CN1143096C - 控制多级空调器中制冷剂量的装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种多级空调器的控制制冷剂量的装置，为了根据运行的室内设备和室内人们的活动量控制供给室内设备的蒸发器的制冷剂量，该装置控制装于室外设备的冷凝器和压缩机之间的电磁阀的开度。使供给蒸发器的制冷剂的一部分经一个旁通电磁阀从冷凝器流入压缩机，从而减少了供给蒸发器的制冷剂量。

Description

控制多级空调器中制冷 剂量的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种具有与多个室内设备相连的一个室外设备的多级空调器，更具体地说，涉及一种控制多级空调器中制冷剂量的装置和方法，可根据驱动的室内设备号和人们在室内的活动情况控制流入各室内设备的制冷剂量，从而直接控制空调器的冷量。

背景技术

如图1所示，传统的多级空调器包括多个室内设备控制单元1，用于分别控制安装在室内的多个室内设备，多个电磁阀8，用于控制流入室内设备的制冷剂的通道，一个室外设备控制单元2与上述室内控制单元1相连，该室外控制单元可根据室内设备的驱动状态控制电磁阀8从而控制流入室内设备的制冷制剂的通道。

在传统的多级空调器中，当室内设备控制单元1输出接通信号给室外设备控制单元2时，通过室外设备控制单元2相应室内设备，即输出的接通信号的电磁阀8被打开，因此制冷剂只流入相应的室内设备。也就是说，当第一和第二室内设备控制单元1a，1b输出接通信号时，通过室外设备控制单元2使与上述第一和第二室内设备1a，1b相连的第一和第二电磁阀8a，8b开启，并使第三电磁阀8c关闭。因此，制冷剂只流入需冷却的第一和第二室内设备。

但是在上述多级空调器中，制冷剂将按室内设备数分配，因此，当只驱动若干室内设备中少数几个室内设备时，由于向这几个室内设备供给的制冷剂过量，使与驱动室内设备相应的室内设备的蒸发器结冰。此外，过量制冷剂流还将导致功率消耗过多。

发明内容

本发明的目的是提供一种控制多级空调器中制冷剂量的装置和方法，可根据驱动的室内设备号和人员的活动情况控制制冷剂循环量，从而直接控制室内温度。

为了达到上述目的，本发明的制冷剂量控制装置包括一台包括若干用于蒸发制冷剂以冷却室内空气的蒸发器的室内设备组，该室内设备组具有若干装于各室中的室内设备；一台装在室外的室外设备，该室外设备包括一台与所述蒸发器相连的压缩机和一个与压缩机相连的冷凝器，所述压缩机和冷凝器分别压缩和冷凝制冷剂；若干用于检测人们活动的活动检测单元，这些检测单元分别装于各室中；若干定时通过将由活动检测单元输出的活动量与规定值进行比较计算和输出活动量控制值的室内设备控制单元；若干用于膨胀制冷剂的第一膨胀装置，所述第一膨胀装置彼此并联地与冷凝器相连；若干用于控制制冷剂量的第一阀，所述第一阀装于第一膨胀装置和蒸发器之间；和一个根据各室内设备的运行状况和所述活动量控制值控制第一阀的室外设备控制单元。

所述活动检测组件包括若干带红外线传感器的活动检则单元。上述室内设备控制组件包括若干室内设备控制单元。

本发明的适用于多级空调器的控制制冷剂量的方法，包括下述步骤：检测室内的活动量；通过定时将活动量检测值与规定值进行比较，计算和输出活动量控制值；根据活动量控制值控制供给各室内设备的蒸发器的制冷剂量；其中所述控制制冷剂量的步骤包括：根据运行中的室内设备的活动量控制值控制供给与驱动室内设备相应的阀的当前脉冲的占空率；和控制所述阀门开度，从而控制流入与驱动的室内设备相应的室内设备的蒸发器中的制冷剂量。

本发明的控制制冷剂量的方法包括检测室内的活动量；通过定时将检测到的活动量与规定值进行比较计算和输出活动量控制值；输出代表驱动的室内设备本身的室内设备号；根据所述活动量控制值和驱动的室内设备号转换部分制冷剂的流路，首先控制供给各室内设备的蒸发器的制冷剂量；以及根据所述活动量控制值再控制供给各室内设备的蒸发器的制冷剂量等步骤，其中再控制制冷剂量的步骤包括：根据驱动的室内设备的活动量控制值控制供给与驱动的室内设备相应的阀的当前脉冲的占空率；和控制所述阀的开度，从而控制流入与驱动的室内设备相应的室内设备的蒸发器中的制冷剂量。

在计算和输出活动情况控制值的步骤中，定期将人员活动情况值与规定值进行比较，以便计算和输出活动情况控制值。在上述首先控制制冷剂量的步骤中，根据若干室内设备中驱动的室内设备号和活动情况控制值操作上述旁通电磁阀，使来自室外设备的冷凝器排放的制冷剂经旁通电磁阀51和旁通毛细管直接流入室外设备的压缩机，而不流过上述毛细管、电磁阀和室内设备的蒸发器。因此可控制流入蒸发器的制冷剂。在上述再控制制冷剂量步骤中，控制上述电磁阀的开度，从而可控制流入蒸发器的制冷剂量。

附图说明

图1为传统的多级空调器的方框图；

图2为本发明的多级空调器的方框图；

图3示出了本发明的多级空调器中制冷剂的流动情况；

图4示出了本发明的控制多级空调器中制冷剂量的方法流程。

具体实施方式

图2和3示出了根据本发明控制多级空调器中控制制冷剂量的装置。如这些图中所示，该装置包括若干检测各室内人员活动情况的活动检测组件10；若干与上述活动检测组件10相连、用于控制各室内设备并定期将活动量与规定值进行比较以计算和输出活动量控制值的室内设备控制组件20；若干彼此并联地与室外设备的冷凝器41的排管相连的毛细管43a，43b，43c；若干与上述毛细管43a，43b，43c相连用于控制制冷剂量的电磁阀48a，48b，48c；若干与上述电磁阀48a，48b，48c相连用于冷却室内空气的室内设备的蒸发器45a，45b，45c；一台与上述蒸发器45a，45b，45c相连用于压缩来自蒸发器45a，45b，45c的制冷剂的室外设备的压缩机47；装在压缩机47的入管和冷凝器41的排管之间、彼此串联连接的一个旁通电磁阀51和一旁通毛细管；用于根据各室内设备的驱动状态和从室内设备控制组件20输入的活动量控制值控制旁通电磁阀51的开—闭状态和电磁阀48a，48b，48c的开度的室外设备控制单元30。

虽然本发明提供了带多个室内设备的多级空调器的制冷剂量控制装置，但在上述两幅附图中，为方便起见，所描述的多级空调器具有一台室外设备和三台室内设备。

如图2所示，活动检测组件10包括带红外传感器的第一、第二和第三活动检测单元10a，10b，10c。而室内设备控制组件20包括第一、第二、和第三室内设备控制单元20a，20b，20c。

图4示出了控制上述多级空调器中制冷剂量的方法程序。在该图中，标号S10，S20，和S30分别代表计算和输出活动量控制值步骤、首先控制制冷剂量步骤和再控制制冷剂量步骤。在该图中，为方便起见，计算和输出活动量控制值步骤S10表示在图4a中，而首先和再控制制冷制剂量步骤S20，S30表示在图4b中。如图中所示，本发明的控制制冷剂量的方法包括计算和输出活动量控制值步骤S10，首先控制制冷剂量步骤S20和再控制制冷剂量步骤S30。在计算和输出活动量控制值步骤S10中，将给定时间内人员活动量与规定值进行比较，以计算和输出活动量控制值。在首先控制制冷剂量的步骤S20中，根据若干室内设备中驱动的室内设备号和活动量控制值T操作旁通电磁阀51，使从室外设备的冷凝器41流出的制冷剂经旁通电磁阀51和旁通毛细管50直接流入室外设备的压缩机47而不经过毛细管43a，43b，43c、旁通阀48a，48b，48c、和室内设备的蒸发器45a，45b，45c。因此，可控制流入蒸发器45a，45b，45c的制冷剂。在再控制制冷剂量的步骤S30中，控制电磁阀48a，48b，48c的开度，从而可控制流入蒸发器45a，45b，45c的制冷剂量。

参见图2—4，在计算和输出活动量控制值步骤S10中，为了检测人们的活动情况，首先，室内设备控制组件20的某个正运行中的室内设备控制单元操作活动检测组件10的相应的活动检测单元。此时，若检测了活动情况，由活动检测组件10发出的脉冲由高电平转变成低电平(H—L)。室内设备控制单元累计给定时间内从活动检测组件输入并由高电平转变成低电平的脉冲数，并将上述累计的活动量与规定值进行比较，以输出活动量控制值。例如，如果累计的活动量(A)为A≤L，则输出的活动量控制值T为“低”。若累计的活动量(A)是L＜A≤M或M＜A，则输出的活动量控制值T为“中”和“高”，此处L和M分别代表活动量的最小值和中间值。

如上所述，用由活动量检则组件10检测出的活动量计算出控制值T之后，室内设备控制组件20向室外设备控制单元30输出活动量控制值T。例如，若只有第一和第三室内设备运行，室内设备控制组件20的第一和第三室内设备控制单元20a，20c操作第一和第三活动量检测单元10a，10c，以便累计在第一和第三室内检测出的活动量。借助于累计出的活动量，可计算出第一和第三活动量控制值T1和T3，并将上述控制值输出至室外设备控制单元30。此时，运行中的室内设备控制单元还将代表其本身的室内设备号输出给室外设备控制单元30。

在首先控制制冷剂量步骤S20中，室外设备控制单元30根据从驱动的室内设备控制单元输入的设备号和驱动的室内设备输入的活动量控制值T操作旁通电磁阀51。也就是说，当一个室内设备正在运行或两个活动量控制值为“低”的室内设备正在运行时，旁通电磁阀51开启。于是从室外设备的冷凝器41排出的制冷剂的一部分制冷剂经电磁阀51和旁通毛细管50直接流入室外设备的压缩机47，而不流过相应于各室内设备控制单元20a，20b，20c，相应于电磁阀48a，48b，48c和相应于蒸发器45a，45b，45c的毛细管43a，43b，43c。因此，流入第一和第三蒸发器45a，45c的制冷剂减少，由此蒸发器上不结冰。

当第一和第三室内设备的值T1，T3为“低”时，旁通电磁阀51开启。借助于开启旁通电磁阀51，从冷凝器41流出的制冷剂的一部分经旁通电磁阀51和旁通毛细管50直接流入压缩机47，而不流经第一和第三毛细管43a，43c，电磁阀48a，48c及第一和第三蒸发器45a，45c。因此，供给第一和第三蒸发器45a，45c的制冷剂量减少，从而可防止蒸发器45a，45c上结冰。

在再控制制冷剂量的步骤S30中，室外设备控制单元30根据驱动的室内设备的活动量控制值T控制供给相应的电磁阀的当前脉冲的占空率。其结果是对电磁阀的开度进行控制，从而控制了流入蒸发器的制冷剂。换句话说，若活动量控制值T为“高”，上述电磁阀全开。对于活动量控制值T为“中”和“低”的情况，电磁阀的开度分别为中等和小。因此，活动量控制值T变大，电磁阀的开度也增大，供给蒸发器的制冷剂增加。

例如，若第一室内的活动量控制值为“中”，为了控制供给第一室内设备的蒸发器45a的制冷剂量，电磁阀45a的开度为“中”。如上所述，由于供给蒸发器的制冷剂取决于各室的活动量，减少了由过量的制冷剂流引起的功率损耗。

如上所述，在本发明的控制多级空调器中制冷剂量的装置和方法中，可根据驱动的室内设备号和人们的活动量控制循环的制冷剂量。因此，装有本发明装置的普通空调器而非换向型空调器能直接控制室内空气的冷却状况。此外，在只有很少几台室内设备运行时，可减少供给蒸发器的制冷剂，从而使蒸发器不至于结冰，并可降低因过量制冷剂而引起的功率损耗。

虽然上面描述了本发明的优选形式，但应懂得在不超出本发明的保护范围的前提下，本领域普通专业人员还能作出各种改型。

据此，本发明的保护范围完全由所述权利要求限定。

Claims (10)

1.一种适用于多级空调器的控制制冷剂量的装置，它包括：

一台包括若干用于蒸发制冷剂以冷却室内空气的蒸发器的室内设备组，该室内设备组具有若干装于各室中的室内设备；

一台装在室外的室外设备，该室外设备包括一台与所述蒸发器相连的压缩机和一个与压缩机相连的冷凝器，所述压缩机和冷凝器分别压缩和冷凝制冷剂；

若干用于检测人们活动的活动检测单元，这些检测单元分别装于各室中；

若干定时通过将由活动检测单元输出的活动量与规定值进行比较计算和输出活动量控制值的室内设备控制单元；

若干用于膨胀制冷剂的第一膨胀装置，所述第一膨胀装置彼此并联地与冷凝器相连；

若干用于控制制冷剂量的第一阀，所述第一阀装于第一膨胀装置和蒸发器之间；和

一个根据各室内设备的运行状况和所述活动量控制值控制第一阀的室外设备控制单元。

2.如权利要求1所述的控制制冷剂量的装置，还包括：

一个用于控制制冷剂通路的第二阀，该第二阀装于冷凝器的排管和压缩机的入管之间；

一个用于膨胀制冷剂的第二膨胀装置，该第二膨胀装置装于第二阀和压缩机的入管之间。

3.如权利要求1所述的控制制冷剂量的装置，其中所述第一阀包括电磁阀。

4.如权利要求3所述的控制制冷剂量的装置，其中所述电磁阀的开度由室外设备控制单元的控制而定。

5.如权利要求1所述的控制制冷剂量的装置，其中活动检测单元包括红外传感器。

6.一种适用于多级空调器的控制制冷剂量的方法，包括下述步骤：

检测室内的活动量；

通过定时将活动量检测值与规定值进行比较，计算和输出活动量控制值；

根据活动量控制值控制供给各室内设备的蒸发器的制冷剂量；

其中所述控制制冷剂量的步骤包括：

根据运行中的室内设备的活动量控制值控制供给与驱动室内设备相应的阀的当前脉冲的占空率；和

控制所述阀门开度，从而控制流入与驱动的室内设备相应的室内设备的蒸发器中的制冷剂量。

7.如权利要求6所述的控制制冷剂量的方法，所述检测室内活动量的步骤包括：

累计检测的活动量；以及

所述计算和输出活动量控制值的步骤通过将累计活动量与规定值进行比较，输出活动量控制值。

8.一种适用于多级空调器的控制制冷剂量的方法，包括下述步骤：

检测室内的活动量；

通过定时将检测到的活动量与规定值进行比较计算和输出活动量控制值；

输出代表驱动的室内设备本身的室内设备号；

根据所述活动量控制值和驱动的室内设备号转换部分制冷剂的流路，首先控制供给各室内设备的蒸发器的制冷剂量；以及

根据所述活动量控制值再控制供给各室内设备的蒸发器的制冷剂量；

其中再控制制冷剂量的步骤包括：

根据驱动的室内设备的活动量控制值控制供给与驱动的室内设备相应的阀的当前脉冲的占空率；和

控制所述阀的开度，从而控制流入与驱动的室内设备相应的室内设备的蒸发器中的制冷剂量。

9.如权利要求8所述的控制制冷剂量的方法，所述检测室内活动量的步骤包括以下步骤：

累计检测到的活动量；

所述计算和输出活动量控制值的步骤通过将所述累计的活动量与规定值进行比较输出活动量控制值。

10.如权利要求8所述的控制制冷剂量的方法，其中首先控制制冷剂量的步骤包括：

根据驱动室内设备号和活动量控制值开启一旁通阀，该旁通阀装于冷凝器的排管和压缩机的入管之间。

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