一种空调器的化霜控制方法与流程

本发明涉及空调器技术领域，尤其涉及一种空调器的化霜控制方法。

背景技术：

现有的热泵空调器系统如图1所示包括压缩机1、四通阀2、气液分离器3、气侧截止阀4、室内换热器5、室内膨胀阀6、液侧截止阀7、室外膨胀阀8和室外换热器9。而室外换热器9通常采用四通阀2换向，从而将空调从制暖模式下转化到化霜模式。其中，化霜模式类似于制冷模式，从而室内换热器5作为蒸发器而室外换热器9作为冷凝器。在化霜模式下，冷媒向室外换热器9释放热量，从而可以对室外换热器9进行化霜。

现在的空调器中广泛采用变频压缩机1。在正常制暖过程中，压缩机1往往是高频运行；而当准备进行化霜时，为了防止高频运行的压缩机1换向造成的冷媒冲击过大，通常控制压缩机1先降频再换向。

具体地，在空调器从制暖模式转化成化霜模式过程中，先预设一个时间t，保证空调器在正式进入化霜模式之前，先经过时长t的化霜前准备。

例如最大输出为120Hz的压缩机1，如果其化霜前降频要求达到的频率值大小为60Hz，则该设定时间往往在2min左右。

然而面对空调器的不同工况和不同负荷输出(例如压缩机1实际制暖频率不等于最大输出频率的情况)，该设定时间往往过长。如本身制热运转频率为80HZ，仍然按照2min设定时间来进行化霜前准备，会导致化霜前准备时间太长，从而使得用户侧制暖感受变差。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明的目标是：提供一种空调器的化霜控制方法，解决现有技术中存在的化霜前准备时间太长导致用户侧制暖感受变差的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种空调器的化霜控制方法，包括以下步骤：

S1、在制暖模式下，控制压缩机的频率从当前运行频率值f₁升降频率到化霜前设定运行值f_设定，升降频率时间为t₁；

S2、使压缩机的频率值维持在化霜前设定运行值f_设定下运行t₂时间，

t₂取(A-t₁)和中数值较大的；

其中，A为设定的强制等候时间，T为压缩机排量设定时间；

S3、控制空调器的四通阀换向，使得空调器进入化霜模式。

优选地，所述S1中，压缩机频率的变化速率为设定变化速率v，且v由空调器的压缩机特性确定，从而S1中压缩机升降频所需要的时间t₁满足：

优选地，所述S2中，当排量P＜40cc时，0s＜T≤5s；当40cc≤P＜50cc时，5＜T≤10s；当50cc≤P＜60cc时，10＜T≤15s；当60cc≤P＜70cc时，15＜T≤20s；当70cc≤P时，20＜T≤25。

优选地，所述S2中，当排量P＜40cc时，T＝5s；当40cc≤P＜50cc，T＝10s；当50cc≤P＜60cc，T＝15s；当60cc≤P＜70cc，T＝20s；当70cc≤P，T＝25s。

优选地，所述S3中，控制压缩机的频率从化霜前设定运行值f_设定升降频率到化霜运行值f_化霜。

优选地，所述S3中，压缩机的频率的变化速率为设定变化速率v，且v由空调器的压缩机特性确定。

优选地，A等于10s。

(三)有益效果

本发明的技术方案存在以下优点：本发明的空调器的化霜控制方法，包括以下步骤：S1、在制暖模式下，控制压缩机的频率从当前运行频率值f₁升降频率到化霜前设定运行值f_设定，升降频率时间为t₁；

S2、使压缩机的频率值维持在化霜前设定运行值f_设定下运行t₂时间，

t₂取(A-t₁)和中数值较大的；

其中，A为设定的强制等候时间，T为设定的压缩机排量时间；

S3、空调器的四通阀换向，空调器进入化霜模式。该方案中，在进入化霜模式之前，压缩机要依次经过S1中的升降频过程和S2中的缓冲过程。其中，升降频过程和缓冲过程的总时长不低于强制等候时间A，从而保证最基本的化霜前准备时长。在此基础上，不同压缩机在不同工况下进入化霜模式所需要的化霜前准备时间不再是固定时长，从而避免化霜前准备时间太长导致用户侧制暖感受变差的问题，且使得空调器在每个制暖周期中的制热效率得以提升。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术的空调器的组成示意图；

图2是实施例的压缩机排量设定时间T和压缩机排量之间的关系示意图；

图中：1、压缩机；2、四通阀；3、气液分离器；4、气侧截止阀；5、室内换热器；6、室内膨胀阀；7、液侧截止阀；8、室外膨胀阀；9、室外换热器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实施例的空调器的化霜控制方法，包括以下步骤：

S1、在制暖模式下，控制压缩机的频率从当前运行频率值f₁升降频率到化霜前设定运行值f_设定，升降频率时间为t₁；

S2、使压缩机的频率值维持在化霜前设定运行值f_设定下运行t₂时间，

t₂取(A-t₁)和中数值较大的；

其中，A为设定的强制等候时间，T为设定的压缩机排量时间；

S3、空调器的四通阀换向，空调器进入化霜模式。

本实施例中，在进入化霜模式之前，压缩机要依次经过S1中的升降频过程和S2中的缓冲过程。其中，升降频过程和缓冲过程的总时长不低于强制等候时间A，从而保证最基本的化霜前准备时长。在此基础上，不同压缩机在不同工况下进入化霜模式所需要的化霜前准备时间不再是固定时长，从而避免化霜前准备时间太长导致用户侧制暖感受变差的问题，且使得空调器在每个制暖周期中的制热效率得以提升。

其中，S1步骤对应的是压缩机的升降频过程，并且，升降频所需要的时间为t₁。S1中压缩机频率的变化速率由空调器的压缩机特性确定，并且是依据不同厂家对于各个不同工况预设的一个运行频率。假设S1中压缩机频率的变化速率等于设定变化速率v，那么t₁满足：

t₁的存在可以保证化霜前四通阀换向压差的同时，确保空调器系统能力衰减得不会过于厉害。

此外，S2中，为了保证空调器系统在化霜前进入一个相应的稳态，减缓升降频过程中对空调器系统的一个冲击，将S2中压缩机的频率值维持在化霜前设定运行值f_设定下运行。也即S2步骤中，压缩机处于缓冲过程，并且S2中缓冲过程对应的缓冲时间t₂一般情况下采用如下式计算获得：

其中，|f₁-f_设定|×T表达的是不同排量压缩机相应频率变化时引起的系统冷媒流量变化情况，其包括S1中压缩机频率变化值|f₁-f_设定|，以及设定的压缩机排量时间T两个变化因子。并且，根据t₂的计算公式可知，压缩机排量越大，且对应S1中频率变化越大，则空调器系统需要的缓冲时间t₂越长。

而表示的是基于空调器系统设计考量的一个设定因子。该设定因子的设定依据在于：

对于不同的热泵空调器系统，可以允许的化霜前设定运行值f_设定不同。化霜前设定运行值f_设定越高，则表示其允许的四通阀换向压差越大，表明其空调器系统抗冲击的能力更强，换言之空调器需求的缓冲时间也就可以缩短。

在上述基础上，化霜前准备时间t＝升降频率时间t₁+缓冲时间t₂。

需要强调的是，对于某些特殊情况，如化霜前压缩机当前运行频率值f₁接近化霜前设定运行值f_设定时，此时，如果采用公式：

计算t₂，最终通过公式“化霜前准备时间t＝升降频率时间t₁+缓冲时间t₂”计算出的化霜前准备时间t可能很短。但是在化霜换向前空调器系统的室内机和室外机的相关阀体和风机等其他元器件需要一定的动作时间，因此当计算得到的“化霜前准备时间”小于强制等候时间A时，那么此时空调器系统应当强制使得化霜前准备时间t不小于强制等候时间A，从而此时t₂取(A-t₁)。

通过上述分析可知，S2中，t₂取(A-t₁)和中数值较大的。

其中，A可以但是不限于10s，具体可以根据不同空调器系统进行相应的设计。

此外，本实施例提供一种压缩机排量设定时间T和压缩机排量之间的对应关系，具体地：

当排量P＜40cc时，0s＜T≤5s；当40cc≤P＜50cc时，5＜T≤10s；当50cc≤P＜60cc时，10＜T≤15s；当60cc≤P＜70cc时，15＜T≤20s；当70cc≤P时，20＜T≤25。

当然需要说明的是，压缩机排量设定时间T和压缩机排量之间的关系不受上述举例限制。并且，在空调器系统及其压缩机确定的情况下，可以在出厂时同时给定压缩机排量设定时间T。此外，排量P也不可能无限取值。

在此基础上，通过实践发现，当排量P＜40cc时，T取5s；当40cc≤P＜50cc，T＝10s；当50cc≤P＜60cc，T＝15s；当60cc≤P＜70cc，T＝20s；当70cc≤P，T＝25s，此时可以获取比较合适的缓冲时间t₂。且该种情况下压缩机排量设定时间T和压缩机排量P之间的关系请参见图2。

以一个65cc排量压缩机为例进行说明。假设该压缩机的当前运行频率值f₁为100Hz，化霜前设定运行值f_设定为60Hz，压缩机的设定变化速率v为1Hz/s。则通过公式：

计算得到t₁＝40s。

此外，通过公式：

计算得到t₂＝13.3s。

则化霜前准备时间t＝升降频率时间t₁+缓冲时间t₂＝53.3S。

对该压缩机进行实验测试发现，空调器系统的气液分离器内液位的变化表示了压缩机频率变化对空调器系统的冲击过程。当压缩机的频率从当前运行频率值f₁开始下降时，气液分离器的液位是先不断上升的过程；当压缩机的频率降低到化霜前设定运行值f_设定时，气液分离器的液位会波动企稳。企稳所需的时间暗示了空调器系统所需缓冲时间。经过试验发现当该空调器系统从100Hz降频到60Hz后，液位企稳的时间为12s左右。算上空调器系统1Hz/s的降频速率需要的升降频率时间t₁，化霜前实际所需的化霜前准备时间t等于52s左右。从而，说明本实施例的空调器的化霜控制方法有效。

以一个42cc排量压缩机为例进行说明。假设该压缩机的当前运行频率值f₁为58Hz，化霜前设定运行值f_设定为60Hz，压缩机的设定变化速率v为1Hz/s。则通过公式：

计算得到t₁＝2s。

此外，通过公式：

计算得到t₂＝0.3s。

则化霜前准备时间t＝升降频率时间t₁+缓冲时间t₂＝2.3S。

对化霜前准备时间t取整结果为3s，小于强制等候时间A(10s)，所以计算此刻的化霜前准备时间t应为10s。

实验测试发现，当空调器系统频率变化由58Hz到60Hz时，气液分离器液位变化的时间几乎为0s，但由于空调器系统所配的其他元器件因化霜前的准备动作需要时间，所以强制等候时间A(10s)也是合理的。

当然需要再次强调的是，强制等候时间A视不同空调器系统而不同，本实施例中的10s在此仅为一个具体的可行参数。

在上述基础上，本实施例中S3中，控制压缩机的频率从化霜前设定运行值f_设定升降频率到化霜运行值f_化霜，并且压缩机的频率的变化速率也为上述设定变化速率v。

以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。