专利名称：变频空调器及其制冷运行方法
技术领域：
本发明涉及一种应用于全年采取制冷运行场所的变频空调器及其制冷运行方法， 属于空调与制冷工程技术领域。
背景技术：
现有国内市场上销售和使用的空调器普遍地采用变频节能技术，以形成根据室内与室外环境温度差调节压缩机与其他散热器件的运行功率，实现能耗与系统载荷的优化配比。在全年连续使用等条件下，如全封闭式通讯基站，无论外部环境温度如何变化 (如达到零下二三十度)，基站内部均需设定在制冷运行模式。现有变频空调器的室外温度检测结果是基于室外机冷凝器盘管表面的温度检测值，以模拟生成冷凝压力数值，进而做为调节并控制冷凝风机运行速度的依据，以期达到降低冷凝换热的目的。但是，当室外温度降低至较低范围内以后，即使停止冷凝风机的运转，仅是通过冷凝器表面的铜管、翅片与外界环境空气对流换热的热量仍较大，较易导致系统管路内部冷凝后的压力下降过多。当冷媒压力值低于压缩机允许标准范围时，将直接引起压缩机运行过程中的受损，缩短压缩机的使用寿命。另外，通过检测冷凝器表面盘管的温度数值来模拟出系统管路压力并不准确。特别是在室外低温环境下，盘管温度背离实际管道内部制冷剂真实温度、压力得较大，控制精度较差，也直接影响到制冷运行的系统能耗控制有鉴于此，特提出针对低温状态下的制冷运行方法和空调器结构改进的专利申请。
发明内容
本发明所述的变频空调器及其制冷运行方法，其目的在于解决上述现有技术存在的问题而采取单独设置室外温度检测与管路冷媒压力检测的检测装置与方法，通过组合调节并控制冷凝风机的转速、冷媒流经冷凝器的换热面积，以针对性地减少冷凝侧的换热量、 有效地提高低温状态下制冷运行的冷凝后的冷媒压力，以期确保压缩机运行在可靠参数范围内，保护压缩机不受损坏。另一发明目的是，通过准确感知外界环境温度和管路内部压力，以形成调节冷凝风机转速的控制依据，以提高控制系统的精度与进一步地降低系统能耗。为实现上述发明目的，所述的变频空调器主要包括有室内机和室外机、以及连接室内机与室外机的冷媒循环管路；室外机具有压缩机、冷凝器、冷凝风机和节流装置；室内机具有蒸发器和蒸发风机。现有技术的区别之处在于，在冷凝器的至少一路冷媒管路的进出口处，设置有一组电磁阀；
在室外机一侧设置有一感知外界环境温度、并向控制系统发送所感知温度数值的温度传感器。如上述基本方案特征，采取温度传感器较之于通过盘管温度数值来模拟系统管路压力，能够更准确地反映低温环境状态下的系统压力变化趋势与幅度。以电磁阀控制冷媒流经冷凝器的有效面积，直接和有效地减少冷凝侧的换热量， 较为有利于提高低温下的系统运行压力。为更为直接地依据冷凝后的冷媒压力变化来调节冷凝侧的换热量，可采取的进一步改进方案是，在冷凝器的冷媒管路的出口处，设置一感知管路内部冷媒压力、并向控制系统发送所感知压力数值的压力开关。采用压力开关控制冷凝风机转速、以及利用电磁阀改变冷凝侧换热面积这两种组合措施，能够共同地减少冷凝侧的换热量，更能适用于超低温环境与气候条件下的压缩机运行保护。基于本发明的设计构思，可针对变频空调器的控制系统做如下优化提高，即控制系统主要包括有控制器芯片，控制压缩机、冷凝风机、蒸发风机、电磁阀和电源的控制模块，以及接收温度传感器和压力开关感知数据的温度传感器模块和压力开关模块。具体地控制方式与管理流程可以是，在空调器采取制冷运行模式下，通过温度传感器感知并向控制系统发送所感知的外界环境温度数值；当室外实际温度T < Tl时，Tl为设定值，通过压力开关感知并向控制系统发送所感知的冷媒循环管路中的冷媒压力数值；当冷媒实际压力P < Pl时，Pl为设定值，由控制系统发出指令并控制冷凝风机运行于低速状态；当室外实际温度T < T2时，T2为设定值，T2 < Tl，由控制系统发出指令并控制电磁阀关闭，以阻止冷媒从设置电磁阀的管路通过。为提高控制冷凝风机的转速与电磁阀开闭时机的准确度，针对控制系统的改进是，控制系统包括有控制器芯片，控制器芯片通过压缩机控制模块、蒸发风机控制模块和电源控制模块，分别控制各自部件的运行状态；基于接收温度传感器的感知数据，由控制器芯片通过冷凝风机控制模块控制冷凝风机的运行状态；基于接收压力开关的感知数据，由控制器芯片通过电磁阀控制模块控制电磁阀的运行状态。如上内容，本发明所述变频空调器及其制冷运行方法具有的优点是1、通过组合调节并控制冷凝风机的转速、冷媒流经冷凝器的换热面积，实现针对性地减少冷凝侧的换热量，能够保证压缩机运行在可靠参数范围内，压缩机不易受损、使用寿命较长。2、通过准确感知外界环境温度和管路内部压力，调节冷凝风机转速的控制精度较高，有利于提高控制系统的精度和降低系统能耗。
现结合下述附图对本发明做进一步解释和说明。图1是所述变频空调器的系统结构示意图；图2是制冷运行方法的控制流程图；图3是所述控制系统的原理图；如图1至图3所示，蒸发风机1、蒸发器2、电磁阀3、冷凝器4、温度传感器5、冷凝风机7、压缩机8、压力开关9、节流装置10、冷媒循环管路11。
具体实施例方式实施例1，如图1所示，本实施例提供的变频空调器主要包括有，室内机和室外机、 以及连接室内机与室外机的冷媒循环管路11。室外机具有压缩机8、冷凝器4、冷凝风机7和节流装置10 ；室内机具有蒸发器2和蒸发风机1。在冷凝器4的最上面一路冷媒管路的进出口处，设置有一组电磁阀3。在室外机一侧设置有一感知外界环境温度、并向控制系统发送所感知温度数值的温度传感器5。在冷凝器4的冷媒管路的出口处，设置一感知管路内部冷媒压力、并向控制系统发送所感知压力数值的压力开关9。如图3所示，所述的控制系统包括有控制器芯片，以及，控制压缩机8、冷凝风机7、蒸发风机1、电磁阀3和电源的控制模块，接收温度传感器5和压力开关9感知数据的温度传感器模块和压力开关模块。如图2所示，变频空调器的制冷运行方法，是在空调器采取制冷运行模式下，通过温度传感器5感知并向控制系统发送所感知的外界环境温度数值；当室外实际温度T < Tl时，Tl为设定值，通过压力开关9感知并向控制系统发送所感知的冷媒循环管路11中的冷媒压力数值；当冷媒实际压力P < Pl时，Pl为设定值，由控制系统发出指令并控制冷凝风机7 运行于低速状态；当室外实际温度T < T2时，T2为设定值，T2 < Tl，由控制系统发出指令并控制电磁阀3关闭，以阻止冷媒从设置电磁阀3的管路通过。如图3所示，所述的控制系统包括有控制器芯片，控制器芯片通过压缩机控制模块、蒸发风机控制模块和电源控制模块，分别控制各自部件的运行状态；基于接收温度传感器5的感知数据，由控制器芯片通过冷凝风机控制模块控制冷凝风机7的运行状态；基于接收压力开关9的感知数据，由控制器芯片通过电磁阀控制模块控制电磁阀 3的运行状态。以上是结合附图所给出的实施例，仅是实现本发明设计目的的优选方案。对于所属领域技术人员来说可以据此得到启示，而直接推导出符合相同设计构思的其他替代内容，也应属于本发明所述的权利保护范围。
权利要求
1.一种变频空调器，包括有室内机和室外机、以及连接室内机与室外机的冷媒循环管路(11)；室外机具有压缩机(8)、冷凝器G)、冷凝风机(7)和节流装置(10)； 室内机具有蒸发器( 和蒸发风机(1)，其特征在于 在冷凝器(4)的至少一路冷媒管路的进出口处，设置有一组电磁阀(3)； 在室外机一侧设置有一感知外界环境温度、并向控制系统发送所感知温度数值的温度传感器(5)。
2.根据权利要求1所述的变频空调器，其特征在于在冷凝器(4)的冷媒管路的出口处，设置一感知管路内部冷媒压力、并向控制系统发送所感知压力数值的压力开关(9)。
3.根据权利要求2所述的变频空调器，其特征在于所述的控制系统包括有， 控制器芯片，控制压缩机(8)、冷凝风机(7)、蒸发风机(1)、电磁阀(3)和电源的控制模块， 以及接收温度传感器( 和压力开关(9)感知数据的温度传感器模块和压力开关模块。
4.一种变频空调器的制冷运行方法，其特征在于在空调器采取制冷运行模式下，通过温度传感器(5)感知并向控制系统发送所感知的外界环境温度数值；当室外实际温度T < Tl时，Tl为设定值，通过压力开关(9)感知并向控制系统发送所感知的冷媒循环管路(11)中的冷媒压力数值；当冷媒实际压力P < Pl时，Pl为设定值，由控制系统发出指令并控制冷凝风机(7)运行于低速状态；当室外实际温度T < T2时，T2为设定值，T2 < Tl，由控制系统发出指令并控制电磁阀 (3)关闭，以阻止冷媒从设置电磁阀(3)的管路通过。
5.根据权利要求4所述的变频空调器的制冷运行方法，其特征在于所述的控制系统包括有控制器芯片，控制器芯片通过压缩机控制模块、蒸发风机控制模块和电源控制模块，分别控制各自部件的运行状态；基于接收温度传感器(5)的感知数据，由控制器芯片通过冷凝风机控制模块控制冷凝风机(7)的运行状态；基于接收压力开关(9)的感知数据，由控制器芯片通过电磁阀控制模块控制电磁阀 (3)的运行状态。
全文摘要
本发明所述的变频空调器及其制冷运行方法，采取单独设置室外温度检测与管路冷媒压力检测的检测装置与方法，通过组合调节并控制冷凝风机的转速、冷媒流经冷凝器的换热面积，以针对性地减少冷凝侧的换热量、有效地提高低温状态下制冷运行的冷凝后的冷媒压力，以期确保压缩机运行在可靠参数范围内，保护压缩机不受损坏。变频空调器包括有室内机和室外机、以及连接室内机与室外机的冷媒循环管路；室外机具有压缩机、冷凝器、冷凝风机和节流装置；室内机具有蒸发器和蒸发风机。在冷凝器的至少一路冷媒管路的进出口处，设置有一组电磁阀；在室外机一侧设置有一感知外界环境温度、并向控制系统发送所感知温度数值的温度传感器。
文档编号F24F11/02GK102563818SQ20101061448
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年12月30日
发明者冯志扬, 单丙环, 曲雪梅, 谢业勤 申请人:海信(山东)空调有限公司