空调装置及其控制方法与流程

本发明涉及空气调节技术，特别是涉及一种空调装置的控制方法及空调装置。

背景技术：

家用空调器目前属于普通家庭里必不可少的家用电器，其依靠夏季制冷带来凉爽、冬季制热送去温暖的特性而深受消费者喜爱。空调器主要依靠压缩机、冷凝器、节流器、蒸发器四大部件使冷媒的状态发生改变来实现制冷制热。

一般情况下，空调在室外环境温度比较低的时候运行制热，会因为冷媒温度低于空气露点温度导致室外冷凝器结霜。随着空调的运行，冷凝器的霜层越来越厚，空调的制热效果越来越差。这时候往往需要对冷凝器除霜。现有的除霜过程通常是压缩机先停止，四通换向阀换向之后压缩机再次启动，室外风机、室内风机停止，空调运行制冷模式来帮助室外冷凝器除霜。此时大量液态冷媒进入室内蒸发器，同时室内风机停止运行，导致室内蒸发器会结一层厚厚的霜层，从而使得室内温度得不到维持，下降很快，用户会感觉到一丝凉意或者冷感。

技术实现要素：

本发明第一方面的一个目的旨在克服现有技术中的至少一个缺陷，提供一种在除霜的同时能够保持制热以提高用户舒适体验的空调装置的控制方法。

本发明第一方面的另一个目的是提高空调装置的除霜效率。

本发明第一方面的又一个目的是在不影响制热体验的前提下缩短除霜时间。

本发明第二方面的目的是提供一种空调装置。

根据本发明的第一方面，本发明提供一种空调装置的控制方法，所述空调装置包括室外风机和依次相连以用于形成冷媒主回路的压缩机、室内换热器、节流装置和室外换热器，所述压缩机的冷媒出口与所述室外换热器之间连接有旁通管路，所述控制方法包括：

当所述空调装置处于制热模式时，判断所述室外换热器是否满足除霜条件，若是，则进入制热除霜模式；

在制热除霜模式下，促使所述压缩机排出的部分冷媒依次流经所述室内换热器、所述节流装置和所述室外换热器后返回所述压缩机，并促使所述压缩机排出的另一部分冷媒以分支的形式通过所述旁通管路直接流向所述室外换热器，以利用该另一部分冷媒的热量对所述室外换热器进行除霜；

获取所述室外换热器所处的室外环境温度和所述室外换热器自身的盘管温度；以及

当所述室外环境温度与所述盘管温度的差值大于或者等于预设温差值时，保持所述室外风机的转速与制热模式时的转速相同；当所述室外环境温度与所述盘管温度的差值小于所述预设温差值时，则停止所述室外风机的运行。

可选地，所述控制方法还包括：

在制热除霜模式下，将所述节流装置的开度调节至处于闭阀的临界状态。

可选地，所述控制方法还包括：

在制热除霜模式下，按照预设的幅度降低所述空调装置的室内风机的转速，使其低于制热模式时的转速。

可选地，所述空调装置还包括设置于其室内机中的发热装置，所述控制方法还包括：

在制热除霜模式下，启动所述发热装置，以通过所述发热装置加热流经其的空气，从而提高所述空调装置的送风温度。

可选地，所述控制方法还包括：

在制热除霜模式下，按照预设的幅度提高所述压缩机的运行频率，使其高于制热模式时的运行频率。

可选地，所述控制方法还包括：

当满足退出制热除霜模式的条件时，阻断所述旁通管路，并将所述压缩机的运行频率调节制热模式时的运行频率、将所述室外风机的转速调节至制热模式时的转速、将所述节流装置的开度调节至制热模式时的开度。

可选地，所述控制方法还包括：

当满足退出制热除霜模式的条件时，获取所述室外换热器的盘管温度；以及

当所述盘管温度小于预设温度阈值时，控制所述空调装置的室内风机以低风模式运行；反之，则控制所述室内风机以高风模式运行；其中

所述室内风机在所述低风模式下的转速小于在所述高风模式下的转速。

可选地，所述旁通管路中设有截止阀，所述控制方法还包括：

在制热除霜模式下，打开所述截止阀，以导通所述旁通管路；以及

在制热模式下，关闭所述截止阀，以阻断所述旁通管路。

根据本发明的第二方面，本发明还提供一种空调装置，其包括依次相连以用于形成冷媒主回路的压缩机、室内换热器、节流装置和室外换热器，还包括：

旁通管路，直接连通所述压缩机和所述室外换热器，且配置成在制热除霜模式下使得所述压缩机排出的部分冷媒以分支的形式通过所述旁通管路流入所述室外换热器，以利用该部分冷媒的热量对所述室外换热器进行除霜；

温度获取模块，用于获取所述空调装置的室外换热器所处的室外环境温度和所述室外换热器自身的盘管温度；以及

室外风机，用于驱动室外气流流动，且配置成在制热除霜模式中当所述室外环境温度与所述盘管温度的差值大于或者等于预设温差值时受控地保持其转速与制热模式时的转速相同、当所述室外环境温度与所述盘管温度的差值小于预设温差值时受控地停止运行。

可选地，所述旁通管路与所述室外换热器底部的盘管连通，以在制热除霜模式下使得冷媒从下往上地流入所述室外换热器，从而从下往上地对所述室外换热器进行除霜。

本发明的空调装置的控制方法通过在制热除霜模式下促使压缩机排出的部分冷媒以分支的形式通过旁通管路直接流向室外换热器，可利用压缩机排出的温度较高的冷媒的热量对室外换热器进行除霜，除霜效果较好，效率较高。同时，压缩机排出的另一部分冷媒仍然在冷媒主回路中流动，从而保持空调装置的制热功能，提高了用户的舒适度体验。

进一步地，在制热除霜模式下，本发明还通过对比室外环境温度与室外换热器的盘管温度来确定室外风机的转速，有利于室外换热器快速地增压升温，从而更好地吸热化霜，提高了除霜效率。

进一步地，在制热除霜模式下，本发明还将节流装置的开度调节至处于闭阀的临界状态。这样既能够保证室内换热器的压力和温度不至于损失过大，又能够使进入室外换热器的冷媒量和温度大幅度提高，从而在不影响用户制热体验的前提下大大缩短了除霜时间。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的空调装置的示意性结构图；

图2是根据本发明一个实施例的空调装置的控制方法的示意性流程图；

图3是根据本发明另一个实施例的空调装置的控制方法流程图；

图4是根据本发明又一个实施例的空调装置的控制方法流程图。

具体实施方式

本发明首先提供一种空调装置，图1是根据本发明一个实施例的空调装置的示意性结构图。参见图1，空调装置包括依次相连以用于形成冷媒主回路的压缩机10、室内换热器20、节流装置30和室外换热器40。具体地，压缩机10配置成将其吸入的冷媒压缩并排出。压缩机10可吸入低压冷媒，并对低压冷媒进行压缩形成高温高压的气态冷媒，并将气态冷媒排出。节流装置30配置成对从室内换热器20流出的冷媒进行节流降压。节流装置30优选为电子膨胀阀。室内换热器20配置成使其内的冷媒与室内空气进行热交换。室外换热器40配置成使其内的冷媒与室外空气进行热交换。室内换热器20和室外换热器40均可包括多个换热盘管，换热盘管的内部中空，以供冷媒流过其中。压缩机10、节流装置30和室外换热器40可均位于室外机中，室内换热器20位于室内机中。

特别地，空调装置还包括旁通管路50、温度获取模块60和室外风机70。

旁通管路50直接连通压缩机10和室外换热器40，且配置成在制热除霜模式下使得压缩机10排出的部分冷媒以分支的形式通过旁通管路50流入室外换热器40，以利用该部分冷媒的热量对室外换热器40进行除霜。同时，压缩机10排出的另一部分冷媒依次流经室内换热器20、节流装置30和室外换热器40后返回压缩机10。由此可见，本发明可利用压缩机10排出的温度较高的冷媒的热量对室外换热器40进行除霜，除霜效果较好，效率较高。同时，压缩机10排出的另一部分冷媒仍然在冷媒主回路中流动，从而保持了空调装置的制热功能，提高了用户的舒适度体验。

进一步地，由于仅仅在室外换热器40需要除霜时才有必要向其提供高温冷媒，因此本发明的旁通管路50中可设有截止阀51，截止阀51配置成在制热除霜模式下受控地打开以导通旁通管路50、在制热模式和制冷模式下受控地关闭以阻断旁通管路50。截止阀51优选为电磁阀。

温度获取模块60用于获取室外换热器40所处的室外环境温度和室外换热器40自身的盘管温度。具体地，温度获取模块60可包括分别用于检测室外换热器40所处的室外环境温度和室外换热器40自身的盘管温度的两个或两组温度传感器。温度获取模块60也可以为感温包或热敏电阻。用于检测室外环境温度的温度传感器或感温包或热敏电阻优选设置在室外换热器的迎风面。

室外风机70用于驱动室外气流流动，且配置成在制热除霜模式中当室外环境温度与盘管温度的差值大于或者等于预设温差值时受控地保持其转速与制热模式时的转速相同、当室外环境温度与盘管温度的差值小于预设温差值时受控地停止运行。

本发明对制热除霜模式下的室外风机70转速进行上述特别设计的缘由在于：本发明的设计人意识到，当室外环境温度与盘管温度的差值大于或者等于预设温差值时，说明室外环境温度与盘管温度之间的差别较大。此时使室外风机70按照制热模式时的转速运行更加有利于室外换热器40吸热化霜。当室外环境温度与盘管温度的差值小于预设温差值时，说明室外环境温度与盘管温度之间相差很小或基本一致。此时如果开启室外风机，则室外换热器40的盘管会一直处于散热状态而导致温度上不来。因此，需要停止室外风机70的运行，使室外换热器40快速地增压升温，从而更好地吸热化霜，提高了除霜效率。

在本发明的一些实施中，旁通管路50与室外换热器40底部的盘管连通，以在制热除霜模式下使得冷媒从下往上地流入室外换热器40，从而从下往上地对室外换热器40进行除霜，以使除霜更加均匀，且效果更佳。

在本发明的一些实施例中，节流装置30还配置成在制热除霜模式下受控地调至闭阀的临界状态。

在本发明的一些实施例中，空调装置还包括用于促使气流流向室内的室内风机80，其配置成在制热除霜模式下受控地按照预设的幅度降低其转速，使其低于制热模式时的转速。

在本发明的一些实施例中，空调装置还包括设置于其室内机中的发热装置90，发热装置90配置成在制热除霜模式下受控地启动，以通过其产生的热量加热流经其的空气，从而提高空调装置的送风温度。

在本发明的一些实施例中，压缩机10配置成在制热除霜模式下受控地按照预设的幅度提高其运行频率，使其高于制热模式时的运行频率。

本发明还提供一种空调装置的控制方法，用于当空调装置运行在制热模式时对其室外换热器40进行化霜处理。图2是根据本发明一个实施例的空调装置的控制方法的示意性流程图。本发明的控制方法包括：

当空调装置处于制热模式时，判断室外换热器40是否满足除霜条件，若是，则进入制热除霜模式。判断室外换热器40是否满足除霜条件的方式有多种，例如可通过室外环境温度所处的温度区间所对应的判定规则来判断，或者通过本领域技术人员习知的其他方式判断。

在制热除霜模式下，促使压缩机10排出的部分冷媒依次流经室内换热器20、节流装置30和室外换热器40后返回压缩机10，并促使压缩机10排出的另一部分冷媒以分支的形式通过旁通管路50直接流向室外换热器40，以利用该另一部分冷媒的热量对室外换热器40进行除霜。由此，实现了制热的同时对室外换热器40进行除霜的目的。

获取室外换热器40所处的室外环境温度和室外换热器40自身的盘管温度。具体地，室外环境温度和室外换热器40自身的盘管温度的获取没有先后顺序的限制，且最好是同时获取两个温度，以便准确地比较两个温度的大小，进而便于选择室外风机70的转速。

当室外环境温度与上述盘管温度的差值大于或者等于预设温差值时，保持室外风机70的转速与制热模式时的转速相同；当室外环境温度与上述盘管温度的差值小于预设温差值时，则停止室外风机70的运转。具体地，预设温差值为空调装置中预先设置好的一个温度值。不同类型或型号的空调装置所对应的预设温差值不同。对于常见的一些空调装置，预设温差值通常为2～5℃中的任一温度值，例如几种不同类型的空调装置中的预设温差值可分别设置为2℃、3℃、4℃、5℃。

如前所述，本发明的控制方法通过对室外风机70转速的控制，有利于室外换热器40快速地增压升温，从而更好地吸热化霜，提高了除霜效率。并且，本发明的设计人通过大量的实验证明，本发明的用于除霜的控制方法能够保证在除霜时室内温度的降幅在2℃左右。而现有的除霜方法中，室内温度的降幅一般都在5℃以上。

具体地，本发明的控制方法可包括以下具体步骤：

步骤s101，当空调装置处于制热模式时，判断室外换热器40是否满足除霜条件，若是，则转步骤s102。

步骤s102，促使压缩机10排出的另一部分冷媒以分支的形式通过旁通管路50直接流向室外换热器40，以利用该另一部分冷媒的热量对室外换热器40进行除霜。

步骤s103，获取室外换热器40所处的室外环境温度和室外换热器40自身的盘管温度。

步骤s104，判断室外环境温度与上述盘管温度的差值大于或者等于预设温差值；若是，则转步骤s105；若否，则转步骤s106。

步骤s105，保持室外风机70的转速与制热模式时的转速相同。

步骤s106，停止室外风机70的运转。

本领域的技术人员应理解，上述步骤s105和步骤s106是两个可选的步骤，两者不会同时出现，更没有先后顺序之分。本发明的一些替代性实施例中，步骤s102和步骤s103可以同时进行。

在本发明的一些实施例中，本发明的控制方法还包括：在制热除霜模式下，将节流装置30的开度调节至处于闭阀的临界状态。这样既能够保证室内换热器20的压力和温度不至于损失过大，又能够使进入室外换热器40的冷媒量和温度大幅度提高，从而在不影响用户制热体验的前提下大大缩短了除霜时间。需要说明的是，本发明中所说的节流装置30处于闭阀的临界状态意指节流装置30处于即将关闭的状态，在该状态下，冷媒能够通过节流装置30。例如，在本发明一个实施例中，在制热除霜模式下可以将节流装置30的开度调节至5％～10％之间的任一个开度。

在本发明的一些实施例中，本发明的控制方法还包括：在制热除霜模式下，按照预设的幅度降低空调装置的室内风机80的转速，使其低于制热模式时的转速，以更好地保证用户的制热体验。也就是说，在制热除霜模式下，室内风机80处于低风模式的运行状态。在该状态下，其转速可控制在600～700转每分钟。该步骤可以与步骤s102和/或步骤s103没有现有顺序之分，最好同时进行。

在本发明的一些实施例中，空调装置还包括设置于其室内机中的发热装置90。发热装置90可以为ptc发热体或ptc加热器。发热装置90的功率可以选择为使得空调装置在制热模式下的送风温度与在制热除霜模式下的送风温度之间的差值保持在2℃以内。在这些实施例中，本发明的控制方法还包括：在制热除霜模式下，启动发热装置90，以通过发热装置90加热流经其的空气，从而提高空调装置的送风温度。该步骤可以与步骤s102和/或步骤s103没有现有顺序之分，最好同时进行。

在本发明的一些实施例中，本发明的控制方法还包括：在制热除霜模式下，按照预设的幅度提高压缩机10的运行频率，使其高于制热模式时的运行频率，以更加有利于除霜。该步骤可以与步骤s102和/或步骤s103没有现有顺序之分，最好同时进行。

图3是根据本发明另一个实施例的空调装置的控制方法流程图。在本发明的另一些实施例中，参见图3，本发明的控制方法还包括：当满足退出制热除霜模式的条件时，阻断旁通管路50，并将压缩机10的运行频率调节制热模式时的运行频率、将室外风机70的转速调节至制热模式时的转速、将节流装置30的开度调节至制热模式时的开度，以防止排气上升过快，导致室内换热器20的盘管有过热负荷。也就是说，室外换热器40化霜结束后，压缩机10的运行频率、室外风机70的转速以及节流装置30的开度均恢复至制热模式时的状态。同时，旁通管路50被阻断，以使压缩机10排出的全部冷媒依次流经室内换热器20、节流装置30和室外换热器40后返回压缩机10，即全部冷媒均用于空调制热。

图4是根据本发明又一个实施例的空调装置的控制方法流程图。在本发明的又一些实施例中，参见图4，本发明的控制方法还包括：当满足退出制热除霜模式的条件时，获取室外换热器40的盘管温度；以及当上述盘管温度小于预设温度阈值时，控制空调装置的室内风机80以低风模式运行；反之，则控制室内风机80以高风模式运行。室内风机80在低风模式下的转速小于在高风模式下的转速。由此，能够在保证送风温度基本不变的前提下快速地恢复制热模式。

具体地，在低风模式下，室内风机80的转速可控制在600～700转每分钟。在高风模式下，室内风机80的转速可控制在800～1100转每分钟。预设温度阈值为空调装置中预先设置好的一个温度值。不同类型或型号的空调装置所对应的预设温差值不同。对于常见的一些空调装置，预设温度阈值通常为34～38℃中的任一温度值，例如几种不同类型的空调装置中的预设温差值可分别设置为34℃、35℃、36℃、37℃、38℃。

在本发明的一些实施例中，旁通管路50中设有截止阀51，在这些实施例中，本发明的控制方法还包括：在制热除霜模式下，打开截止阀51，以导通旁通管路50；以及在制热模式下，关闭截止阀51，以阻断旁通管路50。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。