CN1235009C - 热泵型空调器的除霜控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及热泵型空调器的除霜控制方法，本方法有效的设定热泵型空调器进入除霜模式的条件，本发明所要解决的问题是通过如下的技术方案来实现的，在制热模式开始后，介于连续两次除霜模式之间，压缩机不间断地工作M1分钟后，通过检测比较室内管道温度Tr，找出室内管道温度的最高值；在随后的时间内，如果每M2分钟内，室内管道温度下降T5度，且连续多次；或者，在一定的时间段M内，通过将室内管道温度Tr与上述室内管道温度的最高值之差小于某一设定的值T；且同时检测连续一段时间内，室内管道温度小于T1，且室内管道温度Tr与室内环境温度Th之差小于等于一设定的值T2，则进入除霜操作模式。本发明解决了室外热交换器上无霜不除，有霜除霜，除尽退出的问题，提高了热泵型空调器的制热操作效率。
Description
技术领域
本发明涉及热泵型空调器的除霜方法，特别是涉及具有能够检测室外热交换器上结霜情况，和能够以加热工作模式，用设置在室内热交换器上温度传感器和室内温度传感器启动除霜操作的方法。
背景技术
在传统的热泵型空调器中，大多采用室外热交换器上的温度传感器来判断室外热交换器上的结霜情况，用设置在室外热交换器上温度传感器启动除霜操作，同时，除霜时间也是通过检测室外管道温度或通过检测预定时间结束来自动确定。在这种除霜方法中，经常会出现误除霜的现象，即实际上室外热交换器上并没有霜形成或者有霜除尽后还继续除霜。为了解决上述问题，很多公司都提出了一些除霜模式，但是都没有很好的解决这个问题，如中国专利公报上公开的发明专利申请CN1164006A，公开日1997年11月5日，申请人是韩国LG电子株式会社，该专利申请公开了一种热泵型空调器的除霜方法，包括：用于测量室内管道温度TE1与自加热操作启动时刻经过m1分钟后的室温度TR1之间的温度差值TD1的第一温度测量步骤，用于测量室内管道温度TE2与经过m2分钟后的室温度TR2之间的温度差值TD2的第二温度测量步骤，和用于把第一和第二温度测量步骤中测量的各个温度与参考值比较和检测结霜的除霜步骤。该发明专利申请通过在加热操作模式下，依靠室内管道温度传感器和室内温度传感器来启动除霜操作，除霜时间是通过在两个不同的时间测量得到的两组室内管道温度和室内温度之间分别进行差值之后，再次差值，然后与某一设定值比较，来确定除霜时间该发明通过设定不同的比较值就会得到不同的设定除霜时间段，这样就改变了传统除霜方法中的时间一定的问题，使除霜的精确度有所提高，但仍然没有解决热泵型空调器除霜时间随着室外热交换器上的结霜情况，自动的调配的问题。
发明内容
本发明所要解决的问题是，有效的设定热泵型空调器进入除霜模式的条件。
同时，使热泵型空调器除霜时间随着室外热交换器上的结霜情况，自动的调配，防止误除霜现象的发生，提高热泵型空调器的制热效率。
本发明所要解决的问题是通过如下的技术方案来实现的，一种热泵型空调器的除霜方法，该方法包括除霜进入模式：
在制热模式开始后，介于连续两次除霜模式之间，压缩机不间断地工作M1分钟后，通过检测比较室内管道温度Tr，找出室内管道温度的最高值；
在随后的时间内，如果每M2分钟内，室内管道温度下降T5度，且连续多次；或者，在一定的时间段M内，通过将室内管道温度Tr与上述室内管道温度的最高值之差小于某一设定的值T；
且同时检测连续一段时间内，室内管道温度小于T1，且室内管道温度Tr与室内环境温度Th之差小于等于一设定的值T2，则进入除霜操作模式。
该除霜方法还可以包括除霜退出模式：
进入除霜模式后，程序流程分为并行的两路，一路以强制除霜退出时间为判断条件，一路以室内管道温度为判断条件；只要一个判定条件成就，就退出此次除霜操作。
所述以室内管道温度为判断条件的除霜退出模式为：
进入除霜状态M3分钟后，检测并记录室内管道温度的最低值Tmin；如果室内管道温度最低值Tmin低于某一温度值T3，则：
当随后的室内管道温度Tr比所述最低值Tmin高一设定值T4，则延时一定时间后结束除霜操作；或者，持续时间大于M6分钟所述室内管道温度最低值Tmin不再下降，则延时一定时间后结束除霜操作；或者，当室内管道温度Tr大于等于T3+1，则延时一定时间后结束除霜操作；
所述以室内管道温度为判断条件的除霜退出模式也可为：
进入除霜状态M3分钟后，检测并记录室内管道温度的最低值Tmin；如果室内管道温度最低值Tmin低于某一温度值T3，则：
当所述室内管道温度最低值Tmin不再下降，且持续时间大于M6分钟，则结束除霜操作；或者，当所述室内管道温度最低值Tmin不再下降，且室内管道温度Tr比所述最低值Tmin高一设定值T4，则延时一定时间后结束除霜操作；或者，当室内管道温度Tr大于等于T3+1，则延时一定时间后结束除霜操作；
本发明利用室内管道温度和室内温度传感器来检测室外热交换器上霜的形成情况和确定除霜时间，有效的防止了在传统的空调器除霜模式中定时除霜和因为室外环境温度相对较低而绝对湿度非常低的时候，在室外热交换器上并没有霜形成的情况下，但会根据时间条件或室外管道温度传感器的温度很低而进行除霜，影响制热操作的效率，能够做到精确除霜。同时，由于在除霜退出条件下，我们没有单纯的依靠时间来控制除霜退出，而是主要依靠室内管道温度的变化情况，辅助以限定除霜时间，来控制除霜退出条件，解决了室外热交换器上霜已除尽仍然不退出的问题。本发明除霜进入模式和退出模式的结合，真正解决了室外热交换器上无霜不除，有霜除霜，除尽退出的问题，提高了热泵型空调器的制热操作效率。
附图说明
图1A、1B是本发明除霜进入模式判定的流程图；
图2是本发明除霜退出模式判定条件第一实施例的流程图；
图3是本发明除霜退出模式判定条件第二实施例的流程图；
具体实施方式
下面参照附图详细说明实施例。
图1A、1B说明了除霜进入模式判定条件。如图1A、1B所示，在进入加热模式后，步骤S1是确定压缩机是否连续运行了M1分钟，如果压缩机未连续运行M1分钟，则继续步骤S1。如果已经运行了M1分钟，则流程转换到步骤2。设置该步骤的目的是为了使步骤S2采集到的数据确实有效，因为在压缩机运行的初始阶段，制热***的各项参数均没有稳定，这时如果采样势必会影响数据的真实性。所述压缩机连续运行的时间是指介于连续两次除霜模式之间，压缩机不间断的工作时间。
步骤S2是为了确定压缩机运行一段时间M1分钟后，室内管道温度的最大值Tmax，将结果存入存储器。室内管道温度是指在空调器室内热交换器上安装的温度传感器所感受到的温度。
步骤S3是判断室内管道温度Tr是否在M2分钟内下降了T5度，且连续多次，如三次或三次以上，如果是则流程转换到步骤S10；如果不是则流程转换到步骤S4；
步骤S4的判断条件是，压缩机累计运行时间M是否处在时间段40.5≤M≤46分钟内，且室内管道温度Tr与室内管道温度的最大值Tmax之间的差值是否小于某一设定值T＝-12℃，或者，判断室内管道温度Tr是否在M2分钟内下降了T5度，且连续多次，如三次或三次以上；两个条件只要满足一个，则流程转换到步骤S10；如果两个条件一个也不满足，则流程转换到步骤S5。所述压缩机累计运行的时间是指介于连续两次除霜模式之间的时间的累计。
步骤S5的判断条件是，压缩机累计运行时间M是否处在时间段46＜M≤56分钟内，且室内管道温度Tr与室内管道温度的最大值Tmax之间的差值是否小于某一设定值T＝-9℃，或者，判断室内管道温度Tr是否在M2分钟内下降了T5度，且连续多次，如三次或三次以上；两个条件只要满足一个，则流程转换到步骤S10；如果两个条件一个也不满足，则流程转换到步骤S6。
步骤S6的判断条件是，压缩机累计运行时间M是否处在时间段56＜M≤88分钟内，且室内管道温度Tr与室内管道温度的最大值Tmax之间的差值是否小于某一设定值T＝-6℃，或者，判断室内管道温度Tr是否在M2分钟内下降了T5度，且连续多次，如三次或三次以上；两个条件只要满足一个，则流程转换到步骤S10；如果两个条件一个也不满足，则流程转换到步骤S7。
步骤S7的判断条件是，压缩机累计运行时间M是否处在时间段88＜M≤120分钟内，且室内管道温度Tr与室内管道温度的最大值Tmax之间的差值是否小于某一设定值T＝-5℃，或者，判断室内管道温度Tr是否在M2分钟内下降了T5度，且连续多次，如三次或三次以上；两个条件只要满足一个，则流程转换到步骤S10；如果两个条件一个也不满足，则流程转换到步骤S8。
步骤S8的判断条件是，压缩机累计运行时间M是否处在时间段120＜M≤152分钟内，且室内管道温度Tr与室内管道温度的最大值Tmax之间的差值是否小于某一设定值T＝-4℃，或者，判断室内管道温度Tr是否在M2分钟内下降了T5度，且连续多次，如三次或三次以上；两个条件只要满足一个，则流程转换到步骤S10；如果两个条件一个也不满足，则流程转换到步骤S9。
从上我们可看出，在步骤S5之后的步骤S5、S6、S7、S8的判断条件基本上与步骤S4的判断条件一致，区别仅在于步骤S4、S5、S6、S7、S8之间的压缩机累计运行时间M所处的时间段的区别，以及室内管道温度Tr与室内管道温度的最大值Tmax之间的差值是否小于某一设定值T的差别。
下表是表示步骤S4、S5、S6、S7、S8之间上述差别：
| S4 | S5 | S6 | S7 | S8 | |
| M单位：分钟 | 40.5≤M≤46 | 46＜M≤56 | 56＜M≤88 | 88＜M≤120 | 120＜M≤152 |
| T单位：℃ | -12 | -9 | -6 | -5 | -4 |
步骤S9的判断条件是在压缩机累计运行时间M大于152分钟，室内管道温度Tr与室内管道温度的最大值Tmax之间的差值是否小于某一设定值T＝-3℃，且压缩机连续运行20分钟以上，或者，判断室内管道温度Tr是否在M2分钟内下降了T5度，且连续多次，如三次或三次以上；如果条件成立，则流程转换到步骤S10；如果条件不成立，则继续判断直到所述条件成立。
当流程转换到步骤S10时，要进一步判断是不是连续30秒内，室内管道温度Tr小于某一设定值T1，且室内管道温度Tr与室内环境温度Th之差小于一设定值T2，即Tr-Th＜T2，如果条件成就，则进入除霜模式。
当然，上述压缩机累计运行时间M也可以只分一段，但为了保证精确检测室外热交换器上的霜的形成情况，对判断条件压缩机累计运行时间M的分段，越细化、越精确，所得到的效果越好。
另外，在制热模式下，如果是比较长的一段时间后的第一次开机，则压缩机连续运行M1分钟以上，室内管道温度最高值Tmax低于T1，室内管道温度最高值Tmax与该时刻的室内温度Th之差低于T2，而且，压缩机累计运行到第M7分钟的时候的室内管道温度Tr比第M1分钟时的管道温度Tmax低T6℃，则也进入除霜模式。
由于在空调制热运行过程中，室内管道温度与室内风机的风量有关，且随着风量的增大，室内管道温度会有所下降。因此在上述找到的室内管道温度最高值Tmax也会随着风机风量的变化而变化，为了响应上述变化，对当处于不同风档时间内的室内管道温度最高值Tmax进行了修正。因为上述制热模式中，室内管道温度最高值Tmax是在中风档上求得的，故，高风档时室内管道温度最高值修正为Tmax-1，低风档时室内管道温度最高值修正为Tmax+1。
空调器进入除霜模式后，它仍然可以以制热状态继续运行，也可以改变为制冷运行状态，但室内风机停转。
图2说明了除霜模式退出的判定条件第一实施例。如图2所示，步骤S11给出了强制除霜退出时间T0，以及当一定条件成就时，给T0重新赋值的情况。初始强制除霜退出时间为T0分钟，如果连续3次累记运行时间不大于M4分钟且除霜时间Td＝T0，而第四次累计运行时间不大于M5分钟，则给T0重新赋一个新值T0＝T0+3分钟，运行一次后，强制除霜退出时间T0又重新归位到初始值。步骤S11后，程序流程分为并行的两路，一路以强制除霜退出时间为判断条件，一路以室内管道温度为判断条件。只要一个判定条件成就，就退出此次除霜操作。
步骤12是确定M3分钟后，检测并记录室内管道温度的最低值Tmin，并存入存储器。
步骤13判断室内管道温度的最低值Tmin是否小于某一设定值T3，T3是根据本空调***室内温度传感器能够检测到的最低温度；如果是，则流程转换到步骤S15；如果不是则流程转换到步骤S14；
步骤S14的判断条件是，室内管道温度Tr与室内管道温度的最低值Tmin之差是否大于一设定值T4或持续时间大于M6分钟所述室内管道温度最低值Tmin不再下降，两个条件只要满足一个，则延时一分钟后流程转换到步骤S17；如果两个条件均不满足，则继续判断直到所述条件之一成立；
步骤S15是判断室内管道温度的最低值Tmin是否大于等于T3+1；如果是，则一分钟后流程转换到步骤S17；如果不是，则继续判断直到所述条件成立；
步骤S16是判断监控除霜时间Td是否到达强制除霜退出时间T0，如果条件成立，则流程转换到步骤S17；如果条件不成立，则继续监控。
步骤S17是退出除霜模式的指令，在退出除霜模式时，要记录本次除霜运行的时间Td，并且与T0相比较，如果Td等于T0则计数器计数加1；如果不等于则，计数器计数清零，并进入加热模式。
图3说明了除霜模式退出的判定条件第二实施例。如图3所示，本实施例与除霜模式退出的判定条件第一实施例，最大的区别在于：在本实施例中，用步骤S24、步骤S25、步骤S26代替了实施例一中的步骤14。下面仅就步骤S24、步骤S25、步骤S26进行描述。
步骤S24的判断条件是：所述室内管道温度最低值Tmin是否不再下降，如果不是，则继续判断直至该条件成立；如果所述室内管道温度最低值Tmin不再下降，则并行判断步骤S25和步骤S26；只要一个判定条件成就，流程转到步骤S29结束除霜操作；
步骤S25，如果室内管道温度Tr比所述最低值Tmin高一设定值T4，则延时一定时间后流程转到步骤S29结束除霜操作；如果所述条件不成立，则继续判断直到条件成立；
步骤S26判断所述室内管道温度最低值Tmin不再下降的现象持续时间是否大于M6分钟，如果是，则流程转到步骤S29结束除霜操作；如果所述条件不成立，则流程转换到步骤S24；
在上述除霜进入模式和除霜退出模式中，时间参数M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7和温度参数T1、T2、T3、T4、T5、T6均是一定值，可根据特定的气候等外部条件设定，一旦设定在整个流程中均不会改变。参数T0、T在整个程序流程中的某一定条件下是可变的，属于条件变量。参数M、Tr、Td、Th、Tmax、Tmin在整个程序流程中随时间变化而变化，属于随机变量。
Claims (7)
1、一种热泵型空调器的除霜控制方法，其特征在于，除霜进入模式为，
在制热模式开始后，介于连续两次除霜模式之间，压缩机不间断地工作M1分钟后，通过检测比较室内管道温度Tr，找出室内管道温度的最高值；
在随后的时间内，如果每M2分钟内，室内管道温度下降T5度，且连续多次；
且同时检测连续一段时间内，室内管道温度小于T1，且室内管道温度Tr与室内环境温度Th之差小于等于一设定的值T2，则进入除霜操作模式。
2、一种热泵型空调器的除霜控制方法，其特征在于，
在制热模式开始后，介于连续两次除霜模式之间，压缩机不间断地工作M1分钟后，通过检测比较室内管道温度Tr，找出室内管道温度的最高值；
在一定的时间段M内，通过将室内管道温度Tr与上述室内管道温度的最高值之差小于某一设定的值T；
且同时检测连续一段时间内，室内管道温度小于T1，且室内管道温度Tr与室内环境温度Th之差小于等于一设定的值T2，则进入除霜操作模式。
3、根据权利要求1或2所述的热泵型空调器的除霜控制方法，其特征在于，在制热模式下，如果是一段时间后的第一次开机，介于连续两次除霜模式之间，压缩机不间断地工作M1分钟以上，室内管道温度最高值低于一设定值T1，室内管道温度最高值与该时刻的室内温度Tr之差低于T2，而且，压缩机累计运行到第M7分钟的时候的室内管道温度Tr比第M1分钟时的室内管道温度最大值低T6℃，则也进入除霜模式。
4、一种热泵型空调器的除霜控制方法，其特征在于，除霜退出模式为：
进入除霜模式后，程序流程分为并行的两路，一路以强制除霜退出时间为判断条件，一路以室内管道温度为判断条件；只要一个判定条件成就，就退出此次除霜操作。
5、根据权利要求4所述的热泵型空调器的除霜控制方法，其特征在于，以室内管道温度为判断条件的除霜退出模式为：
进入除霜状态M3分钟后，检测并记录室内管道温度的最低值Tmin；如果室内管道温度最低值Tmin低于某一温度值T3，则：
当随后的室内管道温度Tr比所述最低值Tmin高一设定值T4，则延时一定时间后结束除霜操作；或者，持续时间大于M6分钟所述室内管道温度最低值Tmin不再下降，则延时一定时间后结束除霜操作；或者，当室内管道温度Tr大于等于T3+1，则延时一定时间后结束除霜操作。
6、根据权利要求4所述的热泵型空调器的除霜控制方法，其特征在于，以室内管道温度为判断条件的除霜退出模式为：
进入除霜状态M3分钟后，检测并记录室内管道温度的最低值Tmin；如果室内管道温度最低值Tmin低于某一温度值T3，则：
当所述室内管道温度最低值Tmin不再下降，且持续时间大于M6分钟，则结束除霜操作；或者，当所述室内管道温度最低值Tmin不再下降，且室内管道温度Tr比所述最低值Tmin高一设定值T4，则延时一定时间后结束除霜操作；或者，当室内管道温度Tr大于等于T3+1，则延时一定时间后结束除霜操作。
7、根据权利要求4所述的热泵型空调器的除霜控制方法，其特征在于，初始强制除霜退出时间为T0分钟，如果连续3次累记运行时间不大于M4分钟且除霜时间为T0，而第四次累计运行时间不大于M5分钟，则给T0重新赋一个新值T0＝T0+3分钟，运行一次后，强制除霜退出时间T0又重新归位到初始值。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20060104 |
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| CX01 | Expiry of patent term |