CN106052062B - 空调装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调装置及其控制方法，该空调装置包括壳体以及安装于所述壳体上的室外冷凝器、与所述室外冷凝器配合使用的室外侧风轮、连接于所述室外冷凝器的压缩机、连接于所述压缩机的室内蒸发器、与所述室内蒸发器配合使用的室内侧风轮、用于驱动所述室外侧风轮和所述室内侧风轮的第一电机，所述第一电机的两端分别连接所述室外侧风轮和所述室内侧风轮；所述空调装置还包括风道，所述风道进风口设置于所述室外冷凝器的出风侧，所述风道出风口设置于所述室外侧风轮的进风口。本发明在低温的室外环境温度下，提高室外冷凝器的冷凝温度和冷凝压力，从而使进入室内蒸发器后的制冷剂的蒸发温度升高，进而使空调系统正常连续运行。

Description

空调装置及其控制方法

技术领域

本发明属于空调技术领域，尤其涉及一种空调装置及其控制方法。

背景技术

当前，所述空调装置的制冷的工作环境温度一般是18-43℃，但对于一些特殊的场所和不同的天气来说，在室外环境温度低于18的情况下，可能仍然要求制冷。例如在大型的通讯机房、配电设备、电子设备车间中，机器和设备运行时不断的发热会影响设备寿命，因此会要求空调在室外环境温度为低温环境的情况下仍然制冷；然而，在这种室外环境温度很低的情况下，会导致室外冷凝器的冷凝温度和冷凝压力很低，且节流后制冷剂压力更低，因此导致进入室内蒸发器后的蒸发温度低，进而容易导致室内机蒸发器结霜、结冰，从而使得室内机风量减小、制冷效果更差，在该情况下，有可能导致室内机漏水，同时制冷剂在室内蒸发器蒸发不完全时，液态制冷剂回到压缩机也会导致压缩机损坏。同时，由于窗式空调属于整体式空调，由一个电机带动室内外两侧风轮进行换热，因此室内外两侧风轮转速相同，显然通过同时提高室内侧风量和降低室外侧风量来提高室外冷凝器的冷凝温度和冷凝压力是无法实现的。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术之缺陷，提供一种空调装置及其控制方法，用于在低温的室外环境温度下，提高室外冷凝器的冷凝温度和冷凝压力，从而使进入室内蒸发器后的制冷剂的蒸发温度升高，进而使空调系统正常连续运行。

根据本发明目的的第一方面，提供解决其技术问题所采用的空调装置，包括壳体以及安装于所述壳体上的室外冷凝器、与所述室外冷凝器配合使用的室外侧风轮、连接于所述室外冷凝器的压缩机、连接于所述压缩机的室内蒸发器、与所述室内蒸发器配合使用的室内侧风轮、用于驱动所述室外侧风轮和所述室内侧风轮的第一电机，所述第一电机的两端分别连接所述室外侧风轮和所述室内侧风轮；

所述空调装置还包括风道，所述风道设有风道进风口和风道出风口，所述风道进风口设置于所述室外冷凝器的出风侧，所述风道出风口设置于所述室外侧风轮的进风口。

在一些实施例中，所述空调装置还包括用于控制所述风道进风口的打开角度的导风板，所述导风板与所述风道进风口适配。

在一些实施例中，所述风道为多个；且对应于多个所述风道，所述导风板设置为多个；

或

所述风道设有多个风道进风口；且对应于所述风道的多个风道进风口，所述导风板设置为多个。

在一些实施例中，所述空调装置还包括用于调节所述导风板的打开角度的第二电机，所述第二电机连接于所述导风板。

在一些实施例中，所述风道为环形。

根据本发明目的的第二方面，还提供一种空调装置的控制方法，包括：

检测室外环境温度是否低于预设低温阈值；

在室外环境温度并未低于预设低温阈值时，控制所述导风板闭合；

在室外环境温度低于预设低温阈值时，根据室外环境温度所属的温度范围以及所述室外冷凝器的温度，控制所述导风板打开预设角度。

在一些实施例中，所述在室外环境温度低于预设低温阈值时，根据室外环境温度所属的温度范围以及所述室外冷凝器的温度，控制所述导风板打开预设角度包括：

在室外环境温度低于预设低温阈值时，检测室外环境温度所属的温度范围，并根据室外环境温度所属的温度范围控制所述导风板打开第一预设角度；

获取在当前的室外环境温度所属的温度范围内，所述室外冷凝器对应的温控阈值；

定时获取所述室外冷凝器的温度，检测所述室外冷凝器的温度是否小于所述温控阈值；

在所述室外冷凝器的温度小于所述温控阈值时，控制所述导风板在第一角度的基础上再打开第二预设角度；

在所述室外冷凝器的温度并未小于所述温控阈值时，控制所述导风板保持打开第一预设角度。

在一些实施例中，所述预设低温阈值为18℃；

在室外环境温度低于预设低温阈值时，室外环境温度所属的温度范围包括：小于6℃、6℃-9℃、10℃-13℃、14℃-17℃；

所述第二预设角度为5-15度。

在一些实施例中，所述空调装置的控制方法还包括：

在室外环境温度并未低于预设低温阈值时，令所述室外侧风轮以第一预设转速运行；

在室外环境温度低于预设低温阈值时，令所述室外侧风轮以第二预设转速运行，且所述第二预设转速大于所述第一预设转速。

在一些实施例中，所述空调装置的控制方法还包括：

通过安装于所述空调装置上室外侧的第一温度传感器获取室外环境温度；

通过安装于所述室外冷凝器的第二传感器获取所述室外冷凝器温度。

本发明实施例提供的技术方案可产生以下有益效果：空调装置在室外冷凝器上方设有风道，且所述风道进风口位于室外冷凝器的出风侧，所述风道出风口位于室外侧风轮的进风口，因此所述风道可以直接把经过所述室外冷凝器加热后的热风直接传递至所述室外侧风轮，并通过所述室外侧风轮将热风吹到所述室外冷凝器的进风侧，使得再次进入所述室外冷凝器的热风又一次在所述室外冷凝器中进行热交换，从而减少了室外冷凝器的热交换，使得室外冷凝器出风侧温度提高，进而使进入室内蒸发器后制冷剂的蒸发温度升高，进而使空调系统正常连续运行。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明一实施例中空调装置的一结构示意图。

图2为本发明一实施例中空调装置的控制方法的流程图。

图3为本发明一实施例中空调装置的控制方法的步骤S30的流程图。

图4为本发明又一实施例中空调装置的控制方法的流程图。

图中：10、壳体；11、室外冷凝器；12、室外侧风轮；13、压缩机；14、室内蒸发器；15、室内侧风轮；16、第一电机；17、风道；171、风道进风口；172、风道出风口；18、导风板；19、第二电机

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，图1为本发明一实施例中空调装置的一结构示意图。该空调装置包括壳体10以及安装于壳体10上的室外冷凝器11、与室外冷凝器11配合使用的室外侧风轮12、连接于室外冷凝器11的压缩机13、连接于压缩机13的室内蒸发器14、与室内蒸发器14配合使用的室内侧风轮15、用于驱动室外侧风轮12和室内侧风轮15的第一电机16，第一电机16的两端分别连接室外侧风轮12和室内侧风轮15；空调装置还包括风道17，风道17设有风道进风口171和风道出风口172，风道进风口171设置于室外冷凝器11的出风侧，风道出风口172设置于室外侧风轮12的进风口。

以上实施例所示空调装置在室外冷凝器11上方设有风道17，且风道进风口171位于室外冷凝器11的出风侧，风道出风口172位于室外侧风轮12的进风口，因此风道17可以直接把经过室外冷凝器11加热后的热风直接传递至室外侧风轮12，并通过室外侧风轮12将热风吹到所述室外冷凝器11的进风侧，使得再次进入所述室外冷凝器11的热风又一次在所述室外冷凝器11中进行热交换，从而减少了室外冷凝器11的热交换，使得室外冷凝器11出风侧温度提高，进而使进入室内蒸发器14后制冷剂的蒸发温度升高，进而使空调系统正常连续运行。

在一些实施例中，如图1所示，空调装置还包括用于控制风道进风口171的打开角度的导风板18，导风板18与风道进风口171适配。可以理解的，风道进风口171位置设有导风板18，对导风板18的打开角度进行控制可以调节导风板18的开度，进而调节室外冷凝器11的出风侧通过风道17吹到室外侧风轮12的进风口的热风风量。在导风板18闭合时，风道17中无风通过。因此，当室外环境温度低时，可以加大导风板18的打开角度，使得通过风道17吹到室外侧风轮12的进风口的热风风量增加，从而减少室外冷凝器11的热交换，使得室外冷凝器11出口的制冷剂温度提高，进而使制冷剂进入室内蒸发器14后的蒸发温度升高，使空调系统正常连续运行。可理解的，在空调装置开机时，所导风板18可以根据需要判定是否打开，并调节导风板18的打开角度，而在空调装置关机时，导风板18闭合。

在一些实施例中，如图1所示，风道17为环形，其中，环形为图1中所示风道17中风的流通通道的截面形状。可理解的，风道也可以根据需要设置为其他形状，只要能达到直接把经过室外冷凝器11加热后的热风直接传递至室外侧风轮12的效果即可，比如，风道17也可以为半圆形、三角形、梯形等。

在一些实施例中，风道17为多个；且对应于多个风道17，导风板18设置为多个；也即，风道17也可以按照一定顺序排列有多个，可以根据需要打开其中的一个或者多个风道17，或者根据需要设置一个或者多个导风板18的打开角度，进而调节通过风道17吹到室外侧风轮12的进风口的热风风量。

而在另一些实施例中，风道17设有多个风道进风口；且对应于风道17的多个风道进风口171，导风板18设置为多个。也即，风道17也可以按照一定顺序同时设置有多个风道进风口171，可以根据需要打开其中的一个或者多个风道进风口171，或者根据需要设置一个或者多个导风板18的打开角度，进而调节通过风道17吹到室外侧风轮12的进风口的热风风量。。

在一些实施例中，空调装置还包括用于调节导风板18的打开角度的第二电机19，第二电机19连接于导风板18。

在一些实施例中，空调装置上室外侧设有用于获取室外环境温度的第一温度传感器；室外冷凝器11上还设有用于获取室外冷凝器11温度的第二传感器。

以上实施例所示空调装置在用于在低温的室外环境温度下(比如18摄氏度以下)，提高室外冷凝器的冷凝温度和冷凝压力，从而使进入室内蒸发器后的制冷剂的蒸发温度升高，进而使空调系统正常连续运行。

对应本发明实施例提供的空调装置，本发明还提供空调装置的控制方法，如图1至图2所示，图2为本发明一实施例中空调装置的控制方法的流程图。图2所示的实施例中空调装置的控制方法包括步骤S10-S30：

在步骤S10中，检测室外环境温度是否低于预设低温阈值；其中，低温阀值可以根据需要进行设定，在一些实施例中，预设低温阈值为18℃，此时，当室外环境温度低于18℃时，开始进入低温制冷控制模式；而当室外环境温度并未低于18℃时，使用普通的制冷模式。

在步骤S20中，在室外环境温度并未低于预设低温阈值时，控制导风板18闭合；也即，当室外环境温度并未低于18℃时，使用普通的制冷模式，此时无需打开风道17来使得室外冷凝器11的出风侧通过风道17将热风吹到室外侧风轮12的进风口。

在步骤S30中，在室外环境温度低于预设低温阈值时，根据室外环境温度所属的温度范围以及室外冷凝器11的温度，控制导风板18打开预设角度。也即，当室外环境温度低于18℃时，开始进入低温制冷控制模式，此时需要将风道17打开预设角度来使得室外冷凝器11的出风侧通过风道17将热风吹到室外侧风轮12的进风口；其中室外环境温度所属的温度范围可以根据需要设置为多个范围段，在一些实施例中，在预设低温阈值为18℃时，室外环境温度所属的温度范围可以包括：小于6℃、6℃-9℃、10℃-13℃、14℃-17℃。可理解的，预设角度也可以根据需要进行设定。

如图3所示，图3为本发明一实施例中空调装置的控制方法的步骤S30的流程图。在图3所示实施例中，步骤S30包括：

步骤S301、在室外环境温度低于预设低温阈值时，检测室外环境温度所属的温度范围，并根据室外环境温度所属的温度范围控制导风板18打开第一预设角度；其中，第一预设角度与室外环境温度所属的温度范围是一一对应的，比如，当预设低温阈值为18℃时，室外环境温度所属的温度范围可以包括：小于6℃、6℃-9℃、10℃-13℃、14℃-17℃；此时，第一预设角度分别为：第一角度(对应于小于6℃的室外环境温度所属的温度范围)、第二角度(对应于6℃-9℃的室外环境温度所属的温度范围)、第三角度(对应于10℃-13℃的室外环境温度所属的温度范围)、第四角度(对应于14℃-17℃的室外环境温度所属的温度范围)；其中，第一角度>第二角度>第三角度>第四角度。

步骤S302、获取在当前的室外环境温度所属的温度范围内，室外冷凝器11对应的温控阈值；其中，温控阈值可以根据需要进行设定，当预设低温阈值为18℃时，室外环境温度所属的温度范围可以包括：小于6℃、6℃-9℃、10℃-13℃、14℃-17℃；与室外环境温度所属的温度范围对应的室外冷凝器11对应的温控阈值分别为：第一温度(对应于小于6℃的室外环境温度所属的温度范围)、第二温度(对应于6℃-9℃的室外环境温度所属的温度范围)、第三温度(对应于10℃-13℃的室外环境温度所属的温度范围)、第四温度(对应于14℃-17℃的室外环境温度所属的温度范围)。

步骤S303、定时获取室外冷凝器11的温度，检测室外冷凝器11的温度是否小于温控阈值；其中，定时获取可以设定为每隔60秒设定一次，也可以根据需要设定为其他时间间隔。

步骤S304、在室外冷凝器11的温度小于温控阈值时，控制导风板18在第一角度的基础上再打开第二预设角度；此时，由于需要增加室外冷凝器11的出风侧通过风道17吹到室外侧风轮12的进风口的热风风量，因此需要在当前打开的第一预设角度的基础上继续增大导风板18的打开角度。其中，第二预设角度可以根据需要进行设定，在一些实施例中，第二预设角度为5-15度。优选地，第二预设角度为10度。

步骤S305、在室外冷凝器11的温度并未小于温控阈值时，控制导风板18保持打开第一预设角度。此时，由于不需要增加室外冷凝器11的出风侧通过风道17吹到室外侧风轮12的进风口的热风风量，因此保持当前打开的第一预设角度即可。

在一些实施例中，空调装置的控制方法还包括：

通过安装于空调装置上室外侧的第一温度传感器(图未示)获取室外环境温度；

通过安装于室外冷凝器11的第二传感器(图未示)获取室外冷凝器11温度。

如图4所示，图4为本发明又一实施例中空调装置的控制方法的流程图。在图4所示实施例中，空调装置的控制方法还包括步骤S40-S50：

在步骤S40中，在室外环境温度并未低于预设低温阈值时，令室外侧风轮12以第一预设转速运行；也即，在室外环境温度并未低于预设低温阈值时，使用普通的制冷模式，此时无需提高室外冷凝器的冷凝温度和冷凝压力，保持普通的制冷模式下恒定的转速即可。

在步骤S50中，在室外环境温度低于预设低温阈值时，令室外侧风轮12以第二预设转速运行，且第二预设转速大于第一预设转速。也即，在室外环境温度低于预设低温阈值时，开始进入低温制冷控制模式，此时可以通过增大室外侧风轮12转速的方式提高室外冷凝器11的冷凝温度和冷凝压力。

为了更好地理解以上内容，以如下实施例进行说明。空调装置设置第一温度传感器采集室外环境温度T4。

空调装置设置第二传感器采集室外冷凝器11温度T3。

在室外环境温度T4低于预设低温阈值(如18℃)时，空调装置的控制方法，包括以下控制方式：

一、当室外环境温度T4≥18℃时，使用普通的制冷模式，室外侧风轮12以第一预设转速运行；且由于无需打开风道17来使得室外冷凝器11的出风侧通过风道17将热风吹到室外侧风轮12的进风口，导风板18闭合。

二、当室外环境温度T4<18℃时，随着室外环境温度T4的下降，室外冷凝器11的冷凝温度和冷凝压力降低，使进入室内蒸发器14后的制冷剂的蒸发温度低，容易导致室内蒸发器14结霜，结冰，使得室内蒸发器14的风量减小，制冷效果更差，系统不能正常工作。此时，进入低温制冷控制模式，其低温制冷控制方式如下：

(1)令室外侧风轮12以第二预设转速运行，且第二预设转速大于第一预设转速。也即，此时可以通过增大室外侧风轮12转速的方式提高室外冷凝器11的冷凝温度和冷凝压力。

(2)检测室外环境温度T4所属的温度范围，并根据室外环境温度所属的温度范围控制导风板18打开第一预设角度；也即，对导风板18的打开角度进行控制可以调节导风板18的开度，进而调节室外冷凝器11的出风侧通过风道17吹到室外侧风轮12的进风口的热风风量。因此，当室外环境温度T4低时，可以加大导风板18的打开角度，使得通过风道17吹到室外侧风轮12的进风口的热风风量增加，从而减少室外冷凝器11的热交换，使得室外冷凝器11出口的制冷剂温度提高，进而使制冷剂进入室内蒸发器14后的蒸发温度升高，使空调系统正常连续运行。而导风板18的开度控制如下：

A：当T4在17℃-14℃范围时(也即14℃≤T4<18℃)，导风板18打开第四角度а1；

此时，每隔60秒读取一次室外冷凝器11温度T3，且在获取到室外冷凝器11温度T3之后，以以下方式循环控制导风板18的打开角度：

当室外冷凝器11温度T3<第四温度T31时(其中，第四温度T31为与当前室外环境温度T4所属的温度范围对应的室外冷凝器11对应的温控阈值，该温度值可以根据需要设定)，导风板18打开第四角度а1+10度；

当室外冷凝器11温度T3≥第四温度T31时，导风板18打开第四角度а1；

B：当T4在13℃-10℃范围时(也即10℃≤T4<14℃)，导风板18打开第三角度а2；

此时，每隔60秒读取一次室外冷凝器11温度T3，且在获取到室外冷凝器11温度T3之后，以以下方式循环控制导风板18的打开角度：

当室外冷凝器11温度T3<第三温度T32时(其中，第三温度T32为与当前室外环境温度T4所属的温度范围对应的室外冷凝器11对应的温控阈值，该温度值可以根据需要设定)，导风板18打开第三角度а2+10度；

当室外冷凝器11温度T3≥第三温度T32时，导风板18打开第三角度а2；

C：当T4在9℃-6℃范围时(也即6℃≤T4<10℃)，导风板18打开第二角度а3；

此时，每隔60秒读取一次室外冷凝器11温度T3，且在获取到室外冷凝器11温度T3之后，以以下方式循环控制导风板18的打开角度：

当室外冷凝器11温度T3<第二温度T33时(其中，第二温度T33为与当前室外环境温度T4所属的温度范围对应的室外冷凝器11对应的温控阈值，该温度值可以根据需要设定)，导风板18打开第二角度а3+10度；

当室外冷凝器11温度T3≥第二温度T33时，导风板18打开第二角度а3；

D：当T4在小于6℃范围时(也即T4<6℃)，导风板18打开第一角度а4；

此时，每隔60秒读取一次室外冷凝器11温度T3，且在获取到室外冷凝器11温度T3之后，以以下方式循环控制导风板18的打开角度：

当室外冷凝器11温度T3<第一温度T34时(其中，第一温度T34为与当前室外环境温度T4所属的温度范围对应的室外冷凝器11对应的温控阈值，该温度值可以根据需要设定)，导风板18打开第一角度а4+10度；

当室外冷凝器11温度T3≥第一温度T34时，导风板18打开第一角度а4。

以上实施例所示空调装置在用于在低温的室外环境温度下，提高室外冷凝器的冷凝温度和冷凝压力，从而使进入室内蒸发器后的制冷剂的蒸发温度升高，进而使空调系统正常连续运行。

本发明实施例提供的上述方法，可以利用不同的冷却方式来实现不同情况下的制冷，比如，可以根据室外的环境温度来选择不同的冷却方式，如：风冷冷凝或水冷冷凝等冷却方式的单一或混合的制冷模式，进而实现在不同的环境温度下自动选择不同的冷却方式来提升系统的节能效果，同时也可满足不同气候条件的区域的应用要求。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种空调装置，其特征在于，包括壳体以及安装于所述壳体上的室外冷凝器、与所述室外冷凝器配合使用的室外侧风轮、连接于所述室外冷凝器的压缩机、连接于所述压缩机的室内蒸发器、与所述室内蒸发器配合使用的室内侧风轮、用于驱动所述室外侧风轮和所述室内侧风轮的第一电机，所述第一电机的两端分别连接所述室外侧风轮和所述室内侧风轮；

所述空调装置还包括风道，所述风道设有风道进风口和风道出风口，所述风道进风口设置于所述室外冷凝器的出风侧，所述风道出风口设置于所述室外侧风轮的进风口；

所述空调装置还包括用于控制所述风道进风口的打开角度的导风板，所述导风板与所述风道进风口适配；

空调装置上室外侧设有用于获取室外环境温度的第一温度传感器；室外冷凝器上还设有用于获取室外冷凝器温度的第二传感器。

2.如权利要求1所述的空调装置，其特征在于，所述风道为多个；且对应于多个所述风道，所述导风板设置为多个；

或

所述风道设有多个风道进风口；且对应于所述风道的多个风道进风口，所述导风板设置为多个。

3.如权利要求1或2任一项所述的空调装置，其特征在于，还包括用于调节所述导风板的打开角度的第二电机，所述第二电机连接于所述导风板。

4.如权利要求3所述的空调装置，其特征在于，所述风道为环形。

5.一种如权利要求1至4任一项所述的空调装置的控制方法，其特征在于，包括：

检测室外环境温度是否低于预设低温阈值；

在室外环境温度并未低于预设低温阈值时，控制所述导风板闭合；

在室外环境温度低于预设低温阈值时，根据室外环境温度所属的温度范围以及所述室外冷凝器的温度，控制所述导风板打开预设角度。

6.如权利要求5所述的空调装置的控制方法，其特征在于，所述在室外环境温度低于预设低温阈值时，根据室外环境温度所属的温度范围以及所述室外冷凝器的温度，控制所述导风板打开预设角度包括：

在室外环境温度低于预设低温阈值时，检测室外环境温度所属的温度范围，并根据室外环境温度所属的温度范围控制所述导风板打开第一预设角度；

获取在当前的室外环境温度所属的温度范围内，所述室外冷凝器对应的温控阈值；

定时获取所述室外冷凝器的温度，检测所述室外冷凝器的温度是否小于所述温控阈值；

在所述室外冷凝器的温度小于所述温控阈值时，控制所述导风板在第一角度的基础上再打开第二预设角度；

在所述室外冷凝器的温度并未小于所述温控阈值时，控制所述导风板保持打开第一预设角度。

7.如权利要求6所述的空调装置的控制方法，其特征在于，所述预设低温阈值为18℃；

在室外环境温度低于预设低温阈值时，室外环境温度所属的温度范围包括：小于6℃、6℃-9℃、10℃-13℃、14℃-17℃；

所述第二预设角度为5-15度。