專利名稱：用于空調(diào)器的去濕操作控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在維持當(dāng)前室內(nèi)溫度的同時(shí)進(jìn)行去濕的空調(diào)器去濕操作控制方法，而且更具體地說(shuō)涉及一種無(wú)論室內(nèi)外環(huán)境的溫度和溫度差異如何，都能允許恒定室溫下的最佳去濕的經(jīng)改進(jìn)的去濕操作控制方法。
空調(diào)器通過(guò)采用蒸發(fā)和冷凝的原理冷卻空氣并對(duì)其去濕。當(dāng)液體轉(zhuǎn)化為氣體，即蒸發(fā)時(shí)，失去熱能且溫度降低。這是由于分子從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)需要能量而發(fā)生的。所需能量的形式可以是熱能?？照{(diào)器具有內(nèi)含液態(tài)制冷劑的循環(huán)管所構(gòu)成的蒸發(fā)器和冷凝器。液態(tài)制冷劑通過(guò)諸如毛細(xì)管或減壓器的膨脹閥而進(jìn)入蒸發(fā)器管，并在那里引起突然的壓降。由于突然的壓力損失，通過(guò)使用以從蒸發(fā)管周圍空氣中吸收的熱能形式存在的能量，蒸發(fā)器管內(nèi)的液態(tài)制冷劑蒸發(fā)并轉(zhuǎn)化為蒸汽。與吸收熱能同時(shí)，由于蒸發(fā)管的低溫，空氣中的水分在蒸發(fā)管上冷凝成水。然后，含所吸收熱能的蒸汽被壓縮并送至冷凝器。由于冷凝器管內(nèi)壓縮而引起的壓力的增加使制冷劑蒸汽轉(zhuǎn)化為液體，換而言之，制冷劑冷凝了。該過(guò)程釋放能量，即熱能被釋放了。
出于解釋本發(fā)明的目的，術(shù)語(yǔ)“冷卻”將用于表示“降低室內(nèi)溫度并從室內(nèi)空氣中去除水分”，而術(shù)語(yǔ)“去濕”將用于表示“在維持室溫的同時(shí)從室內(nèi)空氣中去除水分?！?br>
圖1表示用于空調(diào)器的一種傳統(tǒng)的冷卻/去濕操作控制設(shè)備，它包括用于測(cè)定室內(nèi)溫度的溫度檢測(cè)單元1和用于根據(jù)溫度檢測(cè)單元1所測(cè)出的溫度來(lái)驅(qū)動(dòng)繼電器3并用于選擇閥門4中所需制冷劑通路的微機(jī)2。
圖2A表示冷卻操作模式過(guò)程中傳統(tǒng)空調(diào)器的構(gòu)造，其中壓縮機(jī)5使液態(tài)制冷在管中循環(huán)從蒸發(fā)器7和8，通過(guò)閥門4，至冷凝器6，至閥門4，至冷卻減壓器9，并隨后回到蒸發(fā)器7和8。
蒸發(fā)管內(nèi)液態(tài)制冷劑蒸發(fā)且溫度降低時(shí)從室內(nèi)空氣中吸收了熱能并將室內(nèi)空氣中水分冷凝成水的蒸發(fā)器7和8的蒸發(fā)管之間的室內(nèi)濕熱空氣由室內(nèi)風(fēng)扇13吸入，同時(shí)向室內(nèi)送入干冷空氣。然后管內(nèi)的制冷劑蒸汽由壓縮機(jī)5壓縮并送至冷凝器6。由于壓縮機(jī)5的壓力使制冷劑冷凝為液態(tài)制冷劑的同時(shí)由制冷劑蒸汽在蒸發(fā)器管內(nèi)所吸收的熱能在冷凝器6內(nèi)被釋放。室外風(fēng)扇14將冷凝器6釋放的熱能吹出進(jìn)入大氣。通過(guò)使用僅在制冷劑由閥門4流至蒸發(fā)器7時(shí)才允許液態(tài)制冷劑流進(jìn)冷卻減壓器9的單向閥10將液態(tài)制冷劑通過(guò)閥門4送至冷卻減壓器9。連續(xù)重復(fù)上述過(guò)程以完成冷卻。
圖2B表示去濕操作模式過(guò)程中傳統(tǒng)空調(diào)器的構(gòu)造，其中壓縮機(jī)5使液態(tài)制冷劑在管中循環(huán)從蒸發(fā)器7，通過(guò)閥門4，至冷凝器6，通過(guò)閥門4至蒸發(fā)器8，至去濕減壓器11并隨后回到蒸發(fā)器7。
與冷卻操作相似，室內(nèi)風(fēng)扇13吸入蒸發(fā)器7和8的蒸發(fā)器管之間的室內(nèi)潮濕空氣。不過(guò)，由于來(lái)自壓縮機(jī)5的液態(tài)制冷劑僅在通過(guò)蒸發(fā)器8以后才減壓，冷卻程度較低。換而言之，由于從蒸發(fā)器8流過(guò)的液態(tài)制冷劑未減壓，去濕時(shí)蒸發(fā)器8不工作，因此就不發(fā)生液態(tài)制冷劑的蒸發(fā)且蒸發(fā)器8沒有吸收熱能。這樣，在去濕減壓器11對(duì)液態(tài)制冷劑減壓后，蒸發(fā)器7只從室內(nèi)空氣中吸收了一些熱能，然而蒸發(fā)器7仍將室內(nèi)空氣中足夠的水分冷凝成了水，并從而在只略微降低室溫，即室溫相對(duì)穩(wěn)定的同時(shí)將干空氣送回室內(nèi)。然后制冷劑蒸汽由壓縮機(jī)5壓縮并送至冷凝器6。由于壓縮機(jī)5的壓力使制冷劑冷凝成液態(tài)制冷劑同時(shí)由制冷劑蒸汽在蒸發(fā)器7中吸收的極少的熱能在冷凝器6中被釋放。室外風(fēng)扇14將冷凝器放出的極少熱能吸走進(jìn)入大氣。液態(tài)制冷劑通過(guò)閥門4被送至去濕過(guò)程中不工作的蒸發(fā)器8。通過(guò)單向閥口，僅在制冷劑從閥門4流出并通過(guò)蒸發(fā)器8后，液態(tài)制冷劑才流入去濕減壓器11并進(jìn)入蒸發(fā)器7。連續(xù)重復(fù)以上過(guò)程以完成去濕。
現(xiàn)在將對(duì)照?qǐng)D3解釋用于空調(diào)器的傳統(tǒng)去濕操作控制方法的操作。
首先，在步驟S1當(dāng)使用者打開去濕操作開關(guān)(未示)時(shí)，在步驟S2，微機(jī)2判斷檢測(cè)出的室內(nèi)溫度是否超過(guò)了預(yù)先設(shè)定的27℃的溫度。如果室溫超過(guò)27℃，在步驟S3，微機(jī)執(zhí)行一定的冷卻操作控制過(guò)程，而當(dāng)溫度低于27℃時(shí)，則執(zhí)行去濕操作控制過(guò)程。
即，在步驟S4，微機(jī)2臨時(shí)停止一切單元的操作而且微機(jī)2控制閥門4以選擇去濕制冷劑的通路。在步驟S5，將去濕定時(shí)器設(shè)定一預(yù)定時(shí)間T1，在該時(shí)間內(nèi)進(jìn)行去濕操作。然后在步驟S6打開壓縮機(jī)5、室內(nèi)風(fēng)扇13和室外風(fēng)扇14以開始去濕。然后在步驟S7臨時(shí)關(guān)閉壓縮機(jī)5、室內(nèi)風(fēng)扇13和室外風(fēng)扇14以暫停去濕操作。重復(fù)進(jìn)行去濕和暫停的過(guò)程直至在步驟S8判定預(yù)定時(shí)間T1已經(jīng)過(guò)去。
不過(guò)，當(dāng)室內(nèi)和室外溫度相同或僅略有不同時(shí)，此時(shí)常進(jìn)行去濕操作，在空調(diào)器管中流動(dòng)的制冷劑的冷凝難以完成。換而言之，如果溫差沒有或很小時(shí)，蒸發(fā)的制冷劑，即制冷劑蒸汽需大量的能量來(lái)冷凝成液體。這樣，制冷劑蒸發(fā)過(guò)程中需從室內(nèi)空氣中吸收更多的能量(熱能)，這從而降低了室內(nèi)溫度且使圖2A和2B中點(diǎn)A處去濕減壓器11的出口溫度降低到了不希望的水平，可能凍住蒸發(fā)器中的制冷劑并因此使制冷劑循環(huán)停止。結(jié)果是不能完成所要的去濕操作。
表1給出了與傳統(tǒng)空調(diào)器去濕操作有關(guān)的溫度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，括弧中給出的值是通過(guò)使用本發(fā)明而獲得的數(shù)據(jù)。當(dāng)測(cè)出室內(nèi)/室外溫度分別為29℃/26℃、26℃/25℃和21℃/21℃時(shí)，由于室內(nèi)和室外溫度之間無(wú)差別或差別很大，制冷劑在冷凝器6中的冷凝困難。換而言之，如果無(wú)溫差或溫差很小，蒸發(fā)的制冷劑需要大量能量來(lái)冷凝成液體。這樣，制冷劑蒸發(fā)過(guò)程中需要從室內(nèi)空氣中吸收更多的熱能，這從而降低了室溫，而且去濕減壓器11的出口溫度降低到了不希望的水平。發(fā)現(xiàn)根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的去濕減壓器11的出口溫度對(duì)于上面的室內(nèi)/室外溫度條件條件而言分別是-2.7℃、-12.0℃和-20℃。在這些溫度下，制冷劑不能循環(huán)，壓縮機(jī)不能工作，且從而使去濕操作不可能，這可從測(cè)得的傳統(tǒng)制冷劑冷凝速度，即對(duì)于上述每一室內(nèi)/室外溫度的去濕速度可以看出，該速度分別為7g/h、0g/h和0g/h。
表1
表1給出了依賴于室內(nèi)/室外溫度差的傳統(tǒng)去濕方法和根據(jù)本發(fā)明的去濕方法的所測(cè)得數(shù)據(jù)。
鑒于空調(diào)器去濕過(guò)程中發(fā)生的傳統(tǒng)問題，本發(fā)明的一個(gè)目的在于不論室內(nèi)和室外的溫度如何都在維持所需室內(nèi)溫度的同時(shí)改進(jìn)去濕操作。
為了達(dá)到此目的，本發(fā)明提供一種用于空調(diào)器的去濕操作控制方法，它包括以下步驟第一步，檢查室內(nèi)溫度并在室溫超過(guò)預(yù)定溫度時(shí)執(zhí)行一定的冷卻操作，當(dāng)所測(cè)溫度低于預(yù)定溫度時(shí)將閥門恰當(dāng)?shù)厍袚Q到所需的去濕通路并打開第一定時(shí)器；第二步，控制壓縮機(jī)、室內(nèi)風(fēng)扇和室外風(fēng)扇的操作，并根據(jù)將測(cè)得的去濕減壓?jiǎn)卧隹跍囟扰c預(yù)先設(shè)定的最高溫度及預(yù)先設(shè)定的最低溫度相比較的結(jié)果，通過(guò)在去濕過(guò)程中打開或關(guān)閉室外風(fēng)扇來(lái)將去濕減壓?jiǎn)卧隹跍囟染S持在一定范圍內(nèi)，第三步，通過(guò)連續(xù)重復(fù)以上步驟來(lái)繼續(xù)去濕操作。
圖1是用于傳統(tǒng)空調(diào)器的冷卻/去濕操作控制設(shè)備的框圖。
圖2A為是當(dāng)執(zhí)行微機(jī)控制的冷卻操作時(shí)圖1空調(diào)器的傳統(tǒng)冷卻/去濕操作設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。
圖2B是當(dāng)執(zhí)行微機(jī)控制的去濕操作時(shí)圖1空調(diào)器的傳統(tǒng)冷卻/去濕操作設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是空調(diào)器傳統(tǒng)去濕操作控制方法的流程圖。
圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的空調(diào)器去濕操作設(shè)備結(jié)構(gòu)的視圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的空調(diào)器去濕操作控制方法的流程圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的圖5中的去濕減壓器對(duì)應(yīng)于室內(nèi)/室外溫度變化的出口溫度變化圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的圖5中的去濕減壓器對(duì)應(yīng)于室內(nèi)/室外溫度變化的出口溫度控制區(qū)的視圖。
圖8給同了冷卻和去濕溫度范圍的例子。
圖4表示了根據(jù)本發(fā)明的空調(diào)器在去濕模式下的結(jié)構(gòu)，其包括一個(gè)置于去濕減壓器11出口端處的溫度傳感器20。其余元件與先有技術(shù)的一樣。
如圖5所示，按照以下步驟來(lái)執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的用于空調(diào)器的去濕操作控制方法。第一步(S1-S6)，測(cè)出室內(nèi)溫度并在測(cè)得的室內(nèi)溫度高于或等于預(yù)定溫度條件下執(zhí)行冷卻操作。如果測(cè)得的室內(nèi)溫度低于預(yù)定溫度，則執(zhí)行去濕操作；第二步(S7-S12)，用出口溫度傳感器20測(cè)得去濕減壓器11的出口溫度后，將如此測(cè)得的溫度與預(yù)先設(shè)定的最高和最低溫度比較。作為比較結(jié)果，打開或關(guān)閉室外風(fēng)扇14以將去濕減壓器11的出口溫度維持在一定范圍內(nèi)；然后第三步旨在通過(guò)重復(fù)以上步驟繼續(xù)去濕操作。
第二步包括二個(gè)子步驟第一子步驟，當(dāng)測(cè)得的溫度高于或等于設(shè)定的最高溫度時(shí)通過(guò)打開室外風(fēng)扇14來(lái)降低去濕減壓器11的出口溫度，而當(dāng)測(cè)得的溫度低于設(shè)定的最高溫度時(shí)通過(guò)關(guān)閉室外風(fēng)扇14來(lái)升高去濕減壓器11出口溫度；第二子步驟，當(dāng)測(cè)得的溫度高于或等于設(shè)定的最低溫度時(shí)通過(guò)打開室外風(fēng)扇14來(lái)降低去濕減壓器11的出口溫度，而當(dāng)測(cè)得的溫度低于設(shè)定的最低溫度時(shí)通過(guò)關(guān)閉室外風(fēng)扇14來(lái)升高去濕減壓器11的出口溫度。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D5和表1詳細(xì)解釋空調(diào)器去濕操作控制方法的操作。
首先，如圖5中所示，由于步驟S1-S6和S12-S13與先有技術(shù)一樣，所以將只解釋不同的步驟S7至S11。
在步驟S6中，微機(jī)2按預(yù)定的工作時(shí)間打開壓縮機(jī)5、室內(nèi)風(fēng)扇13和室外風(fēng)扇14以執(zhí)行去濕操作。為了控制去濕操作，微機(jī)2通過(guò)出口溫度傳感器20檢測(cè)(S7)去濕減壓器11的出口溫度，并將測(cè)得的溫度分別與預(yù)先設(shè)定的最高及最低溫度比較(S8和S9)。
作為比較如果，當(dāng)測(cè)得溫度高于或等于所設(shè)最高溫度時(shí)，打開室外風(fēng)扇14(S10)，去濕減壓器11的出口溫度降低，而當(dāng)測(cè)得溫度低于所設(shè)最高溫度時(shí)，關(guān)閉室外風(fēng)扇14(S11)，去濕減壓器11的出口溫度升高。
另外，作為上述比較的結(jié)果，當(dāng)測(cè)得溫度高于所設(shè)最低溫度時(shí)，打開室外風(fēng)扇14(S10)，出口溫度降低，而當(dāng)測(cè)得溫度低于或等于所設(shè)最低溫度時(shí)，關(guān)閉室外風(fēng)扇14(S11)，去濕減壓器11的出口溫度升高。
表1中，假定最高溫度定在3℃而最低溫度定在-1℃，且在室外溫度為25℃室內(nèi)溫度為25℃的情況下，如在雨季中那樣，由于測(cè)得的去濕減壓器11的出口溫度為-20℃，去濕操作過(guò)程中微機(jī)2將-20℃的測(cè)得溫度與預(yù)先設(shè)定的3℃的最高溫度與-1℃的最低溫度比較。
作為上述比較的結(jié)果，由于測(cè)得的溫度低于設(shè)定的最高和最低溫度，微機(jī)2關(guān)閉室外風(fēng)扇14以使去濕減壓器11的出口溫度升高。然后，暫停去濕操作并確定是否到達(dá)到去濕時(shí)間T1。如果沒有，繼續(xù)去濕操作，在去濕操作過(guò)程中再次檢測(cè)出口溫度并根據(jù)測(cè)得的出口溫度操作室外風(fēng)扇。
例如，如果由于以上的室外風(fēng)扇的關(guān)閉使去濕減壓器11的出口溫度升至3℃，當(dāng)去濕操作重新開始時(shí)將此3℃的測(cè)得溫度與3℃的所設(shè)最高溫度和-1℃的所設(shè)最低溫度比較。由于測(cè)得溫度等于所設(shè)最高溫度，室外風(fēng)扇14繼續(xù)工作且去濕減壓器11的出口溫度下降直至出口溫度傳感器20測(cè)得出口溫度低于-1℃的所設(shè)最低溫度，此時(shí)關(guān)閉室外風(fēng)扇。
因此，去濕減壓器11的出口溫度維持在設(shè)定的最高和最低溫度之間，并從而是能不論室外溫度和室內(nèi)溫度間的差異如何來(lái)控制出口溫度。發(fā)現(xiàn)通過(guò)維持去濕減壓器11的出口溫度，當(dāng)室內(nèi)和室外溫度相同只略有不同時(shí)去濕操作明顯改進(jìn)了。參照表1，發(fā)現(xiàn)當(dāng)室外/室內(nèi)溫度為29℃/26℃、25℃/25℃和21℃/21℃時(shí)，如括弧中所示所測(cè)得的冷凝速度，即去濕速度分別分720g/h、420g/h和220g/h。
如上所述，本發(fā)明用于空調(diào)器的去濕操作控制方法旨在無(wú)論室風(fēng)/室外溫度差如何，通過(guò)將室內(nèi)熱交換器的蒸發(fā)溫度控制在預(yù)先設(shè)定的最高/最低溫度之間來(lái)改進(jìn)去濕功能。
雖然為出于說(shuō)明目的而公開了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但那些本技術(shù)領(lǐng)域中的熟練人員將認(rèn)識(shí)到多種改進(jìn)、添加和替代都是可能的，而并不偏離所附權(quán)利要求中描述的本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)。
權(quán)利要求
1.空調(diào)器中的去濕操作控制方法。該空調(diào)器具有用于壓縮制冷劑的壓縮機(jī)，室外風(fēng)扇，室內(nèi)風(fēng)扇，用于在冷卻操作中使上述制冷劑減壓的第一減壓裝置，用于在去濕操作中使上述制冷劑減壓的第二減壓裝置，將上述壓縮機(jī)與上述第一減壓裝置和上述第二減壓裝置選擇性地連接起的閥門裝置，室內(nèi)溫度傳感器和在上述第二減壓裝置出口端用于檢測(cè)溫度的出口端溫度傳感器。該去濕操作控制方法包括以下步驟第一步，檢測(cè)室內(nèi)溫度并在上述測(cè)得的室內(nèi)溫度高于或等于預(yù)定溫度條件下執(zhí)行冷卻操作，而在上述測(cè)得室內(nèi)溫度低于預(yù)定溫度條件下執(zhí)行去濕操作；第二步，控制上述閥門裝置以選擇上述壓縮機(jī)和上述第一減壓裝置之間所需的制冷劑流動(dòng)通路來(lái)允許冷卻操作，并控制上述閥門裝置以選擇上述壓縮機(jī)和上述第二減壓裝置之間的所需制冷劑流動(dòng)通路來(lái)允許去濕操作；以及第三步，通過(guò)在去濕操作過(guò)程中檢測(cè)出口端溫度并控制上述室外風(fēng)扇的操作來(lái)將上述第二減壓裝置的出口端溫度維持在預(yù)定的溫度范圍之內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中上述第三步進(jìn)一步包括第一子步驟，將測(cè)得的出口端溫度與預(yù)定溫度范圍的最小值比較，如果測(cè)得溫度低于最小值則將室外風(fēng)扇臨時(shí)關(guān)閉預(yù)定的關(guān)閉時(shí)間周期，且在去濕操作過(guò)程中測(cè)得的溫度大于或等于最小值條件下使室外風(fēng)扇重新運(yùn)行；以及第二子步驟，將測(cè)得的出口端溫度與預(yù)定溫度范圍的最大值比較，如果測(cè)得溫度低于最大值則將室外風(fēng)扇臨時(shí)關(guān)閉預(yù)定的關(guān)閉時(shí)間周期，且在去濕操作過(guò)程中測(cè)得的溫度大于或等于最大值條件下使室外風(fēng)扇重新運(yùn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中將上述第二減壓裝置出口端的溫度維持在0℃至10℃的溫度范圍之內(nèi)。
全文摘要
用于在維持當(dāng)前室內(nèi)溫度的同時(shí)進(jìn)行去濕的改進(jìn)的空調(diào)器去濕操作控制方法，其通過(guò)室外風(fēng)扇的操作來(lái)控制去濕減壓?jiǎn)卧某隹跍囟?，從而不論室?nèi)和室外環(huán)境之間的溫度和溫度如何都能允許在恒定室內(nèi)溫度下的最佳去濕。
文檔編號(hào)F24F11/02GK1144900SQ9610454
公開日1997年3月12日 申請(qǐng)日期1996年4月11日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月1日
發(fā)明者樸榮民 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社