專利名稱：一種冷暖型變頻空調(diào)器及其除霜方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空調(diào)器及其除霜方法，具體地說，是涉及一種兼顧使用舒 適性和除霜效果的冷暖型變頻空調(diào)器及除霜方法，屬于空調(diào)器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的冷暖型變頻空調(diào)器除霜時大多采用逆向除霜方式，逆向除霜系統(tǒng)結(jié)
構(gòu)如圖1所示?？照{(diào)器包括室內(nèi)機100和室外機200,所述室內(nèi)機100和所述 室外機200通過冷々某連接管路相連接。所述室內(nèi)機100設(shè)有室內(nèi)熱交換器101 及室內(nèi)風(fēng)扇102;所述室外機200包括通過冷媒連接管路相連通的室外熱交換 器201、變頻壓縮才幾203、四通閥204及節(jié)流元件205,還包^fe室外風(fēng)扇202。 逆向除霜過程如下空調(diào)器的控制系統(tǒng)檢測判定所述室外熱交換器201需要除 霜時，所述變頻壓縮機203首先降頻或直接停機，所述室內(nèi)風(fēng)扇102及所述室 外風(fēng)扇202停止；然后，所述四通閥204換向，所述變頻壓縮機203啟動，開 始化霜。在控制器判定除霜干凈后，所述變頻壓縮機203停機；然后，所述四 通閥204換向，所述變頻壓縮機203重新啟動，所述室外風(fēng)扇202啟動，所述 室內(nèi)風(fēng)扇102按防冷風(fēng)程序運行，空調(diào)器重新進入制熱循環(huán)過程。空調(diào)器制熱 運行時制冷劑流動方向如圖中箭頭方向所示。上述逆向除霜方式的優(yōu)點是除霜 千凈，但由于除霜期間制熱運行停止，室內(nèi)溫度下降比較明顯，從而影響用戶 使用的舒適性。
為克服逆向除霜方式的上述缺點，現(xiàn)有技術(shù)中還出現(xiàn)了一種旁通除霜方式， 也稱為不間斷制熱除霜方式，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示，圖中箭頭方向表示制熱 時制冷劑的流動方向。與圖l相比，圖2在室外機200連接管路上設(shè)置了旁通回路206,所述旁通回路206中包括有二通電磁閥207。旁通除霜過程如下當 空調(diào)器控制系統(tǒng)檢測需要對室外熱交換器201進行除霜時，所述二通電磁閥207 開啟，旁通回路206打開，室內(nèi)熱交換器101繼續(xù)制熱，同時室外熱交換器201 進行除霜。在控制器判定除霜干凈后，控制系統(tǒng)關(guān)閉所述二通電磁閥207，旁 通回路206關(guān)閉，進入正常制熱運4亍過程。這種旁通除霜方式由于制熱不停止， 看似可以減少室內(nèi)溫度的波動，提高用戶使用舒適性。但實際情況是由于所 述旁通回路206開啟時，所述變頻壓縮機203排出的高壓過熱氣體分為兩部分， 一部分進入所述室內(nèi)熱交換器101繼續(xù)制熱， 一部分進入所述室外熱交換器201 進行除霜。 一方面，由于所述室內(nèi)熱交換器101的進氣量減少，導(dǎo)致空調(diào)器制 熱效果明顯下降，吹出的冷風(fēng)使得用戶更加不舒適；另一方面，由于所述室外 熱交換器201進氣量少，導(dǎo)致除霜速度緩慢。加之室內(nèi)風(fēng)扇102仍處于工作狀 態(tài)，增加了從所述室內(nèi)熱交換器101出來的制冷劑的過冷度，從而進一步惡化 除霜效果，導(dǎo)致除霜時間延長，也影響用戶使用舒適性。此外，在某些低溫工 況或室外熱交換器201較大的情況下，即使給予足夠除霜時間，室外熱交換器 201上的霜也難以除盡。霜的逐步積累導(dǎo)致后續(xù)的除霜更加困難，制熱效果將 逐步惡化，從而進一步影響用戶使用舒適性。另外，由于除霜時間較長，回到 變頻壓縮機203的液體越多，易造成變頻壓縮機203液擊，同時也造成油的稀 釋率變低，使變頻壓縮機203內(nèi)部潤滑變差，因此將對變頻壓縮機203的可靠 性明顯不利。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中逆向除霜和旁通除霜存在的上述缺點和不足，提供 了一種冷暖型變頻空調(diào)器及其除霜方法，既能保證用戶使用舒適性，又可提高 空調(diào)器的除霜效率，且不會影響空調(diào)器變頻壓縮機的使用可靠性。 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn) 一種冷暖型變頻空調(diào)器，包括室內(nèi)機和室外機，所述室外機具有通過連接管路相連通的變頻壓縮機、四通閥、節(jié)流元件及室外熱交換器，在所述室外機 連接管路上還設(shè)置有旁通回路，其特征在于，在所述室內(nèi)機內(nèi)設(shè)置有至少在所 述空調(diào)器除霜過程中開啟運行的電加熱裝置。
根據(jù)本發(fā)明所述的冷暖型變頻空調(diào)器，所述空調(diào)器為掛壁式空調(diào)器，所述
電加熱裝置設(shè)置在室內(nèi)熱交換器的背風(fēng)側(cè)；所述空調(diào)器為拒式空調(diào)器，所述電
加熱裝置設(shè)置在室內(nèi)熱交換器與室內(nèi)機出風(fēng)口之間。
本發(fā)明還提供了一種空調(diào)器的除霜方法，所述空調(diào)器包括室內(nèi)機和室外機， 所述室外才幾具有通過連4妄管路相連通的變頻壓縮才幾、四通閥、節(jié)流元件及室外 熱交換器，在所述室外機連接管路上還設(shè)置有旁通回路，其特征在于，在所述
室內(nèi)機內(nèi)設(shè)置有至少在所述空調(diào)器除霜過程中開啟運行的電加熱裝置；
所述空調(diào)器的除霜方法包括在達到除霜條件時，開啟所述電加熱裝置，通
過所述旁通回路進行旁通除霜的過程。
才艮據(jù)本發(fā)明所述的空調(diào)器的除霜方法，所述空調(diào)器的除霜方法還包括在判
定旁通除霜除不盡時，轉(zhuǎn)入逆向除霜的過程。
根據(jù)本發(fā)明所述的空調(diào)器的除霜方法，空調(diào)器退出除霜過程而進入正常制
熱運行過程的條件是除霜累計時間達到設(shè)定時間T5或者室外機盤管溫度大于
等于設(shè)定溫度D1。
才艮據(jù)本發(fā)明所述的空調(diào)器的除霜方法，空調(diào)器進入所述旁通除霜的過程具 體包括下述步驟
al、所述變頻壓縮;fc/L降頻至XlHz;
bl、在設(shè)定時間T1后，所述電加熱裝置開啟；
cl、在設(shè)定時間T2后，室外風(fēng)扇停止，所述旁通回路打開，室內(nèi)風(fēng)扇切換 到微風(fēng)或低風(fēng)狀態(tài)運行；
dl、所述變頻壓縮才幾升頻至X2Hz。
根據(jù)本發(fā)明所述的空調(diào)器的除霜方法，所述節(jié)流元件為電子膨脹閥，在所 述步驟al之前，還包括重新設(shè)定所述電子膨脹閥的開度為Bl的步驟；所述B1才艮據(jù)空調(diào)器的除霜效率來確定。
根據(jù)本發(fā)明所述的空調(diào)器的除霜方法，在所述旁通除霜運行一定時間T3 后，空調(diào)器控制系統(tǒng)每隔一設(shè)定時間T4檢測一次室外機盤管溫度t,若所述盤 管溫度t連續(xù)n次均大于等于一設(shè)定溫度DO,則繼續(xù)進行所述旁通除霜過程； 若所述盤管溫度t連續(xù)n次均小于設(shè)定溫度DO,則退出所述旁通除霜過程，則 轉(zhuǎn)入所述逆向除霜過程進行除霜。
才艮據(jù)本發(fā)明所述的空調(diào)器的除霜方法，空調(diào)器退出所述旁通除霜過程而進 入正常制熱運行過程具體包括下述步驟
a2、所述變頻壓縮機降頻至XlHz;
b2、在設(shè)定時間T2后，所述旁通回路關(guān)閉，所述電加熱裝置關(guān)閉，室內(nèi)風(fēng) 扇按防冷風(fēng)程序運行；
c2、在設(shè)定時間T6后，所述變頻壓縮;f幾升頻至正常制熱時的頻率，室外風(fēng) 扇運行。
才艮據(jù)本發(fā)明所述的空調(diào)器的除霜方法，所述節(jié)流元件為電子膨脹閥，在所 述步驟c2中還包括將所述電子膨脹閥的開度設(shè)定到正常制熱運行過程中所需 開度的過程。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是通過在具有旁通回路的空 調(diào)器的室內(nèi)機中設(shè)置電加熱裝置，所述電加熱裝置至少在空調(diào)器除霜過程中開 啟，進行空調(diào)器的輔助制熱，能有效防止室內(nèi)溫度下降，保證用戶使用舒適性； 同時，變頻壓縮機排出的高溫高壓氣體大部分通過旁通回路進行室外熱交換器 進行除霜，提高了除霜速度和除霜效果。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中逆向除霜空調(diào)器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖； 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中旁通除霜空調(diào)器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖； 圖3為本發(fā)明所述冷暖型變頻空調(diào)器一個實施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖4為圖3所示空調(diào)器的除霜方法的流程圖。
務(wù)體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
請參閱圖3所示本發(fā)明所述冷暖型變頻空調(diào)器一個實施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。 在該實施例中，所述空調(diào)器包括室內(nèi)才幾100和室外才幾200，所述室內(nèi)機100和 所述室外機200通過冷媒連接管路相連接。
所述室內(nèi)機100內(nèi)除設(shè)置有室內(nèi)熱交換器101、室內(nèi)風(fēng)扇102及室內(nèi)控制 板103之外，還設(shè)置有電加熱裝置104。所述電加熱裝置104可以是電加熱管， 或者其他可以控制進行制熱的電加熱裝置。如果空調(diào)器為掛壁式，所述電加熱 裝置104設(shè)置在所述室內(nèi)熱交換器101的背風(fēng)側(cè)；若空調(diào)器為拒式，所述電加 熱裝置104設(shè)置在所述室內(nèi)熱交換器101與所述室內(nèi)機IOO的出風(fēng)口之間。所 述室內(nèi)控制板103—方面可以檢測所述室內(nèi)熱交換器101的溫度，另一方面可 以控制所述室內(nèi)風(fēng)扇102的風(fēng)速及所述電加熱裝置104的開啟/關(guān)閉。
所述室外機200包括通過冷Jf某連接管路相連通的室外熱交換器201、變頻 壓縮機203、四通閥204及作為節(jié)流元件的電子膨脹閥205和毛細管208,還包 括室外風(fēng)扇202及室外控制板209。為實現(xiàn)空調(diào)器的不間斷制熱運行，所述室 外機200還包括旁通回路206,在所述旁通回路206上設(shè)置有二通電磁閥207。 所述旁通回路一端連接在所述變頻壓縮才幾203的排氣口與所述四通閥204之間 的連接管路上，另一端連接在所述電子膨脹閥205與所述室外熱交換器201之 間的連接管路上。
在上述實施例中，所述旁通回路206中只設(shè)置有一個二通電-茲閥207，當 然，還可以在所述旁通回路206中再增加設(shè)置一個節(jié)流毛細管。節(jié)流元件除可 采用上述實施例中的電子膨脹閥205及節(jié)流毛細管208之外，也可以選用單獨 的毛細管或雙向熱力膨脹閥等其他形式的節(jié)流元件。
圖4示出了圖3中空調(diào)器的除霜方法的流程圖。流程圖所顯示出的除霜方法將傳統(tǒng)的逆向除霜、旁通除霜及電加熱裝置結(jié)合在一起，實現(xiàn)空調(diào)器的除霜
過程。具體除霜過程如下 S401:流程開始。 S402:空調(diào)器進行正常制熱運行。
S403:判斷是否達到除霜條件；若達到除霜條件，執(zhí)行步驟S404,否則繼 續(xù)執(zhí)行步驟S402的正常制熱運行過程。
對于除霜條件的判斷，可根據(jù)現(xiàn)有判斷依據(jù)來進行，例如根據(jù)變頻壓縮機 運行時間以及環(huán)境溫度與室外機盤管溫度之間的溫差作為判據(jù)來判斷。
S404:進入旁通除霜過程；由于節(jié)流元件包括電子膨0:閥205,所以，首 先重新設(shè)定所述電子膨脹閥205的開度為Bl，以便提高除霜效率，同時不影響 所述變頻壓縮機203的可靠性。其中，Bl根據(jù)空調(diào)器的除霜效率來確定，例如， 如果電子膨脹閥的最大開度為500步，則B1可設(shè)置在400-500步之間。
S405:所述變頻壓縮機203降頻至XlHz。 XI取值在30-50之間。
S406:在設(shè)定時間Tl后，所述室內(nèi)控制板103控制所述電加熱裝置104 開啟。如果所述電加熱裝置104在空調(diào)器制熱運行過程中已經(jīng)開啟，則電加熱 裝置104仍持續(xù)工作。所述設(shè)定時間Tl可在0-10秒之間設(shè)定。
S407:在設(shè)定時間T2后，所述室外控制板209控制所述室外風(fēng)扇202停止， 并開啟所述二通電^F茲閥207,爿使得所述旁通回^各206開啟；所述室內(nèi)控制;f反103 控制所述室內(nèi)風(fēng)扇102切換到孩t風(fēng)或低風(fēng)運^f亍。所述:&定時間T2在0-10秒之 間設(shè)定。
S408:變頻壓縮機203升頻至X2Hz,空調(diào)器在所述電加熱裝置104開啟的 狀態(tài)下、通過所述旁通回路206進行旁通除霜。X2—般為變頻壓縮機的固定除 霜頻率90Hz。由于所述室內(nèi)風(fēng)扇102工作在孩i風(fēng)或低風(fēng)狀態(tài)，且電加熱裝置104 補充了部分熱量，因此，所述變頻壓縮機203排出的高溫高壓氣體大部分進入 室外熱交換器201,從而提高了除霜的速度和除霜效果，且室內(nèi)溫度下降不明 顯，保證了用戶使用的舒適性。S409:在旁通除霜進行一設(shè)定時間T3后，所述室外控制板209每隔一段時 間T4檢測室外機盤管溫度t。所述時間T3設(shè)定在2-5分鐘，所述時間T4設(shè)定 在5-15秒。
S410:判斷所述室外機盤管溫度t是否連續(xù)n次均大于等于一設(shè)定溫度DO; 若是，則繼續(xù)進行所述旁通除霜過程，并轉(zhuǎn)至步驟S411判斷是否達到退出除霜 過程的條件；否則轉(zhuǎn)至步驟S421。其中，n設(shè)定在2-5之間，DO可設(shè)定在0-5 。C， Dl設(shè)定為8-20。C。
S411:判斷是否達到退出旁通除霜過程的條件，即判斷累計旁通除霜時間 是否達到設(shè)定時間T5，或者室外機盤管溫度t是否大于等于設(shè)定溫度D1;若滿 足兩個條件中的其中一個條件，則轉(zhuǎn)至步驟S412,否則繼續(xù)進行判斷。所述時 間T5設(shè)定為8-16分鐘。
S412:在達到退出旁通除霜條件、需要退出旁通除霜過程時，所述變頻壓 縮機203首先降頻至XlHz。
S413:在設(shè)定時間T2后，關(guān)閉所述二通電磁閥207，使得所述旁通回3各206 關(guān)閉，同時關(guān)閉所述電加熱裝置104,所述室內(nèi)風(fēng)扇102按防冷風(fēng)運行。所述 室內(nèi)風(fēng)扇102防冷風(fēng)運行過程具體為當室內(nèi)控制板檢測到室內(nèi)盤管溫度到達 20。C時，控制所述室內(nèi)風(fēng)扇102以微風(fēng)開始運轉(zhuǎn)，并根據(jù)室內(nèi)盤管溫度對室內(nèi) 風(fēng)扇轉(zhuǎn)速進行逐級升速運轉(zhuǎn)控制；當盤管溫度到達38。C，控制室內(nèi)風(fēng)速按照設(shè) 定風(fēng)速運行。需要說明的是，若在旁通除霜之前所述電加熱裝置104已開啟， 則退出旁通除霜時，所述電加熱裝置104仍繼續(xù)開啟工作。
S414:在設(shè)定時間T6后，所述變頻壓縮才幾203再升頻至正常制熱時的頻率， 所述室外風(fēng)扇202運行，并重新設(shè)定所述電子膨脹岡205的開度為正常制熱運 行的開度。然后轉(zhuǎn)入步驟S402的正常制熱運行過程，完成空調(diào)器的一個除霜過 程。時間T6可在0-2分鐘之間進行設(shè)定。
S421:判斷所述室外機盤管溫度t是否連續(xù)n次均小于所述設(shè)定溫度DO; 若是，則判斷旁通除霜除不盡，執(zhí)行步驟S421的逆向除霜過程，否則繼續(xù)判斷。S422:進行傳統(tǒng)的逆向除霜過程，所述四通閥204換向進行除霜，以便迅 速將霜完全除盡，提高除霜效果。
S423:判斷是否達到退出逆向除霜過程的條件，即判斷旁通除霜與逆向除 霜的累計除霜時間是否達到設(shè)定時間T5，或者室外機盤管溫度t是否大于等于 設(shè)定溫度D1;若滿足兩個條件中的其中一個條件，則退出所述逆向除霜過程， 轉(zhuǎn)至步驟S402的正常制熱運行過程，否則繼續(xù)進行判斷，直至滿足退出所述逆 向除霜過程的條件。
當然，以上所述僅是本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式而已，應(yīng)當指出，對于本 技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若 干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)^L為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1、一種冷暖型變頻空調(diào)器，包括室內(nèi)機和室外機，所述室外機具有通過連接管路相連通的變頻壓縮機、四通閥、節(jié)流元件及室外熱交換器，在所述室外機連接管路上還設(shè)置有旁通回路，其特征在于，在所述室內(nèi)機內(nèi)設(shè)置有至少在所述空調(diào)器除霜過程中開啟運行的電加熱裝置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷暖型變頻空調(diào)器，其特征在于，所述空調(diào)器 為掛壁式空調(diào)器，所述電加熱裝置設(shè)置在室內(nèi)熱交換器的背風(fēng)側(cè)；所述空調(diào)器 為拒式空調(diào)器，所述電加熱裝置設(shè)置在室內(nèi)熱交換器與室內(nèi)機出風(fēng)口之間。
3、 一種空調(diào)器的除霜方法，所述空調(diào)器包括室內(nèi)機和室外機，所述室外機 具有通過連接管路相連通的變頻壓縮機、四通闊、節(jié)流元件及室外熱交換器， 在所述室外機連接管路上還設(shè)置有旁通回路，其特征在于，在所述室內(nèi)才幾內(nèi)設(shè) 置有至少在所述空調(diào)器除霜過程中開啟運行的電加熱裝置；所述空調(diào)器的除霜方法包括在達到除霜條件時，開啟所述電加熱裝置，通 過所述旁通回路進行旁通除霜的過程。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的空調(diào)器的除霜方法，其特征在于，所述空調(diào)器的 除霜方法還包括在判定旁通除霜除不盡時，轉(zhuǎn)入逆向除霜的過程。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的空調(diào)器的除霜方法，其特征在于，空調(diào)器退 出除霜過程而進入正常制熱運行過程的條件是除霜累計時間達到設(shè)定時間T5 或者室外機盤管溫度大于等于設(shè)定溫度D1。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的空調(diào)器的除霜方法，其特征在于，空調(diào)器進入所述旁通除霜的過程具體包括下述步驟 al、所述變頻壓縮機降頻至XlHz; bl、在設(shè)定時間T1后，所述電加熱裝置開啟；cl、在設(shè)定時間T2后，室外風(fēng)扇停止，所述旁通回^各打開，室內(nèi)風(fēng)扇切換 到微風(fēng)或低風(fēng)狀態(tài)運行；dl、所述變頻壓縮才幾升頻至X2Hz。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的空調(diào)器的除霜方法，其特征在于，所述節(jié)流元件 為電子膨脹閥，在所述步驟al之前，還包括重新設(shè)定所述電子膨脹閥的開度為 Bl的步驟；所述B1根據(jù)空調(diào)器的除霜效率來確定。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的空調(diào)器的除霜方法，其特征在于，在所述旁通除 霜運行一定時間T3后，空調(diào)器控制系統(tǒng)每隔一設(shè)定時間T4 一全測一次室外機盤 管溫度t,若所述盤管溫度t連續(xù)n次均大于等于一設(shè)定溫度DO,則繼續(xù)進行 所述旁通除霜過程；若所述盤管溫度t連續(xù)n次均小于設(shè)定溫度D0，則退出所 述旁通除霜過程，則轉(zhuǎn)入所述逆向除霜過程進行除霜。
9、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的空調(diào)器的除霜方法，其特征在于，空調(diào)器退出所述旁通除霜過程而進入正常制熱運行過程具體包括下述步驟 a2、所述變頻壓縮;^幾降頻至XlHz;b2、在設(shè)定時間T2后，所述旁通回路關(guān)閉，所述電加熱裝置關(guān)閉，室內(nèi)風(fēng) 扇」接防冷風(fēng)程序運4??；c2、在設(shè)定時間T6后，所述變頻壓縮機升頻至正常制熱時的頻率，室外風(fēng) 扇運4亍。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的空調(diào)器的除霜方法，其特征在于，所述節(jié)流元 件為電子膨脹閥，在所述步驟c2中還包括將所述電子膨脹岡的開度設(shè)定到正常 制熱運行過程中所需開度的過程。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種冷暖型變頻空調(diào)器及其除霜方法，所述空調(diào)器包括室內(nèi)機和室外機，所述室外機具有通過連接管路相連通的變頻壓縮機、四通閥、節(jié)流元件及室外熱交換器，在所述室外機連接管路上還設(shè)置有旁通回路，在所述室內(nèi)機內(nèi)設(shè)置有至少在所述空調(diào)器除霜過程中開啟運行的電加熱裝置。所述空調(diào)器的除霜方法包括在達到除霜條件時，開啟所述電加熱裝置，通過所述旁通回路進行旁通除霜的過程。利用本發(fā)明所述的空調(diào)器及其除霜方法，既能保證用戶使用舒適性，又可提高空調(diào)器的除霜效率，且不會影響空調(diào)器變頻壓縮機的使用可靠性。
文檔編號F25B13/00GK101532705SQ20091002056
公開日2009年9月16日 申請日期2009年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月21日
發(fā)明者別清峰, 軍 王, 田建龍, 譚洪娟, 強 馬 申請人:海信(山東)空調(diào)有限公司