CN1912487A - 用于具有多个压缩机的空调的驱动控制设备及方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于具有多个压缩机的空调的驱动控制设备及方法。该设备包括：流量分配流阻器，安装在膨胀阀的出口处，用于通过一定量的制冷剂；以及控制单元，用于检测当前负载并输出控制信号，以基于对应于检测到的负载的驱动模式将一定量的制冷剂导入该流量分配流阻器。

Description

用于具有多个压缩机的空调的驱动控制设备及方法
相关申请
本申请涉及2005年8月10日申请的在先韩国申请No.10-2005-0073499中所包含的主题，在此通过参考援引其全部内容。
技术领域
本发明涉及一种用于具有多个压缩机的空调的驱动控制设备及方法，更具体地，涉及一种能够防止由于制冷剂流过多导致的能耗增加和驱动效率降低的、用于具有多个压缩机的空调的驱动控制设备及方法。
背景技术
通常，空调利用由压缩机压缩成高温、高压状态的制冷剂的制冷循环来降低室内温度。
当空调具有两个压缩机时，这两个压缩机根据制冷负载选择性地驱动。
图1为示出根据现有技术具有两个压缩机的空调的结构的示意图。
如图所示，现有技术的空调包括：选择性地驱动的第一压缩机10和第二压缩机20，用于改变制冷剂的压缩量；冷凝器1，用于冷凝被第一压缩机10和第二压缩机20压缩的制冷剂；膨胀阀2，用于使被冷凝器1冷凝的制冷剂膨胀；以及蒸发器3，用于使通过膨胀阀2膨胀的制冷剂与室内空气进行热交换。
假定第一压缩机10为变频型小容量压缩机，而第二压缩机20为恒速型大容量压缩机。
第一压缩机10和第二压缩机20的吸入管11和21分别连接至从吸入软管30分叉出来的软管31和32。此外，第一压缩机10和第二压缩机20的排出管12和22分别连接至从排出软管40分叉出来的软管41和42。
吸入阀33和34以及排出阀43和44通过手动或者通过控制单元(例如微型计算机，未示出)选择性地打开和关闭，并且分别连接至分叉出来的软管31、32、41以及42。
具有两个压缩机的空调根据制冷负载选择性地驱动第一压缩机10和第二压缩机20，以进行制冷操作。
更具体地，当制冷负载小时，仅第一压缩机10驱动。当制冷负载为中等时，仅第二压缩机20驱动。相反，当制冷负载大时，第一压缩机10和第二压缩机20都驱动，从而改变制冷操作所需的制冷剂的压缩量。
当制冷剂被第一压缩机10或第二压缩机20压缩以进行制冷循环时，第一压缩机10和第二压缩机20内的润滑剂与制冷剂混合，从而被排出。排出的润滑剂进行制冷循环，然后经由蓄液器(未示出)被重新吸入第一压缩机10和第二压缩机20。
在此，基于具有100％容量的压缩机来设定导入压缩机的制冷剂量，以得到恒定的制冷性能。
然而，当***以最小容量驱动模式(仅一个压缩机驱动)驱动时，导入具有100％容量的压缩机的制冷剂量由于制冷剂量过多而使能耗增加，从而降低***的驱动效率。
此外，在具有多个压缩机的空调以过载驱动模式驱动的状态下，当从压缩机排出的制冷剂的温度增加至高于一定值时，压缩机的容量下降或者压缩机关闭以维持***的可靠性。
当压缩机频繁地关闭时，室内舒适度会降低。
也就是说，当从压缩机排出的制冷剂的温度增加至高于一定值时，压缩机频繁地关闭。因此不能恒定地向室内提供冷空气，从而造成室内舒适度降低。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种用于具有多个压缩机的空调的驱动控制设备及方法，即使具有最大制冷剂量的空调的压缩机以最小容量驱动模式驱动，其中经膨胀而冷却的制冷剂通过冷凝单元部分地进行热交换从而降低冷凝温度，该驱动控制设备仍然能够防止由于制冷剂量过多导致的能耗增加以及***的驱动效率降低。
为了实现上述以及其它优点并依照本发明的目的，如同在此具体实施且宽泛地描述的，提供一种用于具有多个压缩机的空调的驱动控制设备，包括：流量分配流阻器，安装在膨胀阀的出口处，用于通过一定量的制冷剂；以及控制单元，用于检测当前负载并输出控制信号，以基于对应于检测到的负载的驱动模式将一定量的制冷剂导入该流量分配流阻器。
按照本发明的另一方案，提供一种用于具有多个压缩机的空调的驱动控制设备，包括：流量分配流阻器，安装在膨胀阀的出口处，用于通过一定量的制冷剂；开关单元，安装在该流量分配流阻器的出口处并通过控制信号进行切换，用于控制从该流量分配流阻器排出的制冷剂流；冷凝器热交换单元，利用经该开关单元导入的制冷剂降低冷凝器的温度，并将制冷剂导入蓄液器；以及控制单元，用于检测当前负载，基于检测到的负载选择驱动模式从而驱动***，并输出控制信号，以基于所选择的驱动模式控制该开关单元。
为了实现上述以及其它优点并依照本发明目的，如同在此具体实施且宽泛地描述的，还提供一种用于具有多个压缩机的空调的驱动控制方法，包括如下步骤：检测当前负载，并基于检测到的负载选择压缩机驱动容量；以及分析该压缩机驱动容量，并基于分析结果使用一定量的制冷剂降低冷凝器的温度。
通过以下本发明的详细说明并结合附图，本发明的上述和其它目的、特点、方案以及优点将变得更加明显。
附图说明
附图用于提供对本发明的进一步理解，其包含在说明书中并构成说明书的一部分。附图示出本发明的实施例，并和说明书一起用于说明本发明的原理。
附图中：
图1为示出根据现有技术具有两个压缩机的空调的结构的示意图；
图2为示出根据本发明用于具有多个压缩机的空调的驱动控制设备的方框图；
图3为示出根据本发明用于具有多个压缩机的空调的驱动控制方法的流程图；
图4为示出图2的冷凝器和热交换单元使用双管热交换方法的示意图；以及
图5为示出图2的冷凝器和热交换单元使用毛细管热交换方法的示意图。
具体实施方式
下面将给出本发明优选实施例的详细参考，其实例在附图中示出。
以下说明一种用于具有多个压缩机的空调的驱动控制设备及方法，即使具有最大制冷剂量的空调的压缩机以最小容量驱动模式驱动，该驱动控制设备仍然能够防止由于制冷剂流过多导致的能耗增加以及***的驱动效率降低。
图2为示出根据本发明用于具有多个压缩机的空调的驱动控制设备的方框图。
如图2所示，根据本发明用于具有多个压缩机的空调的驱动控制设备包括：开关单元100、冷凝器热交换单元200、控制单元300以及流量分配流阻器(flow amount distribution resistor)400。
流量分配流阻器400安装在从位于膨胀阀出口处的制冷剂路径分叉出来的流路上，并且通过一定量的制冷剂。
流量分配流阻器400具有预设的流阻值，以通过最适量的制冷剂，该最适量经试验得到。
开关单元100安装在流量分配流阻器400的出口处，并通过控制信号进行切换，从而控制从流量分配流阻器400排出的制冷剂流。
冷凝器热交换单元200利用经开关单元100导入的制冷剂降低冷凝器的温度，并将制冷剂导入蓄液器(accumulator)。
如图4所示，冷凝器热交换单元200通过图4所示的双管热交换方法降低冷凝器的温度。如图5所示，冷凝器热交换单元200通过图5所示的毛细管热交换方法降低冷凝器的温度。
控制单元300检测当前负载，并基于检测到的负载选择驱动模式，以驱动***。然后，控制单元300基于所选择的驱动模式输出用于控制开关单元100的控制信号。
更具体地，当压缩机以最大容量驱动模式驱动时，控制单元300关闭开关单元100，以防止制冷剂流向冷凝器热交换单元200，然后将从膨胀阀输出的制冷剂导入蒸发器。
相反地，当压缩机以最小容量驱动模式驱动时，控制单元300打开开关单元100，以使从膨胀阀排出的制冷剂经由流量分配流阻器400部分地导向冷凝器热交换单元200。
以下参照图3说明用于具有多个压缩机的空调的驱动控制设备的操作。
首先，控制单元300检测当前驱动负载(SP1)，并基于检测到的负载选择压缩机驱动容量(SP2)。
当判定当前驱动负载为正常负载时，控制单元300选择最大容量驱动模式。相反地，当判定当前驱动负载为低负载时，控制单元300选择最小容量驱动模式。
例如，当压缩机以最大容量驱动模式驱动时，两个压缩机被同时驱动。相反地，当压缩机以最小容量驱动模式驱动时，仅有一个压缩机，主要是具有较小容量的一个压缩机被驱动。
然后，控制单元300分析所选择的驱动模式(SP3)，并基于分析结果控制制冷剂量(SP4)。接着，控制单元300打开开关单元100，以防止从压缩机排出的制冷剂的温度升高(SP6)。
更具体地，当压缩机以最大容量驱动模式驱动时，控制单元300关闭开关单元100，以完全使用导入的制冷剂，从而将从膨胀阀排出的制冷剂完全导入蒸发器(SP5)。
相反地，当压缩机以最小容量驱动模式驱动时，控制单元300打开开关单元100，以使从膨胀阀排出的制冷剂经由流量分配流阻器400部分地导向冷凝器热交换单元200。因此，冷凝器的温度下降，并且以其余的制冷剂驱动***(SP6)。
结果是，当压缩机以最小容量驱动模式驱动时，以最适量的制冷剂驱动***，从而减少了能耗。
当***在过载状态(即驱动负载高于正常负载)下驱动时，控制单元300以与在最小容量驱动模式下的操作相同的方式打开开关单元100，从而降低冷凝器的温度。因此，从压缩机排出的制冷剂的温度降低，从而防止由于从压缩机排出的制冷剂的温度升高造成压缩机的关闭(OFF)状态。
过载驱动模式由用户设定。例如，将过载驱动模式设定为：当用户的预设温度与室内温度之差大于一特定值时，或者当室外温度高于一定值时。
也就是说，本发明中，除了正常驱动模式以外，在最小容量驱动模式或者过载驱动模式下分配制冷剂量。
在根据本发明用于具有多个压缩机的空调的驱动控制设备中，经膨胀而冷却的制冷剂通过冷凝器部分地进行热交换，从而具有降低的冷凝温度。因此，即使具有最大制冷剂量的空调以最小容量驱动模式驱动，仍然能够防止由于制冷剂流过多造成的能耗增加以及***的驱动效率下降。
此外，本发明中，当***在过载状态下驱动时，经膨胀而冷却的制冷剂通过冷凝器部分地进行热交换，从而具有降低的冷凝温度。因此，可防止从压缩机排出的制冷剂的温度上升到超过一定值，从而提高***的可靠性。
由于本发明可具体实施为多种形式而不背离其精神或实质特点，所以应当理解，除非另外指明，上述实施例不受前述说明的任何细节所限，而应在随附权利要求书限定的精神和范围内宽泛地解释，因此，落入权利要求书的界限及其等效范围内的所有变化和改型都应为随附权利要求书所涵盖。

Claims (15)

1.一种用于具有多个压缩机的空调的驱动控制设备，包括：
流量分配流阻器，安装在膨胀阀的出口处，用于通过一定量的制冷剂；以及
控制单元，用于检测当前负载并输出控制信号，以基于对应于检测到的负载的驱动模式将一定量的制冷剂导入该流量分配流阻器。
2.根据权利要求1所述的设备，其中该流量分配流阻器安装在从位于该膨胀阀出口处的制冷剂路径分叉出来的流路上。
3.根据权利要求1所述的设备，还包括：
开关单元，安装在该流量分配流阻器的出口处并通过控制信号进行切换，用于控制从该流量分配流阻器排出的制冷剂流；
冷凝器热交换单元，利用经该开关单元导入的制冷剂降低冷凝器的温度，并将制冷剂导入蓄液器。
4.根据权利要求1所述的设备，其中当所述压缩机以最大容量驱动模式驱动时，该控制单元关闭开关单元，以阻挡制冷剂流向冷凝器热交换单元，从而将从该膨胀阀排出的制冷剂导入蒸发器；以及
其中当所述压缩机以最小容量驱动模式或者过载驱动模式驱动时，该控制单元打开该开关单元，从而使从该膨胀阀排出的制冷剂经由该流量分配流阻器部分地导向该冷凝器热交换单元。
5.根据权利要求1所述的设备，其中该流量分配流阻器具有预设的流阻值，用于通过最适量的制冷剂。
6.根据权利要求3所述的设备，其中该冷凝器热交换单元通过双管热交换方法或者通过毛细管热交换方法降低该冷凝器的温度。
7.一种用于具有多个压缩机的空调的驱动控制设备，包括：
流量分配流阻器，安装在膨胀阀的出口处，用于通过一定量的制冷剂；
开关单元，安装在该流量分配流阻器的出口处并通过控制信号进行切换，用于控制从该流量分配流阻器排出的制冷剂流；
冷凝器热交换单元，利用经该开关单元导入的制冷剂降低冷凝器的温度，并将制冷剂导入蓄液器；以及
控制单元，用于检测当前负载，基于检测到的负载选择压缩机驱动模式，并输出控制信号，以基于所选择的驱动模式控制该开关单元。
8.根据权利要求7所述的设备，其中该流量分配流阻器安装在从位于该膨胀阀出口处的制冷剂路径分叉出来的流路上。
9.根据权利要求7所述的设备，其中当所述压缩机以最大容量驱动模式驱动时，该控制单元关闭该开关单元，以阻挡制冷剂流向该冷凝器热交换单元，从而将从该膨胀阀排出的制冷剂导向蒸发器；以及
其中当所述压缩机以最小容量驱动模式或者过载驱动模式驱动时，该控制单元打开该开关单元，从而使从该膨胀阀排出的制冷剂经由该流量分配流阻器部分地导向该冷凝器热交换单元。
10.根据权利要求7所述的设备，其中该流量分配流阻器具有预设的流阻值，用于通过最适量的制冷剂。
11.根据权利要求7所述的设备，其中该冷凝器热交换单元关于该冷凝器通过双管热交换方法或者毛细管热交换方法降低该冷凝器的温度。
12.一种用于具有多个压缩机的空调的驱动控制方法，包括如下步骤：
检测当前负载，并基于检测到的负载选择压缩机驱动容量；以及
分析该压缩机驱动容量，并基于分析结果使用一定量的制冷剂降低冷凝器的温度。
13.根据权利要求12所述的方法，其中降低冷凝器温度的步骤包括：
当所述压缩机以最大容量驱动模式驱动时，将从膨胀阀排出的制冷剂导入蒸发器；以及
当所述压缩机以最小容量驱动模式驱动时，将从该膨胀阀排出的制冷剂经由流量分配流阻器部分地导入冷凝器热交换单元。
14.根据权利要求12所述的方法，其中降低冷凝器温度的步骤包括：通过冷凝器热交换单元以毛细管热交换方法降低该冷凝器的温度。
15.根据权利要求12所述的方法，其中降低冷凝器温度的步骤包括：通过冷凝器热交换单元以双管热交换方法降低该冷凝器的温度。
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