用于消除空调中的局部过载的方法和设备

摘要

一种用于消除空调中的局部过载的方法和设备，该方法包括以下步骤：确定设置于空调中的多个室内机是否包括在过载状态下运行的至少一个室内机；以及如果至少一个室内机在过载状态下运行，则进行局部过载消除操作以增加导入所述至少一个室内机的相应蒸发器的制冷剂量。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于消除空调中的局部过载的方法和设备。

背景技术

通常，空调在其制冷循环系统中从房间吸入热空气并在蒸发器进行热交换。然后，空调将热交换所产生的冷空气排入房间。空调重复上述处理来制冷房间。

典型地，所述制冷循环系统包括闭合回路，其具有压缩机、冷凝器、膨胀装置(expansion device)和蒸发器。

压缩机压缩低温低压的气态制冷剂，并将其转换为高温高压的气态制冷剂。将由压缩机转换后的高温高压的气态制冷剂在冷凝器中冷凝，然后转换为高温高压的液态制冷剂。

在冷凝器中冷凝后的高温高压的液态制冷剂在膨胀装置中膨胀，然后转换为低温低压的液态制冷剂。将在膨胀装置中膨胀后的低温低压的液态制冷剂在蒸发器中与室内空气进行热交换，然后蒸发并转换为低温低压的气态制冷剂。

将通过蒸发器中的热交换所产生的低温低压的气态制冷剂在压缩机中再次转换为高温高压的气态制冷剂。

换言之，包括由压缩机、冷凝器、膨胀装置和蒸发器组成的闭合回路的制冷循环系统重复地进行制冷剂的压缩、冷凝、膨胀和蒸发。制冷循环系统实现室内空气与蒸发器中的制冷剂的热交换以产生冷空气，然后将所产生的冷空气排入房间从而制冷该房间。

在运行上述制冷循环系统的空调中，产生较多噪音和热的部件(例如压缩机和冷凝器)通常设置在室外机中。

相反，几乎不产生噪音且产生冷空气的膨胀装置和蒸发器设置在室内机中。室内机和室外机通过管道彼此连接。

近年来，为了增加空调的制冷容量，复式空调越来越流行，在这种复式空调中室外机包括两个或更多压缩机，并且多个室内机连接至一个室外机以制冷多个房间。

在具有多个室内机的复式空调中，会出现安装有特定室内机的房间内的制冷负荷增加到过载状态的情况，而安装有其它室内机的其它房间内的制冷负荷并不增加，即仅保持恒定水平。

在这种情况下，如果空调运行在各室内机所检测的房间温度下，则安装在制冷负荷增加的房间内的室内机的制冷容量下降，而安装在制冷负荷恒定的房间内的室内机的制冷容量增加从而导致该房间过度制冷，使得用户可能感觉寒冷。

因此，在具有多个室内机的空调中，需要正确检测在由于制冷负荷增加导致处于过载状态下运行的室内机，并仅增加在过载状态下运行的室内机的制冷容量，从而可以快速制冷相应的房间。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于消除空调中的局部过载的方法，其中从多个室内机中正确检测由于制冷负荷增加而导致在过载状态下运行的第一室内机，并增加所检测的室内机的制冷容量，从而使得第一室内机可以在短时段内在正常负荷状态下运行。

在用于实现上述目的的本发明中，利用安装有各室内机的房间中的室内空气温度变化来检测在设置于复式空调中的多个室内机中由于制冷负荷增加而在过载状态下运行的第一室内机。

为此，在本发明中，在所述多个室内机中的每一室内机中设置温度传感器，以检测室内空气温度变化。基于所检测的室内空气温度变化，检测在过载状态下运行的第一室内机。

在某些情况下，尽管第一室内机具有增加的制冷负荷并因此处于过载状态，但是该过载状态没有持续而仅是暂时保持。

因而，本发明包括确定第一室内机的过载状态是否持续超过预定时段。如果第一室内机的过载状态持续超过预定时段，则最终确定该室内机处于过载状态下。

如果最终确定仅第一室内机处于过载状态下并且多个第二室内机不处于过载状态下，则增加导入处于过载状态下的第一室内机中的制冷剂量，以增加第一室内机的制冷容量。

此处，本发明采用诸如线性膨胀阀之类的膨胀装置来控制制冷剂的流速从而控制导入特定室内机中的制冷剂量。

当导入处于过载状态下的第一室内机的制冷剂量增加时，导入具有恒定制冷负荷的多个第二室内机中的每一室内机中的制冷剂量减少。因此，存在所述多个第二室内机的制冷容量降低的情况。

因此，在设置多个压缩机的情况下，本发明确定所述多个压缩机的当前运行状态。如果确定所述多个压缩机没有以最大压缩容量运行，则进行控制以增加导入第一室内机中的制冷剂量和所述多个压缩机的压缩容量。

因此，根据本发明，在不降低具有恒定制冷负荷的多个第二室内机的制冷容量的情况下，仅增加导入处于过载状态下的第一室内机中的制冷剂量，以增加第一室内机的制冷容量，从而能够快速制冷安装有第一室内机的房间。

附图说明

以下以本发明优选实施例的非限制性实例的方式，参照示出的多个附图详细地进一步说明本发明，在附图中以相似的标号代表相似的单元，附图中：

图1为示出采用根据本发明消除局部过载方法的复式空调的结构示图；

图2为示出采用根据本发明消除局部过载方法的空调的控制框图；以及

图3为示出根据本发明的用于消除局部过载的方法的流程图。

具体实施方式

这里示出的具体实例是以示例的方式，目的仅是示出本发明实施例的说明，并且是为了提供本发明的原理和概念方面中的被认为最有用和有助于理解的说明。因此，仅示出对于本发明基本原理的理解所必须的描述，而并不试图以更详细方式示出对本发明的结构细节，而本领域的技术人员参照附图研究以下说明就能够清楚本发明可在实践中如何以多种方式实现。

图1为示出采用根据本发明消除局部过载方法的复式空调的结构示图。这里，标号“100”表示用于供应低温低压的气态制冷剂的收集器，标号“110”和“120”分别表示用于将可由收集器100供应的低温低压气态制冷剂转换为高温高压气态制冷剂的第一和第二压缩机。

例如，第一压缩机110的压缩容量可以为系统总压缩容量的约60％，而第二压缩机120的压缩容量可以为该总压缩容量的约40％。

标号“112”和“122”分别表示用于防止高温高压气态制冷剂向后流动的防回流装置，其中所述高温高压气态制冷剂可以通过由第一压缩机110和第二压缩机120压缩低温低压气态制冷剂而获得。

例如，止回阀可用作防回流装置112、122，以防止制冷剂向后流动。

标号“130”表示冷凝器。冷凝器130将可通过由第一压缩机110和第二压缩机120压缩而获得的高温高压气态制冷剂冷凝为高温高压液态制冷剂。

标号“140a”、“140b”…表示多个膨胀装置。所述多个膨胀装置140a、140b…中的每一个使得已经在冷凝器130中冷凝的高温高压液态制冷剂膨胀，从而将其转换为低温低压液态制冷剂。优选地，所述多个膨胀装置可以为线性膨胀阀。

标号150a、150b…表示安装于室外机中的多个蒸发器。

蒸发器150a、150b…中的每一个进行已经在膨胀装置140a、140b…中膨胀的低温低压液态制冷剂与室内空气之间的热交换，以产生冷空气并将该液态制冷剂转换为低温低压气态制冷剂。优选地，多个膨胀装置140a、140b…分别设置于多个蒸发器150a、150b…的制冷剂入口侧，增加导入室内机的蒸发器中的制冷剂量。

在上述空调中，在第一压缩机110或第二压缩机120运行的情况下，将可以储存在收集器100中的低温低压气态制冷剂导入第一压缩机110或第二压缩机120，并在其中将该制冷剂压缩为高温高压气态制冷剂。

这里，收集器100起到防止由于将低温低压液态制冷剂导入压缩机中而导致的对第一压缩机110和第二压缩机120的损害的作用。

已由第一压缩机110和第二压缩机120压缩的高温高压气态制冷剂可通过防回流装置112、122导入冷凝器130。

冷凝器130冷凝高温高压气态制冷剂，以将该制冷剂转换为高温高压液态制冷剂。这种高温高压液态制冷剂可在各膨胀装置140a、140b…中膨胀，从而转换为低温低压液态制冷剂。

所述低温低压液态制冷剂可在各蒸发器150a、150b…中与室内空气进行热交换，然后转换为低温低压气态制冷剂，并将由所述热交换产生的冷空气排入房间内从而可以制冷该房间。

已经在各蒸发器150a、150b…中蒸发的低温低压气态制冷剂可被收集在收集器100中，并且所收集的低温低压气态制冷剂由第一压缩机110和第二压缩机120再次压缩，成为高温高压气态制冷剂。这种制冷剂的循环可重复进行。

图2为示出采用根据本发明消除局部过载方法的空调的控制框图。图2中，标号“200”表示用户输入单元，通过所述用户输入单元按照用户操作输入用户命令，例如对空调的运行命令或控制命令。标号210表示温度检测单元。

可在多个室内机中的每一室内机中设置诸如恒温器的温度传感器(未示出)，并且温度检测单元210利用该温度传感器的检测信号检测安装有各室内机的房间的温度。此外，待由该温度传感器检测的过载状态下的温度可以为预设温度。因此，当温度高于预设温度时，该温度传感器可检测到过载状态。

标号220表示控制单元。控制单元220按照经用户输入单元200输入的用户命令控制空调的运行。

此外，控制单元220基于温度检测单元210的检测信号确定相应的室内机是否处于过载状态，并根据对该室内机是否处于过载状态的确定结果控制空调的运行。

此外，基于温度检测单元210的检测信号，控制单元220检测到制冷负荷处于过载状态的第一室内机(例如，多个室内机中的至少一个)，然后控制空调的运行以有效地消除所述第一室内机的过载状态。

标号230表示压缩机驱动单元。所述压缩机驱动单元230根据控制单元220的控制选择性驱动第一压缩机110或第二压缩机120，或者同时驱动第一压缩机110和第二压缩机120。

标号240表示膨胀装置驱动单元。膨胀装置驱动单元240根据控制单元220的控制驱动膨胀装置140a、140b…，从而调整制冷剂的膨胀量。

在具有上述结构的空调中，如果经用户输入单元200(由用户操作)输入用于运行空调的命令，则控制单元220根据所述用于运行空调的命令控制压缩机驱动单元230以驱动第一压缩机110或第二压缩机120，并且还控制膨胀装置驱动单元240来调整膨胀装置140a、140b…的打开/关闭量，从而进行空调的制冷运行。

此外，基于温度检测单元210的检测信号，控制单元220确定在多个室内机中是否存在在过载状态下运行的室内机(即，第一室内机)。

例如，假定其中安装有蒸发器150a的第一室内机在过载状态下运行。

如果确定其中安装有蒸发器150a的第一室内机在过载状态下运行，则控制单元220确定所述第一室内机的过载状态是否持续超过预定时段(即，至少一个室内机处于过载状态的时段是否长于预定(或预设)时段)。如果确定所述第一室内机在过载状态下运行超过预定时段，则控制单元确定多个第二室内机(例如，所述多个室内机中的至少另一室内机)是否也在过载状态下运行。

如果确定没有在过载状态下运行的第一室内机、第一室内机在过载状态下运行但是该过载状态并未持续超过预定时段、或者除第一室内机之外的多个第二室内机也在过载状态下运行(即控制单元220识别出多个室内机在过载状态下运行)，控制单元220根据安装有各室内机的房间的温度(该温度由温度检测单元210检测)控制空调的运行，以使空调可以在正常状态下运行。

如果确定第一室内机在过载状态下运行超过预定时段并且多个第二室内机未在过载状态下运行，则控制单元220识别出仅第一室内机在过载状态下运行，然后确定第一压缩机110和第二压缩机120的当前运行状态。

在所有第一和第二压缩机110、120当前均运行即全(100％)运行状态下，控制单元220控制膨胀装置驱动单元240，以增加经膨胀装置140a导入处于过载状态下的第一室内机的蒸发器150a中的制冷剂量。

如果仅部分第一和第二压缩机110、120运行，则控制单元220控制压缩机驱动单元230以增加制冷剂压缩容量。换言之，如果仅其制冷剂压缩容量为系统总制冷剂压缩容量的约40％的第二压缩机120当前运行，则控制单元220停止该第二压缩机120的运行并驱动其制冷剂压缩容量为该总制冷剂压缩容量的约60％的第一压缩机110以增加制冷剂压缩容量。如果仅其制冷剂压缩容量约为系统总制冷剂压缩容量的60％的第一压缩机110当前运行，则控制单元220使得所有第一和第二压缩机110、120运行以将制冷剂压缩容量增加到100％。

在通过控制第一和第二压缩机110、120的运行而增加制冷剂压缩容量之后，控制单元220控制膨胀装置驱动单元240以增加经膨胀装置140a导入第一室内机的蒸发器150a的制冷剂量。

在这种状态下，控制单元220根据其中安装有第一室内机的房间的温度(该温度由温度检测单元210检测)确定第一室内机的过载状态是否已消除。如果确定第一室内机的过载状态还未消除，则控制单元220在重复地进行确定第一室内机的过载状态是否已消除的处理的同时增加导入第一蒸发器150a的制冷剂量。

如果确定第一室内机的过载状态已消除，则控制单元220停止处于局部过载状态下的空调的运行，然后根据其中安装有室内机的各房间的温度(该温度由温度检测单元210检测)控制空调的运行，以使空调可以在正常状态下运行。

图3为示出根据本发明的用于消除局部过载的方法的流程图。参照图3，当在步骤S300，例如经用户输入单元200(其可由用户操作)输入用于运行空调的命令时，在步骤S302，控制单元220开始运行空调。换言之，控制单元220根据用于运行空调的命令控制压缩机驱动单元230以驱动第一压缩机110或第二压缩机120，并控制膨胀装置驱动单元240以调整膨胀装置140a、140b…的打开/关闭量，从而进行空调的制冷运行。

进而，在步骤S304，根据温度检测单元210的输出信号，控制单元220识别出安装有各室内机的房间的温度，并在步骤S306，根据所识别的房间温度确定是否存在在过载状态下运行的第一室内机。

如果确定第一室内机在过载状态下运行，则在步骤S308，控制单元220确定所述第一室内机是否已经在过载状态下运行超过预定时段。

如果确定该过载状态持续超过预定时段，则在步骤S310，控制单元220确定是否多个第二室内机也过载。换言之，控制单元220确定是否除第一室内机之外的其它室内机也过载。

如果确定没有在过载状态下运行的第一室内机、第一室内机的过载状态并未持续超过预定时段、或者除第一室内机之外的多个第二室内机也在过载状态下运行(即，控制单元220识别出空调整体在过载状态下运行)，在步骤S324，控制单元220根据安装有各室内机的房间的温度(该温度由温度检测单元210检测)控制空调的运行，以使空调可以在正常状态下运行。

如果确定第一室内机在过载状态下运行超过预定时段并且多个第二室内机不在过载状态下运行，则在步骤S312，控制单元220确定空调在局部过载状态下运行。

然后，在步骤S314，控制单元220确定空调是否在所有第一和第二压缩机110、120均运行的全运行状态下运行。换言之，控制单元220确定是否制冷剂压缩容量为系统总制冷剂压缩容量的60％的第一压缩机110和制冷剂压缩容量为该系统总制冷剂压缩容量的40％的第二压缩机120均在压缩机驱动单元230受控的状态下运行。

如果确定空调在所有第一和第二压缩机110、120当前运行即全(100％)运行状态下运行，则在步骤S316，控制单元220增加待导入第一室内机的蒸发器150a的制冷剂量。换言之，控制单元220控制膨胀装置驱动单元240以增加经膨胀装置140a导入蒸发器150a的制冷剂量，从而提高第一室内机的制冷容量。

如果确定仅部分第一和第二压缩机110、120运行，则在步骤S318，控制单元220控制压缩机驱动单元230以增加制冷剂压缩容量。

换言之，如果仅制冷剂压缩容量例如为系统总制冷剂压缩容量的约40％的第二压缩机120当前运行，则控制单元220停止第二压缩机120的运行并驱动制冷剂压缩容量为该总制冷剂压缩容量的60％的第一压缩机110以增加制冷剂压缩容量。相反，如果仅制冷剂压缩容量例如约为系统总制冷剂压缩容量的约60％的第一压缩机110当前运行，则控制单元220使得所有第一和第二压缩机110、120运行以将制冷剂压缩容量增加到100％。

在通过控制第一和第二压缩机110、120的运行而增加制冷剂压缩容量之后，在步骤S320，控制单元220控制膨胀装置驱动单元240以增加经膨胀装置140a导入第一室内机的蒸发器150a的制冷剂量。

在这种状态下，在步骤S322，控制单元220根据温度检测单元210的检测信号确定第一室内机的过载状态是否已被消除。

如果确定第一室内机的过载状态还未消除，则控制单元220返回步骤S314来重复地进行增加导入第一蒸发器150a的制冷剂量的处理以及确定第一室内机的过载状态是否已消除的处理。

如果在步骤S322确定第一室内机的过载状态已消除，则控制单元220停止处于局部过载状态下的空调的运行，然后在步骤S324，根据安装有各室内机的房间的温度(该温度由温度检测单元210检测)控制空调，以使空调在正常状态下运行。

根据本发明，室内空气的温度可由例如安装在各室内机中的温度传感器检测，并且可基于所检测的室内空气温度检测由于制冷负荷增加而导致在过载状态下运行的第一室内机。然后，可以通过增加导入第一室内机的蒸发器中的制冷剂量，增加被检测的第一室内机的制冷容量，从而消除第一室内机的过载状态。

如果设置多个压缩机，则可增加导入第一室内机的蒸发器中的制冷剂量，从而例如同时增加各压缩机的制冷剂压缩容量。因而，在不降低制冷负荷保持恒定的第二室内机的制冷容量的情况下，通过仅增加导入制冷负荷增加的第一室内机的制冷剂量，就可以快速制冷安装有第一室内机的房间，从而可以消除过载状态。

再次提请注意的是，所提供的前述实例仅为解释的目的，而绝不能解释为对本发明的限制。尽管已经参照优选实施例说明了本发明，应该理解这里所用的词汇是说明和示例的字汇，而非限制的词汇。在当前表述以及修改的所述权利要求的范围内，在不脱离本发明的范围和精神的情况下可进行多种改变。尽管已经参照特定装置、材料和实施例说明了本发明，但不能认为本发明仅限于这里公开的特定内容，相反，本发明延伸到所有功能上等同的结构、方法和用途，这些均落入所附权利要求的范围内。