可變容量空調系統的製作方法

2023-06-15 14:35:31 2

專利名稱：可變容量空調系統的製作方法
技術領域：
本發明總體涉及溫度控制系統和方法。更具體地，本發明涉及可變容量 直流環境溫度控制系統和方法。
背景技術：
在交流電(AC)環境溫度控制系統(ETCS)不可行、不理想或不可靠 時，經常使用直流(DC)環境溫度控制系統(ETCS),也稱為空調系統， 來控制密閉環境內的溫度。例如，在沒有或者不能方便取得交流電，或當交 流電中斷必須有備份空調系統，或者比起交流空調系統更需要直流空調系統 的偏遠位置的被結構所密閉的環境裡。 一般，直流空調系統的容量適於有效 地控制較小的結構或建築所密閉的環境的溫度。例如，直流空調系統很適合 控制設備棚、便攜或可移動的結構、電子機拒和諸如蜂窩無線通信電子機拒 和電池備份盒等設備或裝置結構內的溫度。
此類較小的結構可以位於多種戶外地點，這些地點呈現影響結構內溫度 的不同嚴酷的外部環境條件。也就是，該結構可被暴露於如-30。C到55。C(-22 T到131°F )的大範圍外部溫度、變化的陽光和多種形式的降水條件下，這 些均可以影響內部環境溫度。在設備機拒的情況下，溫度控制需求可能是嚴 格的以防損壞裡面通常昂貴而不很結實的設備。因此，經常需要使用直流空 調系統來有效控制此類較小結構的密閉環境的溫度。並且很多情況下，效率， 一致性和可靠性是直流空調系統的關鍵要素。
多數情況下，直流空調系統被設計成典型的膨脹壓縮式加熱和冷卻系 統，系統包括加熱機構、壓縮機、冷凝器子系統和蒸發器子系統。通常，加 熱機構的運行由加熱機構控制器控制，壓縮機的運行由壓縮機控制器控制，冷凝器子系統的運行由冷凝器控制器控制，蒸發器子系統的運行由蒸發器控 制器控制。基於從恆溫器接收的設定點溫度信號，每個控制器使相應部件/ 子系統"接通"或"斷開"。因此，如果密閉環境的溫度上升至比設定點高 預定量，壓縮機控制器、冷凝器子系統控制器、蒸發器子系統控制器"接通" 相應部件/子系統。
當溫度進入設定點範圍內時，相應的控制器"斷開"相應部件/子系統。 類似地，如果密閉環境內的溫度下降比設定點低預定量時，加熱機構控制器 將"接通"加熱機構直到溫度上升到設定點範圍內，在此點加熱機構控制器 切斷加熱機構。此外，當相應控制器"接通"相應部件/子系統，所述部件/ 子系統全速或者全功率運行。同樣地，當相應控制器"斷開"相應部件/子系 統，所述部件/子系統不運行。從而，直流空調系統進入任務循環，密閉環境 溫度不在設定點範圍內時"接通"而一旦溫度回復到設定點範圍內時"斷開" 所述部件/子系統。
從而，典型的直流空調系統包括多個位於直流空調系統內不同位置的分 別單獨的控制器，來控制每個部件/子系統，且當部件/子系統"開"或"關" 時系統都有單一容量。

發明內容
多個實施例中提供了直流可變容量空調系統。系統包括多個溫度傳感 器，用於監測系統內多個部件、位置和氣流的溫度。系統另外包括集成控制 器板，該集成控制器板響應於來自傳感器的輸入而基本同時控制變速直流壓 縮機電機、變速冷凝器鼓風機和變速蒸發器鼓風機。通過基本同時控制變速 直流壓縮機電機、變速冷凝器鼓風機和變速蒸發器鼓風機，該系統基本同時 控制蒸發器排出氣流的溫度和容量中的至少一項。從而，系統提供了蒸發器 排出氣流的連續的溫度和容量，用於維持密閉環境內大致恆定溫度。
本發明的進一步應用領域從下面提供的詳細描述中將變得清晰。應理解 詳細描述和特定例子，儘管示出了多個優選實施例，其僅僅是為了說明的目 的而不意於限制本發明的範圍。此外，本發明的特徵、功能和優點可能在多 個實施例中單獨實現或者可在其它實施例中結合使用。


本發明從詳細描述和附圖中將被更完全地理解，其中
圖1是根據多個實施例的直流(DC)供能的可變容量空調系統(VCACS)
的框圖，該系統連接到密閉了要被可變容量空調系統熱調節的環境的結構； 圖2是圖1所示才艮據多個實施例的VCACS的示意性-說明； 圖3是根據多個實施例的VCACS的分解立體圖，示出了 VCACS的多
個部件；
圖4是圖1所示#4居多個實施例的VCACS的側一見圖，其中一側-陂移去 以示出VCACS內部的部件；
圖5是圖1所示根據多個實施例的VCACS的正^L圖，其中蒸發器鼓風 才幾蓋糹皮移去；
圖6是圖1所示根據多個實施例的VCACS的後視圖，其中背面被移去 以示出冷凝器組件的部件；
圖7是示出了圖1所示根據多個實施例的VCACS的隨溫度而變的運行 狀態圖。
在附圖的幾個視圖中，對應的附圖標記指示對應零件。
具體實施例方式
下文中對優選實施例的描述實質上僅僅是示範，決不意於限制本發明， 本發明的應用或使用。此外，優選實施例提供的優點，如下所述，實質上僅 僅是示範，而不是所有優選實施例提供相同優點或者相同程度的優點。
圖1示出了直流供能的可變容量空調系統(VCACS) 10,其連接到結 構14的壁上，結構14封閉了要被DC VCACS 10熱調節的環境18。 DC VCACS 10可使用任何合適的直流電源(未顯示)例如一塊或多塊直流電池 或整流過的交流電以任何合適額定功率運行。在多個實施例中，DCVCACS 10 ^皮設置成在大約1.25kw和2.25kw的額定功率之間運行，諸如1.75kw。
結構14可以是任何建築、棚子、拒子、盒子、便攜或可移動結構，或 者其它任何密閉了需要被DC可變容量空調系統10熱控制的環境的結構。 例如，結構14可以是電子和/或設備機拒，諸如蜂窩無線通信電子機拒或電 池備份盒，在此類地方將密閉環境18維持在預期溫度以防損壞密閉的部件 和/或系統是重要的。VCACS IO被配置成提供加熱或冷卻，以將結構14的 密閉環境18維持在大致恆定溫度。更具體地，在多個實施例中，VCACS10向由結構14密閉的環境18提供主動可變容量加熱和冷卻。此處使用的"主 動可變容量加熱和冷卻"意思是溫度控制的密閉環境18的溫度可以比結構 14的周圍外界條件高或低。在不同示例性實施例中，VCACS 10和結構14 可以包括電信站，諸如無線電信站，其中結構14是電信電子和設備機拒。
VCACS 10通常包括總體以22標記的加熱子系統、總體以26標記的冷 卻子系統及控制加熱子系統22和冷卻子系統26的功能和運行的集成控制器 板30。冷卻子系統26通常包括冷凝器組件34、蒸發器組件38及通過製冷 劑管46連接到冷凝器組件34和蒸發器組件38的直流變速壓縮機42。如此 處所述，在冷卻子系統26運行過程中系統製冷劑流經製冷劑管46,並在不 同的氣態和液態之間變化。如下所述，加熱子系統22通常包才舌至少一個加 熱機構50和蒸發器組件38的多個部件。加熱機構50可是任何合適的熱量 產生機構，諸如明線電阻加熱器、陶資電阻加熱器、輻射型加熱器、化學反 應型加熱器或其它任何加熱裝置、組件或系統。在多個實施例中，加熱才幾構 50是可變輸出正溫度係數加熱器，該可變輸出正溫度係數加熱器與變速蒸發 器鼓風機70被集成控制器板30大致同時控制。特別地，集成控制器板30 可改變加熱器的加熱量來匹配預期荷載。
現在參照圖2，冷凝器組件34通常包括冷凝器熱交換器54、變速冷凝 器鼓風機58和冷凝器空氣過濾器62。蒸發器組件38通常包括蒸發器熱交換 器66和變速蒸發器鼓風機70。冷凝器熱交換器54與在壓縮機42和蒸發器 熱交換器66之間的製冷劑管46管線連接。更具體地，冷凝器熱交換器54 在冷凝器製冷劑入口 74處連接到來自壓縮機42的製冷劑管46部上，在冷 凝器製冷劑出口 78處連接到通向蒸發器熱交換器66的製冷劑管46部分上。 高壓過熱的製冷劑蒸汽在冷凝器製冷劑入口 74處進入冷凝器熱交換器54並 流經冷凝器熱交換器54。當過熱製冷劑蒸汽流經冷凝器熱交換器54時，它 被穿過或通過冷凝器熱交換器54的冷凝器氣流82冷卻和轉化為過冷液體， 如下所述被集成控制器板30所控制。冷凝器氣流82包括從VCACS 10和結 構14的外界周圍環境進入VCACS IO的空氣。然後高壓轉化的液體製冷劑 在冷凝器製冷劑出口 78離開冷凝器熱交換器54。
高壓液體製冷劑流經標準過濾器/乾燥器86並進入熱控制膨脹閥(TXV ) 卯。TXV 90控制流經的製冷劑流動，使得高壓液體製冷劑被轉化為低壓飽 和液-氣，後者溫度比從冷凝器製冷劑出口離開的高壓液體製冷劑低得多。
ii在多個實施例中，TXV90是單獨控制的傳統型TXV。在多個其它實施例中， TXV 90是步進電機式電可變膨脹閥，其由集成控制器板30基於離開蒸發器 熱交換器66的製冷劑的檢測溫度和進入蒸發器熱交換器66的製冷劑的檢測 溫度而進行控制。
蒸發器熱交換器66與在TXV 90和壓縮機42之間的製冷劑管46管線連 接。更具體地，蒸發器熱交換器66在蒸發器製冷劑入口 94處連接到來自 TXV 90的製冷劑管46部分上，在蒸發器製冷劑出口 98處連接到通向壓縮 機42的製冷劑管46部分上。低壓製冷劑飽和液體蒸汽混合物在蒸發器製冷 劑入口 94處進入蒸發器熱交換器66並流經蒸發器熱交換器66。當製冷劑蒸 汽流經蒸發器熱交換器66時，其從穿過或通過蒸發器熱交換器66的蒸發器 氣流102吸收熱量，如集成控制器板30所控制，如下所述，製冷劑蒸汽被 轉化為低壓過熱氣態。如下進一步所述，蒸發器氣流102包括從被溫度控制 的密閉環境18進入VCACS IO的空氣。低壓過熱氣態製冷劑在蒸發器製冷 劑出口 78處離開蒸發器熱交換器66並流向壓縮機42。然後壓縮機42將低 壓過熱氣態製冷劑壓縮成高壓過熱氣態製冷劑，高壓過熱氣態製冷劑被輸入 到冷凝器熱交換器54中，並且重複上述循環。
冷凝器鼓風機58可以是適於由集成控制器板30控制，從外界周圍環境 移動可變容量空氣經過冷凝器組件34並回到外界周圍環境的任何鼓風機。 例如，冷凝器鼓風機58可以是徑流式風扇、軸流式風扇或渦輪。在多個實 施例中，冷凝器鼓風機58是變速後彎葉輪。類似地，蒸發器鼓風機70可以 是適合由集成控制器板30控制，從密閉環境18移動可變容量空氣經過蒸發 器組件38並回到密閉環境18的任何鼓風機。例如，蒸發器鼓風機70可以 是徑流式風扇、軸流式風扇或渦輪。在多個實施例中，蒸發器鼓風機70是 變速後彎葉輪。冷凝器空氣過濾器62可以是適合有效阻礙如氣載塵埃、灰 塵、樹葉、草、種籽、昆蟲等微粒物質進入冷凝器組件34的任何空氣過濾 器。
如圖2所示，並如下文中進一步詳細所述，集成控制器板30從位於 VCACS IO和結構18內的多個溫度傳感器IIO接收輸入106。此外，在多個 實施例中，集成控制器板30從位於由蒸發器組件38輸出的氣流102內的至 少一個相對溼度傳感器IIO接收至少一個輸入106,來檢測輸出到密閉環境 18的氣流102的溼度水平。在VCACS 10對密閉環境18進行冷卻的VCACS10的冷卻模式運行過程中，集成控制器板30利用來自傳感器110和112的 輸入106來大致同時控制變速冷凝器鼓風機58、變速蒸發器鼓風機70、蒸 發器壓縮機42和壓縮機加熱器108。類似地，在VCACS IO對密閉環境進 行加熱的加熱模式運行過程中，集成控制器板30利用來自傳感器110和112 的輸入106來大致同時控制變速蒸發器鼓風機70和加熱機構50。
在多個實施例中，傳感器110包括蒸發器進氣口傳感器IIOA、蒸發器 製冷劑入口傳感器IIOB、蒸發器製冷劑出口傳感器IIOC、冷凝器製冷劑出 口傳感器110D、冷凝器進氣口傳感器IIOE、壓縮機殼體溫度傳感器IIOF、 散熱片溫度傳感器IIOG和至少一個遠程溫度傳感器IIOH。為了圖2的簡潔 和清晰，傳感器110和112沒有顯示為直接連接到集成控制器板輸入106。 然而，應該理解多個傳感器IIO產生的多個溫度信號在輸入106處被集成控 制器板30接收。
蒸發器進氣口傳感器IIOA檢測從密閉環境18被吸入蒸發器組件38的 蒸發器氣流102的溫度。在多個實施例中，蒸發器進氣口傳感器IIOA是集 成控制器板30使用的用於確定密閉環境18內的溫度的主傳感器110。此外， 集成控制器板30就是利用密閉環境18的檢測溫度來大致同時控制冷卻子系 統26部件和加熱子系統22部件的運行，從而主動地大體維持密閉環境18 內的預期溫度。蒸發器製冷劑進口傳感器IIOB檢測在蒸發器製冷劑進口 94 處的系統製冷劑的溫度，並且蒸發器製冷劑出口傳感器IIOC鬥企測在蒸發器 製冷劑出口 98處的系統製冷劑的溫度。冷凝器製冷劑出口傳感器IIOD檢測 在冷凝器出口 78處的系統製冷劑的溫度。冷凝器進氣口傳感器IIOE檢測從 外界周圍環境被吸入冷凝器組件34的冷凝器氣流102的溫度。壓縮機殼體 溫度傳感器110F檢測變速直流壓縮機電機114的溫度，變速直流壓縮機電 機114由集成控制器板30控制以控制壓縮機42的運行。變速直流壓縮機電 機114使用直流電源的能量運行，並可以以較大的變化速率驅動壓縮機42 來以壓縮機的變化壓縮率移動變化速率的系統製冷劑。
在多個實施例中，壓縮機電機114是無刷無傳感器的永磁直流電機，且 壓縮才幾42是在密封(hermitically sealed)的外殼內的渦旋式壓縮機。然而， 壓縮機電機114和壓縮機42可以是適合根據集成控制器板30的命令增加制 冷劑管46內的系統製冷劑壓力的任何電機/壓縮機組合。散熱片溫度傳感器 110G檢測集成控制器板30的散熱片118的溫度。而且，除了蒸發器氣流102從密閉環境吸入蒸發器組件38的點之外，在這個點由進口傳感器11 OA檢測， 遠程溫度傳感器IIOH檢測密閉環境內其它一處或多處的溫度。在多個實施 例中，遠程溫度傳感器IIOH用於輸入密閉環境內的檢測溫度，集成控制器 板30利用此溫度來大致同時控制冷卻子系統26部件和加熱子系統22部件 的運行，從而主動地將密閉環境大體維持在所述溫度。在多個其它實施例中， 集成控制器板30利用來自蒸發器進氣口傳感器11 OA和遙感器11 OH的輸入 的組合來大致同時控制冷卻子系統26部件和加熱子系統22部件的運行，從 而主動地將密閉環境大體維持在預期溫度。
仍舊參照圖2，在多個實施例中，集成控制器板30包括直流電源總線 120、諸如微處理器等處理器122和至少一個電子存儲裝置126。處理器122 可以是適合執行集成控制器板30全部功能的任何處理器。電子存儲裝置126 可以是適合電存儲諸如數據、信息、算法和/或可由處理器122執行的軟體程 序等任何計算機可讀介質。例如，在多個實施例中，電子存儲裝置126可以 是諸如硬碟、EEPR0M、快閃記憶體、OTP存儲器等存儲器或其它任何電子數據存儲 裝置或介質。在多個其它實施例中，電子存儲裝置126可以遠離集成控制器 板30。此外，在多個實施例中，電子存儲裝置126可以可移去地連接到集成 控制器板30。例如，電子存儲裝置126可以是USB硬碟、Zip驅動盤、CDRW 驅動盤、DVDR驅動盤、閃盤(thumb drive )或任何其它可移去的電子存儲 設備。
更進一步，在多個實施例中，集成控制器板30包括輸入裝置130,諸如 鍵盤、滑鼠、輸入筆或搖杆，用於將數據和信息輸入到集成控制器板30,以 儲存到電子存儲裝置126中。更進一步，在多個實施例中，集成控制器板30 包括顯示器134，用於顯示圖像和/或文本/數字數據和其它多種形式的信息。 更進一步，在多個實施例中，集成控制器板30可以有線或無線地連接或可 連接到遠程計算機控制系統。例如，集成控制器板30可以有線或無線連接 或可連接到位於遠程的伺服器系統(未顯示)，從而數據、信息、算法、VCACS 10操作指令、軟體程序或其它數據可以傳送給和/或自集成控制器板30。
為了在冷卻模式中大致同時控制冷卻子系統26的部件的運行並且在加 熱模式中大致同時控制加熱子系統22的部件的運行，集成控制器板30進一 步包括多個VCACS部件控制器138。例如，在多個實施例中，集成控制器 板30包括控制冷凝器鼓風機58的運行的冷凝器鼓風機控制器138A、控制蒸發器鼓風機70的運行的蒸發器鼓風機控制器138B和控制變速壓縮機電機 114的運行的變速壓縮機電機控制器138C。多個控制器138中的每個都安裝 在集成控制器板30上並且可被處理器122大致同時控制。更具體地，處理 器122執行一個或多個控制軟體程序和/或算法來在冷卻模式和加熱模式中 大致同時控制多個控制器138的運行從而運行VCACS 10。例如，處理器122 接收來自溫度傳感器110和相關溼度傳感器112的輸入，然後執行一個或多 個控制算法，以基於該輸入來大致同時控制變速冷凝器鼓風機控制器138A、 變速蒸發器鼓風機控制器138B和變速直流壓縮機電機控制器138C的運行。 相應地，冷凝器鼓風機58、蒸發器鼓風機70和壓縮機電機114運行的 速度由處理器122基於多個輸入106大致同時控制，以動態控制VCACS 10 的輸出容量。也就是，VCACS IO輸出的蒸發器氣流102的溫度和/或體積被 處理器122大致同時動態控制，處理器122基於多個輸入106大致同時控制 冷凝器鼓風機58、蒸發器鼓風機70和壓縮機電機114運行的速度。因而， 提供蒸發器組件輸出的氣流102容量和溫度的連續性來維持密閉環境18內 的大體恆定溫度。更具體地，如下所述，如果密閉環境18內的溫度降至預 期冷卻設定點之下， 一個或多個控制算法的執行將VCACS 10的運行從冷卻 ^^莫式無縫地轉換到加熱^^式。類似地，如下所述，如果密閉環境18內的溫 度升至預期加熱設定點之上，單個控制算法的執行可將VCACS 10的運行從 加熱模式無縫轉換到冷卻模式。
在多個實施例中，處理器122執行單個控制算法來大致同時控制多個控 制器138的運行，從而基於傳感器IIO和112的輸入使VCACS IO運行於加 熱和冷卻糹莫式。
現在參照圖3、 4、 5和6,在多個實施例中，VCACS 10^皮構造成主骨 架支撐結構142。骨架支撐結構142通常包括冷凝器組件支撐框架146和蒸 發器組件支撐框架150,這兩者例如通過焊接、栓接等安裝到基座板154或 與基座板154整體成型。冷凝器組件34和蒸發器組件38被相應安裝到冷凝 器組件支撐146和蒸發器組件支撐150。包括變速電機114的變速壓縮機42 被安裝到在冷凝器組件34和蒸發器組件38之間的基座板154。蒸發器組件 38包括連接到蒸發器組件支撐框架150的蒸發器護罩158。在多個實施例中， 蒸發器護罩158形成為或製成為單件、無縫結構。例如，蒸發器護罩158可 以是模造、鑄造、衝壓或擠壓形成的三維單件結構，沒有需要用諸如室溫硫
15化(RTV)密封劑等密封劑進行密封的彎折或彎曲邊沿、接縫或裂縫。蒸發
器護罩158可以用任何合適的材料製作，諸如任何合適的塑料聚合物或複合
物，任何合適的強化聚氨酯或環氧樹脂或其它任何適合製作三維單件蒸發器
護罩158的材料。此外，蒸發器護罩158在VCACS 10內有效形成了帶壁的 室，其密閉了其中的其它蒸發器組件部件並且將蒸發器組件38與冷凝器34 分開。
蒸發器熱交換器66和加熱機構50被安裝在蒸發器護罩158的底部內。 蒸發器鼓風機70被安裝在蒸發器護罩158的上部內且集成控制器板被安裝 在蒸發器護罩158的中部內。在多個實施例中，蒸發器鼓風機70旋轉安裝 到蒸發器鼓風機安裝板162，安裝板162安裝到蒸發器護罩158。殼體板166 安裝在蒸發器鼓風機70、蒸發器熱交換器66、加熱機構50和集成控制器板 30之上，並連接到蒸發器護罩158和/或殼體簷(hood) 170。殼體板包括蒸 發器進氣口 174和大體形成蒸發器出氣口 178的多個柵狀或翼片狀孔洞。安 裝在蒸發器護罩158之上的殼體板166的組合形成了蒸發器通氣道182，如 圖4最佳所示。因而，集成控制器板30安裝在蒸發器通氣道182內，使得 蒸發器氣流102協助集成控制器板30上的冷卻部件，諸如驅動壓縮機電機 114的功率電子器件。
蒸發器進氣蓋組件190安裝到殼體板166，在蒸發器進氣口 174之上。 在多個實施例中，蒸發器進氣蓋組件190包括安裝到蒸發器鼓風機蓋198, 在鼓風機蓋孔洞198之上的網篩194。網篩194和孔洞198允許氣流102從 密閉環境18被蒸發器鼓風機70攜帶或吸引到蒸發器通氣道182中，如上所 述。當蒸發器鼓風機70例如在加熱模式、冷卻模式和空閒模式中運行時， 蒸發器氣流102從密閉環境18被吸引到蒸發器通氣道182中，經過蒸發器 鼓風機蓋孔洞202和蒸發器進氣口 174。當蒸發器氣流102流經蒸發器通氣 道182時，蒸發器氣流102可以被調節，如這裡所述的加熱或冷卻，並經過 蒸發器出氣口 178排出回到密閉環境18。當VCACS IO運行於空閒模式時， 蒸發器氣流102循環經過蒸發器通氣道182，如上所述，但不被加熱或冷卻。 因而，密閉環境18內的空氣被循環但不被VCACS IO調節溫度。
冷凝器組件34包括連接到冷凝器組件支撐框架146的冷凝器護罩206。 在多個實施例中，冷凝器護罩206形成為或製造為單件、無縫結構。例如， 冷凝器護罩206可以是^^造、鑄造、衝壓或擠壓形成的三維單件結構，沒有折邊或接縫。冷凝器護罩206可以用任何合適的材料製作，諸如任何合適的
塑料聚合物或複合物，任何合適的強化聚氨酯或環氧樹脂或其它任何適合制
作三維單件冷凝器護罩206的材料。冷凝器鼓風機58被安裝在冷凝器護罩 206內並且冷凝器護罩蓋210被安裝到冷凝器護罩206，在冷凝器鼓風機58 之上。在多個實施例中，冷凝器鼓風機58可旋轉地安裝到冷凝器鼓風機安 裝板214，安裝板214安裝到冷凝器護罩206。冷凝器熱交換器54被安裝到 冷凝器組件支撐框架146,在冷凝器護罩206之下。進氣口過濾器62位於冷 凝器護罩蓋210之上或之內，用於從冷凝器進氣流82過濾顆粒。
殼體簷170被安裝到冷凝器護罩206、冷凝器鼓風機、護罩蓋和過濾器 58， 210和62、以及冷凝器熱交換器54之上，並連接到殼體板166。應該理 解，儘管殼體簷170此處被描述為單件結構，殼體簷170可以被構造成一個 或多個板，例如側板、頂板和/或前板。殼體簷170包括冷凝器進氣口 222 和大體形成了冷凝器出氣口 226的多個柵狀或翼片狀孔洞。包括大體形成了 冷凝器進氣口蓋232的多個柵狀或翼片狀孔洞的冷凝器進氣口蓋230,被安 裝到殼體簷170來覆蓋冷凝器進氣口 222。當冷凝器鼓風機58如在加熱和冷 卻模式中運行時，冷凝器氣流82從外界周圍環境被吸入冷凝器護罩206。冷 凝器護罩被製成底部有開口，使得吸入的冷凝器氣流82循環經過冷凝器護 罩206並向下經過蒸發器護罩158後面的VCACS 10。然後冷凝器氣流82 流經冷凝器熱交換器54並經過冷凝器出氣口 226排出回到外界周圍環境。 從而，冷凝器氣流82循環經過VCACS IO並且環繞或經過變速壓縮機電機 114和壓縮才幾42, 乂人而冷卻變速壓縮才幾電才幾114和壓縮;〖幾42。
重新參照圖2,如果VCACS IO沒有運行過，諸如新裝的或還沒啟動過， 密閉環境18的內部溫度可能比外界周圍環境的溫度熱很多。這種情景下， 因為冷凝器熱交換器54不能和蒸發器熱交換器66從密閉環境18吸入熱量 一樣快地排出熱量到外界，製冷劑的過熱階段變得過度，所以在製冷劑管46、 冷凝器和蒸發器熱交換器54和66、壓縮機42內可建立極端壓力。為了防止 損壞VCACSIO，在多個實施例中，處理器122執行啟動算法或控制算法的 啟動子程序。啟動算法或子程序分析來自傳感器110和112的多個輸入106, 並且如果必要，降低蒸發器鼓風機70的速度，使得從蒸發器氣流102移除 熱量減少。這將允許冷凝器組件34來"追趕"，蒸發器熱交換器66吸收更 少熱量，同時冷凝器熱交換器54以最大容量排出熱量，直到製冷劑的過熱狀態被維持在預期水平。
如上所述，密閉環境18內的空氣溫度是控制器板30使用的主要輸入，
用於控制VCACS 10,也就是，用於動態控制排出到密閉環境18的蒸發器 氣流102的溫度和/或體積。在多個示例性實施例中，由處理器122執行的一 個或多個控制算法使用來自蒸發器進氣口傳感器110A的輸入106和/或來自 遙感器IIOH的輸入106來確定密閉環境18內的溫度。基於蒸發器進氣口傳 感器110A和/或遙感器IIOH的輸入106，集成控制器板30確定VCACS 10 應該處於加熱模式、冷卻模式或空閒模式。如果集成控制器板30確定需要 加熱模式，集成控制器板30開啟加熱機構50和蒸發器鼓風機70。之後加熱 機構50的加熱水平和蒸發器鼓風機70的速度被集成控制器板30同時控制， 來動態改變排出到密閉環境18的蒸發器氣流102的溫度和/或體積。
如果集成控制器板30確定需要冷卻模式，集成控制器板30開啟壓縮機 電機114、冷凝器鼓風機58和蒸發器鼓風機70。集成控制器板30隨後大致 同時控制壓縮機電機114的速度、冷凝器鼓風機58的速度和蒸發器鼓風機 70的速度，來動態改變排出到密閉環境18的蒸發器氣流102的溫度和/或體 積。如果集成控制器板30確定需要空閒模式，集成控制器板30關閉加熱機 構50或壓縮機電機114和冷凝器鼓風機58。此外，在空閒才莫式中集成控制 器板30要麼關閉蒸發器鼓風機70,要麼任由蒸發器鼓風機70運轉。如果蒸 發器鼓風機70保持運轉，集成控制器板30控制其速度來動態改變排出到密 閉環境18的蒸發器氣流102的溫度和/或體積。當VCACS 10在加熱模式、 冷卻模式和空閒模式間轉換時，排出到密閉環境18的連續蒸發器氣流102 的溫度和/或體積被改變，以將密閉環境18維持在大致預期溫度。
雖然此處描述了多個實施例，其中集成控制器板30有直接作用於或直 接控制VCACS 10，應該理解是經由處理器122執行一個或多個算法所產生 的指令，和其後通過集成控制器板實施的那些指令，直接作用於或控制 VCACS 10。
現在參照圖7，根據多個實施例，狀態圖300示出了 VCACS 10隨溫度 而變的運行。如上所述， 一旦從非運行狀態啟動VCACS 10，蒸發器鼓風機 70被啟動並且處理器122執行啟動算法或控制算法的啟動子程序。啟動算法 或控制算法的啟動子程序分析來自傳感器110和112的多個輸入106,如果 必要，調整蒸發器鼓風機70的速度直到冷凝器組件34 "趕上"，即，蒸發器熱交換器66吸收較少熱量，同時冷凝器熱交換器54以最大容量排出熱量， 直到製冷劑的過熱狀態被維持在預期水平。按照狀態圖300，啟動完成且已 經達到密閉環境的預期溫度後，VCACS 10運行的示範描述將開始，如下所 述。此外，為了示範的目的，按照狀態圖300,密閉環境18的預期溫度是 20°C (68°F)。然而，應該理解密閉環境18的預期溫度經由控制算法的編程 可以設置為任何預期溫度。此外，狀態圖300所示的多個轉折點和設定點溫 度僅僅是示例性的，並且可以由控制算法的編程而被設置成任何預期溫度。
一旦達到密閉環境18的預期設定點溫度，如20。C (68° F)，集成控制 器板30,也就是控制算法的執行，關閉壓縮機電機114、加熱裝置50、冷凝 器鼓風機58和蒸發器鼓風機70,如狀態302所示。如上所述，通過使用來 自蒸發器進氣口傳感器110A和/或遠程溫度傳感器110H的輸入106,來檢 測密閉環境18的溫度。當密閉環境18的溫度升至預期設定點之上時，集成 控制器板30啟動蒸發器鼓風機70且開始"提升"蒸發器鼓風機70的速度 直到密閉環境18的溫度達到高溫設定點，如30。C (86° F)，如狀態304所 示。在多個實施例中，在高溫設定點，蒸發器鼓風機70處於"全開"。控制 算法內考慮了滯後現象來防止VCACS 10的過震蕩。從而，集成控制器板 30允許在激活運行的冷卻模式前密閉環境18的溫度上升至比高溫設定點高 預定量，諸如5。C (41° F)，如狀態306所示。
一旦處於冷卻模式，集成控制器板30大致同時控制壓縮機電機114、冷 凝器鼓風機58和蒸發器鼓風機70,如上所述，來動態變化蒸發器輸出氣流 102的溫度和/或體積。如果VCACS IO運行有誤差，和/或VCACS 10未能 充分冷卻密閉環境18，集成控制器板30在預定溫度如50。C (122° F)啟動 高溫警報，如狀態308所示。當在冷卻模式中正常冷卻時，滯後現象允許在 使運行的冷卻模式停止前VCACS IO將密閉環境18冷卻至比高溫設定點低 預定量，如5。C (41° F)，如狀態310所示。 一旦使冷卻模式停止，壓縮機 電機114和冷凝器鼓風機58被關閉，同時蒸發器鼓風機70繼續運轉。如果 在冷卻模式停止後密閉環境18的溫度繼續下降，集成控制器板30將VCACS IO從冷卻模式無縫轉換到空閒模式。在空閒模式中，蒸發器鼓風機70的速 度被"降低"直到密閉環境18的溫度降到預期溫度設定點，此時集成控制 器板30關閉蒸發器鼓風機70,如狀態302所示。
如果密閉環境18的溫度降到諸如20°C (68。 F)等預期溫度設定點之
19下，集成控制器板30啟動蒸發器鼓風機70且開始"提升"蒸發器鼓風機70 的速度直到密閉環境18的溫度達到低溫設定點，如10。C (50° F),如狀態 314所示。在多個實施例中，在低溫設定點，蒸發器鼓風機70處於"全開"。 控制算法內考慮了滯後現象，在加熱模式開始運行前允許密閉環境18的溫 度下降至比低溫設定點低預定量，諸如5'C (41° F)。當密閉環境18的溫 度下降至比低溫設定點低預定量時，集成控制器板30將VCACS IO從空閒 模式無縫轉換到加熱模式，如狀態316所示。
一旦處於加熱模式，集成控制器板30大致同時控制加熱機構50和蒸發 器鼓風機70，如上所述，用於動態改變蒸發器輸出氣流102的溫度和/或體 積。如果VCACS IO運行有誤差，和/或VCACS IO不能充分加熱密閉環境 18,集成控制器板30在預定溫度如0°C (32° F )啟動低溫警報，如狀態308 所示。當在加熱模式中正常加熱時，滯後現象允許在使運行的加熱模式停止 前VCACS IO將密閉環境18加熱到比低溫設定點高預定量，諸如5。C (41 ° F),如狀態320所示。 一旦停止加熱模式，加熱機構50被關閉，同時蒸 發器鼓風機70繼續運轉。如果在加熱模式停止後密閉環境18的溫度繼續上 升，集成控制器板將VCACS IO無縫轉換到空閒模式。在空閒模式中，蒸發 器鼓風機70的速度被"降低"直到密閉環境18的溫度升到預期溫度設定點， 此時集成控制器板關閉蒸發器鼓風機70,如狀態302所示。
因而，集成控制器板30將VCACS IO在冷卻、加熱和空閒模式之間無 縫轉換來動態改變排出到密閉環境18的蒸發器輸出氣流102的溫度和/或體 積，從而將密閉環境18維持在大致恆定溫度。更具體地，集成控制器板30 於冷卻^t式中大致同時控制壓縮機電機114、冷凝器鼓風機58和蒸發器鼓風 機70，空閒模式中控制蒸發器鼓風機70,和加熱模式中大致同時控制加熱 機構50和蒸發器鼓風機70之間無縫轉換。
再次參照圖2，在多個實施例中，處理器122執行一個或多個系統維護 算法，該系統維護算法可以是獨立算法或一個或多個控制算法的子程序。簡 單起見，系統維護算法或子程序此處筒單稱為維護算法。維護算法監測 VCACS 10的運行健康狀況，並控制各個部件來防止損壞VCACS 10。例如， 為了避免在冷凝器組件34和/或蒸發器組件38內出現過度的系統製冷劑過 熱，維護算法通過冷凝劑進口傳感器IIOB和出口傳感器IIOC監測蒸發器冷 凝劑進口 94和蒸發器冷凝劑出口 98的溫度。蒸發器冷凝劑進口 94和出口98的溫度差被維護算法使用來估計過熱水平。如果過熱水平高於預期水平，
維護算法減慢蒸發器鼓風機70的速度和/或調節熱膨脹閥90，從而少吸收來 自密閉環境18的熱量。
在多個其它示例性實施例中，執行維護算法來監測冷凝器熱交換器54
的"浮動溫度"。使用"浮動溫度，，來保證進入冷凝器熱交換器54的系統制 冷劑的壓力不高於預期水平。為了確定"浮動溫度"，維護算法通過傳感器 110E和IIOD監測被帶進冷凝器熱交換器54的冷凝器氣流82和冷凝器製冷 劑出口 78的溫度。蒸發器氣流82進口和冷凝器製冷劑出口 78的溫差:f皮維 護算法使用來估計"浮動溫度"。如果"浮動溫度"在預期水平之上，維護 算法降低冷凝器鼓風機58的速度來將進入冷凝器熱交換器54的系統製冷劑 的壓力大體維持在預期水平。
在多種其它示例性實施例中，執行維護算法來監測壓縮機電機114的轉 子的狀態評估。為了確定轉子的狀態評估，維護算法通過傳感器110B和110D 監測蒸發器製冷劑進口 94和冷凝器製冷劑出口 78的溫度。蒸發器製冷劑進 口 94和冷凝器製冷劑出口 78的溫差被維護算法用於確定狀態評估，其可指 示作用在壓縮機42上的壓差。基於狀態評估，維護算法可調整壓縮機電機 轉子和壓縮機電機定子之間的位置關係，例如滯後或超前關係，來維持壓縮 機42的最佳功能。
在多個其它實施例中，執行維護算法來監測可能有害於VCACS 10的 VCACS IO外界周圍環境條件。例如，維護算法通過傳感器IIOE監測冷凝 器進氣流82的溫度。高於預定溫度的冷凝器進氣流82溫度可能指示了危險 的外界周圍環境，例如VCACS IIO附近的火災。這種情況下，維護算法可 命令VCACS 110的所有部件，例如壓縮機電機114、冷凝器鼓風機58和蒸 發器鼓風機70關閉以防止將諸如火焰等危險因素引入VCACS 10。
在多個其它實施例中，執行維護算法來監測壓縮機42和/或壓縮機電機 114的溫度來防止壓縮才幾42和/或壓縮才幾電才幾114過熱。為了確定壓縮才幾42 和/或壓縮機電機114的溫度，維護算法監測來自壓縮機殼體溫度傳感器110F 的輸入106。如果壓縮機殼體的溫度高於預定閾值，維護算法將提高冷凝器 鼓風機58的速度來冷卻壓縮才幾42和/或壓縮才幾電才幾114。
在多個其它實施例中，執行維護算法來監測集成控制器板30的功率電 子部分的溫度，如驅動壓縮機電機114的功率電子器件。為了防止功率電子部分過熱，維護算法通過傳感器110G監測散熱片118的溫度。如果散熱片 118的溫度超過預定閾值，維護算法將發出命令，提高蒸發器鼓風機70的速 度和/或發出命令，將壓縮機電機114減速或完全關閉。
在多個其它實施例中，執行維護算法通過相對溼度傳感器112來監測由 蒸發器組件38排出到密閉環境18的氣流102的溼度。排出氣流102的4企測 相對溼度高於預定閾值，如100%，指示了在蒸發器熱交換器66的水冷凝。 為了防止冷凝水被吹到密閉環境18，如果排出氣流102的相對溼度被^r測為 高於預定閾值，維護算法將降低蒸發器鼓風機70的速度。
在多個其它實施例中，處理器122執行集成加權累加器誤差檢測算法來 檢測故障傳感器110和/或112。集成加權累加器誤差檢測算法可以是獨立算 法或一個或多個控制算法的子程序。集成加權累加器誤差;f企測算法確定傳感 器110和/或112中的任何一個是否處於預定正常運行範圍之夕卜。每次某個特 定傳感器IIO或112提供了錯誤的讀數，諸如正常運行範圍外的讀書，累加 器進行遞加，以確定該特定傳感器IIO或112的錯誤總數。該總數指示傳感 器110或112故障的時間長度。累加器內的總數越大，特定傳感器110或112 運行於其正常運行區域之外越長。在多個實施例中，如果在特定傳感器110 或112的錯誤讀數之間經過了預定時間段，集成加權累加器誤差檢測算法將 給累加器歸零。或者，在多個其它實施例中，對於特定傳感器IIO或112提 供的每個有效輸入，集成加權累加器誤差檢測算法減少累加器。當累加器的 總和超過預定值，集成加權累加器誤差檢測算法啟動警報，例如點亮集成控 制器板30上的LED,指示特定傳感器110或112需要進行修理或更換。
在多個實施例中，集成控制器板30包括多個狀態燈236,如二極體(圖 5所示)，其可用來指示如集成加權累加器誤差檢測算法所確定的錯誤傳感器 110和/或112。更具體地，在多個實施例中，基於每個傳感器IIO和112的 歷史狀況數據，集成加權累加器誤差檢測算法點亮某些狀態燈。例如，如果 集成加權累加器誤差檢測算法檢測到特定傳感器IIO或112從來沒有錯誤讀 數，則對應於特定傳感器IIO或112的綠色狀態燈236被點亮，同時對應的 紅色狀態燈236不被點亮。然而，如果集成加權累加器誤差檢測算法檢測到 特定傳感器IIO或112提供了一個或多個錯誤讀數，但是隨後正常工作，集 成加權累加器誤差檢測算法可點亮對應的紅色和綠色狀態燈236。最後，特 定傳感器110或112的累加器的總和超過了預定值，集成加權累加器誤差檢測算法只點亮對應的紅色狀態燈236。
在另外的其它實施例中，自診斷算法儲存在集成控制器板30上並在 VCACS被安裝於現場之前由處理器122執行。在自診斷算法執行的過程中， 集成控制器板30與可拆卸地連接到集成控制器板30的外圍設備(未顯示) 通信。 一旦執行自診斷算法，集成控制器板30指令外圍設備返回模擬不同 傳感器110和112讀數的多個信號，該讀數指示密閉環境的多個模擬溫度和 /或VCACS 10的運行條件。響應於模擬傳感器讀數，自診斷算法模擬冷卻、 閒置和加熱部件控制命令，來模擬加熱子系統22和冷卻子系統26的運行， 如上所述。然後自診斷算法判定加熱子系統22和冷卻子系統26的多個部件， 諸如壓縮機電機114、冷凝器鼓風機58、蒸發器鼓風機70和加熱機構50， 對命令正確響應。此外，在多個實施例中，自診斷算法測試系統控制算法來 判定系統控制算法的整體性。
在另外的其它實施例中，VCACS 10另外包括裝填軟體狗(charging dongle ) 240 (圖5所示)，其可移除地連接到集成控制器板30。裝填軟體狗 240包括裝填模式軟體程序或算法， 一旦裝填軟體狗240連接到集成控制器 板30,這些程序或算法可被處理器122讀入。裝填模式算法使VCACS 10 處於壓縮機裝填模式。更具體地，裝填軟體狗240，也就是充電模式算法， 暫時禁用VCACS IO各部件，如冷凝器鼓風機58和蒸發器鼓風機70，同時 可控制地命令壓縮機電機114運轉，這是在系統製冷劑重裝的過程中必須的。 從而，如果VCACS IO需要重新裝填系統製冷劑，可實現重新裝填系統製冷 劑而無需在控制算法裡改變溫度設定點以使壓縮機電機114運行。
本領域技術人員現在可以從前面的描述裡意識到本發明的寬泛示教可 以實現為多種形式。因而，儘管針對其中的特定例子描述了本發明，不能如 此限制其實際保護範圍，因為一旦本領域技術人員學習了附圖、說明書和附 屬權利要求，其它改動將對他們變得明顯。
權利要求
1. 一種直流(DC)供能的可變容量空調系統，所述系統包括集成控制器板，該集成控制器板配置成響應於來自所述系統內的多個溫度傳感器的輸入而基本同時控制變速直流壓縮機電機、變速冷凝器鼓風機和變速蒸發器鼓風機，以基本同時控制所述系統的蒸發器排出氣流的溫度和體積中的至少一項。
2. 根據權利要求1所述的系統，其中所述集成控制器板包括由所述集 成控制器板的處理器控制的壓縮機電機控制器、冷凝器鼓風機控制器和蒸發 器鼓風機控制器。
3. 根據權利要求1所述的系統，其中所述集成控制器板配置成執行運 行控制算法，以基本同時控制所述變速直流壓縮機電機、所述變速冷凝器鼓 風機和所述變速蒸發器鼓風機。
4. 根據權利要求1所述的系統，其中所述變速冷凝器鼓風機和所述變 速蒸發器鼓風機中的至少 一個包括後彎葉輪。
5. 根據權利要求1所述的系統，其中所述集成控制器板位於蒸發器氣 流的^各徑上。
6. 根據權利要求1所述的系統，其中所述變速直流壓縮機電機包括變 速無刷直;荒電才幾。
7. 根據權利要求6所述的系統，其中所述變速無刷直流電機包括無傳 感器的變速無刷直流電機。
8. 根據權利要求1所述的系統，其中所述系統還包括位於要被所述系 統進行空氣調節的密閉環境內的至少一個相對溼度傳感器。
9. 根據權利要求1所述的系統，其中所述多個溫度傳感器包括蒸發器 進氣流傳感器、蒸發器製冷劑入口傳感器、蒸發器製冷劑出口傳感器、冷凝 器製冷劑出口傳感器和冷凝器進氣流傳感器。
10. 根據權利要求9所述的系統，其中所述多個溫度傳感器還包括位於要被所述系統進行空氣調節的密閉環境內的壓縮機殼體傳感器、控制器板散 熱片傳感器和至少一個遙感器中的至少一個。
11. 根據權利要求1所述的系統，其中所述系統還包括至少一個可變輸 出正溫度係數加熱器，其與所述變速蒸發器鼓風機被所述控制器板基本同時 控制。
12. 根據權利要求1所述的系統，其中所述系統還包括可拆卸地連接到 所述集成控制器板的裝填模式裝置，用於將所述系統置於裝填模式。
13. 根據權利要求1所述的系統，其中所述系統還包括步進電機型電可 變膨脹閥，該電可變膨脹閥由所述集成控制器板基於離開所述系統的蒸發器 熱交換器的系統製冷劑的檢測溫度和進入所述蒸發器熱交換器的所述系統 製冷劑的檢測溫度而進行控制。
14. 一種控制密閉環境內溫度的方法，所述方法利用集成控制器板來基 本同時控制直流(DC)供能的可變容量空調系統的蒸發器排出氣流的溫度 和體積中的至少一項，所述集成控制器板使用來自所述系統內的多個傳感器 的多個溫度輸入，以基本同時控制變速直流壓縮機電機、變速冷凝器鼓風機 和變速蒸發器鼓風機，從而提供連續的蒸發器排出氣流容量，用於維持所述 密閉環境內的基本恆定的溫度。
15. 根據權利要求14所述的方法，其中基本同時控制所述蒸發器排出 氣流的溫度和體積中的至少一項包括響應於傳感器輸入而改變蒸發器排出 氣流的溫度和體積中的至少一項。
16. 根據權利要求14所述的方法，其中監測輸入包括將位於要被所述 空調系統進行空氣調節的密閉環境內的蒸發器進氣流、蒸發器製冷劑進口 、 蒸發器製冷劑出口、冷凝器製冷劑出口、冷凝器進氣流、控制器板散熱片、 壓縮機殼體和至少一個遠程位置的溫度讀數作為輸入接收到所述集成控制 器板。
17. 根據權利要求14所述的方法，其中基本同時控制所述蒸發器排出氣流的溫度和體積中的至少 一項包括在所述密閉環境內的溫度超出預期溫 度設定點範圍時控制所述變速直流壓縮機電機、所述變速冷凝器鼓風機和所 述變速蒸發器鼓風機中的至少一個的運行。
18. 根據權利要求17所述的方法，其中所述設定點範圍是可進行編程 以臨時 支變。
19. 根據權利要求14所述的方法，其中基本同時控制所述蒸發器排出 氣流的溫度和體積中的至少一項包括基於傳感器輸入控制所述變速直流壓 縮機電機、所述變速蒸發器鼓風機和至少一個可變輸出正溫度係數加熱器的 運行。
20. 根據權利要求14所述的方法，其中基本同時控制所述蒸發器排出 氣流的溫度和體積中的至少一項包括基於蒸發器製冷劑進口和蒸發器製冷劑進口之間的溫度差來確定蒸發 器製冷劑出口處的系統製冷劑的過熱狀態；和通過控制所述空調系統的所述變速蒸發器鼓風機和所述熱膨脹閥中的 至少一個來控制過熱狀態。
21. 根據權利要求20所述的方法，其中所述熱膨脹閥包括步進電機型 電可變膨脹閥，且控制所述熱膨脹閥的運行包括使用所述集成控制器板，以 基於離開所述空調系統的蒸發器熱交換器的所述系統製冷劑的檢測溫度和 進入所述蒸發器熱交換器的所述系統製冷劑的檢測溫度來控制步進電機型 電可變膨脹閥。
22. 根據權利要求14所述的方法，其中基本同時控制所述蒸發器排出氣流的溫度和體積中的至少一項包括基於冷凝器進氣流和冷凝器製冷劑出 口的溫度之間溫度差來控制所述變速冷凝器風扇的運行，以產生預期浮動溫度。
23. 根據權利要求14所述的方法，其中基本同時控制所述蒸發器排出 氣流的溫度和體積中的至少一項包括基於蒸發器製冷劑進口和冷凝器製冷劑出口之間的溫度差來更新壓縮 機轉子的狀態評估；基於更新後的狀態評估來控制所述變速直流壓縮機電機的運行。
24. 根據權利要求14所述的方法，其中基本同時控制所述蒸發器排出 氣流的溫度和體積中的至少一項包括監測冷凝器進氣流的溫度，以確定可能有害於所述空調系統的空調單元 外部環境條件；如果所述外部環境條件被確定為有害，則關閉所述空調系統。
25. 根據權利要求14所述的方法，其中基本同時控制所述蒸發器排出 氣流的溫度和體積中的至少一項包括基於壓縮機殼體溫度來控制所述變速 冷凝器鼓風機的運行以防壓縮機過熱。
26. 根據權利要求14所述的方法，其中基本同時控制所述蒸發器排出 氣流的溫度和體積中的至少一項包括監測所述集成控制器板的散熱片的溫度以確定；和基於所述散熱片的溫度，控制所述變速蒸發器鼓風機和所述變速直流壓 縮機電機中的至少一個的運行，以防止所述集成控制器板的功率電子部分過 熱。
27. 根據權利要求14所述的方法，其中基本同時控制所述蒸發器排出 氣流的溫度和體積中的至少一項包括通過所述集成控制器板的處理器來執行運行控制算法，來基本同時控制所述變速直流壓縮機電機、所述變速冷凝 器鼓風機和所述變速蒸發器鼓風機。
28. 根據權利要求14所述的方法，其中所述方法還包括通過所述集成 控制器板的處理器來執行自抬^莫式算法，來測試所述可變容量空調系統的功 能性。
29. —種電信站，包括連接到對要被直流供能的可變容量空調系統進行熱調節的環境進行密 閉的結構的直流(DC)供能可變容量空調系統，所述系統包括 多個溫度傳感器； 變速直流壓縮才幾電才幾； 變速冷凝器鼓風機； 變速蒸發器鼓風機；和集成控制器板，其配置成響應於來自所述溫度傳感器的輸入來基本 同時控制所述變速直流壓縮機電機、所述變速冷凝器鼓風機和所述變速 蒸發器鼓風機的，以基本同時控制所述系統的排出到密閉環境的蒸發器 排出氣流的溫度和體積中的至少 一項。
30. 根據權利要求29所述的電信站，其中所述集成控制器板配置成執 行運行控制算法，以基本同時控制壓縮機電機控制器、冷凝器鼓風機控制器 和蒸發器鼓風機控制器，以基本同時控制所述變速直流壓縮機電機、所述變 速冷凝器鼓風機和所述變速蒸發器鼓風機。
31. 根據權利要求29所述的電信站，其中所述變速直流壓縮機電機包 括無傳感器的變速無刷直流電機。
32. 根據權利要求29所述的電信站，其中所述多個溫度傳感器包括蒸 發器進氣流傳感器、蒸發器製冷劑入口傳感器、蒸發器製冷劑出口傳感器、 冷凝器製冷劑出口傳感器和冷凝器進氣流傳感器。
33. 根據權利要求29所述的電信站，其中所述系統還包括至少一個可 變輸出正溫度係數加熱器，其與所述變速蒸發器鼓風機被所述控制器板基本 同時控制。
34. 根據權利要求29所述的電信站，其中所述系統還包括可拆卸地連 接到所述集成控制器板的裝填模式裝置，用於將所述系統置於裝填模式。
35. —種直流(DC)供能的可變容量空調系統，所述系統包括 變速直流壓縮糹幾；和控制板，其配置成在所述可變容量空調系統的運行過程中以變化的速度 操作所述變速直流壓縮機。
36. 根據權利要求35所述的系統，其中所述變速直流壓縮機包括無傳 感器的變速無刷直流電機。
全文摘要
提供了直流(DC)供能的可變容量空調系統。該系統包括多個溫度傳感器，用於監測系統內多個部件、位置和氣流的溫度。該系統另外包括集成控制器板，該集成控制器板響應於來自傳感器的輸入而基本同時控制變速直流壓縮機電機、變速冷凝器鼓風機和變速蒸發器鼓風機。通過基本同時控制變速直流壓縮機電機、變速冷凝器鼓風機和變速蒸發器鼓風機，系統基本同時控制蒸發器排出氣流的溫度和體積中的至少一項。因而，系統提供了蒸發器排出氣流的連續的溫度和容量以維持密閉環境內的大致恆定的溫度。
文檔編號F25B1/00GK101454621SQ200780019564
公開日2009年6月10日 申請日期2007年3月29日 優先權日2006年4月4日
發明者布賴恩·D·西蒙斯 申請人:艾默生網絡能源動力系統北美公司