CN1991173A - 系统空调机的压缩机控制装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有多个压缩机的系统空调机的一种压缩机控制装置及其方法，其目的在于通过利用一个电流互感器测定流入多个压缩机的电流值，并将所测定的压缩机电流值与根据压缩机运行数量而设定的最大允许电流值进行比较，从而可以正确地确认各压缩机是否发生故障。为此，本发明所提供的具有多个压缩机的系统空调机的压缩机控制方法，包含步骤：测定所述多个压缩机中输入到运行中压缩机的电流；将所测定的电流值与预定的允许电流值进行比较，如果所述测定电流值超过允许电流值，则切断运行中压缩机的控制信号。

Description

系统空调机的压缩机控制装置及其方法
                         技术领域
本发明涉及一种具有多个压缩机的系统空调机，尤其涉及通过一个电流监测部来测定流入多个压缩机的电流值而控制压缩机运行的系统空调机的压缩机控制装置及其方法。
                         背景技术
通常，空调机是为了室内的制冷或制热而使用的装置，通过使制冷剂循环于室内机及室外机之间，并根据液态制冷剂被汽化时吸收周围热、而液化时排出其热量的特性来进行制冷或制热。
通常的空调机一般在一台室外机上连接一台室内机，但最近用户对一台室外机上连接具有不同形态和容量的多台(例如两台)室内机的、在对学校或公司以及医院等具有多个分离空间的场所进行制冷或制热运行的多空调机(Multi-system air conditioner)的需求变得越来越多。
这种系统空调机一台室外机上连接多台室内机，室外机上设置用于调节系统空调机运行能力的多个压缩机。并且，多个压缩机在连接各压缩机与电源输入端的磁开关(MAGNET CONTACTOR)上设置对应于压缩机数量的作为电流测定装置的多个电流互感器(CT：Current Transformer)，由此测定供应于各压缩机的输入电流。
这是为了驱动压缩机时，通过设置于各压缩机的电流互感器来分别测定多个压缩机中流动的电流值，由此判断各压缩机是否发生故障，继而保护各压缩机因过电流或高温受损。
但是，这种现有的系统空调机的压缩机控制方式，为了测定各压缩机中流动的电流值要按照压缩机数量来设置多个电流互感器，因而导致成本增加和需要扩大电流互感器设置空间的问题。
                         发明内容
本发明是为了解决如上所述的现有问题而提出的，其目的在于提供一种通过利用一个电流互感器测定多个压缩机中流动的电流值而控制压缩机运行的系统空调机的压缩机控制装置及其方法。
本发明的另一目的在于提供一种通过将利用一个电流互感器测定的压缩机电流值与根据压缩机运行数量而设定的最大允许电流值进行比较，从而可以正确地确认各压缩机是否发生故障的系统空调机的压缩机控制装置及其方法。
为了实现上述目的本发明所提供的具有多个压缩机的系统空调机的压缩机控制装置，包含：电流监测部，以用于测定所述多个压缩机中输入到运行中压缩机的电流；控制部，以用于将所测定的电流值与预定的允许电流值进行比较，当所述测定电流值超过允许电流值时切断运行中压缩机的控制信号。
并且，所述电流监测部为用于测定流入多个压缩机的电流的一个电流互感器。
并且，所述允许电流值为根据压缩机的运行数量而允许的最大输入电流值。
并且，所述控制部为当运行中的压缩机为多个时，依次切断运行中压缩机的控制信号。
并且，所述控制部为切断压缩机控制信号之后计算时间，如果经过预定的待机时间，则再次运行相应的压缩机。
并且，本发明还包含用于告知所述运行中的压缩机出现故障的显示部，所述控制部检测压缩机的再次运行次数，如果该次数超过预定的一定次数，则向所述显示部输出根据压缩机故障而生成的错误信息。
并且，所述一定次数为被判断为压缩机发生故障的再次运行次数。
并且，本发明所提供的具有多个压缩机的系统空调机的压缩机控制方法，包含步骤：测定所述多个压缩机中输入到运行中压缩机的电流；将所测定的电流值与预定的允许电流值进行比较，如果所述测定电流值超过允许电流值，则切断运行中压缩机的控制信号。
并且，所述切断压缩机控制信号的步骤为：当运行中的压缩机为多个时，依次切断运行中压缩机的控制信号。
并且，本发明还包含步骤：切断所述压缩机控制信号之后计算时间，如果经过预定的待机时间，则再次运行相应压缩机。
并且，本发明还包含步骤：切断所述压缩机控制信号之后检测相应压缩机的再次运行次数，并判断该次数是否超过预定的一定次数；如果所述再次运行次数超过一定次数，则输出根据压缩机故障而生成的错误信息。
                         附图说明
图1为依据本发明所提供的多系统空调机的制冷剂通道示意图；
图2为依据本发明所提供的多系统空调机的控制结构图；
图3为表示依据本发明所提供的多系统空调机压缩机运行方法的第一实施例的工作流程图；
图4a及图4b为表示依据本发明所提供的多系统空调机压缩机运行方法的第二实施例的工作流程图；
图5a及图5b为表示依据本发明所提供的多系统空调机压缩机运行方法的第三实施例的工作流程图。
                         具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的一实施例。
图1为依据本发明所提供的多系统空调机的制冷剂通道示意图，可以根据制冷剂的流向来进行制冷或制热，本发明围绕着制冷循环进行说明。
图1中，依据本发明所提供的多系统空调机包含用于形成通常的制冷剂循环的一台室外机10和连接于室外机10的多台室内机30。
所述室外机10包含：用于将制冷剂压缩为高温高压气态制冷剂的多个压缩机12a、12b、12c；四通阀14，以用于根据运行模式(制冷或制热)来调节所述压缩机12a、12b、12c中所压缩的高温高压气态制冷剂的流向；室外热交换器16，以用于接收被所述压缩机12a、12b、12c压缩的高温高压气态制冷剂并与室外空气进行热交换；电子膨胀阀(Electronic Expansion Valve，以下简称为室外电动阀)18，以用于调节制冷剂流量的同时对完成热交换的制冷剂进行减压膨胀。
所述压缩机12a、12b、12c的吸入侧设置用于将流入到压缩机12a、12b、12c的制冷剂完全变换为气态制冷剂的储液器(accumulator)20，所述压缩机12a、12b、12c的排出侧设置单向阀22a、22b、22c，以用于防止因在先驱动的压缩机12a、12b、12c的排出压力而使在后驱动的压缩机12a、12b、12c发生起动不良现象。
并且，所述压缩机12a、12b、12c具有互不相同的容量或相似的容量，并通过由后述的控制部分别进行控制而可以单独运行或同时运行。
所述多个室内机30分别包含：室内热交换器32，以用于接收制冷剂并与室内空气进行热交换；室内电动阀34，以用于在所述室内热交换器32中调节所述室内热交换器32中流动的制冷剂流量的同时对制冷剂进行减压膨胀。
图2为依据本发明所提供的多系统空调机的控制结构图，包含信号输入部100、温度监测部110、控制部120、压缩机驱动部130、电流监测部140、负载驱动部150及显示部160。
所述信号输入部100包含分别设置在室内机30或遥控器上的多个键，以用于使用户输入所选择的运行模式(制冷或制热)、设定温度、设定风量等运行信息，温度监测部110用于监测被吸入到各室内机30的室内空气温度。
所述控制部120包含室内机微计算机或室外机微计算机等，由此当运行一个以上压缩机12a、12b、12c时，将运行中的压缩机12a、12b、12c的输入电流测定值与预定的最大允许电流值进行比较，如果测定电流值大于最大允许电流值，则切断运行中的压缩机12a、12b、12c控制信号，并间隔一定的待机时间之后再次控制运行相应的压缩机12a、12b、12c。
并且，所述控制部120再次反复比较经过一段待机时间之后再次运行的压缩机12a、12b、12c的电流测定值与最大允许电流值，如果再次运行次数超过一定次数，则判断为相应压缩机12a、12b、12c发生故障而输出错误信息。
这种控制部120事先将下列信息编码并存储于存储器列表(ROM Table)中，所述信息为：最大允许电流值，以用于运行压缩机12a、12b、12c时根据运行中的压缩机12a、12b、12c数量而判断压缩机12a、12b、12c是否发生故障；一定次数，用于判断压缩机12a、12b、12c再次运行次数是由压缩机12a、12b、12c的故障而引起的错误。
所述压缩机驱动部130根据控制部120的压缩机控制信号来控制驱动压缩机12a、12b、12c，电流监测部140为连接于各压缩机12a、12b、12c电源输入端的一个电流互感器(CT)，以用于监测压缩机12a、12b、12c运行时供应于压缩机12a、12b、12c的输入电流并输入到所述控制部120。
所述负载驱动部150根据控制部120的负载控制信号来控制驱动四通阀14、室外电动阀18、单向阀22a、22b、22c及室内电动阀34等各种负载，显示部160根据控制部120的显示控制信号来显示系统空调机的运行状态和根据压缩机12a、12b、12c故障而产生的错误信息等。
下面说明如上所述的系统空调机的压缩机控制装置及其方法的工作过程及作用效果。
图3为表示依据本发明所提供的多系统空调机压缩机运行方法的第一实施例的工作流程图，是在三个压缩机12a、12b、12c中运行某一个压缩机时的控制顺序图。
首先，向室外机10供应电源，则室外机10与多个室内机30进行数据通信的同时根据室内机30的运行选择而选择性地运行三个压缩机12a、12b、12c中的某一个压缩机1(S200)。此时，设定所运行的某一个压缩机1为12a。
当运行一个压缩机1(12a)时，由电流监测部140测定供应于压缩机12a的输入电流并输入到控制部120(S210)。
然后，控制部120判断所测定的电流值是否超过预定的第一最大允许电流值(运行压缩机1时所允许的最大输入电流值，S220)，如果所测定的电流值超过第一最大允许电流值，则控制部120判断压缩机1(12a)上流通过电流而切断压缩机1(12a)控制信号(S230)，然后判断压缩机1(12a)的再次运行次数是否超过预定的一定次数(可确认为压缩机确实发生故障的最大再次运行次数，约3次，S240)。
如果所述压缩机1(12a)的再次运行次数超过一定次数，则控制部120确认为由压缩机1(12a)的故障引起的错误，从而通过显示部160输出根据压缩机1(12a)故障而生成的错误信息(S241)。
另外，如果所述压缩机1(12a)的再次运行次数没有超过一定次数，则控制部120切断压缩机1(12a)控制信号之后判断是否经过预定的待机时间(可以试图再次运行压缩机的最短延迟时间，约10分钟，S250)。
如果已经过所述待机时间，则控制部120试图再次运行压缩机1(12a，S260)，再次运行压缩机1(12a)时也与运行压缩机1(12a)时相同，为了通过测定压缩机1(12a)的输入电流来监测压缩机1(12a)故障而返回到所述步骤S210反复进行步骤S210之后的动作。
下面说明本发明的系统空调机不是运行一个压缩机而同时运行两个压缩机时的压缩机控制方法。
图4a及图4b为表示依据本发明所提供的多系统空调机压缩机运行方法的第二实施例的工作流程图，表示在三个压缩机(12a、12b、12c)中运行两个压缩机时的控制顺序图。
首先，向室外机10供应电源，则室外机10与多个室内机30进行数据通信的同时根据室内机30的选择在三个压缩机12a、12b、12c中起动压缩机1之后起动压缩机2，从而使两个压缩机1、2同时运行(S300)。此时，设定所运行的两个压缩机1、2为12a、12b。
当同时运行两个压缩机1、2(12a、12b)时，由电流监测部140测定供应于压缩机1、2(12a、12b)的输入电流并输入到控制部120(S310)。
然后，控制部120判断所测定的电流值是否超过预定的第二最大允许电流值(运行压缩机1和压缩机2时所允许的最大输入电流值，S320)，如果所测定的电流值超过第二最大允许电流值，则控制部120判断压缩机1(12a)或压缩机2(12b)上流通过电流而首先切断压缩机2(12b)控制信号(S330)。
切断压缩机2(12b)控制信号之后，由电流监测部140测定运行中的压缩机1(12a)中所供应的输入电流而再次输入到控制部120(S340)。
然后，控制部120判断所测定的电流值是否超过预定的第一最大允许电流值(运行压缩机1时所允许的最大输入电流值，S350)，如果所测定的电流值超过第一最大允许电流值，则控制部120判断压缩机1(12a)上流通过电流而切断压缩机1(12a)控制信号(S351)，然后判断压缩机1(12a)的再次运行次数是否超过预定的一定次数(可确认为压缩机确实发生故障的最大再次运行次数，约3次，S352)。
如果所述压缩机1(12a)的再次运行次数超过一定次数，则控制部120确认为由压缩机1、2(12a、12b)的故障引起的错误，从而通过显示部160输出根据压缩机1、2(12a、12b)故障而生成的错误信息(S3521)。
另外，如果所述压缩机1(12a)的再次运行次数没有超过一定次数，则控制部120切断压缩机1(12a)控制信号之后判断是否经过预定的待机时间(可以试图再次运行压缩机的最短延迟时间，约10分钟，S353)。
如果已经过所述待机时间，则控制部120试图再次运行压缩机1(12a，S354)，再次运行压缩机1(12a)时也与运行压缩机1(12a)时相同，为了通过测定压缩机1(12a)的输入电流来监测压缩机1(12a)故障而返回到所述步骤S340反复进行步骤S340之后的动作。
另外，如果在所述步骤S350中测定电流值没有超过第一最大允许电流值，则控制部120判断压缩机1(12a)处于正常状态，并判断被切断控制信号的压缩机2(12b)的再次运行次数是否超过预定的一定次数(S360)。
如果所述压缩机2(12b)的再次运行次数超过一定次数，则控制部120确认为由压缩机2(12b)的故障引起的错误，从而通过显示部160输出根据压缩机2(12b)故障而生成的错误信息(S361)。
并且，如果所述压缩机2(12b)的再次运行次数没有超过一定次数，则控制部120切断压缩机2(12b)控制信号之后判断是否经过待机时间(S370)，如果已经过待机时间，则控制部120试图再次运行压缩机2(12b，S380)，再次运行压缩机2(12b)时也与运行压缩机2(12b)时相同，为了通过测定压缩机2(12b)的输入电流来监测压缩机2(12b)故障而返回到所述步骤S310反复进行步骤S310之后的动作。
下面说明本发明的系统空调机中同时运行三个压缩机时的压缩机控制方法。
图5a及图5b为表示依据本发明所提供的多系统空调机压缩机运行方法的第三实施例的工作流程图，表示同时运行三个压缩机(12a、12b、12c)时的控制顺序图。
首先，向室外机10供应电源，则室外机10与多个室内机30进行数据通信的同时根据室内机30的选择在三个压缩机12a、12b、12c中运行压缩机1之后运行压缩机2、压缩机3，从而使三个压缩机1、2、3同时运行(S400)。此时，设定所运行的三个压缩机1、2、3为12a、12b、12c。
当同时运行三个压缩机1、2、3(12a、12b、12c)时，由电流监测部140测定供应于压缩机1、2、3(12a、12b、12c)的输入电流并输入到控制部120(S410)。
然后，控制部120判断所测定的电流值是否超过预定的第三最大允许电流值(运行压缩机1、压缩机2和压缩机3时所允许的最大输入电流值，S420)，如果所测定的电流值超过第三最大允许电流值，则控制部120判断压缩机1(12a)、压缩机2(12b)或压缩机3(12c)上流通过电流而首先切断压缩机3(12c)控制信号(S430)。
切断压缩机3(12c)控制信号之后，由电流监测部140测定运行中的压缩机1、2(12a、12b)中所供应的输入电流而再次输入到控制部120(S440)。
然后，控制部120判断所测定的电流值是否超过预定的第二最大允许电流值(运行压缩机1和压缩机2时所允许的最大输入电流值，S450)，如果所测定的电流值没有超过第二最大允许电流值，则控制部120判断压缩机1、2(12a、12b)处于正常状态而判断被切断控制信号的压缩机3(12c)再次运行次数是否超过预定的一定次数(S451)。
如果所述压缩机3(12c)的再次运行次数超过一定次数，则控制部120确认为由压缩机3(12c)的故障引起的错误，从而通过显示部160输出根据压缩机3(12c)故障而生成的错误信息(S4511)。
并且，如果所述压缩机3(12c)的再次运行次数没有超过一定次数，则控制部120切断压缩机3(12c)控制信号之后判断是否经过待机时间(S452)，如果已经过待机时间，则控制部120试图再次运行压缩机3(12c，S453)，再次运行压缩机3(12c)时也与运行压缩机3(12c)时相同，为了通过测定压缩机3(12c)的输入电流来监测压缩机3(12c)故障而返回到所述步骤S410反复进行步骤S410之后的动作。
另外，如果在所述步骤S450中测定电流值超过第二最大允许电流值，则控制部120判断压缩机1(12a)或压缩机2(12b)流通过电流，并先切断压缩机2(12b)的控制信号(S460)。
切断压缩机2(12b)控制信号之后，由电流监测部140测定运行中的压缩机1(12a)中所供应的输入电流而再次输入到控制部120(S470)。
然后，控制部120判断所测定的电流值是否超过预定的第一最大允许电流值(S480)，如果所测定的电流值没有超过第一最大允许电流值，则控制部120判断压缩机1(12a)处于正常状态而返回到所述步骤S360反复进行S360之后的工作。
另外，当测定电流值超过第一最大允许电流值，则控制部120判断压缩机1(12a)上流通过电流而切断压缩机1(12a)控制信号(S490)，并判断压缩机1(12a)的再次运行次数是否超过预定的一定次数(S500)。
如果所述压缩机1(12a)的再次运行次数没有超过一定次数，则返回到所述步骤S353而反复进行S353之后的工作，而如果所述压缩机1(12a)的再次运行次数超过一定次数，则控制部120确认为由压缩机1、2、3(12a、12b、12c)的故障引起的错误，从而通过显示部160输出根据压缩机1、2、3(12a、12b、12c)故障而生成的错误信息(S510)。
综上所述，依据本发明所提供的系统空调机的压缩机控制装置及其方法，通过一个电流互感器测定多个压缩机中流动的电流值而控制压缩机运行，从而不仅因减少电流互感器而节省了费用，而且由于不需要扩大电流互感器的设置空间而使设置结构变得简单。
并且，本发明通过将利用一个电流互感器测定的压缩机电流值与根据压缩机运行数量而设定的最大允许电流值进行比较，从而可以正确地确认各压缩机是否发生故障。
上述内容只限于说明依据本发明所提供的系统空调机的压缩机控制装置及其控制方法的一实施例，本发明并非局限于所述实施例，在不脱离本发明技术思想的情况下，可以由所属技术领域的具有通常知识的工作人员进行各种变形。

Claims (11)

1、具有多个压缩机的一种系统空调机的压缩机控制装置，其特征在于包含：
电流监测部，以用于测定所述多个压缩机中输入到运行中压缩机的电流；
控制部，以用于将所测定的电流值与预定的允许电流值进行比较，当所述测定电流值超过允许电流值时切断运行中压缩机的控制信号。
2、根据权利要求1所述的压缩机控制装置，其特征在于所述电流监测部为用于测定流入多个压缩机的电流的一个电流互感器。
3、根据权利要求1所述的压缩机控制装置，其特征在于所述允许电流值为根据压缩机的运行数量而允许的最大输入电流值。
4、根据权利要求1所述的压缩机控制装置，其特征在于所述控制部为当运行中的压缩机为多个时，依次切断运行中压缩机的控制信号。
5、根据权利要求4所述的压缩机控制装置，其特征在于所述控制部为切断压缩机控制信号之后计算时间，如果经过预定的待机时间，则再次运行相应的压缩机。
6、根据权利要求5所述的压缩机控制装置，其特征在于还包含用于告知所述运行中的压缩机出现故障的显示部，并且所述控制部检测压缩机的再次运行次数，如果该次数超过预定的一定次数，则向所述显示部输出根据压缩机故障而生成的错误信息。
7、根据权利要求6所述的压缩机控制装置，其特征在于所述一定次数为被判断为压缩机发生故障的再次运行次数。
8、具有多个压缩机的一种系统空调机的压缩机控制方法，其特征在于包含步骤：
测定所述多个压缩机中输入到运行中压缩机的电流；以及，
将所测定的电流值与预定的允许电流值进行比较，如果所述测定电流值超过允许电流值，则切断运行中压缩机的控制信号。
9、根据权利要求8所述的压缩机控制方法，其特征在于所述切断压缩机控制信号的步骤为：当运行中的压缩机为多个时，依次切断运行中压缩机的控制信号。
10、根据权利要求9所述的压缩机控制方法，其特征在于还包含步骤：切断所述压缩机控制信号之后计算时间，如果经过预定的待机时间，则再次运行相应压缩机。
11、根据权利要求10所述的压缩机控制方法，其特征在于还包含步骤：
切断所述压缩机控制信号之后检测相应压缩机的再次运行次数，并判断该次数是否超过预定的一定次数；
如果所述再次运行次数超过一定次数，则输出根据压缩机故障而生成的错误信息。
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