专利名称：空调制冷系统及制冷剂流量控制方法
技术领域：
本发明涉及一种空调技术，具体说，涉及一种空调制冷系统及制冷剂流量控制方法。
背景技术：
中国专利号98110372.3公开了一种一拖多空调器的制冷系统，包括压缩机、贮液器、四通阀、干燥过滤器、消音器、室外换热器、对应的预冷毛细管、室内换热器、过冷毛细管，在每支室内换热器及其对应的过冷毛细管之间设有对应的具有一定脉冲量程的电子膨胀阀，在压缩机与四通阀之间设有一个压缩机排气测温点Ti，在室内换热器制冷出口端设有对应的制冷出口测温点Ti(i5以上自然数)，在外机对应的诸预冷毛细管与内机对应的诸过冷毛细管之间，引出一回节流支路，由此该支路管道通过回节流毛细管和回流贮液器依次接通在压缩机原配贮液器中，即压缩机吸入口处，在该支路的回节流毛细管与回流贮液器之间，设有节流后测温点T8，在压缩机吸入口处设置吸气测温点T2，由该支路上的节流后测温点Ts和吸气测温点T，构成压缩机吸气温差T2-T8控制参数，诸测温点T1，T2……Ti通过热敏电阻的采集信息，再经电脑换算，由电脑向相应的电子膨胀阀的配套线圈发送电磁脉冲的控制参数，从而控制相应的电子膨胀阀适当开度，实现制冷剂工况的调节。
该发明技术方案中，在室外机换热器出口与压缩机吸气口之间设置了一路毛细管，利用制冷剂在该毛细管上的蒸发来模拟室内机制冷剂在蒸发器中的蒸发，但是，采用该模拟的方法测量的温度不精确，不能准确反映室内机的工况，另外，室外机无法知晓室内机换热器的温度，只能进行简单的模拟，因此对电子膨胀阀开度的调节不能准确及时。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种空调制冷系统，能够根据运行工况对制冷剂流量进行控制。
本发明的技术方案如下空调制冷系统的压缩机、四通换向阀、室外换热器设置在室外机上，室内换热器设置在室内机上，所述四通换向阀的两个端口与所述压缩机的排气端和进气端相连接，所述四通换向阀的另外两个端口分别连接所述室外换热器和室内换热器，室外换热器和室内换热器之间连接有毛细管，在毛细管和室内换热器之间设置有电子膨胀阀，在电子膨胀阀和室内换热器之间设置有液管感温器，在压缩机的吸气口设置有吸气感温器。
优选的，所述压缩机的排气口设置有排气感温器。
优选的，在室内机设置有A机换热器和B机换热器，A机换热器和室外换热器之间设置有A机毛细管，B机换热器和室外换热器之间设置有B机毛细管，在A机毛细管和A机室内换热器之间设置有A机电子膨胀阀，在B机毛细管和B机室内换热器之间设置有B机电子膨胀阀，A机室内换热器和A机电子膨胀阀之间设置有A机液管感温器，B机室内换热器和B机电子膨胀阀之间设置有B机液管感温器，在A机室内换热器和B机室内换热器上分别设置有A室内换热器感温器和B室内换热器感温器，在室内机上设置有A房间温度感温器和B房间温度感温器。
优选的，所述室外换热器设置有室外环温感温器。
优选的，在室外换热器和毛细管之间设置有过滤器。
本发明所解决的另外一个技术问题是提供一种制冷剂流量控制方法，包括
(1)检测相应测点的温度；(2)根据相应测点的温度参数与目标参数对电子膨胀阀的开度进行调节；(3)当测点的温度参数与目标参数相等时，保持当前电子膨胀阀的开度。
优选的，在单机制冷运转时，此时，目标参数为目标温差，步骤(1)具体为，检测液管温度和压缩机吸气温度；步骤(2)具体为，根据液管温度和压缩机吸气温度的差值与目标参数调节电子膨胀阀的开度；步骤(3)具体为，当液管温度和压缩机吸气温度的差值等于目标温差时，保持当前电子膨胀阀的开度。
优选的，步骤(2)具体为，液管温度和压缩机吸气温度的差值大于目标温差时，减小电子膨胀阀的开度，当液管温度和压缩机吸气温度的差值小于目标温差时，增大电子膨胀阀的开度。
优选的，在单机制热运转时，此时，电子膨胀阀处于微开状态，目标参数为目标排气温度，步骤(1)具体为，检测排气温度；步骤(2)具体为，根据排气温度和目标参数调节电子膨胀阀的开度；步骤(3)具体为，当排气温度等于目标排气温度时，保持当前电子膨胀阀的开度。
优选的，步骤(2)具体为，当排气温度大于目标排气温度时，增大电子膨胀阀的开度，当排气温度小于目标排气温度时，减小电子膨胀阀的开度。
优选的，当双机制冷运转时，此时，目标参数为A机和B机室内换热器的额定标称制冷量的比值，步骤(1)具体为，检测室内换热器和室内环境温度；步骤(2)具体为，根据A机和B机室内换热器和室内环境温度差值与各自额定标称制冷量的比值，以及目标参数，调节两个电子膨胀阀的开度；步骤(3)具体为，当比值相等时，保持A机和B机相应电子膨胀阀的开度。
优选的，步骤(2)具体为，当A机室内换热器和室内环境温度差值与A机额定标称制冷量的比值大于B机室内换热器和室内环境温度差值与B机额定标称制冷量的比值时，减小A机电子膨胀阀的开度，同时增大B机电子膨胀阀的开度；当A机室内换热器和室内环境温度差值与A机额定标称制冷量的比值小于B机室内换热器和室内环境温度差值与B机额定标称制冷量的比值时，增大A机电子膨胀阀的开度，同时减小B机电子膨胀阀的开度。
优选的，步骤(1)进一步包括，A机和B机各自依据液管温度和吸气温度的偏差调节各自的电子膨胀阀的开度。
优选的，当双机制热运转时，此时，目标参数为A机和B机室内换热器的额定标称制热量的比值，步骤(1)具体为，检测室内换热器和室内环境温度；步骤(2)具体为，根据A机和B机室内换热器和室内环境温度差值与A机和B机各自额定标称制热量的比值，以及目标参数，调节两个电子膨胀阀的开度；步骤(3)具体为，当比值相等时，保持A机和B机相应电子膨胀阀的开度。
优选的，步骤(2)具体为，当A机室内换热器和室内环境温度差值与A机额定标称制热量的比值大于B机室内换热器和室内环境温度差值与B机额定标称制热量的比值时，减小A机电子膨胀阀的开度，同时增大B机电子膨胀阀的开度；当A机室内换热器和室内环境温度差值与A机额定标称制热量的比值小于B机室内换热器和室内环境温度差值与B机额定标称制热量的比值时，增大A机电子膨胀阀的开度，同时减小B机电子膨胀阀的开度。
优选的，步骤(1)进一步包括，A机和B机各自依据排气温度和目标排气温度的差值调节各自的电子膨胀阀的开度。
空调制冷系统及制冷剂流量控制方法检测的是制冷剂流过室内机后的温度变化，对每个室内机而言，能准确反应制冷剂流量是否足够，电子膨胀阀开度是否合适。另外在双机时，检测室内的房间温度和换热器的温度，并与其设计的规格容量相比，能够准确反应两个不同的房间内空调器的运行状况，对需要更大冷量的房间进行冷量的补偿，能够动态的实时的进行控制调节。就制热来讲，本发明技术方案是采用压缩机排气温度对电子膨胀阀控制的，同时检测双机时检测室内的房间温度和换热器的温度，并与其设计的规格容量相比，能够准确反应两个不同的房间内空调器的运行状况，对需要更大热量房间进行热量的补偿，能够动态的实时的进行控制调节。
图1是空调制冷系统优选实施例的结构图。
具体实施例方式
下面参照附图对本发明的优选实施例作详细描述。
参照图1所示，空调制冷系统的压缩机1、四通换向阀2、室外换热器3设置在室外机12上。本优选实施例为一拖二空调器，有两个室内换热器，分别为A机室内换热器9和B机室内换热器10，设置在室内机11上。四通换向阀2的两个端口与压缩机1的排气端和进气端相连接，四通换向阀2的另外两个端口分别连接室外换热器3和A机室内换热器9和B机室内换热器10，其中，A机室内换热器9和B机室内换热器10并联连接。室外换热器3分别和A机室内换热器9、B机室内换热器10之间连接有A机毛细管5和B机毛细管6，在两个毛细管和A机室内换热器9和B机室内换热器10之间分别设置有A机电子膨胀阀7和B机电子膨胀阀8，在两个电子膨胀阀和两个室内换热器之间分别设置有A机液管感温器T1a和B机液管感温器T1b，具体为，A机室内换热器9和A机电子膨胀阀7之间设置有A机液管感温器T1a，B机室内换热器10和B机电子膨胀阀8之间设置有B机液管感温器T1b。在室外换热器3和两个毛细管之间设置有过滤器4。在压缩机1的吸气口设置有吸气感温器Ts，压缩机1的排气口设置有排气感温器Td，在A机室内换热器9和B机室内换热器10上分别设置有A室内换热器感温器Tea和B室内换热器感温器Teb，在室内机上设置有A房间温度感温器Tra和B房间温度感温器Trb，室外换热器3设置有室外环温感温器Ta。
一拖二空调器的重点和难点在于制冷剂的控制，特别是双机运转时的制冷剂流量控制。本发明优选实施例中，制冷剂流量的控制是通过检测制冷系统各部的温度，按照事先设定的目标参数，通过调节电子膨胀阀的开度来实现。
如图1所示，本优选实施例在在单机制冷运转时，处于关闭状态的室内机换热器对应的电子膨胀阀也处于关闭状态，工作状态的室内机换热器对应的电子膨胀阀可自动调节。
当A室内机换热器9工作，B室内机换热器10关闭时，B室内机换热器对应的B机电子膨胀阀8关闭，通过检测A机液管感温器T1a的温度和压缩机吸气感温器Ts的温度，通过调节A机电子膨胀阀7的开度，调节制冷剂的流量，控制实际温差等于目标温差。以下A机液管感温器T1a的温度和压缩机吸气感温器Ts的温度差用T1a-Ts来表示。
控制实际温差(T1a-Ts)＝目标温差，当实际温差＞目标温差时，减小电子膨胀阀开度，当实际温差＜目标温差时增大电子膨胀阀开度，当实际温差＝目标温差时保持当前电子膨胀阀开度。
具体步骤如下制冷剂流量控制方法，包括下列步骤(1)检测相应测点的温度，具体来说是检测A机液管感温器T1a的温度和压缩机吸气感温器Ts的温度。
(2)根据A机液管感温器T1a的温度和压缩机吸气感温器Ts的温度与目标温差，对A机电子膨胀阀7的开度进行调节。
具体为，液管温度和压缩机吸气温度的差值(T1a-Ts)大于目标温差时，减小A机电子膨胀阀7的开度，当液管温度和压缩机吸气温度的差值(T1a-Ts)小于目标温差时，增大A机电子膨胀阀7的开度。
(3)当检测A机液管感温器T1a的温度和压缩机吸气感温器Ts的温度与目标温度相等时，保持当前A机电子膨胀阀7的开度。
在单机制热运转时，处于关闭状态的室内机换热器对应的电子膨胀阀处于微开状态，工作状态的室内机换热器对应的电子膨胀阀可以自动调节。
当A室内机换热器9工作B室内机换热器10关闭为例来说明，B室内机换热器10对应的B机电子膨胀阀8处于微开状态，通过检测排气感温器Td的温度，控制实际排气温度＝目标排气温度，当实际排气温度＞目标排气温度时增大A机电子膨胀阀7的开度，当实际排气温度＜目标排气温度时减小电子膨胀阀开度，当实际排气温度＝目标排气温度时保持当前A机电子膨胀阀7开度。
具体步骤如下(1)检测排气感温器Td的温度。
(2)根据排气温度和目标排气温度调节A机电子膨胀阀7的开度。
具体为，当排气温度大于目标排气温度时，增大A机电子膨胀阀7的开度，当排气温度小于目标排气温度时，减小A机电子膨胀阀7的开度。
(3)当排气温度等于目标排气温度时，保持当前电子膨胀阀的开度。
在双机制冷运转时，如果其中一个室内换热器达到设定温度，则流量控制按单机运转处理。当两个房间均未达到设定温度，电子膨胀阀的控制由两种算法叠加而成。一方面控制各自液管温度和吸气温度的偏差(同单机)，另一方面根据室内机两个室内换热器的规格进行流量分配控制，控制A房间温度感温器Tra和A室内换热器感温器Tea的温度差(Tra-Tea)与B房间温度感温器Trb和B室内换热器感温器Teb的温度差(Trb-Teb)的比值近似等于A机室内换热器9和B机室内换热器10的额定标称制冷量之比(Qa∶Qb)，如果(Tra-Tea)∶(Trb-Teb)＞(Qa∶Qb)，则减小A机电子膨胀阀7的开度，同时增大B机电子膨胀阀8的开度；如果(Tra-Tea)∶(Trb-Teb)＜(Qa∶Qb)，则增大A机电子膨胀阀7的开度，同时减小B机电子膨胀阀7的开度，当(Tra-Tea)∶(Trb-Teb)＝(Qa∶Qb)，保持两机阀开度。此时，目标参数为A机和B机室内换热器的额定标称制冷量的比值。
具体步骤如下(1)检测两个室内换热器和室内环境温度；(2)根据A机室内换热器9、B机室内换热器10、室内环境温度差值、各自额定标称制冷量的比值，以及目标参数，调节两个电子膨胀阀的开度。
当A机室内换热器9和A室内换热器感温器Tra的差值与A机额定标称制冷量Qa的比值大于B机室内换热器10和B室内换热器感温器Trb的差值与B机额定标称制冷量Qb的比值时，即(Tra-Tea)*KaQa>(Trb-Teb)*KbQb]]>时，减小A机电子膨胀阀7的开度，同时增大B机电子膨胀阀8的开度；当A机室内换热器9和A室内换热器感温器Tra差值与A机额定标称制冷量Qa的比值小于B机室内换热器10和B室内换热器感温器Trb差值与B机额定标称制冷量Qb的比值时，即(Tra-Tea)*KaQa<(Trb-Teb)*KbQb,]]>此时，增大A机电子阀的开度，同时减小B机电子膨胀阀的开度，Ka和Kb为修正系数。
(3)当比值相等时，保持A机和B机相应电子膨胀阀的开度。
当双机制热运转时，此时，目标参数为A机和B机室内换热器的额定标称制热量的比值。如果其中一个室内机达到设定温度，则流量控制按单机运转处理。当两个房间均未达到设定温度，电子膨胀阀的控制有两种算法叠加而成。一方面控制根据实际排气感温器Td的温度与目标排气温度差值控制各自电子膨胀阀的开度，另一方面根据A和B两个室内换热器的规格进行流量分配控制，控制(Tea-Tra)∶(Teb-Trb)的比值近似等于A和B两机额定标称制热量之比(Qa∶Qb)，如果(Tra-Tea)∶(Trb-Teb)＞(Qa∶Qb)，则减小A机阀开度，同时增大B机阀开度；如果(Tra-Tea)∶(Trb-Teb)＜(Qa∶Qb)，则增大A机阀开度，同时减小B机阀开度，当(Tra-Tea)∶(Trb-Teb)＝(Qa∶Qb)，保持两机阀开度。
具体步骤如下(1)检测两个室内换热器和室内环境温度；
(2)根据A机和B机室内换热器和室内环境温度差值与A机和B机各自额定标称制热量的比值，以及目标参数，调节两个电子膨胀阀的开度。
当A机室内换热器9和室内环境温度差值与A机额定标称制热量的比值大于B机室内换热器10和室内环境温度差值与B机额定标称制热量的比值时，即(Tra-Tea)*KaQa>(Trb-Teb)*KbQb,]]>减小A机电子膨胀阀7的开度，同时增大B机电子膨胀阀8的开度；当A机室内换热器9和室内环境温度差值与A机额定标称制热量的比值小于B机室内换热器10和室内环境温度差值与B机额定标称制热量的比值时，即(Tra-Tea)*KaQa<(Trb-Teb)*KbQb,]]>增大A机电子膨胀阀7的开度，同时减小B机电子膨胀阀8的开度，Ka和Kb为修正系数。
(3)当比值相等时，保持A机和B机相应电子膨胀阀的开度。
在控制电子膨胀阀开度的过程中，根据实际值偏离目标值的大小控制每次调节的幅度和时间间隔。
目标排气温度数值根据实际环境温度的数值进行修正，以满足在不同气温条件下的控制需要。
本优选实施例是以一拖二空调为例进行阐述的，完全可以扩展到一拖二以上的情形。当用于一拖二以上空调时，每增加一个室内机，相应增加一个室内温度传感器(Tr)和一个室内换热器温度传感器(Te)。单机运转时的控制同一拖二，多个室内机运转时，关机或达到设定温度的室内机控制也同一拖二。多个运转的室内机电子膨胀阀的调节也同时检测每个室内的房间温度和换热器的温度，并与其设计的规格容量相比，使房间温度和换热器温度的差值与室内机容量相适应。上述表述可以用如下公式表示
(Tra-Tea)*KaQa=(Trb-Teb)*KbQb=(Trc-Tec)*KcQc=......,]]>其中，中Tra，Trb，Trc，……为每个室内机的房间温度，Tea，Teb，Tec，……为每个室内机的换热器中部温度，Qa，Qb，Qc，……为每个室内机的容量(冷量规格)，Ka，Kb，Kc，……为修正系数。电子膨胀阀分配流量的目标是调整使温度满足上式要求。
权利要求
1.一种空调制冷系统，压缩机、四通换向阀、室外换热器设置在室外机上，室内换热器设置在室内机上，其特征在于，所述四通换向阀的两个端口与所述压缩机的排气端和进气端相连接，所述四通换向阀的另外两个端口分别连接所述室外换热器和室内换热器，室外换热器和室内换热器之间连接有毛细管，在毛细管和室内换热器之间设置有电子膨胀阀，在电子膨胀阀和室内换热器之间设置有液管感温器，在压缩机的吸气口设置有吸气感温器。
2.根据权利要求1所述的空调制冷系统，其特征在于，所述压缩机的排气口设置有排气感温器。
3.根据权利要求1或者2所述的空调制冷系统，其特征在于，在室内机设置有A机换热器和B机换热器，A机换热器和室外换热器之间设置有A机毛细管，B机换热器和室外换热器之间设置有B机毛细管，在A机毛细管和A机室内换热器之间设置有A机电子膨胀阀，在B机毛细管和B机室内换热器之间设置有B机电子膨胀阀，A机室内换热器和A机电子膨胀阀之间设置有A机液管感温器，B机室内换热器和B机电子膨胀阀之间设置有B机液管感温器，在A机室内换热器和B机室内换热器上分别设置有A室内换热器感温器和B室内换热器感温器，在室内机上设置有A房间温度感温器和B房间温度感温器。
4.根据权利要求3所述的空调制冷系统，其特征在于，所述室外换热器设置有室外环温感温器。
5.根据权利要求3所述的空调制冷系统，其特征在于，在室外换热器和毛细管之间设置有过滤器。
6.一种制冷剂流量控制方法，包括(1)检测相应测点的温度；(2)根据相应测点的温度参数与目标参数对电子膨胀阀的开度进行调节；(3)当测点的温度参数与目标参数相等时，保持当前电子膨胀阀的开度。
7.根据权利要求6所述的制冷剂流量控制方法，其特征在于，在单机制冷运转时，此时，目标参数为目标温差，步骤(1)具体为，检测液管温度和压缩机吸气温度；步骤(2)具体为，根据液管温度和压缩机吸气温度的差值与目标参数调节电子膨胀阀的开度；步骤(3)具体为，当液管温度和压缩机吸气温度的差值等于目标温差时，保持当前电子膨胀阀的开度。
8.根据权利要求7所述的制冷剂流量控制方法，其特征在于，步骤(2)具体为，液管温度和压缩机吸气温度的差值大于目标温差时，减小电子膨胀阀的开度，当液管温度和压缩机吸气温度的差值小于目标温差时，增大电子膨胀阀的开度。
9.根据权利要求6所述的制冷剂流量控制方法，其特征在于，在单机制热运转时，此时，电子膨胀阀处于微开状态，目标参数为目标排气温度，步骤(1)具体为，检测排气温度；步骤(2)具体为，根据排气温度和目标参数调节电子膨胀阀的开度；步骤(3)具体为，当排气温度等于目标排气温度时，保持当前电子膨胀阀的开度。
10.根据权利要求9所述的制冷剂流量控制方法，其特征在于，步骤(2)具体为，当排气温度大于目标排气温度时，增大电子膨胀阀的开度，当排气温度小于目标排气温度时，减小电子膨胀阀的开度。
11.根据权利要求6所述的制冷剂流量控制方法，其特征在于，当双机制冷运转时，此时，目标参数为A机和B机室内换热器的额定标称制冷量的比值，步骤(1)具体为，检测室内换热器和室内环境温度；步骤(2)具体为，根据A机和B机室内换热器和室内环境温度差值与各自额定标称制冷量的比值，以及目标参数，调节两个电子膨胀阀的开度；步骤(3)具体为，当比值相等时，保持A机和B机相应电子膨胀阀的开度。
12.根据权利要求11所述的制冷剂流量控制方法，其特征在于，步骤(2)具体为，当A机室内换热器和室内环境温度差值与A机额定标称制冷量的比值大于B机室内换热器和室内环境温度差值与B机额定标称制冷量的比值时，减小A机电子膨胀阀的开度，同时增大B机电子膨胀阀的开度；当A机室内换热器和室内环境温度差值与A机额定标称制冷量的比值小于B机室内换热器和室内环境温度差值与B机额定标称制冷量的比值时，增大A机电子膨胀阀的开度，同时减小B机电子膨胀阀的开度。
13.根据权利要求11或者12所述的制冷剂流量控制方法，其特征在于，步骤(1)进一步包括，A机和B机各自依据液管温度和吸气温度的偏差调节各自的电子膨胀阀的开度。
14.根据权利要求6所述的制冷剂流量控制方法，其特征在于，当双机制热运转时，此时，目标参数为A机和B机室内换热器的额定标称制热量的比值，步骤(1)具体为，检测室内换热器和室内环境温度；步骤(2)具体为，根据A机和B机室内换热器和室内环境温度差值与A机和B机各自额定标称制热量的比值，以及目标参数，调节两个电子膨胀阀的开度；步骤(3)具体为，当比值相等时，保持A机和B机相应电子膨胀阀的开度。
15.根据权利要求14所述的制冷剂流量控制方法，其特征在于，步骤(2)具体为，当A机室内换热器和室内环境温度差值与A机额定标称制热量的比值大于B机室内换热器和室内环境温度差值与B机额定标称制热量的比值时，减小A机电子膨胀阀的开度，同时增大B机电子膨胀阀的开度；当A机室内换热器和室内环境温度差值与A机额定标称制热量的比值小于B机室内换热器和室内环境温度差值与B机额定标称制热量的比值时，增大A机电子膨胀阀的开度，同时减小B机电子膨胀阀的开度。
16.根据权利要求14或者15所述的制冷剂流量控制方法，其特征在于，步骤(1)进一步包括，A机和B机各自依据排气温度和目标排气温度的差值调节各自的电子膨胀阀的开度。
全文摘要
本发明公开了一种空调制冷系统，压缩机、四通换向阀、室外换热器设置在室外机上，室内换热器设置在室内机上，所述四通换向阀的两个端口与所述压缩机的排气端和进气端相连接，所述四通换向阀的另外两个端口分别连接所述室外换热器和室内换热器，室外换热器和室内换热器之间连接有毛细管，在毛细管和室内换热器之间设置有电子膨胀阀，在电子膨胀阀和室内换热器之间设置有液管感温器，在压缩机的吸气口设置有吸气感温器。本发明还公开了一种制冷剂流量控制方法。
文档编号F24F11/00GK101038097SQ200610065748
公开日2007年9月19日 申请日期2006年3月15日 优先权日2006年3月15日
发明者王召兴, 谷东照, 梁晓东, 王勇, 付裕 申请人:海尔集团公司, 青岛海尔空调器有限总公司