一种空调换热器蒸汽式蓄热除霜系统、方法、空调器及存储介质与流程

专利2022-06-29  41


本发明涉及空调器技术领域,具体而言,涉及一种空调换热器蒸汽式蓄热除霜系统、方法、空调器及存储介质。



背景技术:

目前,空调器在冬季制热时,由于室外温度较低,室外侧的空气与低温的换热热交换后,产生凝结水停留在翅片上,由于翅片上的凝结水增大了风阻,使得换热恶化,进一步降低了蒸发温度,当蒸发温度低于0℃,导致凝结水逐步结霜,使得制热过程中,需要周期性的化霜,造成制热过程中舒适性较差。

现有技术通过四通阀逆向除霜或者旁通除霜,但由于霜层导热系数低且为单向导热,造成除霜时间较长,影响使用的舒适性。近几年有出现通过向换热器喷洒热水的方式除霜,但由于冬季空气干燥,收集的水量较小通过向换热器喷洒热水的方式除霜需要大量的水,短时间内收集的水量无法满足该种方式的除霜需求,而长时间收集又会延长除霜的时间。



技术实现要素:

本发明解决的问题是:如何降低空调换热器的除霜时间。

为解决上述问题,本发明提供了一种空调换热器蒸汽式蓄热除霜系统,其特征在于,包括:收集水泵、温控容器及喷射装置;

所述收集水泵用于收集空调换热器的霜层融化产生的化霜水;

所述温控容器与所述收集水泵连接,用于将所述化霜水转化为蒸汽;

所述喷射装置与所述温控容器连接,用于将所述蒸汽喷射至所述空调换热器霜层的表面。

本发明通过使用收集水泵收集空调换热器的霜层融化产生的化霜水,并由温控容器将化霜水加热,生成蒸汽,以蒸汽作为热能的载体,使得在仅有少量水的情况下,依然可以转移大量热能,并将蒸汽在空调换热器霜层的表面喷射出来,以此进行除霜操作,将大量热能输送至霜层降低了蒸汽在靠近霜层过程中的热能损失,解决了现有技术中存在的空调换热器除霜时间过长的技术问题,降低了空调换热器的除霜时间。

优选地,所述空调换热器蒸汽式蓄热除霜系统,还包括管道及隔膜泵;

所述温控容器通过所述管道与所述喷射装置连接;

所述隔膜泵安装于所述管道,用于调整所述管道内蒸汽的压力。

本发明通过设置与温控容器及喷射装置相连的管道及安装在管道中的隔膜泵,使得管道内的蒸汽压力可以进行调整,当蒸汽以一定压力喷射至空调换热器霜层表面时,蒸汽冲刷霜层可以提高除霜效率,且可以减少蒸汽至霜层这段距离的热能损失,提高了除霜效率,进一步降低了除霜的时间。

优选地,所述空调换热器蒸汽式蓄热除霜系统,还包括化霜水收集容器;

所述化霜水收集容器设置于所述空调换热器下方且与所述收集水泵连接,用于接收所述空调换热器的霜层融化产生的化霜水。

本发明通过设置化霜水收集容器,提高了对化霜水的收集效率,减少了化霜水的收集时间,从减少化霜水收集时间的角度,降低了空调换热器的除霜时间,本发明还可以通过在日常使用过程中对空调冷凝水进行收集,进一步降低空调换热器的除霜时间。

本发明的另一目的在于提出一种空调换热器蒸汽式蓄热除霜方法,应用于上述的空调换热器蒸汽式蓄热除霜系统,所述空调换热器蒸汽式蓄热除霜方法包括:

控制收集水泵打开,以将空调换热器化霜水输送至温控容器中;

当满足预设条件时,控制所述温控容器加热所述化霜水得到蒸汽;

控制喷射装置将蒸汽喷射至空调换热器的霜层表面。

本发明通过控制收集水泵运行,将化霜水输送至温控容器中,将化霜水作为热能的载体,然而由于化霜水的收集在初始阶段较为缓慢,故而当仅有少量化霜水时,将其加热至蒸汽状态,提高单位水量输送的热能密度,使得更多的热能被喷射装置喷射至霜层表面以降低除霜时间。

优选地,所述满足预设条件包括:

当以制热模式运行时,获取室外环境温度;

当所述环境温度小于预设环境温度时,获取外盘温度;

当所述外盘温度大于预设外盘温度时,获取外盘温度变化情况;

确定预设时间内的所述外盘温度变化情况符合预设阈值。

本发明通过设置预设环境温度初步判断室外环境是否存在结霜的可能,进而通过设置预设外盘温度,进一步判定有结霜可能的情况下是已经结霜还是可能结霜,最终通过设定预设时间,获取外盘温度在该预设时间内的变化情况来判定可能结霜的情况下,是已经结霜还是没有结霜,根据上述方法提升结霜判定的准确程度,以此避免不必要的化霜程序的启动时间,进一步减少了空调换热器除霜的总时间。

优选地,所述空调换热器蒸汽式蓄热除霜方法,还包括:控制化霜水收集容器对容器内进行加热。

本发明通过对化霜水收集容器进行加热,使得化霜水收集容器内的霜层融化,并得到化霜水,化霜水被继续加热生成蒸汽后,由于热空气上升的原理,蒸汽将热能带到化霜水收集容器上方的空调换热器对其进行加热,使得空调换热器的霜层融化,进一步降低了空调换热器的除霜时间。

优选地,控制喷射装置包括:当所述蒸汽为饱和蒸汽时,控制隔膜泵将管道内的饱和蒸汽调整至第一预设压力;当所述蒸汽为过热蒸汽时,控制所述隔膜泵将所述管道内的过热蒸汽调整至第二预设压力,其中所述第二预设压力大于第一预设压力。

本发明通过根据管道内的蒸汽类型,调整对应的预设压力,进一步提高了蒸汽在被喷射装置喷射时的速度,使得对霜层的冲刷效果更好,且降低了蒸汽在到达霜层前的热能损失,从而降低了空调换热器的除霜时间。

本发明的第三目的在于提供一种空调换热器蒸汽式蓄热除霜装置,以降低空调换热器除霜时间。

为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:

一种空调换热器蒸汽式蓄热除霜装置,所述空调换热器蒸汽式蓄热除霜装置包括:

收集模块,用于控制收集水泵打开,以将空调换热器化霜水输送至温控容器中;

加热模块,用于当满足预设条件时,控制所述温控容器加热所述化霜水得到蒸汽;

喷射模块,用于控制喷射装置将蒸汽喷射至空调换热器的霜层表面。

本发明的第四目的在于提供另一种空调器,以降低空调换热器除霜的时间。

为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:

一种空调器,包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器,当所述计算机程序被所述处理器读取并运行时,实现如上所述的空调换热器蒸汽式蓄热除霜方法。

本发明的第五目的在于提供另一种存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,当所述计算机程序被处理器读取并运行时,实现如上所述的空调换热器蒸汽式蓄热除霜方法。

所述空调换热器蒸汽式蓄热除霜装置、空调器及存储介质与上述空调换热器蒸汽式蓄热除霜方法相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。

在附图中:

图1为本发明所述的空调换热器蒸汽式蓄热除霜系统一实施例的结构示意图;

图2为本发明所述的空调换热器蒸汽式蓄热除霜方法另一实施例的结构示意图;

图3为本发明所述的空调换热器蒸汽式蓄热除霜方法另一实施例的流程示意图;

图4为本发明所述的空调换热器蒸汽式蓄热除霜方法另一实施例的流程示意图;

图5为本发明所述的空调换热器蒸汽式蓄热除霜方法另一实施例的流程示意图。

附图标记说明:

1-收集水泵,2-温控容器,3-喷射装置,4-空调换热器,5-管道,6-隔膜泵,7-化霜水收集容器。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

另外,下述若有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。此外,术语“包括”、“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为解决空调换热器除霜时间过长的技术问题,本发明提供了一种空调换热器蒸汽式蓄热除霜系统、方法、空调器及存储介质,通过收集化霜水对其进行加热后得到的蒸汽作为导热介质,并将蒸汽喷射至霜层的表面,通过蒸汽对霜层进行冲刷,在此过程中大量热能进行释放,使得空调换热器上的霜层快速融化。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

结合图1,本发明实施例提供了一种空调换热器蒸汽式蓄热除霜系统,包括收集水泵1、温控容器2及喷射装置3;

所述收集水泵1用于收集空调换热器4的霜层融化产生的化霜水;

所述温控容器2与所述收集水泵1连接,用于将所述化霜水转化为蒸汽;

所述喷射装置3与所述温控容器2连接,用于将所述蒸汽喷射至所述空调换热器4霜层的表面。

易于理解的是,收集与加热化霜水都需要一定的时间且只有收集到一定的化霜水时,才能开始进行后续的除霜操作,然而当换热器温度较低时,化霜水收集困难,使用蒸汽作为热能的载体进行蓄热除霜相比直接使用水来进行蓄热除霜,大大降低了水的需求量,故而在化霜水收集困难时,可以通过增加加热时间的方式降低收集并加热化霜水的总时间。

需要说明的是,自然流动的化霜水在低温环境下容易结冰降低了化霜水收集的速度,通过收集水泵对化霜水进行收集,可以提高化霜水的收集速度,从而降低空调换热器4化霜的时间。

值得强调的是,由于在本实施例中,喷射装置的喷射口通常距离霜层还有一段距离,故而通过喷射的方式对蒸汽进行释放,可以降低蒸汽到霜层的时间,也避免了蒸汽受到环境的影响,使得蒸汽到达的位置更加精准、可控,且喷射使得空气对霜层进行冲刷,有利于霜层的融化,以此进一步降低空调换热器4化霜的时间。

易于理解的是,喷射装置3可以设置在空调换热器4的任意位置,当喷射装置3位于空调换热器4上方时,蒸汽液化后生成的水可以通过流动的方式将热能带到换热器4下方的部分,而将喷射装置3设置在空调换热器4的中间位置时,除了可以通过流动对喷射装置3以下空调换热器4的霜层进行融化以外,还能利用热空气上升的方式,热蒸汽上升,对喷射装置3以上空调换热器4的霜层进行融化,当喷射装置3设置于空调换热器4下方时,可以通过热空气上升的原理,对喷射装置3以上空调换热器4的霜层进行融化。

本实施例通过使用蒸汽作为热能的载体,降低了除霜需要的水量,减少了收集化霜水的时间,同时降低了收集与加热化霜水的时间,同时通过以喷射的方式对蒸汽进行释放,达到了对霜层进行冲刷的目的,提高了蒸汽到达的位置的精准程度与可控程度,减少了蒸汽在到达霜层表面时的能量损失,进一步降低了除霜需要的时间,达到了降低空调换热器的除霜时间的技术效果,提高了用户体验。

参照图2,空调换热器蒸汽式蓄热除霜系统,还包括管道5及隔膜泵6;

所述温控容器2通过所述管道5与所述喷射装置3连接;

所述隔膜泵6安装于所述管道5,用于调整所述管道5内蒸汽的压力。

需要强调的是,管道5以及隔膜泵6能够动态调整管道内的气压,隔膜泵6还起到将蒸汽输送至管道5内的作用。温控容器内产生的蒸汽被隔膜泵6输送至管道5中,为了防止蒸汽液化,需要调整管道内的压力,以尽可能提高喷射装置3的喷射效果,以此降低热能在到达霜层表面前的损耗,且提升蒸汽对霜层的冲刷效果,降低空调换热器4除霜的时间。

具体地,所述空调换热器蒸汽式蓄热除霜系统还包括化霜水收集容器7;

所述化霜水收集容器7设置于所述空调换热器4下方且与所述收集水泵1连接,用于接收所述空调换热器4的霜层融化产生的化霜水。

本实施例通过增加管道5及隔膜泵6完善了技术方案,使得蒸汽能够被快速运输,并通过隔膜泵6调整管道5内的压力,进一步提高喷射装置3的喷射效果,降低热能在到达霜层表面前的损耗,且提升蒸汽对霜层的冲刷效果,并通过化霜水收集容器7辅助加热空调换热器4并辅助收集化霜水,以此达到降低空调换热器的除霜时间的技术效果。

参照图3本申请还提出一种空调换热器蒸汽式蓄热除霜方法,该方法应用于如上所述的空调换热器蒸汽式蓄热除霜系统,包括:

s10、当满足预设条件时,控制收集水泵1打开,以将空调换热器4化霜水输送至温控容器2中;

易于理解的是,收集水泵1与温控容器4,之间有管道连接,刚开始化霜时,由于霜层并未开始融化,化霜水很少,收集不易,因此,收集水泵1收集化霜水的时间较长。

s20、控制所述温控容器2加热所述化霜水得到蒸汽;

需要说明的是,由于在化霜启动时,收集化霜水的时间较长,因此当仅收集到少量化霜水时,可以通过将其加热至蒸汽的方式,将更多的热能通过少量的化霜水进行运输,虽然延长了加热时间,但可通过提高加热功率的方式进行改善,且即使加热时间延长,但调控得当的情况下,由于大大降低了化霜水的收集时间,依然可以使得化霜总时间得到减小。

s30、控制喷射装置3将蒸汽喷射至空调换热器4的霜层表面。

值得强调的是,喷射装置3通常与霜层之间还有一段距离,而通过喷射的方式释放蒸汽,降低蒸汽到霜层的时间,避免了蒸汽受到环境的影响,使得蒸汽到达的位置更加精准、可控,且减少了蒸汽在到达霜层前的热能损失,以喷射的方式释放蒸汽也能够对霜层起到一定的冲刷作用,减少了霜层融化的时间。

本实施例通过使用蒸汽作为热能的载体,降低了除霜需要的水量,减少了收集化霜水的时间,同时通过使用喷射的方式对蒸汽进行释放,使得蒸汽对霜层进行冲刷,并提高了蒸汽到达的位置的精准程度与可控程度,降低了蒸汽到达霜层前的热能损耗,提高了霜层的融化效率,进一步降低了除霜需要的时间,达到了降低空调换热器的除霜时间的技术效果,提高了用户体验。

参照图4,上述满足预设条件包括:

s11、当以制热模式运行时,获取室外环境温度;

易于理解的是,只有冬季且空调处于制热模式时,需要进行除霜,因此先对空调的运行模式进行判定,当空调以制热模式运行时,才需要检测空调换热器4是否结霜,故而此时检测环境温度。

s12、当所述环境温度小于预设环境温度时,获取外盘温度;

需要说明的是,在本实施例中,预设环境温度为10摄氏度,当室外温度小于10摄氏度时,才有可能结霜,但依然不能肯定,为了减少不必要的化霜时间,需要对外盘温度进行检测。

s13、当所述外盘温度大于预设外盘温度时,获取外盘温度变化情况;

值得强调的是,在本实施例中,预设外盘温度为3摄氏度,当外盘温度小于3摄氏度时,默认会结霜,而当外盘温度大于3摄氏度时,通过简单的检测外盘温度无法准确判断是否结霜,故而在外盘温度大于3摄氏度时,检测外盘温度的变化情况。

s14、确定预设时间内的所述外盘温度变化情况符合预设阈值。

值得说明的是,在本实施例中,使用外盘温度的一阶段变化情况(f(外盘温度)=(第二时间外盘温度-第一时间外盘温度)/1),持续10分钟,得出上述一阶段变化情况作为预设阈值,当一阶段温度变化均小于0时,默认换热器结霜,进入化霜模式。

本实施例通过完善空调换热器是否有霜的检测机制,减少了空调进入化霜模式的时间,同时也使得霜层融化后,空调能迅速退出化霜模式,完善了技术方案,降低了空调在化霜模式的总时长,使得空调可以更快的进入制热模式,提高了用户体验。

所述空调换热器蒸汽式蓄热除霜方法还包括:

控制化霜水收集容器7对容器内进行加热。

易于理解的是,控制化霜水收集容器7对容器内进行加热后,化霜水收集容器内的霜层会融化,从而收集到一部分化霜水,并通过持续的加热,可以使得这部分的化霜水成为蒸汽,由于通过热空气上升的原理,蒸汽上升后与空调换热器4接触,使得空调换热器4的霜层融化,融化后的化霜水再被化霜水收集容器7所收集,并通过收集水泵1输送至温控容器2。

参照图5,控制喷射装置3包括:

当所述蒸汽为饱和蒸汽时,控制隔膜泵6将管道5内的饱和蒸汽调整至第一预设压力;

需要说明的是,由于饱和蒸汽较过热蒸汽的温度更低,在交底的压强下即会液化,因此,当蒸汽为饱和蒸汽时,仅以第一预设压力对管道5内的蒸汽进行加压,当然对饱和蒸汽加压后,仍然会有部分蒸汽液化,而少量的液化蒸汽,并不影响本方案的执行,且随着蒸汽逐渐释放,压力降低,液化蒸汽也会逐渐气化,达到同样的效果。

当所述蒸汽为过热蒸汽时,控制所述隔膜泵6将所述管道5内的过热蒸汽调整至第二预设压力,其中所述第二预设压力大于第一预设压力。

值得强调的是,第二预设压力大于第一预设压力,由于过热蒸汽较饱和蒸汽的温度更高,在更高的压力下才会液化,当压力越大时,对霜层的冲刷更为明显,除霜的效果也更好,因此当蒸汽为过热蒸汽时,以第二预设压力对管道5内的蒸汽进行加压,本申请通过灵活调整蒸汽的释放压力,提高了除霜的效果。

本实施例通过根据蒸汽的类型,灵活调整蒸汽的释放压力,进一步提高了蒸汽在释放时的除霜效果,完善了技术方案,进一步降低了除霜总时间,达到了降低空调换热器的除霜时间的技术效果。

本发明还提出一种空调换热器蒸汽式蓄热除霜装置,其包括

收集模块,用于控制收集水泵1打开,以将空调换热器4化霜水输送至温控容器2中;

加热模块,用于当满足预设条件时,控制所述温控容器2加热所述化霜水得到蒸汽;

喷射模块,用于控制喷射装置3将蒸汽喷射至空调换热器4的霜层表面。

在本实施例中,通过收集模块收集化霜水,再通过加热模块加热化霜水得到蒸汽,使得在化霜水较少的情况下,依然可以输送大量热能,减少了收集化霜水的时间,并通过喷射模块将蒸汽喷射至霜层表面,提高了除霜的速度,降低了蒸汽在到达霜层表面前的热能损耗,降低了空调换热器的除霜时间,达到了快速融化空调换热器上的霜层的技术效果。

本发明还提出一种空调器,其包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器,当所述计算机程序被所述处理器读取并运行时,实现如上所述的空调换热器蒸汽式蓄热除霜方法。

本发明还提出一种计算机可读存储介质,其存储有计算机程序,当所述计算机程序被处理器读取并运行时,实现如上所述的空调换热器蒸汽式蓄热除霜方法。

虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。


技术特征:

1.一种空调换热器蒸汽式蓄热除霜系统,其特征在于,包括:收集水泵(1)、温控容器(2)及喷射装置(3);

所述收集水泵(1)用于收集空调换热器(4)的霜层融化产生的化霜水;

所述温控容器(2)与所述收集水泵(1)连接,用于将所述化霜水转化为蒸汽;

所述喷射装置(3)与所述温控容器(2)连接,用于将所述蒸汽喷射至所述空调换热器(4)霜层的表面。

2.根据权利要求1所述的空调换热器蒸汽式蓄热除霜系统,其特征在于,还包括管道(5)及隔膜泵(6);

所述温控容器(2)通过所述管道(5)与所述喷射装置(3)连接;

所述隔膜泵(6)安装于所述管道(5),用于调整所述管道(5)内蒸汽的压力。

3.根据权利要求1所述的空调换热器蒸汽式蓄热除霜系统,其特征在于,还包括化霜水收集容器(7);

所述化霜水收集容器(7)设置于所述空调换热器(4)下方且与所述收集水泵(1)连接,用于接收所述空调换热器(4)的霜层融化产生的化霜水。

4.一种空调换热器蒸汽式蓄热除霜方法,其特征在于,应用于如权利要求1至3任一项所述的空调换热器蒸汽式蓄热除霜系统,包括:

当满足预设条件时,控制收集水泵(1)打开,以将空调换热器(4)化霜水输送至温控容器(2)中;

控制所述温控容器(2)加热所述化霜水得到蒸汽;

控制喷射装置(3)将蒸汽喷射至空调换热器(4)的霜层表面。

5.根据权利要求4所述的空调换热器蒸汽式蓄热除霜方法,其特征在于,所述满足预设条件包括:

当以制热模式运行时,获取室外环境温度;

当所述环境温度小于预设环境温度时,获取外盘温度;

当所述外盘温度大于预设外盘温度时,获取外盘温度变化情况;

确定预设时间内的所述外盘温度变化情况符合预设阈值。

6.根据权利要求4所述的空调换热器蒸汽式蓄热除霜方法,其特征在于,还包括:

控制化霜水收集容器(7)对容器内进行加热。

7.根据权利要求4所述的空调换热器蒸汽式蓄热除霜方法,其特征在于,控制喷射装置(3)包括:

当所述蒸汽为饱和蒸汽时,控制隔膜泵(6)将管道(5)内的饱和蒸汽调整至第一预设压力;

当所述蒸汽为过热蒸汽时,控制所述隔膜泵(6)将所述管道(5)内的过热蒸汽调整至第二预设压力,其中所述第二预设压力大于第一预设压力。

8.一种空调换热器蒸汽式蓄热除霜装置,其特征在于,所述空调换热器蒸汽式蓄热除霜装置包括:

收集模块,用于控制收集水泵(1)打开,以将空调换热器(4)化霜水输送至温控容器(2)中;

加热模块,用于当满足预设条件时,控制所述温控容器(2)加热所述化霜水得到蒸汽;

喷射模块,用于控制喷射装置(3)将蒸汽喷射至空调换热器(4)的霜层表面。

9.一种空调器,其特征在于,包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器,当所述计算机程序被所述处理器读取并运行时,实现如权利要求4-7中任一项所述的空调换热器蒸汽式蓄热除霜方法。

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,当所述计算机程序被处理器读取并运行时,实现如权利要求4-7中任一项所述的空调换热器蒸汽式蓄热除霜方法。

技术总结
本发明提供了一种空调换热器蒸汽式蓄热除霜方法、装置及系统,本发明通过收集化霜水对其进行加热后得到的蒸汽作为导热介质,并将蒸汽在霜层表面喷射,通过蒸汽对霜层进行冲刷,在此过程中大量热能释放使得空调换热器上的霜层快速融化,解决了现有技术中存在的除霜时间长的技术问题,达到了在不影响房间内温度的情况下,快速融化空调换热器上的霜层的技术效果。

技术研发人员:魏华锋;秦宪;唐辉辉
受保护的技术使用者:宁波奥克斯电气股份有限公司;奥克斯空调股份有限公司
技术研发日:2020.01.17
技术公布日:2020.06.05

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