CN100351584C - 空气调节器以及用于控制其运转的方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种空气调节器和一种用于控制其运转的方法。为此，空气调节器包括：恒温器；第一温度检测装置，其用于检测吸入室内热交换器的空气温度；第二温度检测装置，其用于检测室外温度；控制装置，其基于由所述恒温器检测的室内温度、由所述第一温度检测装置检测的空气温度和由所述第二检测装置检测的室外温度，产生控制室内风扇运转的信号；以及室内风扇，其根据所述控制装置产生的信号旋转。

Description

空气调节器以及用于控制其运转的方法

技术领域

本发明涉及一种空气调节器，以及尤其涉及一种空气调节器和用于控制其运转的方法。

背景技术

通常，单元式空气调节器使用中心制冷和加热系统，其中利用设在工厂、办公室、宾馆、住宅或类似地方的一加热和冷却设备，冷空气和热空气在一处产生，并通过设在建筑物中墙壁或类似处的一管道被供给到被冷却或加热的区域。

在单元式空气调节器系统中，为了通过区分需要制冷或加热的区域和不需要的区域，将冷或暖空气分别供给到独立的区域，通常在管道中间安装区域控制器，或根据被制冷或加热的区域数量分别安装多个制冷或加热设备。

图1和2是示意图和框图，其示出根据现有技术的空气调节器的一实施例。

如图1和2所示，根据现有技术的空气调节器包括：一室外单元1，固定安装在建筑物(图1的两层建筑)外部；一室内热交换器2A，其借助制冷管与室外单元中的室外热交换器1B连接并固定安装于地下室或辅助建筑；一供给管道3和一回程管道4，其分别连接室内单元2的供给口和回程口并分别安装于建筑每一层的墙壁；以及一区域控制器5，其安装于供给管道3和回程管道4的中间，用于控制各个区域空气的供给和返回。

室外单元1包括：至少一个安装于室外单元外壳内部的压缩机1A，其用于压缩制冷气体；通过一制冷管与压缩机1A连接的一室外热交换器1B，用于冷凝制冷气体(在制冷运转中)或吸收潜热(在加热运转中)；与室外热交换器1B连接的一膨胀器1C，用于降低制冷气体的压力并使制冷气体膨胀；和一室外风扇(未示出)，其用于给室外热交换器1B提供环境空气以改善室外热交换器1B的热交换性能。

室内单元2包括：与膨胀器1C的另一端连接的一室内热交换器2A，所述膨胀器1C连接至室外热交换器1B的一端；和位于室内热交换器2A下面的一供给风扇(未示出)，其用于将冷和暖空气引到供给管道3。一大致“U”形的空气通道形成于室内单元2的外壳中以便室内单元中的室内热交换器2A和供给风扇(未示出)接收所述空气。供给管道3与室内单元外壳的空气通道供给侧相连，并且回程管道4与室内单元外壳的其回程侧相连。

如上所述，与室内单元2的供给口连接的供给管道3和连接回程口的回程管道4分别安装在冷或暖空气供给或排出的相应区域(Z1，Z2)。用于将冷或暖空气供给到相应区域(Z1，Z2)的排放口3A形成于供给管道3处，以及用于将相应区域(Z1，Z2)的室内空气吸入以使室内空气循环的吸口4A形成于回程管道4处。

区域控制器5是一种用于有选择地将冷或暖空气供给到各个相应区域(Z1，Z2)的阀5A-5D，其中所述阀安装在处于相应区域(Z1，Z2)的供给管道3的中间和回程管道4的中间。所述区域控制器通过与控制单元(未示出)连接自动地接通/断开，或手动地接通/断开，所述控制单元检测相应区域(Z1，Z2)的温度、湿度或类似物并且将检测值与预定值比较。

根据现有技术具有该结构的空气调节器的运转现在将进行说明。

在双层建筑的情况中，如果从各个区域(Z1，Z2)检测的负荷大小大于预定值，冷或暖空气通过各个区域的供给管道3供给到各个区域。相反，如果仅一个相应区域(Z1，Z2)的负荷大小大于预定值，冷或暖空气通过相应区域的供给管道3仅供给到所述的一个区域。

例如，当使用热泵型制冷回路的空气调节器在制冷运转中时，室外单元1的压缩机1A被驱动以压缩制冷气体，所述被压缩的制冷气体在室外单元1的室外热交换器1B中冷凝并穿过膨胀器1C。其后，当其穿过室内单元2的室内热交换器2A时，已经穿过膨胀器1C的制冷气体与通过回程管道4吸入空气通道的空气进行热交换，由此将被吸入的空气变成冷空气。所述冷空气借助一供给风扇(未示出)通过供给口进入供给管道3。在此时，如果所述区域(Z1，Z2)的所有负荷大小大于预定值，各个区域控制器5由控制单元自动接通或由用户操作手动接通。由此，所述冷空气进入供给通道3，并通过形成于供给管道处的排放口3A排出，由此使各个单元变冷。

相反，当使用热泵型制冷回路的空气调节器处于制冷运转时，如果仅在所述区域(Z1和Z2)的一个中负荷大小大于预定值，仅是负荷大小大于预定值的一个区域的区域控制器自动或手动地打开。由此，冷空气进入负荷大小大于预定值的那个区域的供给管道3，并且通过形成于供给管道处的排放口3A排出，由此使负荷大小大于预定值的区域变冷。

期间，在加热运转中，空气调节器以与制冷运转相同的方式工作，但是制冷循环以根据热泵型制冷回路的相反规则进行。

在此，在根据现有技术的空气调节器中，室外单元和室内单元仅以用户期望的设定温度和由位于室内的一恒温器检测的室内温度值为基础进行控制。即，借助仅在设定温度和室内温度值的基础上计算的信息，室内单元和室外单元进行最低限运转或最高限运转。因此，根据现有技术的空气调节器仅具有两个压缩功率，即，在最低限运转中的压缩功率和在最高限运转中的压缩功率。在此，两个压缩机具有不同压缩功率，最低限运转指仅由两个压缩机中具有小功率的一个压缩机进行的运转，最高限运转指由两个压缩机二者进行的运转。

然而，根据现有技术的空气调节器具有以下问题。

现有的空器调节器仅以由恒温器检测的值为基础控制室外单元和室内单元，以及控制压缩机以便压缩机根据最低限运转模式或最高限运转模式输出一压缩功率。换句话说，引入室内热交换器的空气温度和室外温度是不考虑的。因此，室内单元和室外单元不能被控制并以最优状态运转，以及提供以相对退化的负荷相应性能。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种空气调节器和用于控制其运转的方法，该方法通过不仅以室内温度而且以吸入室内热交换器的空气温度以及室外温度为基础控制室外单元和室内单元，能够以一种最佳的状态控制和操作室外单元和室内单元。

本发明的另一个目的是提供一种空气调节器和用于控制其运转的方法，该方法通过允许压缩机根据三种类型的运转模式输出压缩功率，能够改善负荷响应性能。

为了实现这些和其它优点并根据本发明的目的，如在此实施和概括性描述的，提供有一种空气调节器，其包括：一个恒温器；一个第一温度检测装置，其用于检测吸入室内热交换器的空气温度；一个第二温度检测装置，用于检测室外温度；一个控制装置，其根据恒温器检测的室内温度、由第一检测装置检测的空气温度和由第二检测装置检测的室外温度，产生一个信号以控制室内风扇的运转；以及一个室内风扇，其根据由所述控制装置产生的信号旋转。

为实现这些和其它优点并根据本发明的目的，如在此实施和概括性描述的，提供有一种方法，其用于控制空气调节器的运转，所述方法包括：利用第一温度检测装置检测吸入室内热交换器的空气温度、利用第二温度检测装置检测室外温度和利用恒温器检测室内温度；控制装置基于由所述恒温器检测的室内温度、由所述第一温度检测装置检测的空气温度和由所述第二温度检测装置检测的室外温度，产生控制室内风扇运转的信号；以及室内风扇根据所述控制装置产生的信号旋转。

在与附图结合时，本发明的前述和其它目的、特征、方面以及优点将由于本发明的下列详细说明变得更加清楚。

附图说明

附图说明本发明的实施方案并且和说明书一起用于解释本发明的原理，所述附图被包括以提供本发明的进一步理解以及并入和组成本说明书的一部分。

在附图中：

图1是示出根据现有技术的空气调节器的示意图；

图2是示出根据本发明的空气调节器系统的框图；

图3是示出根据本发明的空气调节器结构的框图；

图4是示出根据本发明用于控制空气调节器的方法流程图，以及

图5是示出一表格的视图，所述表格用于解释根据本发明的室内风扇、室外风扇和压缩机运转情况。

具体实施方式

现在将详细地说明本发明的优选实施方案，其实施例在附图中图解。

一种空气调节器和一种用于控制其运转的方法的优选实施方案现在将参照图3至5进行说明，所述方法能够以最佳状态控制和操作室内单元和室外单元并改善空气调节器的负荷响应性能，通过不仅根据室内温度而且根据吸入室内热交换器的空气温度和室外温度控制室内风扇和室外风扇，以及通过允许具有不同功率的压缩机按照三种模式输出压缩机功率。

图3是示出根据本发明的空气调节器结构的框图。

如图所示，根据本发明的空气调节器包括：恒温器31；用于检测吸入室内热交换器空气温度的第一温度检测装置32；用于检测室外温度的第二温度检测装置34；控制装置33；基于由恒温器检测的室内温度、由第一温度检测装置检测的空气温度和由第二检测装置检测的室外温度，产生控制室外风扇运转的信号；以及根据所述控制装置产生的信号旋转的室内风扇35。

用于控制根据本发明具有该结构的空气调节器运转的方法现在将参照图4和5进行详细地说明。

图4是流程图，其示出用于控制根据本发明的空气调节器运转的方法。

如图所示，用于控制根据本发明的空气调节器运转的方法包括：检测吸入室内热交换器的空气温度、室外温度和室内温度(S1)；分析所述空气温度、室内温度和室外单元中的室外温度(S2)；和以分析结果为基础控制室内风扇的运转(S3)。

现在将对用于控制根据本发明的空气调节器运转的方法进行详细的说明。

首先，恒温器31安装在室内，并且检测由用户设定的预期温度、室内空气温度或类似物。然后以检测的温度值为基础，所述恒温器给控制装置33提供指示膨胀器阀打开程度的信息，从室外单元向室内单元提供的制冷剂穿过所述膨胀器。第一温度检测装置32安装在室内热交换器中，检测吸入室内热交换器的空气温度并将检测的温度值提供给控制装置33。第二温度检测装置34安装在室外单元中，检测室外温度并将检测的温度值提供给控制装置33(S1)。

在室内单元中，控制装置33分析由恒温器31提供的信息、由第一温度检测装置32提供的空气温度、以及由第二温度检测装置34提供的室外温度，并以分析结构(S2)为基础产生一个信号用于控制室内风扇的运转。所产生的信号提供给室内风扇35。

借助从所述控制装置33提供的用于控制室内风扇运转(S3)的信号，室内风扇35以预定的速度旋转。即，不同于现有技术，控制装置33控制室内风扇，不仅以室内温度而且以吸入室内热交换器的空气温度和室外温度为基础。因此，室内单元能以最佳状态被控制和操作。

在室外单元33中，控制装置33产生用于控制压缩机运转功率的信号和用于控制室外风扇运转的信号，不仅以室内温度而且以吸入室内热交换器的空气温度和室外温度为基础。并且，控制装置33将用于控制室外风扇运转的信号提供给室外风扇36，还将用于控制压缩机运转功率的信号提供给压缩机37。

借助由控制装置33提供用于控制室外风扇的信号，室外风扇36以预定的速度旋转，并且借助由控制装置33提供用于控制压缩机运转功率的信号，压缩机输出压缩功率。

在此，压缩机37是一个第一压缩机和一个第二压缩机，它们具有不同的功率，控制装置33分析室内温度、吸入室内热交换器的空气温度和室外温度。根据分析结果，所述控制装置33按照三种模式控制压缩机37接通/断开、断开/接通或接通/接通第一压缩机和第二压缩机。例如，在第一压缩机和第二压缩机的功率比是4∶6的情况下，控制装置33可以仅运转具有小功率的第一压缩机，由此允许压缩机37输出压缩机37的40％的全部压缩功率。在此，仅接通压缩机37中具有小功率的压缩机是最低限运转，第一模式。在此情况中，控制装置33还可以仅运转具有大功率的第二压缩机，由此允许压缩机输出压缩机37的60％的全部压缩功率。在此仅接通压缩机37中具有大功率的压缩机是中级运转，第二种模式。通过第一压缩机和第二压缩机都运转，控制装置33可以控制压缩机37允许压缩机输出压缩机37的100％的全部压缩功率。在此，接通每个压缩机37是最高限运转，第三种模式。即，控制装置33按照那三种模式控制压缩机37。

用于控制根据本发明的空气调节器运转的方法现在将结合一特殊实施例进行说明。在图5中，描述的是压缩机37、室内风扇35和室外风扇36基于一信息信号的运转状态，所述信号以用户预期温度和由恒温器检测的室内温度、室外温度、以及吸入室内热交换器的空气温度为基础。压缩机37包括所提供的第一压缩机和第二压缩机，并且第一压缩机与第二压缩机的功率比是4∶6。

图5是示出一表格的视图，所述表格用于描述控制根据本发明的室内风扇、室外风扇和压缩机运转状况。在此，Y1和Y2是恒温器输出用于控制膨胀器阀打开程度的信息信号，并且根据本发明的压缩机37能按照三种模式输出40％、60％和100％的全部压缩功率。室外风扇和室内风扇通过四种运转模式进行运转：微风、中风、强风和超强风。

如图5所示，当所述表格第2行与第3行进行比较时，尽管恒温器的信号(Y1)是一样的，但是室外风扇的运转模式分别是微风模式和中风模式，因为室外温度不同和吸入室内热交换器的空气温度不同。此外，当表格的第8行与第9行进行比较时，尽管恒温器的信号(Y2)是一样的，但是室外风扇的运转模式分别是强风模式和中风模式，并且室内风扇的运转模式分别是强风模式和中风模式，因为室外温度不同和吸入室内热交换器的空气温度不同。即，如从所述表格中可知的，即使指示室内温度的恒温器信号相同，如果室外温度和吸入室内热交换器的空气温度不同，压缩机、室外风扇和室内风扇的运转模式变得不同。

如到目前为止所描述的，在根据本发明的空气调节器中，通过不仅以室内温度而且以吸入室内热交换器的空气温度和室外温度为基础控制室内风扇和室外风扇，室内单元和室外单元能以最佳的状态被控制和操作。

此外，通过控制压缩机允许包括具有不同功率的第一压缩机和第二压缩机的压缩机按照三种模式输出压缩功率，根据本发明的空气调节器能令人满意地改善负荷响应性能。

因为本发明可以以数种形式进行实施而不脱离其精神和实质特征，也可以理解上述实施方案不限于前述说明的任何细节，除非另有说明，而是应当在如所附权利要求限定的其精神和范围中广泛地进行构造，并且因此落入权利要求界限和范围的所有改变和变更，或该界限和范围中的等同物由此意味着被所附的权利要求包含。

Claims (11)

1、一种空气调节器，包括：

恒温器；

第一温度检测装置，其用于检测吸入室内热交换器的空气温度；

第二温度检测装置，其用于检测室外温度；

控制装置，其基于由所述恒温器检测的室内温度、由所述第一温度检测装置检测的空气温度和由所述第二温度检测装置检测的室外温度，产生控制室内风扇运转的信号；以及

室内风扇，其根据所述控制装置产生的信号旋转。

2、如权利要求1所述的空气调节器，其中

所述控制装置基于由所述恒温器检测的室内温度、由所述第一温度检测装置检测的空气温度和由所述第二温度检测装置检测的室外温度，产生用于控制压缩机和室外风扇运转的信号。

3、如权利要求2所述的空气调节器，进一步包括：

压缩机，其中所述压缩机的压缩功率输出根据用于控制压缩机运转的信号而改变；以及

室外风扇，其根据控制室外风扇运转的信号旋转。

4、如权利要求1所述的空气调节器，其中所述控制装置接收由所述恒温器检测的室内温度值、由所述第一温度检测装置检测的空气温度值和由所述第二温度检测装置检测的室外温度值。

5、如权利要求2所述的空气调节器，其中所述控制装置接收由所述恒温器检测的室内温度值、由所述第一温度检测装置检测的空气温度值和由所述第二温度检测装置检测的室外温度值，并将用于控制压缩机和室外风扇运转的信号输出给所述压缩机和室外风扇。

6、如权利要求2所述的空气调节器，其中所述压缩机是具有不同压缩功率的第一压缩机和第二压缩机。

7、如权利要求6所述的空气调节器，其中所述控制装置控制第一压缩机和第二压缩机，从而根据控制压缩机运转的信号接通第一压缩机/接通第二压缩机、接通第一压缩机/断开第二压缩机或断开第一压缩机/接通第二压缩机。

8、一种用于控制空气调节器运转的方法，包括：

利用第一温度检测装置检测吸入室内热交换器的空气温度、利用第二温度检测装置检测室外温度和利用恒温器检测室内温度；

控制装置基于由所述恒温器检测的室内温度、由所述第一温度检测装置检测的空气温度和由所述第二温度检测装置检测的室外温度，产生控制室内风扇运转的信号；以及

室内风扇根据所述控制装置产生的信号旋转。

9、如权利要求8所述的方法，进一步包括：

所述控制装置基于由所述恒温器检测的室内温度、由所述第一温度检测装置检测的空气温度和由所述第二温度检测装置检测的室外温度控制室外单元中的压缩机和室外风扇的运转。

10、如权利要求9所述的方法，其中所述压缩机是具有不同功率的第一压缩机和第二压缩机。

11、如权利要求10所述的方法，其中所述控制包括：

控制第一压缩机和第二压缩机，从而基于所述分析结果接通第一压缩机/接通第二压缩机、接通第一压缩机/断开第二压缩机或断开第一压缩机/接通第二压缩机。

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