲(chǔ)并且將它以一種受控的速率饋送給第二壓縮機(jī)70。壓縮的第二制冷劑36從第二壓縮機(jī)70流過管道96并且進(jìn)入將第一和第二級(jí)MJ6彼此熱學(xué)意義上連通的熱交換器44 中。第二制冷劑36以氣體形式進(jìn)入熱交換器44并且隨著第二冷卻劑的冷凝將熱量傳遞給第一制冷劑34。在這個(gè)方面，例如，第一制冷劑34的流動(dòng)相對(duì)于第二制冷劑36是反向流動(dòng)以便使熱傳遞速率最大化。在一個(gè)具體的、非限制性的實(shí)例中，熱交換器44是處于一種銅焊板式熱交換器的形式、在臺(tái)座14中豎直地取向(圖1)、并且被設(shè)計(jì)為使第一和第二制冷劑34、36在熱交換器44中的紊流量最大化，這進(jìn)而使從冷凝中的第二制冷劑36到蒸發(fā)中的第一制冷劑34的熱傳遞最大化。熱交換器的其他類型或者配置同樣是可能的。第二制冷劑36以液體形式從熱交換器44中流出、通過其出口 4 并且流經(jīng)管道 102、經(jīng)過一個(gè)過濾器/干燥器單元103、然后通過第二膨脹裝置74、并且然后回到第二級(jí)沈的蒸發(fā)器78中。這個(gè)示例性實(shí)施方案的第二級(jí)沈還包括一個(gè)用于潤(rùn)滑第二壓縮機(jī)70的油路104。確切地講，油路104包括一個(gè)與管道96處于流體連通的油分離器106以及一個(gè)將油引回進(jìn)入第二壓縮機(jī)70的回油管線108。另外地或可替代地，第二級(jí)沈可以包括一個(gè)減溫器裝置110來使第二制冷劑36的排放蒸汽降溫，并且該減溫器裝置與熱交換器44上游的管道96處于流體連通。如以上所討論的，第一制冷劑34流過第一級(jí)24。確切地講，第一制冷劑34從正在流經(jīng)熱交換器44的第二制冷劑36中接收熱量、以氣體形式通過其出口 44b從熱交換器44 中流出并且經(jīng)過一對(duì)管道114、115流向第一壓縮機(jī)50。抽吸/儲(chǔ)能器裝置116被定位在管道114和115之間以便將處于氣態(tài)形式的第一制冷劑34傳遞給第一壓縮機(jī)50，同時(shí)以液態(tài)形式對(duì)其過量部分進(jìn)行存儲(chǔ)并且將它以一種受控的速率饋送給第一壓縮機(jī)50。被壓縮的第一制冷劑；34從第一壓縮機(jī)50經(jīng)過一個(gè)管道118流動(dòng)并且進(jìn)入冷凝器54。在以液態(tài)形式流過一對(duì)管道122、123、經(jīng)過一個(gè)過濾器/干燥器單元126、并且進(jìn)入第一膨脹裝置58 (在此處第一制冷劑34經(jīng)歷了一個(gè)壓力下降)之前，第一制冷劑34在冷凝器M中隨著該第一制冷劑的冷凝將熱量傳遞給周邊環(huán)境40。第一制冷劑34從第一膨脹裝置58經(jīng)過一個(gè)管道 127流動(dòng)返回進(jìn)入熱交換器44中(以液態(tài)形式進(jìn)入其中)。繼續(xù)參見圖2，這個(gè)實(shí)施方案的第一或第二壓縮機(jī)50、70中的至少一個(gè)是一臺(tái)可變速壓縮機(jī)。在一個(gè)具體實(shí)施方案中，第一和第二壓縮機(jī)50、70可以具有不同的最大能力。 例如并且不具限制性，第二壓縮機(jī)70可以具有一個(gè)小于第一壓縮機(jī)50的最大能力。可替代地，第一和第二壓縮機(jī)50、70的最大能力可以是實(shí)質(zhì)上彼此相等的。而且，系統(tǒng)20的運(yùn)行可以被設(shè)計(jì)為使得壓縮機(jī)50、70之一或兩者在穩(wěn)態(tài)模式中以最大能力或者在小于其最大能力下運(yùn)行，這可以是令人希望的，例如用來將這些壓縮機(jī)50、70的預(yù)期壽命最大化。系統(tǒng)20包括一個(gè)示例性的控制器130，該控制器運(yùn)行性地連接到第一和第二壓縮機(jī)50、70中的每一個(gè)上以便獨(dú)立地控制這些壓縮機(jī)50、70中的每一個(gè)。雖然本實(shí)施方案展示了一個(gè)單個(gè)的控制器130，本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員將容易理解系統(tǒng)20可以具有任何其他數(shù)量的控制器。一個(gè)示例性的界面132運(yùn)行性地連接到控制器130上以便使用者能夠與該控制器相互作用。這種相互作用可以包括例如從系統(tǒng)20的不同的運(yùn)行模式中進(jìn)行選擇。例如并且不具限制性，不同的運(yùn)行模式可以是與以下各項(xiàng)相關(guān)聯(lián)的，即系統(tǒng)20在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行期間不同的最大一般接受的噪聲水平(例如像由OSHA發(fā)布的噪聲標(biāo)準(zhǔn))、對(duì)于這些級(jí) M、26中的每一個(gè)的不同溫度范圍、和/或?qū)τ诒焕鋮s的空間(例如箱室內(nèi)部區(qū)16c)的不同溫度設(shè)定。更確切地說，被設(shè)計(jì)為用于在封閉的實(shí)驗(yàn)室中運(yùn)行的同樣的冷凍裝置可以由使用者設(shè)定為不超過一個(gè)特定的噪聲水平(這會(huì)導(dǎo)致一個(gè)或者兩個(gè)壓縮機(jī)被限制在最大速度的一個(gè)特定的百分比上，并且如果使用了一個(gè)可變速風(fēng)扇，它的速度也是如此)。如果使用者特別擔(dān)心噪聲水平，在一個(gè)寬闊的區(qū)域中運(yùn)行的同樣的冷凍裝置可以被設(shè)定或重新設(shè)定為允許最大速度的一個(gè)更高百分比。然而，該ULT的其他另外的或者可替代的優(yōu)選的運(yùn)行特征可以被用于定義系統(tǒng)20的多個(gè)運(yùn)行參數(shù)。如以下更詳細(xì)地說明的，多個(gè)傳感器S1至S18各自運(yùn)行性地連接到控制器130上以便沿著第一和/或第二級(jí)M、26對(duì)制冷劑34、36之一或兩者的不同特性、系統(tǒng)20周圍的環(huán)境空氣的溫度、或者箱室16內(nèi)部區(qū)16c的溫度、和/或門16b的狀態(tài)(即，打開或關(guān)閉) (圖1)進(jìn)行感測(cè)。這些傳感器被配置為向控制器130產(chǎn)生表明所感測(cè)的特性或狀態(tài)的多個(gè)對(duì)應(yīng)的信號(hào)，這樣使得控制器130可以進(jìn)而產(chǎn)生影響系統(tǒng)20運(yùn)行的多個(gè)對(duì)應(yīng)的指令。在首先啟動(dòng)了系統(tǒng)20或者例如由于更改的冷卻要求而要求重新啟動(dòng)時(shí)，則進(jìn)行該第一和第二級(jí)的分級(jí)。繼續(xù)參見圖2并且進(jìn)一步參見圖3的流程圖，展示了一個(gè)示例性的分級(jí)程序或者方案。圖框150代表該分級(jí)程序的開始，具體是通過啟動(dòng)第一壓縮機(jī)50(即， 開動(dòng))，并且以啟動(dòng)第二壓縮機(jī)70 (圖框160) ( S卩，開動(dòng))結(jié)束。在圖框152處，控制器130 從一個(gè)傳感器S1接收信號(hào)，該傳感器被配置為感測(cè)第一制冷劑34在熱交換器44出口 44b 處的溫度。在圖框1 處，控制器130將所感測(cè)的第一制冷劑34溫度與一個(gè)預(yù)定的閾值溫度Tth進(jìn)行比較。如果所感測(cè)的溫度小于或等于該閾值溫度Tth(圖框156)，則控制器130 通過啟動(dòng)第二壓縮機(jī)70 (圖框160)來啟動(dòng)第二級(jí)沈。在本發(fā)明的某些形式中，控制器130 可以根據(jù)操作員對(duì)噪聲控制和類似控制的設(shè)定致使第二壓縮機(jī)70初始地以一個(gè)較低的速度運(yùn)行并且然后增加至一個(gè)較高的最大速度。除圖3中示出的分級(jí)方案以外，該分級(jí)方案可以另外包括其他特征。例如，該分級(jí)方案可以在圖框152處包括控制器130接收來自一個(gè)傳感器&的信號(hào)，該傳感器被配置為感測(cè)冷凝器M附近的環(huán)境空氣的溫度并且向控制器130發(fā)送表明所感測(cè)的溫度的一個(gè)信號(hào)。在圖框166處，控制器130將根據(jù)一個(gè)預(yù)定的算法(圖框167)以所感測(cè)的環(huán)境空氣溫度作為一個(gè)輸入來調(diào)整(即，增大或減小)閾值溫度Tth。例如，在不尋常的高環(huán)境溫度下， 可以有意識(shí)地延遲第二壓縮機(jī)70的啟動(dòng)或者可以在啟動(dòng)時(shí)減小第二壓縮機(jī)70的速度(例如，減少到全部能力的大約40%而不是大約50% )。另外地或可替代地，在圖框152處，控制器130可以接收來自一個(gè)傳感器&的信號(hào)，該傳感器被配置為感測(cè)箱室16的內(nèi)部區(qū)16c 的溫度并且向控制器130發(fā)送表明所感測(cè)的溫度的一個(gè)信號(hào)。在圖框174處，如果所感測(cè)的溫度高于一個(gè)預(yù)定值(圖框17 則控制器130防止第二壓縮機(jī)70的啟動(dòng)，這樣使得熱交換器44被提供有足夠的時(shí)間來冷卻至一個(gè)預(yù)定的水平。這種在第二壓縮機(jī)70的啟動(dòng)中的延遲(圖框174)有效地防止了熱交換器44的負(fù)擔(dān)過度，這對(duì)于增加系統(tǒng)20的預(yù)期壽命而言可能是令人希望的?？商娲鼗蛄硗獾?，第二壓縮機(jī)70可以響應(yīng)于一個(gè)較高的箱室內(nèi)部溫度以一個(gè)較低的速度(例如，大約30%至40%的能力而非50%的能力)來啟動(dòng)。參見圖4，其中示意性地展示了一個(gè)示例性的制冷系統(tǒng)20的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。在該圖的示例性實(shí)施方案中，系統(tǒng)20的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行模式包括在大多數(shù)或者所有的時(shí)候同時(shí)地運(yùn)行壓縮機(jī)50、70兩者。為此，系統(tǒng)20在一個(gè)或多個(gè)算法下運(yùn)行，這些算法在第一和第二級(jí)M、26 之間保持一種平衡，這樣使得例如該第二級(jí)負(fù)載(來自從箱室內(nèi)部區(qū)16c傳遞的熱量)從不超過第一級(jí)M的最大能力以便去除負(fù)載(即，熱量)。以下的說明尤其適用于當(dāng)壓縮機(jī) 50、70都是可變速類型的，但可以被適配于只有一個(gè)壓縮機(jī)(例如，第二壓縮機(jī)70)是可變速的并且使得另一個(gè)壓縮機(jī)(例如，第一壓縮機(jī)50)按照要求啟動(dòng)或關(guān)閉的多個(gè)實(shí)施方案中。在這些壓縮機(jī)50、70都是可變速壓縮機(jī)的情況中，可能的情況是壓縮機(jī)50、70兩者將被啟動(dòng)，其中這些壓縮機(jī)之一或者兩者是受控的以便得到一種希望的運(yùn)行特征。在圖框180處，控制器130接收來自傳感器S1的一個(gè)信號(hào)，該傳感器感測(cè)第一制冷劑；34在熱交換器44出口 44b處溫度。在圖框182處，控制器130響應(yīng)于來自傳感器S1的信號(hào)并且根據(jù)一個(gè)預(yù)定的穩(wěn)態(tài)算法(圖框181)來改變第一或第二壓縮機(jī)50、70之一或兩者的速度(例如，以RPM為單位的轉(zhuǎn)速)以便由此控制例如傳遞到第二級(jí)沈的負(fù)載。在這個(gè)方面，一個(gè)傳感器、可以被配置為監(jiān)測(cè)第二壓縮機(jī)70的速度并且向控制器130產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的信號(hào)以便能夠控制第二壓縮機(jī)70的速度。在圖框184處，控制器130確定是否在系統(tǒng)20中存在一個(gè)高負(fù)載狀態(tài)，例如，如果箱室16的內(nèi)部區(qū)16c的溫度具有了一個(gè)階躍(例如，一個(gè)突然的、相對(duì)大的增加)。如果檢測(cè)到這樣的狀態(tài)，在圖框186處，控制器130可以取代由圖框181和圖框182示出的這種算法，并且將系統(tǒng)20的運(yùn)行替換為一種以下進(jìn)一步詳細(xì)說明的高負(fù)載算法。繼續(xù)參見圖4，控制器130可以(除此之外或者作為從傳感器S1接收信號(hào)的一種替代方案)接收來自一個(gè)傳感器&的信號(hào)(圖框180)，該傳感器被配置為感測(cè)第二制冷劑 36的排放壓力并且向控制器130發(fā)送表明所感測(cè)的壓力的一個(gè)信號(hào)。第二制冷劑36所感測(cè)的排放壓力可以表明一個(gè)在系統(tǒng)20中由例如一種高負(fù)載狀態(tài)引起的不平衡狀態(tài)。如果傳感器&感測(cè)到一個(gè)預(yù)定的壓力，如以上說明的，控制器130可以取代圖框181和圖框182 所展示的算法(圖框186)，并且將系統(tǒng)20的運(yùn)行替換為該高負(fù)載算法(圖框186)。除此之外或者作為由S1和/或&提供感測(cè)的一種替代方案，將一個(gè)或多個(gè)傳感器 S6, S7, S8運(yùn)行性地連接到控制器130上、并且對(duì)應(yīng)地配置為感測(cè)第一制冷劑34的一個(gè)排放壓力、排放溫度、和/或抽吸溫度。這些傳感器&、S7、&被配置為向控制器130產(chǎn)生一個(gè)表明所感測(cè)的第一制冷劑34的特性或者狀態(tài)的信號(hào)(圖框180)。所感測(cè)的第一制冷劑34的特性或者狀態(tài)可以表明一個(gè)在系統(tǒng)中由例如一種高負(fù)載狀態(tài)引起的不平衡狀態(tài)。如果這些傳感器&、S7、&中的一個(gè)或者多個(gè)感測(cè)到一個(gè)預(yù)定的特性或特性，則如以上說明的，控制器 130可以取代圖框181和圖框182所展示的算法并且將系統(tǒng)20的運(yùn)行替換為這種高負(fù)載算法(圖框186)。如以上說明的，在某些條件下，控制器130可以取代在系統(tǒng)20的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過程中使用的這種算法(圖框181)并且將它置換為一種高負(fù)載算法。在這個(gè)方面，并且參見圖4 和圖5，控制器130可以在圖框180處接收來自系統(tǒng)20的不同的傳感器的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)， 其中這些信號(hào)表明了一種高負(fù)載狀態(tài)。更確切地說，例如，如果在箱室16的內(nèi)部區(qū)16c中放置了一個(gè)相對(duì)溫?zé)岬奈锲?，則可能出現(xiàn)一個(gè)高負(fù)載狀態(tài)。為此，控制器130可以從表明箱室16的內(nèi)部區(qū)16c的溫度提升的傳感器&接收一個(gè)信號(hào)。在一個(gè)具體實(shí)施方案中，控制器130可以基于來自傳感器&的信號(hào)計(jì)算對(duì)應(yīng)于內(nèi)部區(qū)16c的溫度上升關(guān)于時(shí)間的斜率， 并且將其與一個(gè)預(yù)定的閾值斜率進(jìn)行比較(圖框194)。響應(yīng)于接收的這個(gè)信號(hào)，并且更確切地說響應(yīng)于這種比較，控制器可以在圖框186處用高負(fù)載算法置換控制系統(tǒng)20的運(yùn)行的穩(wěn)態(tài)算法。在這種高負(fù)載算法下，在一個(gè)具體實(shí)施方案中，控制器130可以增加壓縮機(jī)50、 70之一或兩者的速度(圖框202)。在另一個(gè)實(shí)例中，控制器130可以從一個(gè)開關(guān)形式的傳感器&接收一個(gè)信號(hào)(圖框180)，該傳感器被配置為感測(cè)箱室16的門16b的狀態(tài)。響應(yīng)于來自傳感器&的表明例如門16b被打開或關(guān)閉的一個(gè)信號(hào)，控制器130可以在圖框186處用高負(fù)載算法置換控制系統(tǒng)20的運(yùn)行的這種穩(wěn)態(tài)算法(圖框181)。在高負(fù)載算法下，如以上說明的，控制器130 可以例如增加壓縮機(jī)50、70之一或兩者的速度(圖框202)。在對(duì)于以上討論的由控制器130從傳感器&接收的信號(hào)的處理的一個(gè)示例性的、 但非限制性的變體中，控制器130可以計(jì)算門16b保持在一個(gè)預(yù)定的狀態(tài)(例如，打開)中的時(shí)間，并且將所計(jì)算的這個(gè)時(shí)間與一個(gè)閾值進(jìn)行比較(圖框194)，響應(yīng)于這種情況該控制器遵循上述由圖框186和圖框202展示的方案。在此考慮到傳感器&可以改成被配置為感測(cè)門16b在一個(gè)預(yù)定的時(shí)間段上的狀態(tài)并向控制器130產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)，該信號(hào)表明在該預(yù)定時(shí)間段上的這個(gè)狀態(tài)，在這種情況下系統(tǒng)20將排除原本由控制器130在圖框194處進(jìn)行的與閾值的比較。例如并且不具限制性，一個(gè)示例性的、能夠在時(shí)間上感測(cè)門16b的狀態(tài)的傳感器&可以采取一種開關(guān)和計(jì)時(shí)器組合的形式。在又另一個(gè)實(shí)例中，控制器130可以從傳感器&接收一個(gè)信號(hào)(圖框180)，該傳感器被配置為感測(cè)冷凝器M附近的環(huán)境空氣的溫度并且被配置為向控制器130發(fā)送表明所感測(cè)的溫度的一個(gè)信號(hào)。如果所接收的信號(hào)表明超過一個(gè)預(yù)定的閾值的溫度(圖框194)， 則控制器遵循上述由圖框186和圖框202展示的方案。除此之外或者作為以上說明的一種替代方案，可以通過控制器130接收來自傳感器&的表明所感測(cè)的第一制冷劑34的一個(gè)排放壓力和/或來自傳感器&的表明所感測(cè)的第二制冷劑36的一個(gè)排放壓力的一個(gè)信號(hào)來引發(fā)這個(gè)高負(fù)載算法(圖框180)。在這個(gè)方面，所感測(cè)的第一或者第二制冷劑34、36的排放壓力可以表明一種高負(fù)載狀態(tài)并且由控制器130與對(duì)應(yīng)的閾值壓力進(jìn)行比較(圖框194)，超過這些閾值壓力則控制器130將遵循由圖框186和圖框202展示的方案。特別參見圖5，在具體實(shí)施方案中該高負(fù)載算法可以包括增加引導(dǎo)空氣穿過冷凝器M的風(fēng)扇62的速度(圖框210)。通過使用可變速風(fēng)扇62協(xié)助了這種速度的增加。風(fēng)扇62的速度的這種增加暫時(shí)地增加了從第一制冷劑36至周圍環(huán)境40的熱傳遞速率，這導(dǎo)致了系統(tǒng)20回到該運(yùn)行的穩(wěn)態(tài)模式的一種更迅速的恢復(fù)。通常但并不是總是，風(fēng)扇62的速度增加與第一壓縮機(jī)50的速度增加是同時(shí)發(fā)生的；然而，在高環(huán)境溫度的狀態(tài)下，風(fēng)扇62 的速度可以高于第一壓縮機(jī)50的速度而成比例地增加。如以上所指明的，除了感測(cè)到非同尋常的狀態(tài)時(shí)，可以基于噪聲控制或其他因素來限制第一壓縮機(jī)50和風(fēng)扇62的速度。再次參見圖2，在此考慮到一個(gè)或多個(gè)其他的傳感器Sltl至Sw可以向控制器130 提供多個(gè)輸入，響應(yīng)于從傳感器Sltl至S18之一接收的一個(gè)信號(hào)該控制器將改變風(fēng)扇62的速度、改變這些壓縮機(jī)50、70之一或兩者的速度、或者遵循上述任何其他方案。例如并且不具限制性，傳感器Sltl和傳感器S11可以對(duì)應(yīng)地被配置為感測(cè)第一制冷劑34的貯槽溫度和抽吸溫度，而傳感器S12和傳感器S13可以對(duì)應(yīng)地被配置為感測(cè)第二制冷劑36的貯槽溫度和抽吸溫度。另外地或可替代地，可以將一個(gè)傳感器Sw配置為感測(cè)第二制冷劑36的排放溫度，可以將一個(gè)傳感器S15配置為感測(cè)第一制冷劑34在熱交換器44的進(jìn)口 Mc處的溫度，可以將一對(duì)傳感器S16、S17對(duì)應(yīng)地配置為感測(cè)第二制冷劑36在蒸發(fā)器78的進(jìn)口 78a和出口 7 處的溫度，和/或可以將一個(gè)傳感器S18配置為感測(cè)第一壓縮機(jī)50的速度(例如，以RPM為單位的轉(zhuǎn)速)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將容易地認(rèn)識(shí)到這些附加的傳感器的位置和配置僅是示例性的而不是限制性的，并且考慮到除此之外或者作為上述那些傳感器的一種替代方案在系統(tǒng)20中可以存在其他的傳感器。在這個(gè)方面，附加的多個(gè)傳感器可以被配置為檢測(cè)系統(tǒng)20的狀態(tài)或特性或者其在此未清楚地說明的周圍環(huán)境，并且這些傳感器仍然落入本披露的范疇之內(nèi)。盡管已經(jīng)通過不同的實(shí)施方案的說明展示了本發(fā)明并且盡管已經(jīng)非常詳細(xì)地說明了這些實(shí)施方案，但申請(qǐng)人無意將所附權(quán)利要求書的范圍局限于或以任何形式限制于此類細(xì)節(jié)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將容易地想到另外的優(yōu)點(diǎn)和改變。因此，本發(fā)明在其更廣義的方面中并不限于這些具體細(xì)節(jié)、代表性的裝置和方法、以及所示出并說明的示意性實(shí)例。 因此，可以脫離這些細(xì)節(jié)而不背離申請(qǐng)人的總體發(fā)明概念的精神或范疇。
1權(quán)利要求
1.一種二級(jí)復(fù)疊制冷系統(tǒng)(20)，包括一個(gè)第一制冷級(jí)(M)，該第一制冷級(jí)限定了用于循環(huán)一種第一制冷劑(34)的一個(gè)第一流體回路，該第一制冷級(jí)04)具有一個(gè)第一壓縮機(jī)(50)、一個(gè)冷凝器(54)、以及與該第一流體回路處于流體連通的一個(gè)第一膨脹裝置(58)；一個(gè)第二制冷級(jí)(26)，該第二制冷級(jí)限定了用于循環(huán)一種第二制冷劑(36)的一個(gè)第二流體回路，該第二制冷級(jí)06)具有一個(gè)第二壓縮機(jī)(70)、一個(gè)第二膨脹裝置(74)、以及與該第二流體回路處于流體連通的一個(gè)蒸發(fā)器(78)；以及一個(gè)熱交換器(44)，該熱交換器與該第一和第二流體回路處于流體連通以便在該第一和第二制冷劑(34、36)之間交換熱量，其特征在于該第一或第二壓縮機(jī)(50、70)中至少一個(gè)是一臺(tái)可變速壓縮機(jī)。
2.如權(quán)利要求1所述的二級(jí)復(fù)疊制冷系統(tǒng)(20)，其中，該第一和第二壓縮機(jī)(50、70) 各自是一臺(tái)可變速壓縮機(jī)。
3.如權(quán)利要求2所述的二級(jí)復(fù)疊制冷系統(tǒng)(20)，其中該第一壓縮機(jī)(50)具有一個(gè)第一最大能力并且該第二壓縮機(jī)(70)具有一個(gè)第二最大能力；并且該第二最大能力是小于該第一最大能力的。
4.如權(quán)利要求2所述的二級(jí)復(fù)疊制冷系統(tǒng)(20)，其中該第一壓縮機(jī)(50)具有一個(gè)第一最大能力并且該第二壓縮機(jī)(70)具有一個(gè)第二最大能力；并且該第二最大能力是實(shí)質(zhì)上等于該第一最大能力的。
5.如權(quán)利要求1所述的二級(jí)復(fù)疊制冷系統(tǒng)(20)，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括一個(gè)箱室(16)，該箱室具有一個(gè)內(nèi)部區(qū)(16c)以及提供進(jìn)入該內(nèi)部區(qū)(16c)的通路的一個(gè)門(16b)；至少一個(gè)控制器(130)，該至少一個(gè)控制器運(yùn)行性地連接到該第一和第二壓縮機(jī)(50、 70)上以便獨(dú)立地控制它們的運(yùn)行；以及以下各項(xiàng)的至少一個(gè)運(yùn)行性地連接到該至少一個(gè)控制器(130)上的一個(gè)傳感器(S1),該傳感器(S1)被配置為在該熱交換器G4)的一個(gè)出口(44b)處感測(cè)該第一制冷劑(34)的一個(gè)溫度并且向該至少一個(gè)控制器(130)產(chǎn)生一個(gè)表明所感測(cè)的溫度的信號(hào)，該至少一個(gè)控制器(130)是可運(yùn)行性的以便響應(yīng)于該信號(hào)來改變?cè)摰诙嚎s機(jī)(70)的速度；運(yùn)行性地連接到該至少一個(gè)控制器(130)上的一個(gè)傳感器(S6、&)，該傳感器(S6、S5) 被配置為感測(cè)該第一或者第二制冷劑(34、36)的一個(gè)排放壓力并且向該至少一個(gè)控制器 (130)產(chǎn)生一個(gè)表明所感測(cè)的壓力的信號(hào)，該至少一個(gè)控制器(130)是可運(yùn)行性的以便響應(yīng)于該信號(hào)來改變?cè)摰诙嚎s機(jī)(70)的速度；運(yùn)行性地連接到該至少一個(gè)控制器(130)上的一個(gè)傳感器(S7、&)，該傳感器(S7、S8) 被配置為感測(cè)該第一制冷劑(34)的一個(gè)排放溫度或者一個(gè)抽吸溫度并且向該至少一個(gè)控制器(130)產(chǎn)生一個(gè)表明所感測(cè)的排放或抽吸溫度的信號(hào)，該至少一個(gè)控制器(130)是可運(yùn)行性的以便響應(yīng)于該信號(hào)來改變?cè)摰诙嚎s機(jī)(70)的速度；一個(gè)傳感器(S2)，該傳感器運(yùn)行性地連接到該至少一個(gè)控制器(130)上并且被配置為感測(cè)該冷凝器(54)附近的一個(gè)環(huán)境空氣的溫度，并且向該至少一個(gè)控制器(130)產(chǎn)生一個(gè)表明所感測(cè)的溫度的信號(hào)，該至少一個(gè)控制器(130)是可運(yùn)行性的以便響應(yīng)于該信號(hào)來改變?cè)摰谝换虻诙嚎s機(jī)(50、70)中至少一個(gè)的速度；一個(gè)傳感器(S1),該傳感器運(yùn)行性地連接到該至少一個(gè)控制器(130)上并且被配置為在該熱交換器G4)的一個(gè)出口(44b)處感測(cè)該第一制冷劑(34)的一個(gè)溫度并且向該至少一個(gè)控制器(130)產(chǎn)生表明所感測(cè)的溫度的一個(gè)第一信號(hào)，該至少一個(gè)控制器(130)是可運(yùn)行性的以便將所感測(cè)的溫度與一個(gè)預(yù)定的閾值溫度進(jìn)行比較，高于該預(yù)定的閾值溫度該至少一個(gè)控制器(130)就不啟動(dòng)該第二壓縮機(jī)(70)；一個(gè)傳感器(S2)，該傳感器運(yùn)行性地連接到該至少一個(gè)控制器(130)上并且被配置為感測(cè)該冷凝器(54)附近的該環(huán)境空氣的溫度，并且向該至少一個(gè)控制器(130)產(chǎn)生表明所感測(cè)的溫度的一個(gè)第二信號(hào)，該至少一個(gè)控制器(130)是可運(yùn)行性的以便響應(yīng)于該第二信號(hào)來改變?cè)擃A(yù)定的閾值溫度，高于該預(yù)定的閾值溫度該至少一個(gè)控制器(130)就不啟動(dòng)該第二壓縮機(jī)(70)；一個(gè)傳感器(S3),該傳感器運(yùn)行性地連接到該至少一個(gè)控制器(130)上并且被配置為感測(cè)該箱室(16)的內(nèi)部區(qū)(16c)的溫度并且向該至少一個(gè)控制器(130)產(chǎn)生表明該箱室內(nèi)部區(qū)(16c)溫度的一個(gè)第二信號(hào)，該至少一個(gè)控制器(130)是可運(yùn)行性的以便響應(yīng)于該第二信號(hào)來延遲該第二壓縮機(jī)(70)的啟動(dòng)；一對(duì)傳感器(&、S5)，該對(duì)傳感器運(yùn)行性地連接到該至少一個(gè)控制器(130)上并且被配置為對(duì)應(yīng)地感測(cè)該第一和第二制冷劑(34、36)的排放壓力并且向該至少一個(gè)控制器(130) 產(chǎn)生表明所感測(cè)的壓力的多個(gè)對(duì)應(yīng)的信號(hào)，該至少一個(gè)控制器(130)是可運(yùn)行性的以便響應(yīng)于這些信號(hào)來改變?cè)摰谝换虻诙嚎s機(jī)(50、70)中至少一個(gè)的速度；以及一個(gè)控制界面(132)，該控制界面運(yùn)行性地連接到該至少一個(gè)控制器(130)上用于在該制冷系統(tǒng)00)的多個(gè)不同預(yù)定噪聲水平的運(yùn)行模式中進(jìn)行選擇。
6.如權(quán)利要求1所述的二級(jí)復(fù)疊制冷系統(tǒng)(20)，其中，該第一和第二壓縮機(jī)(50、70) 各自是一臺(tái)可變速壓縮機(jī)，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括一個(gè)箱室(16)，該箱室具有一個(gè)內(nèi)部區(qū)(16c)以及為進(jìn)入內(nèi)部區(qū)(16c)提供通路的一個(gè)門(16b)；至少一個(gè)控制器(130)，該至少一個(gè)控制器運(yùn)行性地連接到該第一和第二壓縮機(jī)(50、 70)上用于獨(dú)立地控制它們的運(yùn)行；以及以下各項(xiàng)中至少一個(gè)一個(gè)傳感器(S9),該傳感器運(yùn)行性地連接到該至少一個(gè)控制器(130)上，并且被配置為感測(cè)該門(16b)的狀態(tài)并且向該至少一個(gè)控制器(130)產(chǎn)生一個(gè)表明所感測(cè)的狀態(tài)的信號(hào)，該至少一個(gè)控制器(130)是可運(yùn)行性的以便響應(yīng)于該信號(hào)來改變?cè)摰谝换虻诙嚎s機(jī) (50,70)中至少一個(gè)的速度；一個(gè)傳感器(S3),該傳感器運(yùn)行性地連接到該至少一個(gè)控制器(130)上并且被配置為感測(cè)該箱室(16)的內(nèi)部區(qū)(16c)的一個(gè)溫度并且向該至少一個(gè)控制器(130)產(chǎn)生一個(gè)表明該箱室內(nèi)部區(qū)(16c)溫度的信號(hào)，該至少一個(gè)控制器(130)是可運(yùn)行性的以便響應(yīng)于該信號(hào)來改變?cè)摰谝换虻诙嚎s機(jī)(50、70)中至少一個(gè)的速度；以及第一多個(gè)傳感器(S8、S1CI、S7、&)，該第一多個(gè)傳感器用于感測(cè)該第一制冷劑(34)的抽吸溫度、儲(chǔ)槽溫度、排放溫度、或者排放壓力中的一項(xiàng)或者多項(xiàng)；以及第二多個(gè)傳感器，該第二多個(gè)傳感器(S13、S12、S14、S5)用于感測(cè)該第二制冷劑(36)的抽吸溫度、儲(chǔ)槽溫度、排放溫度、或者排放壓力中的一項(xiàng)或者多項(xiàng)，該第一和第二多個(gè)傳感器(S8、S10, S7、S6、S13、S12, S14, S5)被配置為向該至少一個(gè)控制器(130)產(chǎn)生表明所感測(cè)的溫度或者壓力的多個(gè)對(duì)應(yīng)的信號(hào)，該至少一個(gè)控制器(130)是可運(yùn)行性的以便響應(yīng)于這些信號(hào)來改變?cè)摰谝换虻诙嚎s機(jī)(50、70)中至少一個(gè)的速度。
7.如權(quán)利要求6所述的二級(jí)復(fù)疊制冷系統(tǒng)(20)，其中，該傳感器(S9)被配置為在一個(gè)預(yù)定的時(shí)間段上感測(cè)該門(16b)的一個(gè)狀態(tài)并且向該至少一個(gè)控制器 (130)產(chǎn)生表明在該預(yù)定的時(shí)間段上的該門(16b)的狀態(tài)的一個(gè)信號(hào)，該至少一個(gè)控制器(130)是可運(yùn)行性的以便響應(yīng)于該信號(hào)來改變?cè)摰谝换虻诙嚎s機(jī)(50、70)中至少一個(gè)的速度。
8.如權(quán)利要求1所述的二級(jí)復(fù)疊制冷系統(tǒng)(20)，進(jìn)一步包括至少一個(gè)控制器(130)，該至少一個(gè)控制器運(yùn)行性地連接到該第一和第二壓縮機(jī)(50、 70)上用于獨(dú)立地控制它們的運(yùn)行；一個(gè)可變速風(fēng)扇(62)，該可變速風(fēng)扇引導(dǎo)空氣穿過該冷凝器(54)；以及一個(gè)傳感器(S1),該傳感器運(yùn)行性地連接到該至少一個(gè)控制器(130)上并且被配置為感測(cè)該冷凝器(54)附近的一個(gè)環(huán)境空氣的溫度，并且向該至少一個(gè)控制器(130)產(chǎn)生一個(gè)表明所感測(cè)的溫度的信號(hào)，該至少一個(gè)控制器(130)是可運(yùn)行性的以便響應(yīng)于該信號(hào)來改變?cè)擄L(fēng)扇(62)的速度。
9.如權(quán)利要求1所述的二級(jí)復(fù)疊制冷系統(tǒng)(20)，進(jìn)一步包括至少一個(gè)控制器(130)，該至少一個(gè)控制器運(yùn)行性地連接到該第一和第二壓縮機(jī)(50、 70)上以便獨(dú)立地控制它們的運(yùn)行，該至少一個(gè)控制器(130)限定了一個(gè)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行模式，該穩(wěn)態(tài)運(yùn)行模式包括該第一和第二壓縮機(jī)(50、70)的同時(shí)運(yùn)行。
10.一種運(yùn)行制冷系統(tǒng)00)的方法，該方法包括使一種第一制冷劑(34)通過該制冷系統(tǒng)00)的一個(gè)第一級(jí)04)的一個(gè)第一壓縮機(jī) (50)、一個(gè)冷凝器(M)、以及一個(gè)第一膨脹裝置(58)進(jìn)行循環(huán)；使一種第二制冷劑(36)通過該制冷系統(tǒng)00)的一個(gè)第二級(jí)06)的一個(gè)第二壓縮機(jī) (70)、一個(gè)第二膨脹裝置(74)、以及一個(gè)蒸發(fā)器(78)進(jìn)行循環(huán)； 在該第一和第二制冷劑(34、36)之間進(jìn)行熱量交換，其特征為 選擇性地改變?cè)摰谝换虻诙嚎s機(jī)(50、70)中至少一個(gè)的速度來控制該第一或第二制冷劑(34、36)中至少一個(gè)的流動(dòng)。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，進(jìn)一步包括選擇性地改變?cè)摰谝缓偷诙嚎s機(jī)(50、70)兩者的速度來對(duì)應(yīng)地控制該第一和第二制冷劑(34,36)的流動(dòng)。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，在該第一和第二制冷劑(34、36)之間交換熱量包括通過一個(gè)熱交換器G4)循環(huán)該第一和第二制冷劑(34、36)，該方法進(jìn)一步包括感測(cè)該第一制冷劑(34)在該熱交換器04)的一個(gè)出口(44b)處的一個(gè)溫度； 產(chǎn)生一個(gè)表明所感測(cè)的溫度的信號(hào)；并且響應(yīng)于該信號(hào)來改變?cè)摰诙嚎s機(jī)(70)的速度。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，進(jìn)一步包括感測(cè)該第一或第二制冷劑(34、36)的一個(gè)排放壓力； 產(chǎn)生一個(gè)表明所感測(cè)的壓力的信號(hào)；并且響應(yīng)于該信號(hào)來改變?cè)摰诙嚎s機(jī)(70)的速度。
14.如權(quán)利要求10所述的方法，進(jìn)一步包括感測(cè)該第一制冷劑(34)的一個(gè)排放溫度或者一個(gè)抽吸溫度； 產(chǎn)生一個(gè)表明所感測(cè)的溫度的信號(hào)；并且響應(yīng)于該信號(hào)來改變?cè)摰诙嚎s機(jī)(70)的速度。
15.如權(quán)利要求10所述的方法，進(jìn)一步包括提供一個(gè)箱室(16)，該箱室具有由該制冷系統(tǒng)00)冷卻的一個(gè)內(nèi)部區(qū)(16c)，該箱室 (16)具有用于進(jìn)入該箱室(16)的內(nèi)部區(qū)(16c)的一個(gè)門(16b)； 感測(cè)該門(16b)的一個(gè)狀態(tài)； 產(chǎn)生一個(gè)表明所感測(cè)的狀態(tài)的信號(hào)；并且響應(yīng)于該信號(hào)來改變?cè)摰谝换虻诙嚎s機(jī)(50、70)中至少一個(gè)的速度。
16.如權(quán)利要求10所述的方法，進(jìn)一步包括獲得一個(gè)箱室(16)，該箱室具有由該制冷系統(tǒng)00)冷卻的一個(gè)內(nèi)部區(qū)(16c)，該箱室 (16)具有用于進(jìn)入該箱室(16)的內(nèi)部區(qū)(16c)的一個(gè)門(16b)； 在一個(gè)預(yù)定時(shí)間段上感測(cè)該門(16b)的一個(gè)狀態(tài)； 產(chǎn)生表明所感測(cè)的該門(16b)在該預(yù)定時(shí)間段上的狀態(tài)的一個(gè)信號(hào)；并且響應(yīng)于該信號(hào)來改變?cè)摰谝换虻诙嚎s機(jī)(50、70)中至少一個(gè)的速度。
17.如權(quán)利要求10所述的方法，進(jìn)一步包括 感測(cè)該冷凝器(54)附近的一個(gè)環(huán)境空氣的溫度； 產(chǎn)生一個(gè)表明所感測(cè)的溫度的信號(hào)；并且響應(yīng)于該信號(hào)來改變?cè)摰谝换虻诙嚎s機(jī)(50、70)中至少一個(gè)的速度。
18.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，在該第一和第二制冷劑(34、36)之間交換熱量包括通過一個(gè)熱交換器G4)來循環(huán)該第一和第二制冷劑(34、36)，該方法進(jìn)一步包括感測(cè)該第一制冷劑(34)在該熱交換器04)的一個(gè)出口(44b)處的一個(gè)溫度； 產(chǎn)生一個(gè)表明所感測(cè)的溫度的信號(hào)；并且將所感測(cè)的溫度與一個(gè)預(yù)定的閾值溫度進(jìn)行比較，高于該預(yù)定的閾值溫度該第二壓縮機(jī)(70)就是不工作的。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，進(jìn)一步包括 感測(cè)該冷凝器(54)附近的一個(gè)環(huán)境空氣的溫度； 產(chǎn)生一個(gè)表明所感測(cè)的溫度的第二信號(hào)；以及響應(yīng)于該第二信號(hào)來改變?cè)擃A(yù)定的閾值溫度，高于該預(yù)定的閾值溫度該第二壓縮機(jī) (70)就是不工作的。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，進(jìn)一步包括獲得一個(gè)箱室(16)，該箱室具有由該制冷系統(tǒng)00)冷卻的一個(gè)內(nèi)部區(qū)(16c)； 感測(cè)該箱室(16)的內(nèi)部區(qū)(16c)的一個(gè)溫度； 產(chǎn)生一個(gè)表明所感測(cè)的溫度的第二信號(hào)；并且響應(yīng)于該第二信號(hào)延遲該第二壓縮機(jī)(70)的啟動(dòng)。
21.如權(quán)利要求10所述的方法，進(jìn)一步包括獲得一個(gè)箱室(16)，該箱室具有由該制冷系統(tǒng)00)冷卻的一個(gè)內(nèi)部區(qū)(16c)； 感測(cè)該箱室(16)的內(nèi)部區(qū)(16c)的一個(gè)溫度； 產(chǎn)生一個(gè)表明所感測(cè)的溫度的信號(hào)；以及響應(yīng)于該信號(hào)來改變?cè)摰谝换虻诙嚎s機(jī)(50、70)中至少一個(gè)的速度。
22.如權(quán)利要求10所述的方法，進(jìn)一步包括 引導(dǎo)空氣穿過該冷凝器(54)；感測(cè)該冷凝器(54)附近的該環(huán)境空氣的溫度；產(chǎn)生一個(gè)表明所感測(cè)的溫度的信號(hào)；并且響應(yīng)于該信號(hào)來改變被引導(dǎo)穿過該冷凝器(54)的空氣的速度。
23.如權(quán)利要求10所述的方法，進(jìn)一步包括 感測(cè)該第一制冷劑(34)的排放壓力；感測(cè)該第二制冷劑(36)的排放壓力； 產(chǎn)生表明所感測(cè)的壓力的多個(gè)對(duì)應(yīng)的信號(hào)；并且響應(yīng)于這些信號(hào)來改變?cè)摰谝换虻诙嚎s機(jī)(50、70)中至少一個(gè)的速度。
24.如權(quán)利要求10所述的方法，進(jìn)一步包括感測(cè)該第一制冷劑(34)的抽吸溫度、貯槽溫度、排放溫度、或排放壓力中的一個(gè)或多個(gè)；感測(cè)該第二制冷劑(36)的抽吸溫度、貯槽溫度、排放溫度、或排放壓力中的一個(gè)或多個(gè)；對(duì)應(yīng)地產(chǎn)生表明該第一和第二制冷劑(34、36)的所感測(cè)的溫度或壓力的多個(gè)對(duì)應(yīng)的信號(hào)；并且響應(yīng)于這些信號(hào)來改變?cè)摰谝换虻诙嚎s機(jī)(50、70)中至少一個(gè)的速度。
25.如權(quán)利要求10所述的方法，進(jìn)一步包括在多個(gè)不同的預(yù)定噪聲水平的運(yùn)行模式中進(jìn)行選擇；并且響應(yīng)于所選擇的模式來控制該第一或第二壓縮機(jī)(50、70)的運(yùn)行。
26.如權(quán)利要求10所述的方法，進(jìn)一步包括同時(shí)啟動(dòng)該第一和第二壓縮機(jī)(50、70)以便限定該制冷系統(tǒng)00)的一種穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。
全文摘要
在此提供了一種二級(jí)復(fù)疊制冷系統(tǒng)(20)，該二級(jí)復(fù)疊制冷系統(tǒng)具有一個(gè)第一制冷級(jí)和一個(gè)第二制冷級(jí)。該第一制冷級(jí)限定了用于循環(huán)一種第一制冷劑(34)的一個(gè)第一流體回路，并且具有一個(gè)第一壓縮機(jī)(50)、一個(gè)冷凝器(54)、以及與該第一流體回路處于流體連通的一個(gè)第一膨脹裝置(58)。該第二制冷級(jí)限定了用于循環(huán)一種第二制冷劑(36)的一個(gè)第二流體回路，其中該第二制冷級(jí)具有一個(gè)第二壓縮機(jī)(70)、一個(gè)第二膨脹裝置(74)、以及與該第二流體回路處于流體連通的一個(gè)蒸發(fā)器(78)。一個(gè)熱交換器(44)與該第一和第二流體回路處于流體連通以便在該第一和第二制冷劑(34、36)之間交換熱量。該第一或第二壓縮機(jī)(50、70)中至少一個(gè)是一臺(tái)可變速壓縮機(jī)。
文檔編號(hào)F25B7/00GK102232166SQ201080003310
公開日2011年11月2日 申請(qǐng)日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
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