定频空调自动调整制冷量的系统及方法与流程

本发明涉及空调制造技术领域，尤其是涉及一种定频空调自动调整制冷量的系统及方法。

背景技术：

所谓的定频空调就是一种用于给空间区域提供处理空气温度变化的机组，入户电压和供电频率是不变的，由于供电频率不变，因而定频空调的压缩机的转速基本不变，该种空调目前是依靠不断的“开”、“停”机来调整室内的环境温度。

然而，依靠频繁的“开”、“停”机来对室内环境温度进行调节会造成冷热交替的现象，舒适性较低，而且频繁的“开”、“停”机还会对压缩机的使用寿命产生不利影响并降低整机的能效。

因此，定频压缩机如何能够在不停机的情况下实现室内环境温度的调整，以提高舒适性并延长压缩机的使用寿命是目前本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的之一是提供一种定频空调自动调整制冷量的方法，以便能够在不停机的情况下，实现定频空调对室内环境温度的调节，在提高舒适性的同时延长压缩机的使用寿命。

本发明的另一目的还在于提供一种定频空调自动调整制冷量的系统。

为达到上述目的，本发明所提供的定频空调自动调整制冷量的方法，包括步骤：

1)检测蒸发器位置的回风温度；

2)当所述回风温度大于预设温度时，由冷凝器出口流出的冷媒全部经过所述蒸发器进行换热；当所述回风温度不大于预设温度时，由冷凝器的出口流出的冷媒一部分经过所述蒸发器进行换热，剩余部分冷媒避开所述蒸发器并蒸发为气态后回到压缩机；或者，由冷凝器出口流出的冷媒全部避开所述蒸发器并蒸发为气态后回到压缩机。

优选的，在所述回风温度不大于所述预设温度的情况下，且温度差值在0℃-2℃时，由所述冷凝器出口流出的冷媒一半流经所述蒸发器，另一半避开所述蒸发器并蒸发为气态后回到所述压缩机。

优选的，在所述回风温度不大于所述预设温度的情况下，且温度差值大于2℃时，由冷凝器出口流出的冷媒全部避开所述蒸发器并蒸发为气态后回到压缩机。

本发明中所提供的定频空调自动调整制冷量的方法中，在室内空气未达到预设温度时，由蒸发器流出的冷媒全部经过蒸发器进行换热，以便尽快达到预设温度；而当室内空气达到或小于预设温度时，由冷凝器的出口流出的冷媒只有一部分经过蒸发器进行换热，而剩余部分冷媒避开可蒸发器并蒸发为气态后回到了压缩机；或者由冷凝器流出的冷媒全部避开蒸发器并蒸发为气态后回到压缩机，流经蒸发器的冷媒减少也就减小了室内的制冷量，从而避免室内温度进一步降低，保证室内温度维持在预设温度值附近。

可见，在不停机的前提下，该种方法实现了定频空调自动调整制冷量，避免了冷热交替的情况出现，提升了舒适性，并有效延长了压缩机的使用寿命。

本发明中所公开的定频空调自动调整制冷量的系统包括通过管路依次串接成回路的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器，还包括：

设置在所述冷凝器与所述节流装置之间的过冷器，所述过冷器内包括相互换热的第一流路和第二流路，所述冷凝器与所述节流装置之间的出液管路与所述第一流路连通，所述蒸发器与所述压缩机之间的回气管路与所述第二流路连通；

一端与所述出液管路连通，另一端与所述回气管路连通的调整支路；

靠近所述蒸发器的回风位置设置的回风温度传感器；

设置在所述回气管路上的蒸发压力调节阀；

设置在所述调整支路上的电磁阀；

控制器，在所述回风温度大于预设温度时，所述控制器控制所述蒸发压力调节阀全开，且所述控制器控制所述电磁阀关闭；在所述回风温度不大于所述预设温度时，控制器控制所述蒸发压力调节阀开度减小或全闭，且所述控制器控制所述电磁阀打开。

优选的，还包括设置在所述调整支路上，且位于所述电磁阀之后的喷液电磁阀，且所述喷液电磁阀与所述电磁阀同步开启和关闭。

优选的，还包括：

设置在所述压缩机吸气口位置的吸气温度传感器；

一端与所述压缩机的排气口连通，另一端与所述回气管路连通的旁通支路；

设置在所述旁通支路上的旁通调节阀，且在所述吸气温度传感器的温度小于预设吸气温度时，所述控制器控制所述旁通调节阀打开；在所述吸气传感器的温度不小于所述预设吸气温度时，所述控制器控制所述旁通调节阀关闭。

优选的，所述过冷器为套管式过冷器，且所述套管式过冷器包括直径较小的内层套管，和直径较大的外层套管，所述内层套管构成所述第一流路，所述内层套管与所述外层套管的间隙构成所述第二流路。

优选的，所述过冷器包括外层壳体和内层管路，所述内层管路呈螺旋状盘设在所述外层壳体内，且所述内层管路构成所述第一流路，所述内层管路与所述外层壳体之间的间隙构成所述第二流路。

优选的，在所述回风温度不大于所述预设温度的情况下，且温度差值在0℃-2℃时，所述控制器控制所述蒸发压力调节阀的开度减小。

优选的，所在所述回风温度不大于所述预设温度的情况下，且温度差值大于2℃时，所述控制器控制所述蒸发压力调节阀全闭。

由以上技术方案可以看出，本发明所公开的定频空调自动调整制冷量系统中，在冷凝器与节流阀之间设置了过冷器，过冷器内设置有相互换热的第一流量和第二流路，第一流量与冷凝器和节流装置之间的出液管路相连，第二流量与蒸发器和压缩机之间的回气管路相连，调整支路一端与出液管路连通，另一端与回气管路连通，回风温度传感器用于检测回风温度，在回风温度大于预设温度时，控制器控制蒸发压力调节阀全开，从而保证全部冷媒均经过蒸发器进行换热；而当回风温度不大于预设温度时，控制器控制压力调节阀的开度减小或全闭，同时，打开调整支路上的电磁阀，此时部分或者全部冷媒由冷凝器流出后将通过调整支路进入过冷器，在过冷器内蒸发为气态后回到压缩机，这可以减小流经蒸发器的冷媒，从而减小室内的制冷量，避免室内温度进一步降低，保证室内温度维持在预设温度值附近。

可见，在不停机的前提下，该种系统也实现了定频空调自动调整制冷量，避免了冷热交替的情况出现，提升了舒适性，并有效延长了压缩机的使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例中所公开的定频空调自动调整制冷量的系统的整体结构示意图；

图2为本发明实施例中所公开的定频空调自动调整制冷量的系统在蒸发压力调节阀全开时的冷媒循环示意图；

图3为本发明实施例中所公开的定频空调自动调整制冷量的系统在蒸发压力调节阀开度减小时的冷媒循环示意图；

图4为本发明实施例中所公开的定频空调自动调整制冷量的系统在蒸发压力调节阀全闭时的冷媒循环示意图；

图5为本发明一种实施例中所公开的过冷器的结构示意图；

图6为本发明另一种实施例中所公开的过冷器的结构示意图。

其中，1为压缩机，2为冷凝器，3为节流装置，4为蒸发器，5为过冷器，6为回风温度传感器，7为蒸发压力调节阀，8为电磁阀，9为喷液电磁阀，10为出液管路，11为回气管路，12为调整支路，13为旁通调节阀，14为吸气温度传感器，15为室外风扇，16为室内风扇，17为回风，18为出风。

具体实施方式

本发明的核心之一是提供一种定频空调自动调整制冷量的方法，以便能够在不停机的情况下，实现定频空调对室内环境温度的调节，在提高舒适性的同时延长压缩机的使用寿命。

本发明的另一核心还在于提供一种定频空调自动调整制冷量的系统。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

本发明所公开的定频自动调整制冷量的方法，包括以下步骤：

1)检测蒸发器4位置的回风温度；

由于回风温度代表室内当前的温度值，因而对回风温度进行检测可以获知当前室内的温度；

2)当在回风温度大于预设温度时，由冷凝器2出口流出的冷媒全部经过蒸发器4进行换热；当回风温度不大于预设温度时，由冷凝器2的出口流出的冷媒一部分经过蒸发器4进行换热，剩余部分冷媒避开蒸发器4并蒸发为气态后回到压缩机1；或者，由冷凝器2出口流出的冷媒全部避开所述蒸发器4并蒸发为气态后回到压缩机1。

在本发明实施例中，预设温度是人们期望或设定的室内温度值，若回风温度大于预设温度，说明室内的空气温度依然较高，还没有达到期望或者设定的温度值，此时仍需尽快制冷，以保证室内温度尽快达到目标值(预设温度)，而全部的冷媒均经过蒸发器4进行蒸发吸热，这就充分利用了空调的制冷能力，从而使室内温度尽快达到目标值；

若回风温度不大于预设温度，说明此时的室内温度已经达到甚至小于目标值，空调的制冷能力无需继续全部利用，仅需利用一部分制冷能力或者全部不再利用，此时，由冷凝器2的出口流出的冷媒一部分经过蒸发器4进行换热，而剩余的部分避开蒸发器4后，并蒸发成为气态回到压缩机1，冷媒只有一部分经过蒸发器4进行吸热，这就降低了空调的制冷量，从而防止室内温度继续下降；若由冷凝器2出口流出的冷媒全部避开蒸发器4并蒸发为气态后回到压缩机1，那么蒸发器4部分将不再制冷，这也就避免了室内温度继续下降，保证室内温度维持在目标值附近。

可见，在不停机的前提下，上述实施例中所公开的方法实现了定频空调自动调整制冷量，避免了冷热交替的情况出现，提升了舒适性，并有效延长了压缩机1的使用寿命。

事实上，若回风温度达到或稍低于预设温度时，仍然需要有部分冷媒流经蒸发器4，以便维持室内温度，经过研究，当回风温度与预设温度的差值在0℃-2℃(包括端点值)时，由冷凝器2出口流出的冷媒有一半流经蒸发器4，另一半避开蒸发器4并蒸发为气态后回到压缩机1较为合适；而当回风温度过低，就需要暂时停止蒸发器4的吸热功能，以便室内温度回升至预设温度附近，经过研究，当回风温度与预设温度的差值大于2℃时，由冷凝器2出口流出的冷媒全部避开所述蒸发器4并蒸发为气态后回到压缩机1较为适宜。

除此之外，本发明实施例中还公开了一种定频空调自动调整制冷量的系统，该系统中包括依次串接成为回路的压缩机1、冷凝器2、节流装置3和蒸发器4，其中冷凝器2与压缩机1的排气口相接，蒸发器4与压缩机1的吸气口相接，该系统还包括以下部件：

设置在冷凝器2与所述节流装置3之间的过冷器5，该过冷器5内包括可充分相互换热的第一流路和第二流路，冷凝器2与节流装置3之间的管路称为出液管路10，出液管路10与第一流路连通，蒸发器4与压缩机1之间的管路称为回气管路11，回气管路11与第二流路连通；

一端与出液管路10连通，另一端与回气管路11连通的调整支路12；

靠近蒸发器4的回风位置设置的回风温度传感器6；

控制器；

设置在回气管路11上的蒸发压力调节阀7，且在回风温度大于预设温度时，控制器控制蒸发压力调节阀7全开；在回风温度不大于预设温度时，控制器控制蒸发压力调节阀7开度减小或全闭；

设置在调整支路12上的电磁阀8，在蒸发压力调节阀7全开时，控制器控制电磁阀8关闭，在蒸发压力调节阀7开度减小或全闭时，控制器控制电磁阀8打开。

过冷器5内设置有相互换热的第一流路和第二流路，第一流路与冷凝器2和节流装置3之间的出液管路10相连，第二流路与蒸发器4和压缩机1之间的回气管路11相连，调整支路12一端与出液管路10连通，另一端与回气管路11连通，回风温度传感器6用于检测回风温度，在回风温度大于预设温度时，控制器控制蒸发压力调节阀7全开，从而保证全部冷媒均经过蒸发器4进行换热；而当回风温度不大于预设温度时，控制器控制压力调节阀的开度减小或全闭，同时，打开调整支路12上的电磁阀8，此时部分或者全部冷媒由冷凝器2流出后将通过调整支路12进入过冷器5，在过冷器5内蒸发为气态后回到压缩机1，这可以减小流经蒸发器4的冷媒，从而减小室内的制冷量，避免室内温度进一步降低，保证室内温度维持在预设温度值附近。

由于调整支路12上的电磁阀8开启后，冷媒会以脉冲形式进入到调整支路12内，为了避免冲击力较大的液态冷媒进入压缩机1内，本实施例中还设置了用于稳流的喷液电磁阀9，并且喷液电磁阀9在控制器的控制下与电磁阀8同步开启和关闭，所谓同步开启和关闭就是说电磁阀开启时，喷液电磁阀一同打开；电磁阀关闭时，喷液电磁阀一同关闭。

由于从冷凝器2中流出的冷媒为液态，若液态冷媒没能够在过冷器5内全部气化，容易对压缩机1造成液击，这会严重损坏压缩机1，为此本实施例中还在压缩机1的吸气口位置设置了吸气温度传感器14、旁通支路以及旁通调节阀13，旁通支路的一端与压缩机1的排气口连通，另一端与回气管路11连通，如图1中所示，旁通调节阀13受控制器的控制，并且在吸气温度传感器14的温度小于预设吸气温度时，控制器控制旁通调节阀13打开；在吸气传感器的温度不小于预设吸气温度时，控制器控制旁通调节阀13关闭。增加旁通支路后，可以对未完成气化的冷媒进行热量补充，从而使其迅速变为气态，这可以有效防止冷媒对压缩机1造成液击。

请同时参考图5和图6，图5和图6中分别提供了一种形式的过冷器5，图5中所提供的过冷器5包括外层壳体和内层管路，内层管路呈螺旋状盘设在所述外层壳体内，且内层管路构成第一流路，内层管路与外层壳体之间的间隙构成第二流路，箭头代表冷媒的流动方向；图6中所提供的过冷器5为套管式过冷器，且套管式过冷器包括直径较小的内层套管，和直径较大的外层套管，内层套管构成第一流路，内层套管与外层套管的间隙构成第二流路。

请参考图2，箭头代表冷媒流动方向，图2为回风温度大于预设温度时，冷媒的循环示意图，经过压缩机1压缩的冷媒，经过止逆阀后，进入冷凝器2中进行换热，室外风扇15引导室外侧空气流经冷凝器2，然后由第一流路流入过冷器5，经过节流装置3后进入蒸发器4换热，室内风扇16引导室内侧的空气流经蒸发器4，然后冷媒经由第二流路流入过冷器5，这样壳体提高冷媒的过冷度，提高单位质量冷媒的制冷量，最后回到压缩机1形成制冷循环；

请参考图3，箭头代表冷媒流动方向，图3为回风温度不大于预设温度时，蒸汽压力调节阀开度减小时冷媒的循环示意图，经过压缩机1压缩的冷媒，经过止逆阀后，进入冷凝器2中进行换热，室外风扇15引导室外侧空气流经冷凝器2，然后一部分冷媒由第一流路流入过冷器5，经过节流装置3后进入蒸发器4换热，室内风扇16引导室内侧的空气流经蒸发器4，然后冷媒经由第二流路流入过冷器5；另一部分冷媒由调整支路12流入回气管路11内，与回气管路11内经由蒸发器4回流的冷媒汇合后流入过冷器5，并最终回到压缩机1内。

请参考图4，箭头代表冷媒流动方向，图4为回风温度不大于预设温度时，蒸汽压力调节阀全闭时冷媒的循环示意图，经过压缩机1压缩的冷媒，经过止逆阀后，进入冷凝器2中进行换热，室外风扇15引导室外侧空气流经冷凝器2，然后全部冷媒由调整支路12流入回气管路11内，经由过冷器5的第二流路直接回到压缩机1内，与此同时，为了避免对压缩机1造成液击，旁通支路打开，使压缩机1排气口的冷媒气体与进气口冷媒进行混合，提高压缩机1的吸气温度。

事实上，若回风温度达到或稍低于预设温度时，仍然需要有部分冷媒流经蒸发器4，以便维持室内温度，经过研究，当回风温度与预设温度的差值在0℃-2℃(包括端点值)时，由冷凝器2出口流出的冷媒有一半流经蒸发器4，另一半避开蒸发器4并蒸发为气态后回到压缩机1较为合适，为此，可通过控制器控制蒸发压力调节阀7的开度减小，以便使得温差不差过2℃；而当回风温度过低，就需要暂时停止蒸发器4的吸热功能，以便室内温度回升至预设温度附近，经过研究，当回风温度与预设温度的差值大于2℃时，由冷凝器2出口流出的冷媒全部避开所述蒸发器4并蒸发为气态后回到压缩机1较为适宜，为此，可通过控制器控制蒸发压力调节阀7全闭。

以上对本发明所提供的定频空调自动调整制冷量的系统及方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。