空氣調節器以及用於控制其運轉的方法
2023-05-07 05:31:41
專利名稱：空氣調節器以及用於控制其運轉的方法
技術領域：
本發明涉及一種空氣調節器，以及尤其涉及一種空氣調節器和用於控制其運轉的方法。
背景技術：
通常，單元式空氣調節器使用中心製冷和加熱系統，其中利用設在工廠、辦公室、賓館、住宅或類似地方的一加熱和冷卻設備，冷空氣和熱空氣在一處產生，並通過設在建築物中牆壁或類似處的一管道被供給到被冷卻或加熱的區域。
在單元式空氣調節器系統中，為了通過區分需要製冷或加熱的區域和不需要的區域，將冷或暖空氣分別供給到獨立的區域，通常在管道中間安裝區域控制器，或根據被製冷或加熱的區域數量分別安裝多個製冷或加熱設備。
圖1和2是示意圖和框圖，其示出根據現有技術的空氣調節器的一實施例。
如圖1和2所示，根據現有技術的空氣調節器包括一室外單元1，固定安裝在建築物(圖1的兩層建築)外部；一室內熱交換器2A，其藉助製冷管與室外單元中的室外熱交換器1B連接並固定安裝於地下室或輔助建築；一供給管道3和一回程管道4，其分別連接室內單元2的供給口和回程口並分別安裝於建築每一層的牆壁；以及一區域控制器5A-5D，其安裝於供給管道3和回程管道4的中間，用於控制各個區域空氣的供給和返回。
室外單元1包括至少一個安裝於室外單元外殼內部的壓縮機1A，其用於壓縮製冷氣體；通過一製冷管與壓縮機1A連接的一室外熱交換器1B，用於冷凝製冷氣體(在製冷運轉中)或吸收潛熱(在加熱運轉中)；與室外熱交換器1B連接的一膨脹器1C，用於降低製冷氣體的壓力並使製冷氣體膨脹；和一室外風扇(未示出)，其用於給室外熱交換器1B提供環境空氣以改善室外熱交換器1B的熱交換性能。
室內單元2包括與膨脹器1C的另一端連接的一室內熱交換器2A，所述膨脹器1C連接至室外熱交換器1B的一端；和位於室內熱交換器2A下面的一供給風扇(未示出)，其用於將冷和暖空氣引到供給管道3。一大致「U」形的空氣通道形成於室內單元2的外殼中以便室內單元中的室內熱交換器2A和供給風扇(未示出)接收所述空氣。供給管道3與室內單元外殼的空氣通道供給側相連，並且回程管道4與室內單元外殼的其回程側相連。
如上所述，與室內單元2的供給口連接的供給管道3和連接回程口的回程管道4分別安裝在冷或暖空氣供給或排出的相應區域(Z1，Z2)。用於將冷或暖空氣供給到相應區域(Z1，Z2)的排放口3A形成於供給管道3處，以及用於將相應區域(Z1，Z2)的室內空氣吸入以使室內空氣循環的吸口4A形成於回程管道4處。
區域控制器5是一種用於有選擇地將冷或暖空氣供給到各個相應區域(Z1，Z2)的閥5A-5D，其中所述閥安裝在處於相應區域(Z1，Z2)的供給管道3的中間和回程管道4的中間。所述區域控制器通過與控制單元(未示出)連接自動地接通/斷開，或手動地接通/斷開，所述控制單元檢測相應區域(Z1，Z2)的溫度、溼度或類似物並且將檢測值與預定值比較。
根據現有技術具有該結構的空氣調節器的運轉現在將進行說明。
在雙層建築的情況中，如果從各個區域(Z1，Z2)檢測的負荷大小大於預定值，冷或暖空氣通過各個區域的供給管道3供給到各個區域。相反，如果僅一個相應區域(Z1，Z2)的負荷大小大於預定值，冷或暖空氣通過相應區域的供給管道3僅供給到所述的一個區域。
例如，當使用熱泵型製冷迴路的空氣調節器在製冷運轉中時，室外單元1的壓縮機1A被驅動以壓縮製冷氣體，所述被壓縮的製冷氣體在室外單元1的室外熱交換器1B中冷凝並穿過膨脹器1C。其後，當其穿過室內單元2的室內熱交換器2A時，已經穿過膨脹器1C的製冷氣體與通過回程管道4吸入空氣通道的空氣進行熱交換，由此將被吸入的空氣變成冷空氣。所述冷空氣藉助一供給風扇(未示出)通過供給口進入供給管道3。在此時，如果所述區域(Z1，Z2)的所有負荷大小大於預定值，各個區域控制器5A-5D由控制單元自動接通或由用戶操作手動接通。由此，所述冷空氣進入供給通道3，並通過形成於供給管道處的排放口3A排出，由此使各個單元變冷。
相反，當使用熱泵型製冷迴路的空氣調節器處於製冷運轉時，如果僅在所述區域(Z1和Z2)的一個中負荷大小大於預定值，僅是負荷大小大於預定值的一個區域的區域控制器自動或手動地打開。由此，冷空氣進入負荷大小大於預定值的那個區域的供給管道3，並且通過形成於供給管道處的排放口3A排出，由此使負荷大小大於預定值的區域變冷。
期間，在加熱運轉中，空氣調節器以與製冷運轉相同的方式工作，但是製冷循環以根據熱泵型製冷迴路的相反規則進行。
在此，在根據現有技術的空氣調節器中，室外單元和室內單元僅以用戶期望的設定溫度和由位於室內的一恆溫器檢測的室內溫度值為基礎進行控制。即，藉助僅在設定溫度和室內溫度值的基礎上計算的信息，室內單元和室外單元進行最低限運轉或最高限運轉。因此，根據現有技術的空氣調節器僅具有兩個壓縮功率，即，在最低限運轉中的壓縮功率和在最高限運轉中的壓縮功率。在此，兩個壓縮機具有不同壓縮功率，最低限運轉指僅由兩個壓縮機中具有小功率的一個壓縮機進行的運轉，最高限運轉指由兩個壓縮機二者進行的運轉。
然而，根據現有技術的空氣調節器具有以下問題。
現有的空器調節器僅以由恆溫器檢測的值為基礎控制室外單元和室內單元，以及控制壓縮機以便壓縮機根據最低限運轉模式或最高限運轉模式輸出一壓縮功率。換句話說，引入室內熱交換器的空氣溫度和室外溫度是不考慮的。因此，室內單元和室外單元不能被控制並以最優狀態運轉，以及提供以相對退化的負荷相應性能。
發明內容
因此，本發明的一個目的是提供一種空氣調節器荷用於控制其運轉的方法，該方法通過不僅以室內溫度而且以吸入室內熱交換器的空氣溫度以及室外溫度為基礎控制室外單元和室內單元，能夠以一種最佳的狀態控制和操作室外單元和室內單元。
本發明的另一個目的是提供一種空氣調節器和用於控制其運轉的方法，該方法通過允許壓縮機根據三種類型的運轉模式輸出壓縮功率，能夠改善負荷相應性能。
為了實現這些和其它優點並根據本發明的目的，如在此實施和概括性描述的，提供有一種空氣調節器，其包括一個恆溫器；一個第一溫度檢測裝置，其用於檢測吸入室內熱交換器的空氣溫度；一個第二溫度檢測裝置，用於檢測室外溫度；一個控制裝置，其根據恆溫器檢測的室內溫度、由第一檢測裝置檢測的空氣溫度和由第二檢測裝置檢測的室外溫度，產生一個信號以控制室內風扇的運轉；以及一個室內風扇，其根據由所述控制裝置產生的信號旋轉。
為實現這些和其它優點並根據本發明的目的，如在此實施和概括性描述的，提供有一種方法，其用於控制空氣調節器的運轉，所述方法包括檢測吸入室內熱交換器的空氣溫度、室外溫度和室內溫度；分析所述空氣溫度、室內溫度和室外單元中的室外溫度；以及根據分析結果控制室內風扇的運轉。
在與附圖結合時，本發明的前述和其它目的、特徵、方面以及優點將由於本發明的下列詳細說明變得更加清楚。
本發明的實施方案並且和說明書一起用於解釋本發明的原理，所述附圖被包括以提供本發明的進一步理解以及併入和組成本說明書的一部分。
在附圖中圖1是示出根據現有技術的空氣調節器的示意圖；圖2是示出根據本發明的空氣調節器系統的框圖；圖3是示出根據本發明的空氣調節器結構的框圖；圖4是示出根據本發明用於控制空氣調節器的方法流程圖，以及圖5是示出一表格的視圖，所述表格用於解釋根據本發明的室內風扇、室外風扇和壓縮機運轉情況。
具體實施例方式
現在將詳細地說明本發明的優選實施方案，其實施例在附圖中圖解。
一種空氣調節器和一種用於控制其運轉的方法的優選實施方案現在將參照圖3至5進行說明，所述方法能夠以最佳狀態控制和操作室內單元和室外單元並改善空氣調節器的負荷響應性能，通過不僅根據室內溫度而且根據吸入室內熱交換器的空氣溫度和室外溫度控制室內風扇和室外風扇，以及通過允許具有不同功率的壓縮機按照三種模式輸出壓縮機功率。
圖3是示出根據本發明的空氣調節器結構的框圖。
如圖所示，根據本發明的空氣調節器包括恆溫器31；用於檢測吸入室內熱交換器空氣溫度的第一溫度檢測裝置32；用於檢測室外溫度的第二溫度檢測裝置34；控制裝置33；基於由恆溫器檢測的室內溫度、由第一溫度檢測裝置檢測的空氣溫度和由第二檢測裝置檢測的室外溫度，產生控制室外風扇運轉的信號；以及根據所述控制裝置產生的信號旋轉的室內風扇35。
用於控制根據本發明具有該結構的空氣調節器運轉的方法現在將參照圖4和5進行詳細地說明。
圖4是流程圖，其示出用於控制根據本發明的空氣調節器運轉的方法。
如圖所示，用於控制根據本發明的空氣調節器運轉的方法包括檢測吸入室內熱交換器的空氣溫度、室外溫度和室內溫度(S1)；分析所述空氣溫度、室內溫度和室外單元中的室外溫度(S2)；和以分析結果為基礎控制室內風扇的運轉(S3)。
現在將對用於控制根據本發明的空氣調節器運轉的方法進行詳細的說明。
首先，恆溫器31安裝在室內，並且檢測由用戶設定的預期溫度、室內空氣溫度或類似物。然後以檢測的溫度值為基礎，所述恆溫器給控制裝置33提供指示膨脹器閥打開程度的信息，從室外單元向室內單元提供的製冷劑穿過所述膨脹器。第一溫度檢測裝置32安裝在室內熱交換器中，檢測吸入室內熱交換器的空氣溫度並將檢測的溫度值提供給控制裝置33。第二溫度檢測裝置34安裝在室外單元中，檢測室外溫度並將檢測的溫度值提供給控制裝置33(S1)。
在室內單元中，控制裝置33分析由恆溫器31提供的信息、由第一溫度檢測裝置32提供的空氣溫度、以及由第二溫度檢測裝置34提供的室外溫度，並以分析結構(S2)為基礎產生一個信號用於控制室內風扇的運轉。所產生的信號提供給室內風扇35。
藉助從所述控制裝置33提供的用於控制室內風扇運轉，信號室內風扇35以預定的速度旋轉(S3)。即，不同於現有技術，控制裝置33控制室內風扇，不僅以室內溫度而且以吸入室內熱交換器的空氣溫度和室外溫度為基礎。因此，室內單元能以最佳狀態被控制和操作。
在室外單元33中，控制裝置33產生用於控制壓縮機運轉功率的信號和用於控制室外風扇運轉的信號，不僅以室內溫度而且以吸入室內熱交換器的空氣溫度和室外溫度為基礎。並且，控制裝置33將用於控制室外風扇運轉的信號提供給室外風扇36，還將用於控制壓縮機運轉功率的信號提供給壓縮機37。
藉助由控制裝置33提供用於控制室外風扇的信號，室外風扇36以預定的速度旋轉，並且藉助由控制裝置33提供用於控制壓縮機運轉功率的信號，壓縮機輸出壓縮功率。
在此，壓縮機37是一個第一壓縮機和一個第二壓縮機，它們具有不同的功率，控制裝置33分析室內溫度、吸入室內熱交換器的空氣溫度和室外溫度。根據分析結果，所述控制裝置33按照三種模式控制壓縮機37接通/斷開、斷開/接通或接通/接通第一壓縮機和第二壓縮機。例如，在第一壓縮機和第二壓縮機的功率比是4∶6的情況下，控制裝置33可以僅運轉具有小功率的第一壓縮機，由此允許壓縮機36輸出壓縮機37的40％的全部壓縮功率。在此，僅接通壓縮機37中具有小功率的壓縮機是最低限運轉，第一模式。在此情況中，控制裝置33還可以僅運轉具有大功率的第二壓縮機，由此允許壓縮機輸出壓縮機37的60％的全部壓縮功率。在此僅接通壓縮機37中具有大功率的壓縮機是中級運轉，第二種模式。通過第一壓縮機和第二壓縮機都運轉，控制裝置33可以控制壓縮機37允許壓縮機輸出壓縮機37的100％的全部壓縮功率。在此，接通每個壓縮機37是最高限運轉，的三種模式。即，控制裝置33按照那三種模式控制壓縮機37。
用於控制根據本發明的空氣調節器運轉的方法現在將結合一特殊實施例進行說明。在圖5中，描述的是壓縮機37、室內風扇35和室外風扇36基於一信息信號的運轉狀態，所述信號以用戶預期溫度和由恆溫器檢測的室內溫度、室外溫度、以及吸入室內熱交換器的空氣溫度為基礎。壓縮機37包括所提供的第一壓縮機和第二壓縮機，並且第一壓縮機與第二壓縮機的功率比是4∶6。
圖5是示出一表格的視圖，所述表格用於描述控制根據本發明的室內風扇、室外風扇和壓縮機運轉狀況。在此，Y1和Y2是恆溫器輸出用於控制膨脹器閥打開程度的信息信號，並且根據本發明的壓縮機37能按照三種模式輸出40％、60％和100％的全部壓縮功率。室外風扇和室內風扇通過四種運轉模式進行運轉微風、中風、強風和超強風。
如圖5所示，當所述表格第2行與第3行進行比較時，儘管恆溫器的信號(Y1)是一樣的，但是室外風扇的運轉模式分別是微風模式和中風模式，因為室外溫度不同和吸入室內熱交換器的空氣溫度不同。此外，當表格的第8行與第9行進行比較時，儘管恆溫器的信號(Y2)是一樣的，但是室外風扇的運轉模式分別是強風模式和中風模式，並且室內風扇的運轉模式分別是強風模式和中風模式，因為室外溫度不同和吸入室內熱交換器的空氣溫度不同。即，如從所述表格中可知的，即使指示室內溫度的恆溫器信號相同，如果室外溫度和吸入室內熱交換器的空氣溫度不同，壓縮機、室外風扇和室內風扇的運轉模式變得不同。
如到目前為止所描述的，在根據本發明的空氣調節器中，通過不僅以室內溫度而且以吸入室內熱交換器的空氣溫度和室外溫度為基礎控制室內風扇和室外風扇，室內單元和室外單元能以最佳的狀態被控制和操作。
此外，通過控制壓縮機允許包括具有不同功率的第一壓縮機和第二壓縮機的壓縮機按照三種模式輸出壓縮功率，根據本發明的空氣調節器能令人滿意地改善負荷響應性能。
因為本發明可以以數種形式進行實施而不脫離其精神和實質特徵，也可以理解上述實施方案不限於前述說明的任何細節，除非另有說明，而是應當在如所附權利要求限定的其精神和範圍中廣泛地進行構造，並且因此落入權利要求界限和範圍的所有改變和變更，或該界限和範圍中的等同物由此意味著被所附的權利要求包含。
權利要求
1.一種空氣調節器，包括恆溫器；第一溫度檢測裝置，其用於檢測吸入室內熱交換器的空氣溫度；第二溫度檢測裝置，其用於檢測室外溫度；控制裝置，其基於由所述恆溫器檢測的室內溫度、由所述第一溫度檢測裝置檢測的空氣溫度和由所述第二檢測裝置檢測的室外溫度，產生控制室內風扇運轉的信號；以及室內風扇，其根據所述控制裝置產生的信號旋轉。
2.如權利要求1所述的空氣調節器，進一步包括控制裝置，其基於由所述恆溫器檢測的室內溫度、由所述第一溫度檢測裝置檢測的空氣溫度和由所述第二檢測裝置檢測的室外溫度，產生用於控制壓縮機和室外風扇運轉的信號。
3.如權利要求2所述的空氣調節器，進一步包括壓縮機，其中所述壓縮機的壓縮功率輸出根據用於控制壓縮機運轉的信號而改變；以及室外風扇，其根據控制室外風扇運轉的信號旋轉。
4.如權利要求1所述的空氣調節器，其中所述控制裝置接收由所述恆溫器檢測的室內溫度值、由所述第一溫度檢測裝置檢測的空氣溫度值和由所述第二溫度檢測裝置檢測的室外溫度值。
5.如權利要求2所述的空氣調節器，其中所述控制裝置接收由所述恆溫器檢測的室內溫度值、由所述第一溫度檢測裝置檢測的空氣溫度值和由所述第二溫度檢測裝置檢測的室外溫度值，並將用於控制壓縮機和室外風扇運轉的信號輸出給所述壓縮機和室外風扇。
6.如權利要求2所述的空氣調節器，其中所述壓縮機是具有不同壓縮功率的第一壓縮機和第二壓縮機。
7.如權利要求6所述的空氣調節器，其中所述控制裝置控制第一壓縮機和第二壓縮機，從而根據控制壓縮機運轉的信號接通/接通、接通/斷開或斷開/接通第一壓縮機和第二壓縮機。
8.一種用於控制空氣調節器運轉的方法，包括檢測吸入室內熱交換器的空氣溫度、室外溫度和室內溫度；在室內單元中分析所述空氣溫度、室內溫度和室外溫度；以及基於所述分析結果控制室內風扇的運轉。
9.如權利要求8所述的方法，進一步包括基於所述分析結果控制室外單元中的壓縮機和室外風扇的運轉。
10.如權利要求9所述的方法，其中所述壓縮機是具有不同功率的第一壓縮機和第二壓縮機。
11.如權利要求10所述的方法，其中所述控制包括控制第一壓縮機和第二壓縮機，從而基於所述分析結果接通/接通、接通/斷開或斷開/接通第一壓縮機和第二壓縮機。
全文摘要
公開了一種空氣調節器和一種用於控制其運轉的方法。為此，空氣調節器包括恆溫器；第一溫度檢測裝置，其用於檢測吸入室內熱交換器的空氣溫度；第二溫度檢測裝置，其用於檢測室外溫度；控制裝置，其基於由所述恆溫器檢測的室內溫度、由所述第一溫度檢測裝置檢測的空氣溫度和由所述第二檢測裝置檢測的室外溫度，產生控制室內風扇運轉的信號；以及室內風扇，其根據所述控制裝置產生的信號旋轉。
文檔編號F25D17/00GK1699869SQ20041010213
公開日2005年11月23日 申請日期2004年12月20日 優先權日2004年5月21日
發明者李元熙, 黃輪梯, 宋燦豪, 玄升燁 申請人:Lg電子株式會社