本發(fā)明涉及一種熱泵空調(diào)系統(tǒng)、換熱器及其控制方法,具體應(yīng)用于熱泵空調(diào)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，通用的熱泵空調(diào)中，其除霜策略是熱泵芯體作為蒸發(fā)器運(yùn)作一段設(shè)定的時(shí)間(Ts)后，強(qiáng)制進(jìn)入化霜程序，并沒(méi)有結(jié)霜檢測(cè)的過(guò)程。但是，影響霜形成的因素有很多，諸如環(huán)境溫度和濕度、蒸發(fā)溫度、風(fēng)量、車(chē)速等。在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，在前述的因素的一個(gè)或多個(gè)因素發(fā)生變化的情況下，霜形成的速度均可能不一樣，因此在設(shè)定時(shí)間Ts達(dá)到時(shí)，由于沒(méi)有進(jìn)行檢測(cè)結(jié)霜而直接進(jìn)入了除霜程序，因此更多的時(shí)候可能是：(1)霜很少或根本沒(méi)有，但已經(jīng)啟動(dòng)了除霜程序。(2)霜已經(jīng)很?chē)?yán)重，但還未啟動(dòng)進(jìn)入除霜程序。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種熱泵空調(diào)系統(tǒng)、換熱器及控制方法，以通過(guò)檢測(cè)熱泵空調(diào)的結(jié)霜情況來(lái)啟動(dòng)除霜處理。

本發(fā)明實(shí)施例的第一方面提供一種熱泵空調(diào)系統(tǒng)，包括：

包括換熱器、第一傳感器和第二傳感器、空調(diào)控制器；

在制熱狀態(tài)下，所述換熱器作為蒸發(fā)器使用，所述換熱器具有系統(tǒng)配合能承受的換熱器結(jié)霜極限位置對(duì)應(yīng)的結(jié)霜分界線(xiàn)；所述換熱器的制冷劑的不同存在狀態(tài)之間形成有氣液分界線(xiàn)，所述氣液分界線(xiàn)包括所述換熱器在沒(méi)有結(jié)霜狀態(tài)下的第一氣液分界線(xiàn)和與預(yù)設(shè)的能承受的換熱器結(jié)霜極限位置對(duì)應(yīng)的第二氣液分界線(xiàn)，第二氣液分界線(xiàn)對(duì)應(yīng)于換熱器的結(jié)霜程度達(dá)到結(jié)霜分界線(xiàn)時(shí)制冷劑的氣液分界線(xiàn)；所述制冷劑的不同存在狀態(tài)為氣液共存狀態(tài)和氣態(tài)；所述換熱器包括至少一個(gè)進(jìn)口和一個(gè)出口，所述氣液共存狀態(tài)的制冷劑 位于第一氣液分界線(xiàn)相對(duì)靠近制冷劑流動(dòng)方向的上游側(cè)，所述氣態(tài)的制冷劑位于第一氣液分界線(xiàn)相對(duì)靠近出口側(cè)；

所述第一傳感器和第二傳感器設(shè)置在所述換熱器的不同位置；

所述第一傳感器設(shè)置在第一氣液分界線(xiàn)相對(duì)靠近所述換熱器的制冷劑流動(dòng)方向的上游側(cè)即位于氣液共存狀態(tài)的制冷劑相對(duì)應(yīng)位置，所述第二傳感器設(shè)置在第一氣液分界線(xiàn)相對(duì)靠近出口的另一側(cè)且位于預(yù)設(shè)的能承受的換熱器結(jié)霜極限位置時(shí)的氣液分界線(xiàn)即第二氣液分界線(xiàn)相對(duì)應(yīng)位置；或者所述第一傳感器設(shè)置在結(jié)霜分界線(xiàn)相對(duì)靠近所述換熱器的制冷劑流動(dòng)方向的上游側(cè)，所述第二傳感器設(shè)置在預(yù)設(shè)的能承受的換熱器結(jié)霜極限位置時(shí)的結(jié)霜分界線(xiàn)相對(duì)應(yīng)位置；

空調(diào)控制器根據(jù)所述第一傳感器及第二傳感器的信號(hào)，確定所述換熱器的結(jié)霜面積是否到達(dá)預(yù)設(shè)的結(jié)霜極限位置，并在判斷為是后，使所述熱泵空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行除霜處理；并在判斷為否后，所述熱泵空調(diào)系統(tǒng)不進(jìn)行除霜處理。

相應(yīng)的，本發(fā)明實(shí)施例的第二方面提供了一種熱泵空調(diào)系統(tǒng)的換熱器，包括：

所述換熱器在所述熱泵空調(diào)系統(tǒng)中可作為蒸發(fā)器使用，所述換熱器在作為蒸發(fā)器使用時(shí)具有氣液分界線(xiàn)，所述換熱器具有系統(tǒng)配合能承受的換熱器結(jié)霜極限位置對(duì)應(yīng)的結(jié)霜分界線(xiàn)；所述氣液分界線(xiàn)包括所述換熱器在沒(méi)有結(jié)霜狀態(tài)下的第一氣液分界線(xiàn)和與預(yù)設(shè)的能承受的換熱器結(jié)霜極限位置對(duì)應(yīng)的第二氣液分界線(xiàn)，第二氣液分界線(xiàn)對(duì)應(yīng)于換熱器的結(jié)霜程度達(dá)到結(jié)霜分界線(xiàn)時(shí)制冷劑的氣液分界線(xiàn)；

所述換熱器包括換熱器體，所述換熱器體包括與空氣流動(dòng)方向相背的背風(fēng)面，所述換熱器還包括設(shè)置在所述背風(fēng)面上的第一傳感器和第二傳感器，所述第一傳感器和第二傳感器設(shè)置在所述換熱器的不同位置；

所述第一傳感器、第二傳感器為溫度傳感器，所述第一傳感器設(shè)置在第一氣液分界線(xiàn)相對(duì)靠近所述換熱器的制冷劑流動(dòng)方向的上游側(cè)即位于氣液共存狀態(tài)的制冷劑相對(duì)應(yīng)位置，所述第二傳感器設(shè)置在第一氣液分界線(xiàn)相對(duì)靠近出口的另一側(cè)且位于預(yù)設(shè)的能承受的換熱器結(jié)霜極限位置時(shí)的氣液分界線(xiàn)即 第二氣液分界線(xiàn)相對(duì)應(yīng)位置；或者所述第一傳感器、第二傳感器為風(fēng)速傳感器，所述第一傳感器設(shè)置在預(yù)設(shè)的能承受的換熱器結(jié)霜極限位置時(shí)的結(jié)霜分界線(xiàn)相對(duì)應(yīng)位置，所述第二傳感器設(shè)置在在結(jié)霜分界線(xiàn)相對(duì)靠近所述換熱器的制冷劑流動(dòng)方向的下游側(cè)或上游側(cè)。

本發(fā)明實(shí)施例的第三方面提供了的熱泵空調(diào)控制方法，包括如下步驟：

在換熱器上預(yù)設(shè)氣液分界線(xiàn)，所述預(yù)設(shè)的氣液分界線(xiàn)包括沒(méi)有結(jié)霜狀態(tài)下的第一氣液分界線(xiàn)和與系統(tǒng)能承受的結(jié)霜極限位置對(duì)應(yīng)的第二氣液分界線(xiàn)；所述第一傳感器、第二傳感器為溫度傳感器，

將第一傳感器設(shè)置在第一氣液分界線(xiàn)相對(duì)靠近制冷劑流動(dòng)方向的上游側(cè)，所述第二傳感器設(shè)置在第一氣液分界線(xiàn)的另一側(cè)且位于所述預(yù)設(shè)的能承受的結(jié)霜極限位置對(duì)應(yīng)的第二氣液分界線(xiàn)對(duì)應(yīng)位置；

空調(diào)控制器根據(jù)所述第一傳感器及第二傳感器的信號(hào)，確定結(jié)霜面積是否到達(dá)預(yù)設(shè)的結(jié)霜極限位置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，使第一傳感器、第二傳感器中其中之一設(shè)置在系統(tǒng)所能承受的結(jié)霜極限位置相對(duì)應(yīng)的位置，并通過(guò)這一傳感器的變化判斷是否需要化霜，這樣空調(diào)系統(tǒng)可以通過(guò)監(jiān)控結(jié)霜情況時(shí)，來(lái)實(shí)現(xiàn)有效除霜。

【附圖說(shuō)明】

圖1是本發(fā)明實(shí)施例熱泵空調(diào)系統(tǒng)部分模塊連接的示意圖；

圖2a-2b是本發(fā)明實(shí)施例中熱泵空調(diào)系統(tǒng)第一傳感器和第二傳感器的第一種布置示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例中熱泵空調(diào)系統(tǒng)中第一傳感器和第二傳感器第二種布置示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例中熱泵空調(diào)系統(tǒng)兩個(gè)傳感器與空調(diào)控制器第一種連接方式示意圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例中熱泵空調(diào)系統(tǒng)兩個(gè)傳感器與空調(diào)控制器第二種連接方式示意圖；

圖6是本發(fā)明熱泵空調(diào)系統(tǒng)第三種實(shí)施例的第一傳感器和第二傳感器的示意圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例的一種多流程的換熱器氣液分界線(xiàn)和法線(xiàn)的分布示意圖；

圖8是本發(fā)明實(shí)施例第二種多流程換熱器的氣液分界線(xiàn)和法線(xiàn)的分布示意圖；

圖9是本發(fā)明實(shí)施例熱泵的一個(gè)換熱器的示意圖；

圖10是本發(fā)明方法一種實(shí)施例的流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例中的熱泵空調(diào)系統(tǒng)既可應(yīng)用于汽車(chē)熱泵空調(diào)系統(tǒng)中，也可以應(yīng)用在家用熱泵空調(diào)系統(tǒng)中。下面以應(yīng)用在汽車(chē)熱泵空調(diào)系統(tǒng)為例進(jìn)行說(shuō)明。

參考圖1，該圖為本發(fā)明實(shí)施例中，熱泵空調(diào)系統(tǒng)統(tǒng)部分模塊連接的示意圖。

如圖1所示，該實(shí)施例的汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)包括第一傳感器11、第二傳感器12、控制器13及換熱器14；

在制熱狀態(tài)下，換熱器14作為蒸發(fā)器使用，在其內(nèi)部流動(dòng)的制冷劑的不同存在狀態(tài)之間形成有氣液分界線(xiàn)，氣液分界線(xiàn)包括換熱器14在沒(méi)有結(jié)霜狀態(tài)下的第一氣液分界線(xiàn)和與預(yù)設(shè)的能承受的換熱器結(jié)霜極限位置對(duì)應(yīng)的第二氣液分界線(xiàn)，所述制冷劑的不同存在狀態(tài)為氣液共存狀態(tài)和氣態(tài)；所述換熱器包括至少一個(gè)進(jìn)口和一個(gè)出口，所述氣液共存狀態(tài)的制冷劑位于第一氣液分界線(xiàn)相對(duì)靠近制冷劑流動(dòng)方向的上游側(cè)，所述氣態(tài)的制冷劑位于第一氣液分界線(xiàn)相對(duì)靠近出口側(cè)；

需要說(shuō)明的，熱泵空調(diào)系統(tǒng)有不同的換熱器，本實(shí)施例中提到的換熱器為室外換熱器，換熱器可以是單流程換熱器或至少兩個(gè)流程的多流程換熱器?？梢岳斫獾模?chē)用熱泵系統(tǒng)具有多種工作模式，在不同的工作模式換熱器的 功能有所不同，室外換熱器在制熱模式時(shí)作為蒸發(fā)器使用，而在制冷模式時(shí)作為冷凝器或冷卻器使用。換熱器作為蒸發(fā)器時(shí)，有的區(qū)域制冷劑處于氣態(tài)和液態(tài)共存的狀態(tài)，這個(gè)區(qū)域溫度比較低稱(chēng)為兩相區(qū)；有的區(qū)域制冷劑處于過(guò)熱的氣態(tài)，溫度相對(duì)比較高，這個(gè)區(qū)域成為過(guò)熱區(qū)。兩相區(qū)和過(guò)熱區(qū)的分界線(xiàn)，本說(shuō)明書(shū)中定義為“氣液分界線(xiàn)”，兩相區(qū)的溫度比過(guò)熱區(qū)的溫度相對(duì)低一些。氣液分界線(xiàn)并不是一成不變的，會(huì)隨著換熱器狀態(tài)的變化而變化，隨著換熱器使用時(shí)間延長(zhǎng)，氣液分界線(xiàn)會(huì)隨著結(jié)霜程度的增加，逐步向出口方向移動(dòng)。

第一傳感器11和第二傳感器12設(shè)置在換熱器14的不同位置，第一傳感器11設(shè)置在第一氣液分界線(xiàn)相對(duì)靠近換熱器14的制冷劑流動(dòng)方向的上游側(cè)即位于氣液共存狀態(tài)的制冷劑相對(duì)應(yīng)位置，所述第二傳感器設(shè)置在第一氣液分界線(xiàn)相對(duì)靠近出口的另一側(cè)，且位于與預(yù)設(shè)的能承受的換熱器結(jié)霜極限位置相對(duì)應(yīng)的第二氣液分界線(xiàn)所在位置。

具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，換熱器14可以為單流程換熱器；另外也可以為至少兩個(gè)流程的多流程換熱器，此時(shí)第一傳感器11和第二換熱器12設(shè)置于相對(duì)靠近所述出口的流程即制冷劑最后的一個(gè)流程，第一傳感器11和第二換熱器12位于換熱器14的相對(duì)靠近所述出口的流程的垂直于制冷劑流動(dòng)方向的長(zhǎng)度的中間二分之一范圍，第一傳感器11相對(duì)第二傳感器12遠(yuǎn)離換熱器14的出口的位置，第二傳感器12相對(duì)第一傳感器11靠近所述換熱器出口的位置。

在制熱模式時(shí)，作為蒸發(fā)器的換熱器會(huì)隨著蒸發(fā)時(shí)間，可能會(huì)慢慢結(jié)霜，在結(jié)霜過(guò)程中，霜一般先從溫度較低的區(qū)域形成，因此先從制冷劑氣液共存的兩相區(qū)中溫度最低的區(qū)域開(kāi)始，即從兩相區(qū)最接近制冷劑進(jìn)口的部位開(kāi)始結(jié)霜。而當(dāng)?shù)竭_(dá)一定時(shí)間，兩相區(qū)結(jié)霜部分區(qū)域的面積占整個(gè)換熱器面積達(dá)到一定程度后，換熱效果會(huì)明顯降低，原來(lái)的兩相區(qū)中的氣液兩相制冷劑不再能完全蒸發(fā)，使得過(guò)熱區(qū)縮小，即氣液分界線(xiàn)向過(guò)熱區(qū)遷移。綜上，結(jié)霜的過(guò)程伴隨著氣液分界線(xiàn)從兩相區(qū)向過(guò)熱區(qū)遷移。

需要說(shuō)明的，本實(shí)施例所述的迎風(fēng)面為換熱器迎著風(fēng)流動(dòng)方向的平面，相對(duì)的，換熱器的與迎風(fēng)面相對(duì)的另一面為背風(fēng)面。

第一傳感器11所在位置為兩相區(qū)，其溫度相對(duì)較低，而第二傳感器所在位置一開(kāi)始為過(guò)熱區(qū)，而隨著時(shí)間，其逐漸靠近兩相區(qū)，這樣其與第一傳感器的溫差會(huì)越來(lái)越小甚至溫度基本相同。空調(diào)控制器14根據(jù)第一傳感器11及第二傳感器12的信號(hào)，確定換熱器14的結(jié)霜面積是否到達(dá)預(yù)設(shè)的結(jié)霜極限位置，并在判斷為是后，使所述熱泵空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行除霜處理；并在判斷為否后，所述熱泵空調(diào)系統(tǒng)不進(jìn)行除霜處理，具體可以將第一傳感器11及第二傳感器12的信號(hào)傳遞給空調(diào)控制器，由空調(diào)控制器進(jìn)行判斷。或者可以將第一傳感器11及第二傳感器12的信號(hào)傳遞給車(chē)輛的控制器，空調(diào)控制器13接收車(chē)輛控制器過(guò)來(lái)的信息，并根據(jù)接收的信號(hào)進(jìn)行除霜操作或不操作。

需要說(shuō)明的是，本文中所述的“第一”、“第二”僅為了彼此進(jìn)行區(qū)分，并無(wú)其他特定含義。

下面結(jié)合附圖進(jìn)行說(shuō)明，換熱器為單流程換熱器，參考圖2a、圖2b,其中LL表示熱泵換熱器沒(méi)有結(jié)霜時(shí)的氣液分界線(xiàn)即第一氣液分界線(xiàn)，LG所在區(qū)域表示兩相區(qū)，SG所在區(qū)域表示過(guò)熱區(qū)，AL表示換熱器設(shè)置第一傳感器的位置，第一傳感器設(shè)置在兩相區(qū)沿?fù)Q熱器長(zhǎng)度方向或者說(shuō)換熱器集流管長(zhǎng)度方向的中間的二分之一所在位置，即不去靠近換熱器兩側(cè)位置設(shè)置，BL表示換熱器設(shè)置第二傳感器的位置，第二傳感器設(shè)置在換熱器不結(jié)霜時(shí)的過(guò)熱區(qū)，且靠近第二氣液分界線(xiàn)；DL為結(jié)霜區(qū)域與非結(jié)霜區(qū)域大致的分界線(xiàn)，本發(fā)明實(shí)施例中定義為“結(jié)霜分界線(xiàn)”，事實(shí)上結(jié)霜區(qū)域與非結(jié)霜區(qū)域有可能分界不會(huì)那么分明，分界線(xiàn)可能是直線(xiàn)也可能是曲線(xiàn)，具體會(huì)與系統(tǒng)及換熱器相關(guān)，并且可以通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證得出；LL’為氣液分界線(xiàn)向過(guò)熱區(qū)移動(dòng)后的氣液分界線(xiàn)；AL點(diǎn)和BL點(diǎn)在不結(jié)霜時(shí)的溫度有顯著差異，原因是分別處于兩相區(qū)和過(guò)熱區(qū)，即AL點(diǎn)溫度比BL點(diǎn)溫度低。當(dāng)熱泵換熱器作為蒸發(fā)器運(yùn)行時(shí)，進(jìn)口是兩相態(tài)的低溫制冷劑，空氣流動(dòng)方向是大致垂直于紙面。

正常運(yùn)行時(shí)，當(dāng)霜開(kāi)始形成并經(jīng)過(guò)一定時(shí)間達(dá)到一定結(jié)霜面積時(shí)，氣液分界線(xiàn)向過(guò)熱區(qū)移動(dòng)，即LL’。此時(shí)LL’剛好越過(guò)BL點(diǎn)，使得AL和BL都處于在兩相區(qū)中，由兩相區(qū)氣液共存的特性知道，AL點(diǎn)和BL點(diǎn)的溫度變得大 致相等。

這樣通過(guò)比較AL點(diǎn)溫度和BL點(diǎn)溫度的相對(duì)高低，可以判斷結(jié)霜的程度。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)檢測(cè)到AL點(diǎn)溫度比BL點(diǎn)溫度低時(shí)，判斷熱泵換熱器沒(méi)結(jié)霜或結(jié)霜不嚴(yán)重——即氣液分離線(xiàn)還未越過(guò)BL點(diǎn)；當(dāng)檢測(cè)到AL點(diǎn)和BL點(diǎn)的溫度變得大致相等時(shí)，可以判斷氣液分界線(xiàn)LL’剛好越過(guò)BL點(diǎn)，即兩相區(qū)剛好同時(shí)覆蓋AL點(diǎn)和BL點(diǎn)，同時(shí)可以判斷結(jié)霜分界線(xiàn)DL的位置，也就是說(shuō)可以判斷結(jié)霜區(qū)域的大小。本實(shí)施例中，大致相等指的是預(yù)設(shè)一個(gè)溫度差，該預(yù)設(shè)的值可選的，如為0.5K或1K。

具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，上述AL點(diǎn)和BL點(diǎn)的位置也可根據(jù)具體的熱泵換熱器的制冷劑分布和溫度分布進(jìn)行確定，參考圖3，該圖是本發(fā)明實(shí)施例中熱泵空調(diào)系統(tǒng)中第一傳感器和第二傳感器第二種布置示意圖。LL0、LL1、LL2……是隨著結(jié)霜時(shí)間推移的氣液分界線(xiàn)分布，也就是氣液分界線(xiàn)的軌跡(簇)。FL1、FL2、FL3……是上述氣液分界線(xiàn)簇的法線(xiàn)。須理解的是：LL0、LL1、LL2等氣液分界線(xiàn)簇和FL1、FL2、FL3等法線(xiàn)簇是由既定的熱泵換熱器的設(shè)計(jì)決定的；不同的熱泵換熱器，氣液分界線(xiàn)簇和法線(xiàn)簇并不相同，它們需要通過(guò)對(duì)熱泵換熱器本身進(jìn)行模擬分析或?qū)嶒?yàn)標(biāo)定來(lái)找出，在此不再贅述。

AL點(diǎn)和BL點(diǎn)，可以布置在同一條法線(xiàn)上，舉例說(shuō)，如圖3中的FL2。

LL0為熱泵換熱器剛開(kāi)始工作即沒(méi)有結(jié)霜的工作狀態(tài)的氣液分界線(xiàn)，即第一氣液分界線(xiàn)。AL點(diǎn)須落在LL0一邊的兩相區(qū)中或者說(shuō)靠近進(jìn)口集流管即進(jìn)口的一側(cè)設(shè)置。

LL2為熱泵換熱器結(jié)霜程度為系統(tǒng)可以接受的最嚴(yán)重的氣液分界線(xiàn)即第二氣液分界線(xiàn)，具體位置可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)標(biāo)定，同一換器可能會(huì)隨著系統(tǒng)的要求不同及系統(tǒng)的變化而變化?？衫斫獾氖牵旱诙庖悍纸缇€(xiàn)位置LL2是空調(diào)系統(tǒng)本身的設(shè)計(jì)決定，這個(gè)位置可以由設(shè)計(jì)人員通過(guò)模擬分析或?qū)嶒?yàn)標(biāo)定確定。

第一傳感器和第二傳感器具體實(shí)現(xiàn)的時(shí)候可以采用熱敏電阻，例如負(fù)溫度系數(shù)電阻(NTC)或正溫度系數(shù)電阻，輸出信號(hào)可以采用電壓信號(hào)或電流信號(hào)。下面以NTC、輸出信號(hào)為電壓信號(hào)為例進(jìn)行說(shuō)明。

如圖4，圖2b所示，圖4為熱泵空調(diào)系統(tǒng)兩個(gè)傳感器和空調(diào)控制器第一 種連接方式示意圖，把AL點(diǎn)的第一傳感器13和BL點(diǎn)的第二傳感器14串聯(lián)在參考電壓Vref和電壓地G之間，參考電壓Vref和電壓地G由熱泵空調(diào)控制器ECU提供。第一傳感器13和第二傳感器之間的電壓作為反饋電壓Vx連接到控制器(ECU)其中一個(gè)端口。當(dāng)氣液分離線(xiàn)還未越過(guò)BL點(diǎn)，AL比BL溫度低，由負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的特性可以知道AL電阻比BL電阻大。測(cè)量電壓輸出端Vx的電壓，應(yīng)該有Vx<1/2Vref。當(dāng)氣液分界線(xiàn)越過(guò)BL點(diǎn)，AL電阻和BL電阻大致相等，應(yīng)該有Vx≈1/2Vref。實(shí)際應(yīng)用中，可以使用一個(gè)系數(shù)f，當(dāng)Vx<f·Vref，判定不需要除霜，當(dāng)Vx＝f·Vref，判定需要進(jìn)行除霜。f根據(jù)具體的一個(gè)熱泵換熱器的進(jìn)行試驗(yàn)標(biāo)定，范圍可以在0.2～0.5，具體可根據(jù)系統(tǒng)需要試驗(yàn)并設(shè)定。

另外也可以把AL和BL在圖2a、圖2b中的位置進(jìn)行調(diào)換，得出相似的結(jié)論，只是當(dāng)Vx>f·Vref，判斷不需要除霜。這里不贅述。

上面所述同樣適用于圖3中所示的情形，為了探測(cè)到實(shí)際的氣液分界線(xiàn)是否已經(jīng)達(dá)到LL2，可以把BL點(diǎn)放在FL2與LL2的交點(diǎn)附近，當(dāng)Vx＝f·Vref(參見(jiàn)圖3)，判定需要進(jìn)行除霜，亦即認(rèn)為氣液分界線(xiàn)從正常的LL0位置由于結(jié)霜而移動(dòng)到LL2位置時(shí)需要除霜。

即可以通過(guò)移動(dòng)BL點(diǎn)的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)探測(cè)不同的結(jié)霜程度并實(shí)現(xiàn)是否需要化霜的控制。如果系統(tǒng)對(duì)于結(jié)霜的容忍度減小，認(rèn)為影響熱泵換熱器換熱效果時(shí)的氣液分界線(xiàn)的位置是LL1，則可以將第二傳感器設(shè)置在LL1位置，如圖3所示。如果對(duì)結(jié)霜的容忍度增加，并且頻繁化霜對(duì)系統(tǒng)整體能效不利，將影響熱泵換熱器換熱效果時(shí)的氣液分界線(xiàn)的位置定在LL3，則可將第二傳感器設(shè)置在FL2與LL3的交點(diǎn)附近。

參考圖5，該圖為熱泵空調(diào)系統(tǒng)的兩個(gè)傳感器和空調(diào)控制器第二種連接方式示意圖。空調(diào)控制器15分別有兩個(gè)端口連接AL點(diǎn)的第一傳感器13和BL點(diǎn)的第二傳感器14。第一傳感器的反饋電壓Va,第二傳感器的反饋電壓為Vb。當(dāng)氣液分離線(xiàn)還未越過(guò)BL點(diǎn)，AL比BL溫度低，由負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的特性可以知道第一傳感器電阻比第二傳感器的電阻大。空調(diào)控制器15測(cè)量并比較兩個(gè)端口(Va、Vb)的電壓，應(yīng)該有Va>Vb,判定不需要除霜。當(dāng)氣液分離線(xiàn)到達(dá)或越過(guò)BL點(diǎn)，第一傳感器 電阻和第二傳感器電阻大致相等，應(yīng)該有Va≈Vb,判定需要進(jìn)行除霜，這是指兩個(gè)傳感器基本相同的情況，如果兩個(gè)傳感器參數(shù)不同，則判定條件也需相應(yīng)變化。實(shí)際應(yīng)用中，可以使用一個(gè)系數(shù)f’，當(dāng)Vx>f’·Vb，判定不需要除霜，當(dāng)Vx＝f’·Vb，判定需要進(jìn)行除霜。F’根據(jù)具體的一個(gè)熱泵換熱器的進(jìn)行試驗(yàn)標(biāo)定，范圍可以在0.8～1.2。

上述是以傳感器為負(fù)溫度系數(shù)電阻、傳感器輸出為電壓信號(hào)為例進(jìn)行的說(shuō)明，另外，該傳感器也可以采用風(fēng)速傳感器，參考圖6，AL’點(diǎn)和BL’點(diǎn)位置分別放置傳感器為風(fēng)速傳感器。DL為結(jié)霜分界線(xiàn)即系統(tǒng)容許結(jié)霜的極限位置的分界線(xiàn)，AL’處于結(jié)霜結(jié)霜分界線(xiàn)所在的位置，BL’處于結(jié)霜分界線(xiàn)的相對(duì)靠近出口的區(qū)域。開(kāi)始時(shí)，兩個(gè)位置都沒(méi)有霜，風(fēng)速相對(duì)都較高，隨著結(jié)霜程度的增加，當(dāng)結(jié)霜程度達(dá)到AL’所在即結(jié)霜分界線(xiàn)所在位置時(shí)，由于霜能阻擋空氣流動(dòng)，因此AL’點(diǎn)處的風(fēng)速比BL’點(diǎn)處的風(fēng)速要顯著的小。因此判斷邏輯是：如果AL’點(diǎn)和BL’點(diǎn)的風(fēng)速大致相等，判斷不需除霜；如果AL’點(diǎn)的風(fēng)速比BL’點(diǎn)的風(fēng)速明顯小，表明結(jié)霜分界線(xiàn)剛好越過(guò)AL’點(diǎn)，判斷系統(tǒng)需要進(jìn)行除霜。AL’點(diǎn)和BL’點(diǎn)可以處于DL線(xiàn)簇的同一條法線(xiàn)位置。另外第二傳感器也可以放在結(jié)霜分界線(xiàn)的相對(duì)遠(yuǎn)離出口的區(qū)域，這樣，一開(kāi)始時(shí)兩個(gè)傳感器都沒(méi)有結(jié)霜，而隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，第一傳感器部位結(jié)霜，所以?xún)烧咧g存在風(fēng)速的差異，而隨著時(shí)間進(jìn)一步延長(zhǎng)，第二傳感器位置而開(kāi)始結(jié)霜，這時(shí)兩者之間風(fēng)速越來(lái)越接近，這時(shí)將程序可以設(shè)定為：從開(kāi)始運(yùn)行，并在兩個(gè)傳感器之間存在差異然后再進(jìn)一步相等或接近時(shí)，判斷需要除霜即可，這些只要在程序中進(jìn)行控制即可。兩個(gè)傳感器之間最好具有一定的距離但距離又不要太大，如可以使兩者之間沿制冷劑流動(dòng)方向的距離占換熱器的寬度的比例在1/4以下。這里換熱器的寬度指是的沿制冷劑流動(dòng)方向的換熱器的尺寸。而針對(duì)多流程的換熱器，兩個(gè)傳感器處于最后一個(gè)流程即靠近出口的流程中，且該兩個(gè)傳感器分布在垂直于制冷劑流動(dòng)方向的長(zhǎng)度的中間二分之一范圍，且兩個(gè)傳感器之間所在流程的制冷劑流動(dòng)方向的距離最后一個(gè)流程制冷劑流動(dòng)方向的距離的比例在1/4以下。

通過(guò)改變AL’點(diǎn)即第一風(fēng)速傳感器的位置，能改變觸發(fā)除霜時(shí)的結(jié) 霜面積的閾值。

上述實(shí)施例中所述的換熱器制冷劑的流向和流程并無(wú)有特別的要求，無(wú)論制冷劑平行于重力方向流動(dòng)還是垂直于重力方向流動(dòng)，無(wú)論是單流程還是多流程。參考圖7示出的是制冷劑流動(dòng)方向大致平行于重力方向的一種多流程換熱器的示意圖；圖8示出的是制冷劑流動(dòng)方向大致垂直于重力方向的一種多流程換熱器示意圖。

如圖7，流程N(yùn)為最后一個(gè)流程，LL0仍然定義為熱泵換熱器正常工作沒(méi)有結(jié)霜時(shí)的氣液分界線(xiàn)即第一氣液分界線(xiàn)，LLx為熱泵換熱器可接受的極限結(jié)霜程度時(shí)的氣液分界線(xiàn)即第二氣液分界線(xiàn)。

如圖8流程N(yùn)為最后一個(gè)流程，LL0仍然定義為熱泵換熱器正常工作沒(méi)有結(jié)霜的氣液分界線(xiàn)即第一氣液分界線(xiàn)，LLx為熱泵換熱器可接受的極限結(jié)霜程度時(shí)的氣液分界線(xiàn)即第二氣液分界線(xiàn)；

無(wú)論是圖7還是圖8的示例，可以看出第一傳感器和第二傳感器沿氣液分界線(xiàn)的同一法線(xiàn)設(shè)置，且第一傳感器和第二傳感器位于最后一個(gè)流程的垂直于冷媒流動(dòng)方向總長(zhǎng)度的中間二分之一范圍內(nèi)，即如最后一個(gè)流程的換熱器長(zhǎng)度為l，換熱器為三流程，則換熱器總長(zhǎng)度為3l，而第一傳感器和第二傳感器設(shè)置于最后一個(gè)流程即最靠近出口的一個(gè)流程長(zhǎng)度方向的中間位置，該中間位置的長(zhǎng)度占該流程長(zhǎng)度的1/2，長(zhǎng)度方向垂直于制冷劑流動(dòng)方向。

另外，上述實(shí)施例適用于各種熱泵換熱器的流動(dòng)方式，不管是制冷劑出口與制冷劑入口在同一集流管側(cè)，還是制冷劑出口與制冷劑入口在不同的集流管側(cè)。

下面對(duì)本發(fā)明的換熱器進(jìn)行說(shuō)明，參考圖9，該圖為換熱器的一種示意圖。換熱器包括換熱器體111、第一傳感器112和第二傳感器113，第一傳感器112和第二傳感器113設(shè)置在換熱器的大致背風(fēng)面位置，第一傳感器112設(shè)置在相對(duì)遠(yuǎn)離換熱器111出口的一側(cè)，第二傳感器113設(shè)置在第一氣液分界線(xiàn)114相對(duì)靠近換熱器111出口的另一側(cè)，且位于預(yù)設(shè)的能承受的結(jié)霜極限位置所對(duì)應(yīng)的氣液分界線(xiàn)即第二氣液分界線(xiàn)115所對(duì)應(yīng)的位置。其中第一氣液分界線(xiàn)為沒(méi)有結(jié)霜狀態(tài)下的氣液分界線(xiàn)，第二氣液 分界線(xiàn)115為預(yù)設(shè)的能承受的結(jié)霜極限位置對(duì)應(yīng)的氣液分界線(xiàn)。第一傳感器112和第二傳感器113可采用熱敏電阻，例如正溫度系數(shù)電阻或負(fù)溫度系數(shù)電阻；第一傳感器112與第二傳感器113之間的連接方式可采用并聯(lián)或串聯(lián)的連接方式，如圖4、圖5所示。

第一傳感器112和第二傳感器113可以直接插在室外換熱器的換熱翅片之間，通過(guò)換熱翅片之間的擠壓力來(lái)抓緊固定。

第一傳感器112和第二傳感器113可以先固定在固定支架上，固定支架再固定在室外換熱器的換熱翅片之間，通過(guò)換熱翅片之間的擠壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)固定。此時(shí)，第一傳感器112和第二傳感器113應(yīng)處于室外換熱器的背風(fēng)側(cè)。

換熱器的制冷劑的出口和入口可以在同側(cè)或不同側(cè)。

下面結(jié)合附圖說(shuō)明上述實(shí)施例的控制方法，參考圖10，該圖是控制方法實(shí)施例的流程示意圖。

如圖10所示，控制方法包括如下步驟：

步驟S11，在換熱器上預(yù)設(shè)氣液分界線(xiàn)，所述預(yù)設(shè)的氣液分界線(xiàn)包括沒(méi)有結(jié)霜狀態(tài)下的第一氣液分界線(xiàn)及與和系統(tǒng)能承受的結(jié)霜極限位置對(duì)應(yīng)的第二氣液分界線(xiàn)；或者在換熱器上預(yù)設(shè)結(jié)霜分界線(xiàn)；

步驟S12，將第一傳感器設(shè)置在第一氣液分界線(xiàn)相對(duì)靠近制冷劑流動(dòng)方向的上游側(cè)，所述第二傳感器設(shè)置在第一氣液分界線(xiàn)的另一側(cè)且位于所述預(yù)設(shè)的能承受的結(jié)霜極限位置對(duì)應(yīng)的第二氣液分界線(xiàn)對(duì)應(yīng)位置；或者將第一傳感器設(shè)置在結(jié)霜分界線(xiàn)所對(duì)應(yīng)位置，將所述第二傳感器設(shè)置在結(jié)霜分界線(xiàn)的另一側(cè)即相對(duì)靠近所述換熱器出口一側(cè)的位置；

步驟S13，空調(diào)控制器根據(jù)第一傳感器及第二傳感器的信號(hào)，確定結(jié)霜面積是否到達(dá)預(yù)設(shè)的結(jié)霜極限位置。

需要說(shuō)明的是：以上實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù)方案，盡管本說(shuō)明書(shū)參照上述的實(shí)施例已進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員仍然可以對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行修改或者等同替換，而一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。