本發(fā)明涉及空調(diào)，具體涉及一種換熱器、空調(diào)器及其控制方法。

背景技術(shù)：

1、目前家用空調(diào)器的普及程度較廣，但其制造和利用會(huì)帶來大量的能源損耗，且制造換熱器需要耗費(fèi)大量的鋼材。翅片管式換熱器是制冷空調(diào)系統(tǒng)的重要部件，其工作狀態(tài)能夠直接影響制冷空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)劣。

2、行業(yè)內(nèi)為了兼顧空調(diào)器制冷制熱的性能，通常會(huì)按照滿足制熱工況性能需要為基礎(chǔ)進(jìn)行蒸發(fā)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)，通常會(huì)出現(xiàn)蒸發(fā)器尺寸相對(duì)略大，很容易在換熱器出口處出現(xiàn)嚴(yán)重過熱的情況，不僅會(huì)影響蒸發(fā)器換熱能力的發(fā)揮，還會(huì)導(dǎo)致蒸發(fā)器成本增加。

3、結(jié)合制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)狀態(tài)特性，制冷劑在進(jìn)入蒸發(fā)器時(shí)是低溫低壓的氣液兩相混合態(tài)，剛進(jìn)入蒸發(fā)器時(shí)干度較小，隨著蒸發(fā)過程的進(jìn)行，氣相成分不斷增多，液相成分不斷減小，干度越來越大，直至完全氣化后進(jìn)入過熱段進(jìn)行過熱。現(xiàn)有技術(shù)通常選擇在制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器時(shí)就分為若干支路，但是由于入口處制冷劑干度小、比容小，多支路會(huì)導(dǎo)致管內(nèi)流速降低、換熱系數(shù)降低，進(jìn)而影響制冷劑的換熱效果。

4、由于現(xiàn)有技術(shù)中的蒸發(fā)器存在管徑、流路設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致蒸發(fā)器換熱效率低，容易出現(xiàn)熱量浪費(fèi)等技術(shù)問題，因此本發(fā)明研究設(shè)計(jì)出一種換熱器、空調(diào)器及其控制方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的蒸發(fā)器存在管徑、流路設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致蒸發(fā)器換熱效率低，容易出現(xiàn)熱量浪費(fèi)的缺陷，從而提供一種換熱器、空調(diào)器及其控制方法。

2、為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種換熱器，其包括：

3、前段和后段，沿著制冷劑的流動(dòng)方向，所述前段位于所述后段的上游，且所述前段的管徑小于所述后段的管徑，和/或所述前段的支路數(shù)的數(shù)量小于所述后段的支路數(shù)的數(shù)量；所述前段的管徑大小和/或支路數(shù)的數(shù)量能夠根據(jù)所述換熱器的過熱度的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，和/或所述后段的管徑大小和/或支路數(shù)的數(shù)量能夠根據(jù)所述換熱器的過熱度的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)。

4、在一些實(shí)施方式中，

5、若實(shí)際過熱度小于目標(biāo)過熱度，則所述前段的管徑大小能被調(diào)小和/或所述前段的支路數(shù)能被調(diào)節(jié)減少，和/或所述后段的管徑大小能被調(diào)大和/或所述后段的支路數(shù)能被調(diào)節(jié)增多；

6、若實(shí)際過熱度大于目標(biāo)過熱度，則所述前段的管徑大小能被調(diào)大和/或所述前段的支路數(shù)能被調(diào)節(jié)增大，和/或所述后段的管徑大小能被調(diào)小和/或所述后段的支路數(shù)能被調(diào)節(jié)減少。

7、本發(fā)明還提供一種空調(diào)器，其包括前述的換熱器，還包括壓縮機(jī)、內(nèi)風(fēng)機(jī)、外風(fēng)機(jī)和節(jié)流裝置。

8、本發(fā)明還提供一種如前述的空調(diào)器的控制方法，其包括：

9、檢測(cè)步驟，檢測(cè)空調(diào)器當(dāng)前的實(shí)際過熱度δt1，

10、判斷步驟，將實(shí)際過熱度δt1與目標(biāo)過熱度δt進(jìn)行比較；

11、控制步驟，當(dāng)δt1≤δt時(shí)，控制調(diào)小所述前段的管徑和/或控制減少所述前段的支路數(shù)，和/或控制調(diào)大所述后段的管徑和/或控制增多所述后段的支路數(shù)；

12、當(dāng)δt1＞δt時(shí)，控制調(diào)大所述前段的管徑和/或控制增多所述前段的支路數(shù)，和/或控制調(diào)小所述后段的管徑和/或控制減少所述后段的支路數(shù)。

13、在一些實(shí)施方式中，

14、所述控制步驟，在控制調(diào)節(jié)所述前段和/或所述后段的管徑和/或支路數(shù)之前，還控制調(diào)節(jié)所述壓縮機(jī)的頻率大小進(jìn)行變化，和/或控制所述風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速大小進(jìn)行變化，和/或控制所述節(jié)流裝置的開度大小p進(jìn)行變化。

15、在一些實(shí)施方式中，

16、控制步驟，當(dāng)δt1＜δt時(shí)，控制增加所述壓縮機(jī)頻率，和/或控制增大內(nèi)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速r1，控制增大外風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速r2，和/或控制減小所述節(jié)流裝置的開度p；當(dāng)δt1＞δt時(shí)，控制減小所述壓縮機(jī)頻率，和/或控制減小內(nèi)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速r1，控制減小外風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速r2，和/或控制增大所述節(jié)流裝置的開度p；當(dāng)δt1＝δt時(shí)，保持當(dāng)前狀態(tài)不變。

17、在一些實(shí)施方式中，

18、所述控制步驟中，所述目標(biāo)過熱度δt的計(jì)算方式為：δt＝aif+bir外+ci?r內(nèi)+di?p+ei，即通過壓縮機(jī)頻率f、內(nèi)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速r內(nèi)、外風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速r外和節(jié)流裝置的開度p計(jì)算該工況下的目標(biāo)過熱度δt。

19、在一些實(shí)施方式中，

20、f為壓縮機(jī)頻率調(diào)整幅值，取值范圍為0hz～5hz；

21、r外為室外風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)整幅值，取值范圍為0rpm～100rpm；

22、r內(nèi)為室內(nèi)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)整幅值，取值范圍為0rpm～50rpm；

23、p外為電子膨脹閥開度調(diào)整幅值，取值范圍為0p～50p；

24、目標(biāo)過熱度δt的取值范圍為1℃～3℃。

25、在一些實(shí)施方式中，

26、ai、bi、ci、di、ei為擬合系數(shù),根據(jù)不同機(jī)型流路設(shè)計(jì)過程中擬合所得；

27、i為對(duì)應(yīng)的不同溫度區(qū)間，所取的不同系數(shù)，取值范圍為1～3。

28、在一些實(shí)施方式中，

29、根據(jù)室內(nèi)環(huán)境溫度與空調(diào)設(shè)定溫差的差值△tin的大小來確定ai、bi、ci、di和ei的取值，

30、當(dāng)△tin∈(-6℃，t1)時(shí)，i＝1，δt＝a1f+b1r外+c1r內(nèi)+d1?p+e1；

31、當(dāng)△tin∈[t1，t2]時(shí)，i＝2，δt＝a2f+b2r外+c2r內(nèi)+d2?p+e2；

32、當(dāng)△tin∈(t2，6℃)時(shí)，i＝3，δt＝a3f+b3r外+c3r內(nèi)+d3?p+e3，

33、其中t1取-2℃～0℃；t2取0℃～2℃。

34、本發(fā)明提供的一種換熱器、空調(diào)器及其控制方法具有如下有益效果：

35、本發(fā)明通過將換熱器的沿著制冷劑流動(dòng)方向設(shè)置為包括前段和后段，所述前段的管徑小于所述后段的管徑，和/或所述前段的支路數(shù)的數(shù)量小于所述后段的支路數(shù)的數(shù)量，能夠在蒸發(fā)器前段流路選擇“小管徑/少分支”的設(shè)計(jì)，通過增大流速來提升換熱效果，而隨著蒸發(fā)過程的進(jìn)行氣相成分逐漸增加，制冷劑干度逐漸增大、比容變大，本發(fā)明在蒸發(fā)器后段流路選擇“大管徑/多支路”的設(shè)計(jì)，通過降低制冷劑的流速來減小制冷劑的流動(dòng)阻力損失，能夠優(yōu)化設(shè)計(jì)管徑和流路，提高蒸發(fā)器的換熱效率，減小熱量的浪費(fèi)，并且在保證蒸發(fā)器換熱能力的同時(shí)還節(jié)約了蒸發(fā)器的材料成本；進(jìn)一步本發(fā)明還通過將所述前段的管徑大小和/或支路數(shù)的數(shù)量能夠根據(jù)所述換熱器的過熱度的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，和/或所述后段的管徑大小和/或支路數(shù)的數(shù)量能夠根據(jù)所述換熱器的過熱度的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，本發(fā)明通過將管徑和支路數(shù)能根據(jù)空調(diào)的過熱度進(jìn)行調(diào)節(jié)，能夠?qū)?shí)際過熱度控制在目標(biāo)過熱度的附近，保證換熱器的充分換熱，并且減小阻力損失，減小能量的浪費(fèi)，提高換熱器的換熱效率，提高空調(diào)系統(tǒng)的能效。

技術(shù)特征：

1.一種換熱器，其特征在于：包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱器，其特征在于：

3.一種空調(diào)器，其特征在于：包括權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的換熱器，還包括壓縮機(jī)、內(nèi)風(fēng)機(jī)、外風(fēng)機(jī)和節(jié)流裝置。

4.一種如權(quán)利要求3所述的空調(diào)器的控制方法，其特征在于：包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制方法，其特征在于：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制方法，其特征在于：

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的控制方法，其特征在于：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制方法，其特征在于：

9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的控制方法，其特征在于：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制方法，其特征在于：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種換熱器、空調(diào)器及其控制方法，換熱器包括前段和后段，沿著制冷劑的流動(dòng)方向，前段位于后段的上游，且前段的管徑小于后段的管徑，和/或前段的支路數(shù)的數(shù)量小于后段的支路數(shù)的數(shù)量；前段的管徑大小和/或支路數(shù)的數(shù)量能夠根據(jù)換熱器的過熱度的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，和/或后段的管徑大小和/或支路數(shù)的數(shù)量能夠根據(jù)換熱器的過熱度的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)。根據(jù)本發(fā)明能夠優(yōu)化設(shè)計(jì)管徑和流路，提高蒸發(fā)器的換熱效率，在保證蒸發(fā)器換熱能力的同時(shí)還節(jié)約了蒸發(fā)器的材料成本，并且還能夠?qū)?shí)際過熱度控制在目標(biāo)過熱度的附近，保證換熱器的充分換熱，減小阻力損失，提高換熱器的換熱效率，提高空調(diào)系統(tǒng)的能效。

技術(shù)研發(fā)人員：何振健,王曉倩,馮青龍,林金煌,李木湖,劉釗行
受保護(hù)的技術(shù)使用者：珠海格力電器股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19