CN108826540A - 一种空调及其控制方法、装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种空调及其控制方法、装置，涉及空调技术领域。本发明实施例能够解决在制热过程中四通阀需要持续通电的问题。该空调包括压缩机、四通阀、室内换热器、室外换热器、电子膨胀阀；四通阀的第一端连接压缩机的排气管、四通阀的第二端连接室内换热器、四通阀的第三端连接压缩机的吸气管、四通阀的第四端连接室外换热器，室内换热器通过电子膨胀阀连接室外换热器；其中，四通阀在未通电状态下，将第一端与第二端连通以及将第三端与第四端连通；四通阀在通电状态下，将第一端与第四端连通以及将第二端与第三端连通。本发明应用于空调器中。

Description

一种空调及其控制方法、装置

技术领域

本发明涉及空调技术领域，尤其涉及一种空调及其控制方法、装置。

背景技术

目前，市面上的空调产品在制热过程中需要四通阀长期处于通电状态，考虑到现在空调的应用越来越广泛，有些使用场景下需要空调长期运行在制热模式下，若在制热过程中四通阀需要持续通电，不仅会增加能耗，还会影响元器件的使用寿命。

发明内容

本发明提供一种空调及其控制方法、装置，能够解决在制热过程中四通阀需要持续通电的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种空调，空调包括压缩机、四通阀、室内换热器、室外换热器、电子膨胀阀；四通阀的第一端连接压缩机的排气管、四通阀的第二端连接室内换热器、四通阀的第三端连接压缩机的吸气管、四通阀的第四端连接室外换热器，室内换热器通过电子膨胀阀连接室外换热器；其中，四通阀在未通电状态下，将第一端与第二端连通以及将第三端与第四端连通；四通阀在通电状态下，将第一端与第四端连通以及将第二端与第三端连通。

本发明实施例所提供的空调中，通过将四通阀的第一端连接压缩机的排气管、四通阀的第二端连接室内换热器、四通阀的第三端连接压缩机的吸气管、四通阀的第四端连接室外换热器，进而使得四通阀在未通电的情况下，就可以将压缩机的排气管与室内换热器连接、将压缩机的吸气管和室外换热器连接，从而避免了在制热过程中四通阀需要持续通电的问题，降低空调在制热模式下的能耗。

第二方面，本发明实施例提供一种空调的控制方法，该控制方法应用于如上述第一方面所提供的空调中，方法包括：获取空调的制热启动信号，制热启动信号用于使空调运行在制热模式下；在获取制热启动信号后，控制四通阀通电以及控制压缩机运行；在空调的运行状态满足预设条件后，控制四通阀断电，并控制电子膨胀阀处于第一开度直至空调稳态运行。

本发明实施例提供的控制方法中，考虑到在本发明所提供的空调中，四通阀在未通电的情况下，就可以将压缩机的排气管与室内换热器连接、将压缩机的吸气管和室外换热器连接，这就可能导致在进行制热时，当空调开机后，压缩机会直接将冷媒排入室内换热器中，室外冷媒量减少，导致压缩机吸气压力迅速降低。此时压缩机吸气量减少，如果低于一定值后会造成压缩机压缩效率降低甚至损坏。另外，在空调刚开机时压缩机排气温度也比较低，冷媒经过电子膨胀阀进入室外换热器的温度也比较低，这就导致室外换热器进口温度会低于露点温度而结霜。因此，本发明所提供的控制方法中，通过在制热启动后，先控制四通阀通电以及压缩机运行，使热泵系统先运行制冷循环，当热泵系统满足预设条件后，再控制四通阀断电，进而解决了制热启动后，冷媒偏移到室内侧，导致压缩机吸气压力过低的问题。

第三方面，本发明实施例提供一种空调的控制装置，该控制装置应用于控制如上述第一方面所提供的空调，该控制装置包括：获取单元，用于获取空调的制热启动信号，制热启动信号用于使空调运行在制热模式下；控制单元，用于在获取单元获取制热启动信号后，控制四通阀通电以及控制压缩机运行；控制单元，还用于在空调的运行状态满足预设条件后，控制四通阀断电，并控制电子膨胀阀处于第一开度直至空调稳态运行。

第四方面，本发明实施例提供一种空调的控制装置，包括：包括收发器、处理器、存储器、总线；存储器用于存储计算机执行指令，处理器与存储器通过总线连接，当控制装置运行时，处理器执行存储器存储的计算机执行指令，以使控制装置执行如上述第二方面所提供的方法。

可以理解地，上述控制装置以及空调所实现的有益效果可参见上文第一方面的热泵系统以及第二方面的控制方法以及下文具体实施方式中对应的方案的有益效果，此处不再赘述。

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。

图1为现有技术中空调在制冷模式下热泵系统中各部件的运行状态；

图2为现有技术中空调在制热模式下热泵系统中各部件的运行状态；

图3为本发明实施例提供的一种空调的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种空调的控制方法的流程示意图；

图5为本发明实施例提供的控制方法的一种具体的应用流程示意图；

图6为本发明实施例提供的一种空调的控制装置的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的另一种空调的控制装置的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的又一种空调的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的实施例进行描述。

首先，对本发明的发明构思进行介绍：

目前，市面上的空调大多通过四通阀来控制热泵系统中冷媒的流动方向，进而实现制冷模式和制热模式的切换。图1、2所示，为现有技术中空调10的结构示意图，其中空调10包括四通阀101、压缩机102、室内换热器103、室外换热器104、电子膨胀阀105。四通阀101的D口连接压缩机102排气管、E口连接室内换热器103、S口连接压缩机102吸气管、C口连接室外换热器104，室内换热器103与室外换热器104之间通过电子膨胀阀105连接。其中，如图1所示，为空调10在制冷模式下热泵系统中各部件的运行状态，四通阀101的电磁阀处于断电状态使弹簧3保持伸展状态，进而弹簧3将先导滑阀2推至左侧，以便高压气体进入毛细管1后进入活塞腔4，另一方面，活塞腔5的气体排出，由于活塞两端的压差作用，活塞及主滑阀6左移，使E、S接管相通，D、C接管相通，压缩机102排出的高温高压冷媒流向室外侧，从而形成制冷循环。如图2所示，为空调在制热模式下热泵系统中各部件的运行状态，四通阀101的电磁阀处于通电状态，先导滑阀2在电磁线圈产生的磁力的作用下右移，高压气体进入毛细管1后进入活塞腔5，另一方面，活塞腔4的气体排出，由于活塞两端的压差作用，活塞及主滑阀6右移，使S、C接管相通，D、E接管相通，压缩机102排出的高温高压冷媒流向室内侧，从而形成制热循环。

针对上述现有技术中空调的运行状态，发明人发现，随着现在空调的应用越来越广泛，有些使用场景下空调制热模式的使用时间可能多于制冷模式的使用时间。进而本发明发明人考虑到需要提供一种适用于制热工况使用时长较多的空调产品，优先考虑空调的制热性能，使空调在制热模式下不需要四通阀持续通电，进而实现降低能耗以及延长元器件使用寿命的效果。

实施例一：

基于上述发明构思，本发明实施例提供一种空调，如图3所示，该空调20包括：四通阀201、压缩机202、室内换热器103、室外换热器104、电子膨胀阀105；

四通阀201的第一端D连接压缩机202的排气管、四通阀201的第二端C连接室内换热器203、四通阀201的第三端S连接压缩机202的吸气管、四通阀201的第四端E连接室外换热器204，室内换热器203通过电子膨胀阀205连接室外换热器204；其中，四通阀201在未通电状态下，将第一端D与第二端C连通以及将第三端S与第四端E连通；四通阀在通电状态下，将第一端D与第四端E连通以及将第二端C与第三端S连通。

具体的，在本发明提供的空调中，如图3所示，在四通阀201在未通电的情况下，弹簧3保持伸展状态，进而弹簧3将先导滑阀2推至左侧，以便高压气体进入毛细管1后进入活塞腔4，另一方面，活塞腔5的气体被排出，由于活塞两端的压差作用，活塞及主滑阀6左移，使E、S接管相通，D、C接管相通，压缩机202排出的高温高压冷媒流向室内侧，形成制热循环。这样一来，就可以使空调在制热模式下工作时，不需要持续向四通阀通电，降低空调在制热模式下的能耗。

实施例二：

基于本发明上述实施例一所提供的空调，考虑到在如图2所示的现有技术空调在制热模式下运行时，四通阀在未通电的状态下由于弹簧3的弹力作用，先导滑阀2会默认保持在左侧。在空调制热模式启动后，才会向四通阀通电将先导滑阀2移至右侧，进而使活塞腔4和活塞腔5之间产生压力差，最终使主滑阀6右移，进而才能实现制热循环。即在现有技术的空调中在四通阀刚开始通电的一端时间内，冷媒系统会先保持一段时间的制冷循环，之后才开始制热循环的。而在上述实施例一中所提供的空调中，四通阀在未通电的情况下，就可以将压缩机的排气管与室内换热器连接、将压缩机的吸气管和室外换热器连接，这就可能导致在进行制热时，当空调开机后，压缩机会直接将冷媒排入室内换热器中，室外冷媒量减少，导致压缩机吸气压力迅速降低。此时压缩机吸气量减少，如果低于一定值后会造成压缩机压缩效率降低甚至损坏。另外，在空调刚开机时压缩机排气温度也比较低，冷媒经过电子膨胀阀进入室外换热器的温度也比较低，这就导致室外换热器进口温度会低于露点温度而结霜。

基于上述问题，本发明实施例提供一种空调的控制方法，如图4所示，该控制方法包括：

S301、获取空调的制热启动信号。

其中制热启动信号用于使空调运行在制热模式下。示例性的，在空调开机后，可以根据用户的操作指示，生成制热启动信号将空调切换至制热模式下。也可以根据室内环境的温度，当室内环境温度低于预定温度值时，自动生成制热启动信号将空调切换至制热模式下。

S302、在获取制热启动信号后，控制四通阀通电以及控制压缩机运行。

在一种实现方式中，考虑到当室外环境温度高于预定温度时，通常不会出现室外换热器结霜的问题，因此也就不需要先使空调进行制冷循环。因此在控制四通阀通电之前，本发明实施例所提供的控制方法还包括：检测室外环境温度。当室外环境温度小于或等于温度阈值T1时，控制四通阀通电以及控制压缩机运行。其中，为了得到更好的控制效果，T1可以设置为5℃。

另外，考虑到在四通阀通电并且压缩机开始运行后，此时空调实际上是在进行制冷循环，因此一方面为了防止室内换热器冷冻结冰，另一方面为了防止冷风吹人影响使用体验，本发明实施例所提供的空调还包括室内风机，并且在本发明实施例提供的控制方法中，在四通阀通电以及压缩机运行后，该控制方法还包括：控制室内风机以微风模式运转。其中，在微风模式下室内风机的转速小于或等于预定转速。

另外，在控制四通阀通电后，该控制方法还包括：控制电子膨胀阀处于开度S1,。其中开度S1可以是350pls。

另外，考虑到既要通过空调先进行制冷循环，避免冷媒偏移至室内侧导致压缩机吸气压力过低的问题，又要考虑制冷循环会降低室内温度影响用户体验的问题。因此，在进行制冷循环时，需要选择合适的压缩机频率，以兼顾上述两方面问题。进而，本发明中控制压缩机运行，具体可以包括：控制压缩机以85Hz的频率运行。

本发明实施例中，通过在四通阀通电以及压缩机运行后，控制室内风机以微风模式运转，进而既能使室内换热器处的空气存在一定的流动，避免室内换热器冷冻结冰，还能防止冷风吹人影响用户体验。

S303、在空调的运行状态满足预设条件后，控制四通阀断电，并控制电子膨胀阀处于第一开度直至空调稳态运行。

具体的，本发明实施例中，通过使空调先进行一段时间的制冷循环，使室外换热器的温度先升上去，再进行制热循环，这样室外换热器的入口温度就不会迅速降低，进而避免室外换热器结霜。

另外，考虑到在四通阀断电后，空调开始进行制热循环，在刚开始进行制热循环的过程中，此时空调的运行状态可能不稳定，冷媒系统中的冷媒温度变化很快，此时如果根据检测到的冷媒温度来确定电子膨胀阀开度，则可能引起阀调节振荡。因此本发明实施例中，通过将电子膨胀阀的开度控制在第一开度直至空调稳态运行的方式，使控制在刚开始进行制热循环时能够平稳运行，避免阀调节振荡。

其中，在判断何时需要切换四通阀的导通方向、控制空调切换为制热循环时，在一种实现方式中：预设条件可以是以下的一项或多项：压缩机运行时间大于或等于预设时间阈值，室外换热器出口温度大于或等于预设温度阈值。

其中，为了达到更好的控制效果，预设时间阈值可以设置为2分钟，预设温度阈值可以设置为12℃。

另外，考虑到在切换四通阀的导通方向时，为了防止四通阀切换时，压力突变，引起冷媒冲击噪音，以及对阀体冲击损伤。进而本发明实施例所提供的控制方法中还包括：在空调的运行状态满足预设条件后，降低压缩机的频率，并在降低压缩机频率后控制四通阀断电。

其中，为了达到更好的控制效果，降低压缩机的频率具体包括：将压缩机的频率降低至25Hz。

在一种实现方式中，可以根据电子膨胀阀保持在第一开度的持续时间来确定空调是否进入稳态运行。可以设置一个时间阈值t，当电子膨胀阀保持在第一开度的持续时间到达t时长时，确定空调进入了稳态运行。

其中，为了达到更好的控制效果，时间阈值t可以为6分钟。

S304、在空调进行稳态运行后，进行正常的制热运行控制。

其中，在空调进行稳态运行后，例如当电子膨胀阀保持在第一开度的持续时间到达t时长后，可以根据现有技术中的制热运行控制的方法对空调进行控制，此处不再赘述。

本发明实施例提供的控制方法中，考虑到在本发明所提供的空调中，四通阀在未通电的情况下，就可以将压缩机的排气管与室内换热器连接、将压缩机的吸气管和室外换热器连接，这就可能导致在进行制热时，当空调开机后，压缩机会直接将冷媒排入室内换热器中，室外冷媒量减少，导致压缩机吸气压力迅速降低。此时压缩机吸气量减少，如果低于一定值后会造成压缩机压缩效率降低甚至损坏。另外，在空调刚开机时压缩机排气温度也比较低，冷媒经过电子膨胀阀进入室外换热器的温度也比较低，这就导致室外换热器进口温度会低于露点温度而结霜。因此，本发明所提供的控制方法中，通过在制热启动后，先控制四通阀通电以及压缩机运行，使热泵系统先运行制冷循环，当热泵系统满足预设条件后，再控制四通阀断电，进而解决了制热启动后，冷媒偏移到室内侧，导致压缩机吸气压力过低的问题。

图5为本发明实施例提供的控制方法的一种具体的应用流程示意图。其中，在空调开机并进行制热模式后，先判断室外环境温度是否低于温度阈值T1。在确定室外环境温度低于温度阈值T1后，控制四通阀通电，室外风机断电，室内风机微风运行，将电子膨胀阀调至开度S1，然后启动压缩机以频率F1运行。之后判断空调的运行状态是否满足预设条件，具体的预设条件包括压缩机运行时间是否大于或等于预设时间阈值t1，或者外换热器出口温度大于或等于预设温度阈值T2。在确定空调的运行状态满足预设条件后，将压缩机的频率降至F2，之后控制四通阀断电，以及将室外风机通电。在四通阀断电之后，按照正常制热运行控制压缩机的频率，并控制电子膨胀阀处于第一开度S2，直至持续t2时间后空调稳态运行。之后，按照正常制热运行控制空调的运行。

实施例三：

本发明实施例提供一种空调的控制装置，应用于如上述实施例一中所提供的空调中。本发明实施例可以根据上述实施例二中的方法示例对其进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本发明实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。在采用对应各个功能划分各个功能模块的情况下，如图6本发明实施例所涉及的空调的控制装置的一种可能的结构示意图。具体的，该控制装置40包括：获取单元401、控制单元402。其中：

获取单元401，用于获取空调的制热启动信号，制热启动信号用于使空调运行在制热模式下。

控制单元402，用于在获取单元401获取制热启动信号后，控制四通阀通电以及控制压缩机运行；

控制单元402，还用于在空调的运行状态满足预设条件后，控制四通阀断电，并控制电子膨胀阀处于第一开度直至空调稳态运行。

具体的，获取单元401，还可以用于获取室外环境温度、室外换热器出口温度等用于空调运行状态控制的相关信息。

在一种实现方式中，空调还包括室内风机；控制单元402，还用于在四通阀通电以及压缩机运行后，控制室内风机以微风模式运转，其中，在微风模式下室内风机的转速小于或等于预定转速。

在一种实现方式中，，预设条件，至少包括以下的一项或多项：压缩机运行时间大于或等于预设时间阈值，室外换热器出口温度大于或等于预设温度阈值。

在一种实现方式中，控制单元402，具体用于在空调的运行状态满足预设条件后，降低压缩机的频率，并在降低压缩机频率后控制四通阀断电。

本发明实施例所提供的空调的控制装置，其原理、具体实现以及产生的效果可以参见上述实施例二中控制方法的相应描述，重复之处不再赘述。

在采用集成的单元的情况下，图7示出了上述空调的控制装置的一种可能的结构示意图。该控制装置50包括：存储单元501、处理单元502以及接口单元503。处理单元502用于对控制装置50的动作进行控制管理。存储单元501，用于控制装置的程序代码和数据。接口单元503用于与其他外部设备连接接收输入的内容，例如接口单元可以与电子膨胀阀、压力传感器以及压缩机等空调部件相连接，以向上述空调部件发送信号或接收上述空调部件发送的信号等。

其中，以处理单元为处理器，存储单元为存储器，接口单元为收发器为例。其中，空调的控制装置参照图8中所示，包括收发器603、处理器602、存储器601和总线604，收发器603、处理器602通过总线604与存储器601相连。

处理器602可以是一个通用中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，微处理器，特定应用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit，ASIC)，或一个或多个用于控制本发明方案程序执行的集成电路。

存储器601可以是只读存储器(Read-Only Memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(ElectricallyErasable Programmable Read-only Memory，EEPROM)、只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器可以是独立存在，通过总线与处理器相连接。存储器也可以和处理器集成在一起。

其中，存储器601用于存储执行本发明方案的应用程序代码，并由处理器602来控制执行。收发器603用于接收外部设备输入的内容，处理器602用于执行存储器601中存储的应用程序代码，从而实现本发明实施例中的电子膨胀阀的控制装置。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件程序实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式来实现。该计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或者数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(Digital Subscriber Line，DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可以用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)，光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(Solid State Disk，SSD))等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种空调，其特征在于，所述空调包括压缩机、四通阀、室内换热器、室外换热器、电子膨胀阀；

所述四通阀的第一端连接所述压缩机的排气管、所述四通阀的第二端连接所述室内换热器、所述四通阀的第三端连接所述压缩机的吸气管、所述四通阀的第四端连接所述室外换热器，所述室内换热器通过所述电子膨胀阀连接所述室外换热器；其中，所述四通阀在未通电状态下，将所述第一端与所述第二端连通以及将所述第三端与所述第四端连通；所述四通阀在通电状态下，将所述第一端与所述第四端连通以及将所述第二端与所述第三端连通。

2.一种空调的控制方法，其特征在于，所述控制方法应用于如权利要求1所述空调中，所述方法包括：

获取所述空调的制热启动信号，所述制热启动信号用于使所述空调运行在制热模式下；

在获取所述制热启动信号后，控制四通阀通电以及控制压缩机运行；

在所述空调的运行状态满足预设条件后，控制所述四通阀断电，并控制电子膨胀阀处于第一开度直至所述空调稳态运行。

3.根据权利要求2所述控制方法，其特征在于，所述空调还包括室内风机；所述方法还包括：

在所述四通阀通电以及所述压缩机运行后，控制所述室内风机以微风模式运转，其中，在所述微风模式下所述室内风机的转速小于或等于预定转速。

4.根据权利要求2或3所述控制方法，其特征在于，所述预设条件至少包括以下的一项或多项：所述压缩机运行时间大于或等于预设时间阈值，室外换热器出口温度大于或等于预设温度阈值。

5.根据权利要求2或3所述控制方法，其特征在于，所述方法具体包括：

在所述空调的运行状态满足所述预设条件后，降低所述压缩机的频率，并在降低所述压缩机频率后控制所述四通阀断电。

6.一种空调的控制装置，其特征在于，所述控制装置应用于控制如权利要求1所述空调，所述控制装置包括：

获取单元，用于获取所述空调的制热启动信号，所述制热启动信号用于使所述空调运行在制热模式下；

控制单元，用于在所述获取单元获取制热启动信号后，控制四通阀通电以及控制压缩机运行；

控制单元，还用于在所述空调的运行状态满足预设条件后，控制所述四通阀断电，并控制电子膨胀阀处于第一开度直至所述空调稳态运行。

7.根据权利要求6所述控制装置，其特征在于，所述空调还包括室内风机；

所述控制单元，还用于在所述四通阀通电以及所述压缩机运行后，控制所述室内风机以微风模式运转，其中，在所述微风模式下所述室内风机的转速小于或等于预定转速。

8.根据权利要求6或7所述控制装置，其特征在于，所述预设条件，至少包括以下的一项或多项：所述压缩机运行时间大于或等于预设时间阈值，室外换热器出口温度大于或等于预设温度阈值。

9.根据权利要求6或7所述控制装置，其特征在于，

所述控制单元，具体用于在所述空调的运行状态满足所述预设条件后，降低所述压缩机的频率，并在降低所述压缩机频率后控制所述四通阀断电。

10.一种空调的控制装置，其特征在于，包括收发器、处理器、存储器、总线；所述存储器用于存储计算机执行指令，所述处理器与所述存储器通过所述总线连接，当所述控制装置运行时，所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以使所述控制装置执行如上述权利要求2-5任一项所提供的方法。