CN110887137A - 热管空调器及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种热管空调器及其控制方法，其中，热管空调器，包括：通过连接管道依次连接的冷凝器、热管模块和阀门，热管模块位于机柜的下游；控制结构，控制结构与阀门相连；检测结构，检测结构与控制结构电连接，以通过检测结构的检测结果来控制阀门的开度。本发明的技术方案有效地解决了现有技术中的热管空调器的热管模块不能够在较优的状态工作的问题。

Description

热管空调器及其控制方法
技术领域
本发明涉及空调器的技术领域，具体而言，涉及一种热管空调器及其控制方法。
背景技术
由于热管空调具有超好的节能性和良好的局部降温性，现在已经被大量投入使用。工作时，热管模块放置在室内，热管模块内的制冷剂吸收热量，汽化变成气态，进入冷凝器，在冷凝器中放热，重新变成液态回到热管模块中，完成一次循环。在现有技术中分离式热管空调的每个热管模块都带有风机，风机可以加快空气流动，从而加快热管模块与空气的热交换，并且可以通过控制结构调节风机转速来调节热管模块与空气的热交换速度，从而自动调节空调的制冷速度和制冷量。但是有些机柜自带风机，这些风机产生的风量已经足够满足热管模块的需求，所以可以取消热管模块的自带风机，达到节能环保、降低成本的作用，但是此时热管空调的制冷量没有可行的控制策略进行自动调节，也无法使空调可靠、经济地运行。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种热管空调器及其控制方法，以解决现有技术中的热管空调器的热管模块不能够在较优的状态工作的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种热管空调器，包括：通过连接管道依次连接的冷凝器、热管模块和阀门，热管模块位于机柜的下游；控制结构，控制结构与阀门相连；检测结构，检测结构与控制结构电连接，以通过检测结构的检测结果来控制阀门的开度。
进一步地，检测结构包括测温元件，测温元件与热管模块相邻设置且位于热管模块的下游。
进一步地，热管模块为多个，阀门为多个，测温元件为多个，多个阀门与多个热管模块一一对应地设置，各热管模块至少对应设置一个测温元件。
进一步地，检测结构还包括功率检测元件，功率检测元件与机柜电连接以检测机柜的功率。
进一步地，热管模块为多个，阀门为多个，功率检测元件为多个，多个阀门与多个热管模块一一对应地设置，多个功率检测元件与多个机柜一一对应地设置。
进一步地，热管模块为一个，阀门为一个，或者热管模块为多个，阀门为多个，多个热管模块并联设置，多个热管模块与多个阀门一一对应地设置。
根据本发明的另一方面，提供了一种热管空调器的控制方法，热管空调器为上述的热管空调器，热管空调器的控制方法包括：在连续t1时间内，检测结构测得热管模块的检测值X；通过检测值X和预设值X0进行比较，以通过控制阀门的开度来调整热管空调器的状态。
进一步地，预设值X0包括第一预设值X1和第二预设值X2，当X≤X1时，热管空调器处于第一状态；当X1＜X＜X2时，热管空调器处于第二状态；当X3≤X时，热管空调器处于第三状态；第一状态的负荷小于第二状态的负荷；第二状态的负荷小于第三状态的负荷。
进一步地，检测结构包括测温元件，测温元件为上述的测温元件，在连续t1时间内，测温元件测得热管模块的进风温度为T，热管模块的第一预设温度值T1和第二预设温度值T2，当T≤T1时，热管空调器处于第一状态；当T1＜T＜T2时，热管空调器处于第二状态；当T2≤T时，热管空调器处于第三状态；第一状态的负荷小于第二状态的负荷；第二状态的负荷小于第三状态的负荷。
进一步地，检测结构包括功率检测元件，功率检测元件为上述的功率检测元件，在连续t1时间内，功率检测元件测得机柜的功率为W，机柜功率的第一预设功率值W1和第二预设温度值W2，当W≤W1时，机柜处于第一状态；当W1＜W＜W2时，机柜处于第二状态；当W2≤W时，机柜处于第三状态；第一状态的功率小于第二状态的功率；第二状态的功率小于第三状态的功率。
应用本发明的技术方案，热管空调器包括连接管道依次连接的冷凝器、热管模块、阀门，还有控制结构和检测结构。工作时，热管模块内的制冷剂由液态变为气态吸收热量，气态制冷剂进入冷凝器，在冷凝器中放热，重新变成液态回到热管模块中，完成一次循环。在冷凝器回到热管模块的连接管道上设置了阀门，检测结构检测热管空调器和环境的参数，检测结构的检测结果传输给控制结构，由控制结构判断空调所处的状态，并且调节阀门的开度，从而控制进入热管模块的制冷剂的流量，进一步地，可以控制热管模块的制冷量，使热管模块的制冷量与室内温度以及空调所处状态相适应。本发明的技术方案有效地解决了现有技术中的热管空调器的热管模块不能够在较优的状态工作的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的热管空调器的实施例一的局部结构示意图；以及
图2示出了图1所示的热管空调的控制方法流程图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、连接管道；20、冷凝器；30、热管模块；40、阀门；50、机柜。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，实施例一的热管空调器，包括：通过连接管道10依次连接的冷凝器20、热管模块30和阀门40以及控制结构和检测结构，热管模块30位于机柜50的下游，控制结构与阀门40相连，检测结构与控制结构电连接，以通过检测结构的检测结果来控制阀门40的开度。
应用实施例一的技术方案，热管空调器包括连接管道10依次连接的冷凝器20、热管模块30、阀门40，还有控制结构和检测结构。工作时，热管模块30内的制冷剂由液态变为气态吸收热量，气态制冷剂进入冷凝器20，在冷凝器20中放热，重新变成液态回到热管模块30中，完成一次循环。在冷凝器20回到热管模块30的连接管道10上设置了阀门40，检测结构检测热管空调器和环境的参数，检测结构的检测结果传输给控制结构，由控制结构判断空调所处的状态，并且调节阀门40的开度，从而控制进入热管模块30的制冷剂的流量，进一步地，可以控制热管模块30的制冷量，使热管模块30的制冷量与室内温度以及空调所处状态相适应。实施例一的技术方案有效地解决了现有技术中的热管空调器的热管模块不能够在较优的状态工作的问题。
值得注意的是，在本实施例的技术方案中，较优的状态工作为：当热管空调器需要较小工作负荷时，控制结构调小阀门40的开度，使得热管空调器在较小的工作负荷下运行；当热管空调器需要加大工作负荷时，控制结构调大阀门40的开度，使得热管空调器在较大的工作负荷下运行。本实施例中机柜50自带风机，其风吹的方向为机柜50至热管模块30的方向，热管空调器包括机柜50，也可以不包括机柜50。
如图1所示，在实施例一的技术方案中，检测结构包括测温元件，测温元件与热管模块30相邻设置且位于热管模块30的下游。机柜本身自带的风机或者室内的风机，将空气吹到热管模块30的位置，测温元件检测热管模块进风温度值，并将所测信息传递给控制结构，具体地，测温元件可以选用温度传感器，温度传感器体积小、价格便宜，而且安装方便。
如图1所示，在实施例一的技术方案中，热管模块30为多个，阀门40为多个，测温元件为多个，多个阀门40与多个热管模块30一一对应地设置，各热管模块30至少对应设置一个测温元件。阀门安装在从冷凝器20回到热管模块30的连接管道10上，通过控制阀门40的开度，就可以控制进入热管模块30的液态制冷剂的流量大小，这样就能控制热管模块30的制冷量。或者也可以在从冷凝器20回到热管模块30的连接管道10和从热管模块30进入连接管道10之间架设跨接的可以短路的连接管，连接管并且在连接管上设置阀门40，具体地，连接管有三个，第一连接管位于进入热管模块30之前的连接管道10上，第二连接管位于离开热管模块30后的连接管道10上，第三连接管位于第一连接管和第二连接管中间，每个连接管上都设置有一个阀门40，打开阀门40之后，液态制冷剂可以直接从连接管进入从热管模块30进入冷凝器20的连接管道10，然后进入冷凝器20，而这一部分液态制冷剂就不经过热管模块30了，通过控制这三个阀门40的开闭和开度，也可以控制热管模块30的制冷量。
如图1所示，在实施例一的技术方案中，检测结构还包括功率检测元件，功率检测元件与机柜50电连接以检测机柜50的功率。功率检测元件检测机柜50的实时功率，并将所测数据传递给控制结构，由控制结构判断机柜50所处的负荷状态，并控制阀门40的开度，使热管模块30的制冷量与机柜50的负荷状态相适应。
如图1所示，在实施例一的技术方案中，热管模块30为多个，阀门40为多个，功率检测元件为多个，多个阀门40与多个热管模块30一一对应地设置，多个功率检测元件与多个机柜50一一对应地设置。阀门40、功率检测元件、测温元件、热管模块30和机柜50都是一一对应地设置的，所以每个热管模块30的温度和机柜50功率都可以分别测量，独立控制，确保每一个热管模块30的制冷量都与其负荷状态相适应。
如图1所示，在实施例一的技术方案中，热管模块30为多个，阀门40为多个，多个热管模块30并联设置，多个热管模块30与多个阀门40一一对应地设置。多个热管模块30并联设置，可以保证每个热管模块30的独立性，这样当某个热管模块30对应的阀门40的开度变化之后，不会对其它热管模块30产生较大的影响，这样可以保证每个热管模块30的制冷量都与其负荷状态相适应。另外，用调节阀门40开度的方式调节热管模块30的制冷量，结构简单，操作方便，而且用控制结构来调节也更加精确，同时检测结构能够实时检测热管模块30的状态，使控制结构能够及时调节相对应的阀门40。
实施例二和实施例一的区别在于，热管模块30为一个，阀门40为一个。当室内空间较小时，不需要多个热管模块30，这时也只需要一个相对应的阀门40。
如图1和图2所示，本申请还提供了一种热管空调器的控制方法，热管空调器为上述热管空调器，热管空调器的控制方法包括：
在连续t1时间内，检测结构测得热管模块30的检测值X；检测值X是指与热管模块30的负荷状态相关的参数，包括进风温度、机柜50的功率等。
通过检测值X和预设值X0进行比较，以通过控制阀门40的开度来调整热管空调器的状态。预设值X0是提前设置好的参数值，储存在控制结构中，控制结构比较检测值X和预设值X0，并作出相应的调节。
如图1和图2所示，在本申请的热管空调器的控制方法中，预设值X0包括第一预设值X1和第二预设值X2，具体地，X1是指空调处于低中负荷状态的参数值，X2是指空调处于中高负荷状态时的参数值。
当X≤X1时，机柜50处于第一状态；此时，空调处于低负荷状态。
当X1＜X＜X2时，机柜50处于第二状态；此时，空调处于中负荷状态。
当X2≤X时，机柜50处于第三状态；此时，空调处于高负荷状态。
第一状态的负荷小于第二状态的负荷；第二状态的负荷小于第三状态的负荷。在最大功率范围内，机柜功率越高，空调负荷越高。
如图1和图2所示，在本申请的热管空调器的控制方法中，检测结构包括测温元件，测温元件为上述的测温元件，在连续t1时间内，测温元件测得热管模块30的进风温度为T，热管模块30的第一预设温度值T1和第二预设温度值T2，具体地，T1是指空调处于低中负荷状态的温度值，T2是指空调处于中高负荷状态时的温度值，t1是一个连续的时间段，具体地，可以设置t1为30分钟。
当T≤T1时，机柜50处于第一状态；此时，空调处于低负荷状态。
当T1＜T＜T2时，机柜50处于第二状态；此时，空调处于中负荷状态。
当T2≤T时，机柜50处于第三状态；此时，空调处于高负荷状态。
第一状态的功率小于第二状态的功率；第二状态的功率小于第三状态的功率。在最大功率范围内，机柜功率越高，空调负荷越高。
如图1和图2所示，在本申请的热管空调器的控制方法中，检测结构包括功率检测元件，功率检测元件为上述的功率检测元件，在连续t1时间内，功率检测元件测得机柜50的功率为W，机柜50的第一预设功率值W1、第二预设温度值W2。
当W≤W1时，机柜50处于第一状态；此时，空调处于低负荷状态。
当W1＜W＜W2时，机柜50处于第二状态；此时，空调处于中负荷状态。
当W2≤W时，机柜50处于第三状态；此时，空调处于高负荷状态。
第一状态的功率小于第二状态的功率；第二状态的功率小于第三状态的功率。在最大功率范围内，机柜功率越高，空调负荷越高。
值得注意的是，只要检测到的测试值X中的任意一种参数与预设值X0相比处于低负荷状态，则控制结构就认为该热管模块30处于低负荷状态，控制结构就会控制相应热管模块30的对应的阀门40开度调节到最小开度；只要检测到的测试值X中的任意一种参数与预设值X0相比处于中负荷状态，则控制结构就认为该热管模块30处于中负荷状态，控制结构就会控制相应热管模块30的对应的阀门40开度调节到中间开度；只要检测到的测试值X中的任意一种参数与预设值X0相比处于高负荷状态，则控制结构就认为该热管模块30处于高负荷状态，控制结构就会控制相应热管模块30的对应的阀门40开度调节到最大开度。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热管空调器，其特征在于，包括：
通过连接管道(10)依次连接的冷凝器(20)、热管模块(30)和阀门(40)，所述热管模块(30)位于机柜(50)的下游；
控制结构，所述控制结构与所述阀门(40)相连；
检测结构，所述检测结构与所述控制结构电连接，以通过所述检测结构的检测结果来控制所述阀门(40)的开度。
2.根据权利要求1所述的热管空调器，其特征在于，所述检测结构包括测温元件，所述测温元件与所述热管模块(30)相邻设置且位于所述热管模块(30)的下游。
3.根据权利要求2所述的热管空调器，其特征在于，所述热管模块(30)为多个，所述阀门(40)为多个，所述测温元件为多个，所述多个阀门(40)与所述多个热管模块(30)一一对应地设置，各所述热管模块(30)至少对应设置一个所述测温元件。
4.根据权利要求1或2中任一项所述的热管空调器，其特征在于，所述检测结构还包括功率检测元件，所述功率检测元件与所述机柜(50)电连接以检测所述机柜(50)的功率。
5.根据权利要求4所述的热管空调器，其特征在于，所述热管模块(30)为多个，所述阀门(40)为多个，所述功率检测元件为多个，所述多个阀门(40)与所述多个热管模块(30)一一对应地设置，所述多个功率检测元件与所述机柜(50)一一对应地设置。
6.根据权利要求1所述的热管空调器，其特征在于，
所述热管模块(30)为一个，所述阀门(40)为一个，或者
所述热管模块(30)为多个，所述阀门(40)为多个，所述多个热管模块(30)并联设置，所述多个热管模块(30)与所述多个阀门(40)一一对应地设置。
7.一种热管空调器的控制方法，其特征在于，所述热管空调器为权利要求1至6中任一项所述的热管空调器，所述热管空调器的控制方法包括：
在连续t1时间内，检测结构测得所述热管模块(30)的检测值X；
通过检测值X和预设值X0进行比较，以通过控制所述阀门(40)的开度来调整所述热管空调器的状态。
8.根据权利要求7所述的热管空调器的控制方法，其特征在于，所述预设值X0包括第一预设值X1和第二预设值X2，
当X≤X1时，所述热管空调器处于第一状态；
当X1＜X＜X2时，所述热管空调器处于第二状态；
当X2≤X时，所述热管空调器处于第三状态；
所述第一状态的负荷小于所述第二状态的负荷；
所述第二状态的负荷小于所述第三状态的负荷。
9.根据权利要求8所述的热管空调器的控制方法，其特征在于，所述检测结构包括测温元件，所述测温元件为权利要求2所述的测温元件，在连续t1时间内，所述测温元件测得所述热管模块(30)的进风温度为T，所述热管模块(30)的第一预设温度值T1和第二预设温度值T2，
当T≤T1时，所述热管空调器处于第一状态负荷；
当T1＜T＜T2时，所述热管空调器处于第二状态负荷；
当T2≤T时，所述热管空调器处于第三状态负荷；
所述第一状态的负荷小于所述第二状态的负荷；
所述第二状态的负荷小于所述第三状态的负荷。
10.根据权利要求8所述的热管空调器的控制方法，其特征在于，所述检测结构包括功率检测元件，所述功率检测元件为权利要求4所述的功率检测元件，在连续t1时间内，所述功率检测元件测得所述机柜(50)的功率为W，所述机柜(50)的第一预设功率值W1和所述机柜(50)的第二预设功率值W2，
当W≤W1时，所述机柜(50)处于第一状态；
当W1＜W＜W2时，所述机柜(50)处于第二状态；
当W2≤W时，所述机柜(50)处于第三状态；
所述第一状态的功率小于所述第二状态的功率；
所述第二状态的功率小于所述第三状态的功率。
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CN113357722A (zh) * 2021-05-20 2021-09-07 青岛海尔空调器有限总公司 一种制热空调扇及控制方法

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