專利名稱：中央空調(diào)器及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種中央空調(diào)器及其控制方法。
背景技術(shù)：
通常，空調(diào)器可以對室內(nèi)的空氣進(jìn)行制冷/制熱、凈化，使室內(nèi)達(dá)到舒適的環(huán)境。例如，夏季對室內(nèi)進(jìn)行制冷，冬季對室內(nèi)進(jìn)行制熱，另外，還可以調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度，使室內(nèi)達(dá)到舒適的環(huán)境。隨著空調(diào)器的普及，消費者逐漸對能源使用效率，性能，以及產(chǎn)品使用便利性的要求越來越高。
上述空調(diào)器包括以下各種空調(diào)器室外機(jī)和室內(nèi)機(jī)分離設(shè)置的分離型空調(diào)器，室外機(jī)和室內(nèi)機(jī)結(jié)合在一起的一體型空調(diào)器，安裝在墻壁上的墻壁型空調(diào)器，以及使用在所需功率較小的家庭或較小場所的小型空調(diào)器，以及使用在公司、或餐廳等，所需功率較大的中大型空調(diào)器，以及具有多個室內(nèi)機(jī)的具有超大功率的中央空調(diào)器。
這里，上述分離型空調(diào)器由室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)構(gòu)成。室內(nèi)機(jī)設(shè)置在室內(nèi)，向室內(nèi)提供暖風(fēng)或冷風(fēng)。室外機(jī)對冷媒進(jìn)行壓縮、并使冷媒膨脹，由此保證上述室內(nèi)的熱交換。
另外，上述中央空調(diào)器通常具有多個室內(nèi)機(jī)和一個或一個以上室外機(jī)，多個室內(nèi)機(jī)可以分設(shè)在多個室內(nèi)，中央空調(diào)器可以對各室內(nèi)，獨立的提供制冷或制熱。
但是，上述中央空調(diào)器如想保證上述所有多個室內(nèi)機(jī)，可以同時處于100％負(fù)荷的狀態(tài)，需要具有可以驅(qū)動所有上述多個室內(nèi)機(jī)所需功率的室外機(jī)。即，上述中央空調(diào)器的室外機(jī)，應(yīng)具有與所有上述多個室內(nèi)機(jī)處于100％負(fù)荷的狀態(tài)相對應(yīng)的功率。
下面，參照附圖對現(xiàn)有中央空調(diào)器，進(jìn)行說明。
如圖1所示，現(xiàn)有中央空調(diào)器由室內(nèi)機(jī)30和室外機(jī)20構(gòu)成。室內(nèi)機(jī)30設(shè)置在室內(nèi)，其內(nèi)設(shè)有具有制冷/制熱功能的多個室內(nèi)熱交換器6，7，8。室外機(jī)20內(nèi)具有壓縮機(jī)1，存儲罐4，四方閥3，室外熱交換器5，以及多個電磁膨脹閥9～11，以及分油器2。
具有上述結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有中央空調(diào)器，在制熱運行時，冷媒通過上述壓縮機(jī)1變成高溫高壓態(tài)；之后，再經(jīng)過分油器2和四方閥3流向第1至第3室內(nèi)熱交換器6，7，8。
這時，使用者所選的室內(nèi)機(jī)側(cè)第1至第3室內(nèi)熱交換器6～8進(jìn)行制熱模式，室內(nèi)機(jī)側(cè)第1至第3室內(nèi)熱交換器6～8內(nèi)會流入冷媒，經(jīng)過上述第1至第3室內(nèi)熱交換器6～8后變成高壓態(tài)冷媒，并從排出口排出。
這時，經(jīng)過上述第1至第3室內(nèi)熱交換器6～8的冷媒量，由上述第1至第3電磁膨脹閥(9～11)調(diào)節(jié)。
上述冷媒通過上述第1至第3電磁膨脹閥(9～11)時，會膨脹，會變成低溫低壓的冷媒后，流向室外機(jī)20內(nèi)的室外熱交換器5。
這時，上述經(jīng)過上述室外熱交換器5的冷媒，會變成低溫冷媒，通過四方閥3和存儲罐4后，流入壓縮機(jī)1。
進(jìn)行上述制熱運行時，上述壓縮機(jī)1的運行頻率、由室內(nèi)機(jī)功率、室內(nèi)機(jī)吸入的空氣溫度(TH4)、以及使用者通過遙控器設(shè)定的設(shè)定溫度差、室外機(jī)2的溫度(TH5)、排出壓力P、排出溫度(TH6)等決定。
進(jìn)行制熱時，上述室內(nèi)機(jī)的第1至第3電磁膨脹閥(9～11)的開度，根據(jù)過冷度進(jìn)行調(diào)節(jié)，過冷度為排出壓力換算成飽和溫度時，與第1至第3室內(nèi)熱交換器6～8出口側(cè)溫度(TH1)之差。
但是，上述現(xiàn)有中央空調(diào)器存在缺陷就是驅(qū)動上述壓縮機(jī)1時，不考慮輸入電壓，因此，不能使壓縮機(jī)1發(fā)揮最大功率。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點，本發(fā)明提供一種中央空調(diào)器及其控制方法，能對壓縮機(jī)進(jìn)行控制。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
圖1為現(xiàn)有中央空調(diào)器的冷媒循環(huán)圖。
圖2為本發(fā)明實施例的中央空調(diào)器設(shè)置狀態(tài)示意圖。
圖3為本發(fā)明實施例的中央空調(diào)器的控制部結(jié)構(gòu)框圖。
圖4為本發(fā)明實施例的中央空調(diào)器的冷媒循環(huán)圖。
圖5為本發(fā)明實施例的中央空調(diào)器控制方法流程圖。
圖6為本發(fā)明實施例的輸入電壓對壓縮機(jī)運行頻率進(jìn)行控制的過程曲線圖。
圖中標(biāo)號說明100室外機(jī)單元101第1壓縮機(jī)102第2壓縮機(jī) 103，104分油器105存儲罐106室外熱交換器107室外扇108四方閥109旁通閥111室外機(jī)控制部112儲藏部113負(fù)載驅(qū)動部114第1壓縮機(jī) 115第2壓縮機(jī)200分配器201第1分配器202第2分配器 210第1分支器211第1分配器控制部 212第2分配器控制部220第2分支器 230，240，250電磁閥(LEV)300室內(nèi)機(jī)單元301，302，303，304，305，306第1至第6室內(nèi)機(jī)311，312，313，314，315，316第1至第6室內(nèi)機(jī)控制部301a，302a，303a，第1至第3室內(nèi)熱交換器具體實施方式
如圖2、3所示，本發(fā)明的中央空調(diào)器為了達(dá)到通過2個分配器來控制6個室內(nèi)機(jī)的目的，設(shè)置了室外機(jī)100、分配器200、室外機(jī)單元300。分配器200由第1以及第2分配器(201，202)組成，并與上述室外機(jī)100相連。室外機(jī)單元300由設(shè)置在各室內(nèi)的第1至第6室內(nèi)機(jī)(301～306)組成。
室外機(jī)100和第1以及第2分配器(201，202)是通過上述室外機(jī)100的主管P1相互連接，上述第1分配器201和第1至第3室內(nèi)機(jī)(301，302，303)，分別通過第1，第2，第3支管(P2，P3，P4)相連。上述第2分配器202和第4至第6室內(nèi)機(jī)(304，305，306)是分別通過第4，第5，第6支管(P5，P6，P7)相連。
上述室外機(jī)100內(nèi)部包括室外機(jī)控制部111、負(fù)載驅(qū)動部113、儲藏部112。室外機(jī)控制部111對最初接通電源時的輸入電壓進(jìn)行感知，根據(jù)感知的輸入電壓，對變速壓縮機(jī)的驅(qū)動頻率進(jìn)行控制。負(fù)載驅(qū)動部根據(jù)上述室外機(jī)控制部111的控制信號，對變速壓縮機(jī)114以及定速壓縮機(jī)的驅(qū)動進(jìn)行控制。儲藏部112用于儲藏上述輸入電壓的標(biāo)準(zhǔn)電壓。上述儲藏部112由電可擦除只讀存儲器(EEPROM)組成。
上述第1以及第2分配器(201，202)具有電磁膨脹閥和分配控制器(211，212)。電磁膨脹閥用于冷媒的減壓膨脹。分配控制器用于控制冷媒的分配。上述第1至第6室內(nèi)機(jī)(301～306)具有室內(nèi)熱交換器和室內(nèi)扇等部件和用于控制這些部件的第1至第6控制部(311～316)。
使用者啟動空調(diào)器制冷時，一個或多個第1至第6室內(nèi)機(jī)(301～306)中，所選的室內(nèi)機(jī)控制部收集設(shè)定溫度、目前室內(nèi)溫度、設(shè)定風(fēng)量、各室內(nèi)機(jī)功率等數(shù)據(jù)，并傳向室外機(jī)控制部111。上述室外控制部111收到室外溫度等追加數(shù)據(jù)后，計算用于上述所選室內(nèi)機(jī)運行的總負(fù)載后，一方面把該數(shù)據(jù)傳向上述分配控制器(122，130)，另一方面根據(jù)該數(shù)據(jù)，驅(qū)動各壓縮機(jī)。
此時，本發(fā)明實施例的中央空調(diào)器是一個室外機(jī)連接3個室內(nèi)機(jī)的3室形式；下面，對3室形式的冷媒循環(huán)進(jìn)行說明。
如圖4所示，本發(fā)明實施例的中央空調(diào)器制熱循環(huán)系統(tǒng)包括室外機(jī)單元100、室內(nèi)機(jī)單元300、分配器200。室內(nèi)機(jī)單元300包括第1至第3室內(nèi)機(jī)(301，302，303)。分配器200用于上述室外機(jī)單元100和室內(nèi)機(jī)單元300的連接。
上述室外機(jī)單元100包括第1以及第2壓縮機(jī)(101，102)、存儲罐(105)、四方閥(108)、室外熱交換器(106)、室外扇(107)、分油器(103，104)、旁通閥(109)。旁通閥(109)的作用為向第1以及第2壓縮機(jī)(101，102)入口側(cè)旁送冷媒，其目的在于解除上述第1以及第2壓縮機(jī)(101，102)功率和上述第1至第3室內(nèi)機(jī)(301，302，303)功率之間的不均衡。
上述分配器200由上訴第1以及第2分支器(210，220)和多個電磁閥(230，240，250)組成。
上述室內(nèi)機(jī)單元300由第1至第3室內(nèi)機(jī)(301，302，303)組成，上述第1室內(nèi)機(jī)301由第1室內(nèi)熱交換器301a和第1室內(nèi)扇301b組成。上述第2室內(nèi)機(jī)302由第2室內(nèi)熱交換器302a和第2室內(nèi)扇302b組成。上述第3室內(nèi)機(jī)303由第3室內(nèi)熱交換器303a和第3室內(nèi)扇303b組成。
上述，第1至第3室內(nèi)機(jī)(301，302，303)具有第1至第3室內(nèi)機(jī)控制部，上述室外機(jī)單元100包括室外機(jī)控制部105、旁通閥109、第1、第2壓縮機(jī)(101、102)、四方閥108、室外扇107。室外機(jī)控制部105與上述第1至第3室內(nèi)機(jī)控制部相互傳遞信息，并根據(jù)室內(nèi)機(jī)功率信息以及室外溫度感知部感知的室外溫度，輸出控制信號。旁通閥109根據(jù)上述室外機(jī)控制部105的控制信號，進(jìn)行驅(qū)動。
空調(diào)器在制冷或制熱運行時，上述四方閥108根據(jù)各運行模式，對流入或流出上述壓縮機(jī)的冷媒進(jìn)行調(diào)節(jié)。制冷時，冷媒沿實線箭頭方向流入/流出，制熱時，冷媒沿虛線箭頭方向流入/流出。
從上述第1以及第2壓縮機(jī)(101，102)流出的冷媒在上述四方閥108的作用下，制冷時，流入室外機(jī)熱交換器106；制熱時，流入第1分配器200。
上述室外機(jī)熱交換器106通過主管(圖2的P1)的流入管，與第1分配器201相連；在制冷時，在室外扇107的配合下，對從第1以及第2壓縮機(jī)(101，102)流出的高溫高壓冷媒進(jìn)行冷卻，起到了冷凝器的作用，制熱時，起到了吸熱的蒸發(fā)器作用。
上述分配器200內(nèi)部具有第1分支管(210)和第2分支管(220)，上述第1分支管210作用為，把通過各室內(nèi)機(jī)的冷媒聚集到一處，上述第2分支管(220)作用為，把通過主管的流入管流入的冷媒分配到各室內(nèi)機(jī)(制熱時起相反作用)。
上述第1，第2以及第3分支管的流入管分別設(shè)有第1、第2及第3電磁閥(230、240及250)，該裝置的作用為，對流入各室內(nèi)機(jī)的冷媒進(jìn)行減壓膨脹，并轉(zhuǎn)換為低壓冷媒。
通過上述第1至第3電磁閥(230、240、250)，減壓膨脹的冷媒經(jīng)過上述第1至第3分支管流入第1至第3室內(nèi)熱交換器(301、302、303)，通過上述第1至第3室內(nèi)熱交換器(301、302、303)的同時進(jìn)行熱交換的冷媒再通過第1至第3分支管的流出管，流入上述第1分支管210。
使用者啟動上述中央空調(diào)器，并輸入設(shè)定的室內(nèi)機(jī)運行指令時，根據(jù)指令輸入部下達(dá)的運行指令，第1至第3室內(nèi)機(jī)(301、302、303)中相應(yīng)的室內(nèi)機(jī)開始運行。
以最初驅(qū)動電壓啟動上述室外機(jī)100時，上述室外機(jī)控制部111根據(jù)輸入電壓所處的已設(shè)定的設(shè)定區(qū)間范圍，控制上述變速壓縮機(jī)114的驅(qū)動頻率。設(shè)定區(qū)間根據(jù)第1設(shè)定電壓以及第2設(shè)定電壓設(shè)定。
上述儲藏部113儲藏根據(jù)上述輸入電壓變化量儲藏標(biāo)準(zhǔn)電壓，此時，上述第1設(shè)定電壓設(shè)定為220V，第2設(shè)定電壓設(shè)定為240V。上述控制部111用于判斷的設(shè)定區(qū)間分為第1設(shè)定區(qū)間、第2設(shè)定區(qū)間、第3設(shè)定區(qū)間。第1設(shè)定區(qū)間電壓小于第1設(shè)定電壓；第2設(shè)定區(qū)間的電壓處于第1設(shè)定電壓和第2設(shè)定電壓之間。第3設(shè)定區(qū)間的電壓大于第2設(shè)定電壓。
此時，上述輸入電壓的標(biāo)準(zhǔn)范圍設(shè)定為第2設(shè)定區(qū)間，也就是第1設(shè)定電壓和第2設(shè)定電壓之間；輸入電壓變化量決定涉及到整個中央空調(diào)器系統(tǒng)的最少變化值，在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)發(fā)揮最大功率。
下面，結(jié)合圖5對本發(fā)明的中央空調(diào)器的控制方法進(jìn)行說明。首先判斷使用者是否輸入啟動指令(S101)。
判斷結(jié)果(S101)，如果使用者輸入啟動指令，則感知輸入電壓(S102)然后，判斷感知的輸入電壓是否小于第1設(shè)定電壓(S103)接著，上述判斷結(jié)果(S103)，如果輸入電壓小于第1設(shè)定電壓，則輸入電壓每上升1V，從壓縮機(jī)最大運行頻率中減去相當(dāng)于第1設(shè)定頻率的量(S104)；此時，上述第1設(shè)定頻率值為1Hz。
另外，上述判斷結(jié)果(S103)，如果輸入電壓大于已設(shè)定的第1設(shè)定電壓，則判斷是否小于第2設(shè)定電壓(S105)。
接著，上述判斷結(jié)果(S105)，如果上述輸入電壓處于第1設(shè)定電壓和第2設(shè)定電壓之間，則屬于標(biāo)準(zhǔn)電壓區(qū)間，因此，把壓縮機(jī)的驅(qū)動頻率調(diào)節(jié)到最大頻率(S106)。
另外，判斷結(jié)果(S105)，如果上述輸入電壓大于已設(shè)定的第2設(shè)定電壓，則輸入電壓每上升1V，從壓縮機(jī)最大運行頻率中減去相當(dāng)于第2設(shè)定頻率的量(S107～S108)，作為變速壓縮機(jī)驅(qū)動頻率；此時，上述第2設(shè)定頻率值為0.5Hz，判斷是否關(guān)閉(S109)，若關(guān)閉，則結(jié)束；若不關(guān)閉，則感知輸入電壓(S102)。
下面，結(jié)合表1對本發(fā)明的中央空調(diào)器的控制方法進(jìn)行說明。
表1


即，如圖6所示，上述變速壓縮機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)電壓區(qū)間發(fā)揮最大功率；對于標(biāo)準(zhǔn)電壓范圍以外的情況，首先區(qū)分低電壓區(qū)間和高電壓區(qū)間，然后對與輸入電壓變化對應(yīng)的負(fù)載進(jìn)行合理的對應(yīng)。
本發(fā)明具有如下效果1、對輸入電壓的標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間進(jìn)行設(shè)定的情況下，感知輸入電壓變化量，進(jìn)而可以根據(jù)感知結(jié)果調(diào)節(jié)壓縮機(jī)功率；因此，可以更有效的進(jìn)行功率控制。
2、對于標(biāo)準(zhǔn)電壓區(qū)間之外的區(qū)間也可以進(jìn)行合適的對應(yīng)，因此不會出現(xiàn)過載驅(qū)動現(xiàn)象。
3、因可以對壓縮機(jī)功率進(jìn)行有效控制，所以也可以對整體系統(tǒng)進(jìn)行有效控制。
權(quán)利要求
1.一種中央空調(diào)器，包括一個室外機(jī)、多個室內(nèi)機(jī)；其特征在于，上述室外機(jī)包括變速壓縮機(jī)、第1及第2壓縮機(jī)、室外機(jī)控制部、負(fù)載驅(qū)動部；第1及第2壓縮機(jī)由定速壓縮機(jī)組成；使用者下達(dá)啟動指令后，室外機(jī)控制部對輸入電壓進(jìn)行感知，根據(jù)感知的輸入電壓所處的第1至第3設(shè)定區(qū)間中相應(yīng)范圍，對變速壓縮機(jī)的運行頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)；負(fù)載驅(qū)動部根據(jù)上述室外機(jī)控制部的控制信號，驅(qū)動第1及第2壓縮機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中央空調(diào)器，其特征在于，它還增設(shè)有儲藏部，用于儲藏上述根據(jù)第1至第3設(shè)定區(qū)間的標(biāo)準(zhǔn)電壓。
3.一種中央空調(diào)器的控制方法，其特征在于，包括感知輸入電壓的感知階段；根據(jù)上述感知的輸入電壓，控制變速壓縮機(jī)驅(qū)動的控制階段。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的中央空調(diào)器的控制方法，其特征在于，上述感知輸入電壓的感知階段包括以下3個階段；判斷上述感知的輸入電壓是否未達(dá)到第1設(shè)定電壓的階段；判斷上述感知的輸入電壓是否處在第1設(shè)定電壓和第2設(shè)定電壓之間的階段；判斷上述感知的輸入電壓是否超過第2設(shè)定電壓的階段。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的中央空調(diào)器的控制方法，其特征在于，根據(jù)感知的輸入電壓，控制變速壓縮機(jī)驅(qū)動的控制階段包括；上述感知的輸入電壓未達(dá)到已設(shè)定的第1設(shè)定電壓時，減少上述變速壓縮機(jī)驅(qū)動頻率的階段；輸入電壓每上升1V，從最大驅(qū)動頻率中減去相當(dāng)于第1設(shè)定頻率的量，作為變速壓縮機(jī)驅(qū)動頻率；上述感知的輸入電壓處在第1設(shè)定電壓和第2設(shè)定電壓之間時，按最大驅(qū)動頻率來驅(qū)動的階段；上述感知的輸入電壓超過第2設(shè)定電壓時，減少上述變速壓縮機(jī)驅(qū)動頻率的階段輸入電壓每上升1V，從最大驅(qū)動頻率中減去相當(dāng)于第2設(shè)定頻率的量，作為上述變速壓縮機(jī)驅(qū)動頻率。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的中央空調(diào)器的控制方法，其特征在于，上述第1設(shè)定頻率為，1Hz，第2設(shè)定頻率為，0.5Hz。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的中央空調(diào)器的控制方法，其特征在于，上述第1設(shè)定電壓為，220V，第2設(shè)定電壓為，240V。
全文摘要
一種中央空調(diào)器控制方法，包括感知輸入電壓的感知階段；據(jù)感知的輸入電壓，控制變速壓縮機(jī)驅(qū)動的控制階段；感知輸入電壓的感知階段包括判斷感知的輸入電壓是否未達(dá)到第1設(shè)定電壓的階段；判斷感知的輸入電壓是否處在第1和第2設(shè)定電壓之間的階段；判斷感知的輸入電壓是否超過第2設(shè)定電壓的階段；據(jù)感知的輸入電壓，控制變速壓縮機(jī)驅(qū)動的控制階段包括；感知的輸入電壓未達(dá)到已設(shè)定的第1設(shè)定電壓時，減少變速壓縮機(jī)驅(qū)動頻率的階段；感知的輸入電壓處在第1和第2設(shè)定電壓之間時，按最大驅(qū)動頻率來驅(qū)動的階段；感知的輸入電壓超過第2設(shè)定電壓時，減少變速壓縮機(jī)驅(qū)動頻率的階段。本發(fā)明對于標(biāo)準(zhǔn)電壓區(qū)間外的區(qū)間，可以進(jìn)行合適的對應(yīng)；不會出現(xiàn)過載驅(qū)動。
文檔編號F24F11/02GK1782580SQ200410093760
公開日2006年6月7日 申請日期2004年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月30日
發(fā)明者金光滿 申請人:樂金電子(天津)電器有限公司