CN1888668A - 改善超负荷时的性能的空调器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种改善超负荷时的性能的空调器及其控制方法，空调器包括：由第1压缩机和第2压缩机构成的压缩部；室外热交换器；设置在室外热交换器的输出侧的高压开关；电磁膨胀阀；室内热交换器；控制部构成。其方法包括有：流经室外热交换器的制冷剂的冷凝压力大于设定压力时，停止运转中的第1压缩机或第2压缩机的第1阶段；压缩机的停止时间经过β时，再次运行被停止的压缩机的第2阶段。本发明室外热交换器输出侧设置了当冷凝压力Pd大于设定压力α时，发出开或者关信号的高压开关，由此控制器收到高压开关发出的冷凝压力Pd大于设定压α的判断信号时，停止正在运转的压缩机中的一台压缩机。具有维持基本制冷能力的同时可以降低冷凝压力的效果。

Description

改善超负荷时的性能的空调器及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种空调器。特别是涉及一种在由于室外温度上升，空调器处于超负荷状态时，可以改善制冷性能的改善超负荷时的性能的空调器及其控制方法。

背景技术

通常，空调器是通过吸入室内的高温空气后，经过热交换将其调整为低温的冷气输出到室内(即，需要空气调节的空间)的反复的过程，对于室内进行制冷(制冷模式)，或者通过相反的过程对于室内进行制暖(制暖模式)的制冷/制暖系统。空调器除了具备通常意义上的制冷/制暖功能以外还具有吸入被污染的空气，并进行过滤后，再次输出到室内的空气净化功能和吸入湿度高的空气后，将其调整为干爽的空气再次输出到室内的除湿功能。

图1是现有空调器构成的简要示意图。

图1中表示的现有的大型空调器使用了两台压缩机12、22构成了两个独立的制冷剂流动循环。即，由第1室内热交换器10、第1压缩机12、第1室外热交换器14以及第1膨胀装置16构成第1制冷剂流动循环(实线箭头表示)；由第2室内热交换器20、第2压缩机22、第2室外热交换器24以及第2膨胀装置26构成第2制冷剂流动循环。

以制冷循环为例，对于空调器制冷剂流动循环进行说明。首先，由第1压缩机12及第2压缩机22压缩的高温高压的气态制冷剂分别经过第1室外热交换器14及第2室外热交换器24(制冷时具有‘冷凝器’的作用)时，温度下降，变成高压低温状态。然后，分别流经第1膨胀装置16及第2膨胀装置26时进行相变，变成低压低温状态。之后，流经室内热交换器10、20并吸收周围的热量进行相变，变成低压高温的制冷剂后，再次流入第1压缩机12及第2压缩机22的内部。

这时，空调器根据增加的负荷选择性的只是启动第1压缩机12，进行第1制冷剂流动循环，或者只是启动第2压缩机，进行第2制冷剂流动循环，又或者启动第1压缩机12和第2压缩机22，进行第1和第2制冷剂流动循环，由此可以得到在一个房间里设置两台空调器的效果。

图1中表示出的空调器虽然具有可以实现大面积空气调节的优点，但是在制冷运转时，如发生超负荷现象，压缩机内部的超负荷保护装置启动或者压力保护装置一安全阀启动，停止压缩机运转，由此在超负荷时无法进行制冷运转。

酷热引起室内温度急剧上升时，室外热交换器14、24上的热交换量减少，这时流经室外热交换器14、24的制冷剂的温度(即，冷凝温度)相对标准要高一些。冷凝温度的上升导致冷凝压力的提高，由此空调器的控制部为了保护设备启动压缩机的超负荷保护装置以及安全阀暂停空调器的运转。

由此，现有技术的空调器在进行制冷运转时，当由于室外温度的上升而发生超负荷现象时，由于安全装置，压缩机自动停止，显著的降低压缩机的制冷能力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种在由于超负荷而导致冷凝压力上升时，可以降低冷凝压力的同时相对于以往可以改善制冷能力的改善超负荷时的性能的空调器及其控制方法。

本发明所采用的技术方案是：一种改善超负荷时的性能的空调器，包括：由第1压缩机和第2压缩机构成的压缩部；对于压缩部输出的制冷剂进行冷凝的室外热交换器；设置在室外热交换器的输出侧，检测经过的制冷剂的压力是否大于设定压力α的高压开关；将流经室外热交换器的制冷剂相变变成低温低压状态的电磁膨胀阀；通过与室内空气的热交换，蒸发制冷剂的室内热交换器；当冷凝压力大于设定压力α时，暂停第1压缩机或第2压缩机中的其中一台压缩机运转的控制部构成。其高压开关在检测的冷凝压力Pd大于设定压力α时，给控制部发出开或者关信号中的一种信号。

一种改善超负荷时的性能的空调器的控制方法，包括有：流经室外热交换器的制冷剂的冷凝压力Pd大于设定压力α时，停止运转中的第1压缩机或第2压缩机中的其中一台压缩机，由此降低冷凝压力Pd的第1阶段；压缩机的停止时间经过β时，再次运行被停止的压缩机的第2阶段。其中，在停止两台压缩机中的任意一台压缩机运转的第1阶段中，停止运转的压缩机，是上一阶段中没有停止运转的压缩机。

本发明的改善超负荷时的性能的空调器及其控制方法，室外热交换器输出侧设置了当冷凝压力Pd大于设定压力α时，发出开或者关信号的高压开关，由此控制器收到高压开关发出的冷凝压力Pd大于设定压α的判断信号时，停止正在运转的压缩机中的一台压缩机。

由此，在热交换器的容积不变的情况下，流入的制冷剂量可以减少1/2，由此通过热交换器的制冷剂的压力降低。相对于现有的当冷凝压力超过设定压力时，启动压缩机安全装置停止全部压缩机运转的方式，具有维持基本制冷能力的同时可以降低冷凝压力的效果。

而且，根据本发明的控制方法，在停止压缩机时，可以使两台压缩机交替的停止运转，由此使两台压缩机的运转状态维持在同一个水平上。

附图说明

图1是现有空调器构成的简要示意图；

图2是本发明的空调器构成的简要示意图；

图3是本发明的改善超负荷时的性能的空调器及其控制方法的流程图。

其中：

100：压缩部                  101：第1压缩机

102：第2压缩机               110：室外热交换器

120：电磁膨胀阀              130：室内热交换器

140、140：温度/压力传感器    200：高压开关

具体实施方式

下面，结合附图详细的说明本发明提供的改善超负荷时的性能的空调器及其控制方法。

图2是本发明的空调器构成的简要示意图。

本发明提供的空调器包括：由第1压缩机101和第2压缩机构成的压缩部100；对于压缩部100输出的制冷剂进行冷凝的室外热交换器110；设置在室外热交换器110的输出侧，检测经过的制冷剂的压力是否大于设定压力α的高压开关200；使流经室外热交换器110的制冷剂相变变成低温低压状态的电磁膨胀阀120；通过与室内空气的热交换，蒸发制冷剂的室内热交换器130；当冷凝压力大于设定压力α时，暂停第1压缩机101及第2压缩机102中的其中一台压缩机运转的控制部(没有表示)构成。

空调器包括由第1压缩机101及第2压缩机102构成的压缩部100，与室外热交换器110(即，冷凝器)、电磁膨胀阀120以及室内热交换器130(即，蒸发器)构成了一个制冷循环。

高压开关200设置在室外热交换器110的输出侧，检测制冷运转时经过热交换器110的制冷剂的压力。在经过室外热交换器110的制冷剂冷凝压力Pd大于设定压力α时，发出开或者关的信号，由此控制部接受此信号之后判断冷凝压力Pd是否大于设定压力α。

同时，作为将通过室外热交换器110的制冷剂膨胀变成低温低压状态的装置，使用了开口比由控制部(图中没有表示)控制的电磁阀120。电磁膨胀阀120的开口比根据设置在空调器适当位置上的比，如根据设置在压缩部100的吸入配管和输出配管上的温度/压力传感器140、150检测的温度值或者压力值，控制在将制冷剂流动循环的过热度维持在适当水平的范围之内。

本发明的空调器为了解决现有的空调器发生超负荷时的问题，在经过室外热交换器110的制冷剂的压力，即冷凝压力上升时，检测其压力，在适当的时机强制停止构成压缩部100的两台压缩机101、102中的其中一台压缩机，由此减小流入室外热交换器110内部的制冷剂的量。这时，室外热交换器110的容积是现有空调器的第1及第2室外热交换器(图1的14和24)的容积的合。即，本发明中的室外交换器的容积是现有的各个室外热交换器(图1中的14、24)容积的2倍。

在一般的条件下，两台压缩机101、102同时启动，同时输出高温高压的制冷剂之后，制冷剂流经室外热交换器110时，冷凝并降低温度。这时，控制部(图中没有表示)依据温度/压力传感器140、150检测的值为依据决定制冷剂的流量，调整电磁阀120的开口度。由此，由控制部(图中没有表示)指定量的制冷剂通过电磁阀120之后，流经室内热交换器130，降低室内空间的温度后，再次流入压缩部100的内部。

但是，室外温度急剧上升，导致空调器超负荷的条件下，高压开关200检测的冷凝压力Pd上升到设定值α以上时，控制部(图中没有表示)发出停止两台压缩机101、102中的一台压缩机(例如，第1压缩机101)的信号，只是让剩下的一台压缩机(例如第2压缩机)单独进行制冷运转。由此，由于一台压缩机102输出的制冷剂使用的制冷面积是两台压缩机101、102都输出的制冷剂使用的制冷面积的2倍，因此经过室外热交换器110的制冷剂的冷凝压力降低到无需启动压缩机的安全装置的程度，由此压缩机不会停止，可以继续运转空调器。

这时，虽然空调器的制冷能力与两台压缩机全部启动时相比有所降低，但是相对两台压缩机全部停止的情况，明显的改善了制冷能力。这时，温度/压力传感器140、150检测变化的温度，调整电磁阀120的开口度，使制冷剂流动循环维持稳定。

在适当时间内只运转一台压缩机(例如第2压缩机)，并经过一段时间后，再次运转另一台压缩机(例如第1台压缩机)，将空调器的制冷能力恢复到冷凝压力发生异常之前的水平。之后，恢复到冷凝压力发生异常之前，两台压缩机101、102全部运转，当再次发生冷凝压力异常时，停止上一阶段中运行的压缩机(例如第2压缩机)，并继续运转上一阶段中停止的压缩机(例如第1压缩机)，由此使两台压缩机维持相同的状态。如果冷凝压力的异常现象发生的频繁，闪烁故障报警灯或者给遥控器发送故障情报，通知用户，由此可以方便的进行维护。

图3是本发明的改善超负荷时的性能的空调器及其控制方法的流程图。

如图3所示，空调器连接电源后(第S100阶段)，在，满足压缩机运转条件时(第S110阶段)，第1压缩机(图2的101)以及第2压缩机(图2的102)全部开始运转。

之后，设置在室外热交换器(图2中的110)输出侧的高压开关(图2中的200)向控制部发出冷凝压力Pd大于设定压力α的检测信号时(第S130阶段)，控制部判断寄存器储存的值是否为‘1’后(第S140阶段)，如果判断结果为‘1’则停止正在运转的第1压缩机(图2中的101)(第S150阶段)。

室外热交换器(图2中的110)起到使制冷剂和室外空气进行热交换，降低压缩部输出的高温高压制冷剂的温度，使其冷凝的作用。但是，在室外温度高时，空调器进行制冷运转，室外热交换器上进行热交换的制冷剂量减少(即，由于室外空气本身的温度高，与高温高压的制冷剂进行热交换的量减少)，因而通过室外交换器的制冷剂仍维持高温高压状态。

空调器为了维持一定的过热度，制冷剂流动循环内部需要维持均衡的温度和压力，而通过室外热交换器(图2中的110)的制冷剂的冷凝压力超过要求的压力时，会成为提高压缩机的输出压力的原因。当压缩机的输出压力上升异常时，由于压缩机内部的损坏，发生压缩机锁定的现象，成为空调器发生故障的原因。

为了防止发生这种问题，空调器使用了安全装置，在压缩机的输出压力上升异常时，自动的停止压缩机运转。但是，这时正在运转的两台压缩机将全部停止运转，因而发生空调器制冷能力显著降低的现象，特别是在夏季的室外气温高峰期，这种现象经常发生，压缩机停止频繁，引起了用户的不满。

而为了解决这种问题，本发明在室外热交换器(图2的110)的输出侧设置了发出开或者关的特定信号的高压开关(图2中的200)，由此在检测出冷凝压力超过设定压力α时，高压开关给控制部(图中没有表示)发出信号，控制部停止两台压缩机中的一台压缩机的运转，减少流入室外热交换器(图2的110)内部的制冷剂的量。当流入室外热交换器(图2中的110)的制冷剂的量减少为1/2时，其冷凝压力也会随之降低。

在S150阶段中，在停止第1压缩机(图2的101)的状态下，只有第2压缩机(图2的102)压缩/输出制冷剂，因而在室外热交换器(图2中的110)中冷凝的制冷剂的量相对两台压缩机全部运转时减少，由此冷凝压力降低。即，对于两台压缩机输出的制冷剂进行冷凝的热交换器(图2中的110)只是冷凝一台压缩机输出的制冷剂，因此使用一台压缩机时的通过室外热交换器的制冷剂冷凝压力低于使用两台压缩机时的冷凝压力。

由此，本发明在有效的降低异常升高的冷凝压力的同时即使制冷能力有所下降，其中一台压缩机仍运转，因而相对于两台压缩机全部停止的情况，制冷能力显著的提高。

控制部在S140阶段中，从寄存器保存的值减去‘1’后将结果值再次保存到寄存器中(由此寄存器保存的值为‘0’)(S160阶段)，计算第1压缩机(图2的101)的停止时间(第170阶段)。

然后，确认第1压缩机的停止时间大于设定时间β时(第S180阶段)，控制部判断为冷凝压力降低到了标准压力以下，可以运转两台压缩机的状态，再次运转停止的第1压缩机，并恢复空调器的制冷能力。

当确认第1压缩机的停止时间没有大于设定时间β时(第S180阶段)，则返回到计算第1压缩机(图2的101)的停止时间(第170阶段)。

同时，在第S140阶段中，当判断寄存器上保存的值不是‘1’时，即判断为‘0’时，停止第2压缩机(图2中的102)的运转(S200阶段)。由此流入室外热交换器(图2中的110)的制冷剂量减少到1/2，因此制冷剂冷凝压力将减小。由此，空调器无需启动压缩机安全装置就可以安全的运行压缩机，可以防止制冷能力急剧下降。

然后，控制部在第S140阶段储存的值加上‘1’将结果值保存在寄存器上(由此，寄存器内部的值成为‘1’)，计算第2压缩机(图2中的102)停止时间(S220阶段)。

接着，当确认第2压缩机停止时间大于设定时间β时(S230阶段)，控制部判断为冷凝压力降低到了标准压力以下，可以同时启动两台压缩机，由此再次运转第2压缩机(图2中的102)(第S240阶段)，将空调器的制冷能力恢复到原状态。

当确认第2压缩机停止时间没有大于设定时间β时(S230阶段)，则返回到计算第2压缩机(图2中的102)停止时间(S220阶段)。

Claims (4)

1.一种改善超负荷时的性能的空调器，包括：由第1压缩机(101)和第2压缩机构成的压缩部(100)；其特征在于，还包括有：对于压缩部(100)输出的制冷剂进行冷凝的室外热交换器(110)；设置在室外热交换器(110)的输出侧，检测经过的制冷剂的压力是否大于设定压力α的高压开关(200)；将流经室外热交换器(110)的制冷剂相变变成低温低压状态的电磁膨胀阀(120)；通过与室内空气的热交换，蒸发制冷剂的室内热交换器(130)；当冷凝压力大于设定压力α时，暂停第1压缩机(101)或第2压缩机(102)中的其中一台压缩机运转的控制部构成。

2.根据权利要求1所述的改善超负荷时的性能的空调器，其特征在于，高压开关(200)在检测的冷凝压力Pd大于设定压力α时，给控制部发出开或者关信号中的一种信号。

3.一种改善超负荷时的性能的空调器的控制方法，其特征在于，包括有：流经室外热交换器(110)的制冷剂的冷凝压力Pd大于设定压力α时，停止运转中的第1压缩机(101)或第2压缩机(102)中的其中一台压缩机，由此降低冷凝压力Pd的第1阶段；压缩机的停止时间经过β时，再次运行被停止的压缩机的第2阶段。

4.根据权利要求3所述的改善超负荷时的性能的空调器的控制方法，其特征在于，在停止两台压缩机中的任意一台压缩机运转的第1阶段中，停止运转的压缩机，是上一阶段中没有停止运转的压缩机。

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