專利名稱：中央空調(diào)變頻壓縮機(jī)預(yù)熱運(yùn)行控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種中央空調(diào)。特別是涉及一種在室外溫度為極低溫狀態(tài)的條件下驅(qū)動(dòng)變頻壓縮機(jī)時(shí)，用低頻事先進(jìn)行預(yù)熱的中央空調(diào)變頻壓縮機(jī)預(yù)熱運(yùn)行控制方法。
背景技術(shù)：
空調(diào)設(shè)置在房間、居室、辦公室或營(yíng)業(yè)店鋪等空間，對(duì)室內(nèi)空氣的溫度、濕度、污染度以及氣流進(jìn)行調(diào)節(jié)，形成宜人的環(huán)境?？照{(diào)大體上可分為一體形和分體形。
一體形和分體形具有相同的功能，一體形空調(diào)把冷卻放熱的功能集身于一體，放置在墻壁打眼處或窗戶上。分體形空調(diào)在室內(nèi)側(cè)設(shè)置冷卻裝置，并在室外側(cè)設(shè)置壓縮裝置，通過冷媒管連接兩個(gè)相互分離的裝置。
通常對(duì)應(yīng)于一個(gè)室內(nèi)機(jī)設(shè)置一個(gè)室外機(jī)。但是具有多個(gè)房間時(shí)，采用上述結(jié)構(gòu)的話需要設(shè)置分別與各房間的室內(nèi)機(jī)對(duì)應(yīng)的多個(gè)室外機(jī)。不僅影響建筑外觀，而且浪費(fèi)成本，并占用很大的空間。
因此，正在開發(fā)可以用一臺(tái)室外機(jī)連接在多臺(tái)室內(nèi)機(jī)上，同時(shí)對(duì)各房間進(jìn)行制冷、制熱的中央空調(diào)。
圖1是普通空調(diào)的冷媒回路框圖。
中央空調(diào)具有設(shè)置在室內(nèi)的室內(nèi)單元10和設(shè)置在室外的室外單元1。室內(nèi)單元10具有執(zhí)行制冷、制熱功能的數(shù)臺(tái)室內(nèi)熱交換器11a、11b、11c。
室外單元1具有對(duì)冷媒進(jìn)行壓縮的變頻壓縮機(jī)2和定速壓縮機(jī)3、讓壓縮的冷媒放熱的室外熱交換器5、以及設(shè)置在室外熱交換器5的后方，促進(jìn)冷媒放熱的冷卻扇6。
以制冷運(yùn)行時(shí)的冷媒流動(dòng)方向?yàn)闇?zhǔn)，室外熱交換器5的下方設(shè)有主電磁膨脹閥12、主電磁膨脹閥12的下方設(shè)有讓冷媒在流入相應(yīng)室內(nèi)熱交換器11a、11b、11c之前得到減壓膨脹的次電磁膨脹閥13a、13b、13c。室內(nèi)熱交換器11a、11b、11c的各出口側(cè)設(shè)有可以感知從室內(nèi)熱交換器11a、11b、11c排出的冷媒溫度的第1溫度感知傳感器15a、15b、15c。
另外，定速壓縮機(jī)3和變頻壓縮機(jī)2分別具有與室內(nèi)單元最大制冷、制熱負(fù)載50％相應(yīng)的壓縮能力，各排出側(cè)在冷媒流入室外熱交換器5之前，相互會(huì)合。該會(huì)合領(lǐng)域中，設(shè)有第2溫度感知傳感器4，對(duì)壓縮機(jī)2、3排出的冷媒溫度進(jìn)行感知。
下面，對(duì)中央空調(diào)制冷過程進(jìn)行說明。
壓縮機(jī)2、3壓縮的高溫高壓氣態(tài)冷媒，被四通閥(圖略)導(dǎo)流到室外熱交換器5后。在流過室外熱交換器5的過程中，被冷凝成低溫高壓液態(tài)冷媒。從室外熱交換器5流出的低溫高壓液態(tài)冷媒，流入主電磁膨脹閥12后，流過次電磁膨脹閥13a、13b、13c時(shí)被轉(zhuǎn)變成低溫低壓狀態(tài)，流入室內(nèi)熱交換器11a、11b、11c。流入的冷媒被蒸發(fā)成氣態(tài)冷媒，被四通閥(圖略)導(dǎo)流到壓縮機(jī)2、3的吸入側(cè)。
流過室內(nèi)熱交換器11a、11b、11c的冷媒，從空氣吸收熱量，發(fā)生蒸發(fā)，隨著反復(fù)進(jìn)行制冷循環(huán)，室內(nèi)空間的溫度被逐漸降低。
與一臺(tái)室外機(jī)上連接一臺(tái)室內(nèi)機(jī)的普通空調(diào)相比，中央空調(diào)可以利用一臺(tái)室外機(jī)同時(shí)對(duì)多個(gè)房間進(jìn)行制冷、制熱，其用電量、費(fèi)用以及空間方面都具有優(yōu)勢(shì)。
在極低溫狀態(tài)下驅(qū)動(dòng)中央空調(diào)時(shí)，因?yàn)閴嚎s機(jī)內(nèi)部的潤(rùn)滑油粘度非常高，電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)壓縮機(jī)內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)很大的摩擦力，產(chǎn)生壓縮機(jī)的損傷。結(jié)果，有可能出現(xiàn)壓縮機(jī)的鎖死狀態(tài)，不能進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。因此在室外溫度為極低溫條件下驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)時(shí)，需要進(jìn)行預(yù)熱過程，以便改善壓縮機(jī)內(nèi)部的潤(rùn)滑油粘度。
通常，通過控制供應(yīng)給壓縮機(jī)線圈的交流電源，讓線圈在壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子停止的狀態(tài)下只進(jìn)行發(fā)熱，以此進(jìn)行壓縮機(jī)預(yù)熱。即，以讓變頻壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子保持停止的方式，向壓縮機(jī)線圈接通交流電流，使在壓縮機(jī)不排出高溫高壓冷媒的狀態(tài)下，只讓線圈發(fā)熱。線圈產(chǎn)生的熱提高壓縮機(jī)內(nèi)部潤(rùn)滑油的溫度，可以降低摩擦，并防止由此帶來(lái)的磨損。
但是，傳統(tǒng)技術(shù)存在如下問題。由于預(yù)熱壓縮機(jī)時(shí)采用高頻，其轉(zhuǎn)換部驅(qū)動(dòng)的繼電器元件會(huì)因高頻工作(接通、斷開)產(chǎn)生噪音。從而給使用者帶來(lái)不舒適。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種可以在沒有由高頻接通、斷開引起的噪音的情況下，執(zhí)行壓縮機(jī)預(yù)熱的中央空調(diào)變頻壓縮機(jī)預(yù)熱運(yùn)行控制方法。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種中央空調(diào)變頻壓縮機(jī)預(yù)熱運(yùn)行控制方法，包括有對(duì)環(huán)境是不是需要進(jìn)行預(yù)熱運(yùn)行的環(huán)境進(jìn)行判斷的階段；把測(cè)定的室外溫度，按各區(qū)段劃分后，以每個(gè)區(qū)段不同的時(shí)間，用低頻進(jìn)行預(yù)熱運(yùn)行的階段。
所述的對(duì)環(huán)境是不是需要進(jìn)行預(yù)熱運(yùn)行的環(huán)境進(jìn)行判斷的階段是在測(cè)定室外溫度、壓縮機(jī)排出管道溫度以及散熱板溫度后，對(duì)這些測(cè)定值是不是小于已設(shè)定在控制部的溫度值，進(jìn)行判斷的階段。
在進(jìn)行預(yù)熱運(yùn)行時(shí)，電磁膨脹閥的開度維持在目標(biāo)開度×0.7。
本發(fā)明的中央空調(diào)變頻壓縮機(jī)預(yù)熱運(yùn)行控制方法，在執(zhí)行預(yù)熱運(yùn)行時(shí)，讓變頻壓縮機(jī)以低頻進(jìn)行工作，可以消除傳統(tǒng)技術(shù)中由于預(yù)熱運(yùn)行時(shí)繼電器元件高頻工作所產(chǎn)生的噪音。
另外，通過把室外溫度歸于各區(qū)段，并按各區(qū)段以不同的時(shí)間進(jìn)行預(yù)熱運(yùn)行，可以按室外溫度變化，適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)預(yù)熱運(yùn)行時(shí)間。


圖1是普通空調(diào)冷媒回路的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是空調(diào)變頻壓縮機(jī)預(yù)熱運(yùn)行的控制框圖；圖3是本發(fā)明中央空調(diào)變頻壓縮機(jī)預(yù)熱運(yùn)行控制方法流程圖；圖4是與室外溫度有關(guān)的預(yù)熱運(yùn)行時(shí)間關(guān)系表；圖5是預(yù)熱運(yùn)行時(shí)與時(shí)間有關(guān)的變頻壓縮機(jī)頻率變化示意圖；圖6是進(jìn)行預(yù)熱運(yùn)行時(shí)與時(shí)間有關(guān)的電磁膨脹閥開度變化示意圖。
其中100控制部110散熱板溫度傳感器120壓縮機(jī)排出管道溫度傳感器 130室外溫度傳感器140變頻壓縮機(jī)150定速壓縮機(jī)具體實(shí)施方式
下面，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的中央空調(diào)變頻壓縮機(jī)預(yù)熱運(yùn)行控制方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖2是空調(diào)變頻壓縮機(jī)預(yù)熱運(yùn)行的控制框圖；圖3是本發(fā)明中央空調(diào)變頻壓縮機(jī)預(yù)熱運(yùn)行控制方法流程圖。
本發(fā)明的空調(diào)具有室外溫度傳感器130、壓縮機(jī)排出管道溫度傳感器120、散熱板溫度傳感器110。室外溫度傳感器130、壓縮機(jī)排出管道溫度傳感器120、散熱板溫度傳感器110分別作為驅(qū)動(dòng)初期對(duì)是否執(zhí)行預(yù)熱運(yùn)行進(jìn)行判斷的測(cè)定裝置被應(yīng)用。室外溫度傳感器130、壓縮機(jī)排出管道溫度傳感器120、散熱板溫度傳感器110與空調(diào)的控制部100電連接?？刂撇?00從各溫度傳感器讀入測(cè)定值后，分析這些值，并以此控制變頻壓縮機(jī)140和定速壓縮機(jī)150。
另外，室外溫度是極低溫時(shí)，為了正常驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，在驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)之前，需要進(jìn)行壓縮機(jī)預(yù)熱過程，以便提高壓縮機(jī)內(nèi)部潤(rùn)滑油的溫度，降低其粘度。
本發(fā)明，在正常驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)之前，對(duì)室外溫度、壓縮機(jī)排出管道溫度以及散熱板溫度進(jìn)行測(cè)定后，如果這些測(cè)定值小于控制部的已設(shè)定溫度，則判斷為環(huán)境處于需要執(zhí)行預(yù)熱運(yùn)行的狀態(tài)，讓壓縮機(jī)以預(yù)熱模式進(jìn)行工作。
把測(cè)定的室外溫度，歸為各區(qū)段后，按各個(gè)區(qū)段，采用不同的預(yù)熱時(shí)間。比如，室外溫度如果大于-5℃，小于0℃，則進(jìn)行“A”分鐘，比如約1分鐘30秒預(yù)熱運(yùn)行，室外溫度如果大于-10℃，小于-5℃，則進(jìn)行“B”分鐘，比如約3分鐘預(yù)熱運(yùn)行，室外溫度如果小于-10℃，則進(jìn)行“C”分鐘，比如約5分鐘預(yù)熱運(yùn)行。這是因?yàn)椋彝鉁囟仍降?，壓縮機(jī)內(nèi)部的潤(rùn)滑油粘度越高。為了讓壓縮機(jī)以很好的狀態(tài)進(jìn)行工作，需要以更長(zhǎng)的時(shí)間進(jìn)行預(yù)熱運(yùn)行，讓潤(rùn)滑油粘度得到完全改善。
進(jìn)行預(yù)熱運(yùn)行時(shí)，變頻壓縮機(jī)的頻率，被控制為較低頻率。比如15Hz。這是為了消除傳統(tǒng)技術(shù)中進(jìn)行預(yù)熱運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的噪音。本發(fā)明讓壓縮機(jī)以低頻進(jìn)行預(yù)熱運(yùn)行，可以消除傳統(tǒng)技術(shù)中由于繼電器高頻工作引起的噪音。
傳統(tǒng)技術(shù)中，在讓壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子保持靜止的狀態(tài)下進(jìn)行預(yù)熱運(yùn)行，在預(yù)熱運(yùn)行中不存在壓縮機(jī)排出的冷媒，但本發(fā)明中讓壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子緩慢移動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行預(yù)熱運(yùn)行，使壓縮機(jī)排出少量冷媒。從而，本發(fā)明讓電磁膨脹閥(LEV)的開度保持在小于目標(biāo)開度的開度，比如約70％左右(即，目標(biāo)開度×0.7)，讓進(jìn)行預(yù)熱運(yùn)行時(shí)排出的少量冷媒流入室內(nèi)機(jī)。
下面，參照附圖3，對(duì)本發(fā)明的壓縮機(jī)預(yù)熱運(yùn)行控制方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
使用者通過操作空調(diào)鍵輸入部(圖略)，讓空調(diào)開始空作(S100階段)。這時(shí)，空調(diào)的控制部(圖2的100)從室外溫度傳感器130、壓縮機(jī)排出管道溫度傳感器120以及散熱板溫度傳感器110讀入測(cè)定的溫度值。
之后，控制部100對(duì)各測(cè)定值是否小于已設(shè)定溫度值T1℃、T2℃、T3℃進(jìn)行判斷，如果判斷為室外溫度、壓縮機(jī)排出管道溫度以及散熱板溫度分別小于T1℃、T2℃、T3℃，則判斷為當(dāng)前的環(huán)境處于需要讓空調(diào)執(zhí)行預(yù)熱運(yùn)行的狀態(tài)，讓壓縮機(jī)準(zhǔn)備進(jìn)入預(yù)熱模式(S110階段)。這里，作為本發(fā)明的一實(shí)施例，T1℃、T2℃、T℃都是0℃。
當(dāng)室外溫度傳感器測(cè)定的室外溫度值處于“甲”范圍，比如大于-5℃小于0℃時(shí)(S120階段)，控制部100讓壓縮機(jī)進(jìn)行“A”分鐘，比如約1分鐘30秒的低頻運(yùn)行，比如15Hz預(yù)熱(S130階段)。這時(shí)，變頻壓縮機(jī)以低頻進(jìn)行預(yù)熱作業(yè)時(shí)，電磁膨脹閥LEV以低于目標(biāo)開度的開度開放，比如以“目標(biāo)開度×0.7”的開度開放。這是為了在預(yù)熱運(yùn)行中讓少量的冷媒流入室內(nèi)機(jī)。
S130階段中，進(jìn)行“A”分鐘預(yù)熱后，控制部100讓壓縮機(jī)結(jié)束預(yù)熱運(yùn)行，并啟動(dòng)壓縮機(jī)，使之進(jìn)行正常驅(qū)動(dòng)(S140階段)。
S120階段中，室外溫度值如果不處于“甲”區(qū)段，則對(duì)室外溫度傳感器測(cè)定的室外溫度值是否處于“乙”范圍，比如是否大于-10℃小于-5℃，進(jìn)行判斷，如果處于“乙”范圍(S150階段)，則控制部100讓壓縮機(jī)進(jìn)行“B”分鐘，比如約3分鐘的低頻運(yùn)行，比如15Hz預(yù)熱(S160階段)。這時(shí)，電磁膨脹閥LEV與S130階段一樣，以低于目標(biāo)開度的開度開放。
S150階段中，室外溫度值如果不處于“乙”區(qū)段，則對(duì)室外溫度傳感器測(cè)定的室外溫度值是否處于“丙”范圍，比如是否小于-10℃，進(jìn)行判斷，如果處于“丙”范圍(S170階段)，則控制部100讓壓縮機(jī)進(jìn)行“C”分鐘，比如約5分鐘的低頻，比如15Hz預(yù)熱(S180階段)。這時(shí)，電磁膨脹閥LEV也以低于目標(biāo)開度的開度開放。
最后，在S160階段或S180階段中，分別以“B”分鐘，“C”分鐘進(jìn)行預(yù)熱后，控制部100停止壓縮機(jī)的預(yù)熱運(yùn)行，并啟動(dòng)壓縮機(jī)，使之進(jìn)行正常驅(qū)動(dòng)(S140階段)。
本發(fā)明根據(jù)室外溫度以不同的時(shí)間執(zhí)行預(yù)熱運(yùn)行，并在預(yù)熱時(shí)讓變頻壓縮機(jī)以低頻進(jìn)行工作，可以按室外溫度的變化適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)預(yù)熱運(yùn)行時(shí)間，可以消除傳統(tǒng)技術(shù)中產(chǎn)生的異常噪音。
圖4是與室外溫度有關(guān)的預(yù)熱運(yùn)行時(shí)間關(guān)系表；圖5是預(yù)熱運(yùn)行時(shí)與時(shí)間有關(guān)的變頻壓縮機(jī)頻率變化示意圖；圖6是進(jìn)行預(yù)熱運(yùn)行時(shí)與時(shí)間有關(guān)的電磁膨脹閥開度變化示意圖。
如圖4所示，本發(fā)明變頻壓縮機(jī)的預(yù)熱運(yùn)行時(shí)間是，當(dāng)室外溫度大于-5℃小于0℃時(shí)為1分鐘30秒；當(dāng)室外溫度大于-10℃小于-5℃時(shí)為3分鐘；當(dāng)室外溫度小于-10℃時(shí)為5分鐘。
圖5的(a)、(b)以及(c)分別為室外溫度分別處于“甲”區(qū)段、“乙”區(qū)段、“丙”區(qū)段時(shí)的與時(shí)間有關(guān)的變頻壓縮機(jī)頻率變化示意圖。圖6的(a)、(b)以及(c)分別為室外溫度分別處于“甲”區(qū)段、“乙”區(qū)段、“丙”區(qū)段時(shí)的與時(shí)間有關(guān)的電磁膨脹閥開度變化示意圖。
如圖5、圖6所示，變頻壓縮機(jī)的運(yùn)行頻率在預(yù)熱運(yùn)行時(shí)為15Hz，而預(yù)熱運(yùn)行結(jié)束后進(jìn)入啟用運(yùn)行時(shí)變成適當(dāng)于驅(qū)動(dòng)運(yùn)行的頻率。而電磁膨脹閥的開度在預(yù)熱運(yùn)行時(shí)為目標(biāo)開度的約70％(目標(biāo)開度×0.7)，當(dāng)預(yù)熱運(yùn)行結(jié)束后進(jìn)入啟用運(yùn)行時(shí)變成適當(dāng)于驅(qū)動(dòng)運(yùn)行的開度。之所以讓電磁膨脹閥的開度低于目標(biāo)開度，是因?yàn)轭A(yù)熱運(yùn)行時(shí)壓縮機(jī)排出的冷媒量顯著低于壓縮機(jī)正常工作時(shí)所排出的冷媒量，要讓電磁膨脹閥的開度與之相符。因此電磁膨脹閥的開度并不是固定在目標(biāo)開度×0.7值不變，而是可以按壓縮機(jī)排出的冷媒量進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏?br> 權(quán)利要求
1.一種中央空調(diào)變頻壓縮機(jī)預(yù)熱運(yùn)行控制方法，其特征在于，包括有對(duì)環(huán)境是不是需要進(jìn)行預(yù)熱運(yùn)行的環(huán)境進(jìn)行判斷的階段；把測(cè)定的室外溫度，按各區(qū)段劃分后，以每個(gè)區(qū)段不同的時(shí)間，用低頻進(jìn)行預(yù)熱運(yùn)行的階段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中央空調(diào)變頻壓縮機(jī)預(yù)熱運(yùn)行控制方法，其特征在于，對(duì)環(huán)境是不是需要進(jìn)行預(yù)熱運(yùn)行的環(huán)境進(jìn)行判斷的階段是在測(cè)定室外溫度、壓縮機(jī)排出管道溫度以及散熱板溫度后，對(duì)這些測(cè)定值是不是小于已設(shè)定在控制部的溫度值，進(jìn)行判斷的階段。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中央空調(diào)變頻壓縮機(jī)預(yù)熱運(yùn)行控制方法，其特征在于，進(jìn)行預(yù)熱運(yùn)行時(shí)，電磁膨脹閥的開度維持在目標(biāo)開度×0.7。
全文摘要
本發(fā)明公開一種中央空調(diào)變頻壓縮機(jī)預(yù)熱運(yùn)行控制方法，包括有對(duì)環(huán)境是不是需要進(jìn)行預(yù)熱運(yùn)行的環(huán)境進(jìn)行判斷的階段；把測(cè)定的室外溫度，按各區(qū)段劃分后，以每個(gè)區(qū)段不同的時(shí)間，用低頻進(jìn)行預(yù)熱運(yùn)行的階段。所述的對(duì)環(huán)境是不是需要進(jìn)行預(yù)熱運(yùn)行的環(huán)境進(jìn)行判斷的階段是在測(cè)定室外溫度、壓縮機(jī)排出管道溫度以及散熱板溫度后，對(duì)這些測(cè)定值是不是小于已設(shè)定在控制部的溫度值，進(jìn)行判斷的階段。本發(fā)明的中央空調(diào)變頻壓縮機(jī)預(yù)熱運(yùn)行控制方法，在執(zhí)行預(yù)熱運(yùn)行時(shí)，讓變頻壓縮機(jī)以低頻進(jìn)行工作，可以消除傳統(tǒng)技術(shù)中由于預(yù)熱運(yùn)行時(shí)繼電器元件高頻工作所產(chǎn)生的噪音。通過按各區(qū)段以不同的時(shí)間進(jìn)行預(yù)熱運(yùn)行，可以按室外溫度變化，適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)預(yù)熱運(yùn)行時(shí)間。
文檔編號(hào)F24F11/00GK1888662SQ20051001403
公開日2007年1月3日 申請(qǐng)日期2005年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月28日
發(fā)明者樸貴根 申請(qǐng)人:樂金電子(天津)電器有限公司