CN105716199B - 空调压力自动调节装置及方法 - Google Patents

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Abstract

空调压力自动调节装置及方法，涉及空调制冷剂压力调节技术。目的是为了解决空调制冷剂压力无法自动调节，导致空调不工作的问题。本发明的压力传感器位于空调管路内部，一号连通管用于连接空调管路和备用存储装置，抽气设备用于将空调管路内的制冷剂释放到备用存储装置中、以及将备用存储装置中的制冷剂补充到空调管路中。压力传感器不断采集压力信号，当压力高于正常范围时，空调控制器控制抽气设备将空调管路内的制冷剂释放到备用存储装置中；当压力低于正常范围时，空调控制器控制抽气设备将备用存储装置中的制冷剂释放到空调管路中。本发明能够实现制冷剂压力的自动调节，适用于各种空调。

Description

空调压力自动调节装置及方法
技术领域
本发明涉及空调制冷剂压力调节技术。
背景技术
空调经常出现高压(空调管路4内冷剂的压力过高)报警和低压报警，常规的解决办法是：高压报警时，将空调管路4内的制冷剂释放出一部分，以降低压力，不仅造成了制冷剂的浪费，还会污染空气，更会使空调被迫停止运行；而空调使用一段时间后，制冷剂会逐渐泄露，压力降低，制冷效果会变差，相当于停止工作，空调会进行低压报警，此时需要人工手动补充制冷剂，以增大压力，提高制冷效果。因此，急需一种空调压力自动调节装置，以实现制冷剂压力的自动调节，避免空调不工作。
发明内容
本发明的目的是为了解决空调内制冷剂压力无法自动调节，导致空调不工作的问题，提供一种空调压力自动调节装置及方法。
本发明所述的空调压力自动调节装置，包括压力传感器1，所述压力传感器1的压力检测信号输出端连接空调控制器的压力检测信号输入端；
所述空调压力自动调节装置还包括一号连通管2、备用存储装置3和抽气设备；所述压力传感器1位于空调管路4内部，一号连通管2用于连接空调管路4和备用存储装置3，抽气设备用于将空调管路4内的制冷剂释放到备用存储装置3中、以及将备用存储装置3中的制冷剂补充到空调管路4中；
空调控制器内嵌入压力调节器，所述压力调节器包括：
压力采集单元：不断采集压力传感器1发来的压力信号；
压力判断单元：根据压力传感器1发来的压力信号判断压力是否超出正常范围，当压力高于正常范围时，向抽气设备发送正向抽气控制信号，使抽气设备将空调管路4内的制冷剂释放到备用存储装置3中；当压力低于正常范围时，向抽气设备发送反向抽气控制信号，使抽气设备将备用存储装置3中的制冷剂释放到空调管路4中；当压力处于正常范围内时，向抽气设备发送停止信号，然后重新启动压力判断单元。
本发明所述的空调压力自动调节方法是基于下述空调压力自动调节装置实现的，所述装置包括压力传感器1、一号连通管2、备用存储装置3和抽气设备，所述压力传感器1的压力检测信号输出端连接空调控制器的压力检测信号输入端；所述压力传感器1位于空调管路4内部，一号连通管2用于连接空调管路4和备用存储装置3，抽气设备用于将空调管路4内的制冷剂释放到备用存储装置3中、以及将备用存储装置3中的制冷剂补充到空调管路4中；
空调控制器内嵌入由软件实现的空调压力自动调节方法，该方法包括以下步骤：
压力采集步骤：不断采集压力传感器1发来的压力信号；
压力判断步骤：根据压力传感器1发来的压力信号判断压力是否超出正常范围，当压力高于正常范围时，向抽气设备发送正向抽气控制信号，使抽气设备将空调管路4内的制冷剂释放到备用存储装置3中；当压力低于正常范围时，向抽气设备发送反向抽气控制信号，使抽气设备将备用存储装置3中的制冷剂释放到空调管路4中；当压力处于正常范围内时，向抽气设备发送停止信号，然后重新执行压力判断步骤。
本发明的最大优点在于首次提出空调制冷剂压力的自动调节，能够避免压力过高或过低造成空调不工作。本发明能够根据检测到的压力自动控制制冷剂在空调管路4与备用存储装置3的流动方向，以使空调管路4内制冷剂的压力维持在正常范围内。当高压侧压力过高时，从空调管路4内释放出去的制冷剂储存到备用存储装置3，无需人工手动将其释放到大气中，即不会造成制冷剂的浪费，也不会污染空气，更不会造成空调自动停机，释放出去的制冷剂可以在低压侧压力过低时重复使用，大大节约了制冷剂的使用量，适用于家用小型空调、中央空调、以及机房内大型空调等各种空调。
附图说明
图1为实施方式一和二所述的空调压力自动调节装置的结构示意图，其中箭头分别表示抽气泵内气体流动方向；
图2为实施方式三所述的空调压力自动调节装置的结构示意图，其中两个箭头分别表示两个抽气泵内气体流动方向。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的空调压力自动调节装置包括压力传感器1，所述压力传感器1的压力检测信号输出端连接空调控制器的压力检测信号输入端；
所述空调压力自动调节装置还包括一号连通管2、备用存储装置3和抽气设备；所述压力传感器1位于空调管路4内部，一号连通管2用于连接空调管路4和备用存储装置3，抽气设备用于将空调管路4内的制冷剂释放到备用存储装置3中、以及将备用存储装置3中的制冷剂补充到空调管路4中；
空调控制器内嵌入压力调节器，所述压力调节器包括：
压力采集单元：不断采集压力传感器1发来的压力信号；
压力判断单元：根据压力传感器1发来的压力信号判断压力是否超出正常范围，当压力高于正常范围时，向抽气设备发送正向抽气控制信号，使抽气设备将空调管路4内的制冷剂释放到备用存储装置3中；当压力低于正常范围时，向抽气设备发送反向抽气控制信号，使抽气设备将备用存储装置3中的制冷剂释放到空调管路4中；当压力处于正常范围内时，向抽气设备发送停止信号，然后重新启动压力判断单元。
本实施方式的压力检测方式有别于常规的空调制冷剂压力检测方式相同，常规的压力检测是分别检测空调管路4高压侧和低压侧的压力值，然后由压力传感器将压力值发送至空调控制器的微处理器中，微处理器将高压侧与低压侧的压力值与正常压力范围做比较，并在高压侧压力超过高压阈值Pmax或低压侧压力低于低压阈值Pmin时，直接报警并停机。而本实施方式只设置一个压力传感器1(如图1所示)，也就是只检测空调管路中某一个位置(压力测量点)的压力，空调管路4内各个位置的压力是都是相关的，因此根据不同空调的具体情况来确定压力测量点与高压侧压力和低压侧压力的关系，然后设置该压力值的正常范围。当检测到的压力值高于该正常范围的上限时，则认为空调管路4内制冷剂过多，此时，空调控制器控制抽气设备开始工作，将空调管路4内的制冷剂抽取到备用存储装置3中储存起来，直至检测到的压力值恢复至正常范围内；当检测到的压力值低于该正常范围的下限时，则认为空调管路4内制冷剂不足，此时，空调控制器控制抽气设备开始工作，将备用存储装置3中储存的制冷剂抽取到空调管路4中，直至检测到的压力值恢复至正常范围内。
具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一所述的空调压力自动调节装置的进一步限定，本实施方式中，抽气设备包括一号抽气泵5-1、二号连通管5-2、三号连通管5-3、四号连通管5-4、五号连通管5-5、两个一号电磁阀5-6和两个二号电磁阀5-7；
二号连通管5-2的一端与一号连通管2的一端连接，二号连通管5-2的另一端与一号抽气泵5-1的进气口连接，一号抽气泵5-1的抽气口与三号连通管5-3的一端连接，三号连通管5-3的另一端与备用存储装置3相连通；
四号连通管5-4的两端分别与二号连通管5-2和三号连通管5-3相连通，五号连通管5-5的两端也分别与二号连通管5-2和三号连通管5-3相连通；
两个一号电磁阀5-6分别位于四号连通管5-4和五号连通管5-5内部；一个二号电磁阀5-7位于二号连通管5-2内部、且位于四号连通管5-4的接口和五号连通管5-5的接口之间；另一个二号电磁阀5-7位于三号连通管5-3内部、且位于四号连通管5-4的接口和五号连通管5-5的接口之间；
所述的正向抽气控制信号用于控制两个二号电磁阀5-7打开、两个一号电磁阀5-6关闭、并控制一号抽气泵5-1启动；
所述的反向抽气控制信号用于控制两个一号电磁阀5-6打开、两个二号电磁阀5-7关闭、并控制一号抽气泵5-1启动；
所述的停止信号用于控制两个一号电磁阀5-6和两个二号电磁阀5-7关闭、并控制一号抽气泵5-1停止工作。
如图1所示，本实施方式采用一个抽气泵配合四个电磁阀即可实现双向抽气。空调控制器只需控制相应的电磁阀开或关就可以控制抽气方向，节约了成本。图1中的抽气设备位于备用存储装置3内部，这样可以节约空间；也可以将备用存储装置3安装在一号连通管2上的某个位置。
具体实施方式三：结合图2说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一所述的空调压力自动调节装置的进一步限定，本实施方式中，所述抽气设备包括一号抽气泵5-1、二号抽气泵5-8、一号电磁阀5-6和二号电磁阀5-7；
一号连通管2的一端与空调管路4相连通，另一端同时与一号抽气泵5-1的进气口和二号抽气泵5-8的出气口相连通，一号电磁阀5-6设置在一号连通管2与一号抽气泵5-1的连接处；二号电磁阀5-7设置在一号连通管2与二号抽气泵5-8的连接处；
所述的正向抽气控制信号用于控制一号电磁阀5-6打开、二号电磁阀5-7关闭、并控制一号抽气泵5-1启动、二号抽气泵5-8停止工作；
所述的反向抽气控制信号用于控制一号电磁阀5-6关闭、二号电磁阀5-7打开、并控制一号抽气泵5-1停止工作、二号抽气泵5-8启动；
所述的停止信号用于控制一号电磁阀5-6和二号电磁阀5-7关闭、并控制一号抽气泵5-1和二号抽气泵5-8停止工作。
本实施方式提供了抽气设备的另一种结构。如图2所示，该抽气设备采用两个抽气泵配合两个电磁阀实现双向抽气，两个抽气泵的抽气方向相反，抽气设备结构简单。
具体实施方式四：结合图2说明本实施方式，本实施方式是对实施方式二和三所述的空调压力自动调节装置的进一步限定，本实施方式中，压力传感器1的数量为两个，且两个压力传感器1分别用于检测空调高压侧和低压侧的压力；
压力判断单元为：根据两个压力传感器1发来的压力信号判断高压侧和低压侧的压力是否超出正常范围，并在高压侧压力高于高压阈值Pmax时，向抽气设备发送正向抽气控制信号；在低压侧压力低于低压阈值Pmin时，向抽气设备发送反向抽气控制信号；在高压侧压力低于高压阈值Pmax、低压侧压力高于低压阈值Pmin时，向抽气设备发送停止信号，然后重新启动压力判断单元。
如图2所示，本实施方式增加了一个压力传感器，采用了传统的压力检测方式，分别检测高压侧和低压侧的电压。这种压力检测方式的优点在于高压阈值Pmax和低压阈值Pmin的设置比较容易，参考常规的正常压力范围即可。
具体实施方式五：本实施方式是对实施方式二和三所述的空调压力自动调节装置的进一步限定，本实施方式中，压力判断单元每隔T时间判断一次压力是否超出正常范围。
实施方式一中，压力判断单元在每次收到压力传感器1发来的压力信号后就开始判断，判断的频率较高。考虑到通过抽气设备释放或补充制冷剂都需要一个过程，因此，本实施方式中，压力判断单元每隔一段时间进行一次判断，根据抽气设备的工作能力，T可以取30秒、1分钟、2分钟以及其他值。当空调管路制冷剂不足时，抽气设备向空调管路内补充制冷剂，补充一段时间后，压力恰好恢复至正常范围下限的可能性非常小，而是会恢复到正常压力内的某个值，那么压力不会在短时间内下降到正常范围以下，降低了抽气泵的启动频率，延长了抽气泵的使用寿命。
具体实施方式六：本实施方式是对实施方式四所述的空调压力自动调节装置的进一步限定，本实施方式中，所述的高压正常范围为PH1～PH2，且PH2＜Pmax，所述的低压正常范围为PL1～PL2，且Pmin＜PL1。
本实施方式中，高压阈值Pmax高于高压正常范围的上限，且低压阈值Pmin低于低压正常范围的下限，避免两个抽气设备频繁启动，提高抽气设备的使用寿命。
具体实施方式七：本实施方式是对实施方式一所述的空调压力自动调节装置的进一步限定，本实施方式中，所述的压力传感器1的压力检测信号输出端通过线束连接空调控制器的压力检测信号输入端。
具体实施方式八：本实施方式是对实施方式一所述的空调压力自动调节装置的进一步限定，本实施方式中，所述的压力传感器1的压力检测信号通过无线方式发送至空调控制器，如RFID无线射频或zigbee方式等无线通信方式。
具体实施方式九：本实施方式所述的空调压力自动调节方法是基于下述空调压力自动调节装置实现的，所述装置包括压力传感器1、一号连通管2、备用存储装置3和抽气设备，所述压力传感器1的压力检测信号输出端连接空调控制器的压力检测信号输入端；所述压力传感器1位于空调管路4内部，一号连通管2用于连接空调管路4和备用存储装置3，抽气设备用于将空调管路4内的制冷剂释放到备用存储装置3中、以及将备用存储装置3中的制冷剂补充到空调管路4中；
空调控制器内嵌入由软件实现的空调压力自动调节方法，该方法包括以下步骤：
压力采集步骤：不断采集压力传感器1发来的压力信号；
压力判断步骤：根据压力传感器1发来的压力信号判断压力是否超出正常范围，当压力高于正常范围时，向抽气设备发送正向抽气控制信号，使抽气设备将空调管路4内的制冷剂释放到备用存储装置3中；当压力低于正常范围时，向抽气设备发送反向抽气控制信号，使抽气设备将备用存储装置3中的制冷剂释放到空调管路4中；当压力处于正常范围内时，向抽气设备发送停止信号，然后重新执行压力判断步骤。

Claims (6)

1.空调压力自动调节装置，包括压力传感器(1)，所述压力传感器(1)的压力检测信号输出端连接空调控制器的压力检测信号输入端；
所述空调压力自动调节装置还包括一号连通管(2)、备用存储装置(3)和抽气设备；所述压力传感器(1)位于空调管路(4)内部，一号连通管(2)用于连接空调管路(4)和备用存储装置(3)，抽气设备用于将空调管路(4)内的制冷剂释放到备用存储装置(3)中、以及将备用存储装置(3)中的制冷剂补充到空调管路(4)中；
空调控制器内嵌入压力调节器，所述压力调节器包括：
压力采集单元：不断采集压力传感器(1)发来的压力信号；
压力判断单元：根据压力传感器(1)发来的压力信号判断压力是否超出正常范围，当压力高于正常范围时，向抽气设备发送正向抽气控制信号，使抽气设备将空调管路(4)内的制冷剂释放到备用存储装置(3)中；当压力低于正常范围时，向抽气设备发送反向抽气控制信号，使抽气设备将备用存储装置(3)中的制冷剂释放到空调管路(4)中；当压力处于正常范围内时，向抽气设备发送停止信号，然后重新启动压力判断单元，
其特征在于，抽气设备包括一号抽气泵(5-1)、二号连通管(5-2)、三号连通管(5-3)、四号连通管(5-4)、五号连通管(5-5)、两个一号电磁阀(5-6)和两个二号电磁阀(5-7)；
二号连通管(5-2)的一端与一号连通管(2)的一端连接，二号连通管(5-2)的另一端与一号抽气泵(5-1)的进气口连接，一号抽气泵(5-1)的抽气口与三号连通管(5-3)的一端连接，三号连通管(5-3)的另一端与备用存储装置(3)相连通；
四号连通管(5-4)的两端分别与二号连通管(5-2)和三号连通管(5-3)相连通，五号连通管(5-5)的两端也分别与二号连通管(5-2)和三号连通管(5-3)相连通；
两个一号电磁阀(5-6)分别位于四号连通管(5-4)和五号连通管(5-5)内部；一个二号电磁阀(5-7)位于二号连通管(5-2)内部、且位于四号连通管(5-4)的接口和五号连通管(5-5)的接口之间；另一个二号电磁阀(5-7)位于三号连通管(5-3)内部、且位于四号连通管(5-4)的接口和五号连通管(5-5)的接口之间；
所述的正向抽气控制信号用于控制两个二号电磁阀(5-7)打开、两个一号电磁阀(5-6)关闭、并控制一号抽气泵(5-1)启动；
所述的反向抽气控制信号用于控制两个一号电磁阀(5-6)打开、两个二号电磁阀(5-7)关闭、并控制一号抽气泵(5-1)启动；
所述的停止信号用于控制两个一号电磁阀(5-6)和两个二号电磁阀(5-7)关闭、并控制一号抽气泵(5-1)停止工作。
2.根据权利要求1所述的空调压力自动调节装置，其特征在于，压力传感器(1)的数量为两个，且两个压力传感器(1)分别用于检测空调高压侧和低压侧的压力；
压力判断单元为：根据两个压力传感器(1)发来的压力信号判断高压侧和低压侧的压力是否超出正常范围，并在高压侧压力高于高压阈值Pmax时，向抽气设备发送正向抽气控制信号；在低压侧压力低于低压阈值Pmin时，向抽气设备发送反向抽气控制信号；在高压侧压力低于高压阈值Pmax、低压侧压力高于低压阈值Pmin时，向抽气设备发送停止信号，然后重新启动压力判断单元。
3.根据权利要求1所述的空调压力自动调节装置，其特征在于，压力判断单元每隔T时间判断一次压力是否超出正常范围。
4.根据权利要求2所述的空调压力自动调节装置，其特征在于，所述的高压正常范围为PH1～PH2，且PH2＜Pmax，所述的低压正常范围为PL1～PL2，且Pmin＜PL1。
5.根据权利要求1所述的空调压力自动调节装置，其特征在于，所述的压力传感器(1)的压力检测信号输出端通过线束连接空调控制器的压力检测信号输入端。
6.根据权利要求1所述的空调压力自动调节装置，其特征在于，所述的压力传感器(1)的压力检测信号通过无线方式发送至空调控制器。
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