CN100523668C - 控制具有多台压缩机的空调器的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于控制具有多台压缩机的空调器的方法，该方法能改进适应冷却负载或加热负载的能力、降低能量损失且改善舒适度。所述方法可通过以下步骤实现：根据在前的室内温度与期望温度之间的温度差及身体适应时间预存储压缩容量；在经过身体适应时间同时根据当前室内温度与所述期望温度之间的温度差改变预存储的压缩容量后压缩机运行时改变所述期望温度；以及根据当前室内温度与所述已改变的期望温度之间的温度差再次改变所述已改变的压缩容量。

Description

控制具有多台压缩机的空调器的方法

技术领域

本发明涉及一种空调器，特别涉及一种控制具有多台压缩机的空调器的方法.

背景技术

一般来说，空调器冷却室内的热空气或加热室内的冷空气。在下文中将参照图1描述传统的具有两台压缩机的空调器的结构。其中，根据房间的冷负荷有选择地运行这两个压缩机。

图1是传统的具有两台压缩机的空调器结构的方框图。

如图中所示，具有两台压缩机的空调器包括第一压缩机18A和第二压缩机18B，它们分别根据房间负荷有选择地运行，以改变压缩容量；冷凝器1，其用于对由第一和第二压缩机18A、18B压缩的制冷剂进行散热；膨胀阀2，其用于膨胀从冷凝器1中排出的制冷剂；及蒸发器3，它用于接收由膨胀阀2膨胀的制冷剂，并产生冷空气。本文下面假设第一压缩机18A是压缩容量小的压缩机，第二压缩机18B是压缩容量大的压缩机。现在描述具有这样的两台压缩机的空调器的结构。

首先，分别将连接在第一压缩机18A和第二压缩机18B上的进气管9、13连接到从与蒸发器3相连的进气软管4分出的软管5、7上。此外，分别将连接在第一压缩机18A和第二压缩机18B上的排气管11、14再连接到从与冷凝器1相连的排气软管17分出的软管10、16上。

分支软管5、7、10、16分别连接到进气阀6、8和排气阀12、15上，通过手动或通过控制组件如微计算机或类似组件等可选择地开启/关闭这些阀。

因此，具有两台压缩机的空调器可根据冷负荷，通过第一压缩机18A或/和第二压缩机18B的运行来控制制冷循环。也就是说，压缩机的容量可按下述方式改变：当室内冷负荷较小时，只运行第一压缩机18A，当室内冷负荷较大时只运行第二压缩机18B，当室内冷负荷最大时同时运行第一和第二压缩机18A、18B。

最近采用了具有四台压缩机的空调器。这种具有四台压缩机的空调器的常规运行过程与图1的空调器的运行过程相同。当然，可将四台压缩机设计成具有相同的压缩容量或设计成具有不同的压缩容量。

在控制带有四台压缩机的空调器的方法中，通过根据与冷却负载逐级地(level by level)(10％)增加或减小压缩机的压缩容量来控制内部温度。例如，空调器处于冷却模式时，如果内部温度达到低于用户预设的期望温度0.5度的温度时，压缩机在低于在前的压缩容量一等级的情况下运行一段时间。运行一段时间后，将期望温度和内部温度再次进行比较。如果内部温度和期望温度不一致(高于或低于期望温度)，压缩机以高于或低于在前的压缩容量一等级的压缩容量运行。

然而，传统的控制空调器的方法存在以下缺陷。

在现有的发明的控制空调器的方法中，压缩机的压缩容量根据内部冷却负载或加热负载逐级增加或减小。因此，空调器缓慢地适应冷却负载或加热负载，因而空调器的能量损失增加。例如，假设总压缩容量是100％，当空调器试图将压缩机的压缩容量从70％降低到50％时，首先从70％的压缩容量降低到60％，然后再从60％降低到50％。由于这个原因，空调器适应冷却负载或加热负载的速度缓慢，因而空调器的能量损失增加。

现有的具有多台压缩机的空调器已被详细披露在2003年2月18日授权的美国专利6519957号中。

发明内容

所以，本发明的一个目的是提供一种控制具有多台压缩机的空调器的方法，该方法通过根据在前的室内温度与由用户设定的期望温度之间的温度差预存储一压缩容量可提高适应冷却负载或加热负载的能力及降低能量损失；以及依据当前室内温度和期望温度之间的温度差改变所述预存储的压缩容量。

本发明的另一个目的是提供一种控制具有多台压缩机的空调器的方法，该方法通过根据在前的室内温度、在前的期望温度之间的温度差和身体适应时间(body adaptation time)预存储一压缩容量，根据身体适应时间改变期望温度，以及根据当前的室内温度和已改变的期望温度之间的温度差改变所述预存储的压缩容量，从而提高舒适度。

为了实现这些和其它优点，按照本发明的目的和下面具体化的及概括的描述，所提供的用于控制具有多台压缩机的空调器的方法包括：根据在前的室内温度与由用户设定的期望温度之间的温度差预存储压缩机的压缩容量的步骤；以及根据当前的室内温度和所述期望温度改变所述预存储的压缩容量的步骤。

为了实现这些和其它优点，按照本发明的目的和下面具体化的及概括的描述，所提供的用于控制具有多台压缩机的空调器的方法包括：根据在前的室内温度和由用户设定的期望温度之间的温度差预存储压缩机的压缩容量的步骤；当空调器处于冷却模式且当前的室内温度达到低于期望温度的最低下限温度时，将所述预存储的压缩容量改变成用于保持所述下限温度的压缩容量，使压缩机以改变后的压缩容量运行的步骤；在压缩机按照已改变的压缩容量运行所述预设时间后，检测当前室内温度和期望温度之间的温度差，根据检测到的温度差将所述已改变的压缩容量再改变到预设的压缩容量，以及使压缩机以再改变的压缩容量运行的步骤。

为了实现这些和其它优点，并按照本发明的目的和下面具体化的及概括的描述，所提供的用于控制具有多台压缩机的空调器的方法包括：根据在前的室内温度和由用户设定的期望温度之间的温度差预先存储压缩机的压缩容量的步骤；当空调器处于冷却模式下且当前的室内温度达到低于期望温度的下限温度时，将所述预存储的压缩容量改变成用于保持所述下限温度的压缩容量，且使压缩机以改变后的压缩容量运行的步骤；在压缩机以已改变的压缩容量运行所述预设时间后，检测当前室内温度和期望温度之间的温度差，根据检测到的温度差将所述已改变的压缩容量再改变到预设的压缩容量，以及使压缩机以重新改变的压缩容量运行的步骤；若相应于使压缩机按已改变的压缩容量运行的当前运行模式的压缩容量与相应于最大运行模式的压缩容量相同，使压缩机按最大运行模式运行的步骤；如果相应于当前运行模式的压缩容量小于相应于最大运行模式的压缩容量，将相应于当前运行模式的压缩容量和相应于在前运行模式的压缩容量进行比较，若相应于当前运行模式下的压缩容量小于相应于在前运行模式的压缩容量，使压缩机按所述在前运行模式运行的步骤；若相应于当前运行模式下的压缩容量大于相应于在前运行模式的压缩容量，使压缩机按当前运行模式运行的步骤，其中，所述最大运行模式是使所述压缩机以所述多台压缩机的总压缩容量运行的模式，所述在前运行模式是使所述压缩机以预存储的压缩容量运行的模式。

为了实现这些和其它优点，并按照本发明的目的和下面具体化的及概括的描述，所提供的用于控制具有多台压缩机的空调器的方法包括：根据在前的室内温度和期望温度以及身体适应时间预存储压缩容量的步骤；根据当前室内温度和期望温度之间的温度差改变所述预存储的压缩容量，当经过所述身体适应时间同时压缩机以已改变的压缩容量运行时，改变所述期望温度的步骤；以及根据当前室内温度和已改变的期望温度之间的温度差再改变所述已改变的压缩容量的步骤。

从下面结合附图对本发明进行详细描述中，将更清楚地了解本发明的所述和其它目的、特点、方面和优点。

附图说明

为本发明提供进一步理解并构成本申请一部分的附图示出了本发明的实施方式，它们与说明书文字部分一起用于解释本发明的原理。

附图中：

图1示意性地示出了传统的具有两台压缩机的空调器结构；

图2示出了传统的、根据内部温度与期望温度之间的温度差逐级地增加或减小压缩机的压缩容量控制具有多台压缩机的空调器的方法的图表；以及

图3是本发明的用于控制具有多台压缩机的空调器的方法的流程图。

具体实施方式

以下将参照图3详细描述控制具有多台压缩机的空调器的方法的优选实施方式，该方法通过根据在先的室内温度和期望温度之间的温度差以及身体适应时间预存储压缩容量、当经过所述身体适应时间同时根据当前室内温度和所述期望温度改变预存储的压缩容量后使压缩机运行时改变所述期望温度；以及根据所述当前室内温度和已改变的期望温度之间的温度差再改变已改变的压缩容量能够提高适应冷却负载或加热负载的能力、降低能量损失并改善室内的舒适度。

图3为本发明所述实施方式的用于控制具有多台压缩机的空调器的方法流程图。

如图3所示，本发明所述的实施方式的用于控制具有多台压缩机的空调器的方法包括：先前阶段对内部温度进行控制时，预存储根据在前的室内温度和由用户设定的期望温度之间的温度差、以及身体适应时间(人身体适应某一温度所需的时间)的压缩机的压缩容量的步骤；当用户选择冷却模式且当前的室内温度达到低于用户设定的期望温度的下限温度时，将所述预存储的压缩容量改变成预设的压缩容量以维持所述下限温度，并使压缩机以所述已改变的压缩容量运行的步骤；在所述压缩机以所述已改变的压缩容量运行了所述预设的时间后，检测所述当前室内温度和所述期望温度之间的温度差以使压缩机以最佳压缩容量运行，根据被检测到的温度差再将所述已改变的压缩容量改变到预设的压缩容量，并使所述压缩机以所述再改变的压缩容量运行的步骤。

例如，假设按空气调节的方式安装的所述多台压缩机由四台压缩机组成，所述四台压缩机的总压缩容量为100％，其中两台压缩机的压缩容量各占20％，而两台压缩机的压缩容量分别占30％，用户选择冷却模式，压缩容量占20％的两台压缩机和压缩容量占30％的一台压缩机运行(压缩机以预先存储的压缩容量运行)。在这种情况下，当在运行过程中当前室内温度达到低于期望温度0.5度的温度(下限温度)时，使占20％的压缩容量的一台压缩机停止运行，使另一台占20％压缩容量的压缩机和一台占30％压缩容量的压缩机运行所述预设时间(例如，三分钟)。之后，检测当前室内温度和期望温度之间的温度差，根据所检测到的温度差使已改变的压缩容量改变到预设的压缩容量。也就是说，当有四台压缩机时，所述四台压缩机的总压缩容量为100％，通过有选择地使两台压缩容量占20％的压缩机和两台压缩容量占30％的压缩机运行改变所述多台压缩机的压缩容量。

另外，所述控制具有多台压缩机的空调器的方法还包括：再改变所述已改变的压缩容量且当压缩机以再改变的压缩容量运行时，如果相应于使所述压缩机以所述再改变的压缩容量运行的当前运行模式的压缩容量与相应于最大运行模式的压缩容量相同时，使所述压缩机按最大运行模式运行的步骤；如果相应于所述当前运行模式的压缩容量小于相应于最大运行模式下的压缩容量时，将相应于所述当前运行模式下的压缩容量与相应于在前运行模式下的压缩容量进行比较，若相应于当前运行模式的压缩容量小于相应于所述在前运行模式的压缩容量，使压缩机按所述在前运行模式运行的步骤；若相应于当前运行模式的压缩容量大于相应于所述在前运行模式下的压缩容量，所述压缩机按当前运行模式运行的步骤。在这里，所述运行模式用于使压缩机以已改变的压缩容量运行，所述最大运行模式用于使所述压缩机以所述多台压缩机的总压缩容量(100％)运行，所述在前运行模式用于使所述压缩机以预先存储的压缩容量运行(例如，70％)。

根据本发明一实施方式所述的控制具有多台压缩机的空调器的方法还包括：根据所述检测到的温度差再将已改变的压缩容量改变到预设的压缩容量，当经过了身体适应时间同时压缩机按再改变的压缩容量运行时通过改变期望温度设定一新的期望温度，检测所述新的期望温度与当前室内温度之间的温度差，根据检测到的温度差将当前压缩容量改变到预设的压缩容量且压缩机以所述改变了的压缩容量运行的步骤。

以下，将详细描述根据本发明的实施方式的控制具有多台压缩机的空调器的方法。

首先，在先前阶段对室内温度进行控制时，预先存储用于降低在前的室内温度和由用户设定的期望温度之间的温度差的多台压缩机的压缩容量以及身体适应时间(S1)。

根据室内温度和期望温度之间的温度差将所述压缩机的压缩容量改变到预设的压缩容量。但是，为了解释本发明中优选的实施方式，假定空调器上安装了四台压缩机，四台压缩机的总压缩容量为100％，所述预设的压缩容量为70％。另外，所述身体适应时间是指人身体适应某一指定温度所花费的时间，此时间根据个人的情况稍有不同。但普遍地讲，当人体暴露在某一指定温度(例如20度)下20～40分钟，人体可适应所述指定温度。据此，为了使用户更舒适，优选每30分钟改变一次期望温度。

其后，当用户选择冷却模式(S2)时，所述压缩机以预先存储的压缩容量(例如70％)运行(S3)。

压缩机以预先存储的压缩容量运行时，在当前室内温度达到低于由用户设定的当前期望温度的下限温度时(S4)，为了保持所述下限温度将所述预先存储的压缩容量改变到预设的压缩容量(例如，50％)(S5)。在此，所述下限温度接近于用户设定的期望温度并小于1度(例如，0.5度)。例如，假定期望温度为20度且下限温度为0.5度，当室内温度为19.5度时，压缩机按预设的压缩容量(例如，总压缩容量的50％)运行，以保持19.5度。

在压缩机按已改变的压缩容量(例如，50％)运行了所述预设的时间(例如，3分钟)后(S6)，检测当前室内温度和期望温度之间的温度差(S7)。

其后，将所述当前室内温度和所述期望温度之间的所述温度差与基准值进行比较(S8)，根据比较结果将所述已改变的压缩容量改变到预设的压缩容量，并使压缩机以再改变的压缩容量运行。也就是说，如果所述当前室内温度与所述期望温度之间的温度差大于第一基准值(例如，2度)，所述已改变的压缩容量(如50％)增加两级(例如，20％)，于是压缩机按增加了的压缩容量运行。

如果所述当前室内温度与期望温度之间的温度差小于第一基准值而大于第二基准值(例如，1度)，所述已改变的压缩容量(例如50％)增加一级(例如，10％)，压缩机按已增加的压缩容量运行。

另外，如果所述当前室内温度与期望温度之间的温度差小于第二基准值(例如，1度)且大于第三基准值(例如，0度)，维持所述已改变的压缩容量(例如，50％)，压缩机按此运行。当所述当前室内温度与期望温度之间的温度差小于第三基准值(例如，0度)，所述压缩容量(例如，50％)则降低一级(例如，10％)，压缩机以所述降低的压缩容量运行(S9)。

例如，当用户选择冷却模式且室内温度达到低于期望温度0.5度的温度，同时当压缩机以预先存储的70％的压缩容量运行时，所述压缩容量70％改变到压缩容量50％，压缩机以已改变的压缩容量50％运行所述预设的时间(例如，三分钟)。其后，当所述当前室内温度与期望温度之间的温度差大于2度时，所述压缩容量50％增加20％，压缩机以已增加的压缩容量运行。当所述当前室内温度与期望温度之间的温度差为1～2度时，所述压缩容量50％增加10％，压缩机以已增加的压缩容量运行。当所述当前室内温度与期望温度之间的温度差为0～1度时，维持所述压缩容量50％。当所述当前室内温度低于期望温度时，压缩机停止运转，或使所述压缩容量50％减少，且压缩机以已减少的压缩容量运行。此处，按照安装在空调器中的压缩机的台数和压缩机的压缩容量比预设根据室内温度与期望温度之间的温度差改变的压缩容量。

其后，当相应于使压缩机以已改变的压缩容量运行的当前运行模式的压缩容量与相应于最大运行模式的压缩容量相同时(多台压缩机的最大压缩容量(100％))，使压缩机按最大运行模式运行。另外，相应于当前运行模式的压缩容量小于相应于最大运行模式下的压缩容量时，将相应于当前运行模式的压缩容量与相应于在前运行模式的压缩容量进行比较。如果相应于当前运行模式的压缩容量小子相应于在前运行模式下的压缩容量，使压缩机按在前运行模式运行。另外，相应于当前运行模式的压缩容量大于相应于在前运行模式的压缩容量时，使压缩机按当前的运行模式运行。

据此，在本发明中，在先前阶段对室内温度被控制时，根据在前的室内温度与在前的期望温度之间的温度差预存储压缩容量，然后根据当前室内温度与当前期望温度之间的温度差改变所述预存储的压缩容量，可迅速改变多台压缩机的压缩容量且使压缩机以已改变的压缩容量运行。例如，当压缩容量从70％降低到50％时，可使所述压缩容量70％直接降低到压缩容量50％。因此，本发明所述空调器可迅速适应冷却负载和加热负载，且可降低能量损失。

之后，根据检测到的温度差将所述已改变的压缩容量再改变到预设的压缩容量，使压缩机按再改变的压缩容量运行(S9)。接着，经过身体适应时间后(S10)，通过使所述期望温度提高一预设值(例如，1度)或使所述期望温度降低一预设值改变所述期望温度(S11)。检测所述已改变的期望温度与当前室内温度之间的温度差，根据检测到的温度差将所述当前压缩容量改变成预设的压缩容量，使压缩机按已改变的压缩容量运行。

例如，根据检测到的温度差将已改变的压缩容量再改变到预设的压缩容量，使压缩机以再改变的压缩容量运行(S9)。其后，经过身体适应时间(30分钟)后，使由用户设定的期望温度增加1度设定一新的期望温度。检测所述新的期望温度和当前室内温度之间的温度差，根据检测到的所述温度差改变到将所述当前压缩容量预设的压缩容量，使压缩机按已改变的压缩容量运行。

另外，再次经过了身体适应时间(30分钟)、同时压缩机在当前压缩容量改变后运行，通过使所述新的期望温度提高或降低1度来改变所述新的期望温度，并检测所述已改变的新的期望温度与当前室内温度之间的温度差。于是，根据所述检测到的温度差将所述当前压缩容量改变到预设的压缩容量，并使压缩机按已改变的压缩容量运行。这些过程(S7～S9)重复进行。即，任何时候经过了身体适应时间，就可改变由用户设定的期望温度，因此可提高舒适度。

在先前阶段对室内温度进行控制时根据室内温度和期望温度之间的温度差预存储一压缩机的压缩容量(S1)。其后，当用户选择加热模式且当前室内温度达到高于由用户设定的期望温度的上限温度(S13)同时压缩机以预存储的压缩容量(例如，70％)运行时(S12)，为了保持所述上限温度，使所述预存储的压缩容量改变到预设的压缩容量(S14)，且使压缩机按已改变的压缩容量运行。即，在压缩机按已改变的压缩容量运行后，执行所述过程(S6～S11)(S15)。

如上所述，根据传统的控制具有多台压缩机的空调器的方法，通过根据在前的室内温度与在前的期望温度之间的温度差预存储压缩容量，然后根据当前室内温度与期望温度之间的温度差改变所述预存储的压缩容量，可提高适应冷却负载和加热负载的能力。

另外，根据本发明所述的用于控制具有多台压缩机的空调器的方法，通过根据在前的室内温度与在前的期望温度之间的温度差预存储压缩容量，然后根据当前室内温度与期望温度之间的温度差来改变所述预存储的压缩容量可降低空调器的能量损失。

另外，根据本发明所述的用于控制具有多台压缩机的空调器的方法，通过根据在前的室内温度与在前的期望温度之间的温度差及身体适应时间预存储压缩容量，然后根据身体适应时间改变所述期望温度，并根据所述当前室内温度和已改变的期望温度之间的温度差改变所述预存储的压缩容量来提高舒适度。

在不脱离本发明的构思和必要特征的情况下，本发明可有多种实施方式，应理解到，除非特定，所述实施方式不受上面所述的任何详细的限制，而应在本发明的权利要求书的构思和保护范围内作更宽的解释，所以，落入权利要求的边界或界限范围内、或落入这些边界或界限的等同范围内的所有的改进和变型都包括在本申请的权利要求书所要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种控制具有多台压缩机的空调器的方法，包括：

根据一在前的室内温度与由用户设定的一期望温度之间的温度差预存储压缩机的压缩容量的步骤；以及

根据一当前室内温度和所述期望温度改变所述预存储的压缩容量的步骤；以及

根据所述当前室内温度与所述期望温度之间的温度差改变所述预存储的压缩容量，经过身体适应时间同时多台压缩机以该改变的压缩容量运行时通过改变所述期望温度设定一新的期望温度，根据所述新的期望温度与一当前室内温度之间的温度差再改变所述已改变的压缩容量的步骤，

其中所述身体适应时间是指人身体适应一温度所花费的时间。

2.如权利要求1所述的方法，其中，无论何时经过身体适应时间就可使所述期望温度提高或降低一预设值。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述预设值为1度。

4.如权利要求2所述的方法，其中，所述身体适应时间为20～40分钟。

5.如权利要求1所述的方法，其中，通过根据所述当前室内温度与所述期望温度之间的温度差有选择地使具有相同压缩容量的多台压缩机和具有不同压缩容量的多台压缩机运行改变所述预存储的压缩容量。

6.如权利要求1所述的方法，其中，所述改变预存储的压缩容量的步骤是根据所述当前室内温度与所述期望温度之间的温度差改变所述预存储的压缩容量以提高适应冷却负载和加热负载的速度的步骤。

7.如权利要求1所述的方法，其中，所述改变预存储的压缩容量的步骤包括：

当所述空调器处于冷却模式且所述当前室内温度达到低于所述期望温度的下限温度时，使所述预存储的压缩容量改变到用于维持所述下限温度的压缩容量，且使所述多台压缩机以该已改变的压缩容量运行的步骤；以及

在所述多台压缩机按所述已改变的压缩容量运行预设时间后，检测所述当前室内温度与所述期望温度之间的温度差，根据该检测到的温度差将所述已改变的压缩容量再改变到预设的压缩容量，且使所述多台压缩机以再改变的压缩容量运行的步骤。

8.如权利要求1所述的方法，其中，所述改变预存储的压缩容量的步骤包括：

当空调器处于加热模式及所述当前室内温度达到高于所述期望温度的上限温度时，将所述预存储的压缩容量改变到用于维持所述上限温度的压缩容量，且使所述多台压缩机以该已改变的压缩容量运行的步骤；以及

在所述多台压缩机以所述已改变的压缩容量运行预设时间后，检测所述当前室内温度与所述期望温度之间的温度差，根据该检测到的温度差再将所述已改变的压缩容量改变到预设的压缩容量，且使所述多台压缩机以再改变的压缩容量运行的步骤。

9.如权利要求1所述的方法，其中，根据安装在所述空调器内的所述多台压缩机台数和所述多台压缩机的容量比对压缩容量进行预设。

10.如权利要求1所述的方法，其中，还包括：

如果相应于使所述多台压缩机以所述已改变的压缩容量运行的当前运行模式的压缩容量与相应于最大运行模式下的压缩容量相同，使所述多台压缩机按最大运行模式运行的步骤；

如果相应于所述当前运行模式下的压缩容量小于相应于所述最大运行模式下的压缩容量，比较相应于所述当前运行模式下的压缩容量与相应于在前运行模式下的压缩容量，如果相应于所述当前运行模式下的压缩容量小于相应于所述在前运行模式下的压缩容量，使所述多台压缩机以所述在前运行模式运行的步骤；

如果相应于所述当前运行模式下的压缩容量大于相应于所述在前运行模式下的压缩容量，使所述多台压缩机以所述当前运行模式运行的步骤；

其中，所述最大运行模式是使所述多台压缩机以多台压缩机的总压缩容量运行的模式，所述在前运行模式是使压缩机以预存储的压缩容量运行的模式。

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