一种空调室外机及其除霜控制方法和装置、空调器与流程

本发明涉及空调领域，尤其涉及一种空调室外机及其除霜控制方法和装置、空调器。

背景技术：

空调在制热运行时，室外机换热器会产生结霜现象，如遇到低温高湿的气候环境，霜层会结的很厚。当霜层结到一定厚度，影响制热效果时，空调器必须要反向对室外换热器进行除霜。除霜的原理是：四通阀换向，反向制冷运行，使得室外换热器高温，除掉霜层。原理如如图1所示。

为考虑空调器的能效，除霜过程中的室外换热器流程设计为上进下出，即除霜运行状态时，制冷剂在室外换热器中的流向为上进下出，如图1虚线所示，压缩机13排出的高温制冷剂，通过室外换热器11时放热除霜，后经过节流部件14、截止阀16、室内换热器12、截止阀17和四通阀15再进入压缩机完成除霜循环。但是在制冷剂到达室外换热器11出口的过程中，制冷剂的温度是不断降低的，故除霜时室外换热器11上部化霜速度较下部快。采用此种除霜方式时，在室外湿度很大，且温度很低的恶劣环境下，室外换热器上部的霜层化掉形成的水会顺着换热器翅片间隙往下流淌，而换热器下部的霜层未化彻底，上部流下的水流通不畅，会直接冻成冰层覆盖在下部的霜层上。霜层越积越多，乃至将室外机底板的排水孔完全堵住，无法化掉，在转换为制热运行状态时会严重影响空调器的制热效果，若要解决此问题需延长除霜时间或增加底板电加热，但是延长除霜时间会影响用户的体验，而且增加底板电加热会增加空调器的功耗。

技术实现要素：

本发明的实施例提供一种空调室外机及其除霜控制方法和装置、空调器，解决了现有空调室外机除霜不良的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种空调室外机，包括四通阀、室外换热器和压缩机；四通阀的第一端口连接压缩机的出口，四通阀的第二端口连接室内换热器的第一端；室内换热器的第二端连接室外换热器的第一端，室外换热器的第二端连接四通阀的第三端口，四通阀的第四端口连接压缩机的入口；

四通阀的第三端口通过第一通道连接室外换热器的第一端，第一通道的上设置有第二阀门；

四通阀的第二端口通过第二通道连接室外换热器的第二端，第二通道上设置有单向阀，单向阀用于控制第二通道从室外换热器的第二端朝向四通阀的第二端口单向导通；

四通阀的第三端口与室外换热器的第二端之间还设置有第一阀门；室内换热器的第二端与室外换热器的第一端之间还设置有第三阀门。

第二方面，提供一种空调室外机的除霜控制方法，该方法包括：

在制热运行状态，控制第一阀门和第三阀门开启；控制第二阀门关闭。

在除霜运行状态，控制第二阀门开启；控制第一阀门和第三阀门关闭。

第三方面，提供一种空调室外机的除霜控制装置，该装置包括：

第一控制单元，用于在制热运行状态，控制第一阀门和第三阀门开启；控制第二阀门关闭；第二控制单元，用于在除霜运行状态，控制第二阀门开启；控制第一阀门和第三阀门关闭。

第四方面，提供一种空调器，包括第一方面提供的空调室外机和第三方面提供的空调室外机除霜控制装置。

上述方案提供的空调室外机及其除霜方法和除霜控制装置、空调器中，通过在现有空调室外机中加入三个阀门、一个节流装置和一个单向阀并通过控制各自的状态，分别在除霜运行状态以及制热运行状态形成两条不同的回路，在运行除霜状态时，控制第二阀门关闭并控制第一阀门和第三阀门开启，形成制热运行状态时的回路，高温高压制冷剂从压缩机排出后，依次会通过四通阀、第一三通管和第一截止阀进入室内换热器完成放热，而后低温的制冷剂依次经过第二截止阀、第三阀门、第一节流装置和第四三通管后进入室外换热器吸热，再依次经过第三三通管、第一阀门、第二三通管和四通阀后回到压缩机，完成一个制热循环；在除霜运行状态时，控制第二阀门开启并控制第一阀门和第三阀门关闭，形成制热运行状态时的回路，高温高压制冷剂从压缩机中排出后，依次通过四通阀、第二三通管、第二阀门和第四三通管后从室外换热器第一端进入放热除霜，后低温制冷剂再依次通过第三三通管、第二节流装置、单向阀、第一三通管和四通阀后进入压缩机完成一个除霜循环。这样在制热运行状态，制冷剂从室外换热器的第二端流至第一端即从顶端流入底端；而在除霜运行状态制冷剂从室外换热器的第一端流至第二端，即从底端流入顶端，实现了从室外换热器的底端到顶端依次进行除霜，除霜形成的水流可以直接自空调室外机底部的排水孔流出，而不会附着在室外换热器的底端，从而提高了除霜效果，避免了除霜不良的问题；进一步的，由于在除霜运行状态时，制冷剂不经过室内换热器，因此也降低了制冷剂的热损和压损，提高了制热效果，降低了功耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术提供的一种普通空调器的结构及工作原理图；

图2为本发明实施例提供的一种空调室外机的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种空调器结构及空调制热和除霜原理示意图；

图4为本发明实施例提供的空调室外机的除霜控制装置结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种空调室外机除霜控制方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有技术中，参照图1所示，为对室外换热器进行除霜，四通阀15换向，反向制冷运行，使得室外换热器高温，除掉霜层；在除霜过程中，室外换热器流程设计为上进下出，即除霜运行时，制冷剂在室外换热器中的流向为上进下出，通常室外换热器的出口位于下端，制冷剂在到达室外换热器11出口的过程中，制冷剂的温度是不断降低的，故除霜时室外换热器11顶端也就是上端化霜速度较底端也就是下端快，使得顶端除霜产生得水在高湿度低温条件下不能尽快的从底端排水孔流出导致其重新结冰覆盖在底端霜层之上，造成空调室外机除霜不良。

在本发明实施例具体实施例方案中，以室外换热器的第一端为底端，以室外换热器的第二端为顶端进行说明，为解决上述的技术问题本发明实施例提供一种空调器，如图2所示，包括：空调室外机1、除霜控制装置25和室内换热器23，其中室内换热器23用于空调室内机。

参照图2所示，本发明实施例提供的空调室外机1包括：四通阀21、室外换热器24和压缩机22；四通阀21的第一端口连接压缩机22的出口，四通阀21的第二端口连接室内换热器23的第一端；室内换热器23的第二端连接室外换热器24的第一端，室外换热器24的第二端连接四通阀21的第三端口，四通阀21的第四端口连接压缩机22的入口；四通阀的21第三端口通过第一通道连接室外换热器24的第一端，第一通道的上设置有第二阀门28；四通阀的第二端口通过第二通道连接室外换热器24的第二端，第二通道上设置有单向阀26，单向阀26用于控制第二通道从室外换热器24的第二端朝向四通阀21的第二端口单向导通；四通阀21的第三端口与室外换热器24的第二端之间还设置有第一阀门27；室内换热器23的第二端与室外换热器24的第一端之间还设置有第三阀门29。

参照如图4所示，本发明实施例提供一种空调室外机的除霜控制装置25，此装置包括：第一控制单元251，用于在空调制热运行状态时，控制第一阀门和第三阀门开启；控制第二阀门关闭；第二控制单元252，用于在空调除霜运行状态时，控制第二阀门开启；控制第一阀门和第三阀门关闭。

其中，第一控制单元251和第二控制单元252可以为除霜控制装置25中单独设立的处理器，也可以集成在除霜控制装置25的某一个处理器中实现，此外，也可以以程序代码的形式存储于除霜控制装置25的存储器中，由除霜控制装置25的某一个处理器调用并执行以上第一控制单元251和第二控制单元252的功能。这里所述的处理器可以是一个中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，或者是特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。

上述方案中，通过在现有空调室外机中加入三个阀门、一个节流装置和一个单向阀并通过控制各自的状态，分别在除霜运行状态以及制热运行状态形成两条不同的回路，在运行除霜状态时，控制第二阀门关闭并控制第一阀门和第三阀门开启，形成制热运行状态时的回路，高温高压制冷剂从压缩机排出后，依次会通过四通阀、第一三通管和第一截止阀进入室内换热器完成放热，而后低温的制冷剂依次经过第二截止阀、第三阀门、第一节流装置和第四三通管后进入室外换热器吸热，再依次经过第三三通管、第一阀门、第二三通管和四通阀后回到压缩机，完成一个制热循环；在除霜运行状态时，控制第二阀门开启并控制第一阀门和第三阀门关闭，形成制热运行状态时的回路，高温高压制冷剂从压缩机中排出后，依次通过四通阀、第二三通管、第二阀门和第四三通管后从室外换热器第一端进入放热除霜，后低温制冷剂再依次通过第三三通管、第二节流装置、单向阀、第一三通管和四通阀后进入压缩机完成一个除霜循环。这样在制热运行状态，制冷剂从室外换热器的第二端流至第一端即从顶端流入底端；而在除霜运行状态制冷剂从室外换热器的第一端流至第二端，即从底端流入顶端，实现了从室外换热器的底端到顶端依次进行除霜，除霜形成的水流可以直接自空调室外机底部的排水孔流出，而不会附着在室外换热器的底端，从而提高了除霜效果，避免了除霜不良的问题；进一步的，由于在除霜运行状态时，制冷剂不经过室内换热器，因此也降低了制冷剂的热损和压损，提高了制热效果，降低了功耗。

具体方案为，参照如图3，本发明实施例提供的空调室外机结构中，四通阀21的第二端口连接第一三通管35的第一端，第一三通管35的第二端连接室内换热器23的第一端，第一三通管35的第三端连接第二通道的第二端；另外，四通阀21的第三端口连接第二三通管34的第一端，第二三通管34的第二端连接第一阀门27的第一端，第二三通管34的第三端连接第一通道的第一端；而第一阀门34的第二端连接第三三通管33的第一端，第三三通管33的第二端连接室外换热器24的第二端，第三三通管33的第三端连接第二通道的第一端；第一通道的第二端连接第四三通管32的第一端，第四三通管32的第二端连接室外换热器24的第一端，第四三通管32第三端连接至第三阀门29的第一端，第三阀门29的第二端连接室内换热器23的第二端。

另外，参照图3所示，该空调室外机结构中的第一三通管35的第二端通过第一截止阀36拦截室内换热器23的第一端。该空调室外机结构中的第三阀门29通过第二截止37阀连接室内换热器的第二端。该空调室外机结构中的第四三通管32的第三端通过第一节流装置31连接第三阀门29的第一端。该空调室外机结构中的第二通道的第一端和单向阀26之间设置有第二节流装置30。

示例性的，上述的空调室外机中所采用的第一节流装置31和第二节流装置30可以选用节流阀或毛细管，用于对空调室外机中使用的制冷剂起到节流/降压作用，其具体形式此处不做具体限制。需要说明的是，此处截止阀不做控制回路使用，而是在需要对系统进行维护或者空调器出故障需要维修时辅助使用。在该空调室外机结构中所采用的第一阀门、第二阀门和第三阀门可以是电磁阀，起开关作用。

参照如图5所示，本发明实施例提供一种空调室外机的除霜控制方法，该方法用于对上述的空调室外机进行控制，包括以下控制流程：

501、制热运行状态时，控制第一阀门和第三阀门开启；控制第二阀门关闭。

具体的，如图3中实线箭头所示，在空调制热运行时，控制第一阀门27和第三阀门29开启，控制第二阀门28关闭，使得第一阀门27和第三阀门29所在通道导通；当高温高压制冷剂从压缩机22排出后，依次会通过四通阀21、第一导通装置35和第一截止阀36进入室内换热器23完成放热，而后低温的制冷剂依次经过第二截止阀37、第三阀门29、第一节流装置31和第四三通管32后进入室外换热器24吸热，再依次经过第三三通管33、第一阀门27、第二三通管34和四通阀21后回到压缩机22，完成一个制热循环。

502、除霜运行，控制第二阀门开启；控制第一阀门和第三阀门关闭。

具体的，参照如图3中虚线箭头所示，空调除霜运行时，控制第二阀门28打开，第一阀门27和第三阀门29关闭，使得第二阀门28所在的第一通道导通；当高温高压制冷剂从压缩机22中排出后，依次通过四通阀21、第二三通管34、第二阀门28和第四三通管后从室外换热器24底部进入放热除霜，后低温制冷剂再依次通过第三三通管33、第二节流装置30、单向阀26、第一三通管35和四通阀21后进入压缩机22完成一个除霜循环。

上述方案中由于在现有空调室外机中加入三个阀门、一个节流装置和一个单向阀并通过控制各自的状态，分别在除霜运行状态以及制热运行状态形成两条不同的回路，在运行除霜状态时，控制第二阀门关闭并控制第一阀门和第三阀门开启，形成制热运行状态时的回路，高温高压制冷剂从压缩机排出后，依次会通过四通阀、第一三通管和第一截止阀进入室内换热器完成放热，而后低温的制冷剂依次经过第二截止阀、第三阀门、第一节流装置和第四三通管后进入室外换热器吸热，再依次经过第三三通管、第一阀门、第二三通管和四通阀后回到压缩机，完成一个制热循环；在除霜运行状态时，控制第二阀门开启并控制第一阀门和第三阀门关闭，形成制热运行状态时的回路，高温高压制冷剂从压缩机中排出后，依次通过四通阀、第二三通管、第二阀门和第四三通管后从室外换热器第一端进入放热除霜，后低温制冷剂再依次通过第三三通管、第二节流装置、单向阀、第一三通管和四通阀后进入压缩机完成一个除霜循环。这样在制热运行状态，制冷剂从室外换热器的第二端流至第一端即从顶端流入底端；而在除霜运行状态制冷剂从室外换热器的第一端流至第二端，即从底端流入顶端，实现了从室外换热器的底端到顶端依次进行除霜，除霜形成的水流可以直接自空调室外机底部的排水孔流出，而不会附着在室外换热器的底端，从而提高了除霜效果，避免了除霜不良的问题；进一步的，由于在除霜运行状态时，制冷剂不经过室内换热器，因此也降低了制冷剂的热损和压损，提高了制热效果，降低了功耗。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。