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    重庆时时彩后三组六计划: 空调装置及其操作方法.pdf

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    空调 装置 及其 操作方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN02812785.4

    申请日:

    2002.06.05

    公开号:

    CN1520504A

    公开日:

    2004.08.11

    当前法律状态:

    终止

    有效性:

    无权

    法律详情: 未缴年费专利权终止IPC(主分类):F24F 11/00申请日:20020605授权公告日:20051026终止日期:20150605|||授权|||实质审查的生效|||公开
    IPC分类号: F24F11/00 主分类号: F24F11/00
    申请人: 三星电子株式会社;
    发明人: 文重基; 文济明; 李东圭; 河钟宪
    地址: 韩国京畿道
    优先权: 2002.05.02 KR 2002/24145
    专利代理机构: 中科专利商标代理有限责任公司 代理人: 王新华
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN02812785.4

    授权公告号:

    |||1224808||||||

    法律状态公告日:

    2016.08.03|||2005.10.26|||2004.10.20|||2004.08.11

    法律状态类型:

    专利权的终止|||授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种空调装置及其控制方法??盏髯爸镁哂杏糜诳刂萍釉氐窖顾趸牡缁?2a)的功率水平的功率水平控制单元(6)。功率水平控制单元(6)包括用于将第一水平功率加载到压缩机电机(2a)的第一加载单元(6a)和用于将第二水平功率加载到压缩机电机(2a)的第二加载单元(6b)。如果工作循环对应于负载操作,功率水平控制单元(6)通过第一加载单元(6a)加载用于压缩致冷剂的第一水平功率。另外,如果压缩机的工作循环对应于卸载操作,功率水平控制单元(6)通过第二加载单元(6b)加载小于第一水平功率的第二水平功率。由此,本发明的优点在于其能够降低在卸载操作过程中由压缩机电机引起的不需要的功率消耗。

    权利要求书

    1: 一种脉宽调制压缩机,包括: 电机; 用于在所述压缩机的负载操作过程中将第一水平功率加载到所述电 机的第一电机控制器;以及 用于在所述压缩机的卸载操作过程中将小于所述第一水平功率的第 二水平功率加载到所述电机的第二电机控制器。
    2: 根据权利要求1所述的脉宽调制压缩机,其特征在于所述第二电 机控制器包括用于限制交流电源的限制装置。
    3: 根据权利要求2所述的脉宽调制压缩机,其特征在于所述限制的 装置通过降低所述交流电源的电压对交流电源进行限制。
    4: 根据权利要求3所述的脉宽调制压缩机,其特征在于所述限制装 置由开关和电抗器构成,所述开关和电抗器设置在所述交流电源和所述 电机之间并且彼此串联连接。
    5: 根据权利要求4所述的脉宽调制压缩机,其特征在于所述电抗器 为线圈。
    6: 一种具有包括负载操作和卸载操作的工作循环的压缩机,包括: 电机,其用于在所述压缩机的所述负载操作过程中接收第一水平功 率,并在所述压缩机的所述卸载操作过程中接收小于所述第一水平功率 的第二水平功率。
    7: 一种空调装置,包括: 压缩机,其用于执行负载操作和卸载操作,并且在所述负载操作过 程中压缩致冷剂,所述压缩机包括电机,其用于在所述压缩机的所述负 载操作过程中接收第一水平功率,并在所述卸载操作过程中接收小于所 述第一水平功率的第二水平功率。
    8: 根据权利要求7所述的空调装置,其特征在于所述第二水平功率 为用于操作所述压缩机的最小功率。
    9: 一种用于在空调装置中操作压缩机的方法,所述压缩机具有用于 压缩致冷剂的负载操作和卸载操作,所述方法包括步骤: 在所述负载操作过程中将第一水平功率加载到所述压缩机的电机; 以及 在所述卸载操作过程中将小于第一水平功率的第二水平功率加载到 所述电机。
    10: 一种空调装置,包括: 压缩机,其具有用于压缩致冷剂的负载操作和卸载操作; 用于控制所述压缩机的控制器,所述控制器包括: 功率水平控制电路,其用于控制加载到所述压缩机的功率水平,所 述功率水平控制电路实现在所述负载操作过程中将第一水平功率加载到 所述电机,并且在所述卸载操作过程中将小于第一水平功率的第二水平 功率加载到所述电机。
    11: 根据权利要求10所述的空调装置,其特征在于所述功率水平控 制电路包括用于限制交流电源的限制装置。
    12: 根据权利要求11所述的空调装置,其特征在于所述限制装置通 过降低所述交流电源的电压和频率对交流电源进行限制。
    13: 根据权利要求12所述的空调装置,其特征在于所述限制装置包 括转换单元,其用于将所述交流电源转化成直流电源,以及反相单元, 其用于将直流电源反转成交流电源并降低被加载到所述压缩机的所述电 机的所述交流电的电压和频率。

    说明书


    空调装置及其操作方法

        【技术领域】

        本发明总体上涉及一种空调装置及其操作方法,更具体地说,涉及一种能够通过根据压缩机的工作循环控制加载到压缩机电机的功率水平来降低功率消耗的空调装置及其操作方法。

        背景技术

        近年来,由于建筑楼宇的大型化趋势,人们对一个室外机组连接到多个室内机组的多空调器的需求增加。

        通常,此种多空调器的各个室内机组需要不同的制冷容量,并且独立地运行,因此,全部室内机组的需求制冷容量加总得到的总制冷容量也产生变化。为了满足总需求制冷容量的变化需求,需要根据总需求制冷容量的变化对压缩机的容量进行调节,并且通过位于室内热交换器或蒸发器上游的电磁膨胀阀的开度对每一个室内机组进行控制。

        变速压缩机和脉宽调制(PWM)压缩机可以用作能够根据需求制冷容量地变化对其容量进行改变的可变容量压缩机。

        PWM压缩机响应于负载控制信号通过改变压缩机的容量对压缩机的容量进行调节,以便与需求的制冷容量相一致,其中负载控制信号用于确定用于排放致冷剂的负载操作和用于不排放致冷剂的卸载操作。

        同时,PWM压缩机加载有动力,而不论是否在进行负载操作或是卸载操作,而且压缩机电机以恒定速度转动。另外,如果加载到压缩机的动力中断,压缩机不发生转动,压缩机的运转停止。

        在PWM压缩机中,需要用于负载操作的功率大于用于卸载操作的功率,这是因为在负载操作过程中需要用于压缩致冷剂的功率。另外,在卸载操作过程中,无负载运行仅需要最小的功率,这样相对于负载操作,卸载操作需要少量的功率。

        然而,在PWM压缩机中,考虑到负载操作即高能耗的操作状态,其设置有用于驱动压缩机的压缩机驱动电路。相应地,即使在PWM压缩机的卸载操作中,其与负载操作情况一样加载有驱动功率,从而在卸载操作中产生不需要的功率消耗。

        PWM压缩机根据需求的制冷容量周期性地重复进行卸载操作和负载操作。因此,每次PWM压缩机进行卸载操作时,上述不需要的功率消耗不可避免地产生。由此,需要提供一种根据压缩机的工作循环控制功率(功率水平)的改进方法。

        【发明内容】

        本发明充分考虑到现有技术中存在的上述问题,相应地,其目的之一在于提供一种空调装置及其控制方法,其能够通过根据压缩机的工作循环控制加载到压缩机电机的功率水平来降低功率消耗。

        为了实现上述目的,本发明提供一种脉宽调制(PWM)压缩机,包括:电机;用于在所述压缩机的负载操作过程中将第一水平功率加载到所述电机的第一电机控制器;以及用于在所述压缩机的卸载操作过程中将小于所述第一水平功率的第二水平功率加载到所述电机的第二电机控制器。

        另外,本发明提供一种具有包括负载操作和卸载操作的工作循环的压缩机,包括:电机,其用于在所述压缩机的所述负载操作过程中接收第一水平功率,并在所述压缩机的所述卸载操作过程中接收小于所述第一水平功率的第二水平功率。

        此外,本发明提供一种空调装置,包括:压缩机,其用于执行负载操作和卸载操作,并且在所述负载操作过程中压缩致冷剂,所述压缩机包括电机,其用于在所述压缩机的所述负载操作过程中接收第一水平功率,并在所述卸载操作过程中接收小于所述第一水平功率的第二水平功率。

        此外,本发明提供一种用于在空调装置中操作压缩机的方法,所述压缩机具有用于压缩致冷剂的负载操作和卸载操作,所述方法包括步骤:在所述负载操作过程中将第一水平功率加载到所述压缩机电机;以及在所述卸载操作过程中将小于第一水平功率的第二水平功率加载到所述电机。????

        此外,本发明提供一种空调装置,包括:压缩机,其具有用于压缩致冷剂的负载操作和卸载操作;用于控制所述压缩机的控制器,所述控制器包括:功率水平控制电路,其用于控制加载到所述压缩机的功率水平,所述功率水平控制电路实现在所述负载操作过程中将第一水平功率加载到所述电机,并且在所述卸载操作过程中将小于第一水平功率的第二水平功率加载到所述电机。

        【附图说明】

        图1是显示根据本发明的空调装置的制冷循环的视图。

        图2是显示压缩机的负载和卸载操作与排放的致冷剂量之间的关系的视图。

        图3是根据本发明优选实施方式的空调装置的方框图。

        图4是根据本发明的空调装置的功率水平控制单元的详细方框图。

        图5A是根据本发明在负载操作过程中第一水平功率加载到压缩机电机的电路的模型电路图。

        图5B是根据本发明在卸载操作过程中第二水平功率加载到压缩机电机的电路的模型电路图。

        图6是显示根据本发明在负载操作和卸载操作过程中控制第一和第二开关和PWM阀的视图。

        图7是显示根据本发明在负载和卸载操作过程中的功率消耗的视图。

        图8是根据本发明的用于操作空调器机组的方法的流程图。

        图9是显示根据本发明的另一优选实施方式的另一空调装置的方框图。

        图10是显示电压和频率之间的关系以说明压缩机电机的性能的图表。

        【具体实施方式】

        下面将参照附图对本发明的具体实施方式进行详细地说明。

        图1是显示根据本发明的空调装置的制冷循环的视图。

        本发明中的空调装置包括室外机组1和一组室内机组9。室外机组1包括压缩机2和冷凝器5。压缩机2为PWM压缩机,其执行用于通过PWM阀3排放致冷剂的负载操作和不排放致冷剂的卸载操作。

        室内机组组9由多个设置成相互平行并连接到室外机组1的室内机组构成。室内机组组9的每一个室内机组具有电磁膨胀阀12和蒸发器10。由此,所述空调装置具有多个室内机组共同连接到一个室外机组的结构。室内机组组9的室内机组的容量和类型可以相同或者不同。

        如图2所示,压缩机2重复执行通过关闭的PWM阀3排放致冷剂的负载操作和通过开启的PWM阀3不排放致冷剂的卸载操作。压缩机2的负载操作和卸载操作时间根据室内需求制冷容量响应于从室外控制单元输入的负载控制信号进行变化。参见图2,由斜线表示的部分代表排放的致冷剂量。

        图3是根据本发明优选实施方式的空调装置的方框图。

        如图3所示,室外机组1包括:通信电路单元8、室外控制单元4、功率水平控制单元6和PWM阀驱动单元7。通信电路单元8向室内机组组9发送或从室内机组组9接收数据。室外控制单元4连接到通信电路单元8以实现向通信电路单元8发送信号或从通信电路单元8中接收信号。功率水平控制单元6在室外控制单元4的控制下控制加载到压缩机的电机2a的功率水平。PWM阀驱动单元7在室外控制单元4的控制下驱动PWM阀3。

        功率水平控制单元6包括:用于将具有第一水平的功率(第一水平功率)加载到压缩机电机2a上的第一加载单元6a,以及用于将具有第二水平的功率(第二水平功率)加载到压缩机电机2a上的第二加载单元6b。在此例中,第二水平功率小于第一水平功率。

        第一、第二加载单元6a、6b相互并联连接,并且电连接在交流(AC)电源Vs和电机2a之间以形成闭合电路。第一加载单元6a在压缩机2的负载操作中加载第一水平功率,而第二加载单元6b在压缩机2的卸载操作中加载第二水平功率。当第一加载单元6a将第一水平功率加载到压缩机电机2a上时,第二加载单元6b不操作,即不被驱动。反之,当第二加载单元6b将第二水平功率加载到压缩机电机2a上时,第一加载单元6a不操作,即不被驱动。

        相应地,压缩机电机2a在压缩机2的负载操作中加载第一水平功率,并在压缩机2的卸载操作中加载比第一水平功率低的第二水平功率。

        室内机组组9的每个室内机组包括:用于向室外机组1发送数据或者从室外机组1中接收数据的通信电路单元倒15、室内温度检测单元17、需求温度设定单元18、室内风扇11、电磁膨胀阀12和连接到上述单元以实现信号的发送/接收的室内控制单元16。

        室内控制单元16接收由室内温度检测单元17检测的室内温度数据和由需求温度设定单元18预设的温度数据。室内控制单元16具有室内控制单元16其自身制冷容量的信息。另外,室内控制单元16可以在室内温度和预设温度的差异以及室内控制单元16的制冷容量的基础上计算需求的制冷容量??裳≡竦?,室内控制单元16可以仅在每个室内机组的制冷容量的基础上计算需求的制冷容量。由室内机组组9的每个室内机组计算的需求的制冷容量通过通信电路单元8和15传输到室外控制单元4。

        室外控制单元4通过加总各个室内机组的需求制冷容量计算出总需求制冷容量,然后在计算的总需求制冷容量的基础上使压缩机2的的容量产生变化。具体地说,室外控制单元4根据总需求制冷容量计算压缩机的操作比率,并在压缩机操作比率的基础上确定负载时间和卸载时间。在此例中,负载时间对应于PWM阀3的关闭时间,而卸载时间对应于PWM阀3的开启时间。

        室外控制单元4根据压缩机2的工作循环2是负载操作还是卸载操作确定加载到压缩机电机2a的功率水平。然后,室外控制单元4根据确定的功率水平控制功率控制单元6。

        参见图4,功率控制单元6包括:用于在负载操作过程中将第一水平功率加载到压缩机电机2a上的第一加载单元6a,以及用于在卸载操作过程中将第二水平功率加载到压缩机电机2a上的第二加载单元6b。

        第一加载单元6a包括根据室外控制单元4的操作开启或关闭的第一开关SW1。第一开关SW1串联在AC电源Vs和压缩机电机2a之间。第二加载单元6b包括第二开关SW2和线圈L,其中所述第二开关SW2根据室外控制单元4的操作开启或关闭。第二开关SW2和线圈L串联设置在AC电压源Vs和压缩机电机2a之间,同时其彼此串联连接,并且与第一开关SW1并联连接。

        线圈L用作电抗器以限制(降低)AC电源Vs的电压。当然,??也可以使用其它能够与线圈L起到相同作用的其它电子部件来代替线圈L。

        线圈L将限制电压的功率即第二水平功率加载到压缩机电机2a上。在此例中,限制电压由线圈L的电抗确定,第二水平功率小于第一水平功率。

        如果压缩机的工作循环为负载操作,室外控制单元4开启第一加载单元6a的第一开关SW1,并关闭第二加载单元6b的第二开关SW2。相应地,AC电源Vs不受限制的第一水平功率加载到压缩机电机2a,其操作以图5A中所示出的电路作为模型。

        如果压缩机的工作循环为卸载操作,室外控制单元4开启第二加载单元6b的第二开关SW2,并关闭第一加载单元6a的第一开关SW1。相应地,第二开关SW2开启,这样AC电源Vs受到线圈L的限制。也就是说,AC电源Vs的电压降低预定的电压以产生第二水平的功率以加载到压缩机电机2a上。此操作以图5B中所示的电路为模型。参见图5B,加载于压缩机电机2a两端的电压Vs1比电源电压Vs小电压值Vs2,所述电压Vs2等于由线圈L感应作用导致的电压降。

        参见图6,室外控制单元4根据通过加总多个室内机组的需求制冷容量所获得的总需求制冷容量控制PWM阀驱动单元7,从而使压缩机2周期性地进行负载和卸载操作。在此例中,PWM阀3在负载操作中关闭,而在卸载操作中开启。室外控制单元4开启第一开关SW1并关闭第二开关SW2,以在负载操作中将第一水平功率加载到电机2a。另外,室外控制单元4关闭第一开关SW1并开启第二开关SW2,以在卸载操作过程中将第二水平功率加载到第二电机2a。

        如上所述,室外控制单元4根据压缩机的工作循环相反地控制第一和第二开关SW1和SW2。如图7所示,在卸载操作过程中的功率消耗P1小于负载操作中的功率消耗P2。也就是说,在卸载操作过程中,只有用于无负载操作的最小功率被加载。

        下面,将参照附图8对具有上述结构的空调装置的操作方法进行说明。

        室外控制单元4在步骤S101中通过加总从室内机组组9的各个室内机组中传送的需求制冷容量计算出总需求制冷容量,并确定是否需要进行室内机组的制冷操作。如果不需要进行室内机组的制冷操作,即总需求制冷容量为“0”,室外控制单元4在步骤S102中关闭第一和第二开关SW1和SW2以使压缩机2停止运行。

        如果在步骤S101中确定室内机组需要进行制冷操作,室外控制单元4在步骤S103中根据计算的总需求制冷容量确定压缩机的工作比率。然后,室外控制单元4在步骤S104中确定在给定循环中对应于压缩机的操作比率的PWM阀3的开启和关闭的时间。

        然后,室外控制单元4在步骤S105中确定压缩机的工作循环是否为卸载操作。如果压缩机的工作循环为卸载操作,室外控制单元4在步骤S106中控制PWM阀驱动单元7以开启PWM阀3,同时关闭第一开关SW1并开启第二开关SW2以将第二水平功率加载到压缩机电机2a。

        如果在步骤S105中压缩机的工作循环不是卸载操作,室外控制单元4在步骤S107中确定压缩机的工作循环是否为负载操作。如果工作循环为负载操作,室外控制机组4在步骤S108中控制PWM阀驱动单元7以关闭PWM阀3,并且同时开启第一开关SW1并关闭第二开关SW2以将第一水平功率加载到压缩机电机2a。

        如果在步骤S107中压缩机的工作循环不是负载操作,下一处理步骤返回到步骤S102以通过关闭第一和第二开关SW1和SW2使压缩机2停止运行。

        在本发明的上述实施方式中,采用了通过使用线圈作为电抗器以控制加载到压缩机电机的功率水平的装置和方法。与此实施方式相反,下面将说明通过调节AC电源的电压和频率的方法以控制加载到压缩机电机的功率水平的另一实施方式。

        图9是根据本发明的另一优选实施方式的另一空调装置的方框图。

        如图9所示,功率水平控制单元6在室外控制单元4的控制下控制加载到压缩机电机2a的功率的水平,并且其电连接在AC电源和压缩机电机2a之间以形成闭合电路。功率水平控制单元6由开关单元6c、转换单元6d和反相单元6e构成。

        室外控制单元4根据压缩机的工作循环控制开关单元6c。在压缩机的负载操作过程中,开关单元6c直接将AC电源加载到压缩机电机2a上,并且压缩机电机2a被加载第一水平功率。

        在压缩机的卸载操作过程中,开关单元6c将AC电源加载到转换单元6d。转换单元6d将AC电源转换成直流(DC)电源,并将DC电源输出到反相单元6e。反相单元6e将DC电源转换成AC电源,并同时将通过使AC电源的电压和频率降低预定量而得到的第二水平功率加载到压缩机电机2a。

        参见图10,与在负载操作过程中加载到压缩机电机2a上的第一水平功率的电压Vb和频率fb相比,在卸载操作中加载到压缩机电机2a上的第二水平功率的电压Va和频率fa相对降低,从而防止产生不需要的功率消耗。

        如上所述,本发明提供一种空调装置及其控制方法,其中如果压缩机的工作循环为负载操作,其加载第一水平功率以压缩致冷剂,而如果压缩机的工作循环为卸载操作,其加载小于第一水平功率以作为用于无负载的最小功率的第二水平功率,从而降低了压缩机电机在卸载操作过程中引起的不必要的功率消耗。

        虽然已经对本发明的上述优选实施方式进行了示例性公开说明,本发明的普通技术人员应当理解在不脱离由权利要求所公开的本发明精髓和范围的前提下,可以对本发明作出各种可能的变更、增加和替代。

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