CN111425945B - 换热器组件、空调器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空调领域，提供一种换热器组件、空调器及其控制方法。换热器组件包括第一换热器和第一换向阀，第一换热器具有输入接口和输出接口，第一换向阀具有第一接口、第二接口、第三接口和第四接口，第一接口与输入接口连通，第二接口与输出接口连通；第一换向阀具有第一调节状态和第二调节状态，在第一调节状态下，第一接口与第三接口连通，第二接口与第四接口连通；在第二调节状态下，第一接口与第四接口连通，第二接口与第三接口连通。有利于提升第一换热器的换热速率，有利于提升能效；本发明的换热器组件管路简单、零件数量较少，有利于提升换热器组件的经济性，有利于降低换热器组件的故障率。

Description

换热器组件、空调器及其控制方法

技术领域

本发明涉及空调领域，具体是涉及一种换热器组件、空调器及其控制方法。

背景技术

现有空调器大都可以实现制冷制热的双模式运行，室内换热器与室内环境的空气换热，实现对室内环境的制冷或制热，以满足冬夏的不同使用需求。

并且，现有空调器采用风机鼓动室内空气在室内换热器周围形成气流，以加速室内换热器与室内空气的换热速率，继而提升对室内环境的温度调节效率，提升空调器的能效。

风机与室内换热器为相对固定的设置，也即风机鼓动形成的气流方向往往是固定的，为了进一步提升室内空气与是室内换热器的换热速率，在单独具有制冷或制热的空调中，往往将风机鼓动的气流方向与室内换热器中制冷剂的流向设置为相反，这样有利于形成逆流换热效果，进而有利于加速换热。

然而，在制热与制冷双模式的空调中，室内换热器在制热时的制冷剂流向与其在制冷时的制冷剂流向相反，因而无论风机与室内换热器的方位关系如何，均不能同时保证室内换热器在制冷与制热两种模式下均快速换热。

为了解决上述问题，公开号为CN203980715U的中国实用新型专利通过四个单向阀和管路系统的设置，使得不论在制热还是在制冷模式下，室内换热器中的制冷剂流量流向均能够保持不变，继而保证室内换热器在制冷与制热模式下均能与室内空气快速换热，然而，该方案的管路复杂且单向阀数量较多，不仅导致经济性下降，而且导致系统的故障率增加。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种便于制冷与制热模式下均能快速散热且结构简单、经济性好的换热器组件。

为了实现上述目的，本发明提供的换热器组件包括第一换热器和第一换向阀，第一换热器具有输入接口和输出接口，第一换向阀具有第一接口、第二接口、第三接口和第四接口，第一接口与输入接口连通，第二接口与输出接口连通；第一换向阀具有第一调节状态和第二调节状态，在第一调节状态下，第一接口与第三接口连通，第二接口与第四接口连通；在第二调节状态下，第一接口与第四接口连通，第二接口与第三接口连通。

由上可见，本发明通过对换热器组件的结构设计，这样能够控制实现第一换热器中的制冷剂流向在制冷模式与制热模式中保持不变，便于第一换热器在制热与制冷模式下均能与固定方向的气流快速换热，有利于提升第一换热器的换热速率，有利于提升能效；并且，相较于现有的方案，本发明的换热器组件管路简单、零件数量明显减少，有利于提升换热器组件的经济性，有利于降低换热器组件的故障率，有利于保持换热器组件长期保持高效运行。

一个优选的方案是，第一换向阀为四通换向阀。

本发明的目的之二是提供一种便于换热器在制冷与制热模式下均能快速散热且结构简单、经济性好的空调器。

为了实现上述目的，本发明提供的空调器包括压缩机、室外换热器、室内换热器、第二换向阀、节流阀、气液分离器和风机，第二换向阀具有第五接口、第六接口、第七接口和第八接口，压缩机的排气口与第五接口连通，压缩机的吸气口与气液分离器的出气口连通，气液分离器的进气口与第六接口连通，室外换热器、节流阀与室内换热器依次串联，室外换热器与第七接口连通，室内换热器与第八接口连通；第二换向阀具有第三调节状态和第四调节状态，在第三调节状态下，第五接口与第七接口连通，第六接口与第八接口连通；在第四调节状态下，第五接口与第八接口连通，第六接口与第七接口连通；室内换热器与室外换热器的至少一个采用前述的换热器组件，第三接口与第四接口为换热器组件的外接接口；风机位于第一换热器的一侧。

由上可见，本发明通过切换第二换向阀的调节状态来实现空调器运行模式的切换，采用第二换向阀切换空调运行模式属于本领域内成熟技术，并且第一换向阀的切换时机与空调运行模式的切换时机相同，也即第一换向阀的切换时机与第二换向阀的切换时机相同，因而这样第一换向阀能够与第二换向阀共用同一套控制逻辑和控制装置，以实现第一换向阀与第二换向阀同步切换，这样不用为第一换向阀单独设置控制逻辑和控制装置，既有利于空调器结构简洁，又有利于降低第一换热器中制冷剂流向控制的难度，有利于实现换热器组件中制冷剂流向的准确控制。

一个优选的方案是，排气口与第五接口之间设有单向阀。

另一个优选的方案是，排气口与第五接口之间设有压力传感器。

再一个优选的方案是，第六接口与进气口之间设有压力传感器。

又一个优选的方案是，所述第一换向阀与所述第二换向阀共用同一套控制装置。

由上可见，这样不用为第一换向阀单独设置控制逻辑和控制装置，既有利于空调器结构简洁，又有利于降低第一换热器中制冷剂流向控制的难度，有利于实现换热器组件中制冷剂流向的准确控制。

本发明的目的之一是提供一种便于换热器制冷与制热模式下均能快速散热且调节方便的空调器的控制方法。

为了实现上述目的，本发明提供的空调器的控制方法包括：获取模式切换信号；第一换向阀与第二换向阀同步切换调节状态。

由上可见，这样有利于降低第一换向阀的控制难度，提升第一换向阀控制时机的准确度，并且不用为第一换向阀单独设置控制逻辑和控制装置，有利于空调器的结构简洁。

一个优选的方案是，获取关机信号；获取空调器的运行模式；如空调器运行于制冷模式，则执行关机指令；如空调器运行于制热模式，则将空调器的运行模式切换为制冷模式，然后执行关机指令。

附图说明

图1是本发明空调器实施例的系统图；

图2是本发明换热器组件实施例处于第一调节状态的示意图；

图3是本发明换热器组件实施例处于第二调节状态的示意图。

具体实施方式

换热器组件、空调器及其控制方法实施例：

请参照图1，本实施例的空调器包括压缩机1、室外换热器2、第二换向阀3、节流阀4、气液分离器5、风机6和本实施例的换热器组件7，本实施例的换热器组件7用作室内换热器。

可选择地，在本发明的其它实施例中，室外换热器也可以采用本实施例的换热器组件，或者室内换热器及室外换热器均采用本实施例的换热器组件。

请参照图2，换热器组件7具有第一换热器71和第一换向阀72，第一换热器71具有输入接口711和输出接口712，第一换向阀72具有第一接口721、第二接口722、第三接口723和第四接口724，第一接口721与输入接口711连通，第二接口722与输出接口712连通，第三接口723连通至换热器组件7的第十一接口73，第四接口724连通至换热器组件7的第十二接口74，第十一接口73和第十二接口74为换热器7的外接接口。

第一换向阀72具有第一调节状态和第二调节状态，在第一调节状态下，请参照图2，第一接口721与第三接口723连通，第二接口722与第四接口724连通；在第二调节状态下，请参照图3，第一接口721与第四接口724连通，第二接口722与第三接口723连通。

请按照图1，压缩机1具有吸气口12和排气口11，气液分离器5具有进气口52和出气口51，第二换向阀3具有第五接口31、第六接口32、第七接口33和第八接口34，室外换热器2具有第九接口21和第十接口22，压缩机1的吸气口12与气液分离器5的出气口51连通，压缩机1的排气口11与第五接口31连通，气液分离器5的进气口52与第六接口32连通。

室外换热器2、节流阀4、换热器组件7依次连通，室外换热器2的第九接口21与第七接口33连通，室外换热器2的第十接口22与节流阀4连通，第十一接口73与节流阀4连通，第十二接口74与第八接口34连通。

第二换向阀3具有第三调节状态和第四调节状态，在第三调节状态下，请参照图1，第五接口31与第七接口33连通，第六接口32与第八接口34连通；在第四调节状态下，第五接口31与第八接口34连通，第六接口32与第七接口33连通。

风机6位于第一换热器71的一侧，第一换热器71中的制冷剂流向与风机6的风向相反。

在空调器运行于制冷模式时，第一换向阀72处于图2所示的第一调节模式，第二换向阀3处于图1所示的第三调节模式；具体地，空调器运行于制冷模式时制冷剂流向为：高温高压的制冷剂从压缩机1的排气口11排出至第二换向阀3的第五接口31，然后从第二换向阀3的第七接口33排出至室外换热器2，经室外换热器2冷凝放热后流至节流阀4，经节流阀4节流降压后排出至换热器组件7的第十一接口73，经换热器组件7蒸发吸热后从第十二接口74流出至第二换向阀3的第八接口34，接着从第六接口32流出至气液分离器5的进气口52，经气液分离器5分液后的气态制冷剂从出气口51回到压缩机1的吸气口12，完成制冷剂的制冷循环。

请参照图2，制冷模式下，制冷剂在流经换热器组件7时，制冷剂从第十一接口73经第三接口723流入第一换向阀72，然后从第一接口721流出至第一换热器71的输入接口711，第一换热器71中的制冷剂从输出接口712流出至第一换向阀72的第二接口722，最后从第一换向阀72的第四接口724流出至第十二接口74，制冷剂在第一换热器71中的流通方向为从输入接口711流入并从输出接口712流出。

在空调器运行于制热模式时，第一换向阀72处于第二调节模式(图3所示)，第二换向阀3处于第四调节模式；具体地，空调器运行于制热模式时制冷剂流向为：高温高压制冷剂从压缩机1的高压接口排出至第二换向阀3的第五接口31，然后从第二换向阀3的第八接口34排出至换热器组件7的第十二接口74，经换热器组件7冷凝放热后从第十一接口73流至节流阀4，经节流阀4节流降压后流至室外换热器2的第十接口22，经室外换热器2蒸发吸热后流至第二换向阀的第七接口33，然后从室外换热器2的第六接口32流至气液分离器5的进气口52，经气液分离器5分液后的气态制冷剂从出气口51回到压缩机1的吸气接口，完成制冷剂的制热循环。

请参照图3，制热模式下，制冷剂在流经换热器组件7时，制冷剂从第十二接口74经第四接口724流入第一换向阀72，然后从第一接口721流出至第一换热器71的输入接口711，第一换热器71中的制冷剂从输出接口712流出至第一换向阀72的第二接口722，最后从第一换向阀72的第三接口723流出至第十一接口73，制冷剂在第一换热器71中的流通方向为从输入接口711流入并从输出接口712流出。

不论空调器是运行于制冷模式还是运行于制热模式，制冷剂在第一换热器71中的流向都相同，这样在第一换热器71一侧设置风机6且风向固定的情况下，能够保持第一换热器71中制冷剂的流向与风机6的风向始终相反，有利于第一换热器71与流动方向固定(参见图2及图3中箭头方向)的环境空气加速换热，有利于提升空调器的运行效率，有利于提升空调器的能效。

具体地，第二换向阀3与第一换向阀72均为四通换向阀，节流阀4为电子膨胀阀。

本实施例中，第一换向阀72用于切换第一换热器71中制冷剂的流向，第二换向阀3用于切换空调器的运行模式，由于第一换热器71中制冷剂流向的切换时机与空调器运行模式的切换时机一致，也即第一换向阀72调节状态与第二换向阀3调节状态的切换时机一致，第一换向阀72能够与第二换向阀3共用同一套控制装置和控制逻辑，本实施例不用为第一换向阀72单独设置控制逻辑和控制装置，有利于空调器的结构简洁，本实施例增加第一换向阀72不会增加空调器的控制难度和控制复杂程度，并且，第一换向阀72与第二换向阀3同步控制有利于提升第一换向阀72控制时机的准确度，此外，相较于现有的方案，本实施例方案的零件数量明显减少，管路复杂程度明显降低，有利于提升空调器的经济性，并且有利于降低空调器的故障率，有利于空调器长期保持高效运行。

并且，本实施例第一换向阀72调节状态的切换控制方式以及第二换向阀3调节状态的切换控制方式均可以参照现有空调器中运行模式的切换控制方式进行设置，这里不再赘述。

在获取到模式切换信号时，即对第一换向阀72与第二换向阀3的调节状态进行同步切换，具体地，由于空调器的使用区域大部分为夏长冬短的区域，因而可以将空调器设置为每次关机时均置于制冷模式，当空调器以制热模式开启时，同步切换第一换向阀72与第二换向阀3的调节状态；当空调器以制冷模式开启时，第一换向阀72与第二换向阀3的调节状态保持不变。

具体地，压缩机1的排气口11与第二换向阀3的第五接口31之间设有压力传感器9a和单向阀8，在第二换向阀3的第六接口32与气液分离器5的进气口52之间设有压力传感器9b，这样便于对压缩机1的吸排气压力进行监控，便于及时掌握空调器的运行状态，单向阀8的设置有利于避免高温高压制冷剂向压缩机1回流，有利于保证空调器持续正常运行。

最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.空调器，包括压缩机、室外换热器、室内换热器、第二换向阀、节流阀、气液分离器和风机，所述第二换向阀具有第五接口、第六接口、第七接口和第八接口，所述压缩机的排气口与所述第五接口连通，所述压缩机的吸气口与所述气液分离器的出气口连通，所述气液分离器的进气口与所述第六接口连通，所述室外换热器、节流阀与所述室内换热器依次串联，所述室外换热器与所述第七接口连通，所述室内换热器与所述第八接口连通；

所述第二换向阀具有第三调节状态和第四调节状态，在所述第三调节状态下，所述第五接口与所述第七接口连通，所述第六接口与所述第八接口连通；在所述第四调节状态下，所述第五接口与所述第八接口连通，所述第六接口与所述第七接口连通；

其特征在于：

所述室内换热器与所述室外换热器的至少一个采用换热器组件；

所述换热器组件包括第一换热器和第一换向阀，所述第一换热器具有输入接口和输出接口，所述第一换向阀具有第一接口、第二接口、第三接口和第四接口，所述第一接口与所述输入接口连通，所述第二接口与所述输出接口连通；

所述第一换向阀具有第一调节状态和第二调节状态，在所述第一调节状态下，所述第一接口与所述第三接口连通，所述第二接口与所述第四接口连通；在所述第二调节状态下，所述第一接口与所述第四接口连通，所述第二接口与所述第三接口连通；

所述第三接口与所述第四接口为所述换热器组件的外接接口；

所述风机位于所述第一换热器的一侧；

所述排气口与所述第五接口之间设有单向阀。

2.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于：

所述第一换向阀为四通换向阀。

3.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于：

所述排气口与所述第五接口之间设有压力传感器。

4.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于：

所述第六接口与所述进气口之间设有压力传感器。

5.根据权利要求1至4任一项所述的空调器，其特征在于：

所述第一换向阀与所述第二换向阀共用同一套控制装置。

6.如权利要求1至5任一项所述的空调器的控制方法，其特征在于：

获取模式切换信号；

所述第一换向阀与所述第二换向阀同步切换调节状态。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于：

获取关机信号；

获取所述空调器的运行模式；

如所述空调器运行于制冷模式，则执行关机指令；

如所述空调器运行于制热模式，则将所述空调器的运行模式切换为制冷模式，然后执行关机指令。