CN201129820Y - 一种空调机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空调机，包括主控芯片、第一控制装置、压缩机、以及第一电加热带，所述第一控制装置一端与所述主控芯片连接，另一端与所述压缩机连接，其特征在于：还包括第二控制装置，所述第二控制装置一端与所述主控芯片连接，另一端与所述第一电加热带连接；有效控制了电加热带的工作时间，避免空调机在待机状态下的不必要的能源损耗，有效节省了能源。

Description

一种空调机

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域。

背景技术

目前的空调的室外机通常有底盘电加热带和压缩机电加热带，以防止在低温环境下压缩机的油凝固或室外机底盘上积水结冰从而影响空调机的正常启动。参见图1所示，是现有技术中的空调机的结构示意图，压缩机电加热带、底盘电加热带及压缩机同时通过一个控制装置来来控制，该控制装置通常是一个交流接触器或者继电器，在控制装置的常开触点与压缩机相连，常闭触点与压缩机电加热带、底盘电加热带相连，在主控芯片的控制下，当压缩机工作时，控制装置的常开触点闭合，空调机依靠压缩机运转时所产生的热量来维持其所处环境的温度，当压缩机停止工作时，常开触点断开，常闭触点接通，从而在待机状态下，该常闭触点所接通的压缩机电加热带、底盘电加热带处于带电工作状态，以避免由于温度过低时压缩机油凝固或者底盘积水结冰的情况，从而保证空调机在任何时候均能正常启动。

由上可知，现有技术中对电加热带的控制方式采用待机下使电加热带长期工作的控制方式，从而在待机状态下耗费了太多能源。目前空调器上底盘电加热带与压缩机电加热带的功率一般在20W与40W之间，根据现有技术中的这种控制方式，假设空调每天工作8小时，从而底盘电加热带与压缩机电加热带每天有16个小时一直在工作，那么，一台空调一年的时间仅待机时压缩机电加热带与底盘电加热带所消耗的能量就为116.8千瓦时至233.6千瓦时，然而一年的时间中的绝大部分时间内，室外环境温度并不会导致压缩机油凝固或者底盘的积水结冰，从而导致了绝大部分的能源消耗的不必要浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种空调机，该空调机可以实现对空调机的电加热带的低功耗控制。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种空调机，包括主控芯片、第一控制装置、压缩机、以及第一电加热带，所述第一控制装置一端与所述主控芯片连接，另一端与所述压缩机连接，其特征在于：还包括第二控制装置，所述第二控制装置一端与所述主控芯片连接，另一端与所述第一电加热带连接；

所述主控芯片通过所述第一控制装置控制所述压缩机的工作状态，通过所述第二控制装置控制所述第一电加热带的工作状态。

本实用新型的空调机，通过不同的控制装置来分别对压缩机与电加热带进行控制，从而在压缩机停止工作的情况下，可以根据需要选择是否需要使电加热带导通，有效控制了电加热带的工作时间，避免空调机在待机状态下的不必要的能源损耗，有效节省了能源。

附图说明

图1是现有技术中空调机的结构示意图；

图2是本实用新型空调机实施例1的结构示意图；

图3是本实用新型实施例1中电加热带控制电路的一个实施例示意图；

图4是本实用新型空调机实施例2的结构示意图；

图5是本实用新型实施例2中电加热带控制电路的一个实施例示意图；

图6是本实用新型空调机室外环境温度检测电路的一个实施例示意图；

图7是本实用新型空调机电加热带在待机状态下的一个控制流程示意图。

具体实施方式

参见图2所示，是本实用新型空调机实施例1的结构示意图，本实用新型的空调机包括主控芯片、第一控制装置、压缩机、第一电加热带以及第二控制装置，所述第一控制装置的一端与所述主控芯片连接，另一端与所述压缩机连接，所述第二控制装置的一端与所述主控芯片连接，另一端与所述第一电加热带连接，其中，所述主控芯片通过该第一控制装置控制所述压缩机的工作状态，通过所述第二控制装置控制所述第一电加热带的工作状态。

根据本实用新型的空调机，主控芯片通过不同的控制方式来分别对压缩机与第一电加热带进行控制，从而可以根据需要有选择地开启与关闭第一电加热带的功能，其对第一电加热带的控制方式可以是向第二控制装置发控制信号，使其连通的时间，每隔一段时间即启动第一电加热带工作，或者根据其他的参数来选择性地连通第二控制装置，使第一电加热带工作，由于减少了在空调机待机状态下第一电加热带的工作时间，因此，避免了待机状态下第一电加热带的不必要的浪费，节省了能源。

此外，在本实施例中，该空调机还包括有室外环境温度检测装置，用于检测室外环境温度，并将该温度信息传送给主控芯片，主控芯片可以根据检测到的室外温度信息判断是否需要导通第二控制装置来开启第一电加热带，其具体过程可以是：

若室外温度低于第一最低温度阈值时，开启第一电加热带工作，当室外温度高于第一最高温度阈值时，关闭第一电加热带工作，而当室外环境温度介于第一最低温度阈值与第一最高温度阈值之间时，则维持第一电加热带原来的工作状态不变。

在本实施中，该空调机还包括第二加热带，所述第二控制装置同时与该第二电加热带连接，此时，空调机的主控芯片通过该第二控制装置同时控制第一电加热带与第二电加热带。此时，主控芯片根据室外环境进行控制的具体过程可以为：

若室外温度低于某个预定的最低低温度阈值时，主控芯片根据该温度信息，开启第一电加热带与第二电加热带工作，当室外温度高于某个预定的最高温度阈值时，主控芯片根据该温度信息，关闭第一电加热带与第二电加热带工作，而当室外环境温度介于预定低温度值与预定高温度值之间时，即，室外环境温度高于预定低温度值而低于预定高温度值时，则维持第一电加热带与第二电加热带原来的工作状态不变。

根据上述实施例的空调机，其通过不同的控制装置来分别对压缩机与电加热带进行控制，从而可以根据需要有选择地控制电加热带的工作状态，此外，本实用新型空调机中使用的室外环境温度检测装置，主控芯片可以根据室外环境温度的高低有选择性地开启与关闭电加热带，从而可以极大地降低了不必要的损耗，有效节省了能源。

在本实施例中，第一电加热带、第二电加热带分别可以是底盘电加热带或者压缩机电加热带中的任意一种。

参见图3所示，是本实用新型空调机实施例1中电加热带控制电路的一个实施例示意图，在该示意图中，采用同一个电路结构来对底盘电加热带与压缩机电加热带进行控制，主控芯片通过三极管Q1与继电器K440相连，三极管Q1在此电路中起反向放大作用，室外环境温度低于预定最低温度阈值时，主控芯片I/O向三极管Q1发送一个高电平的控制信号，三极管Q1导通，继电器K440闭合，使电加热带所在电路导通，电加热带开始工作。

在该电路结构中，与继电器控制端并联有放电回路，用于吸收继电器线圈通断电瞬间所产生的反向电动势，从而形成对继电器线圈的有效保护，与底盘电加热带并联有阻容电路，用于吸收继电器的两个触点通断瞬间所产生的火花，从而形成能够对控制继电器的有效保护。

参见图4所示，是本实用新型空调机实施例2的装置示意图，在本实施例中，第一电加热带为底盘电加热带、第二电加热带为压缩机电加热带，该实施例2与实施例1的不同在于：本实施例中的空调机包括第三控制装置，该第三控制装置一端与主控芯片连接，一端与第二电加热带连接，此时，第二控制装置一端与主控芯片连接，一端与第一电加热带连接，此时，主控芯片通过两个不同的控制装置实现对第一电加热带与第二电加热带的分开控制，在本实施例中表现为：主控芯片通过交流接触器/继电器对压缩机进行控制，通过两个继电器分别对底盘电加热带与压缩机电加热带进行控制。

由于底盘积水结冰点与压缩机油的凝固点可能不同，为了更好地节省能源，主控芯片可根据不同的温度信息对底盘电加热带与压缩机电加热带进行控制，具体方式可以为：

预先设定底盘电加热带最低温度阈值T11(相当于上文所述的第一最低温度阈值)、压缩机电加热带最低温度阈值T12(相当于上文所述的第二最低温度阈值)，底盘电加热带最高温度阈值T21(相当于上文所述的第一最高温度阈值)及压缩机电加热带最高温度阈值T22(相当于上文所述的第二最高温度阈值)，其中T21＞T11，T22＞T12，此时，主控芯片根据室外温度进行控制的操作方式可以是：

若室外环境温度低于底盘电加热带最低温度阈值T11，则开启底盘电加热带，若室外环境温度大于底盘电加热带最高温度阈值T21，则关闭底盘电加热带，若室外环境温度高于T11而低于T21，则维持底盘电加热带原来的工作状态不变；

若室外环境温度低于压缩机电加热带最低温度阈值T12，则开启压缩机电加热带，若室外环境温度大于压缩机电加热带最高温度阈值T22，则关闭压缩机电加热带，若室外环境温度高于T21而低于T22，则维持压缩机电加热带原来的工作状态不变。

其中，T11与T12可以相同也可以不同，T21与T22可以相同也可以不同，根据具体情况的不同可以有不同的设定。

此外，对底盘电加热带、压缩机电加热带进行控制的控制装置在本实施例中包括有继电器，其还可以是其它的任何可实现开关控制的控制装置，包括交流接触器等，由于电加带的功率都比较小，且继电器的成本较低，通常情况下都采用继电器来实现开关控制功能。

参见图5所示，是本实用新型空调机实施例2中电加热带控制电路的一个实施例示意图，在该示意图中，采用相同的电路结构来对底盘电加热带与压缩机电加热带进行控制，以底盘电加热带为例，主控芯片通过三极管Q1与继电器K440相连，三极管Q1在此电路中起反向放大作用，室外环境温度低于底盘电加热带最低温度阈值T11时，主控芯片I/O向三极管Q1发送一个高电平的控制信号，三极管导通，继电器K440闭合，使底盘电加热带所在电路导通，底盘电加热带开始工作。

在该电路结构中，与继电器并联有放电回路，以吸收该控制电路导通瞬间所产生的反向电动势，从而形成对继电器的有效保护，与底盘电加热带并联有阻容电路，以吸收继电器的两个触点导通瞬间所产生的火花，从而形成能够对继电器的有效保护。

在本实施例中，压缩机电加热带的控制电路与底盘电加热带的控制电路相同，在此不予赘述。需要说明的是，根据具体情况的不同，两个控制电路中的元件的具体参数可以有所不同。

参见图6所示，是本实用新型空调机室外环境温度检测电路的一个实施例示意图，在该检测电路中，通过热敏电阻来获得室外环境的温度信息，由于室外环境温度的不同，热敏电阻的阻抗会有所变化，从而导致主芯片AD口的电压值产生变化，主控芯片根据该电压值，判断出该电压当前所对应的温度值，在该检测电路中，还是用了限流电阻R27、分压电阻R26、稳压电容C106及滤波电容C8、C9来实现限流、分压、稳压、滤波等功能，以防止对主控芯片造成损害，并减少干扰，从而可以对该检测电路形成有效保护。

图7所示为空调机电加热带在待机状态下的一个控制流程示意图，其包括有以下步骤：

步骤S601：判断空调机是否处于待机状态，若是，则进入步骤S602，若否，直接关闭电加热带；

步骤S602：判断室外环境温度是否小于预定最低温度阈值T1，该预定最低温度阈值一般情况下取3摄氏度，根据情况可以有不同的设定，若是，进入步骤S603，若否，进入步骤S604；

步骤S603：开启电加热带功能，并进入步骤S604；

步骤S604，判断室外环境温度是否大于预定最高温度值阈T2，该预定最高温度阈值通常情况下取5摄氏度，根据情况不同可以有不同的设定，若是，进入步骤S605，若否，则返回步骤S601；

步骤S605，关闭电加热带，让压缩机电加热带、底盘电加热带停止工作，并返回步骤S601。

其中，上述预定最低温度阈值、预定最高温度阈值并不用以说明这两个预定温度阈值的温度范围，只是用以表示两个温度值的相对大小关系。

根据上述控制方法，当室外环境温度低于预定最低温度阈值时，开启底盘电加热带与压缩机电加热带功能；当室外环境温度高于预定最高温度阈值时，关闭底盘电加热带与压缩机电加热带功能；当室外环境温度高于预定最低温度阈值而低于预定最高温度阈值时，则维持底盘电加热带与压缩机电加热带原来的工作状态不变。这是因为，若当前电加热带是处于关闭状态，则在该温度区间，不会引起压缩机油的凝结与底盘积水结冰，则也不需要开启电加热带的功能，以节约能源；若当前电加热带处于开启状态，则可能是由于电加热带的启动，其散射的热量导致了周围环境的细微温度变化，因此也不需要改变电加热带的工作状态。从而使待机状态下开启电加热带的时间减少到最短，实现了待机状态下对压缩机电加热带与底盘电加热带的低耗能控制。

由于使压缩机电加热带工作是为了防止压缩机油的凝固，而使底盘电加热带工作是为了防止底盘的积水结冰，而压缩机油的凝固点与积水结冰点的温度值可能不一样，因此，为了更好地节约能源，可对压缩机电加热带与底盘电加热带分开控制，具体表现在：

所述预定最低温度阈值包括了底盘电加热带最低温度阈值T11与压缩机电加热带最低温度阈值T12，所述预定最高温度阈值包括了底盘电加热带最高温度阈值T21与压缩机电加热带最高温度阈值T22，此时，主控芯片的控制方式为：

若室外环境温度低于底盘电加热带最低温度阈值T11，则开启底盘电加热带，若室外环境温度高于底盘电加热带最高温度阈值T21，则关闭底盘电加热带，若室外环境温度高于T11而低于T21，则维持底盘电加热带原来的工作状态不变；

若室外环境温度低于电加热带最低温度阈值T12，则开启压缩机电加热带，若室外环境温度高于压缩机电加热带最高温度阈值T22，则关闭压缩机电加热带，若室外环境温度高于T21而低于T22，则维持压缩机电加热带原来的工作状态不变。

根据上述方案，由于针对压缩机油凝固点与积水结冰点的温度的不同，而选择在不同的温度条件下来选择是否开启底盘电加热带与压缩机电加热带，从而可更有效地节省能源。

根据上述本实用新型的空调机电加热带在待机状态下的控制方法及空调机，以底盘电加热带最低温度阈值T11、压缩机电加热带最低温度阈值T12均为3摄氏度为例，由于一年当中室外环境温度小于3摄氏度的时间并不多，即使在寒冷的北方地区，也至少有180天左右的时间室外环境温度大于3摄氏度，以一年中有180天的时间室外环境温度高于3摄氏度、电加热器功率为30W为例，则每台空调每年所节约的待机功耗为180*24*30＝129.6千瓦时，假定有2000万套带有电加热带的空调，那么，采用本实用新型的技术方案一年则可以节约25亿千瓦时的电能。而实际上，由于南北温差的不同，以及底盘电加热带最低温度阈值T11、压缩机电加热带最低温度阈值T12可能不同，且实际的带有电加热带的空调数目肯定比2000万高出更多，因此，所节约的电能要更多，所以，采用本实用新型的技术方案，极大地降低了待机状态下空调器不必要的损耗，有效节约了能源。

需要说明的是，以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1. 一种空调机，包括主控芯片、第一控制装置、压缩机、以及第一电加热带，所述第一控制装置一端与所述主控芯片连接，另一端与所述压缩机连接，其特征在于：还包括第二控制装置，所述第二控制装置一端与所述主控芯片连接，另一端与所述第一电加热带连接；

所述主控芯片通过所述第一控制装置控制所述压缩机的工作状态，通过所述第二控制装置控制所述第一电加热带的工作状态。

2. 根据权利要求1所述的空调机，其特征在于，还包括与所述主控芯片连接的室外环境温度检测装置，所述主控芯片根据所述室外环境温度检测装置检测的温度信息向所述第二控制装置发送控制信号。

3. 根据权利要求2所述的空调机，其特征在于：还包括第二电加热带，所述第二控制装置分别与所述第一加热带和第二电加热带连接。

4. 根据权利要求2所述的空调机，其特征在于：还包括第二电加热带，以及第三控制装置，所述第三控制装置一端与所述第二加热带连接，另一端与所述主控芯片连接。

5. 根据权利要求4所述的空调机，其特征在于：所述第一控制装置、第二控制装置或第三控制装置包括继电器。

6. 根据权利要求4所述的空调机，其特征在于：所述主控芯片对第一或第二控制装置还包括与所述主控芯片的输出端连接的三极管，控制所述继电器闭合或断开，所述三极管的基极与主控芯片输出端相连，发射极接地，集电极与继电器相连。

7. 根据权利要求3所述空调机，其特征在于：所述第一或第二电加热带两端并联有阻容模块。

8. 根据权利要求5所述的空调机，其特征在于：所述继电器两端并联有放电回路。

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