CN212274093U - 外机换热器和空调*** - Google Patents
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Abstract
本公开提出一种外机换热器和空调***,涉及热交换领域。外机换热器包括：垂直排布的外机内排微通道换热器和外机外排微通道换热器；在外机内排微通道换热器的出口处设置的开度可控的外机内排电子膨胀阀；在外机外排微通道换热器的出口处设置的开度可控的外机外排电子膨胀阀。通过分别控制内/外排膨胀阀的开度，分别调节内/外排换热器的流量，使得能够根据内/外排换热器的不同结霜程度进行不同化霜程度的控制，并且，内/外排换热器垂直排布，有利于化霜水的排放，提高化霜效率。
Description
技术领域
本公开涉及热交换领域，特别涉及一种外机换热器和空调***。
背景技术
微通道换热器也称平行流换热器，具有换热系数高，成本低的优点。一些需要较大换热量的设备，例如，多联机空调机组，往往采用双排微通道换热器的设计。
发明人发现，在双排微通道换热器工作过程中，内排微通道换热器和外排微通道换热器的结霜程度不同，如果不及时化霜，会影响双排微通道换热器的整体工作性能。
实用新型内容
本公开一些实施例通过分别控制内/外排膨胀阀的开度，分别调节内/外排换热器的流量，使得能够根据内/外排换热器的不同结霜程度进行不同化霜程度的控制，并且，内/外排换热器垂直排布，有利于化霜水的排放，提高化霜效率。
本公开实施例提出一种外机换热器，包括：
垂直排布的外机内排微通道换热器和外机外排微通道换热器；
在外机内排微通道换热器的出口处设置的开度可控的外机内排电子膨胀阀；
在外机外排微通道换热器的出口处设置的开度可控的外机外排电子膨胀阀。
在一些实施例中，外机内排微通道换热器的入口处和外机外排微通道换热器的入口处设置有共享的一根集气管。
在一些实施例中，外机内排微通道换热器的出口处和外机外排微通道换热器的出口处分别设置有一根集液管，每根集液管内部设置多个腔体，每个腔体有一个出口，每根集液管的各个出口分别通过各自的管路连通到管路集束。
在一些实施例中，外机换热器还包括：
在外机内排微通道换热器的出口处设置的外机内排温度传感器；
在外机外排微通道换热器的出口处设置的外机外排温度传感器；
以及，
控制膨胀阀开度的控制单元，分别与外机内排温度传感器、外机外排温度传感器、外机内排电子膨胀阀、外机外排电子膨胀阀电连接。
本公开一些实施例提出一种空调***，包括：任一个实施例所述的外机换热器。
在一些实施例中，空调***还包括：压缩机、内机换热器、四通阀和气液分离器；
其中，外机内排电子膨胀阀和外机外排电子膨胀阀的出口分别连通压缩机和内机换热器，内机换热器通过四通阀与气液分离器连通，气液分离器与压缩机连通，压缩机通过四通阀与外机内排微通道换热器和外机外排微通道换热器的集气管连通。
在一些实施例中，在外机内排电子膨胀阀和外机外排电子膨胀阀的出口与压缩机和内机换热器之间的管路中设置板式换热器。
在一些实施例中，内机换热器包括多排内机换热器，每排内机换热器设置一个内机电子膨胀阀。
在一些实施例中，在内机换热器与四通阀之间的管路中设置截止阀。
在一些实施例中，在板式换热器与内机换热器之间的管路中设置截止阀。
附图说明
下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。根据下面参照附图的详细描述，可以更加清楚地理解本公开。
显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本公开一些实施例的外机换热器及其应用的空调***的示意图。
图2示出了本公开一些实施例的外机内排微通道换热器或外机外排微通道换热器的结构示意图。
图3示出了本公开一些实施例的L型的外机内排微通道换热器或外机外排微通道换热器的结构示意图。
图4示出了本公开一些实施例的C型的外机内排微通道换热器或外机外排微通道换热器的结构示意图。
图5示出了本公开一些实施例的外机换热器的控制方法的流程示意图。
图6示出了本公开一些实施例的外机换热器的控制单元的示意图。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
图1示出了本公开一些实施例的外机换热器及其应用的空调***的示意图。需要说明的是，外机换热器还可以应用于其他需要热交换的设备，并不限于空调***。
如图1所示，空调***包括：压缩机1；四通阀2；外机内排微通道换热器3；外机外排微通道换热器4；外机内排电子膨胀阀5；外机外排电子膨胀阀6；板式换热器7；补气电子膨胀阀8；截止阀9，14；内机电子膨胀阀10，12；内机换热器11，13；外风机15；气液分离器16；外机内排温度传感器(如外机内排感温包)17；外机外排温度传感器(如外机外排感温包)18；控制单元19。
内机换热器11，13通过四通阀2与气液分离器16连通，气液分离器16与压缩机1连通，压缩机1通过四通阀2与外机内排微通道换热器3和外机外排微通道换热器4的集气管连通。外机内排电子膨胀阀5和外机外排电子膨胀阀6的出口分别连通压缩机1和内机换热器11，13。在外机内排电子膨胀阀5和外机外排电子膨胀阀6的出口与压缩机1和内机换热器11，13之间的管路中设置板式换热器7。板式换热器7的出路分为两路，一路经过截止阀9通向内机换热器11，13，另一路经过补气电子膨胀阀8通向压缩机1。内机换热器包括一排或多排内机换热器，图中示出了双排内机换热器11，13，每排内机换热器可设置一个内机电子膨胀阀10，12。
空调***可以制热运行或化霜运行，在制热运行或化霜运行过程中，可以分别地对外机内排微通道换热器3和外机外排微通道换热器4的流量进行调节，实现外机内/外排流量控制，提高能效。
制热循环过程：低温低压气体由气液分离器16出口进入压缩机1吸气口，经过压缩成高温高压气体，经四通阀2进入截止阀14后，经过内机换热器11、13换热后形成高温高压液体，分别经过内机电子膨胀阀10、12，汇合后经过截止阀9，其中一部分经过补气电子膨胀阀8进行节流降温进入板式换热器7，出来后的低温低压气体进入压缩机1的补气增焓管，大部分主路高温液态冷媒经过板式换热器7进一步过冷后分两路，一路进入外机内排电子膨胀阀5进行节流后通过集液管进行冷媒分配进入外机内排微通道换热器3进行换热，另一路进入外机外排电子膨胀阀6进行节流后通过集液管进行冷媒分配进入外机外排微通道换热器4进行换热，从外机内排微通道换热器3和外机外排微通道换热器4的集气管出来的低温低压气体汇合后经过四通阀2再进入气液分离器16，完成一个制热循环。
化霜循环过程：低温低压气体由气液分离器16出口进入压缩机1吸气口，经过压缩成高温高压气体经四通阀2和集气管分别同时进入外机内排微通道换热器3和外机外排排微通道换热器4，高温高压气体在微通道换热器中冷凝成高压高温液体，一路由外机内排微通道换热器3出来的高压液体经过外机内排电子膨胀阀5，另一路由外机外排微通道换热器4出来的高压液体经过外机外排电子膨胀阀6，两支流路合并进入板式换热器7进一步过冷，从板式换热器7出来的高压液态冷媒一部分经过补气电子膨胀阀8进行节流降温，出来后的低温低压气体进入压缩机1的补气增焓管，从板式换热器7出来的主路液态冷媒进一步过冷后进入截止阀9分别通过内机电子膨胀阀10、12节流进入内机换热器11、13进行吸热成低温低压气体，汇合后经过截止阀14进入四通阀2再进入气液分离器16，完成一个化霜循环。在化霜循环中，外机内排微通道换热器3和外机外排微通道换热器4会化霜。
如图1所示，外机换热器包括：垂直排布的外机内排微通道换热器3和外机外排微通道换热器4；在外机内排微通道换热器3的出口处设置的开度可控的外机内排电子膨胀阀5；在外机外排微通道换热器4的出口处设置的开度可控的外机外排电子膨胀阀6。
通过分别控制内/外排膨胀阀的开度，分别调节内/外排换热器的流量，使得能够根据内/外排换热器的不同结霜程度进行不同化霜程度的控制；内/外排换热器垂直排布，使得换热器的集气管、集液管、翅片等都是垂直放置的，有利于化霜水的排放，提高化霜效率。
如图1所示，外机换热器还包括：在外机内排微通道换热器3的出口处设置的外机内排温度传感器17；在外机外排微通道换热器4的出口处设置的外机外排温度传感器18；以及，控制膨胀阀开度的控制单元19，分别与外机内排温度传感器17、外机外排温度传感器18、外机内排电子膨胀阀5、外机外排电子膨胀阀6电连接。
基于内/外排温度，分别调节内/外排膨胀阀的开度；并且，由于水向下流，越向下化霜越困难，因此，温度传感器设置在换热器的出口处，最能准确反映化霜情况，避免出现化霜不干净的情况。
外机内排微通道换热器3的入口处和外机外排微通道换热器4的入口处设置有共享的一根集气管。
保证化霜过程内/外排换热器的进气阻力一致，减少初始流量差，减少内/外排换热器结霜程度的差距。
外机内排微通道换热器3的出口处和外机外排微通道换热器4的出口处分别设置有一根集液管。每根集液管内部设置多个腔体，每个腔体有一个出口，每根集液管的各个出口分别通过各自的管路(如毛细管，长度可调整)连通到管路集束(如毛细管集束)。
图2示出了本公开一些实施例的外机内排微通道换热器3或外机外排微通道换热器4的结构示意图，其中的A、B、C、D分别表示集液管、微通道换热组件、集气管、管路集束。图3示出了本公开一些实施例的L型的外机内排微通道换热器3或外机外排微通道换热器4的结构示意图。图4示出了本公开一些实施例的C型的外机内排微通道换热器3或外机外排微通道换热器4的结构示意图。图3-4中未示出管路集束D。
集液管内部的多腔体和多出口的设置，有利于化霜水的排放，提高化霜效率。
所述控制单元19，被配置为计算外机内排温度传感器17感知的温度与外机外排温度传感器18感知的温度的差值，根据所述差值的大小，对外机内排电子膨胀阀5的开度和外机外排电子膨胀阀6的开度进行联动控制或独立控制。
基于内/外排温度的差值，选择对内/外排膨胀阀的开度进行联动控制或独立控制，提高整体的化霜效率。
针对联动控制逻辑，所述控制单元19，被配置为：当所述差值大于第一阈值时，将外机内排电子膨胀阀5的开度调节至当前开度减去开度调节值，将外机外排电子膨胀阀6的开度调节至当前开度加上开度调节值；或者，当所述差值小于第二阈值时，将外机内排电子膨胀阀5的开度调节至当前开度加上开度调节值，将外机外排电子膨胀阀6的开度调节至当前开度减去开度调节值；其中，第一阈值大于第二阈值。
在内/外排温度差距比较大时，对内/外排膨胀阀的开度进行联动控制，使得内/外排换热器的化霜进度趋于一致，提高整体的化霜效率。防止某个换热器早早完成化霜进行无效等待，加长整体的化霜时间。
针对独立控制逻辑，所述控制单元19，被配置为：当所述差值大于等于第二阈值且小于等于第一阈值时，将外机内排电子膨胀阀5的开度调节至第一开度范围，将外机外排电子膨胀阀6的开度调节至第二开度范围；其中，第一阈值大于第二阈值，第一开度范围小于第二开度范围。
在内/外排温度差距不大时，对内/外排膨胀阀的开度进行独立控制，对结霜更厚的外排换热器分配更多流量，对结霜更薄的内排换热器分配更少流量，使得内/外排换热器均以最适合的流量分配进行快速化霜。
针对独立控制逻辑的每条控制支路，所述控制单元19，被配置为：当所述差值大于等于第二阈值且小于等于第一阈值时，随着外机内排温度传感器17感知的温度的升高，在第一开度范围内减小外机内排电子膨胀阀5的开度，可以设置一些等级，逐级减小外机内排电子膨胀阀5的开度(具体示例参见步骤S523)；或者，当所述差值大于等于第二阈值且小于等于第一阈值时，随着外机外排温度传感器18感知的温度的升高，在第二开度范围内减小外机外排电子膨胀阀6的开度，可以设置一些等级，逐级减小外机外排电子膨胀阀6的开度(具体示例参见步骤S524)。
随着化霜过程的推进，内/外排换热器的结霜越来越薄，可逐渐减小内/外排膨胀阀的开度，使得内/外排换热器中的流量和化霜效果均更平稳。
图5示出了本公开一些实施例的外机换热器的控制方法的流程示意图。
如图5所示，该实施例的控制方法包括：
在步骤S510，计算外机内排温度传感器17感知的温度T1与外机外排温度传感器18感知的温度T2的差值T1-T2。
温度传感器感知的温度可以反映相应的外机换热器的化霜状态。温度传感器感知的温度越低，外机换热器剩余霜层越厚，电子膨胀阀的开度应该越大。T1-T2的差距越大，说明两排外机换热器的霜层厚度差距越大。
在步骤S520，根据所述差值的大小，对外机内排电子膨胀阀5的开度和外机外排电子膨胀阀6的开度进行联动控制或独立控制。
设置：第一阈值Th1大于第二阈值Th2，第一开度范围小于第二开度范围。
所述联动控制包括：S521-S522。
在步骤S521，当所述差值大于第一阈值时，说明外机内排微通道换热器3剩余霜层比外机外排微通道换热器4剩余霜层薄的多，将外机内排电子膨胀阀5的开度调节至当前开度减去开度调节值，适当减小外机内排微通道换热器3的化霜力度，将外机外排电子膨胀阀6的开度调节至当前开度加上开度调节值，适当增加外机外排微通道换热器4的化霜力度。
外机内排电子膨胀阀5的开度＝当前开度-△PLS；
外机外排电子膨胀阀6的开度＝当前开度+△PLS；
其中，△PLS表示开度调节值。
在步骤S522，当所述差值小于第二阈值时，说明外机内排微通道换热器3剩余霜层比外机外排微通道换热器4剩余霜层厚的多，将外机内排电子膨胀阀5的开度调节至当前开度加上开度调节值，适当增加外机内排微通道换热器3的化霜力度，将外机外排电子膨胀阀6的开度调节至当前开度减去开度调节值，适当减小外机外排微通道换热器4的化霜力度。
外机内排电子膨胀阀5的开度＝当前开度+△PLS；
外机外排电子膨胀阀6的开度＝当前开度-△PLS；
其中，△PLS表示开度调节值。
所述独立控制包括：S523-S524。
在步骤S523，当所述差值大于等于第二阈值且小于等于第一阈值时，将外机内排电子膨胀阀5的开度调节至第一开度范围。
将外机内排电子膨胀阀5的开度调节至第一开度范围包括：当所述差值大于等于第二阈值Th2且小于等于第一阈值Th1时，随着外机内排温度传感器17感知的温度的升高，在第一开度范围内减小外机内排电子膨胀阀5的开度。可以设置一些等级，逐级减小外机内排电子膨胀阀5的开度
例如，设置：化霜温度参数Tc1、Tc2(Tc1<Tc2)，在第一开度范围内选择三个开度Hs03、Hs02、Hs01，且Hs03＞Hs02＞Hs01。
当Th2≤T1-T2≤Th1时，外机内排电子膨胀阀5进入独立控制：外机内排电子膨胀阀5的开度调节至Hs03；随着化霜过程的推进，当T1＞Tc1时，外机内排电子膨胀阀5的开度调节至Hs02，否则，维持Hs03；随着化霜过程的继续推进，当T1＞Tc2时，外机内排电子膨胀阀5的开度调节至Hs01，否则，维持Hs02。
在步骤S524，当所述差值大于等于第二阈值且小于等于第一阈值时，将外机外排电子膨胀阀6的开度调节至第二开度范围。
将外机外排电子膨胀阀6的开度调节至第二开度范围包括：当所述差值大于等于第二阈值Th2且小于等于第一阈值Th1时，随着外机外排温度传感器18感知的温度的升高，在第二开度范围内减小外机外排电子膨胀阀6的开度。可以设置一些等级，逐级减小外机外排电子膨胀阀6的开度。
例如，设置：化霜温度参数Tc1、Tc2(Tc1<Tc2)，在第二开度范围内选择三个开度Hs06、Hs05、Hs04，且Hs06＞Hs05＞Hs04＞Hs03＞Hs02＞Hs01。
当Th2≤T1-T2≤Th1时，外机外排电子膨胀阀6进入独立控制：外机外排电子膨胀阀6的开度调节至Hs06；随着化霜过程的推进，当T2＞Tc1时，外机外排电子膨胀阀6的开度调节至Hs05，否则，维持Hs06；随着化霜过程的继续推进，当T2＞Tc2时，外机外排电子膨胀阀6的开度调节至Hs04，否则，维持Hs05。
基于内/外排温度的差值，选择对内/外排膨胀阀的开度进行联动控制或独立控制，提高整体的化霜效率。在内/外排温度差距比较大时，对内/外排膨胀阀的开度进行联动控制，使得内/外排换热器的化霜进度趋于一致，提高整体的化霜效率。在内/外排温度差距不大时，对内/外排膨胀阀的开度进行独立控制，对结霜更厚的外排换热器分配更多流量，对结霜更薄的内排换热器分配更少流量，使得内/外排换热器均以最适合的流量分配进行快速化霜。
图6示出了本公开一些实施例的外机换热器的控制单元的示意图。
如图6所示，该实施例的控制单元19包括：存储器191以及耦接至该存储器的处理器192，处理器192被配置为基于存储在存储器191中的指令，执行前述任意一些实施例中的外机换热器的控制方法。
其中，存储器191例如可以包括***存储器、固定非易失性存储介质等。***存储器例如存储有操作***、应用程序、引导装载程序(Boot Loader)以及其他程序等。
本公开实施例还提出一种非瞬时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前述任意一些实施例中的外机换热器的控制方法。
本领域内的技术人员应当明白，本公开的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解为可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅为本公开的较佳实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种外机换热器，其特征在于，包括：
垂直排布的外机内排微通道换热器和外机外排微通道换热器；
在外机内排微通道换热器的出口处设置的开度可控的外机内排电子膨胀阀；
在外机外排微通道换热器的出口处设置的开度可控的外机外排电子膨胀阀。
2.根据权利要求1所述的外机换热器，其特征在于，
外机内排微通道换热器的入口处和外机外排微通道换热器的入口处设置有共享的一根集气管。
3.根据权利要求1所述的外机换热器，其特征在于，
外机内排微通道换热器的出口处和外机外排微通道换热器的出口处分别设置有一根集液管，每根集液管内部设置多个腔体，每个腔体有一个出口，每根集液管的各个出口分别通过各自的管路连通到管路集束。
4.根据权利要求1-3任一项所述的外机换热器，其特征在于，外机换热器还包括：
在外机内排微通道换热器的出口处设置的外机内排温度传感器；
在外机外排微通道换热器的出口处设置的外机外排温度传感器；
以及，
控制膨胀阀开度的控制单元，分别与外机内排温度传感器、外机外排温度传感器、外机内排电子膨胀阀、外机外排电子膨胀阀电连接。
5.一种空调***，其特征在于，包括：权利要求1-4任一项所述的外机换热器。
6.根据权利要求5所述的空调***，其特征在于，空调***还包括：
压缩机、内机换热器、四通阀和气液分离器；
其中，外机内排电子膨胀阀和外机外排电子膨胀阀的出口分别连通压缩机和内机换热器，内机换热器通过四通阀与气液分离器连通，气液分离器与压缩机连通，压缩机通过四通阀与外机内排微通道换热器和外机外排微通道换热器的集气管连通。
7.根据权利要求6所述的空调***，其特征在于，
在外机内排电子膨胀阀和外机外排电子膨胀阀的出口与压缩机和内机换热器之间的管路中设置板式换热器。
8.根据权利要求6所述的空调***，其特征在于，
内机换热器包括多排内机换热器，每排内机换热器设置一个内机电子膨胀阀。
9.根据权利要求6所述的空调***，其特征在于，
在内机换热器与四通阀之间的管路中设置截止阀。
10.根据权利要求7所述的空调***，其特征在于，
在板式换热器与内机换热器之间的管路中设置截止阀。
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| Country | Link |
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| CN (1) | CN212274093U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111928339A (zh) * | 2020-09-14 | 2020-11-13 | 珠海格力电器股份有限公司 | 外机换热器及其控制方法和控制单元和空调*** |
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2020
- 2020-09-14 CN CN202022001066.6U patent/CN212274093U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111928339A (zh) * | 2020-09-14 | 2020-11-13 | 珠海格力电器股份有限公司 | 外机换热器及其控制方法和控制单元和空调*** |
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |