专利名称：空调器及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种空调器。特别是涉及一种在压縮机启动时，只有在压 縮机的吸入侧和压縮机的输出侧迅速达到压力平衡之后，才使压縮机可以 启动的空调器及其控制方法。
背景技术：
通常，空调器利用由压縮机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀构成的热交换 循环给设置了空调器的建筑物或者房间提供冷气或者热气的装置，大致分 为分体式空调器和一体式空调器。
分体式空调器和一体式空调器功能上相同，但是分体式在室内机上设 置了室内热交换器(蒸发器或者冷凝器)，室外机上设置了室外热交换器
(冷凝器或者蒸发器)和压縮机，并利用冷媒配管连接室内机和室外机， 而一体式空调器将室内热交换器、压縮机、室外热交换器、膨胀阀设置在 了同一个装置之内。
一体式空调器有挂在窗户上直接设置的窗式空调器和连接吸入管道和 输出管道设置在室外的管道式空调器等。分体式空调器有直立设置的落地 式空调器和挂在墙壁上的壁挂式空调器。
空调器还可以分为只是用于制冷的制冷专用空调器和兼备了冷/暖功 能的热泵式空调器。
最近，在至少一台室外机上连接有若干台室内机的复合式空调正广泛 的被应用。
空调器中，冷媒在压縮机被压縮之后，经冷凝器冷凝，然后再由膨胀 机构进行膨胀，在蒸发器上蒸发之后通过可以存储液态冷媒的储液罐再次 循环回到压縮机内。
从蒸发器流入储液罐内部的冷媒中包括有在蒸发器没有及时蒸发的液 态冷媒，流入储液罐内部之后，液态冷媒将留在储液罐内部，只有气态冷 媒向压縮机流动。
但是，如现有技术的空调器在压縮机启动时，由于压縮机吸入侧和压
縮机输出侧的压力差，影响压縮机的启动，会导致压缩机损坏。
而为了解决这个问题，在接到启动压縮机申请时，为了消除压縮机吸 入侧和压縮机输出侧的压力差，直到压縮机吸入侧与压縮机的输出侧的压力 平衡为止才可启动压縮，从而延迟了压縮机的启动。由于压縮机无法迅速启 动，因此这种方法导致降低空调器的可信誉度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种在压縮机启动时，使压縮机 的吸入侧和压縮机的输出侧连通，在压縮机的吸入侧和压縮机的输出侧迅 速达到压力平衡之后，使压縮机启动，在防止了压縮机的损坏的同时可以 使压縮机迅速启动的空调器及其控制方法。
本发明所采用的技术方案是 一种空调器及其控制方法，空调器包括 用于压縮冷媒的多个压縮机，还设置有与各个压縮机的吸入侧连接的储液 罐；连接各个压縮机的输出侧和储液罐侧的压力平衡装置构成。 为了使多个压缩机连接在一个储液罐上采用共用储液罐。 所述的压力平衡装置包括连接多个压縮机的输出侧和共用储液罐侧的 压力平衡管路；设置在压力平衡管路上，用于开闭压力平衡管路的压力平 衡管路阀门。
所述的压力平衡管路连接在共用储液罐的吸入侧。
本发明的另一种空调器，包括用于压縮冷媒的多个压縮机，还设置有 检测多个压縮机的吸入侧的压力的低压传感器；用于检测多个压缩机的输 出侧的压力的高压传感器；连接多个压縮机的吸入侧和多个压縮机的输出 侧的压力平衡管路；设置在压力平衡管路上的压力平衡管路阀门；根据低 压传感器和高压传感器的检测结果控制压力平衡管路阀门的开放时间的控 制部构成。
空调器的控制方法包括输入多个压縮机中的至少一个压縮机的启动信 号的压縮机启动信号输入阶段；输入压縮机的启动信号之后，算出压縮机 的吸入侧和压縮机的输出侧的压力差的压縮机压力差计算阶段；根据计算 出的压力差设定压力平衡时间的压力平衡时间设定阶段；在设定的压力平 衡的时间内，使压縮机的吸入侧和压缩机的输出侧连通的压力平衡阶段；
在经过压力平衡阶段之后，阻断压縮机吸入侧和压縮机输出侧，启动
输入了启动信号的压縮机的压縮机启动阶段构成。
所述的压縮机压力差计算阶段中，包括有从分别设置在压縮机的吸入/ 输出侧的低压/高压传感器上接收压缩机的吸入/输出数据。
本发明的空调器及其控制方法，设置了使压縮机的吸入侧和压縮机的 输出侧连通的压力平衡装置，由此在需要启动的压縮机运行之前首先可以 平衡压縮机的输出侧的压力和压縮机的吸入侧的压力，通过迅速启动需要 启动的压縮机，不仅提高了空调器系统的效率，而且还具有防止压縮机损 坏的优点。
本发明提供的空调器在设置多个压縮机时，压力平衡装置使得连接在 压缩机吸入侧的共用储液罐和压縮机的输出侧连通，由此压縮机输出的润 滑油通过储液罐可以均匀的分配到多个压缩机，从而具有可以防止由于压 縮机内润滑油不足引起的压縮机的损坏还可以防止压縮机内润滑油过多引 起的空气调节校领导下降。
本发明提供的空调器在压縮机启动之前使得压縮机输出侧的压力与压 缩机吸入侧的压力达到平衡，由此在压縮机停止时，可以防止冷媒通过压 力平衡装置逆流的现象。
本发明提供的空调器中，压力平衡装置平衡压縮机吸入侧和压縮机输 出侧的压力平衡时间，是根据压縮机吸入侧和压縮机输出侧的压力差设定， 由此可以将压力平衡装置控制在最佳状态，在增大了空调器系统效率的同 时通过压力平衡装置的压力平衡作用，可以防止压縮机的启动延迟。
图1是本发明的空调器设置位置示意图； 图2是本发明的空调器循环组成示意图； 图3是本发明的空调器的控制方框图4、图5、图6、图7是本发明的空调器压縮机启动实例的图面; 图8是本发明的空调器的部分控制方法的流程图。
其中
1:室内热交换器
4:冷媒配管
12:室外热交换器
2:室内机 6:室外机 14:压縮机 压力平衡装置
压力平衡管路阀门
共用储液罐
第l止回阀
第1温度传感器
高压传感器
16:膨胀阀 20
22:压力平衡管路 24
26:控制部 40
50:低压传感器 52
53:第2止回阀 54
54:第2温度传感器 5具体实施例方式
下面，结合图l至图3详细说明本发明的实施例。
图1是本发明的空调器设置位置示意图；图2是本发明的空调器循环组 成示意图；图3是本发明的空调器的控制方框图。
如图l、图2、图3所示，本发明提供的空调器是由多个室内机2和一 个室外机6构成的一拖多式空调器，而且是室内机2设置在需要进行空气 调节的空间，室外机6与室内机2分开设置，并利用冷媒配管4连接室内 机2的分体式空调器。
在各个室内机2上设置有使室内的空气和冷媒进行热交换的室内热交 换器1等部件。
各个室内机2的室内热交换器1在制冷运转时，为了降低室内空气的温 度，对室内进行制冷，内热交换器1引入低温低压的液态冷媒，起到使低 温低压的液态冷媒吸收室内空气的热量之后蒸发的蒸发器的作用。
各个室内机2的室内热交换器1在进行制热运转时，为了提升室内空气 的温度，对室内进行制热，引入高温高压的气态冷媒，起到使高温高压的 气态冷媒向室内空气释放热量而冷凝的冷凝器的作用。下面，以各个室内 机2的室内热交换器1起到蒸发器作用为例进行说明。
各个室内机2的室内热交换器1可以釆用一体式结构，也可以采用分成 多个的结构。
在室外机6上包括:使室外机2内部的空气和冷媒进行热交换的室外热 交换器12;为了向室内热交换器1或者室外热交换器12提供高温高压的气 态冷媒而压縮冷媒的压縮机14;为了向室内热交换器1或者室外热交换12
提供低温低压的冷媒而使冷媒进行膨胀的膨胀阀16;在压縮机14启动时，
消除压縮机14的吸入侧和压縮机14的输出侧的压力差，即达到压力平
衡状态的压力平衡装置20。
室外热交换器12在进行制冷运转时，为了给各个室内机2的室内热交 换器1提供低温低压的冷媒，引入压縮机14输出的高温高压的气态冷媒， 具有使流入的高温高压的气态冷媒向室外机6内部的空气释放热量而冷凝 的冷凝器的作用。
室外热交换器12在制热运转时，为了给各个室内机2的室内热交换器 1提供高温高压的气态冷媒而引入膨胀阀16输出的低温低压的液态冷媒， 具有使流入的低温低压的冷媒吸收室外机6内部的空气而蒸发的蒸发器的 作用。在下面的实施例中，限于各个室外热交换器12起到冷凝器作用为例 进行说明。
各个室外机2的室外热交换器12可以采用一体式结构，也可以采用分 成多个的结构。
压縮机14为了根据多个室内机2的运转容量、设置了各个室内机2的 室内温度、各个室内机2的希望温度等的负荷条件改变压縮机14的压縮容 量，设置两台以上的若干台。在下面的实施例中以压縮机14设置了第1压 縮机13和第2压縮机15为例进行说明。
第1、 2压縮机13、 15可以采用压縮机容量一定的匀速压縮机和可以改 变压縮容量的变频压縮机。
在压縮机14的内部装入用于压縮机14的润滑以及冷却的润滑油。装入 于压縮机14内部的润滑油与压縮机14输出的高温高压的气态冷媒一起从 压縮机14输出后，与冷媒一起循环，而考虑到与冷媒一起循环的量，在压 縮机14内装入适量的润滑油。
在压縮机14的吸入侧连接了从各个室内机2的室内热交换器1向压縮 机14流动的冷媒中滤掉液态冷媒，只允许气态冷媒吸入至压縮机14内部 的储油罐40。
如果压縮机14内流入液态冷媒，会导致压縮机14损坏，因此储液罐 40在室内热交换器1或者室外热交换器14输出的高温低压的冷媒流入压縮 机14之前收集没有及时在室内热交换器1或者室外热交换12上蒸发的液 态冷媒，只允许液态冷媒进入压縮机14的内部。
这种储液罐40在压縮机14设置了两台以上的若干台时，将若干台的压
縮机14同时连接在一个储液罐40上，由此共同适用一个储液罐40。下面 的说明中，将储液罐40称为共用储液罐40。
在压縮机14的吸入侧上设置了用于检测压縮机14的吸入侧的压力的 低压传感器50。低压传感器50可以设置2个，由此分别与第1、 2压縮机 13、 15连接，也可以如本实施例，设置一个低压传感器50后，由第1、 2 压縮机13、 15共用。第l、 2压縮机13、 15共同使用的低压传感器50可 以设置在共用储液罐40的吸入侧。
在压縮机14的输出侧设置了用于防止第1、 2压縮机13、 15输出的高 温高压的气态冷媒逆流到第1、 2压縮机13、 15内的第1、 2止回阀52、 53。
在压縮机14的输出侧设置了用于检测第1、 2压縮机13、 15的各个输 出口的温度的第l、 2温度传感器54、 55。
并且，在压縮机14的输出侧设置了用于检测压縮机14的输出侧的压力 的高压传感器56。高压传感器56可以与第1、 2压縮机一一对应的设置两 个，也可以如本实施例，只设置一个高压传感器56，由第l、 2压缩机13、 15共同使用。第1、 2压縮机共同使用的高压传感器56根据冷媒的流动方 向可以设置在第l、 2止回阀52、 53的后面。
膨胀阀16如实施例所示，设置数量与多个室内机2的设置数量相同， 一对一的连接在各个室内机2上，或者可以设置一个膨胀阀之后，多个室 内机2同时连接在一个膨胀阀上。
多个膨胀阀16可以使用可变控制冷媒的膨胀程度的电子膨胀阀。
压力平衡装置20包括:连接形成相对高压的压縮机14的输出侧和形成 相对低压的压縮机14的吸入侧的压力平衡管路22;设置在压力平衡管路 22上，选择性的开闭压力平衡管路22的压力平衡阀门24。
压力平衡管路22的一端顺着冷媒的流动方向连接在位于第1、2止回阀 52、 53和高压传感器56之间的冷媒配管4上。
由于第l、 2压縮机13、 15的吸入侧一起连接在共用储液罐40上，为 了使与第1、 2压缩机13、 15输出的冷媒一起输出的润滑油通过共用储液 罐40均匀地回收到第1、 2压縮机内，压力平衡管路的22的另一端连接在 位于共用储液罐40的吸入侧的冷媒配管4上。
在压力平衡管路22上还可设置毛细管25。压力平衡阀门24可以使用在根据第1、 2压缩机13、 15启动与否等的 空调器的运转状态，在空调器的控制部26的控制下可以自动开闭的电磁阀。
控制部26在第1、 2压縮机13、 15中的处于停止状态的压縮机14中没 有输入启动信号时，将压力平衡管路阀门24控制为封闭模式，由此封闭压 力平衡管路22。
控制部26在第1、 2压縮机13、 15处于停止的压縮机14中输入了启动 信号的条件下，在压縮机14启动之前将压力平衡管路阀门24控制为开放 模式，使得压力平衡管路22—时开放。
由于压縮机14的吸入侧和压縮机14的输出侧的压差的变化，导致压縮 机14压力平衡时间不同，因此控制部26根据压縮机14的吸入侧和压縮机 14的输出侧的压差设定压力平衡时间，在压力平衡管路24控制为开放模式 时，在设定的压力平衡时间内，使得平压管路阀门24维持开放模式。
这时，控制部26可以利用从低压传感器50输入的压縮机14的吸入压 力数据和从高压传感器56输入的压縮机14的输出压力数据，计算出压縮 机14的吸入侧和压縮机14的输出侧的压力差。
根据压縮机14的吸入侧和压縮机14的输出侧压差变化的压力平衡时 间数据在通过实验得到之后，可以将实验数据返回到控制部26上。
如上构成的本发明的空调器的运行方式具体如下。
本发明提供的空调器运行之后，如图2所示，由第l、 2压縮机13、 15 中的某一台压縮机14压縮的冷媒通过高压传感器56向室外热交换器12流 动。.
向着室外热交换器12流动的冷媒依次通过室外热交换器12和膨胀阀 16以及室内热交换器l时，经冷凝、膨胀、蒸发之后，通过共用储液罐40 循环至第l、 2压縮机13、 15中的正在运转的某一压縮机14。
第1、 2压缩机13、 15对应需要进行空气调节的室内空间的希望温度等 的负荷条件，启动全部的压縮机或者只是启动2台中的其中一台压縮机。
参照图1至图4可知，在负荷大时，第l、 2压縮机13、 15全部启动。
在第l、 2压縮机13、 15全部启动的状态下，当负荷有所下降时，可以 停止第1压縮机13的运转，只是运转第2压縮机15。
在第1压縮机13停止，第2压縮机15启动的状态下，当负荷完全消失
时，第1压縮机13维持停止状态，第2压縮机15停止运转。
在第1、 2压縮机13、 15全部停止的状态下，负荷再次增大时，第1
压縮机13再次启动运转，而第2压縮机15可以维持停止状态。
通过图l、图2以及图5的另一实施例可知，在第l、 2压縮机13、 15
全部停止的状态下，第1压縮机13首先启动，在第1压縮机13启动后经
过规定时间，第2压縮机15启动，由此第l、 2压縮机13、 15全部启动。 并且，通过图l、图2以及图6的另一个实施例可知，在第l、 2压縮
机13、 15全部启动的状态下，第1压缩机13可以继续运行，而第2压縮
机15在停止一段时间之后可以再次启动。
而且，通过图1、图2以及图7的另一实施例可知，在第1压縮机13
停止，第2压縮机15启动的状态下，第1压縮机13可以继续维持停止状
态，而第2压縮机15在停止一段时间之后可以再次启动。
在这里，第1、 2压縮机13、 15中的至少一个处于停止状态的压縮机
14根据下面说明的"压縮机的启动过程"启动。
图8是本发明的空调器的部分控制方法的流程图。
下面，结合图l、图2、图3以及图8详细说明压縮机的启动过程。
当判断第1、 2压缩机中的处于停止状态的某一压縮机14有必要运行
时，向判断为需要运行的处于停止状态的压縮机14输入申请判断为有必要
运行的处于停止状态的压縮机14运行的启动信号S2。
处于停止状态的压縮机14中输入了启动信号时，控制部26首先通过低
压传感器50传送的压縮机14的吸入压力数据和高压传感器56传送的压縮
机14的输出压力数据S4，计算出压縮机14的吸入侧和压縮机14输出侧的
压力差S6。
当计算出压縮机14的吸入侧和压縮机14输出侧的压力差之后，根据返 回到控制部26上的按照压縮机14的输入侧和压縮机14的输出侧的压力差 变化的压力平衡时间数据，设定对应所算出的压縮机14的吸入侧和压縮机 14输出侧压力差的压力平衡时间S8。
当设定完压力平衡时间之后，控制部26在设定的压力平衡时间之内开 放处于封闭模式状态的压力平衡管路阀门24。
此时，由于压力平衡管路阀门24控制成了开放模式，因此压力平衡管
路22开放，压縮机14的输出侧和共用储液罐40的吸入侧通过压力平衡管 路22连通，使得压縮机14的吸入侧和压縮机14的输出侧达到压力平衡SIO。 如上所述，在压縮机14的吸入侧和压縮机14的输出侧达到压力平衡的 时间内，使得压力平衡管路阀门24处于开放模式之后，当经过了所设定的 压力平衡时间S12时，控制部26将压力平衡管路阀门24控制为封闭模式， 封闭压力平衡管路22 S14，使接收到启动信号的压縮机14运行S16。
权利要求
1.一种空调器，包括用于压缩冷媒的多个压缩机(14)，其特征在于，还设置有与各个压缩机(14)的吸入侧连接的储液罐(40)；连接各个压缩机(14)的输出侧和储液罐(40)侧的压力平衡装置(20)构成。
2. 根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，为了使多个压縮机(14) 连接在一个储液罐上采用共用储液罐(40)。
3. 根据权利要求1或2所述的空调器，其特征在于，所述的压力平衡 装置(20)包括连接多个压縮机(14)的输出侧和共用储液罐(40)侧 的压力平衡管路(22);设置在压力平衡管路(22)上，用于开闭压力平衡管 路(22)的压力平衡管路阀门(24)。
4. 根据权利要求3所述的空调器，其特征在于，所述的压力平衡管路 (22)连接在共用储液罐(40)的吸入侧。
5. —种空调器，包括用于压縮冷媒的多个压縮机(14)，其特征在 于，还设置有检测多个压縮机(14)的吸入侧的压力的低压传感器(50); 用于检测多个压縮机(14)的输出侧的压力的高压传感器(56);连接多 个压縮机(14)的吸入侧和多个压縮机(14)的输出侧的压力平衡管路(22); 设置在压力平衡管路(22)上的压力平衡管路阀门(24);根据低压传感 器(50)和高压传感器(56)的检测结果控制压力平衡管路阀门(24)的 开放时间的控制部(26)构成。
6. —种空调器的控制方法，其特征在于，包括输入多个压縮机中的 至少一个压縮机的启动信号的压縮机启动信号输入阶段；输入压縮机的启动信号之后，算出压縮机的吸入侧和压縮机的输出侧的压力差的压縮机压 力差计算阶段；根据计算出的压力差设定压力平衡时间的压力平衡时间设 定阶段；在设定的压力平衡的时间内，使压縮机的吸入侧和压缩机的输出 侧连通的压力平衡阶段；在经过压力平衡阶段之后，阻断压縮机吸入侧和 压縮机输出侧，启动输入了启动信号的压缩机的压縮机启动阶段构成。
7. 根据权利要求6所述的空调器的控制方法，其特征在于，所述的压 縮机压力差计算阶段中，包括有从分别设置在压縮机的吸入/输出侧的低压 /高压传感器上接收压縮机的吸入/输出数据。
全文摘要
一种空调器及其控制方法，空调器包括用于压缩冷媒的多个压缩机，还设置有与各个压缩机的吸入侧连接的储液罐；连接各个压缩机的输出侧和储液罐侧的压力平衡装置构成。所述的压力平衡装置包括连接多个压缩机的输出侧和共用储液罐侧的压力平衡管路；设置在压力平衡管路上，用于开闭压力平衡管路的压力平衡管路阀门。空调器的控制方法包括压缩机启动信号输入阶段；压力差计算阶段；压力平衡时间设定阶段；压力平衡阶段；压缩机启动阶段构成。本发明在需要启动的压缩机运行之前首先可以平衡压缩机的输出侧的压力和压缩机的吸入侧的压力，通过迅速启动需要启动的压缩机，不仅可以防止压缩机的启动延迟，提高了空调器系统的效率，而且还具有防止压缩机损坏的优点。
文档编号F24F1/00GK101178193SQ20061012930
公开日2008年5月14日 申请日期2006年11月8日 优先权日2006年11月8日
发明者金种一 申请人:乐金电子(天津)电器有限公司