CN101126535A - 交直流双电源空气调节装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种交直流双电源空气调节装置，具有交流和直流两路电源输入，控制切换风阀动作的风阀电机是由直流电驱动的直流电机，蒸发器风扇电机和/或冷凝器风扇电机是由直流电驱动的直流电机。当交流电源不能正常供电时由直流电源向所述直流风阀电机和直流风扇电机供电，直流风阀电机控制切换风阀处于第二状态，直流风扇电机可以将室内空气排出至室外，和/或将室外空气送入至室内。交直流双电源空气调节装置，不仅能根据环境温度切换风阀和制冷模式，显著降低了空调装置的能耗，而且具有在停电或电源不正常条件下仍能换风运行的优点，提高空气调节设备在恶劣使用环境下的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种空调设备，特别是涉及一种使用交流和直流双电源供电的空调设备及其断电运行的控制方法。
背景技术
对于一类用于电器设备的环境，特别是具有大功率器件的设备的环境，如电力、通信机房，设备局部散热量很高，局部环境温度急剧升高，需要使用空调装置进行制冷。一种双向换风的整体式空调装置，其制冷系统布置在一个箱体内，没有活动连接管路，具有结构紧凑、安装方便、成本低、可靠性高的优点。
但是，在通常使用的交流电源中断、或电压过低时，空调器不能正常工作，而此时机房设备仍然可以使用UPS等后备电源提供的直流电正常运行。虽然停电或超低电压的故障并不经常发生，并且往往能在较短时间(如数小时)内恢复正常供电，但由于设备发热量很大，很快就使封闭房间内的温度迅速上升，从而导致机房设备也不能正常工作。
此时，即使空调系统不能提供制冷，只要能使室内外空气流动、将室内高温空气及时排出，也能减慢室内温度上升的速度，延长机房设备运行时间，直到交流供电恢复正常。因此，在交流电源不正常时，通过后备直流电源驱动空调系统换风运行，可以提高机房及设备的可靠性。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的缺点，针对具有压缩制冷模式和双向换风模式的整体式空调装置，提供一种使用交流和直流双电源供电的空调设备及其断电运行的控制方法。
本发明提供一种交直流双电源空气调节装置，包括箱体，控制系统，由压缩机、冷凝器、节流部件、蒸发器和辅助管路组成的压缩制冷系统，由蒸发器风扇与电机、冷凝器风扇与电机、切换风阀、室内进风口、室内出风口、室外进风口和室外出风口组成的送风系统。其特征在于，所述空气调节装置具有交流和直流两路电源输入；控制切换风阀动作的风阀电机是由直流电驱动的直流电机；蒸发器风扇电机和/或冷凝器风扇电机是由直流电驱动的直流电机。
所述的交直流双电源空气调节装置，在交流电源正常供电时可以按照压缩制冷模式和双向换风模式运行：
压缩制冷模式时切换风阀处于如附图1所示的第一状态，使室内进风口与室内出风口相通、室外进风口与室外出风口相通。室内空气在蒸发器风扇的作用下，从室内进风口进入蒸发器风道，经过蒸发器后从室内出风口流入室内；室外空气在冷凝器风扇的作用下，从室外进风口进入空调装置，经过冷凝器后从室外出风口流向室外。压缩机、蒸发器风扇电机和冷凝器风扇电机开。
双向换风模式时切换风阀处于如附图2所示的第二状态，使室内进风口与室外出风口相通、室外进风口与室内出风口相通。室外空气在蒸发器风扇的作用下从室外进风口流入，由蒸发器风道引导从室内出风口向室内侧排出。室内空气在冷凝器风扇的作用下从室内进风口流入，由室外出风口排出室外。压缩机停，蒸发器风扇电机和冷凝器风扇电机开。
所述的交直流双电源空气调节装置，当交流电源不能正常供电时，由直流电源向所述直流风阀电机和直流风扇电机供电，直流风阀电机控制切换风阀处于第二状态。或者，所述的交直流双电源空气调节装置，切换风阀在不通电时的自由状态为所述的第二状态。在交流电源不能正常供电时，切换风阀回复到自由状态，直流电源向所述直流风扇电机供电。
当交流电源不能正常供电时，切换风阀处于第二状态，使室内进风口与室外出风口相通、室外进风口与室内出风口相通，直流电源向所述直流风扇电机供电，直流风扇电机可以将室内空气排出至室外，和/或将室外空气送入至室内。
所述的交直流双电源空气调节装置，其控制系统还包括交流/直流电源转换装置，在交流电源供电时可以将输入的交流电源转换为所述直流风阀电机和直流风扇电机所需的直流电源。
所述的交直流双电源空气调节装置，其控制系统还包括电源检测和选择装置，当检测交流电源正常时空气调节系统由交流电源供电，当检测交流电源不正常时可以自动切换为直流电源供电。
与现有技术相比，本发明所提供的交直流双电源空气调节装置，具有在停电或电源不正常条件下仍能换风运行的优点。
附图说明
下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的说明：
附图1：交直流双电源空气调节装置的结构侧视图(压缩制冷状态)。
附图2：交直流双电源空气调节装置的结构侧视图(换风制冷状态)。
附图3：交直流双电源空气调节装置的电路原理示意图。
具体实施方式
以下详细介绍本发明的详细实施例，其实例如附图所示，其中全文以相同的标号表示相同的元件。
本实施例描述的是一种交直流双电源空气调节装置，如附图1所示，包括箱体、控制系统、制冷系统和送风系统。
所述送风系统(4)包括蒸发器风扇(41)、冷凝器风扇(42)、切换风阀(43)、室内进风口(44)和室内出风口(46)、室外进风口(47)和室外出风口(48)。所述送风系统还设有蒸发器风道(49)。
所述的交直流双电源空气调节装置，所述风阀的两侧设有保温层，以降低室内进风与室外进风之间通过风阀发生的热传导所带来的冷量损失。在室内外进风口通向蒸发器和冷凝器的流路上，还设有可拆卸的过滤网(11)、(12)，将进风的灰尘和杂物滤除。
通过控制器(21)控制风阀电机(22)动作，可以带动切换风阀(43)转动来切换进出风流向。当切换风阀(43)处于如附图1所示的第一状态时，室内进风口(44)与室内出风口(46)相通，室外进风口(47)与室外出风口(48)相通。当切换风阀(43)处于如附图2所示的第二状态时，室内进风口(44)与室外出风口(48)相通，室外进风口(47)与室内出风口(46)相通。
本实施例描述的交直流双电源空气调节装置的制冷系统包括压缩机(31)、冷凝器(32)、节流部件(33)、蒸发器(34)和辅助管路。
如附图3所示，本实施例描述的交直流双电源空气调节装置具有交流和直流两路电源输入。交流电源是220V单相电或380V三相电，直流电源是由UPS或蓄电池提供的48V直流电。
控制切换风阀(43)动作的风阀电机(22)是由直流电驱动的直流电机，蒸发器风扇电机(23)是由直流电驱动的直流电机，冷凝器风扇电机(24)是交流电机。交流电源向压缩机(31)、冷凝器风扇电机(24)提供交流电，并通过交/直流电源转换装置将输入的交流电源转换为所述直流风阀电机(22)和直流蒸发器风扇电机(23)所需的直流电源。
如附图3所示，控制系统还包括电源检测和选择装置，当检测交流电源正常时空气调节系统由交流电源供电，当检测交流电源不正常时可以自动切换为直流电源供电。
本实施例描述的交直流双电源空气调节装置的工作原理和方式如下：
当交流电源正常时，由交流电源电源向压缩机和冷凝器风扇电机供电，并通过交/直流电源转换装置向风阀电机(22)和蒸发器风扇电机(23)供电。控制器根据环境工况控制空气调节装置的运行模式：
当室外温度与室内温度的温差未达到设定的温差dTs时，空调器按照压缩制冷模式运行。
按照压缩制冷模式运行时，控制器(21)控制风阀电机(22)动作，使切换风阀(43)处于如附图1所示的第一状态，压缩机(31)、蒸发器风扇电机(23)和冷凝器风扇电机(24)开。室内空气在蒸发器风扇(41)的作用下从室内进风口(44)流入，由蒸发器风道(49)引导与蒸发器(34)内的制冷剂进行热交换，被冷却后的空气从室内出风口(46)向室内侧排出。室外空气在冷凝器风扇(42)的作用下从室外进风口(47)流入，与冷凝器(32)进行热交换，吸热后的空气由室外出风口(48)排出室外。
当室外温度与室内温度的温差达到设定的温差dTs时，空调器转为双向换风的节能模式运行。
按照双向换风制冷模式运行时，切换风阀(43)处于如附图2所示的第二状态，压缩机(31)停，蒸发器风扇电机(23)和冷凝器风扇电机(24)开。室外空气在蒸发器风扇(41)的作用下从室外进风口(47)流入，由蒸发器风道(49)引导从室内出风口(46)向室内侧排出。室内空气在冷凝器风扇(42)的作用下从室内进风口(44)流入，由室外出风口(48)排出室外。
当交流电源工作不正常时，如停电、电源电压过低，电源检测和选择装置自动切换为直流电源向直流风阀电机(22)和直流蒸发器风扇电机(23)供电。此时压缩机(31)、冷凝器风扇电机(24)等使用交流供电的电器部件断电停止运行。控制器(21)控制风阀电机(22)动作，使切换风阀(43)处于如附图2所示的第二状态，蒸发器风扇电机(23)由直流电源供电运行。室外空气在蒸发器风扇(41)的作用下从室外进风口(47)流入，由蒸发器风道(49)引导从室内出风口(46)向室内侧排出，室内处于正压状态。此时，室内进风口(44)与室外出风口(48)相通，室内空气将在室内外压差作用下，从室内进风口(44)流入，由室外出风口(48)排出室外。
综上所述，本发明提供的交直流双电源空气调节装置，不仅能根据环境温度切换风阀和制冷模式，显著降低了空调装置的能耗，而且具有在停电或电源不正常条件下仍能换风运行的优点，提高了空气调节设备在恶劣使用环境下的可靠性。
Claims (6)
1.一种交直流双电源空气调节装置，包括控制系统，由压缩机、冷凝器、节流部件、蒸发器和辅助管路组成的压缩制冷系统，由蒸发器风扇与电机、冷凝器风扇与电机、切换风阀、室内进风口、室内出风口、室外进风口和室外出风口组成的送风系统。其特征在于，
所述空气调节装置具有交流和直流两路电源输入；
控制切换风阀动作的风阀电机是由直流电驱动的直流电机；
蒸发器风扇电机和/或冷凝器风扇电机是由直流电驱动的直流电机。
2.根据权利要求1所述的交直流双电源空气调节装置，在交流电源供电时可以按照压缩制冷模式和双向换风模式运行：压缩制冷模式时切换风阀处于第一状态，使室内进风口与室内出风口相通、室外进风口与室外出风口相通，压缩机、蒸发器风扇电机和冷凝器风扇电机开；双向换风模式时切换风阀处于第二状态，使室内进风口与室外出风口相通、室外进风口与室内出风口相通，压缩机停，蒸发器风扇电机和冷凝器风扇电机开。
3.根据权利要求1或2所述的交直流双电源空气调节装置，当交流电源不能正常供电时由直流电源向所述直流风阀电机和直流风扇电机供电，直流风阀电机控制切换风阀处于第二状态，直流风扇电机可以将室内空气排出至室外，和/或将室外空气送入至室内。
4.根据权利要求1或2所述的交直流双电源空气调节装置，切换风阀在不通电时的自由状态为所述的第二状态，使室内进风口与室外出风口相通、室外进风口与室内出风口相通。其特征在于，在交流电源不能正常供电时，切换风阀回复到自由状态，直流电源向所述直流风扇电机供电，可以将室内空气排出至室外，和/或将室外空气送入至室内。
5.根据权利要求3或4所述的交直流双电源空气调节装置，其控制系统还包括交流/直流电源转换装置，在交流电源供电时可以将输入的交流电源转换为所述直流风阀电机和直流风扇电机所需的直流电源。
6.根据权利要求3或4所述的交直流双电源空气调节装置，其控制系统还包括电源检测和选择装置，当检测交流电源正常时空气调节系统由交流电源供电，当检测交流电源不正常时可以自动切换为直流电源供电。
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