[发明专利]冷却设备和控制方法

说明书

本发明涉及冷却设备及其控制方法，冷却设备包括压缩机，其中关于运行情况控制速度。

在冷却设备中，当选择作为冷却系统的部分的压缩机时，结合该冷却设备使用地的气候类型考虑运行情况极限，且因为考虑了艰难运行情况，因此为此情况选择的压缩机的容量所规定的冷却设备的能耗值可能高于需要的值。压缩机容量比所需要大的事实导致停止和启动次数的增加和循环损失的增加。为消除前述缺点，根据构成了冷却设备的寿命的大部分的正常运行情况进行压缩机选择，且在需要冷却设备在极限下运行的情况中，压缩机速度，即压缩机马达的转数因此变化。在利用了带有可变速度马达的压缩机的冷却设备中，建立了数个控制算法来帮助确定何时压缩机需要以正常速度运行且何时在更高的速度下运行。

在美国专利文献US 5673568中，描述了用于利用在空调器内的压缩机的速度样式的实施例，该空调器的速度样式包括初始升高模式、最大速度模式和最小速度模式。最大速度考虑运行停止时间期间、上次最大速度和上次最大速度的变化来选择。

在欧洲专利文献EP 0270474中，描述了其中可变速度压缩机的新运转速度根据所测量的当前环境温度和前次环境温度以及根据上次运转速度来确定的设备。

在美国专利文献US 5115968中，描述了一般地用于冷却/加热设备内的温度控制系统。温度调节装置的开启/关闭信号不仅确定了运转时间期间而且也指示了温度误差，温度误差又用于确定运行情况。

在欧洲专利文献EP 0921363中，描述了其中通过考虑可变速度压缩机的运转速度、运行时间期间和最佳运行时间期间而在停止时间期间后确定新运转速度的设备。在可变速度压缩机开始运行后，如果温度调节装置不以某一时间间隔发出信号，则压缩机启动速度增加。在启动时，启动速度根据前次最后速度和运行停止时间期间来确定。如果压缩机的运行时间期间低于作为目标的时间期间，则在运行停止时间期间后，保持新的启动速度低于前次速度，且压缩机速度可以根据从温度调节装置获得的反馈周期性增加。

本发明的目的是实现冷却设备及其控制方法，其中压缩机的速度根据运转时间期间和运行停止时间期间来确定。

结合附图图示了为获得以上所提及的本发明的目的而实现的冷却设备和控制方法，其中：

图1是冷却设备的示意性表示。

图2是压缩机、温度调节装置和速度控制单元的示意性表示。

图3是图示了在冷却设备内通过增加压缩机速度来接近目标运转时间比的图形表示。

在附图中示出的元件的标号为：

1：冷却设备

2：压缩机

3：温度调节装置

4：速度控制单元

5：变换器

冷却设备(1)包括压缩机(2)，由此进行制冷循环，用于检查冷却设备(1)内的温度且向压缩机(2)发出“开启”和“关闭”信号的温度调节装置(3)，根据运行情况计算压缩机(2)的运转速度(压缩机(2)马达的转数)的速度控制单元(4)和变换器(5)，由此通过利用从速度控制单元(4)获得的信息实现了使压缩机(2)以确定的旋转速度运行。

在冷却设备(1)中，压缩机(2)运行直至温度降低到温度调节装置(3)被设定到的特定值，且同时可以测量运转时间期间(t1)。在压缩机(2)停止后，它保持非激活，直至温度增加到温度调节装置(3)被设定到的某一值，且可以测量停止时间期间(t2)。通过使用压缩机(2)的运转时间期间和停止时间期间(t1、t2)，使用如下等式确定了运转时间比(Rt)，

Rt＝t1/(t1+t2)

在冷却设备(1)的效率方面，重要的是保持运转时间比(Rt)在某一水平。为此原因，由制造商确定了目标运转时间比(Rth)，其目的是通过降低压缩机(2)的停止-启动次数且因此降低在冷却设备(1)内的循环损失来改进运行情况，且所述的比(Rth)保存在速度控制单元(4)内。目标运转时间比(Rth)确定在70％至100％之间，优选地确定为大约75％。

在冷却设备(1)运行期间的任意时间期间内计算的目标运转时间比(Rth)和运转时间比(Rt)之间的差异定义为运转时间比偏差(e＝Rth-Rt)。

在冷却设备(1)的控制方法中，使用如下的符号，同时任意(最后)的制冷循环标识为(n)：

V(n)：为在循环(n)内测量的压缩机(2)的旋转速度

t1(n)：为在循环(n)内的压缩机(2)的运转时间期间

t2(n)：为在循环(n)内的压缩机(2)的停止时间期间