一种空调器、控制方法和控制装置与流程

文档序号:11248512阅读:1433来源:国知局
一种空调器、控制方法和控制装置与流程

本发明涉及空调除霜技术领域,特别涉及一种空调器、控制方法和控制装置。



背景技术:

空调产品在冬季严寒天气条件下运行时,室外的水汽或者冰雪等会在室外换热器的表面凝结,进而在室外换热器的外表面形成冰霜层,冰霜层会使室外换热器与外界环境相隔绝,减少室外换热器内的冷媒与外界环境的热交换量,影响了空调器的制热性能。

因此,部分空调产品设置有对室外换热器进行除霜的功能,现有的空调产权进行室外机除霜的主要方式有两种:一种是空调以制冷模式所对应的冷媒流向运行,这样,空调压缩机排出的高温冷媒会优先室外换热器,从而可以利用高温冷媒的热量融化室外换热器表面的冰霜;另一种是空调仍旧以制热模式所对应的冷媒流向运行,在制热模式下,高温冷媒会优先流经室内换热器,但是通过将节流装置的开度调大,可以使流经室内换热器的部分未完全放热的高温或中温冷媒流入室外换热器中,同样可以达到对室外换热器进行除霜融冰的目的。

但是,对于第二种除霜方式,由于节流装置开度调大,空调系统内的冷媒流速加快,这就导致从室外换热器流回到压缩机的回气口的部分冷媒仍是液体状态,液态冷媒流入压缩机后会出现液击问题,影响压缩机的正常使用。



技术实现要素:

本发明实施例提供了一种空调器、控制方法和控制装置,旨在解决空调器除霜运行时部分冷媒以液态状态回流至压缩机的问题。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解,下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述,也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念,以此作为后面的详细说明的序言。

根据本发明的第一个方面,提供了一种空调器,空调器包括室内换热器、室外换热器、节流装置和压缩机,室内换热器、室外换热器、节流装置和压缩机通过冷媒管路连接构成冷媒循环回路,空调器还包括回热装置,回热装置包括可用于热交换的第一换热部和第二换热部,第一换热部连接于室内换热器与室内换热器之间的第一冷媒管路上,第二换热部连接于压缩机的回气管路上。

进一步的,节流装置连接于室内换热器与室外换热器之间的第一冷媒管路上,第一换热部设于室内换热器与节流装置之间。

根据本发明的第二个方面,还提供了一种上述空调器的控制方法,控制方法包括:获取室外换热器的进液温度和压缩机的回气温度;确定室外环境的室外露点温度;如果进液温度小于室外露点温度,则根据回气温度确定空调器的节流装置的除霜流量开度;将除霜流量开度作为空调器以除霜模式运行时的节流装置的流量开度。

进一步的,确定室外环境的室外露点温度,包括:获取室外环境的室外环境温度;根据室外环境温度确定室外环境的室外露点温度;室外露点温度按照如下公式计算得到:tes=a*tao2+b*tao-c,其中,tes为室外露点温度,tao为室外环境温度,a为第一露点温度系数,b为第二露点温度系数,c为第一常量。

进一步的,根据回气温度确定空调器的节流装置的除霜流量开度,包括:如果tes≥te≥tes-d,则除霜流量开度按照如下公式计算得到:k=e*tc+f,其中,te为进液温度,tc为回气温度,d为温度偏差阈值,k为除霜流量开度,e为开度计算系数,f为第二常量。

进一步的,根据回气温度确定空调器的节流装置的除霜流量开度,还包括:如果te<tes-d,则除霜流量开度为节流装置的最大开度。

根据本发明的第三个方面,还提供了一种控制装置,包括:获取单元,用于获取室外换热器的进液温度和压缩机的回气温度;确定单元,用于确定室外环境的室外露点温度;以及如果进液温度小于室外露点温度,则根据回气温度确定空调器的节流装置的除霜流量开度;主控单元,用于将除霜流量开度作为空调器以除霜模式运行时的节流装置的流量开度。

进一步的,获取单元还用于获取室外环境的室外环境温度;确定单元用于根据室外环境温度确定室外露点温度;室外露点温度按照如下公式计算得到:tes=a*tao2+b*tao-c,其中,tes为室外露点温度,tao为室外环境温度,a为第一露点温度系数,b为第二露点温度系数,c为第一常量。

进一步的,确定单元根据回气温度确定空调器的节流装置的除霜流量开度,包括:如果tes≥te≥tes-d,则除霜流量开度按照如下公式计算得到:k=e*tc+f,其中,d为温度偏差阈值,k为除霜流量开度,e为开度计算系数,f为第二常量。

确定单元于根据回气温度确定空调器的节流装置的除霜流量开度,还包括:如果te<tes-d,则除霜流量开度为节流装置的最大开度。

本发明空调器在空调管路中增设有回热装置,并可以在室外换热器的进液温度小于室外露点温度等易出现液态冷媒回流至压缩机的情况下,根据压缩机的回气温度调节节流装置的除霜开度,以使经节流装置流入到室外换热器内的冷媒与当前的除霜工况相适配,并利用回热装置对流回压缩机的液态冷媒进行加热升温汽化,从而减少流经室外换热器时冷凝成液态的冷媒量,保证压缩机及空调整体的安全有效运行。

应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例所示出的本发明空调器的结构示意图

图2是根据一示例性实施例所示出的本发明控制方法的流程图一;

图3是根据一示例性实施例所示出的本发明控制方法的流程图二;

图4是根据一示例性实施例所示出的本发明控制装置的结构示意图。

其中,1、室内换热器;2、室外换热器;21、第一端口;22、第二端口;3、节流装置;4、压缩机;41、回气管路;5、回热装置;6、冷媒管路。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案,以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求,否则单独的部件和功能是可选的,并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围,以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中,各实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示,这仅仅是为了方便,并且如果事实上公开了超过一个的发明,不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法、产品等而言,由于其与实施例公开的方法部分相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。

图1是根据一示例性实施例所示出的本发明空调器的结构示意图。

具体的,空调器包括室内换热器1、室外换热器2、节流装置3和压缩机4,室内换热器1、室外换热器2、节流装置3和压缩机4通过冷媒管路6连接构成冷媒循环回路。

空调器还包括回热装置5,回热装置5包括可用于热交换的第一换热部和第二换热部,第一换热部连接于室内换热器1与室内换热器1之间的第一冷媒管路上,第二换热部连接于压缩机4的回气管路41上。在空调器以制热模式所对应的流向输送冷媒的过程中,流经第一换热部的是从室内换热器1流向室外换热器2、温度较高的冷媒,而流经第二换热部的是从室外换热器2流回压缩机4、温度较低的冷媒,因此,回热装置5内的热量流向为第一换热部内的高温或中温冷媒的热量流向第二换热部内的低温冷媒。这样,即可利用室内换热器1流出的中高温冷媒对流回压缩机4的冷媒进行升温汽化,降低回流至压缩机4的液态冷媒含量。

具体的,节流装置3连接于室内换热器1与室外换热器2之间的第一冷媒管路上,第一换热部设于室内换热器1与节流装置3之间。由于节流装置3会降低流经其的冷媒的温度和压力,因此,本发明将第一换热部设于室内换热器1与节流装置3之间,这样,流经第一换热部的冷媒是未经节流装置3节流的高温或中温冷媒,因此可用于向第二换热部内的冷媒放热,使第二换热部内的液态冷媒升温汽化,以达到减少液态冷媒量的目的。

图2是根据一示例性实施例所示出的本发明控制方法的流程图一。

本发明提供了一种空调器的控制方法,可用于图1的实施例所示出的空调器对室外换热器除霜时的冷媒流量控制,以减少回流至压缩机的回气口处的液态冷媒量。具体的,控制方法包括:

s201、获取室外换热器的进液温度和压缩机的回气温度;

在实施例中,本发明空调器对室换热器除霜时所运行的除霜模式的冷媒流向与空调器以制热模式运行的流向相同,因此,压缩机的排气口所排出的高温冷媒按照与制热模式所对应的流向,依次流经室内换热器、节流装置和室外换热器,之后再流回至压缩机的回气口。因此,本发明所获取的室外换热器的进液温度为从室内换热器流出,并经由节流装置之后流向室外换热器的冷媒的温度。

具体的,实施例中的空调结构中,室外换热器2具有第一端口21和第二端口22,其中第一端口21通过冷媒管路6与室内换热器1连接,节流装置3设置于第一端口21与室内换热器1之间。本发明在第一端口处设置有第一温度传感器,可用于检测经由第一端口流入室外换热器的冷媒的温度。

或者,第一温度传感器也可以设置于节流装置与室外换热器之间的冷媒管路段上,在该冷媒管路段上所检测到的冷媒的温度与前一实施例中在第一端口处所检测到的冷媒的温度相同或相近。

另外,本发明在压缩机的回气口处设置有第二温度传感器,可用于检测流回至压缩机的冷媒的温度。

s202、确定室外环境的室外露点温度;

室外露点温度为室外环境中的气态水凝结为液态水的临界温度点,在室外环境温度低于室外露点温度时,室外环境中的气态水凝结为液态水的水量较多,水汽液化速度较快;而在室外环境温度高于室外露点温度时,室外环境中的气态水凝结为液态水的水量较少,液态水汽化速度较快。

因此,在室外换热器的冷媒的温度低于室外露点温度时,由于冷媒是从室外换热器向外放出热量,因此,室外换热器周围的空气在吸收冷媒放出的热量后,空气温度始终是低于冷媒的自身温度,即空气温度也是低于室外露点温度的,则说明室外换热器周侧的室外环境温度也达到了可以凝结冰霜的温度条件。这样,在本发明的控制方法中,可以通过室外露点温度与冷媒温度的比较,判断室外换热器的外表面上是否已经存在结霜问题。

在实施例中,空调的室外机上设置有第三温度传感器,可用于检测室外环境温度,以根据室外环境温度计算确定室外露点温度。

s203、如果进液温度小于室外露点温度,则根据回气温度确定空调器的节流装置的除霜流量开度;

在实施例中,由于沿第一端口流入室外换热器的冷媒是通过与室外环境换热的方式对室外换热器进行除霜,因此,室外环境温度可直接影响到冷媒的气液两态变化。这样,进液温度小于室外露点温度的冷媒在室外换热器向外放出热量之后,使得冷媒温度进一步降低,冷媒温度相比于进液温度更低,因此,室外换热器内冷凝产生的液态冷媒量进一步增加。在这种情况下,需要调整输入室外换热器的冷媒流量,以避免液态冷媒生成过多。

具体的,在实施例的空调器结构中,空调器设置有回热装置,其中,回热装置包括可用于热交换的第一换热部和第二换热部,第一换热部连接于室内换热器与室内换热器之间的第一冷媒管路上,第二换热部连接于压缩机的回气管路上。在空调器以制热模式所对应的流向输送冷媒的过程中,流经第一换热部的是从室内换热器流向室外换热器、温度较高的冷媒,而流经第二换热部的是从室外换热器流回压缩机、温度较低的冷媒,因此,回热装置内的热量流向为第一换热部内的高温或中温冷媒的热量流向第二换热部内的低温冷媒,这样,由于室外换热器流回压缩机的低温冷媒多为气液两态的冷媒,因此,其中的液态冷媒在吸收热量后会汽化为气态冷媒,从而可以减少从第二换热部流出并流向压缩机的回气口的液态冷媒量。

因此,压缩机的回气口处的温度可以直接反应流回压缩机的液态冷媒量,温度越高,则气态冷媒越多、液态冷媒越少;温度越低,则气态冷媒越少、液态冷媒越多。这样,根据压缩机的回气温度可调整节流装置的流量开度,以减少流经室外换热器的单位流量冷媒的放热量,使室外换热器流出的冷媒温度不至于过低、液态冷媒量不至于过多,以保证室外换热器流出的部分液态冷媒可以在第二换热器内被大部分或全部汽化气态冷媒,保障压缩机的安全运行。

s204、将除霜流量开度作为空调器以除霜模式运行时的节流装置的流量开度。

这样,在空调以除霜模式运行时,将节流装置的流量开度调整至与当前工况相适配的除霜流量开度运行,即可以保证输入至室外换热器内的冷媒可以满足对室外换热器进行化霜的冷媒需求,又可以降低除霜后流回至压缩机内的液态冷媒量,有效的保障了空调器整体运行的稳定性和可靠性。

在一个可选的实施例中,本发明控制方法确定室外环境的室外露点温度的过程包括:

获取室外环境的室外环境温度,具体的,空调器的室外机上设置有第三温度传感器,可用于检测室外环境温度。

根据室外环境温度确定室外环境的室外露点温度,具体的,室外露点温度按照如下公式计算得到:

tes=a*tao2+b*tao-c,

其中,tes为室外露点温度,tao为室外环境温度,a为第一露点温度系数,b为第二露点温度系数,c为第一常量。

上述计算公式为空调器出厂前根据实验得到的拟合公式,第一露点温度系数a和第二露点温度系数b为根据实验得到的计算系数。

在一个可选的实施例中,根据回气温度确定空调器的节流装置的除霜流量开度,过程包括:

在tes≥te≥tes-d时,进液温度低于室外露点温度,流入室外换热器之后冷凝液化成液态的冷媒量增加,在这种情况下,除霜流量开度按照如下公式计算得到:

k=e*tc+f,

其中,te为进液温度,tc为回气温度,d为温度偏差阈值,k为除霜流量开度,e为开度计算系数,f为第二常量。

具体的,温度偏差阈值为一常数项,本发明空调器内预置有室外环境温度与温度偏差阈值的关联关系,例如,空调器内预置有室外环境温度与温度偏差阈值的关联表,每一室外环境温度在表内对应有一温度偏差阈值。因此,在确定当前室外环境的室外环境温度之后,可以通过查表的方式确定温度偏差阈值。这样,在第二温度传感器检测到当前的回气温度之后,可以根据公式确定与当前回气温度工况相适配的除霜流量开度。

在实施例中,根据回气温度确定空调器的节流装置的除霜流量开度,还包括:

如果te<tes-d,则可判定冷媒进液温度与室外冷凝温度之间的温差加大,室外换热器内冷媒冷凝液化情况加剧,需要加大输入室外换热器内的冷媒流量,以减少冷媒冷凝液化。具体的,在te<tes-d时,除霜流量开度为节流装置的最大开度,即将节流装置调整至最大开度开启运行,以提高冷媒输入量。

图3是根据一示例性实施例所示出的本发明控制方法的流程图二。下面结合一具体实施例对本发明控制方法的控制流程进行详细说明:

s301、在接收到除霜指令时,控制空调器以除霜模式运行;

在实施例中,用户可通过遥控器或者显示控制面板,向空调器输入除霜指令,这样,在空调除霜指令之后,可控制切换为除霜模式运行。

一般的,空调器大多是在冬季严寒天气进行除霜,因此,空调器可能是在运行制热模式时接收到用户输入的除霜指令,由于本发明控制方法的除霜模式的冷媒流向与制热模式的冷媒流向相同,因此,在空调器切换为除霜模式之后,冷媒流向不变,主要是对节流装置的流量开度进行的调整。

又或者,空调在关机时接收到用户输入的除霜指令,则空调器开机,并以除霜模式运行,具体的,控制冷媒沿与制热模式相同的流向循环流动,并进一步对节流装置的开度进行调整。

s302、获取室外换热器的进液温度和压缩机的回气温度;

空调器通过设置于室外换热器的第一端口处的第一温度传感器检测当前的进液温度,并通过设置于压缩机的回气口处的第二温度传感器检测当前的回气温度;

s303、获取室外环境的室外环境温度;

在实施例中,空调器通过设置于室外机上的第三温度传感器检测当前的室外环境温度;

s304、根据室外环境温度确定室外环境的室外露点温度;

s305、将进液温度与室外露点温度进行比较,如果tes≥te≥tes-d,则执行步骤s306,如果te<tes-d,则执行步骤s307;

s306、根据如下公式计算得到节流装置的除霜流量开度:

k=e*tc+f,并执行步骤s308;

s307、节流装置的除霜流量开度为最大开度,并执行步骤s308;

s308、将空调器的节流装置的流量开度调整至除霜流量开度。

通过上述流程,可以在室外换热器结霜的情况下,根据回气温度调整节流装置的流量开度,从而可以提高输入室外换热器的中高温冷媒的流量,以使冷媒输入量可以满足对室外换热器进行化霜融冰的需求。

图4是根据一示例性实施例所示出的本发明控制装置的结构示意图。

本发明还提供了一种控制装置,可用于图1的实施例所示出的空调器对室外换热器除霜时的冷媒流量控制,控制装置主要包括:

获取单元401,用于获取室外换热器的进液温度和压缩机的回气温度;

确定单元402,用于确定室外环境的室外露点温度;以及

如果进液温度小于室外露点温度,则根据回气温度确定空调器的节流装置的除霜流量开度;

主控单元403,用于将除霜流量开度作为空调器以除霜模式运行时的节流装置的流量开度。

在一个实施例中,获取单元401还用于获取室外环境的室外环境温度;

确定单元402用于根据室外环境温度确定室外露点温度;室外露点温度按照如下公式计算得到:tes=a*tao2+b*tao-c,其中,tes为室外露点温度,tao为室外环境温度,a为第一露点温度系数,b为第二露点温度系数,c为第一常量。

在一个实施例中,确定单元402根据回气温度确定空调器的节流装置的除霜流量开度,包括:

如果tes≥te≥tes-d,则除霜流量开度按照如下公式计算得到:k=e*tc+f,其中,d为温度偏差阈值,k为除霜流量开度,e为开度计算系数,f为第二常量。

在一个实施例中,确定单元402于根据回气温度确定空调器的节流装置的除霜流量开度,还包括:

如果te<tes-d,则除霜流量开度为节流装置的最大开度。

应当理解的是,本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的流程及结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

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