CN107655103B - 一种空调室外机、空调器和空调器的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种空调室外机、空调器和空调器的控制方法，所述空调室外机包括壳体(1)，所述壳体(1)内部设置有压缩机(2)，且在所述壳体(1)外部设置有至少一个外部冷凝器(3)，所述压缩机(2)与所述外部冷凝器(3)通过冷媒管路相连接。通过本发明能够有效利用自然界的风能，通过外部冷凝器直接与外部空气之间进行换热作用，而不需要进入半封闭的空调壳体内部，能降低壳体内部风机运行时产生的噪音，通过使用自然界的风能，降低空调对风机所形成内部流场的依赖，即空调内部流场可以适当减弱，这样还能减小空气流动的噪音，从而有效降低空调室外机工作时的噪音。

Description

一种空调室外机、空调器和空调器的控制方法

技术领域

本发明属于空调技术领域，具体涉及一种空调室外机、空调器和空调器的控制方法。

背景技术

空调制冷系统分为内机部分和外机部分，通过压缩机对制冷剂做功然后流入冷凝器与外界进行热交换，由于空调外机是一种半封闭结构，即使外界有较大的风能也不能在半封闭结构内自行流动，而必须通过内置风机带动外界空气在半密闭的壳体内部强制形成有序的流动，这种流动形成了空调内部流场，流动的空气会形成漩涡同时还会与空调内壁碰撞产生巨大振动发出噪音，加之自然界的空气场时刻发生着无序变化，这种将外界无序的流场变成空调外机内部有一定规律的流场会增加额外的噪音和消耗。当与外界热交换结束后制冷剂再流入室内机与室内空气换热，依次循环。同时仅仅依靠风机来形成空调内部流场，而没有利用自然界风能，将会增加电能消耗，同时风机自身工作也会产生噪音。

由于现有技术中的空调系统室外机会存在较大的运行噪音、电能消耗较大、且外机体积较大等技术问题，因此本发明研究设计出一种空调室外机、空调器和空调器的控制方法。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的空调室外机存在较大的运行噪音的缺陷，从而提供一种空调室外机、空调器和空调器的控制方法。

本发明提供一种空调室外机，其包括壳体，所述壳体内部设置有压缩机，且在所述壳体外部设置有至少一个外部冷凝器，所述压缩机与所述外部冷凝器通过冷媒管路相连接。

优选地，所述外部冷凝器包括冷凝管和设置于所述冷凝管上的多个冷凝器翅片。

优选地，所述外部冷凝器还包括用于支承和安装所述冷凝管的冷凝器支架。

优选地，所述外部冷凝器为平面型结构或曲面型结构。

优选地，在所述壳体内部还设置有至少一个内部冷凝器，所述压缩机与所述内部冷凝器也通过冷媒管路相连接。

优选地，所述壳体内部与所述内部冷凝器相对应的位置还设置有至少一个风机。

优选地，所述压缩机的排气口处连接有两分支支路：第一冷凝进气支路和第二冷凝进气支路，所述第一冷凝进气支路的一端连接所述外部冷凝器的一端，所述外部冷凝器的另一端与第一冷凝出气支路的一端相连；

所述第二冷凝进气支路的一端连接所述内部冷凝器的一端，所述内部冷凝器的另一端与第二冷凝出气支路的一端相连；

所述第一冷凝出气支路的另一端与所述第二冷凝出气支路的另一端汇合连接。

优选地，在所述第一冷凝进气支路上设置有第一节流装置；和/或，在所述第一冷凝出气支路上设置有第二节流装置；和/或，在所述第二冷凝进气支路上设置有第三节流装置；和/或，在所述第二冷凝出气支路上设置有第四节流装置。

优选地，所述第一节流装置、所述第二节流装置、所述第三节流装置和所述第四节流装置中的至少一个为电子膨胀阀。

优选地，还包括用于检测所述壳体外部风速的检测装置。

本发明还提供一种空调器，包括空调室内机，其还包括前述的空调室外机。

优选地，所述空调室内机包括室内换热器，且当还包括第一冷凝出气支路和第二冷凝出气支路时，所述第一冷凝出气支路的另一端和所述第二冷凝出气支路的另一端汇合后连接至所述室内换热器的一端，所述室内换热器的另一端连接至所述压缩机的进气口。

本发明还提供一种空调器的控制方法，其使用前述的空调器，根据室外机壳体外部的风速大小对所述空调器的工作进行变换控制调节。

优选地，当同时包括第一节流装置、第二节流装置、第三节流装置、第四节流装置时，且还包括检测装置时，

当检测装置检测出的外部风速>第一预设值时，调节所述第一节流装置和所述第二节流装置打开，调节所述第三节流装置和所述第四节流装置关闭；

当检测装置检测出的外部风速<第一预设值、且外部风速>第二预设值时，调节所述第一节流装置和所述第二节流装置打开，调节所述第三节流装置和所述第四节流装置打开；

当检测装置检测出的外部风速<第二预设值时，调节所述第一节流装置和所述第二节流装置关闭，调节所述第三节流装置和所述第四节流装置打开；

其中，第一预设值>第二预设值。

本发明提供的一种空调室外机、空调器和空调器的控制方法具有如下有益效果：

1.本发明的空调室外机、空调器和空调器的控制方法，通过在室外机壳体外部设置至少一个外部冷凝器，能够有效利用自然界的风能，通过外部冷凝器直接与外部空气之间进行换热作用，而不需要进入半封闭的空调壳体内部，能降低壳体内部风机运行时产生的噪音，通过使用自然界的风能，降低空调对风机所形成内部流场的依赖，即空调内部流场可以适当减弱，这样还能减小空气流动的噪音，从而有效降低空调室外机工作时的噪音；

2.本发明的空调室外机、空调器和空调器的控制方法，由于利用了自然界风能，可以不用启动风机或减少风机运行的功率和时间，能够有效地减少风机的使用，从而降低电能的消耗；

3.本发明的空调室外机、空调器和空调器的控制方法，由于增加了外部冷凝器，这时在保证原有输出功率不变的基础上、可以将空调内部冷凝器的尺寸相应地减小，进而可以减小空调室外机的体积，以方便狭小空间的安装。

附图说明

图1是本发明的空调室外机的立体结构示意图；

图2是本发明的外部冷凝器的立体结构示意图；

图3是图2中的外部冷凝器的正面结构示意图；

图4是图3中的外部冷凝器的左侧结构示意图；

图5是本发明的空调器的系统原理连接示意图。

图中附图标记表示为：

1、壳体；2、压缩机；21、排气口；22、进气口；3、外部冷凝器；31、冷凝管；32、冷凝器翅片；33、冷凝器支架；34、换热面；4、内部冷凝器；5、风机；51、进风口；52、出风口；6、冷媒连接管路；61、第一冷凝进气支路；62、第一冷凝出气支路；63、第二冷凝进气支路；64、第二冷凝出气支路；71、第一节流装置；72、第二节流装置；73、第三节流装置；74、第四节流装置；8、空调室内机；81、室内换热器；9、空调室外机。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本发明提供一种空调室外机，其包括壳体1，所述壳体1内部设置有压缩机2，且在所述壳体1外部设置有至少一个外部冷凝器3，所述压缩机2与所述外部冷凝器3通过冷媒管路相连接。

通过在室外机壳体外部设置至少一个外部冷凝器，能够有效利用自然界的风能，通过外部冷凝器直接与外部空气之间进行换热作用，而不需要进入半封闭的空调壳体内部，能降低壳体内部风机运行时产生的噪音，通过使用自然界的风能，降低空调对风机所形成内部流场的依赖，即空调内部流场可以适当减弱，这样还能减小空气流动的噪音，从而有效降低空调室外机工作时的噪音；

由于利用了自然界风能，可以不用启动风机或减少风机运行的功率和时间，能够有效地减少风机的使用，从而降低电能的消耗；由于增加了外部冷凝器，这时在保证原有输出功率不变的基础上、可以将空调内部冷凝器的尺寸相应地减小，进而可以减小空调室外机的体积，以方便狭小空间的安装。

如图2-4所示，优选地，所述外部冷凝器3包括冷凝管31和设置于所述冷凝管31上的多个冷凝器翅片32。这是本发明的外部冷凝器的具体结构形式，通过冷凝管内部流通冷媒、使其与外部空气气流产生换热作用，通过冷凝器翅片能够有效地增大换热面积，提高换热效率。

如图2-4所示，优选地，所述外部冷凝器3还包括用于支承和安装所述冷凝管31的冷凝器支架33。通过冷凝器支架能够起到对冷凝管和冷凝器翅片支承和安装的作用。

优选地，所述外部冷凝器3为平面型结构或曲面型结构。这是本发明的外部冷凝器的优选的结构形式和结构形状，如图2-4所示，这里指的是除去冷凝器支架后的部分为平板型结构。

实施例2

如图1，本实施例是在实施例1的基础上做出的进一步改进，优选地，在所述壳体1内部还设置有至少一个内部冷凝器4，所述压缩机2与所述内部冷凝器4也通过冷媒管路相连接。通过内部冷凝器的设置，能够与外部冷凝器相配合，以在尤其是外部风速较小的情况下启动内部冷凝器以利用壳体内部气流对冷媒进行换热作用，完成换热的作用和目的。

如图1，优选地，所述壳体1内部与所述内部冷凝器4相对应的位置还设置有至少一个风机5。通过在壳体内部设置的风机能够对进入壳体内部的气流进行驱动作用，以完成气流与内部冷凝器之间的换热作用、以及增大换热效率。

实施例3

本实施例是在实施例1和/或2的基础上做出的进一步改进，如图5，优选地，所述压缩机2的排气口21处连接有两分支支路：第一冷凝进气支路61和第二冷凝进气支路63，所述第一冷凝进气支路61的一端连接所述外部冷凝器3的一端，所述外部冷凝器3的另一端与第一冷凝出气支路62的一端相连；

所述第二冷凝进气支路63的一端连接所述内部冷凝器4的一端，所述内部冷凝器4的另一端与第二冷凝出气支路64的一端相连；

所述第一冷凝出气支路62的另一端与所述第二冷凝出气支路64的另一端汇合连接，并连接到空调的室内机。

这是本发明的室外机中的压缩机与内部冷凝器和外部冷凝器的具体管路连接形式，通过这样的连接、使得内部冷凝器和外部冷凝器之间形成并联，从而使得压缩机排气口处来的冷媒一路经过内部冷凝器进行放热、另一路可经过外部冷凝器进行放热，从而实现内外两个冷凝器同时或其中一个进行放热作用，可根据实际需要进行控制。

优选地，在所述第一冷凝进气支路61上设置有第一节流装置71；和/或，在所述第一冷凝出气支路62上设置有第二节流装置72；和/或，在所述第二冷凝进气支路63上设置有第三节流装置73；和/或，在所述第二冷凝出气支路64上设置有第四节流装置74。通过在上述支路上的至少一个设置节流装置，能够通过控制该节流装置的开闭或开度大小，达到对该路冷媒是否流通以进行换热或流通量的控制作用，实现智能控制。

优选地，所述第一节流装置71、所述第二节流装置72、所述第三节流装置73和所述第四节流装置74中的至少一个为电子膨胀阀。这是本发明的节流装置中的优选种类和结构形式，能够有效起到节流降压的作用。

优选地，还包括用于检测所述壳体1外部风速的检测装置。通过设置的风速检测装置，能够对外部风速进行检测，从而判断外部风速是大还是小，进而判断出外部冷凝器的制热能力是否达到所需求的标准，如果达到则无需开启内部冷凝器，如果未达到则还需启动内部冷凝器，以完成对空调器的智能控制。

本发明的空调室外机有效地利用了自然式风与强制对流式风进行同时或单独工作，如图1所示，其主要包括：外部冷凝器3、冷媒连接管路6、外机内部冷凝器4、空调室外机9几部分组成。同时在空调管路系统设置4个电子膨胀阀(如图5)。外部冷凝器自身结构如(图2-4)所示，包括冷凝器支架33、冷凝器翅片32、冷凝管31几部分组成。外部冷凝器3是独立于壳体1之的部分，单独置于壳体1的外部，对于空间狭小的地方可以和外机壳体1较远放置，通过冷媒连接管路6连接于压缩机2(如图3)。

当空调工作时，可以智能配合外部冷凝器3与空调外机自带内部冷凝器4，具体原理如下：

如(图5)所示当空调系统工作时，优先打开第一节流装置71、第二节流装置72、关闭第三节流装置73、第四节流装置74，这时外部冷凝器3处于工作状态，外机自带内部冷凝器4处于断开状态。这时通过外部冷凝器3与自然界的风进行热交换，当自然界的风与外部冷凝器3的换热量可以维持空调系统的正常工作所需换热量时，外机自带内部冷凝器4一直处于断开状态，这时空调外机自带风机5也就不需要工作，处于停歇状态；当外界的风速比较小，不能满足空调系统的换热，这时第三节流装置73、第四节流装置74同时打开，空调外机自带内部冷凝器4与外部冷凝器3同时处于导通状态，空调外机自带风机5开始工作，形成流场加快空调外机与外界换热，来弥补外部冷凝器的换热不足；当外界没有风时，外部冷凝器3的换热效果很微弱时，这时第一节流装置71、第二节流装置72全部关闭，第三节流装置73、第四节流装置74全部打开，仅通过空调外机自带内部冷凝器4换热来满足空调系统工作。这样既能在风速较大的时候有效利用自然界的风能，减少电能的消耗，又能保证在风速微弱甚至没有风时，空调系统依然可以稳定工作。对于一些常年风速较大的地区，可以使用该空调系统，较大程度利用自然界的风能减少风机的使用以来降低电能的消耗和消除风机带动空气流动所产生噪音的。对于一些地区风速有间断的地区也可以使用该空调系统，提高了系统通用性。

外部冷凝并不局限于图2-4所示的平面型，也可以做成曲面等形状，但最终目的都是利用风能与自然界换热。

图1只是一块外部冷凝器对应安装一台外机，可以根据地区气候情况以及客户的节能消费观念，选择合适数量外部冷凝器对应安装一台外机。如目地区常年多风，可以减少外部冷凝器数量，如果客户需求极大利用风能，那么就可以增加外部冷凝器数量。

实施例4

本发明还提供一种空调器，包括空调室内机8，其还包括前述的空调室外机。通过在室外机壳体外部设置至少一个外部冷凝器，能够有效利用自然界的风能，通过外部冷凝器直接与外部空气之间进行换热作用，而不需要进入半封闭的空调壳体内部，能降低壳体内部风机运行时产生的噪音，通过使用自然界的风能，降低空调对风机所形成内部流场的依赖，即空调内部流场可以适当减弱，这样还能减小空气流动的噪音，从而有效降低空调室外机工作时的噪音；

由于利用了自然界风能，可以不用启动风机或减少风机运行的功率和时间，能够有效地减少风机的使用，从而降低电能的消耗；由于增加了外部冷凝器，这时在保证原有输出功率不变的基础上、可以将空调内部冷凝器的尺寸相应地减小，进而可以减小空调室外机的体积，以方便狭小空间的安装。

如图5，优选地，所述空调室内机8包括室内换热器81，且当还包括第一冷凝出气支路62和第二冷凝出气支路64时，所述第一冷凝出气支路62的另一端和所述第二冷凝出气支路64的另一端汇合后连接至所述室内换热器81的一端，所述室内换热器81的另一端连接至所述压缩机2的进气口22。这是本发明的空调器的室内换热器与室外外部冷凝器和室外内部冷凝器进行连接的具体连接结构形式，能够使得经外部冷凝器和/或内部冷凝器进行换热后的冷媒进入室内换热器中，完成蒸发作用，以起到对室内制冷降温的效果。

本发明还提供一种空调器的控制方法，其使用前述的空调器，根据室外机壳体外部的风速大小对所述空调器的工作进行变换控制调节。通过利用外部风速大小对空调器进行控制调节，能够根据需求控制内部冷凝器和外部冷凝器中的哪一个单独工作或同时工作，达到智能控制的目的；通过在室外机壳体外部设置至少一个外部冷凝器，能够有效利用自然界的风能，通过外部冷凝器直接与外部空气之间进行换热作用，而不需要进入半封闭的空调壳体内部，能降低壳体内部风机运行时产生的噪音，通过使用自然界的风能，降低空调对风机所形成内部流场的依赖，即空调内部流场可以适当减弱，这样还能减小空气流动的噪音，从而有效降低空调室外机工作时的噪音；

由于利用了自然界风能，可以不用启动风机或减少风机运行的功率和时间，能够有效地减少风机的使用，从而降低电能的消耗；由于增加了外部冷凝器，这时在保证原有输出功率不变的基础上、可以将空调内部冷凝器的尺寸相应地减小，进而可以减小空调室外机的体积，以方便狭小空间的安装。

优选地，当同时包括第一节流装置71、第二节流装置72、第三节流装置73、第四节流装置74时，且还包括检测装置时，

当检测装置检测出的外部风速>第一预设值时，调节所述第一节流装置71和所述第二节流装置72打开，调节所述第三节流装置73和所述第四节流装置74关闭；这样能够在外部风速足够大、使得外部冷凝器制热量足够时，不用开启内部冷凝器，有效地利用自然风完成换热的目的，满足需求，优选刚开始开机启动时只开启外部冷凝器；

当检测装置检测出的外部风速<第一预设值、且外部风速>第二预设值时，调节所述第一节流装置71和所述第二节流装置72打开，调节所述第三节流装置73和所述第四节流装置74打开；这样能够在外部风速不是很大、但还是有一定风速，即外部冷凝器制热量有一定量但却满足不了需求时，启动内部冷凝器，有效地利用自然风和内部风机的共同作用完成换热的目的，满足需求；

当检测装置检测出的外部风速<第二预设值时，调节所述第一节流装置71和所述第二节流装置72关闭，调节所述第三节流装置73和所述第四节流装置74打开；这样能够在外部风速很小、无法形成换热时，即外部冷凝器制热量太小可以忽略、满足不了需求时，启动内部冷凝器，有效地只利用内部风机单独作用完成换热的目的，满足需求；

其中，第一预设值>第二预设值。

通过上述的分情况控制作用，能够满足对室内制冷量的需求，同时还有效地利用了外部自然风，有效地降低了风机噪音和壳体内部气流流动噪音，降低了电能消耗，还能将空调室外机做的更小，使得结构紧凑，市场前景可观。

以上所述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。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种空调室外机，其特征在于：包括壳体(1)，所述壳体(1)内部设置有压缩机(2)，且在所述壳体(1)外部设置有至少一个外部冷凝器(3)，所述压缩机(2)与所述外部冷凝器(3)通过冷媒管路相连接；通过在室外机壳体外部设置至少一个外部冷凝器，能够有效利用自然界的风能，通过外部冷凝器直接与外部空气之间进行换热作用，而不需要进入半封闭的空调壳体内部，能降低壳体内部风机运行时产生的噪音；

在所述壳体(1)内部还设置有至少一个内部冷凝器(4)，所述压缩机(2)与所述内部冷凝器(4)也通过冷媒管路相连接；所述压缩机(2)的排气口(21)处连接有两分支支路：第一冷凝进气支路(61)和第二冷凝进气支路(63)，所述第一冷凝进气支路(61)的一端连接所述外部冷凝器(3)的一端，所述外部冷凝器(3)的另一端与第一冷凝出气支路(62)的一端相连；所述第二冷凝进气支路(63)的一端连接所述内部冷凝器(4)的一端，所述内部冷凝器(4)的另一端与第二冷凝出气支路(64)的一端相连；所述第一冷凝出气支路(62)的另一端与所述第二冷凝出气支路(64)的另一端汇合连接；

在所述第一冷凝进气支路(61)上设置有第一节流装置(71)；在所述第一冷凝出气支路(62)上设置有第二节流装置(72)；在所述第二冷凝进气支路(63)上设置有第三节流装置(73)；在所述第二冷凝出气支路(64)上设置有第四节流装置(74)；还包括用于检测所述壳体(1)外部风速的检测装置；

当检测装置检测出的外部风速>第一预设值时，调节所述第一节流装置(71)和所述第二节流装置(72)打开，调节所述第三节流装置(73)和所述第四节流装置(74)关闭；当检测装置检测出的外部风速<第一预设值、且外部风速>第二预设值时，调节所述第一节流装置(71)和所述第二节流装置(72)打开，调节所述第三节流装置(73)和所述第四节流装置(74)打开；当检测装置检测出的外部风速<第二预设值时，调节所述第一节流装置(71)和所述第二节流装置(72)关闭，调节所述第三节流装置(73)和所述第四节流装置(74)打开；其中，第一预设值>第二预设值。

2.根据权利要求1所述的空调室外机，其特征在于：所述外部冷凝器(3)包括冷凝管(31)和设置于所述冷凝管(31)上的多个冷凝器翅片(32)。

3.根据权利要求2所述的空调室外机，其特征在于：所述外部冷凝器(3)还包括用于支承和安装所述冷凝管(31)的冷凝器支架(33)。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的空调室外机，其特征在于：所述外部冷凝器(3)为平面型结构或曲面型结构。

5.根据权利要求1所述的空调室外机，其特征在于：所述壳体(1)内部与所述内部冷凝器(4)相对应的位置还设置有至少一个风机(5)。

6.根据权利要求1所述的空调室外机，其特征在于：所述第一节流装置(71)、所述第二节流装置(72)、所述第三节流装置(73)和所述第四节流装置(74)中的至少一个为电子膨胀阀。

7.一种空调器，包括空调室内机(8)，其特征在于：还包括权利要求1-6中任一项所述的空调室外机。

8.根据权利要求7所述的空调器，其特征在于：所述空调室内机(8)包括室内换热器(81)，且当还包括第一冷凝出气支路(62)和第二冷凝出气支路(64)时，所述第一冷凝出气支路(62)的另一端和所述第二冷凝出气支路(64)的另一端汇合后连接至所述室内换热器(81)的一端，所述室内换热器(81)的另一端连接至所述压缩机(2)的进气口(22)。

9.一种空调器的控制方法，其特征在于：使用权利要求7-8中任一项所述的空调器，根据室外机壳体外部的风速大小对所述空调器的工作进行变换控制调节；当检测装置检测出的外部风速>第一预设值时，调节所述第一节流装置(71)和所述第二节流装置(72)打开，调节所述第三节流装置(73)和所述第四节流装置(74)关闭；

当检测装置检测出的外部风速<第一预设值、且外部风速>第二预设值时，调节所述第一节流装置(71)和所述第二节流装置(72)打开，调节所述第三节流装置(73)和所述第四节流装置(74)打开；

当检测装置检测出的外部风速<第二预设值时，调节所述第一节流装置(71)和所述第二节流装置(72)关闭，调节所述第三节流装置(73)和所述第四节流装置(74)打开；

其中，第一预设值>第二预设值。

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