一种空调器及空调器的控制方法与流程

本发明涉及空气调节技术领域，尤其涉及一种空调器及空调器的控制方法。

背景技术：

现有家用小型分体式空调器制冷系统，由压缩机、室外热交换器、节流装置、室内热交换器以及四通换向阀等主要部分组成。空调器制冷系统工作在制冷模式时，压缩机从吸气侧吸入低温低压的气态制冷剂，压缩为高温高压的气态冷媒，从排气侧排入制冷系统。高温高压的气态制冷剂通过四通阀，导入室外热交换器，制冷剂在冷凝器内放热，降温为中温高压的液态制冷剂。液态制冷剂流出冷凝器，通过节流阀降压节流，成为低温低压的液态冷媒。低温低压的液态冷媒通过室内机和室外机之间的连机管进入室内热交换器，制冷剂通过室内热交换器，吸收室内侧的热量，成为低温低压的气态制冷剂，低温低压的气态制冷剂流出室内热交换器，通过连机管再次流入到室外机，再次进入压缩机，开始进入下一个制冷循环，制冷剂在系统里循环流动，完成制冷模式。对于制热模式来说，四通阀通电，将高温高压的气态制冷剂首先导入至室内侧，制冷剂首先在室内侧放热，在室外侧吸热，完成制热模式。

传统的空调器制冷制热循环，由于室内侧温度远高于室外侧，如在额定制热状态，室内温度为20℃，室外温度为7℃，在这种情况下，即使增加室内机系统，热交换效果也无法和室外侧的热交换效果相提并论。因此，现有技术存在系统制热效率低的问题。

技术实现要素：

本发明旨在提出一种空调器，解决现有技术系统制热效率低的问题。

本发明提供一种空调器，包括室内热交换器、室外热交换器、压缩机、节流装置和四通阀；所述节流装置包括第一节流装置和第二节流装置，所述室外热交换器包括过冷管段，所述第一节流装置和第二节流装置分别设置在所述过冷管段的两端；当空调器工作在制热状态时，所述第一节流装置处于所述过冷管段的入口处，所述第二节流装置处于所述过冷管段的出口处，所述第一节流装置处于开启状态，所述第二节流装置处于工作状态。

进一步的，当空调器工作在制冷状态时，所述第一节流装置处于所述过冷管段的出口处，所述第二节流装置处于所述过冷管段的入口处，所述第一节流装置处于工作状态，所述第二节流装置处于开启状态。

优选的，所述第一节流装置和第二节流装置为电子膨胀阀。

进一步的，所述室外热交换器包括盘管，所述过冷管段设置在所述盘管下端。

本发明所公开的空调器，通过设置过冷管段、第一节流装置和第二节流装置，增大了冷凝器的过冷度，从而提高换热器效率和制热能力。如果制热需求保持不变，则可以降低压缩机的运行功率，从而进一步起到对压缩机的保护作用。

本发明同时公开了一种上述空调器的控制方法，包括以下步骤：

设定空调器运行模式；

当空调器运行在制热模式时，控制器输出第一控制信号和第二控制信号，分别控制处于所述过冷管段入口处的第一节流装置处于开启状态，控制处于所述过冷管段出口处的第二节流装置处于工作状态。

进一步的，当空调器运行在制冷模式时，控制器输出第三控制信号和第四控制信号，分别控制处于所述过冷管段入口处的第二节流装置处于开启状态，控制处于所述过冷管段出口处的第一节流装置处于工作状态。

优选的，所述第一控制信号、第二控制信号、第三控制信号和第四控制信号均为脉冲指令。

进一步的，所述第一节流装置或所述第二节流装置处于开启状态时，所述第一节流装置或第二节流装置处于全开状态。

本发明所公开的空调器控制方法，在保证了制冷效果的同时，有效地提高了设备的制热能力，提升系统能效。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的空调器的制冷循环结构示意图；

图2为本发明所提供的空调器控制方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

参见图1所示为本发明所公开的空调器的制冷循环示意图。与传统的空调器类似，本发明所公开的空调器制冷循环包括室内热交换器1、室外热交换器2、压缩机3、节流装置和四通阀4几个重要组成部分。为了提高空调器的制热系数，在本发明所公开的空调器中，室外热交换器2包括过冷管段21。节流装置包括第一节流装置5和第二节流装置6。第一节流装置5和第二节流装置6分别设置在过冷管段21的两端。当空调器工作在制热状态时，如图1中虚线箭头b示出的制冷剂流动方向，第一节流装置5位于第二节流装置6的上游，也就是所述第一节流装置5设置在过冷管段21的入口处，第二节流装置6设置在过冷管段21的出口处。此时，室内换热器1作为冷凝器，室外换热器2作为蒸发器，高温高压的制冷剂在冷凝器1中放热，并进一步流动至第一节流装置5处，此时，第一节流装置5处于开启状态，制冷剂流过第一节流装置5，流入室外换热器2的过冷管段21继续放热降温。对于额定的制热状态来说，室外温度远低于室内温度，所以，制冷剂可以在过冷管段21中得到有效的降温，增大制冷剂过冷度，进一步流过处于正常工作状态的第二节流装置6进行节流。第二节流装置6处于正常工作状态，第二节流装置6的开度采用蒸发器过热度作为输入参数进行自动调节。

采用上述技术方案所公开的空调器，通过设置过冷管段、第一节流装置和第二节流装置，增大了制冷剂的过冷度，从而提高换热器效率和制热能力。如果制热需求保持不变，则可以降低压缩机的运行功率，从而进一步起到对压缩机的保护作用。

进一步的，当空调器工作在制冷状态时，如图1中实线箭头a示出的制冷剂流动方向，第一节流装置5位于第二节流装置6的下游，也就是所述第一节流装置5的位置在过冷管段21的出口处，第二节流装置6的位置在过冷管段21的入口处。此时，室内换热器1作为蒸发器，室外换热器2作为冷凝器，高温高压的制冷剂在冷凝器中放热，并进一步流动至第二节流装置6处，此时，第二节流装置6处于开启状态，制冷剂流过第二节流装置6，流入室外换热器的过冷管段21，流至处于工作状态的第一节流装置5处进行节流。第一节流装置5的开度同样采用蒸发器过热度作为输入参数进行自动调节。在制冷状态中，过冷管段21、第一节流装置5和第二节流装置6同样可以实现迅速调节阀的开启度，快速控制制冷剂的流量，保证空调的舒适程度。

上述的空调器中节流装置可以选择毛细管、热力膨胀阀或者电子膨胀阀。但是，前两种节流装置中，毛细管的调节能力较弱，当空调器的实际工况点偏离设计点时，制热效率将大幅度降低，而热力膨胀阀的硬件制约明显，仅适用于小型设备。因此，在本发明所公开的空调器中，优选采用电子膨胀阀作为第一节流装置5和第二节流装置6。

考虑到制冷剂的流动方向以及气液两相的变化状态，过冷管段优选设置在室外热交换器的盘管下端。

参见图2所示，本发明同时还公开了一种如上述实施例和说明书附图所详细描述的空调器的控制方法。控制方法包括以下步骤：

首先通过遥控器、远程终端、传感装置、空调显示面板的其中任意一项生成空调器的运行模式选定信号，设定空调器运行模式。运行模式选定信号的生成方式不限定于上述几种，还可以是其它任意现有技术所公开的形式。空调器根据运行模式选定信号工作在制热模式或者制冷模式。工作在制热模式时，制冷循环中的压缩机、室内换热器、室外换热器、四通阀以及节流装置均为制热状态，对应的，工作在制冷模式时，制冷循环中的压缩机、室内换热器、室外换热器、四通阀以及节流装置均为制冷状态。

当选定工作在制热模式时，控制器输出第一控制信号和第二控制信号。第一控制信号用于控制设置在过冷管段入口处第一节流装置的开度，第二控制信号用于控制设置在过冷管段出口处的第二节流装置的开度。控制器为空调室内机中的处理芯片，优选为单片机。第一控制信号和第二控制信号通过两个输出端口同时输出。优选的，第一节流装置和第二节流装置为电子膨胀阀，第一控制信号和第二控制信号为脉冲信号。在接收到第一控制信号后，第一节流装置的阀芯在一个调节周期中运行至全开状态。如果设定的空调器运行模式不发生改变，则第一节流装置的阀芯在后续的运行中一直维持在全开状态不发生改变。制冷剂流过第一节流装置，流入室外换热器的过冷管段继续放热降温。同时，在接收到第二控制信号后，第二节流装置开始以蒸发器的过热度作为输入参数自动以设定温度为控制目标调整阀芯的开度，进一步配合压缩机频率调整流过室外换热器的制冷剂流量。由于制冷剂在过冷管段中继续放热降温后进入第二节流装置节流，因此增大了换热器中制冷剂的过冷度，提高了换热器的效率。

当选定工作在制冷模式时，控制器输出第三控制信号和第四控制信号，第三控制信号用于控制设置在过冷管段入口处的第二节流装置处于开启状态，第四控制信号用于控制设置在过冷管段出口处的第一节流装置处于工作状态。类似的，在接收到第三控制信号后，第二节流装置的阀芯在一个调节周期中运行至全开状态。如果设定的空调器运行模式不发生改变，则第二节流装置的阀芯在后续的运行时间中一直维持在全开状态不发生改变。制冷剂依次流过第二节流装置、过冷管段并流至第一节流装置。同时，在接收到第四控制信号后，第一节流装置开始以蒸发器的过热度作为输入参数自动以设定温度为控制目标调整第一节流装置的阀芯开度进行节流，进一步配合压缩机频率调整制冷系统中的制冷剂流量。对应的，第三控制信号和第四控制信号为脉冲信号。

本发明所公开的空调器控制方法，在保证了制冷效果的同时，有效地提高了设备的制热能力，提升系统能效。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。