整體式空調及控制其可變運行的方法
2023-05-30 23:40:41 1
專利名稱：整體式空調及控制其可變運行的方法
技術領域：
本發明涉及一種在北美廣泛使用的整體式空調，並且特別涉及一種利用1級溫控器運行多級室外機的整體式空調。此外，本發明還涉及一種控制整體式空調的可變運行(variable operation)的方法。
背景技術：
圖1是示出了傳統1級整體式空調的基本電路終端的連接的控制電路框圖。
如圖1所示，1級整體式空調被構建為使得1級整體式空調接收來自安裝在室內的1級溫控器11的運行信號或停止信號，以運行1級室內機13和1級室外機15。
具有上述結構的1級整體式空調是作為一種家用電器而在諸如美國的北美洲廣泛使用的空調系統。根據來自1級溫控器11的ON/OFF運行信號，1級室內機13和1級室外機15被開啟/關閉，同時1級室內機13和1級室外機15的容量不變。在1級室內機13中安裝室內風扇17，通過該室內風扇17的旋轉可將空氣的流速調節為高、中和低流速。
近來，人們逐漸要求節能和更方便地進行制熱和製冷運行。因此，提出了2級溫控器，利用這種2級溫控器可以將空調的運行控制在高或低運行級。
圖2是示出了傳統2級整體式空調的基本電路終端的連接的控制電路框圖。
如圖2所示，2級整體式空調包括2級溫控器21。2級整體式空調被構建為使得1級室內機23和1級室外機25以高或低運行級運行，同時，根據來自2級溫控器21的高運行信號Y2或低運行信號Y1而改變2級室內機23和2級室外機25的容量。在2級室內機23中安裝室內風扇27，通過該室內風扇27的旋轉可將空氣的流速調節為高、中和低流速。
然而，上述傳統1級整體式空調被構建為使得1級室內機13和1級室外機15連接到1級溫控器11。從而，難以將圖2所示的2級室內機13或2級室外機15連接到1級溫控器11。換句話說，難以將多級室內機或多級室外機連接到1級溫控器11。
發明內容
因而，針對上述問題提出了本發明，本發明的目的是提供一種包括連接到容量可變的室外機的1級溫控器的整體式空調，從而實現各種應用。
本發明的另一目的是提供一種控制這種整體式空調的可變運行的方法。
根據本發明的一個方案，通過提供一種整體式空調可實現上述和其他目的，該整體式空調包括1級溫控器，其安裝於室內，用於產生空調ON/OFF信號；室內機，其被配置為基於來自1級溫控器的信號而運行；以及容量可變的室外機，其與1級溫控器和室內機連接，該容量可變的室外機具有基於前一運行狀態和當前運行狀態而改變的可變運行級。
優選地，容量可變的室外機被配置為根據來自1級溫控器的信號開啟/關閉容量可變的室外機，並且在空調的運行過程中，由安裝於容量可變的室外機中的室外機控制裝置自動地改變壓縮機或室外熱交換器的容量。
優選地，室外機控制裝置包括運行狀態存儲部件，用於存儲前一運行狀態或當前運行狀態；起動運行級確定部件，其基於運行狀態存儲部件中存儲的前一運行級來確定起動運行級，以運行容量可變的室外機；以及級改變和確定部件，其根據起動運行狀態確定部件的確定結果來確定容量可變的室外機的運行狀態並改變運行級。
優選地，壓縮機是一種容量可變的變頻式壓縮機，或者包括多個定速壓縮機。
根據本發明的另一個方案，提供了一種控制整體式空調的可變運行的方法，其包括如下步驟當從溫控器輸入容量單一的運行信號時，基於在輸入所述運行信號前運行(下面稱為「前一運行」)的室外機的運行級與所述運行級的運行時間的組合確定所述室外機的起動運行級；並且，執行所確定的運行(下面稱為「下一運行」)。
當在所述前一運行中以特定運行級運行所述室外機，並且所述室外機的運行時間超過預定時段時，以所述特定運行級執行所述下一運行。
當在所述前一運行中以特定運行級運行所述室外機，並且所述室外機的運行時間小於預定時段時，以低於所述特定運行級的運行級執行所述下一運行。
當所述前一運行與所述下一運行之間的時間間隔超過預定時段時，以最高運行級執行所述下一運行。
優選地，所述可變運行控制方法還包括如下步驟當將所述運行級分為高、中和低運行級時，根據每個運行級的運行容量加權值，將所述高運行級設為值A，將所述中運行級設為小於值A的值B，並且將所述低運行級設為小於值B的值C；以及根據累計值確定所述下一運行，其中從所述前一運行中相繼運行級中的每個運行級的加權值與每個所述運行級的運行時間的乘積換算得到該累計值。
當α＜β時，如果所述累計值小於α，則將所述下一運行級設為低運行狀態；如果所述累計值位於α和β之間，則將所述下一運行級設為中運行狀態；並且如果所述累計值大於β，則將所述下一運行級設為高運行狀態。
當起動所述下一運行後特定運行級持續超過預定時段時，所述運行級被改變為高於所述特定運行級的運行級。
優選地，所述可變運行控制方法還包括如下步驟當將所述運行級分為高、中和低運行級時，如果所述中運行級持續超過第一預定時段，則將所述運行級變為高運行級；以及如果所述低運行級持續超過小於該第一預定時段的第二預定時段，則將所述運行級變為高運行級。
根據本發明，1級溫控器可以根據環境以不同的運行級連接到容量可變的室外機。因而，本發明具有實現各種應用並提供更舒適的空調環境的效果。
通過下面的詳細描述並結合附圖，本發明的上述和其他目的、特點及其他優點將更易於理解。
圖1是示出傳統1級整體式空調的控制電路的框圖；圖2是示出傳統2級整體式空調的控制電路的框圖；圖3是示出根據本發明的級可變(variable-stage)的整體式空調的控制框圖
圖4是示出了在控制根據本發明級可變的整體式空調的可變運行的方法中，基於前一運行的條件的下一運行的變化視圖；以及圖5是示出了在控制根據本發明級可變的整體式空調的可變運行的方法中，基於運行持續時間的級的變化視圖。
具體實施例方式
現在，將參考附圖詳細說明本發明的優選實施例。
應當理解，儘管下面僅描述了本發明的最優選的實施例，但是也可以提出根據本發明的多種優選實施例的整體式空調及控制其可變運行的方法。
圖3示出根據本發明的級可變的整體式空調的控制框圖。
如圖3所示，根據本發明第一優選實施例的級可變的整體式空調包括1級溫控器51，安裝於室內；室內機53，配置為基於來自1級溫控器51的信號而運行；以及容量可變的室外機55，連接至1級溫控器51和室內機53。
1級溫控器51被配置為僅產生ON/OFF信號，利用該信號開啟/關閉空調。
室內機53可被配置為1級方式，其中室內機53僅基於來自1級溫控器51的信號運行。可選地，室內機53可被配置為2級方式，其中室內機53基於來自1級溫控器51和容量可變的室外機55的信號運行。在室內機53中安裝室內風扇54，優選地，該室內風扇54以高、中或低運行級旋轉。
根據來自1級溫控器51的信號開啟/關閉容量可變的室外機55。容量可變的室外機55被配置為使得在空調的運行過程中，安裝於容量可變的室外機55中的室外機控制裝置60自動地改變壓縮機(未示出)或室外熱交換器的容量。
具體地，室外機控制裝置60包括運行狀態存儲部件61，用於存儲前一運行狀態或當前運行狀態；起動運行狀態確定部件62，用於根據運行狀態存儲部件61中存儲的前一運行級來確定起動運行級，以運行容量可變的室外機55；以及級改變和確定部件63，用於根據起動運行狀態確定部件62的確定結果來確定容量可變的室外機55的運行狀態並改變運行級。
壓縮機可以是容量可變的變頻式壓縮機，或者其可包括多個定速壓縮機。當壓縮機包括多個定速壓縮機時，優選地，定速壓縮機的容量彼此不同，從而壓縮機可以三個級別如高、中和低級運行。
現在，將描述根據本發明控制具有上述結構的整體式空調的可變運行的方法。
圖4是示出了在控制根據本發明級可變的整體式空調的可變運行的方法中，基於前一運行的條件的下一運行的變化視圖；圖5是示出了在控制根據本發明級可變的整體式空調的可變運行的方法中，基於運行持續時間的級的變化視圖。
當從1級溫控器51將容量單一(unitary-capacity)的運行信號Y輸入到室內機53和容量可變的室外機55時，基於輸入運行信號Y之前運行的容量可變的室外機55的運行級(下面稱為「前一運行」)(該運行級還存儲於前一運行狀態存儲部件61中)以及該運行級的運行時間的組合，容量可變的室外機55的起動運行狀態確定部件62確定起動運行級，以便運行容量可變的室外機55(下面稱為「下一運行」)。
在以單一的運行級執行前一運行的情況下，以如下方式執行控制根據本發明級可變的整體式空調的可變運行的方法。
當容量可變的室外機55在前一運行中以特定運行級運行，並且容量可變的室外機55的運行時間超過預定時段時，將運行狀態存儲於運行狀態存儲部件61。當起動下一運行時，起動運行狀態確定部件62以特定運行級運行容量可變的室外機55。
當容量可變的室外機55在前一運行中以特定運行級運行，並且容量可變的室外機55的運行時間小於預定時段時，容量可變的室外機55以低於特定運行級的運行級運行。
例如，如圖4(a)所示，當前一運行以高運行級持續執行超過20分鐘時，確定製冷空間的製冷狀態需要更高的製冷容量，從而，即使在從1級溫控器51輸入運行信號Y的下一運行中，也仍以高運行級起動運行。
另一方面，如圖4(b)所示，當前一運行以高運行級持續執行少於20分鐘時，確定製冷空間的製冷狀態需要相對低的製冷容量，從而，在從1級溫控器51輸入運行信號Y的下一運行中以中運行級起動運行。
在上述描述中，前一運行以高運行級運行，但是可以根據運行時間而以與高運行級相同的方式應用中運行級或低運行級。
當前一運行與下一運行之間的時間間隔超過預定時段(例如1小時或更長)時，起動運行狀態確定部件62根據前一運行狀態存儲部件61中存儲的數據而以高運行級執行下一運行。
當在前一運行完成後下一運行執行了約1小時時，儘管前一運行以中運行級執行的時間少於預定時段(例如20分鐘)，也確定將要執行的運行是空調的初始運行，從而以高運行級運行。
另一方面，在以多個運行級相繼執行前一運行的情況下，以如下方式執行控制根據本發明級可變的整體式空調的可變運行的方法。在下面的描述中，容量可變的室外機55以常用的三種運行級如高、中和低運行級運行，但是容量可變的室外機55也可以其他級別運行。
根據容量可變的室外機55的每個運行級的運行容量加權值，將高運行級設為值A，將中運行級設為小於值A的值B，並且將低運行級設為小於值B的值C。根據累計值X確定下一運行，從前一運行中相繼運行級中的每個運行級的加權值與每個運行級的運行時間的乘積換算得到該累計值X。
根據運行容量加權值，將高運行級設為100，將中運行級設為55，並將低運行級設為35。當前一運行相繼以低運行級運行a秒，以中運行級運行b秒，並以高運行級運行c秒時，如下計算累計值XX＝35×a+55×b+100×c根據如上述表達式所計算的前一相繼運行的累計值X設置下一運行級。如表1所示，如果累計值X小於α則將下一運行級設為低運行級，如果累計值X位於α和β之間則將下一運行級設為中運行級，並且如果累計值X大於β則將下一運行級設為高運行級。
在表1中，可將α設為60000，並將β設為120000。
因而，如表1所示，當在前一運行完成後經過了1小時或更長時間起動下一運行時，不論前一運行的累計值X均以高運行級起動下一運行。另一方面，當在前一運行完成後1小時內起動下一運行時，基於每個相繼運行級的累計值X確定下一運行。
當在如上所述起動下一運行後如表2所示計算累計值並且特定運行級以該累計值持續超過預定時段時，當前運行級變為高於特定運行級的運行級。
在表2中，可將α′設為42860，並將β′設為90000。
如圖5(a)所示，當中運行級持續超過第一預定時段A(例如27分鐘或更長)時，確定需要增加室內製冷容量，從而運行級被改變為高運行級，然後執行該運行。如圖5(b)所示，當低運行級持續超過第二預定時段B(例如20分鐘或更長)時，確定需要增加室內製冷容量，從而運行級被改變為高運行級，然後執行該運行。
當然，可根據環境以不同的方式設置基於持續運行時間設置的運行級的變化。
從上述描述中明顯可知，1級溫控器可根據環境以不同的運行級連接到容量可變的室外機。因而，本發明具有實現各種應用並提供更舒適的空調環境的效果。
儘管為了說明已公開了本發明的優選實施例，但是本領域技術人員將理解，在不脫離隨附權利要求書中公開的本發明的範圍和精神下，可以進行各種修改、添加和替換。
權利要求
1.一種整體式空調，包括1級溫控器，其安裝於室內，用於產生空調ON/OFF信號；室內機，其被配置為基於來自1級溫控器的信號而運行；以及容量可變的室外機，其與1級溫控器和室內機連接，該容量可變的室外機具有基於前一運行狀態和當前運行狀態而改變的可變運行級。
2.一種控制整體式空調的可變運行的方法，包括如下步驟當從溫控器輸入容量單一的運行信號時，基於在輸入該運行信號前運行的室外機的運行級與該運行級的運行時間的組合確定室外機的起動運行級，具中在輸入該運行信號前室外機的運行稱為前一運行；以及執行所確定的運行，該運行也稱為下一運行。
3.如權利要求2所述的方法，其中，當在該前一運行中以特定運行級運行室外機，並且室外機的運行時間超過預定時段時，以該特定運行級執行下一運行。
4.如權利要求2或3所述的方法，其中，當在該前一運行中以特定運行級運行室外機，並且室外機的運行時間小於預定時段時，以低於該特定運行級的運行級執行下一運行。
5.如權利要求2所述的方法，其中，當該前一運行與該下一運行之間的時間間隔超過預定時段時，以最高運行級執行下一運行。
6.如權利要求2或5所述的方法，還包括如下步驟當將該運行級分為高、中和低運行級時，根據每個運行級的運行容量加權值，將高運行級設為值A，將中運行級設為小於值A的值B，並且將低運行級設為小於值B的值C；以及根據累計值確定下一運行，其中從前一運行中相繼運行級中的每個運行級的加權值與每個運行級的運行時間的乘積換算得到該累計值。
7.如權利要求6所述的方法，其中，當α＜β時，如果該累計值小於α，則將下一運行級設為低運行狀態；如果該累計值位於α和β之間，則將下一運行級設為中運行狀態；並且如果該累計值大於β，則將下一運行級設為高運行狀態。
8.如權利要求2所述的方法，其中，當起動該下一運行後特定運行級持續超過預定時段時，該運行級被改變為高於特定運行級的運行級。
9.一種控制整體式空調的可變運行的方法，包括如下步驟當從溫控器將容量單一的運行信號輸入到室外機，並且在起動運行後特定運行級持續超過特定時段時，將該室外機的運行級改變為高於特定運行級的運行級；以及以所改變的運行級運行該室外機。
10.如權利要求8或9所述的方法，還包括如下步驟當將該運行級分為高、中和低運行級時，如果中運行級持續超過第一預定時段，則將該運行級改變為高運行級；以及如果低運行級持續超過小於該第一預定時段的第二預定時段，則將該運行級改變為高運行級。
全文摘要
本發明提供一種整體式空調，其包括1級溫控器，其安裝於室內，用於產生空調ON/OFF信號；室內機，其被配置為基於來自1級溫控器的信號而運行；以及容量可變的室外機，其與1級溫控器和室內機連接。所述容量可變的室外機具有基於前一運行狀態和當前運行狀態而改變的可變運行級。當從1級溫控器輸入容量單一的運行信號時，基於在輸入所述運行信號前運行的室外機的運行級與所述運行級的運行時間的組合確定室外機的起動運行級，並且執行所確定的運行。根據環境，1級溫控器可連接到容量可變的室外機。因此，本發明具有實現各種應用並提供更舒適的空調環境的效果。
文檔編號F24F11/04GK1796879SQ20051004881
公開日2006年7月5日 申請日期2005年12月28日 優先權日2004年12月28日
發明者李元熙, 玄升燁, 樸正宅, 黃尹提 申請人:Lg電子株式會社