CN1265150C - 空调器的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种空调器的控制方法，所述的空调器包括冷凝器、蒸发器、膨胀装置和转换阀，由冷凝器和蒸发器完成从压缩机出来的冷媒的热交换过程；蒸发器和冷凝器之间的冷媒量由膨胀装置控制；空调器的运作模式由转换阀来转换，包括以下步骤：(1)判断制热模式和除霜模式之间的转换时间；(2)到达制热模式和除霜模式之间的转换时间时，保持原来的运作状态，并把处在冷凝器上的冷媒转移到蒸发器的一侧；(3)通过转换阀转换运行模式；(4)通过控制膨胀装置的通口使压缩机吸入冷媒的温度达到过热温度。本发明在空调器运作模式改变时，可以有效防止空调器冷媒进入压缩机，从而降低了空调器的噪音，提高了空调器的效率及使用性能。

Description

空调器的控制方法

                            技术领域

本发明是关于空调器的，更确切地说，是关于防止空调器冷媒液体进入压缩机、特别是在空调器运作模式改变时防止冷媒液体进入压缩机的控制方法。

                            背景技术

空调器是将室内空气维持在最佳状态的空气调节装置。例如，夏天进行制冷，冬天进行制热，并且可以调节室内湿度，保持室内空气质量。

一般说来，空调器包括压缩机、冷凝器、膨胀装置、蒸发器和连接这些部件的冷媒排管。通过冷媒在循环***内状态的变化，与室内的空气进行热交换，经过放热或者吸热的过程，来达到调节室内空气温度的目的。

图一是制冷循环***中温度—压力关系图。

空调器制冷循环***中，具有冷媒的压缩---液化---膨胀---汽化等不断循环的过程。

压缩机吸收蒸发器蒸发的过热冷媒气体，使其以高温、高压的过饱和状态送往冷凝器。进入冷凝器的气体向空气中释放热量，冷媒降温后变成过饱和状态的过冷液体。

过冷液体在经过膨胀装置的时候被减压，成为容易蒸发的状态。当它通过蒸发器时由于吸收了空气中的热量而不断升温，进而蒸发。所以冷媒在蒸发器里又变成气体状态，并且在通过蒸发器进入压缩机的时候变为过饱和的过热气体。图一中的A为过冷温度区，B为过热温度区。

冷媒在循环***中发生了过热和过冷的状态变化，而且在进入和排出压缩机时应该是完全的气体，但这仅仅是理论上的说法，实际上不可避免地存在着的差异，在制冷循环的时候，如果流动的冷媒比进行热交换的冷媒的量过多或者过少的时候，就不可能在各个过程发生完全的状态变化。所以冷媒在通过蒸发器进入压缩机的时候，由于存在不完全的状态变化，使得一部分液体冷媒进入压缩机，因此造成了压缩机的噪音，也降低了压缩机的工作效率。特别是从制热模式转换到除霜模式的时候和从除霜模式转换到制热模式的时候，液体冷媒进入压缩机的可能性更大，这是因为原先运作为蒸发器的热交换器转变为冷凝器；而原先运作为冷凝器的热交换器转变为蒸发器的缘故。

以往的空调器设有采取任何防止冷媒的液体进入压缩机的有效措施，从而降低了压缩机的使用性能。

                                 发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种用于防止空调器冷媒液体进入压缩机、特别是在空调器运作模式改变时防止冷媒液体进入压缩机的控制方法，从而降低空调器的噪声，提高空调器的效率及其使用性能。

本发明的控制方法包括如下内容。

1.一种空调器的控制方法，所述的空调器包括冷凝器、蒸发器、膨胀装置和转换阀，由冷凝器和蒸发器完成从压缩机出来的冷媒的热交换过程；蒸发器和冷凝器之间的冷媒量由膨胀装置控制；空调器的运作模式由转换阀来转换；其特征是，包括以下步骤：

(1)判断制热模式和除霜模式之间的转换时间；

(2)到达制热模式和除霜模式之间的转换时间时，保持原来的运作状态，并把处在冷凝器上的冷媒转移到蒸发器的一侧；

(3)通过转换阀转换运作模式；

(4)通过控制膨胀装置的通口使压缩机吸入的冷媒的温度达到过热温度。

2.所述控制方法2(1)中的模式转换是从制热模式转换到除霜模式。

3.所述控制方法2(2)中的冷媒是在压缩机处在停止的状态，并且膨胀装置充分开启的限定时间内移动的。

4.所述控制方法2(4)中的压缩机以最高频率运作，并且室外风扇保持关闭的状态。

本发明较之现有技术的有益之处是，有效防止了空调器冷媒液体进入压缩机，特别是在空调器运作模式改变的时候，从而降低了空调器的噪声，提高了空调器的效率及其使用性能。

                                 附图说明

图1是制冷循环***中温度—压力关系图；

图2是本发明防止冷媒液体进入压缩机的控制流程图：

图3是本发明控制结构方框图；

图4是本发明转换运作模式时防止冷媒液体进入压缩机的控制流程图；

图5是本发明空调器的控制方法流程图。

图中附图标记说明：

10——压缩机                          15——冷凝器

20——膨胀装置                        25——蒸发器

300——控制器                         303——除霜结束感应器

306——温度传感器                     309——除霜感应器

312——计时器                         315——信号输入器

321——室外风扇                       324——转换阀

                    具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

由图3和图2中可以看出，压缩机10、膨胀装置20、转换阀324是由控制部300来控制的，控制部300是根据本发明所设计的控制方法来控制压缩机10的运作频率和膨胀装置20的通口以及转换阀324的转换操作。控制部300同样控制室外风扇321的执行开/关，以促进室外热交换器的对流换热。

由于空调器运作中模式转换的过程需要一定的时间来改变冷媒的位置转移，计时器312专为计算冷媒的位置转移所需要的时间，而且计时器312的计算结果由控制部300予以确认。

另外，空调器还设置有除霜感应器309、除霜结束感应器303、温度传感器306。除霜感应器309是空调器从制热模式转换为除霜模式的时候开始运作，除霜结束感应器303是除霜运作结束的时候开始运作，温度传感器306是为检测压缩机10吸入的冷媒气体的温度而设置的。信号输入器315可以向控制器300输入有关指令，如制热操作、除霜操作以及其它信息指令。

在控制空调器操作的同时，防止液体冷媒进入压缩机的操作过程如下。

制热***是随着使用者通过信号输入器315输入或者随着温度的自动控制而开始运作。此时的控制器300始终检测着压缩机10的吸入冷媒气体的温度，控制器300是通过设置在压缩机10吸气口前面的温度传感器306的检测结果判断压缩机吸入冷媒气体的温度。此时进入100阶段。

在100阶段，检测到的压缩机10吸入冷媒气体的温度若大于设定的过热温度时，冷媒气体进入压缩机10是没有问题的。但是所检测到的压缩机10吸入冷媒气体的温度若小于设定的过热温度时，冷媒气体进入压缩机10是不允许的。

在130阶段，控制器300通过控制膨胀装置20的通口来减小冷媒的流量，从而提高冷媒的温度。由于从膨胀装置20进入蒸发器冷媒的流量的减小，使得比较少的冷媒在蒸发器上与周围空气充分进行热交换，从而迅速升温，所以进入压缩机10的冷媒自然是过热气体。

如果压缩机10吸入冷媒气体的温度大于设定的过热温度时，此时的冷媒气体是充分的状态变化的过热气体。所以此时把冷媒的流量控制在压缩机的排出温度与冷凝器之间保持一定的温差。进入120阶段。冷媒的流量的控制也是通过控制膨胀装置20的通口来实现的，是通过扩大膨胀装置20的通口使比较多的冷媒进入到蒸发器。

在正常的制热运作的时候，通过压缩机10和冷凝器之间的温差控制着冷媒的流量，但仍然需要时刻监视压缩机10的吸入冷媒气体的温度，当压缩机吸入冷媒气体的温度低于设定温度的时候，就要通过控制冷媒的流量来提高其温度。

下面结合图4和图5，对空调器在转换运作模式的时候防止液体冷媒进入压缩机的过程进行描述。

使用者通过信号输入器315输入启动制热信号，由控制器300接收并且实施。就是将压缩机10的频率由零逐渐增加到运作频率，将室外风扇321开启，将转换阀324转换到制热运作的状态，将膨胀装置20的通口逐渐开启到正常运作状态。此时进入200阶段和203阶段。

与此同时，室内的热交换器以冷凝器状态运作，室外的热交换器以蒸发器状态运作；在除霜模式的时候室内的热交换器以蒸发器状态运作，室外的热交换器则以冷凝器状态运作。

制热循环持续一段时间之后，在室外的热交换器上会结霜，所以控制器300开始启动除霜模式，除霜操作的始点是由设定的时间、温度等因素来决定。此时除霜感应器309开始运作并将信息传递给控制器300。进入206阶段。

制冷循环时的冷媒是从蒸发器25流向压缩机10，再从压缩机10流向冷凝器15。由制热模式切换为除霜模式的时候，冷凝器就会变为蒸发器，所以聚集在室内热交换器上的冷媒应及时进入压缩机。制热模式时，在室内热交换器上存有全部冷媒的80％，所以制热模式要转换到除霜模式的时候应该把这些冷媒转移到室外热交换器之后再开始控制除霜模式的运作。控制器300为了转移冷媒，将转换阀324保持在制热循环时的状态，将膨胀装置20的通口充分开启，将压缩机10的频率降至30hz或停机，关闭室外风扇321。进入209阶段。

在212阶段，将保持设定时间10-15秒，使室内热交换器上的冷媒转移到室外热交换器上。

计时器312对212阶段进行时间计算，再将信息传递到控制器300。待一旦到达设定的时间，控制器300将转换阀324转换到除霜模式，此时进行除霜操作，压缩机10以最高频率运作，室外风扇321依然关闭，从而除去在室外热交换器上的结霜。进入215阶段。

膨胀装置20在除霜模式的时候，仍然通过控制冷媒流量来调节进入压缩机10的冷媒的温度，使其保持在过热温度以上。

本发明的方法是在空调器从制热模式转换为除霜模式之前，将室内热交换器的冷媒转移到室外热交换器上，所以从模式转换以后运作为蒸发器的室内热交换器上进入压缩机的冷媒是很少量的，并且是得到充分热交换而达到了过热状态。

在215阶段，热交换器的温度达到一定时除霜结束感应器303开始运作。进入218阶段，218阶段是感应除霜运作结束的阶段。一般来说除霜模式结束点是根据蒸发器的冷媒排管上的温度是否达到规定温度来决定的。到达除霜模式的结束点时，控制器300开始将除霜模式转换为制热模式，当然这个时候也要防止液体冷媒进入压缩机。

由除霜模式转换为制热模式的时候，室外的冷凝器就会变为蒸发器，所以聚集在室外热交换器上的冷媒应及时进入压缩机。

除霜模式时在室外热交换器上存有全部冷媒的80％，当除霜模式转换到制热模式的时候应该把这些冷媒转移到室内热交换器之后再开始控制制热模式的运作，因为在模式转换的时候很容易引起液体冷媒进入压缩机的现象。

控制器300为了转移冷媒，将转换阀324保持在除霜操作的状态，将膨胀装置20的通口充分开启，将压缩机10的频率降至30hz或停机，关闭室外风扇321，使室外热交换器的冷媒转移到室内热交换器。进入221阶段。

在224阶段，将保持设定时间10-15秒，使室外热交换器上的冷媒转移到室内热交换器上。

计时器312对224阶段进行时间计算，再将信息传递到控制器300。待一旦到达设定的时间，控制器300将转换阀324转换到制热模式，此时进行制热操作，压缩机10开始从零逐渐按正常频率运作，膨胀装置20将通口逐渐从零恢复为正常运作状态，开启室外风扇321，从而恢复了原来的热交换运作。进入227阶段。

膨胀装置20在制热模式的时候，仍然通过控制冷媒流量来调节进入压缩机10的冷媒温度，使其保持在过热温度以上。

本发明的方法是在空调器从除霜模式转换为制热模式之前，将室外热交换器的冷媒转移到室内热交换器上，所以从模式转换以后运作为蒸发器的室外热交换器上进入压缩机的冷媒是很少量的，并且是得到充分热交换而达到了过热状态。

本发明的方法是在控制空调器运作的时候，始终保持进入压缩机的冷媒温度在过热温度以上，这个控制过程是通过膨胀装置20控制冷媒的流量从而调节进入压缩机的冷媒的温度，特别是控制在模式转换后进入压缩机的冷媒的流量，来防止了冷媒液体进入压缩机的现象。

Claims (4)

1.一种空调器的控制方法，所述的空调器包括冷凝器、蒸发器、压缩机、膨胀装置和转换阀，冷凝器和蒸发器完成从压缩机出来的冷媒的热交换过程；蒸发器和冷凝器之间的冷媒量由膨胀装置控制；空调器的运作模式由转换阀来转换；其特征是，包括以下步骤：

(1)判断制热模式和除霜模式之间的转换时间；

(2)到达制热模式和除霜模式之间的转换时间时，保持原来的运作状态，并把处在冷凝器上的冷媒转移到蒸发器的一侧；

(3)通过转换阀转换运作模式；

(4)通过控制膨胀装置的通口使压缩机吸入冷媒的温度达到过热温度。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征是，所述步骤(1)的模式转换是从制热模式转换到除霜模式。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征是，所述步骤(2)的冷媒是在压缩机处在停止的状态，并且膨胀装置充分开启和限定时间内转移的。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征是，所述步骤(4)的压缩机以最高频率运作，并且室外风扇保持关闭的状态。

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