CN101629753B - 空调机及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种空调机及其控制方法，其目的在于即使在一台室外机上连接类型(柜式或者壁挂式)和容量互不相同的多台室内机而运行，也能够防止各个室内机的制冷剂供应不足或制冷剂供应过多的现象。为了实现上述目的，根据本发明的空调机控制方法在包含具备压缩机的一台室外机和不会将运行状态信息提供给室外机的第一室内机以及将运行状态信息提供给室外机的第二室内机的空调机中，包含如下步骤：检测室外温度；确定对应室外温度的压缩机目标输出温度；检测压缩机的输出温度；控制用于向第一室内机提供制冷剂的膨胀阀的开度，以使压缩机的输出温度跟踪目标输出温度。

Description

空调机及其控制方法
技术领域
本发明涉及空调机及其控制方法，尤其涉及在一台室外机上连接多台室内机的空调机及其控制方法。
背景技术
空调机是以对室内环境进行制冷或者制热为目的而使用的装置，通过使制冷剂在室内机和室外机之间形成循环，利用液体状态的制冷剂气化时吸收周围的热量和气体状态的制冷剂在液化时向周围放热的特性进行制冷或者制热。
空调机通常是在一台室外机上连接一台室内机而运行，但也可以增加室内机的设置数量，即在一台室外机上连接多台室内机而运行。特别是一台室外机可以连接类型(柜式或者壁挂式)和容量互不相同的多台室内机而运行。
如上所述，在一台室外机上连接类型(柜式或者壁挂式)和容量互不相同的室内机而运行时，由于各个室内机的类型不同和产品存在偏差，发生各个室内机的制冷剂供应不足或者制冷剂供应过量的现象。这导致空调机制冷/制热性能的降低和不必要的能源消耗，进而降低产品的可靠度。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于即使在一台室外机上连接类型(柜式或者壁挂式)和容量互不相同的多台室内机而运行，也能够防止各个室内机的制冷剂供应不足或制冷剂供应过多的现象。
为了达到上述目的，本发明提供一种空调机的控制方法，该空调机包含具备压缩机的一台室外机和不会将运行状态信息提供给室外机的第一室内机以及将运行状态信息提供给室外机的第二室内机，所述空调机的控制方法包含如下步骤：检测室外温度；确定对应室外温度的压缩机目标输出温度；检测压缩机的输出温度；控制向第一室内机提供制冷剂的膨胀阀的开度，以使压缩机的输出温度跟踪目标输出温度。
而且，基于所述室外温度控制第一室内机的运行。
并且，当所述压缩机的所述输出温度低于所述压缩机的所述输出目标温度时，减小所述膨胀阀的开度，以减小供应到第一室内机的制冷剂量。
而且，当所述压缩机的所述输出温度高于所述压缩机的所述输出目标温度时，增加所述膨胀阀的开度，以增大供应到第一室内机的制冷剂量。
并且，当所述压缩机的所述输出温度与所述压缩机的所述输出目标温度相同时，膨胀阀维持预先设定的与室外温度对应的基准开度。
为了达到所述目的，本发明提供的空调机包含：具备压缩机的一台室外机；不会将运行状态信息提供给所述室外机的第一室内机；将运行状态信息提供给所述室外机的第二室内机；用于检测室外温度的第一温度传感器；用于检测所述压缩机输出温度的第二温度传感器；确定对应于室外温度的压缩机的目标输出温度，并控制用于向第一室内机供应制冷剂的膨胀阀的开度，以使压缩机的输出温度跟踪目标输出温度的控制部。
而且，所述控制部基于室外温度控制第一室内机的运行。
并且，当所述压缩机的输出温度低于所述压缩机的目标输出温度时，所述控制部减小所述膨胀阀的开度，以减少供应到所述第一室内机的制冷剂量。
而且，当所述压缩机的输出温度高于所述压缩机的目标输出温度时，所述控制部增大所述膨胀阀的开度，以增加供应到所述第一室内机的制冷剂量。
并且，当所述压缩机的输出温度和所述压缩机的目标输出温度相同时，所述膨胀阀维持预先设定的与所述室外温度对应的基准开度。
而且，所述膨胀阀是电子膨胀阀。
并且，还包含设置在所述压缩机的输出侧的止回阀，因而所述第二温度传感器检测通过止回阀后的制冷剂的输出温度。
为了达到上述目的，本发明还提供另一种空调机的控制方法，该空调机包含具备压缩机的一台室外机和不会将运行状态信息提供给室外机的第一室内机以及将运行状态信息提供给室外机的第二室内机，所述空调机的控制方法包含如下步骤：接收所述第一室内机的运行命令；检测室外温度；以预先设定的基准开度开放用于向第一室内机供应制冷剂的膨胀阀，以使该膨胀阀的开度对应所述检测的室外温度；确定对应所述检测的室外温度的压缩机目标输出温度；检测压缩机的输出温度；控制变换所述膨胀阀的开度，以使压缩机的输出温度跟踪目标输出温度。
而且，基于所述室外温度控制第一室内机的运行。
通过本发明即使在一台室外机上连接类型(柜式或者壁挂式)和容量互不相同的多台室内机而运行，也能够防止各个室内机的制冷剂供应不足或制冷剂供应过多的现象，从而可以最大程度地发挥空调机的性能，并提供用户满意的制冷效果。
附图说明
图1是表示根据本发明示例性实施例的空调机中室外机和多台室内机的连接状态的示意图；
图2是表示图1的空调机的制冷剂循环的示意图；
图3是表示图1的空调机的控制系统的示意图；
图4是表示根据本发明示例性实施例的空调机控制方法的流程图；
图5是表示根据本发明示例性实施例的空调机及其控制方法的效果的示意图。
主要符号说明：100为空调机，102为室外机，104为第一室内机，106为第二室内机，104a、106a为制冷剂循环管，104b、106b为通信线，212a、212b为压缩机，226为第一电子膨胀阀，228为第二电子膨胀阀，280为输出温度传感器，290为室外温度传感器。
具体实施方式
以下，参照附图1至附图4来详细说明根据本发明的示例性实施例。图1是表示根据本发明的示例性实施例的空调机中室外机和多台室内机连接状态的示意图。如图1所示，根据本发明示例性实施例的空调机100由室外机102和多台室内机104、106构成。图1中仅示出第一室内机104和第二室内机106，但可以根据运行需要适当增加室内机的设置数量。
第一室内机104属于壁挂式室内机(RAC：Room Air Conditioner)，在室外机102和第一室内机104之间连接制冷剂循环管104a和控制用通信线104b。通过室外机102和第一室内机104之间的通信而从第一室内机104传送到室外机102的信息仅限于通过用户输入产生的运行命令和目标温度信息(用户期望温度信息)等第一室内机104基本运行所必需的信息。因而室外机102不考虑第一室内机104的运行状态(例如过热度)而利用室外机102侧的运行条件(例如室外温度和压缩机输出温度)控制第一室内机104的制冷运行。尤其，室外机102基于压缩机输出温度控制与第一室内机104的制冷剂供应相关的膨胀阀的开度。在这里，压缩机输出温度属于室外机102侧运行状态，而膨胀阀也设置在室外机102上，因此室外机102和第一室内机104不会为了第一室内机104的制冷运行控制而直接通信。
第二室内机106属于柜式室内机(FAC：Floor Air Conditioner)，在室外机102和第二室内机106之间连接制冷剂循环管106a和控制用通信线106b。通过该通信线106b从室外机102传送到第二室内机106的信息为通过用户输入产生的运行命令和目标温度信息(用户期望温度信息)等第二室内机106基本运行所需的信息，并在此基础上还增加了第二室内机106的运行状态信息(例如室内热交换器的温度)等。即，室外机102与第二室内机106进行通信而收发控制第二室内机106制冷运行所需的数据。因而室外机同时102利用室外机102侧运行条件(例如室外温度和压缩机输出温度)和第二室内机106的运行状态(例如过热度)控制第二室内机104的制冷运行。
图2是表示图1中的空调机的制冷剂循环的示意图。如图2所示，根据本发明示例性实施例的空调机中，一台室外机102和多台室内机104、106分别通过制冷剂循环管104a、106a连接，由此形成制冷剂循环。根据本发明示例性实施例的空调机100在室外机102上配备两台功率固定型压缩机212a、212b。空调机100通过启动所述两台压缩机212a、212b中的其中一台压缩机或者将两台压缩机都启动而变换空调机100的制冷能力。
室外机102上配备的两台压缩机212a、212b将制冷剂压缩成高温高压的气体状态。而分别在两台压缩机212a、212b压缩成高温高压的气态制冷剂在室外热交换器216与室外空气进行热交换。室外风扇218在室外风扇电机220的驱动下旋转，将室外空气强制送出，使得室外空气在室外热交换器216与高温制冷剂进行热交换。室外机102内的高温高压的制冷剂为更易蒸发而经过毛细管222膨胀(减压)，然后分别供应至第一室内机104及第二室内机106。两台压缩机212a、212b各自的吸入侧设有储液罐224，以用于将流入两台压缩机212a、212b吸入侧的制冷剂中所包含的液态制冷剂变成气态制冷剂。所述储液罐224用于抑制液态制冷剂流入两台压缩机212a、212b。室外热交换器216的出口侧配管上设有第一电子膨胀阀226及第二电子膨胀阀228。第一电子膨胀阀226和第二电子膨胀阀228调整分别供应到第一室内机104和第二室内机106的制冷剂量，以控制设置在第一室内机104及第二室内机106中的室内热交换器252、272的过热度。设置在室外机102的两台压缩机212a、212b各自的输出侧配管上设有止回阀214a、214b和输出温度传感器280。输出温度传感器280用于检测从压缩机212a、212b输出后经过了止回阀214a、214b的制冷剂的温度。而且，室外机102上设有用于检测室外温度的室外温度传感器290。根据本发明的示例性实施例的空调机及其控制方法中，基于通过输出温度传感器280检测的输出制冷剂温度和通过室外温度传感器290检测的室外温度控制第一电子膨胀阀226的开度，以控制供应到第一室内机104的制冷剂量。
在第一室内机104内设有第一室内热交换器252。由第一室内风扇电机254驱动的第一室内风扇256强制性地使室内空气产生循环，以使室内空气经过第一室内热交换器252，由此第一室内热交换器252的制冷剂和室内空气进行热交换。
与此类似地，在第二室内机106内设有第二室内热交换器272。由第二室内风扇电机274驱动的第二室内风扇276强制性地使室内空气产生循环，以使室内空气经过第二室内热交换器272，由此第二室内热交换器272的制冷剂和室内空气进行热交换。
图3是图1所示空调机的控制系统示意图。如图3所示，第一室内机104和第二室内机106分别通过制冷剂循环管104a、106a与室外机102连接。室外机102控制部302的输入侧连接有输出温度传感器280和室外温度传感器290。控制部302从输出温度传感器280接收由压缩机212a、212b输出的制冷剂的温度信息，并从室外温度传感器290接收室外空气的温度信息。控制部302的输出侧连接有压缩机212a、212b和室外风扇电机220、第一电子膨胀阀226、第二电子膨胀阀228。第一电子膨胀阀226和第二电子膨胀阀228各自的开度由控制部302控制。存储部304内保存有控制部302控制空调机的各种动作所需的软件和数据等。例如，存储部304保存作为控制部302调节第一电子膨胀阀226及第二电子膨胀阀228的开度的基础信息的目标输出温度数据。而且，存储部304还保存对应室外温度的基准开度数据。
控制部302响应由用户产生的第一室内机104的运行命令而运行压缩机212a、212b，以使制冷剂在室外机102和第一室内机104之间循环。控制部302调整第一电子膨胀阀226的开度而控制供应到第一室内机104的制冷剂量。如果通过输出温度传感器280检测的压缩机212a、212b的输出温度不同于目标输出温度，则控制部302调整第一电子膨胀阀226的开度，增加或减少供应到第一室内机104的制冷剂量，以使压缩机212a、212b的输出温度达到目标输出温度。
压缩机212a、212b的目标输出温度由当前的室外温度决定。即，在产品开发阶段将室外温度区分为<低温条件(例如21℃)>、<标准条件(例如34℃)>、<高温条件(例如43℃)>，并在所述各个室外温度条件下通过实验预先求出使空调机发挥最佳功效的压缩机212a、212b的输出温度，将其作为所述各个室外温度条件下的目标输出温度而保存到存储部304。室外温度条件除了上面提到的三种之外，还可更加细分化。在空调机运行时，控制部302从存储部304所保存的各室外温度条件下的目标输出温度中选出对应当前室外温度的温度作为目标输出温度，并比较压缩机212a、212b的输出温度和目标输出温度，再根据比较结果来调整第一电子膨胀阀226的开度。对于不与室外机102进行通信的第一室内机104，由于在产生运行命令时以对应室外温度的预先设定的运行条件运行，因此不与室外机102进行通信的第一室内机104的制冷剂供应将出现不足或者过量的状况。因此，通过调整对应于不与室外机102进行通信的第一室内机104的第一电子膨胀阀226的开度，可使制冷剂适当地分配到第一室内机104和第二室内机106。在第一室内机104的运行初期，第一电子膨胀阀226的开度确定为根据室外温度而预先设定的基准开度，之后在压缩机212a、212b的输出温度跟踪目标输出温度的过程中根据需要增加或减小第一电子膨胀阀226的开度。存储部304中保存的基准开度及目标输出温度在产品售出之后可通过类似于固件升级(upgrade)的方法进行更新。
图4表示根据本发明的示例性实施例的空调机控制方法的示意图。如图4所示，当控制部302接收到不与室外机102进行通信的室内机，即第一室内机104的运行命令时，控制部302驱动压缩机212a、212b形成制冷剂的压缩与循环(402)。这时，控制部302通过室外温度传感器290检测室外温度T1(404)，并以对应该室外温度T1的预先设定的基准开度控制第一电子膨胀阀226的开度(406)。然后，确定对应于室外温度T1的压缩机212a、212b的目标输出温度T2(408)。目标输出温度T2的确定参照保存于存储部304的目标输出温度数据。控制部302通过输出温度传感器280检测压缩机212a、212b的输出温度T3，以便与目标输出温度进行比较(410)。
在确定压缩机212a、212b的输出温度T3和目标输出温度T2后，控制部304比较压缩机212a、212b的输出温度T3和目标输出温度T2，并根据比较结果控制第一电子膨胀阀226的开度(412)。当压缩机212a、212b的输出温度T3高于目标输出温度T2时(412步骤的T2<T3)，增加对应于第一室内机104的第一电子膨胀阀226的开度，以增加向第一室内机104的制冷剂供应量(414)。相反，当压缩机212a、212b的输出温度T3低于目标输出温度T2时(412步骤的T2>T3)，减小对应于第一室内机104的第一电子膨胀阀226的开度，以减少向第一室内机104的制冷剂供应量。如上所述的第一电子膨胀阀226的开度的增加或者减小的控制持续进行，直到压缩机212a、212b的输出温度T3与目标输出温度T2相同为止。当压缩机212a、212b的输出温度T3和目标输出温度T2相同时(412步骤的T2＝T3)，对应于第一室内机104的第一电子膨胀阀226的开度维持当前开度(418)。第一室内机104如上所述地运行的过程中，当接收到第一室内机104的运行结束命令时，控制部302关闭第一电子膨胀阀226，停止向第一室内机104的制冷剂供应(420)。
图5是根据本发明示例性实施例的空调机及其控制方法的效果示意图。如图5所示，当第一电子膨胀阀226的开度(EEV STEP)为170度时的性能(W)为2,564W，而当第一电子膨胀阀226的开度(EEV STEP)为190度时的性能(W)为2,835W。即，通过充分地打开第一电子膨胀阀226而降低压缩机212a、212b的输出温度DIS，从而可以得到更高的性能。

Claims (14)

1.一种空调机的控制方法，该空调机包含具备压缩机的一台室外机和不会将运行状态信息提供给所述室外机的第一室内机以及将运行状态信息提供给所述室外机的第二室内机，所述空调机的控制方法包含如下步骤：检测室外温度；确定对应所述室外温度的所述压缩机的目标输出温度；检测所述压缩机的输出温度；控制向所述第一室内机提供制冷剂的膨胀阀的开度，以使所述压缩机的输出温度跟踪所述目标输出温度。
2.根据权利要求1所述的空调机的控制方法，其特征在于基于室外温度控制所述第一室内机的运行。
3.根据权利要求1所述的空调机的控制方法，其特征在于当所述压缩机的输出温度低于所述压缩机的目标输出温度时，减小所述膨胀阀的开度，以减小向所述第一室内机的制冷剂供应量。
4.根据权利要求1所述的空调机的控制方法，其特征在于当所述压缩机的输出温度高于所述压缩机的目标输出温度时，增加所述膨胀阀的开度，以增大向所述第一室内机的制冷剂供应量。
5.根据权利要求1所述的空调机的控制方法，其特征在于当所述压缩机的输出温度与所述压缩机的目标输出温度相同时，所述膨胀阀维持预先设定的与所述室外温度对应的基准开度。
6.一种空调机，其特征在于包含：具备压缩机的一台室外机；不会将运行状态信息提供给所述室外机的第一室内机；将运行状态信息提供给所述室外机的第二室内机；用于检测室外温度的第一温度传感器；用于检测所述压缩机输出温度的第二温度传感器；确定对应于所述室外温度的所述压缩机的目标输出温度，并控制用于向所述第一室内机供应制冷剂的膨胀阀的开度，以使所述压缩机的输出温度跟踪所述目标输出温度的控制部。
7.根据权利要求6所述的空调机，其特征在于所述控制部基于室外温度控制所述第一室内机的运行。
8.根据权利要求6所述的空调机，其特征在于当所述压缩机的输出温度低于所述压缩机的目标输出温度时，所述控制部减小所述膨胀阀的开度，以减少向所述第一室内机的制冷剂供应量。
9.根据权利要求6所述的空调机，其特征在于当所述压缩机的输出温度高于所述压缩机的目标输出温度时，所述控制部增大所述膨胀阀的开度，以增加向所述第一室内机的制冷剂供应量。
10.根据权利要求6所述的空调机，其特征在于当所述压缩机的输出温度和所述压缩机的目标输出温度相同时，所述膨胀阀维持预先设定的与所述室外温度对应的基准开度。
11.根据权利要求6所述的空调机，其特征在于所述膨胀阀是电子膨胀阀。
12.根据权利要求6所述的空调机，其特征在于还包含设置在所述压缩机的输出侧的止回阀，所述第二温度传感器检测通过所述止回阀后的制冷剂的输出温度。
13.一种空调机的控制方法，该空调机包含具备压缩机的一台室外机和不会将运行状态信息提供给所述室外机的第一室内机以及将运行状态信息提供给所述室外机的第二室内机，所述空调机的控制方法包含如下步骤：接收所述第一室内机的运行命令；检测室外温度；以预先设定的基准开度开放用于向所述第一室内机供应制冷剂的膨胀阀，以使该膨胀阀的开度对应所述检测出的室外温度；确定对应所述室外温度的所述压缩机的目标输出温度；检测压缩机的输出温度；控制变换所述膨胀阀的开度，以使所述压缩机的输出温度跟踪所述目标输出温度。
14.根据权利要求13的空调机控制方法，其特征在于基于室外温度控制所述第一室内机的运行。
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