CN107023949A - 空调冰箱一体机的运行控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调冰箱一体机的运行控制方法，包括：控制空调冰箱一体机上电；获取空调冰箱一体机的运行状态；当空调冰箱一体机制冷运行时，控制第三控制阀打开a/b，第五控制阀和第七控制阀关闭，室外换热器、室内换热器和冰箱开启，压缩机高频运行；获取冷冻区和冷藏区的温度；当冷冻区和冷藏区的温度达到设定温度时，控制第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和第六控制阀全开，第四控制阀打开c/d，使室外换热器、室内换热器和冰箱同时开启，压缩机高频运行；当空调冰箱一体机制热运行时，控制室外换热器、室内换热器和冰箱开启，压缩机高频运行。本发明的空调冰箱一体机的运行控制方法，能够实现空调冰箱功能的互补，提高整体的运行效率。

Description

空调冰箱一体机的运行控制方法

技术领域

本发明涉及空气调节技术领域，具体而言，涉及一种空调冰箱一体机的运行控制方法。

背景技术

现有空调器与冰箱为两件独立的制冷设备，空调常年使用时间平均不足30％，冰箱使用率相对较长，但是在北方冰箱在冬季基本处于关机状态。两件制冷家电全年利用率都不高，如果能够合二为一，那么将节省大量的能源和材料成本。

因此，如何更加合理地讲冰箱和空调进行整合，实现功能互补，提高整体的运行效率，是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提出一种空调冰箱一体机的运行控制方法，能够实现空调冰箱功能的互补，提高整体的运行效率。

根据本发明的一个方面，提供了一种空调冰箱一体机的运行控制方法，包括：控制空调冰箱一体机上电；获取空调冰箱一体机的运行状态；当空调冰箱一体机制冷运行时，控制第一控制阀、第二控制阀、第四控制阀、第六控制阀全开，第三控制阀打开a/b，第五控制阀和第七控制阀关闭，控制室外换热器、室内换热器和冰箱开启，控制第一旁通阀和第二旁通阀关闭，控制压缩机高频运行；获取冷冻区和冷藏区的温度；当冷冻区和冷藏区的温度达到设定温度时，控制第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和第六控制阀全开，第四控制阀打开c/d，控制第五控制阀和第七控制阀关闭，使室外换热器、室内换热器和冰箱同时开启，控制第一旁通阀和第二旁通阀关闭，控制压缩机高频运行；当空调冰箱一体机制热运行时，控制第一控制阀、第四控制阀、第五控制阀、第六控制阀和第七控制阀打开，第二控制阀、第三控制阀关闭，控制室外换热器、室内换热器和冰箱开启，控制压缩机高频运行。

优选地，在控制第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和第六控制阀全开，第四控制阀打开c/d，控制第五控制阀和第七控制阀关闭的步骤之后，运行控制方法还包括：获取室内环境温度与设定温度之间的温度偏差pn；当温度偏差pn<T1时，控制第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀和第六控制阀全开，控制第五控制阀和第七控制阀关闭，使室外换热器、室内换热器和冰箱同时开启，控制第一旁通阀和第二旁通阀关闭，控制压缩机低频运行。

优选地，运行控制方法还包括：当温度偏差pn≥T1时，控制第一控制阀、第二控制阀、第四控制阀和第六控制阀全开，控制第三控制阀打开a/b，控制第五控制阀和第七控制阀关闭，使室外换热器、室内换热器和冰箱同时开启，控制第一旁通阀和第二旁通阀关闭，控制压缩机高频运行。

优选地，当空调冰箱一体机制热运行时，在控制第一控制阀、第四控制阀、第五控制阀、第六控制阀和第七控制阀打开，第二控制阀、第三控制阀关闭之后，运行控制方法还包括：检测冰箱冷冻区和冷藏区是否到达设定温度，或获取室内环境温度与设定温度之间的温度偏差；当冰箱冷冻区和冷藏区到达设定温度或温度偏差pn<T2时，控制第一控制阀、第四控制阀、第五控制阀、第六控制阀和第七控制阀打开，控制第二控制阀和第三控制阀关闭，控制冰箱和室内换热器打开，控制压缩机中频运行。

优选地，当冰箱冷冻区和冷藏区到达设定温度且温度偏差pn<T2时，控制第一控制阀、第四控制阀、第五控制阀、第六控制阀和第七控制阀打开，控制第二控制阀和第三控制阀关闭，控制冰箱和室内换热器打开，控制压缩机低频运行。

优选地，a/b为1/4，T1为1℃，c/d为1/4。

优选地，T2为2℃。

根据本发明的上述技术方案，当空调冰箱一体机运行制冷时，室外换热器、室内换热器和冰箱全部开启，但是控制流入冰箱的冷媒流量的第三控制阀打开a/b，使得第三控制阀部分打开，此时从室外换热器流出的冷媒大部分流向冰箱，少部分流向室内换热器，使得空调冰箱一体机优先对冰箱制冷温度进行调节，同时对室内温度缓慢进行制冷，能够在保证冰箱内温度快速调节的同时，使得室内缓慢制冷，保证两者同时运行，同时又能够优先对急需的部分进行调节，可以更好地满足用户需求。当冰箱内的冷冻区和冷藏区温度达到设定范围时，可以对第三控制阀和第四控制阀进行调整，使第四控制阀打开c/d，第三控制阀全开，此时冷媒大部分流向室内换热器，少部分流向冰箱，使得冰箱空调一体机优先对室内进行制冷，由于此时冰箱内冷冻区和冷藏区的温度已经基本调整到位，因此即使使冷媒大部分流向室内换热器，也可以保证冰箱内温度保持在设定温度范围内，使冰箱可以正常工作。由于此处的冷量调节是通过控制冷媒流量大小来实现的，冷媒的总体流量并未发生改变，因此能够始终满足室内换热器和冰箱的制冷需要。该结构合理地利用了冰箱和空调的结构特点，利用空调的室外换热器同时向冰箱和室内换热器提供制冷量，有效地实现了空调和冰箱的功能互补，减少了设备投入，降低了设备成本，提高了空调冰箱一体机的整体运行效率，使得空调冰箱一体机的运行效率更高，能量分配更加合理。

当空调冰箱一体机制热运行时，控制第一控制阀、第四控制阀、第五控制阀、第六控制阀和第七控制阀打开，第二控制阀、第三控制阀关闭，此时室外换热器、室内换热器和冰箱均运行，且室外换热器和室内换热器并联之后与冰箱串联，利用室内换热器和室外换热器共同放热冷凝和冰箱的制冷区吸热蒸发的特点，通过室外换热器和室内换热器的运行来提供冰箱制冷所需冷量，降低室外换热器的负载，使得冰箱和空调的功能能够实现互补，吸热和换热能量能够得到更加合理的分配，可以有效提高空提冰箱一体机的运行能效，提高能源利用率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明实施例的一种空调冰箱一体机的结构示意图；以及

图2是本发明实施例的一种空调冰箱一体机的运行控制方法的流程图。

附图标记说明：10、压缩机；20、室外换热器；30、室内换热器；40、冰箱；41、制冷区；411、冷藏区；412、冷冻区；42、解冻区；50、四通换向阀；60、节流装置；01、第一旁通阀；02、第二旁通阀；1、第一控制阀；2、第二控制阀；3、第三控制阀；4、第四控制阀；5、第五控制阀；6、第六控制阀；7、第七控制阀。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，各实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法、产品等而言，由于其与实施例公开的方法部分相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

如图1所示，本发明第一实施例，公开了一种空调冰箱一体机，包括压缩机10、室外换热器20、室内换热器30和冰箱40，冰箱40包括制冷区41和解冻区42，制冷区41包括冷冻区412和冷藏区411，解冻区42对应冷冻区412设置，压缩机10与解冻区42之间连接有旁通管路，其中压缩机10的排气口通过旁通管路连接至解冻区42的入口，压缩机10的回气口通过旁通管路连接至解冻区42的出口。

在本发明中，压缩机10内的高温高压气体能够通过旁通管路流入解冻区42，令解冻区42内温度上升，达到解冻的目的，解冻后冷却的气体能够通过解冻区42出口以及旁通管路回到压缩机10内重新进行压缩，因此在本发明中无需电加热解冻，不仅能够节约解冻成本，还能够提高解冻效率，降低解冻耗能，避免漏电引发的安全性问题发生。

可选的，如图1所示，在上述实施例中，压缩机10的排气口处的旁通管路上设置有第一旁通阀01，第一旁通阀01的开度可调。

在上述实施例中，可以通过控制第一旁通阀01的开合控制压缩机10内的高温高压气体通过旁通管路流至解冻区42，通过控制第一旁通阀01的开度，还能够控制流入解冻区42的高温高压气体的流量，不仅能够满足不同的解冻需求，还能够达到节能的效果。

可选的，如图1所示，压缩机10的回气口处的旁通管路上设置有第二旁通阀02，第二旁通阀02的开度可调。

在上述实施例中，通过控制第二旁通阀02的开合，能够控制解冻区42内的气体流向压缩机10内，通过控制第二旁通阀02的开度，还能够控制从解冻区42回到压缩机10内气体的流量，不仅能够满足不同的解冻需求，还能够达到节能的效果。

可选的，如图1所示，压缩机10与室内换热器30和室外换热器20之间连接有四通换向阀50，制冷区41通过第一管路连接至四通换向阀50的第一接口，室内换热器30的第一端通过第二管路连接至四通换向阀50的第一接口，室外换热器20与室内换热器30之间连接有第六管路，第六管路的第一端连接至室外换热器20，第六管路的第二端通过第三管路连接至室内换热器30的第二端，第六管路的第二端通过第四管路连接至制冷区41，室内换热器30的第一端通过第五管路连接至四通换向阀的第二接口，第一管路上设置有第一控制阀1，第二管路上设置有第二控制阀2，第三管路上设置有第三控制阀3，第四管路上设置有第四控制阀4，第五管路上设置有第五控制阀5，第六管路上设置有第六控制阀6和节流装置60。

在上述实施例中，通过打开第二控制阀2、第三控制阀3、第六控制阀6，并控制四通换向阀50，可以控制室内换热器30的开关、制冷和制热，通过打开第一控制阀1、第六控制阀6和第四控制阀4，可以控制冰箱40的开关和制冷。其中，节流装置60可以为电子膨胀阀、毛细管等装置，在此不做限定，只要能够达到节流的目的即可。

可选的，如图1所示，空调室内换热器30的第二端还连接有第七管路，第七管路的另一端连接在第六控制阀6和节流装置60之间的第六管路上，第七管路上设置有第七控制阀7。

在上述实施例中，通过打开第一控制阀1、第四控制阀4、第五控制阀5和第七控制阀7，可以同时打开室内换热器和冰箱，实现室内换热器的制热和冰箱的制冷。

结合参见图1和图2所示，根据本发明的实施例，空调冰箱一体机的运行控制方法，包括：控制空调冰箱一体机上电；获取空调冰箱一体机的运行状态；当空调冰箱一体机制冷运行时，控制第一控制阀1、第二控制阀2、第四控制阀4、第六控制阀6全开，第三控制阀3打开a/b，第五控制阀5和第七控制阀7关闭，控制室外换热器20、室内换热器30和冰箱开启，控制第一旁通阀和第二旁通阀关闭，控制压缩机10高频运行；获取冷冻区和冷藏区的温度；当冷冻区和冷藏区的温度达到设定温度时，控制第一控制阀1、第二控制阀2、第三控制阀3和第六控制阀6全开，第四控制阀4打开c/d，控制第五控制阀5和第七控制阀7关闭，使室外换热器20、室内换热器30和冰箱同时开启，控制第一旁通阀和第二旁通阀关闭，控制压缩机10高频运行；当空调冰箱一体机制热运行时，控制第一控制阀1、第四控制阀4、第五控制阀5、第六控制阀6和第七控制阀7打开，第二控制阀2、第三控制阀3关闭，控制室外换热器20、室内换热器30和冰箱开启，控制压缩机10高频运行。

当空调冰箱一体机运行制冷时，室外换热器20、室内换热器30和冰箱全部开启，但是控制流入冰箱的冷媒流量的第三控制阀3打开a/b，使得第三控制阀3部分打开，此时从室外换热器20流出的冷媒大部分流向冰箱，少部分流向室内换热器30，使得空调冰箱一体机优先对冰箱制冷温度进行调节，同时对室内温度缓慢进行制冷，能够在保证冰箱内温度快速调节的同时，使得室内缓慢制冷，保证两者同时运行，同时又能够优先对急需的部分进行调节，可以更好地满足用户需求。当冰箱内的冷冻区和冷藏区温度达到设定范围时，可以对第三控制阀3和第四控制阀4进行调整，使第四控制阀4打开c/d，第三控制阀3全开，此时冷媒大部分流向室内换热器30，少部分流向冰箱40，使得冰箱空调一体机优先对室内进行制冷，由于此时冰箱内冷冻区412和冷藏区411的温度已经基本调整到位，因此即使使冷媒大部分流向室内换热器30，也可以保证冰箱内温度保持在设定温度范围内，使冰箱可以正常工作。

由于此处的冷量调节是通过控制冷媒流量大小来实现的，冷媒的总体流量并未发生改变，因此能够始终满足室内换热器30和冰箱的制冷需要。该结构合理地利用了冰箱和空调的结构特点，利用空调的室外换热器20同时向冰箱和室内换热器30提供制冷量，有效地实现了空调和冰箱的功能互补，减少了设备投入，降低了设备成本，提高了空调冰箱一体机的整体运行效率，使得空调冰箱一体机的运行效率更高，能量分配更加合理。

当空调冰箱一体机制热运行时，控制第一控制阀1、第四控制阀4、第五控制阀5、第六控制阀6和第七控制阀7打开，第二控制阀2、第三控制阀3关闭，此时室外换热器20、室内换热器30和冰箱均运行，且室外换热器20和室内换热器30并联之后与冰箱串联，利用室内换热器30和室外换热器20共同放热冷凝和冰箱的制冷区吸热蒸发的特点，通过室外换热器20和室内换热器30的运行来提供冰箱制冷所需冷量，降低室外换热器20的负载，使得冰箱和空调的功能能够实现互补，吸热和换热能量能够得到更加合理的分配，可以有效提高空提冰箱一体机的运行能效，提高能源利用率。此处的a/b和c/d均为小于1的数值，具体可以根据实际情况进行调节。

在控制第一控制阀1、第二控制阀2、第三控制阀3和第六控制阀6全开，第四控制阀4打开c/d，控制第五控制阀5和第七控制阀7关闭的步骤之后，所述运行控制方法还包括：获取室内环境温度与设定温度之间的温度偏差pn；当温度偏差pn<T1时，控制第一控制阀1、第二控制阀2、第三控制阀3、第四控制阀4和第六控制阀6全开，控制第五控制阀5和第七控制阀7关闭，使室外换热器20、室内换热器30和冰箱40同时开启，控制第一旁通阀01和第二旁通阀02关闭，控制压缩机10低频运行。

当室内温度偏差达到设定温度范围时，由于之前冰箱内部冷冻区412和冷藏区411的温度已经基本上调整到位，此时的室内温度也已调节到位，因此只需要较少的制冷量就能够维持当前的室内温度以及冷冻区412和冷藏区411温度，此时可以控制压缩机10低频运行，降低压缩机10的能耗。由于室内换热器30和冰箱所需的整体制冷量降低，因此即使压缩机10的频率降低，也不会对室内温度以及冷冻区412和冷藏区411温度造成较大影响，仍然可以保证室内温度以及冷冻区412和冷藏区411温度维持在目标温度范围，提高空调冰箱一体机的运行能效，降低其能量耗费，节省能源。

所述运行控制方法还包括：当冷冻区412和冷藏区411的温度未达到设定温度时，控制第一控制阀1、第二控制阀2、第四控制阀4和第六控制阀6全开，控制第三控制阀3打开a/b，控制第五控制阀5和第七控制阀7关闭，使室外换热器20、室内换热器30和冰箱40同时开启，控制第一旁通阀01和第二旁通阀02关闭，控制压缩机10高频运行。

在空调冰箱一体机开机制冷运行一段时间之后，如果冷冻区412和冷藏区411的温度仍然未达到设定温度，说明冷冻区412和冷藏区411的温度仍然未调整到位，需要继续全力快速调节冰箱内温度，因此此时仍然需要使冷媒大部分向冰箱40内流动，可以继续保持第三控制阀3打开a/b，从而对冷媒的流量进行调控。当冷冻区412和冷藏区411的温度调整到位后，就可以按照上述的控制策略继续对各个控制阀进行控制，以便使室内温度和冰箱内温度均能够调节到位。

当空调冰箱一体机运行制热时，还包括如下步骤；检测冰箱冷冻区412和冷藏区411是否到达设定温度，或获取室内环境温度与设定温度之间的温度偏差；当冰箱冷冻区412和冷藏区411到达设定温度或温度偏差pn<T2时，控制第一控制阀1、第四控制阀4、第五控制阀5、第六控制阀6和第七控制阀7打开，控制第二控制阀2和第三控制阀3关闭，控制冰箱40和室内换热器20打开，控制压缩机10中频运行。

当冰箱40的冷冻区412和冷藏区411到达设定温度或温度偏差pn<T2时，说明冰箱内的制冷温度达到设定温度，或者室内温度基本上达到用户所需温度，因此此时只需要很少的换热量就能够维持当前的运行状态，此时可以对压缩机10进行降频处理，使得压缩机10处于中频运行，从而能够使得室内温度和冰箱内冷冻区412和冷藏区411的温度达到要求，或者使室内的温度满足用户需求，还可以降低压缩机10的能耗，提高空调冰箱一体机的工作能效。

根据检测结果对空调冰箱一体机的运行状态进行控制的步骤还包括：当冰箱冷冻区和冷藏区到达设定温度且温度偏差pn<T2时，控制第一控制阀、第四控制阀、第五控制阀、第六控制阀和第七控制阀打开，控制第二控制阀和第三控制阀关闭，控制冰箱和室内换热器打开，控制压缩机低频运行。

当冰箱冷冻区和冷藏区到达设定温度且温度偏差pn<T2时，说明冰箱内的制冷温度达到设定温度且室内温度基本上达到用户所需温度，因此维持当前的运行状态所需的能量更少，此时可以对压缩机10继续进行降频处理，使得压缩机10处于低频运行，从而能够使得室内温度和冰箱内冷冻区412和冷藏区411的温度达到要求，同时使室内的温度满足用户需求，还可以进一步降低压缩机10的能耗，提高空调冰箱一体机的工作能效。

根据检测结果对空调冰箱一体机的运行状态进行控制的步骤还包括：当冰箱冷冻区和冷藏区到达设定温度且温度偏差pn<T2时，控制第一控制阀1、第四控制阀4、第五控制阀5、第六控制阀6和第七控制阀7打开，控制第二控制阀2和第三控制阀3关闭，控制冰箱40和室内换热器30打开，控制压缩机10低频运行。

上述的各个实施例当中，a/b为1/4，c/d为1/4，T1为1℃，T2为2℃，这些数值均为说明本发明的方案所做的举例说明，并不对本发明的技术方案形成限制，在实际的控制过程中，这些数值可以根据实际工况进行调整。

上述的控制阀例如为电磁阀。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的流程及结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (7)

1.一种空调冰箱一体机的运行控制方法，其特征在于，包括：

控制空调冰箱一体机上电；

获取空调冰箱一体机的运行状态；

当空调冰箱一体机制冷运行时，控制第一控制阀、第二控制阀、第四控制阀、第六控制阀全开，第三控制阀打开a/b，第五控制阀和第七控制阀关闭，控制室外换热器、室内换热器和冰箱开启，控制第一旁通阀和第二旁通阀关闭，控制压缩机高频运行；

获取冷冻区和冷藏区的温度；

当冷冻区和冷藏区的温度达到设定温度时，控制第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和第六控制阀全开，第四控制阀打开c/d，控制第五控制阀和第七控制阀关闭，使室外换热器、室内换热器和冰箱同时开启，控制第一旁通阀和第二旁通阀关闭，控制压缩机高频运行；

当空调冰箱一体机制热运行时，控制第一控制阀、第四控制阀、第五控制阀、第六控制阀和第七控制阀打开，第二控制阀、第三控制阀关闭，控制室外换热器、室内换热器和冰箱开启，控制压缩机高频运行。

2.根据权利要求1所述的运行控制方法，其特征在于，在控制第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和第六控制阀全开，第四控制阀打开c/d，控制第五控制阀和第七控制阀关闭的步骤之后，所述运行控制方法还包括：

获取室内环境温度与设定温度之间的温度偏差pn；

当温度偏差pn<T1时，控制第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀和第六控制阀全开，控制第五控制阀和第七控制阀关闭，使室外换热器、室内换热器和冰箱同时开启，控制第一旁通阀和第二旁通阀关闭，控制压缩机低频运行。

3.根据权利要求1所述的运行控制方法，其特征在于，所述运行控制方法还包括：

当温度偏差pn≥T1时，控制第一控制阀、第二控制阀、第四控制阀和第六控制阀全开，控制第三控制阀打开a/b，控制第五控制阀和第七控制阀关闭，使室外换热器、室内换热器和冰箱同时开启，控制第一旁通阀和第二旁通阀关闭，控制压缩机高频运行。

4.根据权利要求1所述的运行控制方法，其特征在于，当空调冰箱一体机制热运行时，在控制第一控制阀、第四控制阀、第五控制阀、第六控制阀和第七控制阀打开，第二控制阀、第三控制阀关闭之后，所述运行控制方法还包括：

检测冰箱冷冻区和冷藏区是否到达设定温度，或

获取室内环境温度与设定温度之间的温度偏差；

当冰箱冷冻区和冷藏区到达设定温度或温度偏差pn<T2时，控制第一控制阀、第四控制阀、第五控制阀、第六控制阀和第七控制阀打开，控制第二控制阀和第三控制阀关闭，控制冰箱和室内换热器打开，控制压缩机中频运行。

5.根据权利要求4所述的运行控制方法，其特征在于，当冰箱冷冻区和冷藏区到达设定温度且温度偏差pn<T2时，控制第一控制阀、第四控制阀、第五控制阀、第六控制阀和第七控制阀打开，控制第二控制阀和第三控制阀关闭，控制冰箱和室内换热器打开，控制压缩机低频运行。

6.根据权利要求2所述的运行控制方法，其特征在于，a/b为1/4，T1为1℃，c/d为1/4。

7.根据权利要求4所述的运行控制方法，其特征在于，T2为2℃。