CN104132404A - 一种空调除霜方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种空调除霜方法，包括如下步骤：a、空调在制热模式下运行；b、通过换热器上的除霜温度传感器测量盘管温度T，当T低于凝露点温度Tes时，室外机进入除霜模式；c、室外风机停转，换热器上的超声波换能器开启，将换热器上的霜层振动为浮霜；d、对浮霜进行主动去除使其脱离换热器；e、当换热器上的除霜温度传感器检测到盘管T温度高于凝露点温度Tes时，超声波换能器停止运行，浮霜主动去除操作停止，室外风机正转，除霜过程结束。在制热运行过程中，利用超声波振动换热器将霜层振动为易于掉落的浮霜，然后对其主动去除，能够快速有效地去除霜层，且空调不停机持续运行，不影响系统的正常制热运行，有利于提高系统能效。

Description

一种空调除霜方法

技术领域

本发明属于空调技术领域，具体涉及一种空调除霜的方法。

背景技术

现有的空气源热泵系统室外机在冬季运行时存在结霜问题，室外机霜层的形成增大了室外机的表面导热热阻，降低了室外机的传热系数，同时霜层的存在增大了空气流过室外机的阻力，减少了空气流量，降低了机组供热性能，机组制热量下降，供热性能系数降低，严重影响了热泵机组的正常运行。为了保证空气源热泵的高效运行，需要进行周期性除霜。目前逆变循环除霜是应用最广泛的一种除霜方式之一，应用逆变循环除霜过程中，室外机变为冷凝器，室内机变为蒸发器，利用空调逆向循环的方式，热气化霜。

采用现有技术空调除霜方法，一方面机组从室内环境取热融化霜层，造成了室内供热环境恶化；另一方面，为了防止向室内吹冷风，除霜过程中室内风机关闭，除霜能量主要来源于压缩机做功和室内换热器蓄热，造成了除霜能量来源不足，导致压缩机吸气压力低，使得除霜时间长、室内环境温度较低，室内环境温度恢复供热时间较长，降低了供热的舒适性和系统能效。

发明内容

本发明提供一种空调除霜方法，能够提高除霜效率，且不影响正常供热，提高系统能效。

为达到解决上述技术问题的目的，本发明采用以下技术方案予以实现：一种空调除霜方法，包括如下步骤：

a、空调在制热模式下运行；

b、通过室外机的换热器上的除霜温度传感器测量换热器的盘管温度T，当T低于凝露点温度Tes时，室外机进入除霜模式；

c、室外风机停转，换热器上的超声波换能器开启，将换热器上的霜层振动为浮霜；

d、对浮霜进行主动去除使其脱离换热器；

e、当换热器上的除霜温度传感器检测到换热器的盘管温度T高于凝露点温度Tes时，超声波换能器停止运行，对浮霜的主动去除操作停止，室外风机正转启动，除霜过程结束。

所述步骤e中，超声波换能器停止运行与对浮霜的主动去除操作停止同时进行或超声波换能器停止运行时间早于对浮霜的主动去除操作停止时间。

对浮霜进行主动去除的方法为使室外风机反转吹落浮霜。

所述室外风机的转速优选最大转速。

对浮霜进行主动去除的方法为在室外机上设置气动装置吹落浮霜。

所述气动装置产生的气流为脉冲气流。

对浮霜进行主动去除的方法为在室外机上设置机械扫刷扫落浮霜。

与现有技术相比，本发明在空调系统制热运行过程中，利用超声波振动换热器将换热器上的霜层振动为易于掉落的浮霜，然后对浮霜主动去除，能够快速有效地去除霜层，且空调不停机持续运行，不需要进行逆向循环切换，不影响系统的正常制热运行，有利于提高系统的能效。

附图说明

图1为本发明一种空调除霜方法实施例一中室外机的结构示意图；

图2为本发明实施例一中超声波能量传递板的结构示意图；

图3为本发明一种空调除霜方法实施例二中室外机的结构示意图；

图4为本发明一种空调除霜方法实施例三中室外机的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

参照图1和图2，本实施例利用超声波进行空调除霜的方法中空调室外机包括换热器1、安装在换热器1上的室外风机2和超声波换能器3。具体的，在换热器1上安装有超声波能量传递板11，将超声波能量传递板11上开孔，开孔数与换热器的翅片开孔数一致，通过与翅片同样的安装工艺，即胀管工艺固定在换热器铜管上，其可与翅片平行设置，超声波能量传递板11具有侧部翻边11.1，将超声波换能器3安装在其侧壁翻边11.1上。超声波能量传递板11的安装没有额外的加工工序，且与铜管接触面积大，能大大提高超声波能量的传递效率，且超声波换能器3安装结构简单。为进一步提高超声波能量传递效率，超声波能量传递板11与换热器铜管接触部位的开孔处设置有翻边11.2，以增大接触面积，提高能量传递效率。

本实施例利用超声波进行空调除霜的方法包括如下步骤：

a、空调在制热模式下运行，压缩机正常运行；

b、通过换热器1上的除霜温度传感器测量换热器1的盘管温度T，当T低于凝露点温度Tes时，室外机进入除霜模式；

c、进入除霜模式后，室外风机2停转，超声波换能器3开启，超声波换能器3启动，开启一定时间后，换热器1上的霜层被振动为浮霜，即霜层不再紧紧贴合在换热器1上，形成易于掉落的霜片或霜球；

d、启动室外风机2，使其反转，对浮霜进行主动去除使浮霜脱离换热器1，即室外风机2反转吹落浮霜至室外机底盘上；

e、当换热器1上的除霜温度传感器检测到换热器1的盘管温度T高于凝露点温度Tes时，超声波换能器3停止运行，室外风机2切换转向，除霜过程结束。

其中，凝露点温度Tes，也称露点温度或霜点温度，是指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温度。其数值与气压和水蒸汽含量有关，可以根据现有技术凝露点温度计算方法计算或通过露点仪测定后设定。换热器1上的霜层何时被振动为浮霜，即超声波换能器3作用多长时间后启动室外风机2翻转，是由超声波换能器3的功率、频率和作用时间决定的，可以根据实际工况参数进行合理选定。比如家用空调，选用功率为60W、频率为21KHz的超声波换能器3，超声波换能器3开启约200左右，霜层即振动为浮霜。

所述步骤e中，超声波换能器3停止运行的时间与室外风机2的反转停止切换转向的时间可以为同一时间，也可以超声波换能器3停止运行的时间早于室外风机2的反转停止切换转向的时间，以使室外风机2更充分彻底地吹落浮霜。

另外，上述步骤c中，之所以将室外风机2停转，是由于现在家用空气源热泵空调的换热器1翅片间距小（一般为1.3-1.4mm），在室外机电机正常运转的情况下，换热器1两侧的空气湿度差异很大，内侧的空气由于经过了换热器1，空气中的水分已经凝结为霜层，湿度大幅下降，而且由于换热器1的分流设计，换热器内侧的温度会稍高于外侧，此时室外风机2若仍然保持制热过程中的风向，则会导致被超声波振动成浮霜的霜层会顺着风机风向换热器内侧移动，经过内侧未结霜的翅片时会粘到换热翅片上，融化为水，凝结成的水层持续增加，使得换热热阻增大，换热效率下降，进而导致系统压力降低，最终会形成冰层，无法进行持续除霜。因此，此步骤中需要将室外风机停转。

由于换热器1内侧的温度会稍高于外侧，则其内侧部（室外风机2所在侧）为非易结霜侧1.1，外侧部为易结霜侧1.2，超声波换能器3于换热器1的易结霜侧1.2安装在换热器1上，以更加靠近霜层，便于充分振动霜层。上述步骤d中，在除霜过程中，将室外风机2反转，能够使得空气从室外机排气口进入室外机，从换热器1的内侧吹向外侧，更容易吹落易结霜侧1.2的浮霜；若室外风机2正转，会导致浮霜会顺着风机风向换热器内侧移动，隐藏在间隙很小的翅片之间，不易掉落。同时，室外风机2反转，空气从室外机排气口进入室外机，从吸气口排出之前会经过换热器盘管换热，提高空气温度，则当到达结霜侧1.2时，在吹落浮霜的同时还能起到化霜作用，进一步提高了除霜效果，缩短除霜时间。

室外风机2反转除霜时其转速优选最大转速，以最大风力最短时间内吹落浮霜，提高除霜效率。

实施例二

如图2所示，与实施例一不同的是，本实施例步骤d中是通过在室外机上设置气动装置吹落浮霜。具体的，气动装置包括气泵4、集气管5和设置在集气管5上的喷嘴6。当霜层被超声波换能器3振动为浮霜后，气动装置启动，气流经集气管5、喷嘴6吹向换热器1将浮霜主动吹落。

同理，所述步骤e中，超声波换能器3停止运行的时间与气动装置的关闭时间可以为同一时间，也可以早于气动装置的关闭时间，以使气动装置更充分彻底地吹落浮霜。

为提高吹落速度和气流均匀性，本实施例中集气管5设置在换热器1平板部的易结霜侧1.2的一侧边缘处，其沿换热器1的长度方向（也可为宽度方向）延伸设置，且喷嘴6沿集气管5的长度方向设置多个，以使吹气时气体能尽可能地覆盖换热器1的易结霜侧1.2的表面。

进一步地，气泵4产生的气流优选脉冲气流，以更利于浮霜的去除。

实施例三

如图3所示，与实施例一或二不同的是，本实施例步骤d中是通过在换热器1上设置机械扫刷扫落浮霜。具体的，机械扫刷包括竖向固设在换热器1上的滑道7、两端与滑道7滑动配合的扫刷8、固设在扫刷8上的铁磁块9和固设在换热器1上部的激励线圈10，扫刷8的刷毛接触换热器1的翅片。当机械扫刷在非工作状态时，扫刷8在自身重力的作用下处于换热器1的下部，机械扫刷需工作时，将激励线圈10通电，产生磁性，吸合铁磁块9，进而拉动扫刷8向上移动，扫过翅片，最终到达换热器1的上部；线圈断电，扫刷8在自身重力作用下滑至换热器1的下部，以此循环上下移动将浮霜主动扫落。

同理，所述步骤e中，超声波换能器3停止运行的时间与机械扫刷停止工作的时间可以为同一时间，也可以早于机械扫刷停止工作的时间，以使扫刷更充分彻底地扫落浮霜。

进一步地，为提高磁吸力且兼顾安装的便利性，铁磁块9和激励线圈10分为两个，且铁磁块9与激励线圈10上下对应设置，铁磁块9安装在扫刷8的两端处，在扫刷8两端处对拉动扫刷8向上移动，使扫刷8受力均衡，移动稳定，减小摩擦噪音。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种空调除霜方法，其特征在于，包括如下步骤：

a、空调在制热模式下运行；

b、通过室外机的换热器上的除霜温度传感器测量换热器的盘管温度T，当T低于凝露点温度Tes时，室外机进入除霜模式；

c、室外风机停转，换热器上的超声波换能器开启，产生超声波将换热器上的霜层振动为浮霜；

d、对浮霜进行主动去除使其脱离换热器；

e、当换热器上的除霜温度传感器检测到换热器的盘管温度T高于凝露点温度Tes时，超声波换能器停止运行，对浮霜的主动去除操作停止，室外风机正转启动，除霜过程结束。

2.根据权利要求1所述的空调除霜方法，其特征在于，所述步骤e中，超声波换能器停止运行与对浮霜的主动去除操作停止同时进行或超声波换能器停止运行时间早于对浮霜的主动去除操作停止时间。

3.根据权利要求1或2所述的空调除霜方法，其特征在于，对浮霜进行主动去除的方法为使室外风机反转吹落浮霜。

4.根据权利要求3所述的空调除霜方法，其特征在于，所述室外风机的转速优选最大转速。

5.根据权利要求1或2所述的空调除霜方法，其特征在于，对浮霜进行主动去除的方法为在室外机上设置气动装置吹落浮霜。

6.根据权利要求5所述的空调除霜方法，其特征在于，所述气动装置产生的气流为脉冲气流。

7.根据权利要求1或2所述的利用超声波进行空调除霜的方法，其特征在于，对浮霜进行主动去除的方法为在室外机上设置机械扫刷扫落浮霜。