空调及其控制方法与流程

本发明实施例涉及家用电器技术领域，尤其涉及一种空调及其控制方法。

背景技术：

空调即空气调节器(airconditioner)。是指用人工手段，对建筑/构筑物内环境空气的温度、湿度、洁净度、速度等参数进行调节和控制的过程。一般包括冷源/热源设备，冷热介质输配系统，末端装置等几大部分和其他辅助设备。主要包括水泵、风机和管路系统。末端装置则负责利用输配来的冷热量，具体处理空气、温度，使目标环境的空气参数达到要求。

现有技术中，在空调在进行制冷的过程中，压缩机排出的高温高压冷媒气体在室外换热器中冷凝放热，高温冷媒在室外换热器中释放的热量直接排放到了空气中，没有被有效利用。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种空调及其控制方法，用以解决现有技术中空调室外换热器中释放的热能没有被有效利用的问题，实现节能环保的有益效果。

根据本发明实施例的第一个方面，提供一种空调，包括压缩机、四通阀、室外换热器、室内换热器和蓄热换热装置：

室外换热器内置冷媒管路和第一水管路；冷媒管路和室内换热器的一端通过四通阀与压缩机连接；冷媒管路的另一端与室内换热器的另一端连接；

蓄热换热装置内置第二水管路，第二水管路的进水端和第一水管路的出水端相连；第二水管路的出水端分别与第一水管路的进水端及用户端出水口相连；第一水管路的进水端还与外部供水管路相连。

进一步：

第一水管路的出水端通过水泵与第二水管路的进水端相连；水泵的出水方向为第二水管路的进水端方向；

第二水管路的出水端通过第一阀门与用户端出水口相连；

第一水管路的进水端通过第二阀门与外部供水管路相连。

进一步：室外换热器一侧设置有风机。

进一步：

第二水管路的出水端通过单向阀与第一水管路的进水端相连；单向阀的流通方向为第一水管路的进水端方向；

第一水管路的出水端与第二水管路的进水端之间设置有排水阀。

进一步，蓄热换热装置中蓄热材料为相变材料。

进一步:

压缩机的出口端与四通阀的d端相连；

四通阀的e端与冷媒管路的一端相连；

四通阀的c端与室内换热器的一端相连；

四通阀的s端与压缩机的回气口相连。

根据本发明实施例的第二个方面，提供空调的控制方法，包括蓄热处理步骤：

空调在制冷过程中，第一阀门关闭，第二阀门打开，水泵工作，外部供水管路供水；以使得蓄热换热装置内蓄热材料进行蓄热。

进一步，所述方法还包括：当水充满第一水管路、第二水管路以及第一水管路和第二水管路间的连接管路时，第二阀门关闭。

进一步，所述方法还包括：当蓄热换热装置内蓄热材料温度超过第一预设阈值，水泵停止工作。

进一步，所述方法还包括：第二阀门开启，第一阀门打开，外部供水管路供水；以使得水流经过蓄热换热装置内蓄热材料加热后，经过用户端出水口流出。

根据本发明实施例的第三个方面，提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一项所述控制方法的步骤。

根据本发明实施例的第四个方面，提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述控制方法的步骤。

本发明实施例提供的空调及其控制方法，所述空调包括压缩机、四通阀、室外换热器、室内换热器和蓄热换热装置：室外换热器内置冷媒管路和第一水管路；冷媒管路和室内换热器的一端通过四通阀与压缩机连接；冷媒管路的另一端与室内换热器的另一端连接；蓄热换热装置内置第二水管路，第二水管路的进水端和第一水管路的出水端相连；第二水管路的出水端分别与第一水管路的进水端及用户端出水口相连；第一水管路的进水端还与外部供水管路相连。本发明通过蓄热换热装置将空调制冷过程中室外换热器产生的热能进行蓄热，以进行水流加热使用，具有节能环保的有益效果。

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为本发明空调的一实施例结构示意图；

图2为本发明空调的另一实施例结构示意图；

图3为本发明空调的又一实施例结构示意图；

图4为本发明空调的还一实施例结构示意图；

图5为本发明空调的还一实施例结构示意图；

图6为本发明空调的还一实施例结构示意图；

图7为本发明一种电子设备实施例的实体结构示意图。

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。

空调即空气调节器(airconditioner)。是指用人工手段，对建筑/构筑物内环境空气的温度、湿度、洁净度、速度等参数进行调节和控制的过程。一般包括冷源/热源设备，冷热介质输配系统，末端装置等几大部分和其他辅助设备。主要包括水泵、风机和管路系统。末端装置则负责利用输配来的冷热量，具体处理空气、温度，使目标环境的空气参数达到要求。

在空调的使用过程中，进行制冷时，室内换热器会将冷媒传到出的热量直接释放到开启中，而另一方面，在居家生活场景中，用户常需要具满足一定高水温的水进行洗衣、沐浴等等，当需要使用热水进行居家活动时，又需要重新烧水，造成了能量的极度浪费。因此，现有技术并没有很好的利用空调制冷所产生的热能。

如图1所示，本发明具体实施例示出一种空调的内部结构示意图。整体上，包括压缩机a01、四通阀a02、室外换热器a03、室内换热器a04和蓄热换热装置a05：

室外换热器a03内置冷媒管路a031和第一水管路a032；冷媒管路a031和室内换热器a04的一端通过四通阀a02与压缩机a01连接；冷媒管路a031的另一端与室内换热器a04的另一端连接；

蓄热换热装置a05内置第二水管路a051，第二水管路a051的进水端和第一水管路a032的出水端相连；第二水管路a051的出水端分别与第一水管路a032的进水端及用户端出水口a05相连a6；第一水管路a032的进水端还与外部供水管路a06相连。

其中，该发明实施例空调主要包含有压缩机、四通阀、室外换热器、室内换热器和蓄热换热装置。室外换热器内置有有两套管路，一套为冷媒管路，另一套为水路管路，可以考虑采用为铜管翅片式换热器增大换热效率；两套管路分别为冷媒管路和水管路，管路长短和流路走向不局限于图1中所示方式，具体实现方式本发明实施例不作具体限定。蓄热换热装置能够采用现有技术中的蓄热换热装置，蓄热换热装置优选为管壳式换热器，铜管也可套入翅片增大换热面积，铜管和保温外壳之间为相变蓄热材料，蓄热换热装置内设置有第二水路，第二水路与室外换热器中的水路相连，可以实现能量传递，具体蓄热换热器的内部结构本发明具体实施例不作具体限定；进一步地，蓄热换热装置能够为一个可以使得水流经的箱体，箱内置有蓄热材料，第二水管路内的高温水流为蓄热材料进行储热；流经第二水管路的待加热水流能够被蓄热材料进行加热，以达到满足用户需求的温度。蓄热材料就是一种能够储存热能的新型化学材料。它在特定的温度(如相变温度)下发生物相变化，并伴随着吸收或放出热量，可用来控制周围环境的温度，或用以储存热能。它把热量或冷量储存起来，在需要时再把它释放出来，从而提高了能源的利用率。

进一步地，在空调制冷过程中，压缩机排出的高温冷媒气体进入室外换热器的冷媒管路，在室外换热器中通过第一水管路中水流的冷却，还可以通过空气对流换热使高温冷媒冷凝。冷媒冷凝散出的部分热量被第一水管路中的水流带进入蓄热换热装置中的第二水管路，蓄热换热装置中的蓄热材料吸收水流带来的热量并加以储存。在用户不需要使用热水时，第一阀门关闭，第二水泵开启，吸收热量的水流在室外换热器的第一水管路和蓄热换热装置中第二水路循环，不断在蓄热材料中储能，利用了空调室外换热器的余热，达到节能目的。

进一步地，四通阀与室内换热器和室外换热器的连接方式能够采用本领域常规连接方式，本发明实施例不作具体限定。

又进一步地，室外换热器及室内换热器的另一端能够采用本领域常规连接方式，本发明实施例不作具体限定。

更进一步地，所述蓄热换热装置内除了设置第二水管路，还能够设置有本领域常规的温度传感器。其中，所述温度传感器用于实时获取水箱内水温，以供用户了解，或以供所述空调相对应的控制方法基于蓄热换热装置内蓄热材料实现对于空调的相应工作模式进行相应控制，具体控制方法本发明实施例不作具体限定。

还进一步的，所述空调中按照控制需要还可以设置相应节流部件和阀门，其中，节流部件能够对冷媒通道中的冷媒进行节流控制，阀门能够用于对出水口进行水流开关控制，具体节流部件和阀门的设置数量及设置方式本发明实施例不作具体限定。

在本发明上述任一具体实施例的基础上，如图2所示，提供一种空调，第一水管路a032的出水端通过水泵a07与第二水管路a051的进水端相连；水泵a07的出水方向为第二水管路a051的进水端方向；

第二水管路a051的出水端通过第一阀门a081与用户端出水口a05相连；

第一水管路a032的进水端通过第二阀门a082与外部供水管路a06相连。

其中，本发明实施例通过设置第二阀门控制水流外部供水管路进入室外换热器，以起到根据需要同时为冷媒降温和为蓄热材料加热，和/或为用户提供用水的控制效果。例如，当需要同时为冷媒降温和为蓄热材料加热时，控制第二阀门开启、第一阀门关闭；当需要为用户提供热水时，控制第一阀门开启关闭、第二阀门开启；当需要在同时为冷媒降温和为蓄热材料加热时，若第二水管路、第一水管路还有连接两者的中间管路中都充满了水时，控制第一阀门和第二阀门同时关闭。

进一步的，单靠外部供水管路中的水压或者水的自然流动并不能起到很好对冷媒管路中冷媒进行降温的效果。当需要同时为冷媒降温和为蓄热材料加热时，控制第二阀门开启、第一阀门关闭；水泵工作，使得水流在第一水管路和第二水管路间循环，实现两端的换热。

在本发明上述任一具体实施例的基础上，如图3所示，提供一种空调，室外换热器a03一侧设置有风机a09。

其中，考虑到仅仅基于第二水管路对于冷媒管路中冷媒进行降温可能并不能满足需要，同时在室外换热器的一侧设置了风机，以起到利用流动开启对冷媒管路中冷媒进行降温的有益效果。

风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械，它是一种从动的流体机械。风机是中国对气体压缩和气体输送机械的习惯简称。相应的，设置风机的同时，冷媒管路可以考虑采用为铜管翅片式换热器增大换热效率，本发明实施例在此不作具体限定。

在本发明上述任一具体实施例的基础上，如图4所示，提供一种空调，第二水管路a051的出水端通过单向阀a10与第一水管路a032的进水端相连；单向阀a10的流通方向为第一水管路a032的进水端方向；

第一水管路的出水端与第二水管路的进水端之间设置有排水阀a11。

其中，当利用所述空调进行热水加热过程中，为了防止低温水流和经过蓄热换热装置加热的热水重新混合，从而在第二水管路的出水端通过单向阀与第一水管路的进水端相连，单向阀的流通方向为第一水管路的进水端方向，以防止低温水流和经过蓄热换热装置加热的热水重新混合。同时，当对蓄热换热装置内蓄热材料进行加热时，第二水管路中的水流又可以经过单向阀重新回到第一水管路中，进行换热循环。

在天气寒冷，室外温度将到零下时，第二水阀关闭，同时通过排水阀将第一水管路和第二水管路中的水排出，防止水管冻裂。

在本发明上述任一具体实施例的基础上，提供一种空调，蓄热换热装置中蓄热材料为相变材料。

其中，相变材料(pcm-phasechangematerial)为蓄热材料中的一种，是指温度不变的情况下而改变物质状态并能提供潜热的物质。转变物理性质的过程称为相变过程，这时相变材料将吸收或释放大量的潜热。本发明实施例中相变换热器中的相变材料不作具体限定，只要能够满足相应的相变温度的相变材料都可。具体类型及材料组成本发明实施例不作具体限定。

在本发明上述任一具体实施例的基础上，提供一种空调，所述蓄热换热装置为相变换热器。

其中，本发明实施例中相变换热器中的相变材料不作具体限定，只要能够满足相应的相变温度的相变材料都可。具体类型及材料组成本发明实施例不作具体限定。

本发明实施例的相变换热装置中，第二水管路a051尽可能多的盘绕在相变材料中，增大换热面积，可以优先选择铜管翅片式换热器,本发明实施例不作具体限定，微通道、铜管翅片式等都可使用。

在本发明上述任一具体实施例的基础上，提供一种空调，所述蓄热换热装置a05为相变换热器，所述相变换热器内设置有相变温度为35-40℃的固-液相变材料。

在本发明上述任一具体实施例的基础上，如图5所示，提供一种空调，压缩机a01的出口端与四通阀a02的d端相连；

四通阀a02的e端与冷媒管路a031的一端相连；

四通阀a02的c端与室内换热器a04的一端相连；

四通阀a02的s端与压缩机a01的回气口相连。

其中，虽然到本发明实施例的空调设置了蓄热换热装置，四通阀各端的连接方式与传统连接方式也并无不同，本发明实施例在此仅进行简要说明。

压缩机排出的冷媒经出口端从四通阀d端进入，经由四通阀的e端排出，排出的高温冷媒进入室外换热器中的冷媒管路，以此来和第一水管路中的水流进行换热，加热后的水流进入第二水管路进而为蓄热换热装置中蓄热材料进行加热，蓄热材料吸收高温冷媒中大量的热能，使得蓄热材料进行蓄热。室内换热器的输出端与四通阀的c端相连；四通阀的e端与压缩机的回气口相连。

在本发明上述任一具体实施例的基础上，如图6所示，提供一种空调，室内换热器a04的入口端设置有节流部件a12,室外换热器a03通过节流部件a12与室外换热器a03相连。

该发明实施例可以通过节流部件控制流入室内换热器的冷媒。

在本发明上述任一具体实施例的基础上，本发明具体实施例示出一种控制方法，所述控制方法包括蓄热处理步骤，如图2所示：

空调在制冷过程中，第一阀门a08关闭，第二阀门a082打开，水泵a07工作，外部供水管路a06供水；以使得蓄热换热装置a05内蓄热材料进行蓄热。

其中，蓄热处理步骤是为了为蓄热换热装置中蓄热材料进行加热，控制第二阀门打开、第一阀门关闭。压缩机排出的高温冷媒进入室外换热器，通过与第一水管路中的水流热交换，使高温冷媒冷凝，再进入室内换热器，在室内换热器中升温后回到压缩机，完成空调的制冷循环。与此同时，外部水流经外部供水管路和第二阀门流入室外换热器中的第一水管路，第一水管路中的水流进行与冷媒管路中冷媒的换热，换热后的水流进入第二水管路，进而对蓄热换热装置中的蓄热材料进行加热。

在本发明上述任一实施例的基础上，提供一种控制方法，所述方法还包括，如图2所示：当水充满第一水管路a032、第二水管路a051以及第一水管路a032和第二水管路a051间的连接管路时，第二阀门a082关闭。

其中，考虑到当水流进入第一水管路和第二管路后，不停在两个管路中进行循环换热，此时没必要继续保持第二阀门开启，如果持续保持第二阀门开启，反而会造成空调内各水管路中水压不稳定的问题。

在本发明上述任一实施例的基础上，提供一种控制方法，当蓄热换热装置内蓄热材料温度超过第一预设阈值，水泵停止工作。

其中，当蓄热换热装置内蓄热材料温度满大于或等于预设温度阈值时，则控制水泵停止工作，以起到停止继续为蓄热材料加热的效果。一方面能够有效节能，另一方面，能够防止蓄热材料温度过高，以免蓄热材料对水流进行加热时致使水温过高导致用户受伤或感到不适。

进一步地，当检测到蓄热换热装置内蓄热材料温度低于预设阈值时，控制水泵开始工作，以使得蓄热材料时刻保持可以正常为水流进行工作的温度。

在本发明上述任一实施例的基础上，提供一种控制方法，所述方法还包括：如图2，第二阀门a082开启，第一阀门a081打开，外部供水管路a06供水；以使得水流经过蓄热换热装置a05内蓄热材料加热后，经过用户端出水口a05流出。

用户使用热水器时，第一阀门和第二阀门同时打开；当空调正在制冷时，外部水流经由第二阀门经过第一水管路和第二水管路同时进行加热；当空调没在工作时，外部水流经由第二阀门经过第一水管路和第二水管路，蓄热换热装置内的蓄热材料为流经第二水管路的水流进行加热。经过加热后的水流经过第一阀门从用户端出水口流出，以供用户使用。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

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。

举个例子如下：

图7示例了一种服务器的实体结构示意图，如图7所示，该服务器可以包括：处理器(processor)710、通信接口(communicationsinterface)420、存储器(memory)730和通信总线740，其中，处理器710，通信接口720，存储器730通过通信总线740完成相互间的通信。处理器710可以调用存储器730中的逻辑指令，以执行如下方法：空调在制冷过程中，第一阀门关闭，第二阀门打开，水泵工作，外部供水管路供水；以使得蓄热换热装置内蓄热材料进行。

此外，上述的存储器730中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的传输方法，例如包括：空调在制冷过程中，第一阀门关闭，第二阀门打开，水泵工作，外部供水管路供水；以使得蓄热换热装置内蓄热材料进行。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

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。