专利名称：一机多端型空调的用电量计算方法
技术领域：
本发明涉及一种一机多端型空调，更确切地说，涉及一种一机多端型空调的用电量计算方法(Method for calculating power consumption inmulti-airconditioner)，上述方法是一种在使用若干个室内机的空调中，分别计算各个室内机所用电费的方法。
背景技术：
一般来说，空调可以根据使用者的需要而进行制冷运转和制热运转。在制热运转模式下，空调机可以通过驱动制热循环而在寒冷的冬季使室内变得温暖。在制冷漠式下，空调机可以通过驱动制冷循环而在炎热的夏季使室内变得凉爽。另外，空调还可以调节室内空气的湿度，从而使室内空气保持在令人舒适的洁净状态。
最近人们正在寻求这样的产品，即除了具备如上所述的通过启动空调而使室内空气保持舒适的基本功能外，还能够在降低空调的耗电量的同时提高效率。现在市场上就有这样的空调，除了具备能够使室内空气保持舒适的功能以外，还兼具叫醒功能(morning call)、保安功能等附加功能，因而可以为使用者提供多种多样的服务。
此外，在学校、公司以及写字楼(building)等有着若干个相互分隔的空间的场所中，为了进行冷热调节，一般会使用一机多端型空调。上述一机多端型空调采用的是在一个室外机上连接若干个室内机的形式。因此它以一个室外机与若干个室内机全部连接的形式构成了制冷循环。
图1a为现有的一机多端型空调的构成图，图1b为室内机的构成图。
图中所示的一机多端型空调的室内机可以是多种形式，如机柜式(slim)、壁挂式、棚顶管道式(duct)等。室内机20、30、40连接在一台室外机10上。一机多端型空调可以像图中所示的结构那样，在室外机上连接多种形式的室内机来使用。在这里，上述一台室外机10的容量需与若干个室内机20、30、40的总容量成正比。
具有上述结构的现有的一机多端型空调的制冷、制热循环可以控制制冷运转和制热运转。下面以制冷运转模式下的制冷循环为例进行说明。为了实现上述制冷运转的控制，虽然图中未示，但上述室外机10包括以下部件而构成，即能够将制冷剂压缩成高温高压状态的压缩机；能够使上述制冷剂冷凝，从而将热风向外部排出的热交换器；用来防止液态制冷剂流入压缩机的压缩空气桶(accumulator)等。
上述室内机20包括热交换器25，这个热交换器25能够吸入由上述室外机10提供的制冷剂，然后通过热交换而将冷风排放到空调空间内。上述室内机20以外的其它的室内机30、40也都具有与上述室内机20相同的构造。
另外，在上述室外机10与室内机20、30、40之间设置有制冷剂流动的管道，上述管道是为了使制冷剂在室外机10与室内机20、30、40之间循环而安装的。即上述管道由用来将在上述室外机10中被压缩成高温高压状态的制冷剂向各个室内机20、30、40输送的管道和用来将在上述各个室内机20、30、40完成了热交换的制冷剂向室外机10输送的管道而构成。
并且在上述管道上装有阀门，用来接通或切断在室内机与室外机之间进行的制冷剂的循环。另外，为了对通过上述管道而流向各个室内机20、30、40的制冷剂的量进行控制，在上述室内机20、30、40的吸入口一侧安装有电子膨胀阀门LEV1、LEV2、LEV3。
具有上述结构的现有的一机多端型空调在控制部件(图中未示)的控制下，形成用来实现制冷运转的制冷循环。在这里，由压缩机产生的高温高压的制冷剂会进行循环，由此空气通过室内机20、30、40内部的热交换器25排出冷风，而室外机10内部的热交换器空气通过则排出热风。
下面对现有的一机多端型空调的动作控制过程进行详细描述。
如果空调开始驱动，那么在压缩机中被压缩成高温高压状态的制冷剂会在室外机的热交换器中实现冷凝。流过了上述热交换器的制冷剂通过管道而被输送到各个室内机20、30、40内部的热交换器内。上述室内机20、30、40通过输送过来的制冷剂与空气之间的热交换作用，可以向室内排出凉爽的冷风，在这些排出的冷风的作用下室内的温度会渐渐降低。
控制部件(图中未示)能够对室内机20所处的空调空间内部的温度与设定温度进行比较，然后根据上述温度差调整需要输送给热交换器25的制冷剂的量。上述制冷剂的量的调节通过电子膨胀阀门LEV1来实现。与此相同，输送给室内机30的制冷剂的量是通过其它的电子膨胀阀门来实现的。
以上述路径通过管道而输送到各个室内机20、30、40的制冷剂会在各个室内机20、30、40内部的热交换器25中实现热交换，之后通过回流管道重新流回到室外机10内。通过反复进行如上所述的动作，各个室内机20、30、40所处的空调空间内部的温度会被调节到能够满足使用者的要求的设定温度。
另外，对于具有上述结构的一机多端型空调来说，如果所有的室内机均归同一使用者所有，那么就不会有什么问题。但当各个室内机的使用者各不相同时，则会产生以下问题，即根据制冷、制热的使用量而进行的用电量的计算非常麻烦。
现有的一机多端型空调是利用分别连接在各个室内机上的电子膨胀阀门的开启程度来计算用电量的。但是，由于上述电子膨胀阀门是用来调节过冷度和过热度的部件，因此利用上述电子膨胀阀门的开启程度来测定用电量的方法不可避免地会不够准确。
另外，现有的一机多端型空调还可以利用各个室内机的运转时间来计算用电量。但是对于各个室内机来说，由于在输送给各个室内机的制冷剂的量的最佳过冷度/过热度方面存在差异，因此单纯利用上述室内机的运转时间来测定用电量也还是不够准确。
因此采用现有技术的一机多端型空调存在以下问题，即由于不能提供一种准确地计算电费的方法，因而会给使用者带来不便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够准确地计算出一机多端型空调中的各个室内机的所使用的电费的一机多端型空调的用电量计算方法。
为了实现上述目的，本发明提供了一种一机多端型空调的用电量计算方法，在具备若干个室内机并且需要分别测定各个室内机的用电量的一机多端型空调中，计算方法包括如下步骤检测各个室内机的容量的第1阶段；在各个室内机处于运转中的状态下，检测膨胀阀门的开启程度和制冷剂的压力的第2阶段；利用在上述第1、2阶段中检测出的容量、开启程度、压力来计算各个室内机的用电量的第3阶段；将在第3阶段中计算出的用电量与电费进行比较，从而计算出各个室内机所使用的电费的第4阶段。
上述第2阶段的特征是在制冷运转方式下能够检测出过热度和制冷剂的低压。
上述第2阶段的特征是在制热运转方式下能够检测出过冷度和制冷剂的高压。
上述第4阶段的特征是在一定周期期间内，对通过至上述第3阶段为止的计算方法计算出的各个室内机的用电量进行累计计算，从而得出每个室内机的累计用电量，并将上述所有室内机的累计用电量加起来，从而得出整体用电量。然后根据上述整体用电量计算出各个室内机的电费比例，再将上述电费比例乘以整体电费，从而计算出各个室内机的电费。
当连接在一台室外机上的若干台室内机的使用者都不同的情况下，通过本发明的用电量计算方法，可以准确地计算出各个室内机进行制冷、制热消耗的用电量。并且本发明的控制实际上可以在机器本身内部进行，并将结果提供给各个室内机，因此可以为生活在装有一机多端型空调的建筑中的实际使用者消除疑问、解决难题，从而提高产品的可靠性。
图1a为一机多端型空调的构成图；图1b为室内机的构成图；图2为用于控制本发明的一机多端型空调的室内机的部件构成图；图3为用于控制本发明的一机多端型空调的室外机的部件构成图；图4为本发明的一机多端型空调中，用来分别计算各个室内机所用电费的控制流程图。
主要部件附图标记说明500、556通信部件 503室外温度监测传感器505、555存储器506、559控制部件509模式转换驱动部件 512压缩机驱动部件515室外风扇驱动部件 210压力传感器550信号输入部 553室内温度监测传感器557计时器 562电子膨胀阀门驱动部件565显示部件 568室内风扇驱动部件具体实施方式
下面参照附图对本发明的一机多端型空调的用电量计算方法予以详细说明。
图2为本发明的一机多端型空调中的用于控制室内机的构成图，图3为本发明的一机多端型空调中的用于控制室外机的构成图。附图中所示的所有室内机最好都具备与图2的室内机控制结构相同的结构。另外，对于一机多端型空调的制冷循环结构，将根据需要参照图1予以说明。下面将以制冷运转为例进行说明。
本发明的一机多端型空调的室外机10中具备用来与室内机20进行数据收发的通信部件500。上述通信部件500收发的数据由控制部件506提供。控制部件506能够对安装在室外机10内的各个电气部件进行控制。
即上述控制部件506能够通过压缩机驱动部件512来控制压缩机的动作。并且控制部件506可以通过模式转换驱动部件509来控制制冷、制热的转换。另外，控制部件506还可以控制用来驱动图中未示的室外风扇的室外风扇驱动部件515。除此之外，室外机10还具备室外温度检测传感器503，由上述室外温度检测传感器503检测出来的室外温度会被输入到控制部件506内，在进行制冷运转的控制时可以将它作为基础信息来使用。
室内机20的控制结构如图2所示，设置有供使用者输入各种控制信号的信号输入部件550，并且通过上述信号输入部件550而选择的控制信号需能够被输入到控制部件559内。
另外，本发明的室内机20还具有压力传感器210，其安装在压缩机的制冷剂流入口和排出口上，能够检测出制冷剂的压力。由于上述压力传感器210需要在制冷运转时测定低压PL，在制热运转时测定高压PH，因此它由低压传感器和高压传感器而构成。由上述压力传感器210产生的信号需要能够被输入到控制部件559内。
除此之外，本发明的室内机20还具备以下部件，即用来检测室内温度的室内温度检测传感器553；用来与上述室外机10进行数据收发的通信部件556；用来控制安装在室内机内部的室内风扇的动作的室内风扇驱动部件568；用来调节流入室内机20的热交换器内的制冷剂的量的电子膨胀阀门驱动部件562；能够将各种显示信号显示出来以提供给使用者的显示部件565。
上述电子膨胀阀门驱动部件562能够在控制部件559的控制下，调节电子膨胀阀门的开启(OPEN)程度。也就是说，控制部件559在制冷运转时调节上述电子膨胀阀门的过热度SH，在制热运转时调节上述电子膨胀阀门的过冷度SC。
此外，本发明的室外机10和室内机20中还包括存储器505和存储器555，根据本发明的示例，其内部存储着用来计算各个室内机的用电量的各种变量、用来控制空调的十进制编码(algorism)、用来计算各个室内机的用电量的十进制编码(algorism)以及机器的容量Q。上述数据可以存储在上述任意一个存储器中。此外，附图标记557为计时器。
下面对具有上述结构的本发明的一机多端型空调的动作过程予以说明。
如果有驱动信号输入到了空调内，从而使空调内部的各种电气部件都接通了电源，那么室内机20侧的通信部件556与室外机10侧的通信部件500之间就会进行与空调驱动有关的各种信号的接收和发送。
在这里，室外机10的控制部件506会接收到用于驱动压缩机的信号，从而通过压缩机驱动部件512驱动压缩机。此外，控制部件会向室外风扇驱动部件515输出驱动信号，从而驱动室外风扇。此时模式转换驱动部件509会被控制成与现在的运转模式相适应的状态。
另外，室内机20的控制部件会通过室内风扇驱动部件568来驱动室内风扇，通过电子膨胀阀门驱动部件562而使电子膨胀阀门LEV11开启到一定程度。
如果实现了如上所述的动作，那么在压缩机中被压缩成高温高压状态的制冷剂会在热交换器3中实现第1次热交换，之后通过管道L1被输送到各个室内机20、30、40内。
被输送到各个室内机20、30、40内的制冷剂会与室内空气实现热交换，之后通过管道L2重新流回到室外机10内。流回到室外机10内的制冷剂通过压缩空气桶5而流入压缩机。流入到压缩机内的制冷剂会重新被压缩成高温高压状态后排出。
通过反复进行如上所述的动作，室内空气的温度就会渐渐降低，同时安装在室内机20内的室内温度检测传感器553会对室内空气的温度进行检测并将检测结果向控制部件559输出。
控制部件559能够对上述检测出的室内温度与设定好的设定温度进行比较，从而实现与上述差值相应的控制。即当室内温度相对比设定温度高时，就继续驱动压缩机以使室内温度降低。与此同时，调节用来控制流向室内机20的制冷剂的量的电子膨胀阀门LEV1的开启程度，增加流入室内机20内的制冷剂流入量。这样一来，室内机20内产生的热交换的量就会增加，从而可以快速地降低室内的温度。
相反，当室内温度相对比设定温度低时，控制部件559会通过通信部件556向室外机传送压缩机停止(OFF)信号。在这种情况下，通过使压缩机停止一段时间可以防止制冷过量。另外在这种情况下，控制部件559还会调节电子膨胀阀门的开启程度，从而减少流入室内机20的制冷剂的量。
如上所述的控制在室外机10与室内机20之间和室外机10与室内机30之间通过相同的过程实现。并且通过反复进行如上所述的控制动作，可以将安装有室内机的空调空间内部的温度调节到能够满足使用者的要求的温度。
即如上所述，一机多端型空调中的各个室内机的控制是根据使用者设定的设定温度与室内温度之差而实现的。在这里，当室内温度相对比设定温度高时，将电子膨胀阀门LEV1的开启程度增加，从而调节流入室内机20的制冷剂的量。相反，当室内温度相对比设定温度低时，则将电子膨胀阀门LEV1的开启程度减小，从而调节流入室内机20的制冷剂的量。这种对上述电子膨胀阀门LEV1的开启程度的调节在制冷运转时称之为过热度(SH)控制，在制热运转时称之为过冷度(SC)控制。
与此相同，各个室内机的运转能力与电子膨胀阀门LEV1的开启程度有着密切的关系。因此在制冷运转时，根据运转条件上述过热度SH会发生变化，在制热运转时，根据运转条件上述过冷度SC会发生变化。
另外，各个室内机的运转能力还与压力有着密切的关系。这是因为压力与温度存在一定的比例关系。即压力越高温度越高，反之压力越低温度也越低。因此当空调进行制热运转时，制热状态处于高温状态的现象出现在压力大的情况(PH)。当空调进行制冷运转时，制冷状态处于低温状态的现象出现在压力小的情况(PL)。
如上所述，室内机的运转能力在制冷运转时与过热度SH和低压PL有密切的关系，在制热时与过冷度SC和高压PH有密切的关系。因此本发明利用了如上所述的运转条件来测定各个室内机的用电量。
图4为在采用本发明的一机多端型空调中，用来分别计算各个室内机的与用电量相应的电费的动作流程图。本发明的示例可以在各个室内机上单独实现控制，也可以在控制着整个一机多端型空调的室外机或其它控制装置上实现控制。在本发明中，以在室外机的控制部件506上实现控制为例进行说明。
首先，控制部件506检测出各个室内机的容量Q(第100阶段)。虽然与室外机10相连接的各个室内机20、30、40的容量可以相同，但也可以不同。因此控制部件506需要确认各个室内机的容量Q。
接下来控制部件506要从各个室内机20、30、40的控制部件559读取数据，制冷运转时读取过热度SH，制热运转时读取过冷度SC(第103阶段)。上述动作可以由控制部件506通过通信部件500向室内机提出要求而得以实现。
各个室内机在动作的过程中，各个室内机的压力传感器210会检测出压力值，而控制部件506则会对这些检测出的压力值进行读取。上述压力值在制冷运转时为低压PL检测值，制热运转时为高压PH检测值(第106阶段)。
利用通过上述过程读取到的各个室内机的容量Q、各个室内机的过热度SH或过冷度SC以及各个室内机的低压PL或高压PH这些数据，通过以下的运算式1和运算式2就可以计算出各个室内机的用电量QS。
运算式1制冷运转时的用电量QS＝[容量Q×基准低压a]/[过热度SH×低压PL]运算式2制热运转时的用电量QS＝[容量Q×基准高压b]/[过冷度SC×高压PH]在这里，上述基准低压a为5kgf/cm2，基准高压b为20kgf/cm2。
接下来，控制部件506对各个室内机的累计用电量SQS进行计算(第112阶段)。各个室内机在运转的过程中反复进行上述第100阶段至第109阶段的动作过程，从而计算出现在运行状态的用电量，将这样得出的用电量在一定周期期间内加以累计就可以得出上述累计用电量SQS。上述一定周期指的是计算电费的周期。
然后控制部件506会将计算出的各个室内机的累计用电量SQS全部加起来，从而计算出整体用电量TSQS(第115阶段)。
如果把在上述第115阶段中计算出来的整体用电量TSQS与各个室内机的用电量进行比较，那么就可以得出各个室内机的电费比例(第118阶段)。如果把如此计算出来的各个室内机的电费比例与整体电费相乘，那么就可以计算出各个室内机的电费(第121阶段)。控制部件506将这样计算出来的各个室内机的电费通过通信部件500传送给各个室内机，然后各个室内机的控制部件559会控制显示部件565将各自的电费显示出来(第124阶段)。
如上所述，本发明的一机多端型空调的特征是利用能够决定各个室内机的使用能力的运转条件即过热度或过冷度、制冷剂的压力以及各个室内机的容量而计算出各个室内机的用电量。因此通过本发明可以根据各个室内机的实际用电量来准确地收取电费。
本发明的权利并不限定于上述示例，而应根据专利申请范围中的内容予以定义。很显然，对于那些掌握了本发明所属领域的一般知识的人士来说，在申请范围中所记载的权利范围内是有可能做出变形处理或改造的。
权利要求
1.一种一机多端型空调的用电量计算方法，特征在于，在具备若干个室内机并且需要分别测定各个室内机的用电量的一机多端型空调中，计算方法包括如下步骤第1阶段检测各个室内机的容量；第2阶段在各个室内机处于运转中的状态下，检测膨胀阀门的开启程度和制冷剂的压力；第3阶段利用在上述第1、2阶段中检测出的容量、开启程度、压力来计算各个室内机的用电量；第4阶段将在第3阶段中计算出的用电量与电费进行比较，从而计算出各个室内机所使用的电费。
2.根据权利要求1所述的一机多端型空调的用电量计算方法，其特征在于上述第2阶段是在制冷运转方式下检测过热度和制冷剂的低压的阶段。
3.根据权利要求1所述的一机多端型空调的用电量计算方法，其特征在于上述第2阶段是在制热运转方式下检测过冷度和制冷剂的高压的阶段。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的一机多端型空调的用电量计算方法，其特征在于上述第4阶段是在一定周期期间内，对通过至上述第3阶段为止的计算方法计算出的各个室内机的用电量进行累计计算，从而得出每个室内机的累计用电量，并将上述所有室内机的累计用电量加起来，从而得出整体用电量，然后根据上述整体用电量计算出各个室内机的电费比例，再将上述电费比例乘以整体电费，从而计算出各个室内机的电费。
全文摘要
本发明涉及一种一机多端型空调的用电量计算方法，上述方法是一种在使用若干个室内机的空调中用来分别计算各个室内机所用电费的方法。本发明的一机多端型空调的特征是可以利用能够决定各个室内机的使用能力的运转条件即过热度或过冷度、制冷剂的压力以及各个室内机的容量而计算出各个室内机的用电量。因此通过本发明可以根据各个室内机的实际用电量来准确地收取电费。
文档编号F24F11/00GK1590883SQ0314414
公开日2005年3月9日 申请日期2003年8月25日 优先权日2003年8月25日
发明者金株尚 申请人:乐金电子(天津)电器有限公司