一种温控终端及温控方法与流程

本发明属于中央空调末端控制领域，涉及一种温控终端及温控方法。

背景技术：

风机盘管是中央空调系统的末端空调设备，一般安装在室内吊顶层内，与中央空调系统通过管道连接，冷/热水通过盘管将空气降温或加热，再通过风机将空气输送到房间；通常每台风机盘管配一个电动阀，并通过一个温控终端由室内使用者操控空调。

现有温控终端功能都是针对使用者，追求的是优异的空调效果，并没有考虑空调节能，因而温控设置范围一般都是固定不可调整的，而且现有温控终端生产厂家为了能满足各种复杂的温度需求，一般都将温度范围设的很大，夏季制冷时，室内空调温度最低温度可以允许设置到10℃，甚至到5℃；冬季制热时，室内空调温度最高温度可以允许设置到30℃，甚至到35℃。一旦使用者温度设置不当，会造成极大的能源浪费。因此很多中央空调用户的管理者不得不采用制度规定约束空调使用者，要求使用者在夏季最低温度不能设置低于26℃，冬季最高温度不能设置高于20℃。

也有温控终端可以进行温度锁定，但是不能按制冷和制热模式分别设置，只能设置一个最高限温和一个最低限温，由于制冷和制热的温控逻辑刚好相反，管理者在夏季制冷设置完后，到冬季制热还必须再设置一次，第二年又再重复，极不实用。

还有专利cn200720067201.9风机盘管限温温控器，也能限制制冷最低温度和制热最高温度，但是必须通过电脑用软件编程实现，温控终端也必须带有通讯接口，不能通过温控终端上自身按键实现该功能。而要实现联网限温功能，必须要在所有的温控终端上增加通讯模块等硬件，还要增加电脑设备和控制软件，另外还要增加施工布线，投资成本要增加3-4倍，所以目前绝大数中央空调的温控终端都没有联网功能，因而该技术也不实用。

因此，有必要设计一种新的温控终端及温控方法。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种温控终端及温控方法，该温控终端及温控方法易于实施，能显著节约能耗。

发明的技术解决方案如下：

一种温控终端，包括控制模块(如mcu等)、显示屏和输入模块；显示屏和输入模块均与控制模块相连；

温控终端上设有用于控制风机和阀门的输出端子；

输入模块用于输入指令或参数；

输入模块被配置为能设定模式(具体为设置制冷、制热，送风模式)，设定目标温度值(即希望室内维持在哪一个温度)，以及设定温度的锁定值，锁定值为锁定制冷最低值或锁定制热最高值；

在制冷模式下，目标温度值被设定时，若控制模块检测到设定的目标温度达到锁定制冷最低值后，控制模块对进一步降低设定目标温度值不再响应；此时可以在显示屏上给出提示；

在制热模式下，目标温度值被设定时，若控制模块检测到设定的目标温度值达到锁定制热最高值后，控制模块对进一步升高设定目标温度值不再响应；

此时可以在显示屏上给出提示。

也可以说成：使用者在制冷模式下调节设定温度时，设定温度达到锁定制冷最低值后不再降低；管理者在温度锁定功能下锁定制热最高值后，使用者在制热模式下调节设定温度时，设定温度达到锁定制热最高值后不再上升。

从而在温控终端的内部程序上阻止使用者将温度设置的过低或过高。

使得锁定制冷最低值等于或高于所述的下限值；锁定制热最高值等于或低于上限值；

优选的，温控终端上设有继电器，通过继电器控制风机和阀门等；

显示屏用于显示状态数据(包括当前温度值，开关状态，当前工作模式等等)或设置参数(正在设置或已经设置好的上限和下限值)；

所述的输入模块为按键(即实体按键)或触摸屏。

控制模块连接有非易失性存储器；锁定制冷最低值或锁定制热最高值存储在非易失性存储器中。

温控终端上设有温度传感器或通过数据线接有温度传感器，从而能检测现场的实时温度值。

锁定键单独设置。

锁定键采用隐藏式按键，比如按键上设有盖板，翻起盖板后能按动按键。

锁定键由现有多个按键通过组合使用实现(如同时按模式键和增加键)。

温控终端与主控中心通信连接。使得一个主控中心能监控所有的温控终端。

温控终端为温控面板。

一种温控方法，采用前述的温控终端实现室内温度控制；

在制冷模式下，温度被设定时，若控制模块检测到设定温度达到锁定制冷最低值后，控制模块对进一步降低设定温度值不再响应；此时可以在显示屏上给出提示；

在制热模式下，温度被设定时，若控制模块检测到设定温度达到锁定制热最高值后，控制模块对进一步升高设定温度值不再响应；此时可以在显示屏上给出提示。

另外，电动阀是室内空调温度控制的关键部件，安装在风机盘管的进水管上，并受温控终端控制。温控终端通过设定温度与室内空气温度比较，自动开关电动阀，从而控制室内空气温度。统计发现电动阀是整个中央空调系统中故障率最高的部件，大部分不是卡死就是关闭不严。现有电动阀维修技术都必须要拆开阀体，或换直接更换电动阀，成百上千台电动阀都安装在室内吊顶层内，维修起来相当困难，且其成本较高；而且阀内往往还承受管道内较高的水压，阀体外表还有保温海绵，维修时稍不注意就会漏水，现已成为困扰整个中央空调行业的难题。

同时在使用中因水中污垢导致阀门卡死，显然与阀门厂家和安装单位都无关，这也似乎成为大家司空见惯，视而不见的问题。

就此问题综合分析如下：

1、使用环境分析：电动阀安装在中央空调管道中，其入口虽装有过滤器，但只能过滤清除水中颗粒较大的杂质；对于一个庞大的中央空调水循环系统，水中常常会有无法过滤细微的杂质，如固体灰尘、水中的钙镁离子等，同时碳钢管道在水中时间一长也会产生锈泥。

另外，中央空调系统通常是间歇式运行，全年只有夏季和冬季运行，春节和秋季数月处于停机状态，管道循环水泵和电动阀也会数月保持关闭状态，管道内的水也会一直处于静止状态，水中细微的杂质和锈泥会慢慢沉积在管道内壁和阀芯表面。而且管道内水温变化也很大，夏季7-12℃的低温会加速管道生锈腐蚀，冬季45-60℃高温则会加速阀芯表面沉积物的钙化和硬化，加大电动阀开关时的阻力。

2、对象分析

1)电动阀(如电动水阀)：作为阀门生产厂家只关注电动阀本身质量，如耐水压性能、电动执行器电子原件可靠性、阀体结构强度等等；若要解决阀门容易卡死问题，要么加大阀体驱动电机的功率，或改进阀芯材质，如金属改为陶瓷等等，但目前从实际应用来看效果均不理想，而且往往还增加了阀门成本，降低了性价比，因为质量再好的阀门，也无法应对水垢不断累积，所以阀门厂家根本不会把此问题列入其产品质量问题。

2)控制器：电动阀与风机盘管温控终端电气连接，通过温控终端的温控逻辑控制其打开和关闭，现有温控终端只为室内空调用户服务，满足其操作方便、美观、温控舒适一些使用要求，所以温控终端厂家也根本没有理由考虑电动阀卡死或关不严的问题。

3)管道安装单位：只考虑管道不漏水，分水均匀，一般只在安装完后清洗一下水过滤器的杂质，至于以后长时间运行，电动阀被水垢卡死，则并非其考虑的问题。

4)中央空调管理维护单位：除了对循环水进行水质处理以外，也只能维修或更换电动阀，只是被动处理部门，也无法解决根本问题。

从上述分析可知，各对象都是各负其责，每个对象没有、也不可能从整体上和根本上分析解决问题。

因此，有必要设计一种全新的阀门自清洁装置和方法，在不增加硬件的基础上，既能减少电动阀的故障率，又能方便中央空调管理者对空调进行温控管理，降低运行能耗。

因此，在所述的温控终端上再进一步集成电动阀自清洁功能；具体说明如下：

一种电动阀自洁方法，在控制中心(如与服务器相连的电脑等，或控制室的中控计算机)或控制终端上设置启动电动阀自清洁的条件和时刻；

当所述的条件满足后，触发电动阀自清洁动作；

所述的条件是指电动阀连续n天保持打开或关闭；n为大于1的整数或小数；

或者所述的条件是指到达预设的时间点，如每月1号12点自动启动。

或者所述条件是指电动阀正常工作结束后，处于不工作的时间点。

电动阀与风机盘管通过水管相连。

电动阀自清洁动作是指电动阀的状态从开到关，或从关到开为依次切换，被切换偶数次后，再恢复到原状态。

具体可以是：电动阀被打开或关闭t1秒，再关闭或打开t2秒，重复m次。

进一步，所述电动阀自清洁动作中的每次开关动作，采用柔性开关方式。

所述的柔性开关方式指采用反复渐进式开关，当控制中心或控制终端驱动电动阀由关到开时，先让电动阀打开，阀芯正向运动一段位置，再让电动阀关闭，阀芯反向运动一段位置，重复若干次，每次反向运动位置要小于正向运动位置，再全部打开电动阀，其中正向和反向运动中间可稍停顿；反之亦然。该方式主要适用于阀芯正反运动的电动阀。

或者所述的柔性开关方式指采用脉冲渐进式开关，当控制中心或控制终端驱动电动阀由关到开时，先让电动阀打开，阀芯运动一段位置后再停顿，之后再让电动阀打开，阀芯运动一段位置后再停顿，重复若干次，再全部打开电动阀，反之亦然。该方式主要适用于通电阀芯打开，断电后弹簧推动阀芯关闭复位的电动阀。这样通过送电正向运动，断电弹簧推动反向运动，实现阀芯在打开过程中柔性打开。

进一步，所述电动阀自清洁动作，在电动阀正向打开或关闭时，只有电动阀的驱动电流超过设定电流，才采用柔性开关方式。

所述的条件的参数设置在控制终端上通过手动按键完成。

通过控制终端上独立设置的按键启动(或触发)条件和预设的时间点的设定。具体还可以设定t1、t2和m值；

通过控制终端上多个现有按键的组合启动(或触发)条件和时刻设定；或者通过控制终端上现有按键的长按进入所述条件的参数设定。具体还可以设定t1、t2和m值。

通过控制终端上多个现有按键的组合、或长按按键，为避免各电动阀同时动作造成管路流量突变，在启动时间上增加随机时间参数s，即在预设启动时间到达后再延时s时间才启动电动阀的自清洁动作。具体的，随机数为s1和s2，若电动阀自洁前处于关闭状态，即在预设启动时间到达后再延时s1时间才启动电动阀的自洁动作，若电动阀自洁前处于打开状态，即在预设启动时间到达后再延时s2时间才启动电动阀的自洁动作。

当电动阀为水阀时，电动阀自清洁同时启动水泵；或当电动阀为气阀时，电动阀自清洁同时启动气泵；当电动阀为油路阀时，电动阀自清洁同时启动油泵；当电动阀为风阀时，电动阀自清洁同时启动风机；当电动阀为蒸汽阀时，电动阀自清洁同时打开蒸汽源。

打开电动阀时同时启动水泵的作用是通过水流冲洗电动阀的阀芯，起到更好的清洗效果。

控制终端上设有网络接口，控制终端通过网络接口接入到互联网，通过电脑远程控制所述的控制终端实现参数设置。

控制终端为温控终端。

一种电动阀自洁装置，其同时也可以是温控终端，基于所述的电动阀自洁方法实施电动阀的自动清洁。

关于电动阀自清洁的补充说明：

1.n天保持关闭状态后，自动打开t1秒，再关闭t2秒，重复m次，之后恢复到原关闭状态；

2.n天保持打开状态后，自动关闭t1秒，再打开t2秒，重复m次，之后恢复到原打开状态；

电动阀自清洁应用在中央空调末端风机盘管时，由于自清洁的循环周期较长，一般n值为7-30天，自洁次数m为3-8次，电动阀反复动作的时间不到一分钟，全年来看电动阀运动的能耗几乎可以忽略。另外即使在冬季或夏季空调使用季节，这种短暂的阀门开关，对室内空调效果的影响也几乎可以忽略。这样无论是空调季节，还是非空调季节，都不会因管道内水长时间处于静止，在阀芯表面沉积污垢。

但倘若电动阀应用在某些特殊情况，电动阀自清洁会影响到安装电动阀系统的安全运行，可以增加一道安全保护的连锁程序，只有该连锁程序允许时才启动自清洁。

另外，电动阀的控制功能通常都集合在温控终端上，通过电动阀的开关来控制温度，因此，电动阀自洁装置的形态可以是一种温控终端，可以实现温控功能。

有益效果：

本发明的温控终端及温控方法，具有以下特点：

(1)在温控终端已有模式基础之上，不增加硬件，增加电动阀自洁维护功能，利用现有温控终端内部mcu的可编程的功能，通过温控终端自动周期性打开和关闭电动阀，通过阀芯的运动，不用拆开阀体就自动清除掉阀芯表面污物，使阀芯表面不会因长时间静止不动，在其形成坚硬的沉积物，保持其灵活性，从而降低电动阀的故障率！

(2)电动阀柔性开关：现有温控终端控制电动阀都是直接打开或关闭，一旦阀芯部位有异物，往往会直接卡死，导致电动阀内电机烧坏。本发明在控制终端或温控终端上采用电动阀柔性开关方式，若当电动阀由关到开时，先让电动阀打开，阀芯正向运动一段位置，再让电动阀关闭，阀芯反向运动一段位置，重复若干次，再全部打开电动阀。这样通过几次反复动作，让阀芯异物容易松动，减少电机烧坏的可能。

(3)在温控终端已有模式基础之上，增加能分别锁定制冷最低值和制热最高值的温度锁定功能；在温度锁定功能下锁定制冷最低值后，再在制冷模式下调节设定温度时，设定温度达到锁定制冷最低值后不再降低；在温度锁定功能下锁定制热最高值后，再在制热模式下调节设定温度时，设定温度达到锁定制热最高值后不再上升。

本发明创造性在于：不仅能跳出阀门本身，还跳出的阀门常规应用模式，从设备运行到维护管理，综合多方因素考虑问题，更难得的是同时能利用现有资源，在不增加任何人工和材料成本基础上解决电动阀容易卡死的历史难题！

本发明还将现有温控终端由使用层延展到中央空调管理层。现有中央空调系统要实现温度管理，一般都要增加上位电脑、现场控制器、综合布线等很多硬件及软件设备，而且温控终端也必须增加联网接口，投资大。而本发明只要修改温控终端内部的控制逻辑程序，不增加任何硬件成本，让温控终端从简单的空调开关，变为空调管理者的温度管理工具。

附图说明

图1为温控终端的结构示意图；

标号说明：20-开关键、33-模式键、22-风速键、23-增加键、24-减小键，32-风速图标、34-室内温度图标、35-设定温度图标、日期时间36和电动阀31的图标。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明：

实施例1：参见如图1，一种电动阀自洁装置(或称温控终端)，包括显示屏、操作按键和输出板，其中显示屏可显示运行模式33图标，包括制冷、制热和送风模式和风速图标32，以及室内温度34、设定温度35、日期时间36和电动阀31的图标；其中操作按键包括开关机键20、模式键21、风速键22、增加键23、减小键24。通过模式键21可让温控终端分别处于制冷、制热和送风模式。

输出模块与风机盘管的电动阀和风机电气连接，其中电动阀包括其内部的阀芯，并与风机盘管通过水管连接；电气连接包括输出模块与电动阀和风机直接连接，由输出直接驱动电动阀和风机；还包括输出模块通过信号线路与电动阀和风机的驱动模块连接，此时输出模块不直接驱动电动阀和风机(酒店客房的温控终端就是采用这种方式)。

在温控终端已有功能基础之上，增加电动阀自洁维护功能，所述电动阀自洁维护功能指采用周期性的时间程序打开和关闭电动阀，通过阀芯自身的运动，清除掉阀芯表面污物，防止因电动阀长时间静止不动作，在阀芯表面形成坚硬的沉积物，保持阀芯灵活。

温控终端检测电动阀连续n天处于关闭或打开状态，自动开关电动阀m次，之后按此规律重复循环。如中央空调系统中，电动阀在春秋季节连续数月都处于关闭状态，若n设为15天，则每隔15天自动启动一次。

或者，当温控终端的时间到达设置的时间点，由温控终端立即自动打开和关闭电动阀m次。比如设置每个月1号12点自动启动。

或者所述的条件是指电动阀正常工作一段时间结束后，处于不工作的某一时间点启动，如每天下午6点下班后启动。

进一步，在温控终端上述已有模式基础之上，增加能分别锁定制冷最低值和制热最高值的温度锁定功能。管理者在温度锁定功能下锁定制冷最低值后，使用者在制冷模式下调节设定温度时，设定温度达到锁定制冷最低值后不再降低。管理者在温度锁定功能下锁定制热最高值后，使用者在制热模式下调节设定温度时，设定温度达到锁定制热最高值后不再上升，从而在温控终端的内部程序上阻止使用者将温度设置的过低或过高。

进一步，所述电动阀自洁维护功能和锁定温度功能的参数设定可通过温控终端上的任意按键组合操作进入，进入之后通过增加键23、减小键24和其他键可设置持续时间n天、开关次数m、自洁时间点，以及锁定的最高和最低温度值。

进一步，所述电动阀自洁维护功能和锁定温度功能的参数设定可通过温控终端上的任意三个按键组合操作进入，例如：在开机状态下，五秒钟内连续按模式键21三次以上，再同时按下模式键21和增加键23即可进入。

进一步，所述电动阀自洁维护功能和锁定温度功能的参数设定可通过温控终端上的任意两个按键组合操作进入，例如，同时按住模式键21和增加键23五秒进入；或同时按住风速键22和增加键23五秒进入；或连续按模式键21四次，再连续按风速键22四次进入，或其他与之类似的按键组合。

进一步，所述电动阀自洁维护功能和锁定温度功能的参数设定通过温控终端上的任意一个按键持续按一段时间(即长按)进入，例如，持续按住模式键21六秒，进入；或持续按住风速键22六秒，进入温度锁定功能；或持续按住增加键23六秒，进入温度锁定功能；或持续按住开关机键20六秒，进入电动阀自洁维护功能和锁定温度模式，或其他与之类似的按键操作方法。

所述操作按键和显示屏可采用一体化的触摸液晶显示屏。

电动阀自洁维护功能和温度锁定功能为管理者操作使用，普通空调使用者不需要使用，通过上述各种方式的组合按键操作，既避免普通空调使用者随意进入温度锁定功能，又不会增加日常空调使用操作的复杂性。

进入电动阀自洁维护功能的参数设定后，原设定温度符号区35显示值为持续天数n，原室内温度符号区34显示值为电动阀开关次数m；按模式键21，天数n闪动，通过增加键23、减小键24修改，通过风速键22确认；再按模式键21，开关次数m闪动，通过增加键23、减小键24修改，通过风速键22确认；再次按开关机键20，退出电动阀自洁维护功能。

进入温度锁定功能的参数设定后，此时显示屏出现制冷模式符号和闪动的设定温度，通过增加键和减小键，设定到管理者想要的数值，再按下风速键确认，设定温度停止闪动；再按下模式键出现制热模式符号和闪动的设定温度，通过增加键、减小键设定到管理者想要的数值，再按下风速键确认，设定温度停止闪动。再次按开关机键，退出设定。

进一步，所述操作按键和显示屏可采用一体化的触摸液晶显示屏。

进一步，所述温控终端通过开关机键退出后，温控终端可以自动记忆管理者所设电动阀持续时间n和开关次数m，锁定的制冷最低值和制热最高值，以及并能持续保存，也不会因断电而丢失。

进一步，所述电动阀自洁维护功能中增加一个随机时间参数s，在温控终端检测电动阀连续n天+s处于关闭或打开状态后，由温控终端再打开和关闭电动阀m次，所述随机时间s单位为分钟、小时或天。这样在某些特定的中央空调系统中，可以避免空调系统内数千个电动阀在某一时间点一下同时打开，对管道水系统引起冲击。

进一步，所述电动阀自洁维护功能和温度锁定功能的参数设定也可以通过温控终端的网络接口，用电脑远程设置。

所述时间程序再增加一个随机参数s1，所述随机参数s1单位为分钟、小时或天；在温控终端检测电动阀持续n天+s1处于关闭后，由温控终端打开和关闭电动阀m次，之后按此规律重复循环；或当温控终端的时间到达设置的时间点再延迟s1后，检测电动阀处于关闭状态，由温控终端立即自动打开和关闭电动阀m次。

所述时间程序再增加一个随机参数s2，所述随机参数s2单位为分钟、小时或天；在温控终端检测电动阀持续n天+s2处于打开状态后，由温控终端关闭和打开电动阀m次，之后按此规律重复循环；当温控终端的时间到达设置的时间点再延迟s2后，检测电动阀处于打开状态，由温控终端立即自动关闭和打开电动阀m次。

进一步，所述电动阀自洁维护功能和温度锁定功能的参数设定也可以通过温控终端配置的红外线或无线接口，用遥控器设置。

进一步，所述温控终端不仅可以用于风机盘管还可用于风柜，如吊顶新风机、吊顶风柜。

进一步，所述温控终端分别连接有冷水电动阀和热水电动阀，如应用于四管制的风机盘管。

所述电动阀自洁维护功能在温控终端处于制冷、制热和送风任一模式，自动关闭。

实施例2，与实施例1的区别是，不采用温控终端，电动阀直接与控制中心电气连接，通过控制中心直接启动电动阀自洁。

实施例3，与实施例1的区别是，所述电动阀自清洁动作中的每次开关动作，采用正反渐进式，当控制中心或控制终端驱动电动阀由关到开时，先给电动阀打开信号，让阀芯正向运动一段位置，再给电动阀关闭信号，阀芯反向运动一段位置，重复若干次，再全部打开电动阀，其中正向和反向运动中间可稍停顿；反之亦然；该方式主要适用于阀芯正反运动的电动阀。

实施例4，与实施例1的区别是，电动阀自清洁动作中的每次开关动作，采用脉冲渐进式，当电动阀由关到开时，先给电动阀一个打开信号脉冲，再中断打开信号，之后再先给电动阀一个打开信号脉冲，重复若干次，到电动阀全部打开，反之亦然。该方式主要适用于通电阀芯打开，断电后弹簧推动阀芯关闭复位的电动阀。这样通过送电正向运动，断电弹簧推动反向运动，实现阀芯在打开过程中柔性打开。

柔性开关方式，目的就是通过阀芯来回移动，使附着在阀芯表面，或卡在阀芯处的杂质变得松动，防止一下卡死，结合管道水的流动，将松动的杂质冲走，使阀芯变得灵活。

实施例5，与实施例1的区别是，所述电动阀自清洁动作，通过在控制终端上设置电动阀驱动电流检测装置，在电动阀正向打开或关闭时，只有电动阀的驱动电流超过设定电流，才采用柔性开关方式。

实施例6，与实施例1的区别是，电动阀应用在气体管道系统中，此时电动阀也称电动气阀。

实施例7，与实施例1的区别是，电动阀应用在油路管道系统中，此时电动阀也称电动油阀。

实施例8，与实施例1的区别是，电动阀应用在蒸汽管道系统中，此时电动阀也称电动蒸汽阀。

进一步，所述电动阀的阀体为二通阀，或三通阀；阀芯为球阀、截止阀或闸阀。

以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动、变型而不脱离本发明的精神和范围。倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，均属于本发明的保护范围。