CN203442995U - 一种空调器 - Google Patents

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张明杰
于世鹏
袁俊军
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Qingdao Haier Air Conditioner Gen Corp Ltd
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Qingdao Haier Air Conditioner Gen Corp Ltd
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Abstract

本实用新型提出了一种空调器，所述空调器包括：用于检测室外机冷凝器出口温度和室外温度的温度传感器；室外机控制单元，与所述温度传感器连接，用于依据凝器出口温度与室外温度的温差控制室外机风机的转速。由上，室外机控制单元依据冷凝器出口温度与室外环境温度进行比较，以最佳温差为目标对室外风机转速进行控制，通过最优转速减少空调器整机功耗，节省电力。

Description

一种空调器
技术领域
本实用新型涉及一种空调器。
背景技术
空调器制冷系统内制冷剂的低压蒸汽被室外机的压缩机吸入并压缩为高压蒸汽后排至冷凝器，在冷凝器凝结为高压液体。高压液体经过降压降温后进入室内机的蒸发器，在低压下蒸发，吸取周围的热量。室内机风扇使空气不断进入蒸发器进行热交换，并将放热后变冷的空气送向室内。如此室内空气不断循环流动，达到降低温度的目的。
当空调器室外机采用转速可调的送风电机时，送风电机转速根据压缩机频率和室外环境温度确定，室外机冷凝器的制冷循环状态与室外风机转速不能进行有效地关联，有可能出现转速过低，室外冷凝器冷凝效率变差，冷凝压力高，压缩机耗功增加，从而浪费电力；或者有可能出现在外冷凝器冷凝效率已经很好的状态下，室外风机高速运转，送风电机耗功高，浪费电力。
实用新型内容
本实用新型提供一种空调器，依据冷凝器出口温度与室外环境温度进行比较，以最佳温差为目标对室外风机转速进行控制，实现减少空调器整机功耗，节省电力。
所述空调器包括：
用于检测室外机冷凝器出口温度和室外温度的温度传感器；
室外机控制单元，与所述温度传感器连接，用于依据凝器出口温度与室外温度的温差控制室外机风机的转速。
由上，室外机控制单元依据冷凝器出口温度与室外环境温度进行比较，以最佳温差为目标对室外风机转速进行控制，通过最优转速减少空调器整机功耗，节省电力。
较佳的，所述温度传感器为两个，分别设置在所述室外机冷凝器出口处、室外机进风口处。
由上，计算冷凝器过冷后的温度与环境温度的温差，以反应冷凝器的利用效率。
较佳的，所述室外机控制单元包括：存储模块，存储有设定的冷凝器出口温度与室外温度的目标温差；
主控模块，与所述存储模块连接，用于输出控制室外机风机转速的脉冲宽度调制信息。
由上，室外机控制单元依据冷凝器出口温度与室外环境温度进行比较，以最佳温差为目标对室外风机转速进行控制，实现减少空调器整机功耗，节省电力。
可选的，所述主控模块为包括型号为SPMC75F2413A芯片的电路。
可选的，还包括：
与所述主控模块连接的风机转速检测模块。
由上，通过检测风机转速，反馈至主控模块，便于主控模块二次调节。
可选的，还包括：
连接在所述室外机风机与所述主控模块之间的风机驱动模块。
可选的，所述风机驱动模块包括相连接的型号为SMA5118芯片和型号为TLP251的光耦芯片的电路。
附图说明
图1为本实用新型空调器的原理示意图；
图2为室外机控制单元的原理示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本实用新型空调器的实施例进行详细描述。
如图1所示，本申请空调器的管路部分包括压缩机20、通过四通阀和毛细管（未图示）与压缩机20连接的蒸发器40和冷凝器50。图1中管路部分的连接示意图如虚线所示。
电气部分包括分别检测室内环境温度、室外环境温度和冷凝器出口温度的室内温度传感器401、室外温度传感器504和冷凝器出口温度传感器501；室外风机503、以及分别与室内温度传感器401和室内风机403连接的室内机控制单元101；分别与冷凝器出口温度传感器501、室外温度传感器504和室外风机503连接的室外机控制单元102。图1中电气部分的连接示意图如实线所示。
其中，制冷剂在冷凝器内总共有冷却，冷凝、过冷三个过程，而经过过冷后的温度，准确反映了制冷剂在冷凝器内换热的效果。所述冷凝器出口温度传感器501用于检测过冷温度。
所述室外机控制单元102依据所检测的室外环境温度和冷凝器出口温度调整室外风机503的转速，充分发挥冷凝器的换热效率，减少空调器整机耗功，节省电力。
如图2所述，所述室外机控制单元102包括主控模块1021，以及分别与主控模块1021连接的时钟模块1022、风机驱动模块1023和风机转速检测模块1024。
所述时钟模块1022用于提供计时时钟，以及年月日和当前时间等日期时间信息。所述时钟模块1022的功能可通过包括型号为DS1302芯片的电路实现。
主控模块1021分别接收冷凝器出口温度传感器501和室外温度传感器504所检测的冷凝器出口温度T冷凝和室外温度T室外，采用模糊控制原理，计算冷凝器出口温度T冷凝与室外温度T室外的温差ΔT，依据温差ΔT与预存目标温差△Tm的比较输出控制室外风机503转速的脉冲宽度调制（PWM，Pulse Width Modulation）信息。所述主控模块1021的功能可通过包括型号为SPMC75F2413A芯片的电路实现。
上述控制方式常见于制冷或制热技术领域，例如，还可通过DSP芯片TMS320F2812与数字温度传感器DSl8B20设计出一个温度测量系统，根据测量所得的温度与设定的参量，并利用模糊PID算法计算出控制量，利用该控制量产生PWM占空比，作用于风机或压缩机。另外，也可由AD590温度传感器对温度进行检测，完成信号标准化，并由模数转换芯片ADC0809进行A/D转换后输出至型号为AT89C52的单片机，单片机与预存温度进行对比进而通过模糊控制实现对风机的调速。由上可见，依据温度差值调整占空比输出属于本领域常见技术，可通过现有硬件实现依据所计算的温差输出控制信号，而无需对硬件内部程序进行改动，因此符合实用新型保护客体。
存储模块（未图示），与主控模块1021连接，用于存储冷凝器出口温度T冷凝与室外温度T室外的最佳目标温差△Tm。
风机驱动模块1023用于驱动室外风机503转动，其功能可通过包括型号为SMA5118芯片和型号为TLP251的光耦芯片的电路实现。主控模块1021输出PWM信息经TLP251光电隔离后送入SMA5118芯片进行功率合成后输出，从而驱动室外风机503可靠的工作。
另外，本实用新型所提供的空调还包括一风机转速检测模块1024，用于检测室外风机503的转速，所述风机转速检测模块1024的功能通过霍尔元件实现，室外风机503转动一周输出一个或几个脉冲信号，霍尔元件将上述脉冲信号反馈至主控模块1021，由主控模块1021进行反馈调节。
下面对本实用新型空调器的工作原理进行描述。
设定一个冷凝器出口温度T冷凝与室外环境温度T室外最佳目标温差△Tm，△Tm取值为2℃或3℃。室外风机503的转速包括7档，对应转速为550、600、650、700、750、800、850rpm。空调器开启后5分钟，即空调器平稳运行后，主控模块1021间隔4分钟接收冷凝器出口温度T冷凝和室外环境温度T室外，并计算温度差ΔT，将ΔT与△Tm进行比较，并依据比较结果对应输出不同PWM。
具体举例来说，在空调器开启后，主控模块1021所接收室外环境温度T室外=32℃，由此输出控制指令控制室外风机503的初始转速为700rpm。4分钟后，检测冷凝器出口温度T冷凝=37℃，则△T=T冷凝-T室外=5℃，△T>△Tm，由此主控模块1021调整PWM输出，将室外风机503转速提高为750rpm。经过4分钟后，再次接收到冷凝器出口温度T冷凝=36℃，计算△T=T冷凝-T室外=4℃，△T>△Tm，此时将室外电机503的转速继续调高为800rpm。再经过4分钟，接收到冷凝器出口温度T冷凝=35℃，△T=T冷凝-T室外=3℃，此时温差在最佳目标温差的范围内，由此主控模块1021不改变PWM输出，并在4分钟后继续检测，如此循环。
相反的，若主控模块1021接收到冷凝器出口温度T冷凝=33℃，计算△T=T冷凝-T室外=1℃，△T<△Tm，此时将室外风机503转速调为650rpm，经过4分钟，检测到冷凝器出口温度T冷凝=34℃，计算△T=T冷凝-T室外=2℃，此时温差在最佳目标温差的范围内，则保持室外电机转速为500rpm不变，并在4分钟后继续检测，如此循环。
本实用新型所提供的空调器依据冷凝器出口温度T冷凝与室外环境温度T室外进行比较，以最佳温差为目标，对室外风机503转速进行控制，以充分发挥冷凝器的换热效率，综合送风电机转速影响的压缩机耗功与电机本身耗功，达到最优关联状态，减少空调器整机耗功，节省电力。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种空调器，其特征在于，包括：
用于检测室外机冷凝器出口温度和室外温度的温度传感器；
室外机控制单元，与所述温度传感器连接，用于依据凝器出口温度与室外温度的温差控制室外机风机的转速。
2.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述温度传感器为两个，分别设置在所述室外机冷凝器出口处、室外机进风口处。
3.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述室外机控制单元包括：存储模块，存储有设定的冷凝器出口温度与室外温度的目标温差；
主控模块，与所述存储模块连接，用于输出控制室外机风机转速的脉冲宽度调制信息。
4.根据权利要求3所述的空调器，其特征在于，所述主控模块为包括型号为SPMC75F2413A芯片的电路。
5.根据权利要求3所述的空调器，其特征在于，所述室外机控制单元还包括：
与所述主控模块连接的风机转速检测模块。
6.根据权利要求3所述的空调器，其特征在于，所述室外机控制单元还包括：
连接在所述室外机风机与所述主控模块之间的风机驱动模块。
7.根据权利要求6所述的空调器，其特征在于，所述风机驱动模块包括相连接的型号为SMA5118芯片和型号为TLP251的光耦芯片的电路。
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