CN114216174A - 一种空调器及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空调器及其控制方法。所述空调器具有室外机，所述室外机包括：壳体，所述壳体内部形成有安装腔，所述安装腔包括安装室外风机的风机腔；外环感温包，位于所述风机腔内，用于检测所述风机腔内的温度作为室外环境的参考温度；外环温度计算模块，用于根据所述参考温度和空调换热模式运行时长计算得到外界环境温度。

Description

一种空调器及其控制方法
技术领域
本发明涉及空调技术领域，尤其涉及一种空调器及其控制方法。
背景技术
目前空调运行时需感知外机所处的外界环境温度，简称外环，空调会根据环境温度以及室内环境温度及用户设定来调节运行的频率，目前空调室外机的环境感温包均为放置在空调冷凝器的进风一侧，处于空调外部，对环境温度进行检测，感温包本身比较脆弱，处在外侧受外界影响也会较大，暴露在外侧也增大了损坏的风险。同时感温包线从控制器主板一直延伸到外部，走线较长。
发明内容
鉴于此，本发明公开了一种空调器及其控制方法，用以至少解决上述问题之一。
本发明为实现上述的目标，采用的技术方案是：
本发明第一方面公开了一种空调器，所述空调器具有室外机，所述室外机包括：
壳体，所述壳体内部形成有安装腔，所述安装腔内设有隔板，所述隔板一侧为设有压缩机的压缩机腔，另一侧为设有室外风机和室外换热器的风机腔；所述隔板上开有连通所述风机腔和压缩机腔的孔洞；
电器盒，插设在所述隔板的上部；
外环感温包，与所述电器盒连接并由所述电器盒伸出，并通过所述隔板上的孔洞伸入到所述风机腔中并处于隔板与室外换热器之间。
进一步可选地，
所述外环感温包用于检测其所在风机腔内的温度作为室外环境的参考温度；
外环温度计算模块，用于根据所述参考温度和空调换热模式运行时长计算得到外界环境温度。
本发明第二方面公开了一种用于如上所述的空调器的控制方法，所述控制方法包括：
在空调执行换热模式时，记录所述换热模式的持续时长t，并检测所述风机腔内的温度作为室外环境的参考温度T1；
根据所述持续时长t和所述参考温度T1计算得到外界环境温度T0。
进一步可选的，所述根据所述持续时长t和所述参考温度T1计算得到外界环境温度T0包括：
当所述持续时长t未超过预设时长时，将所述参考温度T1记为所述外界环境温度T0；
当所述持续时长t超过预设时长时，记录在达到所述预设时长时所对应检测到的第一温度Ta，并计算外界环境的温度总补偿值T总补偿，将T1与T总补偿之和记为外界环境温度T0。
进一步可选的，所述计算外界环境的温度总补偿值T总补偿包括：
分别计算所述温度总补偿值T总补偿的第一补偿部分T补偿第一部分和第二补偿部分T补偿第二部分，其中所述第一补偿部分T补偿第一部分为根据室外换热器迎风面积、室外机换热器的外管感温包所检测得到的温度T3和室外机循环风量所确定，所述第二补偿部分T补偿第一部分为根据空调压缩机的排气温度T、第一温度Ta和所述温度T3所确定；
将所述第一补偿部分T补偿第一部分和所述第二补偿部分T补偿第二部分进行求和得到所述温度总补偿值T总补偿。
进一步可选的，所述第一补偿部分T补偿第一部分＝(kA△Tm)/室外机循环风量，其中△Tm＝Ta-T3，K为传热系数，A为所述外环感温包对应的室外换热器迎风面积。
进一步可选的，当空调执行换热模式为制热模式时，若进入制热化霜阶段，则将所述外环感温包采集的温度数据平均值作为新的第一温度Ta。
进一步可选的，
当空调执行的换热模式为制冷模式时，若T＜Ta，则T补偿第二部分＝0℃；若Ta≤T＜Ta+10℃，则T补偿第二部分＝X；若Ta+10℃≤T＜Ta+30℃，则T补偿第二部分＝X-1℃；若Ta+30℃≤T＜Ta+50℃，则T补偿第二部分＝X-2℃；若Ta+50℃≤T＜Ta+70℃，则T补偿第二部分＝X-3℃；若Ta+70℃≤T＜Ta+90℃，则T补偿第二部分＝X-4℃；若Ta+90℃≤T＜Ta+110℃，则T补偿第二部分＝X-5℃；
当空调执行换热模式为制热模式时，若T＜Ta，则T补偿第二部分＝0℃；若Ta≤T＜Ta+30℃，则T补偿第二部分＝X；若Ta+30℃≤T＜Ta+45℃，则T补偿第二部分＝X-1℃；若Ta+45℃≤T＜Ta+60℃，则T补偿第二部分＝X-2℃；若Ta+60℃≤T＜Ta+75℃，则T补偿第二部分＝X-3℃；若Ta+75℃≤T＜Ta+90℃，则T补偿第二部分＝X-4℃；若Ta+90℃≤T＜Ta+105℃，则T补偿第二部分＝X-5℃；其中X＝T3-T1；
其中X为基础补偿值，且X＝T3-T1。
进一步可选的，所述控制方法还包括：
当空调的压缩机保持稳定运行时长达到预设周期时长后，判断所述外界环境温度T0的变化量，若所述变化量超过未超过预设温差时，则执行温度修正判断过程以对所述外界环境温度T0进行修正。
进一步可选的，所述执行温度修正判断过程包括：
比较所述排气温度T与标准排气温度T标准，
当|T-T标准|≤4℃时，认为外环感知准确，不对所述外界环境温度T0进行修正；
当T-T标准＞4℃时，加大所述第二补偿部分T补偿第一部分中的基础补偿值X为X+1℃；
当T-T标准＜4℃时，减小所述第二补偿部分T补偿第一部分中的基础补偿值X为X-1℃。
有益效果：本发明中的空调器在改进优化后，能够避免空调外机环境感温包处于外侧容易受外界影响且容易损坏的问题；环境感温包处于外机内部时其布线也能够简化。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施例，本发明公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本发明公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了一实施例的室外机内部结构俯视图；
图2示出了一实施例的室外机内部结构整体示意图；
图3示出了一实施例的控制逻辑图；
图4示出了一实施例的修正外环温度控制逻辑图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
还需要说明的是，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商品或者系统不仅包括那些要素，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商品或者系统所固有的要素。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商品或者系统中还存在另外的相同要素。
目前现有空调器对外环温度进行检测的感温包本身比较脆弱，处在外侧受外界影响也会较大，暴露在外侧也增大了损坏的风险；同时感温包线从控制器主板一直延伸到外部，走线较长。本发明提供一种空调室外机环境感温包内置的放置结构和放置方式，感温包放置于风机腔体贴近隔板的位置，感温包的可靠性得到了提高；同时为使得在内部腔体内感温与外界环境相同，提供了一套温度补偿控制方法，使得感温准确。
为进一步阐述本发明中的技术方案，现结合图1-图4所示，提供了如下具体实施例。
实施例1
如图1-2所示，在本实施例中提供了一种空调器，空调器具有室外机，室外机包括：壳体，壳体内部形成有安装腔，安装腔包括安装室外风机的风机腔A；外环感温包1，位于风机腔A内，用于检测风机腔A内的温度作为室外环境的参考温度；外环温度计算模块，用于根据参考温度和空调换热模式运行时长计算得到外界环境温度。
优选地，室外机还包括：隔板2，隔板2设置在安装腔内，且在安装腔内分隔出压缩机腔B和风机腔A，隔板2上设有连通压缩机腔和风机腔的孔洞；电器盒4，电器盒4设置在压缩机腔内，且电器盒通过穿设在孔洞内的电线与外环感温包1连接。
在本实施例中，外环感温包1的电线一端连接在外机电器盒上，电器盒为竖直插在隔板上。与电器盒4紧邻的隔板上部开有一个较小孔洞，使得与压缩机腔B与风机腔A可以联通，从电器盒部件上伸出的感温装置通过隔板上的孔洞伸入到风机腔A中，而不是伸到外界环境中，从中隔板的小孔洞伸出后感温包位于风机腔A中，并处于隔板2与冷凝器3的中间。感温包内置与风机腔内，不处于外界环境中，避免了处于外部被破坏失效的风险，增加了感温包的稳定性和可靠性，同时由于感温包从电器盒伸出后直接通过隔板孔洞进入风机腔，走线距离大大缩短，减少了感温包线的用量，降低成本。
实施例2
如图2所示，在本实施例中提供了一种用于实施例1中的空调器的控制方法。该控制方法包括：在空调执行换热模式时，记录换热模式的持续时长t，并检测风机腔内的温度作为室外环境的参考温度T1；根据持续时长t和参考温度T1计算得到外界环境温度T0。
需要说明的是，由于在本实施例中采用此外环感温包内置方式后由于环境感温包所处位置并非外界环境，感受到的气流经过了冷凝器换热，同时压缩机腔体内压缩机的温度以及控制器元器件温升也会产生一定的影响。在空调开机运行一段时间后，内置的外机感温包感受到气流温度为经过了冷凝器换热的气流，因此在制热时感受到温度偏低，在制冷时感受到温度偏高。同时外风机的转速会影响气流的流通，气流在换热后的效果也会有所不同。因此在感知温度后进行一定的补偿和计算从而得到相对应的实际外环境温度。
优选地，根据持续时长t和参考温度T1计算得到外界环境温度T0包括：当持续时长t未超过预设时长时，将参考温度T1记为外界环境温度T0；当持续时长t超过预设时长时，记录在达到预设时长时所对应检测到的第一温度Ta，并计算外界环境的温度总补偿值T总补偿，将T1与T总补偿之和记为外界环境温度T0。优选：该持续时长t可以为3min；对应的，该第一温度Ta则为换热运行在3min时由外环感温包采集的温度值。
在一些可选的方式中，计算外界环境的温度总补偿值T总补偿包括：分别计算温度总补偿值T总补偿的第一补偿部分T补偿第一部分和第二补偿部分T补偿第二部分；将第一补偿部分T补偿第一部分和第二补偿部分T补偿第二部分进行求和得到温度总补偿值T总补偿。其中第一补偿部分T补偿第一部分根据室外换热器迎风面积、室外机换热器的外管感温包所检测得到的温度T3和室外机循环风量所确定，第二补偿部分T补偿第一部分根据空调压缩机的排气温度T、第一温度Ta和温度T3所确定。
优选地，第一补偿部分T补偿第一部分＝(Φ＝kA△Tm)/室外机循环风量，其中△Tm＝Ta-T3，K为传热系数(对应为空气流过冷凝器时的对流换热系数)，A为外环感温包对应的室外换热器迎风面积。此外，当空调执行换热模式为制热模式时，若进入制热化霜阶段，则将外环感温包采集的温度数据平均值作为新的第一温度Ta。
优选地，当空调执行的换热模式为制冷模式时，若T＜Ta，则T补偿第二部分＝0℃；若Ta≤T＜Ta+10℃，则T补偿第二部分＝X；若Ta+10℃≤T＜Ta+30℃，则T补偿第二部分＝X-1℃；若Ta+30℃≤T＜Ta+50℃，则T补偿第二部分＝X-2℃；若Ta+50℃≤T＜Ta+70℃，则T补偿第二部分＝X-3℃；若Ta+70℃≤T＜Ta+90℃，则T补偿第二部分＝X-4℃；若Ta+90℃≤T＜Ta+110℃，则T补偿第二部分＝X-5℃；当空调执行换热模式为制热模式时，若T＜Ta，则T补偿第二部分＝0℃；若Ta≤T＜Ta+30℃，则T补偿第二部分＝X；若Ta+30℃≤T＜Ta+45℃，则T补偿第二部分＝X-1℃；若Ta+45℃≤T＜Ta+60℃，则T补偿第二部分＝X-2℃；若Ta+60℃≤T＜Ta+75℃，则T补偿第二部分＝X-3℃；若Ta+75℃≤T＜Ta+90℃，则T补偿第二部分＝X-4℃；若Ta+90℃≤T＜Ta+105℃，则T补偿第二部分＝X-5℃；其中X＝T3-T1；其中X为基础补偿值，且X＝T3-T1。
在一些可选的方式中，控制方法还包括：当空调的压缩机保持稳定运行时长达到预设周期时长后，判断外界环境温度T0的变化量，若变化量超过未超过预设温差时，则执行温度修正判断过程以对外界环境温度T0进行修正。预设温差可以为2℃，预设周期时长可以为2min。优选地，该执行温度修正判断过程包括：比较排气温度T与标准排气温度T标准，
当|T-T标准|≤4℃时，认为外环感知准确，不对外界环境温度T0进行修正；
当T-T标准＞4℃时，加大第二补偿部分T补偿第一部分中的基础补偿值X为X+1℃；
当T-T标准＜4℃时，减小第二补偿部分T补偿第一部分中的基础补偿值X为X-1℃。
下面结合该控制方法对空调器的具体工作过程进行说明。需要说明的是：设真实外界环境的温度为T外环，外机经过补偿运算得到的外界环境温度为T0，某时刻外环感温包感知到的温度为T1。
在制冷运行时，开机运行制冷的时长t≤3min时，此时由于刚开机，此时的外环感温包感受到的环境温度T1与真实外环基本一致，此时将此时T0＝T1，并将t＝3min时温度记为Ta进行存储记录，若重启则重新记录。
在空调器采集室外环境温度且不做补偿情况下，运行稳定某一时刻室外机的外环感温包感受到的温度T1比T外环要高一些，因此需要补偿计算，T0＝T1+T总补偿。T总补偿的计算分为两部分，第一部分是冷凝器换热对气流温度的影响，第二部分为压缩机腔体内的热量影响。
即：T0＝T1+T总补偿＝T1+(T补偿第一部分+T补偿第二部分)
T补偿第一部分：气流经过冷凝器后温度上升，环境感温包位于上部，其高度对应的冷凝器的管温用外管感温包感受到的温度。此时温度上升温度：T补偿第一部分＝(Φ＝kA△Tm)/外机循环风量，其中：冷凝器上外管感温包某时刻感知到的温度为T3；△Tm＝运行稳定后某时刻的Ta-T3；K为传热系数，A为感温包对应的散热器迎风面积。需要说明的是，外机循环风量可以通过外风机转速Z来进行计算确定。
T补偿第二部分：为压缩机腔体内的热量影响。主要有压缩机的排气进行散热，元器件的温升，压缩机腔体内的的温度影响也较为有限，主要为辐射进行影响，温度可以用排气感温包T排气进行推算，T补偿第二部分如下表：
Figure BDA0003391426820000081
x由开机排气感温包为Ta+10℃时的外管感温包感知到的温度T3与T1确定。x＝T3-T1，T0＝T1+T总补偿。
在制热运行时，设真实外界环境的温度为T外环，外机经过补偿运算得到的外环T0，某时刻外环感温包感知到的温度为T1，开机初始运行t≤3min时间内，此时由于刚开机，此时的感温包感受到的环境温度与外环基本一致，因此将此时感受到的温度T0＝T1，并将t＝3min时温度记为Ta存储记录，若重启则重新记录。
需要说明的是，T0＝T1+T总补偿。T总补偿的计算也分为2部分，一部分是冷凝器换热对气流温度的影响，第二部分为压缩机腔体内的热量影响。
T补偿第一部分＝(Φ＝kA△Tm)/外机循环风量，此时冷凝器外管感温包感知到的温度为T3，△Tm＝Ta-T3，由于存在结霜的情况，在制热化霜时，外环感温包采集此时的外环平均温度作为新的Ta。
该补偿第二部分为压缩机腔体内的热量影响。温度可以用压缩机排气感温包检测的排气温度T进行推算，T补偿第二部分如下表：
Figure BDA0003391426820000091
此时，在该过程中，x是由外机排气感温包温度为Ta+30℃时刻的冷凝器外管感温包感知到的温度T3与外环感温包感知到的温度T1确定。x＝T3-T1，T0＝T1+T总补偿。
制冷或制热运行过程中都会进行判断补偿是否偏差太大,不断调节调整，以达到相对准确的外环，调节如下。
在一定的两器压缩机系统配置下，实验测得对应的标准排气温度，记录在控制器中进行判断，在外环温度、压缩机频率、外风机转速一定的情况下，实验测得各条件下相对应的排气温度，记为T标准排气温度。
以此来进行温度判断修正，当在一个频率点稳定运行2min后，检测此时的计算得到外环T0与外风机转速与压缩机频率，2min内T0变化不超2℃，需进行温度判断修正，根据程序内预存的对应外环，频率，外风机转速相对应的T标准排气温度。排气感温包某时刻感应到的排气温度记为T排气
若此时|T排气-T标准排气温度|≤4℃，则认为外环感知准确，如果＞4℃，则判断T排气与T标准排气温度大小，如果T排气大，则感知到的T0低于实际外环，则调整补偿温度中第二部分，将补偿值x值加大，x新＝x+1℃。如果T排气小，则感知到的T0高于实际外环，，则将x值减小，x新＝x-1℃。然后得到新的T0，当稳定2min时间满足温度判断修正时则再进行判断，不断使得外环感知准确。
在本发明中，通过改进外机环境感温包内置的放置结构和放置方式，能够有效提高感温包可靠性的并降低成本，补偿方法使得感温尽可能接近实际环境温度。
以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。

Claims (10)

1.一种空调器，其特征在于，所述空调器具有室外机，所述室外机包括：
壳体，所述壳体内部形成有安装腔，所述安装腔内设有隔板，所述隔板一侧为设有压缩机的压缩机腔，另一侧为设有室外风机和室外换热器的风机腔；所述隔板上开有连通所述风机腔和压缩机腔的孔洞；
电器盒，插设在所述隔板的上部；
外环感温包，与所述电器盒连接并由所述电器盒伸出，并通过所述隔板上的孔洞伸入到所述风机腔中并处于隔板与室外换热器之间。
2.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，
所述外环感温包用于检测其所在风机腔内的温度作为室外环境的参考温度；
外环温度计算模块，用于根据所述参考温度和空调换热模式运行时长计算得到外界环境温度。
3.一种用于控制权利要求1或2中所述的空调器的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
在空调执行换热模式时，记录所述换热模式的持续时长t，并检测所述风机腔内的温度作为室外环境的参考温度T1；
根据所述持续时长t和所述参考温度T1计算得到外界环境温度T0。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述持续时长t和所述参考温度T1计算得到外界环境温度T0包括：
当所述持续时长t未超过预设时长时，将所述参考温度T1记为所述外界环境温度T0；
当所述持续时长t超过预设时长时，记录在达到所述预设时长时所对应检测到的第一温度Ta，并计算外界环境的温度总补偿值T总补偿，将T1与T总补偿之和记为外界环境温度T0。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述计算外界环境的温度总补偿值T总补偿包括：
分别计算所述温度总补偿值T总补偿的第一补偿部分T补偿第一部分和第二补偿部分T补偿第二部分，其中所述第一补偿部分T补偿第一部分根据室外换热器迎风面积、室外机换热器的外管感温包所检测得到的温度T3和室外机循环风量所确定，所述第二补偿部分T补偿第一部分根据空调压缩机的排气温度T、第一温度Ta和所述温度T3所确定；
将所述第一补偿部分T补偿第一部分和所述第二补偿部分T补偿第二部分进行求和得到所述温度总补偿值T总补偿。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述第一补偿部分T补偿第一部分＝(kA△Tm)/室外机循环风量，其中△Tm＝Ta-T3，K为传热系数，A为所述外环感温包对应的室外换热器迎风面积。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，当空调执行换热模式为制热模式时，若进入制热化霜阶段，则将所述外环感温包采集的温度数据平均值作为新的第一温度Ta。
8.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，
当空调执行的换热模式为制冷模式时，若T＜Ta，则T补偿第二部分＝0℃；若Ta≤T＜Ta+10℃，则T补偿第二部分＝X；若Ta+10℃≤T＜Ta+30℃，则T补偿第二部分＝X-1℃；若Ta+30℃≤T＜Ta+50℃，则T补偿第二部分＝X-2℃；若Ta+50℃≤T＜Ta+70℃，则T补偿第二部分＝X-3℃；若Ta+70℃≤T＜Ta+90℃，则T补偿第二部分＝X-4℃；若Ta+90℃≤T＜Ta+110℃，则T补偿第二部分＝X-5℃；
当空调执行换热模式为制热模式时，若T＜Ta，则T补偿第二部分＝0℃；若Ta≤T＜Ta+30℃，则T补偿第二部分＝X；若Ta+30℃≤T＜Ta+45℃，则T补偿第二部分＝X-1℃；若Ta+45℃≤T＜Ta+60℃，则T补偿第二部分＝X-2℃；若Ta+60℃≤T＜Ta+75℃，则T补偿第二部分＝X-3℃；若Ta+75℃≤T＜Ta+90℃，则T补偿第二部分＝X-4℃；若Ta+90℃≤T＜Ta+105℃，则T补偿第二部分＝X-5℃；其中X＝T3-T1；
其中X为基础补偿值，且X＝T3-T1。
9.根据权利要求5-8中任意一项所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
当空调的压缩机保持稳定运行时长达到预设周期时长后，判断所述外界环境温度T0的变化量，若所述变化量超过未超过预设温差时，则执行温度修正判断过程以对所述外界环境温度T0进行修正。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述执行温度修正判断过程包括：
比较所述排气温度T与标准排气温度T标准，
当|T-T标准|≤4℃时，认为外环感知准确，不对所述外界环境温度T0进行修正；
当T-T标准＞4℃时，加大所述第二补偿部分T补偿第一部分中的基础补偿值X为X+1℃；
当T-T标准＜4℃时，减小所述第二补偿部分T补偿第一部分中的基础补偿值X为X-1℃。
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