一种空调器及空调器的电辅热控制方法与流程

专利2023-03-25  119



1.本发明涉及空调技术领域,特别是涉及一种空调器及空调器的电辅热控制方法。


背景技术:

2.现有热泵型空调内机都有辅助加热装置,这种辅助加热装置本质是将电能转变成热能的一种电阻加热的导体,有较高的电阻率,因电流经过发热,从而实现加热作用。同时为了保证效果,电加热的导体周围设置有散热片,加强导体的散热作用。
3.目前家用空调上使用的电辅热装置一般为ptc加热器,其功率基本都在1000w以上,因此开启和关闭电辅热装置时,会出现功率、电流大幅度变化,对用户家庭的插座以及电网造成较大负担。
4.同时在空调实际使用过程中也出现另外一个问题:电辅热装置一般都是在制热模式下使用,当制热运行时,当用户开启电辅热装置,由于制热模式下,室内机的换热器处于高温高压状态,而这时开启电辅热装置,会使换热器周围温度更高,导致室内机的换热器温度及压力比未开启电辅热装置时更高。
5.当空调系统内的负荷太高时,会导致空调外机的压缩机无法正常运行,而出现停机问题。因此,空调厂家都会在室内机换热器上设置温度传感器,当检测到蒸发器温度高于设定值时,判定空调系统符合太大,主动关闭电辅热装置,降低系统负荷。当温度传感器检测温度下降至合理温度时,空调再次开启电辅热装置,保证制热能力。
6.由于电辅热装置只有开启和关闭两种状态,同时其制热能力较大,因此空调制热运行时可能会出现电辅热装置频繁启停的问题,导致空调的出风温度大幅度波动,用户体验差。
7.本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本技术背景技术的理解,因此,其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。


技术实现要素:

8.基于现有空调制热时为降低系统负荷需要关闭电加热装置的技术问题,发明要解决的技术问题是提供一种空调器及空调器的电辅热控制方法,可实现ptc加热器输出功率的自动调整。
9.为实现上述发明目的,本发明采用下述技术方案予以实现:一种空调器,包括:蒸发器;风扇;ptc加热器;挡板装置,包括挡板和驱动机构,所述挡板位于所述ptc加热器的一侧,所述驱动机构能够驱动所述挡板运动至所述ptc加热器的迎风侧,以阻挡吹向所述ptc加热器的气流。
10.进一步地,所述驱动机构包括旋转机构,所述旋转机构驱动所述挡板绕圆周旋转。
11.进一步地,所述挡板为弧形板。
12.进一步地,所述旋转机构能够驱动所述挡板运动至ptc加热器的下侧,使所述挡板在所述ptc加热器的迎风侧和下侧之间运动。
13.进一步地,所述挡板运动至所述ptc加热器的下侧时,所述挡板的两端高度不同,使其倾斜设置于所述ptc加热器的下侧。
14.进一步地,所述ptc加热器设置于所述蒸发器和风扇之间。
15.进一步地,所述挡板装置与所述ptc加热器固定或与所述空调器的壳体固定。
16.本发明还包括一种空调器的电辅热控制方法,所述空调器包括ptc加热器和挡板装置,所述挡板装置包括挡板和驱动机构,所述挡板设置于所述ptc加热器的一侧,所述驱动机构能够驱动所述挡板运动至所述ptc加热器的迎风侧,以阻挡吹向所述ptc加热器的气流;所述控制方法包括:判断空调的工作模式;当空调的工作模式为制热模式且ptc加热器开启时,检测蒸发器温度;根据蒸发器的温度控制挡板运动;当蒸发器温度大于预设值时,控制挡板运动至ptc加热器的迎风侧。
17.进一步地,所述挡板在tc加热器的迎风侧具有多个运动位置,分别能够阻挡不同大小的气流量,分别对应不同的气流阻挡量;在步骤“蒸发器温度大于预设值时,控制挡板运动至ptc加热器的迎风侧”中,具体包括:蒸发器温度大于预设值时,控制挡板运动至ptc加热器迎风侧的不同运动位置。
18.进一步地,所述驱动机构包括旋转机构,所述旋转机构能够驱动所述挡板旋转运动至ptc加热器的下侧,使所述挡板在所述ptc加热器的迎风侧和下侧之间运动;所述控制方法还包括:当空调的工作模式为制冷模式或除湿模式时,控制驱动机构驱动所述挡板运动至ptc加热器的下侧。
19.与现有技术相比,本发明的优点和积极效果是:上述空调器,通过设置挡板装置,可在制热过程中换热器温度过高时,调整挡板挡住经过ptc加热器的气流,使ptc加热器不能充分散热,使其功率自动下降,可保证空调风扇转速恒定,实现ptc加热器输出功率的自动调整,避免系统负荷继续变大,同时避免ptc加热器频繁启停,导致空调的出风温度大幅度波动问题。
20.上述空调器的电辅热控制方法,可根据蒸发器温度,通过控制挡板的运动,挡住经过ptc加热器的气流,使ptc加热器不能充分散热,功率自动下降,可保证空调风扇转速恒定,实现ptc加热器输出功率的自动调整,避免系统负荷继续变大。
21.结合附图阅读本发明的具体实施方式后,本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图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。
23.图1为本发明实施例一空调器的内部结构示意图;图2为本发明实施例一空调器中的ptc加热器和挡板装置的正视结构示意图;图3为本发明实施例一空调器中的ptc加热器和挡板装置的侧视结构示意图一,图示为挡板运动至ptc加热器一侧的状态图;图4为本发明实施例一空调器中的ptc加热器和挡板装置的侧视结构示意图二,图示为挡板运动至ptc加热器的迎风侧的状态图;图5为本发明实施例二空调器中的ptc加热器和挡板装置的正视结构示意图;图6为本发明实施例二空调器中的ptc加热器和挡板装置的侧视结构示意图;附图标记说明:蒸发器100;风扇200;ptc加热器300;电阻导体310;散热片320;挡板装置400;挡板410;驱动机构420。
具体实施方式
24.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。
25.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
26.在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在上述实施方式的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
27.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
28.实施例一参照图1-图4,为本发明的空调器的实施例一。图1为空调器的内部结构示意图;图
2为空调器中的ptc加热器和挡板装置的正视结构示意图;图3为空调器中挡板运动至ptc加热器一侧的状态图;图4为空调器中,挡板运动至ptc加热器的迎风侧的状态图。
29.参见图1,空调器包括壳体,设置于壳体内的蒸发器100、ptc加热器300和风扇200。ptc加热器300可设置于蒸发器100的出风侧和风扇200之间,也可以设置在蒸发器100的进风侧。空调器可以为壁挂式空调或立式空调。在本实施例中,以壁挂式空调为例进行说明。
30.空调器的顶部为进风口,下部为出风口。ptc加热器300设置于蒸发器100和风扇200之间。ptc加热器300迎向气流的一侧为迎风侧,背向气流流动方向的一侧为背风侧。在本实施例中,ptc加热器300的顶部为迎风侧,底部为背风侧。
31.参见图2,ptc加热器300包括电阻导体310和设置于电阻导体310两侧的散热片320。
32.ptc加热器300的一个特性在于,当风扇200遇到故障停转时,ptc加热器300因得不到充分散热,其功率会自动急剧下降。根据该特性,结合制热模式时室内机换热器本身出现温度过高,系统负载太大的情况,空调的风扇200转速不能降低,避免系统负荷继续变大;同时由于风扇200转动速度不变,ptc加热器300因散热效果好,导致辅热功率持续处于高位状态,常规空调只能通过直接关闭ptc加热器300,使系统负荷降低,避免出现停机问题。
33.本实施例中的空调器还包括有挡板装置400。
34.如图3所示,挡板装置400包括挡板410和驱动机构420。挡板410设置于ptc加热器300的一侧。驱动机构420能够运动至所述ptc加热器300的迎风侧,以阻挡吹向所述ptc加热器300的气流。
35.挡板装置400可以与ptc加热器300固定,或者挡板装置400与空调器的壳体固定。
36.常规情况下,如图3所示,挡板410位于ptc加热器300的前侧或后侧,ptc加热器300开启时,风扇200驱动的风由上至下正常流通,ptc加热器300实现辅热功能;当系统监测换热器温度过高时,同时ptc加热器300正处于开启状态时,可以调整挡板410至ptc加热器300的迎风侧,如图4所示,即ptc加热器300的顶部,将从顶部流通过来的风挡住,使ptc加热器300不能充分散热,其功率自动急剧下降,从而实现在空调风扇200转速恒定,ptc加热器300不需要频繁启停的情况下,实现ptc加热器300输出功率的自动调整。
37.上述空调器,通过设置挡板装置400,可在制热过程中换热器温度过高时,调整挡板410挡住经过ptc加热器300的气流,使ptc加热器300不能充分散热,使其功率自动下降,可保证空调风扇200转速恒定,实现ptc加热器300输出功率的自动调整,避免系统负荷继续变大,同时避免ptc加热器300频繁启停,导致空调的出风温度大幅度波动问题。
38.在本实施例中,驱动机构420包括旋转机构,旋转机构带动挡板410绕圆周旋转,可运动至ptc加热器300的迎风侧。旋转机构可通过电机和齿轮传动机构实现,或其他能够实现旋转功能的机械结构。
39.在另外的一些实施例中,驱动机构420也可以包括直线驱动机构420,可带动挡板410由ptc加热器300的一侧直线运动至ptc加热器300的上侧。
40.挡板410的结构可以平面矩形板或者弧形板。本实施例中优选为圆弧形板,可减小挡板装置400的体积。旋转机构可带动圆弧形板旋转,其旋转轴线优选与ptc加热器300的中轴线重合。挡板410运动至ptc加热器300的上侧时,其投影尺寸优选大于ptc加热器300的顶面尺寸,可完全阻挡经过ptc加热器300的气流。
41.本实施例空调器的电辅热控制方法,包括以下步骤:s1,判断空调的工作模式;s2,当空调的工作模式为制热模式且ptc加热器开启时,检测蒸发器温度;s3,根据蒸发器的温度,控制挡板的运动位置;s4,当蒸发器温度大于预设值时,控制挡板运动至ptc加热器的迎风侧。
42.在空调制热的常规情况下,挡板位于ptc加热器的前侧或后侧,ptc加热器开启时,风扇驱动的风由上至下正常流通,ptc加热器实现辅热功能。
43.当系统监测换热器温度过高,大于预设值时,可以调整挡板至ptc加热器的迎风侧,即ptc加热器的顶部,将从顶部流通过来的风挡住,使ptc加热器不能充分散热,其功率自动急剧下降,从而实现在空调风扇转速恒定,ptc加热器不需要频繁启停的情况下,实现ptc加热器输出功率的自动调整。
44.上述空调器的电辅热控制方法,通过控制挡板的运动,挡住经过ptc加热器的气流,使其不能充分散热,功率自动下降,可保证空调风扇转速恒定,实现ptc加热器输出功率的自动调整,避免系统负荷继续变大。
45.进一步地,挡板410在ptc加热器300的迎风侧具有多个运动位置,分别对应不同的气流阻挡量。即可以将挡片从完全阻挡气流的位置到完全不阻挡气流的位置之间分成多个位置,对应多个档位,从而实现ptc加热器的不同散热效率状态,实现ptc加热器辅热效果的多级调控。
46.在空调器的电辅热控制方法中,步骤s40“当蒸发器温度大于预设值时,控制挡板运动至ptc加热器的迎风侧”,则可以进一步限定为:蒸发器温度大于预设值时,根据蒸发器温度,控制挡板运动至ptc加热器迎风侧的不同运动位置。
47.即,空调器的电辅热控制方法,具体包括以下步骤:s10,判断空调的工作模式;s20,当空调的工作模式为制热模式且ptc加热器开启时,检测蒸发器温度;s30,根据蒸发器的温度,控制挡板的运动位置;s40,蒸发器温度大于预设值时,根据蒸发器温度,控制挡板运动至ptc加热器迎风侧的不同运动位置。
48.通过该控制方法,可根据不同的蒸发器温度,调节挡板至不同的档位位置,实现ptc加热器的不同散热效率状态,实现ptc加热器辅热效果的多级调控。
49.实施例二参见图5和图6,为本实施例中空调器的ptc加热器300及挡板装置400的结构示意图。
50.ptc加热器300包括电阻导体310和设置于电阻导体310两侧的散热片320。
51.ptc加热器300的一个特性在于,当风扇200遇到故障停转时,ptc加热器300因得不到充分散热,其功率会自动急剧下降。根据该特性,结合制热模式时室内机换热器本身出现温度过高,系统负载太大的情况,空调的风扇200转速不能降低,避免系统负荷继续变大;同时由于风扇200转动速度不变,ptc加热器300因散热效果好,导致辅热功率持续处于高位状态,常规空调只能通过直接关闭ptc加热器300,使系统负荷降低,避免出现停机问题。
52.本实施例中的空调器还包括有挡板装置400。
53.如图3所示,挡板装置400包括挡板410和驱动机构420。挡板410设置于ptc加热器300的一侧。驱动机构420能够运动至所述ptc加热器300的迎风侧,以阻挡吹向所述ptc加热器300的气流。
54.挡板装置400可以与ptc加热器300固定,或者挡板装置400与空调器的壳体固定。
55.常规情况下,挡板410位于ptc加热器300的前侧或后侧,ptc加热器300开启时,风扇200驱动的风由上至下正常流通,ptc加热器300实现辅热功能。
56.当系统监测换热器温度过高时,同时ptc加热器300正处于开启状态时,可以调整挡板410至ptc加热器300的迎风侧,即ptc加热器300的顶部,将从顶部流通过来的风挡住,使ptc加热器300不能充分散热,其功率自动急剧下降,从而实现在空调风扇200转速恒定,ptc加热器300不需要频繁启停的情况下,实现ptc加热器300输出功率的自动调整。
57.在本实施例中,驱动机构420包括旋转机构,旋转机构带动挡板410绕圆周旋转,可运动至ptc加热器300的迎风侧。旋转机构可通过电机和齿轮传动机构实现,或其他能够实现旋转功能的机械结构。
58.由于空调进行制冷模式时,电加热周围很容易出现冷热风交替问题,且湿度高于90%,因此很容易在电加热上出现凝结水滴。如果用户在使用空调时,室内机所处的环境状态一直处于大湿度状态(如开门窗,开加湿器),很容易导致空调在运行较长时间后,ptc加热器300上出现凝结水滴落,冷凝水直接被风扇200吹出,影响用户使用。
59.在本实施例中,旋转机构能够驱动挡板410运动至ptc加热器300的下侧,使挡板410在ptc加热器300的迎风侧和下侧之间运动。
60.挡板410运动至ptc加热器300的下侧时,可阻挡凝结水向下滴落,并将凝结水收集,挡板410可以排水通道连接,实现排水。
61.上述的挡板410可运动至ptc加热器300的下侧,进而实现制冷模式的ptc加热器300排水模式,避免水滴直接滴落。
62.进一步地,挡板410运动至ptc加热器300的下侧时,挡板410的两端高度不同,使其倾斜设置于ptc加热器300的下侧,收集的凝结水可通过倾斜的挡板410迅速流至排水通道。
63.挡板410的形状优选为圆弧形结构,既有利于收集凝结水又可以减小挡板装置400的体积。
64.本实施例空调器的电辅热控制方法,包括以下步骤:s100,判断空调的工作模式;s200,当空调的工作模式为制热模式且ptc加热器开启时,检测蒸发器温度;s210,根据蒸发器的温度,控制挡板的运动位置;s220,当蒸发器温度大于预设值时,控制挡板运动至ptc加热器的迎风侧。
65.s300,当空调的工作模式为制冷模式或除湿时,控制驱动机构驱动所述挡板运动至ptc加热器的下侧。
66.上述的空调器,在空调制冷模式下,挡板可旋转至ptc加热器的下侧,对凝结水进行收集并排出,可实现制冷模式的ptc加热器排水模式,避免水滴直接滴落,防止冷凝水直接被风扇吹出,提高用户体验。
67.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其进行限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的普通技术人员来说,依然可以对前述实施
例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

技术特征:
1.一种空调器,其特征在于,包括:蒸发器;风扇;ptc加热器;挡板装置,包括挡板和驱动机构,所述挡板位于所述ptc加热器的一侧,所述驱动机构能够驱动所述挡板运动至所述ptc加热器的迎风侧,以阻挡吹向所述ptc加热器的气流。2.根据权利要求1所述的空调器,其特征在于,所述驱动机构包括旋转机构,所述旋转机构驱动所述挡板绕圆周旋转。3.根据权利要求2所述的空调器,其特征在于,所述挡板为弧形板。4.根据权利要求3所述的空调器,其特征在于,所述旋转机构能够驱动所述挡板运动至ptc加热器的下侧,使所述挡板在所述ptc加热器的迎风侧和下侧之间运动。5.根据权利要求4所述的空调器,其特征在于,所述挡板运动至所述ptc加热器的下侧时,所述挡板的两端高度不同,使其倾斜设置于所述ptc加热器的下侧。6.根据权利要求1所述的空调器,其特征在于,所述ptc加热器设置于所述蒸发器和风扇之间。7.根据权利要求1所述的空调器,其特征在于,所述挡板装置与所述ptc加热器固定或与所述空调器的壳体固定。8.一种空调器的电辅热控制方法,其特征在于,所述空调器包括ptc加热器和挡板装置,所述挡板装置包括挡板和驱动机构,所述挡板设置于所述ptc加热器的一侧,所述驱动机构能够驱动所述挡板运动至所述ptc加热器的迎风侧,以阻挡吹向所述ptc加热器的气流;所述控制方法包括:判断空调的工作模式;当空调的工作模式为制热模式且ptc加热器开启时,检测蒸发器温度;根据蒸发器的温度控制挡板运动;当蒸发器温度大于预设值时,控制挡板运动至ptc加热器的迎风侧。9.根据权利要求8所述的空调器的电辅热控制方法,其特征在于,所述挡板在tc加热器的迎风侧具有多个运动位置,分别对应不同的气流阻挡量;在步骤“蒸发器温度大于预设值时,控制挡板运动至ptc加热器的迎风侧”中,具体包括:蒸发器温度大于预设值时,根据蒸发器温度,控制挡板运动至ptc加热器迎风侧的不同运动位置。10.根据权利要求8所述的空调器的电辅热控制方法,其特征在于,所述驱动机构包括旋转机构,所述旋转机构能够驱动所述挡板旋转运动至ptc加热器的下侧,使所述挡板在所述ptc加热器的迎风侧和下侧之间运动;所述控制方法还包括:当空调的工作模式为制冷模式或除湿模式时,控制驱动机构驱动所述挡板运动至ptc加热器的下侧。

技术总结
本发明公开了一种空调器及空调器的电辅热控制方法,空调器包括蒸发器、风扇、PTC加热器和挡板装置,挡板装置包括挡板和驱动机构,所述挡板位于所述PTC加热器的一侧,所述驱动机构能够驱动所述挡板运动至所述PTC加热器的迎风侧,以阻挡吹向所述PTC加热器的气流。上述空调器,可根据蒸发器温度,通过控制挡板的运动,挡住经过PTC加热器的气流,使PTC加热器不能充分散热,功率自动下降,可保证空调风扇转速恒定,实现PTC加热器输出功率的自动调整,避免系统负荷继续变大。免系统负荷继续变大。免系统负荷继续变大。


技术研发人员:张立智 程惠鹏 王祯祯 张蕾
受保护的技术使用者:青岛海尔空调电子有限公司 海尔智家股份有限公司
技术研发日:2022.07.25
技术公布日:2022/11/1
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