CN1693797A - 一种自动调节冷凝负荷的空调器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动调节冷凝负荷的空调器及其控制方法，这种空调器内的控制器上设有温度控制基准值，空调器内的传感器为温度传感器，该控制器的输入端与温度传感器连接，输出端与空调器的室外风扇电机和室内风扇电机连接；所述控制器根据传感器检测信号与温度基准值比较的结果，控制空调器进入低温制冷模式。进入低温制冷运行方式时，控制器将室外侧风扇电机降低转速运行(或者停止运行)，以达到改变室外侧换热能力，避免室内换热器结霜的目的，以实现在较低的温度下正常制冷和除湿的目的，从而扩大了该制冷装置运行的温度范围。

Description

一种自动调节冷凝负荷的空调器及其控制方法

技术领域

本发明属于空气调节器领域，涉及一种家用或商业用途的空调器或者类似的制冷装置及其制冷控制方法，更详细的说是关于在室外低温环境下的低温制冷和低温除湿的技术。

背景技术

现有的空调器制冷装置由压缩机、冷凝器、节流部件和蒸发器组成。电控系统包括控制器、传感器、控制阀和风扇电机等部件。

制冷运行时，制冷装置按照制冷原理，通过压缩机做功将热量从室内转移到室外。按照国家标准GB/T7725房间式空气调节器规定，空调制冷运行的额定工况为室外侧温度35℃，室内侧温度27℃。一般情况下，制冷运行时，制冷装置随着室外的温度下降而冷凝能力会增大。

通常情况下，制冷装置进行制冷运行时，室内温度会高于室外温度。

特别地，在一些特定运用环境中，即使在室外温度很低(可能是-15℃时)室内由于存在大量的发热器件仍然需要运行制冷。此时，由于冷凝能力太大，会导致制冷剂在冷凝器出口温度很低。通常，在环境温度低于0℃后，冷凝器出口的制冷剂温度可达到10℃以下，再经过节流部件后，其蒸发温度往往低于-5℃。因此，在如此低的蒸发温度下，蒸发器往往容易结霜，甚至结冰，从而造成堵塞风量循环，达不到制冷的目的，严重的甚至会损坏制冷装置。在另外一些特定运用环境中，在低温低湿的环境下(通常在温度10-15℃，湿度超过90％以上)，当需要除湿的时候，由于冷凝能力较大，往往很快会造成室内机结霜，同样达不到除湿的目的，这也是目前家用空调器不能实现低温除湿的主要原因。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种自动调节冷凝负荷的空调器，更详细的说是根据该制冷装置所采集的参数来判断制冷负荷的大小并自行调节冷凝负荷以达到即使在室外低温的环境下该制冷装置仍然能正常实现制冷和除湿的目的。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种自动调节冷凝负荷的空调器，包括由压缩机、室内热交换器、节流部件和室外热交换器组成的制冷系统和由控制器、传感器、控制阀、和风扇电机等部件组成的电控系统，其特征在于：所述控制器上设有温度控制基准值，所述传感器为温度传感器，该控制器的输入端与温度传感器连接，输出端与室外风扇电机和室内风扇电机连接；所述控制器根据传感器检测信号与温度基准值比较的结果，控制空调器进入低温制冷模式。

制冷运行时，压缩机将高温高压的制冷剂送至室外侧热交换器冷凝，室外侧风扇将制冷剂冷凝所放出的热量以热风送向室外。通过室外侧热交换器的制冷剂经过节流部件流入室内侧热交换器蒸发，由室内侧风扇将冷量送入室内。最后制冷剂从室内侧热交换器回到压缩机，完成一个制冷循环。在制冷运行的同时，通过温度传感器检测空调器的运行工况，由控制器判断是否进入低温制冷和低温除湿运行方式(以下简称低温制冷运行模式)。从而，控制器通过继电器或可控硅实现对室外、室内侧风扇电机转速的控制。

其中，温度传感器可设置于空调器的不同位置，所述控制器的温度基准值根据传感器所在位置设定。也就是说，温度传感器可设置于空调器室内侧换热器上，可以将所测定的温度信号送到控制器，控制器将收到的温度信号与设定的温度基准值进行比较。若该温度低于设定的温度基准值，则进入低温制冷运行模式。

或者，所述的温度传感器是设置于制冷装置室外侧的环境温度传感器，可以将所测定的环境温度信号送到控制器，控制器将收到的环境温度信号与设定的温度基准值进行比较。若该温度低于设定的温度基准值，则进入低温制冷运行模式。

并且，空调器上可设置有上述的一个或多个温度传感器，只要一个温度传感器的检测信号低于设定的温度基准值时，或上述多个温度传感器的信号同时传送到控制器，控制器将两组温度值与设定的温度条件进行比较，当满足设定条件时，则进入低温制冷运行方式。

而且，本发明的自动调节冷凝负荷的空调器，它的控制方法包括以下几个步骤：

a)温度感应器检测其所在位置的温度；

b)控制器将温度感应器检定的温度信号与设定的温度基准值进行比较，得出温度差；

c)步骤b)中的温度差为负值时，空调器进入低温制冷运行模式；

d)在低温制冷运行时，室外侧风扇电机降低转速或停机。

在步骤d)中，如果室外为单一转速(单级)的风扇电机，进入低温制冷运行方式时，控制器将停上室外机风扇电机的运行。

如果室外为多转速(多级)的风扇电机，进入低温制冷运行方式时，将首先对风扇电机进行降档处理，如运行一段时间后仍然不能退出低温制冷运行方式，将继续进行降档处理，直至最后停止室外电机。

当控制器所接受到温度传感器的温度满足解除条件时，将自动退出低温制冷运行方式。并且，在步骤d)中，控制器也可根据需要控制室内侧风扇电机改变转速。

本发明提供的自动调节冷凝负荷的空调器及其控制方法，与现有技术相比具有以下优点：本发明通过温度传感器检测空调器所处工况，自动调节空调器的运行参数，从而控制室内、室外风扇电机运转速度，以达到改变冷凝器负荷，实现低温制冷和低温除湿的目的。并避免了在低温环境下制冷时室内换热器结霜的问题，从而扩大了该空调器运行的温度范围。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明自动调节冷凝负荷的空调器进行详细说明。

图1是本发明自动调节冷凝负荷的空调器结构原理图；

图2是本发明的低温制冷和低温除湿控制装置原理框图；

图3是本发明的低温制冷和低温除湿控制装置流程图。

图中：101压缩机、102室内侧换热器、103毛细管、104室外侧换热器、105四通换向阀、111室内风扇电机、112室内风扇、113室外风扇电机、114室外风扇、115控制器、116温度传感器。

具体实施方式

本发明的自动调节冷凝负荷的空调器，如附图1、2、3所示，包括由压缩机101、四通换向阀105、室内侧热交换器102、节流部件103和室外侧热交换器104组成的制冷系统，由控制器115、控制阀、室外风扇电机113和室内风扇电机113等部件组成的电控系统，在空调器中还设有温度传感器116，温度传感器116安装在室内换热器104的铜管上，用来检测室内换热器温度并将信号传到控制器115。

空调器在制冷运行时，压缩机101将高温高压的制冷剂送至室外侧热交换器104冷凝，室外侧风扇114将制冷剂冷凝所放出的热量以热风送向室外。通过室外侧热交换器104的制冷剂经过毛细管103流入室内侧热交换器102蒸发，由室内侧风扇112将冷量送入室内。最后制冷剂从室内侧热交换器112回到压缩机101，完成一个制冷循环。与此同时，控制器115发出控制信号启动室内风扇电机111，带动室内风扇112转动，使进入室内侧换热器102的室内空气被冷却后吹向室内。同时，室外风扇电机113带动室外风扇114，使室外侧热交换器104向室外空气中散发热量。

控制器115上设定一个与温度传感器116所处位置对应的温度基准值，控制器115将收到的温度信号与设定的温度基准值进行比较，若室内换热器温度低于设定的温度基准值，则进入低温制冷运行方式。进入低温制冷方式时，控制器115发出控制信号，通过控制继电器开关或可控硅导通角度，将室外侧风扇电机113设为降档运行(如此时已为最低转速则停止运行)，则室外侧循环风量降低，可以降低冷凝器的换热量，提高冷凝器出口温度，从而提高节流后进入室内换热器的制冷剂的温度，以达到避免室内换热器结霜的目的，可以正常实现制冷和除湿。

并且，温度传感器116可设置在系统中的不同位置，从而测定出不同的温度值，如室外侧的环境温度、室外换热器管温、室内侧进风温度、室内侧换热器管温等，这样，控制器115上也设定出相应的温度基准值来进行比较。而且，空调器可设有上述的两个或多个温度传感器，只要其中一个温度传感器的检测信号低于设定的温度基准值时，或当这两个或多个温度传感器的检测信号都低于设定的温度基准值时，进入低温制冷运行模式。并且控制器115还可以根据需要对室内风扇电机111进行控制，调节其运行速度。当温度传感器116检测到的温度信号高于控制器115设定的温度基准值时，空调器将自动退出低温制冷运行模式，进入正常制冷模式。

本发明的技术方案也可应用于其他类似于空调器的制冷装置上，它同样能实现器低温制热和低温抽湿的功能。

Claims (5)

1.一种自动调节冷凝负荷的空调器，包括由压缩机、室内热交换器、节流部件和室外热交换器组成的制冷系统和由控制器、传感器、控制阀和风扇电机等部件组成的电控系统，其特征在于：所述控制器上设有温度控制基准值，所述传感器为温度传感器，该控制器的输入端与温度传感器连接，输出端与室外风扇电机和室内风扇电机连接；所述控制器根据传感器检测信号与温度基准值比较的结果，控制空调器进入低温制冷模式。

2.根据权利要求1所述的自动调节冷凝负荷的空调器，其特征在于：所述温度传感器设置在空调器室外侧和/或空调器室内侧，所述控制器的温度基准值根据该温度传感器所在位置设定。

3.根据权利要求1所述的自动调节冷凝负荷的空调器，其特征在于：所述温度传感器设置有一个或多个。

4.一种根据权利要求1所述自动调节冷凝负荷的空调器的控制方法，其特征在于：在空调制冷运行时，该方法包括以下步骤：

a)温度感应器检测其所在位置的温度；

b)控制器将温度感应器检定的温度信号与设定的温度基准值进行比较，得出温度差；

c)步骤b)中的温度差为负值时，空调器进入低温制冷运行模式；

d)在低温制冷运行时，室外侧风扇电机降低转速或停止运行。

5.根据权利要求4所述的空调器低温制热控制方法，其特征在于：步骤d)中，室内侧风扇电机可同时改变转速。

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