本發(fā)明涉及空調(diào)器低溫制冷技術(shù)領(lǐng)域，特別提供了一種空調(diào)器及其低溫制冷方法。

背景技術(shù)：

對于很多場所環(huán)境溫度很低時房間還需要持續(xù)制冷，但是，普通空調(diào)在較低溫環(huán)境運行制冷時由于存在系統(tǒng)壓力較低、壓縮機排氣溫度較低等因素，所以系統(tǒng)容易出現(xiàn)室內(nèi)機防凍結(jié)保護停機的現(xiàn)象，并且壓縮機工作不可靠。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明要解決的是現(xiàn)有空調(diào)器在低溫制冷時室內(nèi)機會頻繁出現(xiàn)防凍結(jié)保護停機，且壓縮機工作不可靠的技術(shù)問題。

(二)技術(shù)方案

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種空調(diào)器，該空調(diào)器包括壓縮機和連通所述壓縮機的入口端與出口端的冷媒通路，所述冷媒通路上設(shè)有至少一個位于室內(nèi)的換熱器和多個位于室外的換熱器；在所述冷媒通路上，每相鄰的兩個換熱器之間均設(shè)有節(jié)流部件，每個所述節(jié)流部件均并聯(lián)有閥體。

優(yōu)選的，所述位于室內(nèi)的換熱器的數(shù)量為一個。

優(yōu)選的，所述位于室外的換熱器的數(shù)量為三個。

優(yōu)選的，還包括四通閥，所述四通閥的兩個接口分別與所述壓縮機的入口端和出口端連通，所述四通閥的另外兩個接口分別與所述冷媒通路的兩端連通，所述四通閥用于使所述冷媒通路與所述壓縮機的入口端和出口端在正向接通狀態(tài)與反向接通狀態(tài)之間切換。

優(yōu)選的，還包括第一控制器和第一溫度檢測裝置；所述第一溫度檢測裝置用于檢測位于室內(nèi)、且用作蒸發(fā)器的換熱器的溫度，所述第一控制器用于根據(jù)所述溫度檢測裝置所檢測到的溫度信息而控制多個所述閥體的開閉。

優(yōu)選的，還包括第二控制器和第二溫度檢測裝置；所述第二溫度檢測裝置用于檢測室外溫度，所述第二控制器用于根據(jù)所述溫度檢測裝置所檢測到的溫度信息而控制多個所述閥體的開閉。

本發(fā)明還提供了一種使用如上所述的空調(diào)器的低溫制冷方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、通過對各閥體的開閉控制，使空調(diào)器制冷運行、并在第一設(shè)定時長后執(zhí)行步驟S2；

S2、判斷位于室內(nèi)的用作蒸發(fā)器的換熱器的溫度是否低于設(shè)定溫度閾值，若是，則執(zhí)行步驟S3，若否，則執(zhí)行步驟S4；

S3、判斷在冷媒流動方向上的第n個閥體是否為關(guān)閉狀態(tài)，若是，則執(zhí)行步驟S6，若否，則執(zhí)行步驟S5；

S4、空調(diào)器保持當前狀態(tài)運行；

S5、通過對各閥體的開閉控制，將部分冷凝器轉(zhuǎn)化為蒸發(fā)器，經(jīng)過第二設(shè)定時長后執(zhí)行步驟S2；

S6、空調(diào)器進入室內(nèi)機的化霜模式，化霜模式結(jié)束后執(zhí)行步驟S1。

優(yōu)選的，在步驟S1中，在冷媒流動方向上，通過將最后一個閥體關(guān)閉、并將其余閥體開啟而使空調(diào)器制冷運行。

優(yōu)選的，在步驟S2中，所述換熱器的溫度為換熱器的管溫溫度。

優(yōu)選的，在步驟S2中，步驟S3中，n＝1。

優(yōu)選的，步驟S4還包括執(zhí)行步驟S2。

優(yōu)選的，步驟S4中，空調(diào)器在保持當前狀態(tài)運行第三設(shè)定時長后，再執(zhí)行步驟S2。

優(yōu)選的，步驟S6中，所述化霜模式為：壓縮機停止運行，室內(nèi)機保持送風。

優(yōu)選的，步驟S6中，空調(diào)器在化霜時，各閥體的開閉狀態(tài)保持不變。

優(yōu)選的，步驟S6中，在化霜模式結(jié)束第四預設(shè)時長后執(zhí)行步驟S1。

優(yōu)選的，所述設(shè)定溫度閾值為-1～4℃。

優(yōu)選的，所述設(shè)定溫度閾值為0℃。

優(yōu)選的，所述第一設(shè)定時長為3～5min。

優(yōu)選的，所述第一設(shè)定時長為3min。

優(yōu)選的，所述第二設(shè)定時長為3～5min。

優(yōu)選的，所述第二設(shè)定時長為3min。

優(yōu)選的，步驟S5中，將一個冷凝器轉(zhuǎn)化為蒸發(fā)器。

(三)有益效果

本發(fā)明提供的一種空調(diào)器及其低溫制冷方法，在冷媒通路上設(shè)有至少一個位于室內(nèi)的換熱器和多個位于室外的換熱器，并在每相鄰的兩個換熱器間均并聯(lián)設(shè)置一組節(jié)流部件和閥體，由此通過對各閥體的開閉控制，將部分作為冷凝器的換熱器轉(zhuǎn)化為蒸發(fā)器，以此使冷媒溫度升高，為防止室內(nèi)機發(fā)生凍結(jié)做出有益貢獻。另外，該方法還以位于室內(nèi)的用作蒸發(fā)器的換熱器的溫度作為是否將部分冷凝器轉(zhuǎn)化為蒸發(fā)器的判斷閾值，以此通過多次判斷與調(diào)整，尋求出一種既能夠滿足防凍要求，同時又能夠保證空調(diào)器具有較佳能效的運行狀態(tài)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例的一種空調(diào)器的示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例的一種空調(diào)器的低溫制冷方法的流程圖。

附圖標記：

1、壓縮機；2、換熱器；3、節(jié)流部件；4、閥體；5、溫度檢測裝置；6、四通閥。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

如圖1所示，本發(fā)明提供的一種空調(diào)器，包括壓縮機1和連通所述壓縮機1的入口端與出口端的冷媒通路，冷媒通路的兩端可直接與壓縮機1的入口端和出口端連通，即構(gòu)成一種單冷型空調(diào)器；冷媒通路上設(shè)有一個位于室內(nèi)的換熱器2和三個位于室外的換熱器2，即三個位于室外的換熱器2和一個位于室內(nèi)的換熱器2依次串接在冷媒通路上；每相鄰的兩個換熱器2之間還均設(shè)有節(jié)流部件3，該節(jié)流部件3可以是毛細管，也可以是電子膨脹閥，且每個節(jié)流部件3還均并聯(lián)有閥體4，即每相鄰的兩個換熱器2之間的冷媒通路均分為兩個支路，其中的一個支路上設(shè)置節(jié)流部件3，另一個支路上設(shè)置閥體4。

在制冷運行時，當位于室內(nèi)的換熱器2與位于室外的換熱器2之間的那個閥體4關(guān)閉、且其他閥體4均開啟時，壓縮機1的出口端噴出的高溫高壓氣態(tài)的冷媒首先進入到位于室外的第一個換熱器2中，然后通過各開啟的閥體4所在支路依次通過余下的兩個位于室外的換熱器2，至此，高溫高壓的氣態(tài)冷媒在這三個位于室外的換熱器2中冷凝成中溫中壓的液態(tài)冷媒，三個位于室外的換熱器2相當于空調(diào)器的冷凝器。

而后的冷媒通路中，由于位于室內(nèi)的換熱器2與位于室外相應的換熱器2之間的那條閥體4所在支路被封死，故，中溫中壓的液體冷媒只得通過另一支路的節(jié)流部件3流入到位于室內(nèi)的換熱器2中，而冷媒在通過該節(jié)流部件3時，由于壓力急劇降低，中溫中壓的液體冷媒變?yōu)榈蜏氐蛪旱臍鈶B(tài)冷媒，低溫低壓的氣態(tài)冷媒隨后流入到位于室內(nèi)的換熱器2中，通過該換熱器2的管壁與室內(nèi)空氣進行換熱，對室內(nèi)空氣形成冷卻，即，位于上述關(guān)閉的閥體4之后的換熱器2相當于空調(diào)器的蒸發(fā)器。

由上可知，在冷媒流動的方向上，位于關(guān)閉的閥體4之前的換熱器2構(gòu)成為空調(diào)器的冷凝器，而位于關(guān)閉的閥體4之后的換熱器2則構(gòu)成為空調(diào)器的蒸發(fā)器；而由于關(guān)閉多個閥體4中的哪一個是可選擇的，所以，冷凝器與蒸發(fā)器的相對比例是可調(diào)的，即每控制減少一個冷凝器的同時，會相應的增加一個蒸發(fā)器。

由此，一方面，單看冷凝器的減少對系統(tǒng)的影響，由于對高溫高壓的氣態(tài)冷媒的換熱面積減小了，所以，相對于未減少冷凝器的狀態(tài)，更少的冷媒變?yōu)橐后w，且節(jié)流前的冷媒的初始溫度也更高，由此使節(jié)流后的冷媒的溫度會更高。

另一方面，單看蒸發(fā)器的增加對系統(tǒng)的影響，由于低溫低壓的氣態(tài)冷媒的換熱面積加大了，所以，相對于未增加蒸發(fā)器的狀態(tài)，流入到蒸發(fā)器末尾部分的冷媒會吸入更多的熱量，即流入到室內(nèi)機中的冷媒的溫度更高。

因此，綜合來看，本空調(diào)器在低溫制冷時，當發(fā)現(xiàn)室內(nèi)機中的換熱器2有結(jié)冰風險時，可將選擇性關(guān)閉的閥體4在冷媒通路上前移，以同時實現(xiàn)減少冷凝器的換熱面積和增加蒸發(fā)器的換熱面積的效果，而在此雙重作用的影響下，不僅可以使室內(nèi)機換熱器2中的冷媒升溫更快，還可以擴大冷媒升溫的極值，因此可以有效的防止低溫制冷時室內(nèi)機蒸發(fā)器結(jié)冰的現(xiàn)象發(fā)生。另外，本空調(diào)器不僅可以在低溫制冷時通過增大室內(nèi)機蒸發(fā)器高溫的極值而有效的防止室內(nèi)機結(jié)冰，還可以在正常工作時通過增大冷凝器的換熱面積而提高室內(nèi)機換熱器2的低溫的極值，由此還可以提高制冷效果。

另外，由于室外機中的多個換熱器2靠得較近，因此也可以在一定程度上提高節(jié)流前的冷媒的溫度，進一步提升了冷媒在節(jié)流后進入到室內(nèi)機中的溫度。

應當說明的是，位于室內(nèi)的換熱器2的數(shù)量并不止局限于附圖中所示的一個，還可以是兩個或兩個以上的多個；位于室外的換熱器2也并不止局限于附圖中所示的三個，還可以是兩個、四個或四個以上。

本空調(diào)器還可以是包括四通閥6的冷暖雙模式空調(diào)器，四通閥6的兩個接口分別與壓縮機1的入口端和出口端連通，四通閥6的另外兩個接口分別與冷媒通路的兩端連通，四通閥6用于使冷媒通路與壓縮機1的入口端和出口端在正向接通狀態(tài)與反向接通狀態(tài)之間切換，由此實現(xiàn)制冷模式與制熱模式之間切換。

至于如何獲知室內(nèi)機中的換熱器2是否有結(jié)冰風險，可通過第一控制器和第一溫度檢測裝置5實現(xiàn)。具體的，第一溫度檢測裝置5用于檢測位于室內(nèi)、且用作蒸發(fā)器的換熱器2的溫度，即通過第一溫度檢測裝置5直接獲取室內(nèi)機中的換熱器2的溫度；而控制器則用于根據(jù)溫度檢測裝置5所檢測到溫度信息而控制多個閥體4的開閉，即，當?shù)谝粶囟葯z測裝置5所檢測到的溫度值低于設(shè)定溫度閾值時，則控制器控制當前關(guān)閉的閥體4開啟、同時控制在冷媒通路中位于該閥體4前方的某個閥體4關(guān)閉，使部分冷凝器轉(zhuǎn)化為蒸發(fā)器，由此提高室內(nèi)機蒸發(fā)器內(nèi)冷媒的溫度，提高室內(nèi)機蒸發(fā)器的防凍性能。

除了上述獲知室內(nèi)機換熱器2是否有結(jié)冰風險之外，還可通過第二控制器和第二溫度檢測裝置5實現(xiàn)。具體的，第二溫度檢測裝置5用于檢測室外溫度，第二控制器用于根據(jù)溫度檢測裝置5所檢測到的溫度信息而控制多個閥體4的開閉。由于室內(nèi)機中的換熱器2發(fā)生結(jié)冰風險是因室外環(huán)境溫度過低導致，也就是說，室外溫度越低，室內(nèi)機中的換熱器2越容易結(jié)冰，因此，可通過室外環(huán)境溫度來間接反映室內(nèi)機中的換熱器2是否具有結(jié)冰風險，根據(jù)空調(diào)器的具體機型確定出室外溫度的判定閾值，進而可采取如上述各閥體4的開閉操作。

另外，甚至可以完全通過手動的方式控制各閥體4的開閉，即，可將各閥體4的開閉狀態(tài)形成為遙控器上的不同檔位，每個檔位還可對應于一個室外溫度值，意思是，當操作人員發(fā)現(xiàn)室外溫度較低時，可根據(jù)其判斷而選擇一個檔位，進而空調(diào)器根據(jù)控制指令，根據(jù)預設(shè)程序，空調(diào)器對應的控制相應閥體4的開閉，以滿足防凍要求。

如圖2所示，本實施例還提供了一種如上所述的空調(diào)器的低溫制冷方法，該方法包括以下步驟：

S1、通過對各閥體的開閉控制，使空調(diào)器制冷運行、并在第一設(shè)定時長后執(zhí)行步驟S2；

具體的，若想要使空調(diào)器制冷運行，則至少要關(guān)閉一個閥體，將多個換熱器分隔為冷凝器和蒸發(fā)器兩部分，當然，也不排除當壓縮機為雙極壓縮機時，系統(tǒng)中同時存在兩級節(jié)流的情況；另外，由于空調(diào)器在初始運行時，室內(nèi)機中的蒸發(fā)器的管溫需要一定的時間變溫，在經(jīng)過一端時間的運行后，才會進入到比較穩(wěn)定的狀態(tài)，因此可令空調(diào)器在制冷運行第一設(shè)定時長后再執(zhí)行步驟S2中的判定操作，而該第一設(shè)定時長可以是3～5min，優(yōu)選為3min。

另外，在冷媒流動方向上，優(yōu)選通過將最后一個閥體關(guān)閉、并將其余閥體開啟而使空調(diào)器制冷運行，即將最后一個換熱器作為蒸發(fā)器，而將前面的所以換熱器均作為冷凝器，這樣初始制冷效果最佳，進而再根據(jù)蒸發(fā)器的溫度對冷凝器與蒸發(fā)器的比例進行調(diào)整，最終在滿足防凍要求的前提下，保證最佳的制冷效果。

S2、判斷位于室內(nèi)的用作蒸發(fā)器的換熱器的溫度是否低于設(shè)定溫度閾值，若是，則執(zhí)行步驟S3，若否，則執(zhí)行步驟S4；

具體的，在空調(diào)器穩(wěn)定運行后，通過對室內(nèi)的用作蒸發(fā)器的換熱器的直接檢測，來準確的反應其是否有結(jié)冰的風險，換熱器的溫度優(yōu)選為換熱器的管溫溫度，這樣測得的溫度值更能夠反映實際情況；其中的設(shè)定溫度閾值可以是-1～4℃，優(yōu)選為0℃。

S3、判斷在冷媒流動方向上的第n個閥體是否為關(guān)閉狀態(tài)，若是，則執(zhí)行步驟S6，若否，則執(zhí)行步驟S5；

S4、空調(diào)器保持當前狀態(tài)運行；

當位于室內(nèi)的用作蒸發(fā)器的換熱器的溫度并不低于設(shè)定溫度閾值，說明空調(diào)器以當前狀態(tài)運行并不會導致室內(nèi)機結(jié)冰的風險，因此空調(diào)器可保持當前狀態(tài)運行。但由于室外環(huán)境是變化的，所以室外溫度有可能進一步降低，而在室外溫度降低后，空調(diào)器的運行狀態(tài)就不一定能夠滿足防凍結(jié)的要求了，所以在執(zhí)行步驟S4后，優(yōu)選再執(zhí)行步驟S2，且優(yōu)選在保持當前狀態(tài)運行第三設(shè)定時長后，再執(zhí)行步驟S2，這樣可避免無意義的頻繁判斷。

S5、通過對各閥體的開閉控制，將部分冷凝器轉(zhuǎn)化為蒸發(fā)器，經(jīng)過第二設(shè)定時長后執(zhí)行步驟S2；

步驟S3至S5的過程具體為：在判定位于室內(nèi)用作蒸發(fā)器的換熱器有結(jié)冰風險后，應當先嘗試通過將選擇性關(guān)閉的閥體在冷媒通路中前移的方式來將部分正充當冷凝器的換熱器轉(zhuǎn)變成蒸發(fā)器使用，然后再通過步驟S2來驗證是否達到了防凍要求，如果是，則繼續(xù)保持當前狀態(tài)運行，如果否，則再次執(zhí)行步驟S5，將更多的冷凝器轉(zhuǎn)化為蒸發(fā)器，以此往復循環(huán)，直至達到防凍要求為止。由此，在實現(xiàn)防凍要求的同時，盡可能保證系統(tǒng)具有較高的能效，其中，沒執(zhí)行一次步驟S5，優(yōu)選將一個冷凝器轉(zhuǎn)化為蒸發(fā)器，這樣的能效最高。

但在上述過程中，將冷凝器轉(zhuǎn)化為蒸發(fā)器之前，應先考慮是否存在轉(zhuǎn)化的條件，因為至少應保留一個換熱器作為冷凝器，或根據(jù)空調(diào)器的具體機型確定出至少應保留幾個換熱器作為冷凝器，因此在執(zhí)行步驟S5前，應先判斷是否滿足轉(zhuǎn)化條件，即當?shù)趎個閥體關(guān)閉時，說明當前的冷凝器數(shù)量已經(jīng)不能再減少，通常n＝1，即至少保留一個換熱器作為冷凝器，否則會出現(xiàn)壓縮機回液的現(xiàn)象發(fā)生，因此空調(diào)器需要停機化霜一段時間。

由于空調(diào)器在將部分冷凝器轉(zhuǎn)化為蒸發(fā)器后，室內(nèi)機中的蒸發(fā)器的管溫需要一定的時間變溫，在經(jīng)過一端時間的運行后，才會進入到比較穩(wěn)定的狀態(tài)，因此可令空調(diào)器在制冷運行第二設(shè)定時長后再執(zhí)行步驟S2中的判定操作，而該第二設(shè)定時長可以是3～5min，優(yōu)選為3min。

S6、空調(diào)器進入室內(nèi)機的化霜模式，化霜模式結(jié)束后執(zhí)行步驟S1；

化霜模式是空調(diào)器普遍具備的一種模式，通常為壓縮機停機，室內(nèi)風機繼續(xù)運行，通過室內(nèi)空氣的換熱來消除室內(nèi)蒸發(fā)器上的霜或消除其發(fā)生霜凍的隱患。其中，空調(diào)器在化霜時，各閥體的開閉狀態(tài)優(yōu)選為保持不變，因為當前各閥體的開閉狀態(tài)則是適應于化霜前的室外溫度，而室外環(huán)境溫度在短時間內(nèi)不會發(fā)生較大變化，所以空調(diào)器在化霜完畢后，以前一狀態(tài)下各閥體的開閉狀態(tài)運行，能夠直接適應當前的環(huán)境條件，而無需再重復逐一將冷凝器轉(zhuǎn)化為蒸發(fā)器的操作。

另外，步驟S6中，優(yōu)選在化霜模式結(jié)束第四預設(shè)時長后執(zhí)行步驟S1，因為空調(diào)器在進入化霜模式時，說明已通過前述步驟將能夠轉(zhuǎn)化為蒸發(fā)器的冷凝器均轉(zhuǎn)換了，但這樣都沒有消除霜凍的風險，說明此時的室外環(huán)境溫度是過低的，如果空調(diào)器在化霜后立即以前一狀態(tài)下各閥體的開閉狀態(tài)運行，那仍可能再次結(jié)霜，所以空調(diào)器優(yōu)選在化霜模式結(jié)霜第四預設(shè)時長后在執(zhí)行步驟S1，此時室外環(huán)境溫度有可能有所上升，但也仍可能是過低的，那么空調(diào)器就只在短暫制冷于化霜模式之間進行切換了。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，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)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和替換，這些改進和替換也應視為本發(fā)明的保護范圍。