新风空调器及其控制方法与流程

[0001]
本发明属于空气调节技术领域，具体涉及一种新风空调器及其控制方法。


背景技术：

[0002]
为节约能源、提高新风送风舒适性，对于双向流新风机组常常引入热交换芯体对排风进行能量回收。但是这种热交换芯体在超低温环境中使用时，会出现结冰问题，导致热交换芯体无法正常使用。目前，针对该问题主要的解决措施是在热交换芯体前面、新风入口处增加电辅助装置，当进口新风温度过低时，启动电辅热装置对新风进行预热，提高进入芯体前的新风温度，解决芯体结冰问题，然而，电辅热装置为电阻性元器件，功耗大、效率低、不利于节能。


技术实现要素：

[0003]
因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种新风空调器及其控制方法，热管组件的第一热管段与第二热管段分别布置于新风通道的新风进风段与新风出风段中，能够有效防止热交换芯体在低温环境下结冰，功耗小、效率高且节能环保。
[0004]
为了解决上述问题，本发明提供一种新风空调器，包括壳体、热交换芯体，所述壳体内构造有新风通道以及回风通道，所述新风通道中的新风气流与所述回风通道中的回风气流在所述热交换芯体处进行热交换，所述热交换芯体将所述新风通道分隔为新风进风段及新风出风段，还包括热管组件，所述热管组件包括第一热管段、第二热管段，所述第一热管段处于所述新风进风段内，所述第二热管段处于所述新风出风段内，且所述热管组件中的载冷剂能够在所述第一热管段与所述第二热管段之间可选择性流动。
[0005]
优选地，所述第一热管段与所述第二热管段之间具有气管绝热段，所述气管绝热段上设有截止阀。
[0006]
优选地，所述新风出风段内还设有换热器，所述第二热管段处于所述换热器的出风侧。
[0007]
优选地，所述热交换芯体将所述回风通道分为回风进风段及回风出风段，所述回风进风段与所述新风出风段之间通过风阀实现可选择贯通。
[0008]
优选地，所述新风空调器还包括第一电机，所述第一电机与所述风阀驱动连接，以控制所述风阀打开或者关闭。
[0009]
优选地，所述新风进风段中设有第一过滤件和/或第二过滤件，且所述第一过滤件和/或第二过滤件处于所述第一热管段的进风侧；和/或，所述回风进风段中设有第三过滤件且所述第三过滤件处于所述风阀的进风侧。
[0010]
优选地，在所述新风进风段中还设有温湿度检测部件且所述温湿度检测部件处于所述第一过滤件和/或第二过滤件的进风侧；和/或，在所述回风进风段中还设有空气品质检测部件，且所述空气品质检测部件处于所述第三过滤件的进风侧；和/或，在所述回风出风段中还设有风速检测装置，用于检测所述回风通道中的回风排出气流的速度。
[0011]
本发明还提供一种新风空调器的控制方法，用于控制上述的新风空调器，包括：
[0012]
获取空调器的运行模式；
[0013]
根据空调器的运行模式控制第一热管段与第二热管段导通或者截断。
[0014]
优选地，
[0015]
当所述运行模式为全新风制热模式时，
[0016]
获取新风进风实时温度txs；
[0017]
比较txs与新风预设温度txy的大小关系；
[0018]
当txs≥txy时，控制所述第一热管段与所述第二热管段截断；
[0019]
当txs＜txy时，获取运行参数；
[0020]
根据运行参数确定热交换芯体是否结冰；
[0021]
当所述热交换芯体结冰时，控制所述第一热管段与所述第二热管段导通。
[0022]
优选地，
[0023]
所述运行参数包括回风排出气流的速度vp、回风排风阻力fp、排风电机功率pp中的至少一个；
[0024]
当所述运行参数为vp时，判断vp与风速预设值vy的大小关系，当vp＜vy时，所述热交换芯体结冰，控制所述第一热管段与所述第二热管段导通；和/或，
[0025]
当所述运行参数为fp时，判断fp与风阻预设值fy的大小关系，当fp≥fy时，所述热交换芯体结冰，控制所述第一热管段与所述第二热管段导通；和/或，
[0026]
当所述运行参数为pp时，判断pp与功率预设值py的大小关系，当pp≥py时，所述热交换芯体结冰，控制所述第一热管段与所述第二热管段导通。
[0027]
优选地，
[0028]
当所述运行模式为混风制热模式时，还包括：
[0029]
控制新风出风段与回风进风段导通。
[0030]
优选地，
[0031]
当所述运行模式为制冷模式时，控制所述第一热管段与第二热管段截断。
[0032]
优选地，
[0033]
当所述运行模式为全新风除湿模式时，控制所述第一热管段与第二热管段导通；或者，
[0034]
当所述运行模式为混风除湿模式时，控制所述第一热管段与第二热管段导通且控制新风出风段与回风进风段导通。
[0035]
本发明提供的一种新风空调器及其控制方法，一方面，所述第一热管段处于所述新风进风段内，在外部环境温度过低时，可以通过控制所述第一热管段与所述第二热管段之间的贯通使所述第一热管段做冷凝器进而能够对新风加热，进而防止温度过低的新风与室内回风在所述热交换芯体处热交换导致热交换芯体内结冰，另一方面，所述第二热管段处于所述热交换芯体的新风出风侧，与现有技术中的第二热管段处于回风通道的回风出风段内的情况相比较，由于与所述第二热管段接触的新风为与所述换热器加热升温后的新风，使第二热管段与第一热管段的温差更大，从而提升了热管组件中的载冷剂的流动动力，提升了热管组件的换热效率。
附图说明
[0036]
图1为本发明一种实施例的新风空调器的内部结构示意图，图中具体示出了新风空调器处于全新风模式；
[0037]
图2为本发明一种实施例的新风空调器的内部结构示意图，图中具体示出了新风空调器处于混风模式。
[0038]
附图标记表示为：
[0039]
1、壳体；2、热交换芯体；31、第一热管段；32、第二热管段；33、截止阀；4、换热器；51、风阀；52、第一电机；61、第一过滤件；62、第二过滤件；63、第三过滤件；71、温湿度检测部件；72、空气品质检测部件；73、风速检测装置；81、新风风机；82、回风风机；91、新风进口；92、新风出口；93、回风进口；94、回风出口。
具体实施方式
[0040]
结合参见图1至图2所示，根据本发明的实施例，提供一种新风空调器，包括壳体1、热交换芯体2，所述壳体1内构造有新风通道以及回风通道，所述新风通道中的新风气流与所述回风通道中的回风气流在所述热交换芯体2处进行热交换，所述热交换芯体2将所述新风通道分隔为新风进风段及新风出风段，并将所述回风通道分隔为回风进风段与回风出风段，所述新风进风段中设有新风风机81，所述回风出风段中设有回风风机82，可以理解的，所述壳体1上构造有新风进口91、新风出口92、回风进口93以及回风出口94，所述新风通道贯通所述新风进口91与所述新风出口92，所述回风通道贯通所述回风进口93与所述回风出口94，还包括热管组件，所述热管组件包括第一热管段31、第二热管段32，所述第一热管段31处于所述新风进风段内，所述第二热管段32处于所述新风出风段内，且所述热管组件中的载冷剂能够在所述第一热管段31与所述第二热管段32之间可选择性流动。该技术方案中，一方面，所述第一热管段31处于所述新风进风段内，在外部环境温度过低时，可以通过控制所述第一热管段31与所述第二热管段32之间的贯通使所述第一热管段31做冷凝器进而能够对新风加热，进而防止温度过低的新风与室内回风在所述热交换芯体2处热交换导致热交换芯体2内结冰，另一方面，所述第二热管段32处于所述热交换芯体2的新风出风侧，与现有技术中的第二热管段32处于回风通道的回风出风段内的情况相比较，所述新风出风段内设有换热器4，所述第二热管段32处于所述换热器4的出风侧，当新风空调器处于制热模式下时，所述换热器4做冷凝器，将对新风进一步升温，使第二热管段32与第一热管段31的温差更大，从而提升了热管组件中的载冷剂的流动动力，提升了热管组件的换热效率。在一些实施方式中，所述换热器4具有两个，两个所述换热器4可以对新风实现控温加热，此时，所述第二热管段32处于两个所述换热器4之间。
[0041]
作为一种具体的实施方式，所述第一热管段31与所述第二热管段32之间通过相应的管路实现载冷剂的循环，所述管路上具有气管绝热段，所述气管绝热段上设有截止阀33，例如电磁截止阀，以实现所述第一热管段31与所述第二热管段32之间的可控贯通。
[0042]
进一步地，所述回风进风段与所述新风出风段之间通过风阀51实现可选择贯通，具体的，所述新风空调器还包括第一电机52，所述第一电机52与所述风阀51驱动连接，以控制所述风阀51打开或者关闭，通过所述回风进风段与所述新风出风段之间的贯通实现所述新风空调器具有全新风模式与混风模式的切换。
[0043]
为了对新风以及回风气流进行必要的污物过滤，优选地，所述新风进风段中设有第一过滤件61(例如初效过滤网)和/或第二过滤件62(例如高效过滤网)，且所述第一过滤件61和/或第二过滤件62处于所述第一热管段31的进风侧；和/或，所述回风进风段中设有第三过滤件63且所述第三过滤件63(例如初效过滤网)处于所述风阀51的进风侧。
[0044]
进一步地，在所述新风进风段中还设有温湿度检测部件71且所述温湿度检测部件71处于所述第一过滤件61和/或第二过滤件62的进风侧，以对新风进风气流的温湿度进行检测；和/或，在所述回风进风段中还设有空气品质检测部件72(例如二氧化碳浓度传感器等)，且所述空气品质检测部件72处于所述第三过滤件63的进风侧，以对空气品质指标例如co2浓度进行检测，进而作为是否开启全新风模式的判断依据；和/或，在所述回风出风段中还设有风速检测装置73(例如风速传感器)，用于检测所述回风通道中的回风排出气流的速度，以通过回风排出气流的速度大小判断所述热交换芯体2中是否因为结冰发生堵塞。
[0045]
根据本发明的实施例，还提供一种新风空调器的控制方法，用于控制上述的新风空调器，包括：
[0046]
获取空调器的运行模式，所述运行模式具体例如可以包括全新风制热模式、制热模式、混风制热模式、混风制冷模式、全新风制冷模式、全新风除湿模式、混风除湿模式等；根据空调器的运行模式控制第一热管段31与第二热管段32导通或者截断，具体例如控制所述截止阀33的导通或者截断。该技术方案中，在不同的运行模式下，控制第一热管段31与第二热管段32之间的贯通与否，进而保证所述第一热管段31与第二热管段32能够更好地发生相应的热交换功能，提升新风空调器的能效与效率。
[0047]
具体的，当所述运行模式为全新风制热模式时，获取新风进风实时温度txs；比较txs与新风预设温度txy的大小关系，其中txy表征了所述热交换芯体2内结冰时的临界温度，其一般低于0℃；当txs≥txy时，此时的热交换芯体2内不存在结冰的风险，为了保证热交换芯体2内的新风与回风温度差异较大进而保证换热效率，控制所述第一热管段31与所述第二热管段32截断，进而保证此时的空调能效；当txs＜txy时，此时所述热交换芯体2内存在结冰风险，此时获取运行参数进而根据运行参数确定热交换芯体2是否结冰；当所述热交换芯体2结冰时，控制所述第一热管段31与所述第二热管段32导通。
[0048]
具体的，所述运行参数包括回风排出气流的速度vp(具体可以通过风速检测装置73获得)、回风排风阻力fp、排风电机功率pp中的至少一个；当所述运行参数为vp时，判断vp与风速预设值vy的大小关系，当vp＜vy时，所述热交换芯体2结冰，控制所述第一热管段31与所述第二热管段32导通；和/或，当所述运行参数为fp时，判断fp与风阻预设值fy的大小关系，当fp≥fy时，所述热交换芯体2结冰，控制所述第一热管段31与所述第二热管段32导通；和/或，当所述运行参数为pp时，判断pp与功率预设值py的大小关系，当pp≥py时，所述热交换芯体2结冰，控制所述第一热管段31与所述第二热管段32导通。在vp、fp以及pp与相应的预设值之间存在较大差异时，则能够说明热交换芯体2的内部发生结冰堵塞，具体的，当热交换芯体2的内部发生结冰时，回风排出气流的速度将小于相应预设值，而回风排风阻力以及排风电机功率则会大于相应的预设值。前述的预设值在设定时可以为其各自对应的初始值的一个比例，例如回风排出气流的速度在热交换芯体2未发生结冰堵塞时的初始风速为v0，此时vy＝70％v0，再例如在热交换芯体2未发生结冰堵塞时的回风排风阻力的初始阻力为p0，py＝130％p0。从而实现对热交换芯体2在全新风制热模式下的防结冰的控制。此
过程中，所述第一热管段31内的气态载冷剂与新风换热后凝结成液态，在内置吸液芯作用下流回到第二热管段32，并在此处被高温空气重新加热成气态，再在压差作用下回到所述第一热管段31开始下一个循环工作。
[0049]
进一步地，当所述运行模式为混风制热模式时，此时的热交换芯体2的防结冰控制同于全新风制热模式下，不同之处在于其还包括：控制新风出风段与回风进风段导通，具体的，控制第一电机52运转从而使所述风阀51打开。
[0050]
当所述运行模式为制冷模式时，控制所述第一热管段31与第二热管段32截断，此时，换热器4作为蒸发器，截止阀33关闭，切断了第一热管段31与第二热管段32之间的载冷剂循环通路，使热管组件停止工作，不对新风进行预冷，避免通过热交换芯体2的新、排风温差变小，降低芯体热交换性能。
[0051]
当所述运行模式为全新风除湿模式时，控制所述第一热管段31与第二热管段32导通，此时第一电机52驱动风阀51关闭，经过初效过滤(也即第三过滤件63)的回风在热交换芯体2处完成湿交换后从回风出口94处排走，而经过初效滤网(也即第一过滤件61)和高效滤网(也即第二过滤件62)过滤净化的新风通过第一热管段31内低温工质进行预冷，然后进入热交换芯体2与回风进行湿交换预除湿，之后再经过换热器4进一步除湿，最后通过第二热管段32再热后送入室内，实现再热除湿功能，提高送风舒适性。
[0052]
当所述运行模式为混风除湿模式时，控制所述第一热管段31与第二热管段32导通且控制新风出风段与回风进风段导通，此时，第一电机52驱动风阀51打开，经过初效滤网和高效滤网过滤净化的新风通过第一热管段31内低温工质进行预冷，然后进入热交换芯体2与回风进行湿交换预除湿，之后与通过风阀51进来的回风混合，再经过换热器4进一步除湿，最后经第二热管段32再热后送入室内，实现再热除湿功能，提高送风舒适性，而从所述回风进口93进来的回风经过回风初效滤网过滤后除了一部分通过风阀52送回室内外，剩下一部分通过热交换芯体2完成湿交换后从回风出口94排走。第二热管段32内的液态工质与新风换热后汽化成气态，在压差作用下流向第一热管段31，并在此处被低温空气重新冷却为液态，然后在内置吸液芯作用下流回到第二热管段32开始下一个循环工作。
[0053]
而可以理解的是，所述全新风模式的开启可以采用智能的方式，此时通过回风进口93处的空气品质检测部件72检测室内空气品质，当室内空气浑浊，co2浓度大于某一预设值m(例如800ppm)时，开启全新风模式。此时，第一电机52驱动风阀51关闭，新风通过初效滤网和高效滤滤网过滤净化，然后通过第一热管段31、热交换芯体2预处理，再进入换热器4做进一步处理后，经过第二热管段32降温或升温，送入室内；当室内空气优良，co2浓度小于预设值m(例如800ppm)时，开启混风模式，此时，第一电机52驱动风阀51打开，经过过滤净化和预处理的新风与经过初效滤网过滤的回风混合后，再进入换热器4做进一步处理后，经过第二热管段32降温或升温，送入室内。
[0054]
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
[0055]
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保
护范围。

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