CN113959064B - 一种空调器以及除冰方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空调设备领域，具体公开了一种空调器以及除冰方法。空调器包括由管路依次接通并形成工质循环流路的压缩机、室内换热器、节流阀、室外换热器，室外换热器设置于室外机内，室外机具有底盘，空调器还包括连通压缩机的工质出口的除冰支路，除冰支路利用从压缩机流出的工质加热底盘。第一阀设置在除冰支路中，第二阀设置在与除冰支路并联的主路管段，开关接触器用于检测底盘的结冰程度。除冰方法根据来自开关接触器的反馈信号，判断底盘的结冰程度，从而控制第一阀、第二阀的开闭。本发明所提供的空调器以及除冰方法能够高效除去底盘冰块，从而保障空调器的正常运行，有利于延长空调器的使用寿命以及提高空调器的可靠性。

Description

一种空调器以及除冰方法

技术领域

本发明涉及空调设备领域，具体为一种空调器以及除冰方法。

背景技术

空调器在低温制热时，室内换热器会有结霜现象，霜层积累到一定程度，为保证换热性能，空调器会进入化霜运行，故会有冷凝水沿着室内换热器流到室外机底盘，再由室外机底盘的排水孔排走。此时室外环境温度较低，可能导致底盘上的冷凝水凝结成冰。此外在极端冰雪天气的情况下，部分冰雪也有可能被风吹入空调器室外机底盘，进而结冰堵住排水孔，造成冷凝水持续囤积。囤积的冷凝水越来越多，凝结的冰块越来越厚，会导致冰块顶住换热器翅片，造成翅片变形，严重时冰块会与风叶摩擦碰撞，带来安全隐患。

一些空调器在底盘设置有加热器，当温度传感器检测底盘附近温度较低时，通过加热器加热来去除冰块。然而，空调器在化霜期间，靠近换热器附近空气的温度波动较大。由此会影响加热器件启动的精确性，会造成底盘化霜不彻底、加热器无端开启或关闭、浪费电能等不良影响，进而影响换热效率，影响空调使用的舒适性以及使用寿命。

因此，如何提供一种空调器以及除冰方法，能够在减少能源浪费的同时，高效除去底盘冰块，成为需要解决的问题。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种空调器，包括由管路依次接通并形成工质循环流路的压缩机、室内换热器、节流阀、室外换热器，室外换热器设置于室外机内，室外机具有底盘，空调器还包括：

连通压缩机的工质出口的除冰支路，除冰支路利用从压缩机流出的工质加热底盘；

第一阀，设置在除冰支路中；

第二阀，设置在与除冰支路并联的主路管段。

开关接触器，开关接触器设置在底盘的侧面，用于检测底盘的结冰程度；

空调器的控制器根据开关接触器的反馈信号，调节第一阀和第二阀的开度或者开闭。

根据上述技术方案，通过工质在压缩机、室内换热器、节流阀、室外换热器的循环流路，实现了制热循环，从而能够提高室内温度。由于从压缩机流出的工质温度较高，因此将这部分工质通过除冰支路引向底盘，使得高温工质所具有的热量能够对在底盘形成的冰块进行加热除冰。这种方式能够利用制热循环工质本身的热量进行除冰，无需利用外接设备，也不需要电加热这种辅助手段，从而使得空调器在节能的同时高效除冰。

通过第一阀以及第二阀分别能够控制除冰支路以及主路管段的通断或流量，进而控制空调器的除冰、制热过程。第一阀打开、第二阀关闭时，高温工质流经除冰支路，能够加热去除底盘的冰块。第二阀打开、第一阀关闭时，高温工质流经主路管段，能够实现制热循环。

控制器则根据开关接触器的反馈信号对第一阀和第二阀进行调节，使得空调器能够根据结冰的具体情况来除冰，在需要除冰时进行除冰，避免不必要的浪费，有利于提高空调器的自动化和除冰效率。

优选地，还包括温度检测模块，检测室外环境温度T。

根据上述技术方案，通过温度检测模块检测室外环境温度T，使得空调器能够根据室外环境温度T，判断是否容易结冰，有利于提高除冰效果。

本发明还提供了一种空调器的除冰方法，空调器包括由管路依次接通并形成工质循环流路的压缩机、室内换热器、节流阀、室外换热器，室外换热器设置于室外机内，室外机具有底盘，空调器还包括连通压缩机的工质出口的除冰支路，设置在除冰支路中的第一阀、设置在与除冰支路并联的主路管段的第二阀，除冰方法包括以下步骤：

利用从压缩机流出的工质加热底盘；

检测底盘的结冰程度；

根据底盘的结冰程度，调节第一阀和第二阀的开度/开闭。

根据上述技术方案，在需要对底盘进行除冰时，打开第一阀、关闭第二阀，高温工质流入除冰支路，起到了除冰作用。在不需要对底盘进行除冰时，关闭第一阀，打开第二阀，工质不流经除冰支路。

此外，也可以是在需要除冰时，增大第一阀的开度、减小第二阀的开度；当不需要除冰时，减小第一阀的开度、增大第二阀的开度，由此同样能够对底盘进行除冰。

优选地，除冰方法还包括以下步骤：

检测室外环境温度T；

当室外环境温度T高于预设值时，保持关闭第一阀，开启第二阀，预设值大于等于0℃。

根据上述技术方案，当室外环境温度T高于预设值时，说明室外环境温度T足够高，这时候冰块可以自行融化，因此不需要进行除冰，第一阀保持关闭状态。

优选地，还包括以下步骤：

检测室外环境温度T；

当底盘的结冰程度低于规定程度，则在延迟规定滞后时间之后，关闭第一阀，开启第二阀；

规定滞后时间根据室外环境温度T的降低而延长。

根据上述技术方案，底盘的结冰程度与室外环境温度T有关，当室外环境温度T越低时，结冰程度相应越高，此时除冰所需要花的时间也就越长。滞后时间根据室外环境温度T的降低而延长，除冰更完全，有利于提高除冰效果。

优选地，除冰方法包括以下步骤：

步骤S1：空调器进入制热模式，第一阀关闭，第二阀打开；

步骤S2：接收开关接触器的反馈信号，将温度检测模块检测到的室外环境温度T与预设值进行对比，若小于预设值则进入步骤S3，若大于等于预设值则直接进入步骤S5；

步骤S3：判断空调器是否首次进入制热模式，若为首次进入制热模式，控制第一阀打开，第二阀关闭，压缩机运行规定时间后，再使第一阀关闭，第二阀打开，若非首次进入制热模式则直接进入步骤S4；

步骤S4：根据来自开关接触器的反馈信号，控制第一阀、第二阀的开闭；

步骤S5：空调器保持制热运行，第一阀关闭，第二阀打开，并返回步骤S2。

根据上述技术方案，在步骤S1中，空调器进入制热模式，第一阀关闭，第二阀打开。工质不流经除冰支路，直接流经主路管段，实现空调器的制热循环过程；

在步骤S2中，接收开关接触器的反馈信号后，说明底盘有冰块。将温度检测模块检测到的室外环境温度T与预设值进行对比，若小于预设值则进入步骤S3，准备开始除冰。若大于等于预设值，则说明此时的室外环境温度T较高，冰块可以自行融化，不需要进行除冰，由此直接进入步骤S5；

在步骤S3中，判断空调器是否首次进入制热模式，若为首次进入制热模式，为防止冰雪堆积在底盘内部，控制第一阀打开，第二阀关闭。压缩机运行规定时间后，可以确保此时底盘无冰雪堆积，再使第一阀关闭，第二阀打开。若非首次进入制热模式，直接进入步骤S4；

在步骤S4中，根据来自开关接触器的反馈信号，判断底盘的结冰程度。通过判断底盘的结冰程度，控制第一阀、第二阀的开闭，结冰程度越高，除冰的时间也就相应越长，第一阀的打开时间也就越长；

在步骤S5中，空调器保持制热运行，此时空调器不需要进行除冰，第一阀关闭，第二阀打开，同时返回步骤S2继续进行判断是否需要除冰。

优选地，步骤S4包括：

控制第一阀、第二阀均打开，持续检测开关接触器的反馈信号；

若反馈信号的持续时间小于第一预设时间t1，则滞后ta控制第一阀关闭，第二阀打开；

若反馈信号的持续时间大于等于第一预设时间t1，则控制第一阀打开，第二阀关闭；

若第二预设时间t2内未检测到来自开关接触器的反馈信号，则滞后tb控制第一阀关闭，第二阀打开。

根据上述技术方案，若开关接触器的反馈信号持续时间小于第一预设时间t1，说明底盘的结冰程度较低，因此在除冰ta时间后关闭第一阀、第二阀保持打开状态。

若反馈信号的持续时间大于等于第一预设时间t1，则说明底盘的结冰程度较高，因此第一阀保持打开、第二阀关闭。

若第二预设时间t2内未检测到来自开关接触器的反馈信号，则说明底盘的冰块已经被清除。为了保证除冰更彻底，仍然保持第一阀打开，滞后tb后再关闭第一阀。

附图说明

图1是本发明第一实施方式的空调器的模块示意图。。

图2是本发明第二实施方式的除冰方法的控制流程图。

图3是本发明第二实施方式的步骤S4的控制流程图。

附图标记：

1压缩机；2室内换热器；3节流阀；4室外换热器；5管路；6底盘；7除冰支路；8主路管段；9第一阀；10第二阀；11四通阀；12开关接触器；13温度检测模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

第一实施方式

本发明提供了一种空调器，图1是本发明第一实施方式的空调器的模块示意图，如图1所示，包括由管路5依次接通并形成工质循环流路的压缩机1、室内换热器2、节流阀3、室外换热器4。空调器还包括四通阀11，四通阀11的四个接口分别与压缩机1的工质入口、压缩机1的工质出口、室外换热器4以及室内换热器2连通。本实施方式主要涉及制热过程的除冰问题，通过切换四通阀11可以令空调器制热运行，工质依次流经压缩机1、室内换热器2、节流阀3、室外换热器4形成循环流路，实现了制热循环，从而提高了室内温度。

室外换热器4设置于室外机(未示出)内，室外机具有底盘6。空调器运行时会有冷凝水沿着室内换热器2流到室外机底盘6，此时室外环境温度较低，可能导致底盘6上的冷凝水凝结成冰。底盘6所形成的冰块会降低空调器换热性能甚至带来安全隐患，因此为了除去冰块，空调器还包括连通压缩机1的工质出口的除冰支路7。

在本实施方式中，除冰支路7设置在底盘6排水口的上方或者旁边，利用从压缩机1流出的工质加热底盘6。由于从压缩机1流出的工质温度较高，因此将这部分工质通过除冰支路7引向底盘6，使得高温工质的热量能够融化在底盘6形成的冰块。由此不需要外接其他设备进行除冰，也不需要采用电加热除冰这种较为耗电的方式，从而使得空调器在节能的同时高效除冰。

进一步地，空调器还包括设置在底盘6的侧面的开关接触器12，开关接触器12是一种能够检测底盘6结冰程度的传感器。由于热胀冷缩原理，会造成冰、水的应力不同，开关接触器12通过应力的变化从而判断底盘6的结冰情况。

在本实施方式中，开关接触器12距离底盘6的最底面有一定高度，在底盘6所形成的冰块需要达到一定高度才会被开关接触器12检测到，避免频繁除冰带来的损耗及浪费。此外，开关接触器12设置的高度要保证底盘6冰块不得与室外机的叶片发生接触，避免叶片旋转与冰块接触造成的损坏。

进一步地，在除冰支路7中设置有第一阀9，在与除冰支路7并联的主路管段8设置有第二阀10，空调器的控制器根据开关接触器12的反馈信号，调节第一阀9和第二阀10的开闭状态。在需要对底盘6进行除冰时，打开第一阀9、关闭第二阀10，高温工质流入除冰支路7。在不需要对底盘6进行除冰时，关闭第一阀9，打开第二阀10，工质不流经除冰支路7。通过控制第一阀9、第二阀10，进而能够控制空调器的除冰过程。

在本发明的另外一些实施方式中，也可以是根据底盘6的结冰程度，调节第一阀9和第二阀10的开度。在需要除冰时，增大第一阀9的开度、减小第二阀10的开度；当不需要除冰时，减小第一阀9的开度、增大第二阀10的开度，从而同样能够对底盘6进行除冰。

在本实施方式中，第一阀9以及第二阀10均为电磁阀，从而能够方便空调器对第一阀9、第二阀10的自动控制，有利于提高空调器的自动化水平。

空调器还包括温度检测模块13，温度检测模块13能够检测室外环境温度T。通过温度检测模块13检测室外环境温度T，使得空调器能够根据室外环境温度T，对具体的除冰方式作进一步判断，有利于提高除冰效果。

第二实施方式

本发明还提供了一种第一实施方式中的空调器的除冰方法，图2是本发明第二实施方式的除冰方法的控制流程图，如图2所示，首先进入步骤S1，在步骤S1中，空调器进入制热模式，第一阀9关闭，第二阀10打开。工质不流经除冰支路7，直接流经主路管段8，实现空调器的制热循环过程，之后进入步骤S2。

在步骤S2中，接收开关接触器12的反馈信号后，说明底盘6有冰块。将温度检测模块13检测到的室外环境温度T与预设值进行对比，若小于预设值则进入步骤S3，准备开始除冰。若大于等于预设值，则说明此时的室外环境温度T较高，冰块可以自行融化，不需要进行除冰，由此直接进入步骤S5。

在本实施方式中，预设值为1℃，因为冰块会在1℃以上自行融化，不需要进行额外通过除冰支路7进行除冰。当然，在发明的另外一些实施方式中，根据实际的除冰需求，预设值也可以相应设置的更高或者更低，在此不做具体限定。

在步骤S3中，判断空调器是否首次进入制热模式，若为首次进入制热模式，为防止冰雪堆积在底盘6内部，控制第一阀9打开，第二阀10关闭。压缩机1运行规定时间后，可以确保此时底盘6无冰雪堆积，再使第一阀9关闭，第二阀10打开。若非首次进入制热模式，直接进入步骤S4。这里所说的首次进入制热模式，是指的空调器在其使用寿命中，第一次进入制热模式。

在步骤S4中，根据来自开关接触器12的反馈信号，判断底盘6的结冰程度。通过判断底盘6的结冰程度，控制第一阀9、第二阀10的开闭，结冰程度越高，除冰的时间也就相应越长，第一阀9的打开时间也就越长。除冰完成后，进入步骤S5。

在步骤S5中，空调器保持制热运行，此时空调器不需要进行除冰，第一阀9关闭，第二阀10打开，同时返回步骤S2继续进行判断是否需要除冰。

利用开关接触器12进行对底盘6除冰操作的控制，使之控制更加精确，能够提高空调性能，保证了系统运行的可靠性，并且除冰效果更优良。

下面详细描述步骤S4的具体控制过程，图3是本发明第二实施方式的步骤S4的控制流程图，如图3所示，首先进入步骤S41，在步骤S41中，控制第一阀9、第二阀10均打开，持续检测开关接触器12的反馈信号。第一阀9、第二阀10均打开能够在保持制热循环的同时，兼顾对底盘6的除冰。第一阀9、第二阀10均打开后，能够同时制热与除冰，之后再根据开关接触器12的反馈信号调节第一阀9、第二阀10。

步骤S41完成后，进入步骤S42，对比开关接触器12的反馈信号持续时间与第一预设时间t1的大小：

若反馈信号的持续时间小于第一预设时间t1，说明底盘6的结冰程度较低，因此保持步骤S41中第一阀9、第二阀10均打开的状态即可，之后进入步骤S43，滞后ta后控制第一阀9关闭，第二阀10保持打开；

若反馈信号的持续时间大于等于第一预设时间t1，则说明底盘6的结冰程度较高，此时需要提高除冰效果。由此进入步骤S44，控制第一阀9打开，第二阀10关闭，使得高温工质仅流经除冰支路7、不流经主路管段8，之后进入步骤S45。

在步骤S45中，第二预设时间t2内是否检测到来自开关接触器12的反馈信号：

若第二预设时间t2内检测到来自开关接触器12的反馈信号，返回步骤S44，第一阀9保持打开，第二阀10保持关闭，继续对底盘6冰块进行除冰；

若第二预设时间t2内未检测到来自开关接触器12的反馈信号，表明底盘6冰块已被清除，进入步骤S46。在步骤S46中，为了保证除冰更彻底，滞后tb控制第一阀9关闭，第二阀10打开。

在本发明的另外一些实施方式中，若第二预设时间t2内检测到来自开关接触器12的反馈信号，直接返回步骤S42继续判断开关接触器12反馈信号的持续时间。

在本实施方式中，第一预设时间t1为1分钟，第二预设时间t2为2分钟。在本发明的另外一些实施方式中，第一预设时间t2以及第二预设时间t2也可以是其他值。

具体地，滞后时间ta和tb的取值与室外环境温度T有关。室外环境温度T越低，底盘6的冰块更难以融化，冷凝水也更易于凝结成冰，所需要除冰的时间越长。因此总的来说，ta和tb的取值随着室外环境温度T的降低而延长。例如，在本实施方式中，若-2℃≤T<1℃，ta＝3min，tb＝5min；若-5℃≤T<-2℃，ta＝4min，tb＝6min；若-8℃≤T<-5℃，ta＝5min，tb＝7min；若-11℃≤T<-8℃，ta＝6min，tb＝8min；若-14℃≤T<-11℃，ta＝7min，tb＝9min；若T<-14℃，ta＝9min，tb＝11min。

在本发明的另外一些实施方式中，ta、tb的值以及对应室外环境温度T的范围不局限于上述范围，在此不作具体限定。

本领域技术人员能够理解的是，可以对各个实施方式中的具体技术特征进行适应性地拆分或合并。对具体技术特征的这种拆分或合并并不会导致技术方案偏离本发明的原理，因此，拆分或合并之后的技术方案都将落入本发明的保护范围内。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上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 (3)

1.一种空调器，包括由管路依次接通并形成工质循环流路的压缩机、室内换热器、节流阀、室外换热器，所述室外换热器设置于室外机内，所述室外机具有底盘，其特征在于，还包括：

连通所述压缩机的工质出口的除冰支路，所述除冰支路利用从所述压缩机流出的工质加热所述底盘；

第一阀，设置在所述除冰支路中，所述第一阀的一端与四通阀连通，另一端与所述压缩机连通；

第二阀，设置在与所述除冰支路并联的主路管段，所述第二阀的一端与所述四通阀连通，另一端与所述压缩机连通；

开关接触器，所述开关接触器设置在所述底盘的侧面，用于检测所述底盘的结冰程度；

所述空调器的控制器根据所述开关接触器的反馈信号，调节所述第一阀和所述第二阀的开度或者开闭；

还包括温度检测模块，检测室外环境温度T；

当所述底盘的结冰程度低于规定程度，则在延迟规定滞后时间之后，关闭所述第一阀，开启所述第二阀；

所述规定滞后时间根据所述室外环境温度T的降低而延长；

所述空调器还执行以下除冰方法：

步骤S1：所述空调器进入制热模式，所述第一阀关闭，所述第二阀打开；

步骤S2：接收所述开关接触器的反馈信号，将所述温度检测模块检测到的室外环境温度T与预设值进行对比，若小于预设值则进入步骤S3，若大于等于预设值则直接进入步骤S5；

步骤S3：判断所述空调器是否首次进入制热模式，若为首次进入制热模式，控制所述第一阀打开，所述第二阀关闭，所述压缩机运行规定时间后，再使所述第一阀关闭，所述第二阀打开，若非首次进入制热模式则直接进入步骤S4；

步骤S4：根据来自所述开关接触器的反馈信号，控制所述第一阀、所述第二阀的开闭；

若所述反馈信号的持续时间大于等于第一预设时间t1，则控制所述第一阀打开，所述第二阀关闭；

若第二预设时间t2内未检测到来自开关接触器的反馈信号，则滞后tb控制所述第一阀关闭，所述第二阀打开；

步骤S5：所述空调器保持制热运行，所述第一阀关闭，所述第二阀打开，并返回步骤S2；

所述步骤S4包括：

控制所述第一阀、所述第二阀均打开，持续检测所述开关接触器的反馈信号；

若所述反馈信号的持续时间小于第一预设时间t1，则滞后ta控制所述第一阀关闭，所述第二阀打开；

若-2℃≤T<1℃，ta＝3min，tb＝5min；若-5℃≤T<-2℃，ta＝4min，tb＝6min；若-8℃≤T<-5℃，ta＝5min，tb＝7min；若-11℃≤T<-8℃，ta＝6min，tb＝8min；若-14℃≤T<-11℃，ta＝7min，tb＝9min；若T<-14℃，ta＝9min，tb＝11min。

2.一种空调器的除冰方法，所述空调器包括由管路依次接通并形成工质循环流路的压缩机、室内换热器、节流阀、室外换热器，所述室外换热器设置于室外机内，所述室外机具有底盘，其特征在于，所述空调器还包括：

连通所述压缩机的工质出口的除冰支路，设置在所述除冰支路中的第一阀、设置在与所述除冰支路并联的主路管段的第二阀，所述第一阀的一端与四通阀连通，另一端与所述压缩机连通，所述第二阀的一端与所述四通阀连通，另一端与所述压缩机连通，所述除冰方法包括以下步骤：

利用从所述压缩机流出的工质加热所述底盘；

利用开关接触器检测所述底盘的结冰程度；

根据所述底盘的结冰程度，调节所述第一阀和所述第二阀的开度/开闭；

所述除冰方法还包括以下步骤：

温度检测模块检测室外环境温度T；

当所述底盘的结冰程度低于规定程度，则在延迟规定滞后时间之后，关闭所述第一阀，开启所述第二阀；

所述规定滞后时间根据所述室外环境温度T的降低而延长；

步骤S1：所述空调器进入制热模式，所述第一阀关闭，所述第二阀打开；

步骤S2：接收所述开关接触器的反馈信号，将所述温度检测模块检测到的室外环境温度T与预设值进行对比，若小于预设值则进入步骤S3，若大于等于预设值则直接进入步骤S5；

步骤S3：判断所述空调器是否首次进入制热模式，若为首次进入制热模式，控制所述第一阀打开，所述第二阀关闭，所述压缩机运行规定时间后，再使所述第一阀关闭，所述第二阀打开，若非首次进入制热模式则直接进入步骤S4；

步骤S4：根据来自所述开关接触器的反馈信号，控制所述第一阀、所述第二阀的开闭；

若所述反馈信号的持续时间大于等于第一预设时间t1，则控制所述第一阀打开，所述第二阀关闭；

若第二预设时间t2内未检测到来自开关接触器的反馈信号，则滞后tb控制所述第一阀关闭，所述第二阀打开；

步骤S5：所述空调器保持制热运行，所述第一阀关闭，所述第二阀打开，并返回步骤S2；

所述步骤S4包括：

控制所述第一阀、所述第二阀均打开，持续检测所述开关接触器的反馈信号；

若所述反馈信号的持续时间小于第一预设时间t1，则滞后ta控制所述第一阀关闭，所述第二阀打开；

若-2℃≤T<1℃，ta＝3min，tb＝5min；若-5℃≤T<-2℃，ta＝4min，tb＝6min；若-8℃≤T<-5℃，ta＝5min，tb＝7min；若-11℃≤T<-8℃，ta＝6min，tb＝8min；若-14℃≤T<-11℃，ta＝7min，tb＝9min；若T<-14℃，ta＝9min，tb＝11min。

3.如权利要求2所述的除冰方法，其特征在于，所述除冰方法还包括以下步骤：

检测室外环境温度T；

当所述室外环境温度T高于预设值时，保持关闭所述第一阀，开启所述第二阀，所述预设值大于等于0℃。

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