CN108253674A - 按冷媒配管长度进行冷媒控制的切换方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种按冷媒配管长度进行冷媒控制的切换方法及系统，在空调任意一次启动时，压缩机都需要经多级调整频率才能达到最大频率，通过对前n级调整时压缩机频率及LEV开度所维持的时间间隔进行延长，和/或对前n级调整时的前n级频率增量及相应的前n级开度增量进行减少，使得从压缩机内流出的冷媒和油能在前n级调整期间经空调的配管及相应部件循环一周回到压缩机，其中n=1或n>1。本发明使压缩机在启动时吐出油量减少，保证压缩机内部一直有油，使得油的使用量消减，有效降低成本、改善空调能力，对压缩机的保护性能显著提高。

Description

按冷媒配管长度进行冷媒控制的切换方法及系统

技术领域

本发明涉及空调领域，特别涉及一种按冷媒配管长度进行冷媒控制的切换方法及系统。

背景技术

目前，例如5/6P(匹)的商用空调在安装时，实际安装的配管的长度通常存在差异，管长甚至有可能达到50m，内机和外机的高度差达到30m。而在管长50m高度30m的这种条件下暖房启动运转时，冷媒和油的流转方向为：压缩机→四通阀→内机→LEV(线性膨胀阀)→外机→压缩机，如图1所示；然而，压缩机内部的油，有可能会全部随着冷媒流出去(即先从压缩机内流出去的冷媒和油还未循环一周，未返回压缩机)，使压缩机处于无油状态。如果处于无油状态，压缩机运转时的摩擦增大，导致发热厉害容易损坏。为了防止压缩机内无油，现状的对应措施是将压缩机内部多添加油，但是这样会导致成本升高同时空调的制暖/冷能力下降。

发明内容

为防止制暖启动运转时压缩机无油，本发明提供一种按冷媒配管长度进行冷媒控制的切换方法及系统，使压缩机在启动时吐出油量减少，保证压缩机内部一直有油。

为了达到上述目的，本发明的一个技术方案是提供一种按冷媒配管长度进行冷媒控制的切换方法：

空调任意一次启动时，分若干级对压缩机频率进行调整，以及相应地分若干级对LEV开度进行调整；

对前n级调整时压缩机频率及LEV开度所维持的时间间隔进行设置，和/或对前n级调整时的各级频率增量及相应的各级开度增量进行设置，使得从压缩机内流出的冷媒和油能在前n级调整期间经空调的配管及相应部件循环一周回到压缩机，其中n＝1或n＞1。

优选地，所述切换方法，进一步包含进行以下S1和/或S2的设置：

S1，配置参数当前对应的前n级频率增量及前n级开度增量，不足以使压缩机流出的冷媒和油循环一周回到压缩机时，相应地将前n级各自的频率增量及前n级各自的开度增量减少，或者将前n级频率增量的总和及前n级开度增量的总和减少；

S2，配置参数当前对应的前n级调整时压缩机频率及LEV开度所维持的时间间隔，不足以使压缩机流出的冷媒和油循环一周回到压缩机时，将前n级各自的时间间隔延长，或者将前n级时间间隔的总和延长。

优选地，空调的配置参数，包含配管长度和/或空调内外机的高度差。

优选地，将配置参数划分出多个参数范围；将前n级频率增量及前n级开度增量分为多档与多个参数范围相对应，和/或将前n级调整时压缩机频率及LEV开度所维持的时间间隔分为多档与多个参数范围相对应；

通过遥控器输入空调实际安装时的配置参数，进行初始设置及存储；

初始设置以后，使用遥控器控制空调进行任意一次启动时，存储的配置参数从遥控器输送给空调内机的主芯片，再在内外机通信时输出给空调外机的主芯片；

外机根据实际安装时配置参数所在的参数范围，选定出相匹配的前n级频率增量及前n级开度增量，和/或选定出相匹配的前n级调整时压缩机频率及LEV开度所维持的时间间隔，向压缩机和LEV输出相应的控制信号，使从压缩机内流出的冷媒和油能在前n级调整期间经空调的配管及相应部件循环一周回到压缩机。

优选地，在空调外机的基板上设有若干个拨位开关，能各自在开闭状态切换；将拨位开关的开闭状态的多个不同组合，与配置参数划分出的多个参数范围相对应；

并且，前n级频率增量及前n级开度增量分为多档与多个参数范围相对应，和/或前n级调整时压缩机频率及LEV开度所维持的时间间隔分为多档与多个参数范围相对应；

根据空调实际安装时的配置参数，对拨位开关的开闭状态进行初始设置；初始设置以后空调的任意一次启动时，外机基板主芯片读取基板上拨位开关的开闭状态，判断实际安装时配置参数所在的参数范围，并选定出相匹配的前n级频率增量及前n级开度增量，和/或选定出相匹配的前n级调整时压缩机频率及LEV开度所维持的时间间隔，向压缩机和LEV输出相应的控制信号，使从压缩机内流出的冷媒和油能在前n级调整期间经空调的配管及相应部件循环一周回到压缩机。

优选地，空调的任意一次启动，是空调的任意一次暖房启动。

优选地，n＝1时，所述切换方法为进行以下S11和/或S21的设置：

S11，配置参数当前对应的第一级频率增量及第一级开度增量，不足以使压缩机流出的冷媒和油循环一周回到压缩机时，相应地将第一级频率增量及第一级开度增量减少；

S21，配置参数当前对应的第一级调整时压缩机频率及LEV开度所维持的时间间隔，不足以使压缩机流出的冷媒和油循环一周回到压缩机时，将第一级时间间隔延长。

本发明的另一个技术方案是提供一种按冷媒配管长度进行冷媒控制的空调系统，使用上文任意一项切换方法，其特征在于，

所述空调系统包含：压缩机、四通阀、内机、LEV、外机；

所述空调系统还设有控制单元，在空调的任意一次启动时，分若干级对压缩机频率进行调整，以及相应地分若干级对LEV开度进行调整；

所述控制单元通过对前n级调整时压缩机频率及LEV开度所维持的时间间隔的设置，和/或通过对前n级调整时的第一级频率增量及相应的前n级开度增量的设置，使得从压缩机内流出的冷媒和油能在前n级调整期间经空调的配管及相应部件循环一周回到压缩机；其中，n＝1或n＞1；

冷媒和油循环一周时的流转方向为压缩机、四通阀、内机、LEV、外机、压缩机。

优选地，所述空调系统还包含遥控器；通过遥控器输入空调实际安装时的配置参数，来进行初始设置及存储；初始设置以后，通过遥控器控制空调进行任意一次启动时，该遥控器将存储的配置参数输出；

空调内机的主芯片接收遥控器输出的配置参数，并在内外机通信时输出给空调外机的主芯片；空调外机根据实际安装时配置参数所在的参数范围，选定出相匹配的前n级频率增量及前n级开度增量，和/或选定出相匹配的前n级调整时压缩机频率及LEV开度所维持的时间间隔，向压缩机和LEV输出相应的控制信号，使从压缩机内流出的冷媒和油能在前n级调整期间经空调的配管及相应部件循环一周回到压缩机。

优选地，在空调外机的基板上设有若干个拨位开关，能各自在开闭状态切换；将拨位开关的开闭状态的多个不同组合，与配置参数划分出的多个参数范围相对应；初始设置后拨位开关的开闭状态，与空调实际安装时的配置参数相对应；

初始设置以后空调的任意一次启动时，空调外机的主芯片读取基板上拨位开关的开闭状态，判断实际安装时配置参数所在的参数范围，并选定出相匹配的前n级频率增量及前n级开度增量，和/或选定出相匹配的前n级调整时压缩机频率及LEV开度所维持的时间间隔，向压缩机和LEV输出相应的控制信号，使从压缩机内流出的冷媒和油能在前n级调整期间经空调的配管及相应部件循环一周回到压缩机。

与现有技术相比，本发明提供的按冷媒配管长度进行冷媒控制的切换方法及系统，能够使压缩机内部油的使用量有效消减，从而降低成本、改善空调能力，对压缩机的保护性能显著提高。

附图说明

图1是空调进行暖房启动运转时冷媒和油的流动情况示意图；

图2、图3是本发明的两种冷媒控制切换方案与常规启动控制方案，就LEV开度和相应的压缩机频率分别比较的示意图；

图4是本发明使用遥控器进行模式配置的控制流程图；

图5是本发明使用外机基板进行模式配置的控制流程图。

具体实施方式

实施例一

如图2所示，本发明提供的一种冷媒控制切换方法中，对压缩机启动时的频率增长幅度和相应的LEV开度进行降低。

图2左侧是在常规启动控制方案下，随时间增长而变化的LEV开度和相应的压缩机频率：启动后，LEV开度分为依次递增的多级，示例中各级的开度增量A1相同、时间间隔一致；对应地，压缩机频率分为依次递增的多级，各级的频率增量B1相同、时间间隔一致，并且级数与LEV开度的级数相同，各级的时间间隔也与LEV开度各级的时间间隔保持一致。LEV开度和压缩机频率呈现相应增长的趋势，但两者在每一级所增长的数值(或比例)，根据实际情况设定，没有必然相等或不相等的关系。该常规启动控制方案，例如可以适用于空调配管长度20m，内机和外机的高度差为10m的情况，但不限于此。

图2右侧是在第一种冷媒控制切换方案下，随时间增长而变化的LEV开度和相应的压缩机频率，与上述常规启动控制方案的最大区别在于：启动后，LEV开度的第一级开度增量a1减少(a1＜A1)，压缩机频率的第一级频率增量b1也相应地减少(b1＜B1)，使压缩机在启动时吐出的油量减少。在减少后的第一级开度增量a1及第一级频率增量b1的维持时间下，压缩机内流出去的冷媒和油(少于常规启动控制方案下的冷媒和油量)足以循环一周回到压缩机。因此，相比常规启动控制方案而言，第一种冷媒控制切换方案适用于空调配管长度更长，和/或内外机高度差更大的情况，例如适用于空调配管长度50m，内机和外机的高度差为30m的情况，但不限于此。

减少后LEV开度的第一级开度增量a1小于其他各级的开度增量；相应地，减少后压缩机频率的第一级频率增量b1也小于其他各级的频率增量。其中，经过第二级控制以后的LEV开度及压缩机频率，即恢复到与常规启动控制方案第二级控制之后相同的状态；则，常规启动控制方案与第一种冷媒控制切换方案在第三级及其后每级的开度增量和频率增量是相同的。

LEV开度和压缩机频率在第一级呈现相应减少的趋势，但两者在这一级各自减少的数值(或比例)可以根据实际情况设定，没有必然相等或不相等的关系。例如，在设计阶段进行有限次的试验，基于不同管长和/或高度差的情况，对可输出的及压缩机需保留的冷媒和油的量及其循环一周的时间等参数进行计算或测量，进而通过这些参数相应计算出第一级开度增量及第一级频率增量需降低的数值或比例。

需说明的是，上文给出的，是常规启动控制方案下LEV开度/压缩机频率在各级时的增量/时间间隔都相同的一个示例，但实际应用中各级的增量和/或时间间隔可以不同。

上文的示例中，第一种冷媒控制切换方案下，第三级及其后每级的开度增量和频率增量或时间间隔是相同的，但实际应用时各级对应的这些参数也可以是不同的。

此外，上文仅体现了第一种冷媒控制切换方案下对第一级开度增量/频率增量进行调整的示例，但还可以是通过第一种冷媒控制切换方案在启动初期对LEV开度/压缩机频率调整时，使前n级(包含第一级及其后的若干级)维持的总时间不变，而使前n级的开度增量的总和减少，且相应的前n级的频率增量的总和减少，因而，压缩机在启动初期吐出的油量有所减少，维持压缩机内有油的状态。

实施例二

如图3所示，本发明提供的另一种冷媒控制切换方法中，对压缩机启动时低频运转时间和相应的LEV开度时间进行延长。图示以空调配管的长度50m，内机和外机的高度差为30m为例，实际应用时不限于此例管长及高度差。

图3左侧是在常规启动控制方案下，随时间增长而变化的LEV开度和相应的压缩机频率，与图2左侧的情况基本一致。本例中，在启动后，LEV开度的各级开度增量相同、时间间隔T1相同；对应地，压缩机频率的各级频率增量相同、时间间隔同为T1。

图3右侧是在第二种冷媒控制切换方案下，随时间增长而变化的LEV开度和相应的压缩机频率，与常规启动控制方案的最大区别在于：启动后，LEV开度及压缩机频率在第一级的间隔时间被延长至t1(t1>T1)，使压缩机内流出去的冷媒和油(与常规启动控制方案下的冷媒和油的量可以一致)，在该间隔时间t1之内能够循环一周回到压缩机。而LEV开度的各级开度增量、压缩机频率的各级频率增量不变。第二级及其后各级的时间间隔，即恢复到常规启动控制方案下第二级以后的状态。

类似的，可以在设计阶段进行有限次的试验，基于不同管长和/或高度差的情况，对常规控制方案下冷媒和油的量及其循环一周的时间等参数进行计算或测量，进而确定间隔时间t1延长的具体数值(或比例)。

其他的示例中，还可以是在第二种冷媒控制切换方案下，启动初期前n级的开度增量/频率增量不变，而前n级的间隔时间各自延长(或使前n级间隔时间的总和延长)，使油量有足够时间回到压缩机。

实际应用中，常规启动控制方案下各级的增量和/或时间间隔可以不同；第二种冷媒控制切换方案下调整所涉及的若干级(第一级或前n级)、或调整后的各级(第二级或第n+1级及其后的各级)，其各自的增量和/或时间间隔也可以是不同的。

在不同的实际应用中，可以单独地进行实施例一或实施例二的控制方案；或者，也可以将实施例一及实施例二的方案叠加使用，即，使得LEV开度和压缩机频率在第一级(或前几级)的增量降低的同时延长第一级(或前几级)下的维持时间。

实施例三

本实施例中使用遥控器进行模式配置，预先设定基于配管长度/高低差对相应启动控制方案进行选择的功能，可供选择的启动控制方案根据预置内容不同，可以是对常规启动控制、本发明的实施例一、实施例二、实施例一及实施例二叠加方案，和/或本发明的实施例各自针对不同的配管长度/高低差情况对增量和/或时间进一步细分的方案进行任意组合，以供选择。

如图4所示，空调安装人员根据现场安装时的配管长度和高低差，通过空调的遥控器设置，输入实际的配管长度/高低差信息。上述操作一般在首次安装时进行，特殊地在如空调拆移机、遥控器预置内容更新/初始化等情况下也可进行。

此后每次正常使用中，遥控器开机后，实际的配管长度/高低差信息从遥控器输送给空调内机的主芯片，再在内外机通信时输出给空调外机的主芯片，外机获得配管长度/高低差信息后，再基于与配管长度/高低差信息相对应的启动控制方案，给压缩机和LEV输出相应的控制信号。

在不同的示例中，可以设定由遥控器、内机主芯片、外机主芯片之中的任意一个，在首次安装时根据实际配管长度/高低差信息，自动选定相应的启动控制方案进行存储，等待后续每次启动时接收前方部件发送的实际配管长度/高低差信息，来根据选定的启动控制方案形成相应的控制信号。或者，还可以是由现场安装人员，直接手动选定与实际配管长度/高低差信息相匹配的启动控制方案，存储在遥控器中供每次启动使用。

实施例四

本实施例中使用外机基板进行模式设置及切换，预先设定基于配管长度/高低差对相应启动控制方案进行选择的功能。本例中通过两个拨位开关的配合，可以从四种启动控制方案中选定一种，来适应实际的配管长度。

表1

表2

配合参见表1、表2所示，第一开关SW1、第二开关SW2，各自以“0”表示ON状态，以“1”表示OFF状态。则，本例中可以划分四个配管长度的范围，根据实际在20m以下、30m以下、40m以下、40～50m的配管长度，对第一开关SW1、第二开关SW2的开关状态进行设定。该设定操作可以是首次安装、拆移机等情况下，由现场安装人员来执行。

如图5所示，空调启动时，外机基板主芯片MICON读取基板上各拨位开关SW的信息，判断实际配管长度所在的范围后，再基于相对应的启动控制方案，给压缩机和LEV输入相应的控制信号。

可以理解到，在一些示例中可以单独地或配合地采用内外机高度差，作为选定相应启动控制方案的参数。在另一些示例中，通过设置更多数量的拨位开关获得对其开闭状态的更多组合，就能够将可供选择的启动控制方案的数量进一步扩展，例如对常规启动控制、本发明的实施例一、实施例二、实施例一及实施例二叠加方案，和/或本发明的实施例各自针对不同配管长度/高低差情况对增量和/或时间进一步细分的方案进行任意组合，以供选择。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种按冷媒配管长度进行冷媒控制的切换方法，其特征在于，

空调任意一次启动时，分若干级对压缩机频率进行调整，以及相应地分若干级对LEV开度进行调整；

对前n级调整时压缩机频率及LEV开度所维持的时间间隔进行设置，和/或对前n级调整时的各级频率增量及相应的各级开度增量进行设置，使得从压缩机内流出的冷媒和油能在前n级调整期间经空调的配管及相应部件循环一周回到压缩机，其中n=1或n＞1。

2.权利要求1所述按冷媒配管长度进行冷媒控制的切换方法，其特征在于，

所述切换方法，进一步包含进行以下S1和/或S2的设置：

S1，配置参数当前对应的前n级频率增量及前n级开度增量，不足以使压缩机流出的冷媒和油循环一周回到压缩机时，相应地将前n级各自的频率增量及前n级各自的开度增量减少，或者将前n级频率增量的总和及前n级开度增量的总和减少；

S2，配置参数当前对应的前n级调整时压缩机频率及LEV开度所维持的时间间隔，不足以使压缩机流出的冷媒和油循环一周回到压缩机时，将前n级各自的时间间隔延长，或者将前n级时间间隔的总和延长。

3.权利要求2所述按冷媒配管长度进行冷媒控制的切换方法，其特征在于，

空调的配置参数，包含配管长度和/或空调内外机的高度差。

4.权利要求3所述按冷媒配管长度进行冷媒控制的切换方法，其特征在于，

将配置参数划分出多个参数范围；将前n级频率增量及前n级开度增量分为多档与多个参数范围相对应，和/或将前n级调整时压缩机频率及LEV开度所维持的时间间隔分为多档与多个参数范围相对应；

通过遥控器输入空调实际安装时的配置参数，进行初始设置及存储；

初始设置以后，使用遥控器控制空调进行任意一次启动时，存储的配置参数从遥控器输送给空调内机的主芯片，再在内外机通信时输出给空调外机的主芯片；

外机根据实际安装时配置参数所在的参数范围，选定出相匹配的前n级频率增量及前n级开度增量，和/或选定出相匹配的前n级调整时压缩机频率及LEV开度所维持的时间间隔，向压缩机和LEV输出相应的控制信号，使从压缩机内流出的冷媒和油能在前n级调整期间经空调的配管及相应部件循环一周回到压缩机。

5.权利要求3所述按冷媒配管长度进行冷媒控制的切换方法，其特征在于，

在空调外机的基板上设有若干个拨位开关，能各自在开闭状态切换；将拨位开关的开闭状态的多个不同组合，与配置参数划分出的多个参数范围相对应；

并且，前n级频率增量及前n级开度增量分为多档与多个参数范围相对应，和/或前n级调整时压缩机频率及LEV开度所维持的时间间隔分为多档与多个参数范围相对应；

根据空调实际安装时的配置参数，对拨位开关的开闭状态进行初始设置；初始设置以后空调的任意一次启动时，外机基板主芯片读取基板上拨位开关的开闭状态，判断实际安装时配置参数所在的参数范围，并选定出相匹配的前n级频率增量及前n级开度增量，和/或选定出相匹配的前n级调整时压缩机频率及LEV开度所维持的时间间隔，向压缩机和LEV输出相应的控制信号，使从压缩机内流出的冷媒和油能在前n级调整期间经空调的配管及相应部件循环一周回到压缩机。

6.权利要求1所述按冷媒配管长度进行冷媒控制的切换方法，其特征在于，

空调的任意一次启动，是空调的任意一次暖房启动。

7.权利要求1-6中任意一项所述按冷媒配管长度进行冷媒控制的切换方法，其特征在于，

n=1时，所述切换方法为进行以下S11和/或S21的设置：

S11，配置参数当前对应的第一级频率增量及第一级开度增量，不足以使压缩机流出的冷媒和油循环一周回到压缩机时，相应地将第一级频率增量及第一级开度增量减少；

S21，配置参数当前对应的第一级调整时压缩机频率及LEV开度所维持的时间间隔，不足以使压缩机流出的冷媒和油循环一周回到压缩机时，将第一级时间间隔延长。

8.一种按冷媒配管长度进行冷媒控制的空调系统，使用权利要求1-7中任意一项的切换方法，其特征在于，

所述空调系统包含：压缩机、四通阀、内机、LEV、外机；

所述空调系统还设有控制单元，在空调的任意一次启动时，分若干级对压缩机频率进行调整，以及相应地分若干级对LEV开度进行调整；

所述控制单元通过对前n级调整时压缩机频率及LEV开度所维持的时间间隔的设置，和/或通过对前n级调整时的第一级频率增量及相应的前n级开度增量的设置，使得从压缩机内流出的冷媒和油能在前n级调整期间经空调的配管及相应部件循环一周回到压缩机；其中，n=1或n＞1；

冷媒和油循环一周时的流转方向为压缩机、四通阀、内机、LEV、外机、压缩机。

9.权利要求8所述按冷媒配管长度进行冷媒控制的空调系统，其特征在于，

所述空调系统还包含遥控器；通过遥控器输入空调实际安装时的配置参数，来进行初始设置及存储；初始设置以后，通过遥控器控制空调进行任意一次启动时，该遥控器将存储的配置参数输出；

空调内机的主芯片接收遥控器输出的配置参数，并在内外机通信时输出给空调外机的主芯片；空调外机根据实际安装时配置参数所在的参数范围，选定出相匹配的前n级频率增量及前n级开度增量，和/或选定出相匹配的前n级调整时压缩机频率及LEV开度所维持的时间间隔，向压缩机和LEV输出相应的控制信号，使从压缩机内流出的冷媒和油能在前n级调整期间经空调的配管及相应部件循环一周回到压缩机。

10.权利要求8所述按冷媒配管长度进行冷媒控制的空调系统，其特征在于，

在空调外机的基板上设有若干个拨位开关，能各自在开闭状态切换；将拨位开关的开闭状态的多个不同组合，与配置参数划分出的多个参数范围相对应；初始设置后拨位开关的开闭状态，与空调实际安装时的配置参数相对应；

初始设置以后空调的任意一次启动时，空调外机的主芯片读取基板上拨位开关的开闭状态，判断实际安装时配置参数所在的参数范围，并选定出相匹配的前n级频率增量及前n级开度增量，和/或选定出相匹配的前n级调整时压缩机频率及LEV开度所维持的时间间隔，向压缩机和LEV输出相应的控制信号，使从压缩机内流出的冷媒和油能在前n级调整期间经空调的配管及相应部件循环一周回到压缩机。