专利名称：中央空调各室负载计算方法以及电磁膨胀阀控制方法
技术领域：
本发明涉及一种中央空调的控制方法，更确切地说是涉及一种考虑各室的外部条件，对空调初始驱动室的基本负载进行补正，计算与实际环境相符的各室负载，并根据计算结果控制电磁膨胀阀，按各室内机自身负载的比例，向各室内机分配冷媒的中央空调各室负载计算方法以及电磁膨胀阀控制方法方面的发明。
背景技术：
空调是设置在房间、居室、办公室、营业店铺等空间内，对空气的温度、湿度、洁净度以及气流进行调整，提供适宜的室内环境的装置，大体上可分为一体型空调和分体型空调。
上述一体型空调和分体型空调，具有相同的功能。通常，一体型空调设置在打穿的墙体或窗户上。分体型空调具有室内机和室外机。室内机设置在室内，进行制冷、制热作业。室外机设置在室外，进行散热、压缩等作业。上述室内机和室外机由冷媒管连接。
通常，对应于一个室外机，设置一个室内机。如果需要在多间室内空间设置空调，则需要设置数个室外机，不仅对外观产生不好的影响，而且提高成本，还需要设置多台室外机的空间，降低空间使用效率。
因此，目前对中央空调的研究开发非常活跃。所谓中央空调指的是，在一个室外机上连接多个室内机的一种分体型空调。
图1是普通中央空调冷媒回路构成图。
上述中央空调具有室内单元10和室外单元1。室内单元10位于室内，具有数个室内热交换器11a，11b，11c，进行制冷、制热作业。室外单元1设置在室外。
上述室外单元1具有变速压缩机2、定速压缩机3、室外热交换器5、冷却扇6。变速压缩机2和定速压缩机3对冷媒进行压缩。室外热交换器5让压缩的冷媒进行散热。冷却扇6设置在上述室外热交换器5的一侧，让冷媒加快散热。
进行制冷运行时，以冷媒的流动方向为准，上述室外热交换器5的下流侧设有主电磁膨胀阀12。上述主电磁膨胀阀12的下流侧，设有辅助电磁膨胀阀13a，13b，13c，上述辅助电磁膨胀阀13a，13b，13c让冷媒在流入相应室内热交换器11a，11b，11c之前，进行进一步膨胀、减压。上述室内热交换器11a，11b，11c的各出口，设有第1温度传感器15a，15b，15c，对上述室内热交换器11a，11b，11c排出的冷媒温度进行感知。
上述定速压缩机3和变速压缩机2具有可以应对室内单元1最大制冷、制热负载50％的压缩功率，各排出侧在冷媒流入室外热交换器5之前相互汇流在一起，其汇流中，设有从各压缩机2、3压缩后排出的冷媒温度进行感知的第2温度传感器4。
下面，对上述中央空调的制冷过程进行说明。
在压缩机2、3中被压缩成高温高压态的气体冷媒在四向阀(图略)的作用下，流入上述室外热交换起5。上述冷媒在流过上述室外热交换器5的过程中，被冷凝成高温高压的液态冷媒。从上述室外热交换器5流出的高温高压液态冷媒流入主电磁膨胀阀12后，流过辅助电磁膨胀阀13a，13b，13c，变成低温低压的状态，流入室内热交换器11a，11b，11c。流入的冷媒通过蒸发，变成气态冷媒，被四向阀导流到压缩机2、3的吸入侧。
这时，流过上述室内热交换器11a，11b，11c的冷媒从室内空气吸收热量，发生蒸发。随着反复进行制冷循环，调温空间的温度会下降。
上述中央空调中，各室内热交换器11a，11b，11c构成一个单独的冷媒回路。即，第1室内热交换器11a与压缩机2、3室外热交换器5以及第1辅助电磁膨胀阀13c一起构成第1冷媒回路。第2室内热交换器11b与压缩机2、3室外热交换器5以及第2辅助电磁膨胀阀13b一起构成第2冷媒回路。第3室内热交换器11c与压缩机2、3室外热交换器5以及第3辅助电磁膨胀阀13a一起构成第3冷媒回路。为了让空调运行时形成最佳冷媒回路，需要对上述压缩机2、3排出的冷媒进行适当的分配，让适当的冷媒流入各室内热交换器11a，11b，11c。
图2是传统中央空调初始启动时计算各腔负载的方法和用于对流入各室内机的冷媒量进行调整的电磁膨胀阀控制方法流程图。
中央空调进行工作时，控制部对各室的负载进行计算后，取总和，算出空调整体的总负载量(S10阶段)。接下来，与上述总负载量对应，对压缩机的功率进行控制，排出空调运行所需的全部冷媒(S20阶段)。这时，把分别设置在各室的室内机自身功率设定为空调初始启动时的各室负载，因此上述总负载量为，各室负载的总和，即，上述各室内机功率的总和。比如，中央空调具有3台室内机，而它们的功率分别是7K，9K，10K时，其总负载量为26K。
上述压缩机排出的冷媒，以适当的分配方式被分配到各室的室内机。下面对传统的冷媒分配方式进行说明。首先，控制部判断各室内机的功率后，对各室内机的功率相加，算出各室内机总功率(S30阶段)。接下来，根据上述总功率，计算各室内机的功率比，比如，各室内机的功率分别是7K，9K，12K时，上述室内机的总功率为28K，而各室内机的功率比为，7K的室内机是7/28，9K的室内机是9/28，12K的室内机是12/28(S40阶段)。
计算室内机的功率比后，对与各室内机连接的电磁膨胀阀的开放度，即脉冲(pulse)值进行设定。电磁膨胀阀的脉冲值被设定为与上述功率比相应的比率，即，与功率比为7/28的7K室内机相连的电磁膨胀阀脉冲比也被设定为7/28，与功率比为9/28的9K室内机相连的电磁膨胀阀脉冲比也被设定为9/28，与功率比为12/28的12K室内机相连的电磁膨胀阀脉冲比也被设定为12/28(S50阶段)。
之后，按照上述电磁膨胀阀的脉冲比，对各电磁膨胀阀的脉冲值进行设定后(S60阶段)，压缩机排出的冷媒，通过按上述脉冲值开放的各电磁膨胀阀，被分配到室内机(S70)。上述压缩机排出与28k功率相应的冷媒时，其中的7/28的冷媒流入上述与7k室内机相连的电磁膨胀阀，9/28的冷媒流入上述与9k室内机相连的电磁膨胀阀，12/28的冷媒流入上述与12k室内机相连的电磁膨胀阀。
总之，传统技术的中央空调电磁膨胀阀的控制方法，在初期启动时，把空调的总负载量决定为各室内机功率之和，并根据室内机的功率与总功率之比，对与相应室内机连接的电磁膨胀阀脉冲值进行设定，由此决定对各室内机的冷媒分配量。即，室内机的功率大时，判断为其初期负载也大，相应地设定与之连接的电磁膨胀阀脉冲值，让大量的冷媒流入上述室内机，而室内机的功率小时，判断为其初期负载也小，相应地设定与之连接的电磁膨胀阀脉冲值，让少量的冷媒流入上述室内机。
但是，把各室内机的功率决定为初始负载，并根据与之相应的比例，分配冷媒量的传统方法，存在如下问题。
第一，负载的决定要素很多，比如室内温度，室外温度、设定温度与室内温度之差等，但只是考虑室内机的功率，把它设定为初始负载，启动压缩机时，室内机中流入的冷媒量有可能不是该室内机实际需要的冷媒量。即，室内机实际需求量大于室内机容量时，流入室内机的冷媒量会小于实际需求量，而室内机实际需求量小于室内机容量时，流入室内机的冷媒量会大于实际需求量。从而，很难适当地控制压缩机的压缩功率，导致浪费电能。
第二，不考虑各室的实际负载，只根据室内机功率，决定电磁膨胀阀的脉冲值，导致与室内机实际需求量不同的冷媒流入室内机，有可能出现过度制冷或过载状态。
由此可见，上述现有的空调控制方法仍存在有诸多的缺陷，而丞待加以改进。
有鉴于上述现有的空调控制方法存在的缺陷，本设计人基于从事此类产品设计制造多年，积有丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种改进的中央空调各室负载计算方法以及电磁膨胀阀控制方法，能够改进一般市面上现有常规的空调控制方法，使其更具有竞争性。经过不断的研究、设计，并经反复试验及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明所要解决的主要技术问题在于，克服现有的空调控制方法存在的缺陷，而提供一种新的中央空调各室负载计算的方法，使其考虑有可能在启动空调时对负载产生影响的各种要素，计算各室负载。
本发明所要解决的另一技术问题在于，提供一种新的中央空调电磁膨胀阀控制的方法，使其根据各室内机的自身负载比例，决定与电磁膨胀阀的脉冲值，决定其开放程度。
本发明解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的中央空调各室负载计算方法，其特征在于包括对各室内机的功率进行判断的阶段；以上述室内机功率为基本负载，进行与室内温度有关的负载补正、与设定温度和室内温度之差有关的负载补正、以及与室外温度有关的负载补正，对各室负载进行计算的阶段；相加上述各室负载，计算总负载量的阶段。
本发明解决其技术问题还可以采用以下技术措施来进一步实现。
前所述的负载补正方法，分别设定标准室内温度、标准差异、标准室外温度后，如果室内温度、设定温度和室内温度之差、以及室外温度分别大于标准室内温度、标准差异、标准室外温度时，则让补正比率大于“1”，如果室内温度、设定温度和室内温度之差、以及室外温度分别小于标准室内温度、标准差异、标准室外温度时，则让补正比率小于“1”，对基本负载进行补正。
前所述的补正比率大于1时，如果上述室内温度、设定温度和室内温度之差、以及室外温度与标准室内温度、标准差异、标准室外温度之间的差异越大，则补正比率越大；当上述补正比率小于1时，如果上述室内温度、设定温度和室内温度之差、以及室外温度与标准室内温度、标准差异、标准室外温度之间的差异越大，则补正比率越小。
本发明的中央空调电磁膨胀阀控制方法，其特征在于包括对各室内机自身负载进行计算的阶段；根据上述各室内机自身负载比率，对调节各室内热交换器冷媒流入量的电磁膨胀阀脉冲比进行设定的阶段。
前所述的室内机的自身负载是室内热交换器面积和通风量的乘积。
前所述的对各室内机自身负载进行计算之前，先进行对各室内机的功率进行判断的阶段；以上述室内机功率为基本负载。进行与室内温度有关的负载补正、与设定温度和室内温度之差有关的负载补正、以及与室外温度有关的负载补正，对各室负载进行计算的阶段；相加上述各室负载，计算总负载量的阶段。
在本发明中，计算空调的实际负载后，排出与之相应的冷媒量，并把上述冷媒按各室内机需要的量，根据室内机实际构造等，进行客观的分配，不仅可以降低耗电量，还可以构成最佳的冷媒回路。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明由于采用上述技术方案，首先，在各室负载计算方法中，空调初始启动时，以室内机额定功率为基本负载，考虑对空调运行产生影响的外部条件，对基本负载进行补正，可以得到更加准确的各室负载。而各室负载的总和即是空调初始启动时的空调实际负载。根据上述实际负载调整压缩机的压缩功率时，可以准确地排出各室所需要的冷媒量，可以防止压缩机的电能浪费。
接下来，本发明的中央空调电磁膨胀阀控制方法中，根据各室内机的自身负载，即根据室内热交换器面积和风量的乘积，对电磁膨胀阀的脉冲比例进行调整，决定各室内机冷媒分配量。因此可以根据室内机实际构造等，对各室内机需要的冷媒量，进行割断的判断，可以让各个室内机分别形成最佳冷媒回路。
本发明的各室负载计算方法和电磁膨胀阀控制方法，对空调的实际负载进行计算后，让压缩机排出与之相应的冷媒量，并参考各室内机的实际构造等，对各室内机的冷媒需求量，进行客观的判断，决定分配比例，不仅可以防止电能浪费，还能构成最佳冷媒回路。
综上所述，本发明在空间型态上确属创新，并较现有产品具有增进的多项功效，且方法简单，适于实用，具有产业的广泛利用价值。其在技术发展空间有限的领域中，不论在结构上或功能上皆有较大的改进，且在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，而确实具有增进的功效，从而更加适于实用，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅为本发明技术方案特征部份的概述，为使专业技术人员能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
本发明的具体实施方式
由以下实施例及其附图详细给出。
图1是普通中央空调冷媒回路构成图。
图2是传统中央空调初始启动时计算各腔负载的方法和用于对流入各室内机的冷媒量进行调整的电磁膨胀阀控制方法流程图。
图3是本发明的中央空调框图。
图4是本发明中央空调大体结构框图。
图5是本发明中央空调冷媒回路框图。
图6是本发明对各室负载的计算方法以及电磁膨胀阀控制方法框图。
图7是本发明中央空调对各室负载进行计算的方法流程图。
图8是对压缩机排出的冷媒适当分配给各室内机的本发明中央空调电磁膨胀阀控制方法流程图。
具体实施例方式
以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的其具体实施方式
、结构、特征及其功效，详细说明如后。
******附图中主要部件符号说明******100、180室外机 102、160第1分配器110第2分配器 104、142第1室内机106、144第2室内机 108、146第3室内机142a第1室内热交换器144a第2室内热交换器
146a第3室内热交换器162第1电磁膨阀164第2电磁膨胀阀 166第3电磁膨胀阀168第1分支管 170第2分支管182变速压缩机 184定速压缩机190储存罐 192四向阀194室外热交换器200第1室内机温度传感器202第2室内机温度传感器 204第3室内机温度传感器206室外温度传感器 P1主配管P3，P3，P4，P5，P6，P7第1，2，3，4，5，6配管请参阅图3、图4所示，本发明的空调利用2个分配器对6个室进行控制的中央空调。本发明的中央空调具有室外机100、与室外机100连接的第1和第2分配器102、110、设置在每个室内的第1到第6室内机104，106，108，112，114，116。上述室外机100和第1、第2分配器102、110由主配管P1连接。上述第1分配器102和第1到3室内机104，106，108由第1、2、3配管P2，P3，P4连接，而上述上述第2分配器110和第4到6室内机112，114，116由第4、5、6配管P5，P6，P7连接。
这里，上述个配管(P1到P7)分别由流入管和流出管隔离设置的结构形成。冷媒通过上述流入管从室外机侧流动到室内机侧，通过上述流出管从室内机侧流动到室外机侧。
上述热交换器100内部，设有变速压缩机、定速压缩机、储存罐、四向阀、室外热交换器、室外扇、以及控制上述个部件的室外控制器120。上述分配器102、110上，设有分配控制器122、130，用于控制对冷媒进行减压膨胀的电磁膨胀阀。上述室内机(104到116)上，设置有室内热交换器、室内扇等、以及控制上述个部件的室内控制器(124到136)。
使用者通过按动键，输入空调工作命令后(制冷)，一个或多个所选室内机(104到116)的室内控制器124到136，收集设定温度、当前室内温度、设定风量、各室内机的功率等数据，传向室外控制器120。上述室外控制器120再对室外温度等其他数据进行进一步检测，算出所选室内机运行所需的总负载后，把上述数据传向分配控制器122、130的同时以上述数据为基准，对压缩初进行驱动。
压缩机工作时排出的冷媒，流过室外热交换器后，通过主配管P1的流入管，流入上述第1、第2分配器102、110。流入上述第1、第2分配器102、110的冷媒，流过与各室内热交换器连接的电磁膨胀阀时被减压膨胀后，顺着上述第1到第6配管(P2到P7)的流入管，流向各室内机(104到116)。
流入上述各室内机(104到116)的冷媒流过室内热交换器时，进行热交换后，顺着上述第1到第6配管(P2到P7)的流出管流动，在上述第1到第2分配器102、110中汇流后，通过主配管P1的流出管流入室外机100。
本发明的中央空调，通过分配器连接一个室外机和多个室内机。传统技术中，如果要通过一个室外机控制6个室内机时，需要设置6个流入管和六个流出管，即总12个配管。因此，不仅外观上不美观，而且其配管设置费用也很高。
本发明通过采用分配器，从室外机到分配器为止设置单一配管，从上述分配器到室外机为止，设置各个配管，不仅可以改善外观，而且还能解决由配管数量引发的费用问题。
图5是本发明中央空调冷媒回路框图。作为利用两个分配器控制6室的中央空调，该附图中只画出室外机100、第1分配器102、第1到第3室内机(104到108)。
室内140的各室中，分别设有第1、2、3室内机。第1、2、3室内机分别具有第1、2、3室内热交换器142a、144a、146a和第1、2、3室内扇142b、144b、146b。
室外机180具有变速压缩机182和定速压缩机184。变速压缩机182和定速压缩机184把冷媒压缩成高温高压状态后排出。上述各压缩机的排出部上，分别设有第1供油器186和第2供油器188。上述变速压缩机182和定速压缩机184排出的冷媒分别流过上述第1供油器186和第2供油器188后汇流，流入四向阀192。
上述四向阀192是空调转换运行方式时，让冷媒的流动路径起相应变化的装置。空调进行制冷作业时，冷媒按实线箭头方向流入、流出，而进行制热作业时，冷媒按虚线箭头方向流入、流出。上述各压缩机182、184排出的冷媒，在上述四向阀192的导流作用下，空调进行制冷时流进室外热交换器194，而空调进行制热时流进第1分配器160。
上述第1分配器160的内部，具有第1分支管168和第2分支管170。
上述第1分支管168把通过主配管的流入管198a流入的冷媒，分配到各室内机中，而上述第2分支管170让从各室内机排出的冷媒汇流到一处(制热时，与此相反)。
主配管P1的流入管198a在上述第1分支管168中被分之成第1配管P2的流入管163、第2配管P3的流入管165、第3配管P4的流入管167。而主配管P1的流出管198b在上述第2分支管170中被分之成第1配管P2的流出管143、第2配管P3的流出管145、第3配管P4的流出管147。
上述第1、2、3配管的流入管163、165、167上，分别设有第1、2、3电磁膨胀阀162、164、166。上述各电磁膨胀阀，把流入各室内机的冷媒减压膨胀成低温低压的冷媒。被上述第1到第3电磁膨胀阀(162到166)减压膨胀的冷媒，通过上述第1到第3配管的流入管(163到167)流入第1到第3室内热交换器(142a到146a)。流过上述第1到第3室内热交换器(142a到146a)时进行热交换后，冷媒通过上述第1到第3配管的流出管(143到147)，流入述第2分支管170。
上述第2分支管170与四向阀192连接。流出上述第2分支管170的冷媒在上述四向阀192的导流作用下(实线箭头)，流入储存罐190。上述储存罐190与变速压缩机182和定速压缩机184的流入口连接。在上述储存罐190的作用下，流过上述第1、2、3热交换器142a，144a，146a时没有被蒸发的液态冷媒，不会流进上述各压缩机182，184。
图5中，符号200、202、204分别是第1、2、3室内机温度传感器，用于检测各室的室内温度，而206是室外机温度传感器，用于测定室外温度。
本发明的中央空调，以自由连接(free joint)方式运行。所谓自由连接方式为，把压缩机的排出部结合成一个排出部，让各压缩机排出的冷媒流入某一需要冷媒的冷媒回路的一种方式，而不是让某一压缩机的冷媒只流进某些冷媒回路的方式。
从而，可以按需要的负载，调节压缩机的频率以及运行方法，可以以节电模式运行，而且还可以用两个小型压缩机替代一个大型压缩机，降低压缩机的成本。
图3到图5中的中央空调采用了两个分配器，对6各室内机进行控制。但本发明的技术思想不受上述分配器的个数、室内机的个数、以及室内机的种类(比如、吊顶式、相筐式等)的限制，图6是本发明对各室负载的计算方法以及电磁膨胀阀控制方法框图。
使用者键入空调运行命令后，设定需要的温度和风量后，各室内机把设定的风量210、室内热交换器面积212、室内温度214、设定温度218等数据传向控制器220，室外机把室外温度216数据传向上述控制器220。
接下来，上述控制器220对空调初始启动式的各室负载进行计算。具体地说，上述控制器220把室内机的额定功率设定为初始启动时的基本负载后，根据室内温度、设定温度和室内温度之差、以及室外温度，补正上述基本负载，算出各室实际负载。空调的总负载量222是上述各室实际负载之总和。
这里，上述控制器220让压缩机以对应于总负载量222的功率运行，并根据上述数据计算脉冲比224。上述脉冲比224是把各室内机风量210和室内热交换器面积212相乘后得到的室内机自身负载的比率所决定。
下面，参照附图7、8，对本发明的各室负载计算方法以及电磁阀控制方法进行详细说明。
图7为本发明中央空调对各室负载进行计算的方法流程图。
使用者启动空调后，控制器220对选择的各室室内机的功率进行判断(S100阶段)。以图5进行说明时，使用者如果选择第1、2、3室内机142、144、146，输入工作令时，控制器分别对上述第1、2、3室内机功率进行判断。下面以上述第1、2、3室内机的功率相同(比如全部为10K)的情况为例，进行说明。
传统技术中，判断上述各室内机的功率后，以相加各功率的方式算出空调初始启动时的总负载量(传统技术时，30K)。但本发明中，以各室内机温度传感器200、202、204检测的室内温度为基准，对室内机的功率进行第1次补正，算出第1补正负载(S110阶段)。
空调初始启动时的负载为，以最快的时间，把调温空间的温度调整到使用者设定的温度时，所需的空调负载。空调开始运行后，迅速把调温空间的温度调节到设定温度，就能快速地满足使用者的需求。
传统技术中，把室内机的额定功率设定为上述初始启动时的负载，开始空调的运行。但即使是具有相同功率的室内机，随着室内初始温度的不同、设定温度和室内温度之差不同、以及室外温度不同，其达到设定温度的时间也各自不同。
因此，本发明中，计算空调初始启动时的负载时，对上述外部环境，即室内温度、设定温度和室内温度之差、以及室外温度等对负载的影响，加以考虑，即使是额定功率相同，也可以让它们根据环境的不同具有不同的初始启动负载。
比如制冷时，假设上述第1室内机所处空间的室内温度为23℃，而上述第2、第3室内机所处空间的室内温度分别为27℃、30℃。传统技术中，把上述三个室内机的负载全部判断为相同的负载，即，以10K的功率进行计算后，开始空调的初始启动。这时，调温空间的温度为23C的第1室内机比调温空间的温度为27C的第2室内机，更快地把温度调节成设定温度。而第2室内机比第3室内机更快地把温度调节成设定温度。这表明，初始室内温度越高，空调初始启动时的负载越大。
本发明中，把一定的室内温度，比如20℃设定为标准室内温度后，如果室内温度为20℃，则以“1”的第1补正比率对上述基本负载进行补正(即，基本负载＝第1补正负载)。如果室内温度高于20℃，则以大于“1”的第1补正负载对上述基本负载进行补正(即，基本负载＜第1补正负载)。如果室内温度低于20℃，则以小于“1”的第1补正负载对上述基本负载进行补正(即，基本负载＞第1补正负载)。
从而，空调初始启动时，调温空间的温度越高，其第1补正比率越大，对基本负载进行第1次补正后的第1补正负载越大。相反。调温空间的温度越小，其第1补正比率越小，对基本负载进行第1次补正后的第1补正负载越小。
得到第1补正负载后，根据设定温度和调温空间的室内温度之差，对之进行第2次补正，计算第2补正负载(S120)。
设定温度和室内温度之差也是对空调初始启动时的负载影响比较大的因素。本发明中，把差值3℃设定成标准差异。如果差异为3℃，则以“1”的第2补正比率对上述第1补正负载进行补正(即，第1补正负载＝第2补正负载)。如果差异大于3℃，则以大于“1”的第2补正比率对上述第1补正负载进行补正(即，第1补正负载＜第2补正负载)。如果差异小于3℃，则以小于“1”的第2补正比率对上述第1补正负载进行补正(即，第1补正负载＞第2补正负载)。
即，空调初始启动时，设定温度和室内温度之差越大，其第2补正比率越大，对基本负载进行第2次补正后的第2补正负载越大。相反。设定温度和室内温度之差越小，其第2补正比率越小，对基本负载进行第2次补正后的第2补正负载越小于第1补正负载。
得到上述第2补正负载后，根据室外温度，对第2补正负载进行第3次补正，计算第3补正负载(S130)。
空调进行制冷时，室内热交换器进行热交换作业，把调温空间的温度降低到设定温度。如果室外温度比较高，则因室外空气对室内的辐射热，使空调对室内的调温作用不太明显。相反，室外温度低于室内温度时，室内空气会向室外散热，从而可以更快地降低到设定温度。前一个情况下，要考虑室外温度提高室内空间负载的现象，适当地调节空调的运行，而后一个情况下，要考虑室外温度降低室内空间负载的现象，适当地调节空调的运行。
本发明中，根据上述原理，进行如下对负载的第3次补正。本发明中，把一定的室外温度，比如36℃设定为标准室内温度后，如果室外温度为36℃，则以“1”的第3补正比率对上述第2补正负载进行补正(即，第2补正负载＝各室负载)。如果室外温度高于36℃，则以大于“1”的第3补正负载对上述第2补正负载进行补正(即，第2补正负载＜各室负载)。如果室外温度低于36℃，则以小于“1”的第3补正负载对上述第2补正负载进行补正(即，第2补正负载＞各室负载)。
空调初始启动时，室外的温度越高，其第3补正比率越大，对基本负载进行第3次补正后的各室负载越大。相反。室外的温度越小，其第3补正比率越小，对基本负载进行第3次补正后的室外负载越小于第2补正负载。
接下来，取上述各室负载的总和后，算出总负载量(S140)，控制器调节压缩机，让压缩机以与上述总负载量相应的压缩功率运行。
本发明的各室负载的计算方法，考虑对空调的运行产生影响的外部条件，对空调初始启动时的各室负载进行补正，可以得到更加准确的各室负载。
而，对上述各室负载进行总和后得出的总负载量是空调初始启动时的空调实际负载。因此，根据它调节压缩机时，可以让排出的冷媒量更加准确，防止电能的浪费。
图7中，对基本负载进行补正时，只考虑室内温度、设定温度与室内温度之差、以及室外温度。但本发明的基本技术思想不受上述内容的限制。还可以考虑其他对空调运行产生影响的要素，对上述负载进行补正，算出各室实际负载。
另外，图7中以室内温度的补正-＞设定温度和室内温度之差的补正-＞室外温度的补正的顺序进行上述负载补正作业。但，上述补正顺序可以按系统的具体结构，发生变化。即，改变补正顺序根据所有补正比率一次性地对负载进补正，也可以得到相同的发明效果。
另外，上述说明中，以制冷作业为例进行了说明。但进行制热时，同样可以通过原理相同的补正作业算出各室负载。
图8是对压缩机排出的冷媒适当地分配给各室内机的本发明中央空调电磁膨胀阀控制方法流程图。
通过图7的各阶段，算出总负载量后，对压缩机进行控制，让它以与之相应的功率运行，排出冷媒。排出的冷媒分配到各室内机(比如，图5的第1、第2、第3室内机142、144、146)，进行流动。
流入上述第1、第2、第3室内机142、144、146的冷媒，其流入量分别被第1、第2、第3电磁膨胀阀162、164、166调节。而上述第1、第2、第3电磁膨胀阀162、164、166的开放度被脉冲值决定。这时，把冷媒分配到各室的分配比例是构成最适当的冷媒循环的最重要的要素。
传统技术中，按各室内机的功率比例，决定冷媒的分配比例，向小功率室内机供应相对少的冷媒，而向大功率室内机供应相对多的冷媒。但这种分配方法中，不考虑各室内机实际负载量的情况下分配冷媒，导致向某些室内机输送过量冷媒，向另一些室内机供应过少的冷媒，引发过分制冷或过载的问题。
本发明中，与各室内机的额定功率无关，根据各室内机的自身负载，对冷媒分配比例进行决定。所谓室内机自身负载指的是，比如与室内温度、设定温度、室外温度等外部条件无关的，与室内机自身构造等有关的负载，是室内热交换器面积设使用者设定的风量之乘积。
即使各室内机的功率相同，其内部设置的室内热交换器面积或使用者选择的风量不同时，负载也会有所不同，比如采用功率为10K的各室内机时室内热交换器的面积相对大的室内机，其自身负载比室内热交换器面积较小的室内机大。而使用者选择的风量相对“强”的室内机比相对“弱”的室内机具有更大的自身负载。
空调开始运行后，上述控制器对各室的负载取总和，算出总负载量后，对应于上述总负载量调节压缩机182、184的压缩功率的同时，计算第1、第2、第3室内机142、144、146的自身负载(S200阶段)。上述第1、第2、第3室内机的室内机功率分别为7K，9K，12K时，上述第1室内机的自身负载为第1室内热交换器142a的面积A乘以风量B的乘积，即A*B，而上述第2室内机的自身负载为，第2室内热交换器144a的面和C乘以风量D的乘积，即C*D。上述第3室内机的自身负载为，第3室内热交换器146a的面积E乘以风量F的乘积，即E*F。
之后，对各室内机的自身负载全部相加后，计算总室内机负载。然后算出各室内机自身负载对总体室内机负载的比例。比如第1室内机的自身负载(A*B)为“8”，第2室内机的自身负载(C*D)为“9”，第3室内机的自身负载(E*F)为“10”时，上述总体室内机负载为27，而第1、第2、第3室内机的负载比分别是，用8、9、10除以上述27的结果(S210阶段)。
接下来，根据上述室内机自身负载的比率，决定与之连接的电磁膨胀阀的脉冲比例，确定电磁膨胀阀的开放程度。上述电磁膨胀阀的脉冲值与电磁膨胀阀的脉冲比例相关，该脉冲比例被上述各室内机的自身负载的比例决定。即，如果室内机自身负载的比例大，则与之连接的电磁膨胀阀脉冲比例也大，让其开放度也大。如果室内机自身负载的比例小，则与之连接的电磁膨胀阀脉冲比例也小，让其开放度也小(S220阶段)。
前述的例题中，室内机自身负载的比例是8/27的第1室内机，与之连接的第1电磁膨胀阀脉冲比为与8/27相应大小的比例。而第2、第3室内机，与之连接的第2、第3电磁膨胀阀脉冲比分别为与9/27、10/27相应大小的比例。
以上述脉冲比例为基础，决定各膨胀阀的脉冲值(S230阶段)，并根据脉冲值，对电磁膨胀阀的开放度进行控制，最终调整流过各电磁膨胀阀的冷媒量。
即使各室内机的功率相同，设置在其内部的热交换器面积有可能不同，因此向热交换器面积越大的室内机，提供更多的冷媒，同时给风量越大的热交换器提供更多的冷媒。本发明根据上述内容对各室内机的冷媒分配比例进行决定，以相乘室内热交换面积和风量的方式得出室内机自身负载，并以室内机自身负载为基准，对冷媒分配比例，即电磁膨胀阀的脉冲比进行决定。从而，可以对室内机实际需要的冷媒量，参照室内机构造等，进行客观的判断，可以构成各室内机最佳的冷媒回路。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种中央空调各室负载的计算方法，其特征在于包括对各室内机的功率进行判断的阶段；以上述室内机功率为基本负载，进行与室内温度有关的负载补正、与设定温度和室内温度之差有关的负载补正、以及与室外温度有关的负载补正，对各室负载进行计算的阶段；相加上述各室负载，计算总负载量的阶段。
2.根据权利要求1所述的中央空调各室负载计算方法，其特征在于其中所述的负载补正方法，分别设定标准室内温度、标准差异、标准室外温度后，如果室内温度、设定温度和室内温度之差、以及室外温度分别大于标准室内温度、标准差异、标准室外温度时，则让补正比率大于“1”，如果室内温度、设定温度和室内温度之差、以及室外温度分别小于标准室内温度、标准差异、标准室外温度时，则让补正比率小于“1”，对基本负载进行补正。
3.根据权利要求2所述的中央空调各室负载计算方法，其特征在于其中所述的补正比率大于1时，如果上述室内温度、设定温度和室内温度之差、以及室外温度与标准室内温度、标准差异、标准室外温度之间的差异越大，则补正比率越大；当上述补正比率小于1时，如果上述室内温度、设定温度和室内温度之差、以及室外温度与标准室内温度、标准差异、标准室外温度之间的差异越大，则补正比率越小。
4.一种中央空调电磁膨胀阀控制方法，其特征在于包括对各室内机自身负载进行计算的阶段；根据上述各室内机自身负载比率，对调节各室内热交换器冷媒流入量的电磁膨胀阀脉冲比进行设定的阶段。
5.根据权利要求4所述的中央空调电磁膨胀阀控制方法，其特征在于其中所述的室内机的自身负载是室内热交换器面积和通风量的乘积。
6.根据权利要求4所述的中央空调电磁膨胀阀控制方法，其特征在于其中所述的对各室内机自身负载进行计算之前，先进行对各室内机的功率进行判断的阶段；以上述室内机功率为基本负载，进行与室内温度有关的负载补正、与设定温度和室内温度之差有关的负载补正、以及与室外温度有关的负载补正，对各室负载进行计算的阶段；相加上述各室负载，计算总负载量的阶段。
全文摘要
本发明涉及一种中央空调的控制方法，更确切地说是涉及一种考虑各室的外部条件，对空调初始驱动室的基本负载进行补正，计算与实际环境相符的各室负载，并根据计算结果控制电磁膨胀阀，按各室内机自身负载的比例，向各室内机分配冷媒的中央空调各室负载计算方法以及电磁膨胀阀控制方法方面的发明。本发明的中央空调各室负载计算方法，其特征在于包括对各室内机的功率进行判断的阶段；以上述室内机功率为基本负载，进行与室内温度有关的负载补正、与设定温度和室内温度之差有关的负载补正、以及与室外温度有关的负载补正，对各室负载进行计算的阶段；相加上述各室负载，计算总负载量的阶段。
文档编号F24F11/00GK1782569SQ20041009376
公开日2006年6月7日 申请日期2004年11月30日 优先权日2004年11月30日
发明者金光满 申请人:乐金电子(天津)电器有限公司