專利名稱：制熱過負荷保護動作中壓縮機停機時間最小化控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種空調(diào)器制熱運行過負荷時的保護控制模式，尤其是一 種制熱過負荷保護動作中壓縮機停機時間最小化控制方法，屬于家用電器 技術領域。
背景技術：
在我國南方的很多地區(qū)，空調(diào)制熱運行是冬天取暖的重要途徑。雖然 熱泵型空調(diào)和單冷型空調(diào)在結構上差異不大，但是對整個空調(diào)循環(huán)系統(tǒng)的 要求卻比單冷型空調(diào)高得多。此外，在制熱運行時空調(diào)的保護動作也很多， 本發(fā)明僅涉及制熱過負荷的保護動作。
在空調(diào)制熱運行過程中，當室內(nèi)蒸發(fā)器溫度過高時，存在一定的危險 性(例如燙傷、起火、室內(nèi)機結構件變形等)。因此，當室內(nèi)蒸發(fā)器溫度 高過一定數(shù)值之后，需要有相應的保護措施，以防止意外發(fā)生。
據(jù)申請人了解，現(xiàn)在大多數(shù)空調(diào)制熱過負荷的保護動作通過先停室外
側風機、再停壓縮機實現(xiàn)。而室外側風機的急停容易造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定； 壓縮機的頻繁起停則會造成系統(tǒng)的更力。不穩(wěn)定，此時冷媒會瞬間沖擊壓縮 機，對壓縮機產(chǎn)生極大的不利影響。與風機急停相比，壓縮機的驟停對系 統(tǒng)造成的損害更大。并且，制熱時壓縮機的頻繁開停還會大幅度降低制熱 性能，影響空調(diào)用戶的使用。
現(xiàn)有熱泵型空調(diào)器在制熱過負荷狀態(tài)下的運行^t式如圖l所示。實踐 證明，實際運行中采用該方案運行很容易使得空調(diào)多次重復進入壓縮機停 機的制熱過負荷保護模式，從而造成壓縮機的損害，降低制熱循環(huán)系統(tǒng)的 性能。因此，如果能夠在不停止壓縮機運行或者停機時間盡可能少的前提 下實現(xiàn)制熱過負荷保護，則將有效保護壓縮機，并且提高制熱循環(huán)系統(tǒng)的 性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對以上現(xiàn)有技術存在的問題，提出一種能夠在不 停止壓縮機運行或者停機時間盡可能少的前提下實現(xiàn)制熱過負荷保護動作的控制方法，從而有效保護壓縮機，提高制熱循環(huán)系統(tǒng)的性能。
為了解決以上技術問題，本發(fā)明的制熱過負荷保護動作中壓縮機停機 時間最小化控制方法在含有室內(nèi)風機、室外風機、壓縮機、室內(nèi)蒸發(fā)器以 及微電腦控制電路的熱泵型空調(diào)機系統(tǒng)中，所述室內(nèi)蒸發(fā)器附近裝有溫度 傳感器，所述溫度傳感器接控制電路中微電腦的探測信號輸入端，所述室 外風機采用具有高低轉(zhuǎn)速的可變風量風機，所述微電腦中存儲預定間隔時 間、按序遞增的第一至第四溫度值，其控制信號輸出端接室外風機的轉(zhuǎn)速
控制端，所述空調(diào)機啟動后，控制電路按以下循環(huán)步驟實現(xiàn)保護動作控制
1 )初次進入制熱運行時，室外風才幾以低風運行預定間隔時間后高風運
行；
2 )微電腦比較采集到的室內(nèi)蒸發(fā)器溫度與第二溫度，當前者小于后者 時，維持高風運行，并繼續(xù)采集比較；當前者大于后者時，控制室外風機 轉(zhuǎn)為低風運行，并繼續(xù)以下步驟；
3 )微電腦比較采集到的室內(nèi)蒸發(fā)器溫度與第三溫度，當前者大于后者 時，進行步驟5);當前者小于后者時，繼續(xù)以下步驟；
4 )微電腦比較采集到的室內(nèi)蒸發(fā)器溫度與第 一溫度，當前者小于后者 時，轉(zhuǎn)為高風運行，并進行步驟2);當前者大于后者時，維持低風運行， 并進行步驟2 );
5)室外風機停止運行，微電腦比較采集到的室內(nèi)蒸發(fā)器溫度與第四溫 度，當前者小于后者時，維持室外風機停止，并進行步驟3);當前者大于 后者時，壓縮機停止工作，繼續(xù)以下步驟；
6 )微電腦比較采集到的室內(nèi)蒸發(fā)器溫度與第一溫度，當前者大于后者 時，維持壓縮機停止，室內(nèi)風機微風工作；當前者小于后者時，壓縮機啟 動，室外風機低風運行，室內(nèi)風機按照用戶i殳定風速運行并有冷風防止保 護控制。
微電腦中還存儲有第五溫度值，第五溫度值比第三溫度值低三度。 當壓縮機停止工作后重新啟動時，繼續(xù)以下步驟；
7) 微電腦比較采集到的室內(nèi)蒸發(fā)器溫度與第五溫度，當前者小于后者 時，維持室外風機低風運轉(zhuǎn)；當前者大于后者時，繼續(xù)以下步驟；
8) 室外風機停止，微電腦比較采集到的室內(nèi)蒸發(fā)器溫度與第四溫度， 當前者大于后者時，壓縮機停止，進行步驟10);當前者小于后者時，室外風機維持停止狀態(tài)，繼續(xù)以下步驟；
9 )壓縮機未停止工作，微電腦比較采集到的室內(nèi)蒸發(fā)器溫度與第一溫 度，當前者大于后者時，維持壓縮機停止；當前者小于后者時，壓縮機啟 動，室外風機低風運行；
IO)壓縮機停止時，此時室外風機保持停止狀態(tài)，室內(nèi)蒸發(fā)器溫度下 降，微電腦比較采集到的室內(nèi)蒸發(fā)器溫度與第一溫度，當前者大于后者時， 維持壓縮機停止，室內(nèi)風機微風工作；當前者小于后者時，壓縮機啟動， 室外風機低風運行，室內(nèi)風機按照用戶設定風速運行并有冷風防止保護控 制。
本發(fā)明的上述技術方案中，室外風機比現(xiàn)有風機多出一個控制接口 ， 由控制電路控制高低檔轉(zhuǎn)速的切換，這樣可以在風^/L突然開停的時，先通 過轉(zhuǎn)速較低的檔位進行過渡，從而降低系統(tǒng)突然不平衡對壓縮機造成的損 害。
此外，當空調(diào)在制熱過負荷狀態(tài)下運行時，通過降低室外風機的轉(zhuǎn)速 以至停止室外風機可以有效保護系統(tǒng)，因為風機的停止是一個漸變過程， 可以避免系統(tǒng)突然出現(xiàn)的不平衡。當降低室外風機風速以至停止后，壓縮 機并沒有停機，如果室內(nèi)蒸發(fā)器溫度降低到設定溫度以下，則完成了保護 動作的要求，這種保持壓縮機不停機的狀態(tài)使得系統(tǒng)的性能得到改善。如 果室外風機停止后，室內(nèi)蒸發(fā)器溫度依然上升，再采取停止壓縮機的措施， 確保系統(tǒng)不過熱。此時，由于之前有室外風機漸變的動作過程，因此系統(tǒng) 的穩(wěn)定性較好，接著室內(nèi)蒸發(fā)器溫度必然在很短的時間內(nèi)降低到設定溫度 以下。在壓縮機滿足啟動條件之后，系統(tǒng)重新進入制熱過程。雖然以上過 程經(jīng)歷了壓縮機停機，但是由于很短的停機時間即能夠完成保護動作，因 此再次投入制熱運行后，制熱系統(tǒng)的性能得到了大幅度的提高。
歸納起來，本發(fā)明具有以下優(yōu)點
1) 在制熱過負荷運行狀態(tài)下，盡量避免通過壓縮機停機來完成保護動 作，因此減少了壓縮機頻繁起停造成的損害，保護了壓縮機的壽命，提高 了系統(tǒng)制熱性能；
2) 在壓縮機必須停機的情況下，盡量使壓縮機的停機時間最小化，改 善了系統(tǒng)制熱性能；
3) 通過室外風機的兩檔控制，提高了整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時也提高了系統(tǒng)制熱性能。


圖l是現(xiàn)有技術制熱過負荷保護控制示意圖。
圖2是本優(yōu)選實施例的電路原理圖。
圖3是本發(fā)明一次制熱過負荷保護邏輯框圖。
圖4是本發(fā)明一次制熱過負荷保護控制示意圖。
圖5是本發(fā)明二次制熱過負荷保護邏輯框圖。
圖6是本發(fā)明二次制熱過負荷保護控制示意圖。
其中
Al:壓縮機控制過程；A2:室外風機控制過程；A3:室內(nèi)風機控制過 程；H :室外風機高速檔；L:室外風機低速檔；S:室內(nèi)風機按照用戶設 定風速工作；RF:室內(nèi)風機微風工作；S&F:室內(nèi)風機按照用戶設定風速 工作，但有冷風防止保護控制；Y:壓縮機啟動滿足條件時。
具體實施例方式
如現(xiàn)有技術一樣，本實施例的熱泵型空調(diào)機系統(tǒng)主要由室內(nèi)風機、室 外風機、壓縮機、室內(nèi)蒸發(fā)器以及微電腦控制電路等組成，其中室內(nèi)蒸發(fā) 器附近裝有溫度傳感器，則溫度傳感器采集的溫度可以看作為室內(nèi)蒸發(fā)器 的溫度。所述溫度傳感器接控制電路中微電腦的探測信號輸入端。與現(xiàn)有 技術不同的是，并參照圖2的電路原理圖，本發(fā)明的室外風機采用具有高 低轉(zhuǎn)速的可變風量風機；微電腦中存儲預定間隔時間、按序遞增的第一至 第四溫度值(Tl, T2, T3, T4)，這些溫度值用于與室內(nèi)蒸發(fā)器的溫度值 作比較，控制信號輸出端接室外風機的轉(zhuǎn)速控制端。
當空調(diào)機啟動后，控制電路按以下基本循環(huán)步驟實現(xiàn)保護動作控制， 參照圖3和圖4:
1) 在初次進入制熱運行時，室外風機以低風運行，最大運行兩分鐘之 后，換為高風運行。
2) 微電腦判斷室內(nèi)蒸發(fā)器溫度大于T2時，控制室外風機轉(zhuǎn)為低風 運行；小于T2時，維持室外風機高風運行。
3) 微電腦繼續(xù)判斷室內(nèi)蒸發(fā)器溫度大于T3時，控制室外風機停止 運行；小于T3時，維持室外風機低風運行，然后繼續(xù)與TI比較，當室內(nèi) 蒸發(fā)器溫度小于T1時，室外風機轉(zhuǎn)為高風運行，繼續(xù)執(zhí)行步驟2);大于Tl時，維持室外風機低風運行，繼續(xù)執(zhí)行步驟2),以此循環(huán)。
4) 當室外風機停止運行后，微電腦判斷室內(nèi)蒸發(fā)器溫度，大于T4時， 壓縮機停止工作；小于T4時室外風機保持停止狀態(tài)，并繼續(xù)與T3比較， 即進行步驟3 )。
5) 壓縮機如果未停止工作，而當室內(nèi)蒸發(fā)器溫度小于T1時，制熱過 負荷保護動作結束，回復正常制熱運行狀態(tài)。此后如果再次進入制熱過負 荷保護動作依舊按照一次保護動作進行。
6) 壓縮機如果停止工作，此時室外風機保持停止狀態(tài)，室內(nèi)蒸發(fā)器溫 度下降，大于T1時，維持壓縮機停止，室內(nèi)風機樣i風工作；當小于T1時， 室內(nèi)風機按照用戶設定風速運行并有冷風防止保護控制，此時制熱過負荷 保護動作結束。當滿足溫度條件和壓縮機延時條件(最小停機時間三分鐘) 時，壓縮機再次啟動，進入制熱運行。此時室外風機也要求保持兩分鐘停 止狀態(tài)后才啟動并低風運行。此后再次進入制熱過負荷保護動作則按照二 次保護動作進行。
本實施例的二次保護動作控制方案如圖5、圖6所示。
7) 微電腦判斷室內(nèi)蒸發(fā)器溫度，大于T3，時，室外風機停止；小于T3， 時，維持低風運轉(zhuǎn)狀態(tài)。此處的T3，的溫度值比一次保護動作的T3的溫度 值小3度。
8) 微電腦繼續(xù)判斷室內(nèi)蒸發(fā)器溫度，大于T4時，壓縮機停止；小于 T4時，室外風機維持停止狀態(tài)。
9) 壓縮機如果未停止工作，而室內(nèi)蒸發(fā)器溫度小于Tl時，制熱過負 荷保護動作結束，回復之前制熱狀態(tài)，室外風機以低風進行動作。此后再 次進入制熱過負荷保護動作依舊按照二次保護動作進行。
10) 壓縮機如果停止，此時室外風機保持停止狀態(tài)，室內(nèi)蒸發(fā)器溫度 下降，大于T1時，維持壓縮機停止，室內(nèi)風機微風工作；當小于T1時， 室內(nèi)風機按照用戶設定風速運行并有冷風防止保護控制，此時制熱過負荷 保護動作結束，回復之前制熱狀態(tài)。當滿足溫度條件和壓縮機延時條件時 壓縮機再次啟動，此時室外風機需要保持兩分鐘停止狀態(tài)后才啟動，并按 照低風進行動作。此后再次進入制熱過負荷保護動作則按照二次保護動作 進行。
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權利要求
1. 一種制熱過負荷保護動作中壓縮機停機時間最小化控制方法，在含有室內(nèi)風機、室外風機、壓縮機、室內(nèi)蒸發(fā)器以及微電腦控制電路的熱泵型空調(diào)機系統(tǒng)中，所述室內(nèi)蒸發(fā)器附近裝有溫度傳感器，所述溫度傳感器接控制電路中微電腦的探測信號輸入端，其特征在于所述室外風機采用具有高低轉(zhuǎn)速的可變風量風機，所述微電腦中存儲預定間隔時間、按序遞增的第一至第四溫度值，其控制信號輸出端接室外風機的轉(zhuǎn)速控制端，所述空調(diào)機啟動后，控制電路按以下循環(huán)步驟實現(xiàn)保護動作控制1)初次進入制熱運行時，室外風機以低風運行預定間隔時間后高風運行；2)微電腦比較采集到的室內(nèi)蒸發(fā)器溫度與第二溫度，當前者小于后者時，維持高風運行，并繼續(xù)采集比較；當前者大于后者時，控制室外風機轉(zhuǎn)為低風運行，并繼續(xù)以下步驟；3)微電腦比較采集到的室內(nèi)蒸發(fā)器溫度與第三溫度，當前者大于后者時，進行步驟5)；當前者小于后者時，繼續(xù)以下步驟；4)微電腦比較采集到的室內(nèi)蒸發(fā)器溫度與第一溫度，當前者小于后者時，轉(zhuǎn)為高風運行，并進行步驟2)；當前者大于后者時，維持低風運行，并進行步驟2)；5)室外風機停止運行，微電腦比較采集到的室內(nèi)蒸發(fā)器溫度與第四溫度，當前者小于后者時，維持室外風機停止，并進行步驟3)；當前者大于后者時，壓縮機停止工作，繼續(xù)以下步驟；6)微電腦比較采集到的室內(nèi)蒸發(fā)器溫度與第一溫度，當前者大于后者時，維持壓縮機停止，室內(nèi)風機微風工作；當前者小于后者時，壓縮機啟動，室外風機低風運行，室內(nèi)風機按照用戶設定風速運行并有冷風防止保護控制。
2. 根據(jù)權利要求1所述制熱過負荷保護動作中壓縮機停機時間最 小化控制方法，其特征在于微電腦中還存儲有第五溫度值，當壓縮機 停止工作后重新啟動時，繼續(xù)以下步驟； )微電腦比較采集到的室內(nèi)蒸發(fā)器溫度與第五溫度，當前者小于后者時，維持室外風機低風運轉(zhuǎn)；當前者大于后者時，繼續(xù)以下步驟；8)室外風機停止，微電腦比較采集到的室內(nèi)蒸發(fā)器溫度與第四溫度，當前者大于后者時，壓縮機停止，進行步驟10);當前者小于后者時，室外風機維持停止狀態(tài)，繼續(xù)以下步驟；9)壓縮機未停止工作，微電腦比較采集到的室內(nèi)蒸發(fā)器溫度與第一溫度，當前者大于后者時，維持壓縮機停止；當前者小于后者時，壓縮機啟動，室外風機低風運行；10)壓縮機停止時，此時室外風機保持停止狀態(tài)，室內(nèi)蒸發(fā)器溫度下降，微電腦比較采集到的室內(nèi)蒸發(fā)器溫度與第一溫度，當前者大于后者時，維持壓縮機停止，室內(nèi)風機微風工作；當前者小于后者時，壓縮機啟動，室外風機低風運行，室內(nèi)風機按照用戶設定風速運行并有冷風防止保護控制。
3. 根據(jù)權利要求2所述制熱過負荷保護動作中壓縮機停機時間最小化 控制方法，其特征在于第五溫度值比第三溫度值低三度。
4. 根據(jù)權利要求3所述制熱過負荷保護動作中壓縮機停機時間最小化 控制方法，其特征在于所述壓縮機停止后再次進入制熱過負荷保護動作 都按照步驟7)至10)進行。
5. 根據(jù)權利要求1所述制熱過負荷保護動作中壓縮機停機時間最小化 控制方法，其特征在于所述室外風機有一個連接于微電腦的控制接口， 由控制電路控制高低檔轉(zhuǎn)速的切換。
6. 根據(jù)權利要求1所述制熱過負荷保護動作中壓縮機停機時間最小化 控制方法，其特征在于所述第l)步中室外風機低風轉(zhuǎn)換成高風運行的時 間不超過兩分鐘。
7. 根據(jù)權利要求1所述制熱過負荷保護動作中壓縮機停機時間最小化 控制方法，其特征在于所述當室外風機從停止狀態(tài)啟動時，至少需要保 持停止狀態(tài)兩分鐘。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種制熱過負荷保護動作中壓縮機停機時間最小化控制方法，屬于家用電器技術領域。該方法在含有室內(nèi)風機、室外風機、壓縮機、室內(nèi)蒸發(fā)器以及微電腦控制電路的熱泵型空調(diào)機系統(tǒng)中，通過微電腦對室內(nèi)蒸發(fā)器溫度與各種存儲溫度值的比較，控制室外風機按需以低風或高風運行，并在確實必要時，控制短時間停止壓縮機，從而實現(xiàn)制熱過負荷保護動作控制，具有可以盡量避免通過壓縮機停機、盡量使壓縮機的停機時間最小化，并借助室外風機的兩檔控制，顯著提高了整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和制熱性能。
文檔編號F25B49/02GK101469927SQ200710192268
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月24日 優(yōu)先權日2007年12月24日
發(fā)明者孫運亮, 偉 宋, 張起云, 趙恩英 申請人:蘇州三星電子有限公司