[發(fā)明專利]用于供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)系統(tǒng)的壓縮機和冷凝器組合件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080040285.1
• 申請日: 2010-06-22
• 公開（公告）號: CN102483255A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 約瑟夫·G·馬爾欽凱維奇;馬克·E·卡里埃;埃里克·J·懷爾迪
• 申請（專利權(quán)）人: 艾默生電氣公司
• 主分類號: F24F11/02
• 分類號: F24F11/02;F24F1/02;F24F5/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 杜誠;賈萌

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2009年8月10日提交的美國臨時專利申請61/232,679號、2010年5月4日提交的美國專利申請12/773,468號以及2010年5月4日提交的美國專利申請12/773,490號的優(yōu)先權(quán)，其全部公開通過引用合并于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及一種用于供暖、通風(fēng)和/或空調(diào)(“HVAC”)系統(tǒng)的壓縮機組合件和冷凝器組合件。

背景技術(shù)

本部分提供與本公開有關(guān)的背景信息，不一定是現(xiàn)有技術(shù)。

HVAC系統(tǒng)的空調(diào)部分包括許多部件。這些部件例如可以包括：用于壓縮HVAC系統(tǒng)中的制冷劑的壓縮機，以及用于通過熱交換來冷卻經(jīng)壓縮的制冷劑以使制冷劑凝結(jié)成液體的冷凝器。壓縮機和冷凝器二者都包括馬達。壓縮機使用壓縮機馬達來壓縮制冷劑，而冷凝器使用冷凝器馬達來驅(qū)動風(fēng)扇以穿過冷凝器線圈移動空氣從而增加熱交換。另外，或者替選地，系統(tǒng)可以逆向操作，作為用于提供供暖而非制冷的熱泵。

壓縮機通常將制冷劑壓縮到非常高的壓力。當(dāng)壓縮機出現(xiàn)問題時，諸如壓縮機的故障或者電力故障，則壓縮機馬達可能停止工作。如果壓縮機例如是渦旋式壓縮機或者螺桿式壓縮機，則制冷劑的高壓力可能迫使壓縮機馬達逆向旋轉(zhuǎn)，有時被稱為逆轉(zhuǎn)。

很多壓縮機采用永磁式壓縮機馬達(即具有表面磁體和/或嵌入式永磁體的馬達)。逆轉(zhuǎn)永磁式馬達變成發(fā)電機。由于制冷劑的高壓力，永磁式壓縮機馬達可以以很高的速率逆轉(zhuǎn)，因此，可以產(chǎn)生相對高的電壓。該電壓可以超過用于驅(qū)動壓縮機馬達的電壓相當(dāng)大的量。例如，產(chǎn)生的電壓的幅度在某些情況下可以是壓縮機馬達電源電壓的幅度的兩倍。這種由壓縮機馬達產(chǎn)生的高電壓可能損壞HVAC系統(tǒng)中的電氣部件。因此，通常在采用永磁式馬達的渦旋式壓縮機中使用消聲器和止回閥來抑制反向的制冷劑氣流從而抑制逆轉(zhuǎn)。此外，通常將斬波電阻器與采用永磁式馬達的渦旋式壓縮機一起使用，以生成抑制壓縮機馬達的反向旋轉(zhuǎn)(即逆轉(zhuǎn))的制動轉(zhuǎn)矩。

發(fā)明內(nèi)容

本部分提供本公開的綜述，而非本公開的整個范圍的全面公開或者本公開的所有特征。

根據(jù)本公開的一個方面，用于HVAC系統(tǒng)的組合件包括壓縮機組合件以及冷凝器組合件，其中，壓縮機組合件包括具有壓縮機馬達的壓縮機，該壓縮機馬達對逆轉(zhuǎn)敏感并且能夠在逆轉(zhuǎn)時產(chǎn)生電力，冷凝器組合件包括在操作上耦合至風(fēng)扇的冷凝器馬達。冷凝器組合件電氣耦合至壓縮機組合件，以消耗由壓縮機馬達在壓縮機馬達逆轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的電力。

根據(jù)本公開的另一方面，公開了一種操作具有壓縮機組合件和冷凝器組合件的HVAC系統(tǒng)的方法。壓縮機組合件包括具有壓縮機馬達的壓縮機，該壓縮機馬達對逆轉(zhuǎn)敏感并且能夠在逆轉(zhuǎn)時產(chǎn)生電力。冷凝器組合件包括在操作上耦合至風(fēng)扇的冷凝器馬達。冷凝器組合件電氣耦合至壓縮機組合件。該方法包括使用冷凝器馬達作為用于消耗由壓縮機馬達在壓縮機馬達逆轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的電力的電負載。

根據(jù)本公開的另一方面，用于HVAC系統(tǒng)的組合件包括：用于產(chǎn)生輸出電壓的PFC電路、在操作上耦合至風(fēng)扇的冷凝器馬達、具有耦合至PFC電路的輸入以及耦合至冷凝器馬達的輸出以用由PFC電路產(chǎn)生的輸出電壓來給冷凝器馬達供電的冷凝器逆變器、用于控制冷凝器逆變器的冷凝器控制器以及在操作上耦合至PFC電路以響應(yīng)于提供給PFC電路控制器的控制信號來控制由PFC電路產(chǎn)生的輸出電壓的PFC電路控制器。

根據(jù)本公開的另一方面，公開了一種對具有在操作上耦合至風(fēng)扇的冷凝器馬達以及用于給冷凝器馬達供電的可控母線電壓的HVAC系統(tǒng)進行操作的方法。該方法包括將可控母線電壓從第一電壓增加至第二電壓以增加冷凝器馬達的速度。

根據(jù)本文中提供的描述，適用性的另外的方面會變得明顯。本發(fā)明內(nèi)容部分中的描述和具體示例僅旨在說明的目的，而非旨在限制本公開的范圍。

附圖說明

本文中描述的附圖僅出于所選實施例的說明性目的而非所有可能的實現(xiàn)的說明性目的，并且并非旨在限制本公開的范圍。

圖1是具有直接電氣耦合至壓縮機組合件的冷凝器組合件的HVAC組合件的一個示例實施例的框圖。

圖2是具有經(jīng)由耦合電路電氣耦合至壓縮機組合件的冷凝器組合件的HVAC組合件的一個示例實施例的框圖。

圖3是具有經(jīng)由耦合電路電氣耦合在一起的單獨的冷凝器電壓母線和壓縮機電壓母線的HVAC組合件的一個示例實施例的框圖。

圖4是具有PFC電路的HVAC組合件的框圖，其中，PFC電路具有用于給冷凝器組合件供電的可控輸出電壓。