CN1252426C - 多机组型空调器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多机组型空调器，其包括：一个室外机组；多个室内机组；多个分别位于冷凝管中用于控制致冷剂流量的电子膨胀阀；用于测定压缩机排气温度的压缩机排气温度检测装置；和控制装置，其用于确定压缩机的目标排气温度以根据室内机组的需求功率来最优化地满足压缩机吸入过热度的要求，并在压缩机排气温度检测装置测定的排气温度与目标排气温度之间的差值的基础上控制电子膨胀阀的开合程度；所述的空调器包括用于测定室外温度的室外温度检测器，和用于测定各个室内温度的室内温度检测器；所述的控制装置在考虑室外温度、室内温度和根据室内机组需求功率确定的压缩机功率的基础上计算出压缩机目标排气温度。

Description

多机组型空调器

技术领域

本发明涉及一种多机组型空调器，更具体地说，涉及一种具有一个室外机组和多个室内机组且能通过控制电子膨胀阀的开合程度使控制循环得到最优化的多机组型空调器。

背景技术

多机组型空调器一般具有一个室外机组和多个室内机组。室外机组包括压缩机、四通阀、室外热交换器和电子膨胀阀。每一个室内机组具有一个室内热交换器。压缩机、四通阀、各个室外热交换器及各个室内热交换器连接在一起形成一个循环。各个电子膨胀阀置于冷凝管中用于连接室外热交换器和每个室内热交换器。

在多机组型空调器制冷运行模式中，压缩机中排放出来的高温高压的致冷剂经过四通阀和室外热交换器。然后，致冷剂通过各个电子膨胀阀以控制其流入到室内热交换器之前的压力和流量。电子膨胀阀在压缩机工作之后，保持初始开合程度达到一定时间。在此例中，开始对室内方面的过热度进行控制(通过将室内热交换器的进口温度和出口温度之间的差值控制在0±1℃之间)。致冷剂通过室内热交换器之后循环回流到压缩机中。

在相应制热模式中，压缩机中排放出来的高温高压的致冷剂经过四通阀和室外热交换器。然后，致冷剂通过电子膨胀阀流入到室外热交换器中。电子膨胀阀在压缩机工作之后，保持初始开合程度达到一定时间。在此例中，在此例中，开始对室内方面的过热度进行控制(通过将压缩机的吸入温度与室外热交换器进口温度之间的差值控制在1℃之内)。致冷剂通过室外热交换器之后循环回流到压缩机中。

传统多机组运行型空调器，在制冷模式中通过控制电子膨胀阀的开合程度来实现将室外热交换器进口和出口的差值控制在0±1℃之间。在此例中，假设采用一种功率可以变化的压缩机，其功率可以在一个最小值和一个最大值之间变动。然而，如果电子膨胀阀的开合程度控制仅仅取决于室内热交换器进口和出口之间的差值，则室内热交换器进口/出口温度可能是10/10、11/11、12/12、13/13℃等，这样室内热交换器出口的温度升高。相应地，压缩机排气温度升高可能造成压缩机过载，这样空调器不能达到其最大运行功率。此外，由于室内热交换器的进口和出口的差值控制在0±1℃的范围，其温度变化的幅度相当小，因而也难于精确地控制电子膨胀阀的开合程度。

进而，在制热模式中，通过控制电子膨胀阀的开合程度来达到将压缩机吸入温度与室外热交换器进口温度之间的差值控制在1℃之内。在此例中，假设采用功率可以变化的压缩机，其功率可以在一个最小值和一个最大值之间变动。然而，如果电子膨胀阀的开合程度控制仅仅取决于压缩机吸入温度与室外热交换器进口温度之间的差值，则压缩机吸入温度/室外热交换器进口温度可能会是1/0、2/1、3/2、4/31℃等。因此，空调器不能达到其最大运行功率。此外，由于压缩机吸入温度与室外热交换器进口温度之间的差值控制在1℃之内，温度变化的幅度相当小，因而也难于精确地控制电子膨胀阀的开合程度。

同时，在使两个或者两个以上的机组同时进行制冷运行的多机组运行中，如果各个独立机组的空气温度有差异，在电子膨胀阀处于初始开合位置一段时间内，致冷剂将趋于流向具有较低室温的室内机组，也即流向低载荷的室内热交换器中。因此，流入到具有较低室内温度的室内机组的致冷剂过多，这样降低了低载荷的室内热交换器的出口温度。然而，相对较少的致冷剂流入到具有相对较高室温的室内机组，也即流向低载荷的室内热交换器中，其结果是，具有较高室温的室内机组缺少足够量的致冷剂，这样使室内热交换器出口的温度比进口的温度要高。因此，此时需要增加对应于具有较高载荷的室内热交换器的电子膨胀阀的开合程度，而减少具有较低载荷的室内热交换器的电子膨胀阀的开合程度。在现有技术中，虽然具有较高载荷的室内热交换器对应的电子膨胀阀保持一个初始开合程度，以使室内热交换器出口和进口温度相等，但这是不成问题的，因为电子膨胀阀的初始位置差不多是其完全开启的状态。在另一方面，具有较低载荷的室内热交换器对应的电子膨胀阀保持于初始开合程度，以使室内热交换器出口和进口温度相等。在此例中，由于初始位置状态下阀门的开合程度比所需开合程度大得多，将有过多的致冷剂通过压缩机发生循环，这样损害了压缩机工作性能，也降低了室内机组的制冷性能和效率。

进而，同时，在使两个或者两个以上的机组同时进行制热运行的多机组运行中，在电子膨胀阀处于初始开合位置的一段时间内，由于冷凝管长度或其他方面的原因，致冷剂大量积聚在一个室内机组中，而余下机组中致冷剂却不足。这样，致冷剂在室内机组中的分流将产生不平衡。然而，传统空调器基于压缩机吸入温度与室外热交换器进口之间的差值对电子膨胀阀进行控制，所以它不能解决致冷剂分流不平衡的问题，因而降低了室内机组的制热性能和效率。

发明内容

本发明的目的主要是为解决现有技术中存在的上述问题。本发明的一个目的是提供一种多机组型的空调器，该空调器可以控制电子膨胀阀的开合程度以使压缩机的排气温度达到目标排气温度，这样可以根据各个室内机组的需求功率最优化地满足压缩机吸入过热度的要求。

本发明的另一个目的是提供一种能够根据压缩机排气温度与目标排气温度之间的差值精确地控制电子膨胀阀开合程度的多机组型空调器。

本发明的另一个目的是提供一种多机组型空调器，在使两个或者两个以上的机组同时进行制冷/制热运行的多机组运行中，该空调器可以运用各个室内机组的进口平均温度值通过减少高载荷室内热交换器的进口温度并增加低载荷室内热交换器的出口温度来主动调节各个室内机组的载荷。

为了实现上述目的的一个方面，其提供一种一种多机组型空调器，其包括：一个由压缩机和室外热交换器组成的室外机组；多个与室外机组连接且均设有室内热交换器的室内机组；多个分别位于连接室外热交换器和室内热交换器的多个冷凝管中用于控制致冷剂流量的电子膨胀阀；用于测定压缩机排气温度的压缩机排气温度检测装置；和控制装置，其用于确定压缩机的目标排气温度以根据室内机组的需求功率来最优化地满足压缩机吸入过热度的要求，并在压缩机排气温度检测装置测定的排气温度与目标排气温度之间的差值的基础上控制电子膨胀阀的开合程度；所述的空调器包括用于测定室外温度的室外温度检测器，和用于测定各个室内温度的室内温度检测器；所述的控制装置在考虑室外温度、室内温度和根据室内机组需求功率确定的压缩机功率的基础上计算出压缩机目标排气温度。

优选地，所述的控制装置根据空调器的运行模式计算出不同的目标排气温度。

优选地，所述的控制装置通过下述公式[1]计算制冷模式下的目标排气温度：

T_d_c＝(C1×Cf)+(To-35)×C2+(27-Ti)×C3+C4——[1]

在公式[1]中，Cf表示根据运行状态下室内机组的需求功率确定的压缩机功率；To表示室外温度；Ti是运行状态中的室内机组的平均室内温度；35和27分别表示室外和室内最大值的一个例值；C1、C2、C3和C4是图4中根据制冷模式中运行室内机组的数量确定的常数。

优选地，所述的控制装置通过下述公式[2]计算制热模式下的目标排气温度T_d_c：

T_d_c＝(C1×Cf)+(To-7)×C2+(Ti-20)×C3+C4——[2]

在公式[2]中，Cf表示根据运行状态下室内机组的需求功率确定的压缩机功率；To表示室外温度；Ti是运行状态中的室内机组的平均室内温度；7和20分别表示室外和室内最小值的一个例值；C1、C2、C3和C4是图4中根据制热模式中运行室内机组的数量确定的常数。

优选地，所述的空调器包括用于测定各个室内热交换器进口区域温度的进口温度检测装置和用于测定各个室内热交换器中路区域温度的中路温度检测装置；在制冷模式下所述的控制装置，在考虑由中路温度检测装置测定的中路区域温度与进口温度检测装置测定的进口区域温度之间的差值的基础上控制电子膨胀阀的开合程度。

优选地，所述的空调器包括用于测定室外温度的室外温度检测装置、用于测定各个室内机组室内温度的室内温度检测装置、用于测定各个室内热交换器进口区域温度的进口温度检测装置和用于测定各个室内热交换器中路区域温度的中路温度检测装置；所述的控制装置在考虑室外温度、室内温度和根据室内机组需求功率确定的压缩机功率的基础上计算出压缩机目标排气温度，同时，在考虑制冷模式下室内热交换器进口平均温度与对应室内热交换器进口温度之间的差值和中路温度与对应室内热交换器进口温度之间的差值的情况下控制电子膨胀阀的开合程度；所述的控制装置在考虑室外温度、室内温度和根据室内机组需求功率确定的压缩机功率基础上计算出压缩机目标排气温度，同时，在考虑制热模式下室内热交换器进口平均温度与对应室内热交换器进口温度之间的差值的情况下控制电子膨胀阀的开合程度。

优选地，所述的控制装置在使两个或者两个以上的室内机组同时进行制冷运行的多机组运行情况下，利用下述公式[3]计算出的输出步骤来控制电子膨胀阀的开合程度；

输出步骤＝(差值1×E+d差值1×D)×加权系数1+(差值2×C)×加权系数2+(差值3×加权系数3)+(差值4×加权系数4)

                         ——[3]

公式[3]中，差值1＝排放温度(T_dis)-压缩机目标排放温度(T_d_c)；

d_差值1＝当前差值1-先前差值1；

差值2＝室内热交换器进口平均温度-室内机组B1中热交换器进口温度(Teva_in，a)；

差值3＝压缩机目前功率(Cf)-压缩机先前功率(Cf)；

差值4＝室内机组B1中热交换器中路温度(Teva_mid，a)-室内机组B1中热交换器进口温度(Teva_in，a)；

E、D、C和加权系数1至4是图4所示的根据制冷状态下运行的室内机组数量确定的常数。

优选地，所述的控制装置在使两个或者两个以上的室内机组同时进行制热运行的多机组运行情况下，利用下述公式[4]计算出的输出步骤来控制电子膨胀阀的开合程度；

输出步骤＝(差值1×E+d_差值1×D)×加权系数1+(差值5×C)×加权系数2+(差值3×加权系数3)+(差值4×加权系数4)

                          ——[4]

公式[4]中，差值1＝排放温度(T_dis)-压缩机目标排放温度(T_d_c)；

d_差值1＝当前差值1-先前差值1；

差值5＝室内热交换器中路平均温度-室内机组B1中热交换器进口温度(Teva_in，a)；

差值3＝压缩机目前功率(Cf)-压缩机先前功率(Cf)；

差值4＝室内机组B1中热交换器中路温度(Teva_mid，a)-室内机组B1中热交换器进口温度(Teva_in，a)；

E、D、C和加权系数1至4是图4所示的根据制冷状态下运行室内机组数量确定的常数。

附图说明

参照下述说明书中的详细说明并结合附图，本发明的上述和其它特征和优点将会更加明确、清楚。其中：

图1是显示本发明中多机组空调器制冷循环的结构图。

图2是本发明中多机组空调器的控制方框图。

图3是显示本发明优选实施方式的多机组空调器中根据压缩机排气温度控制电子膨胀阀开合程度的方法的控制流程图。

图4是本发明根据制冷/制热方式中运行室内机组的数量确定的常量参数表。

图5是根据本发明的另一种优选实施例，在使两个或者两个以上具有不同室内温度的多个机组同时进行制冷运行的多机组运行情况下，显示另一种用于控制电子膨胀阀开合程度的方法的控制流程图。

图6是根据本发明的另一种优选实施例，在使两个或者两个以上具有不同室内温度的多个机组同时进行制冷运行的多机组运行情况下，显示另一种根据压缩机的排气温度和室内热交换器出口的平均温度来控制电子膨胀阀开合程度的方法的控制流程图。

图7是根据本发明的另一种优选实施例，在使两个或者两个以上具有不同室内温度的多个机组同时进行制热运行的多机组运行情况下，显示另一种根据压缩机排气温度和室内热交换器出口平均温度来控制电子膨胀阀开合程度的方法的控制流程图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的实施例予以详细地说明。

图1是显示本发明中多机组空调器制冷循环的结构图。

图1中，A表示室外机组，B1和B2分别表示安装于室内不同地方的室内机组。室外机组A包括压缩机10、四通阀11、室外热交换器12、分别对应于室内机组B1和B2的电子膨胀阀13和14、集收器15和压缩机排气温度传感器16。室内机组B1和B2均包括室内热交换器18、室内温度传感器19、室内热交换器出口传感器20和室内热交换器中路温度传感器21。

压缩机10排气端通过四通阀11与室外热交换器12一端相连。室外热交换器12另一端与冷凝管W连接。冷凝管W分成W1和W2两条支管。冷凝支管W1和W2分别与室内机组B1和B2的热交换器18相连。在冷凝管W1和W2中，分别安装有对应于室内机组B1和B2的电子膨胀阀13和14。改变电动阀门13和14的开合程度可以分别控制通过室内机组B1和B2中热交换器18的致冷剂的流量。

室内机组B1和B2中热交换器18的出口分别与冷凝管G1和G2相连。冷凝管G1和G2汇合形成冷凝管G，冷凝管G通过四通阀11和集收器15与压缩机10的吸入口相连。

压缩机排气温度传感器16置于连接压缩机10出口和四通阀11的冷凝管中，其用于测定压缩机10排放出来的致冷剂的温度。

室内热交换器进口温度传感器20置于各个室内热交换器18的进口端的冷凝管中，其用于测定各个室内交换器18的进口温度。

室内热交换器中路温度传感器21置于各个室内热交换器18的中路区域，其用于测定各个室内热交换器18的中路温度。

室外机组A中的室外热交换器12设置有一个室外温度传感器17用于测定室外温度。

图2是本发明多机组空调器的控制方框图。

图2中，附图标号50表示一个与室外机组A中室外控制器40相连的商用交流(AC)电源。

室外控制器40包括一个微处理器及其外围电路，其用于控制整个室外机组A的运行。室外控制器40与电子膨胀阀13及14、四通阀11、室外风扇电机41、压缩机工作频率测定元件42、压缩机排气温度传感器16、室外温度传感器17和反向回路60相连。

反向回路60根据室外控制器40的控制指令对商用交流AC电源输送的电压进行修正并产生反向作用以使修正电压与当前频率一致，然后将修正电压输送给压缩机电机61。反向回路60的输出电压输送到压缩机电机61作为压缩机动力电压。压缩机频率测定元件42接收到反向回路60的输出电压并测定压缩机的工作频率，然后将测定结果传输到室外控制器40中。

各个室内机组B1和B2均包括一个室内控制器30。室内控制器30由微处理器及其外围电路组成，其用于控制整个室内机组的运行。

室内机组B1和B2的各个室内控制器30与室内温度传感器19、室内热交换器进口传感器20、室内热交换器中路温度传感器21和室内风扇电机31相连。另外，各个室内控制器30与远程控制器70相连用于对相应的室内机组进行远程控制。此外，室内控制器30通过通信线80与室外控制器40相连来实现与室外机组A的联系。

室外控制器40根据各个室内机组室内控制器30发出的制冷模式操作指令，对从压缩机10排出的致冷剂在四通阀11、室外热交换器12、电子膨胀阀13或14和室内热交换器18中的流通循环加以控制。这样，空调器即实现制冷运行。当然，空调器也可以进行制热运行。

进而，室外控制器40根据各个室内机组的室内控制器发出的制热模式操作指令，对从压缩机10排出的致冷剂在四通阀11、室外热交换器12、电子膨胀阀13或14和室内热交换器18中的流通循环加以控制。这样，空调器即实现制热运行。

各个室内机组B1和B2的室内控制器30将操作模式指令和从远程控制器70中发送的预设室内温度及通过室内温度传感器19测定的室内温度传输到室外控制器40中。

室外控制器40根据运行模式控制四通阀11并根据从室内控制器30发送的控制信号以及上述各种传感器的测定结果，控制电子膨胀阀13及14、各个室外风扇电机41的每分钟转速(rpm)和压缩机电机61。在此例中，室外控制器40根据各个室内控制器30所需功率总量控制压缩机10的工作功率。如果压缩机是转速可变化式压缩机，例如采用利用反向回路控制方式通过改变加载在压缩机电机上电流的频率来控制压缩机每分钟转速的压缩机，室外控制器40可以通过改变反向回路60的输出频率来控制压缩机的工作功率。在此例中，反向回路60的输出频率与压缩机的工作频率一致。

室外控制器40控制对应于室内机组B1和B2的电子膨胀阀13和14的开合程度，以控制室内机组B1和B2的工作功率。在此例中，各个电子膨胀阀13和14的开合程度通过室外控制器40分成多个级距，比如说481个级距(0到481)。在这里，级距0表示每个电子膨胀阀处于完全闭合状态，而级距480表示每个电子膨胀阀处于完全开启状态。

同时，为了增强压缩机的工作性能，室外控制器40根据压缩机10排气温度控制电子膨胀阀13和14的开合程度。在此操作中，室外控制器40预先设置一定条件，例如设定室内及室外温度的最大值和最小值、压缩机在普通状态下的排气温度(标准温度)。另外，室外控制器40确定压缩机的目标温度在依据各个预设条件满足压缩机吸入口过热度的要求的同时实现其最佳运行状态并且将目标排气温度存储到室外控制器40的存储器中。

一旦压缩机的目标排气温度得以确定，室外控制器40在考虑压缩机10基于目标排气温度的当前排气温度的变化、室内热交换器18进口和出口温度的变化、压缩机工作功率的变化(用反向电路输出频率来表示压缩机的工作频率)的基础上来确定电子膨胀阀13和14的开合程度。进一步说，在使两个或者两个以上的机组同时进行制冷运行的多机组运行情况下，室外控制器40通过进一步地考虑运行状态中室内机组室内热交换器进口平均温度来确定各个电子膨胀阀13和14的开合程度。更进一步，在使两个或者两个以上的机组同时完成制冷运行的多机组运行情况下，室外控制器40通过进一步地考虑运行状态中室内机组室内热交换器中路平均温度及对应室内热交换器中路温度的变化来确定各个电子膨胀阀13和14的开合程度。

下面对在压缩机排气温度的基础上控制电子膨胀阀开合程度的具体操作予以详细说明。

参照图3，室外控制器40首先在步骤S100根据从室内控制器30中接收到的运行模式指令来确定是否进行制冷运行。

如果运行模式是制冷模式，室外控制器40将运行模式设定为制冷模式，然后在步骤101中启动制冷模式下对电子膨胀阀13或14的初始控制。相应地，电子膨胀阀13或14完成预设初始开合程度的操作。

室外控制器40实现初始控制操作达到一定时间后，将在步骤S102中确定初始控制时间是否完成。如果初始时间已经完成，室外控制器在步骤S103中计算出压缩机10的目标排气温度。在此例中，室外控制器根据压缩机的功率(运行频率)、室外温度传感器测定的室外温度和从各个室内控制器30中接收到的室内温度来计算出目标排气温度。

制冷运行模式中根据室内机组的需求功率以最优地满足压缩机吸入口过热度要求的压缩机目标排气温度可以通过下述公式[1]计算获得：

T_d_c＝(C1×Cf)+(To-35)×C2+(27-Ti)×C3+C4——[1]

在公式[1]中，Cf表示根据运行状态下室内机组的需求功率确定的压缩机功率(运行频率)；To表示室外温度；Ti是运行状态中的室内机组的平均室内温度；35和27分别表示室外和室内最大值的一个例值；C1、C2、C3和C4是图4中根据制冷模式中运行室内机组的数量确定的常数。

一旦目标排气温度通过计算得到确定，室外控制器40在步骤S104计算压缩机排气温度传感器测定的压缩机排气温度与确定的目标排气温度之间的差值。

室外控制器40在步骤S105中还计算对应室内热交换器18的进口温度和中路温度的差值，上述温度值分别由热交换器的进口温度传感器20和中路温度传感器21测定。

室外控制器40在S106步骤中在运用压缩机排气温度与目标排气温度的差值和相应室内热交换器进口温度和中路温度的差值的基础上，控制电子膨胀阀13或14的开合程度。在此例中，如果上述温度之间的差值是正值，室外控制器40控制电子膨胀阀13或者14实施增大开合程度的操作。进而，如果上述温度之间的差值是负值，室外控制器40控制电子膨胀阀13或者14实施减小开合程度的操作。在此例中，电子膨胀阀的开合程度(输出步骤)由多个级距加以控制，例如481个级距(0到480)，并且电子膨胀阀的各个级距对应于各个差值。输出步骤0表示电子膨胀阀处于完全关闭状态，而输出步骤480表示电子膨胀阀处于完全开启状态。

然后，室外控制器40在S107步骤中确定是否从室内控制器30收到停止压缩机运行的停止指令。如果没有从室内控制器30收到停止指令，室外控制器40实施步骤S103中的操作。如果从室内控制器30收到停止指令，室外控制器40停止实施步骤S108中对电子膨胀阀开合程度实施控制的操作。

同时，如果在步骤S100中从室内控制器30中接收到的运行模式指令是制热指令，室外控制器40将运行模式设定为制冷模式，然后在步骤S110中启动制冷模式下对电子膨胀阀13或14的初始控制。相应地，电子膨胀阀13或14完成预设初始开合程度的操作。

室外控制器40实现初始控制操作达到预定时间，然后在步骤S111中确定初始控制时间是否完成。如果初始时间已经完成，室外控制器在步骤S112中计算出压缩机10的目标排气温度。在此例中，室外控制器40根据压缩机的功率(运行频率)、室外温度传感器测定的室外温度和从每个室内控制器30中接收到的室内温度数据来计算其目标排气温度。

制热运行模式中根据室内机组的需求功率以最优地满足压缩机吸入口过热度要求的压缩机目标排气温度可以通过下述公式[2]计算获得：

T_d_c＝(C1×Cf)+(To-7)×C2+(Ti-20)×C3+C4——[2]

在公式[2]中，Cf表示根据运行状态下室内机组的需求功率确定的压缩机功率(运行频率)；To表示室外温度；Ti是运行状态中的室内机组的平均室内温度；7和20分别表示室外和室内最小值的一个例值；C1、C2、C3和C4是图4中根据制热模式中运行室内机组的数量确定的常数。

一旦目标排气温度通过计算得到确定，室外控制器40在步骤S113中计算压缩机排气温度传感器16测定的压缩机排气温度与确定的目标排气温度之间的差值。

室外控制器40还在步骤S114中计算对应室内热交换器18的进口温度和中路温度的差值，上述温度值分别由热交换器的进口温度传感器20和中路温度传感器21测定。

室外控制器40在S115步骤中在运用压缩机排气温度与目标排气温度的差值和相应室内热交换器进口温度和中路温度的差值的基础上，控制电子膨胀阀13或14的开合程度。在此例中，如果上述温度之间的差值是正值，室外控制器40控制电子膨胀阀13或者14实施增大开合程度的操作。进而，如果上述温度之间的差值是负值，室外控制器40控制电子膨胀阀13或者14实施减小其开合程度的操作。

然后，室外控制器40在S116步骤中确定是否从室内控制器30收到停止压缩机运行的停止指令。如果没有从室内控制器30收到停止指令，室外控制器40实施步骤S112中的操作。如果从室内控制器30收到停止指令，室外控制器40停止实施步骤S108中对电子膨胀阀开合程度实施控制的操作。

下面对根据本发明的另一种优选实施例，在使两个或者两个以上具有不同室内温度的多个机组同时进行制冷运行的多机组运行情况下用于控制电子膨胀阀开合程度的方法予以详细说明。

图5是显示在制冷运行模式中用于控制电子膨胀阀开合程度的方法的控制流程图。图5中特别说明了在室内机组B1和B2实现多机组运行的空调器中，对室内机组B1的电子膨胀阀13进行控制操作的实例。

图5中，室外控制器40在步骤S200中确定是否进行制冷操作。如果运行模式为制冷模式，室外控制器40启动制冷模式下对电子膨胀阀13的初始控制。相应地，电子膨胀阀13完成开启预设初始开合程度的操作。室外控制器40在步骤S201中实现初始控制操作达到初始控制时间。然后室外控制器40在步骤S202中确定初始控制时间是否完成。如果初始时间已经完成，室外控制器40在步骤S203中计算出室内机组B1室内热交换器进口温度传感器测定的进口温度和室内机组B2中室内热交换器进口温度传感器测定的进口温度的平均温度。

一旦计算确定了平均温度，室外控制器40在步骤204中计算出平均温度与室内机组B1上进口传感器测定的室内热交换器进口温度的差值。

进而，室外控制器40在步骤204中计算出分别为中路传感器和室内机组B1中进口温度传感器测定的中路温度与室内热交换器中进口温度之间的差值。在此例中，运用室内机组B1中室内热交换器中路温度的原因在于从室内机组B1室内热交换器中排放出的致冷剂呈蒸气状态，致冷剂的温度变化范围较大，难于控制致冷剂的状态。考虑到上述困难，而室内热交换器中中路区域测定的中路温度变化范围较小，所以本例中使用中路温度。

室外控制器40在运用平均温度与室内机组B1室内热交换器进口温度的差值和中路温度与室内机组B1室内热交换器进口温度的差值的基础上，控制电子膨胀阀的开合程度。在此例中，如果上述差值均为正值，室外控制器40在步骤S206中控制电子膨胀阀13实施增大开合程度的操作。相反，如果上述差值均为负值，室外控制器40控制电子膨胀阀13实施减小开合程度的操作。另一方面，控制室内机组B2中电子膨胀阀14开合程度的方法与控制电子膨胀阀13开合程度的方法相同。

这样，虽然室内机组的室内温度不同，对应于高载荷的室内机组的电子膨胀阀可以保持合适的开合程度而不会开启比例过大。

下面对根据本发明的另一种优选实施方式控制电子膨胀阀开合程度的操作予以详细说明。

图6是显示制冷模式中另一种根据压缩机的排气温度和室内热交换器出口的平均温度来控制电子膨胀阀开合程度的方法的控制流程图。

图6中特别说明了在室内机组B1和B2实现多机组运行的空调器中，对室内机组B1的电子膨胀阀13进行控制操作的实例。

图6中，制冷模式下，室内机组B1中的电子膨胀阀13的输出步骤可以通过下述公式计算得出。

输出步骤＝(差值1×E+d_差值1×D)×加权系数1+(差值2×C)×加权系数2+(差值3×加权系数3)+(差值4×加权系数4)

                                  ——[3]

公式[3]中，差值1＝排放温度(T_dis)-压缩机目标排放温度(T_d_c)；

d_差值1＝当前差值1-先前差值1；

差值2＝室内热交换器进口平均温度[(Teva_in，a+Teva_in，b)/2]-室内机组B1中热交换器进口温度(Teva_in，a)；

差值3＝压缩机目前功率(Cf)-压缩机先前功率(Cf)；

差值4＝室内机组B1中热交换器中路温度(Teva_mid，a)-室内机组B1中热交换器进口温度(Teva_in，a)；

E、D、C和加权系数1至4是图4所示的根据制冷状态下运行的室内机组数量确定的常数。

首先，室外控制器40利用压缩机中排气温度传感器测定的压缩机10的排气温度和制冷模式下目标排气温度运用公式[1]计算出差值1。得出差值1之后，室外控制器40在步骤S300中运用先前差值1和当前差值1计算得出d-差值1。

室外控制器40运用分别由室内机组B1和室内机组B2中的室内热交换器进口温度传感器测定的进口温度计算出其平均温度。然后，在步骤S301中运用进口平均温度和室内机组B1中室内热交换器上进口温度传感器测定的进口温度计算得出差值2。

接下来，室外控制器40在步骤S302中运用压缩机目前功率(工作功率)和压缩机先前功率(工作功率)计算得出差值3。

然后，室外控制器40在步骤S303中运用由中路传感器和室内机组中室内热交换器进口温度传感器测定的中路温度和进口温度计算得出差值4。

接下来，室外控制器40将计算得出的差值1、d-差值1、差值2至4输入到公式[3]中，在考虑常数E、D、C和根据制冷操作模式中运行的室内机组的数量而设定的加权系数1至4情况下，可以得出用于控制对应于室内机组B1电子膨胀阀的输出步骤。进一步说，确定室内机组B2中电子膨胀阀14的输出步骤的方法与确定电子膨胀阀13的输出步骤的方法相同。

在电子膨胀阀13和14的输出步骤计算得出之后，室外控制器40在步骤S304中将得出的输出步骤分别加总到先前的输出步骤中，然后在步骤S305中利用加总的输出步骤实现对电子膨胀阀13和14开合程度控制的操作。在此例中，输出步骤0表示电子膨胀阀处于完全关闭的状态，而输出步骤480表示电子膨胀阀处于完全开启的状态。

图7是显示制热模式下另一种根据压缩机排气温度和室内热交换器出口平均温度来控制电子膨胀阀开合程度的方法的控制流程图。

图7中特别显示了在室内机组B1和B2进行多机组运行的空调器中实现控制室内机组B1中电子膨胀阀13开合程度操作的控制流程图。

图7中，制热运行模式中中室内机组B1中电子膨胀阀13的输出步骤可以根据下述公式[4]计算得出。

输出步骤＝(差值1×E+d_差值1×D)×加权系数1+(差值5×C)×加权系数2+(差值3×加权系数3)+(差值4×加权系数4)

                            ——[4]

公式[4]中，差值1＝排放温度(T_dis)-压缩机目标排放温度(T_d_c)；

d_差值1＝当前差值1-先前差值1；

差值5＝室内热交换器中路平均温度[(Teva_in，a+Teca_in，b)/2]-室内机组B1中热交换器进口温度(Teva_in，a)；

差值3＝压缩机目前功率(Cf)-压缩机先前功率(Cf)；

差值4＝室内机组B1中热交换器中路温度(Teva_mid，a)-室内机组B1中热交换器进口温度(Teva_in，a)；

E、D、C和加权系数1至4是图4所示的根据制冷状态下运行室内机组数量确定的常数。

首先，室外控制器40利用压缩机中排气温度传感器16测定的压缩机10的排气温度和制热模式下目标排气温度运用公式[2]计算出差值1。得出差值1之后，室外控制器40在步骤S310中运用先前差值1和当前差值计算得出d-差值1。

室外控制器40运用分别由室内机组B1和室内机组B2中的室内热交换器上进口温度传感器测定的进口温度计算出其平均温度。然后，在步骤S311中运用中路平均温度和室内机组B1中室内热交换器中路温度计算得出差值5。

接下来，室外控制器40在步骤S312中运用压缩机目前功率(工作功率)和压缩机先前功率(工作功率)计算得出差值3。

接下来，室外控制器40在步骤S313中将计算得出的差值1、d-差值1、差值5和3输入到公式[4]中，在考虑常数E、D、C和图4中根据制热操作模式中运行的室内机组的数量而设定的加权系数1至3情况下，可以得出用于控制对应于室内机组B1电子膨胀阀13的输出步骤。在此例中，由于考虑到差值5，现有技术中致冷剂分流不平衡的问题得以解决。也就是说，如果致冷剂过多地积聚在一个室内热交换器中，则致冷剂积聚较多的室内热交换器中的中路温度在压力增加时比致冷剂供给不足的室内热交换器的中路温度要高。相应地，如果运用室内热交换器中中路温度的平均值来对电子膨胀阀进行控制，具有较高中路温度的室内热交换器的电子膨胀阀的开合程度将减小。另一方面，具有较低中路温度的室内热交换器的电子膨胀阀的开合程度将增大，这样使中路温度升高。因而该操作方法解决了致冷剂在各个机组之间分流不平衡的问题。同理，对室内机组B2电子膨胀阀14开合程度的控制可以采用与控制室内机组B1电子膨胀阀13开合程度相同的方法。

通过这种方法，在确定了电子膨胀阀13和14的输出步骤之后，室外控制器40将得出的输出步骤分别加总到先前的输出步骤中，然后在步骤S314中利用加总的输出步骤实现对电子膨胀阀13和14开合程度控制的操作。

如上所述，本发明提供一种多机组型空调器，在采用功率可变化式压缩机条件下，其可以在制冷/制热模式、单机组/多机组、压缩机功率频繁变化、室内/室外温度变化等各种情形中实现压缩机运行状态最优化，因而增强了压缩机工作性能。

下面对发明的主要优点予以简要说明。

首先，本发明能够在考虑根据各个室内机组的需求功率以最优地满足压缩机吸入过热度要求的目标排气温度的基础上来控制各个电子膨胀阀的开合程度。进一步说，由于压缩机排气温度与目标排气温度之间的差值范围比较宽，因此可以利用此差值来实现对电子膨胀阀开合程度的精确控制。

其次，在多机组运行条件下，即使空调器中各个室内机组的室内温度不同，利用各个室内热交换器进口平均温度通过电子膨胀阀的控制操作可以使室内温度较高的室内机组的室内热交换器进口温度升高，而室内温度较低室内机组的室内热交换器进口温度降低，这样使空调器能够主动根据各个室内机组工作功率作出适应操作。

再次，本发明通过同时控制室内热交换器的进口和出口温度，可以防止流入低载荷的室内工作机组的致冷剂过多，而同时防止因流入高载荷室内机组的致冷剂过少而出现致冷剂供给不足的现象。

还有，本发明对电子膨胀阀开合程度进行控制时，考虑到压缩机的输出频率，这样如果压缩机功率在一个最小值和一个最大值之间变化时，即可以实现对电子膨胀阀开合程度的灵敏控制，这样增强了压缩机的工作性能并能保持最优运行循环。

虽然本发明通过优选实施方式进行了例证性的公开和说明，但是应当认为本领域的熟练技术人员可能在此基础上作出各种变更、增加和替代，而不会脱离由权利要求所限定的发明保护范围和主题精神。

Claims (8)

1.一种多机组型空调器，其包括：

一个由压缩机和室外热交换器组成的室外机组；

多个与室外机组连接且均设有室内热交换器的室内机组；

多个分别位于连接室外热交换器和室内热交换器的多个冷凝管中用于控制致冷剂流量的电子膨胀阀；

用于测定压缩机排气温度的压缩机排气温度检测装置；和

控制装置，其用于确定压缩机的目标排气温度以根据室内机组的需求功率来最优化地满足压缩机吸入过热度的要求，并在压缩机排气温度检测装置测定的排气温度与目标排气温度之间的差值的基础上控制电子膨胀阀的开合程度；

所述的空调器包括用于测定室外温度的室外温度检测器，和用于测定各个室内温度的室内温度检测器；

所述的控制装置在考虑室外温度、室内温度和根据室内机组需求功率确定的压缩机功率的基础上计算出压缩机目标排气温度。

2.如权利要求1所述的多机组型空调器，其特征在于：

所述的控制装置根据空调器的运行模式计算出不同的目标排气温度。

3.如权利要求2所述的多机组型空调器，其特征在于：

所述的控制装置通过下述公式[1]计算制冷模式下的目标排气温度：

T_d_c＝(C1×Cf)+(To-35)×C2+(27-Ti)×C3+C4——[1]

在公式[1]中，Cf表示根据运行状态下室内机组的需求功率确定的压缩机功率；To表示室外温度；Ti是运行状态中的室内机组的平均室内温度；35和27分别表示室外和室内最大值的一个例值；C1、C2、C3和C4是图4中根据制冷模式中运行室内机组的数量确定的常数。

4.如权利要求2所述的多机组型空调器，其特征在于：

所述的控制装置通过下述公式[2]计算制热模式下的目标排气温度T_d_c：

T_d_c＝(C1×Cf)+(To-7)×C2+(Ti-20)×C3+C4——[2]

在公式[2]中，Cf表示根据运行状态下室内机组的需求功率确定的压缩机功率；To表示室外温度；Ti是运行状态中的室内机组的平均室内温度；7和20分别表示室外和室内最小值的一个例值；C1、C2、C3和C4是图4中根据制热模式中运行室内机组的数量确定的常数。

5.如权利要求1所述的多机组型空调器，其特征在于：

所述的空调器包括用于测定各个室内热交换器进口区域温度的进口温度检测装置和用于测定各个室内热交换器中路区域温度的中路温度检测装置；

在制冷模式下所述的控制装置，在考虑由中路温度检测装置测定的中路区域温度与进口温度检测装置测定的进口区域温度之间的差值的基础上控制电子膨胀阀的开合程度。

6.如权利要求1所述的多机组型空调器，其特征在于：

所述的空调器包括用于测定室外温度的室外温度检测装置、用于测定各个室内机组室内温度的室内温度检测装置、用于测定各个室内热交换器进口区域温度的进口温度检测装置和用于测定各个室内热交换器中路区域温度的中路温度检测装置；

所述的控制装置在考虑室外温度、室内温度和根据室内机组需求功率确定的压缩机功率的基础上计算出压缩机目标排气温度，同时，在考虑制冷模式下室内热交换器进口平均温度与对应室内热交换器进口温度之间的差值和中路温度与对应室内热交换器进口温度之间的差值的情况下控制电子膨胀阀的开合程度；

所述的控制装置在考虑室外温度、室内温度和根据室内机组需求功率确定的压缩机功率基础上计算出压缩机目标排气温度，同时，在考虑制热模式下室内热交换器进口平均温度与对应室内热交换器进口温度之间的差值的情况下控制电子膨胀阀的开合程度。

7.如权利要求6所述的多机组型空调器，其特征在于：

所述的控制装置在使两个或者两个以上的室内机组同时进行制冷运行的多机组运行情况下，利用下述公式[3]计算出的输出步骤来控制电子膨胀阀的开合程度；

输出步骤＝(差值1×E+d_差值1×D)×加权系数1+(差值2×C)×加权系数2+(差值3×加权系数3)+(差值4×加权系数4)

                   ——[3]

公式[3]中，差值1＝排放温度(T_dis)-压缩机目标排放温度(T_d_c)；

d_差值1＝当前差值1-先前差值1；

差值2＝室内热交换器进口平均温度-室内机组B1中热交换器进口温度(Teva_in，a)；

差值3＝压缩机目前功率(Cf)-压缩机先前功率(Cf)；

差值4＝室内机组B1中热交换器中路温度(Teva_mid，a)-室内机组B1中热交换器进口温度(Teva_in，a)；

E、D、C和加权系数1至4是图4所示的根据制冷状态下运行的室内机组数量确定的常数。

8.如权利要求6所述的多机组型空调器，其特征在于：

所述的控制装置在使两个或者两个以上的室内机组同时进行制热运行的多机组运行情况下，利用下述公式[4]计算出的输出步骤来控制电子膨胀阀的开合程度；

输出步骤＝(差值1×E+d_差值1×D)×加权系数1+(差值5×C)×加权系数2+(差值3×加权系数3)+(差值4×加权系数4)

                  ——[4]

公式[4]中，差值1＝排放温度(T_dis)-压缩机目标排放温度(T_d_c)；

d_差值1＝当前差值1-先前差值1；

差值5＝室内热交换器中路平均温度-室内机组B1中热交换器进口温度(Teva_in，a)；

差值3＝压缩机目前功率(Cf)-压缩机先前功率(Cf)；

差值4＝室内机组B1中热交换器中路温度(Teva_mid，a)-室内机组B1中热交换器进口温度(Teva_in，a)；

E、D、C和加权系数1至4是图4所示的根据制冷状态下运行室内机组数量确定的常数。

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