一种空调器及其控制方法与流程

本发明涉及空调技术领域，特别涉及一种空调器及其控制方法。

背景技术：

当前，夏季高温天气逐年恶劣，空调是人们降低室内温度、湿度的重要装置，随着国家对节能要求的提高，变频空调所占市场比例不断升高。但目前，常规变频空调器在外侧高温天气时，受外侧控制器温升的限制，往往会采取降低压缩机运行频率来保证可靠性。这样会导致空调制冷效果差，影响用户的舒适度。与此同时，目前针对室内机的冷凝水都是采取塑料软管直接排到室外，对建筑物有一定的污染。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种空调器，以解决受外侧控制器温升限制，降低压缩机运行频率的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种空调器，包括：蒸发器、外侧控制器和设置在所述蒸发器下的接水盘，其还包括u型管，所述u型管嵌入所述外侧控制器的散热板中，且与所述接水盘通过管路连通。

进一步的，还包括储水箱，所述储水箱一端与所述接水盘通过管路连通，另一端与所述u型管通过管路连通。

进一步的，所述储水箱内设置有水泵，所述水泵与所述u型管通过管路连通，将所述储水箱内的冷凝水输送至所述u型管内。

进一步的，所述储水箱内设置有水泵，所述水泵设置在所述u型管与所述喷淋装置之间。

进一步的，还包括喷淋装置，所述喷淋装置与所述u型管通过管路连通。

进一步的，所述喷淋装置设置在冷凝器上，且所述喷淋装置的喷淋头朝向所述冷凝器的吸风口。

进一步的，所述喷淋头在所述水泵的动力驱动下将所述冷凝水喷出，喷出的所述冷凝水为小液滴。

进一步的，所述储水箱的高度小于所述接水盘的高度。

进一步的，所述储水箱内设置有水位监测器，对所述储水箱内的水位进行监测。

进一步的，所述储水箱内设置有向下弯折的管道，所述管道的进水口与所述管道的最高点之间具有高度差，且所述管道的进水口高于所述储水箱的底面，所述管道的最高点低于所述储水箱的顶端，所述管道的出水口通过管路与所述u型管连通。

相对于现有技术，本发明所述的空调器具有以下优势：

(1)本发明所述的空调器，通过低温冷凝水对外侧控制器进行降温，具有快速直接有效的特点，冷却效果好；有限利用了冷凝水的冷量资源，环保节能；消除了因外侧控制器温升导致的空调制冷效果差，影响用户舒适度的不良后果。。

(2)本发明所述的空调器，通过u型管嵌入散热板中作为冷凝水的通路，工艺操作简单，合铸方便，可行性高；另外，u型管使得冷凝水和散热板隔离，不会腐蚀散热板。

本发明的另一目的在于提出一种对所述空调器的控制方法，以解决受外侧控制器温升限制，降低压缩机运行频率的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种对所述空调器的控制方法，其包括：

通过所述水位监测器实时监测所述储水箱内的冷凝水的水位；

所述外侧控制器根据所述冷凝水的水位控制所述水泵的运行，其中：

在所述冷凝水的水位高于设定位置后，所述外侧控制器控制所述水泵开始运行，将所述冷凝水流入到所述u型管内，对所述外侧控制器进行降温；并将所述冷凝水输送到所述喷淋装置内喷出，对所述冷凝器进行降温。

进一步的，所述外侧控制器根据所述冷凝水的水位控制所述水泵的运行，还包括：

在所述冷凝水的水位低于警戒位置后，所述外侧控制器控制所述水泵停止运行。

进一步的，所述控制方法还包括：

实时获取所述外侧控制器的温升数据；

所述外侧控制器还根据所述温升数据控制所述压缩机的运行频率，其中：

在所述温升数据大于等于温升限制阈值时，所述外侧控制器向压缩机发送第一限频信号，对所述压缩机的运行频率进行限制；

在所述温升数据小于等于温升解除阈值时，所述外侧控制器向所述压缩机发送第一解除信号，解除对所述压缩机的运行频率的限制。

进一步的，所述控制方法还包括：

实时获取所述冷凝器的冷出温度数据；

所述外侧控制器还根据所述冷出温度数据控制所述压缩机的运行频率，其中：

在所述冷出温度数据大于等于冷出限制阈值时，所述外侧控制器向压缩机发送第二限频信号，对所述压缩机的运行频率进行限制；

在所述冷出温度数据小于等于冷出解除阈值时，所述外侧控制器向所述压缩机发送第二解除信号，解除对所述压缩机的运行频率的限制。

所述控制方法与上述空调器相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明所述空调器实施例1的结构图；

图2为本发明所述空调器实施例2的结构图；

图3为本发明所述空调器的结构示意图；

图4为本发明所述空调器储水箱内部的结构示意图；

图5为本发明所述空调器实施例9的结构图；

图6为本发明控制方法实施例10的流程图；

图7为本发明控制方法实施例11的流程图；

图8为本发明控制方法实施例12的流程图；

图9为本发明控制方法实施例13的流程图。

附图标记说明：

1-接水盘，2-储水箱，3-水位监测器，4-水泵，5-u型管，6-喷淋装置，61-喷淋头，7-外侧控制器，8-管道，81-进水口，82-最高点，83-出水口，9-冷凝器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例1

一种空调器，如图1所示，包括：蒸发器(图中未画出)、设置在所述蒸发器下的接水盘1和外侧控制器7，还包括u型管5，所述u型管5嵌入所述外侧控制器7的散热板中，且与所述接水盘1通过管路连通。

这样，空调制冷运行过程中，空气中水蒸气遇到低温的内机蒸发器产生低温冷凝水，汇集于接水盘1内，通过管路流入到嵌入在外侧控制器7散热板中的u型管5，对外侧控制器7进行冷却降温。这样，通过低温冷凝水对外侧控制器7进行降温，具有快速直接有效的特点，冷却效果好；有限利用了冷凝水的冷量资源，环保节能。

另外，冷却所述外侧控制器7，可以使得外侧控制器7温升降低，在所述外侧控制器7温升降低到一定程度后，就可以解除针对压缩机运行频率的限制，使得压缩机运行频率按照目标频率运行，从而消除了因外侧控制器7温升导致的空调制冷效果差，影响用户舒适度的不良后果。

另外，通过u型管5嵌入散热板中作为冷凝水的通路，工艺操作简单，合铸方便，可行性高；另外，u型管5使得冷凝水和散热板隔离，不会腐蚀散热板。

其中，所述外侧控制器7的散热板为铜制的或铝制的。这样，散热效果好，且便于加工，不易变形。

其中，所述外侧控制器7为设置在空调室外机上的控制器，对空调室外机进行控制；所述接水盘1为设置在空调室内机上的接水盘，用于接取蒸发器滴落的低温冷凝水。

实施例2

如上述所述的空调器，本实施例与其不同之处在于，如图2所示，所述空调器还包括储水箱2，所述储水箱2一端与所述接水盘1通过管路连通，另一端与所述u型管5通过管路连通。

这样，空气中水蒸气遇到低温的内机蒸发器产生低温冷凝水，汇集于接水盘1内，通过管路流入储水箱2，当储水箱2内部的冷凝水水位达到设定位置后，冷凝水开始匀速平稳的流入到嵌入在外侧控制器7散热板中的u型管5，对外侧控制器7进行冷却降温。

这样，可以先对冷凝水进行蓄积，在蓄积一定冷凝水后，再对外侧控制器7在较短时间内进行集中散热，防止因冷凝水的水量不足导致的散热效果差的情况。

其中，所述储水箱2的高度小于所述接水盘1的高度。这样，接水盘1内汇集的冷凝水，可以在重力的作用下，直接流入储水箱2，不需要额外提供动力。

其中，所述储水箱2设置在室外，这样，缩短了储水箱2与u型管5之间的距离，便于将冷凝水通过管路输送给u型管5。

较佳的，所述储水箱2设置在空调室外机顶部，这样，便于安装和输送冷凝水。

其中，所述储水箱2与所述接水盘1之间的管路为塑料软管，这样，改动简单，成本低廉。

实施例3

如上述所述的空调器，本实施例与其不同之处在于，如图3所示，所述储水箱2内设置有水泵4，所述水泵4与所述u型管5通过管路连通，将所述储水箱2内的冷凝水输送至所述u型管5内。

这样，冷凝水汇集于接水盘1内，通过管路流入储水箱2，当储水箱2内部的冷凝水水位达到设定位置后，水泵4开始启动运行，使冷凝水开始匀速平稳的流入到嵌入在外侧控制器7散热板中的u型管5，对外侧控制器7进行冷却降温。

这样，可以通过水泵4对冷凝水的输送提供动力，使得对冷凝水的输送更加简单、方便，可操控；另外，通过控制水泵4的启动和停止，可以进一步控制冷凝水的流转，从而便于根据实际情况进行冷凝水的输送，可控性强。

其中，所述水泵4为增压水泵，动力强，可以提高水泵4驱动的管路内的冷凝水的流动速度。

其中，所述储水箱2与所述u型管5之间的管路为铜管或者铝管，这样，结构强度高，可以安全承受增压水泵/水泵4在管路内产生的水压，且密封性好，防止漏液。

实施例4

如上述所述的空调器，本实施例与其不同之处在于，如图4所示，所述储水箱2内设置有向下弯折的管道8，所述管道8的进水口81与所述管道8的最高点82之间具有高度差，且所述管道8的进水口81高于所述储水箱2的底面，所述管道8的最高点82低于所述储水箱2的顶端，所述管道8的出水口83通过管路与所述u型管5连通。

这样，所述管道8的进水口81与所述管道8的最高点82之间具有高度差，当储水箱2内的冷凝水的水位到达所述管道8的进水口81以后，冷凝水流入管道8，但由于管道8的最高点82存在，因此无法流出管道8；随着冷凝水的水位继续上涨，管道8内的水位与储水箱2的冷凝水水位保持相同高度；当冷凝水的水位到达所述管道8的最高点82后，管道8内的水位也同时达到管道8的最高点82，并在重力的作用下，管道8内的冷凝水向下流动，通过出水口83流入管路，并同时将管道8内的气体排出；这样，即使随着冷凝水的不断流出，储水箱2内的冷凝水水位下降，低于所述管道8的最高点82，但是在大气压的作用下，冷凝水仍继续流入管道8，并通过管道8流入管路内，直至储水箱2的冷凝水的水位下降到所述管道8的进水口81处为止；然后随着储水箱2内冷凝水的水位上升，再重复上述过程。

这样，可以在储水箱2内部的冷凝水水位达到设定位置(管道8的最高点82)后，无需其他驱动装置，在重力与大气压的作用下，冷凝水自动开始流动，直至储水箱2内冷凝水的水位回落至管道8的进水口81高度为止；这样循环往复，无需外部驱动，即可实现冷凝水的自动流动和断开，简单方便，节省设计空间。

其中，为了便于将管道8内的空气全部排出，所述管道8的孔径小于管路的孔径。

其中，可以根据实际情况设置管道8的进水口81和最高点82的位置，从而对储水箱2内冷凝水的水位根据实际情况进行调整。

实施例5

如上述所述的空调器，本实施例与其不同之处在于，如图3所示，还包括喷淋装置6，所述喷淋装置6与所述u型管5通过管路连通。

这样，冷凝水汇集于接水盘1内，通过管路流入储水箱2，当储水箱2内部的冷凝水水位达到设定位置后，水泵4开始启动运行，使冷凝水开始匀速平稳的流入到嵌入在外侧控制器7散热板中的u型管5，对外侧控制器7进行冷却降温；然后，冷凝水通过管路进入喷淋装置6，作为水雾喷出覆盖冷凝器9，从而吸附到冷凝器9上进行蒸发吸热对其降温。这样，在风冷的基础上对冷凝器9喷洒冷凝水，蒸发吸热，外机系统冷却效果好，能增加客户的舒适度，同步降低空调的运行功耗；有限利用了冷凝水的冷量资源，环保节能。

另外，冷却所述冷凝器9，可以使得冷凝器9的冷出温度降低，在所述冷凝器9冷出温度降低到一定程度后，就可以解除针对压缩机运行频率的限制，使得压缩机运行频率按照目标频率运行，从而消除了因冷凝器9冷出温度升高导致的空调制冷效果差，影响用户舒适度的不良后果。

较佳的，所述喷淋装置6设置在冷凝器9上，且所述喷淋装置6的喷淋头61朝向所述冷凝器9的吸风口。

这样，喷出的冷凝水覆盖冷凝器9，利用冷凝器9背部的吸风，吸附到冷凝器9上进行蒸发吸热对其降温。从而可以使得绝大部分喷出的冷凝水，都会吸附在冷凝器9上，提高了冷凝水的利用率，极大地利用了冷凝水的冷量资源。

其中，所述u型管5与所述喷淋装置6之间的管路为铜管或者铝管，这样，结构强度高，可以安全承受增压水泵/水泵4在管路内产生的水压，且密封性好，防止漏液。

实施例6

如上述所述的空调器，本实施例与其不同之处在于，所述喷淋头61在所述水泵4的动力驱动下将所述冷凝水喷出，喷出的所述冷凝水为小液滴。

这样，所述喷淋头61将所述冷凝水高速喷出，使其破碎为小液滴；小液滴在冷凝器9背部的吸风口的吸附作用下，向着冷凝器9运动，并通过吸风口进入冷凝器9内部，吸附在冷凝器9元件表面；由于其为小液滴，因此很容易吸附在冷凝器9上，且同时很容易蒸发，从而吸热，对冷凝器9降温。如果冷凝水被破碎为大液滴喷出，则喷出的大液滴很难收到吸风口吸附力的影响，会直接滴落至其他地方，从而大大减少对冷凝器9的蒸发降温作用；如果冷凝水为雾气状，如通过超声波雾化器等转化为雾状，则由于雾状的冷凝水极为细小，则会使得雾状的冷凝水很容易受到空气流动的扰动，且很难吸附，会在吸风口的吸附作用下，进入冷凝器9内部，并在出风口的作用下，大部分从出风口吹出，小部分吸附在冷凝器9内，从而大大减少对冷凝器9的蒸发降温作用。

较佳的，如图3所示，所述喷淋头61数量为两个，分别设置在所述冷凝器9两侧。这样，通过两个喷淋头61的均匀设置，可以使得喷出的冷凝水分布均匀，便于吸附在冷凝器9上；另外，两个喷淋头61可以使得对水泵4产生的水压需求不会太大，从而降低对水泵4动力的要求(如果多个喷淋头61，可能会产生由于水泵4动力不足，无法将冷凝水喷出的后果)。

实施例7

如上述所述的空调器，本实施例与其不同之处在于，如图3所示，所述储水箱2内设置有水位监测器3，对所述储水箱2内的水位进行监测。这样，可以实时监测所述储水箱2内的冷凝水水位是否达到设定位置，从而及时启动水泵4，将冷凝水输送到u型管5，对外侧控制器7进行降温。

实施例8

如上述所述的空调器，本实施例与其不同之处在于，所述外侧控制器7与所述水位监测器3、所述水泵4连接，进行信号传输。这样，外侧控制器7与所述水位监测器3、所述水泵4之间通过信号传输，可以传递控制信号或者反馈信号，从而可以通过外侧控制器7对所述水位监测器3、所述水泵4进行控制。

其中，所述外侧控制器7与所述水位监测器3、所述水泵4之间的连接，可以是有线连接，可以是无线连接，也可以是电连接，只要可以机械能信号传输即可。

这样，当储水箱2内部的水位监测器3检测到水位达到设定位置后，此时水位监测器3可以将反馈信号传输到外侧控制器7，外侧控制器7给增压水泵电控制信号，增加水泵4开始启动运行。还可以在储水箱2中冷凝水水位下降至一定位置后，控制所述水泵4停止运行，从而可以间接控制冷凝水对外侧控制器7进行降温和对冷凝器9进行蒸发吸热。

实施例9

如上述所述的空调器，本实施例与其不同之处在于，如图5所示，所述水泵4设置在所述u型管5与所述喷淋装置6之间，这样，所述水泵4与所述喷淋装置6直接通过管路连通，从而使得水泵4输出的较高压力的冷凝水可以直接从喷淋装置6中喷出，避免了水泵4产生的较高压力的冷凝水还需要经过u型管5(由于对流体的阻力作用)导致水压下降的情况(这种情况下，要保持较高速度喷出冷凝水，就需要扩大管路孔径，增加水泵4的动力，提高了成本)；使得喷淋头61喷出的冷凝水的小液滴更小，更加容易吸附和蒸发。

另外，由于水泵4设置在u型管5和喷淋装置6之间，使得u型管5和储水箱2之间的管路处于导通状态，储水箱2内的冷凝水直接流入u型管5内，并停留，对u型管5进行持续降温，从而进一步提高冷凝水对外侧控制器7的降温效果，提高了对冷凝水的冷量资源的利用率。

这样，在水泵4启动后，u型管5内的冷凝水收到水泵4的吸力作用，向水泵4流动，然后被水泵4驱动后以较高速度从喷淋装置6的喷淋头61喷出，变为冷凝水小液滴，吸附在冷凝器9上。

实施例10

如上述所述的空调器，本实施例为一种对所述空调器的控制方法，如图6所示，所述的控制方法包括：

步骤a，通过所述水位监测器3实时监测所述储水箱2内的冷凝水的水位；

步骤d，所述外侧控制器7根据所述冷凝水的水位控制所述水泵4的运行，其中：

步骤d1，在所述冷凝水的水位高于(大于等于)设定位置后，所述外侧控制器7控制所述水泵4开始运行，将所述冷凝水流入到所述u型管5内，对所述外侧控制器7进行降温；并将所述冷凝水输送到所述喷淋装置6内喷出，对所述冷凝器9进行降温。

这样，通过低温冷凝水对外侧控制器7进行降温，具有快速直接有效的特点，冷却效果好；在风冷的基础上对冷凝器9喷洒冷凝水，蒸发吸热，外机系统冷却效果好，能增加客户的舒适度，同步降低空调的运行功耗；有限利用了冷凝水的冷量资源，环保节能。

通过对室内机低温冷凝水的收集和导流，给外侧控制器7和冷凝器9降温，提升空调系统的可靠性和压缩机运行频率，提升空调在高温下的制冷效果，同步降低空调的功率。

实施例11

如上述所述的控制方法，本实施例与其不同之处在于，如图7所示，所述步骤b还包括：

步骤d2，在所述冷凝水的水位低于(小于等于)警戒位置后，所述外侧控制器7控制所述水泵4停止运行。

这样，可以在冷凝水水位到达警戒位置后，及时停止冷凝水的流通，防止因冷凝水的流尽导致的水泵4空转，给水泵4和管路带来不必要的损伤。

这样，当储水箱2中冷凝水水位下降至设置的警戒位置，水泵4停止运行，此时外侧控制器7依靠风机使空气对流，对外侧控制器7进行散热降温，当水箱中的冷凝水恢复到水位检测器的设定位置时，水泵4重新启动。

其中，所述警戒位置低于所述设定位置，这样，防止出现设定悖论，便于外侧控制器7对水泵4进行控制。

实施例12

如上述所述的控制方法，本实施例与其不同之处在于，如图8所示，所述控制方法还包括：

步骤b，实时获取所述外侧控制器7的温升数据；

所述步骤d中，所述外侧控制器7还根据所述温升数据控制所述压缩机的运行频率，其中：

步骤d3，在所述温升数据大于等于温升限制阈值时，所述外侧控制器7向压缩机发送第一限频信号，对所述压缩机的运行频率进行限制；

步骤d4，在所述温升数据小于等于温升解除阈值时，所述外侧控制器7向所述压缩机发送第一解除信号，解除对所述压缩机的运行频率的限制。

其中，所述外侧控制器7的温升，是指外侧控制器7的温度比环境高出的温度，即温差，温升越高则散热越快，当发热与散热平衡时达到一个稳定的温升，因此和单位时间的发热量有关，也就是和负载电流有关。

这样，当外侧控制器7温升数据达到温升限制阈值时，代表外侧控制器7的处于较高温度，因此需要限制压缩机的运行频率，保证可靠性，以防止外侧控制器7温升数据进一步上升，给外侧控制器7的正常使用带来风险；当温升数据下降至解除阈值时，及时解除对压缩机运行频率的限制，使压缩机以目标频率运行，从而提高空调器的制冷效果，同步降低空调器的功率。

其中，所述温升限制阈值高于所述温升解除阈值，这样，防止出现设定悖论，便于外侧控制器7对压缩机进行控制。

实施例13

如上述所述的控制方法，本实施例与其不同之处在于，如图9所示，所述控制方法还包括：

步骤c，实时获取所述冷凝器9的冷出温度数据；

所述步骤d中，所述外侧控制器7还根据所述冷出温度数据控制所述压缩机的运行频率，其中：

步骤d5，在所述冷出温度数据大于等于冷出限制阈值时，所述外侧控制器7向压缩机发送第二限频信号，对所述压缩机的运行频率进行限制；

步骤d6，在所述冷出温度数据小于等于冷出解除阈值时，所述外侧控制器7向所述压缩机发送第二解除信号，解除对所述压缩机的运行频率的限制。

其中，所述冷凝器9的冷出数据，是指冷凝器9出口处的冷媒温度，进口处的冷媒温度越高，出口处的冷媒温度也会升高；冷凝器9的散热效率越低，出口处的冷媒温度会越高。

这样，当冷凝器9冷出温度数据达到冷出限制阈值时，代表冷凝器9的处于较高温度，此时冷凝器9的散热效率低，因此需要限制压缩机的运行频率，保证可靠性，以防止冷凝器9冷出温度数据进一步上升，给冷凝器9的正常使用带来风险；当冷凝器9冷出温度数据下降至解除阈值时，及时解除对压缩机运行频率的限制，使压缩机以目标频率运行，从而提高空调器的制冷效果，同步降低空调器的功率。

其中，所述冷出限制阈值高于所述冷出解除阈值，这样，防止出现设定悖论，便于外侧控制器7对压缩机进行控制。

实施例14

如上述所述的控制方法，本实施例与其不同之处在于，所述水位监测器3实时监测所述储水箱2内的冷凝水的水位，并在所述冷凝水的水位到达设定位置/警戒位置后，向所述外侧控制器7进行反馈。这样，通过水位监视器对水位进行直接判断，可以提高判断效率，及时反馈。

较佳的，所述水泵4具有多个档位，所述外侧控制器7根据所述温升数据或者冷出温度数据的上升速度，控制所述水泵4在对应档位运行。从而可以根据实际情况，加快冷凝水的流动速度，增加冷凝水对外侧控制器7和冷凝器9的冷却速度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，如外侧控制器7导热板内管槽的设计，散热器材质的选择，以及管路的形状、走向，储水箱2的结构大小，水泵4的规格大小，水位监测器3的数量、位置，喷淋头61的数量、位置，水雾喷淋的角度，储水箱2的摆放位置，水泵4推进冷凝水流动速度的控制方案，水泵4根据水位的运行时间及其控制方案与制冷制热控制逻辑的结合等等，均应包含在本发明的保护范围之内。