專利名稱：變頻空氣調(diào)節(jié)器及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變頻空氣調(diào)節(jié)器及其控制方法，尤其，是有關(guān)在制冷過負荷狀態(tài)下提高制冷效率的同時為了防止控制部的半導體超過限制溫度而階段性調(diào)整運轉(zhuǎn)頻率的變頻空氣調(diào)節(jié)器及其控制方法。
背景技術(shù)：
一般來說，空氣調(diào)節(jié)器主要用作制冷機器，通過壓縮、蒸發(fā)以及冷凝一定量的冷媒，把冷媒的蒸發(fā)時與周圍空氣進行熱交換而產(chǎn)生的冷空氣用風扇向室內(nèi)排出。
但是，最近普及具有制熱功能的制冷/制熱兼用空氣調(diào)節(jié)器。上述空氣調(diào)節(jié)器向反方向進行冷媒的壓縮、蒸發(fā)以及冷凝循環(huán)，而且隨著冷媒的冷凝，把冷媒與周圍空氣進行熱交換而產(chǎn)生的熱空氣用風扇向室內(nèi)排出。上述空氣調(diào)節(jié)器是一年四季用于家庭的室內(nèi)溫度調(diào)整的機器。
下面結(jié)合附圖1簡單說明這樣的空氣調(diào)節(jié)器的構(gòu)成以及制冷時冷媒的流動。
空氣調(diào)節(jié)器區(qū)分為室外機6和室內(nèi)機7，室外機6包括有把冷媒壓縮為高溫高壓的壓縮機1；轉(zhuǎn)換制冷/制熱運轉(zhuǎn)的四方閥2；把壓縮的冷媒跟室外空氣熱交換冷凝為中溫高壓的液體冷媒的室外熱交換器4；膨脹通過上述室外熱交換器的冷媒，把上述冷媒減壓為低溫低壓狀態(tài)的膨脹閥3；向室外排出上述室外熱交換器放出的熱量的室外風扇(5)構(gòu)成。
通過冷媒導管跟上述室外機6連接的室內(nèi)機7，包括有使通過膨脹閥的冷媒跟室內(nèi)空氣進行熱交換的室內(nèi)熱交換器8和向室內(nèi)排出室內(nèi)熱交換器放出的冷氣的室內(nèi)風扇9構(gòu)成。
這樣的空氣調(diào)節(jié)器周期性起動為壓縮冷媒的壓縮機1，排出冷暖空氣，消耗大量電力，為了提高節(jié)電性能，采用根據(jù)室內(nèi)/室外溫度用不同的速度控制壓縮機的電機旋轉(zhuǎn)數(shù)的變頻方式，由此提高制冷功能的同時還能最小化電力消耗。
因此，在空氣調(diào)節(jié)器的微電腦(未圖示)里輸入變頻程序控制壓縮機的運轉(zhuǎn)。圖2示出以往的根據(jù)室外溫度變化壓縮機限制頻率坐標圖。
制冷運轉(zhuǎn)的時候，隨著室外溫度的上升，微電腦為了室內(nèi)制冷而提升壓縮機的運轉(zhuǎn)頻率。即，室外溫度在額定溫度條件T1至T3以下時，把壓縮機的運轉(zhuǎn)頻率提高，由MAX-4階段至最高頻率的MAX階段，解除制冷負荷。
在這里，上述最高頻率是指不會對空氣調(diào)節(jié)器的半導體控制基板端子運作施加過分負荷的限制下的運轉(zhuǎn)頻率。當超過上述最高頻率，壓縮機運作的時候，超過上述半導體元件所能承受的限制溫度，便成為誤動作以及故障的原因。
因此，即使室外溫度超過構(gòu)成過負荷條件(A部)的T3度繼續(xù)上升，由于以往微電腦里已輸入把運轉(zhuǎn)頻率降低到(MAX-1)階段以及(MAX-2)階段后使壓縮機運轉(zhuǎn)的程序，所以存在制冷效率急劇下降的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點而設(shè)計的，其目的在于，提供一種新的變頻空氣調(diào)節(jié)器及其控制方法，在制冷過負荷運轉(zhuǎn)條件下，限制變頻控制部的內(nèi)部半導體元件溫度上升，同時計算空調(diào)運轉(zhuǎn)時間，如果經(jīng)過一定的運轉(zhuǎn)時間，把頻率階段性提高到安全裝置停止運作為止，由此提高制冷效率。
為了解決上述課題，本發(fā)明的變頻空氣調(diào)節(jié)器，包括有感知室外溫度以及控制基板溫度的1個以上溫度傳感器；當上述室外溫度在額定范圍以內(nèi)的時候，把壓縮機的運轉(zhuǎn)頻率階段性提高到已設(shè)定的最高頻率，另外當超過上述額定范圍的時候，為了使控制基板的溫度下降到限制溫度以下，強制降低上述運轉(zhuǎn)頻率后，經(jīng)過一段時間再把上述下降的運轉(zhuǎn)頻率階段性提高的微電腦構(gòu)成。
另外，本發(fā)明的變頻空氣調(diào)節(jié)器控制方法，包括由判斷溫度傳感器感知的室外溫度是否在已設(shè)定額定范圍以內(nèi)的第1階段；如果室外溫度在額定范圍以內(nèi)，把壓縮機的運轉(zhuǎn)頻率階段性提高到最高頻率為止，另外如果超過額定范圍，判斷成過負荷條件的第2階段；如果判斷成過負荷條件，把壓縮機的運轉(zhuǎn)頻率從最高頻率強制降低1級的第3階段；從降低控制開始經(jīng)過一段時間后，把上述運轉(zhuǎn)頻率階段性提高的第4階段；如果感知的控制基板溫度超過限制溫度，把上述運轉(zhuǎn)頻率從上述最高頻率強制降低1級的第5階段構(gòu)成。
優(yōu)點及積極效果如上所述構(gòu)成的本發(fā)明的變頻空氣調(diào)節(jié)器及其控制方法，在制冷過負荷狀態(tài)下，提高制冷效率的同時為了防止控制基板上的半導體元件超過限制溫度，運轉(zhuǎn)頻率階段性提高以及降低，所以具有能迅速制冷以及提高產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的效果。


圖1是普通空氣調(diào)節(jié)器的構(gòu)成示意圖，
圖2是以往空氣調(diào)節(jié)器的運轉(zhuǎn)頻率限制坐標圖，圖3是本發(fā)明的變頻空氣調(diào)節(jié)器框圖，圖4是本發(fā)明的變頻空氣調(diào)節(jié)器運作方法程序圖，圖5是本發(fā)明的空氣調(diào)節(jié)器運轉(zhuǎn)頻率限制坐標圖。
附圖主要部分符號的說明A部過負荷條件 B部過負荷條件MAX壓縮機最高運轉(zhuǎn)頻率 T1至T4室外溫度具體實施方式
下面結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明的較佳實施例首先，結(jié)合附圖3說明本發(fā)明的變頻空氣調(diào)節(jié)器構(gòu)成。只是，在本說明書中以制冷條件為例子進行說明，但是在制冷/制熱兼用空氣調(diào)節(jié)器中制熱條件下同樣適用。
壓縮機是為了使蒸發(fā)器蒸發(fā)的低溫低壓氣體冷媒達到冷凝溫度，吸入冷媒后壓縮的裝置。上述壓縮機根據(jù)運轉(zhuǎn)模式的不同用不同的運轉(zhuǎn)頻率運作。這樣的壓縮機按照壓縮方式可以采用渦旋式壓縮機、旋轉(zhuǎn)式壓縮機、螺桿式壓縮機等，在本說明書中不限制它的種類。
室內(nèi)機微電腦11接收用戶輸入的有關(guān)運轉(zhuǎn)的控制指令輸出控制信號，控制空氣調(diào)節(jié)器各部件的運轉(zhuǎn)，而且室外機微電腦14通過通信部跟室內(nèi)機微電腦11通信，根據(jù)指令控制空調(diào)的各構(gòu)成部件的運轉(zhuǎn)。
上述室內(nèi)機微電腦11與感知室內(nèi)溫度的室內(nèi)溫度傳感器12連接，根據(jù)感知的室內(nèi)溫度判斷是制冷負荷還是制熱負荷，而且為了承擔根據(jù)它的負荷而控制負荷驅(qū)動部13。
另外，上述室外機微電腦14與感知散熱板溫度的散熱板溫度傳感器15連接，判斷基板的溫度是否因過電流而超過限制溫度。上述散熱板為了保護控制基板端子而附著在控制基板上。
而且，與感知室外溫度的室外溫度傳感器16連接，根據(jù)室內(nèi)溫度或者室外溫度能不同地調(diào)整壓縮機的運轉(zhuǎn)頻率。為此，室外機微電腦14與用調(diào)整運轉(zhuǎn)頻率驅(qū)動壓縮機的壓縮機驅(qū)動部18連接，而且還跟驅(qū)動室外風扇電機的風扇電機驅(qū)動部17連接。
下面結(jié)合附圖4說明本發(fā)明的變頻空氣調(diào)節(jié)器的運作方法。圖5示出根據(jù)本發(fā)明控制方法的空氣調(diào)節(jié)器壓縮機運轉(zhuǎn)頻率限制坐標圖。
首先，確認是不是制冷運轉(zhuǎn)模式，然后從傳感器接收室外溫度，判斷目前是否相當于額定條件。S1即，如果室外溫度未滿T1，把壓縮機的運轉(zhuǎn)頻率設(shè)定為MAX-4；如果是T1以上并未滿T2，把壓縮機的運轉(zhuǎn)頻率設(shè)定為MAX-3；如果是T2以上并未滿T3，把壓縮機的運轉(zhuǎn)頻率設(shè)定為MAX，即最高頻率，全面f起動壓縮機。S2至S7但是，當上述室外溫度上升到成為過負荷條件起點(B部)的T3度以上的時候，判斷是否未滿T4度，如果上升到T4度以內(nèi)，判斷是否已過t1分鐘。S8，S9如果在過負荷條件的起點沒有超過t1分鐘，先把壓縮機的運轉(zhuǎn)頻率降低為MAX-1，防止因壓縮機啟動而超過限制溫度。S10如果過了t1分鐘，控制基板的溫度下降到某種程度，所以提高到稍為高于MAX-1階段運轉(zhuǎn)頻率的MAX-1+階段，維持t2分鐘。S11，S12如果過了t2分鐘，重新提高到稍為高于上述MAX-1+階段的MAX-1++階段維持t3分鐘。S13，14如上所述，按照經(jīng)過時間階段性提高壓縮機的運轉(zhuǎn)頻率，所以在限制溫度以內(nèi)能最大化制冷功能。
當控制基板上有過電流或者散熱板的溫度超過限制溫度的時候，微電腦感知這些信息把上述壓縮機的運轉(zhuǎn)頻率重新降低到MAX-1階段。S15，16另外，當室外溫度超過T4度急劇上升的時候，用t4分鐘時間把運轉(zhuǎn)頻率降低到MAX-2階段，如果控制基板的溫度下降某種程度，提高到稍為高于MAX-2階段的MAX-2+階段，維持到t5分鐘。S8，S17至S20如果過了t5分鐘，重新提高到稍為高于上述MAX-2+階段的MAX-2++階段，維持t6分鐘。S21，S22如上所述，按照經(jīng)過時間階段性提高壓縮機的運轉(zhuǎn)頻率，所以在限制溫度以內(nèi)能最大化制冷功能。
與前述相同，如果控制基板上有過電流或者上述散熱板的溫度超過限制溫度的時候，上述微電腦感知這些信息，把上述壓縮機的運轉(zhuǎn)頻率重新降低到MAX-2階段。S23，S24如上所述，結(jié)合附圖詳細說明了本發(fā)明的變頻空氣調(diào)節(jié)器及其控制方法，但不能用本說明書中記載的實施例和附圖限定本發(fā)明，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員在本發(fā)明技術(shù)思想保護范圍內(nèi)可以提出多種變形例。
權(quán)利要求
1.一種變頻空氣調(diào)節(jié)器，包括有機箱；裝于機箱底盤的壓縮機；接于壓縮機輸出的冷凝器接于冷凝器的膨脹閥，接于膨脹閥另端的蒸發(fā)器；及室內(nèi)、外風扇；其特征是還包括感知室外溫度以及控制基板溫度的1個以上溫度傳感器；當上述室外溫度在額定范圍以內(nèi)的時候，把壓縮機的運轉(zhuǎn)頻率階段性提高到已設(shè)定的最高頻率，另外當超過上述額定范圍的時候，為了使控制基板的溫度下降到限制溫度以下，強制降低上述運轉(zhuǎn)頻率后，經(jīng)過一段時間把上述下降的運轉(zhuǎn)頻率階段性提高的微電腦構(gòu)成。
2.一種變頻空氣調(diào)節(jié)器控制方法，其特征在于，它包括由判斷溫度傳感器感知的室外溫度是否在己設(shè)定額定范圍以內(nèi)的第1階段；如果上述室外溫度在額定范圍以內(nèi)，把壓縮機的運轉(zhuǎn)頻率階段性提高到最高頻率為止，另外如果超過額定范圍，判斷成過負荷條件的第2階段；如果判斷成上述過負荷條件，把壓縮機的運轉(zhuǎn)頻率從上述最高頻率強制降低1級的第3階段；從上述降低控制開始經(jīng)過一段時間后，把上述運轉(zhuǎn)頻率階段性提高的第4階段；如果感知的控制基板溫度超過限制溫度，把上述運轉(zhuǎn)頻率從上述最高頻率強制降低1級的第5階段構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變頻空氣調(diào)節(jié)器的控制方法，其特征在于，還包括如果感知的上述控制基板電流超過己設(shè)定限制電流，把上述運轉(zhuǎn)頻率從上述最高頻率強制降低1級的第6階段構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于在制冷過負荷狀態(tài)下提高制冷效率，同時為了防止控制部里半導體元件超過限制溫度而階段性調(diào)整運轉(zhuǎn)頻率的變頻空氣調(diào)節(jié)器及其控制方法的。本發(fā)明的變頻空氣調(diào)節(jié)器，包括有感知室外溫度以及控制基板溫度的1個以上溫度傳感器；當上述室外溫度在額定范圍以內(nèi)的時候，把壓縮機的運轉(zhuǎn)頻率階段性提高到已設(shè)定的最高頻率，另外當超過上述額定范圍的時候，為了使控制基板的溫度下降到限制溫度以下，強制降低上述運轉(zhuǎn)頻率后，經(jīng)過一段時間把上述下降的運轉(zhuǎn)頻率階段性提高的微電腦構(gòu)成，所以具有能迅速制冷以及提高產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的效果。
文檔編號F24F11/00GK1888646SQ20051001397
公開日2007年1月3日 申請日期2005年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月27日
發(fā)明者嚴東基 申請人:樂金電子(天津)電器有限公司