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CN112377986A - 空调器及空调器的控制方法 - Google Patents

空调器及空调器的控制方法 Download PDF

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CN112377986A
CN112377986A CN202011255694.5A CN202011255694A CN112377986A CN 112377986 A CN112377986 A CN 112377986A CN 202011255694 A CN202011255694 A CN 202011255694A CN 112377986 A CN112377986 A CN 112377986A
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CN
China
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heat exchanger
temperature
air conditioner
air
outdoor fan
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CN202011255694.5A
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石鑫
孟庆好
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Hisense Shandong Air Conditioning Co Ltd
Original Assignee
Hisense Shandong Air Conditioning Co Ltd
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Abstract

本发明提出一种空调器及空调器的控制方法，包括：压缩机，用于排出气态制冷剂；四通阀，其中的两个通口分别连接所述压缩机的吸气口和排气口；室外换热器，其一端开口与所述四通阀相连通，另一端开口连接有第二节流装置；第二换热器，其一端连接所述第二节流装置，另一端连接有第一节流装置；第一换热器，其一端连接所述第一节流装置，另一端连接所述四通阀。本发明通过空调控制系统控制空调器的室外风机、第一节流装置和第二节流装置，从而起到恒温除湿、升温除湿和降温除湿的作用，满足了用户对空调除湿时温度的控制需求。

Description

空调器及空调器的控制方法
技术领域
本发明属于空气调节技术领域，尤其涉及一种空调器及空调器的控制方法。
背景技术
目前，家电行业目前处于竞争激烈的局面，各大竞品在功能、外观等方面独具创新，然而产品细节也是影响消费者购买力的重要因素。
现有的空调器在对室内空气除湿时，蒸发器吸收室内空气中的热量，室内空气经蒸发器冷却使得室内空气中的水分凝露析出，以达到除湿的目的。现有的空调除湿时处于制冷模式，会导致出风温度持续下降，无法满足用户对出风温度的控制需求。
有鉴于此，提出本发明。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，
本发明一方面在于提出一种空调器，通过控制第一节流装置和第二节流装置的开合度，从而实现空调的制热、制冷和除湿功能。
本发明另一方面在于提出一种空调器的控制方法，该控制方法简单，可使得空调器不仅实现制冷和制热功能，还能实现恒温除湿、升温除湿和降温除湿的功能，保证室内环境温度能稳定的维持在用户预设温度，减小室内温差的变化，提高用户的使用体验。
本发明一方面实施例提出了一种空调器，包括：压缩机，用于排出气态制冷剂；四通阀，其中的两个通口分别连接所述压缩机的吸气口和排气口；室外换热器，其一端开口与所述四通阀相连通，另一端开口连接有第二节流装置；第二换热器，其一端连接所述第二节流装置，另一端连接有第一节流装置；第一换热器，其一端连接所述第一节流装置，另一端连接所述四通阀。
根据本发明的一个实施例，所述第一换热器与所述第二换热器平行设置。
根据本发明的一个实施例，所述第一换热器与所述第二换热器间设置有间隔距离。
根据本发明的一个实施例，所述第一换热器与所述第二换热器间的所述间隔距离为D，满足5mm≤D≤30mm。
根据本发明的一个实施例，所述第一节流装置和所述第二节流装置均采用电子膨胀阀。
根据本发明的一个实施例，所述第一换热器和所述第二换热器的下方设置有接水盘。
本发明另一方面实施例提出了一种空调器的控制方法，包括：
S1用户设定预设温度T；
S2比较预设温度T与室内实时环境温度T1的大小从而确定除湿模式；
S3比较空调出风温度T2与室内实时环境温度T1的差值△T，根据差值调节室外风机的转动速度；
S4调节室外风机的转动速度后，室外风机运行预设时间t；
S5循环执行S2、S3和S4，直至关闭除湿模式。
根据本发明的一个实施例，比较预设温度T与室内实时环境温度T1的大小从而确定除湿模式时，当T＞T1时,运行升温除湿模式，当T＝T1时，运行恒温除湿模式，当T＜T1时，运行降温除湿模式。
根据本发明的一个实施例，运行所述升温除湿模式时，比较空调出风温度T2与室内实时环境温度T1的差值△T；
当△T小于第一预设值时，室外风机的转速降低m转/秒；
当△T等于第一预设值时，室外风机的转速不变；
当△T大于第一预设值时，室外风机的转速提高m转/秒。
根据本发明的一个实施例，运行所述恒温除湿模式时，比较空调出风温度T2与室内实时环境温度T1的差值△T；
当△T小于第二预设值时，室外风机的转速降低m转/秒；
当△T等于第二预设值时，室外风机的转速不变；
当△T大于第二预设值时，室外风机的转速提高m转/秒。
根据本发明的一个实施例，运行所述降温除湿模式时，比较空调出风温度T2与室内实时环境温度T1的差值△T；
当△T小于第三预设值时，室外风机的转速降低m转/秒；
当△T等于第三预设值时，室外风机的转速不变；
当△T大于第三预设值时，室外风机的转速提高m转/秒。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
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为根据本发明实施例提供的空调器示意图；
图2为根据本发明实施例提供的第一换热器和第二换热器安装示意图；
图3为根据本发明实施例提供的空调室内机进风原理图；
图4为根据本发明实施例提供的空调器系统原理图一；
图5为根据本发明实施例提供的空调器系统原理图二；
图6为根据本发明实施例提供的空调器的控制方法逻辑图。
以上各图中：1、机壳；2、蜗壳；3、第一换热器；4、第二换热器；5、接水盘；6、压缩机；7、四通阀；8、室外换热器；9、第一节流装置；10、第二节流装置；11、内风机；12、外风机；13、室内温度传感器；14、出风温度传感器。
具体实施方式
下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本申请中空调器通过使用压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器来执行空调器的制冷循环。制冷循环包括一系列过程，涉及压缩、冷凝、膨胀和蒸发，并向已被调节和热交换的空气供应制冷剂。
压缩机压缩处于高温高压状态的制冷剂气体并排出压缩后的制冷剂气体。所排出的制冷剂气体流入冷凝器。冷凝器将压缩后的制冷剂冷凝成液相，并且热量通过冷凝过程释放到周围环境。
膨胀阀使在冷凝器中冷凝的高温高压状态的液相制冷剂膨胀为低压的液相制冷剂。蒸发器蒸发在膨胀阀中膨胀的制冷剂，并使处于低温低压状态的制冷剂气体返回到压缩机。蒸发器可以通过利用制冷剂的蒸发的潜热与待冷却的材料进行热交换来实现制冷效果。在整个循环中，空调器可以调节室内空间的温度。
空调器包括室外单元和空调室内机，室外单元是指制冷循环的包括压缩机和室外热交换器的部分，空调器的空调室内机包括室内热交换器，并且膨胀阀可以提供在空调室内机或室外单元中。室内热交换器和室外热交换器用作冷凝器或蒸发器。当室内热交换器用作冷凝器时，空调器用作制热模式的加热器，当室内热交换器用作蒸发器时，空调器用作制冷模式的冷却器。
空调室内机通过管连接到安装在室外空间中的室外单元。室外单元中可设有压缩机、室外热交换器、室外风扇、膨胀器和制冷循环的类似部件，空调室内机中也可设有室内热交换器和室内风扇。
实施例一
参见图1-图5，本实施例提出了一种空调器，其包括：压缩机6、四通阀7、室外换热器8、第一换热器3、第二换热器4、第一节流装置9和第二节流装置10。
压缩机6用于排出高压气态制冷剂，四通阀7上共有四个通口，其中的两个通口分别连接压缩机6的吸气口和排气口。
室外换热器8的一端开口与四通阀7相连通，另一端开口连接有第二节流装置10。第二换热器4的一端连接第二节流装置10，另一端连接有第一节流装置9。第一换热器3的一端连接第一节流装置9，另一端连接四通阀7。
第一换热器3和第二换热器4均设置在室内，即第一换热器3和第二换热器4为室内换热器，用于对室内空气进行换热。
第一节流装置9和第二节流装置10采用电子膨胀阀，有利于更方便地调节开合度，控制制冷剂的流量。
本实施例的空调系统通过控制第一节流装置9和第二节流装置10的开合度，从而实现空调的制热、制冷和除湿功能。
在制热功能时，第一节流装置9全部打开，此时第一节流装置9没有有节流作用。第二节流装置10根据系统过热度自动调节开度，起到节流作用。此时，第一换热器3和第二换热器4共同组成串联的冷凝器。
压缩机6喷出的高压的气态制冷剂，经过四通阀7控制流经至第一换热器3和第二换热器4共同组成的串联冷凝器。制冷剂在第一换热器3和第二换热器4处放热，内风机11转动从而带动室内空气带走制冷剂放热产生的热量。在经过第一换热器3和第二换热器4的换热后，高压气态制冷剂变为高压液态的制冷剂，经过第二节流装置10的节流后进入室外换热器8，此时室外换热器8作为蒸发器，高压液态的制冷剂在相应的低压下蒸发，吸收周围的热量，最后经四通阀7流回至压缩机6中。
空调器制热时，内风机11转动使得进入空调器的室内空气不断经过第一换热器3和第二换热器4进行热交换，室内空气经过第一换热器3和第二换热器4升温变为热风由内风机11吹入室内实现升温。
在制冷功能时，第一节流装置9全部打开，此时第一节流装置9没有节流作用。第二节流装置10根据系统过热度自动调节开度，起到节流作用。此时，第一换热器3和第二换热器4共同组成串联的蒸发器。
压缩机6喷出的高压的气态制冷剂，经过四通阀7控制流经至室外换热器8，制冷剂在室外换热器8处放热，外风机12转动从而带动室外空气带走制冷剂放热产生的热量。在经过室外换热器8的放热后，高压气态制冷剂变为高压液态的制冷剂，经过第二节流装置10的节流后进入第二换热器4和第一换热器3，此时第二换热器4和第一换热器3作为串联的蒸发器，高压液态的制冷剂在相应的低压下蒸发，吸收周围的热量，最后经四通阀7流回至压缩机6中。
空调器制冷时，内风机11转动使得进入空调器的室内空气不断经过第一换热器3和第二换热器4进行热交换，室内空气经过第一换热器3和第二换热器4降温变为冷风由内风机11吹入室内实现降温。
在除湿模式时，第二节流装置10全部打开，此时第二节流装置10没有节流作用。第一节流装置9根据系统过热度自动调节开度，起到节流作用。此时，第二换热器4和室外换热器8共同起到蒸发器的作用。
压缩机6排出高压气态制冷剂，经过四通阀7后到达室外换热器8，制冷剂在室外换热器8处放热，外风机12转动从而带动室外空气带走制冷剂放热产生的热量。此时，第二节流装置10处于全开启状态，第二换热器4与室外换热器8作用相同，高压气态的制冷剂流经第二换热器4，在第二换热器4处放热后，高压气态的制冷剂变为高压液态的制冷剂，经过第一节流装置9的节流后进入第一换热器3。此时第一换热器3作为蒸发器，高压液态的制冷剂在相应的低压下蒸发，吸收会周围的热量。最后经过四通阀7流回至压缩机6中。
除湿时，内风机11转动使得进入空调器的室内空气不断经过第一换热器3进行热交换，室内空气中的水分凝露析出，达到降温除湿的作用。而后被降温变冷的室内空气被内风机11吹动流经至第二换热器4处加热，被加热后的室内空气最终由出风口处排出，实现不降温除湿的过程。
本实施例中的空调器具体为风管机，其还包括机壳1、蜗壳2、接水盘5、室内温度传感器13和出风温度传感器14。
机壳1上设置有进风口和出风口，进风口与出风口相连通，室内空气通过进风口进入风管机中，最后由出风口处排至室内。
蜗壳2设置于机壳1内，蜗壳2上设置有吸风口和排风口，蜗壳2内设置有驱动电机和风扇，通过驱动电机带动风扇转动，从而驱动由进风口进入的室内空气经吸风口吸入蜗壳2后再由排风口排出。
排风口和出风口对应设置，第一换热器3设置在排风口和出风口之间，第二换热器4设置在第一换热器3靠近出风口的一侧。
室内温度传感器13设置在风管机的进风口处，用于检测室内实时环境温度T1，出风温度传感器14设置在风管机的出风口处，用于检测空调出风温度T2。
本发明风管机在对室内空气除湿时，室内空气由进风口进入风管机内，室内空气在经过第一换热器3时，第一换热器3冷却室内空气使得室内空气中的水分凝露析出，以达到除湿的目的。由于降温除湿使得室内空气的温度降低，除湿后的室内空气经过第二换热器4的加热，使得除湿后的室内空气的温度升高。最后将加热后的室内空气经由出风口排至室内，从而完成除湿过程。
在除湿模式时，由于第一换热器3用于制冷除湿，第二换热器4用于加热除湿后的室内空气，其两者间存在制冷和制热相互抵消的问题。因此，为解决上述问题，在第一换热器3与第二换热器4间设置有间隔距离，从而防止第一换热器3与第二换热器4直接接触，避免减弱除湿效果。
换热器与第二换热器4间的间隔距离为D，满足5mm≤D≤30mm。在间隔距离5mm≤D≤30mm时，能够保证第一换热器3与第二换热器4间的制冷和制热的相互影响更小，保证风管机的不降温除湿效果，减少室内空气流动时产生的噪音，如室内空气与换热翅片产生的翅片音，本实施例中选用间隔距离D＝20mm。
第一换热器3的边缘与机壳1密封连接，以防止室内空气从第一换热器3的边缘处不经过除湿直接排至室内，有利于提高室内空气的除湿效果。
本实施例中，第二换热器4平行于第一换热器3设置，室内空气经过第一换热器3的降温除湿后，便于增大与第二换热器4的接触面积，从而提高室内空气的加热效果。
第一换热器3和第二换热器4的下方设置有接水盘5，接水盘5上设置有导流槽，第一换热器3的底端搭装在导流槽上。由此，本实施例较现有的空调室内机通过在接水盘5管上设置有导流槽，以便于将室内空气经过第一换热器3时凝露析出的冷凝水经导流槽引流，从而防止冷凝水接触到第二换热器4，避免影响第二换热器4的加热效果，进而满足用户对出风温度的控制需求。
实施例二
参见图1-图6，本实施例提供了一种空调器的控制方法，需要说明的是，本申请实施例的空调新风功能的控制方法适用于本申请实施例所提出的空调器。以下对本申请实施例提供的空调器的控制方法进行介绍。
本实施例中空调器的控制方法包括以下步骤：
步骤S1用户设定预设温度T。
步骤S2比较预设温度T与室内实时环境温度T1的大小从而确定除湿模式。
步骤S3比较空调出风温度T2与室内实时环境温度T1的差值△T，根据差值调节室外风机12的转动速度。
步骤S4调节室外风机12的转动速度后，室外风机12运行预设时间t。
步骤S5循环执行S2、S3和S4，直至关闭除湿模式。
本申请实施例提供的空调器的控制方法，比较预设温度T与室内实时环境温度T1的大小从而确定除湿模式，而后，比较空调出风温度T2与室内实时环境温度T1的差值△T，根据差值△T调节室外风机12的转动速度，从而达到调节空调出风温度的作用。本发明能够通过调节室外风机12的转速实现恒温除湿、升温除湿和降温除湿的效果，满足了用户对空调除湿时温度的控制需求。
本实施例在比较预设温度T与室内实时环境温度T1的大小从而确定除湿模式时，当T＞T1时,运行升温除湿模式。当T＝T 1时，运行恒温除湿模式。当T＜T 1时，运行降温除湿模式。
运行升温除湿模式时，比较空调出风温度T2与室内实时环境温度T1的差值△T。
当△T小于第一预设值A时，室外风机12的转速降低m转/秒。当△T等于第一预设值A时，室外风机12的转速不变。当△T大于第一预设值A时，室外风机12的转速提高m转/秒。第一预设值A的取值范围为0℃＜A≤15℃，本实施例中采用A＝10℃，m＝20转/秒。
本实施例中，在升温除湿模式下，当温差△T＜10℃时，为提高出风温度，达到稳定的升温除湿效果。此时需要降低室外风机12的转速，即室外风机12的转速降低20转/秒，室外风机12的转速降低后，室外换热器8的散热量减少，相对的第二换热器4的散热量会增加，因此室内空气经过第二换热器4升温后的出风温度提高。
同理，当温差△T＞10℃时，为降低出风温度，达到稳定的升温除湿效果。此时，需要提高室外风机12的转速，即室外风机12的转速提高20转/秒，室外风机12的转速提高后，室外换热器8的散热量增加，相对的第二换热器4的散热量会减少，因此室内空气经过第二换热器4升温后的出风温度相对降低。当温差△T＝10℃时，室外风机12转速不做变化。
当室外风机12的转速调整后，运行预设时间t，本实施例中t＝30s，之后再次比较室内实时环境温度T1与预设温度T的大小，从而重新确定除湿模式，有利于室内实时环境温度T1稳定的接近预设温度T。
运行恒温除湿模式时，比较空调出风温度T2与室内实时环境温度T1的差值△T。
当△T小于第二预设值B时，室外风机12的转速降低m转/秒。当△T等于第二预设值B时，室外风机12的转速不变。当△T大于第二预设值B时，室外风机12的转速提高m转/秒。本实施例中采用B＝0℃，m＝20转/秒。
本实施例中，在恒温除湿模式下，当温差△T＜0℃时，为提高出风温度，达到稳定的恒温除湿效果。此时需要降低室外风机12的转速，即室外风机12的转速降低20转/秒，室外风机12的转速降低后，室外换热器8的散热量减少，相对的第二换热器4的散热量会增加，因此室内空气经过第二换热器4升温后的出风温度提高。
同理，当温差△T＞0℃时，为降低出风温度,达到稳定的恒温除湿效果。此时，需要提高室外风机12的转速，即室外风机12的转速提高20转/秒，室外风机12的转速提高后，室外换热器8的散热量增加，相对的第二换热器4的散热量会减少，因此室内空气经过第二换热器4升温后的出风温度相对降低。当温差△T＝0℃时，室外风机12转速不做变化。
当室外风机12的转速调整后，运行预设时间t，本实施例中t＝30s，之后再次比较室内实时环境温度T1与预设温度T的大小，从而重新确定除湿模式，有利于室内实时环境温度T1稳定的接近预设温度T。
运行降温温除湿模式时，比较空调出风温度T2与室内实时环境温度T1的差值△T。
当△T小于第三预设值C时，室外风机12的转速降低m转/秒。当△T等于第三预设值C时，室外风机12的转速不变。当△T大于第三预设值C时，室外风机12的转速提高m转/秒。第三预设值C的取值范围为-15℃≤C＜0℃，本实施例中采用C＝-10℃，m＝20转/秒。
本实施例中，在降温除湿模式下，当温差△T＜-10℃时，为提高出风温度，达到稳定的降温除湿效果。此时需要降低室外风机12的转速，即室外风机12的转速降低20转/秒，室外风机12的转速降低后，室外换热器8的散热量减少，相对的第二换热器4的散热量会增加，因此室内空气经过第二换热器4升温后的出风温度相对提高。
同理，当温差△T＞-10℃时，为降低出风温度,达到稳定的降温除湿效果。此时，需要提高室外风机12的转速，即室外风机12的转速提高20转/秒，室外风机12的转速提高后，室外换热器8的散热量增加，相对的第二换热器4的散热量会减少，因此室内空气经过第二换热器4升温后的出风温度相对降低。当温差△T＝0℃时，室外风机12转速不做变化。
当室外风机12的转速调整后，运行预设时间t，本实施例中t＝30s，之后再次比较室内实时环境温度T1与预设温度T的大小，从而重新确定除湿模式，有利于室内实时环境温度T1稳定的接近预设温度T。
本实施例的空调器的控制方法通过调节节流装置和室外风机12的转速，达到控制室外换热器8和第二换热器4的换热量，进而控制空调出风温度，使得空调器不仅具有制冷和制热功能，还能实现恒温除湿、升温除湿和降温除湿的功能，保证室内环境温度能稳定的维持在用户预设温度，减小室内温差的变化，提高用户的使用体验。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种空调器，其特征在于，包括：
压缩机，用于排出气态制冷剂；
四通阀，其中的两个通口分别连接所述压缩机的吸气口和排气口；
室外换热器，其一端开口与所述四通阀相连通，另一端开口连接有第二节流装置；
第二换热器，其一端连接所述第二节流装置，另一端连接有第一节流装置；以及
第一换热器，其一端连接所述第一节流装置，另一端连接所述四通阀。
2.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，
所述第一换热器与所述第二换热器平行设置。
3.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，
所述第一换热器与所述第二换热器间设置有间隔距离。
4.根据权利要求3所述的空调器，其特征在于，
所述第一换热器与所述第二换热器间的所述间隔距离为D，满足5mm≤D≤30mm。
5.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，
所述第一节流装置和所述第二节流装置均采用电子膨胀阀。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的空调器的控制方法，其特征在于，包括：
S1用户设定预设温度T；
S2比较预设温度T与室内实时环境温度T1的大小从而确定除湿模式；
S3比较空调出风温度T2与室内实时环境温度T1的差值△T，根据差值调节室外风机的转动速度；
S4调节室外风机的转动速度后，室外风机运行预设时间t；
S5循环执行S2、S3和S4，直至关闭除湿模式。
7.根据权利要求6所述的空调器的控制方法，其特征在于，
比较预设温度T与室内实时环境温度T1的大小从而确定除湿模式时，当T＞T1时,运行升温除湿模式；
当T＝T1时，运行恒温除湿模式；
当T＜T1时，运行降温除湿模式。
8.根据权利要求7所述的空调器的控制方法，其特征在于，
运行所述升温除湿模式时，比较空调出风温度T2与室内实时环境温度T1的差值△T；
当△T小于第一预设值时，室外风机的转速降低m转/秒；
当△T等于第一预设值时，室外风机的转速不变；
当△T大于第一预设值时，室外风机的转速提高m转/秒。
9.根据权利要求7所述的空调器的控制方法，其特征在于，
运行所述恒温除湿模式时，比较空调出风温度T2与室内实时环境温度T1的差值△T；
当△T小于第二预设值时，室外风机的转速降低m转/秒；
当△T等于第二预设值时，室外风机的转速不变；
当△T大于第二预设值时，室外风机的转速提高m转/秒。
10.根据权利要求7所述的空调器的控制方法，其特征在于，
运行所述降温除湿模式时，比较空调出风温度T2与室内实时环境温度T1的差值△T；
当△T小于第三预设值时，室外风机的转速降低m转/秒；
当△T等于第三预设值时，室外风机的转速不变；
当△T大于第三预设值时，室外风机的转速提高m转/秒。
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