单冷型空调器的控制方法转让专利
申请号 : CN201610286652.5
文献号 : CN105737425B
文献日 : 2018-12-18
发明人 : 任超 , 李金波 , 刘湍顺 , 杨亚新 , 白军辉
申请人 : 广东美的制冷设备有限公司 , 美的集团股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种单冷型空调器的控制方法,其特征在于,所述单冷型空调器包括:
双缸压缩机,所述双缸压缩机包括壳体、第一气缸、第二气缸和第一储液器,所述壳体上设有排气口,所述第一气缸和所述第二气缸分别设在所述壳体内,所述第一储液器设在所述壳体外,所述第一气缸的吸气口与所述第一储液器连通,所述第二气缸和所述第一气缸的排气容积比值的取值范围为1%~10%;
室外换热器和室内换热器,所述室外换热器的第一端与所述排气口相连,所述室内换热器的第一端与所述第一储液器相连;
气液分离器,所述气液分离器包括气体出口、第一接口和第二接口,所述气体出口与所述第二气缸的吸气口相连,所述第一接口与所述室外换热器的第二端相连,所述第二接口与所述室内换热器的第二端相连,所述第一接口和所述室外换热器之间串联有开度可调的第一节流元件,所述第二接口和所述室内换热器之间串联有开度可调的第二节流元件;
所述控制方法包括如下步骤:首先根据对第一检测对象的检测结果调整所述第一节流元件的开度至设定开度,然后根据对第二检测对象的检测结果调整所述第二节流元件的开度至设定开度,所述第一节流元件的设定开度小于所述第二节流元件的设定开度,用于调节所述第一节流元件所需的参数和用于调节所述第二节流元件所需的参数不同;
其中所述第一检测对象包括室外环境温度、双缸压缩机的运行频率、排气口的排气温度、排气口的排气压力、从所述气体出口排出的冷媒的中间压力、从所述气体出口排出的冷媒的中间温度中的至少一个;
所述第二检测对象包括室外环境温度、双缸压缩机的运行频率、排气口的排气温度、排气口的排气压力、从所述气体出口排出的冷媒的中间压力、从所述气体出口排出的冷媒的中间温度中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的单冷型空调器的控制方法,其特征在于,所述第一节流元件为电子膨胀阀,所述第二节流元件为电子膨胀阀。
3.根据权利要求1所述的单冷型空调器的控制方法,其特征在于,所述气体出口和所述第二气缸的吸气口之间串联有电磁阀。
4.根据权利要求1所述的单冷型空调器的控制方法,其特征在于,所述气液分离器的容积的取值范围为100mL-500mL。
5.根据权利要求1所述的单冷型空调器的控制方法,其特征在于,所述第一检测对象为室外环境温度T4和运行频率F,首先根据所述室外环境温度T4和所述运行频率F计算得到第一节流元件的设定开度,然后根据设定开度调整所述第一节流元件的开度;
所述第二检测对象为室外环境温度T4、运行频率F和排气压力;或者所述第二检测对象为室外环境温度T4、运行频率F和排气温度,首先根据所述室外环境温度T4和所述运行频率F计算得到设定排气压力或者设定排气温度,然后根据实际检测到的排气压力或者排气温度调整第二节流元件的开度以使得检测到的排气压力或排气温度达到设定排气压力或者设定排气温度。
6.根据权利要求1所述的单冷型空调器的控制方法,其特征在于,预设多个室外温度区间,每个所述室外温度区间对应不同的节流元件的开度,第一检测对象为室外环境温度T4,根据实际检测到的室外环境温度T4所在的室外温度区间对应的开度值调整第一节流元件的开度;
所述第二检测对象为室外环境温度T4、运行频率F和排气压力;或者所述第二检测对象为室外环境温度T4、运行频率F和排气温度,首先根据所述室外环境温度T4和所述运行频率F计算得到设定排气压力或者设定排气温度,然后根据实际检测到的排气压力或者排气温度调整第二节流元件的开度以使得检测到的排气压力或排气温度达到设定排气压力或者设定排气温度。
7.根据权利要求1所述的单冷型空调器的控制方法,其特征在于,预设中间温度或者预设中间压力,所述第一检测对象为中间压力或者中间温度,根据实际检测到的中间压力或者中间温度调整第一节流元件的开度以使得检测到的中间压力或者中间温度达到预设中间压力或者预设中间温度;
所述第二检测对象为室外环境温度T4、运行频率F和排气压力;或者所述第二检测对象为室外环境温度T4、运行频率F和排气温度,首先根据所述室外环境温度T4和所述运行频率F计算得到设定排气压力或者设定排气温度,然后根据实际检测到的排气压力或者排气温度调整第二节流元件的开度以使得检测到的排气压力或排气温度达到设定排气压力或者设定排气温度。
8.根据权利要求1所述的单冷型空调器的控制方法,其特征在于,预设中间温度或者预设中间压力,所述第一检测对象为中间压力或者中间温度,根据实际检测到的中间压力或者中间温度调整第一节流元件的开度以使得检测到的中间压力或者中间温度达到预设中间压力或者预设中间温度;
所述第二检测对象为室外环境温度T4和运行频率F,首先根据所述室外环境温度T4和所述运行频率F计算得到第二节流元件的设定开度,然后根据设定开度调整所述第二节流元件的开度。
9.根据权利要求1所述的单冷型空调器的控制方法,其特征在于,预设多个室外温度区间,每个所述室外温度区间对应不同的节流元件的开度,第一检测对象为室外环境温度T4,根据实际检测到的室外环境温度T4所在的室外温度区间对应的开度值调整第一节流元件的开度;
所述第二检测对象为室外环境温度T4和运行频率F,首先根据所述室外环境温度T4和所述运行频率F计算得到第二节流元件的设定开度,然后根据设定开度调整所述第二节流元件的开度。
说明书 :
单冷型空调器的控制方法
技术领域
背景技术
能效水平。喷气增焓和双级压缩技术可以提高空调系统在低温和超低温下的制热能力水
平,但对于空调经常使用的制冷工况,能效提升非常有限。
发明内容
述第一气缸和所述第二气缸分别设在所述壳体内,所述第一储液器设在所述壳体外,所述
第一气缸的吸气口与所述第一储液器连通,所述第二气缸和所述第一气缸的排气容积比值
的取值范围为1%~10%;室外换热器和室内换热器,所述室外换热器的第一端与所述排气
口相连,所述室内换热器的第一端与所述第一储液器相连;气液分离器,所述气液分离器包
括气体出口、第一接口和第二接口,所述气体出口与所述第二气缸的吸气口相连,所述第一
接口与所述室外换热器的第二端相连,所述第二接口与所述室内换热器的第二端相连,所
述第一接口和所述室外换热器之间串联有开度可调的第一节流元件,所述第二接口和所述
室内换热器之间串联有开度可调的第二节流元件;所述控制方法包括如下步骤:首先根据
对第一检测对象的检测结果调整所述第一节流元件的开度至设定开度,然后根据对第二检
测对象的检测结果调整所述第二节流元件的开度至设定开度,所述第一节流元件的设定开
度小于所述第二节流元件的设定开度,所述第一检测对象的检测结果与所述第二检测对象
的检测结果不同;其中所述第一检测对象包括室外环境温度、双缸压缩机的运行频率、排气
口的排气温度、排气口的排气压力、从所述气体出口排出的冷媒的中间压力、从所述气体出
口排出的冷媒的中间温度中的至少一个;所述第二检测对象包括室外环境温度、双缸压缩
机的运行频率、排气口的排气温度、排气口的排气压力、从所述气体出口排出的冷媒的中间
压力、从所述气体出口排出的冷媒的中间温度中的至少一个。
降低压缩机压缩功耗,进一步提高空调器能力及能效,通过先调节第一节流元件的开度然
后再调节第二节流元件的开度,从而使得系统的能效达到最优。
件和第二节流元件的设定开度,然后根据设定开度调整对应的第一节流元件和第二节流元
件的开度。
据设定开度调整所述第一节流元件的开度;所述第二检测对象为室外环境温度T4、运行频
率F和排气压力;或者所述第二检测对象为室外环境温度T4、运行频率F和排气温度,首先根
据所述室外环境温度T4和所述运行频率F计算得到设定排气压力或者设定排气温度,然后
根据实际检测到的排气压力或者排气温度调整第二节流元件的开度以使得检测到的排气
压力或排气温度达到设定排气压力或者设定排气温度。
度T4所在的室外温度区间对应的开度值调整第一节流元件的开度;所述第二检测对象为室
外环境温度T4、运行频率F和排气压力;或者所述第二检测对象为室外环境温度T4、运行频
率F和排气温度,首先根据所述室外环境温度T4和所述运行频率F计算得到设定排气压力或
者设定排气温度,然后根据实际检测到的排气压力或者排气温度调整第二节流元件的开度
以使得检测到的排气压力或排气温度达到设定排气压力或者设定排气温度。
开度以使得检测到的中间压力或者中间温度达到预设中间压力或者预设中间温度;所述第
二检测对象为室外环境温度T4、运行频率F和排气压力;或者所述第二检测对象为室外环境
温度T4、运行频率F和排气温度,首先根据所述室外环境温度T4和所述运行频率F计算得到
设定排气压力或者设定排气温度,然后根据实际检测到的排气压力或者排气温度调整第二
节流元件的开度以使得检测到的排气压力或排气温度达到设定排气压力或者设定排气温
度。
开度以使得检测到的中间压力或者中间温度达到预设中间压力或者预设中间温度;所述第
二检测对象为室外环境温度T4和运行频率F,首先根据所述室外环境温度T4和所述运行频
率F计算得到第二节流元件的设定开度,然后根据设定开度调整所述第二节流元件的开度。
度T4所在的室外温度区间对应的开度值调整第一节流元件的开度;所述第二检测对象为室
外环境温度T4和运行频率F,首先根据所述室外环境温度T4和所述运行频率F计算得到第二
节流元件的设定开度,然后根据设定开度调整所述第二节流元件的开度。
附图说明
具体实施方式
隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三
个等,除非另有明确具体的限定。
是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的
普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
包括壳体10、第一气缸11、第二气缸12和第一储液器13,壳体10上设有排气口15,第一气缸
11和第二气缸12分别设在壳体10内,第一储液器13设在壳体10外,第一气缸11的吸气口与
第一储液器13连通。也就是说,第一气缸11和第二气缸12进行独立压缩过程,从第一气缸11
排出的压缩后的冷媒和从第二气缸12排出的压缩后的冷媒分别排入到壳体10内然后从排
气口15排出。
一气缸11的排气容积比值的取值范围为4%~9%。例如第二气缸12和第一气缸11的排气容
积比值可以为4%、5%、8%或8.5%等参数。
口相连,第一接口f与室外换热器3的第二端相连,第二接口g与室内换热器4的第二端相连,
第一接口f和室外换热器3之间串联有开度可调的第一节流元件6,第二接口g和室内换热器
4之间串联有开度可调的第二节流元件7。可选地,第一节流元件6为电子膨胀阀,第二节流
元件7为电子膨胀阀,当然可以理解的是,第一节流元件6和第二节流元件7均还可以是其他
开度可调的元件例如热力膨胀阀。
级节流降压后从第一接口f排入到气液分离器5中进行气液分离,分离出来的中间压力气态
冷媒从气体出口m排入到第二气缸12内进行压缩。
媒排入到第一储液器13中,从第一储液器13排出的冷媒排入到第一气缸11内进行压缩。
的压缩后的冷媒和从第二气缸12排出的压缩后的冷媒排到壳体10内混合后从排气口15排
出,同时由于第二气缸12和第一气缸11的排气容积比值的取值范围为1%~10%,流量较少
且压力状态较高的冷媒排入到排气容积较小的第二气缸12内进行压缩,从而可以提高能
效,节能减排。
内换热器4的冷媒中的气体含量,减少了气态冷媒对作为蒸发器的室内换热器4的换热性能
的影响,从而可以提高换热效率,降低压缩机压缩功耗。
缩机压缩功耗,进一步提高空调器能力及能效。
避免液态冷媒进入到第二气缸12中,从而可以避免双缸压缩机1发生液击,延长双缸压缩机
1的使用寿命。进一步地,可以在在气液分离器5上设置液位传感器,通过液位传感器的检测
结果控制电磁阀20的开闭状态。
调器在相同的工况下的能效进行比较,得到如下数据:
验发现本发明实施例的单冷型空调器(设定额定制冷量为2.6kw,将第二气缸和第一气缸的
排气容积比值设定为9.2%)与现有的相同工况下的单冷型空调器相比,能效提升了7.3%。
度,第一节流元件的设定开度小于第二节流元件的设定开度,第一检测对象的检测结果与
第二检测对象的检测结果不同。需要进行说明的是,第一检测对象的检测结果与第二检测
对象的检测结果不同指的是第一节流元件和第二节流元件不能同时采用同一状态参数进
行调节控制,换言之,用于调节第一节流元件的所需的相关参数和用于调节第二节流元件
的所需的相关参数不同。
温度中的至少一个。第二检测对象包括室外环境温度、双缸压缩机的运行频率、排气口的排
气温度、排气口的排气压力、从气体出口排出的冷媒的中间压力、从气体出口排出的冷媒的
中间温度中的至少一个。
度,然后再调节第二节流元件的开度直至设定开度,当第一节流元件和第二节流元件均调
节至设定开度时,第一节流元件的开度小于第二节流元件的开度。当然可以理解的是,采集
处理控制第一节流元件所需的参数和采集处理控制第二节流元件所需的参数的步骤可以
同时进行也可以先后进行。
元件的开度,如此重复。当然重复条件不限于此,例如可以在接收到用户的操作指令后,重
新检测第一检测对象和第二检测对象,然后根据检测结果调整第一节流元件和第二节流元
件的开度。换言之,在制冷时,在第一节流元件和第二节流元件的开度均满足条件后,可以
在运行n秒或者在接收到用户的操作信号后,对第一节流元件和第二节流元件的开度的相
关参数重新检测判断,然后根据判定结果调整第一节流元件和第二节流元件的开度,如此
重复。
开度,然后根据设定开度调整对应的第一节流元件和第二节流元件的开度。
流元件的实际开度时,将第一节流元件的开度增大到计算开度;反之关小。
时,将第二节流元件的开度增大到计算开度;反之关小。其中,0≤a1≤20,0≤b1≤20,-50≤
c1≤100;0≤a2≤30,0≤b2≤30,-50≤c2≤150控制系数a、b、c均可为0,当其中任何一个系
数为零时,证明该系数对应的参数对节流元件开度无影响。
节流元件的开度应该为120,调整第一节流元件的开度到120;然后计算出第二节流元件的
开度为160,调整第二节流元件的开度到160。维持两个节流元件的开度200s后,重新检测压
缩机运行频率和T4值;或者根据用户对空调的调整,检测压缩机运行频率和T4值,对第一节
流元件和第二节流元件进行重新调整。
元件的开度;
定排气压力或者设定排气温度,然后根据实际检测到的排气压力或者排气温度调整第二节
流元件的开度以使得检测到的排气压力或者排气温度达到设定排气压力或者设定排气温
度。
流元件的实际开度时,将第一节流元件的开度增大到计算开度;反之关小。
室外环境温度T4和运行频率F之间的关系式为:P排_cool=a3·F+b3T4+c3,当采集到的排气
温度或者排气压力大于计算的设定排气温度或者设定排气压力时,开大第二节流元件的开
度;反之关小。其中0≤a1≤20,0≤b1≤20,-50≤c1≤100,0≤a2≤30,0≤b2≤30,-50≤c2≤
150,0≤a3≤30,0≤b3≤30,-50≤c3≤150。控制系数a、b、c均可为0,当其中任何一个系数为
零时,证明该系数对应的参数对节流元件开度无影响。
的频率和T4值,计算出第一节流元件的开度应该为120,调整第一节流元件的开度到120,然
后系统根据采用到的频率和T4值,计算出第二节流元件对应的排气温度TP_cool为74℃或
者排气压力P排_cool为2.54MPa,这时根据检测到的排气温度TP或者排气压力P排调整第二
节流元件的开度,当检测到的排气温度大于74℃(或者检测到的排气压力P排大于2.54Mpa)
时,逐步加大第二节流元件的开度(可按每次调节4步动作)。维持两个节流元件的开度200s
后,重新检测压缩机运行频率和T4值,或者根据用户对空调的调整,检测压缩机运行频率和
T4值,对第一节流元件和第二节流元件进行重新调整。
温度区间对应的开度值调整第一节流元件的开度;
定排气压力或者设定排气温度,然后根据实际检测到排气压力或者排气温度调整第二节流
元件的开度以使得检测到排气压力或排气温度达到设定排气压力或者设定排气温度。
10≤T4<20 100
20≤T4<30 110
30≤T4<40 120
40≤T4<50 150
50≤T4<60 180
室外环境温度T4和运行频率F之间的关系式为:P排_cool=a2·F+b2T4+c2,当采集到的排气
温度或者排气压力大于计算的设定排气温度或者设定排气压力时,开大第二节流元件的开
度;反之关小。其中0≤a1≤20,0≤b1≤20,-50≤c1≤100,0≤a2≤30,0≤b2≤30,-50≤c2≤
150。控制系数a、b、c均可为0,当其中任何一个系数为零时,证明该系数对应的参数对节流
元件开度无影响。
一节流元件的开度应该为120,调整第一节流元件的开度到120;然后系统根据频率和T4值,
计算出第二节流元件对应的排气温度TP_cool为74℃或者排气压力P排_cool为2.54MPa,这
时根据检测到的排气温度TP或者排气压力P调整第二节流元件的开度,例如当检测到的排
气温度大于74℃(或者检测到的排气压力P排大于2.54Mpa)时,逐步加大第二节流元件的开
度(可按每次调节4步动作)。维持两个节流元件的开度200s后,重新检测压缩机运行频率和
T4值,或者根据用户对空调的调整,检测压缩机运行频率和T4值,对第一节流元件和第二节
流元件进行重新调整。
中间压力或者中间温度达到预设中间压力或者预设中间温度。
定排气压力或者设定排气温度,然后根据实际检测到排气压力或者排气温度调整第二节流
元件的开度以使得检测到的排气压力或排气温度达到设定排气压力或者设定排气温度。
一节流元件的开度,反之关小。
室外环境温度T4和运行频率F之间的关系式为:P排_cool=a2·F+b2T4+c2,当采集到的排气
温度或者排气压力大于计算的设定排气温度或者设定排气压力时,开大第二节流元件的开
度;反之关小。其中0≤a1≤20,0≤b1≤20,-50≤c1≤100,0≤a2≤30,0≤b2≤30,-50≤c2≤
150。控制系数a、b、c均可为0,当其中任何一个系数为零时,证明该系数对应的参数对节流
元件开度无影响。
3.9。首先,系统根据采集到的中间温度或者中间压力值调整第一节流元件的开度。当采集
到的中间温度大于26℃或者采集到的中间压力大于1.65MPa时,逐步关小第一节流元件的
开度(可按每次调节4步动作)。反之调小开度。然后系统根据频率和T4值,计算出第二节流
元件对应的排气温度TP_cool为74℃或者排气压力P排_cool为2.54MPa,这时根据检测到的
排气温度TP或者排气压力P调整第二节流元件的开度,当检测到排气温度大于74℃(或者检
测到的压力P排大于2.54Mpa)时,逐步加大第二节流元件的开度(可按每次调节4步动作)。
维持两个节流元件的开度200s后,重新检测压缩机运行频率和T4值,或者根据用户对空调
的调整,检测压缩机运行频率和T4值,对第一节流元件和第二节流元件进行重新调整。
中间压力或者中间温度达到预设中间压力或者预设中间温度;
元件的开度,反之关小。
时,将第二节流元件的开度增大到计算开度;反之关小。其中,0≤a2≤30,0≤b2≤30,-50≤
c2≤150,控制系数a、b、c均可为0,当其中任何一个系数为零时,证明该系数对应的参数对
节流元件开度无影响。
中间温度或者中间压力值调整第一节流元件的开度。当采集到的中间温度大于26℃或者采
集到的中间压力大于1.65MPa时,逐步关小第一节流元件的开度(可按每次调节4步动作)。
反之调小开度。然后系统根据检测到室外环境温度和压缩机运行频率计算出第二节流元件
的设定开度为160,然后调整第二节流元件的开度至160。维持两个节流元件的开度200s后,
重新检测压缩机运行频率和T4值,或者根据用户对空调的调整,检测压缩机运行频率和T4
值,对第一节流元件和第二节流元件进行重新调整。
温度区间对应的开度值调整第一节流元件的开度。
10≤T4<20 100
20≤T4<30 110
30≤T4<40 120
40≤T4<50 150
50≤T4<60 180
时,将第二节流元件的开度增大到计算开度;反之关小。其中,0≤a2≤30,0≤b2≤30,-50≤
c2≤150,控制系数a、b、c均可为0,当其中任何一个系数为零时,证明该系数对应的参数对
节流元件开度无影响。
度应该为120,调整第一节流元件的开度到120。然后系统根据检测到室外环境温度和压缩
机运行频率计算出第二节流元件的设定开度为160,然后调整第二节流元件的开度至160。
维持两个节流元件的开度200s后,重新检测压缩机运行频率和T4值,或者根据用户对空调
的调整,检测压缩机运行频率和T4值,对第一节流元件和第二节流元件进行重新调整。
节方式进行随机组合;或者上述实施例中的压缩机运行频率也可以由实际检测到的室外环
境温度得出,例如预设多个室外环境温度区间,多个室外环境温度区间对应不同的压缩机
运行频率。
第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示
第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第
一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不
必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任
一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技
术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结
合和组合。
实施例进行变化、修改、替换和变型。