空调室外机和空调室外机的控制方法与流程

本发明涉及家电领域，尤其涉及空调室外机和空调室外机的控制方法。

背景技术：

压缩机是空调器的心脏，用于产生动力驱动冷媒循环。压缩机在工作时只能压缩气态冷媒，不能压缩液态冷媒，液态冷媒进入压缩机后会损坏压缩机，甚至造成压缩机烧机。为了避免冷媒进入压缩机，通常在压缩机的进口会设置一个气液分离器，该气液分离器的底部储存液态冷媒，顶部开有出气口供气态冷媒流出。为了避免气液分离器内的液体冷媒的液面过高，可以在气液分离器内安装加热装置，通过对冷媒进行加热来控制冷媒的液面。

但现有的空调室外机的控制加热装置的工作的判断方法粗糙，导致所述加热装置不能准确和高效的工作。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种空调室外机和空调室外机的控制方法，旨在准确和高效的控制加热装置。

本发明提供的空调室外机，包括压缩机和与所述压缩机的进气口连接的气液分离器；所述空调室外机还包括设于所述气液分离器的容腔内的加热装置、设于所述容腔内以监控冷媒液面是否超过预设位置的液位报警器、设于所述压缩机的排气口处以检测冷媒温度的温度传感器和与所述液位报警器、温度传感器、加热装置的相应端口连接的控制器，所述控制器结合所述液位报警器和温度传感器获得的信息来控制所述加热装置工作。

优选地，所述液位报警器包括设于所述容腔内用于检测液面高度的浮球以及产生液面超标信号的安装座，所述浮球在检测到所述冷媒液面高于预设位置时，将触发安装座产生液面超标信号。

优选地，所述加热装置包括第一加热器和第二加热器，所述第一加热器设于所述气液分离器的底部，所述第二加热器设于所述预设位置与所述第一 加热器之间。

优选地，所述空调室外机还包括用于监控所述压缩机运行频率的变频驱动器，所述变频驱动器的相应端口与所述控制器连接，所述控制能结合所述液位报警器、温度传感器和变频驱动器获得的信息来控制所述加热装置工作。

本发明还提供了一种空调室外机的控制方法，所述空调室外机包括压缩机和与所述压缩机的进气口连接的气液分离器；所述空调室外机还包括设于所述气液分离器的容腔内的加热装置、设于所述容腔内以监控冷媒液面是否超过预设位置的液位报警器、设于所述压缩机的排气口处以检测冷媒温度的温度传感器和控制器，其特征在于，所述空调室外机的控制方法包括步骤：

控制器获取所述压缩机的排气口处的冷媒温度和预设的低温阈值A和高温阈值B；

控制器根据所述冷媒温度与低温阈值A和高温阈值B的大小比对结果，以及是否检测到所述液面超标信号，来控制加热装置工作，所述液面超标信号由所述液位报警器检测到冷媒液面超过预设位置时发出。

优选地，所述控制器根据所述冷媒温度与低温阈值A和高温阈值B的大小比对结果，以及是否检测到所述液面超标信号，来控制加热装置工作的步骤包括：

当所获取的冷媒温度大于所述高温阈值B时，控制器控制加热器停止加热；

当所获取的冷媒温度小于所述低温阈值A时，控制器判断是否检测到所述液面超标信号；

当检测到所述液面超标信号时，控制器控制加热装置在设定的高功率模式下对所述气液分离器内的冷媒加热；

当未检测到所述液面超标信号时，控制器控制加热装置在设定的低功率模式下对所述气液分离器内的冷媒加热；或者

当所获取的冷媒温度在所述低温阈值A和高温阈值B之间时，控制器判断是否检测到所述液面超标信号；

当检测到所述液面超标信号时，控制器控制加热装置在低功率模式下对所述气液分离器内的冷媒加热；

当未检测到所述液面超标信号时，控制器控制加热装置停止加热。

优选地，在确定所获取的冷媒温度小于所述低温阈值A且检测到所述液面超标信号之后，在所述控制器控制加热装置在高功率模式下对所述气液分离器内的冷媒加热的步骤之前，所述空调室外机的控制方法还包括步骤：

控制器获取所述压缩机的排气口处当前的冷媒温度Tpn和预设时间前的冷媒温度Tpo，判断所述Tpn是否大于所述Tpo；

当所述Tpn大于所述Tpo，则所述控制器控制加热装置在低功率模式下对所述气液分离器内的冷媒加热；

当所述Tpn小于所述Tpo，则执行所述控制器控制加热装置在高功率模式下对所述气液分离器内的冷媒加热的步骤。

优选地，在确定所获取的冷媒温度在所述低温阈值A和高温阈值B之间且未检测到所述液面超标信号之后，在所述控制器控制加热装置停止加热的步骤之前，所述空调室外机的控制方法还包括步骤：

控制器获取所述压缩机的排气口处当前的冷媒温度Tpn和预设时间前的冷媒温度Tpo，判断所述Tpn是否大于所述Tpo；

当所述Tpn小于所述Tpo，则控制器控制加热装置在低功率模式下对所述气液分离器内的冷媒加热；

当所述Tpn大于所述Tpo，则执行所述控制器控制加热装置停止加热的步骤。

优选地，所述空调室外机还包括用于监控所述压缩机运行频率的变频驱动器，在控制器获取气液分离器的出气口处的冷媒温度和预设的低温阈值A和高温阈值B的步骤之前，所述空调室外机的控制方法还包括步骤：

控制器获取压缩机的工作频率和预设的频率阈值，判断所述工作频率是否小于所述频率阈值；

当所获取的工作频率小于所述频率阈值时，控制器获取气液分离器的出气口处的冷媒温度和预设的低温阈值A；

当获取的冷媒温度高于所述低温阈值A时，控制器控制加热装置停止加热；

当获取的冷媒温度低于所述低温阈值A时，控制器判断是否检测到所述液面超标信号；

当未检测到所述液面超标信号时，控制器控制加热装置停止加热；

当检测到所述液面超标信号时，控制器控制加热装置对所述气液分离器内的冷媒加热；

当所获取的工作频率大于所述频率阈值时，执行所述控制器获取气液分离器的出气口处的冷媒温度和预设的低温阈值A和高温阈值B的步骤。

优选地，所述加热装置包括第一加热器和第二加热器，所述第二加热器位于第一加热器与所述预设位置之间；所述加热装置在低功率模式下工作时，第一加热器和第二加热器之一工作，所述加热装置在高功率模式下工作时，第一加热器和第二加热器联合工作。

本发明所提供的空调室外机和空调室外机的控制方法，通过在压缩机的排气口处设置检测冷媒温度的温度传感器，在气液分离器的容腔内设置液位报警器及加热装置，并且，控制器在判断温度传感器和液位报警器获得的信息达到预设条件时，控制加热装置在不同功率下工作，从而可以起到准确和高效的加热装置，进而达到准确和高效的控制容腔内的冷媒的液面高度的效果。

附图说明

图1为本发明空调器室外机一实施例的系统原理图；

图2为图1中气液分离器的剖视示意图；

图3为本发明空调室外机的控制方法第一实施例的流程图；

图4为图3中步骤S200的流程图；

图5为本发明空调室外机的控制方法第二实施例的流程图；

图6为本发明空调室外机的控制方法第三实施例的流程图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种空调室外机。

图1至图2示出了本发明空调室外机的一实施例。其中，图1为本发明空调室外机的原理示意图；图2为图1中气液分离器的结构示意图。

本实施例所提供的空调室外机，所述空调室外机除包括四通阀、换热器等组件外，还包括压缩机1和与所述压缩机1的进气口连接的气液分离器2。低压低温的气态冷媒经过压缩机压缩后从压缩机1的排气口输出。经过循环的冷媒将进入气液分离器2，气液分离器2用于分离气液混合态的冷媒，并沉淀液态冷媒，确保向压缩机1输出气态冷媒。

所述空调室外机还包括加热装置、液位报警器5、温度传感器6和控制器(未示出)。其中，加热装置设于所述气液分离器2的容腔21内，以在工作时对冷媒进行加热。液位报警器5设于所述容腔21内以监控冷媒液面是否超过预设位置。温度传感器6设于所述压缩机1的排气口处以检测冷媒温度。控制器与所述液位报警器5、温度传感器6及加热装置的相应端口连接，所述控制器能结合所述液位报警器5和温度传感器6获得的信息来控制所述加热装置在不同功率下工作。

本实施例所提供的空调室外机，通过在压缩机1的排气口处设置检测冷媒温度的温度传感器6，在气液分离器2的容腔21内设置液位报警器5及加热装置，并且，控制器在判断温度传感器6和液位报警器5获得的信息达到预设条件时，控制加热装置在不同功率下工作。从而可以起到准确和高效的加热控制，进而达到准确和高效的控制容腔21内的冷媒的液面高度的效果。

优选地，所述液位报警器5包括设于所述容腔21内用以检测液面高度的浮球51以及产生液面超标信号的安装座52，当所述浮球51检测到液面达到预设位置时，将触发安装座52产生液面超标信号。具体的，所述浮球51可以是固定于该预设位置处的，当液面达到该预设位置(接触到浮球51)时，浮球51将触发安装座52产生所述液面超标信号。可以理解的是，所述浮球51也可为浮在冷媒液面上，并固定有一连杆(图未示)，当液面达到预设位置时，对应带动浮球51及其上的连杆上浮至与安装座52接触，从而触发安装座52产生液面超标信号。本实施例所提供的液位报警器5通过浮球51来判断冷媒液面的高度，具有结构简单和可靠性强的效果。当然，在其他实施例中，也可以采用光线传感器或其他传感器来检测冷媒的液面高度，并用以在 检测到冷媒的液面高度超过预设位置时产生液面超标信号。

优选地，所述加热装置包括第一加热器3和第二加热器4。所述第一加热器3设于所述气液分离器2的底部，所述第二加热器4设于所述预设位置与所述第一加热器3之间。一方面，通过将第一加热器3和第二加热器4设置在不同的位置，则可以对不同液位的冷媒进行加热，达到不同的加热效果。例如，在冷媒的液位较深处加热，则热量被冷媒均匀地吸收而使得冷媒整体温度同步提高；而在冷媒的液位较浅处加热，则热量较为集中，而使得局部的冷媒快速汽化。另一方面，相较于控制电流来控制加热装置的功率，本实施例中，加热装置可以通过第一加热器3开启或关闭及第二加热器4开启和关闭的组合来调节功率，实现这样功能的电路结构较为简单和稳定。控制器在控制时，可以通过控制第一加热器3和第二加热器4的其一来加热，从而整机以小功率加热；控制器还可以控制两个加热器同时加热，从而整机以大功率加热。

当然，进一步地，设置第一加热器3和第二加热器4的功率不同，则整机在小功率进行加热时，还可以进一步划分为最小功率和次小功率加热，从而增加整机工作的丰富性。

优选地，所述空调室外机还包括用于监控所述压缩机1运行频率的变频驱动器(未示出)，所述控制器的相应端口与所述控制器连接，所述控制能结合所述液位报警器5、温度传感器6和变频驱动器获得的信息来控制所述第一加热器3和第二加热器4单独或联合工作。通过增设该变频驱动器，并且结合压缩机1的运行频率来控制加热装置的运行，从而可以更加精确的控制冷媒的液面高度。

本实施例所提供的空调室外机，具有多重监控方案和位于不同位置的加热器，则可以达到更全面、高效和节能地控制冷媒的高度的效果。

本发明还提供了一种空调室外机的控制方法。图3示出了一种空调室外机的控制方法的一实施例的流程示意图。

本实施例中，采用上述实施例中的空调室外机为例来详细说明，所述空调室外机的控制方法包括步骤：

步骤S100，控制器获取所述压缩机1的排气口处的冷媒温度Tp、预设的 低温阈值A和预设的高温阈值B。

步骤S200，控制器根据所述冷媒温度Tp与低温阈值A和高温阈值B的大小比对结果，以及根据是否检测所述液面超标信号，来控制第一加热器3和/或第二加热器4工作，其中，所述液面超标信号由液位报警器5检测到冷媒液面超过预设位置时发出。

为了克服背景技术中所提及的技术问题，本实施例中，既检测冷媒温度Tp，又检测是否获得液面超标信号，再根据这两个信号来判断是否进行加热以及如何进行加热，这样的过程可以使得控制更精确。例如，当冷媒温度Tp温度低于低温阈值A时，则代表此时冷媒液面将快速增高，此时可以根据是否检测到液面超标信号来确定第一加热器3和第二加热器4是否进行工作；而当冷媒温度Tp高于高温阈值B时，则代表冷媒液面快速降低，此时也可以根据是否检测到液面超标信号来确定第一加热器3和第二加热器4是否进行工作，从而达到精确控制冷媒液面的效果。

请参看图4，本实施例中，优选地，所述步骤S200包括：

步骤S201，判断Tp≥B、Tp＜A或A≤Tp＜B，当所获取的冷媒温度Tp大于所述高温阈值B时，执行步骤S202；当所获取的冷媒温度Tp小于所述低温阈值A时，执行步骤S203；当所获取的冷媒温度Tp在所述低温阈值A和高温阈值B之间时，执行步骤S206。

步骤S202，控制器控制第一加热器3停止加热，第二加热器4停止加热。

当冷媒温度Tp大于所述高温阈值B时，代表此时冷媒液面将快速降低，通常是不会产生冷媒液面过高而产生涌入压缩机的现象，则第一加热器3和第二加热器4可以停止加热。当然，在其他实施例中，若进一步检测到液面超标信号，则还是可以保持第一加热器3和/或第二加热器4加热，以使得冷媒液面更快速地降低。

步骤S203，控制器判断是否检测到所述液面超标信号，当检测到所述液面超标信号时，则执行步骤S204；当未检测到液面超标信号时，执行步骤S205。

步骤S204，控制器控制第一加热器3和第二加热器4联合对所述气液分离器2内的冷媒加热。

步骤S205，控制器控制第一加热器3对所述气液分离器2内的冷媒加热，第二加热器4停止加热。

当冷媒温度Tp小于所述低温阈值A时，代表此时冷媒液面将快速增高，而进一步地检测到液面超标信号时，则此时需要第一加热器3和第二加热器4加热以提高冷媒温度，使得冷媒加速汽化，以使得液面快速地降低。当然，在其他实施例中，也可以仅选用第一加热器3或第二加热器4进行加热。

当冷媒温度Tp小于所述低温阈值A，而未检测到液面超标信号时，代表此时虽然液面可能快速增高，但是还未发生冷媒涌入压缩机的现象，优选地，此时仅需开启第一加热器3或第二加热器4，以对冷媒进行小功率加热，以提高冷媒温度，从而通过气化部分冷媒而达到保持冷媒液面高度的效果。相对于选择第二加热器4加热，本实施例中，选择第一加热器3加热，是由于第一加热器深埋于冷媒深处，可以对冷媒整体加热而使得冷媒整体不激烈地汽化；并且冷媒液面是否达到第二加热器的高度并不知晓，则开启第二加热器存在干烧的可能。

步骤S206，控制器判断是否检测到所述液面超标信号，当检测到液面超标信号时，则执行步骤S207；当未检测到液面超标信号时，则执行步骤S202。

步骤S207，控制器控制第一加热器3停止加热，第二加热器4对所述气液分离器2内的冷媒加热。

当冷媒温度Tp在所述低温阈值A和高温阈值B之间时，代表此时液面处于稳定状态。此时若检测到液面超标信号，可以控制第一加热器3或第二加热器4加热，以提高冷媒温度Tp，使得冷媒汽化加快而降低冷媒液面。相对于选择第一加热器3加热，本实施例选择控制第二加热器4加热，则可以对较浅处的冷媒进行加热，以一方面使得局部冷媒快速汽化而快速降低液面，而其余部位的冷媒保持现有的汽化效率或略有提高即可；另一方面，相较于采用第一加热器3加热，由于本实施例中第二加热器4的功率较大，则冷媒获得的热量更多，气化速度更快。

由上可知，本实施例所提供的空调室外机的控制方法，由于压缩机的排气口的冷媒温度Tp温度与气液分离器2内的冷媒温度有关，并且通过结合冷媒温度Tp、高温阈值B、低温阈值A、液面超标信号和预设的判断条件，来控制第一加热器3和第二加热器4的状态，具有更全面、高效和节能地控制冷媒的高度的效果。

在此需要说明的是，本实施例中，以加热装置包括两个加热器为例来进 行说明，但并不限定仅能包括两个加热器；本实施例中，上述的第一加热器3和第二加热器4之一加热时，则加热装置处于低功率模式工作；第一加热器3和第二加热器4联合加热时，则加热装置处于高功率模式工作。该处仅作为说明，并不限定高功率模式和低功率模式仅限于此方案。

例如，在其他实施例中，也可以仅包括一个加热器、三个加热器或更多个加热器，这些加热器的位置既可以是分开的，也可以是在一起的。在其他器的实施例中，可以是多于一半加热器工作时为高功率模式，否则为低功率模式；或者，也可以是加热器的电流高于额定值一半时处于高功率模式，否则处于低功率模式；或者还可以是上述两者结合来划分高低功率模式等。

请参看图5，图5示出了本发明空调室外机的控制方法的第二实施例，本实施例在上述控制方法实施例的基础上，结合冷媒温度趋势来进一步辅助控制，以使得控制更合理。具体地：

步骤S201，判断Tp≥B、Tp＜A或A≤Tp＜B，当所获取的冷媒温度Tp大于所述高温阈值B时，执行步骤S202；当所获取的冷媒温度Tp小于所述低温阈值A时，执行步骤S203；当所获取的冷媒温度Tp在所述低温阈值A和高温阈值B之间时，执行步骤S206。其中，低温阈值A可以取0℃～40℃，高温阈值B可以取45℃～60℃。

步骤S202，控制器控制第一加热器3停止加热，第二加热器4停止加热。

当冷媒温度Tp大于所述高温阈值B时，代表此时冷媒液面将快速降低，则第一加热器3和第二加热器4停止加热，通常是不会产生冷媒液面过高而产生涌入压缩机的现象。当然，在其他实施例中，若检测到液面超标信号，则还是可以保持第一加热器3和/或第二加热器4加热，以使得冷媒液面更快速地降低。

步骤S203，控制器判断是否检测到所述液面超标信号，当检测到液面超标信号时，则执行步骤S208；当未检测到液面超标信号时，执行步骤S205。

步骤S208，获取并判断所述压缩机1的排气口处当前的冷媒温度Tpn是否大于预设时间前的冷媒温度Tpo；若是，则执行步骤S205；若否，则执行步骤S204。其中，为了使得判断更为准确，可以在Tpn持续小于Tpo保持20s～100s时，判定为Tpn小于Tpo，再输出判定结果以执行后续步骤S204。

步骤S204，控制器控制第一加热器3和第二加热器4联合对所述气液分离器2内的冷媒加热。

步骤S205，控制器控制第一加热器3对所述气液分离器2内的冷媒加热，第二加热器4停止加热。

当冷媒温度Tp小于所述低温阈值A时，代表此时冷媒液面将快速增高，而进一步地检测到液面超标信号时，则进一步地结合判断冷媒温度Tpo和冷媒温度Tpn的大小，当冷媒温度Tpn大于冷媒温度Tpo时，则代表冷媒温度正在回升，冷媒的汽化速度在加快，则此时可以仅开启第一加热器3和第二加热器4的其中一个即可，即加热装置在低功率模式下工作。而当冷媒温度Tpn小于冷媒温度Tpo时，则代表冷媒温度正在降低，冷媒的汽化速度在降低，则此时需要开启第一加热器3和第二加热器4，即加热装置在高功率模式下工作，使得冷媒加速汽化，以使得液面快速地降低。当然，在其他实施例中，也可以仅选用第一加热器3或第二加热器4进行加热。

当冷媒温度Tp小于所述低温阈值A时，而未检测到液面超标信号时，代表此时冷媒液面并不高，不会发生冷媒涌入压缩机的现象，优选地，此时仅需开启第一加热器3和第二加热器4之一，以对冷媒进行小功率加热，以提高冷媒温度，达到保持冷媒液面高度的效果。相对于选择第二加热器4加热，本实施例中，选择第一加热器3加热，是由于第一加热器深埋于冷媒深处，可以对冷媒整体加热而使得冷媒整体加速汽化；并且冷媒液面是否达到第二加热器的高度并不知晓，则开启第二加热器存在干烧的可能。

步骤S206，控制器判断是否检测到所述液面超标信号，当检测到液面超标信号时，则执行步骤S207；当未检测到液面超标信号时，则执行步骤S209。

步骤S209，获取并判断所述压缩机1的排气口处当前的冷媒温度Tpn是否大于预设时间前的冷媒温度Tpo；若是，则执行步骤S202；若否，则执行步骤S205；

步骤S207，控制器控制第一加热器3停止加热，第二加热器4对所述气液分离器2内的冷媒加热。

本实施例所提供的控制方法，由于进一步地增加了冷媒温度趋势的判断，从而可以更精细地控制加热装置的运行。其中，上述的预设时间优选的取为5秒～15秒之间任一值。

请参看图6，图6示出了本发明空调室外机的控制方法的第三实施例，本实施例在上述任一控制方法实施例的基础上，结合压缩机1的工作频率来进一步辅助控制，以使得控制更合理。具体地：

步骤S300，获取并判断压缩机1的工作频率是否大于等于预设的频率阈值；若是，则执行步骤S100；若否，则执行步骤S301。其中，频率阈值的设置可以根据不同的空调系统进行匹配，优选地，频率阈值设为20Hz～50Hz之间任一值。

步骤S100及执行步骤S100之后的步骤可以参看上述的实施例，在此不再赘述。

步骤S301，获取并判断气液分离器2的出气口处的冷媒温度Tp是否小于预设的低温阈值A；若是，则执行步骤S302；若否，则执行步骤S202。

步骤S302，控制器判断是否检测到所述液面超标信号；若是，则执行步骤S204；若否，则执行步骤S202。其中，步骤S204和步骤S202请参看上述实施例，在此不再赘述。

由于，当压缩机的频率低于频率阈值时，此时代表整个空调器处于低功率运转，因而，冷媒循环和进入气液分离器2的速度较低。因此，当可以仅当冷媒温度Tp小于低温阈值A且检测到液面超标信号时，进行加热。本实施例中，采用第一加热器3和第二加热器4一起加热，则可以更快速地加热冷媒，以使得冷媒液面降低。当然，在其他实施例中，也可以仅开启第一加热器3或第二加热器4。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。