CN107514839A - 一种空调压缩机管路振动保护的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调压缩机管路振动保护的方法及装置，属于空调技术领域。方法包括：获取空调的压缩机工作过程中的振动数据；根据振动数据，确定与压缩机存在振动传递关系的冷媒管路的振幅量和应变量；当振幅量和应变量满足预设的振动条件时，则控制压缩机进行变频。本发明空调压缩机管路振动保护的方法通过检测压缩机工作过程中的振动数据，可以分析判断相关冷媒管路的振幅和应变是否在合理的范围内，这样，如果不在合理的范围内，通过将对空调压缩机做变频处理，可以避开可能导致管路焊点断裂的共振点，从而保证空调冷媒管路的可靠性，降低因冷媒泄露而产生的安全隐患。

Description

一种空调压缩机管路振动保护的方法及装置

技术领域

本发明涉及空调技术领域，特别是涉及一种空调压缩机管路振动保护的方法及装置。

背景技术

现有空调在运行过程中，由于压缩机振动的原因，会引起连接至压缩机的管路同步振动，在长时间的运行过程中，可能会导致管路的焊接点振裂，进而导致冷媒泄露；特别是使用可燃性冷媒的空调机型，还可能出现发生火灾的安全隐患。

针对管路振动的问题，常规的解决方案主要有以下两种：1.通过在管路上加胶泥或者胶块，改变管路的配重，从而改变共振点，将共振点调至压机运行频率范围外，以避免管路出现较大的振动；2.通过改变管路的走向，或者加长/减短管路，以避开在压机运行频率范围内的共振点。

但是上述的两种方式中，由于胶泥或者胶块的位置或者总量稍微产生变化，会导致共振点偏移，或者管路的走向及重量或者长度产生变化，也会导致共振点偏移，这些情况仍会导致管路出现较大幅度的振动，进而使得管路焊点处振裂。

发明内容

本发明提供了一种空调压缩机管路振动保护的方法及装置，旨在解决空调管路因压缩机振动而出现焊点断裂的问题。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

根据本发明的第一个方面，提供了一种空调压缩机管路振动保护的方法，方法包括：获取空调的压缩机工作过程中的振动数据；根据振动数据，确定与压缩机存在振动传递关系的冷媒管路的振幅量和应变量；当振幅量和应变量满足预设的振动条件时，则控制压缩机进行变频。

进一步的，获取空调的压缩机工作过程中的振动数据，包括：检测压缩机工作过程中压缩机的振动情况，得到第一振动数据；或者，检测压缩机工作过程中冷媒管路的振动情况，得到第二振动数据。

进一步的，振动数据至少包括：振动位移、速度、加速度、频率和相位。

进一步的，振幅量和应变量满足预设的振动条件，包括：振幅量大于或等于预设的第一振幅阈值量，且应变量大于或等于预设的第一应变阈值量；控制压缩机进行变频，包括：控制压缩机以设定的降频速率降低其运行频率。

进一步的，振幅量和应变量满足预设的振动条件，包括：振幅量小于或等于预设的第二振幅阈值量，且应变量小于或等于预设的第二应变阈值量，其中，第一振幅阈值量小于第二振幅阈值量；第一应变阈值量小于第二应变阈值量；控制压缩机进行变频，包括：控制压缩机以设定的升频速率升高其运行频率。

根据本发明的第二个方面，还提供了一种空调压缩机管路振动保护的装置，装置包括：获取模块，用于获取空调的压缩机工作过程中的振动数据；确定模块，用于根据振动数据，确定与压缩机存在振动传递关系的冷媒管路的振幅量和应变量；控制模块，用于当振幅量和应变量满足预设的振动条件时，则控制压缩机进行变频。

进一步的，获取模块具体用于：检测压缩机工作过程中压缩机的振动情况，得到第一振动数据；或者，检测压缩机工作过程中冷媒管路的振动情况，得到第二振动数据。

进一步的，获取模块所获取的振动数据至少包括：振动位移、速度、加速度、频率和相位。

进一步的，振幅量和应变量满足预设的振动条件，包括：振幅量大于或等于预设的第一振幅阈值量，且应变量大于或等于预设的第一应变阈值量；控制模块具体用于：控制压缩机以设定的降频速率降低其运行频率。

进一步的，振幅量和应变量满足预设的振动条件，包括：振幅量小于或等于预设的第二振幅阈值量，且应变量小于或等于预设的第二应变阈值量，其中，第一振幅阈值量小于第二振幅阈值量；第一应变阈值量小于第二应变阈值量；控制模块具体用于：控制压缩机以设定的升频速率升高其运行频率。

本发明空调压缩机管路振动保护的方法通过检测压缩机工作过程中的振动数据，可以分析判断相关冷媒管路的振幅和应变是否在合理的范围内，这样，如果不在合理的范围内，通过将对空调压缩机做变频处理，可以避开可能导致管路焊点断裂的共振点，从而保证空调冷媒管路的可靠性，降低因冷媒泄露而产生的安全隐患。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例所示出的常规空调的结构框图；

图2是根据一示例性实施例所示出的本发明空调压缩机管路振动保护的方法的流程图一；

图3是根据一示例性实施例所示出的本发明空调压缩机管路振动保护的方法的升频保护流程图；

图4是根据一示例性实施例所示出的本发明空调压缩机管路振动保护的方法的降频保护流程图；

图5是根据一示例性实施例所示出的本发明空调压缩机管路振动保护的装置的结构框图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，各实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法、产品等而言，由于其与实施例公开的方法部分相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

图1是根据一示例性实施例所示出的常规空调的结构框图。

图示中，常规空调的功能组件主要包括室内换热器1、室外换热器2、节流装置3、压缩机4和四通阀5，上述组件通过冷媒管路连接，构成空调系统的冷媒循环管路。

一般的，为了降低压缩机4的运行噪音对用户的干扰影响，压缩机4和四通阀5等组件是设置于室外机，压缩机4固定于室外机的底盘上，并通过冷媒管路与其它功能组件连接，例如，图1中，压缩机4的排气口和吸气口分别通过冷媒管路与四通阀5的两个阀口连接，常规的，为了提高密封性和连接强度，冷媒管路与压缩机4的吸、排气口，以及四通阀5的阀口不仅可以通过螺接方式连接，还可以通过焊接方式连接；同时，为了避免走线杂乱的问题，冷媒管路还可以与室外机的内部支架通过点焊的方式进行定位。

而压缩机4在对冷媒进行压缩作业过程中，由于压缩部件的往复压缩移动、冷媒压力变化等因素的影响，会使得压缩机4自身产生较大的振动，振动会传递至与压缩机4相连接的冷媒管路上，导致冷媒管路也会出现振动，特别是冷媒管路在共振点上振动时，极易导致冷媒管路上的焊点振裂，引起冷媒泄露的问题。

因此，本发明的空调压缩机4管路振动保护方法即是针对冷媒管路易随压缩机4振动而产生焊点断裂的问题，通过改变压缩机4的工作频率，以避开冷媒管路的共振点，从而起到防止冷媒管路的焊点断裂的作用。

图2是是根据一示例性实施例所示出的本发明空调压缩机管路振动保护的方法的流程图一。

如图2所示，本发明提供了一种空调压缩机管路振动保护的方法，可用于根据的振动数据控制调节压缩机的运行频率，以达到保护冷媒管路的目的；具体的，该方法的具体流程包括：

S201、获取空调的压缩机工作过程中的振动数据；

在本实施例中，振动数据包括但不限于：振动位移、速度、加速度、频率和相位。

在一个实施例中，空调设置有第一类传感器，可用于检测压缩机工作过程中压缩机的振动情况，即第一类传感器可用于检测压缩机工作过程中压缩机的振动位移、速度、加速度、频率和相位等第一振动数据。

第一类传感器的数量为一个或多个，即，压缩机的振动位移、速度、加速度、频率和相位等第一振动数据可由同一个传感器检测得到；或者，上述第一振动数据分别由多个传感器检测得到。

在另一实施例中，空调设置有第二类传感器，可用于检测压缩机工作过程中冷媒管路的振动情况，即第一类传感器可用于检测压缩机工作过程中冷媒管路的振动位移、速度、加速度、频率和相位等第二振动数据。

第二类传感器的数量为一个或多个，即，冷媒管路的振动位移、速度、加速度、频率和相位等第二振动数据可由同一个传感器检测得到；或者，上述第二振动数据分别由多个传感器检测得到。

S202、根据振动数据，确定与压缩机存在振动传递关系的冷媒管路的振幅量和应变量；

在本实施例中，传感器检测出管路和压缩机振动时的振动数据，如振动位移、速度、加速度、频率和相位等物理量，进而将这些物理两转变为电信号，之后，传到空调的电脑板上，由电脑板分析得到与压缩机存在振动传递关系的冷媒管路的振幅量和应变量。

S203、判断振幅量和应变量是否满足预设的振动条件，如果是，则执行步骤S204，如果否，则流程结束；

在本实施例中，空调预设有振动条件，在满足该振动条件的情况下，则说明冷媒管路存在焊点振裂的风险，空调压缩机需要执行变频操作，调节压缩机的运行频率，以使冷媒管路的振动频率避开容易引起焊点振裂的共振频率范围。

如果不满足该振动条件，则说明冷媒管路的振动频率尚处于合理的频率范围内，冷媒管路的焊点被振裂的风险较低，空调压缩机可以暂时不调整器运行频率。

具体的，导致焊点断裂的共振频率为一频率范围值或单一频率值，以共振频率范围值为例，当冷媒管路的振动频率处于该共振频率范围时，则冷媒管路就会出现共振现象，焊点在该种情况下出现断裂的风险较大；而当冷媒管路的振动频率不处于该共振频率范围时，则冷媒管路一般不会出现共振现象，焊点在该种情况下出现断裂的风险较小。

因此，为达到包括冷媒管路的目的，本发明即是在压缩机的工作过程中，将冷媒管路的实际振动频率控制在共振频率范围之外，以防止出现共振现象。

在本实施例中，冷媒管路的振幅量和应变量与其振动频率相关，可以反映冷媒管路当前的振动情况，因此，本发明采用振幅量和应变量作为判断冷媒管路的振动安全性的参数。

S204、当振幅量和应变量满足预设的振动条件时，则控制压缩机进行变频。

在本实施例中，冷媒管路的振动频率与压缩机的运行频率成正比关系，即，压缩机的运行频率越高，则冷媒管路的振动频率就越高；而压缩机的运行频率越低，则冷媒管路的振动频率就越低。这样，可以通过控制压缩机进行变频的方式，改变冷媒管路的振动频率。

在一实施例中，以共振频率为一频率范围值为例，振幅量和应变量所满足预设的一种振动条件为：冷媒管路的振幅量大于或等于预设的第一振幅阈值量，且应变量大于或等于预设的第一应变阈值量；其中，第一振幅量阈值量和第一应变阈值量对应该共振频率范围的下限频率值。此时，说明冷媒管路的实际振动频率高于该共振频率范围的下限频率值，实际振动频率可能处于共振频率范围内，冷媒管路的焊点存在因共振断裂的风险。

因此，为使冷媒管路的振动频率避开该共振频率，本发明空调可以控制压缩机以设定的降频速率降低其运行频率，直至降低至共振频率范围的下限频率值以下，即通过降低压缩机的运行频率，使检测得到的冷媒管路的振幅量小于预设的第一振幅阈值量，且应变量小于预设的第一应变阈值量。

在实施例中，振幅量和应变量所满足预设的另一种振动条件为：冷媒管路的振幅量小于或等于预设的第二振幅阈值量，且应变量小于或等于预设的第二应变阈值量；其中，第二振幅量阈值量和第二应变阈值量对应该共振频率范围的上限频率值。此时，说明冷媒管路的实际振动频率低于该共振频率范围的上限频率值，实际振动频率可能处于共振频率范围内，冷媒管路的焊点存在因共振断裂的风险。

因此，为使冷媒管路的振动频率避开该共振频率，本发明空调可以控制压缩机以设定的升频速率升高其运行频率，直至升高至共振频率范围的上限频率值以上，即通过升高压缩机的运行频率，使检测得到的冷媒管路的振幅量大于预设的第二振幅阈值量，且应变量大于预设的第二应变阈值量。

应当理解的是，为提高判断的精确性，也可以将上述两种振动条件预设于同一空调中，即，振幅量和应变量所满足预设的振动条件为：冷媒管路的振幅量大于或等于预设的第一振幅阈值量，且小于或等于预设的第二振幅阈值量，以及应变量大于或等于预设的第一应变阈值量，且应变量小于或等于预设的第二应变阈值量；其中，第一振幅量阈值量和第一应变阈值量对应共振频率范围的下限频率值，第二振幅量阈值量和第二应变阈值量对应该共振频率范围的上限频率值。

同样，可以通过控制压缩机以设定的降频速率降低其运行频率，使冷媒管路的振动频率降低至共振频率范围的下限频率值以下，即，使检测得到的冷媒管路的振幅量小于预设的第一振幅阈值量，且应变量小于预设的第一应变阈值量。

或者，可以通过控制压缩机以设定的升频速率升高其运行频率，使冷媒管路的振动频率升高至共振频率范围的上限频率值以上，即，使检测得到的冷媒管路的振幅量大于预设的第二振幅阈值量，且应变量大于预设的第二应变阈值量。

这样，通过检测压缩机工作过程中的振动数据，可以分析判断相关冷媒管路的振动频率是否在合理的范围内，如果判定处于共振频率范围内，则通过将对空调压缩机做变频处理，以避开可能导致管路焊点断裂的共振点，从而保证空调冷媒管路的可靠性，降低因冷媒泄露而产生的安全隐患。

在本实施例中，在步骤S204进行变频操作之前，还要确定空调压缩机在当前工况下的最佳运行频率范围，并根据最佳运行频率范围进一步确定压缩机频率的升/降频方式，以使调整后的压缩机的运行频率仍可以处于最佳运行频率范围之内，从而降低压缩机运行频率调节对空调换热效率的影响。

具体的，空调在某一工况下以一确定的初始运行频率运行，该初始运行频率处于当前工况所对应的最佳运行频率范围内；在本发明的保护方法的判断流程中，如果判定冷媒管路的振动频率处于共振频率范围内，则可以选择压缩机升频或者降频的方式使冷媒管路的振动频率避开共振频率范围，这种情况下，就需要预先计算确定升频或降频后的压缩机频率是否仍处于最佳运行频率范围。

如果升频之后的压缩机频率处于最佳运行频率范围，而降频之后的压缩机频率不处于最佳运行频率范围，则为保证空调的换热效率和工作性能，可控制压缩机采用升频的方式，使冷媒管路的振动频率避开共振频率范围。

如果升频之后的压缩机频率不处于最佳运行频率范围，而降频之后的压缩机频率处于最佳运行频率范围，则为保证空调的换热效率和工作性能，可控制压缩机采用降频的方式，使冷媒管路的振动频率避开共振频率范围。

如果升频之后的压缩机频率处于最佳运行频率范围，而降频之后的压缩机频率也处于最佳运行频率范围，则可控制压缩机采用降频或降频的方式，使冷媒管路的振动频率避开共振频率范围。

如果升频之后的压缩机频率部处于最佳运行频率范围，而降频之后的压缩机频率也不处于最佳运行频率范围，则可控制压缩机采用降频或降频的方式，以优先保证冷媒管路的振动频率可以避开共振频率范围，防止空调出现焊点断裂等故障。

图3是根据一示例性实施例所示出的本发明空调压缩机管路振动保护的方法的升频保护流程图，在图3所示的应用场景中，本发明保护方法的具体流程如下：

S301、获取空调的压缩机工作过程中的振动数据；

在本实施例中，空调设置有传感器，传感器可用于检测压缩机工作过程中压缩机的第一振动数据，或者与压缩机存在振动传递关系的冷媒管路的第二振动数据。

在本实施例中，第一振动数据和第二振动数据包括但不限于：振动位移、速度、加速度、频率和相位等参数。

S302、根据振动数据，确定冷媒管路的振幅量和应变量；

S303、判断振幅量是否大于或等于预设的第一振幅阈值量，如果是，则执行步骤S304，如果否，则流程结束；

在本实施例中，第一振幅量阈值量对应冷媒管路的共振频率范围的下限频率值。

S304、判断应变量大于或等于预设的第一应变阈值量，如果是，则执行步骤S305，如果否，则流程结束；

在本实施例中，第一应变阈值量对应冷媒管路的共振频率范围的下限频率值。

S305、控制压缩机以设定的降频速率降低其运行频率。

图4是根据一示例性实施例所示出的本发明空调压缩机管路振动保护的方法的降频保护流程图，在图4所示的应用场景中，本发明保护方法的具体流程如下：

S401、获取空调的压缩机工作过程中的振动数据；

在本实施例中，空调设置有传感器，传感器可用于检测压缩机工作过程中压缩机的第一振动数据，或者与压缩机存在振动传递关系的冷媒管路的第二振动数据。

在本实施例中，第一振动数据和第二振动数据包括但不限于：振动位移、速度、加速度、频率和相位等参数。

S402、根据振动数据，确定冷媒管路的振幅量和应变量；

S403、判断振幅量是否小于或等于预设的第二振幅阈值量，如果是，则执行步骤S404，如果否，则流程结束；

在本实施例中，第二振幅量阈值量对应冷媒管路的共振频率范围的上限频率值。

S404、判断应变量小于或等于预设的第二应变阈值量，如果是，则执行步骤S405，如果否，则流程结束；

在本实施例中，第二应变阈值量对应冷媒管路的共振频率范围的上限频率值。

S405、控制所述压缩机以设定的升频速率升高其运行频率。

应当理解的是，本发明空调压缩机减振保护的方法不仅可应用于对冷媒管路的焊点保护，对于采用焊接方式连接的电源线、信号线等电连接线路也可以采用上述的保护方法，从而减少电连接线路的焊点断裂的问题的出现。

图5是根据一示例性实施例所示出的本发明空调压缩机管路振动保护的装置的结构框图。

如图5所示，本发明还提供了一种空调压缩机管路振动保护的装置，该装置可用于控制空调执行前述实施例中所公开的保护方法的相关流程；具体的，该装置包括获取模块501、确定模块502和控制模块503，其中，

获取模块501，用于获取空调的压缩机工作过程中的振动数据；

确定模块502，用于根据振动数据，确定与压缩机存在振动传递关系的冷媒管路的振幅量和应变量；

控制模块503，用于当振幅量和应变量满足预设的振动条件时，则控制压缩机进行变频。

在一些实施例中，在获取模块501具体用于：检测压缩机工作过程中压缩机的振动情况，得到第一振动数据；或者，检测压缩机工作过程中冷媒管路的振动情况，得到第二振动数据。

在一些实施例中，获取模块501所获取的振动数据至少包括：振动位移、速度、加速度、频率和相位。

在一些实施例中，振幅量和应变量满足预设的振动条件，包括：振幅量大于或等于预设的第一振幅阈值量，且应变量大于或等于预设的第一应变阈值量；

控制模块503具体用于：控制压缩机以设定的降频速率降低其运行频率。

在一些实施例中，振幅量和应变量满足预设的振动条件，包括：振幅量小于或等于预设的第二振幅阈值量，且应变量小于或等于预设的第二应变阈值量，其中，第一振幅阈值量小于第二振幅阈值量；第一应变阈值量小于第二应变阈值量；

控制模块503具体用于：控制压缩机以设定的升频速率升高其运行频率。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的流程及结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种空调压缩机管路振动保护的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取所述空调的压缩机工作过程中的振动数据；

根据所述振动数据，确定与所述压缩机存在振动传递关系的冷媒管路的振幅量和应变量；

当所述振幅量和所述应变量满足预设的振动条件时，则控制所述压缩机进行变频。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述空调的压缩机工作过程中的振动数据，包括：

检测压缩机工作过程中压缩机的振动情况，得到第一振动数据；

或者，检测压缩机工作过程中所述冷媒管路的振动情况，得到第二振动数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述振动数据至少包括：振动位移、速度、加速度、频率和相位。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述振幅量和所述应变量满足预设的振动条件，包括：所述振幅量大于或等于预设的第一振幅阈值量，且所述应变量大于或等于预设的第一应变阈值量；

所述控制所述压缩机进行变频，包括：控制所述压缩机以设定的降频速率降低其运行频率。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

所述振幅量和所述应变量满足预设的振动条件，包括：所述振幅量小于或等于预设的第二振幅阈值量，且所述应变量小于或等于预设的第二应变阈值量，其中，所述第一振幅阈值量小于所述第二振幅阈值量；所述第一应变阈值量小于所述第二应变阈值量；

所述控制所述压缩机进行变频，包括：控制所述压缩机以设定的升频速率升高其运行频率。

6.一种空调压缩机管路振动保护的装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取所述空调的压缩机工作过程中的振动数据；

确定模块，用于根据所述振动数据，确定与所述压缩机存在振动传递关系的冷媒管路的振幅量和应变量；

控制模块，用于当所述振幅量和所述应变量满足预设的振动条件时，则控制所述压缩机进行变频。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述获取模块具体用于：

检测压缩机工作过程中压缩机的振动情况，得到第一振动数据；

或者，检测压缩机工作过程中所述冷媒管路的振动情况，得到第二振动数据。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述获取模块所获取的所述振动数据至少包括：振动位移、速度、加速度、频率和相位。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述振幅量和所述应变量满足预设的振动条件，包括：所述振幅量大于或等于预设的第一振幅阈值量，且所述应变量大于或等于预设的第一应变阈值量；

所述控制模块具体用于：控制所述压缩机以设定的降频速率降低其运行频率。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，

所述振幅量和所述应变量满足预设的振动条件，包括：所述振幅量小于或等于预设的第二振幅阈值量，且所述应变量小于或等于预设的第二应变阈值量，其中，所述第一振幅阈值量小于所述第二振幅阈值量；所述第一应变阈值量小于所述第二应变阈值量；

所述控制模块具体用于：控制所述压缩机以设定的升频速率升高其运行频率。