四通阀换向方法、四通阀换向控制装置及空调装置与流程

1.本发明涉及空调装置技术领域，具体而言，涉及一种四通阀换向方法、四通阀换向控制装置及空调装置。


背景技术：

2.目前，空调采用的四通电磁换向阀也称为四通阀，是热泵系统中最常用的流体控制元件，其受电气信号控制而动作，主要通过阀芯和阀体间的相对运转改变系统中的流体方向，从而实现系统制冷与制热模式之间的切换(即四通阀换向)，并实现空调化霜功能。
3.然而，在制热模式下进入化霜和退出化霜时，因四通阀换向动作导致液体流速突然改变，由于流动液体惯性和四通阀运动部件的惯性，导致系统管路内的瞬时压力升高，这种冲击力极具破坏性，容易对四通阀造成损坏，且冲击噪音严重影响用户使用舒适性。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提供一种四通阀换向方法、四通阀换向控制装置及空调装置，以解决现有技术中四通阀在换向时易发生结构损坏且噪音较大的问题。
5.为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种四通阀换向方法，包括：步骤s1：获取空调装置的外机管温t
外
；步骤s2：根据外机管温t
外
和设定温度t
设
之间的关系获取空调装置的运行状态，再根据运行状态控制空调装置的压缩机停机预设时间段t1后启动四通阀进行换向；或者，控制空调装置的压缩机停机且空调装置的电子膨胀阀的开度达到第一预设开度时启动四通阀进行换向；其中，运行状态包括进入化霜状态和退出化霜状态。
6.进一步地，预设时间段t1大于等于30s且小于等于45s。
7.进一步地，根据外机管温t
外
和设定温度t
设
之间的关系获取空调装置的运行状态的方法包括：若t
外
≤t
设
，则判断空调装置进入化霜状态；若t
外
＞t
设
，则判断空调装置退出化霜状态。
8.进一步地，根据运行状态控制空调装置的压缩机停机预设时间段t1后启动四通阀进行换向；或者，控制空调装置的压缩机停机且空调装置的电子膨胀阀的开度达到第一预设开度时启动四通阀进行换向的方法包括：若判断空调装置进入化霜状态，则控制压缩机停机预设时间段t1后启动四通阀进行换向；若判断空调装置退出化霜状态，则控制压缩机停机预设时间段t1后启动四通阀进行换向；或者，控制空调装置的压缩机停机且空调装置的电子膨胀阀的开度达到第一预设开度时启动四通阀进行换向。
9.进一步地，控制空调装置的电子膨胀阀的开度达到第一预设开度的方法包括：控制电子膨胀阀的开度匀速增大，且开度每增加一步耗时30～40ms，直至开度达到第一预设开度。
10.进一步地，在空调装置退出化霜状态且控制空调装置的压缩机停机之前，电子膨胀阀的开度维持在第二预设开度，且维持时间t大于等于20s且小于等于40s；其中，第二预设开度大于电子膨胀阀的制热化霜初始开度。
11.进一步地，第二预设开度与制热化霜初始开度之差大于等于50步且小于等于80步。
12.进一步地，在四通阀进行换向之前，四通阀换向方法还包括：检测四通阀所处管道处的压差值，若压差值小于或等于预设压差值内，则控制四通阀进行换向；若压差值大于预设压差值，则增大压缩机停机的停机时长。
13.根据本发明的另一方面，提供了一种四通阀换向控制装置，适用于上述的四通阀换向方法，四通阀换向控制装置包括：获取模块，用于获取空调装置的外机管温t
外
；第一执行模块，用于控制压缩机停机；计时模块，用于对压缩机的停机时长进行计时；第二执行模块，用于控制电子膨胀阀的开度增大。
14.根据本发明的另一方面，提供了一种空调装置，适用于上述的四通阀换向方法。
15.应用本发明的技术方案，在四通阀换向之间，先获取空调装置的外机管温t
外
，并根据外机管温t
外
和设定温度t
设
之间的关系获取空调装置的运行状态，再根据运行状态控制空调装置的压缩机停机预设时间段t1后启动四通阀进行换向；或者，控制空调装置的压缩机停机且空调装置的电子膨胀阀的开度达到第一预设开度时启动四通阀进行换向。这样，在四通阀换向之间，通过减小四通阀阀口前后压差δp、延长四通阀动作时间d
t
来减小管路内的瞬时压力，进而减小冷媒对四通阀的冲击力，解决了现有技术中四通阀在换向时易发生结构损坏且噪音较大的问题，延长了四通阀的使用寿命、提升了四通阀的运行可靠性，也提升了用户的使用体验。
附图说明
16.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，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：
17.图1示出了根据本发明的四通阀换向方法的实施例的流程图；
18.图2示出了图1中的四通阀换向方法的空调装置处于进入化霜状态时的控制流程图；
19.图3示出了图1中的四通阀换向方法的空调装置处于退出化霜状态时的方法一的控制流程图；
20.图4示出了图1中的四通阀换向方法的空调装置处于退出化霜状态时的方法二的控制流程图。
具体实施方式
21.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
22.需要指出的是，除非另有指明，本技术使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
23.在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“左、右”通常是针对附图所示的左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。
24.为了解决现有技术中四通阀在换向时易发生结构损坏且噪音较大的问题，本技术提供了一种四通阀换向方法、四通阀换向控制装置及空调装置。
25.如图1至图4所示，四通阀换向方法包括：
26.步骤s1：获取空调装置的外机管温t
外
；
27.步骤s2：根据外机管温t
外
和设定温度t
设
之间的关系获取空调装置的运行状态，再根据运行状态控制空调装置的压缩机停机预设时间段t1后启动四通阀进行换向；或者，控制空调装置的压缩机停机且空调装置的电子膨胀阀的开度达到第一预设开度时启动四通阀进行换向；其中，运行状态包括进入化霜状态和退出化霜状态。
28.应用本实施例的技术方案，在四通阀换向之间，通过减小四通阀阀口前后压差δp、延长四通阀动作时间d
t
来减小管路内的瞬时压力，进而减小冷媒对四通阀的冲击力，解决了现有技术中四通阀在换向时易发生结构损坏且噪音较大的问题，延长了四通阀的使用寿命、提升了四通阀的运行可靠性，也提升了用户的使用体验。
29.在本实施例中，四通阀换向方法能够减小四通阀故障率、降低四通阀售后故障率、减少维修成本。
30.具体地，在热泵空调系统中，四通阀相当于液压传动系统中的方向控制阀，具备速动功能，当有液体流经四通阀时，作用在四通阀阀芯上的瞬态液体压力称为瞬态液动力。瞬态液动力是阀芯移动导致阀开口量大小变化时，流过阀腔的液体随之加速或减速作用在阀芯上的冲击力，其与阀开口量的变化率有关，可表示为：式中：l为滑块进油口中心到回油口中心之间的长度，常称为阻尼长度(m)；ρ为流经滑块的液体密度(kg/m3)；d
t
为动作时间(s)。热泵系统中四通阀换向时，随着阀芯(由密封碗、滑块、支架组成)的运动，由制冷状态的d管和c管连通急骤转变为d管和e管连通，或者d管和e管连通，急骤转变为d管和c管连通，也就是说，在四通阀换向过程中，动作时间d
t
处于极小值，而四通阀阀口开度xv和阀口前后压差δp等均处于较大值，此过程四通阀阀芯处承受的瞬态液动力非常大，因此当四通阀换向时会产生很大的换向噪音，影响用户舒适性。
31.可选地，预设时间段t1大于等于30s且小于等于45s。这样，上述设置进一步确保停机后的四通阀阀口前后压差δp降低至预设压差值，此时启动四通阀换向时不会对四通阀产生冲击甚至产生噪声，进而提升了用户的使用体验和舒适度。其中，预设时间段t1不宜过长，过长会导致室内温度下降影响用户舒适性，过短会起不到降噪效果。
32.在本实施例中，预设时间段t1为40s。
33.需要说明的是，预设时间段t1的取值不限于此，可根据工况和使用需求进行调整。可选地，预设时间段t1为35s、或38s、或42s。
34.在本实施例中，根据外机管温t外和设定温度t设之间的关系获取空调装置的运行状态的方法包括：
35.若t
外
≤t
设
，则判断空调装置进入化霜状态；
36.若t
外
＞t
设
，则判断空调装置退出化霜状态。
37.具体地，在空调装置处于制热模式且t
外
≤t
设
时，则判断空调装置进入化霜状态，此时先控制压缩机停机，以便进行后续操作；在空调装置处于制冷模式且t
外
＞t
设
时，则判断空调装置退出化霜状态，此时先控制压缩机停机，以便进行后续操作。
38.在本实施例中，根据运行状态控制空调装置的压缩机停机预设时间段t1后启动四通阀进行换向；或者，控制空调装置的压缩机停机且空调装置的电子膨胀阀的开度达到第一预设开度时启动四通阀进行换向的方法包括：
39.若判断空调装置进入化霜状态，则控制压缩机停机预设时间段t1后启动四通阀进行换向；
40.若判断空调装置退出化霜状态，则控制压缩机停机预设时间段t1后启动四通阀进行换向；或者，控制空调装置的压缩机停机且空调装置的电子膨胀阀的开度达到第一预设开度时启动四通阀进行换向。
41.具体地，在空调装置处于制热模式时，当检测到t
外
≤t
设
，则代表此时空调外机已结了很厚的霜层，霜层会影响外机换热器换热进而影响室内用户舒适性，因此此时空调装置需进入化霜状态。进入化霜时刻，压缩机停止运转，停机等待40s后，四通阀进入换向，此时空调装置从制热模式转制冷模式，四通阀阀口前后压差δp因压缩机停机等待缓冲减小，那么四通阀阀芯处承受的瞬态液动力减小，因此可解决四通阀换向噪音。
42.具体地，在空调装置处于制冷模式时，当检测到t
外
＞t
设
，则代表此时空调外机检测管温升高，外机换热器上无霜层，考虑室内用户舒适性，空调装置切换至制热模式，此时退出化霜，可通过两种控制方法解决四通阀换向噪音问题。
43.如图3所示，方法一如下：
44.退出化霜时刻，压缩机停止运转，停机等待40s后，四通阀得电，即进行换向，由空调装置由制冷模式切换至用户设定的制热模式。在上述过程中，由于延长了四通阀动作时间d
t
、减小了四通阀阀口前后压差δp，则四通阀阀芯处承受的瞬态液动力减小，因此可解决四通阀换向噪音。
45.如图4所示，方法二如下：
46.退出化霜时刻，在压缩机停机前，维持电子膨胀阀的初始开度，压缩机停止运转，增大电子膨胀阀的开度，进而增大制热电子膨胀阀的化霜初始开度可减小四通阀的阀口前后压差δp，以使四通阀阀芯处承受的瞬态液动力减小，因此可解决四通阀换向噪音。
47.可选地，第一预设开度为电子膨胀阀的最大开度值480p。
48.可选地，控制空调装置的电子膨胀阀的开度达到第一预设开度的方法包括：
49.控制电子膨胀阀的开度匀速增大，且开度每增加一步耗时30～40ms，直至开度达到第一预设开度。
50.具体地，控制电子膨胀阀的开度匀速增大，不仅降低了电子膨胀阀的控制难度，也避免电子膨胀阀在开度增加过程中产生振动和噪声，进一步提升了用户的使用体验。
51.可选地，在空调装置退出化霜状态且控制空调装置的压缩机停机之前，电子膨胀阀的开度维持在第二预设开度，且维持时间t大于等于20s且小于等于40s；其中，第二预设开度大于电子膨胀阀的制热化霜初始开度。其中，第二预设开度为电子膨胀阀的初始开度，
52.可选地，维持时间t为30s，即在压缩机停机前30s内，电子膨胀阀的开度维持在第二预设开度。
53.需要说明的是，维持时间t的取值不限于此，可根据工况和使用需求进行调整。可选地，维持时间t为25s、或28s、或32s、或35s、或38s。
54.可选地，第二预设开度与制热化霜初始开度之差大于等于50步且小于等于80步。
这样，上述设置不仅确保电子膨胀阀的开度增大后能够减小四通阀的阀口前后压差δp、减小四通阀阀芯处承受的瞬态液动力，也尽可能地增大电子膨胀阀的最终开度，以最大程度地减小四通阀的阀口前后压差δp。
55.在本实施例中，第二预设开度与制热化霜初始开度之差为60步。
56.需要说明的是，第二预设开度与制热化霜初始开度之差的取值不限于此，可根据工况和使用需求进行调整。可选地，第二预设开度与制热化霜初始开度之差为55步、或65步、或70步、或75步。
57.在本实施例中，在四通阀进行换向之前，四通阀换向方法还包括：
58.检测四通阀所处管道处的压差值，若压差值小于或等于预设压差值内，则控制四通阀进行换向；若压差值大于预设压差值，则增大压缩机停机的停机时长。
59.具体地，在四通阀进行换向之前，检测四通阀的阀口前后压差δp，进一步确保δp在预设压差范围内，进而减小四通阀阀口前后压差δp、延长四通阀动作时间d
t
来减小管路内的瞬时压力，进而减小冷媒对四通阀的冲击力，解决了现有技术中四通阀在换向时易发生结构损坏且噪音较大的问题。
60.本技术还提供了一种四通阀换向控制装置(未示出)，适用于上述的四通阀换向方法，四通阀换向控制装置包括获取模块、第一执行模块、计时模块及第二执行模块。其中，获取模块用于获取空调装置的外机管温t
外
，第一执行模块用于控制压缩机停机，计时模块用于对压缩机的停机时长进行计时，第二执行模块用于控制电子膨胀阀的开度增大。
61.可选地，获取模块为温度传感器。
62.可选地，计时模块为计时器。
63.本技术还提供了一种空调装置(未示出)，适用于上述的四通阀换向方法。
64.从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
65.在四通阀换向之间，先获取空调装置的外机管温t
外
，并根据外机管温t
外
和设定温度t
设
之间的关系获取空调装置的运行状态，再根据运行状态控制空调装置的压缩机停机预设时间段t1后启动四通阀进行换向；或者，控制空调装置的压缩机停机且空调装置的电子膨胀阀的开度达到第一预设开度时启动四通阀进行换向。这样，在四通阀换向之间，通过减小四通阀阀口前后压差δp、延长四通阀动作时间来减小管路内的瞬时压力，进而减小冷媒对四通阀的冲击力，解决了现有技术中四通阀在换向时易发生结构损坏且噪音较大的问题，延长了四通阀的使用寿命、提升了四通阀的运行可靠性，也提升了用户的使用体验。
66.显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
67.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
68.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式能够以除了在这里图示
或描述的那些以外的顺序实施。
69.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种四通阀换向方法，其特征在于，包括：步骤s1：获取空调装置的外机管温t
外
；步骤s2：根据所述外机管温t
外
和设定温度t
设
之间的关系获取空调装置的运行状态，再根据所述运行状态控制所述空调装置的压缩机停机预设时间段t1后启动四通阀进行换向；或者，控制所述空调装置的压缩机停机且所述空调装置的电子膨胀阀的开度达到第一预设开度时启动四通阀进行换向；其中，所述运行状态包括进入化霜状态和退出化霜状态。2.根据权利要求1所述的四通阀换向方法，其特征在于，所述预设时间段t1大于等于30s且小于等于45s。3.根据权利要求1所述的四通阀换向方法，其特征在于，根据所述外机管温t
外
和设定温度t
设
之间的关系获取空调装置的运行状态的方法包括：若t
外
≤t
设
，则判断所述空调装置进入化霜状态；若t
外
＞t
设
，则判断所述空调装置退出化霜状态。4.根据权利要求1所述的四通阀换向方法，其特征在于，根据所述运行状态控制所述空调装置的压缩机停机预设时间段t1后启动四通阀进行换向；或者，控制所述空调装置的压缩机停机且所述空调装置的电子膨胀阀的开度达到第一预设开度时启动四通阀进行换向的方法包括：若判断所述空调装置进入化霜状态，则控制所述压缩机停机预设时间段t1后启动四通阀进行换向；若判断所述空调装置退出化霜状态，则控制所述压缩机停机预设时间段t1后启动四通阀进行换向；或者，控制所述空调装置的压缩机停机且所述空调装置的电子膨胀阀的开度达到第一预设开度时启动四通阀进行换向。5.根据权利要求4所述的四通阀换向方法，其特征在于，控制所述空调装置的电子膨胀阀的开度达到第一预设开度的方法包括：控制所述电子膨胀阀的开度匀速增大，且所述开度每增加一步耗时30～40ms，直至所述开度达到所述第一预设开度。6.根据权利要求1所述的四通阀换向方法，其特征在于，在所述空调装置退出化霜状态且控制所述空调装置的压缩机停机之前，所述电子膨胀阀的开度维持在第二预设开度，且维持时间t大于等于20s且小于等于40s；其中，所述第二预设开度大于所述电子膨胀阀的制热化霜初始开度。7.根据权利要求6所述的四通阀换向方法，其特征在于，所述第二预设开度与所述制热化霜初始开度之差大于等于50步且小于等于80步。8.根据权利要求1所述的四通阀换向方法，其特征在于，在所述四通阀进行换向之前，所述四通阀换向方法还包括：检测所述四通阀所处管道处的压差值，若所述压差值小于或等于预设压差值内，则控制所述四通阀进行换向；若所述压差值大于预设压差值，则增大所述压缩机停机的停机时长。9.一种四通阀换向控制装置，其特征在于，适用于权利要求1至8中任一项所述的四通阀换向方法，所述四通阀换向控制装置包括：
获取模块，用于获取空调装置的外机管温t
外
；第一执行模块，用于控制压缩机停机；计时模块，用于对压缩机的停机时长进行计时；第二执行模块，用于控制电子膨胀阀的开度增大。10.一种空调装置，其特征在于，适用于权利要求1至8中任一项所述的四通阀换向方法。

技术总结
本发明提供了一种四通阀换向方法、四通阀换向控制装置及空调装置。四通阀换向方法包括：步骤S1：获取空调装置的外机管温T


技术研发人员：郑丹平 林裕亮 李婕琪 曾庆和 黄城 赵智翀
受保护的技术使用者：珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司
技术研发日：2023.07.05
技术公布日：2023/10/15