CN104596142A - 空调器及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空调器及其控制方法。空调器包括：压缩机、冷凝器、蒸发器、主节流元件、电控器组件和节流组件。冷凝器和蒸发器之间设有并联的第一冷媒流路和第二冷媒流路。主节流元件串联在第一冷媒流路上。电控器组件包括电控元件和散热组件，散热组件串联在第二冷媒流路上。节流组件包括次节流元件和用于检测电控元件温度的温度检测装置，次节流元件串联在第二冷媒流路上且位于散热组件的下游，温度检测装置与次节流元件相连，次节流元件根据温度检测装置的检测结果控制开度。根据本发明的空调器，可以避免由于冷媒温度过低而造成电控元件上产生冷凝水，可以将电控元件的温度控制在一个合适的范围内，保证了冷媒对使用房间的降温效果。
Description
技术领域
[0001] 本发明涉及制冷领域，尤其是涉及一种空调器及其控制方法。
背景技术
[0002] 现有技术有采用与冷媒管路连接的散热器对电路板进行降温，使空调器在高频制冷时，能将电路板的模块温度降低，避免因高温烧坏电子元器件。
[0003]目前的技术主要是从节流后的管路串或并联换热器，由于节流后的冷媒温度很低，易形成冷凝水，导致电路板故障，影响电控使用寿命，该技术没有得到广泛应用。
[0004] 现在也有在冷凝器出口和节流元件之间直接串接对电路板进行降温的散热器，该技术方案，制冷时降温效果好，且不会产生冷凝水，但由于冷凝器出来的冷媒温度比较高，因此冷却效果没有达到理想状态。
发明内容
[0005] 本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0006] 为此，本发明提出一种空调器，可以避免由于冷媒温度过低而造成电控元件上产生冷凝水，可以将电控元件的温度控制在一个合适的范围内。
[0007] 本发明提出一种空调器的控制方法，可以将电控元件的温度控制在一个合适的范围内。
[0008] 根据本发明实施例的空调器，包括:压缩机，所述压缩机具有排气口和回气口 ；冷凝器和蒸发器，所述冷凝器的第一端与所述排气口相连，所述蒸发器的第一端与所述回气口相连，所述冷凝器的第二端和所述蒸发器的第二端之间设有并联的第一冷媒流路和第二冷媒流路；主节流元件，所述主节流元件串联在所述第一冷媒流路上；电控器组件，所述电控器组件包括电控元件和用于对所述电控元件进行散热的散热组件，所述散热组件串联在所述第二冷媒流路上；节流组件，所述节流组件包括次节流元件和用于检测所述电控元件温度的温度检测装置，所述次节流元件串联在所述第二冷媒流路上且位于所述散热组件的下游，所述温度检测装置与所述次节流元件相连，所述次节流元件根据所述温度检测装置的检测结果控制开度。
[0009] 根据本发明实施例的空调器，通过设有次节流元件、温度检测装置和主节流元件，可以避免由于冷媒温度过低而造成电控元件上产生冷凝水，可以将电控元件的温度控制在一个合适的范围内，避免冷媒将电控元件的温度降的过低。同时由于进入到蒸发器内的冷媒是经过主节流元件和次节流元件节流后的冷媒，从而保证了冷媒对使用房间的降温效果O
[0010] 在本发明的一个示例中，所述节流组件为热力膨胀阀。
[0011] 在本发明的另一个示例中，所述次节流元件为电子膨胀阀，所述温度检测装置为温度传感器。
[0012] 可选地，所述主节流元件为毛细管或者电子膨胀阀。
[0013] 根据本发明的一些实施例，所述散热组件包括:散热管，所述散热管串联在所述第二冷媒流路上；散热板，所述散热板与所述电控元件接触，所述散热管设在所述散热板上。
[0014] 在本发明的进一步实施例中，所述散热组件还包括固定板，所述固定板固定在所述散热板上，所述固定板和所述散热板之间限定出用于容纳所述散热管的容纳空间。
[0015] 优选地，所述散热管形成为大体“U”形。
[0016] 在本发明的具体示例中，所述散热板与所述电控元件接触的表面上设有凸台。
[0017] 在本发明的一些实施例中，当所述温度检测装置检测到的温度T大于等于第一设定温度Tl且小于等于第二设定温度T2时，所述次节流元件的开度保持不变，当所述温度检测装置检测到的温度T大于第二设定温度T2时，所述次节流元件的开度变大，当所述温度检测装置检测到的温度T小于所述第一设定温度Tl时，所述次节流元件的开度变小，所述第二设定温度T2大于所述第一设定温度Tl。
[0018] 根据本发明实施例的空调器的控制方法，所述空调器为根据本发明上述实施例的空调器，所述控制方法包括如下步骤:S1:空调器开启进行制冷，温度检测装置检测电控元件的温度T，将检测到的温度T与第一设定温度Tl和第二设定温T2进行比较，其中所述第二设定温度T2大于所述第一设定温度Tl ;S2:当Tl < T < T2，次节流元件的开度保持不变；当T < Tl时，次节流元件的开度变小；当T > T2时，次节流元件的开度变大。
[0019] 根据本发明实施例的空调器的控制方法，可以将电控元件的温度控制在一个合适的范围内，避免冷媒将电控元件的温度降的过低，可以避免由于冷媒温度过低而造成电控元件上产生冷凝水。
附图说明
[0020] 图1为根据本发明实施例的空调器的示意图；
[0021] 图2为根据本发明实施例的次节流元件的开度与温度的关系示意图；
[0022] 图3为根据本发明实施例的散热组件的示意图；
[0023]图4为根据本发明实施例的散热组件的分解示意图；
[0024] 图5为根据本发明实施例的空调器的控制方法的流程图。
[0025] 附图标记:
[0026]空调器 1000、
[0027] 压缩机100、排气口 a、回气口 b、
[0028] 冷凝器200、蒸发器600、第一冷媒流路A、第二冷媒流路B、主节流元件400、次节流元件500、温度检测装置700、
[0029] 散热组件300、散热管310、第一段311、第二段312、第三段313、散热板320、凸台323、第二表面322、第一凹槽321、固定板330、第二凹槽331。
具体实施方式
[0030] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0031] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0032] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
[0033] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0034] 下面参考图1-图4详细描述根据本发明实施例的空调器1000，其中空调器1000为单冷机，具有制冷模式。
[0035] 如图1所示，根据本发明实施例的空调器1000，包括:压缩机100、冷凝器200、蒸发器600、主节流元件400、电控器组件和节流组件。其中，压缩机100具有排气口 a和回气口 b，可以理解的是，压缩机100可采用现有技术中的压缩机，这里就不对压缩机100的工作原理进行详细描述。
[0036] 冷凝器200的第一端与排气口 a相连，蒸发器600的第一端与回气口 b相连，冷凝器200的第二端和蒸发器600的第二端之间设有并联的第一冷媒流路A和第二冷媒流路B，也就是说，第一冷媒流路A的两端分别与冷凝器200的第二端和蒸发器600的第二端相连，第二冷媒流路B的两端分别与冷凝器200的第二端和蒸发器600的第二端相连。
[0037] 主节流元件400串联在第一冷媒流路A上，主节流元件400起到节流降压的作用，可选地，主节流元件400可以为毛细管或者电子膨胀阀。
[0038] 电控器组件包括电控元件和用于对电控元件进行散热的散热组件300，散热组件300串联在第二冷媒流路B上，第二冷媒流路B中的冷媒流经散热组件300以对电控元件进行散热。
[0039] 节流组件包括次节流元件500和用于检测电控元件温度的温度检测装置700，次节流元件500串联在第二冷媒流路B上且位于散热组件300的下游。其中次节流元件500位于散热组件300的下游，指的是冷媒先流经散热组件300后再进入到次节流元件500中。
[0040] 温度检测装置700与次节流元件500相连，次节流元件500根据温度检测装置700的检测结果控制开度。其中次节流元件500起到节流降压作用且次节流元件500的开度可调。在本发明的一些示例中，节流组件为热力膨胀阀，此时次节流元件500和温度检测装置700分别为热力膨胀阀的组成部件，需要进行说明的是，热力膨胀阀的结构和工作原理等均为现有技术，这里就不详细描述。当然可以理解的是，节流组件还可以形成为其他结构，例如在本发明的另一些示例中，次节流元件500为电子膨胀阀，温度检测装置700为温度传感器。
[0041] 空调器1000工作时，压缩机100开启，从压缩机100的排气口 a排出的高温高压冷媒进入到冷凝器200中进行冷凝，从冷凝器200排出的冷媒分成两部分，一部分冷媒进入到第一冷媒流路A中并经过主节流元件400的节流降压后排入到蒸发器600中，另一部分冷媒进入到第二冷媒流路B中，进入到第二冷媒流路B中的冷媒流经散热组件300以对电控元件进行散热，从散热组件300流出的冷媒通过次节流元件500的节流降压后流入到蒸发器600中。
[0042] 其中在次节流元件500对冷媒节流降压的过程中，温度检测装置700始终检测散热组件300的温度，次节流元件500根据温度检测装置700的检测结果控制自身的开度，例如当检测到散热组件300的温度较高时，可以增大次节流元件500的开度，增加流经散热组件300的冷媒的流量，以增加对电控元件的散热效果。当检测到散热组件300的温度较低时，可以减小次节流元件500的开度，减少流经散热组件300的冷媒的流量，以减少对电控元件的散热效果。
[0043] 进入到蒸发器600内的冷媒进行蒸发散热以对使用房间进行吸热降温，从蒸发器600排出的冷媒通过回气口 b排回到压缩机100中，完成制冷循环。
[0044] 由于从冷凝器200排出的冷媒温度下降至接近或高于室外环境温度，因此可以避免由于冷媒温度过低而造成电控元件上产生冷凝水，同时通过次节流元件500和温度检测装置700的结合以调整流经散热组件300的冷媒流量，从而可以将电控元件的温度控制在一个合适的范围内，避免冷媒将电控元件的温度降的过低。同时由于进入到蒸发器600内的冷媒是经过主节流元件400和次节流元件500节流后的冷媒，从而保证了冷媒对使用房间的降温效果。
[0045] 根据本发明实施例的空调器1000，通过设有次节流元件500、温度检测装置700和主节流元件400，可以避免由于冷媒温度过低而造成电控元件上产生冷凝水，可以将电控元件的温度控制在一个合适的范围内，避免冷媒将电控元件的温度降的过低。同时由于进入到蒸发器600内的冷媒是经过主节流元件400和次节流元件500节流后的冷媒，从而保证了冷媒对使用房间的降温效果。
[0046] 在本发明的具体实施例中，如图2所示，当温度检测装置700检测到的温度T大于等于第一设定温度Tl且小于等于第二设定温度T2时，次节流元件500的开度保持不变，当温度检测装置700检测到的温度T大于第二设定温度T2时，次节流元件500的开度变大，当温度检测装置700检测到的温度T小于第一设定温度Tl时，次节流元件500的开度变小，第二设定温度T2大于第一设定温度Tl。
[0047] 在本发明的一些实施例中，如图3和图4所示，散热组件300包括:散热管310和散热板320，其中，散热管310串联在第二冷媒流路B上，散热管310可以为金属管例如铜管以增加散热管310的热传递能力。散热板320与电控元件接触，散热管310设在散热板320上。其中，散热板320具有彼此相对的第一表面和第二表面322，散热管310设在第一表面上，第二表面322可以与电控元件接触。从而使得散热组件300的结构简单，且通过设置散热板320，可以更加有效地对电控元件进行散热。
[0048] 在本发明的进一步实施例中，如图3和图4所示，散热组件300还包括固定板330，固定板330固定在散热板320上，固定板330和散热板320之间限定出用于容纳散热管310的容纳空间。从而使得散热组件300的结构更加合理、稳定。优选地，容纳空间的形状可以与散热管310的形状相同。
[0049] 在本发明的具体不例中，散热板320的第一表面上可以设有第一凹槽321。固定板330的表面上可以设有第二凹槽331。第二凹槽331与第一凹槽321配合以限定出容纳空间。
[0050] 如图3和图4所示，散热管310可以包括第一子段311、与第一子段311的第一端相连的第二子段312以及与第一子段311的第二端相连的第三子段313，第一子段311的一部分可以设在第一凹槽321内，第一子段311的其余部分可以设在第二凹槽331内。其中，第二子段312可以与冷凝器200的出口相连，第三子段313可以与次节流元件500的进口相连。
[0051] 有利地，第一子段311的设在第一凹槽321内的部分的形状可以与第一凹槽321的形状适配。第一子段311可以是“U”形，由此可以延长冷媒的流动路径，从而可以更加有效地对电控元件进行散热。第一子段311、第二子段312和第三子段313可以一体形成。在本发明的具体示例中，如图4所示，散热管310形成为大体“U”形，第一凹槽321形成为“U”形槽。
[0052] 在本发明的一些实施例中，如图3和图4所示，散热板320与电控元件接触的表面上设有凸台323。其中，凸台323可以与电控器组件上的IPM(智能功率模块)、桥堆等发热量大的电控元件接触。通过在散热板320上设置凸台323，从而可以更加有效地对电控元件进行散热。有利地，电控器组件上的IPM (智能功率模块)、桥堆等发热量大的元器件可以排布在同一直线上。
[0053] 下面参考图5描述根据本发明实施例的空调器的控制方法，其中空调器为根据本发明上述实施例的空调器，可以理解的是，空调器的结构已在上述进行了详细描述，这里就不再赘述。
[0054] 根据本发明实施例的空调器的控制方法，包括如下步骤:
[0055] S1:空调器开启进行制冷，温度检测装置检测电控元件的温度T，将检测到的温度T与第一设定温度Tl和第二设定温T2进行比较，其中第二设定温度T2大于第一设定温度Tl ；
[0056] S2:当Tl彡T彡T2，次节流元件的开度保持不变；
[0057] 当T < Tl时，次节流元件的开度变小；
[0058] 当T > T2时，次节流元件的开度变大。
[0059] 根据本发明实施例的空调器的控制方法，可以将电控元件的温度控制在一个合适的范围内，避免冷媒将电控元件的温度降的过低，可以避免由于冷媒温度过低而造成电控元件上产生冷凝水。
[0060] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0061] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0062] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种空调器，其特征在于，包括: 压缩机，所述压缩机具有排气口和回气口； 冷凝器和蒸发器，所述冷凝器的第一端与所述排气口相连，所述蒸发器的第一端与所述回气口相连，所述冷凝器的第二端和所述蒸发器的第二端之间设有并联的第一冷媒流路和第二冷媒流路； 主节流元件，所述主节流元件串联在所述第一冷媒流路上； 电控器组件，所述电控器组件包括电控元件和用于对所述电控元件进行散热的散热组件，所述散热组件串联在所述第二冷媒流路上； 节流组件，所述节流组件包括次节流元件和用于检测所述电控元件温度的温度检测装置，所述次节流元件串联在所述第二冷媒流路上且位于所述散热组件的下游，所述温度检测装置与所述次节流元件相连，所述次节流元件根据所述温度检测装置的检测结果控制开度。
2.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述节流组件为热力膨胀阀。
3.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述次节流元件为电子膨胀阀，所述温度检测装置为温度传感器。
4.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述主节流元件为毛细管或者电子膨胀阀。
5.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述散热组件包括: 散热管，所述散热管串联在所述第二冷媒流路上； 散热板，所述散热板与所述电控元件接触，所述散热管设在所述散热板上。
6.根据权利要求5所述的空调器，其特征在于，所述散热组件还包括固定板，所述固定板固定在所述散热板上，所述固定板和所述散热板之间限定出用于容纳所述散热管的容纳空间。
7.根据权利要求5所述的空调器，其特征在于，所述散热管形成为大体“U”形。
8.根据权利要求5所述的空调器，其特征在于，所述散热板与所述电控元件接触的表面上设有凸台。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的空调器，其特征在于，当所述温度检测装置检测到的温度T大于等于第一设定温度Tl且小于等于第二设定温度T2时，所述次节流元件的开度保持不变，当所述温度检测装置检测到的温度T大于第二设定温度T2时，所述次节流元件的开度变大，当所述温度检测装置检测到的温度T小于所述第一设定温度Tl时，所述次节流元件的开度变小，所述第二设定温度T2大于所述第一设定温度Tl。
10.一种空调器的控制方法，其特征在于，所述空调器为根据权利要求1-8中任一项所述的空调器，所述控制方法包括如下步骤: 51:空调器开启进行制冷，温度检测装置检测电控元件的温度T，将检测到的温度T与第一设定温度Tl和第二设定温T2进行比较，其中所述第二设定温度T2大于所述第一设定温度Tl ； 52:当Tl彡T彡T2，次节流元件的开度保持不变； 当T < Tl时，次节流元件的开度变小； 当T > T2时，次节流元件的开度变大。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150506 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |