CN115435450A - 空调设备 - Google Patents

Abstract

空调设备包括：具有压缩机和室外换热器的室外单元、具有室内换热器的室内单元、贮存液态制冷剂的气液分离器、供制冷剂按照顺序进行循环的制冷剂回路；用于在制热运行时在室内单元停机前将制冷剂封入室内换热器一侧的液管中的第一阀元件；冷凝器及蒸发器分别为室外、室内换热器；控制单元配置为在包括室外侧液管管段中制冷剂的质量流量的第一系统参数满足强制除霜条件且包括气液分离器中制冷剂的液位的第二系统参数满足调控控制条件时，不执行除霜控制而执行使压缩机停机，并从开始停机起到预先设定的停机时间后使压缩机再启动的制热运行控制。本发明可以避免多次启停且除霜时，气液分离器中贮存的过量液体制冷剂进入压缩机，造成损坏。

Description

空调设备

技术领域

本申请涉及空气调节设备技术领域，尤其涉及一种空调设备。

背景技术

近年来，随着人们生活水平的不断提高以及房地产行业的不断发展，越来越多的空调产品配置大容量机组，对应的压缩机排量也越来越大，同时由于城市人口增多，楼宇密度增加，室外环境越来越复杂多样，因此对空调室外机的稳定可靠运行提出了更高的要求。压缩机是空调室外机的核心部件，在造成压缩机磨损的原因中，压缩机吸入过多的液态制冷剂是引起压缩机液压缩导致损坏是主要原因之一。

多联机大多是一台室外机拖带很多室内机，如果有模块组合，连接的室内机会更多，根据不同的使用场景，室内机的管路连接呈现复杂多样的形式，同时不同用户的使用方式也不同，因此室内机的连接方式以及用户的使用习惯会对室外机的可靠性造成一定的影响。为了应对用户不同的使用习惯，提高机组运行的可靠性，在产品的研发阶段会根据不同的环境工况反复进行试验验证，比如室内机不停的启停（ON/OFF）试验。

多联机机组在制热模式的实际运行过程中，在机组停机之前，一般会将制冷剂从系统低压侧配管带入高压侧配管，这种运转方式的主要目的是防止机组下次启动时压缩机从低压侧吸入过多液态制冷剂因此压缩机液压缩。当空调机组进行制热运转时，一般制热运转累计达到一定的时间会进行一次强制除霜，主要目的是防止空调室外机换热器上结霜过多影响机组的换热效率。

结合实际多联机机组的运行，发现机组会出现下述情况，当空调机组进行制热运转、室内机每间隔几分钟就进行启停（ON/OFF）时，室外机就会多次进行将制冷剂从系统低压侧配管引入高压侧配管的运转，这样室内机中积攒的制冷剂会逐渐增加。随着时间的推移，制热运转累计时间满足强制除霜的条件，当机组再次启动时，四通阀会立即换向进行除霜运转，这时大量积攒在室内机中的制冷剂会进入气液分离器，然后进入压缩机。由于液态制冷剂太多，气液分离器无法及时分离，压缩机会吸入过多的液态制冷剂，造成液压缩损坏压缩机，严重影响压缩机的使用寿命。

发明内容

本申请第一方面提供一种空调设备，空调设备包括室外单元、室内单元、气液分离器以及供制冷剂循环的制冷剂回路。室外单元具有压缩机和室外换热器，室内单元具有室内换热器，在制冷剂回路中，制冷剂按照顺序依次经由压缩机、冷凝器、节流元件和蒸发器进行循环；冷凝器及蒸发器的其中一者是室外换热器，另一者是室内换热器；气液分离器配置为贮存从蒸发器流出的液态制冷剂且通过配管连接在蒸发器和压缩机的吸入侧之间。制冷剂回路还设置有第一阀元件，第一阀元件用于在制热运行时在室内单元停机前将制冷剂封入室内换热器一侧的液管中。空调设备的控制单元配置为在包括室外侧液管管段中制冷剂的质量流量的第一系统参数满足强制除霜条件且包括气液分离器中制冷剂的液位的第二系统参数满足调控控制条件时，不执行除霜控制而执行使压缩机停机，并从开始停机起到预先设定的停机时间后使压缩机再启动的制热运行控制。

在本发明的一些实施方式中，控制单元配置为在制热运行中，且第一系统参数满足强制除霜条件，第二系统参数不满足调控控制条件时执行除霜控制。

在本发明的一些实施方式中，控制单元的除霜控制具体包括：当在室外侧液管管段中的制冷剂的质量流量在设定质量流量以下、制热运行累计时间在设定制热运行累计时间以上、压缩机运行时间在设定压缩机运行时间以上、室外环境温度最小值在设定环境温度以下，以及室外侧液管管段中的制冷剂的温度最小值在设定制冷剂温度以下的情况下，满足第一强制除霜条件，执行使制冷剂在制冷剂回路中按照制冷运行逆序循环的控制以进行室外换热器的除霜。

在本发明的一些实施方式中，控制单元的除霜控制具体包括：当在室外侧液管管段中的制冷剂的质量流量在设定质量流量以上、制热运行累计时间在设定制热运行累计时间以上、压缩机运行时间在设定压缩机运行时间以上、制热运行连续运行时间在设定制热运行连续运行时间以上、室外环境温度最小值在设定环境温度以下、以及室外侧液管管段中制冷剂的温度最小值在设定制冷剂温度以下的情况下，满足第二强制除霜条件时，执行使制冷剂在制冷剂回路中按照制冷运行逆序循环的控制以进行室外换热器的除霜。

为进一步精准确定除霜控制的启动时间，在本发明的一些实施方式中，室外侧液管管段中的制冷剂的温度最小值为空调设备制热运行启动阶段结束时室外侧液管管段中制冷剂的温度的最小值。

在本发明的一些实施方式中，室外侧液管管段中的制冷剂的温度最小值为空调设备一次除霜控制结束再次启动制热运行时室外侧液管管段中制冷剂的温度的最小值。

在本发明的一些实施方式中，第二系统参数还包括压缩机排气温度最小值，控制单元配置为在当气液分离器中制冷剂的液位和压缩机排气温度最小值均满足调控控制条件时，不执行除霜控制而执行使压缩机停机，并从开始停机起到预先设定的停机时间后使压缩机再启动的制热运行控制。

在本发明的一些实施方式中，进入调控控制的条件具体为：当气液分离器中制冷剂的液位在设定液位以上，压缩机排气温度最小值在设定排气温度以下且维持时间达到设定维持时间的情况下，满足第一调控控制条件，不执行除霜控制而执行使压缩机停机，并从开始停机起到预先设定的停机时间后使压缩机再启动的制热运行控制。

在本发明的一些实施方式中，进入调控控制的条件具体为：当气液分离器中制冷剂的液位在设定液位以上，压缩机排气温度最小值在设定排气温度以下且在设定周期时长内的累计维持时间达到设定维持时间的情况下，满足第二调控控制条件，不执行除霜控制而执行使压缩机停机，并从开始停机起到预先设定的停机时间后压缩机在启动的制热运行控制。

在本发明的一些实施方式中，设定排气温度大于压缩机排气压力对应的制冷剂饱和温度。

在本发明的一些实施方式中，控制单元配置为：在执行调控控制时，当满足实际计时时长达到设定周期长的条件时，设定周期清零，累计维持时间清零。

在本发明的一些实施方式中，控制单元配置为：在执行除霜控制时，设定周期清零。

在本发明的一些实施方式中，控制单元配置为：在执行调控控制时，不执行除霜控制而执行使压缩机停机，使节流元件复位至制热运行的设定开度，并从开始停机起到预先设定的停机时间后使压缩机再启动的制热运行控制。

在本发明的一些实施方式中，设定开度小于制热运行生成的节流元件开度。

在本发明的一些实施方式中，设定开度为制热运行生成的节流元件开度的75%。

在本发明的一些实施方式中，控制单元配置为：在执行调控控制时，使压缩机再启动后，在满足气液分离器中制冷剂的液位在设定液位以上的情况下，执行自设定开度减少节流元件的开度的控制直至气液分离器中制冷剂的液位在设定液位以下。

在本发明的一些实施方式中，控制单元配置为：在执行调控控制时，执行自设定开度减少节流元件的开度的控制直至气液分离器中制冷剂的液位在设定液位以下之后，保持节流元件的当前开度直至压缩机排气温度不再满足调控控制条件。

在本发明的一些实施方式中，空调设备还包括：

板式换热器，板式换热器设置于室外单元中；

板式换热器与设置有辅助电子膨胀阀的辅助换热管路流体连通，制冷剂回路中的制冷剂循环入板式换热器的第一换热管路，自辅助电子膨胀阀流出的制冷剂循环入板式换热器的第二换热管路并与第一换热管路中的制冷剂热交换。

本发明提供一种空调设备，空调设备一方面在用于判定强制除霜的第一系统参数中增加室外侧液管管段中制冷剂的质量流量，根据室外侧液管管段中制冷剂的质量流量判断是否需要对于除霜控制进行进一步干预；另一方面在满足强制除霜条件的情况下先暂缓进行除霜，进一步判断包括气液分离器中制冷剂的液位的第二系统参数是否满足调控控制条件，根据气液分离器中制冷剂的液位高度进行相应控制，在制冷剂的液位高度满足调控控制条件时，不执行除霜控制而执行使压缩机停机，并从开始停机起到预先设定的停机时间后使压缩机再启动的制热运行控制，以此来保护压缩机，使机组能够稳定可靠的运转。

附图说明

图1示出了根据一些实施例的空调设备的结构示意框图；

图2示出了根据一些实施例的空调设备制冷运行的制冷剂循环示意图；

图3示出了根据一些实施例的空调设备制热运行的制冷剂循环示意图；

图4示出了根据一些实施例的控制单元的一种流程图；

图5示出了根据一些实施例的控制单元的一种流程图；

图6示出了根据一些实施例的控制单元的一种流程图；

图7示出了根据一些实施例的控制单元的一种流程图；

图8示出了根据一些实施例的控制单元的一种流程图；

图9示出了根据一些实施例的控制单元的一种流程图；

图10示出了根据一些实施例的空调设备的一种电路结构示意框图；

图11示出了根据一些实施例的控制单元的一种流程图；

图12示出了根据一些实施例的控制单元的一种流程图；

图13示出了根据一些实施例的空调设备的一种电路结构示意框图；

图14示出了根据一些实施例的控制单元的一种流程图；

图15示出了根据一些实施例的控制单元的一种流程图；

图16示出了根据一些实施例的控制单元的一种流程图；

图17示出了根据一些实施例的空调设备的一种电路结构示意框图；

图18示出了根据一些实施例的空调设备的一种电路结构示意框图。

具体实施方式

为使本申请的目的和实施方式更加清楚，下面将结合本申请示例性实施例中的附图，对本申请示例性实施方式进行清楚、完整地描述，显然，描述的示例性实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，本申请中对于术语的简要说明，仅是为了方便理解接下来描述的实施方式，而不是意图限定本申请的实施方式。除非另有说明，这些术语应当按照其普通和通常的含义理解。

本申请中说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别类似或同类的对象或实体，而不必然意味着限定特定的顺序或先后次序，除非另外注明。应该理解这样使用的用语在适当情况下可以互换。

术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖但不排他的包含，例如，包含了一系列组件的产品或设备不必限于清楚地列出的所有组件，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它组件。

针对制热运转下，室内机不停的启停（ON/OFF），例如每间隔几分钟就进行启停（ON/OFF）时，就会多次进行将制冷剂从系统低压侧配管引入高压侧配管的运转，导致室内机中积攒的制冷剂逐渐增加，导致制热运转累计时间满足强制除霜的条件时，大量积攒在室内机中的制冷剂进入气液分离器，然后进入压缩机，导致压缩机吸入过多的液态制冷剂，造成液压缩损坏压缩机，影响压缩机的使用寿命的问题，设计并提供一种空调设备10。

图1是本实施例所提供的空调设备10的制冷剂回路的一种示意图。空调设备10采用压缩式制冷循环，具备压缩机100、冷凝器（高温热源）、节流元件102和蒸发器（低温热源）四大主要部件组成制冷剂回路，在制冷剂回路中制冷剂按照顺序依序经由压缩机100、冷凝器、节流元件102和蒸发器进行循环。

在本实施例中，空调设备10的制冷制热循环包括一系列过程，涉及压缩、冷凝、膨胀和蒸发，对室内空间进行制冷或制热。

低温低压制冷剂进入压缩机100，压缩机100压缩成高温高压状态的制冷剂气体并排出压缩后的制冷剂气体。所排出的制冷剂气体流入冷凝器。冷凝器将压缩后的制冷剂冷凝成液相，并且热量通过冷凝过程释放到周围环境。

以电子膨胀阀为例的节流元件102使在冷凝器中冷凝形成的高温高压状态的液相制冷剂膨胀为低压的液相制冷剂。蒸发器蒸发在电子膨胀阀中膨胀的制冷剂，并使处于低温低压状态的制冷剂气体返回到压缩机100。蒸发器可以通过利用制冷剂的蒸发的潜热与待冷却的材料进行热交换来实现制冷效果。在整个循环中，空调设备10可以调节室内空间的温度。

空调设备10的室外单元30是指制冷循环的包括压缩机100、室外换热器300和室外风机的部分，空调设备10的室内单元20包括室内换热器200和室内风机的部分，并且节流元件102（如毛细管或电子膨胀阀）可以提供在室内单元20或室外单元30中。

在一种可选的实施方式中，如图1所示，节流元件102提供在室外单元30中。

室内换热器200和室外换热器300用作冷凝器或蒸发器。当室内换热器200用作冷凝器时，空调设备10执行制热模式，当室内换热器200用作蒸发器时，空调设备10执行制冷模式。

其中，室内换热器200和室外换热器300转换作为冷凝器或蒸发器的方式，一般采用四通阀103，具体参考常规空调设备10的设置，在此不做赘述。

空调设备10的制冷运行工作原理是：压缩机100工作使室内换热器200（在室内单元20中，此时为蒸发器）内处于超低压状态，室内换热器200内的液态制冷剂迅速蒸发吸收热量，室内风机吹出的风经过室内换热器200盘管降温后变为冷风吹到室内，蒸发汽化后的制冷剂经压缩机100加压后，在室外换热器300（在室外单元30中，此时为冷凝器）中的高压环境下凝结为液态，释放出热量，通过室外风机，将热量散发到大气中，如此循环就达到了制冷效果。

图2示出了制冷运行的制冷剂循环过程，如图中箭头Fcool_1所示，低温低压制冷剂进入压缩机100，压缩机100压缩成高温高压状态的制冷剂气体并排出压缩后的制冷剂气体。所排出的制冷剂气体流入室外换热器300。室外换热器300将压缩后的制冷剂冷凝成液相，并且热量通过冷凝过程释放到周围环境。以电子膨胀阀为例的节流元件102使在室外换热器300中冷凝形成的高温高压状态的液相制冷剂膨胀为低压的液相制冷剂。室内换热器200蒸发在电子膨胀阀中膨胀的制冷剂，并使处于低温低压状态的制冷剂气体返回到压缩机100。室内换热器200可以通过利用制冷剂的蒸发的潜热与待冷却的材料进行热交换来实现制冷效果。

空调设备10的制热工作原理是：气态制冷剂被压缩机100加压，成为高温高压气体，进入室内换热器200（此时为冷凝器），冷凝液化放热，成为液体，同时将室内空气加热，从而达到提高室内温度的目的。液体制冷剂经节流元件102减压，进入室外换热器300（此时为蒸发器），蒸发气化吸热，成为气体，同时吸取室外空气的热量（室外空气变得更冷)，成为气态制冷剂，再次进入压缩机100开始下一个循环。

图3示出了制热运行的制冷剂循环过程，如图中箭头Fheat_1所示，低温低压制冷剂进入压缩机100，压缩机100压缩成高温高压状态的制冷剂气体并排出压缩后的制冷剂气体。所排出的制冷剂气体流入室内换热器200。室内换热器200将压缩后的制冷剂冷凝成液相，并且热量通过冷凝过程释放到周围环境。以电子膨胀阀为例的节流元件102使在室内换热器200中冷凝形成的高温高压状态的液相制冷剂膨胀为低压的液相制冷剂。室外换热器300蒸发在电子膨胀阀中膨胀的制冷剂，并使处于低温低压状态的制冷剂气体返回到压缩机100。在整个循环中，空调设备10可以调节室内空间的温度。由于室外换热器300在室外运行，环境温度低，其表面会出现霜层。需要对霜层进行处理以保证室外换热器300的换热效率。

在一种可选的实施方式中，如图1所示，空调设备10还包括气液分离器104，气液分离器104配置为贮存从蒸发器流出的液态制冷剂，气液分离器104通过配管连接在蒸发器与压缩机100的吸入侧之间。

在一种可选的实施方式中，空调设备10可以包括多个室内单元20，多个室内单元20与室外单元30匹配工作，例如“一拖多”空调机组。

在另一种可选的实施方式中，空调设备10可以包括多台室外单元30。室外单元30可以构造成按组工作的形式，例如两两为一组，配套设置与其对应的室内单元20。每一台室外单元30可以设置一台压缩机或多台压缩机，通过变频装置向压缩机供给交流电。当变频装置的输出频率发生变化时，压缩机的转速发生变化，实现不同的空调能力。

在一种可选的实施方式中，室内单元20可以采用独立的送风结构，例如采用壁挂式送风结构、落地式送风结构、风管式送风结构、或者内嵌于天花板中的送风结构等等。

各室内单元20对应设置有线控器，线控器上设置有供输入设定温度、运转模式的操作界面以及显示空调房间实时温度或者运行状态的显示界面。

在一种可选的实施方式中，各室内单元20对应设置有遥控器，遥控器上设置有供输入设定温度、运转模式的按键。

在一种可选的实施方式中，各室内单元20对应与移动终端通信连接，移动终端具有应用界面，可以通过应用界面输入设定温度、运转模式并显示空调房间实时温度或者运行状态。

在一种可选的实施方式中，每一个室外单元30中均设置一台室外换热器300，室外换热器300中的制冷剂可以与外部介质热交换，外部介质可以是水，也可以是空气。

在一种可选的实施方式中，作为节流元件102的电子膨胀阀和四通阀103的数量可以根据功能需要进行设计。在本实施方式中，作为节流元件102的电子膨胀阀和四通阀103各设置一个。

室外单元30中设置有室外机主板，室外机主板优选设置有内部控制器。内部控制器构造为驱动变频装置工作，接收、处理各种传感器的采样信号以及实现必要的通信功能。

在一种可选的实施方式中，传感器包括设置在连接室内换热器200和室外换热器300的液管上且位于室外单元30一侧的流量检测仪和温度传感器108、设置于气液分离器104中以检测液态制冷剂液位的液位传感器、设置于室外单元30以检测室外环境温度的温度传感器112、设置于压缩机100排气侧的温度传感器114和压力传感器116等。

内部控制器包括存储单元、处理器、输入/输出接口、通信接口等电性元件。

存储单元可以包括易失性存储器和/或非易失性存储器。存储单元配置为存储与室外单元30至少一个元器件相关联的指令或数据，例如存储应用程序。示例性的，应用程序可以为通过控制节流元件102、压缩机100和四通阀103使空调设备10制热运行或者制冷运行。

处理器可以是专用处理器、中央处理单元（CPU）等。处理器可以访问存储单元以执行在存储单元中所储存的指令以实现相关功能。

输入/输出接口可以是串行通信接口。

通信接口可以是支持不同的无线通信协议的软件接口，例如4G、5G、NB-IoT、WiFi、蓝牙、近场通信等。

室外机主板上通常还集成有滤波电路和开关电源电路。

在一种可选的实施方式中，内部控制器可以与云控制平台通信连接。

室内单元20中设置有室内机主板，室内机主板优选设置有室内控制器。室内控制器构造为驱动室内风机工作，接收、处理各种传感器的采样信号以及实现必要的通信功能。

室内控制器也包括存储单元、处理器、输入/输出接口、通信接口等电性元件。

存储单元可以包括易失性存储器和/或非易失性存储器。存储单元配置为存储与室内单元20至少一个元器件相关联的指令或数据，例如存储应用程序。示例性的，应用程序可以为通过室内风机的不同转速档位调节空调房间的温度。

处理器可以是专用处理器、中央处理单元（CPU）等。处理器可以访问存储单元以执行在存储单元中所储存的指令以实现相关功能。

输入/输出接口可以是串行通信接口，例如与室温传感器、管温传感器等连接以接收传感器的采样信号，或者与指示灯、蜂鸣器、步进电机等元器件连接输出控制信号。

通信接口可以是支持不同的无线通信协议的软件接口，例如通过WiFi与移动终端通信连接。

室内机主板上通常也设置有电源电路，以提供直流12V和5V电压。

如图1所示，制冷剂回路中还设置有气侧截止阀302和液侧截止阀304。

参见图1，在制冷剂回路中还设置有第一阀元件202。第一阀元件202配置为在室内单元20停机前将制冷剂封入室内侧液管管段204中。第一阀元件202的上述工作方式可以避免液态制冷剂在非循环的条件下迁移并回到压缩机100，避免液态制冷剂自然平衡并移动到制冷剂回路中环境温度最低的部分，例如集聚在压缩机100的底盘中。尤其是在室外环境温度较低的条件下，由于压缩机100设置在室外，环境温度低于室内，制冷剂回路中的液态制冷剂会逐渐迁移到压缩机100中。在下一次启动时，就容易发生压缩机100堵塞和损坏。

第一阀元件202可以是电子膨胀阀，或者电磁阀。以设置一台室内单元20和电子膨胀阀为例，制热运行时，在接收到室内单元20停机指令后（如图4中步骤S1所示），第一阀元件202关闭，制冷剂被封入室内换热器（工作在冷凝状态）一侧的液管中，制冷剂停止流入室外换热器300（工作在蒸发状态）中（如图4中步骤S2所示）。此时，保持工作状态的压缩机100继续运行，制冷剂从室外换热器300中被抽出，压缩机100的吸气压力下降。当吸气压力下降到低压控制设定点时（示例性的在低压开关的控制下），压缩机100停机。这样，在压缩机100停机的非循环条件下，制冷剂回路中低压侧的制冷剂都被移出并被代入高压侧，避免液态制冷剂自然平衡状态下的迁移。在再次接收到制热运行启动指令后（如图4中步骤S3所示），由于室内侧液管管段204中的制冷剂温度未达到目标温度，第一阀元件202打开切换导通（如图4中步骤S4所示），制冷剂自室内换热器一侧液管204流动至室外换热器300一侧的液管306，压缩机100可正常运行。

由于在特定工况下，室内单元20需要在间隔数分钟的条件下多次连续启停，第一阀元件202也将重复多次在关闭和导通状态下切换，在室内单元20液管中的制冷剂也会累积。制热运行达到一定时间后，需要对室外换热器300进行除霜，即执行使制冷剂在制冷剂回路中按照制冷运行逆序循环的控制，使得高温的制冷剂流入室外换热器300中融化表面霜层。四通阀103换向后，大量积攒在室内换热器中的制冷剂会进入气液分离器104、随后进入压缩机100。由于制冷剂太多，气液分离器104无法及时分离，压缩机100即会吸入过多的液态制冷剂，造成液压缩。

为避免液压缩，且在间隔数分钟的条件下多次连续启停的工况下保证第一阀元件202发挥正常功能并维持正常除霜，在本实施方式中，控制单元400被配置为在包括室外侧液管管段306中制冷剂的质量流量的第一系统参数满足强制除霜条件且包括气液分离器104中制冷剂的液位的第二系统参数满足调控控制调节时（如图4中步骤S5和S6所示），不执行除霜控制而执行使压缩机100停机，并从开始停机起到预先设定的停机时间H后使压缩机100再启动的制热运行控制（如图4中步骤S7所示）。

在可选的实施方式中，控制单元400可以由设置在室外单元30中的内部控制器实现。

第一方面，在判定强制除霜的第一系统参数中增加室外侧液管管段306中制冷剂的质量流量，如果在第一阀元件202关闭后停机再次启动时，室外侧液管管段306中制冷剂的质量流量相对较低，说明此时液态制冷剂的量可控，强制除霜相对安全；如果在第一阀元件202关闭后停机再次启动时，室外侧液管管段306中制冷剂的质量流量相对较高，说明此时液态制冷剂的量偏离可控状态，需要对于除霜控制进行进一步干预。

第二方面，在满足强制除霜条件的情况下先暂缓进行除霜，进一步判断包括气液分离器104中制冷剂的液位的第二系统参数是否满足调控控制条件，根据气液分离器104中制冷剂的液位高度进行相应控制，在制冷剂的液位高度满足调控控制条件时，不执行除霜控制而执行使压缩机100停机，并从开始停机起到预先设定的停机时间H后使压缩机100再启动的制热运行控制，以此来保护压缩机100，使机组能够稳定可靠的运转。

在一种可选的实施方式中，控制单元400被配置为在制热运行的过程中，当第一系统参数满足强制除霜条件，第二系统参数不满足调控控制条件时执行除霜控制。

具体来说，控制单元400被配置按照以下方式在制热运行中执行除霜控制。控制单元400采样室外侧液管管段306中制冷剂的质量流量（如图5中步骤S105所示）、制热运行累计时间（如图5中步骤S106所示）、压缩机运行时间（如图5中步骤S107所示）、制热运行连续运行时间（如图5中步骤S108所示）、室外环境温度最小值（如图5中步骤S109所示）和室外侧液管管段306中制冷剂的温度最小值（如图5中步骤S110所示），且在上述参数满足强制除霜条件时（如图5中步骤S111所示），执行使制冷剂在制冷剂回路中按照制冷运行逆序循环的控制以进行室外换热器的除霜（如图5中步骤S112所示）。

在一种可选的实施方式中，控制单元400被配置为采样第一阀元件202连续多次（至少两次）闭合的间隔时间，如果连续多次（两次）闭合的间隔时间在设定间隔时间以下，控制单元400配置为在制热运行中执行如上述的除霜控制，即当室外侧液管管段306中制冷剂的质量流量、制热运行累计时间、压缩机运行时间、制热运行连续运行时间、室外环境温度的最小值、和室外侧液管管段306中制冷剂的温度最小值满足强制除霜条件时，执行使制冷剂在制冷剂回路中按照制冷运行逆序循环的控制以进行室外换热器的除霜。如果连续多次（两次）闭合的间隔时间在设定间隔时间以上，控制单元400可以配置为在从开始制热运行起到预先设定的制热累计时间后使使制冷剂在制冷剂回路中按照制冷运行逆序循环以进行室外换热器的除霜。

在一种可选的实施方式中，根据室外侧液管管段306中的制冷剂的不同状态建立两种不同的强制除霜条件。

如图6和图13所示，第一种强制除霜条件为：制热运行过程中，当在室外侧液管管段306中的制冷剂的质量流量C在设定质量流量A以下（如图6中步骤S201所示）、制热运行累计时间在设定制热运行累计时间B（以分钟为单位）以上（如图6中步骤S202所示）、压缩机运行时间在设定压缩机运行时间C（以秒为单位）以上（如图6中步骤S203所示）、室外环境温度最小值Tamin在设定环境温度a℃以下（如图6中步骤S204所示），以及室外侧液管管段306中的制冷剂的温度最小值在设定制冷剂温度b℃以下（如图6中步骤S205所示）的情况下，认为满足第一强制除霜条件（如图6中步骤S206所示），执行使制冷剂在制冷剂回路中按照制冷运行逆序循环的控制以进行室外换热器的除霜（如图6中步骤S207所示）。即如果在第一阀元件202关闭后停机再次制热运行启动时，室外侧液管管段306中制冷剂的质量流量较低，说明此时液态制冷剂的量可控，强制除霜相对安全，则在制热运行累计时间在设定制热运行累计时间B以上的条件下，即可以在第一个层面上允许进行除霜。

在可选的实施方式中，如图7所示，控制单元400判断是否满足第一强制除霜条件（如图7中步骤S401）所示，若否则执行制热运行（如图7中步骤S402所示），若是则进一步判断是否满足调控控制条件（如图7中步骤S403所示）；若不满足调控控制条件，则执行除霜控制（如图7中步骤S404所示），若满足调控控制条件，则执行使压缩机停机，并从开始停机起到预先设定的停机时间H后使压缩机再启动的制热运行控制（如图7中步骤S405所示）。

第二种强制除霜条件为：制热运行过程中，当在室外侧液管管段306中的制冷剂的质量流量在设定质量流量A以上（如图8中步骤S301所示）、制热运行累计时间在设定制热运行累计时间B以上（如图8中步骤S302所示）、压缩机运行时间在设定压缩机运行时间C以上（如图8中步骤S303所示）、制热运行连续运行时间在设定制热运行连续运行时间D(以分钟为单位)以上（如图8中步骤S304所示）、室外环境温度最小值在设定环境温度a℃以下（如图8中步骤S305所示）、以及室外侧液管管段306中制冷剂的温度最小值在设定制冷剂温度b℃以下（如图8中步骤S306所示）的情况下，认为满足第二强制除霜条件（如图8中步骤S307所示），执行使制冷剂在制冷剂回路中按照制冷运行逆序循环的控制以进行室外换热器的除霜（如图8中步骤S308所示）。即如果在第一阀元件202关闭后停机再次启动时，室外侧液管管段306中制冷剂的质量流量相对较高，说明此时液态制冷剂的量偏离可控状态，则在制热运行累计时间的基础上，增加制热运行连续运行时间在设定制热运行连续运行时间D(以分钟为单位)以上的条件，这种干预手段可以避免在第一阀元件202关闭后停机再次启动时立即进入除霜，即让空调设备再启动后至少先制热运行一定时间使得室内单元20中的液态制冷剂都进入循环状态后，在第一个层面上允许进行除霜。

在可选的实施方式中，如图9所示，控制单元400判断是否满足第一强制除霜条件（如图9中步骤S501）所示，若否则执行制热运行（如图9中步骤S502所示），若是则进一步判断是否满足调控控制条件（如图9中步骤S503所示）；若不满足调控控制条件，则执行除霜控制（如图9中步骤S504所示），若满足调控控制条件，则执行使压缩机停机，并从开始停机起到预先设定的停机时间H后使压缩机再启动的制热运行控制（如图9中步骤S505所示）。

在一种可选的实施方式中，室外侧液管管段306中的制冷剂的温度最小值为空调设备制热运行启动阶段结束（压缩机保护阶段结束）时室外侧液管管段306中制冷剂的温度的最小值或者为空调设备一次除霜控制结束再次启动制热运行时室外侧液管管段306中制冷剂的温度的最小值。最小值可以为设定连续采样次数中的最小温度值。室外环境温度最小值为室外环境温度最小值，也可以是设定连续采样次数中的最小温度值。

控制单元400中的计时单元由处理器的晶振实现。

允许进行除霜时或者进入除霜控制后，存在气液分离器中制冷剂的液位偏高或者随着除霜控制的进行，气液分离器中制冷剂的液位上升的情况，在第二个层面上，空调设备会根据液位传感器检测到的、气液分离器中制冷剂的液位高度、温度和时间条件做出调控控制。

在一种可选的实施方式中，控制单元400配置为采样气液分离器中制冷剂的液位H和压缩机排气温度最小值Tdmin，如图10所示。在当气液分离器中制冷剂的液位和压缩机排气温度最小值均满足调控控制条件时，不执行除霜控制而执行使压缩机停机，并从开始停机起到预先设定的停机时间H后使压缩机再启动的制热运行控制。

在一种可选的实施方式中，配置有第一调控控制条件和第二调控控制条件。

控制单元400配置为在当气液分离器中制冷剂的液位在设定液位E以上（如图11中步骤S601所示），压缩机排气温度最小值在设定排气温度以下（如图11中步骤S602所示）且维持时间达到设定维持时间（如图11中步骤S603所示）的情况下，认为满足第一调控控制条件（如图11中步骤S604所示），不执行除霜控制而执行使压缩机停机，并从开始停机起到预先设定的停机时间H后使压缩机再启动的制热运行控制（如图11中步骤S605所示）。

作为并行的另一种方式，控制单元400配置为在当气液分离器中制冷剂的液位在设定液位E以上（如图12中步骤S701所示），压缩机排气温度最小值在设定排气温度以下（如图12中步骤S702所示）且在设定周期G（以分钟为单位）时长内的累计维持时间F（以分钟为单位）达到设定维持时间的情况下（如图12中步骤S703所示），满足第二调控控制条件（如图12中步骤S704所示），不执行除霜控制而执行使压缩机停机，并从开始停机起到预先设定的停机时间H（以分钟为单位）后压缩机在启动的制热运行控制（如图12中步骤S705所示）。

在一种可选的实施方式中，设定排气温度大于压缩机排气压力对应的制冷剂饱和温度，例如压缩机排气温度最小值Tdmin满足Tdmin≤Tc+c℃，Tc为压缩机排气压力对应的制冷剂饱和温度，其可以存储在存储单元中以根据实际压缩机排气压力调用。压缩机排气温度最小值Tdmin为空调设备运行过程中压缩机排气温度传感器监测到的最低温度。

在一种可选的实施方式中，控制单元400配置为：在开始执行调控控制时开始计时（如图14中步骤S801所示），当满足实际计时时长达到设定时周期长的条件时（如图14中步骤S802所示），设定周期G清零（如图14中步骤S803所示），累计维持时间F清零（如图14中步骤S804所示）。

在一种可选的实施方式中，在执行除霜控制时，设定周期G清零。

在一种可选的实施方式中，控制单元400配置为：在执行调控控制时，不执行除霜控制而执行使压缩机停机（如图15中步骤S405所示），使节流元件复位至制热运行的设定开度（如图15中步骤S406所示），并从开始停机起到预先设定的停机时间H后使压缩机再启动的制热运行控制（如图15中步骤S407所示）；设定开度小于制热运行生成的节流元件开度。

在一种可选的实施方式中，设定开度为制热运行生成的节流元件的75%，即调节的减少量为制热运行生成的节流元件的开度的25%，避免在到预先设定的停机时间H后压缩机再启动时出现排气过热度低下的故障。

在一种可选的实施方式中，如图17所示，在执行调控控制时，使压缩机再启动后，在满足气液分离器中制冷剂的液位在设定液位E以上的情况下（如图16中步骤S904所示），执行自设定开度减少节流元件的开度的控制（如图16中步骤S905所示）直至气液分离器中制冷剂的液位在设定液位E以下（如图16中步骤S906所示）。通过节流元件的开度调节气液分离器中制冷剂的液位，使得液位保持在设定液位E以下。

在一种可选的实施方式中，在执行调控控制时，执行自设定开度减少节流元件的开度的控制直至气液分离器中制冷剂的液位在设定液位E以下之后，保持节流元件的当前开度（如图16中步骤S907所示）直至压缩机排气温度不再满足调控控制条件（如图16中步骤S907所示）。

如图1至图3所示，在一种可选的实施方式中，制冷剂回路中还包括板式换热器500。板式换热器500设置于室外单元30中。板式换热器500与设置有辅助电子膨胀阀504的辅助换热管路502流体连通，制冷剂回路中的制冷剂循环入板式换热器500的第一换热管路，自辅助电子膨胀阀504流出的制冷剂循环入板式换热器500的第二换热管路并与第一换热管路中的制冷剂热交换。

以制冷运行为例，当制冷剂回路中的制冷剂循环入板式换热器500的第一换热管路时，一部分制冷剂会进入辅助换热管路502，辅助换热管路502中的制冷剂经过辅助电子膨胀阀504，进行节流降压，温度降低，再流经板式换热器500的第二换热管路（如图2中Fcool_2所示）时会和第一换热管路中的制冷剂进行换热，降低第一换热管路中制冷剂的温度，从而实现第一换热管路中制冷剂的二级过冷。制热运行下板式换热器500的循环原理与制冷运行类似（如3中示出了与Fcool_2对应的Fheat_2），在此不再赘述。

在可选的实施方式中，也可以不设置板式换热器500，不设置板式换热器500的制冷剂回路如图18所示。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

为了方便解释，已经结合具体的实施方式进行了上述说明。但是，上述示例性的讨论不是意图穷尽或者将实施方式限定到上述公开的具体形式。根据上述的教导，可以得到多种修改和变形。上述实施方式的选择和描述是为了更好的解释原理及实际的应用，从而使得本领域技术人员更好的使用实施方式以及适于具体使用考虑的各种不同的变形的实施方式。

Claims (10)

1.空调设备，包括：

室外单元，其至少具有压缩机和室外换热器；

一个或多个室内单元，其至少具有室内换热器；

制冷剂回路，在制冷剂回路中，制冷剂按照顺序依次经由压缩机、冷凝器、节流元件和蒸发器进行循环；所述冷凝器及蒸发器的其中一者是室外换热器，另一者是室内换热器；和

气液分离器，所述气液分离器配置为贮存从蒸发器流出的液态制冷剂；

其特征在于，还包括：

第一阀元件，其配置为在制热运行时在室内单元停机前将制冷剂封入室内换热器一侧的液管中；和

控制单元，其配置为在包括室外侧液管管段中制冷剂的质量流量的第一系统参数满足强制除霜条件且包括气液分离器中制冷剂的液位的第二系统参数满足调控控制条件时，不执行除霜控制而执行使压缩机停机，并从开始停机起到预先设定的停机时间后使压缩机再启动的制热运行控制。

2.根据权利要求1所述的空调设备，其特征在于：

所述控制单元配置为在制热运行中，且所述第一系统参数满足强制除霜条件，第二系统参数不满足调控控制条件时执行除霜控制：

当在所述室外侧液管管段中的制冷剂的质量流量在设定质量流量以下、制热运行累计时间在设定制热运行累计时间以上、压缩机运行时间在设定压缩机运行时间以上、室外环境温度最小值在设定环境温度以下，以及所述室外侧液管管段中的制冷剂的温度最小值在设定制冷剂温度以下的情况下，满足第一强制除霜条件，执行使制冷剂在所述制冷剂回路中按照制冷运行逆序循环的控制以进行室外换热器的除霜；或

当在所述室外侧液管管段中的制冷剂的质量流量在设定质量流量以上、制热运行累计时间在设定制热运行累计时间以上、压缩机运行时间在设定压缩机运行时间以上、制热运行连续运行时间在设定制热运行连续运行时间以上、室外环境温度最小值在设定环境温度以下、以及所述室外侧液管管段中制冷剂的温度最小值在设定制冷剂温度以下的情况下，满足第二强制除霜条件时，执行使制冷剂在所述制冷剂回路中按照制冷运行逆序循环的控制以进行室外换热器的除霜。

3.根据权利要求2所述的空调设备，其特征在于：

所述室外侧液管管段中的制冷剂的温度最小值为空调设备制热运行启动阶段结束时所述室外侧液管管段中制冷剂的温度的最小值或者为空调设备一次除霜控制结束再次启动制热运行时所述室外侧液管管段中制冷剂的温度的最小值。

4.根据权利要求1至3任一项所述的空调设备，其特征在于：

所述控制单元配置为在当气液分离器中制冷剂的液位和压缩机排气温度最小值均满足调控控制条件时，不执行除霜控制而执行使压缩机停机，并从开始停机起到预先设定的停机时间后使压缩机再启动的制热运行控制。

5.根据权利要求4所述的空调设备，其特征在于：

所述控制单元配置为：

当气液分离器中制冷剂的液位在设定液位以上，压缩机排气温度最小值在设定排气温度以下且维持时间达到设定维持时间的情况下，满足第一调控控制条件，不执行除霜控制而执行使压缩机停机，并从开始停机起到预先设定的停机时间后使压缩机再启动的制热运行控制；或

当气液分离器中制冷剂的液位在设定液位以上，压缩机排气温度最小值在设定排气温度以下且在设定周期时长内的累计维持时间达到设定维持时间的情况下，满足第二调控控制条件，不执行除霜控制而执行使压缩机停机，并从开始停机起到预先设定的停机时间后压缩机在启动的制热运行控制；

所述设定排气温度大于压缩机排气压力对应的制冷剂饱和温度。

6.根据权利要求5所述的空调设备，其特征在于：

所述控制单元配置为：

在执行调控控制时，当满足实际计时时长达到设定周期长的条件时，设定周期清零，累计维持时间清零；

在执行除霜控制时，设定周期清零。

7.根据权利要求4所述的空调设备，其特征在于：

所述控制单元配置为：

在执行调控控制时，不执行除霜控制而执行使压缩机停机，使节流元件复位至制热运行的设定开度，并从开始停机起到预先设定的停机时间后使压缩机再启动的制热运行控制；

所述设定开度小于制热运行生成的节流元件开度。

8.根据权利要求7所述的空调设备，其特征在于：

所述控制单元配置为：

在执行调控控制时，使压缩机再启动后，在满足气液分离器中制冷剂的液位在设定液位以上的情况下，执行自设定开度减少节流元件的开度的控制直至气液分离器中制冷剂的液位在设定液位以下。

9.根据权利要求8所述的空调设备，其特征在于：

所述控制单元配置为：

在执行调控控制时，执行自设定开度减少节流元件的开度的控制直至气液分离器中制冷剂的液位在设定液位以下之后，保持节流元件的当前开度直至压缩机排气温度不再满足调控控制条件。

10.根据权利要求1所述的空调设备，其特征在于：

还包括：

板式换热器，所述板式换热器设置于所述室外单元中；

所述板式换热器与设置有辅助电子膨胀阀的辅助换热管路流体连通，所述制冷剂回路中的制冷剂循环入所述板式换热器的第一换热管路，自辅助电子膨胀阀流出的制冷剂循环入所述板式换热器的第二换热管路并与所述第一换热管路中的制冷剂热交换。

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