CN114893893A - 空调器的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及空调技术领域,具体涉及一种空调器的控制方法。本申请旨在解决现有空调器存在的不降温除湿过程能耗高的问题。为此目的,本申请的空调器中设置有分流装置,分流装置的混合进管与节流元件的出口连通,气体出管与内排换热管的进口连通,液体出管与外排换热管的进口连通。控制方法包括:获取空调器的运行模式;如果运行模式为除湿模式,则获取室内环境湿度;根据室内环境湿度确定压缩机的第一运行频率;控制压缩机按照第一运行频率运行。本申请的空调器的控制方法,通过在蒸发器的上游设置分流装置,并且利用环境湿度确定压缩机的第一运行频率,可以在实现不降温除湿的前提下,降低空调器的能耗,实现空调器高效运行。
Description
技术领域
本发明涉及空调技术领域,具体涉及一种空调器的控制方法。
背景技术
空调器的作用是调节温度和湿度,给人以舒适的温湿度体验。传统空调器调节湿度的方法就是控制蒸发器的温度,使得室内空气在与蒸发器热交换后温度降低至露点温度以下,空气中的水分凝结析出,降低空气的含湿量,从而达到除湿目的。
但是在一些应用场景下,室内温度比较低,既需要除湿但是又希望温度不要过度的调节,以防止除湿过程温度下降过大,感到湿冷。此时,就需要温湿度同时调节,既要加大除湿量,又能控制空调出风温度。目前的解决方案中,部分方案在除湿开启时通过增加电加热来提高出风温度,还有些方案通过把室外热量引流到室内来调节出风温度。但是从能源消耗来说,以上这些方案都是对能源的重大浪费,降低了空调器的能效。
相应地,本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。
发明内容
为了解决现有技术中的上述至少一个问题,即为了解决现有空调器存在的不降温除湿过程能耗高的问题,本申请提供了一种空调器的控制方法,所述空调器包括压缩机、冷凝器、节流元件和蒸发器,所述空调器还包括分流装置,所述分流装置包括外壳和设置于所述外壳的混合进管、气体出管和液体出管,所述蒸发器包括内排换热管和外排换热管,所述压缩机的排气口与所述冷凝器的进口连通,所述冷凝器的出口与所述节流元件的进口连通,所述混合进管与所述节流元件的出口连通,所述气体出管与所述内排换热管的进口连通,所述液体出管与所述外排换热管的进口连通,所述内排换热管的出口和所述外排换热管的出口同时与所述压缩机的吸气口连通,
所述控制方法包括:
获取所述空调器的运行模式;
如果所述运行模式为除湿模式,则获取室内环境湿度;
根据所述室内环境湿度确定所述压缩机的第一运行频率;
控制所述压缩机按照所述第一运行频率运行。
在上述空调器的控制方法的优选技术方案中,“根据室内环境湿度确定所述压缩机的第一运行频率”的步骤进一步包括:
通过如下公式计算所述压缩机的第一运行频率:
f1=(rh/RH)×F×K+a
其中,f1为所述压缩机的第一运行频率;rh为室内环境湿度,RH为目标湿度;F为所述压缩机的理论频率,并且所述压缩机的理论频率基于室内环境湿度和目标湿度确定;K和a为系数。
在上述空调器的控制方法的优选技术方案中,所述控制方法还包括:
如果所述空调器的运行模式为制冷模式,则获取室内环境温度、设定温度和室外环境温度;
基于所述室内环境温度和所述设定温度,计算所述压缩机的第一目标频率;
基于所述室外环境温度,计算所述压缩机的第二目标频率;
比较所述第一目标频率与所述第二目标频率的大小;
基于比较结果确定所述压缩机的第二运行频率;
控制所述压缩机按照所述第二运行频率运行。
在上述空调器的控制方法的优选技术方案中,“基于比较结果确定所述压缩机的第二运行频率”的步骤进一步包括:
如果所述第一目标频率小于等于所述第二目标频率,则确定所述第二运行频率为所述第一目标频率;
如果所述第一目标频率大于所述第二目标频率,则确定所述第二运行频率为所述第二目标频率。
在上述空调器的控制方法的优选技术方案中,“基于所述室内环境温度和所述设定温度,计算所述压缩机第一目标频率”的步骤进一步包括:
基于所述室内环境温度和所述设定温度,通过PID算法计算所述压缩机的第一目标频率。
在上述空调器的控制方法的优选技术方案中,“基于所述室外环境温度,计算所述压缩机的第二目标频率”的步骤进一步包括:
通过如下公式计算所述压缩机的第二目标频率:
fm2=(Tao/35)×Fn+b
其中,fm2为所述压缩机的第二目标频率;Tao为室外环境温度,Fn为所述压缩机的额定频率,b为系数。
在上述空调器的控制方法的优选技术方案中,所述外壳呈圆台形,所述混合进管设置于所述外壳的底面中部,所述气体出管和所述液体出管均设置于所述外壳的顶面且所述液体出管设置于所述顶面的中部,所述外壳内设置有分离管,所述分离管的两端分别与所述混合进管和所述液体出管连通,所述分离管上开设有微孔,所述分离管通过所述微孔与所述气体出管连通,所述分流装置被设置成使得由所述混合进管进入的气液混合冷媒中的部分气态冷媒穿过所述微孔并由所述气体出管流出,而其余气液混合冷媒由所述液体出管流出。
在上述空调器的控制方法的优选技术方案中,所述混合进管的管径和所述液体出管的管径均大于所述分离管的管径;并且/或者
所述微孔设置于所述分离管沿长度方向的中部;并且/或者
所述微孔设置有两个,两个所述微孔沿所述分离管的径向相对设置;并且/或者
所述微孔的直径为0.3-0.5mm。
在上述空调器的控制方法的优选技术方案中,所述气体出管设置有多个,多个所述气体出管沿与所述外壳的顶面外圆的同心圆的周向均布。
在上述空调器的控制方法的优选技术方案中,所述外壳的顶面外圆的半径大于所述外壳的底面外圆的半径;并且/或者
所述同心圆的半径与所述外壳的顶面外圆的半径之比为0.5-0.75。
需要说明的是,在本申请的优选技术方案中,空调器包括压缩机、冷凝器、节流元件和蒸发器,空调器还包括分流装置,分流装置包括外壳和设置于外壳的混合进管、气体出管和液体出管,蒸发器包括内排换热管和外排换热管,压缩机的排气口与冷凝器的进口连通,冷凝器的出口与节流元件的进口连通,混合进管与节流元件的出口连通,气体出管与内排换热管的进口连通,液体出管与外排换热管的进口连通,内排换热管的出口和外排换热管的出口同时与压缩机的吸气口连通,控制方法包括:获取空调器的运行模式;如果运行模式为除湿模式,则获取室内环境湿度;根据室内环境湿度确定压缩机的第一运行频率;控制压缩机按照第一运行频率运行。
本申请的空调器的控制方法,通过在蒸发器的上游设置分流装置,并且利用环境湿度确定压缩机的第一运行频率,可以在实现不降温除湿的前提下,降低空调器的能耗,实现空调器高效运行。具体地,制冷过程中,经过节流元件的冷媒变为气液混合态,气液混合态冷媒进入分流装置后,气态冷媒和液态冷媒分别由气体出管和液体出管排出,并分别进入内排换热管和外排换热管,其中气态冷媒所在的内排换热管蒸发温度较高,虽然低于露点温度但与空气露点温差较小,所以除湿能力较低,出风温度较高;液态冷媒所在的外排换热管温度较低,低于露点温度且与空气露点温差较大,除湿能力强,能够降低出风温度同时进行除湿,两个换热管的出风相混合,不仅实现了温湿双控,而且最终外排的出风温度能够达到凉而不冷的效果。并且,这种不降温除湿的方式并未引入其他任何加热装置,因此还能避免能源浪费。此外,通过将气体出管与内排换热管的进口连通,液体出管与外排换热管的进口连通,本申请的空调器在制冷时,实现液态冷媒在外侧,气态冷媒在内侧,外侧除湿过程中凝露的水珠经过内侧蒸发器的阻挡,可以避免内机吹水现象。
控制方法上,通过基于环境湿度确定压缩机的第一运行频率,本申请能够将压缩机的第一运行频率与当前环境湿度相匹配,在高效完成不降温除湿的前提下,实现最大程度的降低能耗。
进一步地,通过空调器在运行制冷模式时,计算压缩机的第一目标频率和第二目标频率,并结合二者比较结果确定压缩机的第二运行频率,本申请的控制方法可以在制冷时联合室内环境温度和室外环境温度合理确定压缩机的第二运行频率,在实现自动化频率控制的前提下,避免压缩机缸内温度过高而影响运行稳定性和使用寿命。
进一步地,分流装置被设置成使得由混合进管进入的气液混合冷媒中的部分气态冷媒穿过微孔并由气体出管流出,而其余气液混合冷媒由液体出管流出,使得气液混合冷媒在高速进入混合进管后,部分冷媒受到压降和摩擦作用再次闪发为气态冷媒,闪发的气态冷媒受到前方液态冷媒的阻力作用从微孔中穿出并进而从气体出管流出,而大部分液态冷媒则在液体高速流动的离心力作用下继续向前流动,从而实现气液混合冷媒的有效分离。其次,相较于现有气液分离器壳体内部设置多根管而无法小型化的缺点来说,本申请的腔体内只设置有一根分离管,且分离管两端与混合进管和液体出管连通,更容易实现产品的小型化。并且,小型化后的分流装置可以直接与蒸发器结合使用,例如直接设置在室内机壳体内,无需作为单独的装置占用空间。
进一步地,混合进管设置在底面中部,液体出管设置在顶面中部,可以简化产品制造工艺,使得分离管为直管,最大程度地降低沿程压力损失。
进一步地,通过混合进管的管径和液体出管的管径均大于分离管的管径的设置方式,可以提高气液混合冷媒在分离管内的流速,降低冷媒的压降,保证气液分离效果。
进一步地,通过将微孔设置在分离管沿长度方向的中部,可以得到较佳的气液分离效果。
进一步地,通过设置多个气体出管,可以保证气态冷媒的分离量。
进一步地,通过外壳呈圆台形且顶面外圆的半径大于底面外圆的半径,能够节省分流装置的设置空间,使得设置方式更灵活,而且可以减小压降和冷媒流动噪音。
附图说明
下面参照附图来描述本申请的空调器的控制方法。附图中:
图1为本申请的空调器的系统图;
图2为本申请的分流装置的剖面图;
图3为本申请的分流装置的冷媒流动路径图;
图4为本申请的分流装置的俯视图;
图5为本申请的分流装置的一种可替换方式俯视图;
图6为本申请的空调器的控制方法的流程图;
图7为本申请的空调器的控制方法的一种可能实施方式的逻辑图。
附图标记列表
1、压缩机;2、冷凝器;3、节流元件;4、蒸发器;41、内排换热管;42、外排换热管;6、分流装置;61、外壳;62、混合进管;63、气体出管;64、液体出管;65、分离管;66、微孔。
具体实施方式
下面参照附图来描述本申请的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本申请的技术原理,并非旨在限制本申请的保护范围。例如,虽然本实施方式是结合壁挂式空调器进行介绍的,但是这并非旨在于限制本申请的保护范围,在不偏离本申请原理的条件下,本领域技术人员可以将本申请应用于其他应用场景。例如,本申请还可以应用于柜式空调器、嵌入式空调器等。
需要说明的是,在本申请的描述中,术语“上”、“下”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,还需要说明的是,在本申请的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
首先参照图1和图2,对本申请的空调器进行介绍。其中,图1为本申请的空调器的系统图;图2为本申请的分流装置的剖面图。
如图1和图2所示,为了解决现有空调器存在的不降温除湿过程能耗高的问题,本申请的壁挂式空调器包括压缩机1、冷凝器2、节流元件3、蒸发器4以及分流装置6。分流装置6包括外壳61和设置于外壳61的混合进管62、气体出管63和液体出管64,蒸发器4包括内排换热管41和外排换热管42。在连接好的状态下,压缩机1的排气口与冷凝器2的进口连通,冷凝器2的出口与节流元件3的进口连通,混合进管62与节流元件3的出口连通,气体出管63与内排换热管41的进口和外排换热管42的进口中的一个连通,液体出管64与内排换热管41的进口和外排换热管42的进口中的另一个连通,内排换热管41的出口和外排换热管42的出口同时与压缩机1的吸气口连通。
上述设置方式的前提下,当空调器以制冷模式工作,压缩机1排出的高温高压气态冷媒进入冷凝器2进行换热液化,变成中温高压液态冷媒。随后液态冷媒进入节流元件3进行节流,变为低温低压的气液两相冷媒,低温低压的气液两相冷媒进而从混合进管62进入分离管65,在分离管65内液态冷媒受离心力的作用直接通过液体出管64流向内排换热管41和外排换热管42中的一个,气态冷媒部分闪发出来并从微孔66穿过进而通过气体出管63流出至内排换热管41和外排换热管42中的另一个。内排换热管41和外排换热管42中的冷媒同时与室内空气进行热交换实现蒸发,变为气态冷媒。气态冷媒从压缩机1的吸气口返回压缩机1。
通过在蒸发器4的上游设置分流装置6,并且将分流装置6的气体出管63和液体出管64分别与内排换热管41和外排换热管42中的一个连接,可以实现不降温除湿,降低空调器的能耗。具体地,制冷过程中,经过节流元件3的冷媒变为气液混合态,气液混合态冷媒进入分流装置6后,气态冷媒和液态冷媒分别由气体出管63和液体出管64排出,并分别进入内排换热管41和外排换热管42,其中气态冷媒所在的换热管蒸发温度较高,虽然低于露点温度但与空气露点温差较小,所以除湿能力较低,出风温度较高;液态冷媒所在的换热管温度较低,低于露点温度且与空气露点温差较大,除湿能力强,能够降低出风温度同时进行除湿,两个换热管的出风相混合,不仅实现了温湿双控,而且最终外排的出风温度能够达到凉而不冷的效果。并且,这种不降温除湿的方式并未引入其他任何加热装置,因此还能避免能源浪费。
下面参照图1至图4,对本申请的空调器的一种优选实施方式进行介绍。其中,图3为本申请的分流装置的冷媒流动路径图;图4为本申请的分流装置的俯视图。
如图1所示,一种优选实施方式中,空调器为壁挂式空调器,其包括室内机和室外机,室外机中设置有压缩机1、冷凝器2、外风机、节流元件3等,室内机中设置有蒸发器4、内风机和分流装置6等。
蒸发器4围设在内风机的外侧,其包括两排换热管,分别为内排换热管41和外排换热管42。内排换热管41的进口和外排换热管42的进口分别与气体出管63和液体出管64中的一个连通,内排换热管41的出口和外排换热管42的出口汇流至一个汇流接头后与压缩机1的吸气口连通。其中,内排换热管41和外排换热管42均包括两条流路,以外排换热管42为例,其进口位于外排换热管42的中部,冷媒由进口进入后,沿上下两条流路流动,然后共同汇合到汇流接头。内排换热管41与此设置方式类似,不再赘述。本申请中,“内排”与“外排”是相对于内风机的位置来定义的,更靠近内风机的一排管路为内排换热管41,远离内风机的一排管路为外排换热管42。
参见图2至图4,一种优选实施方式中,分流装置6包括外壳61,外壳61呈倒置的圆台形,即外壳61的顶面外圆的半径大于外壳61的底面外圆的半径。外壳61的内部形成有腔体,外壳61的底面设置有混合进管62,混合进管62与节流元件3的出口连通;外壳61的顶面设置有气体出管63和液体出管64,气体出管63与内排换热管41的进口连通,液体出管64与外排换热管42的进口连通。腔体内设置有分离管65,分离管65的两端分别与混合进管62和液体出管64连通,并且分离管65上开设有微孔66。
优选地,参见图2,混合进管62设置于底面的中部,液体出管64设置于顶面的中部。分离管65为直管,分离管65的两端分别直接与混合进管62和液体出管64连接。管径方面,混合进管62的管径(即图2中的a)和液体出管64的管径(即图2中的b)均大于分离管65的管径(即图2中的c)。一种具体的实施方式中,分离管65的长度可以为35-38mm中的任意值,混合进管62的管径为6.35-8.5mm中的任意值,液体出管64的管径为4.5-6.35mm中的任意值,分离管65的管径为4.0-4.5mm中的任意值。
参见图2和图4,气体出管63设置有多个,本申请中气体出管63设置有两个,两个气体出管63沿与外壳61的顶面外圆的同心圆的周向均布,从而两个气体出管63的截面圆心与液体出管64的截面圆心连成一条直线。其中,两个气体出管63的管径(即图2中的d)相等,且都等于液体出管64的管径。同心圆的半径(即图4中的r)与外壳61的顶面外圆的半径(即图4中的R)之比为0.5-0.75。一种具体的实施方式中,外壳61的顶面外圆的半径可以为12-15mm中的任意值,同心圆的半径可以为6-9mm中的任意值。
返回参见图2,微孔66设置有两个,两个微孔66沿连通管的径向相对设置,且微孔66设置在分离管65沿其长度方向的中部。本申请中,微孔66的直径为0.3-0.5mm,且两个微孔66的轴线之间的连线与两个气体出管63的截面圆心的连线平行且处于同一竖直平面内。换句话说,两个微孔66的开设方向恰好朝向两个气体出管63的轴线方向。
参见图3,在上述设置方式下,当气液混合态冷媒由混合进管62进入分离管65后,大部分液态冷媒在液体高速流动的离心力作用下继续向前流动,最终通过液体出管64流出。而部分冷媒受到压降和摩擦作用闪发为气态冷媒,闪发为气态的冷媒受到前方液态冷媒的阻力作用从微孔66中穿出并进而从气体出管63流出,从而实现气液混合冷媒的有效分离。
本申请的空调器,通过将气体出管63与内排换热管41的进口连通,液体出管64与外排换热管42的进口连通,使得空调器在制冷时,实现液态冷媒在外侧,气态冷媒在内侧,外侧除湿过程中凝露的水珠经过内侧蒸发器4的阻挡,可以避免内机吹水现象。
分流装置6被设置成使得由混合进管62进入的气液混合冷媒中的部分气态冷媒穿过微孔66并由气体出管63流出,而其余气液混合冷媒由液体出管64流出,使得气液混合冷媒在高速进入混合进管62后,部分冷媒受到压降和摩擦作用再次闪发为气态冷媒,闪发的气态冷媒受到前方液态冷媒的阻力作用从微孔66中穿出并进而从气体出管63流出,而大部分液态冷媒则在液体高速流动的离心力作用下继续向前流动,从而实现气液混合冷媒的有效分离。其次,通过上述尺寸参数可知,相较于现有气液分离器壳体内部设置多根管而无法小型化的缺点来说,本申请的腔体内只设置有一根分离管65,且分离管65两端与混合进管62和液体出管64连通,更容易实现产品的小型化。并且,小型化后的分流装置6可以直接与蒸发器4结合使用,例如直接设置在室内机壳体内,无需作为单独的装置占用空间。混合进管62设置在底面中部,液体出管64设置在顶面中部,可以简化产品制造工艺,使得分离管65为直管,最大程度地降低沿程压力损失。通过混合进管62的管径和液体出管64的管径均大于分离管65的管径的设置方式,可以提高气液混合冷媒在分离管65内的流速,降低冷媒的压降,保证气液分离效果。通过将微孔66设置在分离管65沿长度方向的中部,可以得到较佳的气液分离效果。通过设置多个气体出管63,可以保证气态冷媒的分离量。通过外壳61呈圆台形且顶面外圆的半径大于底面外圆的半径,能够节省分流装置6的设置空间,使得设置方式更灵活,而且可以减小压降和冷媒流动噪音。
需要说明的是,上述优选的实施方式仅仅用于阐述本申请的原理,并非旨在于限制本申请的保护范围。在不偏离本申请原理的前提下,本领域技术人员可以对上述设置方式进行调整,以便本申请能够适用于更加具体的应用场景。
例如,在一种可替换的实施方式中,虽然本申请的空调器是结合单冷型空调介绍的,但是显然本申请的分流装置6也可以应用于具有冷暖功能的空调。
再如,虽然本申请中气体出管63与内排换热管41的进口连通,液体出管64与外排换热管42的进口连通,但是这种设置方式并非固定,本领域技术人员可以对其调换,同样可以实现不降温除湿的效果。
再如,在另一种可替换的实施方式中,虽然本申请的分流装置6中,混合进管62设置于底面的中部且数量为一个,液体出管64均设置于顶面的中部且数量也为一个,分离管65为直管且混合进管62和液体出管64的管径均大于分离管65的管径,但是这并非旨在于限制本申请的保护范围,在其他实施方式中,本领域技术人员可以根据具体应用场景改变上述设置方式。例如,混合进管62和液体出管64的设置位置可以进行调整,二者的数量也可以进行调整,分离管65可以设置为非直管,其管径可以大于或等于混合进管62和液体出管64的管径等。
再如,在另一种可替换的实施方式中,气体出管63的数量并非一成不变,本领域技术人员可以基于设计需求对其数量进行调整。例如,以图5所示为例,气体出管63还可以设置为三个,三个气体出管63均布于顶面外圆的同心圆上。当然,气体出管63还可以设置为一个、四个或者更多。
再如,在另一种可替换的实施方式中,微孔66的设置数量为两个且设置于分离管65沿长度方向的中部并非唯一的设置方式,本领域技术人员可以根据需要对其调整。例如,微孔66的数量可以基于气体出管63的数量进行调整等,其设置位置还可以上下挪动。
再如,在另一种可替换的实施方式中,虽然外壳61是以倒置的圆台形进行介绍的,但是这并非唯一的实施方式。外壳61的形状还可以为圆柱形、矩形等。
当然,上述可以替换的实施方式之间、以及可以替换的实施方式和优选的实施方式之间还可以交叉配合使用,从而组合出新的实施方式以适用于更加具体的应用场景。
下面结合图1对本申请的空调器的工作过程进行介绍。
参见图1,当空调器以制冷模式工作,压缩机1排出的高温高压气态冷媒进入冷凝器2进行换热液化,变成中温高压的液态冷媒。随后液态冷媒进入节流元件3进行节流,部分液态冷媒闪发变为气态,从而由节流元件3出口流出低温低压的气液两相冷媒。低温低压的气液两相冷媒从混合进管62进入分离管65,在分离管65内液态冷媒受离心力的作用直接通过液体出管64流向外排换热管42,气态冷媒部分再次闪发出来并从微孔66穿过进而通过气体出管63流出至内排换热管41。内排换热管41和外排换热管42中的冷媒同时与室内空气进行热交换,其中气态冷媒所在的内排换热管41蒸发温度较高,虽然低于露点温度但与空气露点温差较小,所以除湿能力较低,出风温度较高;液态冷媒所在的外排换热管42温度较低,低于露点温度且与空气露点温差较大,除湿能力强,能够降低出风温度同时进行除湿,两个换热管的出风相混合,实现温湿双控。内排换热管41的气态冷媒和外排换热管42的气态冷媒汇合到汇流接头后从压缩机1的吸气口返回压缩机1,至此完成一个循环。
下面参照图6,对本申请的控制方法进行介绍。其中,图6为本申请的空调器的控制方法的流程图。
如图6所示,与上述空调器相对应地,本申请还提供了一种空调器的控制方法,该控制方法包括:
S101、获取空调器的运行模式;举例而言,运行模式可以包括制冷模式、制热模式、除湿模式和送风模式等,在用户开机后,基于用户选取的模式来确定空调器的运行模式。
S103、如果运行模式为除湿模式,则获取室内环境湿度;举例而言,如果运行模式为除湿模式,则通过室内机上设置的湿度传感器获取室内环境湿度。当然,室内环境湿度的获取还可以通过其他方式,如通过与空调器通信连接的其他温湿度检测装置或设备获取。
S105、根据室内环境湿度确定压缩机的第一运行频率;举例而言,在获取到室内环境湿度后,通过室内环境湿度与压缩机的第一运行频率之间的对照表、拟合公式等来确定第一运行频率。
S107、控制压缩机按照所述第一运行频率运行;举例而言,在确定第一运行频率后,控制压缩机升频至该第一运行频率运行。
本申请的空调器的控制方法,通过在蒸发器的上游设置分流装置,并且利用环境湿度确定压缩机的第一运行频率,可以在实现不降温除湿的前提下,降低空调器的能耗,实现空调器高效运行。具体地,通过基于环境湿度确定压缩机的第一运行频率,本申请能够将压缩机的第一运行频率与当前环境湿度相匹配,在高效完成不降温除湿的前提下,实现最大程度的降低能耗。并且,这种不降温除湿的方式并未引入其他任何加热装置,因此还能避免能源浪费。
下面对本申请的优选实施方式进行介绍。
一种优选实施方式中,S105进一步包括:通过如下公式(1)计算压缩机的第一运行频率:
f1=(rh/RH)×F×K+a (1)
公式(1)中,f1为压缩机的第一运行频率;rh为室内环境湿度,RH为目标湿度;F为压缩机的理论频率,并且压缩机的理论频率基于室内环境湿度和目标湿度确定;K和a为系数。
其中,目标湿度可以是用户自定义的湿度,也可以是空调器出厂默认的湿度,如RH=40-60%中任意值。理论频率指空调器未设置分流装置时,运行除湿模式下的压缩机频率值,该频率值基于理论频率与室内环境湿度和目标湿度对照关系表确定,该对照关系表可以由试验确定,也可以由经验值确定。
通过基于上述公式对第一运行频率进行确定,本申请的控制方法能够在理论频率上,结合室内环境湿度和目标湿度对设置有分流装置时的压缩机频率进行适应性调整,使得调整后的压缩机频率与除湿效果相对应,符合除湿要求,节约能耗。
一种优选实施方式中,控制方法还包括:如果空调器的运行模式为制冷模式,则获取室内环境温度、设定温度和室外环境温度;基于室内环境温度和设定温度,计算压缩机的第一目标频率;基于室外环境温度,计算压缩机的第二目标频率;比较第一目标频率与第二目标频率的大小;基于比较结果确定压缩机的第二运行频率;控制压缩机按照第二运行频率运行。具体地,如果第一目标频率小于等于第二目标频率,则确定第二运行频率为第一目标频率;如果第一目标频率大于第二目标频率,则确定第二运行频率为第二目标频率。
举例而言,制冷模式下,由于分流装置的设置,因此通过有针对性的控制压缩机的运行频率,使得空调器的出风同样可以达到凉而不冷的效果。制冷模式下,压缩机的频率受室内环境温度与设定温度的温差影响,同时室外环境温度也对压缩机的运行稳定性有很大的影响,如果压缩机超过室外环境温度所允许的最高运行频率,则容易产生缸内温度过高,严重影响压缩机的运行可靠性,甚至导致压缩机损坏。因此,本申请通过基于室内环境温度与设定温度的温差确定压缩机的第一目标频率,来确定压缩机制冷最优频率,同时利用室外环境温度确定压缩机在当前室外环境温度下的第二目标频率,即可运行的最高频率,并比较二者,在第一目标频率小于等于第二目标频率时,采用第一目标频率进行控制,反之在第一目标频率大于第二目标频率时,则采用第二目标频率进行控制。
优选地,压缩机的第一目标频率的具体计算方法为:基于室内环境温度和设定温度,通过PID算法计算压缩机的第一目标频率。通过PID算法计算压缩机的第一目标频率的方法在本领域中较为常用,此处不再赘述。
优选地,压缩机的第二目标频率通过如下公式计算压缩机的第二目标频率:
fm2=(Tao/35)×Fn+b (2)
其中,fm2为压缩机的第二目标频率;Tao为室外环境温度,Fn为压缩机的额定频率,b为系数。公式(2)中的参数b可以基于试验获得,也可以根据经验选取。
上述实施方式,通过空调器在运行制冷模式时,计算压缩机的第一目标频率和第二目标频率,并结合二者比较结果确定压缩机的第二运行频率,本申请的控制方法可以在制冷时联合室内环境温度和室外环境温度合理确定压缩机的第二运行频率,在实现自动化频率控制的前提下,避免压缩机缸内温度过高而影响运行稳定性和使用寿命。
下面参照图7,对本申请的一种可能的控制过程进行介绍。其中,图7为本申请的空调器的控制方法的一种可能实施方式的逻辑图。
如图7所示,在一种可能的控制过程中:
S201,获取空调器的运行模式。
S203,如果运行模式为除湿模式,则获取室内环境湿度rh。
S205,通过公式(1)计算第一运行频率f1。
S207,控制压缩机以第一运行频率f1运行。
S209,如果运行模式为制冷模式,则获取室内环境温度Tin、设定温度Ts和室外环境温度Tao。
S211,利用PID算法计算第一目标频率fm1,利用公式(2)计算第二目标频率fm2。
S213,判断fm1>fm2是否成立?如果成立,则执行S215;否则如果不成立,则执行S217。
S215,确定第二运行频率f2=fm2。
S217,确定第二运行频率f2=fm1。
S219,控制压缩机以第一运行频率f2运行。
本领域的技术人员能够理解,尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在本申请的权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
还需要说明的是,尽管上文详细描述了本申请方法的详细步骤,但是,在不偏离本申请的基本原理的前提下,本领域技术人员可以对上述步骤进行组合、拆分及调换顺序,如此修改后的技术方案并没有改变本申请的基本构思,因此也落入本申请的保护范围之内。
至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本申请的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种空调器的控制方法,其特征在于,所述空调器包括压缩机、冷凝器、节流元件和蒸发器,所述空调器还包括分流装置,所述分流装置包括外壳和设置于所述外壳的混合进管、气体出管和液体出管,所述蒸发器包括内排换热管和外排换热管,所述压缩机的排气口与所述冷凝器的进口连通,所述冷凝器的出口与所述节流元件的进口连通,所述混合进管与所述节流元件的出口连通,所述气体出管与所述内排换热管的进口连通,所述液体出管与所述外排换热管的进口连通,所述内排换热管的出口和所述外排换热管的出口同时与所述压缩机的吸气口连通,
所述控制方法包括:
获取所述空调器的运行模式;
如果所述运行模式为除湿模式,则获取室内环境湿度;
根据所述室内环境湿度确定所述压缩机的第一运行频率;
控制所述压缩机按照所述第一运行频率运行。
2.根据权利要求1所述的空调器的控制方法,其特征在于,“根据室内环境湿度确定所述压缩机的第一运行频率”的步骤进一步包括:
通过如下公式计算所述压缩机的第一运行频率:
f1=(rh/RH)×F×K+a
其中,f1为所述压缩机的第一运行频率;rh为室内环境湿度,RH为目标湿度;F为所述压缩机的理论频率,并且所述压缩机的理论频率基于室内环境湿度和目标湿度确定;K和a为系数。
3.根据权利要求1所述的空调器的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:
如果所述空调器的运行模式为制冷模式,则获取室内环境温度、设定温度和室外环境温度;
基于所述室内环境温度和所述设定温度,计算所述压缩机的第一目标频率;
基于所述室外环境温度,计算所述压缩机的第二目标频率;
比较所述第一目标频率与所述第二目标频率的大小;
基于比较结果确定所述压缩机的第二运行频率;
控制所述压缩机按照所述第二运行频率运行。
4.根据权利要求3所述的空调器的控制方法,其特征在于,“基于比较结果确定所述压缩机的第二运行频率”的步骤进一步包括:
如果所述第一目标频率小于等于所述第二目标频率,则确定所述第二运行频率为所述第一目标频率;
如果所述第一目标频率大于所述第二目标频率,则确定所述第二运行频率为所述第二目标频率。
5.根据权利要求3所述的空调器的控制方法,其特征在于,“基于所述室内环境温度和所述设定温度,计算所述压缩机第一目标频率”的步骤进一步包括:
基于所述室内环境温度和所述设定温度,通过PID算法计算所述压缩机的第一目标频率。
6.根据权利要求4所述的空调器的控制方法,其特征在于,“基于所述室外环境温度,计算所述压缩机的第二目标频率”的步骤进一步包括:
通过如下公式计算所述压缩机的第二目标频率:
fm2=(Tao/35)×Fn+b
其中,fm2为所述压缩机的第二目标频率;Tao为室外环境温度,Fn为所述压缩机的额定频率,b为系数。
7.根据权利要求1所述的空调器的控制方法,其特征在于,所述外壳呈圆台形,所述混合进管设置于所述外壳的底面中部,所述气体出管和所述液体出管均设置于所述外壳的顶面且所述液体出管设置于所述顶面的中部,所述外壳内设置有分离管,所述分离管的两端分别与所述混合进管和所述液体出管连通,所述分离管上开设有微孔,所述分离管通过所述微孔与所述气体出管连通,所述分流装置被设置成使得由所述混合进管进入的气液混合冷媒中的部分气态冷媒穿过所述微孔并由所述气体出管流出,而其余气液混合冷媒由所述液体出管流出。
8.根据权利要求7所述的空调器的控制方法,其特征在于,所述混合进管的管径和所述液体出管的管径均大于所述分离管的管径;并且/或者
所述微孔设置于所述分离管沿长度方向的中部;并且/或者
所述微孔设置有两个,两个所述微孔沿所述分离管的径向相对设置;并且/或者
所述微孔的直径为0.3-0.5mm。
9.根据权利要求7所述的空调器的控制方法,其特征在于,所述气体出管设置有多个,多个所述气体出管沿与所述外壳的顶面外圆的同心圆的周向均布。
10.根据权利要求9所述的空调器的控制方法,其特征在于,所述外壳的顶面外圆的半径大于所述外壳的底面外圆的半径;并且/或者
所述同心圆的半径与所述外壳的顶面外圆的半径之比为0.5-0.75。
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