CN102269447A - 一种使用可燃冷媒的空调器及其控制方法 - Google Patents

一种使用可燃冷媒的空调器及其控制方法 Download PDF

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一种使用可燃冷媒的空调器及其控制方法，空调器包括控制部件、位于室内侧的室内机以及位于室外侧的室外机，室内机与室外机通过管路连接成循环回路，室内机包括室内换热器，室外机包括室外换热器和压缩机，室内换热器与室外换热器之间连接的管路上设置有节流组件以及控制管路通断的电磁阀，电磁阀与控制部件电连接，压缩机与室内换热器之间的管路上设置有一个以上的低压传感器，低压传感器与控制部件电连接；室内机的电控盒附近和/或出风口附近设置有用于检测冷媒浓度的冷媒检漏仪，冷媒检漏仪通过信号线与控制部件电连接。本发明具有结构简单合理、操作灵活、安全程度高、适用范围广的特点。

Description

一种使用可燃冷媒的空调器及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种空调器，特别是一种使用可燃冷媒的空调器及其控制方法。
背景技术
自《蒙特利尔议定书》签订以来，各国纷纷展开了R22替代冷媒的研究，目前的主要替代冷媒是R410A，该R410A冷媒的ODP为零，但GWP偏高。随着国际社会对温室效应的日益重视，需要寻找ODP为零、GWP较小的冷媒，而符合这一要求的冷媒有R32、R290、R161等，但是，这些ODP为零、GWP较小的冷媒均有可燃性。将上述具有可燃性的冷媒应用到家用空调器上的最大风险在于，发生泄漏的冷媒气体在一定的浓度范围内具有可燃性。而由于房间内往往有很多家用电器，有点燃可燃冷媒气体的风险，在封闭的房间内甚至可能有产生爆炸的风险。
为了克服上述缺点，许多空调厂商作了诸多的努力，如中国专利文献号CN201582948U于2010年9月15日公开了一种空调器，该空调器使用R290冷媒，该方案是在室内机换热器和室外机换热器之间连接的管路上设置控制管路通断的电磁阀，通过关闭电磁阀来隔断室内机和室外机换热器，使得室内机即使发生泄漏，泄漏量也只有室内机的室内换热器与连接的管路中的冷媒，从而降低泄漏量，提高空调的安全性。这种空调器虽然能够减少冷媒在室内侧泄漏量，但存在两点不足，第一，室内外的连接管中存在的冷媒量仍然较多，特别是遇到加长配管的空调器时，该连接管中残存的冷媒量会更多；第二，当室内机刚出现冷媒泄漏的时候，完全可以用压缩机回收一部分室内机冷媒，不需要将所有连接管和室内机的冷媒全部泄漏到房间内，从而增加冷媒泄漏后在房间内燃烧的风险。
中国专利文献号CN 101539356A于2009年9月23日公开了一种可燃型制冷剂防燃防爆系统和操作方法：包括制冷系统，在制冷系统节流机构与蒸发器之间的管路上加设一个电磁阀，在冷凝器和储液器之间加设电磁阀，在蒸发器和冷凝器风口处加设碳氢化合物检测探头。首先同时开启电磁阀和电磁阀，然后开启压缩机，系统进入正常制冷运行；当碳氢化合物检测探头监测到危险信号时，先关闭电磁阀，利用压缩机将冷媒全部输送到储液器中，然后关闭电磁阀和空调器。该技术虽然能够减少冷媒在房间内的泄漏量，但存在两点不足：第一，回收的冷媒不能保证能够全部回收进储液器中；第二，空气是不可压缩的，回收冷媒时极易出现空气被吸回系统中并在压缩机内压缩产生爆炸的风险。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、操作灵活、安全程度高、适用范围广的使用可燃冷媒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使用可燃冷媒的空调器，包括控制部件、位于室内侧的室内机以及位于室外侧的室外机，室内机与室外机通过管路连接成循环回路，室内机包括室内换热器，室外机包括室外换热器和压缩机，室内换热器与室外换热器之间连接的管路上设置有节流组件以及控制管路通断的电磁阀，电磁阀与控制部件电连接，电磁阀的通断由控制部件根据空调的工作状态给出信号，电磁阀在通电时导通，其特征是压缩机与室内换热器之间的管路上设置有一个以上的低压传感器，低压传感器与控制部件电连接；室内机的电控盒附近和/或出风口附近设置有用于检测冷媒浓度的冷媒检漏仪，冷媒检漏仪通过信号线与控制部件电连接。
所述室内机与室外机之间的管路上设置有液阀和气阀，低压传感器设置在压缩机与气阀之间的管路上。
所述节流组件和电磁阀设置在室内侧或者室外侧。
所述节流组件为电子膨胀阀，电子膨胀阀与控制部件电连接，电子膨胀阀的打开步数根据压缩机的回气温度和蒸发温度决定，电子膨胀阀的初始开度根据室外温度决定。所述空调器中使用的冷媒为可燃性冷媒。
一种使用可燃冷媒的空调器的控制方法，其特征是当空调器上电后首先检测冷媒检漏仪，当冷媒检漏仪检测到有冷媒泄漏时，则空调器对接收到的指令不做处理，空调器显示故障代码并蜂鸣器报警，并且空调器的室内风机电机超强风运转，在经过一段时间的强排后，整个空调器断电；当冷媒检漏仪没有检测到冷媒泄漏后，方可以进行后续操作。
在制冷运行模式下，首先电磁阀通电，电子膨胀阀打开到设定步数，冷媒从室外机中的压缩机排出后，经过室外机中的四通阀到达室外换热器进行冷凝，经电子膨胀阀节流后，经室内换热器与室外换热器之间连接的管路到达室内换热器蒸发，最后通过管路流回压缩机；在运行中当冷媒检漏仪检测到室内机发生冷媒泄漏后，电子膨胀阀立即反向旋转至阻断冷媒流通，室内风机电机以超强风运行，此时冷媒从压缩机排出后，经四通阀到室外换热器囤积，位于室内换热器与室外换热器之间连接的管路以及室内机内的冷媒经电磁阀后流回压缩机；当低压传感器的测量值达到设定值后，电磁阀、压缩机和室外风机电机断电，空调器的显示板显示故障代码并蜂鸣器报警，空调器的操作程序锁死，空调器对接收到的指令不做处理，此时室内风机电机继续高速运转；在经过一段时间的强排后，整个空调器断电；当空调器重新上电后仍显示故障代码，用户无法开机，需要由维修人员对程序解锁后方可正常运行。
在制热运行模式下，首先电磁阀通电，电子膨胀阀打开到设定步数，冷媒从室外机中的压缩机排出后，经过室外机中的四通阀到达室外换热器进行冷凝，从室内换热器与室外换热器之间连接的管路流到电子膨胀阀节流后，到达室外换热器吸热蒸发，最后通过四通阀流回压缩机；运行中当冷媒检漏仪检测到室内机发生冷媒泄漏后，四通阀断电，电子膨胀阀立即反向旋转至阻断冷媒流通，室内风机电机以超强风运行，此时冷媒从压缩机排出后，经四通阀到室外换热器囤积，位于室内换热器与室外换热器之间连接的管路和室内机内的冷媒经电磁阀后流回压缩机；当低压传感器的测量值达到设定值后，电磁阀、压缩机和室外风机电机断电，空调器的显示板显示故障代码并蜂鸣器报警，空调器的操作程序锁死，空调器对接收到的指令不做处理，此时室内风机电机继续高速运转；经过一段时间的强排后，整个空调器断电；空调器重新上电后仍显示故障代码，用户无法开机，需要由维修人员对程序解锁后方可正常运行。
所述设定值为绝对压力1atm，或者设定值为表压0atm。
所述强排的时间为t0，t0≥15秒。
本发明通过增加低压传感器、冷媒检漏仪、电子膨胀阀和电磁阀，并合理控制电子膨胀阀的步数和电磁阀的通断，使得室内机运行过程中发生冷媒泄漏后尽量让更多冷媒流回室外机，从而减少可燃冷媒在房间内的泄漏量，同时防止回收冷媒时空气被吸入压缩机中压缩而引起压缩机损坏或爆炸，提高空调器的安全可靠性。
本发明中的空调器可以安全的使用可燃冷媒，确保在室内侧遇到冷媒泄漏后能让更多的冷媒流回室外机，并且没有空气被吸入压缩机中，减少房间内的冷媒泄漏量，降低房间内燃烧的风险和压缩机爆炸的风险，保障用户人身、财产安全。
本发明具有结构简单合理、操作灵活、安全程度高、适用范围广的特点。
附图说明
图1为本发明第一实施例的结构示意图。
图2为本发明第二实施例的结构示意图。
图3为本发明的控制方法流程图。
图中：100为室内机，101为冷媒检漏仪，102为室内换热器，103为室内风机电机，200为室外机，201为压缩机，202为四通阀，203为室外风机电机，204为室外换热器，205为节流元件，206为液阀，207为气阀，208为电磁阀，209为低压传感器，300为控制部件。
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。
第一实施例
参见图1和图3，本使用可燃冷媒的空调器，包括控制部件300、位于室内侧的室内机100以及位于室外侧的室外机200，室内机100与室外机200通过管路连接成循环回路，室内机100包括室内换热器102，室外机200包括室外换热器204和压缩机201，室内换热器102与室外换热器204之间连接的管路上设置有控制冷媒流量的节流元件205以及控制管路通断的电磁阀208，电磁阀208与控制部件300电连接，电磁阀209的通断由控制部件300根据空调的工作状态给出信号，电磁阀209在通电时导通，压缩机201与室内换热器102之间的管路上设置有一个以上用于检测压缩机吸气压力的低压传感器209，低压传感器209与控制部件300电连接；室内机100的电控盒附近和/或出风口附近设置有用于检测冷媒浓度的冷媒检漏仪101，冷媒检漏仪101通过信号线与控制部件300电连接。节流元件205和电磁阀208设置在室内侧或者室外侧。
在本实施例中，节流元件205和电磁阀208设置在室外侧，节流元件205为电子膨胀阀，电子膨胀阀与控制部件300电连接，电子膨胀阀的打开步数根据压缩机201的回气温度和蒸发温度决定，电子膨胀阀的初始开度根据室外温度决定。电子膨胀阀的开度为0-500步，0步时冷媒不能流通，500步时冷媒流量最大。
电磁阀208的通断由控制部件300根据空调的工作状态给出信号，通电时导通。低压传感器209线连接到电控部件，通过检测压缩机的吸气压力控制压缩机和电磁阀断电，防止空气被吸入压缩机中压缩。
室内机100与室外机200之间的管路上设置有液阀206和气阀207，低压传感器209设置在压缩机201与气阀207之间的管路上。
空调器中使用的冷媒为可燃性冷媒。
在本实施例中，室外机200包括由管路依次连接的压缩机201、四通阀202、室外换热器204、电子膨胀阀、液阀206、气阀207、电磁阀208、低压传感器209。室外机200通过液阀206和气阀207与室内机100中的室内换热器102连接。
在室内换热器102靠近电控盒附近设置有用于检测R290冷媒的冷媒检漏仪101和室内风机电机103。
电磁阀208串联在在压缩机201和气阀207之间的管路上，通电时打开。
低压传感器209设置在在电磁阀208和气阀207之间的管路上。
在制冷运行模式下，首先电磁阀208通电，电子膨胀阀打开到设定步数，冷媒从室外机200中的压缩机201排出后，经过室外机200中的四通阀202到达室外换热器204进行冷凝，经电子膨胀阀节流后，经室内换热器102与室外换热器204之间连接的管路到达室内换热器102蒸发，最后通过管路流回压缩机201；在运行中当冷媒检漏仪101检测到室内机100发生冷媒泄漏后，电子膨胀阀立即反向旋转至阻断冷媒流通，如电子膨胀阀立即反向旋转-520步阻断冷媒流通等等，室内风机电机103以超强风运行，此时冷媒从压缩机201排出后，经四通阀202到室外换热器204囤积，位于室内换热器102与室外换热器204之间连接的管路以及室内机100内的冷媒经电磁阀208后流回压缩机201；当低压传感器209的测量值达到设定值后，电磁阀208、压缩机201和室外风机电机203断电，空调器的显示板显示故障代码并蜂鸣器报警，空调器的操作程序锁死，空调器对接收到的指令不做处理，此时室内风机电机103继续高速运转；在经过一段时间的强排后，整个空调器断电；当空调器重新上电后仍显示故障代码，用户无法开机，需要由维修人员对程序解锁后方可正常运行。所述设定值为绝对压力1atm，或者设定值为表压0atm。
在制热运行模式下，首先电磁阀208通电，电子膨胀阀打开到设定步数，冷媒从室外机200中的压缩机201排出后，经过室外机200中的四通阀202到达室外换热器204进行冷凝，从室内换热器102与室外换热器204之间连接的管路流到电子膨胀阀节流后，到达室外换热器204吸热蒸发，最后通过四通阀202流回压缩机201；运行中当冷媒检漏仪101检测到室内机100发生冷媒泄漏后，四通阀202断电，电子膨胀阀立即反向旋转至阻断冷媒流通，室内风机电机103以超强风运行，此时冷媒从压缩机201排出后，经四通阀202到室外换热器204囤积，位于室内换热器102与室外换热器204之间连接的管路和室内机100内的冷媒经电磁阀208后流回压缩机201；当低压传感器209的测量值达到设定值后，电磁阀208、压缩机201和室外风机电机203断电，空调器的显示板显示故障代码并蜂鸣器报警，空调器的操作程序锁死，空调器对接收到的指令不做处理，此时室内风机电机103继续高速运转；经过一段时间的强排后，整个空调器断电；空调器重新上电后仍显示故障代码，用户无法开机，需要由维修人员对程序解锁后方可正常运行。所述设定值为绝对压力1atm，或者设定值为表压0atm。
下面结合图3对本空调器的控制方法进行说明。
空调器上电后，首先由冷媒检漏仪101检测系统是否有冷媒泄露，这里的系统包括空调器和房间，然后将结果反馈给控制部件300。当冷媒检漏仪101检测到系统有冷媒泄漏时，则空调器对接收到的指令不做处理，空调器显示故障代码并蜂鸣器报警，并且空调器的室内风机电机103超强风运转，再经过一段时间的强排后，整个空调器断电；当冷媒检漏仪101没有检测到冷媒泄漏后，方可以进行后续操作。强排的时间为t0，t0≥15秒。在这里，可以将强排的时间设定为60秒。
当空调器在制冷运行模式时，首先由控制部件300向电子膨胀阀和电磁阀208通电，运行中当冷媒检漏仪101检测到室内机泄漏冷媒时，电子膨胀阀立即反向旋转至阻断冷媒流通，同时室内风机电机103以超强风运行。当低压传感器209的测量值达到表压为0atm后，电磁阀208、压缩机201和室外风机电机203断电，空调器的显示板显示故障代码，蜂鸣器报警。此时，室内风机电机103继续高速运转；在经过一段时间的强排后，整个空调器断电；当空调器重新上电后仍显示故障代码，用户无法开机，需要由维修人员对程序解锁后方可正常运行。在这里，可以将强排的时间t0设定为30秒。
当空调器在制热运行模式时，首先控制部件300向电子膨胀阀和电磁阀208通电，运行中当冷媒检漏仪101检测到室内机泄漏冷媒后，四通阀202断电，电子膨胀阀立即反向旋转至阻断冷媒流通，同时室内风机电机103以超强风运行。当低压传感器209测量值达到表压为0atm后，电磁阀208、压缩机201和室外电机203断电，空调器的显示板显示故障代码，蜂鸣器报警。此时，空调器的操作程序锁死，空调器对接收到的指令不做处理，此时室内风机电机103继续高速运转；在经过一段时间的强排后，整个空调器断电；空调器重新上电后仍显示故障代码，用户无法开机，需要由维修人员对程序解锁后方可正常运行。在这里，可以将强排的时间t0设定为30秒。
第二实施例
参见图2-图3，本实施例中的电磁阀208和电子膨胀阀设置在室内侧。
其余未述部分见第一实施例，不再重复。
上述所列具体实现方式为非限制性的，对本领域的技术人员来说，在不偏离本发明范围内，进行的各种改进和变化，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种使用可燃冷媒的空调器，包括控制部件(300)、位于室内侧的室内机(100)以及位于室外侧的室外机(200)，室内机(100)与室外机(200)通过管路连接成循环回路，室内机(100)包括室内换热器(102)，室外机(200)包括室外换热器(204)和压缩机(201)，室内换热器(102)与室外换热器(204)之间连接的管路上设置有节流组件(205)以及控制管路通断的电磁阀(208)，电磁阀(208)与控制部件(300)电连接，电磁阀(209)的通断由控制部件(300)根据空调的工作状态给出信号，电磁阀(209)在通电时导通，其特征是压缩机(201)与室内换热器(102)之间的管路上设置有一个以上的低压传感器(209)，低压传感器(209)与控制部件(300)电连接；室内机(100)的电控盒附近和/或出风口附近设置有用于检测冷媒浓度的冷媒检漏仪(101)，冷媒检漏仪(101)通过信号线与控制部件(300)电连接。
2.根据权利要求1所述的使用可燃冷媒的空调器，其特征是所述室内机(100)与室外机(200)之间的管路上设置有液阀(206)和气阀(207)，低压传感器(209)设置在压缩机(201)与气阀(207)之间的管路上。
3.根据权利要求1所述的使用可燃冷媒的空调器，其特征是所述节流组件(205)和电磁阀(208)设置在室内侧或者室外侧。
4.根据权利要求3所述的使用可燃冷媒的空调器，其特征是所述节流组件(205)为电子膨胀阀，电子膨胀阀与控制部件(300)电连接，电子膨胀阀的打开步数根据压缩机(201)的回气温度和蒸发温度决定，电子膨胀阀的初始开度根据室外温度决定。
5.根据权利要求1所述的使用可燃冷媒的空调器，其特征是所述空调器中使用的冷媒为可燃性冷媒。
6.一种根据权利要求1所述的使用可燃冷媒的空调器的控制方法，其特征是当空调器上电后首先检测冷媒检漏仪(101)，当冷媒检漏仪(101)检测到有冷媒泄漏时，则空调器对接收到的指令不做处理，空调器显示故障代码并蜂鸣器报警，并且空调器的室内风机电机(103)超强风运转，在经过一段时间的强排后，整个空调器断电；当冷媒检漏仪(101)没有检测到冷媒泄漏后，方可以进行后续操作。
7.根据权利要求6所述的使用可燃冷媒的空调器的控制方法，其特征是在制冷运行模式下，首先电磁阀(208)通电，电子膨胀阀打开到设定步数，冷媒从室外机(200)中的压缩机(201)排出后，经过室外机(200)中的四通阀(202)到达室外换热器(204)进行冷凝，经电子膨胀阀节流后，经室内换热器(102)与室外换热器(204)之间连接的管路到达室内换热器(102)蒸发，最后通过管路流回压缩机(201)；在运行中当冷媒检漏仪(101)检测到室内机(100)发生冷媒泄漏后，电子膨胀阀立即反向旋转至阻断冷媒流通，室内风机电机(103)以超强风运行，此时冷媒从压缩机(201)排出后，经四通阀(202)到室外换热器(204)囤积，位于室内换热器(102)与室外换热器(204)之间连接的管路以及室内机(100)内的冷媒经电磁阀(208)后流回压缩机(201)；当低压传感器(209)的测量值达到设定值后，电磁阀(208)、压缩机(201)和室外风机电机(203)断电，空调器的显示板显示故障代码并蜂鸣器报警，空调器的操作程序锁死，空调器对接收到的指令不做处理，此时室内风机电机(103)继续高速运转；在经过一段时间的强排后，整个空调器断电；当空调器重新上电后仍显示故障代码，用户无法开机，需要由维修人员对程序解锁后方可正常运行。
8.根据权利要求6所述的使用可燃冷媒的空调器的控制方法，其特征是在制热运行模式下，首先电磁阀(208)通电，电子膨胀阀打开到设定步数，冷媒从室外机(200)中的压缩机(201)排出后，经过室外机(200)中的四通阀(202)到达室外换热器(204)进行冷凝，从室内换热器(102)与室外换热器(204)之间连接的管路流到电子膨胀阀节流后，到达室外换热器(204)吸热蒸发，最后通过四通阀(202)流回压缩机(201)；运行中当冷媒检漏仪(101)检测到室内机(100)发生冷媒泄漏后，四通阀(202)断电，电子膨胀阀立即反向旋转至阻断冷媒流通，室内风机电机(103)以超强风运行，此时冷媒从压缩机(201)排出后，经四通阀(202)到室外换热器(204)囤积，位于室内换热器(102)与室外换热器(204)之间连接的管路和室内机(100)内的冷媒经电磁阀(208)后流回压缩机(201)；当低压传感器(209)的测量值达到设定值后，电磁阀(208)、压缩机(201)和室外风机电机(203)断电，空调器的显示板显示故障代码并蜂鸣器报警，空调器的操作程序锁死，空调器对接收到的指令不做处理，此时室内风机电机(103)继续高速运转；经过一段时间的强排后，整个空调器断电；空调器重新上电后仍显示故障代码，用户无法开机，需要由维修人员对程序解锁后方可正常运行。
9.根据权利要求7或8所述的使用可燃冷媒的空调器的控制方法，其特征是所述设定值为绝对压力1atm，或者设定值为表压0atm。
10.根据权利要求6所述的使用可燃冷媒的空调器的控制方法，其特征是所述强排的时间为t0，t0≥15秒。
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