雙製冷系統小型中央空調的雙壓縮機循環運轉控制裝置的製作方法
2023-07-26 11:02:31
專利名稱：雙製冷系統小型中央空調的雙壓縮機循環運轉控制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種中央空調製冷系統控制裝置，尤其涉及一種用於由二個或二個以上壓縮機組成系統的小型中央空調產品中的雙製冷系統小型中央空調的雙壓縮機循環運轉控制裝置。
小型中央空調系統製冷量一般為5～10匹之間，目前現有空調器製造廠大多採用單臺大容量定速壓縮機，以此作為室外側製冷動力部件，其控制原理如
圖1所示，從
圖1中可知，當系統啟動時，壓縮機啟動工作，通過熱交換器改變空調機溫度狀況，由於受控物溫度改變，經判斷是否到達預定溫度後送溫度傳感器、控制電路10，使壓縮機工作或停止工作。從此可知，現有技術不能滿足家用中央空調產品大範圍溫度負荷調節的需要，並且當負荷偏離空調額定製冷量時，單臺大容量定速壓縮機頻繁的啟動/停止，由此造成能量浪費和受控溫度波動變化大的問題。
本實用新型的目的在於提供一種改進的雙製冷系統小型中央空調的雙壓縮機循環運轉控制裝置，它能同時滿足家用中央空調器需要有較大負荷變化使用的調節範圍，並能可靠地切換壓縮機進行單系統運行或雙系統運行以及單系統交替運行。
本實用新型的目的是這樣實現的一種雙製冷系統小型中央空調的雙壓縮機循環運轉控制裝置，包括控制電路，用於控制對壓縮機A、壓縮機B、水泵、風扇、壓縮機A電流交流接觸器M1及其線圈控制繼電器RL1、壓縮機B電流交流接觸器M2及其線圈控制繼電器RL2、水泵繼電器RL3、風扇繼電器RL4、四通閥A繼電器RL5、四通閥B繼電器RL6的工作，其特點是所述的控制電路包括以下部件一變壓器；一與變壓器連接的整流器，一控制器，它由微處理器、功率邏輯8位寄存器、數字8選1數據選擇器所組成，其中，功率邏輯8位寄存器晶片TPIC6B595的5、4、17、16、15、14、6腳分別與M1線圈控制繼電器RL1、M2線圈控制繼電器RL2、水泵繼電器RL3、風扇繼電器RL4、四通閥A繼電器RL5、四通閥B繼電器RL6以及開關K1連接；一冷熱轉換開關K2，其觸點與控制器中的數字8選1數據選擇器晶片74HC151的3腳連接。
在上述的雙製冷系統小型中央空調的雙壓縮機循環運轉控制裝置中，其中，所述的冷熱轉換開關K2的控制信號線與室內控制裝置相連接。
在上述的雙製冷系統小型中央空調的雙壓縮機循環運轉控制裝置中，其中，所述的控制器中的數字8選1數據選擇器晶片74HC151的2腳與室內控制裝置的另一控制端連接。
在上述的雙製冷系統小型中央空調的雙壓縮機循環運轉控制裝置中，其中，所述的控制器中的微處理其晶片MB89P195的P18、P19、P24、P21和P20腳分別與第一除霜感溫頭、第二除霜感溫頭、回水溫度感溫頭、出水/防凍感溫頭、環境溫度感溫頭連接。
在上述的雙製冷系統小型中央空調的雙壓縮機循環運轉控制裝置中，其中，在所述的壓縮機A、壓縮機B、水泵、風扇上分別連接一電容C1、C2、C3、C4。
在上述的雙製冷系統小型中央空調的雙壓縮機循環運轉控制裝置中，其中，在所述的變壓器的初級前設置一保險絲。
本實用新型雙製冷系統小型中央空調的雙壓縮機循環運轉控制裝置，由於採用了上述的技術方案，使之與現有技術相比，具有以下的優點和積極效果1.本實用新型由於在採用兩個或兩個以上壓縮機的小型中央空調系統中使用這種控制模式，即，當系統溫度達到設定值，單臺壓縮機容量運轉可滿足溫度負荷時，使兩壓縮機輪流啟動運轉，使之運轉時間趨於相同，使用壽命相當，並同時滿足家用中央空調器需要有較大負荷變化使用的調節範圍。
2.本實用新型由於採用壓縮機運轉時間記憶和單臺壓縮機運轉累計時間比較的方法，並利用空調器溫度負荷平衡壓縮機自動停轉的功能，控制壓縮機的運行時間，使二個壓縮機運轉時間的差值最小，因此，體現了兩壓縮機輪流啟動運轉的合理性和實用性。
3.本實用新型由於採用壓縮機運轉時間記憶和單臺壓縮機運轉累計時間比較，結合空調器溫度負荷平衡時壓縮機自動停轉的功能，可控制任意一臺壓縮機運轉，不僅在雙壓縮機中央空調器系統運行上有較好的實用性和經濟性並改變了由一臺壓縮機系統頻繁啟動運行而造成易磨損的情況，所以增加系統的使用壽命。
通過以下對本實用新型雙製冷系統小型中央空調的雙壓縮機循環運轉控制裝置的一實施例結合其附圖的描述，可以進一步理解本實用新型的目的、具體結構特徵和優點。其中，附圖為
圖1是現有技術中央空調系統控制裝置的控制原理圖；圖2是依據本實用新型提出的雙製冷系統小型中央空調的雙壓縮機循環運轉控制裝置的控制原理圖；圖3是本實用新型雙製冷系統小型中央空調的雙壓縮機循環運轉控制裝置的電氣原理圖；圖4是圖3中控制電路的電原理圖。
本實用新型應用在採用兩個或兩個以上壓縮機的小型中央空調系統中使用新的控制模式，如圖2所示，這是本實用新型雙製冷系統小型中央空調的雙壓縮機循環運轉控制裝置的控制原理圖，當系統啟動時，使其中一臺壓縮機啟動工作，也可以根據需要使兩臺壓縮機均處於啟動工作狀態，通過熱交換器改變空調機溫度狀況；根據受控物溫度改變，經判斷是否到達預定溫度。由溫度傳感器連接控制電路10，作為信號傳遞。當系統溫度達到設定值，運轉單臺壓縮機，其容量可滿足溫度負荷時，由控制電路10驅動或停止某一壓縮機，或根據要求使兩壓縮機工作或停止工作。由此，顯示出二個壓縮機輪流啟動運轉的合理性和實用性，即，使雙系統空調器的二個定速壓縮機運轉時間趨於相同，使之兩定速壓縮機的使用壽命相當，用以同時滿足有較大負荷變化使用的調節範圍和可靠地切換的功能。
請參見圖3所示，這是本實用新型雙製冷系統小型中央空調的雙壓縮機循環運轉控制裝置的電氣原理圖，它包括控制電路10，用於控制對壓縮機A、壓縮機B、水泵、風扇、壓縮機A電流交流接觸器M1及其線圈控制繼電器RL1、壓縮機B電流交流接觸器M2及其線圈控制繼電器RL2、水泵繼電器RL3、風扇繼電器RL4、四通閥A繼電器RL5、四通閥B繼電器RL6的工作。
請結合圖3參見圖4所示，這是本實用新型中控制電路的電原理圖。控制電路10包括以下部件一變壓器11，用於將市電變壓成所需的電壓；在該變壓器11的初級前設置一保險絲14在該變壓器11的次級連接一整流器12、控制器13和一冷熱轉換開關K2。其中，所述的控制器13由微處理器、寄存器、數據選擇器所組成，在本實用新型中，微處理器採用MB89P195微處理控制晶片，主要用於對信號的採集、邏輯運算並發出驅動指令以進行實時控制；寄存器採用TPIC6B595功率邏輯8位寄存器，主要根據微處理器MB89P195微處理控制晶片的驅動指令推動繼電器動作；數據選擇器採用74HC151數字8選1數據選擇器，用以將外界手動控制信號數據予以保存，由微處理器晶片MB89P195執行操作指令採集信號數據。在控制器13中，其中，功率邏輯8位寄存器晶片TPIC6B595的5、4、17、16、15、14、6腳分別與M1線圈控制繼電器RL1、M2線圈控制繼電器RL2、水泵繼電器RL3、風扇繼電器RL4、四通閥A繼電器RL5、四通閥B繼電器RL6以及開關K1連接；所述的冷熱轉換開關K2的兩觸點，其中一觸點與控制器13中的數字8選1數據選擇器晶片74HC151的3腳連接，另一觸點懸空，開關K2的控制信號線與室內控制裝置26的一控制端相連接；而室內控制裝置26的另一控制端與控制器13中的數字8選1數據選擇器晶片74HC151的2腳連接，用於啟動或關閉控制電路部分工作；另外，第一除霜感溫頭21、第二除霜感溫頭22、回水溫度感溫頭23、出水/防凍感溫頭24、環境溫度感溫頭25分別與控制器13中的微處理其晶片MB89P195的P18、P19、P24、P21和P20腳連接。由於所用的電機均為單相，為此在壓縮機A、壓縮機B、水泵、風扇上分別連接一電容C1、C2、C3、C4。
本實用新型控制電路控制信號傳輸過程是MB89P195微處理晶片執行操作指令，由該晶片P18、P19、P20、P21和P24腳分別連接溫度傳感器(21、22、25、23、24)，由P15腳與74HC151數據選擇器P9連接。操作指令對受控物溫度狀況和需要啟動模式(製冷或制熱)進行採集、跟蹤。
當啟動信號由室內控制裝置26手動發出後立即通過74HC151電路P2腳，被儲存在該電路的寄存器內；同樣，當製冷、制熱切換信號由室內控制裝置26手動發出後，立即通過74HC151電路P3腳被儲存在該電電路的寄存器內；由MB89P195微處理晶片執行操作指令通過晶片P15與74HC151電路P9的信號連接線採集74HC151電路內寄存器數位訊號；通過所採集的信號進行邏輯判斷是否要驅動繼電器。
當需要驅動繼電器吸合時，MB89P195微處理晶片通過P12腳與TPIC6B595功率邏輯8位寄存器P12腳連接線發出串行信號，由TPIC6B595功率邏輯8位寄存器接收的串行信號進行移位；當TPIC6B595將所需要驅動繼電器信號移位至與繼電器對應腳址，將信號儲存在該位的寄存器內；MB89P195微處理晶片通過其P16腳與TPIC6B595電路P13腳的連接線發出寄存器操作信號；儲存在TPIC6B595寄存器內繼電器動作信號通過與繼電器相關連接的腳址發出高電平或低電平，依此驅動繼電器釋放或吸合。
本實用新型雙製冷系統小型中央空調的雙壓縮機循環運轉控制裝置的控制流程和方法是當系統啟動時，首先有一個壓縮機啟動，本系統設定為壓縮機B啟動，啟動過程為繼電器RL2線圈帶電，觸點吸合，使交流接觸器M2線圈有交流電流通過，線圈產生電磁力，驅動M2的電磁開關接通壓縮機B電源，壓縮機B啟動，同時記錄時間，然後比較水溫與設定溫度之差的規定值。此時，有以下兩種情況1.若水溫與設定溫度之差值大於規定值則繼電器RL1線圈帶電，觸點吸合，使交流接觸器M1線圈有交流電流通過，線圈產生電磁力，驅動M1的電磁開關接通壓縮機A電源，壓縮機A啟動，根據系統負荷要求，壓縮機停轉前比較A、B壓縮機各運轉時間(1)若壓縮機A運轉時間大於壓縮機B，則繼電器RL1線圈失電，觸點釋放，使交流接觸器M1線圈切斷交流電流，線圈電磁力消失，電磁開關在彈簧力作用下斷開壓縮機A電源，壓縮機A停轉，壓縮機B繼續運轉並記錄運轉時間；(2)若壓縮機B運轉時間大於壓縮機A，則繼電器RL2線圈失電，觸點釋放，使交流接觸器M2線圈切斷交流電流，線圈電磁力消失，電磁開關在彈簧力作用下斷開壓縮機B電源，壓縮機B停轉，A壓縮機繼續運轉並記錄運轉時間；2.若水溫與設定溫度之差小於規定值則壓縮機A不啟動，B壓縮機繼續運轉，同時記錄時間，直到系統負荷滿足壓縮機停轉要求，記錄壓縮機B運轉時間，並將該時間與A壓縮機運轉時間比較，所得之差為Δt，將此時的Δt作為最新的差值，記為Δt′，取代前次Δt。記錄保存，同時作為下次單機運轉時間的參考量。
上述循環控制方法概括為兩個壓縮機在單機運轉時間的差值Δt總是作為減數的身份與單壓縮機運轉時間進行比較，將比較的結果作為最新差值量保存並取代原來的差值量，同時，以此為下次單機運轉時間的參考量；系統關機後，將保持最新差值量，以備下次開機時應用；從而達到雙壓縮機小型中央空調系統在整個使用過程中，兩個壓縮機運轉時間差值最小。
本實用新型採用了雙壓縮機運轉的控制方法，當系統溫度達到設定值，單臺壓縮機容量運轉可滿足溫度負荷時，該壓縮機繼續運轉，不僅顯示出二個壓縮機輪流啟動運轉的合理性和實用性。並且還體現了以下的技術特點1.系統負荷增加或減少，兩臺壓縮機可同時啟動運行或停機；2.系統製冷量達到設定溫度值，由一臺壓縮機繼續運轉維持能量與溫度負荷平衡；另一臺壓縮機停轉待命，以負荷要求及運轉時間判定，是否需要第二次啟動；若啟動運轉，可增強系統能力；3.系統製冷量達到設定溫度值，由一臺壓縮機繼續運轉的能量足以維持溫度負荷時，則該臺壓縮機連續運轉(無時間限定)直到負荷要求停機。停機後由運轉時間判定，是否由另一臺壓縮機啟動代替該臺壓縮機運轉。
綜上所述，本實用新型雙製冷系統小型中央空調的雙壓縮機循環運轉控制裝置，利用兩套電器驅動電路構造相對獨立特點，分別驅動各自的製冷動力系統，並控制兩個壓縮機運轉時間趨於一致，不僅使兩壓縮機運轉時間趨於相同使之壽命相當，並且，滿足家用中央空調器需要有較大負荷變化使用的調節範圍，它能可靠地切換壓縮機進行單系統運行或雙系統運行以及單系統交替運行，它改變了由一臺壓縮機系統頻繁啟動運行而造成易磨損的情況，使之增加了系統使用壽命，因此，具有較好的實用性和經濟性。
權利要求1.一種雙製冷系統小型中央空調的雙壓縮機循環運轉控制裝置，包括控制電路(10)，用於控制對壓縮機A、壓縮機B、水泵、風扇、壓縮機A電流交流接觸器M1及其線圈控制繼電器RL1、壓縮機B電流交流接觸器M2及其線圈控制繼電器RL2、水泵繼電器RL3、風扇繼電器RL4、四通閥A繼電器RL5、四通閥B繼電器RL6的工作，其特徵在於所述的控制電路(10)包括以下部件一變壓器(11)；一與變壓器(11)連接的整流器(12)，一控制器(13)，它由微處理器、功率邏輯8位寄存器、數字8選1數據選擇器所組成，其中，功率邏輯8位寄存器晶片TPIC6B595的5、4、17、16、15、14、6腳分別與M1線圈控制繼電器RL1、M2線圈控制繼電器RL2、水泵繼電器RL3、風扇繼電器RL4、四通閥A繼電器RL5、四通閥B繼電器RL6以及開關K1連接；一冷熱轉換開關K2，其觸點與控制器(13)中的數字8選1數據選擇器晶片74HC151的3腳連接。
2.如權利要求1所述的雙製冷系統小型中央空調的雙壓縮機循環運轉控制裝置，其特徵在於所述的冷熱轉換開關K2的控制信號線與室內控制裝置(26)相連接。
3.如權利要求1所述的雙製冷系統小型中央空調的雙壓縮機循環運轉控制裝置，其特徵在於所述的控制器(13)中的數字8選1數據選擇器晶片74HC151的2腳與室內控制裝置(26)的另一控制端連接。
4.如權利要求1所述的雙製冷系統小型中央空調的雙壓縮機循環運轉控制裝置，其特徵在於所述的控制器(13)中的微處理其晶片MB89P195的P18、P19、P24、P21和P20腳分別與第一除霜感溫頭(21)、第二除霜感溫頭(22)、回水溫度感溫頭(23)、出水/防凍感溫頭(24)、環境溫度感溫頭(25)連接。
5.如權利要求1所述的雙製冷系統小型中央空調的雙壓縮機循環運轉控制裝置，其特徵在於在所述的壓縮機A、壓縮機B、水泵、風扇上分別連接一電容C1、C2、C3、C4。
6.如權利要求1所述的雙製冷系統小型中央空調的雙壓縮機循環運轉控制裝置，其特徵在於在所述的變壓器(11)的初級前設置一保險絲(14)。
專利摘要本實用新型涉及一種雙製冷系統小型中央空調的雙壓縮機循環運轉控制裝置,控制電路的特點是包括:變壓器;整流器,控制器和冷熱轉換開關K2;控制器由微處理器、功率邏輯8位寄存器、數字8選1數據選擇器所組成,功率邏輯8位寄存器晶片TPIC6B595的5、4、17、16、15、14、6腳分別與M1線圈控制繼電器RL1、M2線圈控制繼電器RL2、水泵繼電器RL3、風扇繼電器RL4、四通閥A繼電器RL5、四通閥B繼電器RL6和開關K1連接;冷熱轉換開關K2的觸點與控制器中數字8選1數據選擇器晶片74HC151的3腳連接;從而實現對壓縮機等部件的工作控制。
文檔編號F24F11/02GK2506910SQ01245629
公開日2002年8月21日 申請日期2001年5月30日 優先權日2001年5月30日
發明者呂步雲 申請人:上海日立電器有限公司