WO2023213186A1

WO2023213186A1 - 空调室外机及空调器的控制方法

Info

Publication number: WO2023213186A1
Application number: PCT/CN2023/088950
Authority: WO
Inventors: 李旭; 罗建文; 毛守博; 裵动锡; 金兑宪; 都雪梅; 辛熙嫣
Original assignee: 青岛海尔空调电子有限公司; 青岛海尔空调器有限总公司; 海尔智家股份有限公司
Priority date: 2022-05-05
Filing date: 2023-04-18
Publication date: 2023-11-09
Also published as: CN114992799A

Abstract

本发明涉及空调技术领域，具体提供一种空调室外机。为解决现有的空调器在除霜模式下不能连续制热而影响室内体验的问题。本发明的空调室外机包括：换热器和室外风扇，室外风扇包括第一风扇和第二风扇，换热器包括第一、第二、第三换热器，第一换热器围设出第一换热通道，第二换热器围设出第二换热通道，第一换热通道与第二换热通道连通设置，第一风扇设置在第一换热通道的第一端，第二风扇设置在第一换热通道与第二换热通道的交接处，第三换热器围设在第一换热器的外侧。当空调器处于连续制热模式时，控制第三换热器为冷凝器，第一、第二换热器为蒸发器，控制第一风扇反转，第二风扇反转，上述设置既能防止室外换热器结霜又不影响室内制热。

Description

空调室外机及空调器的控制方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2022年05月05日提交的、发明名称为“空调室外机及空调器的控制方法”的中国专利申请CN202210481888.X的优先权，上述中国专利申请的全部内容通过引用并入本申请中。

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体提供一种空调室外机及空调器的控制方法。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，人们对室内环境舒适度的需求也越来越高，因此，空调机组在日常生活中的作用也就必不可少。通常地，空调机组包括室内机、室外机以及用于连接室内机与室外机的循环回路，空调机组的室外机包括换热器，冷媒通过循环回路及换热器在室外机与室内机之间不断换热以达到室内的舒适温度。然而在一些情况下，由于室外环境的影响，空调机组的配置与使用方式并不能完全满足用户的要求。例如在空调制热模式下，室外机的换热器处于低温状态，室外换热器很容易在持续低温下出现表面结霜的情况，室外机的换热器表面结霜很容易影响换热效率，而现有空调通过除霜模式对室外机换热器进行除霜，但在除霜模式下室内不能够连续制热，此时用户的体验感大大降低。

相应地，本领域需要一种新的空调室外机来解决现有的空调器在除霜模式下不能连续制热而影响室内体验的问题。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题，即，解决现有的空调器在除霜模式下不能连续制热而影响室内体验的问题。

在第一方面，本发明提供一种空调室外机，包括换热器和室外风扇，所述室外风扇包括第一风扇和第二风扇，所述换热器包括第一换热器、第二换热器和第三换热器，所述第一换热器围设出第一换热通道，所述第二换热器围设出第二换热通道，所述第一换热通道与所述第二换热通道连通设置，所述第一风扇设置在所述第一换热通道的第一端，所述第二风扇设置在所述第一换热通道与所述第二换热通道的交接处，所述第三换热器围设在所述第一换热器的外侧。

在上述空调室外机的优选技术方案中，所述室外机还包括外壳，所述第一换热器、第二换热器、第三换热器、所述第一风扇和所述第二风扇设置在所述外壳内部，所述第一换热器与所述第二换热器上下叠加设置，所述第三换热器围设在上方的所述第一换热器的外侧，相应地所述外壳的顶面设置有出风口，所述出风口与所述第一风扇对应设置，所述外壳的底面和/或侧面设置有进风口。

本发明还提供了一种空调器的控制方法，所述空调器包括空调室外机，所述空调室外机包括换热器和室外风扇，所述室外风扇包括第一风扇和第二风扇，所述换热器包括第一换热器、第二换热器和第三换热器，所述第一换热器围设出第一换热通道，所述第二换热器围设出第二换热通道，所述第一换热通道与所述第二换热通道连通设置，所述第一风扇设置在所述第一换热通道的第一端，所述第二风扇设置在所述第一换热通道与所述第二换热通道的交接处，所述第三换热器围设在所述第一换热器的外侧；

所述控制方法包括：

获取所述空调器的运行模式；

当所述空调器处于连续制热模式时，控制所述第三换热器为冷凝器，控制所述第一换热器与所述第二换热器为蒸发器；

控制所述第一风扇反转，控制所述第二风扇反转。

在上述空调器的控制方法的优选技术方案中，“控制所述第一风扇反转，控制所述第二风扇反转”的步骤进一步包括：

控制所述第一风扇反转的速度为V1，控制所述第二风扇反转的速度为V2，控制V1<V2。

在上述空调器的控制方法的优选技术方案中，所述控制方法还包括：

当所述空调器处于常规制热模式时，控制所述第一换热器、所述第二换热器和所述第三换热器为蒸发器；

控制所述第一风扇正转，控制所述第二风扇正转。

在上述空调器的控制方法的优选技术方案中，“控制所述第一风扇正转，控制所述第二风扇正转”的步骤进一步包括：

控制所述第一风扇正转的速度为V3，控制所述第二风扇正转的速度为V4，控制V3≥V4。

当所述空调器处于换热器异物清理模式时，控制所述第一风扇反转，控制所述第二风扇正转。

当所述空调器处于常规制冷模式时，控制所述第一换热器、所述第二换热器、所述第三换热器为冷凝器；

控制所述第一风扇正转，控制所述第二风扇正转。

当所述空调器处于强制制冷模式时，控制所述第一换热器、所述第二换热器、所述第三换热器中的一个或多个为冷凝器；

控制所述第一风反转，控制所述第二风扇反转。

控制所述第一风扇反转的速度为V5，控制所述第二风扇反转的速度为V6，控制V5≤V6。

本领域技术人员能够理解的是，在本发明的技术方案中的空调室外机包括换热器和室外风扇，室外风扇包括第一风扇和第二风扇，换热器包括第一换热器、第二换热器和第三换热器，第一换热器围设出第一换热通道，第二换热器围设出第二换热通道，第一换热通道与第二换热通道连通设置，第一风扇设置在第一换热通道的第一端，第二风扇设置在第一换热通道与第二换热通道的交接处，第三换热器围设在第一换热器的外侧。当空调器处于连续制热模式时，控制第三换热器为冷凝器，控制第一换热器、第二换热器为蒸发器，控制第一风扇反转，第二风扇反转。

在采用上述技术方案的情况下，本发明设置了一种能够实现连续制热模式的具体结构方案，具体地，连续制热模式方案如下：控制第三换热器为冷凝器向室外放热，控制第一、第二换热器为蒸发器，控制第一风扇反转、第二风扇反转，此时，第三换热器与室外换热产生的热空气由外向内吹，先与第一换热器换热，通过第二风扇将与第一换热器换热后的温热空气向第二换热通道吹出，吹入到第二换热通道内的温热空气与第二换热器进行换热，由于温热空气会向上走，第一风扇的反转则能够避免温热空气直接从顶部散出，充分保证第一换热器吸收足够热量而避免结霜，第二风扇的反转则避免温热空气从第一换热器侧散出，充分保证第二换热器吸收足够热量而避免结霜，整体对于热量的散失控制在了一个极佳的水平，从第三换热器散出的热量绝大部分都被第一换热器和第二换热器吸收，效率大大提升。

附图说明

下面结合附图来描述本发明的优选实施方式，附图中：

图1是本发明的空调室外机室外风扇与换热器的位置关系的侧视图；

图2是本发明的空调室外机室外风扇与换热器的位置关系的俯视图；

图3是本发明的空调室外机在连续制热、强制制冷模式下的在室外风扇作用下的空气换热方向的示意图；

图4是本发明的空调室外机在常规制热、制冷模式下的在室外风扇作用下的空气换热方向的示意图；

图5是本发明的空调室外机在异物清理模式下的异物排出方向的示意图；

图6是本发明的空调室外机在连续制热模式下运行的系统图；

图7是本发明的空调室外机在常规制热模式下运行的系统图；

图8是本发明的空调室外机在常规制冷模式下运行的系统图；

图9是本发明的空调室外机在连续制热模式下的控制方法示意图；

图10是本发明的空调室外机在其他模式下的控制方法的示意图。

附图标记列表：
1、室外风扇；11、第一风扇；12、第二风扇；2、换热器；21、第
一换热器；211、第一换热通道；2111、第一换热通道的第一端；2112、第一换热通道的第二端；22、第二换热器；221、第二换热通道；2211第二换热通道的第一端；2212、第二换热通道的第二端；23、第三换热器；3、隔板；4、压缩机；5、油分离器；61、第一四通阀；62、第二四通阀；63、第三四通阀；71、第一膨胀阀；72、第二膨胀阀；73、第三膨胀阀；8、气液分离器；9、过冷却器；10、气体管道；101、液体管道。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。例如，尽管说明书中是以将第一换热器与第二换热器上下叠加设置进行描述的，但是，本发明显然可以采用其他设置方式，比如将第一换热器与第二换热器前后设置，只要该设置方式具有在控制室外风扇的正转、反转可以达到既能防止室外换热器结霜又不影响室内制热效果即可。另外，尽管本说明书中是以顶出风的空调室外机进行描述的，但是本发明还可以采用其他出风方式的空调室外机，例如，侧出风的空调室外机，只要该设置方式具有在控制控制室外风扇的正转、反转可以达到既能防止室外换热器结霜又不影响室内制热效果即可。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-8所示，为解决现有的空调器在除霜模式下不能连续制热而影响室内体验的问题，本发明的空调室外机包括换热器2和室外风扇1，如图1所示，室外风扇1包括第一风扇11和第二风扇12，换热器2包括第一换热器21、第二换热器22和第三换热器23，第一换热器21围设出第一换热通道211，第二换热器22围设出第二换热通道221，第一换热通道211与第二换热通道221连通设置，第一风扇11设置在第一换热通道211的第一端2111，第二风扇12设置在第一换热通道211与第二换热通道221的交接处，即第一换热通道211的第二端2112和第二换热通道221的第一端2211的交接处，第二换热通道221的第二端2212为远离第一换热器21的一端，第三换热器23围设在第一换热器21的外侧。优选地，室外机还包括外壳(图中未示出)，第一换热器21、第二换热器22、第三换热器23、第一风扇11和第二风扇12设置在外壳内部，第一换热器21与第二换热器22上下叠加设置，第三换热器23围设在上方的第一换热器21的外侧，相应地外壳的顶面设置有出风口(图中未示出)，出风口与第一风扇11对应设置，外壳的底面和/或侧面设置有进风口(图中未示出)，优选地，进风口与换热器2的开口对应设置，如图2所示，图中箭头方向为从进风口进入的风的方向。

上述设置方式的优点在于：优选地将空调室外机设置为顶出风，将第一换热通道211与第二换热通道221连通设置，并将第一风扇11设置在第一换热通道211的第一端2111，第二风扇12设置在第一换热通道211的第二端2112和第二换热通道221的第一端2211的交接处，将第三换热器23围设在第一换热器21的外侧，当空调器处于连续制热模式时，通过上述设置并控制第一风扇11、第二风扇12反转，第三换热器23放出的热量与第一换热器21交换，并通过第二风扇12将换热后的空气吹入到第二换热通道221内与第二换热器22进行换热，此时进入第二换热通道221内的空气温度高于室外温度，上述设置可以避免第二换热器22换热后周围的空气温度太低而在其表面结霜，这种设置既能实现室内连续制热，同时换热器2表面也不会结霜。

此外，本发明还提供了一种空调器，该空调器具有上述任一实施方式中的空调室外机。

此外，本发明还提供了一种空调器的控制方法，如图1所示，空调器包括空调室外机，空调室外机包括换热器2和室外风扇1，室外风扇1包括第一风扇11和第二风扇12，换热器2包括第一换热器21、第二换热器22和第三换热器23，第一换热器21围设出第一换热通道211，第二换热器22围设出第二换热通道221，第一换热通道211与第二换热通道221连通设置，第一风扇11设置在第一换热通道211的第一端，第二风扇12设置在第一换热通道211与第二换热通道221的交接处，第三换热器23围设在第一换热器21的外侧，如图3、图4、图5所示，以下控制方法以顶出风式空调室外机为例，

第一种控制方法为空调处于连续制热模式下，如图3、图9所示，控制方法包括：

步骤S1：获取空调器的运行模式；

步骤S21：当空调器处于连续制热模式时，控制第三换热器23为冷凝器，控制第一换热器21与第二换热器22为蒸发器；

步骤S31：控制第一风扇11反转，控制第二风扇12反转。

优选地，如图10所示，步骤S31“控制第一风扇11反转，控制第二风扇12反转”进一步包括：

步骤S311：控制第一风扇11反转的速度为V1，控制第二风扇12反转的速度为V2，控制V1<V2。

如图6所示，空调连续制热模式下的工作原理如下，当空调处于连续制热模式时，控制压缩机4启动，控制第一四通阀、第二四通阀62、第三四通阀63如图中所示位置连接，此时压缩机4内的为高压气体，压缩机4内的高压气体先经过油分离器5，之后一部分通过第三四通阀63之后经过通过气体管道10进入室内，在室内进行放热后高压气体变为液体通过液体管道101和过冷却器9流经A，另一部分从压缩机4出来的高压气体通过第二四通阀62流经第三换热器23和第三膨胀阀73后流经A，此时这两部分压缩机4放出的高压气体经换热后在A点进行汇合，一同经过第一膨胀阀71和第一换热器21、第二膨胀阀72和第二换热器22与室外进行换热后再通过第一四通阀61流经气液分离器8最终回到压缩机4。

上述控制可以使从压缩机4流经室内的冷媒在与从压缩机4流经第三换热器23后的冷媒汇合后温度升高，从而降低了第一换热器21、第二换热器22和第三换热器23表面结霜的可能，因为第三换热器23相当于冷凝器，此时第三换热器23与室外换热为放热，经过第三换热器23的热风先与第一换热器21进行换热，再通过第二风扇12反转将换热后的风向下吹直至与第二换热器22换热，第一风扇11反转、第二风扇12反转的设置可以使换热后的空气从第二换热器22侧边排出，增加了换热效果，通过第一风扇11低速反转减少室外冷风与第一换热器21换热，从而保证了第一换热器21的换热效果，通过第二风扇12高速反转将第三换热器23与第一换热器21换热后排出的风带到第二换热器22表面与第二换热器22换热并从第二换热器22侧边的进风口被排出，这种设置方式可以提高换热器2周围的空气的温度，防止换热器2换热后周围温度过低而在其表面结霜。

第二种控制方法为空调器处于常规制热模式下，如图4、图10所示，控制方法包括：

步骤S22：当空调器处于常规制热模式时，控制第一换热器21、第二换热器22和第三换热器23为蒸发器；

步骤S32：控制第一风扇11正转，控制第二风扇12正转。

优选地，如图10所示，步骤S32“控制第一风扇11正转，控制第二风扇12正转”进一步包括：

控制第一风扇正转的速度为V3，控制第二风扇正转的速度为V4，控制V3≥V4。

如图7所示，空调常规制热模式下的工作原理如下，当空调处于常规制热模式时，控制压缩机4启动，控制第一四通阀61、第二四通阀62和第三四通阀63如图中所示连接，此时压缩机4内的为高压气体，压缩机4内的高压气体先经过油分离器5后通过第三四通阀63之后经过通过气体管道10进入室内，在室内进行放热后高压气体变为液体通过液体管道101和过冷却器9流经A，再经过第一换热器21、第二换热器22和第三换热器23与室外进行换热后再通过第一四通阀61和第二四通阀62一同流经气液分离器8最终回到压缩机4。

第二风扇12的速度小于或等于第一风扇11的速度有利于风从顶侧出风口排除，因为从第一风扇11排出的风包括第二风扇12输送到第一换热通道211的风，还包括第一换热器21侧边进风口进入到第一换热通道211的风，为了更好地将风排出，第一风扇11的速度V3≥第二风扇12的速度V4。需要注意的是，虽然名称为常规制热模式，但由于两个风扇的联动，其整体的送风方式与现有技术还是存在了较大的不同，通过这种送风方式能使得其在本发明的结构基础上风路流通更顺畅，换热效果更佳，下面所提及的其它模式同理。

第三种控制方法为空调处于常规制冷模式下，如图4、图10所示，控制方法包括：

步骤S23：当空调器处于常规制冷模式时，控制第一换热器21、第二换热器22、第三换热器23为冷凝器；

步骤S33：控制第一风扇11正转，控制第二风扇12正转。

如图8所示，空调常规制冷模式下的工作原理如下，当空调处于常规制冷模式时，控制压缩机4启动，控制第一四通阀61、第二四通阀62和第三四通阀63如图中所示连接，此时压缩机4内的为高压气体，压缩机4内的高压气体先经过油分离器5后通过第一四通阀61、第二四通阀62之后经过第一换热器21和第一膨胀阀71、第二换热器22和第二膨胀阀72、第三换热器23和第三膨胀阀73后进入液体管道101，经液体管道101后进入室内吸热变为气体，气体通过气体管道10、第三四通阀63后流经气液分离器8最后回到压缩机4。

第四种控制方法为空调处于强制制冷模式下，如图3、图10所示，控制方法包括：

步骤S24：当空调器处于强制制冷模式时，控制第一换热器21、第二换热器22、第三换热器23中的一个或多个为冷凝器；

步骤S34：控制第一风扇11反转，控制第二风扇12反转。

如图10所示，步骤S34“控制第一风扇11反转，控制第二风扇12 反转”进一步包括：

步骤S341：控制第一风扇11反转的速度为V5，控制第二风扇12反转的速度为V6，控制V5≤V6。

当空调处于强制制冷模式时，若第一换热器21、第二换热器22和第三换热器23均作为冷凝器，则工作原理与图中的常规制冷模式的工作原理相同，如果只控制其中一个或多个换热器2为冷凝器，例如，只控制第三换热器23为冷凝器，则关闭第一膨胀阀71和第二膨胀阀72，压缩机4内的气体只通过第二四通阀62流入第三换热器23并进入室内换热，从室内出来的气体回到压缩机4的原理与常规制冷模式相同。

第二风扇12的速度大于或等于第一风扇11的速度有利于风从第二换热器22侧排出，因为从第二风扇12排出的风包括第一风扇11输送到第二换热通道221的风，还包括第二换热器22侧边进风口进入到第二换热通道221的风，为了更好地将风排出，第二风扇12的速度V6≥第一风扇15的速度V5，但是当第一风扇11和/或第二风扇12的速度太低或室外环境温度降至零下时,第一风扇11和/或第二风扇12也会停止转动。

第五种控制方法为空调处于异物清理模式下，如图5、图10所示，控制方法包括：

步骤S23：当空调器处于换热器2异物清理模式时，控制第一风扇11反转，控制第二风扇12正转。

空调器定期进行室外机换热器2的异物清理，当空调器自动检测到空调器室外机需要开启异物清理模式的时间时，强制室外换热器2进行异物清理，控制第一风扇11反转，第二风扇12正转，从而产生较大的强制对流，进而产生紊流效应，更好地吹拂各个角度的脏物，运行一定时间后，自动停止异物清洁模式。

综上所述，在连续制热模式下，控制第一换热器21、第二换热器22为蒸发器，第三换热器23为冷凝器，第三换热器23与室外换热为放热，经过第三换热器23的热风先与第一换热器21进行换热再通过第二风扇12反转将热风吹至第二换热通道221与第二换热器22换热，第二风扇12反转的设置可以使第三换热器23产生的热空气与第二换热器22换热后从第二换热器22的侧边排出，通过第一风扇11低速反转可以减少室外冷风与第一换热器21换热，从而保证了第一换热器21与第二换热器22的换热效果。

需要说明的是，上述实施方式仅仅用来阐述本发明的原理，并非旨在与限制本发明的保护范围，在不偏离本发明原理的条件下，本领域技术人员能够对上述结构进行调整，以便本发明能够应用于更加具体的应用场景。

尽管说明书是以图2中的U形换热器进行描述的，但是本发明还可以采用其他结构的换热器，比如缺口形或两个U形换热器不相连的对接的形式，只要该换热器具有一定的开口并可以通过开口使换热器内的空气与室外空气进行换热即可。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。