CN113720083B - 化霜方法、制冷系统、空调器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种化霜方法、制冷系统、空调器。其中化霜方法，包括：将换热器的金属换热管与换热器外的换热管路绝缘连接；执行化霜判定过程；当判定所述换热器需要化霜时，对换热器呈螺旋状的金属换热管通电，使得换热器的金属换热管与穿过所述金属换热管的金属翅片产生涡流效应，对所述换热器进行化霜。本发明的化霜效果好，且制冷系统运行更加稳定。

Description

化霜方法、制冷系统、空调器

技术领域

本发明涉及化霜技术，尤其涉及一种不影响制冷系统本身效果的化霜方法，以及采用了该化霜方法的制冷系统，对应的空调器。

背景技术

制冷系统的化霜问题是常见的问题之一，现有的制冷系统在进行化霜时，通过电子膨胀阀转向，改变制冷系统的运行模式来进行除霜，但是这种方式对于制冷系统的温度调节作用产生较大的影响。

以空调为例，空调即空气调节器，它的功能是对房间(或封闭空间、区域)内空气的温度、湿度、洁净度和空气流速等参数进行调节，以满足人体舒适度或工艺过程的要求。空调在某些使用环境下长期制热运行时，室外温度一般是在十度以下，室外温度较低，室外机在吸收热量时,室外机的换热器（此时为蒸发器）本体温度会降到0度以下，蒸发器周围的水分很快会凝结成霜，导致制热效果变差。如果采用传统的化霜方法，通过电子膨胀阀换向，当检测到空调制热效果变差时，空调立即转为制冷模式，继而化掉室外机的蒸发器的霜，但是这种单一的化霜控制方式，使空调在化霜期间不制热，房间内环境温度会降低，影响空调的制热效果，从而对空调产品的舒适性造成较大的影响。

发明内容

为了解决现有技术中制冷系统采用电子膨胀阀换向进行化霜导致制冷系统的温度调节效果受影响的技术问题，本发明提出一种化霜方法、制冷系统、空调器。

本发明提出的化霜方法，包括：

将换热器的金属换热管与换热器外的换热管路绝缘连接；

执行化霜判定过程；

当判定所述换热器需要化霜时，对换热器呈螺旋状的金属换热管通电，使得换热器的金属换热管与穿过所述金属换热管的金属翅片产生涡流效应，对所述换热器进行化霜。

进一步，化霜方法还包括：当判定所述换热器不需要化霜时，断开所述换热器的金属换热管的电源。

进一步，所述执行化霜判定过程包括：

采用第一采样周期对所述换热器的电参数进行初步采样；

若是初步采样的数值与第一预设数值的差异满足第一预设差值，则采用第二采样周期对所述换热器的电参数进行密切采样，所述第二采样周期的时长小于第一采样周期；

若是密切采样的数值与第一预设数值的差异满足第一预设差值，则判定密切采样的数值与第二预设数值的差值是否满足第二预设差值；

若满足，则判定所述换热器需要化霜。

进一步，执行化霜判定过程还包括：若初步采样的数值与第一预设数值的差异不满足第一预设差值，或者若密切采样的数值与第一预设数值的差异不满足第一预设差值，或者若密切采样的数值与第二预设数值的差值不满足第二预设差值，则判定所述换热器不需要化霜。

进一步，若初步采样的数值与第一预设数值的差异不满足第一预设差值，将本次的初步采样的数值与上一次的初步采样的数值进行比较，选择对应的间隔时间，以继续执行下一次采用第一采样周期对所述换热器的电参数进行初步采样。

进一步，若密切采样的数值与第一预设数值的差异不满足第一预设差值，或者若密切采样的数值与第二预设数值的差值不满足第二预设差值，则根据密切采样的数值选择对应的间隔时间，以继续执行下一次采用第一采样周期对所述换热器的电参数进行初步采样。

进一步，所述第一预设数值为预先通过实验数据得到的在环境温度为0摄氏度时所述换热器的风机的电参数对应的数据中的至少一个。

进一步，所述第二预设数值为预先通过实验数据得到的在换热器发生霜堵情况时所述换热器的风机的电参数对应的数据中的至少一个。

进一步，所述电参数为所述换热器的风机的电流参数。

本发明提出的制冷系统，包括换热器，采用上述技术方案所述的化霜方法对所述换热器进行化霜。

进一步，所述换热器的金属换热管通过绝缘接头与换热器外的换热管路绝缘连接。

进一步，所述绝缘接头包括：

本体，采用绝缘材质制成；

多段式孔道，所述多段式孔道贯穿所述本体，位于两端的孔道与金属换热管或者所述换热管路密封连接，且位于两端的孔道内径大于与其相邻的靠近本体中部的孔道的内径。

进一步，所述金属换热管和/或所述换热管路可插入至多段式孔道的部分在其外壁上设有至少一圈凸环，所述金属换热管和/或所述换热管路的端部与所述凸环之间套设有至少一圈密封圈。

进一步，所述金属换热管与所述换热管路插入至多段式孔道内时通过环氧树脂胶进行灌封，以实现与所述本体密封连接。

进一步，所述绝缘材质包括玻璃或陶瓷当中的至少一种。

本发明提出的空调器，采用了上述技术方案所述的制冷系统。

本发明通过将需要化霜的换热器与换热器外的换热管路绝缘连接，利用换热器本身的结构，即螺旋转的金属换热管以及穿过该螺旋状的金属换热管的金属翅片，对金属换热管进行通电形成通电导线与内部的金属翅片形成涡流效应，产生热能，从而实现化霜，不需要制冷系统改变工作模式，不会对制冷系统的温度调节效应造成较大的影响。另外，本发明在判定是否化霜时，通过对风机的电机的电参数进行采样，无需设置温度传感器等，通过电参数的变化，从而可以对结霜情况进行判定，改进成本小，且判定结果精准。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

图1是本发明的换热器的金属换热管与换热器外的换热管路连接示意图。

图2是本发明执行化霜判定过程的流程图。

图3是本发明一实施例中绝缘接头的剖面结构图。

附图说明：1、换热器；11、金属换热管；12、翅片；2、绝缘接头；21、本体；22三段式孔道；23、密封圈；3、换热管路；4、凸环。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本发明的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本发明的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。

下面结合附图以及实施例对本发明的原理进行详细说明。

如图1所示，本发明的化霜方法需要将换热器1的金属换热管11与换热器外的换热管路3绝缘连接，换热器1可能具有多排金属换热管11（图中示出了两排金属换热管），每一排金属换热管11均成螺旋状，且有相应的金属翅片12穿过每一排金属换热管11，由于现有的换热管通常都是纯金属管之间相互连接，而本发明利用涡流效应进行化霜，因此需要将换热器1第一排的金属换热管11的进口与出口分别与换热器外的换热管路3之间进行绝缘。

随后执行化霜判定过程，当判定所述换热器需要化霜时，对换热器呈螺旋状的金属换热管通电，使得换热器的金属换热管与穿过金属换热管的金属翅片产生涡流效应，通过涡流效应产生的热能对换热器进行化霜。当判定换热器不需要化霜，例如换热器化霜完毕后，此时判定换热器不需要再化霜了，断开换热器的金属换热管的电源即可，或者换热器此时并不在化霜状态，则继续断开换热器的金属换热管的电源。

如图2所示，下面详细介绍上述执行化霜判定过程。

首先，采用第一采样周期对换热器的电参数进行初步采样，第一采样周期的时长可以根据情况设定，例如每个第一采样周期可以为6秒，每6秒对换热器的电参数进行采样，在一个较优实施例中，换热器的电参数具体指的是换热器的风机的电流参数，通过对换热器的风机的电流参数进行采样，来判断是否需要化霜。这是因为负载的任何异常都会反应到风机的电机输入参数上，例如电机绕组的电阻本身就是随环境温度变化的，再例如，风机的风量、风压发生变化，连锁的电机的力矩、转速均会发生变化，力矩的变化根据电流识别，转速变化可以跟进电机定转子耦合的自感和互感以及因此而改变的功率因数识别，而风机的电机工作期间其电阻、电压和电流还是严格遵循欧姆定律等规则。因此不需要温度、湿度等各类传感器参与，仅通过电机参数识别，就可以识别环境温度是否为0摄氏度，可以发现换热器是否换热异常，达到电机自传感化霜控制的效果。

若是初步采样的数值与第一预设数值的差异满足第一预设差值，则采用第二采样周期对所述换热器的电参数进行密切采样。在一个较优实施例中，第一预设数值取得是在环境温度为0摄氏度时换热器的风机的电参数对应的数据中的至少一个，而环境温度为0摄氏度时换热器的风机的电参数对应的数据预先通过实验数据得到，该数据是一系列变化的数据，当环境温度为0摄氏度时，风机的电机的电流会产生一系列的变化，通过将当前的电流参数的数值与得到的一系列数据进行比较，能够大致得知目前处于变化的哪个阶段。在其他实施例中，环境温度为1摄氏度、-1摄氏度等温度比较相近的实验数据也可以采纳，具体根据制冷机组的安装环境而定。这里的第二采样周期的时长小于第一采样周期，以第一采样周期为6秒为例，则第二采样周期的时长可以采用1秒、2秒等。该步骤的意义在于当初步采样发现此时的电参数的数值比较像要结霜的电参数的数值，此时需要密切关注电参数的数值变化，以便在结霜时可以迅速做出反应，避免影响制冷系统的温度调节效果。本发明的具体实施例采用0摄氏度以及霜堵时的风机的电参数来作为判断是否需要化霜的两个步骤，是因为环境温度0°C是最恶劣结霜环境，但并不是环境温度到了0°C就要化霜，还需要判定换热器的翅片是否霜堵，霜堵后风量会减小，因此化霜逻辑以0°C以后，风量减弱等为开启条件。

如果密切采样的数值与第一预设数值的差异满足第一预设差值，则立即判定密切采样的数值与第二预设数值的差值是否满足第二预设差值。第二预设数值指的是预先通过实验数据得到的在换热器发生霜堵情况时换热器的风机的电参数对应的数据当中的至少一个，该数据同样也是一系列变化的数据，通过将当前的电流参数的数值与预先得到的电参对应的数据当中的至少一个进行比较，用来判断换热器是不是结霜了，如果密切采样的数值与第二预设数值的差值满足第二预设差值，则判定换热器需要化霜，此时对换热器的金属换热管进行通电，产生涡流效应，继而产生电能，进行化霜。

上述几个判断过程，如果任意一个判断过程不满足对应的条件，则可以判定此时换热器不需要化霜。例如初步采样的数值与第一预设数值的差异不满足第一预设差值，还可以将本次的初步采样的数值与上一次的初步采样的数值进行比较，选择对应的间隔时间，以继续执行下一次采用第一采样周期对所述换热器的电参数进行初步采样。在一个实施例中，这个间隔时间可以设置为30分钟，30分钟后再每6秒进行一次初步采样。

如果密切采样的数值与第一预设数值的差异不满足第一预设差值，发现暂时还没有结霜，此时可以根据密切采样的数值选择对应的间隔时间，以继续执行下一次采用第一采样周期对所述换热器的电参数进行初步采样。例如每1、2秒对换热器的风机的电参数进行采样，此时距离结霜还有一段距离，可以选择一个对应的间隔时间来进行下一次的每6秒一次的初步采样，这个间隔时间可以是根据情况界定的30分钟，也可能是10分钟等。

同样的如果密切采样的数值与第二预设数值的差值不满足第二预设差值，具体根据风机的电流的当前的具体数值变化来选择对应的间隔时间来进行下一次的每6秒一次的初步采样。

本发明同时还保护对应的制冷系统，制冷系统内包括换热器，该制冷系统采用上述的化霜方法来对换热器进行化霜。

在一个具体实施例中，换热器1的金属换热管11通过绝缘接头2与换热器外的换热管路3绝缘连接。

图3给出了绝缘接头的一个具体实施例的剖面结构示意图。该绝缘接头2包括采用绝缘材质制成的本体21，本体21内贯穿有多段式孔道22，图中给出的具体实施例为三段式孔道，两端的孔道的内径大于中间孔道的内径，通过中间孔道的长度将两端的孔道间隔一定距离，从而使得两端的孔道在连接换热器的金属管道以及换热器外的换热管路时，可以将两者进行绝缘隔离连接。本发明并不限定多段式孔道的具体段数，只要位于两端的孔道内径大于与其靠近本体中部的相邻孔道的内径，以便将位于两端的孔道与金属换热管或者换热管路密封连接，两端的孔道之间有一段还是两段还是很多段孔道并不影响本发明的实现。

在一个进一步的实施例中，换热器的金属换热管和/或换热器外的换热管路可插入至多段式孔道的部分在其外壁上设有至少一圈凸环4，换热器的金属换热管的凸环4可以是与换热器的金属换热管一体成型的结构，同样的，换热器外的换热管路与其凸环也可以是一体成型的结构。例如，当金属换热管或者换热器外的换热管路具体采用的是铜管时，该凸环可以通过铜管胀形形成。在换热器的金属换热管和/或换热器外的换热管路的端部与该凸环之间套设有至少一圈密封圈23，然后将换热器的金属换热管与换热器外的换热管路带有凸环的一端插入至多段式孔道内，再通过环氧树脂胶进行灌封，以实现与绝缘接头的本体密封连接。当换热器的金属换热管与换热器外的换热管路套设有多个密封圈23时，远离凸环的密封圈起到密封的作用，靠近凸环的密封圈则用来隔离环氧树脂胶，防止环氧树脂胶灌封的时候腐蚀远离凸环的密封圈，导致位于内部的远离凸环的密封圈老化。在图3中给出的具体实施例中，采用了两个密封圈。

本发明的绝缘接头的本体所采用的绝缘材质包括玻璃或陶瓷当中的至少一种，或者采用其他耐高温且绝缘的材质也可以。

本发明同时还保护采用了上述制冷系统的空调器，这样空调器在进行制热时，无需转换工作模式，不会对营造室内稳定、舒适的环境造成影响。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种换热器的化霜方法，其特征在于，所述换热器包括呈螺旋状且与换热器外的换热管路绝缘连接的金属换热管，穿过所述金属换热管的金属翅片，所述换热器的化霜方法包括：

执行化霜判定过程；

当判定所述换热器需要化霜时，对换热器呈螺旋状的金属换热管通电，使得换热器的金属换热管与穿过所述金属换热管的金属翅片产生涡流效应，对所述换热器进行化霜。

2.如权利要求1所述的换热器的化霜方法，其特征在于，还包括：

当判定所述换热器不需要化霜时，断开所述换热器的金属换热管的电源。

3.如权利要求1或2所述的换热器的化霜方法，其特征在于，所述执行化霜判定过程包括：

采用第一采样周期对所述换热器的电参数进行初步采样；

若是初步采样的数值与第一预设数值的差异满足第一预设差值，则采用第二采样周期对所述换热器的电参数进行密切采样，所述第二采样周期的时长小于第一采样周期；

若是密切采样的数值与第一预设数值的差异满足第一预设差值，则判定密切采样的数值与第二预设数值的差值是否满足第二预设差值；

若满足，则判定所述换热器需要化霜。

4.如权利要求3所述的换热器的化霜方法，其特征在于，所述执行化霜判定过程还包括：

若初步采样的数值与第一预设数值的差异不满足第一预设差值，或者若密切采样的数值与第一预设数值的差异不满足第一预设差值，或者若密切采样的数值与第二预设数值的差值不满足第二预设差值，则判定所述换热器不需要化霜。

5.如权利要求4所述的换热器的化霜方法，其特征在于，若初步采样的数值与第一预设数值的差异不满足第一预设差值，将本次的初步采样的数值与上一次的初步采样的数值进行比较，选择对应的间隔时间，以继续执行下一次采用第一采样周期对所述换热器的电参数进行初步采样。

6.如权利要求4所述的换热器的化霜方法，其特征在于，若密切采样的数值与第一预设数值的差异不满足第一预设差值，或者若密切采样的数值与第二预设数值的差值不满足第二预设差值，则根据密切采样的数值选择对应的间隔时间，以继续执行下一次采用第一采样周期对所述换热器的电参数进行初步采样。

7.如权利要求3所述的换热器的化霜方法，其特征在于，所述第一预设数值为预先通过实验数据得到的在环境温度为0摄氏度时所述换热器的风机的电参数对应的数据中的至少一个。

8.如权利要求3所述的换热器的化霜方法，其特征在于，所述第二预设数值为预先通过实验数据得到的在换热器发生霜堵情况时所述换热器的风机的电参数对应的数据中的至少一个。

9.如权利要求3所述的换热器的化霜方法，其特征在于，所述电参数为所述换热器的风机的电流参数。

10.一种制冷系统，包括换热器，其特征在于，采用如权利要求1至9任意一项所述的换热器的化霜方法对所述换热器进行化霜。

11.如权利要求10所述的制冷系统，其特征在于，所述换热器的金属换热管通过绝缘接头与换热器外的换热管路绝缘连接。

12.如权利要求11所述的制冷系统，其特征在于，所述绝缘接头包括：

本体，采用绝缘材质制成；

多段式孔道，所述多段式孔道贯穿所述本体，位于两端的孔道与金属换热管或者所述换热管路密封连接，且位于两端的孔道内径大于与其相邻的靠近本体中部的孔道的内径。

13.如权利要求12所述的制冷系统，其特征在于，所述金属换热管和/或所述换热管路可插入至多段式孔道的部分在其外壁上设有至少一圈凸环，所述金属换热管和/或所述换热管路的端部与所述凸环之间套设有至少一圈密封圈。

14.如权利要求12所述的制冷系统，其特征在于，所述金属换热管与所述换热管路插入至多段式孔道内时通过环氧树脂胶进行灌封，以实现与所述本体密封连接。

15.如权利要求12所述的制冷系统，其特征在于，所述绝缘材质包括玻璃或陶瓷当中的至少一种。

16.一种空调器，其特征在于，采用了如权利要求10至15任意一项所述的制冷系统。

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