一機多端型空氣調節器以及其壓縮機控制方法
2023-06-11 23:54:16
專利名稱：一機多端型空氣調節器以及其壓縮機控制方法
發明內容
本發明涉及一種一機多端型空氣調節器以及一機多端型空氣調節器的壓縮機控制方法(Multi-type air conditioner and the compressorcontrol method of it)。
背景技術：
一般來講，空氣調節器系統包括以下組成部分，即壓縮機，能夠將低溫低壓狀態的氣態製冷劑轉化成高溫高壓狀態的氣態製冷劑；冷凝器，能夠將被上述壓縮機轉化成了高溫高壓狀態的氣態製冷劑轉化成中溫高壓狀態的液態製冷劑；膨脹裝置，能夠將被上述冷凝器轉化成了中溫低壓狀態的液態製冷劑轉化成低溫低壓狀態的液態製冷劑；四通閥門，能夠根據製冷/制熱模式來改變製冷劑的流動通道。
在上述空氣調節器系統中，室內熱交換器和室外熱交換器根據製冷/制熱模式的不同，其作用也會有所不同。在制熱模式下，室內熱交換器起冷凝器的作用，室外熱交換器起蒸發器的作用；在製冷模式下，室內熱交換器起蒸發器的作用，室外熱交換器起冷凝器的作用。
此外，最近還開發出了一種採用單頻壓縮機和變頻壓縮機等2個壓縮機的空氣調節器，這種空氣調節器能夠根據制熱負荷或製冷負荷改變壓縮容量，因此可以實現最佳的制熱和製冷效率。
圖1為普通一機多端型空氣調節器的製冷劑循環系統的主要組成結構圖。
如圖1所示，一機多端型空氣調節器由具備若干個安裝在室內、能夠實現製冷/制熱功能的室內熱交換器11a、11b、11c的室內單元(unit)10和安裝在室外的室外單元1構成。上述室外單元1中裝有以下部件，即用來壓縮製冷劑的變頻壓縮機2和單頻壓縮機3；能夠使被壓縮後的製冷劑實現散熱的室外熱交換器5；安裝在上述室外熱交換器5的一側、能夠促進位冷劑散熱的冷卻扇6。
在進行制熱運轉時，沿著製冷劑的流動方向，上述室外熱交換器5的下遊處裝有主(main)電子膨脹閥12。為了能夠在製冷劑流入相應的室內熱交換器11a、11b、11c之前對製冷劑予以減壓膨脹處理，上述主電子膨脹閥12的下遊處分別裝有副(sub)電子膨脹閥13a、13b、13c。室內熱交換器a、11b、11c的各個出口上裝有第1溫度感應傳感器15a、15b、15c，它們用來檢測從上述室內熱交換器11a、11b、11c流出的製冷劑的溫度。
另外，上述單頻壓縮機3和變頻壓縮機2分別具有與室內單元1的最大製冷/制熱負荷的一半(50％)相對應的壓縮能力，在製冷劑流入室外熱交換器5之前，會在它們的出口側混合在一起。在製冷劑並流的區間裝有第2溫度感應傳感器4，這個第2溫度感應傳感器4用來檢測分別從各個壓縮機2、3流出的經過壓縮後的製冷劑的溫度。
下面看一下上述一機多端型空氣調節器的製冷過程。被上述壓縮機2、3壓縮成高溫高壓狀態的氣態製冷劑在被四通閥門(圖中未示)引向室外熱交換器5之後，在流過上述室外熱交換器5的過程中，製冷劑會冷凝，從而變成高溫高壓狀態的液態製冷劑。從上述室外熱交換器5中流出的高溫高壓的液態製冷劑流入主電子膨脹閥12之後，會流入副電子膨脹閥13a、13b、13c，然後變成低溫低壓狀態，之後再流入室內熱交換器11a、11b、11c。這些流入的製冷劑通過蒸發作用會轉化成氣態，然後被四通閥門(圖中未示)引向壓縮機2、3的入口。
流過了上述室內熱交換器11a、11b、11c的製冷劑會吸收室內空氣的熱量，從而實現蒸發，這樣的話，隨著上述製冷循環的反覆進行，空氣調節空間內的溫度就會逐漸降低。
由於如上所述的一機多端型空氣調節器可以利用一個室外機同時對若干個房間進行製冷/制熱，因此與一個室外機上只連接一臺室內機的普通空氣調節器相比，無論是從耗電、費用，還是從空間方面來講，都具有更大的優勢。
圖2為採用現有技術的一機多端型空氣調節器的壓縮機驅動電壓波形圖，圖3為採用現有技術的一機多端型空氣調節器的壓縮機控制方法的流程圖。
如圖所示，在同時使用變頻壓縮機和單頻壓縮機的一機多端型空氣調節器中，壓縮部由容量較小的兩個壓縮機，即小容量的單頻壓縮機和變頻壓縮機構成，最大負荷(100％)的50％由單頻壓縮機承擔，剩餘的50％由變頻壓縮機承擔。
如圖2所示，當加載到一機多端型空氣調節器上的負荷量較小時，可以只驅動上述變頻壓縮機，使用最小壓縮能力；當加載到一機多端型空氣調節器上的負荷量較大時，可以同時驅動上述變頻壓縮機和單頻壓縮機，使用最大壓縮能力。
另外，如果在上述單頻壓縮機驅動的過程中出現了單頻壓縮機停止運轉的條件，那麼就要把變頻壓縮機的變頻頻率變更到一定值A1Hz。在變頻壓縮機的變頻頻率發生變化之後，如果以上述一定值的頻率運行超過了一定時間T1，那麼就使單頻壓縮機停止運轉。
同時使用變頻壓縮機和單頻壓縮機的一機多端型空氣調節器所採用的工作方式是在將變頻壓縮機的變頻頻率從單頻壓縮機的停機條件變更到一定值A1Hz之後，如果以這個一定值運行超過了一定時間T1，那麼就使單頻壓縮機停止運行；特別是在低負荷條件等單頻壓縮機的入口/出口的壓力差較小的情況下，即使對變頻壓縮機的運轉影響較小，單頻壓縮機也還是會不必要地長時間運轉。因此說現有的這種工作方式會造成過度製冷/制熱，從而給使用者帶來不適。
發明內容
本發明是為了解決上述問題而設計出來的，目的在於提供一種一機多端型空氣調節器的壓縮機控制方法，這種應用在同時使用變頻壓縮機和單頻壓縮機的一機多端型空氣調節器方法不但可以防止單頻壓縮機不必要地長時間運轉，同時還可以防止一機多端型空氣調節器過度製冷/制熱，從而給使用者帶來舒適感。
本發明的一機多端型空氣調節器包括以下組成部分，即變頻壓縮機；單頻壓縮機；控制部，它不但能夠判斷上述單頻壓縮機的停機條件，還能夠判斷單頻壓縮機的入口/出口的壓力差，並且在單頻壓縮機的入口/出口壓力差小於一定值的情況下，能夠生成使單頻壓縮機停止運轉的信號。
本發明的一機多端型空氣調節器的壓縮機控制方法應用在採用單頻壓縮機和變頻壓縮機等2個壓縮機的一機多端型空氣調節器中，包括以下階段，即第1階段，這個階段的任務是判斷單頻壓縮機的停機條件；第2階段，這個階段的任務是如果上述判斷結果為滿足單頻壓縮機的停機條件，那麼就判斷單頻壓縮機的入口/出口的壓力差；第3階段，這個階段的任務是如果上述判斷結果為單頻壓縮機的入口/出口壓力差小於一定值，那麼就使單頻壓縮機停止運轉。
本發明的一機多端型空氣調節器的壓縮機控制方法應用在採用單頻壓縮機和變頻壓縮機等2個壓縮機的循環系統中，它能夠在將變頻壓縮機的變頻頻率從單頻壓縮機的停機條件改變到一定值之前，先檢測單頻壓縮機的入口/出口的壓力差，如果壓力差小於一定值，那麼就做出不會影響變頻壓縮機的動作的判斷，並且立刻使單頻壓縮機停止運轉。因此通過這種方法可以防止單頻壓縮機不必要地長時間運轉。
另外，本發明還可以防止一機多端型空氣調節器過度製冷/制熱，因此可以給使用者帶來舒適感。
圖1為普通一機多端型空氣調節器的製冷劑循環系統的主要組成結構圖；圖2為現有技術一機多端型空氣調節器的壓縮機驅動電壓波形圖；圖3為現有技術一機多端型空氣調節器的壓縮機控制方法流程圖；圖4為本發明的一機多端型空氣調節器的壓縮機驅動電壓波形圖；圖5為本發明一機多端型空氣調節器的壓縮機控制單元組成結構圖；圖6為本發明一機多端型空氣調節器的壓縮機控制方法的流程圖。
具體實施例方式
下面根據附圖對本發明的空氣調節器的壓縮機控制方法的一個理想示例予以說明。
但是，本發明的技術理念並不局限於所舉示例，對於那些能夠理解本發明的技術理念的同業人員來說，是有可能在同一技術理念範圍內提出其它的設計方案的。
圖4為採用本發明的一機多端型空氣調節器的壓縮機驅動電壓波形圖。
如圖4所示，如果在若干個室內機中選擇了某一個(或全部)並將其啟動，那麼用來計算所選室內機的總負荷量的負荷量計算部(圖中未示)就會在考慮室內溫度、期望溫度、室內機的容量等因素的基礎上，計算出總負荷量，然後將所得數據傳送給控制部(圖中未示)。接收到上述數據的控制部會向變頻壓縮機和單頻壓縮機輸送驅動電壓，以使它們具備與上述負荷量相適應的壓縮能力。
另外，上述變頻壓縮機在經過一定時間To之後，會以一定頻率AoHz驅動，然後上述單頻壓縮機開始驅動。
接下來，如果從上述控制部接收到使單頻壓縮機停止運轉的信號，那麼上述變頻壓縮機的頻率就會變成使單頻壓縮機停止運轉的頻率條件即第2基準頻率A1Hz(赫茲)，並以這個頻率繼續運轉。在變成上述基準頻率A1Hz之前，先要判斷單頻壓縮機的入口/出口的壓力差，當單頻壓縮機的入口/出口的壓力差小於一定值時，就立刻使單頻壓縮機停止運轉。
圖5為採用本發明的一機多端型空氣調節器的壓縮機控制單元組成結構圖，圖6為採用本發明的一機多端型空氣調節器的壓縮機控制方法的流程圖。
如附圖所示，本發明的一機多端型空氣調節器中包括單頻壓縮機、變頻壓縮機、室外機以及室內機。上述室外機中具備了室外風扇和控制部，上述室外機控制能夠檢測電流，並對製冷劑管的溫度和室外溫度等數據進行分析。上述室內機中具備了室內風扇和控制部，上述室內機控制部能夠對製冷劑管的溫度、室內溫度以及排風溫度等數據進行分析。
具有上述結構的空氣調節器的壓縮機控制方法應用在採用單頻壓縮機和變頻壓縮機等2個壓縮機的循環系統中，包括以下階段，即啟動(start)空氣調節器的階段200；判斷是否滿足單頻壓縮機的停機條件的階段210；如果上述判斷結果為滿足單頻壓縮機的停機條件，那麼就判斷單頻壓縮機的入口/出口的壓力差的階段220；如果上述判斷結果為上述壓力差小於一定值P1，那麼就使單頻壓縮機停止運轉的階段230。
此外還包括以下階段，這個階段的任務是即使上述壓力差大於一定值P1，但如果上述變頻壓縮機的變頻頻率變成了一定值A1，並且超過了單頻壓縮機的停機延遲時間T1，那麼也使上述單頻壓縮機停止運轉240。
由於在採用了單頻壓縮機和變頻壓縮機等2個壓縮機的循環系統中，通過上述方法可以防止單頻壓縮機不必要地長時間運轉，因此可以給使用者帶來舒適感。
權利要求
1.一機多端型空氣調節器，其特徵在於，包括變頻壓縮機；單頻壓縮機；控制部，判斷上述單頻壓縮機的停機條件，並判斷單頻壓縮機的入口/出口的壓力差，並且在單頻壓縮機的入口/出口壓力差小於一定值的情況下，能夠生成使單頻壓縮機停止運轉的信號。
2.一機多端型空氣調節器的壓縮機控制方法，其特徵在於，包括第1階段，判斷單頻壓縮機的停機條件；第2階段，如果上述判斷結果為滿足單頻壓縮機的停機條件，那麼就判斷單頻壓縮機的入口/出口的壓力差；第3階段，如果上述判斷結果為單頻壓縮機的入口/出口壓力差小於一定值，那麼就使單頻壓縮機停止運轉。
3.根據權利要求2所述的一機多端型空氣調節器的壓縮機控制方法，其特徵在於還包括即使第2階段上述壓力差大於一定值，但如果上述變頻壓縮機的變頻頻率變成了一定值，並且超過了單頻壓縮機的停機延遲時間，那麼也使上述單頻壓縮機停止運轉。
全文摘要
本發明提供一機多端型空氣調節器，包括變頻壓縮機；單頻壓縮機；控制部，不但能夠判斷上述單頻壓縮機的停機條件，還能夠判斷單頻壓縮機的入口/出口的壓力差，並且在單頻壓縮機的入口/出口壓力差小於一定值的情況下，能夠生成使單頻壓縮機停止運轉的信號。因此通過這種方法可以防止單頻壓縮機不必要地長時間運轉。另外，本發明還可以防止一機多端型空氣調節器過度製冷/制熱，因此可以給使用者帶來舒適感。
文檔編號F24F11/00GK1782572SQ20041009377
公開日2006年6月7日 申請日期2004年11月30日 優先權日2004年11月30日
發明者任成葉 申請人:樂金電子(天津)電器有限公司