专利名称：空调系统及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种空调系统及其控制方法。
背景技术：
如图I中，传统空调器系统包括以下主要部件压缩机I、四通阀7、室外换热器2、室内换热器5、第一节流装置4，其中第一节流装置4通常为毛细管或电子膨胀阀。制冷、抽湿模式下冷媒经压缩机I压缩后通过四通阀7流入室外换热器2，通过室外换热器2冷凝后，再流经毛细管或者电子膨胀阀的第一节流装置4减压，之后流入室内换热器5，最后回流到压缩机1，完成整个循环。制冷、抽湿模式下冷媒经压缩机I压缩后的理想状态为高温高压的气态，通过四通阀7流入室外换热器2，通过室外换热器2冷凝后的理想状态为高压液态，再流经毛细管或者电子膨胀阀减压后的理想状态为低压液态，之后流入室内换热器5蒸发后的理想状态为低压气态。图中，实线箭头为制冷流向示意，虚线箭头为制热流向示意。实际上当冷媒流经节流装置4减压之后，冷媒只有80%左右的液态，有20%左右的气态。气态流经室内换热器5不会吸收热量，而且由于此部分气态的存在，液态冷媒更不容易蒸发，影响室内换热器5吸收热量的能力，从而降低室内换热器5的制冷、抽湿效果和室外换热器2的制热效果，需要改善。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种可以提高制冷、抽湿、制热效果的空调系统及其控制方法。为解决上述技术问题，本发明第一个技术方案是本发明第一种空调系统，包括依次连接成回路的压缩机、四通阀，室内换热器、第一节流装置和室外换热器，其特征在于，还包括第一气液分离器、第一电磁阀和第二节流装置，所述第一气液分离器连接在第一节流装置和室内换热器之间，第二节流装置、第一电磁阀依次连接在压缩机回气端口和第一气液分离器之间。本发明另ー种空调系统，包括依次连接成回路的压缩机、四通阀，室内换热器、第ー节流装置和室外换热器，其特征在于，还包括第二节流装置、第二气液分离器和第二电磁阀，所述第二气液分离器连接在第一节流装置和室外换热器之间，第二节流装置、第二电磁阀依次连接在压缩机回气端口和第二气液分离器之间。本发明第三种空调系统，包括依次连接成回路的压缩机、四通阀，室内换热器、第ー节流装置和室外换热器，其特征在于，还包括第一气液分离器、第一电磁阀和第二节流装置，第二气液分离器和第二电磁阀；所述第一气液分离器连接在第一节流装置和室内换热器之间，第二节流装置、第一电磁阀依次连接在压缩机回气端口和第一气液分离器之间，所述第二气液分离器连接在第一节流装置和室外换热器之间，第二电磁阀连接在第二气液分离器和第二节流装置之间。本发明第二个技术方案是提供上述空调系统的控制方法。
本发明第一种空调系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤
步骤I:系统关闭第一电磁阀，空调器启动，用户设定空调器为运行制冷、抽湿模式；步骤2 :压缩机启动后，当压缩机运行频率F彡Fcool且室内环境温度彡Ta，系统开启第一电磁阀；其中，FcooI为开启第一电磁阀所要求压缩机的运行频率，Ta为室内环境温度值；
步骤3 :当压缩机运行频率F < (Fcool-Xcool)或室内环境温度< (Ta_Tax)，系统关闭第一电磁阀；其中，频率回差XcooI为关闭第一电磁阀所要求压缩机运行频率的回差，Tax为温度回差；
步骤4 :重复执行步骤2和步骤3。本发明另一种空调系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤
步骤A :系统关闭第二电磁阀，空调器启动，用户设定空调器为运行制热模式；
步骤B :压缩机启动后，当压缩机运行频率F ^ Fheat且室外环境温度> To吋，系统开启第二电磁阀，其中，Fheat为开启第二电磁阀所要求压缩机的运行频率，To为室外环境温度值；
步骤C :当压缩机运行频率F < (Fheat-Xheat)或室外环境温度< (To-Tox )，系统关闭第二电磁阀；其中，频率回差Xheat为关闭第二电磁阀所要求压缩机制热运行频率的回差，Tox为温度回差；
步骤D :重复执行步骤B和步骤C。本发明第三种空调系统的控制方法，其特征在于，所述空调系统还包括第二气液分离器和第二电磁阀，所述第二气液分离器连接在第一节流装置和室外换热器之间，第二电磁阀连接在第二气液分离器和第二节流装置之间，所述的空调系统的控制方法包括制冷、抽湿时的控制方法和制热时的控制方法，其中，制冷、抽湿时的控制方法包括如下步骤
步骤I):系统关闭第一电磁阀和第二电磁阀，空调器启动，用户设定空调器为运行制冷、抽湿模式；
步骤2):压缩机启动后，当压缩机运行频率F > Fcool且室内环境温度> Ta，系统开启第一电磁阀；其中，FcooI为开启第一电磁阀所要求压缩机的运行频率，Ta为室内环境温度值；
步骤3):当压缩机运行频率F < (Fcool-Xcool)或室内环境温度< (Ta-Tax)，系统关闭第一电磁阀；其中，频率回差XcooI为关闭第一电磁阀所要求压缩机运行频率的回差，Tax为温度回差；
步骤4):重复执行步骤2)和步骤3)；
制热时的控制方法包括如下步骤
步骤a:系统关闭第一电磁阀和第二电磁阀，空调器启动，用户设定空调器为运行制热模式；
步骤b :压缩机启动后，当压缩机运行频率F ^ Fheat且室外环境温度> To吋，系统开启第二电磁阀，其中，Fheat为开启第二电磁阀所要求压缩机的运行频率，To为室外环境温度值；
步骤c :当压缩机运行频率F < (Fheat-Xheat)或室外环境温度< (To-Tox),系统关闭第二电磁阀；其中，频率回差Xheat为关闭第二电磁阀(12)所要求压缩机制热运行频率的回差，Tox为温度回差；
步骤d :重复执行步骤b和步骤C。上述空调系统的控制方法中，优选的參数为
Fcool取值范围为ΙΟ-ΙΟΟΗζ，Ta取值范围为15摄氏度以上；
Xcool取值范围为O-lOHz，Tax取值范围为0-10摄氏度； Fheat取值范围为lO-lOOHz，To取值范围为5摄氏度以上；
Xheat取值范围为O-lOHz，Tox取值范围为0_10摄氏度。与现有技术相比，本发明相对于现有技术的有益效果是
本发明当压缩机运行频率F彡Fcool且室内环境温度彡Ta，系统开启第一电磁阀之后，经第一气液分离器分离之后的气体，流经第一电磁阀、第二节流装置之后，流回到压缩机。液体流向室内换热器，由于气体已经被分离出去，在室内换热器中，液体更加容易蒸发，所以制冷、抽湿效果更加好，效率更加高。当压缩机运行频率F > Fheat且室外环境温度彡To，系统开启第二电磁阀之后，经第二气液分离器分离之后的气体，流经第二电磁阀、第二节流装置之后，流回到压缩机。液体流向室外换热器，由于气体已经被分离出去，在室外换热器中，液体更加容易蒸发，所以室内制热效果更加好，效率更加高。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进ー步详细的说明。图I为现有空调系统结构 图2本发明的提高制冷、抽湿效果的空调系统结构；
图3为本发明的提高制热效果的空调系统结构；
图4为本发明的提高制冷、抽湿和制热效果的空调系统结构；
图5为本发明空调系统控制方法的流程图。
具体实施例方式实施例I :
如图2所示，与现有空调系统结构图I相比，増加了第一气液分离器8、第一电磁阀9、第二节流装置10，第一气液分离器8连接在第一节流装置4和室内换热器5之间，第二节流装置10、第一电磁阀9依次连接在压缩机I回气端口和第一气液分离器8之间。制冷、抽湿时当冷媒经压缩机I压缩后，经过四通阀7按制冷、抽湿流向控制，流向室外换热器2，再经过第一节流装置4之后，利用第一气液分离器8将冷媒中的气体分离出来，气体流向第一电磁阀9,液体流向室内换热器5。如果第一电磁阀9为开启状态,贝U气体经过第一电磁阀9、第二节流装置10后，流回到压缩机。经过第一气液分离器8之后的液体流向室内换热器5，液体在室内换热器5中蒸发后经过四通阀7，流回到压缩机I。图中，实线箭头为制冷流向示意。本实施例的第二节流装置10和第一节流装置4均为毛细管。室内换热器风轮6为贯流风轮，室外换热器风轮3为轴流风轮。此时空调系统在制冷、抽湿时的控制方法包括下面步骤步骤I、系统先关闭第一电磁阀9，空调器启动，用户设定空调器为运行制冷、抽湿模
式；
步骤2、压缩机I启动后，当压缩机运行频率F彡FcooI且室内环境温度彡Ta，系统开启第一电磁阀9。其中，FcooI为开启第一电磁阀9所要求压缩机的运行频率，其取值范围为ΙΟ-ΙΟΟΗζ，本实施例取值为30Hz。Ta为室内环境温度值，取值范围为15摄氏度以上，本实施例取值为20摄氏度。步骤3、当压缩机运行频率F < (Fcool-Xcool)或室内环境温度< (Ta_Tax)，系统关闭第一电磁阀9。其中，频率回差Xcool为关闭第一电磁阀9所要求压缩机运行频率的回差，其取值 范围为O-IOHz，本实施例为2Hz。Tax为温度回差，取值范围为0_10摄氏度，本实施例为2摄氏度。步骤4、重复执行步骤2和步骤3。总结，当压缩机运行频率F彡Fcool且室内环境温度彡Ta，系统开启第一电磁阀9之后，经第一气液分离器8分离之后的气体，流经第一电磁阀9、第二节流装置10之后，流回到压缩机I。当液体流向室内换热器5，由于气体已经被分离出去，在室内换热器5中液体更加容易蒸发，所以制冷、抽湿效果更加好，效率更加高。实施例2
如图3所示，与现有空调系统结构图I相比，増加了第二气液分离器11、第二电磁阀12、第二节流装置10。制热时当冷媒经压缩机I压缩后，经过四通阀7按制热流向控制，流向室内换热器5，再经过第一节流装置4之后，利用第二气液分离器11将冷媒中的气体分离出来，气体流向第二电磁阀12，液体流向室外换热器2。如果第二电磁阀12为开启状态，则气体经过第二电磁阀12、第二节流装置10后，流回到压缩机I。经过第二气液分离器11之后的液体流向室外换热器2，液体在室外换热器2中蒸发后经过四通阀，流回到压缩机I。图中，实线箭头为制冷流向示意，虚线箭头为制热流向示意。本实施例的第二节流装置10为毛细管，第一节流装置4为电磁膨胀阀。室内换热器风轮6为贯流风轮，室外换热器风轮3为轴流风轮。此时空调系统在制热时的控制方法包括下面步骤
步骤A、系统先关闭第二电磁阀12，空调器启动，用户设定空调器为运行制热模式；步骤B、压缩机I启动后，当压缩机运行频率F ^ Fheat且室外环境温度> To吋，系统开启第二电磁阀12。其中，Fheat为开启第二电磁阀12所要求压缩机的运行频率，其取值范围为ΙΟ-ΙΟΟΗζ，本实施例取值为30Hz。To为室外环境温度值，取值范围为5摄氏度以上，本实施例取值为10摄氏度。步骤C、当压缩机运行频率F < (Fheat-Xheat)或室外环境温度< (To-Tox)，系统关闭第二电磁阀12。其中，频率回差Xheat为关闭第二电磁阀12所要求压缩机运行频率的回差，其取值范围为O-lOHz，本实施例Xheat为2Hz。Tox为温度回差，取值范围为0_10摄氏度，本实施例Tox为3摄氏度。
步骤D、重复执行步骤B和步骤C。总结，当压缩机运行频率F彡Fheat且室外环境温度彡To，系统开启第二电磁阀12之后，经第二气液分离器11分离之后的气体，流经第二电磁阀12、第二节流装置10之后，流回到压缩机I。液体流向室外换热器2吋，由于气体已经被分离出去，在室外换热器2中液体更加容易蒸发，所以室内制热效果更加好，效率更加高。实施例3
如图4所示，与现有空调系统结构图I相比，増加了第一气液分离器8、第一电磁阀9、第二气液分离器11、第二电磁阀12、第二节流装置10。第一气液分离器8连接在第一节流装置4和室内换热器5之间，第二节流装置10、第 一电磁阀9依次连接在压缩机I回气端口和第一气液分离器8之间，第二气液分离器11连接在第一节流装置4和室外换热器2之间，第二电磁阀12连接在第二气液分离器11和第二节流装置10之间。制冷、抽湿时关闭第二电磁阀12，当冷媒经压缩机I压缩后，经过四通阀7按制冷、抽湿流向控制，流向室外换热器2，再经过第一节流装置4之后，利用第一气液分离器8将冷媒中的气体分离出来，气体流向第一电磁阀9,液体流向室内换热器5。如果第一电磁阀9为开启状态，则气体经过第一电磁阀9、第二节流装置10后，流回到压缩机I。经过第一气液分离器8之后的液体流向室内换热器5，液体在室内换热器5中蒸发后经过四通阀7，流回到压缩机I。制热时关闭第一电磁阀9，当冷媒经压缩机I压缩后，经过四通阀7按制热流向控制，流向室内换热器5，再经过第一节流装置4之后，利用第二气液分离器11将冷媒中的气体分离出来，气体流向第二电磁阀12，液体流向室外换热器2。如果第二电磁阀12为开启状态，则气体经过第二电磁阀12、第二节流装置10后，流回到压缩机I。经过第二气液分离器11之后的液体流向室外换热器2，液体在室外换热器2中蒸发后经过四通阀7，流回到压缩机I。图中，实线箭头为制冷流向示意，虚线箭头为制热流向示意。本实施例的第二节流装置10和第一节流装置4均为电磁膨胀阀。室内换热器风轮6为贯流风轮，室外换热器风轮3为轴流风轮。參见图5，此时空调系统的控制方法包括制冷、抽湿时的控制方法和制热时的控制方法，其中，制冷、抽湿时的控制方法包括如下步骤
步骤I)、系统先关闭第一电磁阀9和第二电磁阀12，空调器启动，用户设定空调器为运行制冷、抽湿模式；
步骤2)、压缩机I启动后，当压缩机运行频率F彡Fcool且室内环境温度彡Ta，系统开启第一电磁阀9。其中，FcooI为开启第一电磁阀9所要求压缩机的运行频率，其取值范围为ΙΟ-ΙΟΟΗζ，本实施例取值为40Hz。Ta为室内环境温度值，取值范围为15摄氏度以上，本实施例取值为20摄氏度。步骤3)、当压缩机运行频率F < (Fcool-Xcool)或室内环境温度< (Ta_Tax)，系统关闭第一电磁阀9。其中，频率回差Xcool为关闭第一电磁阀9所要求压缩机运行频率的回差，其取值范围为O-IOHz，本实施例为5Hz。Tax为温度回差，取值范围为0_10摄氏度，本实施例为2摄氏度。
步骤4)、重复执行步骤2)和步骤3)。当压缩机运行频率F彡FcooI且室内环境温度彡Ta，系统开启第一电磁阀9之后，经第一气液分离器8分离之后的气体，流经第一电磁阀9、第二节流装置10之后，流回到压缩机I。液体流向室内换热器5时，由于气体已经被分离出去，在室内换热器5中液体更加容易蒸发，所以制冷、抽湿效果更加好，效率更加高。空调系统制热时的控制方法包括如下步骤
步骤a、系统先关闭第一电磁阀9和第二电磁阀12，空调器启动，用户设定空调器为运行制热模式；
步骤b、压缩机I启动后，当压缩机运行频率F ^ Fheat且室外环境温度> To时，系统开启第二电磁阀12。
其中，Fheat为开启第二电磁阀12所要求压缩机的运行频率，其取值范围为 ΙΟ-ΙΟΟΗζ，本实施例取值为25Hz。To为室外环境温度值，取值范围为5摄氏度以上，本实施例取值为12摄氏度。步骤C、当压缩机运行频率F < (Fheat-Xheat)或室外环境温度< (To-Tox),系统关闭第二电磁阀12。其中，频率回差Xheat为关闭第二电磁阀12所要求压缩机运行频率的回差，其取值范围为O-IOHz，本实施例为2Hz。Tox为温度回差，取值范围为0_10摄氏度，本实施例为3Hz。步骤d、重复执行步骤b和步骤C。总结，当压缩机运行频率F彡Fheat且室外环境温度彡To,系统开启第二电磁阀12之后，经第二气液分离器11分离之后的气体，流经第二电磁阀12、第二节流装置10之后，流回到压缩机I。液体流向室外换热器2时，由于气体已经被分离出去，在室外换热器2中液体更加容易蒸发，所以室内制热效果更加好，效率更加高。下面表I为使用本发明技术方案和未使用本发明技术方案的普通机型进行测试的结果
表I
权利要求
1.一种空调系统，包括依次连接成回路的压缩机(I)、四通阀(7)，室内换热器(5)、第一节流装置(4)和室外换热器(2)，其特征在于，还包括第一气液分离器(8)、第一电磁阀(9)和第二节流装置(10)，所述第一气液分离器(8)连接在第一节流装置(4)和室内换热器(5)之间，第二节流装置(10)、第一电磁阀(9)依次连接在压缩机(I)回气端口和第一气液分离器(8)之间。
2.根据权利要求I所述的空调系统，其特征在于，还包括第二气液分离器(11)和第二电磁阀(12)，所述第二气液分离器(11)连接在第一节流装置(4)和室外换热器(2)之间，第二电磁阀(12)连接在第二气液分离器(11)和第二节流装置(10)之间。
3.一种根据权利要求I所述的空调系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤 步骤I :系统关闭第一电磁阀(9)，空调器启动，用户设定空调器为运行制冷、抽湿模 式； 步骤2 :压缩机启动后，当压缩机运行频率F彡Fcool且室内环境温度彡Ta，系统开启第一电磁阀(9);其中，Fcool为开启第一电磁阀(9)所要求压缩机的运行频率，Ta为室内环境温度值； 步骤3 :当压缩机运行频率F < (Fcool-Xcool)或室内环境温度<(Ta_Tax)，系统关闭第一电磁阀(9);其中，频率回差Xcool为关闭第一电磁阀(9)所要求压缩机运行频率的回差，Tax为温度回差； 步骤4 :重复执行步骤2和步骤3。
4.一种空调系统，包括依次连接成回路的压缩机(I)、四通阀(7)，室内换热器(5)、第一节流装置(4)和室外换热器(2)，其特征在于，还包括第二节流装置(10)、第二气液分离器(11)和第二电磁阀(12)，所述第二气液分离器(11)连接在第一节流装置(4)和室外换热器(2)之间，第二节流装置(10)、第二电磁阀(12)依次连接在压缩机(I)回气端口和第二气液分离器(11)之间。
5.一种根据权利要求4所述的空调系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤 步骤A :系统关闭第二电磁阀(12)，空调器启动，用户设定空调器为运行制热模式； 步骤B :压缩机启动后，当压缩机运行频率F ^ Fheat且室外环境温度> To时，系统开启第二电磁阀(12 )，其中，Fheat为开启第二电磁阀(12 )所要求压缩机的运行频率，To为室外环境温度值； 步骤C :当压缩机运行频率F < (Fheat-Xheat)或室外环境温度< (To-Tox)，系统关闭第二电磁阀(12);其中，频率回差Xheat为关闭第二电磁阀(12)所要求压缩机制热运行频率的回差，Tox为温度回差； 步骤D :重复执行步骤B和步骤C。
6.根据权利要求3所述的空调系统的控制方法，其特征在于，所述空调系统还包括第二气液分离器(11)和第二电磁阀(12)，所述第二气液分离器(11)连接在第一节流装置(4)和室外换热器(2)之间，第二电磁阀(12)连接在第二气液分离器(11)和第二节流装置(10)之间，所述的空调系统的控制方法包括制冷、抽湿时的控制方法和制热时的控制方法，其中，制冷、抽湿时的控制方法包括如下步骤 步骤I):系统关闭第一电磁阀(9)和第二电磁阀(12)，空调器启动，用户设定空调器为运行制冷、抽湿模式；步骤2):压缩机启动后，当压缩机运行频率F彡Fcool且室内环境温度彡Ta，系统开启第一电磁阀(9);其中，Fcool为开启第一电磁阀(9)所要求压缩机的运行频率，Ta为室内环境温度值； 步骤3):当压缩机运行频率F < (Fcool-Xcool)或室内环境温度<(Ta_Tax)，系统关闭第一电磁阀(9);其中，频率回差Xcool为关闭第一电磁阀(9)所要求压缩机运行频率的回差，Tax为温度回差； 步骤4):重复执行步骤2)和步骤3)； 制热时的控制方法包括如下步骤 步骤a:系统关闭第一电磁阀(9)和第二电磁阀(12)，空调器启动，用户设定空调器为运行制热模式； 步骤b :压缩机启动后，当压缩机运行频率F ^ Fheat且室外环境温度> To时，系统开启第二电磁阀(12 )，其中，Fheat为开启第二电磁阀(12 )所要求压缩机的运行频率，To为室外环境温度值； 步骤c :当压缩机运行频率F < (Fheat-Xheat)或室外环境温度< (To-Tox),系统关闭第二电磁阀(12);其中，频率回差Xheat为关闭第二电磁阀(12)所要求压缩机制热运行频率的回差，Tox为温度回差； 步骤d :重复执行步骤b和步骤C。
7.根据权利要求3或6所述的空调系统的控制方法，其特征在于，所述FcooI取值范围为lO-lOOHz，Ta取值范围为15摄氏度以上。
8.根据权利要求3或6所述的空调系统的控制方法，其特征在于，所述Xcool取值范围为O-lOHz，Tax取值范围为0-10摄氏度。
9.根据权利要求5或6所述的空调系统的控制方法，其特征在于，所述Fheat取值范围为lO-lOOHz，To取值范围为5摄氏度以上。
10.根据权利要求5或6所述的空调系统的控制方法，其特征在于，所述Xheat取值范围为O-lOHz，Tox取值范围为0-10摄氏度。
全文摘要
本发明涉及一种空调系统及其控制方法。空调系统包括依次连接成回路的压缩机、四通阀，室内换热器、第一节流装置和室外换热器，还包括第一气液分离器、第一电磁阀和第二节流装置，所述第一气液分离器连接在第一节流装置和室内换热器之间，第二节流装置、第一电磁阀依次连接在压缩机回气端口和第一气液分离器之间。还包括第二气液分离器和第二电磁阀，所述第二气液分离器连接在第一节流装置和室外换热器之间，第二电磁阀连接在第二气液分离器和第二节流装置之间。本发明可以提高空调系统的制冷、抽湿、制热效果。使用本发明技术方案和未使用本发明技术方案的普通机型进行测试的结果表明制冷和制热效果均有明显改善。
文档编号F24F11/00GK102748807SQ20111043161
公开日2012年10月24日 申请日期2011年12月20日 优先权日2011年12月20日
发明者付新, 李强, 滕建文, 罗宇华, 谢李高, 霍军亚 申请人:广东美的电器股份有限公司