多聯空調機及其控制方法

2023-10-11 21:17:34

專利名稱：多聯空調機及其控制方法
技術領域：
本發明涉及多聯空調機及其控制方法，尤其涉及通過配管將模塊式的多個室外機
連接到室內機的模塊化的多聯空調機及其控制方法。
背景技術：
通常，空調機是以對室內進行製冷或制熱為目的而使用的裝置，通過使製冷劑在 室內機及室外機相互之間循環，從而根據液態的製冷劑汽化時吸收周圍的熱量和液化時排 放其熱量的特性來進行製冷或制熱運行。 通常的空調機一般一個室外機連接一個室內機。但是，最近對室外機連接多個室 內機而對如學校、公司以及超高層高級公寓等由多個獨立空間構成的建築物的每個空間進 行製冷或制熱運行的多聯空調機(Multi system airconditioner)的需求呈增加趨勢。
隨著室外機連接很多室內機，若整個室內機所要求的總製冷制熱能力由一個室外 機來滿足，則多聯空調機需要配備具有多個壓縮機的大容量的室外機，而且由於其大小非 常大，因此製造和搬運、設置相當困難。為了解決上述問題，使用一種將較小容量的室外機 構成為模塊式，並根據整個室內機所要求的總製冷制熱能力組合多臺室外機模塊以達到所 需求的製冷制熱能力的模塊化的多聯空調機。 這種模塊化的多聯空調機為了將室外機模塊與多個室內機相連接，設置各室外機 模塊共同連接的製冷劑配管(以下稱為共同配管)，該共同配管上設置用於清除當設置多 聯空調機時有可能流入的殘渣(sludge)或水分等的過濾乾燥器(filter drier)。當設置 了多聯空調機時過濾乾燥器不僅能夠延長系統的壽命，而且還能夠提高設置的安全性。
但是，當過濾乾燥器內部由於流入較多異物而堵塞時，製冷劑不能以適當的量分 配到各室外機模塊，從而在部分室外機模塊發生製冷劑不足現象，而在另一部分室外機模 塊發生製冷劑過多現象，導致壓縮機排出溫度升高，因此壓縮性能降低而影響壓縮機的可 靠性。 並且，如果過濾乾燥器被堵塞，則整個配管處於異物較多狀態，因此有可能造成整 個系統的汙染，並導致製冷或制熱循環不能穩定地形成。

發明內容
本發明是為了解決上述問題而提出的，其目的在於提供一種在具有多個室外機模 塊的多聯空調機中用於診斷設在將各個室外機模塊連接到室內機的共同配管的過濾器的 堵塞與否的多聯空調機及其控制方法。 為此，根據本發明實施例的多聯空調機包括多個室外機模塊；將所述多個室外 機模塊連接到室內機的配管；設置於所述配管而用於清除異物的過濾器；用於診斷所述過 濾器堵塞與否的診斷裝置。 所述過濾器在所述配管對應每個所述多個室外機模塊而設置為多個。 所述診斷裝置包括用於檢測所述各室外機模塊的高壓側製冷劑壓力和液管溫度
4的檢測部；換算對應於所述高壓側製冷劑壓力的高壓飽和溫度並通過比較所述高壓飽和溫 度與所述液管溫度判斷所述過濾器的堵塞的控制部。 所述檢測部包括設在所述各室外機模塊的高壓側而用於檢測所述高壓側的製冷 劑壓力的壓力傳感器、和設在所述各室外機模塊的液管而用於檢測所述液管溫度的溫度傳 感器。 所述液管為設有所述過濾器的配管。 所述液管溫度根據所述高壓側製冷劑壓力具有對應於高壓飽和溫度的值。 當所述高壓飽和溫度穩定時所述控制部比較所述高壓飽和溫度與所述液管溫度
並以所述各室外機模塊為單位計算溫度差，若其溫度差為基準溫度差以上，則判斷為所述
過濾器處於堵塞狀態。 所述基準溫度差為10度以內。 所述控制部若判斷為所述過濾器處於堵塞狀態，則引發錯誤模式。 並且，根據本發明實施例的多聯空調機還包括顯示所述錯誤模式的顯示部。 並且，根據本發明實施例的多聯空調機包括多個室外機模塊；用於清除流入所 述多個室外機模塊的異物的過濾器；用於檢測所述各室外機模塊的高壓側製冷劑壓力和液
管溫度的檢測部；換算對應於所述高壓側製冷劑壓力的高壓飽和溫度並通過比較所述高壓 飽和溫度與所述液管溫度判斷所述過濾器的堵塞與否的控制部。 並且，根據本發明實施例的多聯空調機還包括將所述多個室外機模塊連接到室內 機的配管，並且所述過濾器在所述配管對應每個所述多個室外機模塊而設置為多個，以清 除當所述多個室外機模塊設置到所述配管時流入的異物。 並且，根據本發明實施例的多聯空調機通過配管將多個室外機模塊連接到室內
機，並通過設在所述配管的過濾器清除當所述多個室外機模塊設置到所述配管時流入的異
物，所述多聯空調機的控制方法通過執行診斷模式來診斷所述過濾器的堵塞與否。 診斷所述過濾器的堵塞與否的步驟包括如下步驟檢測所述各室外機模塊的高壓
側製冷劑壓力而換算高壓飽和溫度；若所述高壓飽和溫度穩定，則檢測所述各室外機模塊
的液管溫度；通過比較所述高壓飽和溫度與所述各室外機模塊的液管溫度來判斷所述過濾
器的堵塞。 判斷所述過濾器的堵塞的步驟為比較所述高壓飽和溫度與所述各室外機模塊的 液管溫度而計算所述各室外機模塊的溫度差，若該溫度差為基準溫度以上，則判斷為所述 過濾器處於堵塞狀態。 並且，根據本發明實施例的多聯空調機的控制方法還包括步驟若判斷為所述過濾 器處於堵塞狀態，則發生錯誤模式並顯示出來。 根據這種本發明的實施例，在具有多個室外機模塊的多聯空調機中，通過診斷設 在將各個室外機模塊連接到室內機的共同配管的過濾器的堵塞與否而使分配到各個室外 機模塊的製冷劑量能夠維持合適的量，由此謀求系統的穩定化，並且當檢測到過濾器堵塞 時，通過引發錯誤模式來保護系統，同時使得設置者能夠容易地確認系統的狀態。


圖1為根據本發明實施例的多聯空調機的設置構成 圖2為根據本發明實施例的多聯空調機的詳細構成圖；
圖3為根據本發明實施例的多聯空調機的控制構成圖； 圖4為用於說明根據本發明實施例的多聯空調機的過濾器堵塞診斷方法的工作 流程圖。 附圖主要符號說明100為模塊式室外機，100a、100b為室外機模塊，101a、101b為 壓縮機，109a、 109b為壓力傳感器，110a、 110b為溫度傳感器，120為室外機控制部，122為顯 示部，150a、150b為過濾器，200a 200n為室內機，210a 210n為室內機控制部，301、302 為共同配管。
具體實施例方式
以下，參照附圖來詳細說明本發明的實施例。
圖1為根據本發明實施例的多聯空調機的設置構成圖。 如圖1所示，根據本發明實施例的多聯空調機包括具有多個室外機模塊100a、
100b的模塊式室外機100 ;連接於模塊式室外機100的多個室內機200a 200n ;將多個室
外機模塊100a、100b和多個室內機200a 200n共同連接的共同配管301 、302。 在此，模塊式室外機IOO所具有的室外機模塊100a、100b的數量並不是限定的，其
數量可以調整，以使能夠根據整個室內機200a 200n所要求的總製冷制熱能力而達到所
需求的製冷制熱能力。 圖2為根據本發明實施例的多聯空調機的詳細構成圖。 如圖2所示，多個室外機模塊100a、 100b其結構具有相同的構成，並且連接多個室 外機模塊100a、100b與多個室內機200a 200n的共同配管301 、302中的液管302設有用 於清除設置多聯空調機時有可能流入的殘渣或對水分進行乾燥的過濾乾燥器(以下稱為 過濾器)150a、150b。這些過濾器150a、150b對應各個室外機模塊100a、 100b設在各室外機 模塊100a、100b的外部。 各室外機模塊100a、100b包括用於壓縮製冷劑的壓縮機101a、101b ;製冷制熱 運行時轉換製冷劑的流向的四通閥102a、102b ;用於使外部氣體與製冷劑之間進行熱交 換的室外熱交換器103a、103b ;用於促進外部氣體與製冷劑之間的熱交換作用的室外風扇 104a、104b ;制熱時調節製冷劑流量的同時膨脹製冷劑的室外電子膨脹閥105a、105b ;將制 冷劑轉換為完全氣態氣體的儲液罐106a、106b。 壓縮機101a、101b的排出側設置機油分離器107a、107b和用於防止製冷劑逆流的 止回閥108a、108b以及用於檢測高壓側製冷劑的壓力的壓力傳感器109a、109b，而在對室 外電子膨脹閥105a、105b與室外熱交換器103a、103b之間進行連接的液管設置用於檢測流 經該液管的製冷劑的溫度，即液管溫度的溫度傳感器110a、110b。通過溫度傳感器110a、 110b檢測的液管溫度根據與通過壓力傳感器109a、109b檢測出的高壓所對應的飽和溫度 的比較結果而成為判斷過濾器150a、150b的堵塞與否的尺度。 並且，儲液罐106a、106b其入口通過分流管Al、A2連接於四通閥102a、102b，其出 口連接於壓縮機101a、101b的吸入側，而且在儲液罐106a、106b中分離的氣體製冷劑被提 供至壓縮機101a、101b的吸入側。 連接壓縮機101a、101b的排出側與吸入側的熱氣分流管B1、B2設有用於開閉流動
6通道的分流閥111a、lllb，對壓縮機101a、101b的排出側和吸入側之間進行連接的機油分 流管C1、C2提供用於將在機油分離器107a、107b中分離的機油送到壓縮機101a、101b吸入 側而回收機油的通道。 圖3為根據本發明實施例的多聯空調機的控制構成圖。 如圖3所示，模塊式室外機100還包括具有微機及其周邊電路而用於控制模塊式 室外機100的各構成要素的室外機控制部120 ;用於顯示多聯空調機的運行狀態及設置於 各個室外機模塊100a、100b的過濾器150a、150b的堵塞與否的顯示部122。
室外機控制部120通過通信線303連接於分別控制多個室內機200a 200n的 多個室內機控制部210a 210n，從而能夠在相互之間進行通信，由此為符合整個室內機 200a 200n所要求的總製冷制熱能力而改變模塊式室外機100的運行能力。
並且，室外機控制部120換算通過設在室外機模塊100a、 100b的各個壓力傳感器 109a、109b所檢測的製冷劑高壓所對應的飽和溫度，並判斷高壓的飽和溫度是否穩定在預 設的範圍(約±2度)內，若判斷為高壓的飽和溫度是穩定的，則將通過設在室外機模塊 100a、100b的各個溫度傳感器110a、110b所檢測的液管溫度與經過換算的高壓的飽和溫度 進行比較，當以各室外機模塊100a、100b為單位的溫度差(高壓的飽和溫度與液管溫度之 差)擴大為基準溫度差(約10度)以上時，診斷為設在對應的室外機模塊100a、 100b的過 濾器150a、150b處於堵塞狀態，並引發錯誤模式。 並且，當發生錯誤模式時，為了穩定系統，室外機控制部120停止運行模塊式室外 機100或使其轉換為待機狀態，並通過顯示部122顯示錯誤模式，以使設置者能夠迅速採取 更換過濾器150a、150b等必要措施。 在本發明的實施例，舉了一個通過構成一個室外機控制部120來對多個室外機模 塊100a、100b進行統一控制的例子。但是，本發明並不限定於此，而可具有如下構成以室 外機模塊100a、100b為單位構成能夠單獨控制各個室外機模塊100a、100b的室外機控制部 120，並可使多個室外機控制部120通過相互之間的通信來統一控制多個室外機模塊100a、 100b。 以下，對如上構成的多聯空調機及其控制方法的工作過程及作用效果進行說明。
首先，為了設置模塊化的多聯空調機，設置者將多個室外機模塊100a、100b和多 個室內機200a 200n分別設置到室外及室內的適宜位置，之後利用共同配管301、302連 接室外機模塊100a、100b與多個室內機200a 200n。 為了清除將室外機模塊100a、100b與多個室內機200a 200n設置到共同配管 301、302的過程中可能流入的殘渣以及對水分進行乾燥，在連接室外機模塊100a、100b與 多個室內機200a 200n的共同配管301、302中的液管302上分別設置過濾器150a、150b， 而所述各個過濾器150a、150b設在室外機模塊100a、100b的外部，從而當設置多聯空調機 時不僅能夠延長系統壽命而且還能夠提高設置的安全性。 當在設置這種多聯空調機的過程中過濾器150a、150b內部流入有較多異物時， 若沒有檢測到這一情況，則過濾器150a、150b會被堵塞而使分配到各個室外機模塊100a、 100b的製冷劑受影響。因此，如果不儘快清除這些異物，則有可能會給壓縮機101a、101b等 的可靠性帶來問題，而且不僅是過濾器150a、150b，整個配管301、302都處於異物較多的狀 態，因此導致整個系統的汙染，並無法穩定地形成製冷或制熱循環。
為此，在本發明的實施例中，通過實現能夠檢測過濾器150a、150b的堵塞情況的 自我診斷算法來防止整個系統的汙染，並且能夠容易地確認過濾器150a、150b的堵塞情 況。 圖4為用於說明根據本發明實施例的多聯空調機的過濾器堵塞診斷方法的工作 流程圖。 如圖4所示，設置模塊化的多聯空調機之後，室外機控制部120判斷是否為用於診 斷過濾器150a、150b堵塞情況的診斷模式(400)，若是診斷模式，則為了診斷過濾器150a、 150b的堵塞情況而運行壓縮機101a、101b，以使系統進行製冷運行(402)。
若開始根據製冷運行的診斷模式，從壓縮機101a、101b排出的製冷劑經過止回閥 108a、108b流入四通閥102a、102b，且四通閥102a、102b對應製冷運行而驅動內部的滑塊 (slider)，以使流入的製冷劑供應到室外熱交換器103a、103b。供應到室外熱交換器103a、 103b的製冷劑流經對室外熱交換器103a、103b與室外電子膨脹閥105a、105b之間進行連 接的液管而移送到室內機200a 200n，然後再次經過共同配管301、302流入四通閥102a、 102b，由此形成製冷循環。 當製冷劑根據這種製冷循環的形成而循環時，通過設置於室外機模塊100a、100b 的各個壓力傳感器109a、109b來檢測從壓縮機101a、101b排出的高壓側製冷劑的壓力，並 將其結果傳送到室外機控制部120(404)。 進而，室外機控制部120換算對應於所檢測的高壓側製冷劑壓力，即製冷劑高壓 的飽和溫度(406)，並判斷高壓的飽和溫度是否穩定在預設的範圍(約±2度)內(408)。
製冷劑的高壓所對應的飽和溫度由於已預先設定在室外機控制部120，因此當通 過壓力傳感器109a、109b檢測到高壓側製冷劑壓力時，室外機控制部120換算檢測的高壓 側製冷劑壓力所對應的飽和溫度(例如，高壓側製冷劑壓力為29. 5kg/cm2時高壓飽和溫度 為48度，高壓側製冷劑壓力為28. 7kg/cm2時高壓飽和溫度為47. 6度)，若換算的高壓飽和 溫度在預設的範圍(約士2度)內變動，則判斷為高壓飽和溫度是穩定的。此時，能夠判斷 出高壓飽和溫度是否穩定的範圍可根據系統有所變動。 如上所述，若判斷為高壓飽和溫度是穩定的，則通過設在室外機模塊100a、100b 的各個溫度傳感器110a、110b以各室外機模塊100a、100b為單位檢測流經液管的製冷劑的 溫度，即液管溫度，並將其結果傳送到控制部120 (410)。 進而，室外機控制部120對以各室外機模塊100a、100b為單位檢測的液管溫度和 換算的高壓飽和溫度進行比較，並以各室外機模塊100a、100b為單位計算其溫度差(412)， 並將算出的各個溫度差與基準溫度差(約10度)進行比較而判斷以各室外機模塊100a、 100b為單位的溫度差是否為基準溫度差以上(414)。 當考慮高壓側製冷劑壓力時，通過溫度傳感器110a、110b檢測的液管溫度具有 對應於高壓飽和溫度的值，因此當過濾器150a、150b沒有被堵塞時，高壓飽和溫度與液管 溫度具有相近的值(例如，當高壓飽和溫度為48度時，液管溫度為49度，高壓飽和溫度為 47. 6度時液管溫度為47度)。 步驟414的判斷結果，若以各室外機模塊100a、100b為單位的溫度差為基準溫度 差以上，則室外機控制部120判斷為設置於對應室外機模塊(100a或100b)的過濾器150a、 150b處於堵塞狀態，從而引發錯誤模式(416)，並且為了穩定系統，停止壓縮機101a、101b的運行，同時通過顯示部122顯示錯誤模式(418)。 因此，設置者可以在現場迅速採取更換過濾器150a、150b等必要措施，並可事先 預防整個系統汙染。
權利要求
一種多聯空調機，其特徵在於包括多個室外機模塊；將所述多個室外機模塊連接到室內機的配管；設置於所述配管而用於清除異物的過濾器；用於診斷所述過濾器堵塞與否的診斷裝置。
2. 根據權利要求1所述的多聯空調機，其特徵在於所述過濾器在所述配管對應每個所 述多個室外機模塊而設置為多個。
3. 根據權利要求2所述的多聯空調機，其特徵在於所述診斷裝置包括 用於檢測所述各室外機模塊的高壓側製冷劑壓力和液管溫度的檢測部； 換算對應於所述高壓側製冷劑壓力的高壓飽和溫度並通過比較所述高壓飽和溫度與所述液管溫度判斷所述過濾器的堵塞與否的控制部。
4. 根據權利要求3所述的多聯空調機，其特徵在於所述檢測部包括設在所述各室外 機模塊的高壓側而用於檢測所述高壓側的製冷劑壓力的壓力傳感器、和設在所述各室外機 模塊的液管而用於檢測所述液管溫度的溫度傳感器。
5. 根據權利要求4所述的多聯空調機，其特徵在於所述液管為設有所述過濾器的配管。
6. 根據權利要求4所述的多聯空調機，其特徵在於所述液管溫度根據所述高壓側製冷 劑壓力具有對應於所述高壓飽和溫度的值。
7. 根據權利要求3所述的多聯空調機，其特徵在於當所述高壓飽和溫度穩定時所述控 制部比較所述高壓飽和溫度與所述液管溫度並以所述各室外機模塊為單位計算溫度差，若 其溫度差為基準溫度差以上，則判斷為所述過濾器處於堵塞狀態。
8. 根據權利要求7所述的多聯空調機，其特徵在於所述基準溫度差為IO度以內。
9. 根據權利要求7所述的多聯空調機，其特徵在於所述控制部若判斷為所述過濾器處 於堵塞狀態，則引發錯誤模式。
10. 根據權利要求9所述的多聯空調機，其特徵在於還包括顯示所述錯誤模式的顯示部。
11. 一種多聯空調機，其特徵在於包括 多個室外機模塊；用於清除流入所述多個室外機模塊的異物的過濾器； 用於檢測所述各室外機模塊的高壓側製冷劑壓力和液管溫度的檢測部； 換算對應於所述高壓側製冷劑壓力的高壓飽和溫度並通過比較所述高壓飽和溫度與 所述液管溫度判斷所述過濾器的堵塞與否的控制部。
12. 根據權利要求11所述的多聯空調機，其特徵在於 還包括將所述多個室外機模塊連接到室內機的配管；所述過濾器在所述配管對應每個所述多個室外機模塊而設置為多個，以清除當所述多 個室外機模塊設置到所述配管時流入的異物。
13. 根據權利要求11所述的多聯空調機，其特徵在於所述檢測部包括設在所述各室 外機模塊的高壓側而用於檢測所述高壓側的製冷劑壓力的壓力傳感器、和設在所述各室外 機模塊的液管而用於檢測所述液管溫度的溫度傳感器。
14. 根據權利要求11所述的多聯空調機，其特徵在於當所述高壓飽和溫度穩定時所述 控制部比較所述高壓飽和溫度與所述液管溫度並以所述各室外機模塊為單位計算溫度差， 若其溫度差為基準溫度差以上，則判斷為所述過濾器處於堵塞狀態。
15. 根據權利要求14所述的多聯空調機，其特徵在於所述基準溫度差為IO度以內。
16. —種多聯空調機的控制方法，所述多聯空調機通過配管將多個室外機模塊連接到 室內機，並通過配管將多個室外機模塊連接到室內機，所述多聯空調機的控制方法的特徵 在於，通過執行診斷模式來診斷所述過濾器的堵塞與否。
17. 根據權利要求16所述的多聯空調機的控制方法，其特徵在於所述過濾器在所述配 管對應每個所述多個室外機模塊而設置為多個。
18. 根據權利要求17所述的多聯空調機的控制方法，其特徵在於診斷所述過濾器的堵 塞與否的步驟包括如下步驟檢測所述各室外機模塊的高壓側製冷劑壓力而換算高壓飽和溫度； 若所述高壓飽和溫度穩定，則檢測所述各室外機模塊的液管溫度； 通過比較所述高壓飽和溫度與所述各室外機模塊的液管溫度來判斷所述過濾器的堵 塞與否。
19. 根據權利要求18所述的多聯空調機的控制方法，其特徵在於所述液管溫度根據所 述高壓側製冷劑壓力具有對應於所述高壓飽和溫度的值。
20. 根據權利要求18所述的多聯空調機的控制方法，其特徵在於判斷所述過濾器的堵 塞與否的步驟為比較所述高壓飽和溫度與所述各室外機模塊的液管溫度而計算所述各室 外機模塊的溫度差，若其溫度差為基準溫度差以上，則判斷為所述過濾器處於堵塞狀態。
21. 根據權利要求20所述的多聯空調機的控制方法，其特徵在於所述基準溫度差為10度以內。
22. 根據權利要求20所述的多聯空調機的控制方法，其特徵在於還包括若判斷為所述 過濾器處於堵塞狀態，則引發錯誤模式並顯示出來的步驟。
全文摘要
本發明涉及通過配管將模塊式的多個室外機連接到室內機的模塊化的多聯空調機及其控制方法。為此，本發明在具有多個室外機模塊的多聯空調機中，通過診斷設在將各個室外機模塊共同連接到室內機的共同配管的過濾器的堵塞與否而使分配到各個室外機模塊的製冷劑量能夠維持合適的量，並且當檢測到過濾器堵塞時，通過引發錯誤模式來保護系統，同時使得設置者能夠容易地確認系統的狀態。
文檔編號F24F11/02GK101737865SQ200910141189
公開日2010年6月16日 申請日期2009年5月26日 優先權日2008年11月24日
發明者李碩浩, 趙日鏞, 鄭東一, 鄭圭夏, 金敬訓 申請人:三星電子株式會社