CN1128957C - 变频空调设备的控制方法 - Google Patents

Abstract

一种变频空调设备的控制方法，包括：温度检测阶段，分别检测冷凝器及蒸发器的各表面温度及其周围的空气温度；比较阶段，分别比较上述各表面温度与空气温度；运转阶段，只有在比较结果为上述蒸发器周围的空气温度比蒸发器的表面温度仅高预定的第一温度、上述冷凝器的表面温度比冷凝器周围的空气温度仅高预定的第二温度时，按预定的运转频率进行运转，否则按比预定的运转频率高1级的运转频率进行运转，从而对变频空调设备进行控制。

Description

变频空调设备的 控制方法

本发明涉及变频(inverter)空调设备的控制方法，具体地说涉及如下的变频空调设备的控制方法，这种控制方法是将冷凝器及蒸发器的表面温度与其周围空气的温度进行比较，当它们的温度差达到预先设定的温度差时，调节运转频率，便可使制冷剂稳定地进行循环。

一般，空调设备大体可分为通过压缩机驱动方式进行运转及停止(起动-停止)的空调设备、和变频空调设备，在上述变频空调设备(air conditioner)上，利用变频驱动电路来控制压缩机的驱动转速。

如图2所示，以往的变频空调设备是由以下部分构成的：对制冷剂气体进行压缩的压缩机11；四通阀15，它的作用是通过对室内温度进行制冷或制热，而使经过上述压缩机压缩过的制冷剂气体的循环方向转换；室内热交换器13，它通过配管与该四通阀15连接，在沿着该配管流动的气体与室内空气之间进行热交换；膨胀阀14，它通过配管与该室内热交换器13连接，对沿着该配管流动的气体的压力进行调节；室外热交换器12，它通过配管与该膨胀阀14连接，在沿着该配管流动的气体与室外空气之间进行热交换。

以下，参照附图对这样构成的以往的变频空调设备的动作进行说明。

首先，当上述变频空调设备进行制热运转时，压缩机11输出的制冷剂气体在设置于四通阀15和膨胀阀14之间的室内热交换器13内，受到压力作用而被冷凝，故温度升高，这样上述室内热交换器13的温度也随之上升，因此与室内空气进行热交换，使室内温度升高。接着，通过上述室内热交换器13而被室内空气吸收热量之后的气体的温度降低后，通过上述膨胀阀14并沿着配管流入室外热交换器12内，蒸发之后再一次流入压缩机11。

另外，当上述变频空调设备进行制冷运转时，从压缩机11输出的制冷剂气体在设置于四通阀15与膨胀阀14之间的室外热交换器12内，因受到压力作用而冷凝，故温度升高，这样上述室外热交换器12的温度也随之上升，于是向室外空气散热。然后，通过上述室外热交换器而降了温的气体，便经过上述膨胀阀14在室内热交换器13内进行蒸发，吸收室内空气的热量而使室内温度降低，之后，沿着配管再一次流入压缩机11内。

这样，使用者使变频空调设备进行制冷或制热运转时，上述空调设备的微型电子计算机(未图示)便决定制冷剂气体的循环方向。并且，上述微型电子计算机还要测定使用者设定的温度和室内、室外温度，决定驱动压缩机11运转的运转频率，把所决定的运转频率加在变频电路上，使上述压缩机运转，从而使上述变频空调设备按使用者的要求进行运转。

上述压缩机11的运转频率，是调节室内热交换器及室外热交换器的压力大小的重要因素，运转频率大，则室内机与室外机的压差增大，运转频率小，则室内机与室外机的压差减小。

并且，上述室内热交换器13及室外热交换器12，是根据制冷剂气体的循环方向，或动作的种类(制冷或制热)而作为冷凝器或蒸发器起作用的。也就是说，在进行制热运转时，上述室内热交换器作为冷凝器使用，上述室外热交换器作为蒸发器使用，在进行制冷运转时，上述室内热交换器作为蒸发器使用，上述室外热交换器作为冷凝器使用。

这样，在上述变频空调设备上，由于上述室内热交换器、室外热交换器是根据气体的循环方向而发挥相反作用的，故如图3所示，使用冷凝器及蒸发器的用语来说明上述变频空调设备中的热交换时，如下述。

图3是表示上述变频空调设备所使用的制冷剂气体循环的P-h曲线图。

图中，A是表示压力(P)与焓(h)之间的关系的曲线，B1～B4是表示制冷剂气体循环的曲线，C是表示与冷凝器进行热交换的空气的温度的曲线图，D是表示与蒸发器进行热交换的空气温度的曲线图。

如图所示，冷凝器的温度B1设定得比该冷凝器设置场所的空气温度C高，蒸发器的温度B3设定得比该蒸发器设置场所的空气温度D低，而使制冷剂气体循环，因此，冷凝器和蒸发器与周围的空气进行热交换。即，由于上述冷凝器的温度B1比空气的温度C高，故将热传给该空气，而由于上述蒸发器的温度B3比空气的温度D低，故将空气的热量传给该蒸发器。这样，在以往的变频空调设备上，冷凝器的温度应设定得比周围空气的温度高，蒸发器的温度应设定得比周围空气的温度低。

可是，这种以往的变频空调设备，实际上由于冷凝器及蒸发器的设置场所周围空气的温度范围是任意的，故要将冷凝器的温度设定得比周围空气的温度高，将蒸发器的温度设定得比周围空气的温度低，而使上述空调设备运转是极困难的。

也就是说，在制热运转的情况下，室外温度在-10℃～15℃之间变化时，室内温度应在0℃～30℃之间变化，在制冷运转的情况下，室外温度在15℃～35℃之间变化时，室内温度应在15℃～30℃之间变化。

因此，要想满足上述周边的温度条件，将室内温度维持在使用者所设定的温度范围内而使上述变频空调设备运转，这种控制是比较困难的，例如室外温度为35℃时，若使用者将设定温度设定为18℃而使变频空调设备动作，则该变频空调设备越运转室内温度越下降，例如从20℃下降到19℃，因此，压缩机的运转频率也降低，例如从50Hz降到40Hz。这时，即使上述运转频率继续下降，由于不是根据冷凝器及蒸发器的温差信息输入而进行控制的，故存在着制冷循环瞬间被破坏的缺点。

本发明是鉴于上述现有技术所存在的问题而提出的，目的在于提供一种可稳定地进行制冷剂循环的变频空调设备的控制方法，这种方法是将冷凝器及蒸发器的表面温度与其周边的空气温度进行对比，当这些温度达到预先设定的温差值时，调节运转频率，稳定地进行制冷剂循环。

为了达到这一目的，本发明的变频空调设备的控制方法的特征在于按下述阶段依次进行控制：温度检测阶段，分别检测冷凝器及蒸发器的各表面温度及其周围的空气温度；比较阶段，将分别从上述冷凝器及蒸发器上测出的各表面温度与从它们的周围测出的空气温度分别进行比较；运转阶段，只有当比较结果为上述蒸发器周围的空气温度比上述蒸发器的表面温度仅高预先设定的第一温度、上述冷凝器的表面温度比上述冷凝器周围的空气温度仅高预先设定的第二温度时，才按上述预先设定的运转频率进行运转，否则，按比上述预先设定的运转频率高1级的运转频率进行运转。

附图的简要说明如下：

图1是表示本发明的变频空调设备的控制方法的流程图；

图2是表示一般变频空调设备的构成图；

图3是表示以往的变频空调设备内的循环气体循环情况的P-h曲线(压力及焓)图。

以下，参照附图时本发明的实施形态进行说明。

本发明的变频空调设备的控制方法如图1所示，首先向图2所示的一般变频空调设备供电(ST1)，用户设定温度之后，微型电子计算机便对室内外的空气温度进行检测，根据该温度决定压缩机的运转频率。

接着，按决定的运转频率使压缩机运转，则冷凝器及蒸发器产生压力，上述微型电子计算机使上述冷凝器与压缩机之间的压力差维持一定，同时使它们进行运转(ST2)。

这时，上述微型电子计算机判断上述频空调设备应进行制冷运转还是应进行制热运转(ST3)，如果判断为已设定为制冷运转，则分别对吸入室内空气并进行热交换的室内热交换器(蒸发器)的表面温度、以及上述吸入的室内空气的温度进行检测，并做比较，判断两者的温度差是否在2℃以上(ST4)。

然后，在上述阶段(ST4)，如果上述吸入的室内空气的温度与上述室内热交换器(蒸发器)的表面温度之差超过2℃，则进一步对吸入室外空气并进行热交换的室外热交换器(冷凝器)的表面温度、以及上述吸入的室外空气的温度进行检测，并做比较，如果两者的温度差超过2℃，则使上述压缩机按照预先设定的运转频率进行运转(ST5)。

在上述阶段(ST4)，如果判断为上述吸入的室内空气的温度与上述室内热交换器的表面温度之差低于2℃，或在上述阶段(ST5)，上述室外热交换器的表面温度与上述吸入的室外空气的温度之差低于2℃，则按照比预先设定的运转频率高1级的运转频率进行运转(ST8)。

另外，上述阶段(ST3)的判断结果，如果判断上述变频空调设备为已设定为制热运转，则分别对吸入室内空气并进行热交换的室内热交换器(冷凝器)的表面温度和上述吸入的室内空气的温度进行检测，并做比较，判断两者的温度差是否高于2℃(ST6)。

接着，在上述阶段(ST6)，如果室内热交换器的表面温度与上述吸入的室内空气温度的温差超过2℃，则进一步对吸入室外空气并进行热交换的室外热交换器(蒸发器)的表面温度、以及上述吸入的室外空气的温度分别进行检测，并做比较，如果两者的温度差超过2℃，则使上述压缩机按预先设定的运转频率进行运转(ST7)。

在上述阶段(ST6)，如果吸入的室内空气的温度与上述室内热交换器的表面温度之温差低于2℃，或在上述阶段(ST7)，上述室外热交换器的表面温度与上述吸入的室外空气的温度之差低于2℃，则按照比预先设定的运转频率高1级的运转频率进行运转(ST8)。

因此，本发明的变频空调设备的控制方法，可使室内热交换器的表面温度与上述吸入的室内空气的温度的温差维持在最低为±2℃以上，或使室外热交换器的表面温度与上述吸入的室外空气温度的温差维持在最低为±2℃以上。

另外，当室内热交换器的表面温度与上述吸入的室内空气的温度的差超过2℃、或室外热交换器的表面温度与上述吸入的室外空气的温度的温差超过2℃时，则将压缩机的运转频率各升高1级，降低室内热交换器的压力(温度)进行运转，这样，就不会破坏制冷循环。

如果室内热交换器的表面温度与上述吸入的室内空气的温度的温差超过2℃，或室外热交换器的表面温度与上述吸入的室外空气的温度的温差超过2℃时，则使压缩机的运转频率各上升1级，降低室外热交换器的压力(温度)进行运转，这样，就不会破坏制热循环。

如上所述，本发明的变频空调设备的控制方法，在制冷及制热运转时，将室内、室外热交换器的表面温度与吸入的室内空气温度、室外空气温度进行比较，决定压缩机的运转频率，将所决定的运转频率加在变频器电路上，控制压缩机的运转，因此，即使室内、室外的吸入空气的温度发生变化，制冷循环和制热循环也不会被破坏，可以取得使变频空调设备有效地进行运转的良好效果。

Claims (3)

1.一种变频空调设备的控制方法，该控制方法是一种通过运转频率对变频空调设备进行控制的方法，其特征在于，它是按下述阶段依次进行的：

温度检测阶段，分别检测冷凝器及蒸发器的各表面温度及其周围的空气温度；

比较阶段，将分别从上述冷凝器及蒸发器上测出的各表面温度、与从它们的周围测出的空气温度分别进行比较；

运转阶段，只在比较结果为上述蒸发器周围的空气温度比上述蒸发器的表面温度仅高预先设定的第一温度、上述冷凝器的表面温度比所述冷凝器周围的空气温度仅高预先设定的第二温度时，按预先设定的运转频率进行运转，否则按照比上述预先设定的运转频率高1级的运转频率进行运转。

2.根据权利要求1所述的变频空调设备的控制方法，其特征在于，它还包括温度设定阶段，即使用者对所要求的室内温度进行设定的阶段。

3.根据权利要求1所述的变频空调设备的控制方法，其特征在于，上述预先设定的第一及第二温度为2℃。

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