CN1138104C - 检测冷却/加热空调器结霜的方法 - Google Patents

Abstract

冷却/加热空调器检测结霜方法，空调器能正确地检测其室外单元的结霜，所以能提高加热效率。它包括以下步骤：在加热操作中当逆变式压缩机连续地操作一段时间后，按预定时限检测管温的测定初始结霜步骤，当检测的管温低于参考温度时将预定时限前后检测的管温温差与第一预定温度作比较来探测结霜的开始预测结霜步骤，根据此后另一预定时限前后管温的温差与第二预定温度的比较结果而探测结霜并进行除霜的测定结霜步骤。

Description

检测冷却/加热空调器结霜的方法

本发明涉及一种冷却/加热空调器，特别是涉及一种检测冷却/加热空调器上结霜的方法，由于空调器能正确地检测到空调器室外单元的结霜，所以本方法能够提高空调器的加热效率。

通常，冷却/加热的组合空调器分为室内单元和室外单元，根据使用者的冷却/加热模式的选择，通过操作室外单元的换热装置和转换压缩装置及室内单元的换热装置完成冷却/加热操作，致冷剂在其中流过，使致冷剂其与房间内的空气进行换热。

被送到转换压缩装置的高温和高压的致冷剂的热量被释放到冷凝装置中，该冷凝装置将致冷剂气体转换成常温和高压的液态致冷剂。

将该常温和高压的致冷剂液体通过毛细管而使其转变成低温低压的液体致冷剂。

低温低压的液体致冷剂与吹风机装置供入和排入房间或房间外侧的空气进行换热。

该液体致冷剂在转换成气体后由压缩装置吸入，并且连续反复地经过压缩、冷凝、膨胀和蒸发过程而产生有效的冷却或加热。

图1是一个常规冷却/加热空调器的方框图，该空调器有一个室内单元100和一个室外单元200。室内单元100包括一个接受部件100a，它根据遥控器101选择的模式，如冷却或加热模式而接收键信号；一个室内温度传感部件100b，它用于探测室内温度，及一个第一微机100c，它根据分别由接受部件100a得到的模式信号和室温传感部件100b得到的室温用来控制与室外单元的数据传输，并操作室内单元。

室外单元200包括一个第二微机200a，它根据从室内单元100的第一微机100c得到的数据来操作室外单元，一个转换压缩部件200b，它根据第二微机的控制信号而运行，来转换致冷剂的压缩循环，一个吹风部件200c，它响应第二微机200a的控制信号而受到驱动，从而将空气吹向一个换热器(图中未示出)，一个室外温度传感部件200d，它用于探测传感室外温度并将探测到的室外温度输向第二微机200a，以及一个管温度传感器部件200e，以探测由于在换热器上进行换热而引起的管的温度变化，并将该探测的温度输向第二微机200a。

当由遥控器101选定了冷却模式时，室内单元100的接受部件100a接受遥控器101的冷却模式的键信号，对该键信号进行电处理，然后将该信号输向第一微机100c。

第一微机100c在读到从接受部件100a收到的冷却模式信号后，通过通讯线将该读到的数据传输到室外单元200的第二微机200a中。

室外单元200的第二微机200a根据从室内单元100的第一微机100c接收的数据操作转换压缩部件200b和吹风部份200c。

该转换压缩部件200b将低温、低压的致冷剂压缩成高温、高压的气体致冷剂，气体致冷剂在室外单元200的换热器(即如冷凝器)中与由吹风部件200c吸入的外部空气进行换热，从而将致冷剂转变成常温的高压液态致冷剂以加热由外部吸入的空气。

而在室外单元200的换热器中变成常温、高压的致冷剂液体通过毛细管后转变成低温、低压的液体致冷剂并被送到室内单元100的换热器(即蒸发器)中。

该低温、低压的液体致冷剂送到室内单元100的换热器中与由吹风部件200c吸入的室内空气进行换热以冷却室内空气，然后转变成气体致冷剂再次被回送到转换压缩部件200b中，通过反复连续地进行上述循环就能对室内冷却对室外进行加热。

另一方面，如果使用者选择了加热模式，转换压缩部件200b将进来的低温、低压的致冷剂压缩成高温、高压的气体致冷剂，但是，这时致冷剂的循环方向是与前述的冷却模式相反的。

也就是说，由转换压缩部件200b转换的高温、高压气体致冷剂在室内单元100的换热器(即冷凝器)中转变成常温、高压的液体致冷剂，升高了室内温度。

此后，室内单元的换热器中的变成常温、高压的致冷剂流过毛细管，变成低温、低压的液体致冷剂并被送到室外单元200的换热器(即蒸发器)中。

送入室外单元200的换热器中的低温、低压的液体致冷剂与由吹风机200c吹入的外部空气进行换热而将外部空气冷却。然后，转变成气体的致冷剂被再次送回到转换压缩部件200b，反复连续地进行上述循环就能够对室内加热对室外冷却。

如前所述，在空调器进行冷却/加热操作中，从开始加热操作直到室外单元200的换热器上开始结霜的一段时间以后，通过室外单元200的换热器的换热，管线的温度达至保持一定温度的平衡条件，当室外单元200的换热器上开始结霜时，管线的温度就会大幅度下降。

在这种情况下，当管线温度传感器200e测到的温度低于3℃时室外单元200的第二微机200a启动一个定时器(未示出)，这样第二微机200a必须确定室外单元200的换热器200b在管线温度60分钟后达到低于-12℃、90分钟后低于-10℃、120分钟后低于-8℃、150分钟后低于-6℃时已经结霜，并进行除霜操作。

通过停止转换压缩部件200b的操作或者在将运转模式变为冷却模式后将室外单元200的换热器用作一个冷凝器而进行除霜操作。

一旦除霜操作完成后，也就是管线温度达到了3℃后定时器关闭且再次开始加热操作。

但是，前述的冷却/加热空调器存在加热效率下降的问题，这是由于转换压缩部件开始操作后的一个确定时间后，被测出的管温低于某一温度时室外单元的换热器就被确定为结霜，所以第二微机200a它会错误地以为室外单元换热器上已经结霜，即使实际上并没有结霜。

而且，前述的加热/冷却空调器还有另一个问题，即当空调器在外部颇冷温度低于0℃运行时，即如当室外单元的换热器的温度很低时，室外单元的换热器上的温度就会下降很快，而使除霜操作频繁。(实际上，它很难结霜，当温度低于0℃时由于饱和蒸气压很低所以结霜的速度很慢)。

如上所述，前述的测定结霜方法存在着由于加热效率的下降使产品的实用性下降和由于频繁变换循环而加快产品劣化的问题。

本发明的目的在于提供一种测定冷却/加热型空调器的结霜的方法，这是根据管线上温度的变化率来测定换热器上结霜的。

本发明的另一个目的是提供一种测定冷却/加热型空调器结霜的方法，其中是在从加热操作开始转换压缩部份连续操作了一定的时间后来测定换热器上结霜的。

本发明的又一个目的是提供一测定冷却/加热型空调器结霜的方法，其中是只有当换热器的管温在加热操作时低于某一值时才测定换热器上结霜的。

本发明的再一个目的是提供一种冷却/加热型空调器，在转换压缩装置开始连续运转一段时间后的每个预定的时间内，当换热器的管温在一个预定的时限的前后的温差高于某一值时测定到结霜开始，而进行除霜操作。在此后的某一时间结束后，当另一预定时限前后温差高于设定值时空调器完成除霜。

本发明还一个目的是提供一种冷却/加热型空调器，它仅当换热器装置的管温低于冷却操作时的某一温度时才测定到结霜，从而进行除霜操作。

本发明的以上目的和特征可以通过为一个冷却/加热空调器提供一种测定结霜的方法来完成，该方法包括测定初始结霜的步骤，以便在加热过程中，当转换压缩装置连续工作某段时间后，按各个预定时限检测管温；预测结霜步骤，以便当探测到的管温低于参照温度时，通过将各预定时限前后管温间的温差与预定温度相比来探测结霜的开始；以及测定结霜步骤，以便根据预定时间前后管温间的温差与参照温度的比较结果来探测完成结霜并进行除霜。

图1是一个常规冷却/加热空调器方框图。

图2是在加热操作时室外单元换热器管温变化图。

图3是本发明的冷却/加热空调器的检测结霜方法的流程说明图。

图2是在加热操作时室外单元换热器的管温变化图，而图3是本发明的冷却/加热空调器的检测结霜方法的流程说明图。

本发明的冷却/加热空调器的检测结霜方法包括：测定初始结霜的步骤，以便在加热过程中，当转换压缩装置200b连续工作某段时间t₁后，按各个预定时限探测管温；预测结霜步骤，以便当探测到的管温低于参照温度T_m时，通过将各预定时限m之前的管温T₁和该时限后管温T₂间的温差ΔT₁与预定温度T₁₁相比来判定结霜的开始；以及测定结霜步骤，以便根据预定时限m前的管温T₂和该时限后管温T₃间的温差ΔT₂与参照温度T₂₂的比较结果来探测完全结霜并进行除霜。

测定初始结霜的步骤是检测出在加热操作时逆变式压缩机是否在工作(ST1和ST2)，如果发现逆变式压缩机未工作则清除连续工作的时限(ST3)，如果逆变式压缩机在工作(ST4)，从开始连续操作时到经过一段时间后探测连续工作的时限T₁，并且如果在已经过了一个确定的时限后在每一个预定的时限内检测管线的温度(ST5)。

预测结霜步骤包括如下各步：将测定初始结霜步骤中检测的管线温度与参考温度Tm比较(ST6)，如果在检测预定时限m检测的管温高于参考温度Tm(ST7)时，且预定时限m已经过后返回到检测管温的步骤(ST5)中，如果检测的管温低于参考温度Tm，则校正所测的管温T1(ST8)，在前面检测管温T1的时间经过了预定的时限m后校正所测的管温T2(ST9和ST10)，将在一个预定时限前后的管温T1和T2间的温差ΔT1与一个预定温度T11作比较(ST11)，如果温差比预定温度T11大，则检测校正结霜的开始位以确定结霜的开始(ST12)。

测定结霜步骤包括：如果发现结霜开始位没被校正，则开始结霜的结霜开始位进行校正(ST13)，在该点校正完以后对预定时限m检测时，当预定时限鉴于探测管温T₂而过去时，校正被测到的管温T₃(ST14和ST15)，将预定时限m前后的管温T2和T3的温度差ΔT2与一个预定温度T22作比较(ST16)，如果发现温度差ΔT2比预定值T22小则清除所设置结霜开始位(ST17)，如果温度差ΔT2比预定值T22大，结霜开始位已经被设置，则停止换热器的结霜测定并执行除霜操作(ST18和ST19)。

下面参考图1对本发明详细说明。

首先，当使用者用遥控器101选定冷却模式时，本发明室外单元200的转换压缩部份200b响应从室外单元200的第二微机200a通过室内单元100的第一微机100c接收到的信号，对进来的低温、低压致冷剂进行压缩而成为高温、高压的气体致冷剂。

由转换压缩部件200b供出的高温、高压气体致冷剂在室外单元200的换热器(即冷凝器)中与吹风部件200e吸入的外部空气进行热交换，以加热吸入的外部的空气，而把致冷剂变成常温、高压的液体致冷剂。

在室外单元的换热器中变成常温、高压的液体致冷剂流过毛细管后，变成低温、低压液体致冷剂并被送到室内单元100的换热器(蒸发器)中。

从室内单元100的换热器中供来的低温、低压液体致冷剂与由吹风机部件200e吸入的室内空气进行换热而降低室内空气的温度。

变成气体的致冷剂随后被送回到转换压缩部件200b中，反复连续地进行上述循环就能够冷却房间而加热外部。

另一方面，当加热模式选择后，如前所述，如已有技术那样地将室内单元100的换热器用作一个蒸发器，加热房间并冷却外部。

由于加热操作时转换压缩部份200b连续运行，所以这时室外单元换热器的管温随转换压缩部份200b的连续运行而下降，直至室外单元200c的换热器管温保持平衡状态时的热循环稳定为止。当室外单元的换热器上开始结霜时，管温会像图2所示那样迅速地下降。

因此，本发明的目的在于根据图3所示流程图探测到结霜后进行除霜操作，图3是根据结霜的管温迅速下降后作出的。

要检查是否存在来自遥控器的加热模式(ST1)，当发现有时，检查转换压缩部件200b的操作(ST2)。

当转换压缩部件被查出为非工作状态时，即发现操作停止时，使用一个内部计时器清除转换压缩机200b的连续操作时限(ST3)，而在发现其工作时，开始转换压缩机200b的连续操作时限。

然后，检查逆变式压缩机200b的连续操作时限是否已经过了一个确定的时限t1(ST4)，如果已经过了，由室外单元的管温传感部件检测管的温度(ST5)，并将检测的温度与一个参考值Tm比较(ST6)。

作为步骤(ST6)中的比较结果，如发现检测的管温比参考值Tm高时，就忽略管的温度，在又过了一个预定时限m后再次检测管的温度(ST7)。

作为步骤(ST6)中的比较结果，如发现检测的管温比参考值Tm低时，就将检测的温度设置为T1(ST8)，在检测了管温T1后检查是否过了一个预定的时限m(ST9)，如果已经过了一个预定时限m，就检测管温T2并重新设定(ST10)。

其后，在一个预定时限m前后设置的管温T1和T2的温差ΔT1在步骤(ST8和ST9)中算出，并将温差ΔT1与一个预定温度值T11作比较(ST11)。

作为步骤(ST11)中的比较结果，如果发现温差大于预定温度T11，探索结霜开始位的调节以确定室外单元200的换热器上开始结霜(ST12)。

作为探索的结果，如果发现已经设定了结霜的开始位，就确定已经开始结霜了(ST18)，开始除霜操作(ST19)，而如果发现没有设定结霜开始位，即使已经开始结霜，也测定出霜未产生很多，设定结霜开始点(ST13)并在管温T2后检查预定时限m(ST14)。

作为步骤(ST14)中的检查结果，如果预定时限m已过，再对管温T3进行检测并对检测的管温进行设定(ST15)。

其后，计算出在步骤(ST10和ST15)中预定时限m前后管的温度T2和T3的温度差ΔT2并与预定的温度值T22作比较(ST16)。

由于比较的结果，如果温度差ΔT2比预定值T22小，结霜的开始位被清除(ST17)，而如果温度差ΔT2比预定值T22大时，室外单元200的换热器开始结霜(ST18)，于是开始除霜操作(ST19)，将加热循环变成冷却循环以去掉室外单元200的换热器上结的冰霜。

与此相反，在冷却操作中与上面所述相同条件下室内单元的换热器上也结霜时，可以使用与前面图3相同的方法测定结霜并进行除霜操作。

如前所述，由于掌握了室外单元的换热器上的结霜条件，本发明规定只有当结霜已经达到一定程度时才进行除霜操作，所以，即使在室外温度低于零度时，本发明也可以提高加热操作的效率。

由于上述的加热效率的提高，可以提供优选的加热操作确保使用者的舒适。

虽然本发明仅由几个实施例来进行说明，但对于本专业人员来说由上所述就可以作出各种变更和改变。因此对本发明的各种变更和改变都会落入后面所附的权利要求的范围内。

Claims (1)

1.一种冷却/加热空调器的测定结霜的方法，其中包括步骤：

在加热操作时，当逆变式压缩机已经连续地工作一段时间后，按预定时限探测在管路入口或出口处的管温的测定初始结霜步骤；

其中测定初始结霜步骤中包括以下步骤：

检测在加热操作时该逆变式压缩机是否在工作；

如果未发现逆变式压缩机工作则清除连续工作的时限；

如果逆变式压缩机正在工作则探测连续工作时限是否从连续工作时限开始经过一段时间；且

如果发现该时限已经过去，则每隔预定分钟检测在管路入口或出口处的管路的温度，

当检测的管温低于一个参考温度时，通过将该预定时限前后的管温的温差与第一预定温度进行比较来探测结霜开始的预测结霜步骤；

其中预测结霜步骤中包括以下步骤：

将测定初始结霜步骤中测到的管温与该参考温度比较；

如果所测的管温高于参考温度，则在当检测预定时限时发现已经过了预定时限时反馈到检测管温的步骤；

如果所测得的管温低于参考温度时，则设定所测的管温；

在检测先前检测管温后经过的时间时，当经过了预定时限时就设定所测得的温度；

将在预定时限前后设定的温度的温差与一个第一预定温度比较；

如果温差高于第一预定温度，检测结霜开始位的设定值以确定结霜开始；且

如果检测结果是已经设定了结霜开始位，则作出结霜的结论，然后进行除霜操作；

根据在此后的预定时限前后的管温的温差与第二预定温度比较结果而检测结霜并进行除霜的测定结霜步骤，

其中该测定结霜步骤中包括以下步骤：

如果在预测结霜步骤中未设定结霜开始位，则设定确定开始结霜的结霜开始位；

设定完该开始位后对预定时限检测时，当预定时限自从检测管温起已经过预定时限时，设定被测的管温；

检测预定时限前后设定的管温温差是否高于一个第二预定温度；

如果温差低于预定第二预定温度，清除设定的结霜开始位；且

如果温差高于第二预定温度，结束换热器的结霜测定并开始除霜操作。