CN206310639U - 空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及空调器低温制冷技术领域，提供了一种空调器。该空调器包括压缩机和连通压缩机的入口端与出口端的冷媒通路，冷媒通路上设有至少一个位于室内的换热器和多个位于室外的换热器；在冷媒通路上，每相邻的两个换热器间均并联有一组节流部件和阀体，由此，可以通过对各阀体的开闭控制而将部分作为冷凝器的换热器转化为蒸发器，以此使冷媒温度升高，为防止室内机发生冻结做出有益贡献，以位于室内的用作蒸发器的换热器的温度作为是否将部分冷凝器转化为蒸发器的判断阈值，以此通过多次判断与调整，寻求出一种既能够满足防冻要求，同时又能够保证空调器具有较佳能效的运行状态。

Description

空调器

技术领域

本实用新型涉及空调器低温制冷技术领域，特别提供了一种空调器。

背景技术

对于很多场所环境温度很低时房间还需要持续制冷，但是，普通空调在较低温环境运行制冷时由于存在系统压力较低、压缩机排气温度较低等因素，所以系统容易出现室内机防冻结保护停机的现象，并且压缩机工作不可靠。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的是现有空调器在低温制冷时室内机会频繁出现防冻结保护停机，且压缩机工作不可靠的技术问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种空调器，该空调器包括压缩机和连通所述压缩机的入口端与出口端的冷媒通路，所述冷媒通路上设有至少一个位于室内的换热器和多个位于室外的换热器；在所述冷媒通路上，每相邻的两个换热器之间均设有节流部件，每个所述节流部件均并联有阀体。

优选的，所述位于室内的换热器的数量为一个。

优选的，所述位于室外的换热器的数量为三个。

优选的，还包括四通阀，所述四通阀的两个接口分别与所述压缩机的入口端和出口端连通，所述四通阀的另外两个接口分别与所述冷媒通路的两端连通，所述四通阀用于使所述冷媒通路与所述压缩机的入口端和出口端在正向接通状态与反向接通状态之间切换。

优选的，还包括第一控制器和第一温度检测装置；所述第一温度检测装置用于检测位于室内、且用作蒸发器的换热器的温度，所述第一控制器用于根据所述温度检测装置所检测到的温度信息而控制多个所述阀体的开闭。

优选的，还包括第二控制器和第二温度检测装置；所述第二温度检测装置用于检测室外温度，所述第二控制器用于根据所述温度检测装置所检测到的温度信息而控制多个所述阀体的开闭。

(三)有益效果

本实用新型提供的一种空调器，在冷媒通路上设有至少一个位于室内的换热器和多个位于室外的换热器，并在每相邻的两个换热器间均并联设置一组节流部件和阀体，由此通过对各阀体的开闭控制，将部分作为冷凝器的换热器转化为蒸发器，以此使冷媒温度升高，为防止室内机发生冻结做出有益贡献，以位于室内的用作蒸发器的换热器的温度作为是否将部分冷凝器转化为蒸发器的判断阈值，以此通过多次判断与调整，寻求出一种既能够满足防冻要求，同时又能够保证空调器具有较佳能效的运行状态。

附图说明

图1是本实用新型实施例的一种空调器的示意图；

图2是本实用新型实施例的一种空调器的低温制冷方法的流程图。

附图标记：

1、压缩机；2、换热器；3、节流部件；4、阀体；5、温度检测装置；6、四通阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1所示，本实用新型提供的一种空调器，包括压缩机1和连通所述压缩机1的入口端与出口端的冷媒通路，冷媒通路的两端可直接与压缩机1的入口端和出口端连通，即构成一种单冷型空调器；冷媒通路上设有一个位于室内的换热器2和三个位于室外的换热器2，即三个位于室外的换热器2和一个位于室内的换热器2依次串接在冷媒通路上；每相邻的两个换热器2之间还均设有节流部件3，该节流部件3可以是毛细管，也可以是电子膨胀阀，且每个节流部件3还均并联有阀体4，即每相邻的两个换热器2之间的冷媒通路均分为两个支路，其中的一个支路上设置节流部件3，另一个支路上设置阀体4。

在制冷运行时，当位于室内的换热器2与位于室外的换热器2之间的那个阀体4关闭、且其他阀体4均开启时，压缩机1的出口端喷出的高温高压气态的冷媒首先进入到位于室外的第一个换热器2中，然后通过各开启的阀体4所在支路依次通过余下的两个位于室外的换热器2，至此，高温高压的气态冷媒在这三个位于室外的换热器2中冷凝成中温中压的液态冷媒，三个位于室外的换热器2相当于空调器的冷凝器。

而后的冷媒通路中，由于位于室内的换热器2与位于室外相应的换热器2之间的那条阀体4所在支路被封死，故，中温中压的液体冷媒只得通过另一支路的节流部件3流入到位于室内的换热器2中，而冷媒在通过该节流部件3时，由于压力急剧降低，中温中压的液体冷媒变为低温低压的气态冷媒，低温低压的气态冷媒随后流入到位于室内的换热器2中，通过该换热器2的管壁与室内空气进行换热，对室内空气形成冷却，即，位于上述关闭的阀体4之后的换热器2相当于空调器的蒸发器。

由上可知，在冷媒流动的方向上，位于关闭的阀体4之前的换热器2构成为空调器的冷凝器，而位于关闭的阀体4之后的换热器2则构成为空调器的蒸发器；而由于关闭多个阀体4中的哪一个是可选择的，所以，冷凝器与蒸发器的相对比例是可调的，即每控制减少一个冷凝器的同时，会相应的增加一个蒸发器。

由此，一方面，单看冷凝器的减少对系统的影响，由于对高温高压的气态冷媒的换热面积减小了，所以，相对于未减少冷凝器的状态，更少的冷媒变为液体，且节流前的冷媒的初始温度也更高，由此使节流后的冷媒的温度会更高。

另一方面，单看蒸发器的增加对系统的影响，由于低温低压的气态冷媒的换热面积加大了，所以，相对于未增加蒸发器的状态，流入到蒸发器末尾部分的冷媒会吸入更多的热量，即流入到室内机中的冷媒的温度更高。

因此，综合来看，本空调器在低温制冷时，当发现室内机中的换热器2有结冰风险时，可将选择性关闭的阀体4在冷媒通路上前移，以同时实现减少冷凝器的换热面积和增加蒸发器的换热面积的效果，而在此双重作用的影响下，不仅可以使室内机换热器2中的冷媒升温更快，还可以扩大冷媒升温的极值，因此可以有效的防止低温制冷时室内机蒸发器结冰的现象发生。另外，本空调器不仅可以在低温制冷时通过增大室内机蒸发器高温的极值而有效的防止室内机结冰，还可以在正常工作时通过增大冷凝器的换热面积而提高室内机换热器2的低温的极值，由此还可以提高制冷效果。

另外，由于室外机中的多个换热器2靠得较近，因此也可以在一定程度上提高节流前的冷媒的温度，进一步提升了冷媒在节流后进入到室内机中的温度。

应当说明的是，位于室内的换热器2的数量并不止局限于附图中所示的一个，还可以是两个或两个以上的多个；位于室外的换热器2也并不止局限于附图中所示的三个，还可以是两个、四个或四个以上。

本空调器还可以是包括四通阀6的冷暖双模式空调器，四通阀6的两个接口分别与压缩机1的入口端和出口端连通，四通阀6的另外两个接口分别与冷媒通路的两端连通，四通阀6用于使冷媒通路与压缩机1的入口端和出口端在正向接通状态与反向接通状态之间切换，由此实现制冷模式与制热模式之间切换。

至于如何获知室内机中的换热器2是否有结冰风险，可通过第一控制器和第一温度检测装置5实现。具体的，第一温度检测装置5用于检测位于室内、且用作蒸发器的换热器2的温度，即通过第一温度检测装置5直接获取室内机中的换热器2的温度；而控制器则用于根据温度检测装置5所检测到温度信息而控制多个阀体4的开闭，即，当第一温度检测装置5所检测到的温度值低于设定温度阈值时，则控制器控制当前关闭的阀体4开启、同时控制在冷媒通路中位于该阀体4前方的某个阀体4关闭，使部分冷凝器转化为蒸发器，由此提高室内机蒸发器内冷媒的温度，提高室内机蒸发器的防冻性能。

除了上述获知室内机换热器2是否有结冰风险之外，还可通过第二控制器和第二温度检测装置5实现。具体的，第二温度检测装置5用于检测室外温度，第二控制器用于根据温度检测装置5所检测到的温度信息而控制多个阀体4的开闭。由于室内机中的换热器2发生结冰风险是因室外环境温度过低导致，也就是说，室外温度越低，室内机中的换热器2越容易结冰，因此，可通过室外环境温度来间接反映室内机中的换热器2是否具有结冰风险，根据空调器的具体机型确定出室外温度的判定阈值，进而可采取如上述各阀体4的开闭操作。

另外，甚至可以完全通过手动的方式控制各阀体4的开闭，即，可将各阀体4的开闭状态形成为遥控器上的不同档位，每个档位还可对应于一个室外温度值，意思是，当操作人员发现室外温度较低时，可根据其判断而选择一个档位，进而空调器根据控制指令，根据预设程序，空调器对应的控制相应阀体4的开闭，以满足防冻要求。

如图2所示，本实施例还提供了一种如上所述的空调器的低温制冷方法，该方法包括以下步骤：

S1、通过对各阀体的开闭控制，使空调器制冷运行、并在第一设定时长后执行步骤S2；

具体的，若想要使空调器制冷运行，则至少要关闭一个阀体，将多个换热器分隔为冷凝器和蒸发器两部分，当然，也不排除当压缩机为双极压缩机时，系统中同时存在两级节流的情况；另外，由于空调器在初始运行时，室内机中的蒸发器的管温需要一定的时间变温，在经过一端时间的运行后，才会进入到比较稳定的状态，因此可令空调器在制冷运行第一设定时长后再执行步骤S2中的判定操作，而该第一设定时长可以是3～5min，优选为3min。

另外，在冷媒流动方向上，优选通过将最后一个阀体关闭、并将其余阀体开启而使空调器制冷运行，即将最后一个换热器作为蒸发器，而将前面的所以换热器均作为冷凝器，这样初始制冷效果最佳，进而再根据蒸发器的温度对冷凝器与蒸发器的比例进行调整，最终在满足防冻要求的前提下，保证最佳的制冷效果。

S2、判断位于室内的用作蒸发器的换热器的温度是否低于设定温度阈值，若是，则执行步骤S3，若否，则执行步骤S4；

具体的，在空调器稳定运行后，通过对室内的用作蒸发器的换热器的直接检测，来准确的反应其是否有结冰的风险，换热器的温度优选为换热器的管温温度，这样测得的温度值更能够反映实际情况；其中的设定温度阈值可以是-1～4℃，优选为0℃。

S3、判断在冷媒流动方向上的第n个阀体是否为关闭状态，若是，则执行步骤S6，若否，则执行步骤S5；

S4、空调器保持当前状态运行；

当位于室内的用作蒸发器的换热器的温度并不低于设定温度阈值，说明空调器以当前状态运行并不会导致室内机结冰的风险，因此空调器可保持当前状态运行。但由于室外环境是变化的，所以室外温度有可能进一步降低，而在室外温度降低后，空调器的运行状态就不一定能够满足防冻结的要求了，所以在执行步骤S4后，优选再执行步骤S2，且优选在保持当前状态运行第三设定时长后，再执行步骤S2，这样可避免无意义的频繁判断。

S5、通过对各阀体的开闭控制，将部分冷凝器转化为蒸发器，经过第二设定时长后执行步骤S2；

步骤S3至S5的过程具体为：在判定位于室内用作蒸发器的换热器有结冰风险后，应当先尝试通过将选择性关闭的阀体在冷媒通路中前移的方式来将部分正充当冷凝器的换热器转变成蒸发器使用，然后再通过步骤S2来验证是否达到了防冻要求，如果是，则继续保持当前状态运行，如果否，则再次执行步骤S5，将更多的冷凝器转化为蒸发器，以此往复循环，直至达到防冻要求为止。由此，在实现防冻要求的同时，尽可能保证系统具有较高的能效，其中，没执行一次步骤S5，优选将一个冷凝器转化为蒸发器，这样的能效最高。

但在上述过程中，将冷凝器转化为蒸发器之前，应先考虑是否存在转化的条件，因为至少应保留一个换热器作为冷凝器，或根据空调器的具体机型确定出至少应保留几个换热器作为冷凝器，因此在执行步骤S5前，应先判断是否满足转化条件，即当第n个阀体关闭时，说明当前的冷凝器数量已经不能再减少，通常n＝1，即至少保留一个换热器作为冷凝器，否则会出现压缩机回液的现象发生，因此空调器需要停机化霜一段时间。

由于空调器在将部分冷凝器转化为蒸发器后，室内机中的蒸发器的管温需要一定的时间变温，在经过一端时间的运行后，才会进入到比较稳定的状态，因此可令空调器在制冷运行第二设定时长后再执行步骤S2中的判定操作，而该第二设定时长可以是3～5min，优选为3min。

S6、空调器进入室内机的化霜模式，化霜模式结束后执行步骤S1；

化霜模式是空调器普遍具备的一种模式，通常为压缩机停机，室内风机继续运行，通过室内空气的换热来消除室内蒸发器上的霜或消除其发生霜冻的隐患。其中，空调器在化霜时，各阀体的开闭状态优选为保持不变，因为当前各阀体的开闭状态则是适应于化霜前的室外温度，而室外环境温度在短时间内不会发生较大变化，所以空调器在化霜完毕后，以前一状态下各阀体的开闭状态运行，能够直接适应当前的环境条件，而无需再重复逐一将冷凝器转化为蒸发器的操作。

另外，步骤S6中，优选在化霜模式结束第四预设时长后执行步骤S1，因为空调器在进入化霜模式时，说明已通过前述步骤将能够转化为蒸发器的冷凝器均转换了，但这样都没有消除霜冻的风险，说明此时的室外环境温度是过低的，如果空调器在化霜后立即以前一状态下各阀体的开闭状态运行，那仍可能再次结霜，所以空调器优选在化霜模式结霜第四预设时长后在执行步骤S1，此时室外环境温度有可能有所上升，但也仍可能是过低的，那么空调器就只在短暂制冷于化霜模式之间进行切换了。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种空调器，其特征在于，包括压缩机和连通所述压缩机的入口端与出口端的冷媒通路，所述冷媒通路上设有至少一个位于室内的换热器和多个位于室外的换热器；在所述冷媒通路上，每相邻的两个换热器之间均设有节流部件，每个所述节流部件均并联有阀体。

2.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述位于室内的换热器的数量为一个。

3.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述位于室外的换热器的数量为三个。

4.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，还包括四通阀，所述四通阀的两个接口分别与所述压缩机的入口端和出口端连通，所述四通阀的另外两个接口分别与所述冷媒通路的两端连通，所述四通阀用于使所述冷媒通路与所述压缩机的入口端和出口端在正向接通状态与反向接通状态之间切换。

5.根据权利要求1至4任一项所述的空调器，其特征在于，还包括第一控制器和第一温度检测装置；所述第一温度检测装置用于检测位于室内、且用作蒸发器的换热器的温度，所述第一控制器用于根据所述温度检测装置所检测到的温度信息而控制多个所述阀体的开闭。

6.根据权利要求1至4任一项所述的空调器，其特征在于，还包括第二控制器和第二温度检测装置；所述第二温度检测装置用于检测室外温度，所述第二控制器用于根据所述温度检测装置所检测到的温度信息而控制多个所述阀体的开闭。