CN111271823A - 一种防止空调除霜回液的控制方法及空调器 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种防止空调除霜回液的控制方法：除霜模式启动，判断内机蒸发器冷媒状态是否均为气态，如果是切换换向阀进行除霜，判断内机蒸发器冷媒状态是否为液态，如果是，关闭内机端口处控制阀，开启支路控制阀，使冷凝器液化的冷媒流入储液罐，一种采用该控制方法的空调器，所述外机包括压缩机、换向阀、冷凝器和储液罐，所述外机上设置有冷媒支路，所述冷媒支路上设置有支路控制阀。该发明提出的一种防止空调除霜回液的控制方法及空调器，能防止回液，又能避免除霜时液击，除霜精确度高，整机可靠性好。

Description

一种防止空调除霜回液的控制方法及空调器
技术领域
本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种防止空调除霜回液的控制方法及空调器。
背景技术
空调系统已经广泛应用在大型楼宇场所，比如医院、大型的商场、写字楼、宾馆中。在空调器处于制热工况的情形下，空调器的外机盘管的表面温度比环境温度要低，当低于零度时外机盘管表面将会出现结霜现象。
当前空调在面临除霜时，基本都是按照设定的模式进行：首先分别判断系统制热运行时间、或冷凝器盘管温度、或系统低压压力，根据上述单一参数或者组合参数来决定是否进入除霜模式，然后按照设定程序进行化霜，比如停机或压缩机降频后转成制冷模式，压缩机再以设定频率运行，内外风机停机等，系统继续判断除霜运行时间、或冷凝器盘管温度、或系统低压压力，再根据上述单一参数或者组合参数是否退出除霜)。
以设定的模式在除霜时，系统冷媒只有放热液化过程，无吸热汽化过程，在短时间内聚集大量液态冷媒，有较大回液风险，影响整机可靠性。
由此可见，需要发明一种空调除霜回液的控制方法，能防止回液，又能避免除霜时液击。
发明内容
本发明解决的技术问题是传统空调化霜时在短时间内聚集大量液态冷媒，有较大回液风险。
为解决上述问题，本发明提供一种防止空调除霜回液的控制方法及空调器。
一种防止空调除霜回液的控制方法，包括以下步骤：
S1：满足除霜条件，除霜模式启动；
S2：判断内机中蒸发器的冷媒状态是否均为气态，如果是，进入S3，如果否，则返回S1；
S3：除霜运行；
S4：判断内机的蒸发器的冷媒状态是否为液态，如果是，进入S5，如果否，返回S3；
S5：关闭内机端口处的控制阀，开启冷媒支路的支路控制阀，使冷凝器液化的冷媒通过冷媒支路流入储液罐；
S6：满足退出除霜条件，关闭支路控制阀，退出除霜模式。
除霜过程中根据蒸发器各位置冷媒温度判断该处冷媒状态，并根据蒸发器中冷媒的状态来进行阀的控制，控制更加精准，整机稳定性更好。
进一步的，所述S2中判断内机蒸发器的冷媒状态均为气态的方法包括：
S21：检测所述内机的蒸发器粗管、蒸发器中管和蒸发器细管处冷媒的温度Td、Te和Tf；
S22：将Td、Te和Tf与第一温度阈值T1进行比较，当同时满足Td>T1、Te>T1、Tf>T1三个条件，则内机蒸发器的冷媒状态均为气态。
进一步的，所述S22中第一温度阈值T1为外机的高压压力C1对应的冷媒饱和温度。
进一步的，所述S4中判断所述内机的蒸发器冷媒状态是否为液态的方法包括：
S41：检测所述内机的蒸发器粗管的温度Td；
S42：将Td与第二温度阈值T2进行比较，当满足Td≤T2，则所述内机的蒸发器粗管处冷媒状态为液态。
进一步的，所述S42中第二温度阈值T2为外机的低压压力C1对应的冷媒饱和温度。
进一步的，所述S3中还包括除霜运行前切换外机中的换向阀，改变冷媒在外机和内机中的流动方向。
一种空调器，采用所述的防止空调除霜回液的控制方法，包括外机和内机，所述外机包括压缩机、换向阀、冷凝器和储液罐，所述外机上设置有冷媒支路，所述冷媒支路上设置有支路控制阀，所述支路控制阀一端连接所述冷凝器，另一端连接所述换向阀，所述支路控制阀开启能够使所述冷凝器的冷媒通过所述冷媒支路流入储液罐。在空调器除霜运行中，能够让液态冷媒储存内机中，并且外机中留有冷媒支路，当液态冷媒储存在内机时，外机冷媒通过冷媒支路返回储液罐。
进一步的，所述内机包括蒸发器，所述蒸发器上设置有多个温度传感器，多个所述温度传感器分别设置在所述蒸发器两端口和中部。该设置能够测量蒸发器上不同部位的温度，来判断蒸发器内冷媒的状态，并根据蒸发器冷媒状态来控制阀的开断，多个温度综合应用，空调器能够更准确的进行控制。
进一步的，所述内机端口处连接有控制阀，所述控制阀能够控制所述内机与所述冷凝器之间的管路通断，控制阀关闭，能够将液态冷媒留在内机中，防止液态冷媒回流。
进一步的，所述外机中还设置有多个压力传感器，能够分别测量所述外机的高压压力和低压压力。该设置根据高压压力和低压压力进行相应的冷媒饱和温度的计算。
相对于现有技术，本发明所述的一种防止空调除霜回液的控制方法及空调器具有以下优势：
(1)本发明的空调器除霜后大量液态冷媒储存在内机，仅有少量液态冷媒进入储液罐，防止回液，避免液击风险；
(2)本发明通过测量蒸发器处冷媒温度来判断冷媒的状态，进而对除霜过程进行控制，除霜精确度高，并且整机可靠性好。
附图说明
图1为本发明实施例所述的空调器制热时冷媒环路示意图；
图2为本发明实施例所述空调器除霜时冷媒环路示意图；
图3为本发明实施例所述的防止空调除霜回液的控制方法流程图；
图4为本发明实施例所述防止空调除霜回液的控制方法具体流程图。
附图标记说明：
1-压缩机，2-储液罐，3-换向阀，4-第一截止阀，5-内机，6-第一控制阀，7-第二截止阀，8-第二控制阀，9-冷凝器，10-支路控制阀，11-第一温度传感器，12-第二温度传感器，13-第三温度传感器，14-高压传感器，15-低压传感器，16-冷媒环路，17-冷媒支路。
具体实施方式
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。
一种防止空调除霜回液的控制方法，在空调器除霜模式下控制冷媒的流向，防止回液，如图3所示，包括以下步骤：
S1：满足除霜条件，除霜模式启动；
S2：判断内机5中蒸发器的冷媒状态是否均为气态，如果是，进入S3，如果否，则返回S1；
进一步的，所述S2中判断内机5的蒸发器的冷媒状态均为气态的方法包括：
S21：检测所述内机5的蒸发器粗管、蒸发器中管和蒸发器细管处冷媒的温度Td、Te和Tf；
S22：将Td、Te和Tf与第一温度阈值T1进行比较，当同时满足Td>T1、Te>T1、Tf>T1三个条件，则内机5蒸发器的冷媒状态均为气态。
具体的，所述S22中第一温度阈值T1为内机5的高压压力C1对应的冷媒饱和温度。
S3：除霜运行；
进一步的，所述S3中还包括除霜运行前切换外机中的换向阀3，改变冷媒在外机和内机5中的流动方向。
S4：判断内机5的蒸发器冷媒状态是否为液态，如果是，进入S5，如果否，返回S3；
进一步的，所述S4中判断内机5的蒸发器冷媒状态是否为液态的方法包括：
S41：检测所述内机5的蒸发器粗管的温度Td；
S42：将Td与第二温度阈值T2进行比较，当满足Td≤T2，则内机5的蒸发器粗管处冷媒状态为液态。
具体的的，所述S42中第二温度阈值T2为内机5的低压压力C1对应的冷媒饱和温度。
S5：关闭内机5端口处的控制阀，开启冷媒支路17的支路控制阀10，使冷凝器9液化的冷媒通过冷媒支路17流入储液罐2；
S6：满足退出除霜条件，关闭支路控制阀10，退出除霜模式。
具体的实施例中，如图1或图2所示，一种空调器，包括外机和内机5，外机和内机5连接形成冷媒环路16，外机包括压缩机1、换向阀3、冷凝器9和储液罐2，所述压缩机1、换向阀3、内机5、冷凝器9和储液罐2依次连接形成冷媒环路16，优选的，所述换向阀3为四通阀；所述换向阀3用于改变冷媒环路16中冷媒在所述冷凝器9和所述内机5的流向；所述外机还设置有冷媒支路17，所述冷媒支路17上设置有支路控制阀10，所述支路控制阀10一端连接所述冷凝器9，另一端连接所述换向阀3，所述支路控制阀10开启能够使所述冷凝器9的冷媒通过所述冷媒支路17流入储液罐2，优选的，所述支路控制阀10为电磁阀，所述内机5包括蒸发器和风机，所述蒸发器上设置有多个温度传感器。
优选的，所述蒸发器两端口处分别设置有蒸发器粗管和蒸发器细管，所述蒸发器中部设置蒸发器中管，蒸发器粗管设置在连接换向阀3的一端，蒸发器细管设置在连接冷凝器9的一端，所述蒸发器粗管上设置有第一温度传感器11，所述蒸发器细管上设置有第三温度传感器13，所述蒸发器中管上设置有第二温度传感器12，所述第一温度传感器11、所述第二温度传感器12和所述第三温度传感器13用于采集各自位置处的温度值，根据各自位置的温度值判断蒸发器在该位置冷媒的状态；
所述蒸发器细管处连接有第一控制阀6，所述第一控制阀6连接在所述内机5与所述冷凝器9之间，能够控制蒸发器与所述冷凝器9之间的流路通断；所述第一控制阀6与所述冷凝器9之间还设置有第二控制阀8，所述第一控制阀6与第二控制阀8之间设置有第二截止阀7；所述换向阀3与所述内机5之间设置有第一截止阀4，第一截止阀4能够关闭，与第一控制阀6一同将液态冷媒储存在内机5中，优选的，所述第一控制阀6和第二控制阀8为电子膨胀阀；
所述冷媒环路16中还设置有高压传感器14和低压传感器15，所述高压传感器14设置在所述压缩机1和所述换向阀3之间，所述低压传感器15设置在所述换向阀3与所述储液罐2之间，所述高压传感器14用于测量冷媒环路16中的高压压力，所述低压传感器15用于测量冷媒环路16中的低压压力；
所述冷媒环路16设置有冷媒支路17，所述冷媒支路17上设置有支路控制阀10，所述支路控制阀10一端连接所述冷凝器9，另一端连接所述换向阀3，除霜后所述换向阀3切换，所述冷凝器9的冷媒能够通过所述支路控制阀10流入储液罐2。
进一步的，如图1所示，在所述空调器制热模式时，冷媒环路16中冷媒流向依次为压缩机1、换向阀3、第一截止阀4、内机5、第一控制阀6、第二截止阀7、第二控制阀8、冷凝器9、换向阀3、储液罐2，最后从储液罐2返回压缩机1，压缩机1压缩后的为气态冷媒，气态冷媒经过换向阀3、第一截止阀4进入内机5，气态冷媒在内机5的蒸发器处放热液化，蒸发器粗管处冷媒为气态，蒸发器细管处冷媒为液态，液态的冷媒通过第二截止阀7、第二控制阀8进入冷凝器9，液态冷媒在冷凝器9处吸热气化，气化的冷媒经过换向阀3、储液罐2进入压缩机1进行下一个循环；
经过一段时间的气化吸热，冷凝器9上结霜，所述空调器开始除霜，如图2所示，此时换向阀3换向，冷媒环路16中冷媒流向依次为压缩机1、换向阀3、冷凝器9、第二控制阀8、第二截止阀7、第一控制阀6、内机5、第一截止阀4、换向阀3、储液罐2，最后从储液罐2返回压缩机1，压缩机1压缩后的为气态冷媒，气态冷媒经过换向阀3进入冷凝器9，气态冷媒在冷凝器9处液化，液化的冷媒经过第二控制阀8、第二截止阀7、第一控制阀6进入内机5，内机5不进行蒸发保留液态冷媒，第一控制阀6关闭，冷媒支路17上的支路控制阀10开启，冷凝器9处的少量液态冷媒经过冷媒支路17，再流经换向阀3进入储液罐2，最后进入压缩机1进行下一个循环。
具体的，如图4所示，空调器在制热过程中实时检测是否满足除霜条件，如果满足则开启除霜模式，关闭内机5的风机，压缩机1等部件正常运行，第一温度传感器11检测内机5中蒸发器粗管处温度Td，第二温度传感器12检测内机5中蒸发器中管处温度Te，第三温度传感器13检测内机5中蒸发器细管处温度Tf，连接在压缩机1和换向阀3之间的高压传感器14检测冷媒环路16中高压压力C1，并计算出高压压力C1对应的冷媒饱和温度T1，将Td、Te和Tf与第一温度阈值T1进行比较，当同时满足Td>T1、Te>T1、Tf>T1三个条件，则内机5的蒸发器粗管、中管、细管处冷媒状态均为气态，此时切换换向阀3，空调器开始除霜运行，如果不同时满足上述三个条件，则继续进行温度检测，直到满足为止，切换换向阀3进行除霜。
在除霜过程中，第一温度传感器11检测内机5中蒸发器粗管处温度Td，设置在储液罐2和换向阀3之间的低压传感器15检测冷媒环路16中的低压压力C2，并计算出低压压力C2对应的冷媒饱和温度T2，当满足Td≤T2，则内机5的蒸发器粗管处冷媒状态为液态，此时关闭第一控制阀6，开启支路控制阀10，将液态冷媒留在内机5中，冷凝器9液化的冷媒，通过支路控制阀10进入储液罐2，如果Td>T1，则继续运行除霜模式，在除霜过程中空调器检测是否满足退出除霜条件，如果满足则关闭支路控制阀10，退出除霜模式，如果不满足则继续运行除霜模式。
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 (10)

1.一种防止空调除霜回液的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：满足除霜条件，除霜模式启动；
S2：判断内机(5)中蒸发器的冷媒状态是否均为气态，如果是，进入S3，如果否，则返回S1；
S3：除霜运行；
S4：判断内机(5)的蒸发器的冷媒状态是否为液态，如果是，进入S5，如果否，返回S3；
S5：关闭内机(5)端口处的控制阀，开启冷媒支路(17)的支路控制阀(10)，使冷凝器(9)液化的冷媒通过冷媒支路(17)流入储液罐(2)；
S6：满足退出除霜条件，关闭支路控制阀(10)，退出除霜模式。
2.根据权利要求1所述的防止空调除霜回液的控制方法，其特征在于，所述S2中判断内机(5)蒸发器的冷媒状态均为气态的方法包括：
S21：检测所述内机(5)的蒸发器粗管、蒸发器中管和蒸发器细管处冷媒的温度Td、Te和Tf；
S22：将Td、Te和Tf与第一温度阈值T1进行比较，当同时满足Td>T1、Te>T1、Tf>T1三个条件，则内机(5)的蒸发器的冷媒状态均为气态。
3.根据权利要求2所述的防止空调除霜回液的控制方法，其特征在于，所述S22中第一温度阈值T1为外机的高压压力C1对应的冷媒饱和温度。
4.根据权利要求1所述的防止空调除霜回液的控制方法，其特征在于，所述S4中判断所述内机(5)的蒸发器冷媒状态是否为液态的方法包括：
S41：检测所述内机(5)的蒸发器粗管的温度Td；
S42：将Td与第二温度阈值T2进行比较，当满足Td≤T2，则内机(5)蒸发器粗管的冷媒状态为液态。
5.根据权利要求4所述的防止空调除霜回液的控制方法，其特征在于，所述S42中第二温度阈值T2为外机的低压压力C1对应的冷媒饱和温度。
6.根据权利要求1所述的防止空调除霜回液的控制方法，其特征在于，所述S3中还包括除霜运行前切换外机中的换向阀(3)，改变冷媒在外机和内机(5)中的流动方向。
7.一种空调器，采用权利要求1～6任一项所述的防止空调除霜回液的控制方法，包括外机和内机(5)，其特征在于，所述外机包括压缩机(1)、换向阀(3)、冷凝器(9)和储液罐(2)，所述外机上设置有冷媒支路(17)，所述冷媒支路(17)上设置有支路控制阀(10)，所述支路控制阀(10)一端连接所述冷凝器(9)，另一端连接所述换向阀(3)，所述支路控制阀(10)开启能够使所述冷凝器(9)的冷媒通过所述冷媒支路(17)流入储液罐(2)。
8.根据权利要求7所述的空调器，其特征在于，所述内机(5)包括蒸发器，所述蒸发器上设置有多个温度传感器，多个所述温度传感器分别设置在所述蒸发器两端口和中部。
9.根据权利要求7所述的空调器，其特征在于，所述内机(5)端口处连接有控制阀，所述控制阀能够控制所述内机(5)与所述冷凝器(9)之间的管路通断。
10.根据权利要求7所述的空调器，其特征在于，所述外机中还设置有多个压力传感器，能够分别测量所述外机的高压压力和低压压力。
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