CN102072529A

CN102072529A - 一种使用可变容压缩机的空调器及其控制方法

Info

Publication number: CN102072529A
Application number: CN 201010561209
Authority: CN
Inventors: 张�浩; 李金波; 李强
Original assignee: Guangdong Midea Refrigeration Equipment Co Ltd
Current assignee: GD Midea Air Conditioning Equipment Co Ltd
Priority date: 2010-11-26
Filing date: 2010-11-26
Publication date: 2011-05-25
Anticipated expiration: 2030-11-26
Also published as: CN102072529B

Abstract

本发明涉及一种使用可变容压缩机的空调器及其控制方法，本发明空调器包括可变容双转子压缩机、室外热交换器、节流组件和室内热交换器连接成回路，还包括四通阀和三通阀，所述室外换热器和所述室内换热器通过四通阀选择性连通所述可变容双转子压缩机，所述三通阀的两个进口分别连接可变容双转子压缩机的排气侧和第一吸气口，三通阀的出口连接可变容双转子压缩机的第二吸气口。本发明空调器根据其运行的情况，在高频时可变容双转子压缩机使用双转子模式，在低频时可变容双转子压缩机可使用单转子模式或双转子模式。本发明由于在高频时使用双转子模式，能实现大能力的输出，在低频时旁通掉一个转子，不仅振动小，而且实现低功率、高能效。

Description

一种使用可变容压缩机的空调器及其控制方法

技术领域

本发明属于空调技术领域，特别涉及一种使用可变容压缩机的空调器及空调器的控制方法。

背景技术

变频空调可以随着负载的变化是在一定范围之内调节运行频率，以改变输出能力。高频率时达到快速制冷或制热，低频率时减小输出，达到节能目的。但是普通变频空调，如果采用单转子压缩机，由于转子单向受力，振动和噪音都比较大，特别是低频时振动太大，对整机可靠性有较大影响，同时受噪音限制，空调器的最高运行频率不能太高，使得空调器的能力不能达到最大。

如果采用双转子压缩机，有很好的力平衡，空调器高频率和低频率均能很稳定的运行，空调器可以实现宽频运行。但是由于双转子压缩机的特性，其在低频状态下能效较低且最低功率较高。

各空调器厂家都在积极探索，争取开发出一款空调器振动和噪音小，不仅能实现高频时大能力的输出，而且在低频时实现高能效和最低功率。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种能实现高频时大能力的输出而低频时实现低功率、低振动的空调器。

本发明还提供所述空调器的控制方法。

为解决上述技术问题，本发明的第一个技术方案是：

一种使用可变容压缩机的空调器，包括可变容双转子压缩机、四通阀、三通阀、室外换热器、室内换热器、节流组件及空调控制组件。所述室外换热器和所述室内换热器通过四通阀选择性连通所述压缩机。所述节流组件设置于所述室外换热器和室内换热器之间的冷媒管路上，所述三通阀的两个进口第一进口和第二进口分别连接可变容双转子压缩机的排气侧和第一吸气口，三通阀的出口连接可变容双转子压缩机的第二吸气口。

本发明的的第二个技术方案是：

上述的空调器的控制方法是：根据空调运行的情况，在高频时可变容双转子压缩机使用双转子模式，在低频时可变容双转子压缩机可使用单转子或双转子模式。

所述空调器的控制方法，包括如下步骤：

步骤1、预设可变容双转子压缩机双转子模式对应的频率值F1，单转子模式对应的频率值F2；

步骤2、检测可变容双转子压缩机的运行频率f；

步骤3、检测三通阀状态，若三通阀的第二进口和三通阀的出口连通，即压缩机第一吸气口和第二吸气口连通，则为双转子模式，则进入步骤4，若三通阀的第一进口和三通阀的出口连通，即可变容双转子压缩机排气侧和第二吸气口连通，则为单转子模式，则进入步骤5；

步骤4、比较f和F1，比较结果为：

a1、当f≥F1时，保持现有三通阀状态；

a2、当f＜F1时，空调器控制三通阀的第一进口和三通阀的出口连通，即压缩机的排气侧和第二吸气口连通，空调器进入单转子模式运行，同时可变容双转子压缩机频率调整为F2；

步骤5、比较f和F2，比较结果为：

b1、当f≤F2时，保持现有三通阀状态；

b2、当f＞F2时，空调器控制三通阀的第二进口和三通阀的出口连通，即可变容双转子压缩机的第一吸气口和第二吸气口连通，空调器进入双转子模式运行，同时可变容双转子压缩机频率调整为F1。

步骤1中所述F1、F2的值根据能效最优原则确定，具体包括：

第一步，测定双转子运行的各频率对应的能力和能效；

第二步，测定单转子运行的各频率对应的能力和能效；

第三步，根据实验数值绘出单双转子的能力-能效图，找出单双转子能效高低切换的能力值；

第四步，根据能力值得出切换频率F1、F2。

进一步地，所述F1的范围为4～40Hz，所述F2的范围为8～40Hz。

本发明相对于现有技术的有益效果是：

本发明由于采用了可变容双转子压缩机，在高频时使用双转子模式，能实现大能力的输出，提高制冷制热速度，在低频时可选择使用单转子模式，旁通掉一个转子，不仅振动小，而且实现低功率，在空调负荷较小时，能实现不停机工作，保持温度的稳定性，温差波动小，节能、舒适。

附图说明

图1是本发明空调器双转子模式时的结构示意图;

图2是本发明空调器单转子模式时的结构示意图;

图3是为单转子和双转子不同能力对应能效图；

图4是本发明的控制流程图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见附图1，该空调器中主要部件室外换热器4、四通阀3、可变容双转子压缩机1、室内换热器6和节流组件5，各部分依次连接形成制冷剂的循环回路。三通阀2的两个进口为第一进口21和第二进口22，分别连接可变容双转子压缩机1的排气侧13和第一吸气口11，三通阀2的出口23连接可变容双转子压缩机1的第二吸气口12。

本发明中所用的三通阀还可以利用其他的具备相同功能的阀来替代。例如可以用四通阀来替换三通阀。

通用的四通阀具有D、E、S、C四个口，在本发明中可行的替换三通阀的方法很多，例如：

1．将四通阀的C口堵住，E口连接可变容双转子压缩机1的第二吸气口12，D口和S口分别不分顺序连接可变容双转子压缩机1的排气侧13和第一吸气口11。

2．将四通阀的E口堵住，C口连接可变容双转子压缩机1的第二吸气口12，D口和S口分别不分顺序连接可变容双转子压缩机1的排气侧13和第一吸气口11。

3. 将四通阀的D口堵住，S口连接可变容双转子压缩机1的第二吸气口12，E口和C口分别不分顺序连接可变容双转子压缩机1的排气侧13和第一吸气口11。

4. 将四通阀的S口堵住，D口连接可变容双转子压缩机1的第二吸气口12，E口和C口分别不分顺序连接可变容双转子压缩机1的排气侧13和第一吸气口11。

以上只是列举例，只要通过设计改造能实现三通阀功能的零部件，均可以在本发明中替换三通阀。

本发明空调器根据其运行的情况，在高频时可变容双转子压缩机使用双转子模式，在低频时可变容双转子压缩机可使用单转子或双转子模式。

图4为本发明空调器的控制方法的具体步骤，预设可变容双转子压缩机1双转子模式对应的频率值F1，单转子模式对应的频率值F2：

F1、F2的值通过实验确定。可根据相同能力对应的能效最优来确定，也可根据能力连续输出的原则来确定。确定的原则很多，这里以能效最优原则为例介绍。第一步测定双缸运行的各频率对应的能力和能效；第二步，测定单缸运行的各频率对应的能力和能效；第三步，根据实验数值绘出单双转子的能力-能效图，找出单双转子能效高低切换的能力值；第四步，根据能力值得出切换频率F1、F2。

为确定F1、F2的值，进行性能试验：

试验调试结果见表：

根据结果绘出能力-能效图如图3。

从图中可以看出，在制冷能力低于700W时，双转子模式下的能效比EER（Energy Efficiency Ratio）开始低于单转子模式下的值，所对应频率为双转子模式的7Hz和单转子模式的16Hz。因此确定F1=7Hz，F2=16Hz。

空调器中预设有可变容双转子压缩机频率值F1=7Hz，F2=16Hz；

空调开机时，初始状态为双转子模式；

空调运行时，控制模式如图4，具体步骤如下；

步骤1、检测可变容双转子压缩机1的运行频率f和三通阀状态，若三通阀2的第二进口22和三通阀的出口23连通，即可变容双转子压缩机的第一吸气口11和第二吸气口12连通，则为双转子模式，则进入步骤2，若三通阀2的第一进口21和三通阀的出口23连通，即可变容双转子压缩机的排气侧13和第二吸气口12连通，则为单转子模式，则进入步骤3；

步骤2、比较f和F1，F1=7Hz，比较结果为：

a1、当f≥7时，保持现有三通阀状态；

a2、当f＜7时，空调器控制三通阀的第一进口21和三通阀的出口23连通，即可变容双转子压缩机的排气侧13和第二吸气口12连通，空调器进入单转子模式运行，同时可变容双转子压缩机频率调整为F2，取值为16Hz；

步骤3、比较f和F2，比较结果为：

b1、当f≤16时，保持现有三通阀状态；

b2、当f＞16时，空调器控制三通阀的第二进口22和三通阀的出口23连通，即可变容双转子压缩机的第一吸气口11和第二吸气口12连通，空调器进入双转子模式运行，同时可变容双转子压缩机频率调整为F1，取值为7Hz。

Claims

1.一种使用可变容压缩机的空调器，包括可变容双转子压缩机（1）、室外热交换器（4）、节流组件（5）和室内热交换器（6）连接成回路，其特征在于：还包括四通阀（3）和三通阀（2），所述室外换热器（4）和所述室内换热器（6）通过四通阀（3）选择性连通所述可变容双转子压缩机（1），所述三通阀（2）有两个进口包括第一进口（21）和第二进口（22），分别连接可变容双转子压缩机（1）的排气侧（13）和第一吸气口（11），三通阀（2）的出口（23）连接可变容双转子压缩机（1）的第二吸气口（12）。

2.一种根据权利要求1所述的空调器的控制方法，其特征在于：根据空调运行的情况，在高频时可变容双转子压缩机（1）使用双转子模式，在低频时可变容双转子压缩机（1）可使用单转子模式或双转子模式。

3.根据权利要求2所述的空调器的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1、预设可变容双转子压缩机（1）双转子模式对应的频率值F1，单转子模式对应的频率值F2；

步骤2、检测可变容双转子压缩机（1）的运行频率f；

步骤3、检测三通阀状态，若三通阀的第二进口（22）和三通阀的出口（23）连通，即可变容双转子压缩机的第一吸气口（11）和第二吸气口（12）连通，则为双转子模式，则进入步骤4，若三通阀的第一进口（21）和三通阀的出口（23）连通，即可变容双转子压缩机的排气侧（13）和第二吸气口（12）连通，则为单转子模式，则进入步骤5；

步骤4、比较f和F1，比较结果为：

a1、当f≥F1时，保持现有三通阀状态；

a2、当f＜F1时，空调器控制三通阀的第一进口（21）和三通阀的出口（23）连通，即可变容双转子压缩机的排气侧（13）和第二吸气口（12）连通，空调器进入单转子模式运行，同时可变容双转子压缩机频率调整为F2；

步骤5、比较f和F2，比较结果为：

b1、当f≤F2时，保持现有三通阀状态；

b2、当f＞F2时，空调器控制三通阀的第二进口（22）和三通阀的出口（23）连通，即可变容双转子压缩机的第一吸气口（11）和第二吸气口（12）连通，空调器进入双转子模式运行，同时可变容双转子压缩机频率调整为F1。

4.根据权利要求3所述的空调器的控制方法，其特征在于：步骤1中所述F1、F2的值根据能效最优原则确定，具体包括：

第一步，测定双转子运行的各频率对应的能力和能效；

第二步，测定单转子运行的各频率对应的能力和能效；

第四步，根据能力值得出切换频率F1、F2。

5. 根据权利要求4所述的空调器的控制方法，其特征在于：所述F1 的范围为4～40Hz。

6. 根据权利要求4所述的空调器的控制方法，其特征在于：所述F2的范围为8～40Hz。