專利名稱：空調器及其控制方法
技術領域：
本發明涉及空調領域，具體而言，涉及一種空調器及其控制方法。
背景技術：
變頻空調系統由于其運行穩定，經濟節能的優點，越來越被人民所青睞。變頻空調器機組一般都是通過電子膨脹閥進行節流調節，電子膨脹閥是變頻空調系統中一個重要的節流元件，其調節的好壞直接影響空調系統運行的穩定性。目前變頻空調系統中電子膨脹閥的調節方式主要有根據蒸發過熱度控制、根據排氣溫度控制等。在空調器產品中最常見的為根據蒸發過熱度控制。此方法是在室內換熱器冷媒進出管上布置感溫包，通過檢測冷媒進出室內換熱器的溫度來控制系統的蒸發過熱度，進而調節電子膨脹閥的開度。而蒸發過熱度并不能很好地反映系統的吸氣過熱度，不能使得電子膨脹閥的開度適宜，仍然會存在吸氣過熱度過高或是過低的問題。在空調系統運行過程中，如果電子膨脹閥開度過大，節流作用不明顯，則會大大降低空調系統的制冷能力，同時還有可能導致“液擊”現象的發生，甚至損壞壓縮機。反之，如果電子膨脹閥開度過小，節流作用過大，則又會增加系統的功耗，間接增加用戶的耗電量，達不到經濟節能的目的。針對相關技術中變頻空調系統由于電子膨脹閥調節效果不好，而導致運行穩定性和可靠性差的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容
本發明的主要目的在于提供一種空調器及其控制方法，以解決空調器吸氣過熱度過高或是過低的問題。為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了 一種空調器的控制方法。根據本發明的空調器的控制方法包括:檢測空調器的壓縮機排氣溫度；檢測空調器的換熱器管道溫度；計算壓縮機排氣溫度與換熱器管道溫度的差值，以得到空調器的排氣過熱度；比較排氣過熱度與目標排氣過熱度范圍的關系；以及當排氣過熱度不在目標排氣過熱度范圍內時，調節空調器的電子膨脹閥的開度以調節排氣過熱度在目標排氣過熱度范圍內。進一步地，當排氣過熱度不在目標排氣過熱度范圍內時，調節空調器的電子膨脹閥的開度包括:當排氣過熱度大于目標排氣過熱度范圍內的最大值時，控制空調器的電子膨脹閥的開度增大；以及當排氣過熱度小于目標排氣過熱度范圍內的最小值時，控制空調器的電子膨脹閥的開度減小。進一步地，控制空調器的電子膨脹閥的開度增大包括:控制電子膨脹閥的開度以5B/20S的速度增大；以及控制空調器的電子膨脹閥的開度減小包括:控制電子膨脹閥的開度以5B/20s的速度減小。進一步地，檢測空調器的換熱器管道溫度包括:通過感溫包檢測換熱器管道溫度度，其中，感溫包設置于換熱器管道內冷媒處于飽和狀態下的管段。進一步地，在檢測空調器的換熱器管道溫度之前，該方法還包括:檢測空調器的運行模式，檢測空調器的換熱器管道溫度包括:在空調器的運行模式為制冷模式時，檢測空調器的室外換熱器管道溫度；以及在空調器的運行模式為制熱模式時，檢測空調器的室內換熱器管道溫度。為了實現上述目的，根據本發明的另一方面，提供了一種空調器。根據本發明的空調器包括:電子膨脹閥；壓縮機；換熱器；第一感溫裝置，位于壓縮機的排氣口，用于檢測壓縮機排氣溫度；第二感溫裝置，位于換熱器上，用于檢測換熱器管道溫度；控制主板，與電子膨脹閥、第一感溫裝置和第二感溫裝置分別相連接，用于計算壓縮機排氣溫度與換熱器管道溫度的差值，以得到空調器的排氣過熱度，并在排氣過熱度不在目標排氣過熱度范圍內時，調節空調器的電子膨脹閥的開度以調節排氣過熱度在目標排氣過熱度范圍內。進一步地，控制主板包括:第一控制單元，用于當排氣過熱度大于目標排氣過熱度范圍內的最大值時，控制空調器的電子膨脹閥的開度增大；以及第二控制單元，用于當排氣過熱度小于目標排氣過熱度范圍內的最小值時，控制空調器的電子膨脹閥的開度減小。進一步地，第二感溫裝置為感溫包，該感溫包設置于換熱器管道內冷媒處于飽和狀態下的管段。進一步地，換熱器包括室內換熱器和室外換熱器，第二感溫裝置包括:第一感溫包，設置于室內換熱器上，用于檢測室內換熱器管道溫度；以及第二感溫包，設置于室外換熱器上，用于檢測室外換熱器管道溫度，控制主板還用于在空調器運行于制冷模式時，計算壓縮機排氣溫度與室外換熱器管道溫度的差值，以得到空調器的排氣過熱度；以及在空調器運行于制熱模式時，計算壓縮機排氣溫度與室內換熱器管道溫度的差值，以得到空調器的排氣過熱度。進一步地，第一感溫裝置與第二感溫裝置均為感溫包，其中，第一感溫裝置插接在第一感溫包套管中，其中，第一感溫包套管焊接在壓縮機的排氣管上；以及第二感溫裝置插接在第二感溫包套管中，其中，第二感溫包套管焊接在換熱器上。進一步地，第一感溫裝置與第一感溫包套管之間以及第二感溫裝置與第二感溫包套管之間均設置有硅膠。通過本發明，采用包括以下步驟的空調器的控制方法:檢測空調器的壓縮機排氣溫度；檢測空調器的換熱器管道溫度；計算壓縮機排氣溫度與換熱器管道溫度的差值，以得到空調器的排氣過熱度；比較排氣過熱度與目標排氣過熱度范圍的關系；以及當排氣過熱度不在目標排氣過熱度范圍內時，調節空調器的電子膨脹閥的開度以調節排氣過熱度在目標排氣過熱度范圍內，采用排氣過熱度來調節系統的電子膨脹閥，并且在調節的過程中設置排氣過熱度上下限，使得空調器無論處于何種環境溫度，均能保持穩定排氣過熱度，解決了空調器吸氣過熱度過高或是過低的問題，進而達到了控制空調器吸氣過熱度在穩定的范圍內，從而增強空調器長期運行穩定性和可靠性的效果。


構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:圖1是根據本發明實施例的空調器的示意圖；圖2是根據本發明第一實施例的空調器的控制方法；以及圖3是根據本發明第二實施例的空調器的控制方法。
具體實施例方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。圖1是根據本發明實施例的空調器的示意圖，如圖1所示，該空調器包括控制主板
1、電子膨脹閥2、壓縮機8、四通閥10、氣液分離器9、室內換熱器7、室外換熱器5，位于壓縮機8的排氣口的排氣感溫包3、位于室外換熱器5上的管溫感溫包4和位于室內換熱器7上的管溫感溫包6，其中，電子膨脹閥2、排氣感溫包3、管溫感溫包4和管溫感溫包6分別與控制主板I相連接。排氣感溫包3 (即第一感溫裝置)用于檢測壓縮機8排氣溫度。管溫感溫包4和管溫感溫包6 (即第二感溫裝置)分別用于檢測室外換熱器5和室內換熱器7的管溫?？刂浦靼錓用于計算壓縮機8排氣溫度與換熱器管道溫度的差值，以得到空調器的排氣過熱度，并在排氣過熱度不在目標排氣過熱度范圍內時，調節空調器的電子膨脹閥2的開度以調節排氣過熱度在目標排氣過熱度范圍內。采用該實施例提供的空調器，通過排氣過熱度來調節系統的電子膨脹閥，并且在調節的過程中設置排氣過熱度上下限，使得空調器無論處于何種環境溫度，均能保持穩定排氣過熱度，從而將空調器吸氣過熱度控制在穩定的范圍內，增強空調器長期運行穩定性和可靠性。優選地，控制主板I包括:第一控制單元，用于當排氣過熱度大于目標排氣過熱度范圍內的最大值時，控制空調器的電子膨脹閥的開度增大；以及第二控制單元，用于當排氣過熱度小于目標排氣過熱度范圍內的最小值時，控制空調器的電子膨脹閥的開度減小。采用該優選實施方式，當排氣過熱度超過上限值時，控制空調器的電子膨脹閥開度增大，當排氣過熱度低于下限值時，控制空調器的電子膨脹閥開度減小，從而保證空調器吸氣過熱度的范圍，增強空調器長期運行穩定性和可靠性。由于從室內換熱器到壓縮機吸氣口還存在一段較長的連接管，冷媒在流動的過程中其壓力損失及熱損失較多，故蒸發過熱度并不能很好地反映系統的吸氣過熱度，優選地，在空調器運行于制冷模式時，計算壓縮機8排氣溫度與室外換熱器5管溫的差值，以得到空調器的排氣過熱度；以及在空調器運行于制熱模式時，計算壓縮機8排氣溫度與室內換熱器7管溫的差值，以得到空調器的排氣過熱度。從壓縮機排氣口排出的氣態冷媒在換熱器中的冷凝過程中一般會經過過熱、飽和(兩相區)、過冷三個階段。通過在實驗中所檢測的系統高壓和換熱器不同區域的管溫溫度，可以確定冷媒處于飽和狀態下所處的管段，即兩相區。優選地，第二感溫裝置則布置在通過實驗確定的兩相區，即換熱器管內冷媒的飽和狀態下的管段，以便獲取真實的換熱器
管道溫度。優選地，在排氣管、室內換熱器以及室外換熱器上均焊接有感溫包套管。感溫包則插接在感溫包套管中，并涂有硅膠以保證兩者之間良好的導熱效果。外機主板和室內機有通訊線相接，用以獲取室內換熱器管道溫度。綜上，通過本具體實施方式
提供的空調器，空調器機組開機運行時，主板通過感溫包檢測以獲取系統實際的排氣溫度和管溫溫度，并計算出兩者的差值，之后將此差值和通過實驗確定的目標排氣過熱度相比較:當檢測到實際差值小于通過實驗確定的目標排氣過熱度下限時，則主板輸出對電子膨脹閥關小的控制信號，電子膨脹閥按照設定的程序進行關小，提高排氣過熱度，使其差值接近目標排氣過熱度；當檢測到實際差值大于通過實驗確定的目標排氣過熱度上限時，則主板輸出對電子膨脹閥開大的控制信號，電子膨脹閥按照設定的程序進行開大，降低排氣過熱度，使其差值接近目標排氣過熱度；當檢測到實際差值介于目標排氣過熱度下限和上限之間時，則電子膨脹閥保持當前狀態。如此保證系統的排氣過熱度總是運行在一個合理的溫度范圍內，以達到保護空調機組穩定可靠運行的目的。圖2是根據本發明第一實施例的空調器的控制方法，如圖2所示，該方法包括如下的步驟S102至步驟S108。步驟S102:檢測空調器的壓縮機排氣溫度和換熱器管道溫度，該步驟可通過在壓縮機排氣管道和換熱器管道設置感溫包檢測溫度實現，感溫包分別是布置在壓縮機排氣口用于檢測排氣溫度的排氣感溫包以及布置在換熱器上用于檢測管溫的管溫感溫包。步驟S104:計算壓縮機排氣溫度與換熱器管道溫度的差值，以得到空調器的排氣過熱度，在外機上還設置有主板，與排氣感溫包和管溫感溫包相連接，主板控制器根據管溫包檢測的溫度計算排氣過熱度。步驟S106:判斷排氣過熱度是否在目標排氣過熱度范圍內，也即主板控制器比較排氣過熱度與目標排氣過熱度范圍的關系，當排氣過熱度不在目標排氣過熱度范圍內時，執行步驟S108，否則返回步驟S102，繼續檢測空調器的壓縮機排氣溫度和換熱器管道溫度。步驟S108:調節空調器的電子膨脹閥的開度，電子膨脹閥也與主板控制器相連接，主板控制器根據排氣過熱度與目標排氣過熱度范圍的關系，調節空調器的電子膨脹閥的開度以調節排氣過熱度在目標排氣過熱度范圍內。采用該實施例提供的空調器的控制方式，通過排氣過熱度來控制電子膨脹閥的開度，并且在調節的過程中設置目標排氣過熱度范圍，使得空調器無論處于何種環境溫度，均能保持穩定排氣過熱度，從而將空調器吸氣過熱度控制在穩定的范圍內，增強空調器長期運行穩定性和可靠性。優選地，當排氣過熱度不在目標排氣過熱度范圍內時，調節空調器的電子膨脹閥的開度包括:當排氣過熱度大于目標排氣過熱度范圍內的最大值時，控制空調器的電子膨脹閥的開度增大；以及當排氣過熱度小于目標排氣過熱度范圍內的最小值時，控制空調器的電子膨脹閥的開度減小。采用該優選實施方式，當排氣過熱度超過上限值時，控制空調器的電子膨脹閥開度增大，當排氣過熱度低于下限值時，控制空調器的電子膨脹閥開度減小，從而保證空調器吸氣過熱度的范圍，增強空調器長期運行穩定性和可靠性。
優選地，控制空調器的電子膨脹閥的開度增大包括:控制電子膨脹閥的開度以5B/20S的速度增大；以及控制空調器的電子膨脹閥的開度減小包括:控制電子膨脹閥的開度以5B/20S的速度減小，采用該優選實施方式控制電子膨脹閥的開度，能夠保證檢測得到的溫度確定為當前開度的值，即提高了溫度檢測的準確性，從而也提高電子膨脹閥開度控制的精確性，使得空調器的運行更穩定。從壓縮機排氣口排出的氣態冷媒在換熱器中的冷凝過程中一般會經過過熱、飽和(兩相區)、過冷三個階段。通過在實驗中所檢測的系統高壓和換熱器不同區域的管溫溫度，可以確定冷媒處于飽和狀態下所處的管段，即兩相區。優選地，檢測空調器的換熱器管道溫度包括:通過感溫包檢測換熱器管道溫度，其中，該感溫包設置于換熱器管道內冷媒處于飽和狀態下的管段。由于從室內換熱器到壓縮機吸氣口還存在一段較長的連接管，冷媒在流動的過程中其壓力損失及熱損失較多，故蒸發過熱度并不能很好地反映系統的吸氣過熱度，優選地，在檢測空調器的換熱器管道溫度之前，該方法還包括:檢測空調器的運行模式，檢測空調器的換熱器管道溫度包括: 在空調器的運行模式為制冷模式時，檢測空調器的室外換熱器管道溫度；以及在空調器的運行模式為制熱模式時，檢測空調器的室內換熱器管道溫度。空調器制冷時，從壓縮機排出的高溫高壓的氣態冷媒在室外換熱器中冷凝，因此主板通過檢測排氣溫度和室外換熱器管道溫度來對電子膨脹閥進行調節。制熱時，從壓縮機排出的高溫高壓的氣態冷媒在室內換熱器中冷凝，故此時主板則通過檢測排氣溫度和室內換熱器管道溫度來調節電子膨脹閥，其調節的原理同制冷完全相同。電子膨脹閥的控制原理圖3所示:機組運行后，主機檢測機組是否在制冷運行；在機組制熱運行時，主板檢測實際排氣溫度和室內換熱器的管溫，并計算二者的差值；在制冷運行時，主板檢測實際排氣溫度和室外換熱器的管溫，并計算二者的差值。在制冷或制熱時，根據溫度差值與目標排氣過熱度的大小關系，調節電子膨脹閥，以調節排氣過熱度在目標排氣過熱度范圍內，具體的過程如下:1、當T實際排氣溫度-T管溫< 目標排氣過熱度下限值時，則以電子膨脹閥以5B/20s的速度關小。2、當目標排氣過熱度下限值彡T實際排氣溫度-T管溫彡目標排氣過熱度上限值時，則電子膨脹閥維持當前開度。3、當T實際排氣溫度-T管溫> 目標排氣過熱度上限值時，則電子膨脹閥以5B/20S的速度開大。從以上的描述中，可以看出，本發明實現了如下技術效果:采用排氣過熱度來調節系統的電子膨脹閥，并且在調節的過程中設置排氣過熱度上下限，使得空調器無論處于何種環境溫度，均能保持穩定排氣過熱度，使得空調器吸氣過熱度能夠控制在穩定的范圍內，從而增強空調器長期運行的穩定性和可靠性。需要說明的是，在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計算機可執行指令的計算機系統中執行，并且，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同于此處的順序執行所示出或描述的步驟。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種空調器的控制方法，其特征在于，包括: 檢測所述空調器的壓縮機排氣溫度； 檢測所述空調器的換熱器管道溫度； 計算所述壓縮機排氣溫度與所述換熱器管道溫度的差值，以得到所述空調器的排氣過熱度； 比較所述排氣過熱度與目標排氣過熱度范圍的關系；以及 當所述排氣過熱度不在所述目標排氣過熱度范圍內時，調節所述空調器的電子膨脹閥的開度以調節所述排氣過熱度在所述目標排氣過熱度范圍內。
2.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，當所述排氣過熱度不在所述目標排氣過熱度范圍內時，調節所述空調器的電子膨脹閥的開度包括: 當所述排氣過熱度大于所述目標排氣過熱度范圍內的最大值時，控制所述空調器的電子膨脹閥的開度增大；以及 當所述排氣過熱度小于所述目標排氣過熱度范圍內的最小值時，控制所述空調器的電子膨脹閥的開度減小。
3.根據權利要求2所述的控制方 法，其特征在于， 控制所述空調器的電子膨脹閥的開度增大包括:控制所述電子膨脹閥的開度以5B/20s的速度增大；以及 控制所述空調器的電子膨脹閥的開度減小包括:控制所述電子膨脹閥的開度以5B/20s的速度減小。
4.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，檢測所述空調器的換熱器管道溫度包括: 通過感溫包檢測所述換熱器管道溫度，其中，所述感溫包設置于所述換熱器管道內冷媒處于飽和狀態下的管段。
5.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于， 在檢測所述空調器的換熱器管道溫度之前，所述方法還包括:檢測所述空調器的運行模式， 檢測所述空調器的換熱器管道溫度包括:在所述空調器的運行模式為制冷模式時，檢測所述空調器的室外換熱器管道溫度；以及在所述空調器的運行模式為制熱模式時，檢測所述空調器的室內換熱器管道溫度。
6.一種空調器，其特征在于，包括: 電子膨脹閥； 壓縮機； 換熱器； 第一感溫裝置，位于所述壓縮機的排氣口，用于檢測所述壓縮機排氣溫度； 第二感溫裝置，位于所述換熱器上，用于檢測所述換熱器管道溫度； 控制主板，與所述電子膨脹閥、所述第一感溫裝置和所述第二感溫裝置分別相連接，用于計算所述壓縮機排氣溫度與所述換熱器管道溫度的差值，以得到所述空調器的排氣過熱度，并在所述排氣過熱度不在目標排氣過熱度范圍內時，調節所述空調器的電子膨脹閥的開度以調節所述排氣過熱度在所述目標排氣過熱度范圍內。
7.根據權利要求6所述的空調器，其特征在于，所述控制主板包括: 第一控制單元，用于當所述排氣過熱度大于所述目標排氣過熱度范圍內的最大值時，控制所述空調器的電子膨脹閥的開度增大；以及 第二控制單元，用于當所述排氣過熱度小于所述目標排氣過熱度范圍內的最小值時，控制所述空調器的電子膨脹閥的開度減小。
8.根據權利要求6所述的空調器，其特征在于，所述第二感溫裝置為感溫包，所述感溫包設置于所述換熱器管道內冷媒處于飽和狀態下的管段。
9.根據權利要求6或8所述的空調器，其特征在于， 所述換熱器包括室內換熱器和室外換熱器， 所述第二感溫裝置包括:第一感溫包，設置于所述室內換熱器上，用于檢測所述室內換熱器管道溫度；以及第二感溫包，設置于所述室外換熱器上，用于檢測所述室外換熱器管道溫度， 所述控制主板還用于在所述空調器運行于制冷模式時，計算所述壓縮機排氣溫度與所述室外換熱器 管道溫度的差值，以得到所述空調器的排氣過熱度；以及在所述空調器運行于制熱模式時，計算所述壓縮機排氣溫度與所述室內換熱器管道溫度的差值，以得到所述空調器的排氣過熱度。
10.根據權利要求6所述的空調器，其特征在于，所述第一感溫裝置與所述第二感溫裝置均為感溫包，其中， 所述第一感溫裝置插接在第一感溫包套管中，其中，所述第一感溫包套管焊接在所述壓縮機的排氣管上；以及 所述第二感溫裝置插接在第二感溫包套管中，其中，所述第二感溫包套管焊接在所述換熱器上。
11.根據權利要求10所述的空調器，其特征在于，在所述第一感溫裝置與所述第一感溫包套管之間以及所述第二感溫裝置與所述第二感溫包套管之間均設置有硅膠。
全文摘要
本發明公開了一種空調器及其控制方法。該空調器的控制方法包括檢測所述空調器的壓縮機排氣溫度；檢測所述空調器的換熱器管道溫度；計算所述壓縮機排氣溫度與所述換熱器管道溫度的差值，以得到所述空調器的排氣過熱度；比較所述排氣過熱度與目標排氣過熱度范圍的關系；以及當所述排氣過熱度不在所述目標排氣過熱度范圍內時，調節所述空調器的電子膨脹閥的開度以調節排氣過熱度在目標排氣過熱度范圍內。通過本發明，采用排氣過熱度來調節系統的電子膨脹閥，并且在調節的過程中設置排氣過熱度上下限，使得空調器無論處于何種環境溫度，均能保持穩定排氣過熱度，大大增強了空調器長期運行穩定性和可靠性。
文檔編號F24F11/02GK103196202SQ20121000538
公開日2013年7月10日 申請日期2012年1月9日 優先權日2012年1月9日
發明者胡朝發, 曹勇 申請人:珠海格力電器股份有限公司