CN102062448A - 空调器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种空调器及其控制方法，空调器包括压缩机、四通阀、室外换热器、节流装置和室内换热器，室外换热器和室内换热器通过四通阀选择性连通压缩机，节流装置设置在室外换热器和室内换热器之间，室内换热器上还安装有检测室内环境温度和湿度的第一传感器以及检测室内换热器内的制冷剂的蒸发温度的第二传感器。节流装置为电子膨胀阀、热力膨胀阀或硅阀。空调器的控制方法，当用户需要制冷且除湿少或者降温不除湿时，压缩机的频率根据房间制冷需求进行调节，实现温度稳定控制，同时调节节流装置的流量大于常规制冷时所用的流量，以此提高蒸发温度，达到不除湿或少除湿的目的。本发明具有操作灵活、舒适性好、适用范围广的特点。

Description

空调器及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种空调器，特别是一种空调器及其控制方法。

背景技术

家用空调器已经普及，各种用户对空调器的使用提出了更多要求，单一模式的温度控制已经不能满足所有用户的需求，越来越多的用户希望湿度也能随环境情况实现多种模式的控制。

目前的需求主要有：1)在夏季制冷运行时，压缩机开启，蒸发器的温度一般会低于空气的露点温度，造成在运行过程中，部分冷量用于除湿，使得房间空气相对湿度过低，引起用户口干等不舒适感觉。因此，用户希望空调在制冷时尽量不除湿。2)在潮湿天气，环境温度不是很高，但是湿度较大，用户在使用普通空调除湿时，温度降低太多，感觉太凉。此时，用户希望空调在除湿时尽量不降温。3)在天气既炎热又潮湿时，此时用户希望空调大幅降温同时大幅除湿。

然而，普通空调器只有一种除湿模式，用户不能根据实际需求选择。普通空调器在制冷运行时只控制温度，对制冷时的湿度是不进行控制的，故经常导致房间空气过于干燥。

普通空调器在除湿时制冷运行，除湿的同时温度会同时降低。市场上部分空调采取间歇运行，温度不会降低太低，但是却一直在波动，同时除湿效果也不理想。还有部分空调器在室内加装膨胀机构实现不降温除湿，但是需要增加很多成本，且存在增加室内节流噪音。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种操作灵活、舒适性好、适用范围广的空调器及其控制方法，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种空调器，包括压缩机、四通阀、室外换热器、节流装置和室内换热器，室外换热器和室内换热器通过四通阀选择性连通压缩机，节流装置设置在室外换热器和室内换热器之间，其结构特征是室内换热器上还安装有检测室内环境温度和湿度的第一传感器以及检测室内换热器内的制冷剂的蒸发温度的第二传感器。

所述节流装置为电子膨胀阀、热力膨胀阀或硅阀。

一种空调器的控制方法，其特征是用户根据需要而选择以下模式一、模式二或模式三，其中，

模式一为当用户需要制冷且除湿少或者降温不除湿时，压缩机的频率根据房间制冷需求进行调节，实现温度稳定控制，同时调节节流装置的流量大于普通制冷时所用的流量，以此提高蒸发温度，达到不除湿或少除湿的目的；

模式二为当用户需要除湿大且降温少或者快速除湿但不降温时，限制压缩机的运行频率到较为低值，减小空调器的制冷量，同时调节节流装置的流量小于普通制冷时所用的流量，以此降低蒸发温度，达到除湿时少降温的目的；

模式三为当用户需要除湿大且降温多或者快速除湿且快速降温时，提高压缩机的运行频率到较高值，实现大制冷量，同时调节节流装置的流量小于普通制冷时所用的流量，以此降低蒸发温度，达到输出大冷量且除湿量大的目的。

空调器预设有流量常数A1、A2、A3，次数B1、B2、B3，时间常数M，压缩机频率常数H1、H2，其中，A1、A2、A3的范围为1～100，B1、B2、B3的范围为1～200，H1的范围为4～50，H2的范围为60～120，A1、A2、A3互不关联，B1、B2和B3互不关联，H1和H2不关联，M的取值范围为0～10分钟，

第一传感器测得用户使用时，室内环境的干球温度为T1，湿球温度为t1，计算出对应的露点温度为T2，

第二传感器测得的室内换热器内的制冷剂的蒸发温度为T3；

当用户选择模式一时，比较T2和T3的值，

若T2≤T3，则节流装置的流量按现有基础制冷模式控制，不增加附加控制，

若T2＞T3，则在现有基础制冷模式的控制基础上，将节流装置的流量增大A1％，经过M分钟后判定一次，若仍旧存在T2＞T3，则重复上述动作，直至T2≤T3，

其中，节流装置附加除湿控制停止条件：节流装置的流量增加次数达到B1次或节流装置的流量达到最大；

当用户选择模式二时，首先将压缩机的频率限制至H1以下，然后比较T2和T3的值，

若T2≤T3，则在现有基础制冷模式的控制基础上，将节流装置的流量减小A2％，经过M分钟后判定一次，若仍旧存在T2≤T3，则重复上述动作，直至T2＞T3，

其中，节流装置附加除湿控制停止条件：节流装置的流量减小次数达到B2次或节流装置的流量达到最小为止，

若T2＞T3，则节流装置的流量按现有基础制冷模式控制，不增加附加控制；

当用户选择模式三时，首先将压缩机的频率限制至H2以上，然后比较T2和T3的值，

若T2≤T3+4℃，则在现有基础制冷模式的控制基础上，将节流装置的流量减小A3％，经过M分钟后判定一次，若仍旧存在T2≤T3+4℃，则重复上述动作，直至T2＞T3+4℃。

若T2＞T3+4℃，则节流装置的流量按现有基础制冷模式控制，不增加附加控制。

其中，节流装置附加除湿控制停止条件：节流装置的流量减小次数达到B3次或节流装置的流量达到最小为止，

本发明通过设置第一传感器和第二传感器，以及对露点温度T2和室内换热器内的制冷剂的蒸发温度T3进行比较后，对节流装置的控制，设计出可以针对不同人群的湿度控制方法，可以让用户选择自己的类型，控制除湿量，更能满足不同用户的真实需要；其具有操作灵活、舒适性好、适用范围广的特点。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图。

图2为除湿模式示意图。

图中：1为压缩机，2为四通阀，3为室外换热器，4为节流装置，5为室内换热器，a为四通阀的第一接口，b为四通阀的第二接口，c为四通阀的第三接口，d为四通阀的第四接口。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

参见图1-图2，本空调器，包括压缩机1、四通阀2、室外换热器3、节流装置4和室内换热器5，室外换热器3和室内换热器5通过四通阀2选择性连通压缩机1，节流装置4设置在室外换热器3和室内换热器5之间，室内换热器5上还安装有检测室内环境温度和湿度的第一传感器。室内换热器5上还安装有检测室内换热器5内的制冷剂的蒸发温度的第二传感器。节流装置4为电子膨胀阀、热力膨胀阀或硅阀。

本实例中的节流装置4采用电子膨胀阀。

操作时，用户根据需要而选择以下模式一、模式二或模式三，其中，

模式一为当用户需要制冷且除湿少或者降温不除湿时，压缩机1的频率根据房间制冷需求进行调节，实现温度稳定控制，同时调节节流装置4的流量大于普通制冷时所用的流量，以此提高蒸发温度，达到不除湿或少除湿的目的；

模式二为当用户需要除湿大且降温少或者快速除湿但不降温时，限制压缩机1的运行频率到较为低值，减小空调器的制冷量，同时调节节流装置4的流量小于普通制冷时所用的流量，以此降低蒸发温度，达到除湿时少降温的目的；

模式三为当用户需要除湿大且降温多或者快速除湿且快速降温时，提高压缩机1的运行频率到较高值，实现大制冷量，同时调节节流装置4的流量小于普通制冷时所用的流量，以此降低蒸发温度，达到输出大冷量且除湿量大的目的。

第一实施例

用户选择模式一运行。

在空调器中预设下列常数：流量常数A1＝A2＝A3＝5；次数B1＝20，B2＝B3＝15；时间常数M＝3；压缩机的频率常数H1＝40，H2＝80。

正常制冷时，也就是按现有基础制冷模式控制时，第一传感器测得用户使用时，室内环境的干球温度为T1＝27℃，湿球温度t1＝19℃，计算出对应的露点温度T2＝14.7℃。根据室内的空调负荷，此时电子膨胀阀的流量为12.5L/min，对应的电子膨胀阀的脉冲(或开度)为300，

此时，第二传感器测得的室内换热器内的制冷剂的蒸发温度T3＝13℃。由于露点温度T2＝14.7℃＞蒸发温度T3＝13℃，故空调器在制冷的同时会凝结大量的冷凝水，最终使得室内空气温度降低并变得很干燥。

因此，在现有基础制冷模式的控制基础上，将节流装置4的流量增大A1％＝5％。经过M＝3分钟后判定一次，若仍旧存在T2＞T3，则重复上述动作，连续重复三次后，即12.5*1.05*1.05*1.05≈14.5，即电子膨胀阀的流量增大至约14.5L/min，对应的电子膨胀阀的脉冲变为350，这时室内换热器内的制冷剂的蒸发温度T3升高为15℃。

由于此时的露点温度T2＝14.7℃＜蒸发温度T3＝15℃，则不会产生冷凝水，室内的空气温度降低时湿度不降低，此时就达到了制冷不除湿的目的。于是，节流装置4的流量，也就是电子膨胀阀的流量，按经过三次开度变化后的现有基础制冷模式控制，不增加附加控制。

如果，经过B1＝20次流量增大后，或节流装置4达到100％的开度时，节流装置不再动作。

第二实施例

用户选择模式二运行。

第一传感器测得用户使用时，室内环境的干球温度为23℃，湿球温度为19℃时，计算出对应的露点温度T2＝16.9℃。

常规除湿时，也就是按现有基础制冷模式进行除湿时，压缩机的频率运行在60Hz，此时空调器的制冷量约为3000W，除湿的同时温度大幅降低。

当用户选择模式二时，首先将压缩机1的频率限制至H1＝40Hz以下，此时，常规变频空调器的电子膨胀阀脉冲为150，第二传感器测得的室内换热器内的制冷剂的蒸发温度T3＝17℃，空调器的制冷量为1500W，制冷量小但是除湿量也小。

由于蒸发温度T3＝17℃＞露点温度T2＝16.9℃，故将电子膨胀阀的流量减小A2％＝5％，经过M＝3分钟后判定一次，若仍旧存在T2≤T3，则重复上述动作；直至电子膨胀阀的脉冲变为80，这时蒸发温度T3降低到13℃时，有露点温度T2＝16.9℃＞蒸发温度T3＝13℃成立，此时的空调器的制冷量为900W，可以达到除湿且温度降低很少的目的。

当T2＞T3时，节流装置4的流量，也就是电子膨胀阀的流量，按经过多次开度变化后的现有基础制冷模式控制，不增加附加控制。

如果，经过B2＝15次流量增小后，或节流装置4的流量达到最小开度时，节流装置不再动作。

其余未述部分见第一实施例，不再重复。

第三实施例

用户选择模式三运行。

第一传感器测得用户使用时，室内环境的干球温度为23℃，湿球温度为19℃时，计算出对应的露点温度T2＝16.9℃。

当用户选择方式三时，压缩机的目标频率改为H2＝80Hz以上，此时常规变频空调器的电子膨胀阀脉冲为350，室内换热器内的制冷剂的蒸发温度T3＝13℃，空调器的制冷量为3800W。

由于蒸发温度T3+4℃＝13℃+4℃＝17℃＞露点温度T2＝16.9℃，则在现有基础制冷模式的控制基础上，将节流装置的流量减小A3％＝5％，经过M＝3分钟后判定一次，本次控制将电子膨胀阀流量适当减小，对应脉冲减小为300，这时蒸发温度降低到T3＝12℃，有T3+4℃＝12℃+4℃＝16℃＜露点温度T2＝16.9℃成立，达到大除湿目的，同时制冷量为3750W，达到大制冷量目的。而此时的节流装置的流量减小次数未达到B3＝15次。

其余未述部分见第一实施例，不再重复。

以上只是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (4)

1.一种空调器，包括压缩机(1)、四通阀(2)、室外换热器(3)、节流装置(4)和室内换热器(5)，室外换热器(3)和室内换热器(5)通过四通阀(2)选择性连通压缩机(1)，节流装置(4)设置在室外换热器(3)和室内换热器(5)之间，其特征是室内换热器(5)上还安装有检测室内环境温度和湿度的第一传感器以及检测室内换热器(5)内的制冷剂的蒸发温度的第二传感器。

2.根据权利要求1所述的空调器，其特征是所述节流装置(4)为电子膨胀阀、热力膨胀阀或硅阀。

3.一种根据权利要求1所述的空调器的控制方法，其特征是用户根据需要而选择以下模式一、模式二或模式三，其中，

模式一为当用户需要制冷且除湿少或者降温不除湿时，压缩机(1)的频率根据房间制冷需求进行调节，实现温度稳定控制，同时调节节流装置(4)的流量大于普通制冷时所用的流量，以此提高蒸发温度，达到不除湿或少除湿的目的；

模式二为当用户需要除湿大且降温少或者快速除湿但不降温时，限制压缩机(1)的运行频率到较为低值，减小空调器的制冷量，同时调节节流装置(4)的流量小于普通制冷时所用的流量，以此降低蒸发温度，达到除湿时少降温的目的；

模式三为当用户需要除湿大且降温多或者快速除湿且快速降温时，提高压缩机(1)的运行频率到较高值，实现大制冷量，同时调节节流装置(4)的流量小于普通制冷时所用的流量，以此降低蒸发温度，达到输出大冷量且除湿量大的目的。

4.根据权利要求3所述的空调器的控制方法，其特征是空调器预设有流量常数A1、A2和A3，次数B1、B2和B3，时间常数M，压缩机频率常数H1和H2，其中，A1、A2和A3的范围为1～100，B1、B2和B3的范围为1～200，H1的范围为4～50，H2的范围为60～120，A1、A2和A3互不关联，B1、B2和B3互不关联，H1和H2不关联，M的取值范围为0～10分钟，

第一传感器测得用户使用时，室内环境的干球温度为T1，湿球温度为t1，计算出对应的露点温度为T2，

第二传感器测得的室内换热器(5)内的制冷剂的蒸发温度为T3；

当用户选择模式一时，比较T2和T3的值，

若T2≤T3，则节流装置(4)的流量按现有基础制冷模式控制，不增加附加控制，

若T2＞T3，则在现有基础制冷模式的控制基础上，将节流装置(4)的流量增大A1％，经过M分钟后判定一次，若仍旧存在T2＞T3，则重复上述动作，直至T2≤T3，

其中，节流装置(4)附加除湿控制停止条件：节流装置(4)的流量增加次数达到B1次或节流装置(4)的流量达到最大；

当用户选择模式二时，首先将压缩机(1)的频率限制至H1以下，然后比较T2和T3的值，

若T2≤T3，则在现有基础制冷模式的控制基础上，将节流装置(4)的流量减小A2％，经过M分钟后判定一次，若仍旧存在T2≤T3，则重复上述动作，直至T2＞T3，

其中，节流装置(4)附加除湿控制停止条件：节流装置(4)的流量减小次数达到B2次或节流装置(4)的流量达到最小为止，

若T2＞T3，则节流装置(4)的流量按现有基础制冷模式控制，不增加附加控制；

当用户选择模式三时，首先将压缩机(1)的频率限制至H2以上，然后比较T2和T3的值，

若T2≤T3+4℃，则在现有基础制冷模式的控制基础上，将节流装置(4)的流量减小A3％，经过M分钟后判定一次，若仍旧存在T2≤T3+4℃，则重复上述动作，直至T2＞T3+4℃，

若T2＞T3+4℃，则节流装置的流量按现有基础制冷模式控制，不增加附加控制，

其中，节流装置附加除湿控制停止条件：节流装置(4)的流量减小次数达到B3次或节流装置(4)的流量达到最小为止。