CN108119971A - 空调器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种空调器及其控制方法，其中该空调器包括压缩机、换向阀、室外换热器、节流装置、室内换热器、电控模块、冷媒换热管、第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀和第四控制阀，其中第一控制阀、冷媒换热管、节流装置、第二控制阀依次连接于室外换热器和室内换热器之间；第三控制阀与冷媒换热管、节流装置和第二控制阀并联；第四控制阀与第一控制阀、冷媒换热管和节流装置并联。本发明使得空调无论在制冷或制热模式下，经冷凝后的液态冷媒都能够先流到冷媒换热管中对电控模块进行冷却降温，再流经同一节流装置进行节流，解决了电控模块低温凝露问题，简化了系统及控制程序，提高了电控模块的可靠性。

Description

空调器及其控制方法

技术领域

本发明涉及空调领域，特别涉及一种空调器及其控制方法。

背景技术

随着空调技术的发展，人们对舒适性要求的提高，变频空调器在行业内得到越来越广泛的应用。但变频空调器的室外机电控控制系统中，变频模块发热大，这极大的限制了压缩机高频运行，使得空调器的能力得不到充分发挥。为了使空调器能在更高频率下安全运转，必须对电控模块进行散热降温，现有技术中通常采用风冷和冷媒冷却两种方式。而风冷方式时，需要另外安装风扇，且在高温环境下，散热效果差。冷媒方式时，一般通过单独设置电子膨胀阀实现低温冷媒对电控模块散热，存在凝露和控制程序复杂等影响电控模块可靠性的问题。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种空调器，旨在解决对电控模块散热时影响电控模块可靠性的问题。

为实现上述目的，本发明提出的空调器，包括依次连通以形成冷媒循环回路的压缩机、换向阀、室外换热器、节流装置和室内换热器，还包括电控模块、冷媒换热管、第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀以及第四控制阀，其中：

所述冷媒换热管设置于所述电控模块的外表面；

所述第一控制阀、所述冷媒换热管、所述节流装置以及第二控制阀依次连接于所述室外换热器以及室内换热器之间，所述第二控制阀与室内换热器连接；所述第三控制阀与所述冷媒换热管、所述节流装置以及所述第二控制阀并联；所述第四控制阀与所述第一控制阀、所述冷媒换热管以及所述节流装置并联。

优选地，所述第一控制阀和所述第二控制阀均为单向阀；所述第一控制阀在从所述室外换热器到所述冷媒换热管的方向上单向导通；所述第二控制阀在从所述节流装置到所述室内换热器的方向上单向导通。

优选地，所述第一控制阀和所述第二控制阀均为电磁单向阀。

优选地，所述第三控制阀以及所述第四控制阀均为单向阀；所述第三控制阀在从所述室内换热器到所述冷媒换热管的方向上单向导通；所述第四控制阀在从所述节流装置到所述室外换热器的方向上单向导通。

优选地，所述第三控制阀与所述第四控制阀均为电磁单向阀。

优选地，所述空调器还包括过滤器，所述过滤器连接在所述冷媒换热管与所述节流装置之间。

优选地，所述节流装置为电子膨胀阀。

优选地，所述节流装置为毛细管。

优选地，所述换向阀为四通阀。

为实现上述目的，本发明还提供一种空调控制方法，用于控制上述的空调器，包括步骤：

检测当前运行模式；

当前运行模式为制冷模式时，打开所述第一控制阀和所述第二控制阀，关闭所述第三控制阀和所述第四控制阀；

当前运行模式为制热模式时，打开所述第三控制阀和第四控制阀，关闭所述第一控制阀和所述第二控制阀。

本发明技术方案通过设置对电控模块进行散热的冷媒换热管，同时设置第一控制阀和第二控制阀、第三控制阀和第四控制阀使得空调无论在制冷或制热模式下，经冷凝器冷却后的液态冷媒都能够先流到冷媒换热管中，对电控模块进行冷却散热，然后再流经同一节流装置进行节流降温。本发明技术方案采用常温液态冷媒冷却方式，不仅解决了电控模块低温凝露问题，同时制冷和制热共用一个节流装置，简化了系统及控制程序，，提高了电控模块的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明空调器一实施例的结构示意图；

图2为本发明空调器控制方法的流程图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	压缩机	200	换向阀
300	室外换热器	400	节流装置
				500	室内换热器	600	电控模块
700	冷媒换热管	810	第一控制阀
				820	第二控制阀	830	第三控制阀
840	第四控制阀	900	过滤器

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

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种空调器。

在本发明实施例中，如图1所示，该空调器包括依次连通以形成冷媒循环回路的压缩机100、换向阀200、室外换热器300、节流装置400和室内换热器500；该空调器还包括电控模块600、冷媒换热管700、第一控制阀810、第二控制阀820、第三控制阀830以及第四控制阀840，其中：冷媒换热管700设置于所述电控模块600的外表面；第一控制阀810、冷媒换热管700、节流装置400以及第二控制阀820依次连接于所述室外换热器300以及室内换热器500之间，第二控制阀820与室内换热器500连接；第三控制阀830与冷媒换热管700、节流装置400以及第二控制阀820并联；第四控制阀840与第一控制阀810、冷媒换热管700以及节流装置400并联。

电控模块600主要用于对空调器进行控制，在运行过程中，电控模块600会产生大量的热量，此时通过冷媒换热管700中的冷媒与电控模块600进行热交换，以实现对电控模块600降温的功能。

空调制冷模式下：参照图1中实线箭头方向，打开第一控制阀810和第二控制阀820，关闭第三控制阀830和第四控制阀840，压缩机100将冷媒压缩成高温高压的气态冷媒，流经换向阀200后到达室外换热器300，此时室外换热器300作为冷凝器，气态冷媒与外界的空气进行热交换后冷却成低温低压液态冷媒，流经第一控制阀810后，到达冷媒换热管700处，冷媒换热管700中的低温液态冷媒通过与电控模块600热交换以对电控模块600进行冷却降温，与电控模块600换热后的冷媒经节流装置400节流后，通过第二控制阀820，进入室内换热器500，液态冷媒蒸发吸收室内的空气热量变成气态冷媒，之后经换向阀200、气液分离器回到压缩机100中，完成循环。

在此模式下，室外换热器300作为冷凝器，使得冷却后的液态冷媒流经至冷媒换热管700中以能够对电控模块600进行降温处理。经过室外换热器300换热冷却后的液态冷媒温度会在35C°～40C°之间，而夏天室外温度一般在30C°左右，即冷媒换热管700中的冷媒温度仍然是高于环境温度的，故对电控模块600进行降温时不会产生凝露现象。

空调制热模式下：参照图1中虚线箭头方向，关闭第一控制阀810和第二控制阀820，打开第三控制阀830和第四控制阀840，压缩机100将冷媒压缩成高温高压的气态冷媒，流经换向阀200后到达室内换热器500，此时室内换热器500作为冷凝器，气态冷媒与室内的空气进行热交换后冷却成低温低压液态冷媒，流经第三控制阀830后，到达冷媒换热管700处，冷媒换热管700中的低温液态冷媒通过与电控模块600热交换以对电控模块600进行冷却降温，与电控模块600换热后的冷媒经节流装置400节流后，通过第四控制阀840，进入室外换热器300，液态冷媒蒸发吸收外界的空气热量变成气态冷媒，之后经换向阀200、气液分离器回到压缩机100中，完成循环。

在此模式下，室内换热器500作为冷凝器，使得冷却后的液态冷媒流经至冷媒换热管700中以能够对电控模块600进行降温处理。即使冬天室外温度一般在5C°左右，经过室内换热器500换热冷却后的液态冷媒温度会在35C°～40C°之间，故对电控模块600降温的同时，其温度也不会过低。

在实际应用过程中，转换空调制冷和制热模式是由换向阀200改变冷媒流向来实现的，换向阀200可为三通阀、四通阀或五通阀等，在本实施例中，考虑到加工工艺和成本等因素，优选换向阀200为四通阀。

本发明技术方案通过设置对电控模块600进行散热的冷媒换热管700，同时设置第一控制阀810和第二控制阀820、第三控制阀830和第四控制阀840使得空调无论在制冷或制热模式下，经冷凝器冷却后的液态冷媒都能够先流到冷媒换热管700中，对电控模块600进行冷却散热，然后再流经同一节流装置400进行节流降温，制冷和制热共用一个节流装置400，简化了系统及控制程序，，提高了电控模块的可靠性。

进一步地，参照图1中实线箭头方向，该第一控制阀810和第二控制阀820均为单向阀；第一控制阀810在从室外换热器300到冷媒换热管700的方向上单向导通；第二控制阀820在从节流装置400到室内换热器500的方向上单向导通。第一控制阀810和第二控制阀820均为单向阀，使得冷媒只能从室外换热器300流经冷媒换热管700、节流装置400到室内换热器500单方向流通，从而使得冷凝后的液态冷媒能够流道冷媒换热管700处对电控模块600进行散热。在实际应用中，第一控制阀810与第二控制阀820可根据实际情况而定，如可采用电磁阀，电磁单向阀等，只要能够保证第一控制阀810和第二控制阀820是单向的即可，在本实施例中，考虑到成本及制造工艺等方面，可优选机械单向阀。

进一步地，参照图1中虚线箭头方向，该第三控制阀830以及第四控制阀840均为单向阀；第三控制阀830在从室内换热器500到冷媒换热管700的方向上单向导通；第四控制阀840在从节流装置400到室外换热器300的方向上单向导通。第三控制阀830和第四控制阀840均为单向阀，使得冷媒只能从室内换热器500流经冷媒换热管700、节流装置400到室外换热器300单方向流通，从而使得冷凝后的液态冷媒能够流道冷媒换热管700处对电控模块600进行散热。在实际应用中，第三控制阀830与第四控制阀840可根据实际情况而定，如可采用电磁阀，电磁单向阀等，只要能够保证第三控制阀830和第四控制阀840是单向的即可，在本实施例中，考虑到成本及制造工艺等方面，可优选机械单向阀。

进一步地，参照图1，该空调器还包括过滤器900，该过滤器900连接在冷媒换热管700与节流装置400之间。由于在本发明中，无论是制冷还是制热，冷媒都是从冷媒换热管700到节流装置400的方向上单向流通的，故将过滤器900设置在冷媒换热管700与节流装置400之间，实际上是为了过滤掉流入节流装置400的冷媒中的杂质，以防阻塞住节流装置400。

进一步地，节流装置400为电子膨胀阀或者毛细管，以对冷媒进行节流作用。

进一步地，为了增大对电控模块600冷却降温时的可靠性，可在电控模块600处设置温度传感器，用于监测电控模块600的温度。当电控模块600的温度持续过高而无法被降温时，温度传感器会发出报警信号到电控模块600处，以控制空调停机并提示给用户，使得用户能够及时了解到对电控模块600降温的情况。

本发明还提供一种空调器控制方法，参照图2，用于控制空调器，包括步骤：

S10：检测当前运行模式；

S20：当前运行模式为制冷模式时，打开第一控制阀810和第二控制阀820，关闭第三控制阀830和第四控制阀840；

当空调制冷模式时：打开第一控制阀810和第二控制阀820，关闭第三控制阀830和第四控制阀840，压缩机100将冷媒压缩成高温高压的气态冷媒，流经换向阀200后到达室外换热器300，此时室外换热器300作为冷凝器，气态冷媒与外界的空气进行热交换后冷却成低温低压液态冷媒，流经第一控制阀810后，到达冷媒换热管700处，冷媒换热管700中的低温液态冷媒通过与电控模块600热交换以对电控模块600进行冷却降温，与电控模块600换热后的冷媒经节流装置400节流后，通过第二控制阀820，进入室内换热器500，液态冷媒蒸发吸收室内的空气热量变成气态冷媒，之后经换向阀200、气液分离器回到压缩机100中，完成循环。

在此模式下，室外换热器300作为冷凝器，使得冷却后的液态冷媒流经至冷媒换热管700中以能够对电控模块600进行降温处理。经过室外换热器300换热冷却后的液态冷媒温度会在35C°～40C°之间，而夏天室外温度一般在30C°左右，即冷媒换热管700中的冷媒温度仍然是高于环境温度的，故对电控模块600进行降温时不会产生凝露现象。

S30：当前运行模式为制热模式时，打开第三控制阀830和第四控制阀840，关闭第一控制阀810和第二控制阀820。

当空调制热模式时，关闭第一控制阀810和第二控制阀820，打开第三控制阀830和第四控制阀840，压缩机100将冷媒压缩成高温高压的气态冷媒，流经换向阀200后到达室内换热器500，此时室内换热器500作为冷凝器，气态冷媒与室内的空气进行热交换后冷却成低温低压液态冷媒，流经第三控制阀830后，到达冷媒换热管700处，冷媒换热管700中的低温液态冷媒通过与电控模块600热交换以对电控模块600进行冷却降温，与电控模块600换热后的冷媒经节流装置400节流后，通过第四控制阀840，进入室外换热器300，液态冷媒蒸发吸收外界的空气热量变成气态冷媒，之后经换向阀200、气液分离器回到压缩机100中，完成循环。

在此模式下，室内换热器500作为冷凝器，使得冷却后的液态冷媒流经至冷媒换热管700中以能够对电控模块600进行降温处理。即使冬天室外温度一般在5C°左右，经过室内换热器500换热冷却后的液态冷媒温度会在35C°～40C°之间，故对电控模块600降温的同时，其温度也不会过低。

以上所述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，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种空调器，包括依次连通以形成冷媒循环回路的压缩机、换向阀、室外换热器、节流装置和室内换热器，其特征在于，还包括电控模块、冷媒换热管、第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀以及第四控制阀，所述冷媒换热管设置于所述电控模块的外表面，其中：

所述第一控制阀、所述冷媒换热管、所述节流装置以及所述第二控制阀依次连接于所述室外换热器以及室内换热器之间，所述第二控制阀与所述室内换热器连接；所述第三控制阀与所述冷媒换热管、所述节流装置以及所述第二控制阀并联；所述第四控制阀与所述第一控制阀、所述冷媒换热管以及所述节流装置并联。

2.如权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述第一控制阀和所述第二控制阀均为单向阀；所述第一控制阀在从所述室外换热器到所述冷媒换热管的方向上单向导通；所述第二控制阀在从所述节流装置到所述室内换热器的方向上单向导通。

3.如权利要求1或2所述的空调器，其特征在于，所述第一控制阀和所述第二控制阀均为电磁单向阀。

4.如权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述第三控制阀以及所述第四控制阀均为单向阀；所述第三控制阀在从所述室内换热器到所述冷媒换热管的方向上单向导通；所述第四控制阀在从所述节流装置到所述室外换热器的方向上单向导通。

5.如权利要求1或4所述的空调器，其特征在于，所述第三控制阀与所述第四控制阀均为电磁单向阀。

6.如权利要求3或5所述的空调器，其特征在于，所述空调器还包括过滤器，所述过滤器连接在所述冷媒换热管与所述节流装置之间。

7.如权利要求3或5所述的空调器，其特征在于，所述节流装置为电子膨胀阀。

8.如权利要求3或5所述的空调器，其特征在于，所述节流装置为毛细管。

9.如权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述换向阀为四通阀。

10.一种空调器控制方法，用于控制如权利要求1至9任意一项所述的空调器，其特征在于，包括步骤：

检测当前运行模式；

当前运行模式为制冷模式时，打开所述第一控制阀和所述第二控制阀，关闭所述第三控制阀和所述第四控制阀；

当前运行模式为制热模式时，打开所述第三控制阀和所述第四控制阀，关闭所述第一控制阀和所述第二控制阀。