CN103940023B - 一种一拖多空调膨胀阀智能控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种一拖多空调膨胀阀智能控制方法，包括如下步骤：从待机状态开启部分室内机时，控制相应的膨胀阀全部开至初始开度；相应的膨胀阀全部开至初始开度后，控制压缩机启动；压缩机运行后，按调阀周期调节每台室内机的膨胀阀开度；运行的室内机中，有其中部分室内机关机时，控制相应的膨胀阀即时关闭。本发明通过控制膨胀阀的开关顺序，方便而高效地解决了由于膨胀阀控制顺序造成膨胀阀没有及时关闭，而在制冷运行时室内机外壳结水等异常问题。

Description

一种一拖多空调膨胀阀智能控制方法

技术领域

本发明涉及一种一拖多空调器，特别涉及一种一拖多空调膨胀阀智能控制方法，属于空调技术领域。

背景技术

家用一拖一空调的使用已经普及到千家万户，但随着人们住房条件的改善，及空调的要求不断提高，一拖多空调逐渐走进普通家庭的视野。一拖多空调是由一台室外机同时拖动多台室内机，且各室内机可以独立调节运行，能满足不同房间的温度和湿度的调节。

在一拖多空调中，为实现各室内机独立调节运行，每个室内机都连接一个用于调节冷媒流量的膨胀阀，各个膨胀阀通过控制器进行控制，以使每台室内机都能满足室内环境调节要求。以一拖四为例，目前通用的一拖多空调控制方案为：

根据四台室内机开机的个数和室内机容量的不同组合，预先在控制器的控制软件内对各个膨胀阀设定了与之相对应的初始开度。四个室内机依次是A、B、C、D，对应的膨胀阀是Fa、Fb、Fc、Fd，如空调从待机状态开室内机A和B，则Fa和Fb的初始开度是在程序内预先设定的，每隔一定时间再根据各个室内机的过冷度或过热度对各个膨胀阀的开度进行调整。开机的组合每变化一次则空调都会根据变化后的组合对应的初始开度开始调节膨胀阀。

以下是各种室内机开机组合时的膨胀阀控制要点：

（1)初次上电时，先对四个膨胀阀进行一次复位，四个膨胀阀依次先向闭合方向运转，再打开至最大开度。

(2)当从待机状态开启单个室内机时，压缩机立即运转，膨胀阀按照Fa、Fb、Fc、Fd的顺序处理，但是每个膨胀阀动作时都加了一个中间开度，防止系统压力过高导致异常停机。如开B机，Fa先关闭再开到中间开度，Fb先关闭再开到中间开度，Fc先关闭再开到中间开度，Fd先关闭再开到中间开度，然后Fa关闭，Fb从中间开度开至初始开度，Fc关闭，Fd关闭。同样开多机时四个膨胀阀也是依次这样处理。

（3）多个室内机制冷运行时，其中一台室内机关机，也是按照Fa、Fb、Fc、Fd的顺序处理的。如开四个室内机运行时关室内机D,则调阀时间到了后Fa从当前开度到初始开度，Fb从当前开度到初始开度，Fc从当前开度到初始开度，Fd关闭。

上述膨胀阀控制程序非常复杂，而且存在以下缺陷：

（1）制冷时，室外机收到室内机的开机命令后，压缩机立即起动，而膨胀阀还在动作中，造成未开机的室内机有冷媒流过，使未开机的室内机的蒸发器周围温度低于环境温度，造成室内机在适当的条件下外壳结水，压缩机如果频繁起动，结水会越来越多。

（2）多个室内机制冷运行时，其中一台室内机关机，如果此时膨胀阀的调整时间未到，则关机的这台室内机在膨胀阀关闭之前仍然有冷媒流过，发生同以上（1）所述问题。

（3）在关机的室内机蒸发器内流入低温的冷媒，使该室内机在下次开机时，由于感温器感知的盘管温度过低，与环境温度相差大于设定值，而致使该室内机不开机。

发明内容

本发明主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种一拖多空调膨胀阀智能控制方法，合理、方便和高效地控制膨胀阀的控制顺序，避免出现室内机外壳结水等问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种一拖多空调膨胀阀智能控制方法，包括如下步骤：

从待机状态开启部分室内机时，控制相应的膨胀阀全部开至初始开度；

相应的膨胀阀全部开至初始开度后，控制压缩机启动；

压缩机运行后，按调阀周期调节每台室内机的膨胀阀开度；

运行的室内机中，有其中部分室内机关机时，控制相应的膨胀阀即时关闭。

进一步，当多个膨胀阀需要处理时，优选处理目标开度为0的膨胀阀，再依顺序处理目标开度不为零的膨胀阀。

进一步，对于已经处于关机状态的室内机，定时检测室内机盘管温度与环境温度的温度差，当此温度差大于设定值时，先将对应的膨胀阀打开一定开度，再完全关闭至0。

进一步，所述温度差的设定值为3-6℃。

进一步，所述温度差的设定值为5℃。

进一步，所述膨胀阀每次关零时，所述膨胀阀关到0后再继续多关一定开度。

进一步，所述调阀周期为10-100秒。

进一步，所述调阀周期为30-90秒。

进一步，在所述室内机初次上电时，各所述膨胀阀均进行一次复位操作，所述膨胀阀依次先向闭合方向运转至0，再打开至已设定的最大开度。

进一步，所述室内机的开机组合每变化一次，控制器根据变化后的组合对应的初始开度调节各所述膨胀阀。

综上内容，本发明所述的一种一拖多空调膨胀阀智能控制方法，简单易懂，不改变原有电路板原理及空间，通过控制膨胀阀的开关顺序，方便而高效地解决了由于膨胀阀控制顺序造成膨胀阀没有及时关闭，而在制冷运行时室内机外壳结水等异常问题。

附图说明

图1 是一拖多空调系统结构图；

图2 是本发明一拖多膨胀阀控制流程图。

如图1和图2所示，压缩机1，四通阀2，室外冷凝器3，油分离器4，室内机51、52、53、54，蒸发器61、62、63、64，膨胀阀71、72、73、74；

蒸发器盘管温度感温器8，室内环境温度感温器9，细管温度感温器10，粗管温度感温器11等，冷凝器盘管温度感温器12，室外环境温度感温器13，压缩机排气温度感温器14。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

如图1所示，一拖多空调器是由一台室外机同时拖动多台室内机运行，本实施例中，以一拖四空调器为例进行详细说明，一拖四空调器是由一台室外机同时拖动四台室内机。

室外机包括压缩机1、四通阀2、冷凝器3、油分离器4、冷凝风机（图中未示出）、用于节流的膨胀阀及室外控制器。四台室内机分别为51、52、53、54，每台室内机包括蒸发器、室内风机及室内控制器，四台室内机的蒸发器分别为61、62、63、64，每个蒸发器对应连接一个用于节流的膨胀阀，四个膨胀阀依次为71、72、73、74。室内机和室外机之间通过连接液管和连接气管连接，形成完整的冷媒循环回路。

在每个室内机上都设置有蒸发器盘管温度感温器8、室内环境温度感温器9、和蒸发器连接的细管温度感温器10、和蒸发器连接的粗管温度感温器11等，各感温器与室内控制器连接。在室外机上也设置有冷凝器盘管温度感温器12、室外环境温度感温器13、压缩机排气温度感温器14等，在压缩机1的排气口和回气口还可以设置有感知压力的压力传感器，感温器和压力传感器等都与室外控制器连接，室内控制器与室外控制器之间通讯连接。

制冷运行时：

冷媒气体经压缩机1压缩成高温高压的冷媒气体，经压缩机1的排气口排出后，进入四通阀2，此时，四通阀2的D管和C管连通，冷媒从四通阀2的C管出口流出后进入冷凝器3的入口，冷媒在冷凝器3内与室外空气进行热交换，高温高压的冷媒气体放热冷凝成中温高压的冷媒液体，如果四个室内机51、52、53、54同时开机，冷媒则同时经过四个膨胀阀71、72、73、74节流，节流后的低温低压的冷媒液体分别对应进入四个蒸发器61、62、63、64中，冷媒在四个蒸发器61、62、63、64内与不同房间内的空气进行热交换，经过降温的空气在室内风机的作用下吹入室内，进而调节四个房间环境的温度和湿度，冷媒在蒸发器内吸热蒸发成气体，气体汇总后再经过油分离器4进入压缩机1，完成制冷循环。如果四个室内机中哪个室内机不开机，处于关机的状态，则与该室内机对应的膨胀阀关闭，冷媒不经过该室内机的蒸发器。

制热运行时：

冷媒气体经压缩机1压缩成高温高压的冷媒气体，经压缩机1的排气口排出后，进入四通阀2，此时，四通阀2的D管和E管连通，冷媒从四通阀2的E管出口流出，如果四个室内机51、52、53、54同时开机，高温高压的冷媒气体则同时经过四个蒸发器61、62、63、64，冷媒在四个蒸发器61、62、63、64内分别与四个房间内的空气进行热交换，经过升温的空气在室内风机的作用下吹入室内，调节四个房间的环境温度，冷媒在蒸发器内放热冷凝成液体，再分别经过四个膨胀阀71、72、73、74节流，节流后低温低压的冷媒液体汇总进入冷凝器3，在冷凝器3内与室外空气进行热交换，吸热蒸发成气体，气体经过油分离器4回流至压缩机1，完成制热循环。如果四个室内机中哪个室内机不开机，处于关机的状态，则与该室内机对应的膨胀阀关闭。

四个膨胀阀71、72、73、74的开度通过室外控制器进行调节，用以调节进入与之连接的室内机的冷媒的流量，使每台室内机都能满足室内环境调节要求，提高制冷和制热效率，达到节能环保的要求。

如图2所示，本发明所述的一拖多空调膨胀阀智能控制方法，是在制冷运行时的控制方法，具体包括如下步骤：

1）在室内机初次上电时，四个膨胀阀71、72、73、74均首先进行一次复位操作，四个膨胀阀71、72、73、74依次先向闭合方向运转，由600步关至0，再打开至已设定的最大开度。

2）从待机状态开启部分室内机或全部室内机时，每个室内控制器会将开机信号传输至室外控制器，室外控制器根据四台室内机开机的个数和各个室内机容量的不同组合，预先在室外控制器内对各个膨胀阀设定了与之相对应的初始开度。

3）从待机状态开启部分室内机或全部室内机时，将与需要开机的室内机连接的膨胀阀全部先开启达到初始开度后，此时，没有开机的室内机连接的膨胀阀的初始开度为0，再控制压缩机开机运转。

这样压缩机起动后冷媒不会流入未开机的室内机蒸发器中，使未开机的室内机的蒸发器周围温度低于环境温度，造成室内机在适当的条件下外壳结水，也不会因为盘管温度过低而导致该室内机不开机。

4）压缩机运行后，按调阀周期调节每台室内机的膨胀阀开度。

每到一个调阀周期，室内蒸发器上的蒸发器盘管温度感温器8实时检测盘管温度，并将温度值传给至室内控制器，室内控制器确定室内机的过冷度或过热度并将结果输送至室外控制器，室外控制器根据各个室内机的过冷度或过热度对各个膨胀阀的开度进行调整，确定各个膨胀阀调整的步数，使各个室内机达到合理分配冷媒的目的，提高制冷效率。调阀周期为30-90秒，调阀周期不能太短，调整频率过高，会造成空调系统不稳定，每个膨胀阀的调阀范围为0-480步。

膨胀阀依据室外机的过热度与目标过热度（程序内预先设定）做比较，以两者的差值进行控制。

过热/冷度的计算方式：

△Tsh＝(室内机粗管温度－室内机细管温度)－(目标过热度)

膨胀阀的开度变化量△Pls如表1所示，

表1

△Tsh

≧12

＞10

＞8

＞5

＞3

3≧△Tsh≧－3

≦-12

﹤-10

﹤-8

﹤-5

﹤-3

△Pls

+13

＋10

＋7

+5

＋1

＋0

-13

-10

-7

-5

-1

膨胀阀调节范围限制：

膨胀阀最小开度≤实际膨胀阀开度≤膨胀阀最大开度；（最小开度和最大开度都在程序中设定）。

在压缩机运行过程中，用户会根据自己的需要随时开启或关闭其中的部分室内机，四台室内机开机的个数和室内机的容量组合会变化，每次到了调阀周期时，室外控制器都会首先判断室内机开机的组合是否有变化，每变化一次，室外控制器都会根据变化后的组合设定对应的初始开度，再根据初始开度重新调节各个膨胀阀。

当多个膨胀阀都需要处理时，优选处理目标开度为0的膨胀阀，这样关机的这台室内机对应的膨胀阀在室内机关机后可以尽快的关到零，避免室内机在关机后，由于膨胀阀的反应时间，而使低温冷媒依然进入已关机的室内机蒸发器内，再依顺序处理目标开度不为零的膨胀阀，如果没有目标开度为0的膨胀阀，则按顺序依次处理四个膨胀阀71、72、73、74。

5）运行的室内机中，有其中部分室内机关机时，控制与该室内机连接的相应的膨胀阀即时关闭，不需要等待到调阀时间，可立即动作，不再使冷媒流过关机的室内机蒸发器。

6）对于已经处于关机状态的室内机，定时检测室内机盘管温度与环境温度的温度差，当此温度差大于设定值时，设定值为3-6℃，优选为5℃，说明有低温的冷媒流入已关机的室内机蒸发器内，必须完全关闭该膨胀阀，此时，先将对应的膨胀阀打开一定开度△F后，再完全关闭至0。

膨胀阀在长时间使用后，由于膨胀阀不断调整动作，使得膨胀阀在动作过程中有时会出现失步或卡住的问题，此时膨胀阀不能完全关闭，制冷运行的低温冷媒流过蒸发器，造成关机的室内机蒸发器温度低于室内环境温度，使得在室内机的壳体表面有结水的现象发生，此时可以先将膨胀阀打开一定开度△F，然后再完全关闭，进而解决失步或卡住的问题，如膨胀阀要完全关闭需要100步，此时，可先打开40步，再关闭140步。

由于膨胀阀在动作过程中有时会出现失步的现象，所以膨胀阀在每次关零时，膨胀阀关到0后再继续多关150步，保证零基点准确无误，这样才能保证开度的准确性。

如上所述，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种一拖多空调膨胀阀智能控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

从待机状态开启部分室内机时，控制相应的膨胀阀全部开至初始开度；

相应的膨胀阀全部开至初始开度后，控制压缩机启动；

压缩机运行后，按调阀周期调节每台室内机的膨胀阀开度，当多个膨胀阀需要处理时，优先处理目标开度为0的膨胀阀，再依顺序处理目标开度不为零的膨胀阀；

运行的室内机中，有其中部分室内机关机时，控制相应的膨胀阀即时关闭；

对于已经处于关机状态的室内机，定时检测室内机盘管温度与环境温度的温度差，当此温度差大于设定值时，先将对应的膨胀阀打开一定开度，再完全关闭至0。

2.根据权利要求1所述的一种一拖多空调膨胀阀智能控制方法，其特征在于：所述温度差的设定值为3-6℃。

3.根据权利要求2所述的一种一拖多空调膨胀阀智能控制方法，其特征在于：所述温度差的设定值为5℃。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种一拖多空调膨胀阀智能控制方法，其特征在于：所述膨胀阀每次关零时，所述膨胀阀关到0后再继续多关一定开度。

5.根据权利要求1所述的一种一拖多空调膨胀阀智能控制方法，其特征在于：所述调阀周期为10-100秒。

6.根据权利要求5所述的一种一拖多空调膨胀阀智能控制方法，其特征在于：所述调阀周期为30-90秒。

7.根据权利要求1所述的一种一拖多空调膨胀阀智能控制方法，其特征在于：在所述室内机初次上电时，各所述膨胀阀均进行一次复位操作，所述膨胀阀依次先向闭合方向运转至0，再打开至已设定的最大开度。

8.根据权利要求1所述的一种一拖多空调膨胀阀智能控制方法，其特征在于：所述室内机的开机组合每变化一次，控制器根据变化后的组合对应的初始开度调节各所述膨胀阀。