CN1888656A - 复合式空调器的定速压缩机的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及除霜操作时的复合式空调器的定速压缩机的控制方法，其包含有如下几个步骤：确认进入到除霜操作之前定速压缩机是否进行操作中的步骤；在上述步骤中确认的结果，当上述定速压缩机没有进行操作中时，将反相压缩机的工作频率降低为低频率，并驱动上述定速压缩机的步骤；执行除霜操作的步骤。本发明具有如下效果，即，可避免发生瞬间过电流现象等，并可同时提高除霜性能。

Description

复合式空调器的定速压缩机的控制方法

技术领域

本发明涉及复合式空调器的控制方法，特别是涉及一种除霜操作时的复合式空调器的定速压缩机的控制方法，可在除霜操作时对定速压缩机进行最有效的控制，从而提高复合式空调器的除霜性能。

背景技术

空调器是设置在房间、客厅、办公室或营业场所等空间，并用于调节空气的温度、湿度、清新度及气流，使之保持舒适的室内环境的装置，上述空调器大体上分为一体式(window type)和分体式(separate type或splittype)。通常一个室内机对应安装有一个室外机，但在具有多个房间的建筑物的情况下，对应于各个房间安装的室内机则需要购入多台室外机，首先，外观上不美观，而且又不经济，并且各室外机需要确保一定的面积空间，从而导致无法有效使用空间。

因此，不断开发出一个室外机中连接多台室内机，并一次性对多个房间进行冷暖房操作的复合式空调器。

图1是一般的复合式空调器的冷媒循环的结构图。

如图所示，上述复合式空调器中设置有安装在室内的室内单元(unit)10和安装在室外的室外单元1，其中，上述室内单元10中设置有用于执行冷/暖房功能的多个室内热交换机11a，11b，11c。上述室外单元1中设置有：用于压缩冷媒的反相压缩机2和定速压缩机4；使上述压缩的冷媒进行放热的室外热交换机6；设置于上述室外热交换机的后方，并促进冷媒放热的室外风扇8。此外，在上述室外热交换机6的下游侧各设置有电子膨胀阀(LEV)13a，13b，13c，使在进行冷房操作时，冷媒在流入到相应的室内热交换机11a，11b，11c之前进行减压膨胀。

上述反相压缩机2与定速压缩机4各具有相当于室内单元10的最大冷/暖房负载的一半(50％)的压缩能力，并且，冷媒在流入到上述室外热交换机6之前，在上述各压缩机的排出端进行合流。

下面对冷、暖房操作时的冷媒循环进行说明。首先，在进行冷房操作的情况下，压缩机2，4中排出的高温高压的冷媒将在四方阀(未图示)的作用下流入到室外热交换机6，上述流入到室外热交换机6的高温高压的冷媒与室外空气进行热交换并冷凝为液态冷媒后，将通过电子膨胀阀13a，13b，13c转化为低温低压的冷媒，接着流入到室内热交换机11a，1b，11c，并与室内热交换机进行热交换后，上述热交换后的冷媒将再流入到上述压缩机2，4中。即，冷媒反复循环于压缩机2，4→室外热交换机6→电子膨胀阀13a，13b，13c→室内热交换机11a，11b，11c→压缩机2，4，可将安装有室内热交换机11a，11b，11c的需要进行空气调节的空间的温度降低为设定的温度。

此外，在进行暖房操作的情况下，压缩机2，4中排出的高温高压的冷媒将在四方阀(未图示)的作用下流入到室内热交换机11a，1b，11c，上述流入到室内热交换机11a，1b，11c的高温高压的冷媒与室内空气进行热交换后，将经过电子膨胀阀13a，13b，13c转化为低温低压的气体，接着通过室外热交换机6后再流入到上述压缩机2，4中。即，冷媒反复循环于压缩机2，4→室内热交换机11a，11b，11c→电子膨胀阀13a，13b，13c→室外热交换机6→压缩机2，4，可将需要进行空气调节的空间的温度提高为设定的温度。

与一个室外机中只连接一个室内机的一般的空调器相比，上述复合式空调器可通过一个室外机一次性对多个房间进行冷/暖房操作，在功率或费用方面以及空间利用方面具有优势。

此外，在进行暖房操作的情况下，当室外温度为结冰点温度以下并具有一定的湿度时，上述室外热交换机6的表面将生成冰霜，这是由于室外空气中含有的湿气附着在极其低温状态的室外热交换机6的表面而生成，上述生成的冰霜将降低室内热交换机11a，11b，11c中排出的空气的温度，从而降低空调器的暖房功能。

由此，为了去除上述生成的冰霜，并可在结冰点以下的环境下进行有效的暖房操作，空调器在暖房操作过程中，将以一定时间间隔执行除霜操作。在上述除霜操作中，为了去除上述室外热交换机6的表面生成的冰霜，而一时提高室外热交换机6的温度。并且，为了使压缩机中排出的高温高压的冷媒流入到室外热交换机6中，上述除霜操作通过将空调器的工作模式从暖房操作一时转换为冷房操作来完成。

此外，当除霜操作时间较长时，由于与暖房操作时相反的冷媒流动而导致需要进行空气调节的空间的温度降低，由此，为了提高暖房效率而执行的除霜操作反而会导致降低空调器的暖房效率，所以上述除霜操作时间要尽可能缩短。

因此，为了在较短时间内去除上述室外热交换机表面的冰霜，提高空调器的除霜性能的问题将尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合式空调器的定速压缩机的控制方法，可有效提高空调器的除霜性能。

为了实现上述目的，本发明中的复合式空调器的定速压缩机的控制方法，其特征在于，包含有如下几个步骤：第1步骤，确认进入到除霜操作之前定速压缩机是否进行操作中；第2步骤，在上述第1步骤中确认的结果，当上述定速压缩机没有进行操作中时，将反相压缩机的工作频率降低为低频率，并驱动上述定速压缩机；第3步骤，执行除霜操作。

其中，本发明其特征在于，还包含有：在上述驱动定速压缩机的步骤后，在除霜操作开始之前将反相压缩机的工作频率提高为除霜频率的步骤。

并且，本发明其特征在于，还包含有：当进入到除霜操作后经过一定时间后，将上述反相压缩机的工作频率再降低为低频率，并使定速压缩机停止驱动的步骤；结束除霜操作的步骤；将反相压缩机的工作频率恢复为基准频率的步骤。

此外，本发明其特征在于：当上述第1步骤中判断为定速压缩机进行操作中时，执行将反相压缩机的工作频率提高为除霜频率，并开始除霜操作的步骤。

根据本发明中的复合式空调器的定速压缩机的控制方法，在进行除霜操作时，将反相压缩机以最大频率进行操作，并同时驱动定速压缩机，从而最大限度地提高空调器的除霜性能。

并且，在启动定速压缩机之前，将反相压缩机的频率降低为低频率以下，从而解决反相压缩机在工作的状态下启动定速压缩机时产生的瞬间过电流现象。

附图说明

图1是一般的复合式空调器的冷媒循环的结构图；

图2是本发明一实施例中的复合式空调器的整体结构图；

图3是为了说明本发明中的除霜操作时复合式空调器的定速压缩机的控制方法的流程图；

图4是除霜操作时的空调器各部分的开启/关闭状态的图表。

主要部件附图标记说明

140：室内机          142：室内热交换机

144：室内风扇        162：电子膨胀阀

180：室外机          182：反相压缩机

184：定速压缩机      186：机油分离器

187：螺线管阀门      188：分流排管

192：四方阀          190：储油器(accumulator)

194：室外热交换机    196：室外风扇

具体实施方式

下面参照附图对本发明中的复合式空调器的定速压缩机的控制方法进行更为详细的说明。

图2是本发明一实施例中的复合式空调器的整体结构图。

如图所示，室内分别安装有设置室内热交换机142和室内风扇144的室内机140，上述室内机140将通过排管(pipe)与室外安装的室外机180连接。

上述室外机180中安装有反相压缩机182和定速压缩机184构成的复合式压缩机，上述压缩机是将空调器中循环的冷媒进行高温高压压缩并排出的装置。上述反相压缩机182的排出端安装有用于将冷媒和机油分离的机油分离器186，上述机油分离器186是在反相压缩机182的排出端同时排出的冷媒和机油中，单独分离机油，并将其再循环到压缩机的装置，上述机油分离器186内容纳的机油将通过螺线管阀门187和分流排管188流入到反相压缩机182的输入端。

上述压缩机182，184的各排出端中排出的冷媒将经过上述机油分离器186去除其中含有的机油后，通过机油合流管189进行合流的状态下流入到四方阀192。其中，上述四方阀192是根据各操作模式而对流入或排出于上述压缩机182，184的冷媒的流动进行转换的装置。在进行冷房操作的情况下，冷媒将以图2中的实线箭头方向进行流入/排出；在进行暖房操作的情况下，冷媒则以图2中的虚线箭头方向进行流入/排出。因此，在进行冷房操作的情况下，上述压缩机182，184中排出的冷媒将流入到室外热交换机194；而在进行暖房操作的情况下，上述压缩机182，184中排出的冷媒则流入到室内机140中。

上述室外热交换机194的一端连接于四方阀192，另一端则连接于电子膨胀阀162。因此，通过上述室外热交换机194并与室外空气进行热交换的冷媒将通过上述电子膨胀阀(LEV)162，上述电子膨胀阀162是将冷媒减压膨胀并转换为低温低压的冷媒的装置。通过上述电子膨胀阀162转换为低温低压状态的冷媒，将通过接收器(receiver)164和干燥器(drier)166后流入到室内机140中。

上述室内机140中流入的低温低压的冷媒在室内风扇144的作用下，将与室内热交换机142中经过的室内空气进行热交换，并通过上述热交换操作而降低室内(即，需要进行空气调节的空间)的温度。

同时，由于上述室内机140的一端连接于四方阀192，通过上述室内热交换机142进行热交换的冷媒将流入到四方阀192中，并在上述四方阀192的引导下流入到储油器(accumulator)190。其中，上述储油器190连接于反相压缩机182和定速压缩机184的吸入部，从而可防止通过室内机140但没有被气化的液态冷媒流入到上述压缩机182，184中。

下面参照上述附图2对本发明中的复合式空调器的除霜操作进行详细的说明。

当空调器以暖房模式进行操作时，压缩机182，184中排出的高温高压的冷媒将在四方阀192的引导(参照附图2中的虚线)下流入到各室内热交换机142中。当上述流入有高温高压的冷媒的室内热交换机142的温度上升时，室内空气通过与上述室内热交换机142的高温冷媒进行热交换而温度上升，从而使室内空间的温度也随即上升。通过上述室内热交换机142冷凝的冷媒将经过电子膨胀阀162转化为低温低压的冷媒，上述低温低压的冷媒接着经过室外热交换机194与室外空气进行热交换。此时，上述室外热交换机194作为蒸发器(evaporator)进行操作，使通过上述室外热交换机194的冷媒在与室外空气进行热交换后温度上升。随后，上述通过室外热交换机194的冷媒在上述四方阀192的引导(参照附图2中的虚线)下，流入到储油器190后接着吸入到上述压缩机182，184中。

即，当空调器以暖房模式进行操作时，冷媒将循环于压缩机→室内热交换机→电子膨胀阀→室外热交换机→压缩机并提高室内空间的温度(参照附图2中的虚线)。

此外，当室外温度处于极其低温的状态并具有较高湿度的情况下，当空调器以暖房模式进行操作时，将产生如上所述的室外热交换机194的表面生成冰霜的现象。这是因为，通过电子膨胀阀162转化为低温低压的冷媒，将流入到室外热交换机194，并使上述室外热交换机194的表面温度急剧降低。在此状态下，具有较高湿度的室外空气中含有的水分粒子将附着于上述室外热交换机194的表面，并进行冷却。上述室外热交换机194表面形成的冰霜将妨碍室外热交换机194中流动的冷媒和室外空气之间的热交换，从而使上述室外热交换机194无法充分起到蒸发器的作用，并由此降低空调器的暖房效率。

因此，空调器在暖房操作的过程中，在一定时间改变冷媒的流动方向(即，从暖房循环转换为冷房循环)，使压缩机182，184中排出的高温高压的冷媒直接流入到室外热交换机194，执行上述除霜操作，并去除上述室外热交换机194的表面生成的冰霜。

此外，上述除霜时间必需在较短时间内结束，当在暖房操作过程中，在一定时间改变冷媒循环而进行的除霜操作的时间变长时，由于室内空间的温度变低而使室内用户感到不适。

为了在较短时间内去除上述生成的冰霜并结束除霜操作，提高空调器的除霜性能变得尤为重要。为此，本发明在除霜操作中，只有反相压缩机进行操作的情况下，将使上述定速压缩机也同时进行驱动，可在除霜操作时增加上述压缩机182，184中排出的冷媒量。其中，当反相压缩机以一定工作频率进行操作的状态下，当突然启动上述定速压缩机时，在上述反相压缩机的排出压力增加的状态下，将导致产生上述定速压缩机启动时的瞬间过电流现象。因此，本发明在上述定速压缩机启动之前将反相压缩机的工作频率降低为低频率以下，首先执行降低反相压缩机排出压力的过程后，再启动上述定速压缩机。

图3是为了说明本发明中的除霜操作时复合式空调器的定速压缩机的控制方法的流程图；图4是除霜操作时的空调器各部分的开启/关闭状态的图表。

在本发明的除霜操作中，其特征在于：在进入到除霜操作之前，确认定速压缩机是否进行操作中，在上述确认的结果，当上述定速压缩机进行操作中时，只将反相压缩机的工作频率提高为除霜频率并执行除霜操作；在上述确认的结果，当上述定速压缩机未进行操作中时，将反相压缩机的频率降低为低频率并启动定速压缩机后，将上述反相压缩机的工作频率提高为除霜频率并执行除霜操作。

根据如上所述的本发明，在进行除霜操作中，将使反相压缩机以最大频率进行驱动，并同时驱动定速压缩机，从而最大限度提高空调器的除霜性能。并且，在启动定速压缩机之前，将反相压缩机的频率降低为低频率以下，便可解决反相压缩机在工作的状态下启动定速压缩机时产生的瞬间过电流问题。

下面参照附图3的流程图及附图4的图表对本发明中的除霜操作进行说明。

在进行暖房操作的过程中，以一定时间间隔确认室外温度或湿度，并确认空调器是否需要执行除霜操作。接着，当判断为室外温度处于极其低温状态并具有较高的湿度，可能在室外热交换机(图2中的194)的表面形成冰霜的情况下，控制部(未图示)将除霜操作控制信号传送给用于执行除霜操作的各相应的装置，例如传送给压缩机、四方阀、室内/室外风扇(S100步骤)。

控制部确认定速压缩机(图1中的184)是否进行操作中，当判断为上述定速压缩机进行操作中时，无需另外执行启动定速压缩机的操作，而将以暖房频率工作的反相压缩机(图2中的182)的工作频率提高为除霜频率(S120步骤)。在上述定速压缩机和反相压缩机同时进行操作的状态下进入到除霜操作时，为了提高空调器的除霜性能，控制部将上述反相压缩机的工作频率提高为除霜频率，这是为了将反相压缩机的压缩容量增加到比暖房操作时更大的容量。

接着，将切换四方阀(图2中的192)并改变冷媒的流动方向[参照图4中的图表(d)]，同时，最大限度提高电子膨胀阀(图2中的162)中引入的脉冲，以增加上述电子膨胀阀的开启程度[参照图4中的图表(c)]，并且，将关闭(off)室内风扇(图2中的144)和室外风扇(图2中的196)[参照图4中的图表(e)(f)]，并执行除霜操作(S130步骤)。在进行除霜操作时，由于冷媒应向暖房操作循环相反的方向流动，因此，切换上述四方阀，并将冷媒的流动方向从图2的虚线方向改变为图2的实线方向。并且，为了提高空调器的除霜性能，使上述定速压缩机进行操作的同时，还将提高上述反相压缩机的频率，使其以最大容量进行操作，所以与之对应的增加电子膨胀阀的开启程度。此外，由于无需与室内空气和室外空气进行热交换，因此在进行除霜操作时，上述室内风扇和室外风扇将处于停止状态。

接着，在上述S130步骤后经过t1时间后(S140步骤)，将再切换上述四方阀(图2中的192)[参照图4中的图表(d)]，使冷媒的流动从冷房循环转换为暖房循环，并结束上述除霜操作(S150步骤)，并将上述反相压缩机的工作频率从S120步骤的除霜频率恢复为除霜操作之前的基准频率(S160步骤)。随后，将再开启(on)上述停止的室内风扇和室外风扇[参照图4中的图表(e)(f)]，将空调器的工作模式完全转换为暖房模式。

此外，在上述S110步骤中，当判断为定速压缩机未进行操作中[参照图4中的图表(a)]时，首先，将上述反相压缩机(图2中的182)的工作频率降低为低频率以下[参照图4中的图表(b)](S170步骤)。如上所述，在反相压缩机以基准频率进行操作的状态下启动(on)定速压缩机时，在上述反相压缩机的排出压力增加的状态下，当启动上述定速压缩机时，将可能产生瞬间过电流现象。因此，本发明在启动(on)上述定速压缩机之前，将上述反相压缩机的工作频率降低为低频率，从而降低上述反相压缩机的排出压力。

在上述反相压缩机的工作频率降低为低频率以下后，将启动上述定速压缩机(图2中的184)[参照图4中的图表(a)](S180步骤)。接着，为了更加提高空调器的除霜性能，将上述反相压缩机的工作频率提高为除霜频率[参照图4中的图表(b)](S190步骤)。

接着，将切换四方阀(图2中的192)，并改变冷媒的流动方向[参照图4中的图表(d)]，同时，最大限度提高电子膨胀阀(图2中的162)中引入的脉冲，以增加上述电子膨胀阀的开启程度[参照图4中的图表(c)]，并且，将关闭(off)室内风扇(图2中的144)和室外风扇(图2中的196)[参照图4中的图表(e)(f)]，并执行除霜操作(S200步骤)。在进行除霜操作时，由于冷媒应向暖房操作循环相反的方向流动，因此，切换上述四方阀，并将冷媒的流动方向从图2的虚线方向改变为图2的实线方向。并且，为了提高空调器的除霜性能，使上述定速压缩机进行操作的同时，还将提高上述反相压缩机的频率，使其以最大容量进行操作，所以与之对应的增加电子膨胀阀的开启程度。此外，由于无需与室内空气和室外空气进行热交换，因此在进行除霜操作时，上述室内风扇和室外风扇将处于停止状态。

接着，在上述S200步骤后经过t1时间时(S210步骤)，将上述反相压缩机的工作频率再降低到低频率以下[参照图4中的图表(b)](S220步骤)，并关闭(off)上述定速压缩机[参照图4中的图表(a)](S230步骤)。

随后，将再切换上述四方阀(图2中的192)[参照图4中的图表(d)]，使冷媒的流动从冷房循环转换为暖房循环，并结束上述除霜操作(S240步骤)，并将上述反相压缩机的工作频率从低频率再恢复为除霜操作之前的基准频率(S250步骤)。随后，将再开启(on)上述停止的室内风扇和室外风扇，将空调器的工作模式完全转换为暖房模式。

在上述图4的图表中，(a)为定速压缩机的开启/关闭状态；(b)为反相压缩机的频率变化状态；(c)为电子膨胀阀的开启程度状态；(d)为四方阀的切换状态；(e)为室内风扇的开启/关闭状态；(f)为室外风扇的开启/关闭状态。

Claims (4)

1、一种复合式空调器的定速压缩机的控制方法，其特征在于，包括：

第1步骤，确认进入到除霜操作之前定速压缩机是否进行操作中；

第2步骤，在上述第1步骤中确认的结果，当上述定速压缩机没有进行操作中时，将反相压缩机的工作频率降低为低频率，并驱动上述定速压缩机；

第3步骤，执行除霜操作。

2、根据权利要求1所述的复合式空调器的定速压缩机的控制方法，其特征在于，还包括：

在上述驱动定速压缩机的步骤后，在除霜操作开始之前，将反相压缩机的工作频率提高为除霜频率的步骤。

3、根据权利要求2所述的复合式空调器的定速压缩机的控制方法，其特征在于，还包括：

当进入到除霜操作后经过一定时间时，将上述反相压缩机的工作频率再降低为低频率，并使定速压缩机停止驱动的步骤；

结束除霜操作的步骤；

将反相压缩机的工作频率恢复为基准频率的步骤。

4、根据权利要求1所述的复合式空调器的定速压缩机的控制方法，其特征在于：

当上述第1步骤中判断为定速压缩机进行操作中时，执行将反相压缩机的工作频率提高为除霜频率，并开始除霜操作的步骤。

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