專利名稱：中央空調(diào)各室負(fù)載計算方法以及電磁膨脹閥控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種中央空調(diào)的控制方法，更確切地說是涉及一種考慮各室的外部條件，對空調(diào)初始驅(qū)動室的基本負(fù)載進行補正，計算與實際環(huán)境相符的各室負(fù)載，并根據(jù)計算結(jié)果控制電磁膨脹閥，按各室內(nèi)機自身負(fù)載的比例，向各室內(nèi)機分配冷媒的中央空調(diào)各室負(fù)載計算方法以及電磁膨脹閥控制方法方面的發(fā)明。
背景技術(shù)：
空調(diào)是設(shè)置在房間、居室、辦公室、營業(yè)店鋪等空間內(nèi)，對空氣的溫度、濕度、潔凈度以及氣流進行調(diào)整，提供適宜的室內(nèi)環(huán)境的裝置，大體上可分為一體型空調(diào)和分體型空調(diào)。
上述一體型空調(diào)和分體型空調(diào)，具有相同的功能。通常，一體型空調(diào)設(shè)置在打穿的墻體或窗戶上。分體型空調(diào)具有室內(nèi)機和室外機。室內(nèi)機設(shè)置在室內(nèi)，進行制冷、制熱作業(yè)。室外機設(shè)置在室外，進行散熱、壓縮等作業(yè)。上述室內(nèi)機和室外機由冷媒管連接。
通常，對應(yīng)于一個室外機，設(shè)置一個室內(nèi)機。如果需要在多間室內(nèi)空間設(shè)置空調(diào)，則需要設(shè)置數(shù)個室外機，不僅對外觀產(chǎn)生不好的影響，而且提高成本，還需要設(shè)置多臺室外機的空間，降低空間使用效率。
因此，目前對中央空調(diào)的研究開發(fā)非常活躍。所謂中央空調(diào)指的是，在一個室外機上連接多個室內(nèi)機的一種分體型空調(diào)。
圖1是普通中央空調(diào)冷媒回路構(gòu)成圖。
上述中央空調(diào)具有室內(nèi)單元10和室外單元1。室內(nèi)單元10位于室內(nèi)，具有數(shù)個室內(nèi)熱交換器11a，11b，11c，進行制冷、制熱作業(yè)。室外單元1設(shè)置在室外。
上述室外單元1具有變速壓縮機2、定速壓縮機3、室外熱交換器5、冷卻扇6。變速壓縮機2和定速壓縮機3對冷媒進行壓縮。室外熱交換器5讓壓縮的冷媒進行散熱。冷卻扇6設(shè)置在上述室外熱交換器5的一側(cè)，讓冷媒加快散熱。
進行制冷運行時，以冷媒的流動方向為準(zhǔn)，上述室外熱交換器5的下流側(cè)設(shè)有主電磁膨脹閥12。上述主電磁膨脹閥12的下流側(cè)，設(shè)有輔助電磁膨脹閥13a，13b，13c，上述輔助電磁膨脹閥13a，13b，13c讓冷媒在流入相應(yīng)室內(nèi)熱交換器11a，11b，11c之前，進行進一步膨脹、減壓。上述室內(nèi)熱交換器11a，11b，11c的各出口，設(shè)有第1溫度傳感器15a，15b，15c，對上述室內(nèi)熱交換器11a，11b，11c排出的冷媒溫度進行感知。
上述定速壓縮機3和變速壓縮機2具有可以應(yīng)對室內(nèi)單元1最大制冷、制熱負(fù)載50％的壓縮功率，各排出側(cè)在冷媒流入室外熱交換器5之前相互匯流在一起，其匯流中，設(shè)有從各壓縮機2、3壓縮后排出的冷媒溫度進行感知的第2溫度傳感器4。
下面，對上述中央空調(diào)的制冷過程進行說明。
在壓縮機2、3中被壓縮成高溫高壓態(tài)的氣體冷媒在四向閥(圖略)的作用下，流入上述室外熱交換起5。上述冷媒在流過上述室外熱交換器5的過程中，被冷凝成高溫高壓的液態(tài)冷媒。從上述室外熱交換器5流出的高溫高壓液態(tài)冷媒流入主電磁膨脹閥12后，流過輔助電磁膨脹閥13a，13b，13c，變成低溫低壓的狀態(tài)，流入室內(nèi)熱交換器11a，11b，11c。流入的冷媒通過蒸發(fā)，變成氣態(tài)冷媒，被四向閥導(dǎo)流到壓縮機2、3的吸入側(cè)。
這時，流過上述室內(nèi)熱交換器11a，11b，11c的冷媒從室內(nèi)空氣吸收熱量，發(fā)生蒸發(fā)。隨著反復(fù)進行制冷循環(huán)，調(diào)溫空間的溫度會下降。
上述中央空調(diào)中，各室內(nèi)熱交換器11a，11b，11c構(gòu)成一個單獨的冷媒回路。即，第1室內(nèi)熱交換器11a與壓縮機2、3室外熱交換器5以及第1輔助電磁膨脹閥13c一起構(gòu)成第1冷媒回路。第2室內(nèi)熱交換器11b與壓縮機2、3室外熱交換器5以及第2輔助電磁膨脹閥13b一起構(gòu)成第2冷媒回路。第3室內(nèi)熱交換器11c與壓縮機2、3室外熱交換器5以及第3輔助電磁膨脹閥13a一起構(gòu)成第3冷媒回路。為了讓空調(diào)運行時形成最佳冷媒回路，需要對上述壓縮機2、3排出的冷媒進行適當(dāng)?shù)姆峙?，讓適當(dāng)?shù)睦涿搅魅敫魇覂?nèi)熱交換器11a，11b，11c。
圖2是傳統(tǒng)中央空調(diào)初始啟動時計算各腔負(fù)載的方法和用于對流入各室內(nèi)機的冷媒量進行調(diào)整的電磁膨脹閥控制方法流程圖。
中央空調(diào)進行工作時，控制部對各室的負(fù)載進行計算后，取總和，算出空調(diào)整體的總負(fù)載量(S10階段)。接下來，與上述總負(fù)載量對應(yīng)，對壓縮機的功率進行控制，排出空調(diào)運行所需的全部冷媒(S20階段)。這時，把分別設(shè)置在各室的室內(nèi)機自身功率設(shè)定為空調(diào)初始啟動時的各室負(fù)載，因此上述總負(fù)載量為，各室負(fù)載的總和，即，上述各室內(nèi)機功率的總和。比如，中央空調(diào)具有3臺室內(nèi)機，而它們的功率分別是7K，9K，10K時，其總負(fù)載量為26K。
上述壓縮機排出的冷媒，以適當(dāng)?shù)姆峙浞绞奖环峙涞礁魇业氖覂?nèi)機。下面對傳統(tǒng)的冷媒分配方式進行說明。首先，控制部判斷各室內(nèi)機的功率后，對各室內(nèi)機的功率相加，算出各室內(nèi)機總功率(S30階段)。接下來，根據(jù)上述總功率，計算各室內(nèi)機的功率比，比如，各室內(nèi)機的功率分別是7K，9K，12K時，上述室內(nèi)機的總功率為28K，而各室內(nèi)機的功率比為，7K的室內(nèi)機是7/28，9K的室內(nèi)機是9/28，12K的室內(nèi)機是12/28(S40階段)。
計算室內(nèi)機的功率比后，對與各室內(nèi)機連接的電磁膨脹閥的開放度，即脈沖(pulse)值進行設(shè)定。電磁膨脹閥的脈沖值被設(shè)定為與上述功率比相應(yīng)的比率，即，與功率比為7/28的7K室內(nèi)機相連的電磁膨脹閥脈沖比也被設(shè)定為7/28，與功率比為9/28的9K室內(nèi)機相連的電磁膨脹閥脈沖比也被設(shè)定為9/28，與功率比為12/28的12K室內(nèi)機相連的電磁膨脹閥脈沖比也被設(shè)定為12/28(S50階段)。
之后，按照上述電磁膨脹閥的脈沖比，對各電磁膨脹閥的脈沖值進行設(shè)定后(S60階段)，壓縮機排出的冷媒，通過按上述脈沖值開放的各電磁膨脹閥，被分配到室內(nèi)機(S70)。上述壓縮機排出與28k功率相應(yīng)的冷媒時，其中的7/28的冷媒流入上述與7k室內(nèi)機相連的電磁膨脹閥，9/28的冷媒流入上述與9k室內(nèi)機相連的電磁膨脹閥，12/28的冷媒流入上述與12k室內(nèi)機相連的電磁膨脹閥。
總之，傳統(tǒng)技術(shù)的中央空調(diào)電磁膨脹閥的控制方法，在初期啟動時，把空調(diào)的總負(fù)載量決定為各室內(nèi)機功率之和，并根據(jù)室內(nèi)機的功率與總功率之比，對與相應(yīng)室內(nèi)機連接的電磁膨脹閥脈沖值進行設(shè)定，由此決定對各室內(nèi)機的冷媒分配量。即，室內(nèi)機的功率大時，判斷為其初期負(fù)載也大，相應(yīng)地設(shè)定與之連接的電磁膨脹閥脈沖值，讓大量的冷媒流入上述室內(nèi)機，而室內(nèi)機的功率小時，判斷為其初期負(fù)載也小，相應(yīng)地設(shè)定與之連接的電磁膨脹閥脈沖值，讓少量的冷媒流入上述室內(nèi)機。
但是，把各室內(nèi)機的功率決定為初始負(fù)載，并根據(jù)與之相應(yīng)的比例，分配冷媒量的傳統(tǒng)方法，存在如下問題。
第一，負(fù)載的決定要素很多，比如室內(nèi)溫度，室外溫度、設(shè)定溫度與室內(nèi)溫度之差等，但只是考慮室內(nèi)機的功率，把它設(shè)定為初始負(fù)載，啟動壓縮機時，室內(nèi)機中流入的冷媒量有可能不是該室內(nèi)機實際需要的冷媒量。即，室內(nèi)機實際需求量大于室內(nèi)機容量時，流入室內(nèi)機的冷媒量會小于實際需求量，而室內(nèi)機實際需求量小于室內(nèi)機容量時，流入室內(nèi)機的冷媒量會大于實際需求量。從而，很難適當(dāng)?shù)乜刂茐嚎s機的壓縮功率，導(dǎo)致浪費電能。
第二，不考慮各室的實際負(fù)載，只根據(jù)室內(nèi)機功率，決定電磁膨脹閥的脈沖值，導(dǎo)致與室內(nèi)機實際需求量不同的冷媒流入室內(nèi)機，有可能出現(xiàn)過度制冷或過載狀態(tài)。
由此可見，上述現(xiàn)有的空調(diào)控制方法仍存在有諸多的缺陷，而丞待加以改進。
有鑒于上述現(xiàn)有的空調(diào)控制方法存在的缺陷，本設(shè)計人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計制造多年，積有豐富的實務(wù)經(jīng)驗及專業(yè)知識，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種改進的中央空調(diào)各室負(fù)載計算方法以及電磁膨脹閥控制方法，能夠改進一般市面上現(xiàn)有常規(guī)的空調(diào)控制方法，使其更具有競爭性。經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計，并經(jīng)反復(fù)試驗及改進后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實用價值的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的主要技術(shù)問題在于，克服現(xiàn)有的空調(diào)控制方法存在的缺陷，而提供一種新的中央空調(diào)各室負(fù)載計算的方法，使其考慮有可能在啟動空調(diào)時對負(fù)載產(chǎn)生影響的各種要素，計算各室負(fù)載。
本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題在于，提供一種新的中央空調(diào)電磁膨脹閥控制的方法，使其根據(jù)各室內(nèi)機的自身負(fù)載比例，決定與電磁膨脹閥的脈沖值，決定其開放程度。
本發(fā)明解決其主要技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的中央空調(diào)各室負(fù)載計算方法，其特征在于包括對各室內(nèi)機的功率進行判斷的階段；以上述室內(nèi)機功率為基本負(fù)載，進行與室內(nèi)溫度有關(guān)的負(fù)載補正、與設(shè)定溫度和室內(nèi)溫度之差有關(guān)的負(fù)載補正、以及與室外溫度有關(guān)的負(fù)載補正，對各室負(fù)載進行計算的階段；相加上述各室負(fù)載，計算總負(fù)載量的階段。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題還可以采用以下技術(shù)措施來進一步實現(xiàn)。
前所述的負(fù)載補正方法，分別設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)室內(nèi)溫度、標(biāo)準(zhǔn)差異、標(biāo)準(zhǔn)室外溫度后，如果室內(nèi)溫度、設(shè)定溫度和室內(nèi)溫度之差、以及室外溫度分別大于標(biāo)準(zhǔn)室內(nèi)溫度、標(biāo)準(zhǔn)差異、標(biāo)準(zhǔn)室外溫度時，則讓補正比率大于“1”，如果室內(nèi)溫度、設(shè)定溫度和室內(nèi)溫度之差、以及室外溫度分別小于標(biāo)準(zhǔn)室內(nèi)溫度、標(biāo)準(zhǔn)差異、標(biāo)準(zhǔn)室外溫度時，則讓補正比率小于“1”，對基本負(fù)載進行補正。
前所述的補正比率大于1時，如果上述室內(nèi)溫度、設(shè)定溫度和室內(nèi)溫度之差、以及室外溫度與標(biāo)準(zhǔn)室內(nèi)溫度、標(biāo)準(zhǔn)差異、標(biāo)準(zhǔn)室外溫度之間的差異越大，則補正比率越大；當(dāng)上述補正比率小于1時，如果上述室內(nèi)溫度、設(shè)定溫度和室內(nèi)溫度之差、以及室外溫度與標(biāo)準(zhǔn)室內(nèi)溫度、標(biāo)準(zhǔn)差異、標(biāo)準(zhǔn)室外溫度之間的差異越大，則補正比率越小。
本發(fā)明的中央空調(diào)電磁膨脹閥控制方法，其特征在于包括對各室內(nèi)機自身負(fù)載進行計算的階段；根據(jù)上述各室內(nèi)機自身負(fù)載比率，對調(diào)節(jié)各室內(nèi)熱交換器冷媒流入量的電磁膨脹閥脈沖比進行設(shè)定的階段。
前所述的室內(nèi)機的自身負(fù)載是室內(nèi)熱交換器面積和通風(fēng)量的乘積。
前所述的對各室內(nèi)機自身負(fù)載進行計算之前，先進行對各室內(nèi)機的功率進行判斷的階段；以上述室內(nèi)機功率為基本負(fù)載。進行與室內(nèi)溫度有關(guān)的負(fù)載補正、與設(shè)定溫度和室內(nèi)溫度之差有關(guān)的負(fù)載補正、以及與室外溫度有關(guān)的負(fù)載補正，對各室負(fù)載進行計算的階段；相加上述各室負(fù)載，計算總負(fù)載量的階段。
在本發(fā)明中，計算空調(diào)的實際負(fù)載后，排出與之相應(yīng)的冷媒量，并把上述冷媒按各室內(nèi)機需要的量，根據(jù)室內(nèi)機實際構(gòu)造等，進行客觀的分配，不僅可以降低耗電量，還可以構(gòu)成最佳的冷媒回路。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明由于采用上述技術(shù)方案，首先，在各室負(fù)載計算方法中，空調(diào)初始啟動時，以室內(nèi)機額定功率為基本負(fù)載，考慮對空調(diào)運行產(chǎn)生影響的外部條件，對基本負(fù)載進行補正，可以得到更加準(zhǔn)確的各室負(fù)載。而各室負(fù)載的總和即是空調(diào)初始啟動時的空調(diào)實際負(fù)載。根據(jù)上述實際負(fù)載調(diào)整壓縮機的壓縮功率時，可以準(zhǔn)確地排出各室所需要的冷媒量，可以防止壓縮機的電能浪費。
接下來，本發(fā)明的中央空調(diào)電磁膨脹閥控制方法中，根據(jù)各室內(nèi)機的自身負(fù)載，即根據(jù)室內(nèi)熱交換器面積和風(fēng)量的乘積，對電磁膨脹閥的脈沖比例進行調(diào)整，決定各室內(nèi)機冷媒分配量。因此可以根據(jù)室內(nèi)機實際構(gòu)造等，對各室內(nèi)機需要的冷媒量，進行割斷的判斷，可以讓各個室內(nèi)機分別形成最佳冷媒回路。
本發(fā)明的各室負(fù)載計算方法和電磁膨脹閥控制方法，對空調(diào)的實際負(fù)載進行計算后，讓壓縮機排出與之相應(yīng)的冷媒量，并參考各室內(nèi)機的實際構(gòu)造等，對各室內(nèi)機的冷媒需求量，進行客觀的判斷，決定分配比例，不僅可以防止電能浪費，還能構(gòu)成最佳冷媒回路。
綜上所述，本發(fā)明在空間型態(tài)上確屬創(chuàng)新，并較現(xiàn)有產(chǎn)品具有增進的多項功效，且方法簡單，適于實用，具有產(chǎn)業(yè)的廣泛利用價值。其在技術(shù)發(fā)展空間有限的領(lǐng)域中，不論在結(jié)構(gòu)上或功能上皆有較大的改進，且在技術(shù)上有較大的進步，并產(chǎn)生了好用及實用的效果，而確實具有增進的功效，從而更加適于實用，誠為一新穎、進步、實用的新設(shè)計。
上述說明僅為本發(fā)明技術(shù)方案特征部份的概述，為使專業(yè)技術(shù)人員能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。
本發(fā)明的具體實施方式
由以下實施例及其附圖詳細(xì)給出。


圖1是普通中央空調(diào)冷媒回路構(gòu)成圖。
圖2是傳統(tǒng)中央空調(diào)初始啟動時計算各腔負(fù)載的方法和用于對流入各室內(nèi)機的冷媒量進行調(diào)整的電磁膨脹閥控制方法流程圖。
圖3是本發(fā)明的中央空調(diào)框圖。
圖4是本發(fā)明中央空調(diào)大體結(jié)構(gòu)框圖。
圖5是本發(fā)明中央空調(diào)冷媒回路框圖。
圖6是本發(fā)明對各室負(fù)載的計算方法以及電磁膨脹閥控制方法框圖。
圖7是本發(fā)明中央空調(diào)對各室負(fù)載進行計算的方法流程圖。
圖8是對壓縮機排出的冷媒適當(dāng)分配給各室內(nèi)機的本發(fā)明中央空調(diào)電磁膨脹閥控制方法流程圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的其具體實施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
******附圖中主要部件符號說明******100、180室外機 102、160第1分配器110第2分配器 104、142第1室內(nèi)機106、144第2室內(nèi)機 108、146第3室內(nèi)機142a第1室內(nèi)熱交換器144a第2室內(nèi)熱交換器
146a第3室內(nèi)熱交換器162第1電磁膨閥164第2電磁膨脹閥 166第3電磁膨脹閥168第1分支管 170第2分支管182變速壓縮機 184定速壓縮機190儲存罐 192四向閥194室外熱交換器200第1室內(nèi)機溫度傳感器202第2室內(nèi)機溫度傳感器 204第3室內(nèi)機溫度傳感器206室外溫度傳感器 P1主配管P3，P3，P4，P5，P6，P7第1，2，3，4，5，6配管請參閱圖3、圖4所示，本發(fā)明的空調(diào)利用2個分配器對6個室進行控制的中央空調(diào)。本發(fā)明的中央空調(diào)具有室外機100、與室外機100連接的第1和第2分配器102、110、設(shè)置在每個室內(nèi)的第1到第6室內(nèi)機104，106，108，112，114，116。上述室外機100和第1、第2分配器102、110由主配管P1連接。上述第1分配器102和第1到3室內(nèi)機104，106，108由第1、2、3配管P2，P3，P4連接，而上述上述第2分配器110和第4到6室內(nèi)機112，114，116由第4、5、6配管P5，P6，P7連接。
這里，上述個配管(P1到P7)分別由流入管和流出管隔離設(shè)置的結(jié)構(gòu)形成。冷媒通過上述流入管從室外機側(cè)流動到室內(nèi)機側(cè)，通過上述流出管從室內(nèi)機側(cè)流動到室外機側(cè)。
上述熱交換器100內(nèi)部，設(shè)有變速壓縮機、定速壓縮機、儲存罐、四向閥、室外熱交換器、室外扇、以及控制上述個部件的室外控制器120。上述分配器102、110上，設(shè)有分配控制器122、130，用于控制對冷媒進行減壓膨脹的電磁膨脹閥。上述室內(nèi)機(104到116)上，設(shè)置有室內(nèi)熱交換器、室內(nèi)扇等、以及控制上述個部件的室內(nèi)控制器(124到136)。
使用者通過按動鍵，輸入空調(diào)工作命令后(制冷)，一個或多個所選室內(nèi)機(104到116)的室內(nèi)控制器124到136，收集設(shè)定溫度、當(dāng)前室內(nèi)溫度、設(shè)定風(fēng)量、各室內(nèi)機的功率等數(shù)據(jù)，傳向室外控制器120。上述室外控制器120再對室外溫度等其他數(shù)據(jù)進行進一步檢測，算出所選室內(nèi)機運行所需的總負(fù)載后，把上述數(shù)據(jù)傳向分配控制器122、130的同時以上述數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，對壓縮初進行驅(qū)動。
壓縮機工作時排出的冷媒，流過室外熱交換器后，通過主配管P1的流入管，流入上述第1、第2分配器102、110。流入上述第1、第2分配器102、110的冷媒，流過與各室內(nèi)熱交換器連接的電磁膨脹閥時被減壓膨脹后，順著上述第1到第6配管(P2到P7)的流入管，流向各室內(nèi)機(104到116)。
流入上述各室內(nèi)機(104到116)的冷媒流過室內(nèi)熱交換器時，進行熱交換后，順著上述第1到第6配管(P2到P7)的流出管流動，在上述第1到第2分配器102、110中匯流后，通過主配管P1的流出管流入室外機100。
本發(fā)明的中央空調(diào)，通過分配器連接一個室外機和多個室內(nèi)機。傳統(tǒng)技術(shù)中，如果要通過一個室外機控制6個室內(nèi)機時，需要設(shè)置6個流入管和六個流出管，即總12個配管。因此，不僅外觀上不美觀，而且其配管設(shè)置費用也很高。
本發(fā)明通過采用分配器，從室外機到分配器為止設(shè)置單一配管，從上述分配器到室外機為止，設(shè)置各個配管，不僅可以改善外觀，而且還能解決由配管數(shù)量引發(fā)的費用問題。
圖5是本發(fā)明中央空調(diào)冷媒回路框圖。作為利用兩個分配器控制6室的中央空調(diào)，該附圖中只畫出室外機100、第1分配器102、第1到第3室內(nèi)機(104到108)。
室內(nèi)140的各室中，分別設(shè)有第1、2、3室內(nèi)機。第1、2、3室內(nèi)機分別具有第1、2、3室內(nèi)熱交換器142a、144a、146a和第1、2、3室內(nèi)扇142b、144b、146b。
室外機180具有變速壓縮機182和定速壓縮機184。變速壓縮機182和定速壓縮機184把冷媒壓縮成高溫高壓狀態(tài)后排出。上述各壓縮機的排出部上，分別設(shè)有第1供油器186和第2供油器188。上述變速壓縮機182和定速壓縮機184排出的冷媒分別流過上述第1供油器186和第2供油器188后匯流，流入四向閥192。
上述四向閥192是空調(diào)轉(zhuǎn)換運行方式時，讓冷媒的流動路徑起相應(yīng)變化的裝置?？照{(diào)進行制冷作業(yè)時，冷媒按實線箭頭方向流入、流出，而進行制熱作業(yè)時，冷媒按虛線箭頭方向流入、流出。上述各壓縮機182、184排出的冷媒，在上述四向閥192的導(dǎo)流作用下，空調(diào)進行制冷時流進室外熱交換器194，而空調(diào)進行制熱時流進第1分配器160。
上述第1分配器160的內(nèi)部，具有第1分支管168和第2分支管170。
上述第1分支管168把通過主配管的流入管198a流入的冷媒，分配到各室內(nèi)機中，而上述第2分支管170讓從各室內(nèi)機排出的冷媒匯流到一處(制熱時，與此相反)。
主配管P1的流入管198a在上述第1分支管168中被分之成第1配管P2的流入管163、第2配管P3的流入管165、第3配管P4的流入管167。而主配管P1的流出管198b在上述第2分支管170中被分之成第1配管P2的流出管143、第2配管P3的流出管145、第3配管P4的流出管147。
上述第1、2、3配管的流入管163、165、167上，分別設(shè)有第1、2、3電磁膨脹閥162、164、166。上述各電磁膨脹閥，把流入各室內(nèi)機的冷媒減壓膨脹成低溫低壓的冷媒。被上述第1到第3電磁膨脹閥(162到166)減壓膨脹的冷媒，通過上述第1到第3配管的流入管(163到167)流入第1到第3室內(nèi)熱交換器(142a到146a)。流過上述第1到第3室內(nèi)熱交換器(142a到146a)時進行熱交換后，冷媒通過上述第1到第3配管的流出管(143到147)，流入述第2分支管170。
上述第2分支管170與四向閥192連接。流出上述第2分支管170的冷媒在上述四向閥192的導(dǎo)流作用下(實線箭頭)，流入儲存罐190。上述儲存罐190與變速壓縮機182和定速壓縮機184的流入口連接。在上述儲存罐190的作用下，流過上述第1、2、3熱交換器142a，144a，146a時沒有被蒸發(fā)的液態(tài)冷媒，不會流進上述各壓縮機182，184。
圖5中，符號200、202、204分別是第1、2、3室內(nèi)機溫度傳感器，用于檢測各室的室內(nèi)溫度，而206是室外機溫度傳感器，用于測定室外溫度。
本發(fā)明的中央空調(diào)，以自由連接(free joint)方式運行。所謂自由連接方式為，把壓縮機的排出部結(jié)合成一個排出部，讓各壓縮機排出的冷媒流入某一需要冷媒的冷媒回路的一種方式，而不是讓某一壓縮機的冷媒只流進某些冷媒回路的方式。
從而，可以按需要的負(fù)載，調(diào)節(jié)壓縮機的頻率以及運行方法，可以以節(jié)電模式運行，而且還可以用兩個小型壓縮機替代一個大型壓縮機，降低壓縮機的成本。
圖3到圖5中的中央空調(diào)采用了兩個分配器，對6各室內(nèi)機進行控制。但本發(fā)明的技術(shù)思想不受上述分配器的個數(shù)、室內(nèi)機的個數(shù)、以及室內(nèi)機的種類(比如、吊頂式、相筐式等)的限制，圖6是本發(fā)明對各室負(fù)載的計算方法以及電磁膨脹閥控制方法框圖。
使用者鍵入空調(diào)運行命令后，設(shè)定需要的溫度和風(fēng)量后，各室內(nèi)機把設(shè)定的風(fēng)量210、室內(nèi)熱交換器面積212、室內(nèi)溫度214、設(shè)定溫度218等數(shù)據(jù)傳向控制器220，室外機把室外溫度216數(shù)據(jù)傳向上述控制器220。
接下來，上述控制器220對空調(diào)初始啟動式的各室負(fù)載進行計算。具體地說，上述控制器220把室內(nèi)機的額定功率設(shè)定為初始啟動時的基本負(fù)載后，根據(jù)室內(nèi)溫度、設(shè)定溫度和室內(nèi)溫度之差、以及室外溫度，補正上述基本負(fù)載，算出各室實際負(fù)載?？照{(diào)的總負(fù)載量222是上述各室實際負(fù)載之總和。
這里，上述控制器220讓壓縮機以對應(yīng)于總負(fù)載量222的功率運行，并根據(jù)上述數(shù)據(jù)計算脈沖比224。上述脈沖比224是把各室內(nèi)機風(fēng)量210和室內(nèi)熱交換器面積212相乘后得到的室內(nèi)機自身負(fù)載的比率所決定。
下面，參照附圖7、8，對本發(fā)明的各室負(fù)載計算方法以及電磁閥控制方法進行詳細(xì)說明。
圖7為本發(fā)明中央空調(diào)對各室負(fù)載進行計算的方法流程圖。
使用者啟動空調(diào)后，控制器220對選擇的各室室內(nèi)機的功率進行判斷(S100階段)。以圖5進行說明時，使用者如果選擇第1、2、3室內(nèi)機142、144、146，輸入工作令時，控制器分別對上述第1、2、3室內(nèi)機功率進行判斷。下面以上述第1、2、3室內(nèi)機的功率相同(比如全部為10K)的情況為例，進行說明。
傳統(tǒng)技術(shù)中，判斷上述各室內(nèi)機的功率后，以相加各功率的方式算出空調(diào)初始啟動時的總負(fù)載量(傳統(tǒng)技術(shù)時，30K)。但本發(fā)明中，以各室內(nèi)機溫度傳感器200、202、204檢測的室內(nèi)溫度為基準(zhǔn)，對室內(nèi)機的功率進行第1次補正，算出第1補正負(fù)載(S110階段)。
空調(diào)初始啟動時的負(fù)載為，以最快的時間，把調(diào)溫空間的溫度調(diào)整到使用者設(shè)定的溫度時，所需的空調(diào)負(fù)載?？照{(diào)開始運行后，迅速把調(diào)溫空間的溫度調(diào)節(jié)到設(shè)定溫度，就能快速地滿足使用者的需求。
傳統(tǒng)技術(shù)中，把室內(nèi)機的額定功率設(shè)定為上述初始啟動時的負(fù)載，開始空調(diào)的運行。但即使是具有相同功率的室內(nèi)機，隨著室內(nèi)初始溫度的不同、設(shè)定溫度和室內(nèi)溫度之差不同、以及室外溫度不同，其達到設(shè)定溫度的時間也各自不同。
因此，本發(fā)明中，計算空調(diào)初始啟動時的負(fù)載時，對上述外部環(huán)境，即室內(nèi)溫度、設(shè)定溫度和室內(nèi)溫度之差、以及室外溫度等對負(fù)載的影響，加以考慮，即使是額定功率相同，也可以讓它們根據(jù)環(huán)境的不同具有不同的初始啟動負(fù)載。
比如制冷時，假設(shè)上述第1室內(nèi)機所處空間的室內(nèi)溫度為23℃，而上述第2、第3室內(nèi)機所處空間的室內(nèi)溫度分別為27℃、30℃。傳統(tǒng)技術(shù)中，把上述三個室內(nèi)機的負(fù)載全部判斷為相同的負(fù)載，即，以10K的功率進行計算后，開始空調(diào)的初始啟動。這時，調(diào)溫空間的溫度為23C的第1室內(nèi)機比調(diào)溫空間的溫度為27C的第2室內(nèi)機，更快地把溫度調(diào)節(jié)成設(shè)定溫度。而第2室內(nèi)機比第3室內(nèi)機更快地把溫度調(diào)節(jié)成設(shè)定溫度。這表明，初始室內(nèi)溫度越高，空調(diào)初始啟動時的負(fù)載越大。
本發(fā)明中，把一定的室內(nèi)溫度，比如20℃設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)室內(nèi)溫度后，如果室內(nèi)溫度為20℃，則以“1”的第1補正比率對上述基本負(fù)載進行補正(即，基本負(fù)載＝第1補正負(fù)載)。如果室內(nèi)溫度高于20℃，則以大于“1”的第1補正負(fù)載對上述基本負(fù)載進行補正(即，基本負(fù)載＜第1補正負(fù)載)。如果室內(nèi)溫度低于20℃，則以小于“1”的第1補正負(fù)載對上述基本負(fù)載進行補正(即，基本負(fù)載＞第1補正負(fù)載)。
從而，空調(diào)初始啟動時，調(diào)溫空間的溫度越高，其第1補正比率越大，對基本負(fù)載進行第1次補正后的第1補正負(fù)載越大。相反。調(diào)溫空間的溫度越小，其第1補正比率越小，對基本負(fù)載進行第1次補正后的第1補正負(fù)載越小。
得到第1補正負(fù)載后，根據(jù)設(shè)定溫度和調(diào)溫空間的室內(nèi)溫度之差，對之進行第2次補正，計算第2補正負(fù)載(S120)。
設(shè)定溫度和室內(nèi)溫度之差也是對空調(diào)初始啟動時的負(fù)載影響比較大的因素。本發(fā)明中，把差值3℃設(shè)定成標(biāo)準(zhǔn)差異。如果差異為3℃，則以“1”的第2補正比率對上述第1補正負(fù)載進行補正(即，第1補正負(fù)載＝第2補正負(fù)載)。如果差異大于3℃，則以大于“1”的第2補正比率對上述第1補正負(fù)載進行補正(即，第1補正負(fù)載＜第2補正負(fù)載)。如果差異小于3℃，則以小于“1”的第2補正比率對上述第1補正負(fù)載進行補正(即，第1補正負(fù)載＞第2補正負(fù)載)。
即，空調(diào)初始啟動時，設(shè)定溫度和室內(nèi)溫度之差越大，其第2補正比率越大，對基本負(fù)載進行第2次補正后的第2補正負(fù)載越大。相反。設(shè)定溫度和室內(nèi)溫度之差越小，其第2補正比率越小，對基本負(fù)載進行第2次補正后的第2補正負(fù)載越小于第1補正負(fù)載。
得到上述第2補正負(fù)載后，根據(jù)室外溫度，對第2補正負(fù)載進行第3次補正，計算第3補正負(fù)載(S130)。
空調(diào)進行制冷時，室內(nèi)熱交換器進行熱交換作業(yè)，把調(diào)溫空間的溫度降低到設(shè)定溫度。如果室外溫度比較高，則因室外空氣對室內(nèi)的輻射熱，使空調(diào)對室內(nèi)的調(diào)溫作用不太明顯。相反，室外溫度低于室內(nèi)溫度時，室內(nèi)空氣會向室外散熱，從而可以更快地降低到設(shè)定溫度。前一個情況下，要考慮室外溫度提高室內(nèi)空間負(fù)載的現(xiàn)象，適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)空調(diào)的運行，而后一個情況下，要考慮室外溫度降低室內(nèi)空間負(fù)載的現(xiàn)象，適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)空調(diào)的運行。
本發(fā)明中，根據(jù)上述原理，進行如下對負(fù)載的第3次補正。本發(fā)明中，把一定的室外溫度，比如36℃設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)室內(nèi)溫度后，如果室外溫度為36℃，則以“1”的第3補正比率對上述第2補正負(fù)載進行補正(即，第2補正負(fù)載＝各室負(fù)載)。如果室外溫度高于36℃，則以大于“1”的第3補正負(fù)載對上述第2補正負(fù)載進行補正(即，第2補正負(fù)載＜各室負(fù)載)。如果室外溫度低于36℃，則以小于“1”的第3補正負(fù)載對上述第2補正負(fù)載進行補正(即，第2補正負(fù)載＞各室負(fù)載)。
空調(diào)初始啟動時，室外的溫度越高，其第3補正比率越大，對基本負(fù)載進行第3次補正后的各室負(fù)載越大。相反。室外的溫度越小，其第3補正比率越小，對基本負(fù)載進行第3次補正后的室外負(fù)載越小于第2補正負(fù)載。
接下來，取上述各室負(fù)載的總和后，算出總負(fù)載量(S140)，控制器調(diào)節(jié)壓縮機，讓壓縮機以與上述總負(fù)載量相應(yīng)的壓縮功率運行。
本發(fā)明的各室負(fù)載的計算方法，考慮對空調(diào)的運行產(chǎn)生影響的外部條件，對空調(diào)初始啟動時的各室負(fù)載進行補正，可以得到更加準(zhǔn)確的各室負(fù)載。
而，對上述各室負(fù)載進行總和后得出的總負(fù)載量是空調(diào)初始啟動時的空調(diào)實際負(fù)載。因此，根據(jù)它調(diào)節(jié)壓縮機時，可以讓排出的冷媒量更加準(zhǔn)確，防止電能的浪費。
圖7中，對基本負(fù)載進行補正時，只考慮室內(nèi)溫度、設(shè)定溫度與室內(nèi)溫度之差、以及室外溫度。但本發(fā)明的基本技術(shù)思想不受上述內(nèi)容的限制。還可以考慮其他對空調(diào)運行產(chǎn)生影響的要素，對上述負(fù)載進行補正，算出各室實際負(fù)載。
另外，圖7中以室內(nèi)溫度的補正-＞設(shè)定溫度和室內(nèi)溫度之差的補正-＞室外溫度的補正的順序進行上述負(fù)載補正作業(yè)。但，上述補正順序可以按系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)，發(fā)生變化。即，改變補正順序根據(jù)所有補正比率一次性地對負(fù)載進補正，也可以得到相同的發(fā)明效果。
另外，上述說明中，以制冷作業(yè)為例進行了說明。但進行制熱時，同樣可以通過原理相同的補正作業(yè)算出各室負(fù)載。
圖8是對壓縮機排出的冷媒適當(dāng)?shù)胤峙浣o各室內(nèi)機的本發(fā)明中央空調(diào)電磁膨脹閥控制方法流程圖。
通過圖7的各階段，算出總負(fù)載量后，對壓縮機進行控制，讓它以與之相應(yīng)的功率運行，排出冷媒。排出的冷媒分配到各室內(nèi)機(比如，圖5的第1、第2、第3室內(nèi)機142、144、146)，進行流動。
流入上述第1、第2、第3室內(nèi)機142、144、146的冷媒，其流入量分別被第1、第2、第3電磁膨脹閥162、164、166調(diào)節(jié)。而上述第1、第2、第3電磁膨脹閥162、164、166的開放度被脈沖值決定。這時，把冷媒分配到各室的分配比例是構(gòu)成最適當(dāng)?shù)睦涿窖h(huán)的最重要的要素。
傳統(tǒng)技術(shù)中，按各室內(nèi)機的功率比例，決定冷媒的分配比例，向小功率室內(nèi)機供應(yīng)相對少的冷媒，而向大功率室內(nèi)機供應(yīng)相對多的冷媒。但這種分配方法中，不考慮各室內(nèi)機實際負(fù)載量的情況下分配冷媒，導(dǎo)致向某些室內(nèi)機輸送過量冷媒，向另一些室內(nèi)機供應(yīng)過少的冷媒，引發(fā)過分制冷或過載的問題。
本發(fā)明中，與各室內(nèi)機的額定功率無關(guān)，根據(jù)各室內(nèi)機的自身負(fù)載，對冷媒分配比例進行決定。所謂室內(nèi)機自身負(fù)載指的是，比如與室內(nèi)溫度、設(shè)定溫度、室外溫度等外部條件無關(guān)的，與室內(nèi)機自身構(gòu)造等有關(guān)的負(fù)載，是室內(nèi)熱交換器面積設(shè)使用者設(shè)定的風(fēng)量之乘積。
即使各室內(nèi)機的功率相同，其內(nèi)部設(shè)置的室內(nèi)熱交換器面積或使用者選擇的風(fēng)量不同時，負(fù)載也會有所不同，比如采用功率為10K的各室內(nèi)機時室內(nèi)熱交換器的面積相對大的室內(nèi)機，其自身負(fù)載比室內(nèi)熱交換器面積較小的室內(nèi)機大。而使用者選擇的風(fēng)量相對“強”的室內(nèi)機比相對“弱”的室內(nèi)機具有更大的自身負(fù)載。
空調(diào)開始運行后，上述控制器對各室的負(fù)載取總和，算出總負(fù)載量后，對應(yīng)于上述總負(fù)載量調(diào)節(jié)壓縮機182、184的壓縮功率的同時，計算第1、第2、第3室內(nèi)機142、144、146的自身負(fù)載(S200階段)。上述第1、第2、第3室內(nèi)機的室內(nèi)機功率分別為7K，9K，12K時，上述第1室內(nèi)機的自身負(fù)載為第1室內(nèi)熱交換器142a的面積A乘以風(fēng)量B的乘積，即A*B，而上述第2室內(nèi)機的自身負(fù)載為，第2室內(nèi)熱交換器144a的面和C乘以風(fēng)量D的乘積，即C*D。上述第3室內(nèi)機的自身負(fù)載為，第3室內(nèi)熱交換器146a的面積E乘以風(fēng)量F的乘積，即E*F。
之后，對各室內(nèi)機的自身負(fù)載全部相加后，計算總室內(nèi)機負(fù)載。然后算出各室內(nèi)機自身負(fù)載對總體室內(nèi)機負(fù)載的比例。比如第1室內(nèi)機的自身負(fù)載(A*B)為“8”，第2室內(nèi)機的自身負(fù)載(C*D)為“9”，第3室內(nèi)機的自身負(fù)載(E*F)為“10”時，上述總體室內(nèi)機負(fù)載為27，而第1、第2、第3室內(nèi)機的負(fù)載比分別是，用8、9、10除以上述27的結(jié)果(S210階段)。
接下來，根據(jù)上述室內(nèi)機自身負(fù)載的比率，決定與之連接的電磁膨脹閥的脈沖比例，確定電磁膨脹閥的開放程度。上述電磁膨脹閥的脈沖值與電磁膨脹閥的脈沖比例相關(guān)，該脈沖比例被上述各室內(nèi)機的自身負(fù)載的比例決定。即，如果室內(nèi)機自身負(fù)載的比例大，則與之連接的電磁膨脹閥脈沖比例也大，讓其開放度也大。如果室內(nèi)機自身負(fù)載的比例小，則與之連接的電磁膨脹閥脈沖比例也小，讓其開放度也小(S220階段)。
前述的例題中，室內(nèi)機自身負(fù)載的比例是8/27的第1室內(nèi)機，與之連接的第1電磁膨脹閥脈沖比為與8/27相應(yīng)大小的比例。而第2、第3室內(nèi)機，與之連接的第2、第3電磁膨脹閥脈沖比分別為與9/27、10/27相應(yīng)大小的比例。
以上述脈沖比例為基礎(chǔ)，決定各膨脹閥的脈沖值(S230階段)，并根據(jù)脈沖值，對電磁膨脹閥的開放度進行控制，最終調(diào)整流過各電磁膨脹閥的冷媒量。
即使各室內(nèi)機的功率相同，設(shè)置在其內(nèi)部的熱交換器面積有可能不同，因此向熱交換器面積越大的室內(nèi)機，提供更多的冷媒，同時給風(fēng)量越大的熱交換器提供更多的冷媒。本發(fā)明根據(jù)上述內(nèi)容對各室內(nèi)機的冷媒分配比例進行決定，以相乘室內(nèi)熱交換面積和風(fēng)量的方式得出室內(nèi)機自身負(fù)載，并以室內(nèi)機自身負(fù)載為基準(zhǔn)，對冷媒分配比例，即電磁膨脹閥的脈沖比進行決定。從而，可以對室內(nèi)機實際需要的冷媒量，參照室內(nèi)機構(gòu)造等，進行客觀的判斷，可以構(gòu)成各室內(nèi)機最佳的冷媒回路。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種中央空調(diào)各室負(fù)載的計算方法，其特征在于包括對各室內(nèi)機的功率進行判斷的階段；以上述室內(nèi)機功率為基本負(fù)載，進行與室內(nèi)溫度有關(guān)的負(fù)載補正、與設(shè)定溫度和室內(nèi)溫度之差有關(guān)的負(fù)載補正、以及與室外溫度有關(guān)的負(fù)載補正，對各室負(fù)載進行計算的階段；相加上述各室負(fù)載，計算總負(fù)載量的階段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中央空調(diào)各室負(fù)載計算方法，其特征在于其中所述的負(fù)載補正方法，分別設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)室內(nèi)溫度、標(biāo)準(zhǔn)差異、標(biāo)準(zhǔn)室外溫度后，如果室內(nèi)溫度、設(shè)定溫度和室內(nèi)溫度之差、以及室外溫度分別大于標(biāo)準(zhǔn)室內(nèi)溫度、標(biāo)準(zhǔn)差異、標(biāo)準(zhǔn)室外溫度時，則讓補正比率大于“1”，如果室內(nèi)溫度、設(shè)定溫度和室內(nèi)溫度之差、以及室外溫度分別小于標(biāo)準(zhǔn)室內(nèi)溫度、標(biāo)準(zhǔn)差異、標(biāo)準(zhǔn)室外溫度時，則讓補正比率小于“1”，對基本負(fù)載進行補正。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中央空調(diào)各室負(fù)載計算方法，其特征在于其中所述的補正比率大于1時，如果上述室內(nèi)溫度、設(shè)定溫度和室內(nèi)溫度之差、以及室外溫度與標(biāo)準(zhǔn)室內(nèi)溫度、標(biāo)準(zhǔn)差異、標(biāo)準(zhǔn)室外溫度之間的差異越大，則補正比率越大；當(dāng)上述補正比率小于1時，如果上述室內(nèi)溫度、設(shè)定溫度和室內(nèi)溫度之差、以及室外溫度與標(biāo)準(zhǔn)室內(nèi)溫度、標(biāo)準(zhǔn)差異、標(biāo)準(zhǔn)室外溫度之間的差異越大，則補正比率越小。
4.一種中央空調(diào)電磁膨脹閥控制方法，其特征在于包括對各室內(nèi)機自身負(fù)載進行計算的階段；根據(jù)上述各室內(nèi)機自身負(fù)載比率，對調(diào)節(jié)各室內(nèi)熱交換器冷媒流入量的電磁膨脹閥脈沖比進行設(shè)定的階段。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的中央空調(diào)電磁膨脹閥控制方法，其特征在于其中所述的室內(nèi)機的自身負(fù)載是室內(nèi)熱交換器面積和通風(fēng)量的乘積。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的中央空調(diào)電磁膨脹閥控制方法，其特征在于其中所述的對各室內(nèi)機自身負(fù)載進行計算之前，先進行對各室內(nèi)機的功率進行判斷的階段；以上述室內(nèi)機功率為基本負(fù)載，進行與室內(nèi)溫度有關(guān)的負(fù)載補正、與設(shè)定溫度和室內(nèi)溫度之差有關(guān)的負(fù)載補正、以及與室外溫度有關(guān)的負(fù)載補正，對各室負(fù)載進行計算的階段；相加上述各室負(fù)載，計算總負(fù)載量的階段。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種中央空調(diào)的控制方法，更確切地說是涉及一種考慮各室的外部條件，對空調(diào)初始驅(qū)動室的基本負(fù)載進行補正，計算與實際環(huán)境相符的各室負(fù)載，并根據(jù)計算結(jié)果控制電磁膨脹閥，按各室內(nèi)機自身負(fù)載的比例，向各室內(nèi)機分配冷媒的中央空調(diào)各室負(fù)載計算方法以及電磁膨脹閥控制方法方面的發(fā)明。本發(fā)明的中央空調(diào)各室負(fù)載計算方法，其特征在于包括對各室內(nèi)機的功率進行判斷的階段；以上述室內(nèi)機功率為基本負(fù)載，進行與室內(nèi)溫度有關(guān)的負(fù)載補正、與設(shè)定溫度和室內(nèi)溫度之差有關(guān)的負(fù)載補正、以及與室外溫度有關(guān)的負(fù)載補正，對各室負(fù)載進行計算的階段；相加上述各室負(fù)載，計算總負(fù)載量的階段。
文檔編號F24F11/00GK1782569SQ20041009376
公開日2006年6月7日 申請日期2004年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月30日
發(fā)明者金光滿 申請人:樂金電子(天津)電器有限公司