CN103411340B - 室外换热装置及其除霜方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种室外换热装置及其除霜方法，该室外换热装置包括总出气管、总进液管、多个室外换热器、多个第一电磁阀和多个第二电磁阀，第一电磁阀与室外换热器一一对应，第二电磁阀与室外换热器一一对应；室外换热器的出气管分别连接其对应的第一电磁阀的一端和其对应第二电磁阀的一端，第一电磁阀的另一端连接总出气管，第二电磁阀的另一端用于连接空调系统的压缩机的排气管；各个室外换热器的进液管相互连通并与总进液管连通。本发明的室外换热装置及其除霜方法，实现了空调系统的不间断制热，制热同时能够进行除霜操作，保证了空调系统在用户使用时能够持续保持制热运行，不影响用户的长时间连续使用。

Description

室外换热装置及其除霜方法

技术领域

本发明涉及到空调技术领域，特别涉及到一种室外换热装置及其除霜方法。

背景技术

家用空调器的室内外换热器通常使用翅片铜管换热器，在室外处于低温高湿环境下，空调器长时间制热运行的话，不可避免会在室外换热器表面结有不同厚度的霜，使空调系统的换热量衰减加剧，严重影响对室内房间的供热量。现有的技术一般是在制热运行的中途由空调控制器判断结霜情况，然后采用四通阀换向，系统运行制冷方式对室外换热器进行除霜，除霜完毕后再使四通阀换向重新恢复制热运行。这种除霜技术的缺陷是：除霜时，不能进行制热，除霜这段时间内对室内房间的供热量几乎为零，房间温度会下降，不能保证房间的暖和，除霜完毕重新制热时，室内房间的供热量上升速度缓慢，造成室内房间的平均制热量下降，房间温度波动加大，房间的制热舒适性得不到保证。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种在除霜过程中能够同时进行制热的室外换热装置及其除霜方法。

本发明提出一种空调系统的室外换热装置，包括用于连接所述空调系统的四通阀的总出气管、用于连接所述空调系统的节流部件出液端的总进液管、多个室外换热器、多个第一电磁阀和多个第二电磁阀，所述第一电磁阀与所述室外换热器一一对应，所述第二电磁阀与所述室外换热器一一对应；所述室外换热器的出气管分别连接其对应的第一电磁阀的一端和其对应第二电磁阀的一端，所述第一电磁阀的另一端连接所述总出气管，所述第二电磁阀的另一端用于连接所述空调系统的压缩机的排气管；各个室外换热器的进液管相互连通并与所述总进液管连通。

优选地，各个室外换热器相互呈上下位置相对设置。

优选地，所述第一电磁阀为常开电磁阀，所述第二电磁阀为常闭电磁阀。

优选地，还包括分别与所述第一电磁阀和所述第二电磁阀电连接的控制器。

优选地，所述室外换热器的盘管上设有用于检测其盘管温度的第一温度传感器，所述总进液管上设有用于检测所述室外换热装置进液温度的第二温度传感器，所述第一温度传感器和第二温度传感器分别与所述控制器电连接。

本发明还提出一种基于上述室外换热装置的除霜方法，包括步骤：

按预设顺序逐个对室外换热器的盘管温度进行检测；

在当前检测到的室外换热器的盘管温度小于第一预设温度阀值时，控制当前检测的室外换热器进行除霜作业；

判断所述当前检测的室外换热器除霜作业是否已完成；

若当前室外换热器除霜作业未完成，则继续控制所述当前检测的室外换热器进行除霜作业；

若所述当前检测的室外换热器除霜作业已完成，则判断是否已完成对所有的室外换热器的盘管温度的检测；

若未完成对所有的室外换热器的盘管温度的检测，则继续按预设顺序逐个对未检测的室外换热器的盘管温度进行检测；

若已完成对所有的室外换热器的盘管温度的检测，则退出除霜检测。

优选地，还包括步骤：

检测所述室外换热装置的总进液管的进液温度；

当所述进液温度大于第二预设温度阀值时，按预设顺序逐个对室外换热器的盘管温度进行检测。

优选地，所述判断所述当前检测的室外换热器除霜作业是否已完成的步骤具体为：

判断所述当前检测的室外换热器的盘管温度是否大于或等于所述第一预设温度阀值。

优选地，所述控制所述当前检测的室外换热器进行除霜作业的步骤具体为：

控制所述当前检测的室外换热器对应的第一电磁阀关闭及对应的第二电磁阀开启，四通阀保持制热时的通电状态。

优选地，所述预设顺序为从上往下的顺序。

本发明的室外换热装置，在空调系统运行制热时，通过多个室外换热器进行换热，在室外换热器需要除霜时，将其中至少一个室外换热器保持制热模式换热，以及至少一个室外换热器切换到制冷模式运行除霜；在运行制冷除霜完成后的室外换热器又开始重新运行制热模式，同时将未进行除霜的室外换热器切换到制冷模式运行除霜，这样就实现了空调系统的不间断制热，制热同时能够进行除霜操作，保证了空调系统在用户使用时能够持续保持制热运行，不影响用户的长时间连续使用。本发明的除霜方法，对室外换热装置的室外换热器逐个的检测是否结霜，对结霜的室外换热器逐个进行除霜作业，在室外换热器除霜的同时，还有未处于除霜作业的室外换热器保持制热，既通过除霜作业后保证了室外换热装置的良好制热效果，又在除霜作业过程中保证了室外换热装置的持续制热，使得室外换热装置能能长时间连续保持制热模式工作。

附图说明

图1是本发明室外换热装置较佳实施例与空调系统其它部件连接的结构示意图；

图2是本发明除霜方法第一实施例的流程图；

图3是本发明除霜方法第二实施例的流程图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，图1为本发明室外换热装置较佳实施例与空调系统其它部件连接的结构示意图，该实施例提到的空调系统的室外换热装置10，包括用于连接空调系统的四通阀20的总出气管A、用于连接空调系统的节流部件30出液端的总进液管B、多个室外换热器11、多个第一电磁阀12和多个第二电磁阀13，第一电磁阀12与室外换热器11一一对应，第二电磁阀13与室外换热器11一一对应；室外换热器11的出气管分别连接其对应的第一电磁阀12的一端和其对应第二电磁阀13的一端，第一电磁阀12的另一端连接总出气管A，第二电磁阀13的另一端用于连接空调系统的压缩机40的排气管41；各个室外换热器11的进液管相互连通并与总进液管B连通。

本实施例的室外换热装置10，在空调系统运行制热时，通过多个室外换热器11进行换热，在室外换热器11需要除霜时，将其中至少一个室外换热器11保持制热模式换热，以及至少一个室外换热器11切换到制冷模式运行除霜；在运行制冷除霜完成后的室外换热器11又开始重新运行制热模式，同时将未进行除霜的室外换热器11切换到制冷模式运行除霜，这样就实现了空调系统的不间断制热，制热同时能够进行除霜操作，保证了空调系统在用户使用时能够持续保持制热运行，不影响用户的长时间连续使用。

室外换热装置10的室外换热器11的具体的制热及制冷模式切换进行除霜的实现方式为：通过控制室外换热器11对应的第一电磁阀12关闭，停止该室外换热器11的出气管的排气输出，同时控制对应的第二电磁阀13开启，压缩机40的排气管41中的高温高压气态制冷剂经该室外换热器11对应的第二电磁阀13输入到该室外换热器11的出气管，从该出气管进入到该室外换热器11中，高温高压的气态制冷剂进行放热，对该室外换热器11进行除霜，放热后变成中温液态的制冷剂从该室外换热器11的进液管流出，中温液态制冷剂与从总进液管B流入的低温液态制冷剂汇合后从运行制热模式的室外换热器11的进液管进入到制热模式的室外换热器11中，由于有中温液态制冷剂与低温液态制冷剂的混合，使得进入到制热模式的室外换热器11中的制冷剂的温度更高，蒸发所需的吸收的热量更少，减缓了处于制热模式的室外换热器11进一步结霜的速度；当除霜完成后，控制对应的第一电磁阀12开启，第二电磁阀13关闭，除霜后的室外换热器11重新运行制热模式。室外换热装置10将其室外换热器11分多次进行制冷除霜：先让一部分室外换热器11进行除霜，剩余部分室外换热器11保持制热模式；制冷除霜的室外换热器11除霜完毕后，切换恢复制热模式，剩余部分的室外换热器11中的一部分室外换热器11进行制冷除霜，剩余部分的室外换热器11中的另一部分室外换热器11继续保持制冷；如此分多次进行除霜，直至所有需要除霜的室外换热器11除霜完毕，全部运行制热模式。

本实施例以两个室外换热器11、两个第一电磁阀12及两个第二电磁阀13为优选例，进行详细说明。

进一步地，各个室外换热器11相互呈上下位置相对设置（一个室外换热器11堆叠在另一个室外换热器11上方设置）。例如本实施例中是两个室外换热器11，一个室外换热器111在另一个室外换热器112的上面，呈上、下层设置，这样使得在上面的那个室外换热器111进行除霜时，融化后的霜形成的温度相对于霜层较高的水珠滴落流到下面的室外换热器112上，使得下面运行制热的室外换热器112上的霜层也能部分或全部融化，这样可以减少下面的室外换热器112在进行除霜时所需的除霜时间，减小了总体除霜所需的电能，节约了能源。

进一步地，各个室外换热器11完全正对设置（即正对的面积最大），这样使得上面的室外换热器11流下来的水珠能最多的滴到下面的室外换热器11上，更多的融化下面的室外换热器11上的霜层。当然各个室外换热器11还可以并排设置或分散设置，本实施例仅是以上下位置相对设置为例。

进一步地，本实施例的室外换热装置10还包括分别与第一电磁阀12和第二电磁阀13电连接的控制器（图中未示）。室外换热器11的盘管上设有用于检测其盘管温度的第一温度传感器（图中未示），总进液管B上设有用于检测室外换热装置10进液温度的第二温度传感器14，第一温度传感器和第二温度传感器14分别与控制器电连接。具体的控制实现方式为：首先通过检测室外换热装置10总进液管B的进液温度，当该进液温度大于预设的进液温度阈值（是预先设定的）时，控制器按预设顺序（例如从上往下的顺序，或从下往上的顺序，等等）控制第一温度传感器检测室外换热器11的盘管温度，当检测到室外换热器11的盘管温度小于预设的盘管温度阈值（预先设定的），控制器控制该室外换热器11的对应的第一电磁阀12关闭和对应的第二电磁阀13开启，该室外换热器11运行制冷模式进行除霜作业，当该室外换热器11除霜完成（即该室外换热器11的盘管温度大于或等于预设的盘管温度阀值），控制器控制该室外换热器11对应的第一电磁阀12开启和对应的第二电磁阀13关闭，该室外换热器11恢复运行制热，继续检测其他室外换热器11的盘管温度，如此循环控制，直至所有的室外换热器11的盘管温度都检测完毕，即完成一整套除霜操作，当下一次检测到进液温度大于预设的进液温度阈值时，在此运行此除霜循环。具体的，因为室外换热器11在制热模式时，如果室外换热器11有结霜，则它的换热效果会变差，也就是它周围的空气与制冷剂的换热会变小，经过换热后的制冷剂的温度会比室外换热器11未结霜时换热后的制冷剂的温度要更低，所以室外换热器11的盘管上的温度要更低，所以只要室外换热器11的盘管温度小于预设的盘管温度阀值（将预设的盘管温度阀值设定的比室外换热器11未结霜时的盘管温度值小或相等），就能得到室外换热器11有结霜，此时控制室外换热器11进行除霜作业。先通过检测室外换热装置10的总进液管B的温度，来判断是否有室外换热器11结霜（因为室外换热装置10中有室外换热器11结霜时，室外换热装置10整体的换热效果就变差了，从而使得总进液管B的进液温度会相应更高，大于没有室外换热器11结霜时的进液温度），如果没有结霜，就不检测室外换热器11的盘管温度，不会造成在室外换热器11都没结霜的情况下去对室外换热器11的盘管温度检测，提高检测的效率。所有的室外换热器11完成除霜后，所有的第一电磁阀12开启，所有的第二电磁阀13关闭，所有的室外换热器11运行在制热模式。

具体的，本实施例中，第一电磁阀12为常开电磁阀，第二电磁阀13为常闭电磁阀。常开电磁阀即在不通电时，常开电磁阀是一直处于开启状态的，通电时，常开电磁阀关闭；常闭电磁阀即在不通电时，常闭电磁阀是一直处于关闭状态的，通电时，常闭电磁阀开启。本实施例仅仅是以第一电磁阀12为常开电磁阀及第二电磁阀13为常闭电磁阀为例，不限制本发明方案的保护范围。

本发明还提出一种基于上述室外换热装置的除霜方法，如图2所示，图2为本发明除霜方法第一实施例的流程图，本实施例的除霜方法包括：

步骤S101，按预设顺序逐个对室外换热器的盘管温度进行检测；

本实施例中的预设顺序是指预先设定的检测顺序，例如，从上往下的顺序或从下往上的顺序，等等。

步骤S102，判断当前检测到的室外换热器的盘管温度是否小于第一预设温度阀值。

将每一个检测到的室外换热器的盘管温度与第一预设温度阈值进行比较，看是否达到除霜条件，本实施例的除霜条件为室外换热器的盘管温度小于第一预设温度阀值。

在当前检测到的室外换热器的盘管温度小于第一预设温度阀值时，转入执行下述步骤S103，或者，在当前检测到的室外换热器的盘管温度大于或等于第一预设温度阀值时，返回执行上述步骤S101以按预设顺序逐个对还未检测的室外换热器的盘管温度进行检测。

步骤S103，控制当前检测的室外换热器进行除霜作业。

步骤S104，判断当前检测的室外换热器的除霜作业是否已完成。

若当前检测的室外换热器的除霜作业没有完成，则继续执行上述步骤S103以对当前检测的室外换热器继续进行除霜作业，或者，若当前检测的室外换热器的除霜作业已完成，则转入执行下述步骤S105。

本实施例中，判断当前检测的室外换热器除霜作业是否完成的条件是：当前检测的室外换热器的盘管温度是否大于或等于第一预设温度阀值，若是，则表示除霜完成，若否，则表示除霜未完成；当然本实施例只以此判断条件为优选例，判断当前检测的室外换热器除霜作业完成的条件是还可以为其他指标，例如预设的除霜时间到达等。

步骤S105，判断是否已完成对所有的室外换热器的盘管温度的检测。

在当前检测的室外换热器除霜完成后，判断是否已完成对所有的室外换热器的盘管温度的检测，也就是判断当前检测的室外换热器是否为按预设顺序检测的最后一个室外换热器。

若还有室外换热器的盘管温度未进行检测，则返回执行上述步骤S101以按预设顺序逐个对还未检测的室外换热器的盘管温度进行检测。

若还有室外换热器的盘管温度未进行检测，也即当前检测的室外换热器不是按预设顺序检测的最后一个室外换热器，则对还未检测的室外换热器的盘管温度按预设顺序继续逐个检测。

若已完成对所有的室外换热器的盘管温度的检测，则退出除霜检测。即退出对室外换热器的旁管温度的逐一检测，室外换热装置退出除霜模式，恢复制热模式，所有室外换热器运行制热。

本实施例提出的室外换热装置的除霜方法，对室外换热装置的室外换热器逐个的检测是否结霜，对结霜的室外换热器逐个进行除霜作业，在室外换热器除霜的同时，还有未处于除霜作业的室外换热器保持制热，既通过除霜作业后保证了室外换热装置的良好制热效果，又在除霜作业过程中保证了室外换热装置的持续制热，使得室外换热装置能能长时间连续保持制热模式工作。

进一步地，如图3所示，图3为本发明除霜方法第二实施例的流程图。本实施例基于本发明第一实施例的方案，本实施例的除霜方法还包括：

步骤S106，检测室外换热装置的总进液管的进液温度，判断该进液温度是否大于第二预设温度阀值；

当进液温度大于第二预设温度阀值时，执行上述步骤S101、S102、S103、S104、S105。

本实施例中，定时或者实时检测室外换热装置的进液温度。先通过检测室外换热装置的总进液管的温度，来判断是否有室外换热器结霜（因为室外换热装置中有室外换热器结霜时，室外换热装置整体的换热效果就变差了，从而使得总进液管的进液温度会相应更高，大于没有室外换热器结霜时的进液温度），如果没有结霜，就不检测室外换热器的盘管温度，不会造成在室外换热器都没结霜的情况下去对室外换热器的盘管温度逐一检测，避免了大量不必要的检测，提高检测的效率。

当进液温度小于或等于第二预设温度阀值时，若检测室外换热装置的进液温度为实时检测，则继续运行步骤S106，若检测室外换热装置的进液温度为定时检测，则无操作直接结束，等待下次定时检测指令到达，再执行步骤S106。本实施例以检测室外换热装置的进液温度为定时检测为例。

具体的，步骤S103中，控制当前检测的室外换热器进行除霜作业具体为：控制当前检测的室外换热器对应的第一电磁阀关闭及对应的第二电磁阀开启，四通阀保持制热时的通电状态。当前检测的室外换热器对应的第一电磁阀关闭和其对应的第二电磁阀开启，即当前检测的室外换热器切换到反向运行，运行制冷除霜作业。

进一步地，本实施例中优选预设顺序为从上往下的顺序。从上往下检测室外换热器的盘管温度，可以使上面的室外换热器在除霜时，融化后的霜形成水流滴落到该室外换热器下面的室外换热器上，溶解下面的室外换热器上的霜层的一部分，使得下面的室外换热器在进行除霜时，所需时间更短，提高了除霜效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种空调系统的室外换热装置，其特征在于，包括用于连接所述空调系统的四通阀的总出气管、用于连接所述空调系统的节流部件出液端的总进液管、多个室外换热器、多个第一电磁阀和多个第二电磁阀，所述第一电磁阀与所述室外换热器一一对应，所述第二电磁阀与所述室外换热器一一对应；所述室外换热器的出气管分别连接其对应的第一电磁阀的一端和其对应第二电磁阀的一端，所述第一电磁阀的另一端连接所述总出气管，所述第二电磁阀的另一端用于连接所述空调系统的压缩机的排气管；各个室外换热器的进液管相互连通并与所述总进液管连通；所述室外换热装置还包括控制器和设于所述总进液管上、用于检测所述室外换热装置进液温度的第二温度传感器，所述第二温度传感器与所述控制器电连接；所述室外换热器的盘管上设有用于检测其盘管温度的第一温度传感器，所述第一温度传感器与所述控制器电连接；所述控制器在所述进液温度大于第二预设温度阀值时，按预设顺序逐个检测室外换热器的盘管温度。

2.根据权利要求1所述的室外换热装置，其特征在于，各个室外换热器相互呈上下位置相对设置。

3.根据权利要求1所述的室外换热装置，其特征在于，所述第一电磁阀为常开电磁阀，所述第二电磁阀为常闭电磁阀。

4.根据权利要求2或3所述的室外换热装置，其特征在于，所述控制器分别与所述第一电磁阀和所述第二电磁阀电连接。

5.一种基于权利要求1-4任一项所述的室外换热装置的除霜方法，其特征在于，包括步骤：

检测所述室外换热装置的总进液管的进液温度；

当所述进液温度大于第二预设温度阀值时，按预设顺序逐个对室外换热器的盘管温度进行检测；

在当前检测到的室外换热器的盘管温度小于第一预设温度阀值时，控制当前检测的室外换热器进行除霜作业；

判断所述当前检测的室外换热器除霜作业是否已完成；

若当前室外换热器除霜作业未完成，则继续控制所述当前检测的室外换热器进行除霜作业；

若所述当前检测的室外换热器除霜作业已完成，则判断是否已完成对所有的室外换热器的盘管温度的检测；

若未完成对所有的室外换热器的盘管温度的检测，则继续按预设顺序逐个对未检测的室外换热器的盘管温度进行检测；

若已完成对所有的室外换热器的盘管温度的检测，则退出除霜检测。

6.根据权利要求5所述的除霜方法，其特征在于，所述判断所述当前检测的室外换热器除霜作业是否已完成的步骤具体为：

判断所述当前检测的室外换热器的盘管温度是否大于或等于所述第一预设温度阀值。

7.根据权利要求5或6所述的除霜方法，其特征在于，所述控制所述当前检测的室外换热器进行除霜作业的步骤具体为：

控制所述当前检测的室外换热器对应的第一电磁阀关闭及对应的第二电磁阀开启，四通阀保持制热时的通电状态。

8.根据权利要求7所述的除霜方法，其特征在于，所述预设顺序为从上往下的顺序。