專利名稱：空調(diào)器以及控制該空調(diào)器的電子膨脹閥的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于冷卻或加熱室內(nèi)的空氣的空調(diào)器以及控制該空調(diào)器的電子膨脹閥的方法。
背景技術(shù)：
一般而言，空調(diào)器是一種用于冷卻或加熱如居室空間、飯店、辦公室等室內(nèi)空間的設(shè)備。這種空調(diào)器包括一臺將制冷劑壓縮成高溫高壓的氣體狀態(tài)的壓縮機、一個將通過壓縮機的制冷劑冷凝成高溫高壓的液體狀態(tài)的冷凝器、一個將通過冷凝器的制冷劑減壓成低溫低壓的液體狀態(tài)的膨脹組件、和一個將通過膨脹組件的制冷劑蒸發(fā)成低溫低壓的氣體狀態(tài)的蒸發(fā)器。壓縮機、冷凝器、膨脹組件和蒸發(fā)器通過制冷劑管道連接。用微型計算機控制這種空調(diào)器的運行。
一種熱泵式空調(diào)器還包括如三通閥或四通閥之類的換向閥，該換向閥根據(jù)冷卻/加熱功能改變制冷劑的流動方向，由此使空調(diào)器有選擇地按冷卻或加熱模式運行。
在空調(diào)器的冷卻模式中，室外熱交換器起冷凝器的作用，室內(nèi)熱交換器起蒸發(fā)器的作用。反之，在空調(diào)器的加熱模式中，室外熱交換器起蒸發(fā)器的作用，室內(nèi)熱交換器起冷凝器的作用。
在冷卻模式中，空調(diào)器使室內(nèi)空氣流過起蒸發(fā)器作用的室內(nèi)熱交換器，這樣就將冷卻的空氣排放到室內(nèi)。在加熱模式中，空調(diào)器使室內(nèi)的空氣流過起冷凝器的作用的室內(nèi)熱交換器，這樣就將加熱的空氣排放到室內(nèi)。
目前開發(fā)出的空調(diào)器采用變頻式壓縮機，這種壓縮機可以根據(jù)室內(nèi)的冷卻負載或加熱負載隨時改變其制冷劑壓縮容量。因此，可以適當?shù)貞?yīng)對冷卻負載或加熱負載的變化，使空調(diào)器的冷卻效率或加熱效率達到最佳。
通常，可以用毛細管或電子膨脹閥作為膨脹組件。電子膨脹閥主要用作調(diào)節(jié)制冷劑流速的膨脹組件，以便能夠隨時改變空調(diào)器的冷卻能力或加熱能力。
此時，可控制電子膨脹閥的開度，致使因壓縮機入口處的制冷劑溫度和蒸發(fā)器中的制冷劑溫度之間的溫差引起的當前過熱度與預(yù)定的目標過熱度相符。
當然可以事先在微型計算機中存儲一表格，該表格包括與壓縮機的制冷劑壓縮容量相一致的目標過熱度。
當用戶選擇冷卻模式和加熱模式中的一個模式并設(shè)定需要的目標溫度時，壓縮機運行，使制冷機壓縮容量可根據(jù)目標溫度和房間溫度之間的溫差確定的冷卻負載或加熱負載隨時改變。對當前的過熱度進行測量，并根據(jù)壓縮機的制冷劑壓縮容量計算目標過熱度。控制電子膨脹組件的開度，使當前過熱度與目標過熱度一致，由此使制冷劑的流速得到控制。在這種情況下，制冷劑流過壓縮機、冷凝器、電子膨脹閥和蒸發(fā)器，從而使空調(diào)器實現(xiàn)冷卻功能或加熱功能。
近來空調(diào)器的尺寸有所增加，所以需要多臺壓縮機。在這種情況下，讓一臺或多臺壓縮機有選擇地運行，以便隨時改變運行壓縮機的制冷劑總壓縮容量。因此，必須控制電子膨脹閥的開度，使制冷劑的流速隨時根據(jù)制冷劑總壓縮容量而改變。
此時，在制冷劑流速即制冷劑循環(huán)量小于制冷劑壓縮容量時，壓縮機可能過熱。在制冷劑流速大于制冷劑壓縮容量時，液態(tài)制冷劑可能進入壓縮機，從而造成壓縮機損傷，且限制了空調(diào)器冷卻效率或加熱效率的提高。
當空調(diào)器處于冷卻模式時，如果室外溫度較高，則熱被傳遞到處于室外空氣中的、用作冷凝器的室外熱交換器，由此增加了冷卻負載。當空調(diào)器處于加熱模式時，如果室外溫度較高，則熱被傳遞到處于室外空氣中的、用作蒸發(fā)器的室外熱交換器，因此在制冷劑流過室外熱交換器以后，通過室外熱交換器的制冷劑溫度和進入壓縮機的制冷劑溫度相對提高，使得壓縮機過熱。所以，必須根據(jù)室外溫度控制電子膨脹閥的開度。
據(jù)此，為了根據(jù)具有多臺壓縮機的空調(diào)器的制冷劑總壓縮容量控制電子膨脹閥的開度，必須測量當前過熱度，并且應(yīng)當根據(jù)制冷劑總壓縮容量和室外溫度設(shè)定目標過熱度。此外，必須控制電子膨脹閥的開度，以便使當前過熱度與目標過熱度一致。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服上述問題，因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種空調(diào)器，其中，使一臺或多臺壓縮機運行，以便能根據(jù)室內(nèi)的冷卻或加熱負載隨時控制制冷劑總壓縮容量，并控制電子膨脹閥的開度，從而調(diào)節(jié)制冷劑的流速，迅速移去冷卻或加熱負載。
本發(fā)明另一要解決的技術(shù)問題是提供一種對空調(diào)器的電子膨脹閥進行控制的方法，其中，控制電子膨脹閥的開度，使當前過熱度與根據(jù)運行壓縮機的制冷劑總壓縮容量及根據(jù)冷卻或加熱負載使一臺或多臺壓縮機運行期間的室外溫度設(shè)定的目標過熱度一致，從而迅速移去冷卻或加熱負載，提高壓縮機的可靠性。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，上述目的和其他目的可以通過提供下述空調(diào)器來實現(xiàn)，該空調(diào)器包括多臺用于壓縮制冷劑的壓縮機；一個冷凝制冷劑的冷凝器；一個使制冷劑膨脹的電子膨脹閥；一個使制冷劑蒸發(fā)的蒸發(fā)器；一個用于改變制冷劑流動方向的換向閥；用于連接所述壓縮機、冷凝器、電子膨脹閥、蒸發(fā)器和換向閥的制冷劑管道；以及一臺控制空調(diào)器運行的微型計算機，其中，所述微型計算機控制電子膨脹閥的開度，使當前過熱度與根據(jù)運行的壓縮機的制冷劑壓縮容量(一臺或多臺)及一臺或多臺壓縮機運行情況下的室外溫度設(shè)定的目標過熱度一致，從而使制冷劑壓縮容量根據(jù)冷卻或加熱負載隨時改變。
優(yōu)選該空調(diào)器還包括一個安裝在壓縮機入口處的第一溫度傳感器，該溫度傳感器測量吸入壓縮機的制冷劑的溫度；一個安裝在蒸發(fā)器上的第二溫度傳感器，該溫度傳感器測量通過蒸發(fā)器的制冷劑的溫度；以及一個安裝在室外的第三溫度傳感器，該溫度傳感器測量室外溫度，其中，微型計算機將第一溫度傳感器測量到的壓縮機入口處的制冷劑溫度和第二溫度傳感器測量到的蒸發(fā)器上的制冷劑溫度之間的溫差設(shè)定為當前過熱度，并根據(jù)運行的壓縮機(一臺或多臺)的制冷劑壓縮容量及第三溫度傳感器測得的室外溫度設(shè)定目標過熱度。
此外，優(yōu)選所述多臺壓縮機包括制冷劑壓縮容量不同的第一和第二壓縮機，第一壓縮機的制冷劑壓縮容量可以大于第二壓縮機的壓縮容量。
根據(jù)冷卻負載或加熱負載，可使第一和第二壓縮機同時運行或只選擇第一和第二壓縮機中的一臺運行。
優(yōu)選微型計算機包括一些用于根據(jù)運行的壓縮機(一臺或多臺)的制冷劑壓縮容量和室外溫度變化存儲目標過熱度的表格。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種控制空調(diào)器的電子膨脹閥的方法，該方法包括如下步驟(a)使多臺壓縮機中的一臺或多臺運行，從而可根據(jù)冷卻/加熱負載隨時改變運行的壓縮機(一臺或多臺)的制冷劑壓縮容量；(b)根據(jù)運行的壓縮機(一臺或多臺)的制冷劑壓縮容量及步驟(a)中使一臺或多臺壓縮機運行情況下的室外溫度計算當前過熱度并同時設(shè)定目標過熱度；和(c)控制電子膨脹閥的開度，使步驟(b)中計算出的當前過熱度與目標過熱度一致。
優(yōu)選所述步驟(a)包括確定制冷劑壓縮容量為總制冷劑壓縮容量的x％的第一壓縮機和制冷劑壓縮容量為總制冷劑壓縮容量的(100-x)％的第二壓縮機是同時運行還是有選擇地運行的步驟。所述步驟(a)還可以包括根據(jù)冷卻或加熱負載使第一和第二壓縮機同時運行的步驟，或根據(jù)冷卻或加熱負載只選擇第一和第二壓縮機中的一臺運行的步驟。
此外，優(yōu)選根據(jù)運行的壓縮機(一臺或多臺)入口處的制冷劑溫度和蒸發(fā)器中的制冷劑溫度之間的溫差計算所述步驟(b)中的當前過熱度。
另外，在冷卻或加熱模式中，如果在所述步驟(a)中第一和第二壓縮機同時運行，則優(yōu)選將在所述步驟(b)中設(shè)定的目標過熱度設(shè)定成大于冷卻或加熱模式中如果在所述步驟(a)中只選擇第一和第二壓縮機中的一臺運行時在步驟(b)中設(shè)定的目標過熱度。
在冷卻模式中，如果在步驟(a)時的室外溫度不高于第一設(shè)計溫度，則優(yōu)選將在步驟(b)中設(shè)定的目標過熱度設(shè)定成小于冷卻模式中如果室外溫度高于第一設(shè)計溫度時在步驟(b)中設(shè)定的目標過熱度。
優(yōu)選在冷卻模式中，如果第一和第二壓縮機同時運行，而且在步驟(a)時的室外溫度不高于40℃，則將在步驟(b)時的目標過熱度設(shè)定為-2℃，而在冷卻模式中，如果第一和第二壓縮機同時運行，而且在步驟(a)時的室外溫度高于40℃，則可以將在步驟(b)時的目標過熱度設(shè)定為-3℃。
此外，在冷卻模式中，如果只選擇第一和第二壓縮機中的一臺運行，而且在步驟(a)時的室外溫度不高于40℃，則可以將步驟(b)中的目標過熱度設(shè)定成0℃，而在冷卻模式中，如果只選擇第一和第二壓縮機中的一臺運行，而且在步驟(a)時的室外溫度高于40℃，則可以將在步驟(b)的目標過熱度設(shè)定成-1℃。
優(yōu)選在加熱模式中，如果在所述步驟(a)時的室外溫度不高于第二設(shè)計溫度，將在所述步驟(b)設(shè)定的目標過熱度設(shè)定成小于加熱模式中在所述步驟(a)時的室外溫度高于第二設(shè)計溫度時在所述步驟(b)中設(shè)定的目標過熱度。所述步驟(b)還可以包括如下步驟在加熱模式中，如果在所述步驟(a)時的室外溫度不高于第三設(shè)計溫度，則使第一和第二壓縮機同時運行，所述第三設(shè)計溫度低于所述第二設(shè)計溫度。
更優(yōu)選的是，在加熱模式中，如果第一和第二壓縮機同時運行，而且在所述步驟(a)時的室外溫度不高于-4℃，將所述步驟(b)中的目標過熱度設(shè)定成-1℃，而在加熱模式中，如果第一和第二壓縮機同時運行，而且在所述步驟(a)時的室外溫度高于-4℃而不高于20℃時，則可以將所述步驟(b)中的目標過熱度設(shè)定成-2℃，在加熱模式中，如果第一和第二壓縮機同時運行，而且在所述步驟(a)時的室外溫度高于20℃時，則可以將所述步驟(b)中的目標過熱度設(shè)定成-3℃。
此外，在加熱模式中，如果只選擇第一和第二壓縮機中的一臺運行，而且在所述步驟(a)時的室外溫度不高于20℃，則可以將所述步驟(b)的目標過熱度設(shè)定成0℃，而在加熱模式中，如果只選擇第一和第二壓縮機中的一臺運行，而且在所述步驟(a)時的室外溫度高于20℃，則可以將所述步驟(b)的目標過熱度設(shè)定成-1℃。


通過下面結(jié)合附圖的詳細描述將能更清楚地理解本發(fā)明的上述和其它目的、特征及其它優(yōu)點。附圖中圖1是本發(fā)明的空調(diào)器的示意圖；圖2是本發(fā)明空調(diào)器的微型計算機的方框圖；圖3是本發(fā)明空調(diào)器在冷卻模式時制冷劑流動的示意圖；圖4是本發(fā)明空調(diào)器在加熱模式時制冷劑流動的示意圖；和圖5是用于控制本發(fā)明空調(diào)器的電子膨脹閥的方法的流程圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在結(jié)合附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。
如圖1和2所示，本發(fā)明的空調(diào)器包括一個安裝在室外的室外單元(A)，在冷卻模式時，該室外單元壓縮、冷凝和膨脹制冷劑；一個安裝在室內(nèi)的室內(nèi)單元(B)，該室內(nèi)單元通過制冷劑管道與室外單元(A)相連，從而在冷卻模式時蒸發(fā)制冷劑；以及一臺微型計算機(C)，該微型計算機控制多臺壓縮機的運行，并控制室外單元(A)的電子膨脹閥的運行。
此處，室外單元(A)包括第一和第二壓縮機2和4、一個室外熱交換器6、一臺室外風(fēng)扇6a、一個電子膨脹閥8、一個油分離單元14和將這些構(gòu)件連接起來的制冷劑管道，管道上設(shè)有多個止回閥2a和4a。室內(nèi)單元(B)包括一個室內(nèi)熱交換器10和一臺室內(nèi)風(fēng)扇10a。
更具體地說，將出口管路o和o’分別連接到第一和第二壓縮機2和4的端部的一端。為了防止制冷劑回流到第一和第二壓縮機2和4中，將第一和第二止回閥2a和4a裝在出口管路o和o’上。將連接管道c與出口管路o和o’相連，使通過兩根出口管路o和o’流出的制冷劑在此匯集在一起，然后在進行空氣調(diào)節(jié)循環(huán)期間將制冷劑引向冷凝器、膨脹組件和蒸發(fā)器。
從連接管道c的端部分支出入口管路i和i’，并將所述入口管路與第一和第二壓縮機2和4相連，以便將制冷劑引向第一和第二壓縮機2和4。將油分離單元14設(shè)置在連接管道c與入口管路i和i’之間，該油分離單元將與制冷劑一起從第一和第二壓縮機2和4排出的油從制冷劑中分離出來，以便將分離出的油供給第一和第二壓縮機2和4，并防止制冷劑進入第一和第二壓縮機2和4。
此處，將一個用于有選擇地控制制冷劑流動方向的換向閥12設(shè)置在與第一和第二止回閥2a和4a的端部相連的連接管道c上。換向閥12可以使經(jīng)第一和第二壓縮機2和4壓縮的制冷劑朝室外熱交換器6流動，由此實現(xiàn)冷卻循環(huán)，或使制冷劑流向室內(nèi)熱交換器10，從而實現(xiàn)加熱循環(huán)。
第一壓縮機2和第二壓縮機4分別具有不同的制冷劑壓縮容量，使第一壓縮機2的制冷劑壓縮容量為空調(diào)器的總制冷劑壓縮容量的x％，使第二壓縮機4的制冷劑壓縮容量為空調(diào)器的總制冷劑壓縮容量的(100-x)％。第一壓縮機2的制冷劑壓縮容量大于第二壓縮機4的制冷劑壓縮容量?？筛鶕?jù)需要移去的冷卻負載或加熱負載使第一和第二壓縮機2和4同時運行或有選擇地運行。
電子膨脹閥8調(diào)節(jié)制冷劑通過其的通路的開度，由此控制循環(huán)流過空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑的流速?？筛鶕?jù)冷卻負載或加熱負載控制電子膨脹閥8的開度。
將室外風(fēng)扇6a裝在室外熱交換器6的一側(cè)附近，將室內(nèi)風(fēng)扇10a裝在室內(nèi)熱交換器10的一側(cè)附近。因此，室外風(fēng)扇6a和室內(nèi)風(fēng)扇10a的轉(zhuǎn)速可隨加熱負載或冷卻負載的變化而改變，由此分別控制室外空氣和室內(nèi)空氣的送風(fēng)量。
空調(diào)器的微型計算機(c)控制第一和第二壓縮機2和4的運行、電子膨脹閥8的開度及室內(nèi)風(fēng)扇10a和室外風(fēng)扇6a的轉(zhuǎn)速。具體地說，該空調(diào)器的微型計算機(c)控制第一和第二壓縮機2和4、電子膨脹閥8及室外風(fēng)扇6a和室內(nèi)風(fēng)扇10a的運行，使當前過熱度達到目標過熱度。
此時，所述空調(diào)器包括一個裝在第一和第二壓縮機2和4的入口管路i和i’上的第一溫度傳感器22，該溫度傳感器用于測量吸入運行的壓縮機(一臺或多臺)中的制冷劑的溫度，以便測量當前過熱度；一個安裝在室內(nèi)熱交換器10或室外熱交換器6的制冷劑管道上的第二溫度傳感器24，在冷卻或加熱模式中，該溫度傳感器測量通過起蒸發(fā)器作用的所述熱交換器的制冷劑的溫度；以及一個安裝在室外對室外溫度進行測量的第三溫度傳感器26。
微型計算機(c)利用第一溫度傳感器22測量的第一和第二壓縮機2和4的入口管路i和i’中的制冷劑溫度和第二溫度傳感器24測量的蒸發(fā)器中的制冷劑溫度之間的溫差計算當前過熱度。然后，微型計算機(c)根據(jù)運行的多臺壓縮機的制冷劑總壓縮容量和第三溫度傳感器26測得的室外溫度設(shè)定目標過熱度。
微型計算機(c)根據(jù)制冷劑壓縮容量和室外溫度存儲一個包括目標過熱度的表格。
更具體地說，從下面的表格1和2中得到目標過熱度。表格1和2中包括制冷劑壓縮容量為x％的第一壓縮機和制冷劑壓縮容量為(100-x)％的第二壓縮機同時運行時根據(jù)室外溫度設(shè)計的目標過熱度，或者只有第二壓縮機運行時根據(jù)室外溫度設(shè)計的目標過熱度。
冷卻模式
加熱模式

下面結(jié)合表1描述空調(diào)器在冷卻模式時設(shè)定目標過熱度的方法。當根據(jù)冷卻負載使第一壓縮機2和第二壓縮機4同時運行時，如果室外溫度(T)不高于40℃，則將目標過熱度設(shè)定成-2℃。另一方面，如果室外溫度(T)高于40℃，則將目標過熱度設(shè)定成-3℃。
也就是說，在冷卻模式中，當室外溫度(T)較高時，熱量從室外空氣中傳遞到起冷凝器作用的室外熱交換器6，使實際冷卻負載增加。于是，為了提高制冷劑的流速以便迅速移去所增加的冷卻負載，將目標過熱度調(diào)節(jié)到比較高。
如果冷卻負載減少，于是只有第二壓縮機4運行，則將目標過熱度調(diào)節(jié)到比第一壓縮機2和第二壓縮機4同時運行時的過熱度高2℃。
也就是說，如果只有第二壓縮機4運行，制冷劑壓縮容量比第一壓縮機2和第二壓縮機4同時運行時的制冷劑壓縮容量小，因此，可以使只有第二壓縮機4運行時的目標過熱度減小，從而使流速正比于較小制冷劑壓縮容量而減小。
另一方面，結(jié)合表2描述空調(diào)器在加熱模式時設(shè)定目標過熱度的方法。當根據(jù)加熱負載使第一壓縮機2和第二壓縮機4同時運行時，如果室外溫度(T)不高于-4℃，則將目標過熱度設(shè)定成-1℃。如果室外溫度(T)高于-4℃而不高于20℃，則將目標過熱度設(shè)定成-2℃。另外，如果室外溫度(T)高于20℃，則將目標過熱度設(shè)定成-3℃。
也就是說，在加熱模式中，當室外溫度(T)較高時，熱量從室外空氣中傳遞到起蒸發(fā)器作用的室外熱交換器6，使通過室外熱交換器6的制冷劑的溫度略有提高。這樣，在制冷劑通過室外熱交換器6以后，進入第一壓縮機2和第二壓縮機4的制冷劑的溫度也提高。因此，為了防止第一壓縮機2和第二壓縮機4過熱，就將目標過熱度調(diào)節(jié)到比較高的值，使制冷劑流速增加。
如果加熱負載減少，于是只有第二壓縮機4運行，則將目標過熱度調(diào)節(jié)到比第一壓縮機2和第二壓縮機4同時運行時的過熱度高2℃。
也就是說，如果只有第二壓縮機4運行，制冷劑壓縮容量比第一壓縮機2和第二壓縮機4同時運行時制冷劑壓縮容量小，因此，可以使只有第二壓縮機4運行的目標過熱度減小，從而使流速與較小制冷劑壓縮容量成比例地減小。
如果只有第二壓縮機4運行，則在室外溫度(T)不高于-4℃時，起蒸發(fā)器作用的室外熱交換器6可能因為較小制冷劑壓縮容量和低的室外溫度而結(jié)霜。在這種情況下，由于為了加熱已結(jié)霜的室外熱交換器6而使空調(diào)器按除霜模式運行，所以不需要設(shè)定目標過熱度。
下面結(jié)合圖3至5詳細描述控制上述空調(diào)器運行的方法。
首先，用戶選擇冷卻模式或加熱模式，并設(shè)定需要的目標溫度。然后，根據(jù)室內(nèi)應(yīng)當移去的冷卻負載或加熱負載使第一壓縮機2和第二壓縮機4運行(S1和S2)。
此處，用戶如果選擇冷卻模式，則室外熱交換器6起冷凝器的作用，室內(nèi)熱交換器10起蒸發(fā)器的作用。換向閥12將從第一壓縮機2和第二壓縮機4排出的制冷劑引向室外熱交換器6，制冷劑按順序循環(huán)流過第一和第二壓縮機2和4、室外熱交換器6、電子膨脹閥8和室內(nèi)熱交換器10。
另一方面，在用戶選擇加熱模式的情況下，室外熱交換器6起蒸發(fā)器的作用，室內(nèi)熱交換器10起冷凝器的作用。換向閥12將從第一和第二壓縮機2和4排出的制冷劑引導(dǎo)到室內(nèi)熱交換器10，制冷劑按順序循環(huán)流過第一和第二壓縮機2和4、室內(nèi)熱交換器10、電子膨脹閥8和室外熱交換器6。
此時，冷卻或加熱負載可根據(jù)室溫和用戶設(shè)定的目標溫度之間的溫差確定。為了迅速移去冷卻或加熱負載，開始時使第一和第二壓縮機2和4同時運行。但是，在第一和第二壓縮機2和4同時運行而移去了部分冷卻負載或加熱負載以后，可以只使第二壓縮機4運行。
第二，在第一和第二壓縮機2和4中的一臺或兩者運行的情況下，計算當前過熱度(S3)。
此時，用安裝在第一和第二壓縮機2和4的入口i和i’處第一溫度傳感器22測量第一和第二壓縮機2和4的入口i和i’處的制冷劑溫度(T1)，利用安裝在冷卻模式時起蒸發(fā)器作用的室內(nèi)熱交換器10上的第二溫度傳感器24測量蒸發(fā)器中的制冷劑溫度(T2)，以及用安裝在室外熱交換器6上的第三溫度傳感器26測量蒸發(fā)器中的制冷劑的溫度(T)，所述室外熱交換器在加熱模式時起蒸發(fā)器的作用。
當將第一和第二溫度傳感器22和24測量的溫度(T1和T2)輸入到微型計算機(C)中時，微型計算機(C)計算第一和第二壓縮機2和4的入口i和i’中的制冷劑溫度(T1)和蒸發(fā)器中的制冷劑溫度(T2)之間的溫差，由此將得到的溫差看成是當前過熱度。
第三，計算了當前過熱度以后，測量室外溫度(T)，然后根據(jù)制冷劑壓縮容量和室外溫度(T)設(shè)定目標過熱度(S4)。
此時用安裝在室外的第三溫度傳感器26測量室外溫度(T)。當將運行的壓縮機(一臺或多臺)的制冷劑壓縮容量和室外溫度(T)輸入到微型計算機(C)中時，微型計算機(C)根據(jù)事先存儲在該微型計算機(C)內(nèi)的表格中的制冷劑壓縮容量和室外溫度(T)求得目標過熱度。
更具體地說，制冷劑壓縮容量越大，室外溫度(T)越高，目標過熱度也就越大。
第四，控制電子膨脹閥8的開度，使在步驟(S3)計算出的當前過熱度與在步驟(S4)設(shè)定的目標過熱度一致(S5)。
通常，電子膨脹閥8的開度為0～510脈沖的值的范圍。如果電子膨脹閥8的開度值為0脈沖，則電子膨脹閥8的制冷劑通路關(guān)閉。另外，如果電子膨脹閥8的開度值為510脈沖，則電子膨脹閥8的制冷劑通路完全開啟。微型計算機(C)根據(jù)制冷劑壓縮容量和室外溫度(T)改變電子膨脹閥8的開度，由此控制循環(huán)制冷劑的流速，使空調(diào)器迅速應(yīng)對冷卻或加熱負載的變化。
微型計算機(C)控制第一和第二壓縮機2和4的運行，控制室外和室內(nèi)風(fēng)扇6a和10a的轉(zhuǎn)速，以及控制電子膨脹閥8的開度，使當前過熱度與目標過熱度一致。
由于微型計算機(C)根據(jù)冷卻負載或加熱負載使第一和第二壓縮機2和4中的一臺或兩者運行，而且還控制電子膨脹閥8的開度，因此當前過熱度與根據(jù)制冷劑壓縮容量和室外溫度設(shè)定的目標過熱度一致，微型計算機(C)根據(jù)冷卻負載或加熱負載隨時改變制冷劑壓縮容量，根據(jù)制冷劑壓縮容量和室外溫度調(diào)節(jié)制冷劑的流速，因此，所述空調(diào)器能迅速移去冷卻或加熱負載。
用于控制本發(fā)明空調(diào)器運行的裝置和方法具有如下優(yōu)點
首先，由于本發(fā)明空調(diào)器包括多臺壓縮機，其中一臺或多臺壓縮機可根據(jù)冷卻或加熱模式時的冷卻或加熱負載運行，從而可以隨時改變運行的壓縮機(一臺或多臺)的制冷劑總壓縮容量。還由于本發(fā)明空調(diào)器包括一個微型計算機，該微型計算機用于控制電子膨脹閥的開度，使當前過熱度與根據(jù)制冷劑壓縮容量和室外溫度設(shè)定的目標過熱度一致，因此，所述空調(diào)器可根據(jù)冷卻或加熱負載隨時改變制冷劑壓縮容量，而且還可根據(jù)制冷劑壓縮容量和室外溫度控制制冷劑的流速，因此能迅速移去冷卻或加熱負載。
其次，本發(fā)明的控制空調(diào)器運行的方法包括如下步驟在一臺或多臺壓縮機運行的情況下測量當前過熱度，使運行的壓縮機(一臺或多臺)的制冷劑壓縮容量根據(jù)冷卻或加熱負載隨時改變；根據(jù)制冷劑壓縮容量和室外溫度計算目標過熱度；并對用于調(diào)節(jié)制冷劑流速的電子膨脹閥的開度進行控制，使當前過熱度與目標過熱度一致，這樣，在制冷劑流速小于制冷劑壓縮容量的情況下，可以防止運行的壓縮機(一臺或多臺)過熱，而在制冷劑流速大于冷劑壓縮容量的情況下，可以避免液態(tài)制冷劑進入運行的壓縮機(一臺或多臺)中。因此，可以提高壓縮機的可靠性。
雖然為了說明而對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式作了描述，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員很清楚，在不超出所附的權(quán)利要求書描述的本發(fā)明的構(gòu)思和保護范圍的前提下，可以進行各種改型，增加和刪除。
權(quán)利要求
1.一種空調(diào)器，該空調(diào)器包括多臺用于壓縮制冷劑的壓縮機；一個用于冷凝制冷劑的冷凝器；一個使制冷劑膨脹的電子膨脹閥；一個使制冷劑蒸發(fā)的蒸發(fā)器；一個用于改變制冷劑流動方向的換向閥；用于連接壓縮機、冷凝器、電子膨脹閥、蒸發(fā)器和換向閥的制冷劑管道；以及一個控制空調(diào)器運行的微型計算機；其中，所述微型計算機控制所述電子膨脹閥的開度，使當前過熱度與根據(jù)運行的壓縮機的制冷劑壓縮容量及一臺或多臺壓縮機運行情況下的室外溫度設(shè)定的目標過熱度一致，從而可根據(jù)冷卻或加熱負載隨時改變制冷劑壓縮容量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)器，該空調(diào)器還包括一個安裝在所述壓縮機入口處的第一溫度傳感器，該溫度傳感器測量吸入壓縮機的制冷劑的溫度；一個安裝在所述蒸發(fā)器上的第二溫度傳感器，該溫度傳感器測量通過蒸發(fā)器的制冷劑的溫度；以及一個安裝在室外的第三溫度傳感器，該溫度傳感器測量室外溫度；其中，所述微型計算機將第一溫度傳感器測量到的壓縮機入口處的制冷劑溫度和第二溫度傳感器測量到的蒸發(fā)器中的制冷劑溫度之間的溫差設(shè)定為當前過熱度，并根據(jù)運行的壓縮機的制冷劑壓縮容量及第三溫度傳感器測得的室外溫度設(shè)定目標過熱度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空調(diào)器，其中，所述多臺壓縮機包括具有不同的制冷劑壓縮容量的第一和第二壓縮機。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空調(diào)器，其中，所述第一壓縮機的制冷劑壓縮容量大于第二壓縮機的制冷劑壓縮容量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的空調(diào)器，其中，根據(jù)冷卻負載或加熱負載使所述第一和第二壓縮機同時運行或只選擇第一和第二壓縮機中的一臺運行。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空調(diào)器，其中，所述微型計算機包括一些用于根據(jù)運行的壓縮機的制冷劑壓縮容量和室外溫度變化存儲目標過熱度的表格。
7.一種控制空調(diào)器的電子膨脹閥的方法，該方法包括如下步驟(a)使多臺壓縮機中的一臺或多臺運行，從而可根據(jù)冷卻/加熱負載隨時改變所述運行的壓縮機的制冷劑壓縮容量；(b)根據(jù)所述運行的壓縮機的制冷劑壓縮容量及所述步驟(a)中使所述一臺或多臺壓縮機運行情況下的室外溫度計算當前過熱度并同時設(shè)定目標過熱度；和(c)控制電子膨脹閥的開度，使所述步驟(b)中計算出的當前過熱度與目標過熱度一致。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述步驟(a)包括確定制冷劑壓縮容量為總制冷劑壓縮容量的x％的第一壓縮機和制冷劑壓縮容量為總制冷劑壓縮容量的(100-x)％的第二壓縮機是同時運行還是有選擇地運行的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述步驟(a)還包括根據(jù)冷卻或加熱負載使第一和第二壓縮機同時運行的步驟，或根據(jù)冷卻或加熱負載只選擇第一和第二壓縮機中的一臺運行的步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，根據(jù)運行的壓縮機入口處的制冷劑溫度和蒸發(fā)器中的制冷劑溫度之間的溫差計算所述步驟(b)中的當前過熱度。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，在冷卻或加熱模式中，如果在所述步驟(a)中第一和第二壓縮機同時運行，則將所述步驟(b)中設(shè)定的目標過熱度設(shè)定成大于冷卻或加熱模式中在所述步驟(a)只選擇第一和第二壓縮機中的一臺運行時在所述步驟(b)中設(shè)定的目標過熱度。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，在冷卻模式中，如果在所述步驟(a)時的室外溫度不高于第一設(shè)計溫度，則將在所述步驟(b)中設(shè)定的目標過熱度設(shè)定成小于冷卻模式中在所述步驟(a)時室外溫度高于第一設(shè)計溫度時在步驟(b)中設(shè)定的目標過熱度。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，在冷卻模式中，如果第一和第二壓縮機同時運行，而且在所述步驟(a)時的室外溫度不高于40℃，則將在所述步驟(b)時的目標過熱度設(shè)定成-2℃，而在冷卻模式中，如果第一和第二壓縮機同時運行，而且在所述步驟(a)時的室外溫度高于40℃，則將在所述步驟(b)時的目標過熱度設(shè)定成-3℃。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，在冷卻模式中，如果只選擇第一和第二壓縮機中的一臺運行，而且在所述步驟(a)時的室外溫度不高于40℃，則將所述步驟(b)時的目標過熱度設(shè)定成0℃，而在冷卻模式中，如果只選擇第一和第二壓縮機中的一臺運行，而且在所述步驟(a)時的室外溫度高于40℃，則將所述步驟(b)時的目標過熱度設(shè)定成-1℃。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，在加熱模式中，如果在所述步驟(a)時的室外溫度不高于第二設(shè)計溫度，則將在所述步驟(b)設(shè)定的目標過熱度設(shè)定成小于加熱模式中在所述步驟(a)時的室外溫度高于所述第二設(shè)計溫度時在所述步驟(b)設(shè)定的目標過熱度。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述步驟(b)還包括如下步驟在加熱模式中，如果在所述步驟(a)時的室外溫度不高于第三設(shè)計溫度，則使第一和第二壓縮機同時運行，所述第三設(shè)計溫度低于所述第二設(shè)計溫度。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，在加熱模式中，如果第一和第二壓縮機同時運行，而且在所述步驟(a)時的室外溫度不高于-4℃，則將所述步驟(b)的目標過熱度設(shè)定成-1℃，而在加熱模式中，如果第一和第二壓縮機同時運行，而且在所述步驟(a)時的室外溫度高于-4℃而不高于20℃時，則將所述步驟(b)的目標過熱度設(shè)定成-2℃，以及在加熱模式中，如果第一和第二壓縮機同時運行，而且在所述步驟(a)時的室外溫度高于20℃時，則將所述步驟(b)的目標過熱度設(shè)定成-3℃。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，在加熱模式中，如果只選擇第一和第二壓縮機中的一臺運行，而且在所述步驟(a)時的室外溫度不高于20℃，則將所述步驟(b)時的目標過熱度設(shè)定成0℃，而在加熱模式中，如果只選擇第一和第二壓縮機中的一臺運行，而且在所述步驟(a)時的室外溫度高于20℃，則將所述步驟(b)的目標過熱度設(shè)定成-1℃。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種空調(diào)器，其包括多臺壓縮機、一個冷凝器、一個電子膨脹閥、一個蒸發(fā)器、一個換向閥、以及一個控制空調(diào)器運行的微型計算機，其中使一臺或多臺壓縮機運行，從而可根據(jù)冷卻或加熱室內(nèi)空氣時的冷卻負載或加熱負載隨時改變運行的壓縮機(一臺或多臺)的制冷劑壓縮容量。本發(fā)明還公開了一種控制空調(diào)器的電子膨脹閥的方法，該方法包括控制電子膨脹閥的開度，使當前過熱度與根據(jù)運行的壓縮機的制冷劑壓縮容量及所述一臺或多臺壓縮機運行情況下的室外溫度設(shè)定的目標過熱度一致，從而可根據(jù)冷卻或加熱負載隨時改變制冷劑壓縮容量。該空調(diào)器可以防止液態(tài)制冷劑進入壓縮機，避免壓縮機過熱，迅速移去冷卻或加熱負載，使用戶感到更舒適。
文檔編號F25B49/02GK1502923SQ20031010273
公開日2004年6月9日 申請日期2003年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月22日
發(fā)明者李元熙, 金哲民, 黃尹提 申請人:Lg電子株式會社