一种空调化霜系统、空调及其控制方法与流程

1.本发明涉及空调化霜领域，特别地，涉及一种空调化霜系统、空调及其控制方法。


背景技术：

2.空调系统在低温制热时，室外换热器表面因温度过低易产生结霜情况影响热交换效率，为解决结霜问题，一般采用停机换向的方式，将压缩机排气引入室外换热器中，加热管温到0℃以上，从而融化换热器上的霜雪，但这种方式需要停机切换运行模式，在整个化霜周期中，压缩机需两次停机重启，导致功耗大幅增加。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本发明提供一种空调化霜系统、空调及其控制方法，以解决现有技术需要停机切换运行模式，在整个化霜周期中，压缩机需两次停机重启，导致功耗大幅增加的问题。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
5.第一方面，提供一种空调化霜系统，包括压缩机，所述压缩机出气口与室内换热器通过第一出气管路连接；所述压缩机的进气口与室外换热器通过第一进气管路连接，所述室内换热器与室外换热器之间设置有第一节流装置；其特征在于，还包括：第二出气管路和第二进气管路以及换热装置；
6.所述第二出气管路的一端连接所述压缩机的出气口；所述第二出气管路的另一端连接所述室外换热器的进气口；所述第二出气管路设有第一电磁阀；
7.所述第一进气管路设有第二电磁阀，所述第二进气管路的一端连接所述压缩机的进气口；所述第二进气管路的另一端连接所述室外换热器的出气口；
8.所述换热装置用于第二出气管路中的冷媒与第二进气管路的冷媒进行热交换；
9.所述第二进气管路中还设置有第二节流装置，所述第二节流装置设置在所述换热器装置与所述室外换热器出气口之间。
10.进一步地，所述压缩机连接有四通阀，所述压缩机通过所述四通阀分别连接所述室内换热器、所述室外换热器和所述第二出气管路的一端以及所述第二进气管路的一端。
11.进一步地，还包括：
12.感温装置，用于测量所述室外换热器的温度；
13.控制器，与所述感温装置、所述第一电磁阀和所述第二电磁阀连接，用于根据所述感温装置测量的温度控制所述第一电磁阀和第二电磁阀的工作状态。
14.进一步地，所述感温装置设置于所述室外换热器靠近进气口的管壁上。
15.进一步地，所述换热装置采用以下任一种方式：
16.回热器；
17.直管换热器。
18.进一步地，所述回热器包括与第二进气管路连接的主管和与第二出气管路连接的
副管，所述副管缠绕在所述主管上，所述主管和所述副管之间填充有导热膏，所述回热器外侧包裹有隔热棉。
19.进一步地，所述第一电磁阀为常闭电磁阀；和/或，所述第二电磁阀为常开电磁阀。
20.第二方面，提供一种空调，包括第一方面提供的技术方案中任一项所述的系统。
21.第三方面，提供一种空调化霜控制方法，应用于第二方面技术方案所述的空调，所述方法包括以下步骤：
22.当所述空调运行制热模式时，控制第一电磁阀关闭以及控制第二电磁阀打开；并获取室外换热器的第一管温；
23.根据所述第一管温与第一预设管温的大小关系控制所述空调是否进入化霜模式，当控制所述空调进入化霜模式时，控制所述第一电磁阀打开并控制所述第二电磁阀关闭；并获取所述室外换热器的第二管温；
24.根据所述第二管温与第二预设管温的大小关系控制所述空调是否进入制热模式，当控制所述空调进入制热模式时，控制所述第一电磁阀关闭以及控制所述第二电磁阀打开，所述第二预设温度大于所述第一预设温度。
25.进一步地，还包括：当控制所述空调进入化霜模式时，控制室外机风机停止。
26.进一步地，还包括：当控制所述空调进入制热模式时，控制所述室外机风机开启。
27.进一步地，根据所述第一管温与第一预设管温的大小关系控制所述空调是否进入化霜模式，包括：
28.获取所述空调运行制热模式的制热时间；
29.当所述制热时间不小于第一预设时间，每间隔第一预设时长获取一次第一管温；
30.在所述制热时间不小于所述第一预设时间且不大于第二预设时间时，所述第一预设时间小于所述第二预设时间，若连续测得的多个第一管温均小于所述第一预设管温，则控制所述空调进入化霜模式；否则，不控制所述空调进入化霜模式；在所述制热时间大于第二预设时间时，若任一所述第一管温低于所述第一预设管温，则控制所述空调进入化霜模式，否则，不控制所述空调进入化霜模式。
31.进一步地，根据所述第二管温与第二预设管温的大小关系控制所述空调是否进入制热模式，包括：
32.获取所述空调进入化霜模式后的化霜时间；
33.当所述化霜时间不小于第三预设时间，每间隔第二预设时长获取一次第二管温；
34.在所述化霜时间不小于所述第三预设时间且不大于第四预设时间时，所述第三预设时间小于所述第四预设时间，若连续测得的多个第二管温均大于所述第二预设管温，则控制所述空调进入制热模式；否则，不控制所述空调进入制热模式；在所述制热时间大于第四预设时间时，若任一所述第二管温大于所述第二预设管温，则控制所述空调进入制热模式，否则，不控制所述空调进入制热模式。
35.有益效果：
36.本技术技术方案公开了一种空调化霜系统、空调及其控制方法，在传统的制冷系统中，增加第二出气管路和第二进气管路以及换热装置；在正常制热时，第一电磁阀关闭，即压缩机的冷媒仅能通过第一出气管路进入室内换热器；第二电磁阀打开，由于第二进气管路设有第二节流装置，第二进气管路的阻力较大，冷媒依然由室外换热器进入压缩机，因
此制热时与传统的制冷系统无差别。当进行化霜时，只需将第一电磁阀打开，第二电磁阀关闭，当第一电磁阀打开后，压缩机的高温高压冷媒一部分从第二出气管路直接进入室外换热器内为室外换热器换热，另一部分从第一出气管路进入室内换热器进行制热。而第二电磁阀关闭后，从室外换热器出来的低温低压的冷媒只能通过第二进气管路回到压缩机内，换热装置的存在，能够使第二出气管路中的冷媒经过换热装置后降低温度，防止温度过高时引起室外换热器的管道膨胀损坏室外换热器，同时能够使第二进气管路中低温低压的液态冷媒回热，提高压缩机吸气温度，避免压缩机吸气带液损坏压缩机。而第二节流装置能够使压缩机出气口和进气口的压力保持平衡，避免因为不平衡造成效率低，控制不准确的问题。这样整个化霜周期无需压缩机停机，只需切换第一电磁阀和第二电磁阀的开关状态即可完成化霜，大大提高了化霜效率，同时大大降低了功耗。
附图说明
37.为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，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。
38.图1是本发明实施例提供的一种空调化霜系统结构示意图；
39.图2是本发明实施例提供的一种具体的空调化霜系统结构示意图；
40.图3是本发明实施例提供的一种空调化霜控制方法流程图。
具体实施方式
41.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进行详细的描述说明。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本技术所保护的范围。
42.第一实施例，参照图1，本发明提供了一种空调化霜系统，包括压缩机1，压缩机1的出气口与室内换热器3通过第一出气管路连接；压缩机1的进气口与室外换热器4通过第一进气管路连接，室内换热器3与室外换热器4之间设置有第一节流装置5；还包括：第二出气管路和第二进气管路以及换热装置6；
43.第二出气管路的一端连接压缩机1的出气口；第二出气管路的另一端连接室外换热器4的进气口；第二出气管路设有第一电磁阀8；
44.第一进气管路设有第二电磁阀9，第二进气管路的一端连接压缩机1的进气口；第二进气管路的另一端连接室外换热器4的出气口；
45.换热装置6用于第二出气管路中的冷媒与第二进气管路的冷媒进行热交换；
46.第二进气管路中还设置有第二节流装置7，第二节流装置7设置在换热器装置与室外换热器4出气口之间。
47.本发明实施例提供的一种空调化霜系统，在传统的制冷系统中，增加第二出气管路和第二进气管路以及换热装置6；在正常制热时，第一电磁阀8关闭，即压缩机1的冷媒仅能通过第一出气管路进入室内换热器3；第二电磁阀9打开，由于第二进气管路设有第二节
流装置7，第二进气管路的阻力较大，冷媒依然由室外换热器4进入压缩机1，因此制热时与传统的制冷系统无差别。当进行化霜时，只需将第一电磁阀8打开，第二电磁阀9关闭，当第一电磁阀8打开后，压缩机1的高温高压冷媒一部分从第二出气管路直接进入室外换热器4内为室外换热器4换热，另一部分从第一出气管路进入室内换热器3进行制热。而第二电磁阀9关闭后，从室外换热器4出来的低温低压的冷媒只能通过第二进气管路回到压缩机1内，换热装置6的存在，能够使第二出气管路中的冷媒经过换热装置6后降低温度，防止温度过高时引起室外换热器4的管道膨胀损坏室外换热器4，同时能够使第二进气管路中低温低压的液态冷媒回热，提高压缩机1吸气温度，避免压缩机1吸气带液损坏压缩机1。而第二节流装置7能够使压缩机1出气口和进气口的压力保持平衡，避免因为不平衡造成效率低，控制不准确的问题。这样整个化霜周期无需压缩机1停机，只需切换第一电磁阀8和第二电磁阀9的开关状态即可完成化霜，大大提高了化霜效率，同时大大降低了功耗。
48.第二实施例，需要说明的是，在第一实施例中提供的空调化霜系统，由于没有四通阀，因此仅能运行制热模式，而一般空调都具有制冷和制热两种运行模式，因此作为对第一实施例的一种补充说明，下面提供一种具体四通阀结构的空调化霜系统，如图2所示，包括与压缩机1连接的四通阀2，四通阀2与室内换热器3通过第一出气管路连接；四通阀2与室外换热器4通过第一进气管路连接，室内换热器3与室外换热器4之间设置有第一节流装置5；还包括：第二出气管路和第二进气管路以及换热装置6；
49.第一出气管路与四通阀2的连接点与第二出气管路的一端连接；第二出气管路的另一端连接室外换热器4的进气口；第二出气管路设有第一电磁阀8；
50.第一进气管路设有第二电磁阀9，第一进气管路与四通阀2的连接点与第二进气管路的一端连接；第二进气管路的另一端连接室外换热器4的出气口；
51.换热装置6用于第二出气管路中的冷媒与第二进气管路的冷媒进行热交换；
52.第二进气管路中还设置有第二节流装置7，第二节流装置7设置在换热器装置与室外换热器4出气口之间。
53.其中，第一节流装置5和第二节流装置7可以是电子膨胀阀也可以是常规毛细管，第二节流装置7应能补齐分流后产生的压降，保证化霜切换前后压缩机1两侧的压降基本一定。
54.还包括：
55.感温装置10，用于测量室外换热器4的温度；控制器，与感温装置10、第一电磁阀8和第二电磁阀9连接，用于根据感温装置10测量的温度控制第一电磁阀8和第二电磁阀9的工作状态。通过感温装置10与控制器的设置，根据室外换热器4的温度判断是否结霜，进而实现化霜与制热的自动切换，提高了系统的自动化水平。
56.其中，感温装置10应设置在室外换热器4上最易结霜的地方，便于快速得到室外换热器4的结霜情况，该位置一般为室外换热器4上靠第一节流装置5侧的管壁上，即室外换热器4的进气口，为了节省成本，感温装置10采用感温包。
57.作为本发明实施例一种可选的实现方式，换热装置6采用直管换热器。但是直管换热器换热性能较差，无法给吸气提供足够的过热度，超低温制热工况的适应性较差，为解决这一技术问题。本发明实施例另一种可选的实现方式中，换热装置6采用回热器，回热器结构包括与第二进气管路连接的主管和与第二出气管路连接的副管，副管缠绕在主管上，主
管和副管之间填充有导热膏，回热器外侧包裹有隔热棉。副管缠绕在主管上可以充分换热，此外导热膏能够提高换热效率，隔热棉能够保证热量不流失。该结构的回热器化热性能好，能够给吸气提供足够的过热度，超低温制热公开的适应性较好。
58.可选地，第一电磁阀8和第二电磁阀9可以采用常规的电磁阀，但是在实际运行过程中，由于制热运行时间要远远大于化霜时间，而如果第一电磁阀8和第二电磁阀9采用常规的电磁阀，在制热和化霜时都需要进行控制，耗电量较大，因此为了降低系统耗电量，第一电磁阀8为常闭电磁阀；第二电磁阀9为常开电磁阀。这样在制热时无需主动控制第一电磁阀8和第二电磁阀9，大大降低了系统耗电量。
59.本发明实施例的系统的控制原理为：在正常制热时，第一电磁阀8关闭，即压缩机1的冷媒仅能通过第一出气管路进入室内换热器3；第二电磁阀9打开，由于第二进气管路设有第二节流装置7，第二进气管路的阻力较大，冷媒依然由室外换热器4进入压缩机1，因此制热时与传统的制冷系统无差别。当进行化霜时，只需将第一电磁阀8打开，第二电磁阀9关闭，当第一电磁阀8打开后，压缩机1的高温高压冷媒一部分从第二出气管路直接进入室外换热器4内为室外换热器4换热，另一部分从第一出气管路进入室内换热器3进行制热。而第二电磁阀9关闭后，从室外换热器4出来的低温低压的冷媒只能通过第二进气管路回到压缩机1内，换热装置6的存在，能够使第二出气管路中的冷媒经过换热装置6后降低温度，防止温度过高时引起室外换热器4的管道膨胀损坏室外换热器4，同时能够使第二进气管路中低温低压的液态冷媒回热，提高压缩机1吸气温度，避免压缩机1吸气带液损坏压缩机1。而第二节流装置7能够使压缩机1出气口和进气口的压力保持平衡，避免因为不平衡造成效率低，控制不准确的问题。
60.本发明实施例提供的具体的空调化霜系统在整个化霜周期无需压缩机停机，只需切换第一电磁阀和第二电磁阀的开关状态即可完成化霜，大大提高了化霜效率，同时大大降低了功耗。
61.第三实施例本发明提供一种空调，采用第一实施例或第二实施例提供的空调化霜系统。
62.本发明实施例提供的空调，其采用的化霜系统在传统的制冷系统中，增加第二出气管路和第二进气管路以及换热装置；在正常制热时，第一电磁阀关闭，即压缩机的冷媒仅能通过第一出气管路进入室内换热器；第二电磁阀打开，由于第二进气管路设有第二节流装置，第二进气管路的阻力较大，冷媒依然由室外换热器进入压缩机，因此制热时与传统的制冷系统无差别。当进行化霜时，只需将第一电磁阀打开，第二电磁阀关闭，当第一电磁阀打开后，压缩机的高温高压冷媒一部分从第二出气管路直接进入室外换热器内为室外换热器换热，另一部分从第一出气管路进入室内换热器进行制热。而第二电磁阀关闭后，从室外换热器出来的低温低压的冷媒只能通过第二进气管路回到压缩机内，换热装置的存在，能够使第二出气管路中的冷媒经过换热装置后降低温度，防止温度过高时引起室外换热器的管道膨胀损坏室外换热器，同时能够使第二进气管路中低温低压的液态冷媒回热，提高压缩机吸气温度，避免压缩机吸气带液损坏压缩机。而第二节流装置能够使压缩机出气口和进气口的压力保持平衡，避免因为不平衡造成效率低，控制不准确的问题。这样整个化霜周期无需压缩机停机，只需切换第一电磁阀和第二电磁阀的开关状态即可完成化霜，大大提高了化霜效率，同时大大降低了功耗。
63.第四实施例，本发明提供一种空调化霜控制方法，应用于第三实施例提供的空调中，如图3所示，控制方法包括以下步骤：
64.s11：当空调运行制热模式时，控制第一电磁阀关闭以及控制第二电磁阀打开；并获取室外换热器的第一管温；
65.s12：根据第一管温与第一预设管温的大小关系控制空调是否进入化霜模式，当控制空调进入化霜模式时，控制第一电磁阀打开并控制第二电磁阀关闭；并获取室外换热器的第二管温；
66.其中，根据第一管温与第一预设管温的大小关系控制空调是否进入化霜模式，包括：获取空调运行制热模式的制热时间；当制热时间不小于第一预设时间，每间隔第一预设时长获取一次第一管温；在制热时间不小于第一预设时间且不大于第二预设时间时，第一预设时间小于第二预设时间，若连续测得的多个第一管温均小于第一预设管温，则控制空调进入化霜模式；否则，不控制空调进入化霜模式；在制热时间大于第二预设时间时，若任一第一管温低于第一预设管温，则控制空调进入化霜模式，否则，不控制空调进入化霜模式。可以理解的是，刚制热运行时，室外换热器结霜的可能性较小，为了降低能耗，在制热时间小于第一预设时间时，不获取第一管温。在制热时间不小于第一预设时间且不大于第二预设时间时，采用多次测得的第一管温来判断是为了能够准确的判断换热器结霜，避免因温度波动引起误化霜的情况。而当制热时间大于第二预设时间时，按一般情况此时室外换热器应该已经结霜，因此只要检测到一次第一管温低于第一预设管温，即控制进入化霜模式即可，以加快化霜。本发明实施例中第一预设时间、第二预设时间和第一预设管温根据实际需要设置。
67.需要说明的是，因为化霜时室外换热器需尽可能降低与外界环境的换热，避免翅片上刚融化的水再次遇冷结冰，降低化霜效率。因此当控制空调进入化霜模式时，控制室外机风机停止。
68.s13：根据第二管温与第二预设管温的大小关系控制空调是否进入制热模式，当控制空调进入制热模式时，控制第一电磁阀关闭以及控制第二电磁阀打开，第二预设温度大于第一预设温度。
69.其中，根据第二管温与第二预设管温的大小关系控制空调是否进入制热模式，包括：获取空调进入化霜模式后的化霜时间；当化霜时间不小于第三预设时间，每间隔第二预设时长获取一次第二管温；在化霜时间不小于第三预设时间且不大于第四预设时间时，第三预设时间小于第四预设时间，若连续测得的多个第二管温均大于第二预设管温，则控制空调进入制热模式；否则，不控制空调进入制热模式；在制热时间大于第四预设时间时，若任一第二管温大于第二预设管温，则控制所空调进入制热模式，否则，不控制空调进入制热模式。可以理解的是，刚进入化霜时，室外换热器化霜完毕的可能性较小，为了降低能耗，在化霜时间小于第三预设时间时，不获取第二管温。在化霜时间不小于第三预设时间且不大于第四预设时间时，采用多次测得的第二管温来判断是为了能够准确的判断换热器是否化霜完毕，避免因温度波动引起误判情况。而当化霜时间大于第四预设时间时，按一般情况此时室外换热器应该已经化霜完毕，因此只要检测到一次第二管温低于第二预设管温，即控制进入制热模式即可，以尽快恢复制热。本发明实施例中第三预设时间、第四预设时间和第二预设管温根据实际需要设置。
70.由于在进入化霜时将室外风机停止了，因此为了保证制热效率，当控制空调进入制热模式，控制室外机风机开启。
71.需要说明的是，当换热装置采用直流换热管时，其所在的第二出气管路管阻很小，而室内换热器所在的第一出气管路管阻较大，大部分高温冷媒经支管直接进入室外换热器，第一出气管路的冷媒很少，供应室内的冷媒热量不足，无法有效提升室内换热器的温度，导致室内处于吹冷风状态，影响用户舒适性，因此化霜时必须停转室内机风机。而采用回热器时，由于回热器副管为缠绕状态，其管阻较高，进入室内换热器的冷媒较多。无需必须控制室内风机停止运行。
72.本发明实施例提供的空调化霜方法，整个化霜过程四通阀无需换向降低四通阀的磨损，压缩机两侧的压强基本不变，提高了系统稳定性，同时压缩机不停机，避免了启停机时的额外功耗，提高系统能效。
73.可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
74.需要说明的是，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
75.流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本技术的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本技术的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
76.应当理解，本技术的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
77.本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
78.此外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
79.上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
80.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不
一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
81.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。