專利名稱：一種使用可燃冷媒的空調器及其控制方法
技術領域：
本發明涉及一種空調器，特別是一種使用可燃冷媒的空調器及其控制方法。
背景技術：
自《蒙特利爾議定書》簽訂以來，各國紛紛展開了 R22替代冷媒的研究，目前的主要替代冷媒是R410A，該R410A冷媒的ODP為零，但GWP偏高。隨著國際社會對溫室效應的日益重視，需要尋找ODP為零、GWP較小的冷媒，而符合這一要求的冷媒有R32、R290, R161 等，但是，這些ODP為零、GffP較小的冷媒均有可燃性。將上述具有可燃性的冷媒應用到家用空調器上的最大風險在于，發生泄漏的冷媒氣體在一定的濃度范圍內具有可燃性。而由于房間內往往有很多家用電器，有點燃可燃冷媒氣體的風險，在封閉的房間內甚至可能有產生爆炸的風險。為了克服上述缺點，許多空調廠商作了諸多的努力，如中國專利文獻號 CN201582948U于2010年9月15日公開了一種空調器，該空調器使用R290冷媒，該方案是在室內機換熱器和室外機換熱器之間連接的管路上設置控制管路通斷的電磁閥，通過關閉電磁閥來隔斷室內機和室外機換熱器，使得室內機即使發生泄漏，泄漏量也只有室內機的室內換熱器與連接的管路中的冷媒，從而降低泄漏量，提高空調的安全性。這種空調器雖然能夠減少冷媒在室內側泄漏量，但存在兩點不足，第一，室內外的連接管中存在的冷媒量仍然較多，特別是遇到加長配管的空調器時，該連接管中殘存的冷媒量會更多；第二，當室內機剛出現冷媒泄漏的時候，完全可以用壓縮機回收一部分室內機冷媒，不需要將所有連接管和室內機的冷媒全部泄漏到房間內，從而增加冷媒泄漏后在房間內燃燒的風險。中國專利文獻號CN 101539356A于2009年9月23日公開了一種可燃型制冷劑防燃防爆系統和操作方法包括制冷系統，在制冷系統節流機構與蒸發器之間的管路上加設一個電磁閥，在冷凝器和儲液器之間加設電磁閥，在蒸發器和冷凝器風口處加設碳氫化合物檢測探頭。首先同時開啟電磁閥和電磁閥，然后開啟壓縮機，系統進入正常制冷運行；當碳氫化合物檢測探頭監測到危險信號時，先關閉電磁閥，利用壓縮機將冷媒全部輸送到儲液器中，然后關閉電磁閥和空調器。該技術雖然能夠減少冷媒在房間內的泄漏量，但存在兩點不足第一，回收的冷媒不能保證能夠全部回收進儲液器中；第二，空氣是不可壓縮的， 回收冷媒時極易出現空氣被吸回系統中并在壓縮機內壓縮產生爆炸的風險。
發明內容
本發明的目的旨在提供一種結構簡單合理、操作靈活、安全程度高、適用范圍廣的使用可燃冷媒的空調器及其控制方法，以克服現有技術中的不足之處。按此目的設計的一種使用可燃冷媒的空調器，包括控制部件、位于室內側的室內機以及位于室外側的室外機，室內機與室外機通過管路連接成循環回路，室內機包括室內換熱器，室外機包括室外換熱器和壓縮機，室內換熱器與室外換熱器之間連接的管路上設置有節流組件以及控制管路通斷的電磁閥，電磁閥與控制部件電連接，電磁閥的通斷由控制部件根據空調的工作狀態給出信號，電磁閥在通電時導通，其特征是壓縮機與室內換熱器之間的管路上設置有一個以上的低壓傳感器，低壓傳感器與控制部件電連接；室內機的電控盒附近和/或出風口附近設置有用于檢測冷媒濃度的冷媒檢漏儀，冷媒檢漏儀通過信號線與控制部件電連接。所述室內機與室外機之間的管路上設置有液閥和氣閥，低壓傳感器設置在壓縮機與氣閥之間的管路上。所述節流組件和電磁閥設置在室內側或者室外側。所述節流組件為電子膨脹閥，電子膨脹閥與控制部件電連接，電子膨脹閥的打開步數根據壓縮機的回氣溫度和蒸發溫度決定，電子膨脹閥的初始開度根據室外溫度決定。 所述空調器中使用的冷媒為可燃性冷媒。一種使用可燃冷媒的空調器的控制方法，其特征是當空調器上電后首先檢測冷媒檢漏儀，當冷媒檢漏儀檢測到有冷媒泄漏時，則空調器對接收到的指令不做處理，空調器顯示故障代碼并蜂鳴器報警，并且空調器的室內風機電機超強風運轉，在經過一段時間的強排后，整個空調器斷電；當冷媒檢漏儀沒有檢測到冷媒泄漏后，方可以進行后續操作。在制冷運行模式下，首先電磁閥通電，電子膨脹閥打開到設定步數，冷媒從室外機中的壓縮機排出后，經過室外機中的四通閥到達室外換熱器進行冷凝，經電子膨脹閥節流后，經室內換熱器與室外換熱器之間連接的管路到達室內換熱器蒸發，最后通過管路流回壓縮機；在運行中當冷媒檢漏儀檢測到室內機發生冷媒泄漏后，電子膨脹閥立即反向旋轉至阻斷冷媒流通，室內風機電機以超強風運行，此時冷媒從壓縮機排出后，經四通閥到室外換熱器囤積，位于室內換熱器與室外換熱器之間連接的管路以及室內機內的冷媒經電磁閥后流回壓縮機；當低壓傳感器的測量值達到設定值后，電磁閥、壓縮機和室外風機電機斷電，空調器的顯示板顯示故障代碼并蜂鳴器報警，空調器的操作程序鎖死，空調器對接收到的指令不做處理，此時室內風機電機繼續高速運轉；在經過一段時間的強排后，整個空調器斷電；當空調器重新上電后仍顯示故障代碼，用戶無法開機，需要由維修人員對程序解鎖后方可正常運行。在制熱運行模式下，首先電磁閥通電，電子膨脹閥打開到設定步數，冷媒從室外機中的壓縮機排出后，經過室外機中的四通閥到達室外換熱器進行冷凝，從室內換熱器與室外換熱器之間連接的管路流到電子膨脹閥節流后，到達室外換熱器吸熱蒸發，最后通過四通閥流回壓縮機；運行中當冷媒檢漏儀檢測到室內機發生冷媒泄漏后，四通閥斷電，電子膨脹閥立即反向旋轉至阻斷冷媒流通，室內風機電機以超強風運行，此時冷媒從壓縮機排出后，經四通閥到室外換熱器囤積，位于室內換熱器與室外換熱器之間連接的管路和室內機內的冷媒經電磁閥后流回壓縮機；當低壓傳感器的測量值達到設定值后，電磁閥、壓縮機和室外風機電機斷電，空調器的顯示板顯示故障代碼并蜂鳴器報警，空調器的操作程序鎖死， 空調器對接收到的指令不做處理，此時室內風機電機繼續高速運轉；經過一段時間的強排后，整個空調器斷電；空調器重新上電后仍顯示故障代碼，用戶無法開機，需要由維修人員對程序解鎖后方可正常運行。所述設定值為絕對壓力latm，或者設定值為表壓Oatm。所述強排的時間為tO，tO彡15秒。本發明通過增加低壓傳感器、冷媒檢漏儀、電子膨脹閥和電磁閥，并合理控制電子膨脹閥的步數和電磁閥的通斷，使得室內機運行過程中發生冷媒泄漏后盡量讓更多冷媒流回室外機，從而減少可燃冷媒在房間內的泄漏量，同時防止回收冷媒時空氣被吸入壓縮機中壓縮而引起壓縮機損壞或爆炸，提高空調器的安全可靠性。本發明中的空調器可以安全的使用可燃冷媒，確保在室內側遇到冷媒泄漏后能讓更多的冷媒流回室外機，并且沒有空氣被吸入壓縮機中，減少房間內的冷媒泄漏量，降低房間內燃燒的風險和壓縮機爆炸的風險，保障用戶人身、財產安全。本發明具有結構簡單合理、操作靈活、安全程度高、適用范圍廣的特點。
圖1為本發明第一實施例的結構示意圖。圖2為本發明第二實施例的結構示意圖。圖3為本發明的控制方法流程圖。圖中100為室內機，101為冷媒檢漏儀，102為室內換熱器，103為室內風機電機， 200為室外機，201為壓縮機，202為四通閥，203為室外風機電機，204為室外換熱器，205為節流元件，206為液閥，207為氣閥，208為電磁閥，209為低壓傳感器，300為控制部件。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述。第一實施例參見圖1和圖3，本使用可燃冷媒的空調器，包括控制部件300、位于室內側的室內機100以及位于室外側的室外機200，室內機100與室外機200通過管路連接成循環回路， 室內機100包括室內換熱器102，室外機200包括室外換熱器204和壓縮機201，室內換熱器102與室外換熱器204之間連接的管路上設置有控制冷媒流量的節流元件205以及控制管路通斷的電磁閥208，電磁閥208與控制部件300電連接，電磁閥209的通斷由控制部件300根據空調的工作狀態給出信號，電磁閥209在通電時導通，壓縮機201與室內換熱器 102之間的管路上設置有一個以上用于檢測壓縮機吸氣壓力的低壓傳感器209，低壓傳感器209與控制部件300電連接；室內機100的電控盒附近和/或出風口附近設置有用于檢測冷媒濃度的冷媒檢漏儀101，冷媒檢漏儀101通過信號線與控制部件300電連接。節流元件205和電磁閥208設置在室內側或者室外側。在本實施例中，節流元件205和電磁閥208設置在室外側，節流元件205為電子膨脹閥，電子膨脹閥與控制部件300電連接，電子膨脹閥的打開步數根據壓縮機201的回氣溫度和蒸發溫度決定，電子膨脹閥的初始開度根據室外溫度決定。電子膨脹閥的開度為0-500 步，0步時冷媒不能流通，500步時冷媒流量最大。電磁閥208的通斷由控制部件300根據空調的工作狀態給出信號，通電時導通。低壓傳感器209線連接到電控部件，通過檢測壓縮機的吸氣壓力控制壓縮機和電磁閥斷電， 防止空氣被吸入壓縮機中壓縮。室內機100與室外機200之間的管路上設置有液閥206和氣閥207，低壓傳感器 209設置在壓縮機201與氣閥207之間的管路上。空調器中使用的冷媒為可燃性冷媒。
6
在本實施例中，室外機200包括由管路依次連接的壓縮機201、四通閥202、室外換熱器204、電子膨脹閥、液閥206、氣閥207、電磁閥208、低壓傳感器209。室外機200通過液閥206和氣閥207與室內機100中的室內換熱器102連接。在室內換熱器102靠近電控盒附近設置有用于檢測R290冷媒的冷媒檢漏儀101 和室內風機電機103。電磁閥208串聯在在壓縮機201和氣閥207之間的管路上，通電時打開。低壓傳感器209設置在在電磁閥208和氣閥207之間的管路上。在制冷運行模式下，首先電磁閥208通電，電子膨脹閥打開到設定步數，冷媒從室外機200中的壓縮機201排出后，經過室外機200中的四通閥202到達室外換熱器204進行冷凝，經電子膨脹閥節流后，經室內換熱器102與室外換熱器204之間連接的管路到達室內換熱器102蒸發，最后通過管路流回壓縮機201 ；在運行中當冷媒檢漏儀101檢測到室內機 100發生冷媒泄漏后，電子膨脹閥立即反向旋轉至阻斷冷媒流通，如電子膨脹閥立即反向旋轉-520步阻斷冷媒流通等等，室內風機電機103以超強風運行，此時冷媒從壓縮機201排出后，經四通閥202到室外換熱器204囤積，位于室內換熱器102與室外換熱器204之間連接的管路以及室內機100內的冷媒經電磁閥208后流回壓縮機201 ；當低壓傳感器209的測量值達到設定值后，電磁閥208、壓縮機201和室外風機電機203斷電，空調器的顯示板顯示故障代碼并蜂鳴器報警，空調器的操作程序鎖死，空調器對接收到的指令不做處理，此時室內風機電機103繼續高速運轉；在經過一段時間的強排后，整個空調器斷電；當空調器重新上電后仍顯示故障代碼，用戶無法開機，需要由維修人員對程序解鎖后方可正常運行。所述設定值為絕對壓力latm，或者設定值為表壓Oatm。在制熱運行模式下，首先電磁閥208通電，電子膨脹閥打開到設定步數，冷媒從室外機200中的壓縮機201排出后，經過室外機200中的四通閥202到達室外換熱器204進行冷凝，從室內換熱器102與室外換熱器204之間連接的管路流到電子膨脹閥節流后，到達室外換熱器204吸熱蒸發，最后通過四通閥202流回壓縮機201 ；運行中當冷媒檢漏儀101 檢測到室內機100發生冷媒泄漏后，四通閥202斷電，電子膨脹閥立即反向旋轉至阻斷冷媒流通，室內風機電機103以超強風運行，此時冷媒從壓縮機201排出后，經四通閥202到室外換熱器204囤積，位于室內換熱器102與室外換熱器204之間連接的管路和室內機100 內的冷媒經電磁閥208后流回壓縮機201 ；當低壓傳感器209的測量值達到設定值后，電磁閥208、壓縮機201和室外風機電機203斷電，空調器的顯示板顯示故障代碼并蜂鳴器報警， 空調器的操作程序鎖死，空調器對接收到的指令不做處理，此時室內風機電機103繼續高速運轉；經過一段時間的強排后，整個空調器斷電；空調器重新上電后仍顯示故障代碼，用戶無法開機，需要由維修人員對程序解鎖后方可正常運行。所述設定值為絕對壓力latm，或者設定值為表壓Oatm。下面結合圖3對本空調器的控制方法進行說明。空調器上電后，首先由冷媒檢漏儀101檢測系統是否有冷媒泄露，這里的系統包括空調器和房間，然后將結果反饋給控制部件300。當冷媒檢漏儀101檢測到系統有冷媒泄漏時，則空調器對接收到的指令不做處理，空調器顯示故障代碼并蜂鳴器報警，并且空調器的室內風機電機103超強風運轉，再經過一段時間的強排后，整個空調器斷電；當冷媒檢漏儀101沒有檢測到冷媒泄漏后，方可以進行后續操作。強排的時間為tO，tO ^ 15秒。在這里，可以將強排的時間設定為60秒。當空調器在制冷運行模式時，首先由控制部件300向電子膨脹閥和電磁閥208通電，運行中當冷媒檢漏儀101檢測到室內機泄漏冷媒時，電子膨脹閥立即反向旋轉至阻斷冷媒流通，同時室內風機電機103以超強風運行。當低壓傳感器209的測量值達到表壓為 Oatm后，電磁閥208、壓縮機201和室外風機電機203斷電，空調器的顯示板顯示故障代碼， 蜂鳴器報警。此時，室內風機電機103繼續高速運轉；在經過一段時間的強排后，整個空調器斷電；當空調器重新上電后仍顯示故障代碼，用戶無法開機，需要由維修人員對程序解鎖后方可正常運行。在這里，可以將強排的時間t0設定為30秒。當空調器在制熱運行模式時，首先控制部件300向電子膨脹閥和電磁閥208通電， 運行中當冷媒檢漏儀101檢測到室內機泄漏冷媒后，四通閥202斷電，電子膨脹閥立即反向旋轉至阻斷冷媒流通，同時室內風機電機103以超強風運行。當低壓傳感器209測量值達到表壓為Oatm后，電磁閥208、壓縮機201和室外電機203斷電，空調器的顯示板顯示故障代碼，蜂鳴器報警。此時，空調器的操作程序鎖死，空調器對接收到的指令不做處理，此時室內風機電機103繼續高速運轉；在經過一段時間的強排后，整個空調器斷電；空調器重新上電后仍顯示故障代碼，用戶無法開機，需要由維修人員對程序解鎖后方可正常運行。在這里， 可以將強排的時間t0設定為30秒。第二實施例參見圖2-圖3，本實施例中的電磁閥208和電子膨脹閥設置在室內側。其余未述部分見第一實施例，不再重復。上述所列具體實現方式為非限制性的，對本領域的技術人員來說，在不偏離本發明范圍內，進行的各種改進和變化，均屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種使用可燃冷媒的空調器，包括控制部件(300)、位于室內側的室內機(100)以及位于室外側的室外機000)，室內機(100)與室外機(200)通過管路連接成循環回路，室內機(100)包括室內換熱器(102)，室外機(200)包括室外換熱器(204)和壓縮機001)，室內換熱器(10 與室外換熱器(204)之間連接的管路上設置有節流組件O05)以及控制管路通斷的電磁閥008)，電磁閥(20 與控制部件(300)電連接，電磁閥(20 的通斷由控制部件(300)根據空調的工作狀態給出信號，電磁閥(209)在通電時導通，其特征是壓縮機 (201)與室內換熱器(10 之間的管路上設置有一個以上的低壓傳感器009)，低壓傳感器 (209)與控制部件(300)電連接；室內機(100)的電控盒附近和/或出風口附近設置有用于檢測冷媒濃度的冷媒檢漏儀(101)，冷媒檢漏儀(101)通過信號線與控制部件(300)電連接。
2.根據權利要求1所述的使用可燃冷媒的空調器，其特征是所述室內機(100)與室外機(200)之間的管路上設置有液閥(206)和氣閥007)，低壓傳感器(209)設置在壓縮機 (201)與氣閥(207)之間的管路上。
3.根據權利要求1所述的使用可燃冷媒的空調器，其特征是所述節流組件(20 和電磁閥(208)設置在室內側或者室外側。
4.根據權利要求3所述的使用可燃冷媒的空調器，其特征是所述節流組件(20 為電子膨脹閥，電子膨脹閥與控制部件(300)電連接，電子膨脹閥的打開步數根據壓縮機(201) 的回氣溫度和蒸發溫度決定，電子膨脹閥的初始開度根據室外溫度決定。
5.根據權利要求1所述的使用可燃冷媒的空調器，其特征是所述空調器中使用的冷媒為可燃性冷媒。
6.一種根據權利要求1所述的使用可燃冷媒的空調器的控制方法，其特征是當空調器上電后首先檢測冷媒檢漏儀(101)，當冷媒檢漏儀(101)檢測到有冷媒泄漏時，則空調器對接收到的指令不做處理，空調器顯示故障代碼并蜂鳴器報警，并且空調器的室內風機電機 (103)超強風運轉，在經過一段時間的強排后，整個空調器斷電；當冷媒檢漏儀(101)沒有檢測到冷媒泄漏后，方可以進行后續操作。
7.根據權利要求6所述的使用可燃冷媒的空調器的控制方法，其特征是在制冷運行模式下，首先電磁閥(208)通電，電子膨脹閥打開到設定步數，冷媒從室外機O00)中的壓縮機O01)排出后，經過室外機O00)中的四通閥(20 到達室外換熱器(204)進行冷凝， 經電子膨脹閥節流后，經室內換熱器(10 與室外換熱器(204)之間連接的管路到達室內換熱器(10 蒸發，最后通過管路流回壓縮機O01)；在運行中當冷媒檢漏儀(101)檢測到室內機(100)發生冷媒泄漏后，電子膨脹閥立即反向旋轉至阻斷冷媒流通，室內風機電機(103)以超強風運行，此時冷媒從壓縮機(201)排出后，經四通閥(20 到室外換熱器 (204)囤積，位于室內換熱器(10 與室外換熱器(204)之間連接的管路以及室內機(100) 內的冷媒經電磁閥(208)后流回壓縮機O01)；當低壓傳感器O09)的測量值達到設定值后，電磁閥(208)、壓縮機(201)和室外風機電機(20 斷電，空調器的顯示板顯示故障代碼并蜂鳴器報警，空調器的操作程序鎖死，空調器對接收到的指令不做處理，此時室內風機電機(10 繼續高速運轉；在經過一段時間的強排后，整個空調器斷電；當空調器重新上電后仍顯示故障代碼，用戶無法開機，需要由維修人員對程序解鎖后方可正常運行。
8.根據權利要求6所述的使用可燃冷媒的空調器的控制方法，其特征是在制熱運行模式下，首先電磁閥(208)通電，電子膨脹閥打開到設定步數，冷媒從室外機O00)中的壓縮機O01)排出后，經過室外機O00)中的四通閥(20 到達室外換熱器(204)進行冷凝， 從室內換熱器(102)與室外換熱器(204)之間連接的管路流到電子膨脹閥節流后，到達室外換熱器(204)吸熱蒸發，最后通過四通閥(20 流回壓縮機O01)；運行中當冷媒檢漏儀 (101)檢測到室內機(100)發生冷媒泄漏后，四通閥(202)斷電，電子膨脹閥立即反向旋轉至阻斷冷媒流通，室內風機電機(103)以超強風運行，此時冷媒從壓縮機(201)排出后，經四通閥(20 到室外換熱器(204)囤積，位于室內換熱器(10 與室外換熱器(204)之間連接的管路和室內機(100)內的冷媒經電磁閥(208)后流回壓縮機O01)；當低壓傳感器 (209)的測量值達到設定值后，電磁閥008)、壓縮機(201)和室外風機電機(20 斷電，空調器的顯示板顯示故障代碼并蜂鳴器報警，空調器的操作程序鎖死，空調器對接收到的指令不做處理，此時室內風機電機(10 繼續高速運轉；經過一段時間的強排后，整個空調器斷電；空調器重新上電后仍顯示故障代碼，用戶無法開機，需要由維修人員對程序解鎖后方可正常運行。
9.根據權利要求7或8所述的使用可燃冷媒的空調器的控制方法，其特征是所述設定值為絕對壓力latm，或者設定值為表壓Oatm。
10.根據權利要求6所述的使用可燃冷媒的空調器的控制方法，其特征是所述強排的時間為to, to彡15秒。
全文摘要
一種使用可燃冷媒的空調器及其控制方法，空調器包括控制部件、位于室內側的室內機以及位于室外側的室外機，室內機與室外機通過管路連接成循環回路，室內機包括室內換熱器，室外機包括室外換熱器和壓縮機，室內換熱器與室外換熱器之間連接的管路上設置有節流組件以及控制管路通斷的電磁閥，電磁閥與控制部件電連接，壓縮機與室內換熱器之間的管路上設置有一個以上的低壓傳感器，低壓傳感器與控制部件電連接；室內機的電控盒附近和/或出風口附近設置有用于檢測冷媒濃度的冷媒檢漏儀，冷媒檢漏儀通過信號線與控制部件電連接。本發明具有結構簡單合理、操作靈活、安全程度高、適用范圍廣的特點。
文檔編號F24F11/02GK102269447SQ20111019677
公開日2011年12月7日 申請日期2011年7月14日 優先權日2011年7月14日
發明者伍光輝, 劉智勇, 周向陽 申請人:廣東美的電器股份有限公司