CN115127205A - 空调器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空调器的控制方法。该方法包括：检测空调器的压缩机的排气温度；当排气温度小于或等于第一温度时，将空调器的室内机的膨胀阀的下限开度设置为初期下限开度；当排气温度大于第一温度且小于或等于第二温度时，判断膨胀阀的当前开度是否等于初期下限开度，第二温度小于排气警报温度；当膨胀阀的当前开度等于初期下限开度时，将膨胀阀的下限开度设置为初期下限开度加上第一预定值；以及当膨胀阀的当前开度不等于初期下限开度时，将膨胀阀的当前开度增加第二预定值，第二预定值小于第一预定值。

Description

空调器及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种空调器及其控制方法。

背景技术

在现有的空调器中，通常设置有排气温度保护控制和高压保护控制。例如，在冷房过负荷的情况下，由于空调的压缩机的排气温度过高或者高压过高，空调器将可能发出保护性停机警报。此时，空调器通过使马力下降，来下调压缩机的运转频率，从而使排气温度或排气压力迅速下降。

然而，在一些情况下，例如在过负荷环境以及低负荷运转下，即便采用马力下调的方式，依旧会产生由于排气温度或者是压力过高而导致的警报型停机，造成运转稳定性差。另一方面，由于马力直接下调而带来制冷循环较大波动，这会影响空调器带给人体的舒适性体验，造成空调舒适性差。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，独立于以往设计的排气温度及高压保护控制，提供一种在过热(SH)控制中追加了排气温度及高压保护的控制方法，该方法能够有效地解决由于温度和压力过高导致的停机问题，并且在运转稳定性与空调舒适性间寻求较好的平衡。

根据本发明的一方面，提供了一种空调器的控制方法，其特征在于，包括：检测空调器的压缩机的排气温度；当所述排气温度小于或等于第一温度时，将所述空调器的室内机的膨胀阀的下限开度设置为初期下限开度；当所述排气温度大于所述第一温度且小于或等于第二温度时，判断所述膨胀阀的当前开度是否等于所述初期下限开度，所述第二温度小于排气警报温度；当所述膨胀阀的当前开度等于所述初期下限开度时，将所述膨胀阀的下限开度设置为所述初期下限开度加上第一预定值；以及当所述膨胀阀的当前开度不等于所述初期下限开度时，将所述膨胀阀的当前开度增加第二预定值，所述第二预定值小于所述第一预定值。

可选地，该控制方法还包括：当所述排气温度大于所述第二温度时，判断所述膨胀阀的当前开度是否等于所述初期下限开度；当所述膨胀阀的当前开度等于所述初期下限开度时，将所述膨胀阀的下限开度设置为所述初期下限开度加上第三预定值，所述第三预定值大于所述第一预定值；以及当所述膨胀阀的当前开度不等于所述初期下限开度时，将所述膨胀阀的当前开度增加第四预定值，所述第四预定值小于所述第三预定值。

可选地，该控制方法还包括：当所述排气温度大于第三温度时，判断该情况是否持续规定时间以上，所述第三温度大于或等于所述第二温度但小于所述排气警报温度；以及当持续了规定时间以上时，控制所述压缩机以最低频率运转。

根据本发明的另一方面，提供了一种空调器的控制方法，其特征在于，包括：检测空调器的压缩机的排气压力；当所述排气压力小于或等于第一压力时，将所述空调器的室内机的膨胀阀的下限开度设置为初期下限开度；

当所述排气压力大于所述第一压力且小于或等于第二压力时，判断所述膨胀阀的当前开度是否等于所述初期下限开度，所述第二压力小于排气警报压力；当所述膨胀阀的当前开度等于所述初期下限开度时，将所述膨胀阀的下限开度设置为所述初期下限开度加上第一预定值；以及当所述膨胀阀的当前开度不等于所述初期下限开度时，将所述膨胀阀的当前开度增加第二预定值，所述第二预定值小于所述第一预定值。

可选地，该控制方法还包括：当所述排气压力大于所述第二压力时，判断所述膨胀阀的当前开度是否等于所述初期下限开度；当所述膨胀阀的当前开度等于所述初期下限开度时，将所述膨胀阀的下限开度设置为所述初期下限开度加上第三预定值，所述第三预定值大于所述第一预定值；以及当所述膨胀阀的当前开度不等于所述初期下限开度时，将所述膨胀阀的当前开度增加第四预定值，所述第四预定值小于所述第三预定值。

可选地，该控制方法还包括：当所述排气压力大于第三压力时，判断该情况是否持续规定时间以上，所述第三压力大于或等于所述第二压力但小于所述排气警报压力；以及当持续了规定时间以上时，控制所述压缩机以最低频率运转。

根据本发明的又一方面，提供了一种空调器，包括：室外机，具有压缩机；室内机，具有膨胀阀；和控制部，所述控制部：检测所述压缩机的排气温度和排气压力；当满足所述排气温度小于或等于第一温度且所述排气压力小于或等于第一压力的条件时，将所述空调器的室内机的膨胀阀的下限开度设置为初期下限开度；当不满足所述排气温度小于或等于第一温度且所述排气压力小于或等于第一压力的条件，但满足所述排气温度小于或等于第二温度且所述排气压力小于或等于第二压力的条件时，判断所述膨胀阀的当前开度是否等于所述初期下限开度，所述第二温度小于排气警报温度，所述第二压力小于排气警报压力；当所述膨胀阀的当前开度等于所述初期下限开度时，将所述膨胀阀的下限开度设置为所述初期下限开度加上第一预定值；以及当所述膨胀阀的当前开度不等于所述初期下限开度时，将所述膨胀阀的当前开度增加第二预定值，所述第二预定值小于所述第一预定值。

可选地，所述控制部：当不满足所述排气温度小于或等于第二温度且所述排气压力小于或等于第二压力的条件时，判断所述膨胀阀的当前开度是否等于所述初期下限开度；当所述膨胀阀的当前开度等于所述初期下限开度时，将所述膨胀阀的下限开度设置为所述初期下限开度加上第三预定值，所述第三预定值大于所述第一预定值；以及当所述膨胀阀的当前开度不等于所述初期下限开度时，将所述膨胀阀的当前开度增加第四预定值，所述第四预定值小于所述第三预定值。

可选地，所述控制部：当所述排气温度大于第三温度或者所述排气压力大于第三压力时，判断该情况是否持续规定时间以上，所述第三温度大于或等于所述第二温度但小于所述排气警报温度，所述第三压力大于或等于所述第二压力但小于所述排气警报压力；以及当持续了规定时间以上时，控制所述压缩机以最低频率运转。

根据本发明，通过在空调器的过热(SH)控制中追加了排气温度和高压保护控制机制，在压缩机的排气温度和排气压力接近于警报值而降低压缩机的运转频率之前，先通过调节室内机的膨胀阀的开度，使之呈现阶梯状的提升，从而使得排气温度和排气压力上升的斜率也随之变缓，由此能够有效地抑制在过负荷环境以及低负荷运转下由于排气温度或者是压力过高而导致的警报性停机(运转稳定性得以改善)，同时最大限度地减小了由于马力直接下调而带来的制冷循环的较大波动，使空调器带给人体较好的舒适性体验(空调舒适性得以改善)。通过本发明的控制方法，得到了运转稳定性与空调舒适性间的良好平衡。

此外，由于最大限度地减小了由于马力直接下调而带来的制冷循环的较大波动，对省电节能也有所裨益。

附图说明

图1是表示本发明实施方式所涉及的空调器的基本结构的示意图。

图2是表示根据本发明实施方式的空调器在制冷循环过程中的控制方法的流程图。

图3是表示图2的实施方式的一个具体示例的图。

图4是表示未使用本发明的控制方法时的对空调器的测试结果的图。

图5是表示使用了本发明的控制方法时的对空调器的测试结果的图。

图6是表示在短配管设置状态下的对空调器的测试结果的图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的实施方式进行说明。

图1是表示本发明实施方式所涉及的空调器的基本结构的示意图。

如图1所示，本发明所涉及的空调器100包括室外机101和多台室内机102(例如，图1中示出3台)。室外机101通过管路分别与各台室内机102连接。室外机101包括压缩机103、冷凝器104和节流部件106。另外，室外机102还可以包括风扇105，用于对压缩机103进行散热。每台室内机102包括膨胀阀107和蒸发器108。

此外，空调器100还包括控制部109。控制部109控制空调器的整体动作。应当理解，虽然在图1中仅示出了一个控制部109，但这只是为了便于描述，空调器100的各个部件也可以具有自己的控制部，这些控制部可以由上位控制部控制以协调它们之间的动作。

图2是表示根据本发明实施方式的空调器在制冷循环过程中的控制方法200的流程图。应当注意，虽然在以下描述中使用了压缩机的排气温度Td和排气压力HP作为监测参数，但这只是为了使说明书更紧凑和简洁，在其他实施方式中，可以仅对排气温度Td进行监测，或者仅对排气压力HP进行监测，这并不超出本发明的精神和范围。

如图2所示，控制方法200开始于：检测压缩机的排气温度Td和排气压力HP(步骤S211)。作为检测排气温度Td的手段，例如，可以在排气管上贴付热电偶测量温度，或者通过测试软件监测排气温度传感器的值Td。作为检测排气压力HP的手段，例如，可以在排气管上追加压力计测点通过压力表读取，或者通过测试软件监测高压传感器的值HP。

接下来，判断排气温度Td是否小于或等于第一温度，以及排气压力HP是否小于或等于第一压力(步骤S221)。这里，第一温度是小于排气警报温度的温度，第一压力是小于排气警报压力的压力。除此之外，对第一温度和第一压力没有特别限制，可以根据实际需要进行选择。如果排气温度Td小于或等于第一温度，且排气压力HP小于或等于第一压力，则将室内机的膨胀阀的下限开度设置为初期下限开度，即，将室内机的膨胀阀的初期下限开度复位(步骤S222)。初期下限开度可以是空调系统规定的最小下限开度。

接下来，如果在步骤S221处的判断结果为“否”，则判断排气温度Td是否小于或等于第二温度，以及排气压力HP是否小于或等于第二压力(步骤S231)。这里，第二温度大于第一温度但小于排气警报温度，第二压力大于第一压力但小于排气警报压力。排气警报温度可以是引起空调器的警报性停机的温度，排气警报压力可以是引起空调器的警报性停机的压力。除此之外，对第二温度和第二压力没有特别限制，可以根据实际需要进行选择。如果排气温度Td小于或等于第二温度，且排气压力HP小于或等于第二压力，则进一步判断膨胀阀的当前开度是否等于初期下限开度(步骤S232)。当膨胀阀的当前开度等于初期下限开度时，将膨胀阀的下限开度设置为初期下限开度加上第一预定值(步骤S233)。当膨胀阀的当前开度不等于初期下限开度时，将膨胀阀的当前开度增加第二预定值(步骤S234)。此时，不以过热(SH)计算值来确定膨胀阀的开度。这里，第二预定值小于第一预定值。换句话说，当膨胀阀的当前开度因例如为了取得较好的过热而已经下降到初期下限开度时，需要“大步”回调膨胀阀的开度(即，初期下限开度加上第一预定值)，而当膨胀阀的当前开度还没有下降到初期下限开度时，可以“小步”回调膨胀阀的开度(即，增加第二预定值)。

接下来，如果在步骤S231处的判断结果为“否”，则判断排气温度Td是否小于或等于第三温度，以及排气压力HP是否小于或等于第三压力(步骤S241)。这里，第三温度大于第二温度但小于排气警报温度，第三压力大于第二压力但小于排气警报压力。除此之外，对第三温度和第三压力没有特别限制，可以根据实际需要进行选择。与步骤S231类似，如果排气温度Td小于或等于第三温度，且排气压力HP小于或等于第三压力，则进一步判断膨胀阀的当前开度是否等于初期下限开度(步骤S242)。当膨胀阀的当前开度等于初期下限开度时，将膨胀阀的下限开度设置为初期下限开度加上第三预定值(步骤S243)。这里，第三预定值大于第一预定值，这是因为当检测到的排气温度Td或排气压力HP更高时，需要将膨胀阀的开度回调得更多。当膨胀阀的当前开度不等于初期下限开度时，将膨胀阀的当前开度增加第四预定值(步骤S244)。同样地，第四预定值小于第三预定值。

接下来，如果在步骤S241处的判断结果为“否”，则判断膨胀阀的当前开度是否等于初期下限开度(步骤S252)。当膨胀阀的当前开度等于初期下限开度时，将膨胀阀的下限开度设置为初期下限开度加上第五预定值(步骤S253)。同样地，第五预定值大于第三预定值。当膨胀阀的当前开度不等于初期下限开度时，将膨胀阀的当前开度增加第六预定值(步骤S254)。同样地，第六预定值小于第五预定值。

另一方面，在检测出排气温度Td和排气压力HP之后，判断排气温度Td是否大于第四温度以及排气压力HP是否大于第四压力(步骤S261)。这里，第四温度大于或等于第三温度但小于排气警报温度，第四压力大于或等于第三压力但小于排气警报压力。除此之外，对第四温度和第四压力没有特别限制，可以根据实际需要进行选择。当排气温度Td大于第四温度，或者排气压力HP大于第四压力时，进一步判断该情况是否持续了规定时间以上(步骤S262)。如果判断结果为“是”，意味着排气温度Td大于第四温度持续了规定时间以上，或者排气压力HP大于第四压力持续了规定时间以上，则控制压缩机以最低频率运转，并且还可以控制室外机的风扇以最大转速运转，持续另一规定时间，使得压缩机的排气温度和排气压力迅速下降。另外，对于步骤S261和步骤S262中判断结果为“否”的情况，不进行处理。

根据本发明，在压缩机的排气温度和排气压力接近于警报值而降低压缩机的运转频率之前，先通过调节室内机的膨胀阀的开度，使之呈现阶梯状的提升，从而使得排气温度和排气压力上升的斜率也随之变缓，由此有效地抑制了因排气温度或排气压力过高而导致的警报性停机，从而改善了空调器的运转稳定性。

应当理解，虽然在图2所示的控制方法中，在根据排气温度Td和排气压力HP来调节膨胀阀的开度(即，虚线框所示的部分)时将排气温度Td和排气压力HP划分为四个区间，即步骤S221、步骤S231、步骤S241，但这仅是为了使本领域技术人员更容易地理解本发明，在实际应用中，可以根据需要划分更多或更少的温度和压力区间。相应地，对于每一个区间，膨胀阀的下限开度呈阶梯状提升。

图3是表示图2的实施方式的一个具体示例的图。如图3所示，在该示例中，用于调节膨胀阀的开度的温度和压力区间被划分为五个区间。膨胀阀的初期下限开度设置为65pls。随着排气温度Td和排气压力HP的升高，膨胀阀的下限开度也呈阶梯状上升，依次变为75、85、95和125。当排气温度Td>103℃或排气压力HP>3.74MPa，且持续10s以上时，控制压缩机以最低频率运转，室外机风扇以最大转速运转，且持续2min。

图4是表示未使用本发明的控制方法时的对空调器的测试结果的图。在测试中，使空调器运行在过负荷环境下(模拟夏天严酷天气48度气温以及室外机被百叶窗罩住，实际空调器室外机吸入风温度为52度左右的情况)且为低负荷运转(实际为一台室外机拖10台室内机的组合，只运转连接配管最远的那一台，图示为地址4号机)。由于为了带给客户较凉快的吹出空调性，室内机的膨胀阀自动下调，以便取到过热(SH)。然而，由于工况严酷，即便室内机的膨胀阀已经下调至最小的下限开度(即图示的65)，依旧没有取得较好的过热(SH＝E3-E1＝0，理想状态为3-6K为佳)。由于室内机膨胀阀开度过小，再加上设置工况条件严酷(制冷剂需要流经较长配管回至压缩机，会有一定的自蒸发现象)，此时的吸入过热会变得很大(图示为吸入温度-低压温度＝41.1-13.6＝27.5K，实际为3-16K为佳)，同时排气温度也由于吸入温度的升高而被动一直上升，结果超过了106度的排气温度保护限制(随着排气温度的升高，根据以往的排气温度保护控制，马力频率会下降，即便如此，压缩机以最低频率12Hz运转依旧会出现图示的排气温度过高的P03报警)。如此循环往复，每隔一段时间(约0.5h)就会报警停机，连续运转稳定性差。另外，环境及制冷循环也波动严重，会给客户带来较差的制冷体验(空调舒适性也差)。

图5是表示使用了本发明的控制方法时的对空调器的测试结果的图。测试环境与图4相同。从图中的实测数据可以看出，初始状态和上述情况基本一致，室内机的膨胀阀开度很低，吸入过热很大，压缩机的排气温度过高，接近于警报值。但是在开启了本发明的控制方法后，室内机膨胀阀的开度呈现阶梯状的提升，与此同时排气温度上升的斜率也随之变缓，直至到达最大103.7度(图示)，最终没有发生警报停机。循环往复几次回合都呈现出一致的结果，所以空调器的连续运转可以保证(即，稳定性得以改善)。之后，又由于排气温度的下降，在已经保证连续运转的基础上，为了客户的舒适性体验，室内机膨胀阀又会呈现阶梯状的下降，如此循环往复，努力在自动调节，寻求空调舒适性与运转稳定性间的良好平衡点。

在测试过程中，作为检测压缩机的吸入过热的手段，例如，可以在压缩机的吸入管上贴付热电偶测量出吸入温度，然后在吸入管上追加压力计测点通过压力表读取低压，通过制冷剂饱和压力计算表换算出低压温度，作两者的差可以计算出吸入过热。上述温度也可以通过测试软件监测，直接读取传感器上的吸入温度Ts以及低压温度LPT，同理作差得到吸入过热。

作为检测室内机的过热(SH)的手段，例如，可以在室内机的入口处贴付热电偶记为配入E1，在室内机的出口处贴付热电偶记为配出E3，作差可以计算得到室内机的过热SH。

作为检测室内机的膨胀阀的下限开度的手段，例如，可以通过测试软件监测参数MOV，读出室内机膨胀阀的实时开度以及推理出其下限开度。

作为检测压缩机的转速以及室外机风扇的转速的手段，例如，可以通过钳表测算出压缩机的频率Hz，可以通过频闪仪计测出室外机风扇的转速rpm，或者可以通过测试软件监测直接确认状态参数Hz及FANstp/Frpm。

图6是表示在短配管设置状态下的对空调器的测试结果的图。同样地，使空调器运行在过负荷环境及低负荷状况下。从图中可以看出，循环几次P03报警停机之后，将本发明的控制方法开启后，制冷循环进入自我调节，始终安定连续运转，且工况的波动较小，实现了空调舒适性与稳定性间良好的平衡。

虽然以上结合附图和实施例对本发明进行了具体说明，但是可以理解，上述说明不以任何形式限制本发明。本领域技术人员在不偏离本发明的实质精神和范围的情况下可以根据需要对本发明进行变形和变化，这些变形和变化均落入本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种空调器的控制方法，其特征在于，包括：

检测空调器的压缩机的排气温度；

当所述排气温度小于或等于第一温度时，将所述空调器的室内机的膨胀阀的下限开度设置为初期下限开度；

当所述排气温度大于所述第一温度且小于或等于第二温度时，判断所述膨胀阀的当前开度是否等于所述初期下限开度，所述第二温度小于排气警报温度；

当所述膨胀阀的当前开度等于所述初期下限开度时，将所述膨胀阀的下限开度设置为所述初期下限开度加上第一预定值；以及

当所述膨胀阀的当前开度不等于所述初期下限开度时，将所述膨胀阀的当前开度增加第二预定值，所述第二预定值小于所述第一预定值。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：

当所述排气温度大于所述第二温度时，判断所述膨胀阀的当前开度是否等于所述初期下限开度；

当所述膨胀阀的当前开度等于所述初期下限开度时，将所述膨胀阀的下限开度设置为所述初期下限开度加上第三预定值，所述第三预定值大于所述第一预定值；以及

当所述膨胀阀的当前开度不等于所述初期下限开度时，将所述膨胀阀的当前开度增加第四预定值，所述第四预定值小于所述第三预定值。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：

当所述排气温度大于第三温度时，判断该情况是否持续规定时间以上，所述第三温度大于或等于所述第二温度但小于所述排气警报温度；以及

当持续了规定时间以上时，控制所述压缩机以最低频率运转。

4.一种空调器的控制方法，其特征在于，包括：

检测空调器的压缩机的排气压力；

当所述排气压力小于或等于第一压力时，将所述空调器的室内机的膨胀阀的下限开度设置为初期下限开度；

当所述排气压力大于所述第一压力且小于或等于第二压力时，判断所述膨胀阀的当前开度是否等于所述初期下限开度，所述第二压力小于排气警报压力；

当所述膨胀阀的当前开度等于所述初期下限开度时，将所述膨胀阀的下限开度设置为所述初期下限开度加上第一预定值；以及

当所述膨胀阀的当前开度不等于所述初期下限开度时，将所述膨胀阀的当前开度增加第二预定值，所述第二预定值小于所述第一预定值。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，还包括：

当所述排气压力大于所述第二压力时，判断所述膨胀阀的当前开度是否等于所述初期下限开度；

当所述膨胀阀的当前开度等于所述初期下限开度时，将所述膨胀阀的下限开度设置为所述初期下限开度加上第三预定值，所述第三预定值大于所述第一预定值；以及

当所述膨胀阀的当前开度不等于所述初期下限开度时，将所述膨胀阀的当前开度增加第四预定值，所述第四预定值小于所述第三预定值。

6.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，还包括：

当所述排气压力大于第三压力时，判断该情况是否持续规定时间以上，所述第三压力大于或等于所述第二压力但小于所述排气警报压力；以及

当持续了规定时间以上时，控制所述压缩机以最低频率运转。

7.一种空调器，包括：

室外机，具有压缩机；

室内机，具有膨胀阀；和

控制部，所述控制部：

检测所述压缩机的排气温度和排气压力；

当满足所述排气温度小于或等于第一温度且所述排气压力小于或等于第一压力的条件时，将所述空调器的室内机的膨胀阀的下限开度设置为初期下限开度；

当不满足所述排气温度小于或等于第一温度且所述排气压力小于或等于第一压力的条件，但满足所述排气温度小于或等于第二温度且所述排气压力小于或等于第二压力的条件时，判断所述膨胀阀的当前开度是否等于所述初期下限开度，所述第二温度小于排气警报温度，所述第二压力小于排气警报压力；

当所述膨胀阀的当前开度等于所述初期下限开度时，将所述膨胀阀的下限开度设置为所述初期下限开度加上第一预定值；以及

当所述膨胀阀的当前开度不等于所述初期下限开度时，将所述膨胀阀的当前开度增加第二预定值，所述第二预定值小于所述第一预定值。

8.根据权利要求7所述的空调器，其特征在于，所述控制部：

当不满足所述排气温度小于或等于第二温度且所述排气压力小于或等于第二压力的条件时，判断所述膨胀阀的当前开度是否等于所述初期下限开度；

当所述膨胀阀的当前开度等于所述初期下限开度时，将所述膨胀阀的下限开度设置为所述初期下限开度加上第三预定值，所述第三预定值大于所述第一预定值；以及

当所述膨胀阀的当前开度不等于所述初期下限开度时，将所述膨胀阀的当前开度增加第四预定值，所述第四预定值小于所述第三预定值。

9.根据权利要求7所述的空调器，其特征在于，所述控制部：

当所述排气温度大于第三温度或者所述排气压力大于第三压力时，判断该情况是否持续规定时间以上，所述第三温度大于或等于所述第二温度但小于所述排气警报温度，所述第三压力大于或等于所述第二压力但小于所述排气警报压力；以及

当持续了规定时间以上时，控制所述压缩机以最低频率运转。

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