CN101650064A - 低温制冷空调及其风速控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低温制冷空调及其风速控制方法，该低温制冷空调包括室外机风机的风速控制装置，该风速风机控制装置包括：温度检测单元，对空调的冷凝器进行温度检测，以获得模拟冷凝温度；风机控制单元，根据模拟冷凝温度，产生风机转速变化和开停的控制信号；以及室外机风机，响应风机控制单元的控制信号，产生相应的室外机风速。本发明低温制冷空调的风速控制方法，其通过模拟冷凝器的冷凝温度来控制风机的转速变化和开停，以向室外机提供不同的风速。由于通过检测温度信号来模拟压力信号，避免风速控制系统与冷媒系统直接接触，从而避免了泄漏的可能。
Description
技术领域
本发明涉及一种低温制冷空调及其风速控制方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高，节能环保的R410A变频空调在欧洲等国家有广泛的需求，尤其是北欧一些国家，要求空调除了普通的制冷、制热功能外，还可以实现低温制冷要求。
为实现低温制冷功能，一般采用风速控制器，风速控制器与冷媒系统连接，通过检测系统的运行压力来控制室外风机风速，从而保证机器在合适的冷凝温度下运行。
在实施本发明技术方案的过程中，发明人发现现有技术存在的主要问题是：风速控制器安装在冷媒管路中，由于温度变化容易产生泄漏。
另外对于体积相对较小的室外机，安装风速控制器的空间小，维修不方便，同时由于通过风速控制器改变了到电机的输出电压，电机容易产生发热和损坏。
而且，制冷制热一般为同一转速，由于制热时室外有冷凝水凝结，使风阻加大，外机转速比制冷降低，从而减弱了室外的换热，使制热效果降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低温制冷空调及其风速控制方法，以避免使用风速控制器带来的系统冷媒泄露问题。
为达此目的，本发明一方面提供了一种低温制冷空调，包括室外机的风速控制装置，该风速控制装置包括：温度检测单元，对空调的冷凝器进行温度检测，以获得模拟冷凝温度；风机控制单元，根据模拟冷凝温度，产生风机转速变化和开停的控制信号；以及室外机风机，响应风机控制单元的控制信号，产生相应的室外机风速。
其中，温度检测单元为采样冷凝器中部温度的温度传感器。
本发明另一方面提供了一种低温制冷空调的风速控制方法，利用温度检测单元，对所述低温制冷空调的冷凝器进行温度检测，以获得模拟冷凝温度；利用风机控制单元，根据检测到的模拟冷凝温度，产生风机转速变化和开停的控制信号；利用室外机风机，响应风机控制单元的控制信号，产生相应的室外机风速。
根据本发明的优选实施例，采用直流风机，通过采样冷凝器中部的温度Tcm，模拟冷凝器的冷凝温度，通过模拟冷凝温度Tcm控制外风机的转速，实现直流风机的转速变化和开停。以保证机器在合理的冷凝温度下工作。以实现低温制冷功能。由于通过检测温度信号来模拟压力信号，避免风速控制系统与冷媒系统直接接触，避免了泄漏的可能。
同时本发明低温制冷空调的风速控制方法实现了制冷、制热的风速区分，使电机的效率得到充分发挥，提高了低温制热的性能。由于风机的性能与使用温度有关，随着环境温度的升高，风机自身的散热下降，由于风级温升的限制，所以使用环境温度越高，直流风机所能达到的最高转速越低。而制热时由于室外环境温度较低，所以风机的散热效果好，风机相应可以到达较高的转速。最高转速可以比制冷的最高转速提高，根据这一特性，通过E2和程序设定，将制冷和制热的最高风速分开，这样统一个电机可以在制冷、制热时都发挥到最佳状态。从而有效的提高了机器的制热效果。
根据本发明的空调可以在3P机器壳体上改进，为了实现电机、电脑板、压机等模块化和标准化，通过拨码实现3P、4P外机风速区分(3P制冷、制热最高风速分别为5级，6级，4P制冷、制热的最高风速分别为6级，7级)，从而提高了室外机的标准化程度。
应该指出，以上说明和以下详细说明都是例示性的，旨在对所要求的本发明提供进一步的说明。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点，下面将参照图，对本发明的其它的目的、特征和效果作进一步详细的说明。
附图说明
构成本说明书的一部分、用于进一步理解本发明的结构示意图示出了优选实施例并与说明一起用来说明本发明的原理。图中：
图1示出了现有低温制冷空调的结构示意图；
图2为图1所示低温制冷空调的局部放大图；
图3示出了根据本发明优选实施例的低温制冷空调的结构示意图图；
图4为图3所示低温制冷空调的局部放大图；
图5示出了根据本发明的室外机的风速控制装置的结构框图；
图6示出了根据本发明的低温制冷空调的风速控制方法的流程图；以及
图7示出了根据本发明风速控制方法的在低温制冷条件下的风速调节过程。
具体实施方式
下面结合附图和优选实施例对本发明进行详细说明。
图1示出了现有低温制冷空调的结构示意图，图2示出了图1所示低温制冷空调的局部放大图。如图所示，现有空调采用交流风机和风速控制器，风速控制器与冷媒系统连接，通过检测排气压力，将压力信号转化为电信号，来调节输入到电机上的电压，从而实现调节风机转速和风机开停，以保证冷凝压力实现低温制冷。
图3示出了根据本发明优选实施例的低温制冷空调的结构示意图，图4示出了图3所示低温制冷空调的局部放大图。如图所示，本发明的低温制冷空调主要包括：压缩机、直流风机、排气传感器Td、高压压力开关、四通阀、汽液分离器、气侧三通截止阀、蒸发器、液侧三通截止阀、过滤器、电子膨胀阀、冷凝器、除霜传感器(检测出冷凝器的温度Te)、冷凝器中部传感器(检测冷凝器的温度Tcm)，环温传感器(检测环境温度Tao)。如图所示，在本实施例中，用冷凝器中部传感器来检测和模拟冷凝温度。
图5示出了根据发明的室外机的风速控制装置，如图所示，该风速控制装置包括：温度检测单元10，对空调的冷凝器进行温度检测，以获得模拟冷凝温度；风机控制单元20，根据模拟冷凝温度，产生风机转速变化和开停的控制信号；以及室外机风机30，响应风机控制单元的控制信号，产生相应的室外机风速。优选地，室外机风机由直流电机或私服电机驱动，当然，也可以由交流电机驱动。风机控制单元可以包括单片机或可编程控制器来实现，在本发明中，由电脑板等硬件组成的空调控制器来实现。
图6示出了根据本发明的低温制冷空调的风速控制方法。该方法包括：步骤S10通过温度检测单元对冷凝器的检测而得到模拟冷凝温度；步骤S20风机控制单元根据模拟冷凝温度来控制风机转速变化和开停；以及，步骤S30室外机风机，响应风机控制单元的控制信号，产生相应的室外机风速。
在优选实施例中，模拟冷凝温度通过固定在冷凝器中部的与冷凝器接触的冷凝器中部传感器Tcm对冷凝器的检测而获得。由于热交换存在会使该传感器的温度与冷凝器的冷凝温度趋于一致，而传感器Tcm的阻值是随着温度变化的，由于温度变化，会导致Tcm的阻值发生变化，当检测到Tcm的阻值不同，电脑板芯片将发出不同的控制指令，使风机风速转变或开停。
在其它可选实施例中，模拟冷凝温度还可以通过检测进入冷凝器的温度Tci和出冷凝器的温度Te(即除霜传感器的温度)来实现，即将进入冷凝器的温度Tci和出冷凝器的温度Te的平均值作为模拟冷凝器的冷凝温度Tc，即模拟冷凝温度Tc＝(Tci+Te)/2。通过模拟冷凝温度Tc控制外风机的转速，实现直流风机的转速变化和开停，以保证机器在合理的冷凝温度下工作。
下面对风速调节过程进行说明。
首先，将直流风机的控制级数设定成0至7级，各控制级数对应风机转数如表一所示：
在压缩机开机8分钟内，根据环境温度来控制风速，如表二所示：
| 环境温度 | ～15 | 15～25 | 25～ |
| 制冷、除湿 | 1级 | 4级 | 6级 |
| 制热 | 7级 | 4级 | 2级 |
压缩机开机8分钟后，在低温制冷功能时，根据模拟冷凝温度Tcm来控制室外机风机的转速。控制内容：A、尽可能保证高的换热效率；B、限制最低冷凝压力值(压缩机要求)。控制参数：冷凝器中部传感器温度Tcm。其中：
具体控制过程如图7所示，如果环境温度Tao＞30℃或Tcm＞43℃(E)，制冷风速输出为6级。如果环境温度Tao在其它范围，则根据模拟冷凝温度Tcm进行控制。
当35℃(E)≤Tcm≤40℃(E)时，风速保持。当Tcm＜35℃(E)，则室外机风机的风速降一级，Tcm＞40℃(E)，则室外机风机的风速升一级，风机转速在每一级停留的时间最少为30秒。
当Tcm＜25℃(E)持续30分钟后(在压机开启8分钟后开始判断计时)，则停机，3分钟后再启动，不报警。
压机开机8分钟后，在制热功能时，根据环境温度和压机频率进行调整，如表三所示：
以上以4P(AU362AHERA)为例进行说明，在整个运转过程中(除额定、强制过程中手动调整风速后)，对于4P而言，制冷最高风速为6级，制热最高风速为7级。对于3P(AU282AHERA)而言，制冷最高风速为5级，制热3P最高风速为6级(即频率大于45HZ，要求风速为7级，实际输出风速为6级)。另外，上述各温度值只是为了说明，在具体的应用场合，该温度值可以进行修正。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种低温制冷空调，包括室外机的风速控制装置，其特征在于，
所述风速控制装置包括：
温度检测单元，对冷凝器进行温度检测，以获得模拟冷凝温度；
风机控制单元，根据模拟冷凝温度，产生风机转速变化和开停的控制信号；以及
室外机风机，响应风机控制单元的控制信号，产生相应的室外机风速。
2.根据权利要求1所述的低温制冷空调，其特征在于，
所述温度检测单元为采样冷凝器中部温度的温度传感器。
3.根据权利要求1所述的低温制冷空调，其特征在于，
所述风机控制单元为空调控制器。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的低温制冷空调，其特征在于，
所述室外机风机为直流电动风机。
5.一种低温制冷空调的风速控制方法，其特征在于，
利用温度检测单元对所述低温制冷空调的冷凝器进行温度检测，以获得模拟冷凝温度；
利用风机控制单元，根据检测到的模拟冷凝温度，产生风机转速变化和开停的控制信号；
利用室外机风机，响应风机控制单元的控制信号，产生相应的室外机风速。
6.根据权利要求5所述的风速控制方法，其特征在于，
所述温度检测单元通过采样冷凝器中部的温度来模拟冷凝器的冷凝温度。
7.根据权利要求5所述的风速控制方法，其特征在于，
所述温度检测单元通过检测进入冷凝器温度和出冷凝器温度，用所述进入冷凝器温度和所述出冷凝器温度的平均值来获得模拟冷凝温度。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的风速控制方法，其特征在于，
将所述室外机风机的风速从低到高设定为若干级数。
9.根据权利要求8所述的风速控制方法，其特征在于，
使所述室外机风机在制冷时最高风速对应的级数小于在制热时最高风速对应的级数。
10.根据权利要求8所述的风速控制方法，其特征在于，
使所述室外机风机的风速级数根据模拟冷凝器的冷凝温度或环境温度来选择性地确定。
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