CN1782573A - 多单元空调系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种控制适合加热或者冷却房间空间的多单元空调系统，其在以一个方向或者相反的方向传递制冷剂的同时加热或者冷却房间空间。在这种方法中，应用了其的多单元空调系统包括至少三个压缩机，当所有的压缩机都被关闭之后重复进行压缩机的重新操作时，再次开启至少一个压缩机，以这样的方式对于预定数目的不同次序执行压缩机的重新操作的重复过程，使得至少一个压缩机被以相关的压缩机重新操作的重复次序首先开启。

Description

多单元空调系统的控制方法

本申请要求于2004年12月2日提交的韩国专利申请No P2004-100507的权益，将其在此完全包括并引入作为参考。

技术领域

本发明涉及空气调节系统，更具体地说，涉及控制多单元空调系统的方法。其中压缩机的工作时间被均一地控制，以延长空调系统的寿命。

背景技术

总的来说，空调系统执行压缩、冷凝、扩散、蒸发制冷剂的过程，以冷却和/或加热封闭空间。

这种空调系统被分为两类：第一是制冷类型，其中制冷剂在制冷循环中仅单向流动，以向封闭空间提供冷空气；第二是制冷和加热类型，其中制冷剂在制冷循环中以选择性方式双向流动，以选择性提供冷空气或热空气给封闭空间。

并且，这种空调系统也可以分为其中一个室内单元连接一个室外单元的一般类型，和其中多个室内单元连接一个室外单元的多单元类型。

在这种多单元空调系统中，在室外单元内安装有一个或者多个压缩机。

在其中安装有多个压缩机的多单元空调系统中，压缩机的数量是根据系统所需的制冷剂的量来调整的。

举例说，当工作的室内单元的数量小的时候，工作的压缩机的数目减少；而如果工作的室内单元的数量大，工作的压缩机的数目增加。

同样的，当所有封闭空间，例如，所有房间空间的温度都被调节到满足预定的温度范围时，那么所有工作的压缩机都将被关闭。

同时，当只是房间空间的一部分显示出满足这个预定温度范围的温度时，只有工作的压缩机的一部分，也就是，相关的压缩机会被关闭。

而且，当显示出满足预定的温度范围的温度的一个或多个房间空间随后不满足预定温度范围时，那么再次操作相关联的一个或多个压缩机。

但是，上面所提到的现有的多单元空调系统存在如下问题。

首先，在现有的多单元空调系统中，当部分或所有的压缩机都在被关闭之后开启始时，控制那些压缩机的开启以顺序执行，从特定的一个压缩机开始。

为此原因，存在总是首先开启的特定压缩机的寿命相对于剩余的压缩机来说减少的问题。

第二，总是首先开启的特定压缩机的工作时间比其他压缩机长。为此原因，如果该特定压缩机的寿命耗尽的时候，即使剩余的压缩机的寿命足够，也必须替换室外单元本身或系统本身。

这是因为在其中即使只有一个压缩机的寿命基本上耗尽的情况中，系统也不能正常工作，并且需要更换室外单元本身或者系统本身，除非系统效率退化的原因被找到。

第三，因为压缩机的寿命不是均一的，室内单元的性能也不是均一的。为此原因，增加了修复该系统的过程所用的时间和执行修复过程的次数。

所以，系统的维护和修复花费增加。而且，系统的可靠性将会出现明显的退化。

第四，因为开启压缩机的顺序是固定的，存在总是首先开启的压缩机和总是最后开启的压缩机之间的寿命差别很大的问题。

发明内容

因此，本发明涉及一种控制多单元空调系统的方法，其充分消除由它的背景技术方面的限制和不利因素引起的一个或多个问题。

本发明的目标是提供一种控制多单元空调系统的方法，其能够均一控制压缩机的工作时间，由此延长空调系统的寿命。

本发明的其它优点、目的和特征将在随后的说明中部分地描述，经过以下检验或从本发明的实践中学习，上述优点、目的和特征对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的。本发明的目的和优点可以如所附说明书及其权利要求书和附图中所特别指出的来实现和获得。

为了完成这些目标和其他优势并且根据本发明的目的，如在这里具体而广泛地描述的，本发明提供了一种控制包括至少三个压缩机的多单元空调系统的方法，其中，如果在所有的压缩机被关闭之后重复进行压缩机的重新操作，以再开启至少一个压缩机，这种压缩机的重新操作的重复是对于预定数目的不同次序进行的，使得至少一个压缩机能以相关的重复压缩机重复操作的次序首先被开启。

所有的压缩机可被逐一地顺序首先开启。

当预定的一个压缩机开启后，剩余的压缩机可被逐一地顺序开启。

剩余的压缩机的开启顺序可被按照以下的方法设定：使得不同的压缩机重复操作次序中的压缩机开启顺序彼此不同，且首先开启的压缩机彼此不同。

当至少两个开启的压缩机需要被关闭的时候，那么工作了更长时间的压缩机将优先被关闭。

在本发明的另一方面，提供了一种控制包括至少三个压缩机的多单元空调系统的方法，其中，当至少两个压缩机需要被从开启状态关闭的时候，工作了更长时间的压缩机将优先被关闭。

在本发明的另一方面中，提供了一种控制包括至少两个室外单元、主压缩机单元、和一个或多个子压缩机单元的空调系统的方法。该主压缩机单元包含安装在室外单元之一内的至少一个压缩机，每个子压缩机单元包含安装在剩余的一个或多个室外单元内的一个或多个压缩机，如果在所有的压缩机被关闭之后重复进行压缩机的重新操作，以再开启至少一个压缩机，这种压缩机的重新操作的重复是对于预定数目的不同次序进行的，使得至少一个压缩机能以相关的重复压缩机重复操作的次序首先被开启。

所有子压缩机单元中的压缩机可被按照顺序逐一地首先开启。

当预定的一个压缩机开启后，剩余的压缩机可被按照顺序逐一地开启。

剩余的压缩机的开启顺序可按照以下的方法设定：使得不同的压缩机重复操作次序中的压缩机开启顺序彼此不同，且首先开启的压缩机彼此不同。

当至少两个开启的压缩机需要被关闭的时候，那么工作了更长时间的子压缩机单元中的压缩机将优先被关闭。

主压缩机单元中的压缩机可比子压缩机单元中的压缩机晚开启，而且可比子压缩机单元中的压缩机早关闭。

当子压缩机单元中开启的压缩机的数目逐步增加的时候，每个子压缩机单元的开启的压缩机的数目可与每个剩余的子压缩机单元中的开启的压缩机的数目相同。

在本发明的另一方面中，提供了一种控制一种拥有至少两个室外单元、主压缩机单元、和一个或多个子压缩机单元的空调系统的方法。主压缩机单元包含安装在室外单元之一内的至少一个压缩机，每一个子压缩机单元包含安装在剩余的一个或多个室外单元内的一个或多个压缩机，其中，当至少两个开启的压缩机需要从开启状态被关闭的时候，那么已经工作更长时间的子压缩机单元中的开启的压缩机将优先被关闭。

主压缩机单元中的压缩机可比子压缩机单元中的压缩机晚开启，而且可比子压缩机单元中的压缩机早关闭。

应该理解本发明的前述一般描述和下面的具体描述都是示例性和说明性的，并且意在提供本发明如权利要求所述的进一步解释。

附图说明

附图是为了能进一步了解本发明而包含的，并且被纳入本说明书中构成本说明书的一部分，这些附图示出了本发明的一个或多个实施例，并用于与本说明书一起对本发明的原理进行说明。在图中：

图1是举例说明一种根据本发明的首先实施例的控制多单元空调系统的方法的表。并且，

图2是举例说明一种根据本发明的第二个实施例的控制多单元空调系统的方法的表。

具体实施方式

现在，本发明的优选的实施例的参考将会被详细给出，在附图里将会举例说明这种参考的例子。无论在任何可能的地方，在整个附图总，对于相同的或者相似的部分将会使用相同的参照号码。

首先，根据本发明的第一种实施例的一种控制多单元空调系统的方法将会参照图1进行描述。

在描述第一种实施例之前，应用第一实施例的多单元空调系统的配置将会参照图1进行描述。

在这个多单元空调系统中，多个室内单元连接一个室外单元。

此室外单元包含至少三个压缩机。

在拥有上述配置的多单元空调系统中，压缩机数量可以根据所需要的压缩机的容量而变化。因此，下面的描述将结合其中在室外单元内安装七个压缩机的例子。

这七个压缩机中的每一个都是拥有恒定工作频率的恒定速度压缩机。每一压缩机组成一个压缩机单元。

图1是一个举例说明在关闭压缩机后开启这七个压缩机的顺序的表。

在这个表中，每一个矩形块代表一个压缩机。

同样，每一个空的或是白色的矩形块代表关闭了的压缩机，并且每一个黑色的矩形块代表开启了的压缩机。

在这个表中，安排了六个矩阵，每个矩阵含8行7列的7×8个矩形块。

每一个8行7列的矩阵被称为一个“次序(order)”，并且每一个次序中的每一行称作一个“状态(stage)”

每一个次序中的每一个状态都代表七个压缩机的开/关状态，并且每一个状态的数目代表了开启的压缩机的数目。

根据这个表，可以看到开启的压缩机的数量从最上方的状态到最下方的状态是逐步增加的。

在如下的描述中，压缩机按每一个状态中从左到右的顺序被称为第一到第七压缩机。

现在，本发明的第一种实施例将会被具体阐述。

在包括至少三个(例如，在本例中为7个压缩机U1到U7)压缩机的多单元空调系统中，重复进行压缩机的重新操作，其中，当所有的压缩机U1到U7都被关闭以后，压缩机U1到U7的至少一个被重新开启。压缩机的重新操作的重复被以压缩机U1到U7的至少一个是以相关的压缩机重复重新操作的次序被首先开启的。

在这种情况下，优选地，压缩机U1到U7中的一个被按照相关的压缩机重复重新操作次序首先开启。

在表中，首先开启的压缩机在相关的压缩机重新操作的次序中的状态1中用黑色的矩形块表示。

举例说明，如表所示，在次序1中第六压缩机U6被首先开启，在次序2中第一压缩机U1被首先开启，在次序3中第四压缩机U4被首先开启，在次序4中第五压缩机U5被首先开启，在次序5中第二压缩机U2被首先开启，在次序6中第三压缩U3被首先开启。

尽管压缩机U1到U7中首先被开启的要工作相对而言最长的时间，但是可以通过按照相关的压缩机重新操作的重复次序，首先开启压缩机U1到U7中的一个的方法来平均压缩机U1到U7的工作时间。

当然，可以认可，压缩机U1到U7中的两个可能被按照相关的压缩机重新操作的重复次序首先开启。甚至，压缩机U1到U7中的三个可能按照相关的压缩机重新操作的重复次序被首先开启。

不过，最优选的，根据压缩机重新操作的初始状态时压缩机负荷的减少，按照相关的压缩机重新操作的重复顺序来首先开启压缩机U1到U7中的一个。

当然，同样优选的，当压缩机U1到U7中期望的某一个被首先开启之后，剩余的压缩机被逐一地开启。

举例说明，压缩机U1到U7被根据压缩机重新操作的重复过程中每一个次序里状态数的增加来逐一地开启，正如表中垂直方向所示。

也就是说，压缩机重新操作过程按从状态0到状态7的顺序进行，与此同时压缩机U1到U7被逐一地开启。

当所有的室内单元都要工作的时候，所有的压缩机U1到U7会按照相关的压缩机重新操作的重复次序中状态的顺序依序开启。

同样的，当只有一部分室内单元需要工作的时候，压缩机U1到U7中相关的一个将会按照运行到相关的压缩机重新操作次序中相关的状态的压缩机重新操作过程依序开启。

举例说明，当只有四个压缩机需要开启的时候，压缩机的重新操作过程运行到相关联的重新操作次序中的状态4。

在这种情况下，更加优选的，设定压缩机开启的顺序，使得在每一个压缩机重新操作的次序中，首先开启的压缩机以及压缩机重新操作的顺序都与其他次序中的不同。

举例说明，次序1中，首先开启的压缩机是第六压缩机U6，剩余的压缩机依次开启的顺序是：第一压缩机U1，第四压缩机U4，第五压缩机U5，第二压缩机U2，第三压缩机U3，第七压缩机U7。

同样的，在次序2中，首先开启的压缩机是第一压缩机U1，剩余的压缩机依次开启的顺序是：第四压缩机U4，第五压缩机U5，第二压缩机U2，第三压缩机U3，第六压缩机U6，第七压缩机U7。这样，次序1和2中首先开启的压缩机是彼此不同的，并且压缩机开启的顺序也是彼此不同的。

相似的，在其余的次序中，每一个次序中首先开启的压缩机与其他次序中的彼此不同，并且压缩机的开启顺序与其他次序中的也是彼此不同的。

当需要关闭至少两个开启的压缩机时，优选的，工作了更长时间的压缩机之一将会被优先关闭。

举例说明，当需要关闭运行在次序1中的状态4中的一个压缩机时，因为第六压缩机U6在次序1中运行了最长的时间，所以它被优先关闭了。就是说，在这种情况下，系统状态转移到了次序2中的状态3(以对角箭头方向)。

当随后需要再关闭一个压缩机时，因为第一压缩机U1在次序1中运行了第二长的时间，所以它被关闭了。也就是说，系统状态转移到了次序3中的状态2(以对角箭头方向)。

也就是说，当需要关闭所有的开启的压缩机时，压缩机的关闭过程运行，同时顺序执行状态转移过程，其中，当前压缩机重新操作次序中的当前状态被转移到与当前的压缩机重新操作的次序以高级别方向相邻的压缩机重新操作次序中的另一状态，该另一状态的级别比当前状态小一个级别。

以下，将具体描述前面所述的第一实施例中的操作。

举例说明，当所有的压缩机都已经被关闭的情况下需要执行压缩机重新操作以开启3个压缩机时，系统状态首先从次序1中的状态0转移到同次序中的状态1。

在这种情况下，第六压缩机U6首先被开启。

随后，系统状态转移到次序1中的状态2，然后转移到次序1中的状态3。

相应的，第一压缩机U1和第四压缩机U4依次被开启。

在这种情况下，优选地，在状态转移到正常频率之前在压缩机开启之后进行状态转移，以减小压缩机在开启操作的初始状态时的负荷。

当被温度调节的房间空间的温度在开启三个压缩机后满足预先设定的温度范围时，运行时间最长的第六压缩机U6被优先关闭了。这样，系统状态从次序1的状态3转移到次序2的状态2。

下一步，运行了第二长时间的第一压缩机U1被关闭。也就是说，系统状态从次序2的状态2转移到了次序3的状态1。

接下来，第四压缩机U4被关闭。

另一方面，当系统运行在次序2的状态2时可能有必要开启压缩机。在这种情况下，开启第二压缩机U2，系统状态从次序2的状态2转移到同次序的状态2。

当再次需要在所有的压缩机都关闭后执行压缩机重新操作以开启三个压缩机时，如上面所述，系统状态转移到次序4的状态1以开启第五压缩机U5。

系统其他状态转移情况下的压缩机开启和关闭操作的程序和上面所描述的过程基本上类似，因此将不会再给出关于它的描述。

在下文中，根据本发明的第二种实施例的一种控制多单元空调系统的方法将会参照图2进行描述。

应用实施例2的多单元空调系统包括至少两个室外单元，在本例中，四个室外单元；主压缩机单元U4，其被安装在室外单元之一中；以及子压缩机单元U1到U3，它们分别被安装在剩余的室外单元中。

主压缩机单元U4包括至少一个压缩机，而子压缩机单元U1到U3中的每一个都包括至少两个压缩机。

在上文所提到的多单元空调系统里，子压缩机单元U1到U3中的每一个以及主压缩机单元U4中的压缩机的数量可依据系统的容量多样地调整。简单起见，因而，下面的描述将会与一个其中的系统包含3个子压缩机单元，每个子压缩机单元包含两个压缩机；一个主压缩机单元，包含一个压缩机的例子相结合。

子压缩机单元的每一个压缩机都是拥有恒定工作频率的恒定速率压缩机，而主压缩机单元的压缩机是变频压缩机。当然，主压缩机单元和子压缩机单元的所有压缩机都是恒定速率压缩机。

图2是说明在关闭所有压缩机后开启主压缩机单元U4的压缩机和子压缩机单元U1到U3的压缩机的顺序的表。

图2中次序和状态的定义和首先实施例中的相同，因此，将不再给出关于它的描述。

根据所给的，第二实施例和第一实施例的区别在于第二实施例中压缩机被分组为子压缩机单元U1到U3和主压缩机单元U4，并且每个子压缩机单元U1到U3都包含两个压缩机。

下面将会详细阐述第二实施例。

在含有多个子压缩机单元(在本例中，3个子压缩机单元U1到U3，每个包含至少一个压缩机)和一个主压缩机单元(在本例中，一个主压缩机单元U4)的多单元空调系统中，当所有的压缩机都关闭之后，重复进行压缩机的重新操作，至少一个压缩机被再次开启。压缩机的重新操作被重复进行，使得子压缩机单元U1到U3中包括的压缩机的至少一个能根据相关的压缩机重新操作的重复顺序被首先开启。

在这种情况下，优选的，子压缩机单元U1到U3中包括的所有压缩机中的一个被按照相关的压缩机重新操作的重复次序首先开启。

在FiG.2中，首先开启的压缩机被用相关的压缩机重新操作的次序中某个状态下的一个黑色的矩形块表示。

举例说明，如FIG.2所示，在次序1中，第六压缩机被首先开启，在次序2中，第一压缩机被首先开启，在次序3中，第二压缩机被首先开启，在次序4中，第五压缩机被首先开启，在次序5中，第二压缩机被首先开启，在次序6中，第三压缩机被首先开启。

相应的，平均所有压缩机的运作时间是可能的。

当然，可以认可，每一个子压缩机单元中的所有压缩机，也就是，在本例中的2个压缩机，可以按照相应的压缩机重新操作的重复次序被首先开启。

不过，最优选的，考虑压缩机重复操作的初始状态时压缩机负荷的减少，按照相关的压缩机重新操作的重复次序首先开启压缩机中的一个。

同样优选的，在首先开启了子压缩机单元U1到U3中的所需的某一个压缩机之后，剩余的压缩机能够逐一地被开启。

举例说明，压缩机按照在压缩机重新操作的重复次序表中每一个次序中的状态号增加的方法被逐一地开启，如图2的表中的垂直箭头方向所示，

当所有的室内单元都需要工作时，所有的压缩机按照相关的压缩机重新操作次序中状态的顺序依序被开启。

同样的，当只有一部分室内单元需要工作的时候，压缩机中相应的部分将会按照压缩机重新操作过程运行到相关的压缩机重新操作次序中相关的状态的顺序依序开启。

在这种情况下，更优选的，设置子压缩机单元U1到U3中包含的压缩机开启的顺序，使得不同压缩机重新操作次序中的压缩机开启顺序以及不同压缩机重新操作次序中的首先被开启的压缩机都是彼此不同的。

比如说，在次序1中，首先被开启的压缩机是第六压缩机，剩余的压缩机开启的顺序依次是：第一压缩机，第四压缩机，第五压缩机，第二压缩机，第三压缩机，和第七压缩机。

当需要关闭至少两个开启的压缩机时，优选的，工作了更长时间的压缩机被优先关闭。

举例说明，当工作在次序1的状态4时，当需要关闭一个压缩机时，在次序1中工作了最长时间的第六压缩机将被优先关闭。也就是说，在这种情况下，系统状态转移到次序2的状态3(如对角箭头方向)。

当随后需要再关闭一个压缩机时，在次序1中工作了第二长时间的第一压缩机将被关闭。也就是说，系统状态转移到了次序3的状态2(如对角箭头方向)。

也就是说，当需要关闭所有的开启的压缩机时，压缩机的关闭过程运行，同时顺序执行状态转移过程，其中，当前压缩机重新操作的重复次序中的当前状态被转移到属于以更高级别方向与当前的压缩机重新操作的重复次序相邻的压缩机重新操作次序中的另一状态，该另一状态具有的级别比当前状态小一个级别。

同样优选的，主压缩机单元U4中的压缩机比子压缩机单元U1到U3中的压缩机晚开启，且早关闭。

并且，优选地，当子压缩机单元U1到U3中已开启的压缩机的数目逐渐增加的时候，每一个子压缩机单元中已开启的压缩机的数量与其他的子压缩机单元相同。

参考，比如说，次序1到6的状态3，每一个子压缩机单元U1到U3都有一个压缩机被开启。

也就是说，每一个子压缩系统U1到U3的第一个被开启的压缩机是依序逐一开启的，且子压缩机单元中剩余的压缩机随后被依序逐一开启。

因此，有可能平均子压缩机单元U1到U3的压缩机的工作时间。

第二实施例的操作和第一实施例的基本上相同，因此不再给出关于它的描述。

对于在本领域普通技术人员来说，很明显的，很多对本发明的改进和变更可以被提出而并不脱离本发明的精神和范围。也就是说，本发明意在包括了附加的权利声明所指示的范围内对它所做的各种改进和变更以及它们的等价物。

Claims (13)

1.一种用于控制至少包含三个压缩机的多单元空调系统的方法，其中，当所有的压缩机关闭之后重复进行压缩机的重新操作，以再次开启至少一个压缩机时，以这样的方式对于预定数目的不同次序执行压缩机重新操作的重复，使得至少一个压缩机被以相关的压缩机重新操作的重复次序首先开启。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所有的压缩机被依序逐一地首先开启。

3.如权利要求2所述的方法，其中，在预定的一个压缩机被开启之后，剩余的压缩机被依次逐一地开启。

4.如权利要求3所述的方法，其中，设置剩余的压缩机的开启顺序，使得不同的压缩机重新操作次序中的压缩机开启顺序彼此不同，且不同的压缩机重新操作次序中首先开启的压缩机彼此不同。

5.如权利要求1到4所述的方法，其中，当至少两个开启的压缩机要被关闭的时候，工作了更长时间的一个开启的压缩机被优先关闭。

6.一种用于控制多单元空调系统的方法，这种空调系统包含至少两个室外单元；主压缩机单元，其包括安装在室外单元之一中的至少一个压缩机，以及一个或多个子压缩机单元，每个都包含安装在剩余的一个或多个室外单元中的一个或多个压缩机，

其中，当所有的压缩机关闭之后重复进行压缩机的重新操作，以再次开启至少一个压缩机时，对于预定数目的不同次序，该压缩机重新操作的重复过程被以这样的方式进行，使得至少一个压缩机被以相关的压缩机重新操作的重复次序首先开启。

7.如权利要求6所述的方法，其中，所有子压缩机单元中的压缩机被依序逐一首先开启。

8.如权利要求7所述的方法，其中，在预定的一个压缩机被开启之后，剩余的压缩机被依序逐一开启。

9.如权利要求8所述的方法，其中，设置开启剩余的压缩机的顺序，使得不同的压缩机重新操作次序中的压缩机开启顺序彼此不同，且不同的压缩机重新操作次序中首先开启的压缩机彼此不同。

10.如权利要求7到9所述的方法，其中，当至少两个开启的压缩机要被关闭时，子压缩机单元中工作了相对更长时间的一个开启的压缩机被优先关闭。

11.如权利要求7到9所述的方法，其中，该主压缩机单元的压缩机比子压缩机单元中的压缩机开启得要晚，并且比子压缩机单元中的压缩机关闭得要早。

12.如权利要求11所述的方法所，其中，当至少两个开启的压缩机要被关闭时，子压缩机单元中工作了相对更长时间的一个开启的压缩机被优先关闭。

13.如权利要求7到9所述的方法，其中，当子压缩机单元中开启的压缩机的数目逐步增加时，每一个子压缩机单元中开启的压缩机的数目和每个剩余子压缩机单元中开启的压缩机的数目相同。

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