CN103851841A - 一种用于多联机的并联四通阀的控制***及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于多联机的并联四通阀的控制***，包括：第一冷凝器、第一电子膨胀阀、第二冷凝器、第二电子膨胀阀、压缩机排气管、压缩机回气管、气侧截止阀、液侧截止阀，还包括第一四通阀、第二四通阀以及单向阀。两个四通阀以及两个冷凝器的并联满足了满负荷时冷媒大流量的需求；第二四通阀上电时，由于单向阀单向导通，反向截止，达到了了关闭一半冷凝器的目的。该***摒弃大四通阀，采用小四通阀，同时***结构简单，成本低，既能满足满负荷时冷媒大流量的需求，又能在小负荷时关断一半冷凝器。本发明还提供了一种基于上述控制***的控制方法。

Description

一种用于多联机的并联四通阀的控制***及控制方法

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体地说，涉及一种用于多联机的并联四通阀的控制***及控制方法。

背景技术

多联机空调***上世纪90年代进入中国市场，凭借其控制自由、高效节能、便于安装维护等优点，很快在中央空调市场占据了重要地位。

大匹数多联机外机使用上相当于2-3台小多联外机并联，虽然外机较大存在运输搬运不方便的缺点，但有成本更低，安装更为简洁方便的优点，在多联机市场上也有不少市场份额。

大匹数多联机外机一般由2台小多联外机箱体并联，采用2台冷凝器。而在只开一台小内机时，由于外机冷凝器太大，要求关断一半冷凝器。目前采用的方案为一个大四通阀（或者2个小四通阀并联）串联一个小四通阀的方案，小四通阀作用为小负荷时关断一半冷凝器。

但是，上述方案虽然十分简单、容易实现，但存在如下不足：

大四通阀成本较高且采购困难，大四通阀运行可靠性也较小四通阀低；

采用2个小四通阀并联取代大四通阀，串联一个小四通阀用于小负荷时关断一半冷凝器的方案，存在结构复杂，成本也偏高的问题。

因此，如何设计一种用于多联机的并联四通阀的控制***，该***摒弃大四通阀，采用小四通阀，同时***结构简单，成本低，既能满足满负荷时冷媒大流量的需求，又能在小负荷时关断一半冷凝器，是本领域技术人员亟待解决的关键性问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于多联机的并联四通阀的控制***，该***摒弃大四通阀，采用小四通阀，同时***结构简单，成本低，既能满足满负荷时冷媒大流量的需求，又能在小负荷时关断一半冷凝器。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种用于多联机的并联四通阀的控制***，包括：第一冷凝器、第一电子膨胀阀、第二冷凝器、第二电子膨胀阀、压缩机排气管、压缩机回气管、气侧截止阀、液侧截止阀，其特征在于，还包括第一四通阀、第二四通阀以及单向阀：

压缩机排气管分别与第一四通阀和第二四通阀的进口连通；

第一四通阀的第一端口与第一冷凝器连通，第一四通阀的第二端口与压缩机回气管连通，第一四通阀的第三端口与气侧截止阀连通，第一冷凝器与第一电子膨胀阀连通，第一电子膨胀阀与液侧截止阀连通；

第二四通阀的第一端口与第二冷凝器连通，第二四通阀的第二端口与压缩机回气管道连通，第二四通阀的第三端口安装有仅能流入第二四通阀的单向阀，该单向阀与气侧截止阀连通，第二冷凝器与第二电子膨胀阀连通，第二电子膨胀阀与液侧截止阀连通。

优选地，还包括设置于第二四通阀旁的毛细管。

本发明还提供了一种用于多联机的并联四通阀的控制方法，基于上述用于多联机的并联四通阀的控制***。

S1：制冷满负荷时，使第一四通阀和第二四通阀同时断电，第一四通阀通过第一四通阀的第一端口与第一冷凝器连通，第一四通阀的第二端口和第一四通阀的第三端口导通；第二四通阀通过第二四通阀的第一端口与第二冷凝器连通，第二四通阀的第二端口和第二四通阀的单向阀导通；

冷媒的流向分为两路，第一路：压缩机排气管—第一四通阀—第一四通阀的第一端口—第一冷凝器—第一电子膨胀阀—液侧截止阀—气侧截止阀—第一四通阀第三端口—第一四通阀第二端口—压缩机回气管；

第二路：压缩机排气管—第二四通阀—第二四通阀的第一端口—第二冷凝器—第二电子膨胀阀—液侧截止阀—气侧截止阀—第二四通阀的单向阀—第二四通阀第二端口—压缩机回气管；

S2：制冷小负荷时，使第一四通阀断电，第二四通阀上电，同时关闭第二电子膨胀阀，第一四通阀通过第一四通阀的第一端口与第一冷凝器连通，第一四通阀的第二端口和第一四通阀的第三端口导通，

第二四通阀的单向阀与气侧冷凝器单向导通，反向截止，因此冷媒的流向仅为一路：压缩机排气管—第一四通阀—第一四通阀的第一端口—第一冷凝器—第一电子膨胀阀—液侧截止阀—气侧截止阀—第一四通阀第三端口—第一四通阀第二端口—压缩机回气管。

S3：制热满负荷时，使第一四通阀和第二四通阀同时上电，第一四通阀通过第三端口与气侧截止阀连通，第一四通阀的第一端口和第一四通阀的第二端口导通；第二四通阀的单向阀与气侧冷凝器单向导通，反向截止，第二四通阀的第一端口和第二四通阀的第二端口导通，

冷媒的流向为：压缩机排气管—第一四通阀—第一四通阀第三端口—气侧截止阀—液侧截止阀，从液侧截止阀流出后，冷媒分为两路，一路为：液侧截止阀—第一电子膨胀阀—第一冷凝器—第一四通阀的第一端口—第一四通阀的第二端口—压缩机回气管；另一路为：液侧截止阀—第二电子膨胀阀—第二冷凝器—第二四通阀的第一端口—第二四通阀的第二端口—压缩机回气管。

S4：制热小负荷时，使第一四通阀和第二四通阀同时上电，同时关闭第二电子膨胀阀，第一四通阀通过第三端口与气侧截止阀连通，第一四通阀的第一端口和第一四通阀的第二端口导通，

第二四通阀的单向阀与气侧冷凝器单向导通，反向截止，同时第二电子膨胀阀为截止状态，因此冷媒的流向为：压缩机排气管—第一四通阀—第一四通阀第三端口—气侧截止阀—液侧截止阀—第一电子膨胀阀—第一冷凝器—第一四通阀的第一端口—第一四通阀的第二端口—压缩机回气管。

从上述技术方案可以看出，本发明采用两个小四通阀并联的方式，并且在第二四通阀的第三端口处安装了单向阀。两个四通阀以及两个冷凝器的并联满足了满负荷时冷媒大流量的需求；第二四通阀上电时，由于单向阀单向导通，反向截止，达到了了关闭一半冷凝器的目的。该***摒弃大四通阀，采用小四通阀，同时***结构简单，成本低，既能满足满负荷时冷媒大流量的需求，又能在小负荷时关断一半冷凝器。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的方案，下面将对实施例中描述所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一具体实施例提供的用于多联机的并联四通阀控制***的示意图。

其中，11为第一四通阀、12为第二四通阀、13为单向阀、14为毛细管、21为第一冷凝器、22为第二冷凝器、31为第一电子膨胀阀、32为第二电子膨胀阀。

具体实施方式

本发明提供了一种用于多联机的并联四通阀的控制***，该***摒弃大四通阀，采用小四通阀，同时***结构简单，成本低，既能满足满负荷时冷媒大流量的需求，又能在小负荷时关断一半冷凝器。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明一具体实施例提供的用于多联机的并联四通阀控制***的示意图。

在本发明一具体实施例中，用于多联机的并联四通阀的控制***，包括：第一冷凝器21、第一电子膨胀阀31、第二冷凝器22、第二电子膨胀阀32、压缩机排气管、压缩机回气管、气侧截止阀、液侧截止阀，特别地，还包括第一四通阀11、第二四通阀12以及单向阀13，第一四通阀11与第二四通阀12并联于***中。

第一四通阀11的第一端口与第一冷凝器21连通，第一四通阀11的第二端口与压缩机回气管连通，第一四通阀11的第三端口与气侧截止阀连通，第一冷凝器21与第一电子膨胀阀31连通，第一电子膨胀阀31与液侧截止阀连通；

第二四通阀12的第一端口与第二冷凝器22连通，第二四通阀12的第二端口与压缩机回气管道连通，第二四通阀12的第三端口安装有仅能流入第二四通阀12的单向阀13，或者说冷媒不能通过单向阀13流出第二四通阀12，该单向阀13与气侧截止阀连通，第二冷凝器22与第二电子膨胀阀32连通，第二电子膨胀阀32与液侧截止阀连通，液侧截止阀和气侧截止阀之间为室内机。

在该实施例中，两个四通阀以及两个冷凝器的并联满足了满负荷时冷媒大流量的需求；第二四通阀上电时，由于单向阀单向导通，反向截止，达到了了关闭一半冷凝器的目的。该***摒弃大四通阀，采用小四通阀，同时***结构简单，成本低，既能满足满负荷时冷媒大流量的需求，又能在小负荷时关断一半冷凝器。

优选地，在本发明一具体实施例中，在第二四通阀12旁设置了毛细管14，毛细管14允许微量的冷媒通过，便于第二四通阀端口的切换。

基于上述用于多联机的并联四通阀的控制***，用于多联机的并联四通阀的控制方法如下：

S1：制冷满负荷时，使第一四通阀11和第二四通阀2同时断电，第一四通阀11通过第一四通阀11的第一端口与第一冷凝器21连通，第一四通阀11的第二端口和第一四通阀11的第三端口导通；第二四通阀12通过第二四通阀12的第一端口与第二冷凝器22连通，第二四通阀12的第二端口和第二四通阀12的单向阀13导通，

冷媒的流向分为两路，第一路：压缩机排气管—第一四通阀—第一四通阀的第一端口—第一冷凝器—第一电子膨胀阀—液侧截止阀—气侧截止阀—第一四通阀第三端口—第一四通阀第二端口—压缩机回气管；

第二路：压缩机排气管—第二四通阀—第二四通阀的第一端口—第二冷凝器—第二电子膨胀阀—液侧截止阀—气侧截止阀—第二四通阀的单向阀—第二四通阀第二端口—压缩机回气管；

在该步骤中，两个小四通阀并联，各分担一半冷媒，满足了在制冷满负荷时的大冷媒流量的需求。

S2：制冷小负荷时，使第一四通阀11断电，第二四通阀12上电，同时关闭第二电子膨胀阀32，第一四通阀11通过第一四通阀11的第一端口与第一冷凝器21连通，第一四通阀11的第二端口和第一四通阀11的第三端口导通，

第二四通阀12的单向阀13与气侧冷凝器单向导通，反向截止，因此冷媒的流向仅为一路：压缩机排气管—第一四通阀—第一四通阀的第一端口—第一冷凝器—第一电子膨胀阀—液侧截止阀—气侧截止阀—第一四通阀第三端口—第一四通阀第二端口—压缩机回气管。

在该步骤中，使第二四通阀12上电，那么第二四通阀12的第一端口和第二端口导通，第二四通阀12的第三端口处的单向阀13与气侧截止阀单向导通。由于第二四通阀12上电，从压缩机排气管流出的冷媒流入第二四通阀12后只能通过第二四通阀12的第三端口流入气侧截止阀，但是单向阀13反向截止，截断了冷媒的流向，因此，在该步骤中，冷媒只能通过第一四通阀11进行循环。该步骤通过第二四通阀12与单向阀13的配合，巧妙地实现了关断一半冷媒通路的功能，满足了小负荷时小流量冷媒的需求。

S3：制热满负荷时，使第一四通阀11和第二四通阀2同时上电，第一四通阀11通过第三端口与气侧截止阀连通，第一四通阀11的第一端口和第一四通阀11的第二端口导通；第二四通阀12的单向阀3与气侧冷凝器单向导通，反向截止，第二四通阀12的第一端口和第二四通阀12的第二端口导通，

冷媒的流向为：压缩机排气管—第一四通阀—第一四通阀第三端口—气侧截止阀—液侧截止阀，从液侧截止阀流出后，冷媒分为两路，一路为：液侧截止阀—第一电子膨胀阀—第一冷凝器—第一四通阀的第一端口—第一四通阀的第二端口—压缩机回气管；另一路为：液侧截止阀—第二电子膨胀阀—第二冷凝器—第二四通阀的第一端口—第二四通阀的第二端口—压缩机回气管。

在该步骤中，由于第二四通阀12第三端口处的单向阀13单向导通，反向截止，所以从压缩机排气管流出的冷媒只能通过第一四通阀11流入气侧截止阀。由于从压缩机排气管流出的冷媒为高温高压的气体冷媒，所以冷媒在管道中流通时的阻力较小。另外，排气管到第一四通阀11的管路的管径虽然较小，但是长度很短，冷媒流动阻力损失很小；且第一四通阀11的第三端口到气侧截止阀的管路的管径很大，远远大于排气管到第一四通阀11的管路的管径，冷媒流动阻力损失可以忽略。所以，在制热满负荷时，压缩机排气管侧一个四通阀即可满足冷媒大流量的需求。高温高压的冷媒气体在室内机中放热液化后，第一冷凝器和第二冷凝器各承担一半液体冷媒，从而满足大流量冷媒的换热需求。

S4：制热小负荷时，使第一四通阀11和第二四通阀12同时上电，同时关闭第二电子膨胀阀32，第一四通阀11通过第三端口与气侧截止阀连通，第一四通阀11的第一端口和第一四通阀11的第二端口导通，

第二四通阀12的单向阀13与气侧冷凝器单向导通，反向截止，同时第二电子膨胀阀32为截止状态，因此冷媒的流向为：压缩机排气管—第一四通阀—第一四通阀第三端口—气侧截止阀—液侧截止阀—第一电子膨胀阀—第一冷凝器—第一四通阀的第一端口—第一四通阀的第二端口—压缩机回气管。

在步骤中，由于冷媒的流量较小，所以仅需要一台冷凝器，在这种情况下，关闭第二电子膨胀阀32即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种用于多联机的并联四通阀的控制***，包括：第一冷凝器（21）、第一电子膨胀阀（31）、第二冷凝器（22）、第二电子膨胀阀（32）、压缩机排气管、压缩机回气管、气侧截止阀、液侧截止阀，其特征在于，还包括第一四通阀（11）、第二四通阀（12）以及单向阀（13）：

压缩机排气管分别与第一四通阀（11）和第二四通阀（12）的进口连通；

第一四通阀（11）的第一端口与第一冷凝器（21）连通，第一四通阀（11）的第二端口与压缩机回气管连通，第一四通阀（12）的第三端口与气侧截止阀连通，第一冷凝器（21）与第一电子膨胀阀（31）连通，第一电子膨胀阀（31）与液侧截止阀连通；

第二四通阀（12）的第一端口与第二冷凝器（22）连通，第二四通阀（12）的第二端口与压缩机回气管道连通，第二四通阀（12）的第三端口安装有仅能流入第二四通阀（12）的单向阀（13），该单向阀（13）与气侧截止阀连通，第二冷凝器（22）与第二电子膨胀阀（32）连通，第二电子膨胀阀（32）与液侧截止阀连通。

2.根据权利要求1所述的用于多联机的并联四通阀的控制***，其特征在于，还包括设置于第二四通阀（12）旁的毛细管。

3.一种用于多联机的并联四通阀的控制方法，基于上述用于多联机的并联四通阀的控制***，其特征在于，

S1：制冷满负荷时，使第一四通阀（11）和第二四通阀（12）同时断电，第一四通阀（11）通过第一四通阀（11）的第一端口与第一冷凝器（21）连通，第一四通阀（11）的第二端口和第一四通阀（11）的第三端口导通；第二四通阀（12）通过第二四通阀（12）的第一端口与第二冷凝器（22）连通，第二四通阀（12）的第二端口和第二四通阀（12）的单向阀（13）导通，

冷媒的流向分为两路，第一路：压缩机排气管—第一四通阀—第一四通阀的第一端口—第一冷凝器—第一电子膨胀阀—液侧截止阀—气侧截止阀—第一四通阀第三端口—第一四通阀第二端口—压缩机回气管；

第二路：压缩机排气管—第二四通阀—第二四通阀的第一端口—第二冷凝器—第二电子膨胀阀—液侧截止阀—气侧截止阀—第二四通阀的单向阀—第二四通阀第二端口—压缩机回气管；

S2：制冷小负荷时，使第一四通阀（11）断电，第二四通阀（12）上电，同时关闭第二电子膨胀阀（31），第一四通阀（11）通过第一四通阀（11）的第一端口与第一冷凝器（21）连通，第一四通阀（11）的第二端口和第一四通阀（11）的第三端口导通，

第二四通阀（12）的单向阀（13）与气侧冷凝器单向导通，反向截止，因此冷媒的流向仅为一路：压缩机排气管—第一四通阀—第一四通阀的第一端口—第一冷凝器—第一电子膨胀阀—液侧截止阀—气侧截止阀—第一四通阀第三端口—第一四通阀第二端口—压缩机回气管；

S3：制热满负荷时，使第一四通阀（11）和第二四通阀（12）同时上电，第一四通阀（11）通过第三端口与气侧截止阀连通，第一四通阀（11）的第一端口和第一四通阀（11）的第二端口导通；第二四通阀（12）的单向阀（13）与气侧冷凝器单向导通，反向截止，第二四通阀（12）的第一端口和第二四通阀（12）的第二端口导通，

冷媒的流向为：压缩机排气管—第一四通阀—第一四通阀第三端口—气侧截止阀—液侧截止阀，从液侧截止阀流出后，冷媒分为两路，一路为：液侧截止阀—第一电子膨胀阀—第一冷凝器—第一四通阀的第一端口—第一四通阀的第二端口—压缩机回气管；另一路为：液侧截止阀—第二电子膨胀阀—第二冷凝器—第二四通阀的第一端口—第二四通阀的第二端口—压缩机回气管；

S4：制热小负荷时，使第一四通阀（11）和第二四通阀（12）同时上电，同时关闭第二电子膨胀阀（32），第一四通阀（11）通过第三端口与气侧截止阀连通，第一四通阀（11）的第一端口和第一四通阀（11）的第二端口导通，

第二四通阀（12）的单向阀（13）与气侧冷凝器单向导通，反向截止，同时第二电子膨胀阀（32）为截止状态，因此冷媒的流向为：压缩机排气管—第一四通阀—第一四通阀第三端口—气侧截止阀—液侧截止阀—第一电子膨胀阀—第一冷凝器—第一四通阀的第一端口—第一四通阀的第二端口—压缩机回气管。

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