专利名称：一种空调器及空调器控制方法
技术领域：
本发明涉及一种空调器，特别是一种空调器及空调器控制方法。
背景技术：
变频空调可以随着负载的变化是在一定范围内调节运行频率，以改变输出能力。 高频率时达到快速制冷或制热，低频率时减小输出，以达到节能目的。但是，普通变频空调， 如果采用毛细管节流，则由于制冷毛细管流量和制热毛细管流量的固定，使得该普通变频 空调在制冷或制热时只能在某个频率运行时能效比达到最优，在其他频率运行时能效不是 最优状态，表现出来就是制冷季节能源消耗效率SEER、制热季节能源消耗效率HSPF和全年 能源消耗效率APF不高。同时，由于毛细管流量的固定，普通变频空调运行至高频时，在很 多工况下经常会出现排气温度保护等情况，使普通变频空调不能保持高频运行，不能达到 快速制冷或制热的目的。为解决这些问题，目前市场上部分高端变频空调开始采用电子膨胀阀节流，这样 可以提高能效，也可以有效避免排气温度保护等情况出现，但是电子膨胀阀组件较贵，导致 空调成本增加较多。定速空调普遍采用毛细管节流，但是由于毛细管流量固定，经常在恶劣工况下会 出现排气保护等情况，在低温工况制热量较低，空调吹风较凉，引起顾客不满。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、操作灵活、制作成本低、能效比高、既 能提高空调器的最大运行能力、又能低温制热能力适用范围广的空调器及空调器控制方 法，以克服现有技术中的不足之处。按此目的设计的一种空调器，包括室外换热器、四通阀、压缩机、室内换热器和节 流装置，节流装置串接在室外换热器和室内换热器之间，其结构特征是节流装置中设置有 根据压缩机的不同循环模式及运行频率和室外环境温度而切换的二个以上流量大小不同 的挡位。所述空调器还包括提供压缩机运行频率的压缩机控制回路和检测室外环境温度 的温度传感器，节流装置还包括调节挡位的控制器。所述节流装置包括带第一空腔的第一阀体，第一阀体上设置有与第一空腔相通的 第一进口和第一出口，第一空腔内设置有用于隔断第一进口和第一出口的第一底座，第一 底座上设置有分别连通第一进口和第一出口的第一小孔以及第二小孔，第一底座上设置有 用于封闭第一小孔或第二小孔的第一滑块，第一滑块与第一弹簧的一端相接，第一弹簧的 另一端与第一空腔的内壁相接，第一阀体的侧面设置有与第一滑块相对应的第一线圈，第 一小孔的流量比第二小孔的流量小。所述第一小孔和第二小孔之间的间距小于第一滑块的宽度。所述节流装置包括带第二空腔的第二阀体，第二阀体上设置有与第二空腔相通的
4第二进口和第二出口，第二空腔内设置有改变第二阀体流量的第二滑块，第二空腔内设置 有位于第二滑块的滑动行程上的第一限位和第二限位，第二滑块或第二滑块上的凸块位于 第一限位和第二限位之间，第二滑块的端部呈锥形或楔形，第二滑块的端部位于第二进口 或第二出口与第二内腔的相接处，第二滑块与第二弹簧的一端相接，第二弹簧的另一端与 第二空腔的内壁相接，第二阀体的侧面设置有与第二滑块相对应的第二线圈。一种空调器控制方法，其特征是在空调器的制冷循环中预设压缩机的制冷频率Fl 和温度值Tl，制热循环中预设压缩机的制热频率F2和温度值T2，在空调器运行时，包括下 述步骤第一步，检测空调器的运行模式、压缩机的运行频率f以及室外环境温度t 如果 为制冷循环，则进入第二步，如果为制热循环，则进入第五步，第二步，比较运行频率f和制冷频率Fl、以及室外环境温度t和温度值Tl 如果运 行频率f >制冷频率F1，不管室外环境温度t和温度值Tl的关系如何，都进入第三步；如 果运行频率f <制冷频率F1，且室外环境温度〖 >温度值Tl时，进入第三步；如果运行频 率€<制冷频率F1，且室外环境温度〖 <温度值Tl时，进入第四步，第三步，通过控制器选择流量大的挡位进行导通，第四步，通过控制器选择流量小的挡位进行导通，第五步，比较运行频率f和制热频率F2、以及室外环境温度t和温度值T2 如果运 行频率f >制热频率F2，且室外环境温度t >温度值T2时，进入第六步；如果运行频率f ^ 制热频率F2，且室外环境温度t <温度值T2时，进入第七步；如果运行频率f <制热频率 F2，不管室外环境温度t和温度值T2的关系如何，都进入第七步，第六步，通过控制器选择流量大的挡位进行导通，第七步，通过控制器选择流量小的挡位进行导通。所述制冷频率Fl和制热频率F2的取值范围为4 130Hz，温度值Tl和温度值T2 的取值范围为-20 60°C。本发明由于采用了具有两挡不同流量的节流装置，可以根据系统需求选择节流装 置的不同挡位来改变流量在低频时或者室外低温时选择流量较小的挡位，高频时或室外 环境温度过高时选择流量较大的挡位，从而有效提高空调运行在各个频率和各个工况时的 能效和能力。本发明具有结构简单合理、操作灵活、制作成本低和适用范围广的特点，可有效提 高空调器的能效，同时也能提高空调器的最大运行能力和低温制热能力。
图1为本发明一实施例结构示意图。图2为本发明中的节流装置的第一实施例结构示意图。图3为本发明中的节流装置的第二实施例结构示意图。图4为本发明的控制流程框图。图中1为室外换热器，2为四通阀，3为压缩机，4为室内换热器，5为节流装置，6 为第一阀体，6. 1为第一进口，6. 2为第一出口，7为第一滑块，8为第一底座，9为第一小孔， 10为第二小孔，11为第一弹簧，12为第一线圈，16为第二阀体，16. 1为第二进口，16. 2为第
5二出口，16. 3为第一限位，16. 4为第二限位，17为第二滑块，17. 1为凸块，21为第二弹簧，22
为第二线圈。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。第一实施例参见图1-图2和图4，本空调器，包括按常规连接的室外换热器1、四通阀2、压缩 机3、室内换热器4和节流装置5，节流装置5串接在室外换热器1和室内换热器4之间的 冷媒管路上，节流装置5中设置有根据压缩机3的不同循环模式及运行频率和室外环境温 度而切换的二个以上流量大小不同的挡位。空调器还包括提供压缩机3运行频率的压缩机 控制回路和检测室外环境温度的温度传感器，节流装置5还包括调节挡位的控制器。本实施例中的节流装置5包括带第一空腔的第一阀体6，第一阀体6上设置有与第 一空腔相通的第一进口 6. 1和第一出口 6. 2，第一空腔内设置有用于隔断第一进口 6. 1和第 一出口 6.2的第一底座8，第一底座8上设置有分别连通第一进口 6. 1和第一出口 6.2的 第一小孔9以及第二小孔10，第一底座8上设置有用于封闭第一小孔9或第二小孔10的 第一滑块7。第一滑块7置于第一底座8上，与第一底座8滑动接触，可在第一底座8上滑 动。第一滑块7与第一弹簧11的一端相接，第一弹簧11的另一端与第一空腔的内壁相接， 第一阀体6的侧面设置有与第一滑块7相对应的第一线圈12，第一小孔9的流量比第二小 孔10的流量小。本实施例中的第一线圈12置于第一阀体6的外侧且正对第一滑块7 ；第一小孔9 的设计内径较小，设计流量相当于毛细管的规格为内径Φ1. 5 * IOOOmm的流量；第二小孔 10的设计内径稍大，设计流量相当于毛细管的规格为内径Φ1. 5女600mm的流量。第一小孔9和第二小孔10之间的间距小于第一滑块7的宽度，也就是说，第一滑 块 在滑动过程中仅能封闭第一小孔9和第二小孔10中的其中一个，而不能同时封闭二 个。本实施例中的节流装置5具备两个流量可选择，根据空调实际调试的结果，将节 流装置5第一挡，也就是仅导通第二小孔10的流量挡，流量设计相当于毛细管的规格为内 径Φ 1.5 * 600mm的流量，将节流装置5第二挡，也就是导通仅导通第一小孔9的流量挡， 流量设计相当于毛细管的规格为内径Φ 1. 5 ^ 1000mm的流量。当控制器不给第一线圈12通电时，在第一弹簧11的推力作用下，第一滑块7滑至 如图2所示的左侧，于是，第一小孔9被第一滑块7封闭，第二小孔10导通，此时的空调系 统的流量为第二小孔10的流量。当控制器给第一线圈12通电时，由于第一线圈12的磁力大于第一弹簧11的推 力，则第一滑块7在磁力的作用下滑至如图2所示的右侧，于是，第二小孔10被第一滑块封 闭，第一小孔9导通，此时空调系统的流量为第一小孔9的流量。如此就实现了节流装置5 具有两挡不同流量。在空调器的制冷循环中预设压缩机3的制冷频率Fl和温度值Tl，制热循环中预设 压缩机3的制热频率F2和温度值T2，制冷频率Fl和制热频率F2的取值范围为4 130Hz， 温度值Tl和温度值T2的取值范围为-20 60°C。
在空调器运行时，包括下述步骤第一步，检测空调器的运行模式、压缩机3的运行频率f以及室外环境温度t 如 果为制冷循环，则进入第二步，如果为制热循环，则进入第五步，第二步，比较运行频率f和制冷频率Fl、以及室外环境温度t和温度值Tl 如果运 行频率f >制冷频率F1，不管室外环境温度t和温度值Tl的关系如何，都进入第三步；如 果运行频率￡<制冷频率F1，且室外环境温度〖 >温度值Tl时，进入第三步；如果运行频 率€<制冷频率F1，且室外环境温度〖 <温度值Tl时，进入第四步，第三步，通过控制器选择流量大的挡位进行导通，第四步，通过控制器选择流量小的挡位进行导通，当运行频率f彡制冷频率F1，且室外环境温度t彡温度值Tl时，由于压缩机频率 和室外环境温度较高，为了保证空调系统压力不要太高，这时控制器控制节流阀选择流量 较大的第一挡。当运行频率f <制冷频率Fl，且室外环境温度t <温度值Tl时，为了保证空调系 统具有一定的过热度，防止压缩机液击现象的发生，同时为了提高空调器在低频运行时的 能效比，这时控制器控制节流阀选择流量较小的第二挡。第五步，比较运行频率f和制热频率F2、以及室外环境温度t和温度值T2 如果运 行频率f >制热频率F2，且室外环境温度t >温度值T2时，进入第六步；如果运行频率f ^ 制热频率F2，且室外环境温度t <温度值T2时，进入第七步；如果运行频率f <制热频率 F2，不管室外环境温度t和温度值T2的关系如何，都进入第七步，第六步，通过控制器选择流量大的挡位进行导通，第七步，通过控制器选择流量小的挡位进行导通。当运行频率f <制热频率F2，且室外环境温度t <温度值T2时，为了保证空调系 统具有一定的过热度，防止压缩机液击现象的发生，同时为了提高空调器在低频运行时的 能效比，这时控制器控制节流阀选择流量较小的第二挡。第二实施例参见图1、图3和图4，节流装置5包括带第二空腔的第二阀体16，第二阀体16上设 置有与第二空腔相通的第二进口 16. 1和第二出口 16. 2，第二空腔内设置有改变第二阀体 16流量的第二滑块17，第二空腔内设置有位于第二滑块17的滑动行程上的第一限位16. 3 和第二限位16. 4，第二滑块17或第二滑块17上的凸块17. 1位于第一限位16. 3和第二限 位16. 4之间，第二滑块17的端部呈锥形或楔形，第二滑块17的端部位于第二进口 16. 1或 第二出口 16. 2与第二内腔的相接处，第二滑块17与第二弹簧21的一端相接，第二弹簧21 的另一端与第二空腔的内壁相接，第二阀体16的侧面设置有与第二滑块17相对应的第二 线圈22。第一限位16. 3位于第二限位16. 4的上方。本实施例中的第二线圈22置于第二阀体16的外侧正对第二滑块17。第二滑块17 具有锥形的端部，第二滑块17的端部位于第二进口 16. 1与第二内腔的相接处，该端部和第 二进口 16. 1的内壁形成一个环形的流通通道，改变此通道的面积即可改变改阀的流量。本实施例中的节流装置5具备两个流量可选择，根据空调实际调试的结果，将节 流装置5第一挡的流量设计为相当于毛细管的规格为内径Φ2. 1女700mm的流量，将节流 装置5第二挡的流量设计为相当于毛细管的规格为内径Φ2. 1女IlOOmm的流量。
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当控制器不给第二线圈22通电时，则在第二弹簧21的推力作用下，第二滑块向上 滑至第二阀体16的第一限位16. 3处，由于此时锥形的端部和和第二进口 16. 1的内壁形成 的环形流通面积较小，故空调系统的流量较小。当控制器给第二线圈22通电时，由于第二线圈22的磁力大于第二弹簧21的推 力，则第二滑块17在磁力的作用下向下滑至第二阀体16的第二限位16. 4处，由于此时锥 形的端部第二进口 16. 1的内壁形成的环形流通面积较大，故空调系统流量较大。如此实现 节流装置5具有两挡不同流量。其余未述部分见第一实施例，不再重复。以上只是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对 本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
权利要求
一种空调器，包括室外换热器(1)、四通阀(2)、压缩机(3)、室内换热器(4)和节流装置(5)，节流装置(5)串接在室外换热器(1)和室内换热器(4)之间，其特征是节流装置(5)中设置有根据压缩机(3)的不同循环模式及运行频率和室外环境温度而切换的二个以上流量大小不同的挡位。
2.根据权利要求1所述的空调器，其特征是所述空调器还包括提供压缩机(3)运行频 率的压缩机控制回路和检测室外环境温度的温度传感器，节流装置(5)还包括调节挡位的 控制器。
3.根据权利要求1或2所述的空调器，其特征是所述节流装置(5)包括带第一空腔 的第一阀体(6)，第一阀体(6)上设置有与第一空腔相通的第一进口(6. 1)和第一出口 (6. 2)，第一空腔内设置有用于隔断第一进口(6. 1)和第一出口(6. 2)的第一底座(8)，第一 底座(8)上设置有分别连通第一进口(6. 1)和第一出口(6.2)的第一小孔(9)以及第二小 孔(10)，第一底座(8)上设置有用于封闭第一小孔(9)或第二小孔(10)的第一滑块(7)， 第一滑块(7)与第一弹簧(11)的一端相接，第一弹簧(11)的另一端与第一空腔的内壁相 接，第一阀体(6)的侧面设置有与第一滑块(7)相对应的第一线圈(12)，第一小孔(9)的流 量比第二小孔(10)的流量小。
4.根据权利要求3所述的空调器，其特征是所述第一小孔(9)和第二小孔(10)之间的 间距小于第一滑块(7)的宽度。
5.根据权利要求1或2所述的空调器，其特征是所述节流装置(5)包括带第二空腔 的第二阀体(16)，第二阀体(16)上设置有与第二空腔相通的第二进口(16. 1)和第二出口 (16. 2)，第二空腔内设置有改变第二阀体(16)流量的第二滑块(17)，第二空腔内设置有位 于第二滑块(17)的滑动行程上的第一限位(16.3)和第二限位(16. 4)，第二滑块(17)或 第二滑块(17)上的凸块(17. 1)位于第一限位(16. 3)和第二限位(16.4)之间，第二滑块 (17)的端部呈锥形或楔形，第二滑块(17)的端部位于第二进口(16. 1)或第二出口(16.2) 与第二内腔的相接处，第二滑块(17)与第二弹簧(21)的一端相接，第二弹簧(21)的另一 端与第二空腔的内壁相接，第二阀体(16)的侧面设置有与第二滑块(17)相对应的第二线 圈(22)。
6.一种根据权利要求1所述的空调器控制方法，其特征是在空调器的制冷循环中预设 压缩机(3)的制冷频率Fl和温度值Tl，制热循环中预设压缩机(3)的制热频率F2和温度 值T2，在空调器运行时，包括下述步骤第一步，检测空调器的运行模式、压缩机⑶的运行频率f以及室外环境温度t 如果 为制冷循环，则进入第二步，如果为制热循环，则进入第五步，第二步，比较运行频率f和制冷频率F1、以及室外环境温度t和温度值Tl 如果运行 频率f >制冷频率F1，不管室外环境温度t和温度值Tl的关系如何，都进入第三步；如果 运行频率￡<制冷频率F1，且室外环境温度〖 >温度值Tl时，进入第三步；如果运行频率f <制冷频率F1，且室外环境温度〖 <温度值Tl时，进入第四步，第三步，通过控制器选择流量大的挡位进行导通，第四步，通过控制器选择流量小的挡位进行导通，第五步，比较运行频率f和制热频率F2、以及室外环境温度t和温度值T2 如果运行频 率f >制热频率F2，且室外环境温度t >温度值T2时，进入第六步；如果运行频率f彡制2热频率F2，且室外环境温度t <温度值T2时，进入第七步；如果运行频率f <制热频率F2， 不管室外环境温度t和温度值T2的关系如何，都进入第七步， 第六步，通过控制器选择流量大的挡位进行导通， 第七步，通过控制器选择流量小的挡位进行导通。
7.根据权利要求6所述的空调器控制方法，其特征是所述制冷频率Fl和制热频率F2 的取值范围为4 130Hz，温度值Tl和温度值T2的取值范围为-20 60°C。
全文摘要
一种空调器及空调器控制方法，空调器包括室外换热器、四通阀、压缩机、室内换热器和节流装置，节流装置串接在室外换热器和室内换热器之间，其特征是节流装置中设置有根据压缩机的不同循环模式及运行频率和室外环境温度而切换的二个以上流量大小不同的挡位。节流装置包括带第一空腔的第一阀体，第一阀体上设置有与第一空腔相通的第一进口和第一出口，第一空腔内设置有用于隔断第一进口和第一出口的第一底座，第一底座上设置有分别连通第一进口和第一出口的第一小孔以及第二小孔。本发明具有结构简单合理、操作灵活、制作成本低和适用范围广的特点，可有效提高空调器的能效，同时也能提高空调器的最大运行能力和低温制热能力。
文档编号F24F11/00GK101900463SQ20101021946
公开日2010年12月1日 申请日期2010年6月30日 优先权日2010年6月30日
发明者张 浩, 李强, 李金波 申请人:广东美的电器股份有限公司