JP2020079695A - 空気調和システムの制御方法 - Google Patents

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Abstract

【解決手段】本発明は、空気調和システムの制御方法を開示し、前記空気調和システムは、少なくとも、圧縮機、熱交換器と、スロットル装置とを含み、前記空気調和システムの運転段階は、少なくとも、起動段階と安定段階とを含み、前記制御方法は、前記起動段階において、前記圧縮機の運転時間をｔとし、０＜ｔ＜６０ｓである場合、前記圧縮機の運転周波数をＦ＜７５Ｈｚ未満に制御し、且つ前記圧縮機の毎秒の周波数の上昇速度Ｖｆを１.２５Ｈｚ／ｓ未満に制御する。本発明の実施例に係る空気調和システムの制御方法は、システム圧縮機の起動段階におけるマルチチャンネル熱交換器の性能を向上させ、マルチチャンネル熱交換器のシステム暖房運転時の着霜を緩和し、システムの性能を向上させることができる。【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和システム技術の分野に関し、具体的には、空気調和システムの制御方法に関する。
現在、使用されている空気調和システムは、システム内の熱交換器がマルチチャンネル熱交換器を含む場合、マルチチャンネル熱交換器は、圧縮機の起動段階で熱交換性能が悪く、暖房運転時に熱交換器が着霜しやすく、暖房運転時のシステム能力の減衰を加速させる。
本発明は、従来技術に存在する技術的課題の少なくとも一つを解決することを目的とする。そのため、本発明は、システムの圧縮機の起動段階におけるマルチチャンネル熱交換器の性能を向上させ、マルチチャンネル熱交換器のシステム暖房運転時の着霜を緩和し、システムの性能を向上させることができる空気調和システムの制御方法を提供する。
上記の目的を実現するために、本発明の第１の態様の実施例では、空気調和システムの制御方法が提供され、前記空気調和システムは、少なくとも、圧縮機とマルチチャンネル熱交換器とを含み、前記空気調和システムの運転段階は、少なくとも、起動段階と安定段階とを含み、前記制御方法は、前記起動段階において、前記圧縮機の運転時間をｔとし、前記圧縮機の運転時間ｔが６０ｓより小さい場合、前記圧縮機の運転周波数Ｆを７５Ｈｚ未満に制御し、且つ前記圧縮機の毎秒の周波数の上昇速度Ｖｆを１.２５Ｈｚ／ｓ未満に制御するステップを含む。
本発明の実施例に係る空気調和システムの制御方法は、システムの起動段階におけるマルチチャンネル熱交換器の着霜現象を緩和し、システムの信頼性を向上させることができる。
また、本発明の上記の実施例に係る空気調和システムの制御方法は、以下の追加技術的特徴を有することもできる。
本発明の一実施例によれば、前記圧縮機の運転時間ｔが１８０ｓより小さく、且つ６０ｓ以上である場合、前記圧縮機の毎秒の周波数の上昇速度Ｖｆを１.５Ｈｚ／ｓ未満に制御する。
本発明の一実施例によれば、前記圧縮機の運転時間ｔが３００ｓより小さく、且つ１８０ｓ以上である場合、前記圧縮機の毎秒の周波数の上昇速度Ｖｆを１.７５Ｈｚ／ｓ未満に制御する。
本発明の一実施例によれば、前記空気調和システムは熱膨張弁を含み、前記圧縮機の運転時間ｔが６０ｓより小さい場合、前記圧縮機の運転周波数Ｆを６０Ｈｚ未満に制御し、且つ前記圧縮機の毎秒の周波数の上昇速度Ｖｆを１Ｈｚ／ｓ未満に制御する。
本発明の一実施例によれば、前記圧縮機の運転時間ｔが３０ｓより小さい場合、前記圧縮機の運転周波数Ｆを３０Ｈｚ未満に制御し、且つ前記圧縮機の毎秒の周波数の上昇速度Ｖｆを１Ｈｚ／ｓ未満に制御する。
本発明の一実施例によれば、前記圧縮機の運転時間ｔが３０ｓより小さい場合、前記圧縮機の運転周波数Ｆを２０Ｈｚ未満に制御し、且つ前記圧縮機の毎秒の周波数の上昇速度Ｖｆを０.７５Ｈｚ／ｓ未満に制御する。
本発明の一実施例によれば、前記圧縮機の運転時間ｔが１８０ｓより小さく、且つ６０ｓ以上である場合、前記圧縮機の毎秒の周波数の上昇速度Ｖｆを１.２５Ｈｚ／ｓ未満に制御し、前記圧縮機の運転時間ｔが３００ｓより小さく、且つ１８０ｓ以上である場合、前記圧縮機の毎秒の周波数の上昇速度Ｖｆを１. ５Ｈｚ／ｓ未満に制御する。
本発明の一実施例によれば、前記空気調和システムは電子膨張弁を含み、前記電子膨張弁の瞬時開度をＰとし、前記電子膨張弁の最大開度をＰｍａｘとし、前記圧縮機の運転時間ｔが３０ｓより小さい場合、前記電子膨張弁の瞬時開度Ｐは０.２５Ｐｍａｘ以上である。
本発明の一実施例によれば、前記圧縮機の運転時間ｔが３０ｓより小さい場合、前記圧縮機の毎秒の周波数の上昇速度Ｖｆ／Ｐを７／Ｐｍａｘ以下に制御する。
本発明の一実施例によれば、前記圧縮機の運転時間が１８０ｓより小さく、且つ６０ｓ以上である場合、前記圧縮機の毎秒の周波数の上昇速度Ｖｆ／Ｐを３.５／Ｐｍａｘ以下に制御する。
本発明の一実施例によれば、前記圧縮機の運転時間ｔが６０ｓより小さく、且つ３０ｓ以上である場合、前記電子膨張弁の瞬時開度Ｐは０.１５Ｐｍａｘ以上であり、前記圧縮機の運転時間ｔが１８０ｓより小さく、且つ６０ｓ以上である場合、前記電子膨張弁の瞬時開度Ｐは０.１２５Ｐｍａｘ以上であり、前記圧縮機の運転時間ｔが３００ｓより小さく、且つ１８０ｓ以上である場合、前記電子膨張弁の瞬時開度Ｐは０.１Ｐｍａｘ以上である。
本発明の一実施例によれば、前記空気調和システムは、切替装置をさらに含み、前記切替装置は四方弁である。
本発明の付加的な特徴及び利点は、一部が以下の説明において示され、一部が以下の説明により明らかになり、又は本発明の実践により理解される。
本発明の上記及び/又は付加的な態様及び利点は、以下、図面を参照した実施形態についての説明において、明らかになり、理解しやすくなる。
本発明の一実施例に係る空気調和システムの概略構成図である。 本発明の別の実施例に係る空気調和システムの概略構成図である。
本出願は、発明者が以下の事実、問題の発見及び認識に基づいてなされたものである。
関連技術では、マルチチャンネル熱交換器は、銅管フィン熱交換器に対して、内部容積が小さく、吸引現象がさらに深刻であるため、システムの起動中にさらに着霜しやすくなる。
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。前記実施例における例が図面に示され、同一又は類似する符号は、常に同一又は類似する要素、或いは、同一又は類似する機能を有する要素を示す。以下に、図面を参照しながら説明される実施例は例示するものであり、本発明を解釈するためだけに用いられ、本発明を限定するものと理解してはならない。
本発明の説明において、「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚み」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「鉛直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」、「時計回り」、「逆時計回り」、「軸方向」、「径方向」、「周方向」などの用語が示す方位又は位置関係は、図面に示す方位又は位置関係に基づき、本発明を便利にまたは簡単に説明するために使用されるものであり、指定された装置又は要素が特定の方位にあり、特定の方位において構造され操作されることを指示又は暗示するものではないので、本発明を限定するものであると理解してならない。また、「第１」、「第２」で限定されている特徴は、少なくとも一つの当該特徴を含んでいることを、明示又は暗黙的に指定している。本発明の説明において、他の説明がない限り、「複数」とは、二つ以上を意味する。
本発明の説明において、明確な規定及び限定がない限り、「取り付け」、「互いに接続」、「接続」の用語の意味は広く理解されるべきである。例えば、固定接続や、着脱可能な接続や、あるいは一体的な接続でも可能である。机械的な接続や、電気的な接続も可能である。直接的に接続することや、中間媒体を介して間接的に接続することや、二つの要素の内部が連通することや、あるいは二つの要素の間に相互作用関係があることも可能である。当業者であれば、具体的な状況によって上記用語の本発明においての具体的な意味を理解することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施例に係る空気調和システム１の制御方法を説明する。
図１及び図２に示すように、本発明の実施例に係る空気調和システム１は、少なくとも、圧縮機１０とマルチチャンネル熱交換器とを含み、空気調和システム１の運転段階は、少なくとも、起動段階と安定段階とを含み、前記制御方法は、前記起動段階において、圧縮機１０の運転時間をｔとし、圧縮機１０の運転時間ｔが６０ｓより小さい場合、圧縮機１０の運転周波数Ｆを７５Ｈｚ未満に制御し、且つ圧縮機１０の毎秒の周波数の上昇速度Ｖｆを１.２５Ｈｚ／ｓ未満に制御するステップを含む。
ここで、「起動」段階とは、前記空気調和システムが所定時間内に圧縮機の停止状態から安定運転状態まで運転する作動プロセスを指し、空気調和システムの安定運転状態とは、空気調和システムの圧縮機の運転周波数が相対的に安定しており、持続的に又は階段的に上昇しない状態を指すことを理解されたい。
具体的には、圧縮機１０が起動中に停止した場合、時間は改めてカウントされ、すなわちｔはゼロにリセットされる。
本発明の実施例に係る空気調和システム１の制御方法は、起動段階における圧縮機１０の最大運転周波数を制御することによって、起動中に圧縮機１０の周波数が大きすぎることを回避して、圧縮機１０の起動プロセスをより安定的且つ合理的にし、圧縮機１０で発生しうる吸引現象を低減させ、圧縮機１０の起動中にマルチチャンネル熱交換器の着霜発生を回避することができる。
また、起動中に圧縮機１０の毎秒の周波数の上昇速度を制御することによって、圧縮機１０の起動時の周波数の上昇速度が大きすぎることを回避し、圧縮機１０の起動プロセスをより安定的且つ合理的にし、圧縮機１０で発生しうる吸引現象をさらに低減させ、圧縮機１０の起動中にマルチチャンネル熱交換器の着霜発生を回避することができる。
従って、本発明の実施例に係る空気調和システム１の制御方法は、システム起動段階におけるマルチチャンネル熱交換器の着霜現象を緩和し、システムの信頼性を向上させることができる。
以下、図面を参照して本発明の具体的な実施例に係る空気調和システム１を説明する。
本発明のいくつかの具体的な実施例では、図１及び図２に示すように、本発明の実施例に係る空気調和システム１は、少なくとも、圧縮機１０と、マルチチャンネル熱交換器と、スロットル装置３０とを含む。
具体的には、圧縮機１０の運転時間ｔが１８０ｓより小さく、且つ６０ｓ以上である場合、圧縮機１０の毎秒の周波数の上昇速度Ｖｆを１.５Ｈｚ／ｓ未満に制御する。これにより、起動段階で一定時間運転した後の圧縮機１０の周波数上昇速度をさらに限定することができ、圧縮機１０の起動中の安定性及び信頼性をさらに向上させることができる。
より具体的には、圧縮機１０の運転時間ｔが３００ｓより小さく、且つ１８０ｓ以上である場合、圧縮機１０の毎秒の周波数の上昇速度Ｖｆを１.７５Ｈｚ／ｓ未満に制御する。これにより、起動段階で一定時間運転した後の圧縮機１０の周波数の上昇速度をさらに限定することができ、圧縮機１０の起動中の安定性及び信頼性をさらに向上させることができる。これにより、起動プロセスにわたって圧縮機１０の周波数を制御することができ、圧縮機１０の起動プロセスにおける周波数の変化をより合理的にすることができる。
本発明の具体的な一実施例では、スロットル装置３０は熱膨張弁であり、圧縮機１０の運転時間ｔが６０ｓより小さい場合、圧縮機１０の運転周波数Ｆを６０Ｈｚ未満に制御し、且つ圧縮機１０の毎秒の周波数の上昇速度Ｖｆを１Ｈｚ／ｓ未満に制御する。熱膨張弁は自動的に調整される調節するため、熱膨張弁の開度を正確に制御することができず、しかも熱膨張弁の調節速度が相対的に遅いため、圧縮機の運転周波数を正確に限定することによって、空気調和システム１の着霜リスクを効果的に制御することができる。
さらに、圧縮機１０の運転時間ｔが３０ｓより小さい場合、圧縮機１０の運転周波数Ｆを３０Ｈｚ未満に制御し、且つ圧縮機１０の毎秒の周波数の上昇速度Ｖｆを１Ｈｚ／ｓ未満に制御する。これにより、圧縮機１０の周波数の変化をより正確に限定し、空気調和システム１の信頼性をさらに向上させることができる。
さらに、前記圧縮機の運転時間ｔが３０ｓより小さい場合、圧縮機１０の運転周波数Ｆを２０Ｈｚ未満に制御し、且つ圧縮機１０の毎秒の周波数の上昇速度Ｖｆを０.７５Ｈｚ／ｓ未満に制御する。これにより、圧縮機１０の周波数変化をより正確に限定し、空気調和システム１の安定性及び信頼性をさらに向上させ、着霜を回避することができる。
具体的には、圧縮機１０の運転時間ｔが１８０ｓより小さく、且つ６０ｓ以上である場合、圧縮機１０の毎秒の周波数の上昇速度Ｖｆを１.２５Ｈｚ／ｓ未満に制御し、圧縮機１０の運転時間ｔが３００ｓより小さく、且つ１８０ｓ以上である場合、圧縮機１０の毎秒の周波数の上昇速度Ｖｆを１. ５Ｈｚ／ｓ未満に制御する。このように、起動段階全体における異なる時間帯の周波数の変化傾向を限定することによって、異なる時間帯内に圧縮機１０の周波数が大きすぎることを回避すると共に、圧縮機１０が十分な起動周波数を有することを確保し、圧縮機１０の起動効率を確保することができる。
本発明の別の具体的な実施例では、スロットル装置３０は電子膨張弁であり、言い換えれば、前記空気調和システムは電子膨張弁を含み、前記電子膨張弁の瞬時開度をＰとし、前記電子膨張弁の最大開度をＰｍａｘとし、圧縮機１０の運転時間ｔが３０ｓより小さい場合、圧縮機１０の毎秒の周波数の上昇速度Ｖｆ／Ｐを７／Ｐｍａｘ以下に制御し、圧縮機１０の運転時間が１８０ｓより小さく、且つ６０ｓ以上である場合、圧縮機１０の毎秒の周波数の上昇速度Ｖｆ／Ｐを３.５／Ｐｍａｘ以下に制御する。このように、圧縮機１０の周波数及び周波数上昇速度を制御することによって着霜リスクを低減することができるとともに、空気調和システム１が安定して暖房する能力を向上させることができ、空気調和システム１の冷媒充填量の最適化して低減することができる。
具体的には、圧縮機１０の運転時間ｔが３０ｓより小さい場合、前記電子膨張弁の瞬時開度Ｐは０.２５Ｐｍａｘ以上であり、圧縮機１０の運転時間ｔが６０ｓより小さく、且つ３０ｓ以上である場合、前記電子膨張弁の瞬時開度Ｐは０.１５Ｐｍａｘ以上であり、圧縮機１０の運転時間ｔが１８０ｓより小さく、且つ６０ｓ以上である場合、前記電子膨張弁の瞬時開度Ｐは０.１２５Ｐｍａｘ以上であり、圧縮機１０の運転時間ｔが３００ｓより小さく、且つ１８０ｓ以上である場合、前記電子膨張弁の瞬時開度Ｐは０.１Ｐｍａｘ以上である。このように、起動段階の３００秒における異なる時間帯の開度変化傾向を限定するによって、着霜リスクをさらに低減させ、安定性を向上させ、冷媒充填量を低減させることができる。
図２は、本発明の具体的な一実施例に係る空気調和システム１を示す。図２に示すように、空気調和システム１は、切替装置をさらに含み、前記切替装置は、四方弁５０であり、前記マルチチャンネル熱交換器は、室外熱交換器２１と室内熱交換器２２とを含み、スロットル装置３０は、室外熱交換器２１と室内熱交換器２２との間に接続され、室外熱交換器２１、室内熱交換器２２、及び圧縮機１０は、それぞれ四方弁５０に接続され、四方弁５０は、冷房状態と暖房状態との間で切り替えることができ、前記冷房状態では、四方弁５０は、圧縮機１０の入口と室外熱交換器２１とを連通させ、圧縮機１０の出口と室内熱交換器２２とを連通させ、前記暖房状態では、四方弁５０は、圧縮機１０の入口と室内熱交換器２２とを連通させ、圧縮機１０の出口と室外熱交換器２１とを連通させる。これにより、空気調和システム１が冷房及び暖房機能の切り替えを実現することができる。
図１は、本発明の別の具体的な実施例に係る空気調和システム１を示す。図１に示すように、空気調和システム１の前記熱交換器は、室内熱交換器２２と室外熱交換器２１とを含み、室内熱交換器２２の出口は圧縮機１０の入口に接続され、圧縮機１０の出口は室外熱交換器２１の入口に接続され、室外熱交換器２１の出口はスロットル装置３０の入口に接続され、スロットル装置３０の出口は室内熱交換器２２の入口に接続される。このようにすることで、空気調和システム１の暖房効率を確保し、着霜を防止することができる。
本発明の実施例に係る空気調和システム１の制御方法の他の構成及び動作は、当業者には既知であり、ここでは詳細に説明しない。
本明細書の説明において、「一つの実施例」、「一部の実施例」、「例示的な実施例」、「例」、「具体的な例」、或いは「一部の例」などの用語を参照した説明とは、当該実施例或いは例に結合して説明された具体的な特徴、構成、材料或いは特徴が、本発明の少なくとも一つの実施例或いは例に含まれることである。本明細書において、上記用語に対する例示的な表現は、必ずしも同じ実施例或いは例を示すものではない。また、説明された具体的な特徴、構成、材料或いは特徴は、いずれか一つ或いは複数の実施例又は例において適切に結合することができる。
本発明の実施例を示して説明したが、当業者は、本発明の原理及び主旨から逸脱しなく、これらの実施例に対して各種の変更、修正、置き換え及び変形を行うことができる。本発明の範囲は、特許請求の範囲及びその等価物により限定される。
１ 空気調和システム
１０ 圧縮機
２１ 室外熱交換器
２２ 室内熱交換器
３０ スロットル装置
４０ コントローラ
５０ 四方弁

Claims (12)

  1. 空気調和システムの制御方法であって、
    前記空気調和システムは、少なくとも、圧縮機とマルチチャンネル熱交換器とを含み、
    前記制御方法は、空気調和システムの起動段階において、前記圧縮機の運転時間をｔとし、ｔが６０ｓより小さい場合、前記圧縮機の運転周波数Ｆを７５Ｈｚ未満に制御し、且つ前記圧縮機の毎秒の周波数の上昇速度Ｖｆを１.２５Ｈｚ／ｓ未満に制御するステップを含む、
    ことを特徴とする空気調和システムの制御方法。
  2. 前記圧縮機の運転時間ｔが１８０ｓより小さく、且つ６０ｓ以上である場合、前記圧縮機の毎秒の周波数の上昇速度Ｖｆを１.５Ｈｚ／ｓ未満に制御する、
    ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和システムの制御方法。
  3. 前記圧縮機の運転時間ｔが３００ｓより小さく、且つ１８０ｓ以上である場合、前記圧縮機の毎秒の周波数の上昇速度Ｖｆを１.７５Ｈｚ／ｓ未満に制御する、
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気調和システムの制御方法。
  4. 前記空気調和システムは熱膨張弁を含み、前記圧縮機の運転時間ｔが６０ｓより小さい場合、前記圧縮機の運転周波数Ｆを６０Ｈｚ未満に制御し、且つ前記圧縮機の毎秒の周波数の上昇速度Ｖｆを１Ｈｚ／ｓ未満に制御する、
    ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気調和システムの制御方法。
  5. 前記圧縮機の運転時間ｔが３０ｓより小さい場合、前記圧縮機の運転周波数Ｆを３０Ｈｚ未満に制御し、且つ前記圧縮機の毎秒の周波数の上昇速度Ｖｆを１Ｈｚ／ｓ未満に制御する、
    ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和システムの制御方法。
  6. 前記圧縮機の運転時間ｔが３０ｓより小さい場合、前記圧縮機の運転周波数Ｆが２０Ｈｚ未満に制御し、且つ前記圧縮機の毎秒の周波数の上昇速度Ｖｆを０.７５Ｈｚ／ｓ未満に制御する、
    ことを特徴とする請求項４に記載の空気調和システムの制御方法。
  7. 前記圧縮機の運転時間ｔが１８０ｓより小さく、且つ６０ｓ以上である場合、前記圧縮機の毎秒の周波数の上昇速度Ｖｆを１.２５Ｈｚ／ｓ未満に制御し、
    前記圧縮機の運転時間ｔが３００ｓより小さく、且つ１８０ｓ以上である場合、前記圧縮機の毎秒の周波数の上昇速度Ｖｆを１. ５Ｈｚ／ｓ未満に制御する、
    ことを特徴とする請求項４に記載の空気調和システムの制御方法。
  8. 前記空気調和システムは電子膨張弁を含み、前記電子膨張弁の瞬時開度をＰとし、前記電子膨張弁の最大開度をＰｍａｘとし、前記圧縮機の運転時間ｔが３０ｓより小さい場合、前記電子膨張弁の瞬時開度Ｐは０.２５Ｐｍａｘ以上である、
    ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和システムの制御方法。
  9. 前記圧縮機の運転時間ｔが３０ｓより小さい場合、前記圧縮機の毎秒の周波数の上昇速度Ｖｆ／Ｐを７／Ｐｍａｘ以下に制御する、
    ことを特徴とする請求項８に記載の空気調和システムの制御方法。
  10. 前記圧縮機の運転時間が１８０ｓより小さく、且つ６０ｓ以上である場合、前記圧縮機の毎秒の周波数の上昇速度Ｖｆ／Ｐを３.５／Ｐｍａｘ以下に制御する、
    ことを特徴とする請求項８に記載の空気調和システムの制御方法。
  11. 前記圧縮機の運転時間ｔが６０ｓより小さく、且つ３０ｓ以上である場合、前記電子膨張弁の瞬時開度Ｐは０.１５Ｐｍａｘ以上であり、
    前記圧縮機の運転時間ｔが１８０ｓより小さく、且つ６０ｓ以上である場合、前記電子膨張弁の瞬時開度Ｐは０.１２５Ｐｍａｘ以上であり、
    前記圧縮機の運転時間ｔが３００ｓより小さく、且つ１８０ｓ以上である場合、前記電子膨張弁の瞬時開度Ｐは０.１Ｐｍａｘ以上である、
    ことを特徴とする請求項８に記載の空気調和システムの制御方法。
  12. 前記空気調和システムは、切替装置をさらに含み、前記切替装置は、四方弁である、
    ことを特徴とする請求項１に記載の空気調和システムの制御方法。
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