CN101469927B - 制热过负荷保护动作中压缩机停机时间最小化控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种制热过负荷保护动作中压缩机停机时间最小化控制方法，属于家用电器技术领域。该方法在含有室内风机、室外风机、压缩机、室内蒸发器以及微电脑控制电路的热泵型空调机系统中，通过微电脑对室内蒸发器温度与各种存储温度值的比较，控制室外风机按需以低风或高风运行，并在确实必要时，控制短时间停止压缩机，从而实现制热过负荷保护动作控制，具有可以尽量避免通过压缩机停机、尽量使压缩机的停机时间最小化，并借助室外风机的两档控制，显著提高了整个系统的稳定性和制热性能。

Description

制热过负荷保护动作中压缩机停机时间最小化控制方法

技术领域

本发明涉及一种空调器制热运行过负荷时的保护控制模式，尤其是一种制热过负荷保护动作中压缩机停机时间最小化控制方法，属于家用电器技术领域。

背景技术

在我国南方的很多地区，空调制热运行是冬天取暖的重要途径。虽然热泵型空调和单冷型空调在结构上差异不大，但是对整个空调循环系统的要求却比单冷型空调高得多。此外，在制热运行时空调的保护动作也很多，本发明仅涉及制热过负荷的保护动作。

在空调制热运行过程中，当室内蒸发器温度过高时，存在一定的危险性(例如烫伤、起火、室内机结构件变形等)。因此，当室内蒸发器温度高过一定数值之后，需要有相应的保护措施，以防止意外发生。

据申请人了解，现在大多数空调制热过负荷的保护动作通过先停室外侧风机、再停压缩机实现。而室外侧风机的急停容易造成系统的不稳定；压缩机的频繁起停则会造成系统的更加不稳定，此时冷媒会瞬间冲击压缩机，对压缩机产生极大的不利影响。与风机急停相比，压缩机的骤停对系统造成的损害更大。并且，制热时压缩机的频繁开停还会大幅度降低制热性能，影响空调用户的使用。

现有热泵型空调器在制热过负荷状态下的运行模式如图1所示。实践证明，实际运行中采用该方案运行很容易使得空调多次重复进入压缩机停机的制热过负荷保护模式，从而造成压缩机的损害，降低制热循环系统的性能。因此，如果能够在不停止压缩机运行或者停机时间尽可能少的前提下实现制热过负荷保护，则将有效保护压缩机，并且提高制热循环系统的性能。

发明内容

本发明的目的在于针对以上现有技术存在的问题，提出一种能够在不停止压缩机运行或者停机时间尽可能少的前提下实现制热过负荷保护动作的控制方法，从而有效保护压缩机，提高制热循环系统的性能。

为了解决以上技术问题，本发明的制热过负荷保护动作中压缩机停机时间最小化控制方法在含有室内风机、室外风机、压缩机、室内蒸发器以及微电脑控制电路的热泵型空调机系统中，所述室内蒸发器附近装有温度传感器，所述温度传感器接控制电路中微电脑的探测信号输入端，所述室外风机采用具有高低转速的可变风量风机，所述微电脑中存储预定间隔时间、按序递增的第一至第四温度值，其控制信号输出端接室外风机的转速控制端，所述空调机启动后，控制电路按以下循环步骤实现保护动作控制：

1)初次进入制热运行时，室外风机以低风运行预定间隔时间后高风运行；

2)微电脑比较采集到的室内蒸发器温度与第二温度，当前者小于后者时，维持高风运行，并继续采集比较；当前者大于后者时，控制室外风机转为低风运行，并继续以下步骤；

3)微电脑比较采集到的室内蒸发器温度与第三温度，当前者大于后者时，进行步骤5)；当前者小于后者时，继续以下步骤；

4)微电脑比较采集到的室内蒸发器温度与第一温度，当前者小于后者时，转为高风运行，并进行步骤2)；当前者大于后者时，维持低风运行，并进行步骤2)；

5)室外风机停止运行，微电脑比较采集到的室内蒸发器温度与第四温度，当前者小于后者时，维持室外风机停止，并进行步骤3)；当前者大于后者时，压缩机停止工作，继续以下步骤；

6)微电脑比较采集到的室内蒸发器温度与第一温度，当前者大于后者时，维持压缩机停止，室内风机微风工作；当前者小于后者时，压缩机启动，室外风机低风运行，室内风机按照用户设定风速运行并有冷风防止保护控制。

微电脑中还存储有第五温度值，第五温度值比第三温度值低三度。当压缩机停止工作后重新启动时，继续以下步骤；

7)微电脑比较采集到的室内蒸发器温度与第五温度，当前者小于后者时，维持室外风机低风运转；当前者大于后者时，继续以下步骤；

8)室外风机停止，微电脑比较采集到的室内蒸发器温度与第四温度，当前者大于后者时，压缩机停止，进行步骤10)；当前者小于后者时，室外风机维持停止状态，继续以下步骤；

9)压缩机未停止工作，微电脑比较采集到的室内蒸发器温度与第一温度，当前者大于后者时，维持压缩机停止；当前者小于后者时，压缩机启动，室外风机低风运行；

10)压缩机停止时，此时室外风机保持停止状态，室内蒸发器温度下降，微电脑比较采集到的室内蒸发器温度与第一温度，当前者大于后者时，维持压缩机停止，室内风机微风工作；当前者小于后者时，压缩机启动，室外风机低风运行，室内风机按照用户设定风速运行并有冷风防止保护控制。

本发明的上述技术方案中，室外风机比现有风机多出一个控制接口，由控制电路控制高低档转速的切换，这样可以在风机突然开停的时，先通过转速较低的档位进行过渡，从而降低系统突然不平衡对压缩机造成的损害。

此外，当空调在制热过负荷状态下运行时，通过降低室外风机的转速以至停止室外风机可以有效保护系统，因为风机的停止是一个渐变过程，可以避免系统突然出现的不平衡。当降低室外风机风速以至停止后，压缩机并没有停机，如果室内蒸发器温度降低到设定温度以下，则完成了保护动作的要求，这种保持压缩机不停机的状态使得系统的性能得到改善。如果室外风机停止后，室内蒸发器温度依然上升，再采取停止压缩机的措施，确保系统不过热。此时，由于之前有室外风机渐变的动作过程，因此系统的稳定性较好，接着室内蒸发器温度必然在很短的时间内降低到设定温度以下。在压缩机满足启动条件之后，系统重新进入制热过程。虽然以上过程经历了压缩机停机，但是由于很短的停机时间即能够完成保护动作，因此再次投入制热运行后，制热系统的性能得到了大幅度的提高。

归纳起来，本发明具有以下优点：

1)在制热过负荷运行状态下，尽量避免通过压缩机停机来完成保护动作，因此减少了压缩机频繁起停造成的损害，保护了压缩机的寿命，提高了系统制热性能；

2)在压缩机必须停机的情况下，尽量使压缩机的停机时间最小化，改善了系统制热性能；

3)通过室外风机的两档控制，提高了整个系统的稳定性，同时也提高了系统制热性能。

附图说明

图1是现有技术制热过负荷保护控制示意图。

图2是本优选实施例的电路原理图。

图3是本发明一次制热过负荷保护逻辑框图。

图4是本发明一次制热过负荷保护控制示意图。

图5是本发明二次制热过负荷保护逻辑框图。

图6是本发明二次制热过负荷保护控制示意图。

其中：

A1：压缩机控制过程；A2：室外风机控制过程；A3：室内风机控制过程；H：室外风机高速档；L：室外风机低速档；S：室内风机按照用户设定风速工作；RF：室内风机微风工作；S&F：室内风机按照用户设定风速工作，但有冷风防止保护控制；Y：压缩机启动满足条件时。

具体实施方式

如现有技术一样，本实施例的热泵型空调机系统主要由室内风机、室外风机、压缩机、室内蒸发器以及微电脑控制电路等组成，其中室内蒸发器附近装有温度传感器，则温度传感器采集的温度可以看作为室内蒸发器的温度。所述温度传感器接控制电路中微电脑的探测信号输入端。与现有技术不同的是，并参照图2的电路原理图，本发明的室外风机采用具有高低转速的可变风量风机；微电脑中存储预定间隔时间、按序递增的第一至第四温度值(T1，T2，T3，T4)，这些温度值用于与室内蒸发器的温度值作比较，控制信号输出端接室外风机的转速控制端。

当空调机启动后，控制电路按以下基本循环步骤实现保护动作控制，参照图3和图4：

1)在初次进入制热运行时，室外风机以低风运行，最大运行两分钟之后，换为高风运行。

2)微电脑判断室内蒸发器温度：大于T2时，控制室外风机转为低风运行；小于T2时，维持室外风机高风运行。

3)微电脑继续判断室内蒸发器温度：大于T3时，控制室外风机停止运行；小于T3时，维持室外风机低风运行，然后继续与TI比较，当室内蒸发器温度小于T1时，室外风机转为高风运行，继续执行步骤2)；大于T1时，维持室外风机低风运行，继续执行步骤2)，以此循环。

4)当室外风机停止运行后，微电脑判断室内蒸发器温度，大于T4时，压缩机停止工作；小于T4时室外风机保持停止状态，并继续与T3比较，即进行步骤3)。

5)压缩机如果未停止工作，而当室内蒸发器温度小于T1时，制热过负荷保护动作结束，回复正常制热运行状态。此后如果再次进入制热过负荷保护动作依旧按照一次保护动作进行。

6)压缩机如果停止工作，此时室外风机保持停止状态，室内蒸发器温度下降，大于T1时，维持压缩机停止，室内风机微风工作；当小于T1时，室内风机按照用户设定风速运行并有冷风防止保护控制，此时制热过负荷保护动作结束。当满足温度条件和压缩机延时条件(最小停机时间三分钟)时，压缩机再次启动，进入制热运行。此时室外风机也要求保持两分钟停止状态后才启动并低风运行。此后再次进入制热过负荷保护动作则按照二次保护动作进行。

本实施例的二次保护动作控制方案如图5、图6所示。

7)微电脑判断室内蒸发器温度，大于T3’时，室外风机停止；小于T3’时，维持低风运转状态。此处的T3’的温度值比一次保护动作的T3的温度值小3度。

8)微电脑继续判断室内蒸发器温度，大于T4时，压缩机停止；小于T4时，室外风机维持停止状态。

9)压缩机如果未停止工作，而室内蒸发器温度小于T1时，制热过负荷保护动作结束，回复之前制热状态，室外风机以低风进行动作。此后再次进入制热过负荷保护动作依旧按照二次保护动作进行。

10)压缩机如果停止，此时室外风机保持停止状态，室内蒸发器温度下降，大于T1时，维持压缩机停止，室内风机微风工作；当小于T1时，室内风机按照用户设定风速运行并有冷风防止保护控制，此时制热过负荷保护动作结束，回复之前制热状态。当满足温度条件和压缩机延时条件时压缩机再次启动，此时室外风机需要保持两分钟停止状态后才启动，并按照低风进行动作。此后再次进入制热过负荷保护动作则按照二次保护动作进行。

Claims (6)

1.一种制热过负荷保护动作中压缩机停机时间最小化控制方法，在含有室内风机、室外风机、压缩机、室内蒸发器以及微电脑控制电路的热泵型空调机系统中，所述室内蒸发器附近装有温度传感器，所述温度传感器接控制电路中微电脑的探测信号输入端，其特征在于：所述室外风机采用具有高低转速的可变风量风机，所述微电脑中存储预定间隔时间、按序递增的第一至第四温度值，其控制信号输出端接室外风机的转速控制端，所述空调机启动后，控制电路按以下循环步骤实现保护动作控制：

1)初次进入制热运行时，室外风机以低风运行预定间隔时间后高风运行；

2)微电脑比较采集到的室内蒸发器温度与第二温度，当前者小于后者时，维持高风运行，并继续采集比较；当前者大于后者时，控制室外风机转为低风运行，并继续以下步骤；

3)微电脑比较采集到的室内蒸发器温度与第三温度，当前者大于后者时，进行步骤5)；当前者小于后者时，继续以下步骤；

4)微电脑比较采集到的室内蒸发器温度与第一温度，当前者小于后者时，转为高风运行，并进行步骤2)；当前者大于后者时，维持低风运行，并进行步骤2)；

5)室外风机停止运行，微电脑比较采集到的室内蒸发器温度与第四温度，当前者小于后者时，维持室外风机停止，并进行步骤3)；当前者大于后者时，压缩机停止工作，继续以下步骤；

6)微电脑比较采集到的室内蒸发器温度与第一温度，当前者大于后者时，维持压缩机停止，室内风机微风工作；当前者小于后者时，压缩机启动，室外风机低风运行，室内风机按照用户设定风速运行并有冷风防止保护控制。

2.根据权利要求1所述制热过负荷保护动作中压缩机停机时间最小化控制方法，其特征在于：微电脑中还存储有第五温度值，当压缩机停止工作后重新启动时，继续以下步骤；

7)微电脑比较采集到的室内蒸发器温度与第五温度，当前者小于后者时，维持室外风机低风运转；当前者大于后者时，继续以下步骤；

8)室外风机停止，微电脑比较采集到的室内蒸发器温度与第四温度，当前者大于后者时，压缩机停止，进行步骤10)；当前者小于后者时，室外风机维持停止状态，继续以下步骤；

9)压缩机未停止工作，微电脑比较采集到的室内蒸发器温度与第一温度，当前者大于后者时，维持压缩机停止；当前者小于后者时，压缩机启动，室外风机低风运行；

10)压缩机停止时，此时室外风机保持停止状态，室内蒸发器温度下降，微电脑比较采集到的室内蒸发器温度与第一温度，当前者大于后者时，维持压缩机停止，室内风机微风工作；当前者小于后者时，压缩机启动，室外风机低风运行，室内风机按照用户设定风速运行并有冷风防止保护控制。

3.根据权利要求2所述制热过负荷保护动作中压缩机停机时间最小化控制方法，其特征在于：第五温度值比第三温度值低三度。

4.根据权利要求3所述制热过负荷保护动作中压缩机停机时间最小化控制方法，其特征在于：所述压缩机停止后再次进入制热过负荷保护动作都按照步骤7)至10)进行。

5.根据权利要求1所述制热过负荷保护动作中压缩机停机时间最小化控制方法，其特征在于：所述室外风机有一个连接于微电脑的控制接口，由控制电路控制高低档转速的切换。

6.根据权利要求1所述制热过负荷保护动作中压缩机停机时间最小化控制方法，其特征在于：所述当室外风机从停止状态启动时，至少需要保持停止状态两分钟。

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