一种换热器及空调、空调控制方法及装置与流程

文档序号:23268739发布日期:2020-12-11 19:00阅读:109来源:国知局
一种换热器及空调、空调控制方法及装置与流程
本发明涉及空调
技术领域
,特别是一种换热器及空调、空调控制方法及装置。
背景技术
:目前,空调中的换热器均为竖直或倾斜摆放,换热器中各分路进口存在高度差,进口冷媒受重力影响,使得各分路冷媒量分配不均匀,导致各分路换热不均匀。换热器各部位与风机距离不同,导致风阻不同,换热器表面风量分布不均匀,并且,在空调制冷运行过程中,作为蒸发器的换热器表面会凝结冷凝水,冷凝水因重力梯度分布,在高度方向差异较大,造成空气阻力不同,也会导致换热器表面风量分布不均匀,从而影响换热器的换热性能。技术实现要素:为了解决换热器各分路冷媒分配不均且换热器表面风量分布不均的技术问题,而提供一种换热器及空调、空调控制方法及装置。根据本发明的一个方面,提供一种换热器,包括至少两根换热管,所述换热管具有进液端,且所有所述换热管的所述进液端均处于同一水平面上。可选的,所述换热管具有出液端,所有所述换热管的所述出液端均处于同一水平面上。可选的,所有所述换热管的所述出液端与所有所述换热管的所述进液端均处于同一水平面上。可选的,所述换热器包括至少一段换热段,每一所述换热段均与水平面具有夹角,所述夹角的角度范围为0°至90°。可选的,所述换热段的数量为至少四段,所述换热管具有出液端,且当所述换热管的所述进液端和所述出液端处于所述换热器的两侧时,所有所述换热段中具有一个所述夹角的角度最小的第一换热段,沿所述第一换热段到所述进液端的方向,所述夹角的角度逐渐增加,且沿第一换热段到所述出液端的方向,所述夹角的角度逐渐增加;或所述换热器包括至少四段换热段,所述换热器具有相对的第一侧和第二侧,且当所述换热管的所述进液端和所述出液端均处于所述换热器的第一侧时,沿所述第一侧至所述第二侧的方向,所述夹角角度逐渐减小。可选的,所述换热器设置于风机的下方,且所述风机在所述换热器处产生负压。根据本发明的另一个方面,提供一种空调,包括本发明实施例所述的换热器。根据本发明的又一个方面,提供一种空调控制方法,所述空调包括本发明实施例所述的换热器,所述方法包括:在空调制冷运行过程中,获取露点温度和所述空调的蒸发温度;比较所述露点温度与所述蒸发温度;若所述蒸发温度小于或等于所述露点温度,则根据所述空调所处的环境湿度控制风机的风档,以降低所述风机的出风对所述换热器表面的冷凝水滴落的阻力。可选的,根据所述空调所处的环境湿度控制所述风机的风档,包括:根据预设的至少一个湿度阈值,判断所述环境湿度所处的区间;确定所述环境湿度所处的区间对应的预设时间,其中,环境湿度所处的区间越大,对应的预设时间越短;根据确定的预设时间控制所述风机的风档。可选的,根据确定的预设时间控制所述风机的风档,包括:判断所述风机处于当前风档的运行时间是否达到所述确定的预设时间;若是,则按照预设规则降低所述风机的风档。可选的,按照预设规则降低所述风机的风档,包括:按照预设幅度降低所述风机的风档;或者,根据预设的环境湿度与风档调节幅度的对应关系,确定当前环境湿度对应的风档调节幅度,并按照确定的风档调节幅度降低所述风机的风档。可选的,在按照预设规则降低所述风机的风档之后,还包括:控制所述风机按照降低后的风档运行第一预设时长后,将所述风机的风档调整为设定风档,并返回执行获取露点温度和所述空调的蒸发温度的步骤。可选的,在比较所述露点温度与所述蒸发温度之后,还包括:若所述蒸发温度大于所述露点温度,则控制所述风机按照设定风档运行,并返回执行获取露点温度和所述空调的蒸发温度的步骤。根据本发明的又一个方面,还提供一种空调控制装置,所述空调包括本发明实施例所述的换热器,所述装置包括:获取模块,用于在空调制冷运行过程中,获取露点温度和所述空调的蒸发温度;比较模块,用于比较所述露点温度与所述蒸发温度;第一控制模块,用于若所述蒸发温度小于或等于所述露点温度,则根据所述空调所处的环境湿度控制风机的风档,以降低所述风机的出风对所述换热器表面的冷凝水滴落的阻力。根据本发明的再一个方面,还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述程序被处理器执行时实现如本发明实施例所述的空调控制方法。本发明实施例提供的换热器,所有的换热管均能够在同一高度平面(水平面)进行进液,从而避免各个换热管因冷媒受重力影响而分配不均的问题,并且当作为蒸发器时,能够避免因为换热器表面存在冷凝水,且冷凝水梯度分布而造成风量分布不均的问题,从而保证各个换热管中的冷媒与换热器表面的风场分布相匹配,提高机组性能的同时保证机组性能的稳定性。此外,空调制冷运行过程中,在蒸发温度小于或等于露点温度的情况下,根据空调所处的环境湿度控制风机的风档,以降低风机的出风对换热器表面的冷凝水滴落的阻力,从而有利于冷凝水的排出。附图说明图1为本发明实施例提供的换热器的结构示意图;图2为本发明实施例提供的换热器的另一结构示意图;图3为本发明实施例提供的换热器的另一结构示意图;图4为本发明实施例提供的换热器的另一结构示意图;图5为本发明实施例提供的换热器的另一结构示意图;图6为本发明实施例提供的空调控制方法的流程图;图7为本发明实施例提供的空调控制方法的具体流程图;图8为本发明实施例提供的空调控制装置的结构框图;图中:1、换热管;11、进液端;12、出液端;2、换热段;3、风机。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。如图1至图5所示的换热器,包括至少两根换热管1,所述换热管1具有进液端11,且所有所述换热管1的所述进液端11均处于同一水平面上,也即使所有的换热管1均能够在同一高度平面(水平面)进行进液,从而避免各个换热管1因冷媒受重力影响而分配不均的问题,并且当作为蒸发器时,能够避免因为换热器表面存在冷凝水,且冷凝水梯度分布而造成风量分布不均的问题,从而保证各个换热管1中的冷媒与换热器表面的风场分布相匹配,提高机组性能的同时保证机组性能的稳定性。所述换热管1具有出液端12,所有所述换热管1的所述出液端12均处于同一水平面上,使得所有所述换热管1均能够在同一高度平面(水平面)上出液,从而避免因出液高度不同而影响冷媒分配的问题。所有所述换热管1的所述出液端12与所有所述换热管1的所述进液端11均处于同一水平面上,也即换热管1的进液端11和出液端12处于同一水平面上,当换热管1的中部进行曲面设计时,从而能够使冷凝水向设定的方向排出,从而减小冷凝器对风量及换热的影响,而当换热管1的中部与进液端11处于同一水平面上时(换热管1的轴线为水平线时),冷凝水能够均匀的分布在换热器的表面而不会产生阶梯式分布而影响换热效果。所述换热器包括至少一段换热段2,每一所述换热段2均与水平面具有夹角,当换热段2的数量为一个时,所述换热段均呈水平布置,而当换热段的数量为两个或者两个以上时,每一换热段均与水平面构成一个夹角,如图中的∠α和∠β,所述夹角的角度范围为0°至90°,这样的设计可以增大换热面积,且使冷凝水能够按照换热段2的倾斜方向进行流动,避免冷凝水对换热段2的换热产生影响,提升机组换热能力。所述换热段2的数量为至少四段,所述换热管具有出液端12,且当所述换热管1的所述进液端11和所述出液端12处于所述换热器的两侧时,所有所述换热段2中具有一个所述夹角的角度最小的第一换热段,沿所述第一换热段到所述进液端11的方向,所述夹角的角度逐渐增加,且沿第一换热段到所述出液端12的方向,所述夹角的角度逐渐增加,也即所有所述换热段2构成的形状为曲面形状,所述曲面形状具有顶点,从顶点到曲面形状的边沿,换热段2的夹角逐渐增大,当换热段2的数量足够大时,能够将换热器的形状看成弧面,如图中∠α的角度小于∠β的角度;或所述换热器包括至少四段换热段2,所述换热器具有相对的第一侧和第二侧,且当所述换热管1的所述进液端11和所述出液端12均处于所述换热器的第一侧时,沿所述第一侧至所述第二侧的方向,所述夹角角度逐渐减小,也即所有所述换热段2构成的形状为半个抛物线的形状或者四分之一圆弧的形状。优选的,所有所述换热器均呈左右对称分布,从而形成一个由进液端11和出液端12逐渐向中部过渡的弧形曲面,当所述换热段2的数量为奇数时,处于换热器中部的换热段2水平设置,而其他换热段2则按照左右对称分布的方式进行设置,当所述换热段2的数量为偶数时,所有所述换热段2均按照左右对称分布的方式进行设置,并且处于中部的两个换热段2之间形成锐角,也即换热器根据换热段2的夹角的不断变化形成了一个不断向半圆形接近的多折形状。所述换热器的截面为曲面,且所述曲面的凸起方向与重力方向相同,从而能够使冷凝水沿着曲面的形状流至曲面的最低点(换热器的中部),并最终快速排出,减小冷凝水对风量及换热的影响。所述换热器设置于风机3的下方,且所述风机3在所述换热器处产生负压,也就是说,风机3是在换热器处进风的,而风机3的吸力会对冷凝水的下落产生一定的影响,当风机3的吸力大于冷凝水的重力时,冷凝水只能贴附在换热器的表面而不会沿重力方向流动,而本技术方案中利用换热段2具有夹角,且最终呈现出曲面的形状,能够使冷凝水在换热器的表面进行汇集而逐渐增加重力对冷凝水的影响,从而有效的克服冷凝水受吸力影响而无法顺利排出的问题。本发明实施例还提供一种空调,包括上述换热器。通过上述换热器,使得换热器中冷媒分配均匀且换热器表面风量分布均匀,从而提高换热性能,提高机组性能的同时保证机组性能的稳定性。空调中的风机可设置于换热器旁,用于为换热器提供空气循环的动力,例如,风机设置于换热器的上方、下方或侧方。本发明实施例还提供一种空调控制方法,应用于包括上述换热器的空调,该方法能够根据环境湿度调整风机的风档,以降低对换热器表面冷凝水的吸力,从而有利于冷凝水的排出。如图6所示,该方法包括以下步骤:s501,在空调制冷运行过程中,获取露点温度和所述空调的蒸发温度。s502,比较所述露点温度与所述蒸发温度。s503,若所述蒸发温度小于或等于所述露点温度,则根据所述空调所处的环境湿度控制风机的风档,以降低所述风机的出风对所述换热器表面的冷凝水滴落的阻力。其中,露点温度是指空调所处环境的空气露点温度。具体可以检测环境温度和环境相对湿度,根据环境温度和环境相对湿度计算得到露点温度。蒸发温度可通过传感器检测得到。环境湿度具体可以是环境相对湿度。若蒸发温度小于或等于露点温度,空气流经蒸发器被冷却,水蒸气凝结为冷凝水,考虑到换热器中所有换热管的进液端均处于同一水平面上,风机开启时(例如向上出风),对换热器表面的冷凝水存在出风吸力,导致换热器排出冷凝水困难,通过控制风机风档可以降低对换热器表面的冷凝水的吸力,从而利于冷凝水的排出。若蒸发温度大于露点温度,换热器表面不会产生冷凝水,则控制风机按照设定风档运行,并返回执行获取露点温度和所述空调的蒸发温度的步骤。本实施例在空调制冷运行过程中,获取露点温度和空调的蒸发温度,若蒸发温度小于或等于露点温度,根据空调所处的环境湿度控制风机的风档,以降低风机的出风对换热器表面的冷凝水滴落的阻力,即降低对换热器表面冷凝水的吸力,从而有利于冷凝水的排出。在一个实施方式中,根据所述空调所处的环境湿度控制风机的风档,包括:根据预设的至少一个湿度阈值,判断所述环境湿度所处的区间;确定所述环境湿度所处的区间对应的预设时间,其中,环境湿度所处的区间越大,对应的预设时间越短;根据确定的预设时间控制所述风机的风档。其中,可以根据实际控制需求提前设置至少一个湿度阈值,通过至少一个湿度阈值可以确定至少两个湿度区间。可预先设置并存储各湿度区间与预设时间的对应关系,具体的,环境湿度所处的区间越大,则对应的预设时间越短。预设时间对应于空调在排水前的运行时间。空调在不同湿度环境下产生冷凝水的速度不同,环境湿度越高,蒸发器产生冷凝水的速度越快,冷凝水量越大,因此需要缩短排水的间隔,即,环境湿度越高,空调在排水前的运行时间设置越短。本实施方式结合环境湿度和运行时间,能够合理准确地控制排水的时机,有利于冷凝水排出,提升机组性能。进一步的,根据确定的预设时间控制所述风机的风档,包括:判断所述风机处于当前风档的运行时间是否达到所述确定的预设时间;若是,则按照预设规则降低所述风机的风档。其中,预设规则是指降低风档的规则,具体包括风档调节幅度。本实施方式在风机处于当前风档的运行时间达到与当前环境湿度所处区间对应的预设时间的情况下,表示在当前环境湿度条件下可以排水了,则降低风机风档,以减小对换热器表面冷凝水的吸力,利于冷凝水排出。具体的,按照预设规则降低所述风机的风档,包括:按照预设幅度降低所述风机的风档;或者,根据预设的环境湿度与风档调节幅度的对应关系,确定当前环境湿度对应的风档调节幅度,并按照确定的风档调节幅度降低所述风机的风档。其中,预设幅度可以是根据实际控制需求设置的固定的风档调节幅度。环境湿度越大,产生的冷凝水越多,风档调节幅度越大,即风档降低越多,对排出冷凝水更为有利。本实施方式提供两种方式来降低风机的风档,较为灵活。在按照预设规则降低所述风机的风档之后,还可以包括:控制所述风机按照降低后的风档运行第一预设时长后,将所述风机的风档调整为设定风档,并返回执行获取露点温度和所述空调的蒸发温度的步骤。第一预设时长可以根据实际情况进行设置。本实施方式中降低风档运行第一预设时长,以排出冷凝水,然后恢复设定风档运行,以避免降低风档影响空调正常制冷,保证空调能够满足制冷需求。同时返回继续检测和获取露点温度和蒸发温度,实现循环检测和控制,保证随着空调运行过程及时排出冷凝水。下面结合一个具体实施例对上述空调控制方法进行说明,然而值得注意的是,该具体实施例仅是为了更好地说明本申请,并不构成对本申请的不当限定。与上述实施例相同或相应的术语解释,本实施例不再赘述。当空调的蒸发温度te小于或等于环境空气的露点温度t露时,空气流经蒸发器被冷却,水蒸气凝结为冷凝水。具体的,空调在不同湿度环境下产生冷凝水的速度不同,环境相对湿度φ越高,蒸发器产生冷凝水的速度越快,冷凝水量越大。示例性的,本实施例根据环境相对湿度设置高湿度、中湿度、低湿度三个范围,不同湿度范围对应的排水前的运行时间不同,如表1所示。表1湿度范围与运行时间对应表高湿度中湿度低湿度湿度范围φ≥φ预设1φ预设2<φ<φ预设1φ≤φ预设2运行时间t≥t预设1t≥t预设2t≥t预设3其中,φ预设1>φ预设2,t表示空调实际运行时间,具体为风机处于当前风档的实际运行时间。由于环境相对湿度φ越高,蒸发器产生冷凝水的速度越快,冷凝水量越大,因此,排水前的运行时间越短,t预设3>t预设2>t预设1。参考图7,空调控制方法包括以下步骤:s601,空调开机,运行于制冷模式。s602,检测环境温度t环、环境相对湿度φ和空调的蒸发温度te。s603,根据环境温度t环和环境相对湿度φ计算环境空气的露点温度t露。s604,判断是否te>t露,若是,空调蒸发温度高于空气的露点温度,不会产生冷凝水,执行步骤s605;若否,则执行步骤s606。,s605,空调风机按照设定风档运行,并返回执行步骤s602。s606,判断是否φ≥φ预设1,若是,则执行步骤s607,若否,则执行步骤s608。s607,判断是否t≥t预设1,若是,则执行s611,若否,则执行步骤s605。s608,判断是否φ>φ预设2,若是,则执行步骤s609,若否,则执行步骤s610。s609,判断是否t≥t预设2,若是,则执行s611,若否,则执行步骤s605。s610,判断是否t≥t预设3,若是,则执行s611,若否,则执行步骤s605。s611,降低风档运行t设,然后返回步骤s605。若蒸发温度低于或等于环境空气的露点温度,则对比环境相对湿度值和预设湿度阈值,判断环境所处湿度范围,进一步的,对比空调运行时间t与环境所处湿度范围对应的预设时间,若实际运行时间达到该湿度范围对应的预设时间后,风机降低风档,以减小对蒸发器表面冷凝水的吸力,从而排除冷凝水,按照降低后的风档运行t设后转为设定风档,并循环检测蒸发温度和露点温度,以实现在空调运行过程中对风机风档的及时控制,保证冷凝水顺利排出。本实施例在换热器作为蒸发器使用时,根据蒸发温度、露点温度、环境相对湿度及运行时间等参数,控制风机风量的变化,有利于冷凝水排水。基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种空调控制装置,该装置应用于包括上述换热器的空调,该装置可以用于实现上述实施例所述的空调控制方法。该装置可以通过软件和/或硬件实现,该装置一般可集成于空调的控制器中。图8为本发明实施例提供的空调控制装置的结构框图,如图8所示,该装置包括:获取模块71,用于在空调制冷运行过程中,获取露点温度和所述空调的蒸发温度;比较模块72,用于比较所述露点温度与所述蒸发温度;第一控制模块73,用于若所述蒸发温度小于或等于所述露点温度,则根据所述空调所处的环境湿度控制所述风机的风档,以降低所述风机的出风对所述换热器表面的冷凝水滴落的阻力。可选的,第一控制模块73包括:判断单元,用于根据预设的至少一个湿度阈值,判断所述环境湿度所处的区间;确定单元,用于确定所述环境湿度所处的区间对应的预设时间,其中,环境湿度所处的区间越大,对应的预设时间越短;控制单元,用于根据确定的预设时间控制所述风机的风档。可选的,控制单元包括:判断子单元,用于判断所述风机处于当前风档的运行时间是否达到所述确定的预设时间;第一控制子单元,用于若所述风机处于当前风档的运行时间是否达到所述确定的预设时间,则按照预设规则降低所述风机的风档。可选的,第一控制子单元具体用于:按照预设幅度降低所述风机的风档;或者,根据预设的环境湿度与风档调节幅度的对应关系,确定当前环境湿度对应的风档调节幅度,并按照确定的风档调节幅度降低所述风机的风档。可选的,控制单元还包括:第二控制子单元,用于控制所述风机按照降低后的风档运行第一预设时长后,将所述风机的风档调整为设定风档,并返回获取模块71以执行获取露点温度和所述空调的蒸发温度的步骤。可选的,所述装置还包括:第二控制模块,用于若所述蒸发温度大于所述露点温度,则控制所述风机按照设定风档运行,并返回获取模块71以执行获取露点温度和所述空调的蒸发温度的步骤。上述装置可执行本发明实施例所提供的方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节,可参见本发明实施例提供的方法。本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如上述实施例所述的空调控制方法。本发明实施例还提供一种电子设备,包括:至少一个处理器;以及,与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够实现如上述实施例所述的空调控制方法。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如rom/ram、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。当前第1页12
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