CN110411084B - 一种不影响室内温度的除霜装置、控制方法及空调器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种不影响室内温度的除霜装置、控制方法及空调器，涉及空调技术领域，包括执行单元，执行单元包括：连接管，两端分别连通液管与气管；第一节流装置，设置在连接管上；第二节流装置，设置在气管上，第二节流装置位于连接管与室内换热器之间；第三节流装置，设置在液管上，第三节流装置位于连接管与室内换热器之间；单向阀，设置在连接管上，单向阀与第一节流装置串联连接，单向阀的流通方向为单向阀靠近液管一端至靠近气管一端。本发明所述的不影响室内温度的除霜装置、控制方法及空调器，通过液管与气管之间的连接管，并通过节流装置的控制，使得高温高压冷媒在室外侧进行循环流通而不进入室内侧，防止室内温度在除霜时温度降低，提高用户的舒适程度。

Description

一种不影响室内温度的除霜装置、控制方法及空调器
技术领域
本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种不影响室内温度的除霜装置、控制方法及空调器。
背景技术
随着人们生活水平的提高，人们在冬天越多的选择空调器进行制热。但是，目前在空调行业，空调制热面临除霜问题时，通常改变冷媒流向，采用热气化霜的方式进行除霜，这样导致冷凝后的冷媒流入室内，造成室内温度下降。而且室内机塑料件受到热涨冷缩出现变形，工作时产生噪音，同时四通阀换向导致噪音产生，严重影响制热效果和室内舒适性。
由此可见，需要对空调器制热时的除霜进行改进。
发明内容
本发明解决的问题是，现有空调器在冬季制热时，通过改变冷媒流向对室外换热器进行除霜，影响室内环境温度的问题。
为解决上述问题，本发明提供一种不影响室内温度的除霜装置，用于空调器除霜，包括执行单元，所述执行单元包括：
连接管，所述连接管两端分别连通液管与气管；
第一节流装置，所述第一节流装置设置在所述连接管上；
第二节流装置，所述第二节流装置设置在所述气管上，所述第二节流装置位于所述连接管与室内换热器之间；
第三节流装置，所述第三节流装置设置在所述液管上，所述第三节流装置位于所述连接管与所述室内换热器之间；
单向阀，所述单向阀设置在所述连接管上，所述单向阀与所述第一节流装置串联连接，所述单向阀的流通方向为所述单向阀靠近液管一端至靠近气管一端。
本发明所述的控制装置结构简单，在现有空调器的基础上添加一条管道，并通过节流装置的控制，使得高温高压冷媒在室外侧进行循环流通而不进入室内侧，防止室内温度在除霜时温度降低，提高用户的舒适程度。
可选地，所述除霜装置还包括检测单元与控制单元；
所述检测单元适于检测压缩机排气口压力、压缩机吸气口压力、压缩机排气口温度与所述压缩机进气口温度，并将检测的压力与温度信号发送至所述控制单元；
所述控制单元适于接收所述检测单元发送的信号，并根据所述信号控制所述执行单元进行除霜。
通过检测单元与控制单元的精确检测与控制，能够实现空调器自动检测并控制进行除霜。
可选地，所述第一节流装置和/或第二节流装置包括电磁阀，结构简单易行，成本较低。
可选地，所述第三节流装置包括电子膨胀阀，节流效果更好，控制更加精准。
可选地，所述连接管连接在位于室外侧的所述液管与所述气管上，使得除霜模式的运行完全在室外侧，不会对室内空调器与环境造成影响。
本发明还提供了一种不影响室内温度的除霜控制方法，用于上述任一所述的除霜装置，包括：
空调器制热模式运行，导通液管，导通气管；
检测室外换热器排气口温度，判断所述室外换热器排气口温度是否小于等于第一预设温度值T1或空调器制热运行时长是否大于等于第一时长t1，是，则控制空调器进入除霜模式；
进入除霜模式时，阻断气管，检测压缩机排气口压力与吸气口压力，并记录气管被阻断的持续时长，判断所述排气口压力是否大于第一预设压力值P1或所述吸气口排气口压力是否小于第二预设压力值P2或所述气管被阻断的持续时长是否大于第二时长t2，是，则阻断液管，控制四通阀换向，对室外换热器进行除霜。
本发明所述的化霜控制方法，除霜过程只需室外换热器的冷媒进行循环，化霜后的液态制冷剂通过连接管返回压缩机，并不会进入室内换热器，不会影响室内温度的波动，从而提高客户的使用舒适性；在进入内机的液管的第二节流装置3与气管的第三节流装置4处于关闭状态，室外机内的四通换向阀换向的声音不会通过液管或气管传递到室内机一侧，提高了空调器的静音效果。
更为具体地，室内机的塑料件也不会因为冷热交替而发生变形，不会在空调器工作过程中因为震动而产生噪音，进一步提高了空调器的静音效果，提高客户的使用舒适度；并且空调器在化霜过程中，压缩机压缩的冷媒进入室外换热器进行换热后，直接返回到室外机的气液分离器，不通过室内换热器，系统压降不受影响，实现快速除霜。
可选地，在阻断所述液管时，关闭压缩机或控制压缩机最低频率运行，再控制所述四通阀换向，所述四通阀换向后控制开启压缩机或提升压缩机的运行频率，再导通所述连接管，能够在压缩机在最适宜的情况下进行四通阀换向，防止内部系统压力过高与不稳定。
可选地，在阻断所述液管后，判断排气过热度和/或油温过热度是否小于等于第二预设温度值T2，是，则减小所述连接管的流通量，直至所述排气过热度和/或所述油温过热度大于所述第二预设温度值T2，再增大所述连接管的流通量至最大流通量，有效的防止化霜过程中的液态冷媒流入压缩机，防止损坏压缩机。
可选地，在阻断所述液管后，判断所述排气口压力是否大于等于第三预设压力值P3或所述室外换热器排气口温度是否大于第三预设温度值T3，是，则控制压缩机停机，等待第三时长t3后导通所述气管，导通所述液管，并开启四通换向阀，控制空调器按制热模式运行，精准判断空调器的运行状态，在不易出现化霜时退出化霜模式。
本发明的另一目的，在于提供一种空调器，包括上述任一所述的除霜装置。
本发明所述空调器的有益效果与上述所述除霜装置的有益效果相同，在此不再赘述。
附图说明
图1为本发明实施例所述的除霜装置示意图；
图2为本发明实施例所述的除霜控制方法流程图；
图3为本发明实施例所述的连接管流通量控制流程图。
附图标记说明：
1-连接管，2-第一节流装置，3-第二节流装置，4-第三节流装置，5-单向阀。
具体实施方式
空调器在冬季按制热模式运行时，由于四通阀换向，低温低压的冷媒流通到室外换热器。但是冬季室外温度较低，容易引起室外换热器结霜甚至结冰，影响空调器的正常运行。
现有技术中，空调器在检测到室外换热器容易发生结霜，或者已经结霜时，通常采用四通阀换向，使高温高压的冷媒进入室外换热器进行加热，防止换热器结霜或进一步结冰。虽然能解决室外换热器结霜的问题，但是低温低压冷媒会进入到室内换热器，造成室内换热器的温度降低，极大影响人们对室内温度的舒适程度。
本发明通过设计一种除霜装置，在空调器制热运行过程中出现结霜并进入除霜模式时，不会影响室内环境温度，保证用户的温度舒适程度。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
本实施例提供了一种除霜装置，结合图1所示，安装在空调器上，包括执行单元，所述执行单元包括：
连接管1、第一节流装置2、第二节流装置3、第三节流装置4与单向阀5。具体地，连接管1为新增管道，设置在空调器现有的气管与液管之间，连接管1的两端分别连通液管与气管。较好地，连接管1为与液管和气管材质相同的铜管制成，制作上更加统一，与气管和液管的连接性更好。
更为具体地，连接管1与气管和液管均通过焊接连接，连接更加牢固，不会因为内部液体的流动震动而断开。
可选地，连接管1可通过三通与液管和气管连接，较好地三通与连接管1通过管接螺栓进行可拆卸连接，在不需要连接管时可使用盖型螺母进行密封，选择性更高。
第一节流装置2设置在连接管1上，连接管1内流通冷媒时，第一节流装置2对连接管1内的冷媒进行节流。具体地，第一节流装置2可为电子膨胀阀或毛细管等节流装置，较好地为电子膨胀阀，控制更加精准。
第二节流装置3设置在气管上，且第二节流装置3位于连接管1与室内换热器之间。在第二节流装置3开启并将气管阻断时，气管内的冷媒无法再通过气管进入空调室内机。较好地，第二节流装置3为电磁阀等节流装置。
第三节流装置4设置在液管上，且第三节流装置4位于连接管1与室内换热器之间。在第三节流装置4开启并将液管阻断时，液管内的冷媒无法再通过液管进入空调室内机。较好地，第三节流装置4为电磁阀等节流装置。
需要说明的是，本实施例所述的第二节流装置3与第四节流装置4，分别设置在气管和液管上时起到的是截流作用，其作用是阻断液管与气管的流通。然而节流装置可起到截流作用，如电子膨胀阀将开度降低为零时，可以起到本实施例所述的截流功能。凡是能起到阻断液管与气管功能的节流或截流装置，均落入本发明关于第二节流装置3与第三节流装置4所限定的保护范围内。
单向阀5设置在连接管1上，且单向阀5与第一节流装置2串联连接，单向阀5的流通方向为单向阀5靠近液管的一端至靠近气管的一端。单向阀5使得连接管1内的冷媒只会从液管流至气管。
本实施例所述的控制装置结构简单，在现有空调器的基础上添加一条管道，并通过节流装置的控制，使得高温高压冷媒在室外侧进行循环流通而不进入室内侧，防止室内温度在除霜时温度降低，提高用户的舒适程度。
更为具体地，除霜装置还包括检测单元与控制单元，检测单元适于检测压缩机排气口压力、压缩机吸气口压力、压缩机排气口温度与压缩机进气口温度。并将检测地压力与温度信号发送至控制单元；控制单元适于接收检测单元发送的信号，并根据所述信号控制执行单元。
较好地，本实施例所述的除霜装置化霜时候不会产生形成大量水，不会因为排水造成室内漏水隐患而引起客户投诉，且化霜时间短，结构更加简单。
较好地，在上述除霜装置的基础上，本实施例提供了一种不影响室内温度的除霜控制方法，结合图2所示，具体地包括:
步骤S1、在空调器制热模式运行时，控制第二节流装置3与第三节流装置4关闭，控制液管导通并同时控制气管导通。
此时液管与气管均属于导通状态，压缩机压缩后的高温高压冷媒，通过气管进入到室内换热器，在室内机进行换热。换热后的冷媒再通过液管进入到室外换热器进行换热，换热后的冷媒进入气液分离器，再回到压缩机压缩成高温高压冷媒，并进行循环制热。
步骤S2、在制热模式运行时，检测空调室外换热器的排气口温度或记录空调器制热运行时间长，判断室外换热器的排气口温度是否小于等于第一预设温度值T1或所述空调器制热运行时长是否大于等于第一时长t1，是，则控制空调器进入除霜模式；否则返回重新返回步骤S2并判断是否需要进入除霜模式。
具体地，第一预设温度值T1在-15～-10℃范围内，在室外换热器排气口温度较低时，控制空调器进入化霜模式，防止室外机在较低温度下结霜甚至结冰。
具体地，第一时长t1在40～60分钟范围内，在冬季空调器制热运行时间较长时，室外机易结霜结冰，通过制热运行时间控制空调器进入除霜，能够防止检测错误使得空调室外机结霜，提高除霜的准确性。
步骤S3、空调器进入除霜模式，控制第二节流装置3打开并阻断气管，将室内换热器内温度相对较高的冷媒抽回到室外换热器进行化霜。阻断气管的同时实时检测压缩机排气口压力与吸气口压力，并记录气管被阻断的持续时长，判断所述排气口压力是否大于第一预设压力值P1或所述吸气口压力是否小于第二预设压力值P2或所述气管被阻断的持续时长是否大于第二时长t2，是，则控制第三节流装置4打开并阻断液管，控制四通阀关闭，将连接管1上的第一节流装置2开至最大流通量，对室外换热器进行除霜；
具体地，第一预设压力值P1在3～5Mpa范围内，第二预设压力值P2在0.1～0.3Mpa范围内，第二时长t2在50～70秒范围内。
需要说明的是，空调器在进入除霜模式，并在阻断所述液管时，关闭压缩机或控制压缩机最低频率运行，再控制所述四通阀换向，所述四通阀换向后控制开启压缩机或提升压缩机的运行频率，再导通所述连接管；
具体地，在第一节流装置2的流通量调节至最大后，由于四通阀换向，压缩机压缩的高温高压冷媒先流通至室外换热器，对室外换热器进行化霜，化霜后的冷媒通过连接管1，并通过第一节流装置2节流后直接流入室外机的气液分离器中进行气液分离，再回到压缩机进行循环；由于单向阀5的存在，室外机的冷媒只会通过液管流入气管部分，确保冷媒流向的正确性。在所述的冷媒循环过程中，对室外换热器化霜后的冷媒不会流入室内换热器，故而不会影响室内温度。
较好地，结合图3所示，在空调器进行除霜，且阻断液管后，通过检测的压缩机排气口温度和/或压缩机油温温度，计算排气过热度和/油温过热度，判断排气过热度和/或油温过热度是否小于等于第二预设温度值T2，是，则减小所述连接管的流通量，直至所述排气过热度和/或所述油温过热度大于所述第二预设温度值T2，再增大所述连接管的流通量至最大流通量。本步骤通过判断空调器的排气过热度和/或油温过热度，并通过调节第一节流装置2的流通量来降低连接管1的流通量，能够有效的防止化霜过程中的液态冷媒流入压缩机，防止损坏压缩机。
具体地，第二预设温度值T2在6～14℃范围内，较好地为10℃。
较好地，当连接管1上通过电子膨胀阀进行节流时，在判断出排气过热度和/或油温过热度小于等于第二预设温度值T2时，以3pls/25S～7pls/25S的调节速率减小电子膨胀阀的开度，直至所述排气过热度和/或所述油温过热度大于所述第二预设温度值T2，再以3pls/25S～7pls/25S的调节速率增大电子膨胀阀的开度，直至开到电子膨胀阀最大开度。
步骤S4、在阻断所述液管后，判断所述排气口压力是否大于等于第三预设压力值P3或所述室外换热器排气口温度是否大于第三预设温度值T3，是，则控制压缩机停机，等待第三时长t3后导通所述气管，导通所述液管，退出除霜模式，并开启四通换向阀，控制空调器按制热模式运行。较好地，所述第三时长t3在30～60秒范围内，使得空调室外侧管道内的冷媒根据压差自行流动，有利于管道内压力的平衡。
较好地，当第一节流装置2采用电子膨胀阀时，在步骤S4中压缩机停机时，将电子膨胀阀的当前开度开启45秒之后再关闭电子膨胀阀，保证空调器内各管道的压力保持平稳，也能防止液态冷媒进入到压缩机内。
本实施例所述的化霜控制方法，除霜过程只需室外换热器的冷媒进行循环，化霜后的液态制冷剂通过连接管返回压缩机，并不会进入室内换热器，不会影响室内温度的波动，从而提高客户的使用舒适性。
本实施例所述的化霜控制方法，在进入内机的液管的第二节流装置3与气管的第三节流装置4处于关闭状态，室外机内的四通换向阀换向的声音不会通过液管或气管传递到室内机一侧，提高了空调器的静音效果。
更为具体地，室内机的塑料件也不会因为冷热交替而发生变形，不会在空调器工作过程中因为震动而产生噪音，进一步提高了空调器的静音效果，提高客户的使用舒适度。
并且空调器在化霜过程中，压缩机压缩的冷媒进入室外换热器进行换热后，直接返回到室外机的气液分离器，不通过室内换热器，系统压降不受影响，实现快速除霜。
具体地，本实施例还提供一种空调器，所述空调器包括上述任一所述的除霜装置，并可通过上述任一所述的除霜控制方法对室外换热器进行除霜。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (9)

1.一种不影响室内温度的除霜装置，其特征在于，包括执行单元、检测单元与控制单元，所述执行单元包括：
连接管(1)，所述连接管(1)两端分别连通液管与气管；
第一节流装置(2)，所述第一节流装置(2)设置在所述连接管(1)上；
第二节流装置(3)，所述第二节流装置(3)设置在所述气管上，所述第二节流装置(3)位于所述连接管(1)与室内换热器之间；
第三节流装置(4)，所述第三节流装置(4)设置在所述液管上，所述第三节流装置(4)位于所述连接管(1)与所述室内换热器之间；
单向阀(5)，所述单向阀(5)设置在所述连接管(1)上，所述单向阀(5)与所述第一节流装置(2)串联连接，所述单向阀(5)的流通方向为所述单向阀(5)靠近液管一端至靠近气管一端；
所述检测单元适于检测压缩机排气口压力、压缩机吸气口压力、压缩机排气口温度与所述压缩机进气口温度，并将检测的压力与温度信号发送至所述控制单元；
所述控制单元适于接收所述检测单元发送的信号，在空调器制热模式运行时，控制液管导通，控制气管导通，判断室外换热器排气口温度是否小于等于第一预设温度值T1或空调器制热运行时长是否大于等于第一时长t1，是，则控制空调器进入除霜模式；进入除霜模式时，控制气管阻断，检测压缩机排气口压力与吸气口压力，并记录气管被阻断的持续时长，判断所述排气口压力是否大于第一预设压力值P1或所述吸气口压力是否小于第二预设压力值P2或所述气管被阻断的持续时长是否大于第二时长t2，是，则阻断液管，控制四通阀换向，对室外换热器进行除霜。
2.如权利要求1所述的除霜装置，其特征在于，所述第一节流装置(2)和/或第二节流装置(3)包括电磁阀。
3.如权利要求1所述的除霜装置，其特征在于，所述第三节流装置(4)包括电子膨胀阀。
4.如权利要求1-3任一所述的除霜装置，其特征在于，所述连接管(1)连接在位于室外侧的所述液管与所述气管上。
5.一种不影响室内温度的除霜控制方法，用于上述权利要求1-4任一所述的除霜装置，其特征在于，包括：
空调器制热模式运行，导通液管，导通气管；
检测室外换热器排气口温度，判断所述室外换热器排气口温度是否小于等于第一预设温度值T1或空调器制热运行时长是否大于等于第一时长t1，是，则控制空调器进入除霜模式；
进入除霜模式时，阻断气管，检测压缩机排气口压力与吸气口压力，并记录气管被阻断的持续时长，判断所述排气口压力是否大于第一预设压力值P1或所述吸气口压力是否小于第二预设压力值P2或所述气管被阻断的持续时长是否大于第二时长t2，是，则阻断液管，控制四通阀换向，对室外换热器进行除霜。
6.如权利要求5所述的除霜控制方法，其特征在于，在阻断所述液管时，关闭压缩机或控制压缩机最低频率运行，再控制所述四通阀换向，所述四通阀换向后控制开启压缩机或提升压缩机的运行频率，再导通所述连接管。
7.如权利要求5所述的除霜控制方法，其特征在于，在阻断所述液管后，判断排气过热度和/或油温过热度是否小于等于第二预设温度值T2，是，则减小所述连接管的流通量，直至所述排气过热度和/或所述油温过热度大于所述第二预设温度值T2，再增大所述连接管的流通量至最大流通量。
8.如权利要求5-7任一所述的除霜控制方法，其特征在于，在阻断所述液管后，判断所述排气口压力是否大于等于第三预设压力值P3或所述室外换热器排气口温度是否大于第三预设温度值T3，是，则控制压缩机停机，等待第三时长t3后导通所述气管，导通所述液管，并开启四通换向阀，控制空调器按制热模式运行。
9.一种空调器，其特征在于，包括权利要求1-4任一所述的除霜装置。
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