低温制冷空调器及其控制方法与流程

本发明涉及空调器，具体讲是一种低温制冷空调器及其控制方法。

背景技术：

低温制冷空调器通常应用在纬度较高的寒冷地区。现有的低温制冷空调器的低温制冷功能普遍是通过控制外风机进行调速的方式来实现的，但是，上述低温制冷空调器可进行低温制冷的环境温度最低只能在零下5度左右，无法满足一些特殊场所在更低环境温度下的制冷需要。

技术实现要素：

本发明要解决的其中一个技术问题是，提供一种能够在-20℃甚至更低的环境温度进行制冷的低温制冷空调器。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种以下结构的低温制冷空调器：包括安装在室外机内的热交换器，其中，还包括设置于室外机内的截止阀，热交换器包括集气管、第一热交换单元组和第二热交换单元组，第一热交换单元组的进口端与集气管连通，第一热交换单元组的出口端与热交换器的出口端连通，第二热交换单元组的进口端与集气管连通，第二热交换单元组的出口端与截止阀的一端连通，截止阀的另一端与热交换器的出口端连通。

采用以上结构后，与现有技术相比，本发明所述的低温制冷空调器具有以下优点：本发明所述的低温制冷空调器在制冷模式下运行过程中，当室外环境温度过低，且室外机风机停机后空调器的系统压力仍过低时，可以通过关闭截止阀，使第二热交换单元组不再工作，从而大大减小了热交换器的工作面积，进而能够有效提高空调器的制冷高压压力和压缩机的排气温度，进而实现空调在更低环境温度下制冷。

本发明所述的低温制冷空调器，其中，截止阀为电磁阀或电子膨胀阀。

截止阀采用电磁阀或电子膨胀阀能够便于控制器控制截止阀进行开启/关闭操作。

本发明所述的低温制冷空调器，其中，还包括一个温度传感器，温度传感器设置在第一热交换单元组的中部位置处。

温度传感器设置的设置能够使本发明所述的低温制冷空调器精确地监测第一热交换单元组的中部位置处的实时温度，使本发明所述的低温制冷空调器能够更精确地控制截止阀的开启/关闭及室外机风机的档位调整。

本发明还提供了一种上述低温制冷空调器的控制方法，其中，包括以下步骤：获取第一热交换单元组中部位置处的实时温度，并根据第一热交换单元组中部位置处的实时温度来控制室外机风机的运行状态和截止阀的开启/关闭。

本发明所述的低温制冷空调器的控制方法，其中，获取第一热交换单元组中部位置处的实时温度，并根据第一热交换单元组中部位置处的实时温度来控制室外机风机的运行状态和截止阀的开启/关闭具体包括以下步骤：

s1、预先设定空调器进入低温制冷模式时的启动温度t0、室外机风机的升档温度t1、室外机风机的降档温度t2、室外机风机的停机温度t3、室外机风机的启动温度t4、截止阀的关闭温度t5和截止阀的开启温度t6，系统停机保护温度t7，其中，t7＜t5＜t3＜t4＜t2＜t1＜t6＜t0；

s2、当空调器制冷开机或切换到制冷模式运行时，获取第一热交换单元组中部位置处的实时温度tl，并控制截止阀复位开启，然后控制室外机风机保持在初始档位运行一段时间t0，再执行步骤s3；

s3、先判断tl是否≥t6，

若是，再判断截止阀是否开启，

若截止阀处于开启状态，则保持截止阀开启，并执行步骤s4；

若截止阀处于关闭状态，则开启截止阀，并执行步骤s4；

否则执行步骤s4；

s4、当tl＞t0时，控制室外机风机在最高档位运行，并执行步骤s3；

当t0≥tl＞t1时,控制室外机风机在当前档位的基础上上升一档运行，然后控制室外机风机在所在档位至少持续运行一段时间t1，若此时室外机风机在最高档位运行，则控制室外机风机保持当前档位运行，并执行步骤s3；

当t2≤tl≤t1时,控制室外机风机保持当前档位运行，并控制室外机风机在当前档位至少持续运行一段时间t1，并执行步骤s3；

当t3≤tl＜t2时,控制室外机风机在当前档位的基础上下降一档运行，然后控制室外机风机在所在档位至少持续运行一段时间t1，若此时室外机风机在最低档位运行，则控制室外机风机保持当前档位运行，并执行步骤s3；

当tl＜t3，且持续一段时间t2后，控制室外机风机停机，并执行步骤s5；

s5、保持室外机风机停机一段时间t3后，

当tl＞t4时，开启室外机风机并控制室外机风机在最高档位持续运行一段时间t4，然后控制室外机风机进入最低档位持续运行一段时间t5，然后执行步骤s3；

当tl≤t5，且持续一段时间t6后，判断截止阀是否开启，

若是，则关闭截止阀，并执行步骤s6；

否则保持截止阀关闭，并执行步骤s6；

当t4≥tl＞t5时，执行步骤s5；

s6、保持截止阀(2)关闭一段时间t7后，

当tl＞t4时，开启室外机风机并控制室外机风机在最高档位持续运行一段时间t4，然后控制室外机风机进入最低档位持续运行一段时间t5，然后执行步骤s3；

当t7＜tl≤t4时，执行步骤s6；

当tl≤t7，且持续一段时间t6后，空调器进入系统停机保护模式。

本发明所述的低温制冷空调器的控制方法，其中，在步骤s1中还包括以下步骤：预先设定制冷室外机风机高档启动温度t8，制冷室外机风机中档启动温度t9，其中，t9＜t8；

在步骤s2中，初始档位由制冷压缩机启动前的第一热交换单元组(4)中部位置处的实时温度tl确定，

当tl≥t8时，初始档位为最高档位；

当t9≤tl＜t8时，初始档位为中间档位；

当tl＜t9时，初始档位为最低档位。

采用以上方法后，与现有技术相比，本发明上述的低温制冷空调器的控制方法具有以下优点：本发明所述的低温制冷空调器不但能够通过调节室外机风机的转速达到低温制冷的目的，而且在本发明所述的低温制冷空调器在制冷模式下运行过程中，当室外环境温度过低，且室外机风机停机后空调器的系统压力仍过低时，还可以通过关闭截止阀，使第二热交换单元组不再工作，从而大大减小了热交换器的工作面积，进而能够有效提高空调器的制冷高压压力和压缩机的排气温度，进而实现空调在更低环境温度下制冷。

附图说明

图1是本发明所述的低温制冷空调器的结构示意图；

图2是本发明所述的低温制冷空调器的控制方法的控制流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明低温制冷空调器及其控制方法作进一步的详细说明。

如图1所示，本发明所述的低温制冷空调器包括安装在室外机内的热交换器1、设置于室外机内的截止阀2以及一个温度传感器3，热交换器1包括集气管1、第一热交换单元组4和第二热交换单元组5，第一热交换单元组4的进口端与集气管1连通，第一热交换单元组4的出口端与热交换器1的出口端连通，第二热交换单元组5的进口端与集气管1连通，集气管1与热交换器1的进口端连通，第二热交换单元组5的出口端与截止阀2的一端连通，截止阀2的另一端与热交换器1的出口端连通，在本实施例中，第一热交换单元组4和第二热交换单元组5均包括至少一个热交换单元6，热交换单元6为供冷凝剂流通的流体管路，当第一热交换单元组4中的热交换单元6大于一个时，则这些热交换单元6并联设置，即这些热交换单元6的进口端与热交换器的进口端连通，这些热交换单元6的出口端与热交换器的出口端之间可通过一个集液器7连通，同理，当第二热交换单元组5中的热交换单元6大于一个时，则这些热交换单元6并联设置，即这些热交换单元6的进口端与热交换器的进口端连通，这些热交换单元6的出口端与截止阀2的一端之间可通过一个集液器7连通，截止阀2为电磁截止阀或电子膨胀阀，温度传感器3设置在第一热交换单元组4的中部位置处。

如图2所示，本发明所述的低温制冷空调器的控制方法包括以下步骤：

获取第一热交换单元组4中部位置处的实时温度，并根据第一热交换单元组4中部位置处的实时温度来控制室外机风机的运行状态和截止阀2的开启/关闭，即：

s1、预先设定空调器进入低温制冷模式时的启动温度t0、室外机风机的升档温度t1、室外机风机的降档温度t2、室外机风机的停机温度t3、室外机风机的启动温度t4、截止阀2的关闭温度t5和截止阀2的开启温度t6，系统停机保护温度t7，制冷室外机风机高档启动温度t8，制冷室外机风机中档启动温度t9，其中，t7＜t5＜t3＜t4＜t2＜t1＜t6＜t0，t9＜t8；

s2、当空调器制冷开机或切换到制冷模式运行时，获取第一热交换单元组4中部位置处的实时温度tl，并控制截止阀2复位开启，然后控制室外机风机保持在初始档位运行一段时间t0，再执行步骤s3，其中，初始档位由制冷压缩机启动前的第一热交换单元组4中部位置处的实时温度tl确定，

当tl≥t8时，初始档位为最高档位；

当t9≤tl＜t8时，初始档位为中间档位；

当tl＜t9时，初始档位为最低档位；

s3、先判断tl是否≥t6，

若是，再判断截止阀2是否开启，

若截止阀2处于开启状态，则保持截止阀2开启，并执行步骤s4；

若截止阀2处于关闭状态，则开启截止阀2，并执行步骤s4；

否则执行步骤s4；

s4、当tl＞t0时，控制室外机风机在最高档位运行，并执行步骤s3；

当t0≥tl＞t1时,控制室外机风机在当前档位的基础上上升一档运行，然后控制室外机风机在所在档位至少持续运行一段时间t1，若此时室外机风机在最高档位运行，则控制室外机风机保持当前档位运行，并执行步骤s3；

当t2≤tl≤t1时,控制室外机风机保持当前档位运行，并控制室外机风机在当前档位至少持续运行一段时间t1，并执行步骤s3；

当t3≤tl＜t2时,控制室外机风机在当前档位的基础上下降一档运行，然后控制室外机风机在所在档位至少持续运行一段时间t1，若此时室外机风机在最低档位运行，则控制室外机风机保持当前档位运行，并执行步骤s3；

当tl＜t3，且持续一段时间t2后，控制室外机风机停机，并执行步骤s5，但若虽然满足条件“tl＜t3”，但不满足条件“持续一段时间t2”，则控制室外机风机在当前档位的基础上下降一档运行，然后控制室外机风机在所在档位至少持续运行一段时间t1，若此时室外机风机在最低档位运行，则控制室外机风机保持当前档位运行，并执行步骤s3；

s5、保持室外机风机停机一段时间t3后，

当tl＞t4时，开启室外机风机并控制室外机风机在最高档位持续运行一段时间t4，然后控制室外机风机进入最低档位持续运行一段时间t5，然后执行步骤s3；

当tl≤t5，且持续一段时间t6后，判断截止阀是否开启，

若是，则关闭截止阀2，并执行步骤s6；

否则保持截止阀2关闭，并执行步骤s6；

但若虽然满足条件“tl≤t5”，但不满足条件“持续一段时间t6”，则执行步骤s5；

当t4≥tl＞t5时，执行步骤s5；

s6、保持截止阀2关闭一段时间t7后，

当tl＞t4时，开启室外机风机并控制室外机风机在最高档位持续运行一段时间t4，然后控制室外机风机进入最低档位持续运行一段时间t5，然后执行步骤s3；

当t7＜tl≤t4时，执行步骤s6；

当tl≤t7，且持续一段时间t6后，空调器进入系统停机保护模式，此时，空调器不可自动恢复，需用户重新开关机，但若虽然满足条件“tl≤t7”，但不满足条件“持续一段时间t6”，则执行步骤s6。

在本实施例中，t0的取值范围为43～50℃，优选为46℃，

t1的取值范围为38～42℃，优选为40℃，

t2的取值范围为32～36℃，优选为34℃，

t3的取值范围为22～26℃，优选为24℃，

t4的取值范围为28～32℃，优选为30℃，

t5的取值范围为20～24℃，优选为22℃，

t6的取值范围为41～45℃，优选为43℃，

t7的取值范围为18～22℃，优选为20℃，

t8的取值范围为21～30℃，优选为25℃，

t9的取值范围为5～15℃，优选为10℃，

t0的取值范围为40～80秒，优选为60秒，

t1的取值范围为30～90秒，优选为50秒，

t2的取值范围为3～10分钟，优选为5分钟，

t3的取值范围为1～5秒，优选为2秒，

t4的取值范围为5～30秒，优选为15秒，

t5的取值范围为30～70秒，优选为50秒，

t6的取值范围为5～15分钟，优选为10分钟，

t7的取值范围为1～5秒，优选为2秒。

实时温度tl由温度传感器3采集得到，截止阀2的开启/关闭以及室外机风机的档位升降、启动/停机，这些均由空调器的控制器控制完成。

通过上述控制方法，本发明所述的低温制冷空调器能够在-20℃甚至更低的环境温度进行制冷。

以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。