变频空调室外换热器自清洁控制方法及空调器与流程

本发明涉及空调技术领域，具体地说，是涉及一种变频空调室外换热器自清洁控制方法及空调器。

背景技术：

空调无论是在运行中还是静置状态，室内外换热器上都会有灰尘附着。出于室内空气质量及室内换热器换热效率的考虑，目前许多品牌空调产品应用了室内换热器自清洁控制方法，用于室内换热器的清洗。室外换热器在室外，不存在因空调的运行导致的空气质量问题，其洁净与否容易被人们忽略，但由于外部环境的原因，室外换热器更容易附着较多较厚的灰尘，对空调器的换热性能有较大的影响，常规的室内换热器自清洁技术用于清洗室外换热器，效果不明显。

技术实现要素：

本发明为了解决现有空调领域没有专门针对室外换热器的清洁控制方式，导致室外换热器积灰进而影响换热性能的技术问题，提出了一种变频空调室外换热器自清洁控制方法，可以解决上述问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种变频空调室外换热器自清洁控制方法，包括以下步骤：

（1）、检测当前室外环境温度tout，并判断当前室外环境温度是否满足进入室外换热器自清洁控制条件，若是，则执行步骤（2），否则，不执行室外换热器自清洁控制；

（2）、控制室外换热器结霜；

（3）、将室外换热器所结霜进行融化，完成自清洁控制。

进一步的，在步骤（2）之前，还包括判断空调当前运行模式的步骤，在完成自清洁控制之后，返回自清洁控制之前的空调运行模式。

进一步的，步骤（1）中，判断当前室外环境温度是否满足进入室外换热器自清洁控制条件为：

若t1≤tout≤t2，则进入室外换热器自清洁控制，否则，不进入，其中，-5℃≤t1≤10℃，24℃≤t2≤45℃。

进一步的，步骤（1）中若不满足进入室外换热器自清洁控制条件，并对用户进行提示告知。

进一步的，步骤（2）与步骤（3）之间，还包括检测判断退出结霜运行条件的步骤：

检测室外换热器温度t外，当满足t外≤t9且持续时间满足t1，或者压缩机结霜运行时长满足t2时，退出结霜运行，其中，t1≥3min，t2≥8min，-40℃≤t9≤0℃。

进一步的，步骤（2）中控制室外换热器结霜的方法为：

将四通阀换向为制热模式的冷媒流向，开启压缩机，关闭室外风机。

进一步的，步骤（2）中，压缩机的运行频率为：

若t10＞tout≥t1，则压缩机以频率f2运行；

若t2＞tout≥t10，则压缩机以f2+(f1-f2)/(t2-t10)*tout运行，其中t1＜t10＜t2，f1是压缩机最低运行频率，f2是压缩机最高运行频率。

进一步的，步骤（2）之前，还包括调节室内风机转速的步骤，室内风机转速的调节方法为：

检测室内换热器温度t内，若t内＜t5，关闭室内风机；

若t6＞t内≥t5，室内风机按照第一档速运行；

若t7＞t内≥t6，室内风机按照第二档速运行；

若t8＞t内≥t7，室内电机按照第三档速运行；

若t内≥t8，室内风机按照第四档速运行；

其中，0＜t5＜t6＜t7＜t8，第一档速、第二档速、第三档速以及第四档速所对应的风速依次增加。

进一步的，还包括将t1至t2之间的温度区间进一步划分为三个温区的步骤，从高至低依次为第一温区、第二温区、第三温区，步骤（3）的融霜步骤中，判断当前室外环境温度所处的温区，若当前室外环境温度位于第一温区，则停止压缩机和室外风机运行，由室外环境温度自然融霜；

若当前室外环境温度位于第二温区，则停止压缩机，控制室外风机按照最高档位运行进行融霜；

若当前室外环境温度位于第三温区，则启动系统的除霜模式进行融霜。

一种空调器，包括前面任一条所记载的变频空调室外换热器自清洁控制方法。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的变频空调室外换热器自清洁控制方法，能够使得室外换热器在短时间内快速结上大量的低密度霜，然后快速将霜融化，从而冲刷走附着在室外换热器上的灰尘。进入室外换热器自清洁的判断条件为根据室外环境温度状况，既能够保证室外温度可以实现快速结霜（室外环境温度不能过高），又能够保证快速化霜（室外环境温度不能过低），达到有效清洁的效果。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

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是本发明所提出的变频空调室外换热器自清洁控制方法的一种实施例流程图；

图2是本发明所提出的变频空调室外换热器自清洁控制方法的一种实施例中结霜运行步骤中压缩机的运行频率曲线图；

图3是本发明所提出的变频空调室外换热器自清洁控制方法的一种实施例中结霜运行步骤之前室内风机转速调节曲线图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

由于室外换热器的清洁度对室内空气质量不存在影响，因此室外换热器的清洁往往容易被忽略，由于室外换热器为空调制冷、制热系统中一个重要的热交换器件，其换热性能直接影响空调的制冷、制热能力，且室外换热器所处的室外环境更加恶劣、更加容易积累灰尘，时间久了容易影响室外换热器的换热性能，因此，十分有必要提出一种室外换热器的自清洁方法，以实现室外换热器的自动清洁。由于室外换热器与室内换热器的功能不同，且工况也不同，室内换热器的自清洁控制方法无法适用于室外换热器的自清洁，且室外换热器的清洁受室外环境温度的影响极大，需要提出一种专门针对室外换热器的清洁控制方法，基于此，本实施例提出了一种变频空调室外换热器自清洁控制方法，如图1所示，包括以下步骤：

s1、检测当前室外环境温度tout，并判断当前室外环境温度是否满足进入室外换热器自清洁控制条件，若是，则执行步骤s2，否则，不执行室外换热器自清洁控制；

由于室外换热器自清洁的过程根据其冷媒流向与制热过程的冷媒流向相同，为了在短时间内使室外换热器上结满霜或厚霜，室外电机停止运转。但变频空调控制器上有许多大功率发热器件，如ipm模块、pfc、igbt模块等，在自清洁结霜过程中，若长时间室外电机停止运转，特别是在室外环境温度较高时，靠自然空气对流，将无法带走大功率发热器件产生的热量，导致器件温升异常升高，甚至被烧毁，若靠降低压缩机运行频率来减少大功率发热器件发热，较高的室外环境温度，换热器上几乎不可能结霜，因此实际就无清洗效果；另一方面，室外为低温易结霜温度区间时，本身空调室外换热器上就会结满霜，控制器会根据结霜情况周期性化霜，会带走室外换热器上的灰尘，因此较低室外环境温度条件下，无单独清洗室外换热器的必要。为了解决上述问题，本方案通过将室外自清洁功能对应的室外温度限定在一定范围内，即达到清洗室外换热器的目的，又保证了空调的可靠性。

本方法的控制逻辑作为自清洁控制方法，属于空调控制系统的一部分，对于空调系统的整个控制逻辑而言，在进入自清洁控制逻辑之前空调需要接收到触发信号才进行触发自清洁逻辑，该触发信号可以是通过设定自清洁周期，定时触发，也可以是由用户通过遥控器或者空调控制面板或者与网络空调绑定的移动终端等指令接收装置进行触发。空调接收到室外换热器清洁控制指令后，室内控制器首先判断室外环境温度，确定是否进入具体的室外换热器自清洁控制。

s2、控制室外换热器结霜；

s3、将室外换热器所结霜进行融化，完成自清洁控制。

本实施例的变频空调室外换热器自清洁控制方法，让室外换热器在短时间内快速结上大量的低密度霜，然后快速将霜融化，从而冲刷走附着在室外换热器上的灰尘。进入室外换热器自清洁的判断条件为根据室外环境温度状况，既能够保证室外温度可以实现快速结霜（室外环境温度不能过高），又能够保证快速化霜（室外环境温度不能过低），达到有效清洁的效果。

其中，步骤s1中，判断当前室外环境温度是否满足进入室外换热器自清洁控制条件为：

若t1≤tout≤t2，则进入室外换热器自清洁控制，否则，不进入，其中，-5℃≤t1≤10℃，24℃≤t2≤45℃。具体数值可以根据实际空调性能以及大功率发热器件所能够承受的温升情况设置。既能够保证室外温度可以实现快速结霜，又能够保证快速化霜。

在步骤s2之前，还包括判断空调当前运行模式的步骤，在完成自清洁控制之后，返回自清洁控制之前的空调运行模式。空调运行模式包括制冷模式（含除湿模式）、制热模式、送风模式（含待机模式，此处将待机定义为一种特殊模式）。也就是说，本实施例的变频空调室外换热器自清洁控制方法不受当前空调所在的运行模式的限制，其可以是上述运行模式中的任一种模式，只要室外环境温度符合进入室外换热器自清洁模式的条件，即可切换进入自清洁模式，也即执行步骤s1。在完成自清洁控制之后，返回自清洁控制之前的空调运行模式，进而不影响用户对空调的正常使用需求。

步骤s1中若不满足进入室外换热器自清洁控制条件，并对用户进行提示告知，达到有效告知用户的目的，其提示方式可以是通过蜂鸣器报警提示，或者语音提示，或者通过空调的显示模块、移动终端的显示屏进行字幕提示。

步骤s2与步骤s3两个工作过程相反，因此需要步骤s2中的结霜步骤完成后，再进入步骤s3的融霜步骤，步骤s2与步骤s3之间，还包括检测判断退出结霜运行条件的步骤：

检测室外换热器温度t外，当满足t外≤t9且持续时间满足t1，或者压缩机结霜运行时长满足t2时，退出结霜运行，其中，t1≥3min，t2≥8min，-40℃≤t9≤0℃。若室外换热器处于一个较低的温度且持续一定时间后，其表面即可结下一定厚度的霜，或者压缩机结霜运行满足一定时长时，同样可以达到结霜的效果。

本实施例中的室外换热器自清洁过程实际是制热模式的冷媒循环过程，因此需要将四通阀的冷媒换向为制热模式的流向，也即当前模式为制冷模式、除湿模式或者送风模式时，需要控制四通阀换向，当前本身就为制热模式时，无需将四通阀换向，只需将室外风机关闭即可，为了使得室外换热器表面快速结霜，需要关闭室外风机，按照设定频率启动压缩机运行。

压缩机的运行频率需要与室外环境温度相关联，此关联以大功率发热器件安全为前提，且能够保证室外换热器正常结霜，作为一个优选的实施例，步骤s2中，如图2所示，压缩机的运行频率为：

若t10＞tout≥t1，则压缩机以频率f2运行；

若t2＞tout≥t10，则压缩机以f2+(f1-f2)/(t2-t10)*tout运行，其中t1＜t10＜t2；f1是能够满足室外换热器结霜的压缩机最低运行频率，f2是在保证大功率发热器件可靠性的条件下压缩机最高运行频率，f1的取值范围为10hz～90hz，f2的取值范围是40hz～120hz。由图2可知，当室外环境温度较低时，压缩机可以运行在一个较高的频率下，夏天制热时，会增加系统压力，环境温度越高，系统产生的热量越高，压缩机的运行频率降低，减少大功率器件的发热，安全为前提。因此，在超过温度t10之后，随着室外环境温度的增加，压缩机的运行频率相应减小，以保证系统安全。

为了减小室外换热器自清洁模式对室内温度造成的影响，尤其对于夏天而言，室内换热器进行散热会使室内温度提升，造成舒适感降低，同时，由于室内换热器进行散热，需要及时将其产生的热量散发出去以免对室内换热器造成损坏，步骤s2之前，还包括调节室内风机转速的步骤，其目的在于将室内风机调节至合适的温度，既能够保证室内换热器的安全，又不会太大风速避免对室内温度造成较大波动，如图3所示，室内风机转速的调节方法为：

检测室内换热器温度t内，若t内＜t5，关闭室内风机；

若t6＞t内≥t5，室内风机按照第一档速运行；

若t7＞t内≥t6，室内风机按照第二档速运行；

若t8＞t内≥t7，室内电机按照第三档速运行；

若t内≥t8，室内风机按照第四档速运行；

其中，0＜t5＜t6＜t7＜t8，第一档速、第二档速、第三档速以及第四档速所对应的风速依次增加。室内风机根据室内换热器温度划分为多个区间，不同的温度区间，室内电机对应为停止及不同的风量转速，成阶梯变化。对于不同品牌、不同型号的空调而言，室内风机的档速设置可能不尽相同，一般情况下总档速数量不会低于4个档速，当多于4个档速时，第一档速、第二档速、第三档速以及第四档速可以从所有档速数量中任选其中4个档速，只需满足第一档速、第二档速、第三档速以及第四档速所对应的风速依次增加的规律即可，当总档速数量低于4个档速时，可以通过临时增加一个或者多个档速的方式，当然所增加的档速仅限于自清洁模式下的风机控制。

为了进一步减小室外换热器自清洁模式时对人体造成的不适感，还包括调节导风板角度的步骤，将导风板调节到不易吹到人体的位置，如向上吹或者向下吹，以将对人体造成的不舒适感降到最低。

为了能够快速化霜同时达到节约能耗的目的，还包括将t1至t2之间的温度区间进一步划分为三个温区的步骤，从高至低依次为第一温区、第二温区、第三温区，步骤s3的融霜步骤中，判断当前室外环境温度所处的温区，若当前室外环境温度位于第一温区，说明当前的室外环境温度较高，则停止压缩机和室外风机运行，通过室外环境温度热量交换就可以直接融霜化霜，带走室外换热器上的灰尘，也即采用由室外环境温度自然融霜，充分利用了自然高温，达到节约能耗的目的；为了减少判断逻辑，当步骤s2之前判断空调当前运行模式为制冷模式时，默认室外环境温度处于高温区。本步逻辑中，若当前室外环境温度位于第一温区，可以直接返回室外换热器自清洁前的控制模式，不再单独融霜，以减少因自清洁带来的用户等待时间。

若当前室外环境温度位于第二温区，说明当前的室外环境温度不足够高到自然化霜，但是也不至于太低，则停止压缩机，控制室外风机按照最高档位运行进行融霜，也即，控制室外风机吹风的方式进行化霜；

若当前室外环境温度位于第三温区，说明当前的室外温度较低，则启动系统的除霜模式进行融霜。一般情况下空调系统为了防止冬天使用时室外换热器结霜，一般设置有除霜模式，通过采用除霜模式进行化霜，带走室外换热器上的灰尘。

除霜模式即控制冷媒流向换向，进行逆流融霜，同时室内风机、室外风机停止，压缩机以除霜频率运行，其中，除霜频率为系统预设。

实施例二

本实施例提出了一种空调器，该空调器为变频空调器，包括实施例一中所记载的变频空调室外换热器自清洁控制方法，具体可以参见实施例一及附图1-3所记载，在此不做赘述。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。