空调系统及控制方法与流程

本发明属于空调技术领域，具体涉及一种空调系统及控制方法。

背景技术：

现有的家用空调均是通过制冷剂的制冷循环来实现制冷或制热，随着空调开机启动，制冷剂开始在空调系统内部运作。制冷工况下，内机换热器里的低温低压冷媒从室内吸收热量；制热工况下，内机换热器里的高温高压冷媒则向室内释放热量。

但现有的家用空调系统停机时，空调系统中的电子膨胀阀不会完全关闭，同时系统内部的冷媒并非立即停止流动，由于电子膨胀阀没有有效切断内外机换热器之间的冷媒流路，所以冷媒在压差和惯性的作用下会自高压侧向低压侧迁移，直至达到平衡状态。因此空调系统在制冷工况下停机时，由于外机高压高温冷媒的迁入，导致此时内机换热器里冷媒的冷量直接损耗；同理，制热工况下停机时，内机换热器里的高压高温冷媒会向外机迁移，导致这部分热量损失。这种能源的浪费伴随着每一台空调的每一次停机而不断发生，在日积月累下能量损失是非常巨大的。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种空调系统及控制方法，能够减少空调关机后内机中冷媒能量的损失。

为了解决上述问题，本发明提供一种空调系统，包括内机和连接管，所述内机包括内机换热器，所述连接管与所述内机换热器连通，便于冷媒进出所述内机换热器，所述连接管上设有截断阀；在空调系统停机时，所述截断阀关闭，能阻止所述冷媒流出所述内机换热器。

优选地，所述截断阀设有两个：第一截断阀和第二截断阀，所述连接管包括气体连接管和液体连接管；所述第一截断阀设在所述液体连接管上，所述第二截断阀设在所述气体连接管上。

优选地，所述空调系统还包括外机，所述第一截断阀设在所述内机内或所述外机内的所述液体连接管上；所述第二截断阀设在所述内机内或所述外机内的所述气体连接管上。

优选地，所述第一截断阀和/或所述第二截断阀设为电磁阀。

优选地，所述第一截断阀和所述第二截断阀均设在所述外机和所述内机之间的连接管路上。

优选地，所述第一截断阀和所述第二截断阀均设为电磁截止阀。

根据本发明的另一方面，提供了一种如上所述空调系统的控制方法，包括：

获取空调系统的运行状态；

当空调系统处于停机状态时，控制所述截断阀关闭，使得所述冷媒能保留在所述内机换热器(11)内；

当空调系统处于启动状态时，控制所述截断阀打开，所述冷媒能在所述连接管中移动。

根据本发明的另一方面，提供了一种如上所述空调系统的控制方法，包括：

检测空调系统是否进入关机程序；

当检测到空调系统进入关机程序时，获取空调系统的工况；

根据空调系统的工况对所述截断阀进行控制，实现空调系统的冷媒回收控制。

优选地，所述空调系统的工况为制冷工况时，关闭所述第一截断阀，所述冷媒由所述气体连接管抽出所述内机换热器，至所述内机换热器与其所在环境的温度差不大于预设差值范围，依次关闭所述第二截断阀和空调系统。

优选地，所述空调系统的工况为制热工况时，调控空调系统为制冷模式且内风机停机，关闭所述第一截断阀，所述冷媒由所述气体连接管抽出所述内机换热器，至所述内机换热器与其所在环境的温度差不大于预设差值范围，依次关闭所述第二截断阀和空调系统。

本发明提供的空调系统，包括内机和连接管，所述内机包括内机换热器，所述连接管与所述内机换热器连通，便于冷媒进出所述内机换热器，所述连接管上设有截断阀；在空调系统停机时，所述截断阀关闭，能阻止所述冷媒流出所述内机换热器。在连接管上增设截断阀，有效地切断了冷媒迁移运动，使冷媒能量在内机换热器中得到利用，阻止了能量的浪费。

附图说明

图1为本发明实施例的空调系统中截断阀在内机内处于制冷工况时的结构图；

图2为本发明实施例的空调系统中截断阀在外机内处于制冷工况时的结构图；

图3为本发明实施例的空调系统中截断阀在内机和外机之间处于制冷工况时的结构图；

附图标记表示为：

1、内机；11、内机换热器；2、外机；21、外机换热器；22、膨胀阀；23、四通阀；24、压缩机；25、储液器；3、气体连接管；4、液体连接管；5、大阀门；6、小阀门；7、第一截断阀；8、第二截断阀；9、第一电磁截止阀；10、第二电磁截止阀。

具体实施方式

结合参见图1至图3所示，根据本发明的实施例，一种空调系统，包括内机1和连接管，所述内机1包括内机换热器11，所述连接管与所述内机换热器11连通，便于冷媒进出所述内机换热器11，所述连接管上设有截断阀；在空调系统停机时，所述截断阀关闭，能阻止所述冷媒流出所述内机换热器11。

空调系统不管是达到设定温度自动停止，还是运行中需要关机，只需及时关闭截断阀，使得内机换热器11中的冷媒不会流出，这样就使得该部分冷媒中的能量只能在内机换热器11所在的室内发挥作用，如制冷工况下内机换热器11里的低温冷媒保存在室内侧继续吸收室内热量，或制热工况下内机换热器11里的高温冷媒限制在室内侧继续向室内供热，减少了能量的浪费。

在空调系统需要再次启动时，可调控截断阀开启，使得冷媒正常流动。

优选地，所述截断阀设有两个：第一截断阀7和第二截断阀8，所述连接管包括气体连接管3和液体连接管4；所述第一截断阀7设在所述液体连接管4上，所述第二截断阀8设在所述气体连接管3上。通过对内机换热器11两端连接管上均设置截断阀的方式，达到完全阻断冷媒的流出内机换热器11；另外还可通过分步关闭第一截断阀7和第二截断阀8，能实现空调关机前的收氟操作，具体收氟操作请见下文的控制方法中描述。

优选地，所述空调系统还包括外机2，所述第一截断阀7设在所述内机1内或所述外机2内的所述液体连接管4上；所述第二截断阀8设在所述内机1内或所述外机2内的所述气体连接管3上。两个截断阀可同时设在内机1内或外机2内，或在内机1和外机2内均单独设置一个截断阀，均能实现截断内机1换热器中冷媒的流出，以及进行收氟操作。此时，所述第一截断阀7和/或所述第二截断阀8设为电磁阀，调控方便；可将电磁阀的电控结合到空调系统的调控设备中，自动完成关闭和开启。

优选地，所述第一截断阀7和所述第二截断阀8均设在所述外机2和所述内机1之间的连接管路上。两个截断阀可同时设在外机2和所述内机1之间的连接管路上，同时取消了原有的大阀门5和小阀门6结构，简化了空调系统的结构，同样能完成上述的功能。在这种结构中，第一截断阀7和第二截断阀8采用电磁截止阀结构。

下面就截断阀设置位置不同的具体结构，来描述本空调系统的控制方法。

实施例1

本空调系统如图1所示，包括内机1、外机2，内机1主要有内机换热器11，以及在气体连接管3内机段上增设的第二电磁阀、在液体连接管4内机段上增设的第一电磁阀，外机2主要有外机换热器21、压缩机24、储液器25、四通阀23、电子膨胀阀22。

通过增加的两个电磁阀，可在空调停机时，如室内温度达到设定值，压缩机24停止运转，控制两个电磁阀关闭，来切断内外机的换热器之间的冷媒流路，阻止了冷媒因惯性和压差产生迁移运动，使内机换热器11里的冷媒保留在室内侧发挥作用(吸收热量或释放热量)，减少了能量浪费，当“压缩机24再次启动”时控制电磁阀导通流路。

现有空调制冷工质的发展趋势，普及使用的是采用天然环保工质r290，但是r290有着易燃易爆的特性，出于安全考虑，室内r290的浓度有一个安全浓度上限。现有的空调系统在运行过程中，室内侧冷媒小缺口泄漏时，泄漏处的浓度短时间内不会超出安全限制，而大缺口泄漏则会引起较大的气流声，易于发现。但是对空调系统关机时冷媒迁移情况分析可知：制冷工况下系统关机时，大量冷媒自高压侧的外机换热器21向内机换热器11迁移，内机1冷媒含量快速增多，若此时发生小缺口泄漏，其浓度很可能超出安全限制。若室内发生冷媒泄漏，不易被察觉，风险较大。

本发明通过对两个电磁阀的控制，还可以实现空调关机前的收氟，具体控制方法为：

1.制冷工况下，先控制第一电磁阀关闭，外机2换热器出来的冷媒无法进入到内机1，而内机换热器11出口的气态冷媒不断被压缩机24抽到外机2换热器，最终内机1的冷媒全部抽尽，此时内机1换热器温度(蒸发器管温感温包)和内机1所在环境温度(室内环境感温包)接近或相等，外机2换热器温度(冷凝器管温感温包)和外机2所在环境温度(室外环境感温包)接近或相等，通过这两个条件单独(或结合)来判断收氟完成，控制第二电磁阀关闭，最后空调系统关机。

2.制热工况下，先控制内风机停机，将系统转为常规化霜模式(即制冷模式)，再控制第一电磁阀关闭，冷媒无法进入到内机1，而内机换热器11里的冷媒不断被压缩机24抽到外机2换热器，最终内机1的冷媒全部抽尽，此时再通过“内机1换热器温度和内机1所在环境温度接近或相等”、“外机2换热器温度和外机2所在环境温度接近或相等”判断收氟完成，控制第二电磁阀关闭，最后空调系统关机。

该收氟控制可以设置为关机前的自动程序，也可以单独设置为空调系统的一种模式，如空调遥控器上设置相应的功能键，以便用户因换季，在空调闲置前进行收氟操作。

上述以及后续的实施例中，“内机1换热器温度和内机1所在环境温度接近或相等”是指两者温度差不大于预设差值范围；“外机2换热器温度和外机2所在环境温度接近或相等”是指两者温度差不大于预设差值范围，其中预设差值可根据使用需要进行选择和调控。

考虑到该空调系统结构收氟完成时，外机2与内机1的连接管还有部分在室内侧，无法充分保证室内侧无冷媒泄漏，对系统作相应的优化，提出实施例2、实施例3。

实施例2

本空调系统如图2所示，包括内机1、外机2，内机1主要有内机换热器11，外机2主要有外机换热器21、压缩机24、储液器25、四通阀23、电子膨胀阀22，以及在外机2内靠近大阀门5和小阀门6位置设置的两个电磁阀：第一电磁阀和第二电磁阀。相比实施例1的方案，将两个电磁阀由内机1转移到外机2，具体的控制方法和过程与实施例1的相同，但是收氟关机后，冷媒全部集中在外机2，室内侧无冷媒泄漏的风险。该空调系统在实现相应功能的同时，比实施例1的空调系统更加安全可靠。

实施例3

本空调系统如图3所示，其在图2所示空调系统的基础上，将两个电磁阀分别和大阀门5、小阀门6组合在一起形成两个电磁截断阀：第一电磁截止阀9和第二电磁截止阀10，简化了空调系统的结构。

该电磁截断阀能通过手动调节开闭状态，替代大阀门5、小阀门6在生产和装机过程中的作用，也能在装机通电后实现电控开闭，用于本专利提出的控制过程，实现相应功能。

在空调停机时，如室内温度达到设定值，压缩机24停止运转，通过控制两个电磁截断阀关闭，来切断内外机2换热器之间的冷媒流路，阻止了冷媒因惯性和压差产生迁移运动，使内机换热器11里的冷媒保留在室内侧发挥作用(吸收热量或释放热量)，减少了能量浪费，当“压缩机24再次启动”时控制电磁截断阀导通流路。

通过对两个电磁截断阀的控制还可以实现空调关机前的收氟，具体控制方法为：1.制冷工况下，先控制第一电磁截止阀9关闭，外机2换热器出来的冷媒无法进入到内机1，而内机换热器11出口的气态冷媒不断被压缩机24抽到外机2换热器，最终系统内的冷媒全部集中到外机2，此时内机1换热器温度和内机1所在环境温度接近或相等，外机2换热器温度和外机2所在环境温度接近或相等，通过这两个条件单独(或结合)来判断收氟完成，控制第二电磁截止阀10关闭，最后空调系统关机；2.制热工况下，先控内风机停机，将系统转为常规化霜模式(即制冷模式)，再控制第一电磁截止阀9关闭，冷媒无法进入到内机1，而内机换热器11里的冷媒不断被压缩机24抽到外机2换热器，最终系统内的冷媒全部集中到外机2，此时再通过“内机1换热器温度和内机1所在环境温度接近或相等”、“外机2换热器温度和外机2所在环境温度接近或相等”判断收氟完成，控制第二电磁截止阀10关闭，最后空调系统关机。

该收氟控制可以设置为关机前的自动程序，也可以单独设置为空调系统的一种模式，遥控器上设置相应的功能键，以便用户因换季，在空调闲置前进行收氟操作。

本发明通过在现有空调内、外机2换热器之间的连接管路上增设两个电磁阀，可实现关闭控制，有效切断空调系统内部冷媒的迁移运动，将制冷工况下内机换热器11里的低温冷媒保存在室内侧，或将制热工况下内机换热器11里的高温冷媒限制在室内侧，阻止了能量的浪费情况；并且针对r290泄漏的安全风险提出了自控收氟的控制方法。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各实施方式可以自由地组合、叠加。

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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。