CN102679500B

CN102679500B - 热泵型空调器的电加热装置

Info

Publication number: CN102679500B
Application number: CN201210166074.3A
Authority: CN
Inventors: 王剑钧; 白韦; 刘杰; 许真鑫
Original assignee: Ningbo Aux Group Co Ltd
Current assignee: Aux Air Conditioning Co Ltd
Priority date: 2012-05-25
Filing date: 2012-05-25
Publication date: 2014-09-17
Anticipated expiration: 2032-05-25
Also published as: CN102679500A

Abstract

热泵型空调器的电加热装置，主要由电加热器、控制器、风机组成，控制器包括三极管、多个四脚继电器，前述风机的各速档、电加热器分别连接在继电器的受控端的一端脚,继电器的受控端的另一端脚连接在AC220电源；前述控制风机的各速档的继电器的控制端的一端脚接地，另一端脚连接继电器驱动；前述控制电加热器的继电器的控制端的一端脚连接到前述控制风机的各速档的继电器驱动上，另一端连接到三极管的集电极上，三极管的基极连接电加热控制，三极管的发射极接地。电加热装置从软件逻辑上和硬件上对“风机的运行是电加热器运行的先决条件”进行双重保证，杜绝了电加热器发生干烧，空调器运行更加安全。

Description

热泵型空调器的电加热装置

技术领域

本发明涉及一种热泵型空调器的电加热装置，属于室内空气调节领域。

背景技术

现有热泵型空调器一般都配有辅助电加热器，如PTCR电加热器或电加热管等，这些辅助电加热器在低温工况（室外温度为10℃及以下）或制热量不足时开启，用于对空调器所处的室内进行热量补充。

目前，热泵型空调器的风机的控制电路如图1所示。风机具有三个速度档，分别为风机高速档、风机中速档、风机低速档。风机高速档连接在继电器RY1的受控端的一端脚13上, 继电器RY1的受控端的另一端脚14连接在AC220电源；继电器RY1的控制端的一端脚12接地，另一端脚11连接继电器驱动1。风机中速档连接在继电器RY2的受控端的一端脚23上, 继电器RY2的受控端的另一端脚24连接在AC220电源；继电器RY2的控制端的一端脚22接地，另一端脚21连接继电器驱动2。风机低速档连接在继电器RY3的受控端的一端脚33上, 继电器RY3的受控端的另一端脚34连接在AC220电源；继电器RY3的控制端的一端脚32接地，另一端脚31连接继电器驱动3。

目前，热泵型空调器的电加热器的控制电路如图2所示。电加热器连接在继电器RY4的受控端的一端脚43上, 继电器RY4的受控端的另一端脚44连接在AC220电源；继电器RY4的控制端的一端脚42接地，另一端脚41连接继电器驱动4。

由上可知，现有热泵型空调器的电加热器和风机都是单独控制的，两者的控制电路并没有任何关联。

中国专利文献CN10183360A(发明名称“一种空调电加热的控制方法及装置”)公开了一种空调器的电加热的控制方法，提出由控制器通过判断和控制先开启风机，再开启电加热器，从而避免了电加热器出现干烧。然而，该发明的控制器的控制电路上，风机和电加热器并无关联。如果出现软件控制失败、处理器死机或控制元器件失灵的情况，仍会出现仅电加热单独开启，而风机不开启情况。因此，该发明并不能完全杜绝电加热器干烧的情况发生，仍存在空调起火导致火灾并造成重大经济损失的隐患。

发明内容

本发明在于解决上述软件控制失败、处理器死机或控制元器件失灵的情况下，热泵型空调器的电加热器仍出现干烧的问题。

为此，本发明提供了一种热泵型空调器的电加热装置，主要由电加热器、控制器、风机组成，控制器包括三极管、多个四脚继电器，前述风机的各速档、电加热器分别连接在继电器的受控端的一端脚, 继电器的受控端的另一端脚连接在AC220电源；前述控制风机的各速档的继电器的控制端的一端脚接地，另一端脚连接继电器驱动；前述控制电加热器的继电器的控制端的一端脚连接到前述控制风机的各速档的继电器驱动上，另一端连接到三极管的集电极上，三极管的基极连接电加热控制，三极管的发射极接地。

作为本发明的进一步优化，热泵型空调器的电加热装置中，控制器还可包括二极管、电阻一、电阻二，前述控制电加热器的继电器的控制端的一端脚经二极管连接到前述控制风机的各速档的继电器驱动上；前述三极管的发射极和基极经电阻二相连接，三极管的基极经电阻一连接电加热控制。

本发明的电加热装置中，当控制风机选择相应速档且对应继电器的继电器驱动输出高电平时，该继电器的受控端导通，风机开启并以相应速档运行；同时，二极管导通，控制电加热器的继电器的控制端为高电平；在电加热控制输出开启的控制信号后，三极管处于导通状态，控制电加热器的继电器的受控端导通，电加热器运行。

本发明，在中国专利文献CN10183360A所述的软件控制方法的基础上，增加了硬件电路逻辑互锁控制，在硬件电路上确保控制电加热器的继电器要运行，必须以控制风机的继电器已经运行作为前提条件。即使在软件控制失败、处理器死机或控制元器件失灵的情况下，也不会出现只有电加热开启、风机不开启、、电加热器干烧的情况，最大可能的避免火灾的发生。这样，电加热装置从软件逻辑上和硬件上对“风机的运行是电加热器运行的先决条件”进行双重保证。

同时，本发明的电加热装置，适用于一速档或多速档的风机，风机各速档的切换不影响电加热器的正常运行，风机与电加热器的运行互不干涉、各自独立正常运行。

另外，本发明的电加热装置，仅在现有的硬件基础上增加几个二极管、二个电阻和一个三极管就可以实现，成本较少，操作和维修均简单、方便。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为现有热泵型空调器的风机的控制电路示意图；

图2为现有热泵型空调器的电加热器的控制电路示意图；

图3为本发明的热泵型空调器的电加热装置的控制系统图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图3所示，该实施例的热泵型空调器的电加热装置，主要由电加热器、控制器、风机组成，控制器包括三极管Q1,4个四脚继电器RY1、RY2、RY3、RY4，3个二极管D1、D2、D3,电阻一R1、电阻二R2。风机具有三个速度档，分别为风机高速档、风机中速档、风机低速档。当风机速档数量增加时，可增加相应的二极管。

风机高速档连接在继电器RY1的受控端的一端脚13上, 继电器RY1的受控端的另一端脚14连接在AC220电源；继电器RY1的控制端的一端脚12接地，另一端脚11连接继电器驱动1。风机中速档连接在继电器RY2的受控端的一端脚23上, 继电器RY2的受控端的另一端脚24连接在AC220电源；继电器RY2的控制端的一端脚22接地，另一端脚21连接继电器驱动2。风机低速档连接在继电器RY3的受控端的一端脚33上, 继电器RY3的受控端的另一端脚34连接在AC220电源；继电器RY3的控制端的一端脚32接地，另一端脚31连接继电器驱动3。

电加热器连接在继电器RY4的受控端的一端脚43上, 继电器RY4的受控端的另一端脚44连接在AC220电源。继电器RY4的控制端的一端脚42连接到三极管Q1的集电极上，三极管Q1的基极经电阻一R1连接电加热控制，三极管Q1的发射极接地, 三极管Q1的发射极和基极经电阻二R2相连接。继电器RY4的控制端的另一端脚41分别经二极管D1、D2、D3连接到继电器驱动1、继电器驱动2、继电器驱动3。

采用本实施例的电加热装置的热泵型空调器，包括装在空调器内部、对空调器的各功能模块进行开启或关闭控制的控制器，装在空调器内部的电加热器、室内风机（无特殊说明，本发明中风机即表示室内风机）、压缩机、室外风机、换向阀。电加热器、室内风机与控制器上的继电器RY1-RY4相连，控制电加热器的继电器RY4由控制室内风机的继电器RY1/RY2/ RY3的控制信号和电加热控制信号同时控制，只有当两种控制信号同时存在的条件下，控制电加热器的继电器RY4才能开启。

采用本实施例的电加热装置的热泵型空调器，在同时满足以下条件的情况下，控制器输出控制信号开启室内风机和电加热器：

1、空调器处于正常运行的制热模式，且电加热器处于关闭状态，即空调器的压缩机启动、室外风机运转、换向阀得电；

2、根据软件逻辑判断需要开启室内风机，并根据实际需要开启其中的一速档；

3、根据软件逻辑判断需要开启电加热器，输出电加热控制信号。

满足以上3个条件的情况下，室内风机开启到相应速档，电加热装置进行如下运行：

1、开启风机高速档时，继电器驱动1输出高电平；继电器RY1的受控端即端脚13、14导通，风机开启并以高速档运行；同时，二极管D1导通，继电器RY4的控制端41为高电平；在电加热控制输出开启的控制信号后，三极管Q1处于导通状态，继电器RY4的受控端即端脚43、44导通，电加热器运行。

2、开启风机中速档时，继电器驱动2输出高电平；继电器RY2的受控端即端脚23、24导通，风机开启并以中速档运行；同时，二极管D2导通，继电器RY4的控制端41为高电平；在电加热控制输出开启的控制信号后，三极管Q1处于导通状态，继电器RY4的受控端即端脚43、44导通，电加热器运行。

3、开启风机中速档时，继电器驱动3输出高电平；继电器RY3的受控端即端脚33、34导通，风机开启并以中速档运行；同时，二极管D3导通，继电器RY4的控制端41为高电平；在电加热控制输出开启的控制信号后，三极管Q1处于导通状态，继电器RY4的受控端即端脚43、44导通，电加热器运行。

由上可知，风机任一速档的开启是电加热器开启的前提条件。

若电加热器已经开启，并满足以下任何一个条件的情况下，控制器关闭电加热器：

1、软件逻辑判断输出关闭电加热器的控制信号；

2、空调器的室内风机处于关闭状态。

此时，电加热装置进行如下运行：

电加热控制输出低电平信号，三极管Q1无法导通而被关闭，继电器RY4线路被断路失去导通条件而关闭，电加热器无电源无法运行而关闭。

当室内风机关闭相应速档，该实施例的电加热装置进行如下运行：

1、风机高速档运行时关闭，继电器驱动1输出低电平，继电器RY1的受控端即端脚13、14失去导通条件关闭，室内风机不运行；同时二极管D1无压差不导通，继电器RY4失去高电平无法导通、关闭，电加热器无电源也关闭。

2、风机中速档运行时关闭，继电器驱动2输出低电平，继电器RY2的受控端即端脚23、24失去导通条件关闭，室内风机不运行；同时二极管D2无压差不导通，继电器RY4失去高电平无法导通、关闭，电加热器无电源也关闭。

3、风机中速档运行时关闭，继电器驱动3输出低电平，继电器RY3的受控端即端脚33、34失去导通条件关闭，室内风机不运行；同时二极管D3无压差不导通，继电器RY4失去高电平无法导通、关闭，电加热器无电源也关闭。

由此可见，风机任一速档关闭，都会使电加热器关闭。

以上是本发明的实施方式之一，对于本领域内的一般技术人员，不花费创造性的劳动，在上述实施例的基础上可以做多种变化，同样能够实现本发明的目的。但是，这种变化显然应该在本发明的权利要求书的保护范围内。

Claims

1.热泵型空调器的电加热装置，主要由电加热器、控制器、风机组成，控制器包括多个四脚继电器（RY1、RY2、RY3、RY4），前述风机的各速档、电加热器分别连接在继电器的受控端的一端脚（13、23、33、43）, 继电器的受控端的另一端脚（14、24、34、44）连接在AC220电源；继电器的控制端的一端脚（12、22、32、42）接地，另一端脚（11、21、31、41）连接继电器驱动，其特征在于：前述控制器还包括三极管（Q1）；前述控制电加热器的继电器(RY4)的控制端的一端脚(41)连接到前述控制风机的各速档的继电器驱动上，另一端脚(42)连接到三极管（Q1）的集电极上，三极管（Q1）的基极连接电加热控制，三极管（Q1）的发射极接地。

2.根据权利要求1所述的热泵型空调器的电加热装置，其特征在于：前述控制器还包括二极管（D1、D2、D3）、电阻一（R1）、电阻二（R2），前述控制电加热器的继电器(RY4)的控制端的一端脚(41)经二极管（D1、D2、D3）连接到前述控制风机的各速档的继电器驱动上；前述三极管（Q1）的发射极和基极经电阻二（R2）相连接，三极管（Q1）的基极经电阻一（R1）连接电加热控制。