CN105972808A - 空调室内机、空调系统及其运行模式的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调室内机，包括第一换热器和第二换热器、流路切换单元、第一控制阀；所述流路切换单元包括三个端，其中第一端通过液管连接室外机，第二端分别连接所述第一换热器和第二换热器的一端，第三端连接所述第二换热器的另一端；所述第一控制阀一端分别连接第二换热器的另一端以及流路切换单元的第三端，所述第一控制阀的另一端与所述第一换热器的另一端一起通过气管连接室外机。本发明还公开了一种空调系统及其运行模式的控制方法。本发明可以降低空调系统的能耗。

Description

空调室内机、空调系统及其运行模式的控制方法

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，尤其涉及一种空调室内机、空调系统及其运行模式的控制方法。

背景技术

随着经济技术的发展，用户对空调的功能要求越来越高，除了传统的制冷和制热功能外，空调系统也逐渐开始具有恒温除湿等功能。而目前的空调系统实现恒温除湿的方式主要为湿空气经由蒸发器制冷除湿后通过电加热升温加热，以使流经空调室内机的空气恒温除湿。然而，这种通过电加热对空气进行加热升温的方式，显然能耗较大，从而增加用户的使用成本。为解决这种问题，还有一些空调系统开始采取在室内机的风道内加设另一换热器，并对应进行管路改动的方式，来实现恒温除湿的目的，但此种方案会存在以下问题：当空调系统运行制冷或制热模式时，不可避免地会在室内机内的两个换热器内都进行热交换，而当室内机的负荷需求较小时，则会导致不必要的能耗浪费。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种空调室内机、空调系统及其运行模式的控制方法，旨在根据空调系统的运行指令，结合室内机负荷需求的大小，控制室内机执行不同的运行模式，以降低空调系统的能耗，进而降低用户的使用成本。

为实现上述目的，本发明提供一种空调室内机，包括第一换热器和第二换热器、流路切换单元、第一控制阀；所述流路切换单元包括三个端，其中第一端通过液管连接室外机，第二端分别连接所述第一换热器和第二换热器的一端，第三端连接所述第二换热器的另一端；所述第一控制阀一端分别连接第二换热器的另一端以及流路切换单元的第三端，所述第一控制阀的另一端与所述第一换热器的另一端一起通过气管连接室外机。

优选地，所述流路切换单元为三通阀，所述第一控制阀为第一电磁阀。

优选地，所述流路切换单元包括第二控制阀以及旁通电磁阀，所述第二控制阀一端连接液管，另一端分别连接所述第一换热器和第二换热器；所述旁通电磁阀一端连接所述液管和所述第二控制阀，所述旁通电磁阀另一端与所述第一控制阀连接；所述第二控制阀为电磁阀。

优选地，所述室内机还包括分别连接所述流路切换单元的第二端以及所述第一换热器的一端的第一电子膨胀阀，连接所述流路切换单元的第二端以及所述第二换热器的一端的第二电子膨胀阀。

优选地，所述室内机还包括回风温度检测装置及控制器，所述回风温度检测装置用于检测室内机的回风温度，所述控制器用于根据室内机的回风温度，控制所述流路切换单元以及所述第一控制阀工作。

为实现上述目的，本发明还提供一种空调系统，所述空调系统包括如上所述的空调室内机。

为实现上述目的，本发明还提供一种空调系统运行模式的控制方法，所述空调系统运行模式的控制方法包括以下步骤：

S1、获取空调系统的运行指令；

S2、根据所述运行指令，获取室内机的回风温度值，并将所述回风温度值与设定温度值进行比较；

S3、当所述运行指令为制冷指令，所述回风温度值与设定温度值之间的差值在第一预设范围时，控制所述空调系统运行小负荷制冷模式；

S4、当所述运行指令为制热指令，所述回风温度值与设定温度值之间的差值在第二预设范围时，控制所述空调系统运行小负荷制热模式。

优选地，所述步骤S1之后还包括：

当所述运行指令为除湿指令时，控制所述空调系统运行恒温除湿模式。

优选地，所述步骤S2之后还包括：

当所述运行指令为制冷指令，判断所述回风温度值与设定温度值之间的差值是否在第三预设范围内；

若所述差值在第三预设范围，则控制所述空调系统运行大负荷制冷模式；

若所述差值不在所述第三预设范围，则判断所述差值是否在所述第一预设范围；

若所述差值在所述第一预设范围，则执行步骤S3；

若所述差值不在所述第一预设范围，则控制所述空调系统进入制冷待机模式。

优选地，所述步骤S2之后还包括：

当所述运行指令为制热指令，判断所述回风温度值与设定温度值之间的差值是否在第二预设范围内；

若所述差值在所述第二预设范围，则执行步骤S4；

若所述差值不在所述第二预设范围，则控制所述空调系统进入制热待机模式。

优选地，所述步骤S1之后还包括：

当所述运行指令为待机指令时，控制所述空调系统运行待机模式。

本发明提供的空调室内机、空调系统及其运行模式的控制方法，通过设置第一换热器和第二换热器、流路切换单元、第一控制阀，具体地，所述流路切换单元具有三个端，利用第一端通过液管连接室外机，第二端分别连接所述第一换热器和第二换热器的一端，第三端连接所述第二换热器的另一端，而所述第一控制阀一端分别连接第二换热器的另一端以及流路切换单元的第三端，所述第一控制阀的另一端与所述第一换热器的另一端一起通过气管连接室外机。这样，可以根据空调系统的运行指令，结合室内机负荷需求的大小，控制室内机执行不同的运行作模式，从而降低空调系统的能耗，进而降低用户的使用成本。

附图说明

图1为本发明空调系统第一实施例的连接结构示意图；

图2为本发明空调系统第二实施例的管路连接结构示意图；

图3为本发明空调系统进行大负荷制冷时的管路连接结构示意图；

图4为本发明空调系统进行小负荷制冷时的管路连接结构示意图；

图5为本发明空调系统进行正常或小负荷制热时的管路连接结构示意图；

图6为本发明空调系统进行恒温除湿时的管路连接结构示意图；

图7为本发明空调系统运行模式的控制方法第一实施例的流程示意图；

图8为本发明空调系统运行模式的控制方法第二实施例的流程示意图；

图9为本发明空调系统运行模式的控制方法第三实施例的流程示意图；

图10为本发明空调系统运行模式的控制方法第四实施例的流程示意图；

图11为本发明空调系统运行模式的控制方法第五实施例的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种空调室内机、空调系统及其运行模式的控制方法，通过设置流路切换单元和第一控制阀来切换室内机的第一换热器、第二换热器与其他管路之间的连接关系，这样，不仅可以保证空调系统能正常运行恒温除湿模式，还可以控制空调系统在小负荷需求时，运行小负荷制冷或制热模式，也即只需一个换热器进行换热即可，从而降低了空调系统的能耗，进而可以降低用户的使用成本。

参照图1，在一实施例中，所述空调系统包括室外机(图中未示出)以及一端通过液管10、另一端通过气管20与所述室外机连接的室内机100。其中，所述室内机100进一步包括第一换热器1、第二换热器2、流路切换单元3、第一控制阀4、第一电子膨胀阀5和第二电子膨胀阀6以及位于风道中的风机7。

具体地，所述流路切换单元3具有三端，其第一端a通过所述液管10连接室外机、第二端b分别连接所述第一换热器1和第二换热器2的一端、第三端c连接所述第一换热器1、第二换热器2的另一端以及所述气管20；而第一控制阀4的一端分别连接所述第二换热器2的另一端以及所述流路切换单元3的第三端c，另一端连接所述第一换热器1的另一端和所述气管20。所述第一控制阀4的另一端与所述第一换热器1的另一端一起通过气20管连接室外机。

参照图1，在第一实施例中，所述流路切换单元3为三通阀30，分别具有如上描述的三个端口，并通过切换转向来控制制冷剂的流向；而所述第一控制阀4为电磁阀。

参照图2，在第二实施例中，所述流路切换单元3包括第二控制阀31以及旁通电磁阀32，所述第二控制阀31一端连接所述液管10，另一端分别连接所述第一换热器1和第二换热器2，所述旁通电磁阀32一端连接所述液管10和所述第二控制阀31，所述旁通电磁阀32另一端与所述第一控制阀4连接，所述第二控制阀31为电磁阀。当然，可以理解的是，所述流路切换单元3和第一控制阀4也可为三通阀30。

另外，所述第一电子膨胀阀5的两端分别连接所述流路切换单元3的第二端b以及所述第一换热器1的一端，同样地，第二电子膨胀阀6的两端分别连接所述流路切换单元3的第二端b以及所述第二换热器2的一端。

应当理解的是，所述室内机100还包括设置于换热器中部以及出口位置的第一温度传感器TA和第二温度传感器TB，以实时或定时监测换热器管路的温度，并结合检测到的温度值对应调整第一电子膨胀阀5和/或第二电子膨胀阀6的开合度。当然，本发明中，还可以在室内机100的两个换热器上均设置温度传感器，具体可以根据实际需要合理设置，在此不作限定。进一步地，所述室内机100还包括回风温度检测装置(图中未示出)及控制器(图中未示出)，所述回风温度检测装置用于检测室内机100的回风温度，所述控制器用于根据室内机100的回风温度，控制流路切换单元3以及第一控制阀4工作。

以下结合附图，以流路切换单元3为三通阀30，第一控制阀4为电磁阀进行举例说明，分别具体描述在制冷、制热以及恒温除湿模式下，在流路切换单元3和第一控制阀4控制下的制冷剂流向，其中，箭头M表示制冷剂的流向：

参照图3，当室内机100负荷需求较大，需要进行大负荷制冷时，此时三通阀30连通主路，即三通阀30的a、b端口连通，c端口断开与第一控制阀4的连接。这样，制冷剂在室外机的换热器经冷凝放热后从所述液管10流入，经过三通阀30流入室内机100，并分别流经第一电子膨胀阀5和第二电子膨胀阀6，再到第一换热器1和第二换热器2进行蒸发吸热，最后从气管20流出，从而降低房间温度。

参照图4，当室内机100负荷需求较小，或快接近设定温度制冷时，此时三通阀30连通主路，即三通阀30的a、b端口连通，c端口断开与第一控制阀4的连接，同时关闭第二电子膨胀阀6和第一控制阀4。这样，制冷剂在室外机的换热器经冷凝放热后从液管10流入，经三通阀30流入室内机100，在通过第一电子膨胀阀5后在第一换热器1进行蒸发吸热，最后从气管20流出，从而降低房间温度。

参照图5，当空调系统正常制热或室内机100负荷需求较小时，或快接近设定温度制热时，此时三通阀30连通主路，即三通阀30的a、b端口连通，c端口断开与第一控制阀4的连接，同时关闭第二电子膨胀阀6和第一控制阀4。这样，制冷剂在室外机的换热器蒸发吸热后从气管20流入，经过第一换热器1进行冷凝放热，再到第一电子膨胀阀5进行节流，然后通过三通阀30从所述液管10流出，以实现室内机100负荷需求较小或快达到设定温度时的制热状态，当然也可适用于所有制热状态。

参照图6，当空调系统需要恒温除湿时，可连通三通阀30到辅路，即三通阀30的a、c端口连通，b端口断开与第一电子膨胀阀5以及第二电子膨胀阀6的连接，同时关闭第一控制阀4。这样，制冷剂在室外机进行冷凝后，经所述液管10流入室内机100，然后通过所述三通阀30流入第二换热器2进行再冷凝放热(升高房间温度，房间湿度不变)，并依次经过第二电子膨胀阀6和第一电子膨胀阀5(两个电子膨胀阀可一个开到全开的状态，另一个进行调节)进行节流降压，再到第一换热器1进行蒸发吸热(降低房间温度，同时降低房间的湿度)。其中，室内机100的两个换热器分别充当的是冷凝器和蒸发器的作用，两部分换热量可通过电子膨胀阀来实现平衡，而房间的湿度可以适当降低，从而达到恒温除湿的目的。

本发明提供的空调室内机和空调系统，通过设置第一换热器1和第二换热器2、流路切换单元3、第一控制阀4，具体地，所述流路切换单元3具有三个端，利用第一端a通过液管10连接室外机，第二端b分别连接所述第一换热器1和第二换热器2的一端，第三端c连接所述第二换热器2的另一端，而所述第一控制阀4一端分别连接第二换热器2的另一端以及流路切换单元3的第三端c，所述第一控制阀4的另一端与所述第一换热器1的另一端一起通过气管20连接室外机。这样，可以根据空调系统的运行指令，结合室内机100负荷需求的大小，控制室内机100执行不同的运行作模式，从而降低空调系统的能耗，进而降低用户的使用成本。

本发明还提供一种空调系统运行模式的控制方法，参照图7，在一实施例中，所述空调系统运行模式的控制方法包括以下步骤：

S1、获取空调系统的运行指令；

本实施例中，所述空调系统可以为一拖一或一拖多系统，而所述运行指令包括制冷、制热、恒温除湿以及待机等指令。在一拖多系统中，可能有的需要制冷，另一些又要制热或恒温除湿，这样可能会存在模式冲突，因此，空调系统可以通过设置模式优先级，来确定先执行的模式。下文在步骤S5部分将进行详细说明。

S2、根据所述运行指令，获取室内机100的回风温度值，并将所述回风温度值与设定温度值进行比较；

S3、当所述运行指令为制冷指令，所述回风温度值与设定温度值之间的差值在第一预设范围时，控制所述空调系统运行小负荷制冷模式；

本实施例中，当运行指令为制冷指令时，将检测的回风温度值Th与用户设定的温度值Ts进行比较，当Th-Ts在第一预设范围如0℃<Th-Ts<2℃，则说明空调系统只需要进行小负荷制冷即可达到用户的需求。

此时，空调系统通过控制流路切换单元3连通a、b端口，断开c端口与第一控制阀4的连接，同时关闭第二电子膨胀阀6和第一控制阀4。而第一电子膨胀阀5可以根据第二温度传感器TB检测的温度值或过热度调节开度，风机7则可以调低档运行。

S4、当所述运行指令为制热指令，所述回风温度值与设定温度值之间的差值在第二预设范围时，控制所述空调系统运行小负荷制热模式。

本实施例中，当运行指令为制热指令时，将检测的回风温度值Th与用户设定的温度值Ts进行比较，当Th-Ts在第二预设范围如0≤Th-Ts＜6℃，则说明空调系统只需要进行小负荷制热即可达到用户的需求。

此时，空调系统通过控制流路切换单元3连通a、b端口，断开c端口与第一控制阀4的连接，同时关闭第二电子膨胀阀6和第一控制阀4。而第一电子膨胀阀5可以根据第二温度传感器TB检测的温度值或过热度调节开度，风机7则可以调低档或中档运行。

本发明提供的空调系统运行模式的控制方法，通过获取空调系统的运行指令，并根据所述运行指令，获取室内机100的回风温度值，然后将所述回风温度值与设定温度值进行比较，当所述运行指令为制冷指令，所述回风温度值与设定温度值之间的差值在第一预设范围时，则控制所述空调系统运行小负荷制冷模式；而当所述运行指令为制热指令，所述回风温度值与设定温度值之间的差值在第二预设范围时，则控制所述空调系统运行小负荷制热模式。这样，可以根据空调系统的运行指令，结合室内机100负荷需求的大小，控制室内机100执行不同运行模式，从而降低空调系统的能耗，进而降低用户的使用成本。

在一实施例中，如图8所示，在上述图7所示的基础上，所述步骤S1之后还包括：

S5、当所述运行指令为除湿指令时，控制所述空调系统运行恒温除湿模式。

本发明中，所述运行指令获取的优先级顺序依次为恒温除湿指令、制冷指令、制热制冷以及待机指令。也即，当获取到运行指令时，可以首先判断是否为恒温除湿指令，若为恒温除湿指令，则控制空调系统运行恒温除湿模式；若不是恒温除湿指令，则进一步判断是否为制冷指令，若为制冷指令，则根据回气温度与设定温度的差值，来确定是执行大负荷制冷、小负荷制冷还是制冷待机；若不是制冷指令，则进一步判断是否为制热指令，若为制热指令，则根据回气温度与设定温度的差值，来确定是执行正常制热或小负荷制热还是制热待机；若不是制热指令，则控制空调系统进入待机模式。

在一实施例中，如图9所示，在上述图7或图8所示的基础上，所述步骤S2之后还包括：

S6、当所述运行指令为制冷指令，判断所述回风温度值与设定温度值之间的差值是否在第三预设范围内；

S7、若所述差值在第三预设范围，则控制所述空调系统运行大负荷制冷模式；

本实施例中，当运行指令为制冷指令时，将检测的回风温度值Th与用户设定的温度值Ts进行比较，当Th-Ts在第三预设范围如Th-Ts≥2℃，则空调系统需要进行大负荷制冷才可快速达到用户的需求。

此时，空调系统通过控制流路切换单元3连通a、b端口，断开c端口与第一控制阀4的连接。而第一电子膨胀阀5和第二电子膨胀阀6可以根据第二温度传感器TB检测的温度值或过热度调节开度，风机7则可以调中档或高档运行。

S8、若所述差值不在所述第三预设范围，则判断所述差值是否在所述第一预设范围；

S9、若所述差值在所述第一预设范围，则执行步骤S3；

本实施例中，若Th-Ts在所述第一预设范围，如0℃<Th-Ts<2℃，则说明空调系统只需要进行小负荷制冷即可达到用户的需求。具体阀门的控制同步骤S3，在此不再赘述。

S10、若所述差值不在所述第一预设范围，则控制所述空调系统进入制冷待机模式。

本实施例中，若Th-Ts不在所述第一预设范围，如Th-Ts≤0℃，则说明此时室内温度几乎已经接近用户设定温度，则控制空调系统进入制冷待机模式，具体可以控制室内机100的风机7停止运行，流路切换单元3和第一控制阀4关闭，同时第一电子膨胀阀5和第二电子膨胀阀6也关闭。

在一实施例中，如图10所示，在上述图9所示的基础上，所述步骤S2之后还包括：

S11、当所述运行指令为制热指令，判断所述回风温度值与设定温度值之间的差值是否在第二预设范围内；

S12、若所述差值在所述第二预设范围，则执行步骤S4；

本实施例中，当运行指令为制热指令时，将检测的回风温度值Th与用户设定的温度值Ts进行比较，当Th-Ts在第二预设范围如0≤Th-Ts＜6℃，则说明空调系统只需要进行小负荷制热即可达到用户的需求。具体阀门的控制同步骤S4，在此不再赘述。

S13、若所述差值不在所述第二预设范围，则控制所述空调系统进入制热待机模式。

本实施例中，若所述差值不在所述第二预设范围，如Th-Ts≥6℃，则说明室内温度超过用户设定温度，则控制空调系统进入制热待机模式，具体可以控制室内机100的风机7停止运行，关闭第一控制阀4，同时控制流路切换单元3连通a、b端口，断开c端口与第一控制阀4的连接，并关闭第一控制阀4，第一电子膨胀阀5打开一小开度如96步；或

控制室内机100的风机7停止运行，关闭第一控制阀4，同时控制流路切换单元3连通a、c端口，断开b端口与第一电子膨胀阀5和第二电子膨胀阀6的连接，使第一电子膨胀阀5和第二电子膨胀阀6中的任一个全开，而另一个打开一小开度如96步。

在一实施例中，如图11所示，在上述图7所示的基础上，所述步骤S1之后还包括：

S14、当所述运行指令为待机指令时，控制所述空调系统运行待机模式。

本实施例中，当运行指令为待机指令时，直接进入待机模式，控制流路切换单元3连通a、b端口，断开c端口与第一控制阀4的连接，并关闭第一控制阀4和第二电子膨胀阀6，并控制第一电子膨胀阀5打开一小开度如96步。当然，若室内机100有送风需求时，则根据需要控制风机7运行中档或低档；否则，停止风机7。

或者，关闭第一控制阀4和第二电子膨胀阀6，同时控制流路切换单元3连通a、c端口，断开b端口与第一电子膨胀阀5和第二电子膨胀阀6的连接，而第一电子膨胀阀5可以根据第二温度传感器TB检测的温度值或过热度调节开度，风机7则可以调低档或中档运行。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种空调室内机，其特征在于，包括第一换热器和第二换热器、流路切换单元、第一控制阀；所述流路切换单元包括三个端，其中第一端通过液管连接室外机，第二端分别连接所述第一换热器和第二换热器的一端，第三端连接所述第二换热器的另一端；所述第一控制阀一端分别连接第二换热器的另一端以及流路切换单元的第三端，所述第一控制阀的另一端与所述第一换热器的另一端一起通过气管连接室外机。

2.如权利要求1所述的空调室内机，其特征在于，所述流路切换单元为三通阀，所述第一控制阀为电磁阀。

3.如权利要求1所述的空调室内机，其特征在于，所述流路切换单元包括第二控制阀以及旁通电磁阀，所述第二控制阀一端连接液管，另一端分别连接所述第一换热器和第二换热器；所述旁通电磁阀一端连接所述液管和所述第二控制阀，所述旁通电磁阀另一端与所述第一控制阀连接；所述第二控制阀为电磁阀。

4.如权利要求1所述的空调室内机，其特征在于，所述室内机还包括分别连接所述流路切换单元的第二端以及所述第一换热器的一端的第一电子膨胀阀，连接所述流路切换单元的第二端以及所述第二换热器的一端的第二电子膨胀阀。

5.如权利要求1所述的空调室内机，其特征在于，所述室内机还包括回风温度检测装置及控制器，所述回风温度检测装置用于检测室内机的回风温度，所述控制器用于根据室内机的回风温度，控制所述流路切换单元以及所述第一控制阀工作。

6.一种空调系统，其特征在于，所述空调系统包括如权利要求1至5中任一项所述空调室内机。

7.一种空调系统运行模式的控制方法，其特征在于，所述空调系统运行模式的控制方法包括以下步骤：

S1、获取空调系统的运行指令；

S2、根据所述运行指令，获取室内机的回风温度值，并将所述回风温度值与设定温度值进行比较；

S3、当所述运行指令为制冷指令，所述回风温度值与设定温度值之间的差值在第一预设范围时，控制所述空调系统运行小负荷制冷模式；

S4、当所述运行指令为制热指令，所述回风温度值与设定温度值之间的差值在第二预设范围时，控制所述空调系统运行小负荷制热模式。

8.如权利要求7所述的空调系统运行模式的控制方法，其特征在于，所述步骤S1之后还包括：

当所述运行指令为除湿指令时，控制所述空调系统运行恒温除湿模式。

9.如权利要求7或8所述的空调系统运行模式的控制方法，其特征在于，所述步骤S2之后还包括：

当所述运行指令为制冷指令，判断所述回风温度值与设定温度值之间的差值是否在第三预设范围内；

若所述差值在第三预设范围，则控制所述空调系统运行大负荷制冷模式；

若所述差值不在所述第三预设范围，则判断所述差值是否在所述第一预设范围；

若所述差值在所述第一预设范围，则执行步骤S3；

若所述差值不在所述第一预设范围，则控制所述空调系统进入制冷待机模式。

10.如权利要求7或8所述的空调系统运行模式的控制方法，其特征在于，所述步骤S2之后还包括：

当所述运行指令为制热指令，判断所述回风温度值与设定温度值之间的差值是否在第二预设范围内；

若所述差值在所述第二预设范围，则执行步骤S4；

若所述差值不在所述第二预设范围，则控制所述空调系统进入制热待机模式。

11.如权利要求7所述的空调系统运行模式的控制方法，其特征在于，所述步骤S1之后还包括：

当所述运行指令为待机指令时，控制所述空调系统运行待机模式。