TWI587107B - Air Compressor Control Method - Google Patents

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冷氣壓縮機控制方法
本發明是有關於一種控制方法，特別是指一種冷氣壓縮機控制方法。
一般針對於冷氣設備之壓縮機的控制，通常是設定一基準溫度，並設計使該壓縮機在室溫高於該基準溫度時啟動，利用該壓縮機的運作而降低室溫，使室溫得以降低而接近一設定溫度；而當室溫低於該設定溫度時，則控制關閉該壓縮機，避免該壓縮機持續運作而耗能。
然而，目前的冷氣設備可能具有多台壓縮機，當藉由上述的控制方法進行控制時，多台壓縮機會同時啟動並同時關閉。由於壓縮機最耗能的時間點是在啟動而降低溫度的時間，故當多台壓縮機一同啟動並且共同運作時，勢必因而消耗大量能源，特別是非變頻式的冷氣設備運作時，溫度變化率更大，更會造成壓縮機開啟和關閉過於頻繁的情況。因此，如何針對具有多台壓縮機之冷氣設備提供妥善的控制方法，並藉此達成節能的效果，遂成為冷凍空調相關領域亟待解決之課題。
因此，本發明之目的，即在提供一種能達成節能效果的冷氣壓縮機控制方法。
於是，本發明冷氣壓縮機控制方法，是對一冷氣進行控制，該冷氣包含一第一壓縮機、一第二壓縮機，及一與該第一壓縮機及該第二壓縮機資訊連接的控制單元。該冷氣壓縮機控制方法包含一第一設定步驟，及一第二設定步驟。
該第一設定步驟是設定該第一壓縮機在室溫低於一第一溫度時關閉，並在室溫高於一第二溫度時開啟，室溫在該第一溫度與該第二溫度之間時則維持原來的啟閉狀態。該第一設定步驟主要是針對該第一壓縮機的開啟和關閉時機進行設定。
該第二設定步驟是設定該第二壓縮機在室溫低於一第三溫度時關閉，並在室溫高於一第四溫度時開啟，室溫在該第三溫度與該第四溫度之間時則維持原來的啟閉狀態。該第二設定步驟主要是針對該第二壓縮機的開啟和關閉時機進行設定。
其中，該第一溫度低於該第三溫度，該第三溫度低於該第二溫度，該第二溫度低於該第四溫度。該第一壓縮機與該第二壓縮機共同配合運作而對一空間進行冷房時，該第一壓縮機與該第二壓縮機會視需求而先後各自啟動，並在溫度下降而低於該第三溫度時即先行關閉該第二壓縮機。而若是僅讓該第一壓縮機運作即可維持溫度在該第二溫度以下，則僅開啟該第一壓縮機即可維持足夠的冷房效果。依據該冷氣壓縮機控制方法來進行控制，就算溫度又再次高於第四溫度而必須重新啟動該第二壓縮機，相較於設定該第一壓縮機及該第二壓縮機同時開啟或關閉的情況而言，無論是在相同的運作時間內，或者是維持足夠的冷房程度下，皆能減少該第一壓縮機及該第二壓縮機關閉又啟動的次數，並且能減少總和的運作時間，藉此達到相對節能的效果。
本發明之功效在於：藉由該冷氣壓縮機控制方法，能在相同的運作時間內或者是維持足夠的冷房程度下，減少該第一壓縮機及該第二壓縮機關閉又啟動的次數，並且能減少該第一壓縮機及該第二壓縮機總和的運作時間，相較於該第一壓縮機及該第二壓縮機同時開啟並同時關閉的情況而言，能相對達成節能的效果。
參閱圖1，為本發明冷氣壓縮機控制方法1之一實施例，該實施例適用於控制一冷氣2，該冷氣2包含一第一壓縮機21、一第二壓縮機22、一與該第一壓縮機21及該第二壓縮機22資訊連接的控制單元23，及一與該控制單元23資訊連接，並且是設置於待測量之環境中的溫度感測器24。該實施例包含一第一設定步驟11、一第二設定步驟12，及一時間設定步驟13。
該第一設定步驟11是設定該第一壓縮機21在室溫低於一第一溫度T 1時關閉，並在室溫高於一第二溫度T 2時開啟，室溫在該第一溫度T 1與該第二溫度T 2之間時則維持原來的啟閉狀態。主要是針對該第一壓縮機21的開啟和關閉時機進行設定。
該第二設定步驟12是設定該第二壓縮機22在室溫低於一第三溫度T 3時關閉，並在室溫高於一第四溫度T 4時開啟，室溫在該第三溫度T 3與該第四溫度T 4之間時則維持原來的啟閉狀態。主要是針對該第二壓縮機22的開啟和關閉時機進行設定。
同時參閱圖1與圖2，該第一溫度T 1低於該第三溫度T 3，該第三溫度T 3低於該第二溫度T 2，該第二溫度T 2低於該第四溫度T 4。而該冷氣2之控制單元23包括一繼電器231，用以控制該第一壓縮機21及該第二壓縮機22之啟閉狀態。值得特別說明的是，該溫度感測器24能感測室溫而產生一室溫資訊，配合該時間設定步驟13，是設定該室溫資訊維持在特定溫度一段設定時間t後，才將該室溫資訊傳遞至該控制單元23，以免發生該溫度感測器24在極短時間(例如僅1到3秒)內感測到不穩定之室溫資訊時，亦立即傳遞至該控制單元23的情況，藉此來提高該溫度感測器24傳遞至該控制單元23之室溫資訊的可靠度。使用者可評估該溫度感測器24的功能，以及該室溫資訊之數值的穩定程度，設定適當的設定時間t，在實際操作時，該設定時間t較佳是在20秒到60秒之間，但不以此為限。
要特別說明的是，該控制單元23與該溫度感測器24較佳是藉由紫蜂(ZigBee)無線網路協定來達成資訊連接。所述的紫蜂無線網路協定，是屬於一種低速、短距離傳輸無線網路協定，主要特色有低速、低耗電、低成本、支援大量網路節點、支援多種網路拓撲、低複雜度、快速、可靠，甚至安全等等優點。然而，實際實施該實施例時，亦能依據實施現場的設備，採用其他適當的資訊傳輸協定，並不以此所述的紫蜂無線網路協定為限。
在本案之實施方式中，是以該第一溫度T 1為26℃、該第二溫度T 2為28℃、該第三溫度T 3為27℃，而該第四溫度T 4為29℃，且預設的冷房溫度為27.5℃的情況來進行說明，以利於閱讀者以具體數據來瞭解本發明冷氣壓縮機控制方法1之功效。如圖2所示，該第一壓縮機21與該第二壓縮機22共同配合運作而對一空間進行冷房時，隨著室溫漸漸升高，逐漸超過該第二溫度T 2及該第四溫度T 4，該第一壓縮機21與該第二壓縮機22會視該溫度感測器24所感測並傳遞至該控制單元23之室溫資訊而先後各自啟動；當室溫因該第一壓縮機21及該第二壓縮機22的運作而降低至低於該第三溫度T 3時，該第二壓縮機22會先行關閉，直到室溫因該第一壓縮機21持續作用而低於該第一溫度T 1時，則關閉該第一壓縮機21。接著，由於該第一壓縮機21及該第二壓縮機22皆已關閉，室溫勢必又會再次上升，此次當室溫高於該第二溫度T 2時，僅有該第一壓縮機21開啟，若此時室溫因該第一壓縮機21的運作而逐漸維持在該第二溫度T 2及該第三溫度T 3之間時，則只要使該第一壓縮機21持續運作，即足以達成冷房效果。
參閱圖3並配合圖2，如圖3所示為控制兩台壓縮機在室溫高於一開啟溫度T up時則同時開啟，並在室溫低於一關閉溫度T down則同時關閉的情況，藉此與如圖2所示的曲線進行比較，以說明本發明所能達成的功效。其中，假設該開啟溫度T up為29℃，而該關閉溫度T down為26℃，而設定的冷房溫度與圖2所示之情況同樣為27.5℃。當室溫漸漸上升至該開啟溫度T up時，兩台壓縮機會同時開啟，藉由兩台壓縮機同時運作而降低室溫；而當室溫降低至低於該關閉溫度T down時，則兩台壓縮機又同時關閉；當室溫因兩台壓縮機皆關閉而上升時，兩台壓縮機又會在室溫高於該開啟溫度T up時開啟，如此反覆藉由兩台壓縮機同時開啟並同時關閉地運作來達成冷房效果。
同時參閱圖1至圖3，比較如圖2所示的曲線以及如圖3所示的曲線，兩者是同樣設定冷房溫度為27.5℃而運作。由上述說明以及圖2及圖3的曲線趨勢可知，如圖2所示直到時間t 1使得室溫穩定至27.5℃的冷房過程中，可知該第一壓縮機21開啟了之後，又在關閉後開啟了一次；而該第二壓縮機22則在開啟又關閉了之後則不需要再開啟；但如圖3所示直到時間t 2使得室溫穩定至27.5℃的冷房過程中，兩台壓縮機在同時開啟又關閉後，至少又同時開啟了一次。比較兩者，明顯可知利用該實施例對該冷氣2進行控制時，該第一壓縮機21與該第二壓縮機22總共僅開啟了三次，並且後續只要維持該第一壓縮機21的運作即可維持冷房效果。反觀如圖3所示的情況，兩台壓縮機總共至少開啟了四次，且必須維持兩台壓縮機同時運作才得以維持冷房效果。藉由該實施例，不但能減少壓縮機不必要之關閉又開啟的次數，還能減少壓縮機總和之運作時間，相較於如圖3所示的控制方式而言，勢必能在維持同樣程度冷房效果之情況下，達成相對較佳的節能效果。
要另外特別說明的是，在該實施例中，是以兩台壓縮機的情況進行說明，使得閱讀者理解本發明所能達成的功效。依據本發明冷氣壓縮機控制方法1之技術特徵推廣，亦能針對包含三台以上壓縮機的冷氣設備進行控制，藉由使多台壓縮機各自在必要時機才開啟的設定，以減少壓縮機關閉又開啟之次數，並減少壓縮機之運作時間，藉此達成節能的效果。
綜上所述，藉由該實施例控制該冷氣2，能減少該第一壓縮機21及該第二壓縮機22不必要之關閉又開啟的次數，還能減少該第一壓縮機21及該第二壓縮機22總和的運作時間，藉此減少能源的消耗，達成節能的效果，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
1‧‧‧冷氣壓縮機控制方法
11‧‧‧第一設定步驟
12‧‧‧第二設定步驟
13‧‧‧時間設定步驟
2‧‧‧冷氣
21‧‧‧第一壓縮機
22‧‧‧第二壓縮機
23‧‧‧控制單元
231‧‧‧繼電器
24‧‧‧溫度感測器
T 1‧‧‧第一溫度
T 2‧‧‧第二溫度
T 3‧‧‧第三溫度
T 4‧‧‧第四溫度
T up‧‧‧開啟溫度
T down‧‧‧關閉溫度
t‧‧‧設定時間
t 1‧‧‧時間
t 2‧‧‧時間
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一示意圖，說明本發明冷氣壓縮機控制方法之一實施例； 圖2是一曲線圖，說明該實施例運作時的情況；及 圖3是一曲線圖，用以與圖2比較而說明該實施例的效果。
1‧‧‧冷氣壓縮機控制方法
11‧‧‧第一設定步驟
12‧‧‧第二設定步驟
13‧‧‧時間設定步驟
2‧‧‧冷氣
21‧‧‧第一壓縮機
22‧‧‧第二壓縮機
23‧‧‧控制單元
231‧‧‧繼電器
24‧‧‧溫度感測器
T1‧‧‧第一溫度
T2‧‧‧第二溫度
T3‧‧‧第三溫度
T4‧‧‧第四溫度
t‧‧‧設定時間

Claims (3)

  1. 一種冷氣壓縮機控制方法，該冷氣包含一第一壓縮機、一第二壓縮機、一與該第一壓縮機及該第二壓縮機資訊連接的控制單元，及一與該控制單元資訊連接，並且是設置於待測量之環境中的溫度感測器，該溫度感測器能感測室溫而產生一室溫資訊，該冷氣壓縮機控制方法是寫入該控制單元中，並包含：第一設定步驟：設定該第一壓縮機在室溫低於一第一溫度時關閉，並在室溫高於一第二溫度時開啟，室溫在該第一溫度與該第二溫度之間時則維持原來的啟閉狀態；第二設定步驟：設定該第二壓縮機在室溫低於一第三溫度時關閉，並在室溫高於一第四溫度時開啟，室溫在該第三溫度與該第四溫度之間時則維持原來的啟閉狀態；及一時間設定步驟，設定該室溫資訊維持在特定溫度一段設定時間後，將該室溫資訊傳遞至該控制單元；其中，該第一溫度低於該第三溫度，該第三溫度低於該第二溫度，該第二溫度低於該第四溫度。
  2. 如請求項1所述的冷氣壓縮機控制方法，其中，該控制單元與該溫度感測器是藉由紫蜂(ZigBee)無線網路協定來達成資訊連接。
  3. 如請求項1所述的冷氣壓縮機控制方法，其中，該控制單元包括一用以控制該第一壓縮機及該第二壓縮機之啟閉狀態的繼電器。
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