CN111637593A - 一种能延缓结霜的空调器及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种能延缓结霜的空调器及其控制方法，在现有循环系统上单独增加两条旁通回路，针对室外环境温度较低易结霜的工况，在制热运行一段时间后开启或关闭旁通回路，以提高制热状态下的蒸发温度，进而达到在压缩机不停机的情况下，避免或者延缓室外机换热器盘管结霜，从而保证用户的使用舒适性和体验感。

Description

一种能延缓结霜的空调器及其控制方法
技术领域
本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种能延缓结霜的空调器及其控制方法。
背景技术
随着社会的发展，人们生活水平不断提高，追求的生活品质也越来越高，空调的使用也越来越普遍。目前，空调在制热运行时会使室外机表面产生冷凝水，由于外界的低温环境，冷凝水会凝结于冷凝器表面产生霜层，随着霜层的加厚将影响冷凝器的换热效率，对制热性能和舒适性影响显著，此时通常需将空调转换为制冷模式进行室外机周期性除霜，此时会造成空调器室内机间断周期性停机，严重影响用户的实际体验，舒适性感受较差。
发明内容
本发明解决的问题是如何在制热模式时避免和延缓空调器室外机换热器盘管结霜以及结霜后进行除霜。
为解决上述问题，本发明提供一种能延缓结霜的空调器，包括：主回路、第一旁通回路和第二旁通回路；所述主回路包括顺次连通并形成冷媒循环回路的压缩机、室内换热器、节流组件、室外换热器和第一阀；所述第一旁通回路与所述主回路连通，且与所述节流组件并联设置；第一旁通阀设置在所述第一旁通回路上；所述第二旁通回路与所述主回路连通，且与所述第一阀并联设置；电加热装置设置在所述第二旁通回路上。
当第一旁通回路连通时，从室内换热器流出的中温的液态冷媒，直接进入室外换热器，提升进入室外换热器的冷媒的温度，避免或者延缓室外换热器的盘管结霜；当第二旁通回路连通时，从室外换热器流出的气态冷媒通过电加热装置进行吸热，保证空调器制热模式的持续运行。
进一步地，所述主管路上设置有第二阀，所述第二阀与所述节流组件串联，且不影响所述第一旁通回路的通断。
因冷媒的压力较高，会存在部分冷媒经过节流组件，可能影响机组稳定，因此设置第二阀控制冷媒通过节流组件的流路的通断；当第二阀断开时，冷媒无法流经节流组件，保证所有冷媒从第一旁通回路流入室外换热器。
进一步地，所述第二旁通回路上还设置有旁通节流组件和第二旁通阀。
第二旁通阀控制第二旁通回路的通断，旁通节流组件用于对从室外换热器流出的冷媒节流降压；因冷媒的压力较高，因此设置旁通节流组件对冷媒节流降压，为了保证正常制热模式下不会有冷媒流经第二旁通回路，因此设置第二旁通阀控制冷媒通过节流组件的流路的通断。
进一步地，还包括温度传感器，设置在室外机换热器的盘管上。
通过设置温度传感器，可以实时监测外盘温度，并根据外盘温度判断是否满足旁通制热模式的进入条件，进一步提高了空调器的运行稳定性。
本发明还提供了一种能延缓结霜的空调器的控制方法，包括：
当空调器以正常制热模式运行第一预设时间T1后，获取室外机的外盘温度t；
判断外盘温度t是否满足旁通制热模式的进入条件；
若外盘温度t不满足旁通制热模式的进入条件，则空调器以正常制热模式运行；若外盘温度t满足旁通制热模式的进入条件，则空调器进入旁通制热模式，旁通制热模式下，第一旁通回路和第二旁通回路连通，电加热装置打开。
控制第一旁通回路和第二旁通回路连通，电加热装置打开，通过控制各个阀门的开关状态，来控制第一旁通回路和第二旁通回路的通断状态，使流出室内机换热器的冷媒不经过节流降温，直接导入室外机换热器中，提高室外机换热器内部流通的冷媒温度，可有效延缓结霜以及除霜，除霜后的冷媒流经电加热装置时进行吸热，保证空调器的持续运行。
进一步地，旁通制热模式的进入条件包括：所述外盘温度t小于或等于第一预设温度t1，且持续时间大于或等于第二预设时间T2。
进一步地，在旁通制热模式下，先控制室内机风机降为最低档，继续运行第三预设时间T3；控制第一旁通回路和第二旁通回路连通，电加热装置打开，并实时获取外盘温度t。
此时室外机的盘管温度较低，有结霜风险，此时将室内机风机降为最低档，继续运行一段时间，通过降低室内机风机的风挡，减少室内机换热，进而提高流出室内机换热器的冷媒温度。
进一步地，还包括：当满足旁通制热模式的退出条件时，控制第一旁通回路和第二旁通回路断开，电加热装置关闭，空调器恢复至之前的正常制热模式。
进一步地，旁通制热模式的退出条件具体包括：满足以下任一条件：
所述外盘温度t大于或等于第二预设温度t2，且持续时间大于或等于第三预设时间T3；旁通制热模式的总持续时间大于或等于第四预设时间T4。
进一步地，当空调器接收到关机或者模式转换命令时，控制第一旁通回路和第二旁通回路处于断开状态，电加热装置处于关闭状态后，空调器再关机或转换模式；避免空调器其它模式或者再次开机运行时受到影响。
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为实施例1中的空调器的结构示意图；
图2为实施例2中的空调器的控制方法的流程示意图。
附图标记说明：
100-主回路；101-压缩机；102-四通阀；103-室内换热器；104-节流组件；105-室外换热器；106-室内机风机；107-第一阀；108-第二阀；109-温度传感器；200-第一旁通回路；201-第一旁通阀；300-第二旁通回路；301-电加热装置；302-旁通节流组件；303-第二旁通阀。
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。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在空调器处于制热工况的情形下，空调室外机的换热器盘管上容易结霜，室外机换热器盘管结霜会导致空调系统的性能下降，从而影响空调器的制热效果，降低室内环境的舒适性，影响用户体验。因此，在空调器处于制热工况的情形下，需要对空调器的室外机换热器盘管进行及时而有效的除霜。为解决空调器的结霜问题，现有技术中通常采用制冷除霜(使四通换向阀换向，逆循环)，然而采用制冷除霜方式时室内的环境温度会明显地下降，降低了空调器的制热效果，影响室内环境的舒适性；且随着制冷、制热模式的不断转换，室内机流经的冷媒频繁的进行高低温切换，造成室内机部分结构体因热胀冷缩而产生频繁的异响噪音。
为解决上述问题，本发明提供了一种能延缓结霜的空调器及其控制方法，在现有循环系统上单独增加旁通回路，针对室外环境温度较低易结霜的工况，在制热运行一段时间后开启或关闭旁通回路，以提高制热状态下的蒸发温度，进而达到在压缩机不停机的情况下，避免或者延缓室外机换热器盘管结霜，从而保证用户的使用舒适性和体验感。
实施例1
一种能延缓结霜的空调器，包括主回路100、第一旁通回路200和第二旁通回路300；主回路100包括顺次连通并形成冷媒循环回路的压缩机101、室内换热器103、节流组件104、室外换热器105和第一阀107；第一旁通回路200与主回路100连通，且与节流组件104并联设置；第二旁通回路300与主回路100连通，且与第一阀107并联设置；第一旁通阀201设置在第一旁通回路200上；电加热装置301设置在第二旁通回路300上。
当第一旁通回路200连通时，从室内换热器103流出的中温的液态冷媒，直接进入室外换热器105，提升进入室外换热器105的冷媒的温度，避免或者延缓室外换热器105的盘管结霜。
当第二旁通回路300连通时，从室外换热器105流出的气态冷媒通过电加热装置301进行吸热，保证空调器制热模式的持续运行。
主管路100上设置有第二阀108，第二阀108与节流组件104串联，但不影响第一旁通回路200的通断。
优选地，第二阀108设置于节流组件104与室内换热器103之间。
因冷媒的压力较高，会存在部分冷媒经过节流组件，可能影响机组稳定，因此设置第二阀108控制冷媒通过节流组件104的流路的通断；当第二阀108断开时，冷媒无法流经节流组件，保证所有冷媒从第一旁通回路200流入室外换热器105。
第二旁通回路300上还设置有旁通节流组件302和第二旁通阀303，第二旁通阀303控制第二旁通回路300的通断，旁通节流组件302用于对从室外换热器105流出的冷媒节流降压。
因冷媒的压力较高，因此设置旁通节流组件302对冷媒节流降压，为了保证正常制热模式下不会有冷媒流经第二旁通回路300，因此设置第二旁通阀303控制冷媒通过节流组件104的流路的通断。
优选地，室外换热器105流出的冷媒顺次流过第二旁通阀303、旁通节流组件302和电加热装置301，然后流入压缩机101中。
具体地，空调器还包括温度检测器109，设置在室外机换热器的盘管上，用于检测外盘温度。通过设置温度检测器109，可以实时监测外盘温度，并根据外盘温度判断是否满足旁通制热模式的进入条件，进一步提高了空调器的运行稳定性。
本发明实施例中，多个控制阀可设置为电磁阀或电子膨胀阀或其他控制阀，根据外盘温度和其他判断条件控制其开关状态或进行开度调节，以实现对冷媒流量更为精确的控制，提高系统控制的准确性。
实施例2
一种能延缓结霜的空调器的控制方法，包括以下步骤：
S1、当空调器以正常制热模式运行第一预设时间T1后，获取室外机的外盘温度t；
S2、判断外盘温度t是否满足旁通制热模式的进入条件；
S3、若外盘温度t不满足旁通制热模式的进入条件，则空调器以正常制热模式运行；若外盘温度t满足旁通制热模式的进入条件，则空调器进入旁通制热模式，旁通制热模式下，第一旁通回路200和第二旁通回路300连通，电加热装置301打开。
当空调系统处于正常制热模式时，控制第一旁通回路200和第二旁通回路300断开，电加热装置301关闭，此时压缩机101开启，高温高压的冷媒蒸汽由压缩机101的排出口排出，经过四通阀102后进入室内换热器103中进行热交换，放出热量后变成中温的冷媒液体，经过节流组件104降压后变成低温低压的气液两相混合物，再进入室外换热器105中蒸发吸热变成低温低压的冷媒蒸汽，然后通过四通阀102进入气液分离器，并流回压缩机101的吸气端，从而完成正常制热循环。
旁通制热模式的进入条件具体包括：所述外盘温度t小于或等于第一预设温度t1，且持续时间大于或等于第二预设时间T2。
优选地，第一预设时间T1为10min，第二预设时间T2为3min，第一预设温度t1为0℃。
旁通制热模式下，先控制室内机风机降为最低档，继续运行第三预设时间T3；控制第一旁通回路200和第二旁通回路300连通，电加热装置301打开，实时获取外盘温度t。
当外盘温度t≥0℃时，空调器中以正常制热模式运行，在这个条件下空调器的制热效果不错,室外机基本不会结霜；
当外盘温度t≤0℃且持续3分钟时，此时室外机的盘管温度较低，有结霜风险，此时将室内机风机降为最低档，继续运行1min，通过降低室内机风机的风挡，减少室内机换热，进而提高流出室内机换热器的冷媒温度；
控制第一旁通回路200和第二旁通回路300连通，电加热装置301打开，通过控制各个阀门的开关状态，来控制第一旁通回路200和第二旁通回路300的通断状态，使流出室内机换热器的冷媒不经过节流降温，直接导入室外机换热器中，提高室外机换热器内部流通的冷媒温度，可有效延缓结霜以及除霜，除霜后的冷媒流经电加热装置时进行吸热，保证空调器的持续运行；
S4、当满足旁通制热模式的退出条件时，控制第一旁通回路200和第二旁通回路300断开，电加热装置301关闭，空调器恢复至之前的正常制热模式。
旁通制热模式的退出条件具体包括：满足如下任一条件：
(3)所述外盘温度t大于或等于第二预设温度t2，且持续时间大于或等于第三预设时间T3；
(4)旁通制热模式的总持续时间大于或等于第四预设时间T4。
优选地，第三预设时间T3为1min，第四预设时间T4为5min，第二预设温度t2为2℃。
当空调器接收到关机或者模式转换命令时，控制第一旁通回路200和第二旁通回路300处于断开状态，电加热装置301处于关闭状态后，空调器再关机或转换模式，避免空调器其它模式或者再次开机运行时受到影响。
当然，本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程度来指令控制装置来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取的存储介质中，所述程序在执行时可包括如上述各方法实施例的流程，其中所述的存储介质可为存储器、磁盘、光盘等。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种能延缓结霜的空调器，其特征在于，包括：
主回路(100)、第一旁通回路(200)和第二旁通回路(300)；
所述主回路(100)包括顺次连通并形成冷媒循环回路的压缩机(101)、室内换热器(103)、节流组件(104)、室外换热器(105)和第一阀(107)；
所述第一旁通回路(200)与所述主回路(100)连通，且与所述节流组件(104)并联设置；第一旁通阀(201)设置在所述第一旁通回路(200)上；
所述第二旁通回路(300)与所述主回路(100)连通，且与所述第一阀(107)并联设置；电加热装置(301)设置在所述第二旁通回路(300)上。
2.根据权利要求1所述的一种，其特征在于，所述主管路(100)上设置有第二阀(108)，所述第二阀(108)与所述节流组件(104)串联，且不影响所述第一旁通回路(200)的通断。
3.根据权利要求1所述的一种能延缓结霜的空调器，其特征在于，所述第二旁通回路(300)上还设置有旁通节流组件(302)和第二旁通阀(303)。
4.根据权利要求1所述的一种能延缓结霜的空调器，其特征在于，还包括温度传感器(109)，设置在室外机换热器的盘管上。
5.一种能延缓结霜的空调器的控制方法，其特征在于，包括：
当空调器以正常制热模式运行第一预设时间T1后，获取室外机的外盘温度t；
判断外盘温度t是否满足旁通制热模式的进入条件；
若外盘温度t不满足旁通制热模式的进入条件，则空调器以正常制热模式运行；若外盘温度t满足旁通制热模式的进入条件，则空调器进入旁通制热模式，旁通制热模式下，第一旁通回路(200)和第二旁通回路(300)连通，电加热装置(301)打开。
6.根据权利要求5所述的一种能延缓结霜的空调器的控制方法，其特征在于，旁通制热模式的进入条件包括：所述外盘温度t小于或等于第一预设温度t1，且持续时间大于或等于第二预设时间T2。
7.根据权利要求5所述的一种能延缓结霜的空调器的控制方法，其特征在于，在旁通制热模式下，先控制室内机风机降为最低档，继续运行第三预设时间T3；控制第一旁通回路(200)和第二旁通回路(300)连通，电加热装置(301)打开，并实时获取外盘温度t。
8.根据权利要求5所述的一种能延缓结霜的空调器的控制方法，其特征在于，还包括：当满足旁通制热模式的退出条件时，控制第一旁通回路(200)和第二旁通回路(300)断开，电加热装置(301)关闭，空调器恢复至之前的正常制热模式。
9.根据权利要求8所述的一种能延缓结霜的空调器的控制方法，其特征在于，旁通制热模式的退出条件具体包括：满足以下任一条件：
(1)所述外盘温度t大于或等于第二预设温度t2，且持续时间大于或等于第三预设时间T3；
(2)旁通制热模式的总持续时间大于或等于第四预设时间T4。
10.根据权利要求5所述的一种能延缓结霜的空调器的控制方法，其特征在于，当空调器接收到关机或者模式转换命令时，控制第一旁通回路(200)和第二旁通回路(300)处于断开状态，电加热装置(301)处于关闭状态后，空调器再关机或转换模式。
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