模式转换器、热回收多联机空调系统及控制方法与流程

本发明涉及空调领域，尤其涉及一种模式转换器、热回收多联机空调系统及控制方法。

背景技术：

热回收多联机空调系统是一种能够满足多个房间同时需要制冷和制热需求的空调设备，并能够将部分空间换热的能量转换到系统内的其他空间加以利用，以达到能量回收的目的，实现空调系统内能量的合理转移和利用。

在热回收多联机空调系统中，模式转换器是非常重要的功能部件，其不仅能够代替分歧管使用，还负责机组运行的模式切换功能。现有的模式转换器中主要采用电磁阀进行液管和高低压气管的切换，由于电磁阀的阀体前后压差较大，当进行模式切换时，阀体切换瞬间的噪音十分明显。另一方面，系统在运行过程中液流声比较明显。因此，如何有效地降低热回收多联机空调系统的运行噪音成为目前亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提出一种模式转换器及控制方法，能够有效地降低模式转换器进行空调模式切换时的噪音。

本发明的另一个目的是提出一种热回收多联机空调系统，能够有效地降低热回收多联机空调系统的运行噪音。

为实现上述目的之一，本发明提供了一种模式转换器，包括至少一个模式转换分支，所述模式转换分支包括：液管段、高压气管段和低压气管段，所述液管段的两端分别用于连接主液管和分支液管，所述高压气管段和低压气管段的一端分别用于连接主高压气管和主低压气管，另一端均与分支气管连接，所述模式转换器还包括高压电子膨胀阀和低压电子膨胀阀，所述高压电子膨胀阀和低压电子膨胀阀分别串联设置在所述高压气管段和所述低压气管段中，用于在空调模式切换时逐步启闭以降低模式转换操作的前后压差。

进一步地，所述模式转换分支还包括高压电磁阀和低压电磁阀，所述高压电磁阀和低压电磁阀分别通过旁通管路与所述高压电子膨胀阀和低压电子膨胀阀并联连接。

进一步地，所述液管段还串联有过冷管，用于使所述液管段的冷媒与从所述主液管引向所述主低压气管的冷媒进行换热。

进一步地，各个所述模式转换分支通过主液管、主高压气管和主低压气管以并联、串联或串并联形式连接。

为实现上述目的之一，本发明还提供了一种热回收多联机空调系统，包括室外机、室内机和前述的模式转换器，所述室外机通过主液管、主高压气管和主低压气管连接所述模式转换器中的各个所述模式转换分支，所述模式转换分支通过分支液管和分支气管与对应的室内机连接。

进一步地，在连接所述模式转换器的主高压气管和主低压气管的至少一侧设有消音器。

进一步地，所述液管段还串联有过冷管，所述热回收多联机空调系统还包括从所述主液管引向所述主低压气管的第一旁通管路，所述第一旁通管路与所述过冷管连接并进行换热，在所述第一旁通管路中串联设置有过滤器和过冷节流单元。

进一步地，所述热回收多联机空调系统还包括设置在所述主高压气管和所述主低压气管之间的第二旁通管路，在所述第二旁通管路中串联设有气旁通电磁阀和节流单元。

为实现上述目的之一，本发明还提供了一种基于前述的模式转换器的控制方法，包括：

在接收到由制冷模式切换到制热模式的换向指令时，控制所述低压电子膨胀阀以预设步长逐渐减小开度，直至关闭；然后控制所述高压电子膨胀阀开启并调整为预设初始开度，在维持预设初始开度预设时长后，控制所述高压电子膨胀阀以预设步长逐渐增加开度，直至开启到最大开度；和/或

在接收到由制热模式切换到制冷模式的换向指令时，控制所述高压电子膨胀阀以预设步长逐渐减小开度，直至关闭；然后控制所述低压电子膨胀阀开启并调整为预设初始开度，在维持预设初始开度预设时长后，控制所述低压电子膨胀阀以预设步长逐渐增加开度，直至开启到最大开度。

进一步地，所述模式转换分支还包括高压电磁阀和低压电磁阀，所述高压电磁阀和低压电磁阀分别通过旁通管路与所述高压电子膨胀阀和低压电子膨胀阀并联连接；所述控制方法还包括：

在接收到由制冷模式切换到制热模式的换向指令时，还控制所述低压电磁阀关闭，并在控制所述高压电子膨胀阀开启到最大开度时，开启所述高压电磁阀；

在接收到由制热模式切换到制冷模式的换向指令时，还控制所述高压电磁阀关闭，并在控制所述低压电子膨胀阀开启到最大开度时，开启所述低压电磁阀。

基于上述技术方案，本发明在模式转换器的模式转换分支中的高压气管段和低压气管段中串联设置电子膨胀阀，利用电子膨胀阀在空调模式切换时的逐步启闭来降低模式切换操作之前与之后的阀门冷媒压差，从而降低因切换瞬间的压差所带来的噪音；当将本发明模式转换器应用到热回收多联机空调系统时，能够有效地降低热回收多联机空调系统的运行噪音。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明热回收多联机空调系统的一实施例的结构示意图。

图2为本发明热回收多联机空调系统的另一实施例的结构示意图。

图3为本发明模式转换器实施例中某个模式切换分支切换到制热模式下的冷媒流向示意图。

图4为本发明模式转换器实施例中某个模式切换分支切换到制冷模式下的冷媒流向示意图。

图5-图7分别为本发明模式转换器实施例中各模式转换分支以并联、串联、串并联形式连接的示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

如图1所示，为本发明热回收多联机空调系统的一实施例的结构示意图。同时参考图5，本实施例的热回收多联机空调系统包括室外机o、室内机和模式转换器。室外机o通过主液管p1、主高压气管p3和主低压气管p2连接模式转换器中的各个模式转换分支b1、b2、…、bn。各个模式转换分支b1、b2、…、bn通过分支液管p4和分支气管p5与对应的室内机(图中未示出)连接。这里的高压和低压是相对概念，具体数值可根据实际情况进行选择。

在本实施例中，各个模式转换分支可以根据需求选择对应的空调模式，如果所有模式转换分支均切换为制冷模式，则可称为完全制冷模式，而如果所有模式转换分支均切换为制热模式，则可称为完全制热模式，而如果部分模式转换分支切换为制冷模式，而另一部分模式转换分支切换为制热模式，则这两部分模式转换分支之间能够实现热回收，因此可称为热回模式。

在图1中，各个模式转换分支采用图6所示的连接方式，即通过主液管p1、主高压气管p3和主低压气管p2以串联方式连接。在其他实施例中，各个模式转换分支也可以采用图5所示的并联连接方式，即模式转换分支p1、…、pn通过主液管p1、主高压气管p3和主低压气管p2以并联方式连接，这种连接方式可以使各个模式转换分支相互独立，互不干涉。图7还示出了模式转换分支的另一种可行连接方式，即串并联连接方式，室外机o引出的主液管p1、主高压气管p3和主低压气管p2可分为多组并联管路，而每组并联管路中以串联方式连接多个模式转换分支，这种连接方式可以使各条并联管路的模式转换分支之间相互独立，互不干涉。举例来说，第一组并联管路的模式转换分支b11、…、b1n与第n组并联管路的模式转换分支bn1、…、bnn之间相互独立，互不干涉。对于设计人员来说，其可以根据实际需要选择适合的模式转换分支的连接方式。

下面结合图1说明一下本发明所提供的一个模式转换器实施例的组成及运行机制。本实施例的模式转换器包括至少一个模式转换分支b1、b2、…、bn。模式转换分支包括：液管段、高压气管段和低压气管段，所述液管段的两端分别用于连接主液管p1和分支液管p4，所述高压气管段和低压气管段的一端分别用于连接主高压气管p3和主低压气管p2，另一端均与分支气管p5连接。模式转换器还包括高压电子膨胀阀3和低压电子膨胀阀2，所述高压电子膨胀阀3和低压电子膨胀阀2分别串联设置在所述高压气管段和所述低压气管段中。

现有的模式转换器中，高压气管段和低压气管段都设置的是电磁阀，当需要进行空调模式切换时，需要进行电磁阀的启闭操作，而电磁阀体前后的压差非常大，使得切换瞬间的噪音也非常大。为了解决切换瞬间的噪音问题，本实施例采用了在高压气管段和低压气管段分别设置高压电子膨胀阀和低压电子膨胀阀的方式，利用电子膨胀阀的开度可调性来改变空调模式切换瞬间的压力变化。也就是在空调模式切换时逐步启闭高压电子膨胀阀和低压电子膨胀阀以降低模式转换操作的前后压差。

对于模式转换器来说，当其接收到由制冷模式切换到制热模式的换向指令时，可以控制所述低压电子膨胀阀2以预设步长逐渐减小开度，直至关闭，这样就减小了低压电子膨胀阀2的阀体前后的压差变化。然后控制所述高压电子膨胀阀3开启并调整为预设初始开度，在维持预设初始开度预设时长后，控制所述高压电子膨胀阀3以预设步长逐渐增加开度，直至开启到最大开度。通过在预设初始开度维持预设时长后再逐步增加开度到最大开度，使得高压电子膨胀阀3的阀体前后的压差变化减小，这样通过对低压电子膨胀阀2和高压电子膨胀阀3在制热模式切换的过程中的逐步启闭控制，使得阀体前后的压差变化较小，进而减少或避免了切换制热模式瞬间较大压差所造成的噪声问题。

同理，模式转换器在接收到由制热模式切换到制冷模式的换向指令时，控制所述高压电子膨胀阀3以预设步长逐渐减小开度，直至关闭；然后控制所述低压电子膨胀阀2开启并调整为预设初始开度，在维持预设初始开度预设时长后，控制所述低压电子膨胀阀2以预设步长逐渐增加开度，直至开启到最大开度。这样也解决了切换制冷模式瞬间较大压差所造成的噪声问题。

如图2所示，为本发明热回收多联机空调系统的另一实施例的结构示意图。与上一实施例相比，本实施例的模式转换分支还包括高压电磁阀5和低压电磁阀4。所述高压电磁阀5和低压电磁阀4分别通过旁通管路与高压电子膨胀阀3和低压电子膨胀阀2并联连接。

在接收到由制冷模式切换到制热模式的换向指令时，还控制所述低压电磁阀4关闭，并在控制所述高压电子膨胀阀3开启到最大开度时，开启所述高压电磁阀5。也就是说，当模式转换器接收到由制冷模式切换到制热模式的换向指令时，可以控制所述低压电磁阀4关闭，并控制低压电子膨胀阀2以预设步长逐渐减小开度，直至关闭。然后，控制所述高压电子膨胀阀3开启并调整为预设初始开度，在维持预设初始开度预设时长后，控制所述高压电子膨胀阀3以预设步长逐渐增加开度，直至开启到最大开度，然后开启高压电磁阀5。

在接收到由制热模式切换到制冷模式的换向指令时，还控制所述高压电磁阀5关闭，并在控制所述低压电子膨胀阀2开启到最大开度时，开启所述低压电磁阀4。也就是说，模式转换器在接收到由制热模式切换到制冷模式的换向指令时，可以控制高压电磁阀5关闭，并控制所述高压电子膨胀阀3以预设步长逐渐减小开度，直至关闭。然后，控制所述低压电子膨胀阀2开启并调整为预设初始开度，在维持预设初始开度预设时长后，控制所述低压电子膨胀阀2以预设步长逐渐增加开度，直至开启到最大开度，然后开启低压电磁阀4。

对于现有的模式传感器来说，通过对高压气路段和低压气路段上的电磁阀并联电子膨胀阀就可以得到本实施例，因此改造上比较方便，易于实施。

在前述两个模式转换器的模式转换分支中，还可以在液管段串联过冷管6。该过冷管6能够使液管段的冷媒与从所述主液管p1引向所述主低压气管p2的冷媒进行换热，以维持液管出液的过冷度的稳定，进而使电子膨胀阀工作更加稳定，并提升空调系统的舒适性。此外，过冷管6可以对冷媒进一步降低过冷度，从一定范围内可以提升室内机的换热效果。相应的，本发明热回收多联机空调系统可以进一步包括从所述主液管p1引向所述主低压气管p2的第一旁通管路。该第一旁通管路与过冷管6连接并进行换热，在第一旁通管路中串联设置有过滤器7和过冷节流单元8。过冷结构单元8用于对来自主液管p1的冷媒进行节流降压，过滤器7可以对来自主液管p1的冷媒中的杂质进行过滤。配合过冷控制，还可以在过冷节流单元8的下游设置过冷气进感温包11，在第一旁通管路的末段设置过冷气出感温包12，以便过冷节流单元8根据冷气进感温包11和冷气出感温包12的传感数据进行开度控制。另外，在热回收多联机空调系统中还可以包括设置在所述主高压气管p3和所述主低压气管p2之间的第二旁通管路，在所述第二旁通管路中串联设有气旁通电磁阀9和节流单元10。该旁通管路及管路中的节流单元10和气旁通电磁阀9可以在系统高压过高时起到卸荷作用，即当系统高压超过预定值时，开启气旁通电磁阀9，通过第二旁通管路将高压侧冷媒引入到低压侧，降低高压侧的系统压力。

前面在描述模式转换器的实施例时提到，通过在空调模式切换时对电子膨胀阀的逐步启闭控制可以有效地减小或消除切换瞬间的噪音，而考虑到热回收多联机空调系统在运行过程中的液流声也比较明显，因此可以在上述热回收多联机空调系统实施例中增加消声器1，参考图1和图2，该消声器1可以设置在连接所述模式转换器的主高压气管p3和主低压气管p2的至少一侧。这样就抑制了系统运行过程中的液流声，配合电子膨胀阀的逐步启闭控制使得热回收多联机空调系统的运行噪声得到了有效的降低。

在上述本发明模式转换器实施例的基础上，本发明还提供了一种基于前述的模式转换器的控制方法，包括：

在接收到由制冷模式切换到制热模式的换向指令时，控制所述低压电子膨胀阀2以预设步长逐渐减小开度，直至关闭；然后控制所述高压电子膨胀阀3开启并调整为预设初始开度，在维持预设初始开度预设时长后，控制所述高压电子膨胀阀3以预设步长逐渐增加开度，直至开启到最大开度；和/或

在接收到由制热模式切换到制冷模式的换向指令时，控制所述高压电子膨胀阀3以预设步长逐渐减小开度，直至关闭；然后控制所述低压电子膨胀阀2开启并调整为预设初始开度，在维持预设初始开度预设时长后，控制所述低压电子膨胀阀2以预设步长逐渐增加开度，直至开启到最大开度。

在另一个模式转换器的实施例中，模式转换分支还可以包括高压电磁阀5和低压电磁阀4，所述高压电磁阀5和低压电磁阀4分别通过旁通管路与所述高压电子膨胀阀3和低压电子膨胀阀2并联连接。相应的，该控制方法还包括：

在接收到由制冷模式切换到制热模式的换向指令时，还控制所述低压电磁阀4关闭，并在控制所述高压电子膨胀阀3开启到最大开度时，开启所述高压电磁阀5；

在接收到由制热模式切换到制冷模式的换向指令时，还控制所述高压电磁阀5关闭，并在控制所述低压电子膨胀阀2开启到最大开度时，开启所述低压电磁阀4。

下面结合图3和图4，对图2实施例中的模式转换器的某个模式转换分支的不同切换流程进行举例说明。

图3所示的状态为切换到制热模式后的冷媒运行状况，而图4所示的状态则为切换到制冷模式后的冷媒运行状况。图3和图4中实线表示冷媒在液管中的流动方向，虚线表示冷媒在气管中的流动方向。假设以图3所示的制热模式为初始状态，当模式转换器接收到了对该模式转换分支进行切换，使其切换为制冷模式的换向指令时，控制高压气路段的高压电磁阀关闭，并控制高压电子膨胀阀以预设步长逐渐减小开度(例如以每s1秒减小p1步长的开度)，直至关闭。然后，控制低压气路段的低压电子膨胀阀开启并调整为预设初始开度p0。在维持该低压电子膨胀阀预设初始开度p0预设时长s2后，控制该低压电子膨胀阀以预设步长逐渐增加开度(例如以每s3秒增加p2步长的开度)，直至开启到最大开度pmax，然后开启低压电磁阀。此时，冷媒循环已切换为图4所示的制冷模式。在切换过程中，通过对电磁阀和电子膨胀阀的控制，使得原先瞬间压力变化过程转化成一个较长时间的缓慢变化，因此从根本上消除了这种瞬时压差的噪音来源，从而达到了良好的去噪效果。同理，以图4所示的制冷模式为初始状态，然后切换到图3所示的制热模式的控制过程均可参考前述说明，这里就不再赘述了。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。