CN115325654A - 冷媒迁移控制方法以及空调机组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了冷媒迁移控制方法以及空调机组，冷媒迁移控制方法包括：检测空调机组是否处于待机状态；若是，则在空调机组的运行信息达到外风机开启条件时，接通空调机组的压缩机排气侧与室外换热器，开启室外换热器的外风机，促使压缩机内的气态冷媒向室外换热器迁移。其中，外风机开启条件包含空调机组的室外环境温度T处于下降状态和压缩机的电加热带处于开启状态中的至少一个。本发明通过在空调机组的待机状态下适当开启外风机，有助于加快室外换热器中气态冷媒的冷凝，帮助机组内冷媒快速从压缩机迁移至室外换热器。

Description

冷媒迁移控制方法以及空调机组

技术领域

本发明涉及制冷技术领域，尤其涉及冷媒迁移控制方法以及空调机组。

背景技术

压缩机在长时间处于待机状态的情况下，低温的液态冷媒返回到气液分离器和压缩机中，容易出现压缩机积液现象，在压缩机启动时带液运行引发液击，造成压缩机损坏，严重影响空调机组的可靠性。

现有技术中最常见的解决方法是在压缩机的底部安装电加热带，由电加热带给压缩机提供热量，使得压缩机内部的冷媒、润滑油混合液中冷媒蒸发，蒸发后的气态冷媒沿管路逐渐向其他部件迁移，这种方案迁移速度较慢，耗费时间长、功耗大，不能满足空调机组的实际使用需要。

因此，如何设计防积液效果更好的冷媒迁移控制方法及空调机组是业界亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有冷媒迁移方案迁移速度慢的缺陷，本发明提出冷媒迁移控制方法以及空调机组，通过在空调机组的待机状态下适当开启外风机，帮助机组内冷媒快速从压缩机迁移至室外换热器。

本发明采用的技术方案是，设计冷媒迁移控制方法，包括：

检测空调机组是否处于待机状态；

若是，则在空调机组的运行信息达到外风机开启条件时，接通空调机组的压缩机排气侧与室外换热器，开启室外换热器的外风机，促使压缩机内的气态冷媒向室外换热器迁移。

优选的，外风机开启条件包含空调机组的室外环境温度T处于下降状态和压缩机的电加热带处于开启状态中的至少一个。

在一些实施例中，若外风机开启条件为空调机组的室外环境温度T处于下降状态，则在空调机组的运行信息达到外风机开启条件时，执行第一种调整策略，根据所述室外环境温度T的温度变化量KT调整所述外风机的转速F。

优选的，转速F的计算方式为F＝KT*λ，λ为设定修正系数。

优选的，第一种调整策略还包括：在外风机开启运行至达到设定持续时间t1时，关闭外风机。

优选的，第一种调整策略还包括：关闭外风机之后，等待设定延时时间t2，再重新判断空调机组的运行信息是否达到外风机开启条件。

在一些实施例中，若外风机开启条件为在压缩机的电加热带处于开启状态，则在空调机组的运行信息达到外风机开启条件时，执行第二种调整策略，根据室外环境温度T的高低调整外风机的转速F。

优选的，转速F的计算方式为F＝5×(σ-T)，σ为设定修正值。

优选的，第二种调整策略还包括：在电加热带关闭时，关闭外风机。

在一些实施例中，若外风机开启条件为空调机组的室外环境温度T处于下降状态或者压缩机的电加热带处于开启状态，则当空调机组的室外环境温度T处于下降状态、且空调机组的电加热带处于关闭状态时，执行第一种调整策略，根据室外环境温度T的温度变化量KT调整外风机的转速F；当压缩机的电加热带处于开启状态时，执行第二种调整策略，根据室外环境温度T的高低调整外风机的转速F。

优选的，判断空调机组的室外环境温度T是否处于下降状态包括：

判定空调机组处于待机状态之后；

检测室外环境温度T并计算温度变化量KT；

判断温度变化量KT是否小于设定温差值P，P≤0；

若是，则判定空调机组的室外环境温度T处于下降状态；

若否，则判定空调机组的室外环境温度T未处于下降状态。

优选的，检测室外环境温度T并计算温度变化量KT包括：

周期性对室外环境温度T进行检测，每个周期内至少检测一次室外环境温度T；温度变化量KT的计算方式为：KT＝(Tn—Tn-1)，Tn为当前检测周期的平均室外环境温度，Tn-1为前一检测周期的平均室外环境温度。

在一些实施例中，压缩机与所述室外换热器之间安装有四通阀，在空调机组的运行信息达到外风机开启条件时，四通阀接通压缩机的排气侧与室外换热器。

优选的，压缩机的排气侧安装有控制阀，在空调机组处于待机状态且外风机处于关闭状态时，关闭控制阀。

本发明还提出了空调机组，包括：压缩机、室外换热器、节流装置以及室内换热器，空调机组的控制器执行上述的冷媒迁移控制方法。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、在空调机组处于待机状态下，根据空调机组的运行信息判断是否达到外风机开启条件，开启外风机有助于加快室外换热器中气态冷媒的冷凝，从而促使压缩机内的气态冷媒向室外换热器迁移；

2、在室外环境温度T处于下降状态下，根据室外环境温度T的温度变化量KT调整外风机的转速F，温度变化量KT越大，外风机的转速F越快，加快室外换热器的冷凝速度，帮助冷媒快速从压缩机迁移至室外换热器；

3、在压缩机的电加热带处于开启状态下，根据室外环境温度T的高低调整外风机的转速F，室外环境温度T越低，外风机的转速F越快，加快室外换热器的冷凝速度，帮助冷媒快速从压缩机迁移至室外换热器。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

图1是本发明空调机组的连接示意图；

图2是本发明一实施例的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利，并不用于限定本专利。

如图1所示，本发明提出的冷媒迁移控制方法应用于空调机组，空调机组包含压缩机1、室外换热器2、节流装置3以及室内换热器等部件，室外换热器2配置有外风机21。发明人经过研究发现，外风机21启动时能够促进空气流动，气流与室外换热器2的换热管接触并带走冷媒热量，换热管内的冷媒降温冷凝后，换热管内部的压力降低，在压缩机1排气侧与室外换热器2之间形成压力差，利用此压力差可以引导压缩机1内的气态冷媒进入室外换热器中，有效帮助压缩机1内的气态冷媒向室外换热器2迁移，冷媒迁移速度更快。

本发明的冷媒迁移控制方法是基于上述原理进行设计，其工作流程如下：

检测空调机组是否处于待机状态；

若是，则在空调机组的运行信息达到外风机开启条件时，开启室外换热器2的外风机21，促使压缩机内的气态冷媒向室外换热器2迁移。

具体来说，当空调机组处于待机状态时，获取空调机组的运行信息，根据运行信息判断是否达到外风机开启条件，若是，则接通空调机组的压缩机排气侧与室外换热器2，开启室外换热器2的外风机21，加快室外换热器2中气态冷媒的冷凝，从而促使压缩机1内的气态冷媒向室外换热器2迁移。

需要指出的是，空调机组的工作状态包含开启状态、待机状态、关机状态等，可以通过检测空调机组各部件的电压、电流或者功率来进行判断，也可以通过检测空调机组的控制器中是否有工作任务来进行判断，工作任务可以是制冷、制热、化霜等，例如控制器上电且无工作任务时，则空调机组处于待机状态。进一步的，冷媒迁移控制方法中针对上述外风机开启条件的判断是在空调机组处于待机状态的基础上进行，也就是说，一旦空调机组不在待机状态，则不会分析空调机组的运行信息是否达到上述外风机开启条件，空调机组会执行相应的工作任务。

对于大部分空调机组来说，压缩机1与室外换热器2之间安装有四通阀4，为了保证外风机21开启时，压缩机1的气态冷媒能够顺利进入室外换热器2中，在空调机组的运行信息达到外风机开启条件时，四通阀4接通压缩机1的排气侧与室外换热器2。

以图1为例，四通阀4的D端连接压缩机1的排气侧，四通阀4的S端通过气液分离器5连接压缩机1的吸气侧，四通阀4的C端连接室外换热器，四通阀4的E端连接室内换热器，四通阀4断电时，四通阀4的D端与C端连通、E端与S端连通，使得压缩机1的排气侧与室外换热器2接通。四通阀4通电时，四通阀4的D端与E端连通、C端与S端连通，使得压缩机1的排气侧与室外换热器2断开。为了提高空调机组的可靠性，压缩机1的排气侧安装有控制阀6，在空调机组处于待机状态且外风机21处于关闭状态时，关闭控制阀6，防止室外换热器2中的冷媒回流。

发明人经过深入研究发现，外风机21在适当的时机开启能够更有效的帮助冷媒迁移，开启时机与室外环境温度T以及压缩机1的电加热带工作状态紧密相关，更准确的说，外风机开启条件包含空调机组的室外环境温度T处于下降状态和压缩机1的电加热带处于开启状态中的至少一个，下面以实施例的方式对外风机的开启逻辑进行详细说明。

如图2所示，在本发明的一些实施例中，外风机开启条件为空调机组的室外环境温度T处于下降状态。此实施例中，冷媒迁移控制方法的工作流程如下：

检测空调机组是否处于待机状态；

若是，则在空调机组的室外环境温度T处于下降状态时，接通空调机组的压缩机排气侧与室外换热器2，开启室外换热器2的外风机21并执行第一种调整策略，该第一种调整策略包含根据室外环境温度T的温度变化量KT调整外风机的转速F，温度变化量KT越大，说明室外环境温度T下降的速度越快，此时外风机21的转速F跟随温度变化量KT的加大而加快，大幅提高室外换热器2的冷凝速度，使得压缩机1内的气态冷媒能够迅速进入室外换热器2中。

更具体的，在第一种调整策略下，转速F的计算方式为F＝KT*λ，λ为设定修正系数，λ可以通过实验数据统计得到，在空调机组出厂时设置成固定值，F不能超过外风机的上限转速，即外风机最高只能以其上限转速转动。为了防止外风机21持续运行增大机组功耗，第一种调整策略还包括：在外风机21开启运行至达到设定持续时间t1时，关闭外风机21，关闭外风机21之后，等待设定延时时间t2，再重新判断空调机组的运行信息是否达到外风机开启条件。

需要指出的是，实际应用时，室外环境温度T有升有降，上述第一种调整策略仅适合用在室外环境温度T处于下降状态，当室外环境温度T没有下降或者室外环境温度T处于上升状态时，加快外风机21的转速F不能帮助室外换热器2内的冷媒冷凝，不能执行该第一种调整策略。

在本发明的一些实施例中，空调机组的压缩机1外部设置有电加热带7，外风机开启条件为在压缩机1的电加热带7处于开启状态。此实施例中，冷媒迁移控制方法的工作流程如下：

检测空调机组是否处于待机状态；

若是，则在压缩机1的电加热带7处于开启状态时，接通空调机组的压缩机排气侧与室外换热器2，开启室外换热器2的外风机21并执行第二种调整策略，该第二种调整策略包含根据室外环境温度T的高低调整外风机21的转速F，室外环境温度T越低，外风机21的转速F越快，促进室外冷空气与室外换热器2的换热，大幅提高室外换热器2的冷凝速度，使得压缩机1内的气态冷媒能够迅速进入室外换热器2中。

更具体的，在第二种调整工策略下，转速F的计算方式为F＝5×(σ-T)，σ为设定修正值，σ可以通过实验数据统计得到，在空调机组出厂时设置成固定值，F不能超过外风机的上限转速，即外风机最高只能以其上限转速转动。为了防止外风机持续运行增大机组功耗，第二种调整策略还包括：在电加热带关闭时，关闭外风机。

需要指出的是，电加热带7的开启或关闭可以通过检测其电压、电流或者功率来进行判断，当电加热带7开启工作时，给压缩机提供热量，使得压缩机1内部的混合液温度升高，混合液中的冷媒蒸发，气态冷媒进入室外换热器2中，在外风机21的作用下快速冷凝。电加热带的开关按照空调机组的常规控制逻辑进行控制即可，可以采用现有技术中已公开的控制逻辑，例如申请号为201811309176.X的压缩机电加热带控制方法，本发明对电加热带开关的具体控制逻辑不作特殊限制。

在本发明一些实施例中，外风机开启条件为空调机组的室外环境温度T处于下降状态或者压缩机的电加热带处于开启状态。此实施例中，冷媒迁移控制方法的工作流程如下：

检测空调机组是否处于待机状态；

若是，则当空调机组的室外环境温度T处于下降状态、且空调机组的电加热带7处于关闭状态时，接通空调机组的压缩机排气侧与室外换热器2，开启室外换热器2的外风机21并执行上述第一种调整策略，当压缩机1的电加热带7处于开启状态时，接通空调机组的压缩机排气侧与室外换热器2，开启室外换热器2的外风机21并执行上述第二种调整策略。

该实施例中第一种调整策略的具体工作过程如下，根据室外环境温度T的温度变化量KT调整外风机21的转速F，温度变化量KT越大，说明室外环境温度T下降的速度越快，此时外风机的转速F跟随温度变化量KT的加大而加快，大幅提高室外换热器2的冷凝速度，使得压缩机1内的气态冷媒能够迅速进入室外换热器2中，在外风机21开启运行至达到设定持续时间t1时，关闭外风机21，关闭外风机21之后，等待设定延时时间t2，再重新判断空调机组的运行信息是否达到外风机开启条件。

该实施例中第二种调整策略的具体工作过程如下，根据室外环境温度T的高低调整外风机的转速F，室外环境温度T越低，外风机21的转速F越快，促进室外冷空气与室外换热器2的换热，大幅提高室外换热器2的冷凝速度，使得压缩机1内的气态冷媒能够迅速进入室外换热器2中，在电加热带关闭时，关闭外风机21。

应当理解的是，对于调整策略的选择来说，电加热带7处于开启状态的优先级高于室外环境温度T处于下降状态，即只要电加热带处于开启状态，无论室外环境温度T是否处于下降状态，空调机组都执行第二种调整策略。

关于室外环境温度T是否处于下降状态的判断方式有多种，具体来说，判断空调机组的室外环境温度T是否处于下降状态包括：

判定空调机组处于待机状态之后；

检测室外环境温度T并计算温度变化量KT；

判断温度变化量KT是否小于设定温差值P，P≤0，实际应用时，优选P＝0，即判断温度变化量KT是否小于0；

若是，则判定空调机组的室外环境温度T处于下降状态；

若否，则判定空调机组的室外环境温度T未处于下降状态。

在本发明的一些实施例中，检测室外环境温度T并计算温度变化量KT包括：周期性对室外环境温度T进行检测，每个周期内至少检测一次室外环境温度T，温度变化量KT的计算方式为：KT＝(Tn—Tn-1)，Tn为当前检测周期的平均室外环境温度，Tn-1为前一检测周期的平均室外环境温度。

应当理解的是，为了提高Tn的准确性，每个周期内可以检测两次以上的室外环境温度T，再将该周期检测到的所有室外环境温度T取平均值。当然，实际应用时也可以采用其他方式计算温度变化量KT，例如，间隔检测室外环境温度T，计算前后两次检测得到的室外环境温度T之间的差值作为温度变化量KT。

如图1所示，本发明还提出了空调机组，包括：压缩机1、室外换热器2、节流装置3以及室内换热器，空调机组的控制器执行上述的冷媒迁移控制方法。应当理解的是，空调机组的控制器具有储存模块，该储存模块存储有计算机程序，该计算机程序运行时执行上述的冷媒迁移控制方法。

在实际应用中，当空调机组的压缩机1外部设置有电加热带7时，外风机开启条件可以包含压缩机1的电加热带7处于开启状态，一般来说，电加热带7通常围设在压缩机1的底部，电加热带7开启时提供热量给压缩机1，以加热压缩机1内部的混合液。

本发明通过在空调机组的待机状态下将压缩机内的气态冷媒转移至是外换热器内，防止压缩机在下一次启动时带液启动，造成压缩机液击。在室外环境温度T处于下降状态下，根据室外环境温度T的温度变化量KT调整外风机21的转速F，温度变化量KT越大，外风机21的转速F越快，加快室外换热器2的冷凝速度，帮助冷媒快速从压缩机1迁移至室外换热器2。在压缩机1的电加热带7处于开启状态下，根据室外环境温度T的高低调整外风机21的转速F，室外环境温度T越低，外风机21的转速F越快，加快室外换热器2的冷凝速度，帮助冷媒快速从压缩机1迁移至室外换热器2。

尽管本文较多地使用了一些术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

以上所述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 (15)

1.冷媒迁移控制方法，其特征在于，包括：

检测空调机组是否处于待机状态；

若是，则在所述空调机组的运行信息达到外风机开启条件时，接通所述空调机组的压缩机排气侧与室外换热器，开启所述室外换热器的外风机，促使所述压缩机内的气态冷媒向所述室外换热器迁移。

2.根据权利要求1所述的冷媒迁移控制方法，其特征在于，所述外风机开启条件包含所述空调机组的室外环境温度T处于下降状态和所述压缩机的电加热带处于开启状态中的至少一个。

3.根据权利要求2所述的冷媒迁移控制方法，其特征在于，若所述外风机开启条件为所述空调机组的室外环境温度T处于下降状态，则在所述空调机组的运行信息达到外风机开启条件时，执行第一种调整策略，根据所述室外环境温度T的温度变化量KT调整所述外风机的转速F。

4.根据权利要求3所述的冷媒迁移控制方法，其特征在于，所述转速F的计算方式为F＝KT*λ，λ为设定修正系数。

5.根据权利要求3所述的冷媒迁移控制方法，其特征在于，所述第一种调整策略还包括：在所述外风机开启运行至达到设定持续时间t1时，关闭所述外风机。

6.根据权利要求3所述的冷媒迁移控制方法，其特征在于，所述第一种调整策略还包括：关闭所述外风机之后，等待设定延时时间t2，再重新判断所述空调机组的运行信息是否达到外风机开启条件。

7.根据权利要求2所述的冷媒迁移控制方法，其特征在于，若所述外风机开启条件为在所述压缩机的电加热带处于开启状态，则在所述空调机组的运行信息达到外风机开启条件时，执行第二种调整策略，根据所述室外环境温度T的高低调整所述外风机的转速F。

8.根据权利要求7所述的冷媒迁移控制方法，其特征在于，所述转速F的计算方式为F＝5×(σ-T)，σ为设定修正值。

9.根据权利要求7所述的冷媒迁移控制方法，其特征在于，所述第二种调整策略还包括：在所述电加热带关闭时，关闭所述外风机。

10.根据权利要求2所述的冷媒迁移控制方法，其特征在于，若所述外风机开启条件为所述空调机组的室外环境温度T处于下降状态或者所述压缩机的电加热带处于开启状态，则

当所述空调机组的室外环境温度T处于下降状态、且所述空调机组的电加热带处于关闭状态时，执行第一种调整策略，根据所述室外环境温度T的温度变化量KT调整所述外风机的转速F；

当所述压缩机的电加热带处于开启状态时，执行第二种调整策略，根据所述室外环境温度T的高低调整所述外风机的转速F。

11.根据权利要求2至10任一项所述的冷媒迁移控制方法，其特征在于，判断所述空调机组的室外环境温度T是否处于下降状态包括：

判定所述空调机组处于待机状态之后；

检测所述室外环境温度T并计算温度变化量KT；

判断所述温度变化量KT是否小于设定温差值P，P≤0；

若是，则判定所述空调机组的室外环境温度T处于下降状态；

若否，则判定所述空调机组的室外环境温度T未处于下降状态。

12.根据权利要求11所述的冷媒迁移控制方法，其特征在于，检测所述室外环境温度T并计算温度变化量KT包括：

周期性对所述室外环境温度T进行检测，每个周期内至少检测一次所述室外环境温度T；所述温度变化量KT的计算方式为：KT＝(Tn—Tn-1)，Tn为当前检测周期的平均室外环境温度，Tn-1为前一检测周期的平均室外环境温度。

13.根据权利要求1所述的冷媒迁移控制方法，其特征在于，所述压缩机与所述室外换热器之间安装有四通阀，在所述空调机组的运行信息达到所述外风机开启条件时，所述四通阀接通所述压缩机的排气侧与所述室外换热器。

14.根据权利要求1所述的冷媒迁移控制方法，其特征在于，所述压缩机的排气侧安装有控制阀，在所述空调机组处于待机状态且所述外风机处于关闭状态时，关闭所述控制阀。

15.空调机组，包括：压缩机、室外换热器、节流装置以及室内换热器，其特征在于，所述空调机组的控制器执行权利要求1至14任一项所述的冷媒迁移控制方法。

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