空調(diào)機(jī)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及具有蒸汽噴射壓縮系統(tǒng)的一種空調(diào)機(jī)及其控制方法。為此，本發(fā)明在具有蒸汽噴射壓縮系統(tǒng)的空調(diào)機(jī)中配備用于檢測(cè)過熱度及過冷度的傳感器和能夠調(diào)節(jié)所噴射的制冷劑量的噴射用膨脹閥，由此制冷運(yùn)行時(shí)控制冷凝器出口側(cè)的過冷度，而制熱運(yùn)行時(shí)控制所噴射的制冷劑的過熱度，以使在制冷運(yùn)行及制熱運(yùn)行時(shí)噴射最適的制冷劑量，從而在任何制冷制熱運(yùn)行條件下均能確保系統(tǒng)的可靠性。
【專利說(shuō)明】空調(diào)機(jī)及其控制方法
[0001]本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2009年5月27日、申請(qǐng)?zhí)枮?00910203600.7的發(fā)明專利申請(qǐng)
“空調(diào)機(jī)及其控制方法”的分案申請(qǐng)。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種具有蒸汽噴射壓縮系統(tǒng)的空調(diào)機(jī)及其控制方法，尤其涉及能夠?qū)⒅评渲茻徇\(yùn)行時(shí)噴射的制冷劑量調(diào)節(jié)為最適量的空調(diào)機(jī)及其控制方法。

【背景技術(shù)】
[0003]通常，熱量從高溫側(cè)自然傳遞到低溫側(cè)，但是若要將熱量從低溫側(cè)傳遞到高溫側(cè)，則需要從外部施加某種作用。這就是熱泵原理。熱泵空調(diào)機(jī)通過可逆地利用由制冷劑的壓縮、冷凝、膨脹、蒸發(fā)構(gòu)成的制冷循環(huán)系統(tǒng)中所循環(huán)的熱量的運(yùn)輸機(jī)制(mechanism)來(lái)進(jìn)行制冷或制熱運(yùn)行，并且還具有用于壓縮制冷劑的壓縮機(jī)。
[0004]最近，為了提高這種熱泵空調(diào)機(jī)的制冷能力及制熱能力，正在引入向壓縮機(jī)(具體為壓縮室)噴射氣態(tài)制冷劑的蒸汽噴射(Vapor Inject1n)壓縮系統(tǒng)。蒸汽噴射壓縮系統(tǒng)通過由室內(nèi)熱交換器和室外熱交換器之間的配管分支而形成的分支配管連接到設(shè)在壓縮機(jī)的噴射端，在該分支配管上設(shè)置用于膨脹制冷劑的噴射用膨脹閥和用于使膨脹的制冷劑進(jìn)行熱交換的過冷卻熱交換器(以下稱為過冷卻器)，據(jù)此對(duì)分流的制冷劑減壓膨脹后進(jìn)行熱交換，進(jìn)而使過熱的氣態(tài)制冷劑噴射到壓縮機(jī)的噴射端。據(jù)此，克服了根據(jù)吸入到壓縮機(jī)的制冷劑密度和壓縮室體積而被限制的制冷劑吸入量的受限性，由此提高壓縮機(jī)的壓縮能力，從而增加可循環(huán)的制冷劑量而提高制冷及制熱運(yùn)行性能。
[0005]然而，這種蒸汽噴射壓縮系統(tǒng)當(dāng)制熱運(yùn)行時(shí)所噴射的制冷劑的過熱度較高時(shí)，會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)過熱及系統(tǒng)效率低下，而過熱度較低時(shí)，液態(tài)制冷劑會(huì)流入到壓縮機(jī)而對(duì)壓縮機(jī)引起不利。并且，制冷運(yùn)行時(shí)制冷劑的過冷度較高的情況下，在長(zhǎng)配管內(nèi)發(fā)生壓力損失，據(jù)此制冷劑循環(huán)量減少而降低制冷性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明是為了解決上述問題而提出的，本發(fā)明的目的在于提供一種具有蒸汽噴射壓縮系統(tǒng)的空調(diào)機(jī)中配備用于檢測(cè)過熱度及過冷度的傳感器來(lái)將制冷運(yùn)行及制熱運(yùn)行時(shí)噴射出的制冷劑量調(diào)節(jié)為最適量的空調(diào)機(jī)及其控制方法。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)機(jī)包括:壓縮機(jī)；對(duì)從所述壓縮機(jī)排出的制冷劑進(jìn)行熱交換以冷凝該制冷劑的室內(nèi)熱交換器；通過配管連接于所述壓縮機(jī)并對(duì)從所述室內(nèi)熱交換器接收的制冷劑進(jìn)行熱交換以蒸發(fā)該制冷劑的室外熱交換器；分流從所述室內(nèi)熱交換器輸送的制冷劑后對(duì)其進(jìn)行減壓膨脹的噴射用膨脹閥；使所述膨脹的制冷劑與所述冷凝的制冷劑進(jìn)行熱交換而噴射到所述壓縮機(jī)的過冷卻器；檢測(cè)所述噴射的制冷劑的過熱度并根據(jù)所述檢測(cè)出的制冷劑的過熱度來(lái)調(diào)節(jié)所述噴射用膨脹閥的開度而控制所述噴射的制冷劑的量的控制部。
[0008]所述噴射用膨脹閥設(shè)置在從所述室內(nèi)熱交換器及所述室外熱交換器之間分支出的配管上，并且對(duì)所述分流的制冷劑減壓膨脹后向所述過冷卻器傳輸。
[0009]并且，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)機(jī)還包括用于檢測(cè)所述過冷卻器的入口溫度及出口溫度的檢測(cè)部，所述控制部通過從所述過冷卻器的出口溫度減去所述過冷卻器的入口溫度的值來(lái)檢測(cè)所述制冷劑的過熱度。其中，所述入口溫度為所述膨脹的制冷劑流入的所述過冷卻器的入口的溫度，所述出口溫度為所述噴射的制冷劑流出的所述過冷卻器的出口的溫度。
[0010]所述控制部將所述檢測(cè)出的過熱度與預(yù)先設(shè)定的第一及第二過熱度進(jìn)行比較而增大或減小所述噴射用膨脹閥的開度，以使所述制冷劑的過熱度維持所述第一及第二過熱度之間的值。
[0011 ] 所述過冷卻器為雙管熱交換器。
[0012]并且，根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的空調(diào)機(jī)包括:壓縮機(jī)；對(duì)從所述壓縮機(jī)排出的制冷劑進(jìn)行熱交換以冷凝該制冷劑的室外熱交換器；通過配管連接于所述壓縮機(jī)并對(duì)從所述室外熱交換器接收的制冷劑進(jìn)行熱交換以蒸發(fā)該制冷劑的室內(nèi)熱交換器；分流從所述室外熱交換器輸送的制冷劑后對(duì)其進(jìn)行減壓膨脹的噴射用膨脹閥；使所述膨脹的制冷劑與所述冷凝的制冷劑進(jìn)行熱交換而噴射到所述壓縮機(jī)的過冷卻器；檢測(cè)所述室外熱交換器的出口的過冷度并根據(jù)所述檢測(cè)出的過冷度來(lái)調(diào)節(jié)所述噴射用膨脹閥的開度而控制所述噴射的制冷劑的量的控制部。
[0013]所述噴射用膨脹閥設(shè)置在從所述室內(nèi)熱交換器及所述室外熱交換器之間分支出的配管上，并且對(duì)所述分流的制冷劑減壓膨脹后傳送到所述過冷卻器。
[0014]并且，根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的空調(diào)機(jī)還包括用于檢測(cè)所述從壓縮機(jī)排出的制冷劑的壓力的壓力傳感器和用于檢測(cè)所述室外熱交換器的出口溫度的溫度傳感器。所述控制部計(jì)算對(duì)應(yīng)于所述壓力傳感器檢測(cè)出的制冷劑的壓力的飽和溫度，并且通過從所述計(jì)算出的高壓的飽和溫度減去所述室外熱交換器的出口溫度的值來(lái)檢測(cè)所述制冷劑的過冷度。
[0015]所述溫度傳感器設(shè)置在連接所述過冷卻器和所述室內(nèi)熱交換器的配管上，并且用于檢測(cè)在所述過冷卻器中進(jìn)行熱交換而被過冷卻的制冷劑的溫度。
[0016]所述控制部將所述檢測(cè)出的過冷度與目標(biāo)過冷度進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果增大或減小所述噴射用膨脹閥的開度。
[0017]并且，根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的空調(diào)機(jī)還包括用于迂回所述噴射的制冷劑的噴射用迂回閥。所述噴射用迂回閥設(shè)置在從所述過冷卻器和用于接收所述噴射的制冷劑的所述壓縮機(jī)的噴射端之間分支出的配管上，并且用于將所述噴射的制冷劑傳送到所述壓縮機(jī)的吸入口。
[0018]所述過冷卻器為雙管熱交換器。
[0019]并且，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)機(jī)的控制方法包括步驟:通過室內(nèi)熱交換器對(duì)從壓縮機(jī)排出的制冷劑進(jìn)行熱交換而冷凝該制冷劑；通過噴射用膨脹閥對(duì)所述冷凝的制冷劑的一部分進(jìn)行減壓膨脹；通過過冷卻器對(duì)所述膨脹的制冷劑進(jìn)行熱交換而噴射到所述壓縮機(jī)；檢測(cè)所述噴射的制冷劑的過熱度；根據(jù)所述檢測(cè)出的制冷劑的過熱度調(diào)節(jié)所述噴射用膨脹閥的開度，以控制所述噴射的制冷劑的量。
[0020]所述檢測(cè)制冷劑的過熱度的步驟是:檢測(cè)作為所述過冷卻器的入口溫度的所述膨脹的制冷劑的溫度；檢測(cè)作為所述過冷卻器的出口溫度的所述通過過冷卻器熱交換后被過熱的制冷劑的溫度；從所述過冷卻器的出口溫度減去所述過冷卻器的入口溫度的值來(lái)檢測(cè)所述制冷劑的過熱度。
[0021]所述控制噴射的制冷劑的量的步驟是將所述檢測(cè)出的制冷劑的過熱度與預(yù)先設(shè)定的第一及第二過熱度進(jìn)行比較而增大或減小所述噴射用膨脹閥的開度，以使所述制冷劑的過熱度維持所述第一及第二過熱度之間的值。
[0022]另外，根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的空調(diào)機(jī)的控制方法包括步驟:通過室外熱交換器對(duì)從壓縮機(jī)排出的制冷劑進(jìn)行熱交換而冷凝該制冷劑；通過噴射用膨脹閥對(duì)所述冷凝的制冷劑的一部分進(jìn)行減壓膨脹；通過過冷卻器對(duì)所述膨脹的制冷劑進(jìn)行熱交換而噴射到所述壓縮機(jī)；檢測(cè)所述室外熱交換器的出口的過冷度；根據(jù)所述檢測(cè)出的過冷度調(diào)節(jié)所述噴射用膨脹閥的開度，以控制所述噴射的制冷劑的量。
[0023]所述檢測(cè)過冷度的步驟是:檢測(cè)所述壓縮機(jī)的出口側(cè)的高壓的制冷劑的壓力；檢測(cè)作為所述室外熱交換器的出口溫度的通過所述過冷卻器熱交換后被過冷卻的制冷劑的溫度；計(jì)算對(duì)應(yīng)于所述檢測(cè)出的制冷劑的壓力的高壓的飽和溫度，通過從所述計(jì)算出的高壓的飽和溫度減去所述室外熱交換器的出口溫度的值來(lái)檢測(cè)所述過冷度。
[0024]所述控制噴射的制冷劑的量的步驟是將所述檢測(cè)出的過冷度與目標(biāo)過冷度進(jìn)行比較而增大或減小所述噴射用膨脹閥的開度，以使所述檢測(cè)出的過冷度維持所述目標(biāo)過冷度。
[0025]并且，根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的空調(diào)機(jī)的控制方法還包括迂回所述噴射的制冷劑的步驟。所述迂回噴射的制冷劑的步驟是通過設(shè)置在從所述過冷卻器和用于接收所述噴射的制冷劑的所述壓縮機(jī)的噴射端之間分支出的配管上的噴射用迂回閥將所述噴射的制冷劑傳送到所述壓縮機(jī)的吸入口。
[0026]如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在具有蒸汽噴射壓縮系統(tǒng)的空調(diào)機(jī)中配備用于檢測(cè)過熱度及過冷度的傳感器，由此制冷運(yùn)行時(shí)控制冷凝器出口側(cè)的過冷度，而制熱運(yùn)行時(shí)控制所噴射的制冷劑的過熱度，以使在制冷運(yùn)行及制熱運(yùn)行時(shí)噴射最適的制冷劑量，從而在任何制冷制熱運(yùn)行條件下均能確保系統(tǒng)的可靠性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有蒸汽噴射壓縮系統(tǒng)的空調(diào)機(jī)的構(gòu)成圖；
[0028]圖2為示出圖1中制熱運(yùn)行時(shí)的制冷劑流向的構(gòu)成圖；
[0029]圖3為示出圖1中制冷運(yùn)行時(shí)的制冷劑流向的構(gòu)成圖；
[0030]圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有蒸汽噴射壓縮系統(tǒng)的空調(diào)機(jī)的控制構(gòu)成圖；
[0031]圖5為用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)機(jī)的制熱運(yùn)行時(shí)的控制方法的工作流程圖；
[0032]圖6為用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)機(jī)的制冷運(yùn)行時(shí)的控制方法的工作流程圖。
[0033]主要符號(hào)說(shuō)明:10為壓縮機(jī)，13為噴射端，30為室內(nèi)熱交換器，70為室外熱交換器，80為噴射用膨脹閥，90為過冷卻器，100為噴射用迂回閥，112為分支配管，114為迂回配管，120為壓力傳感器，121、122、123為第一至第三溫度傳感器，124為控制部。

【具體實(shí)施方式】
[0034]以下，參照附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例。
[0035]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有蒸汽噴射壓縮系統(tǒng)的空調(diào)機(jī)的構(gòu)成圖。
[0036]在圖1中，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)機(jī)具備:包括壓縮機(jī)10、四通閥20、室內(nèi)熱交換器30、室內(nèi)膨脹閥40、室外膨脹閥50、止回閥60及室外熱交換器70的基本構(gòu)成；包括噴射用膨脹閥80、過冷卻器90及噴射用迂回閥100的蒸汽噴射壓縮系統(tǒng)。
[0037]壓縮機(jī)10具有兩個(gè)吸入口 11、13和一個(gè)排出口 12，兩個(gè)吸入口 11、13由連接于低壓的壓縮室的低壓吸入口 11(以下稱為吸入口)和連接于中壓的壓縮室的中壓吸入口13(以下稱為噴射端)構(gòu)成。因此，壓縮機(jī)10將吸入到吸入口 11的低溫低壓的氣態(tài)制冷劑壓縮成高溫高壓的氣體狀態(tài)后通過排出口 12排出，在這種壓縮過程中，為了克服根據(jù)從吸入口 11所吸入的制冷劑的密度和壓縮室體積而被限制的制冷劑吸入量的受限性，而向噴射端13噴射氣態(tài)的制冷劑。
[0038]四通閥20具有通過壓縮機(jī)10的吸入口 11和排出口 12而分別向室內(nèi)熱交換器30和室外熱交換器70進(jìn)行連接的兩個(gè)獨(dú)立的通路21、23，并且根據(jù)用戶選擇的制冷運(yùn)行或制熱運(yùn)行模式進(jìn)行換向操作，以變更制冷劑流向。
[0039]室內(nèi)熱交換器30設(shè)置在室內(nèi)側(cè)，在制冷運(yùn)行模式下充當(dāng)將低溫低壓的液態(tài)制冷劑蒸發(fā)成氣態(tài)的蒸發(fā)器，并且在制熱運(yùn)行模式下充當(dāng)將高溫高壓的氣態(tài)制冷劑冷凝成常溫高壓的液態(tài)的冷凝器，據(jù)此起到應(yīng)對(duì)制冷劑的焓值變化而與周圍空氣進(jìn)行熱交換的作用。
[0040]室內(nèi)膨脹閥40設(shè)置在室內(nèi)側(cè)，并且是在制冷運(yùn)行時(shí)將經(jīng)過室外熱交換器70冷凝后所輸送的常溫高壓的液態(tài)制冷劑膨脹減壓成低溫低壓的混合有液相和氣相的兩相制冷劑的電子膨脹閥(EEV:Electronic Expans1n Valve),在制熱運(yùn)行時(shí)調(diào)節(jié)成最大開度，以避免發(fā)生壓力損失。
[0041]室外膨脹閥50設(shè)置在室外側(cè)，并且為在制熱運(yùn)行時(shí)將經(jīng)過室內(nèi)熱交換器30冷凝后所輸送的常溫高壓的液態(tài)制冷劑膨脹減壓成低溫低壓的混合有液相和氣相的兩相制冷劑的電子膨脹閥，在制冷運(yùn)行時(shí)閉合，而在制熱運(yùn)行時(shí)開啟。
[0042]止回閥60與室外膨脹閥50并列連接，并且止回閥60為只允許制冷劑向一個(gè)方向流動(dòng)的逆止閥，在制冷運(yùn)行時(shí)經(jīng)過室外熱交換器70冷凝后所輸送的液態(tài)制冷劑允許通過，在制熱運(yùn)行時(shí)經(jīng)過室內(nèi)熱交換器30冷凝后所輸送的液態(tài)制冷劑不允許通過。據(jù)此，制冷運(yùn)行時(shí)通過室外熱交換器70的制冷劑經(jīng)過止回閥60而流向室內(nèi)熱交換器30，而制熱運(yùn)行時(shí)通過室內(nèi)熱交換器30的制冷劑經(jīng)過室外膨脹閥50而流向室外熱交換器70。
[0043]室外熱交換器70設(shè)置在室外側(cè)，并且與室內(nèi)交換器30相反，在制冷運(yùn)行時(shí)充當(dāng)冷凝器而在制熱運(yùn)行時(shí)充當(dāng)蒸發(fā)器，據(jù)此起到與周邊空氣進(jìn)行熱交換的作用。
[0044]噴射用膨脹閥80設(shè)置在從室內(nèi)熱交換器30和室外熱交換器70之間的主配管111分支的配管112，并且為電子膨脹閥，其對(duì)從室內(nèi)熱交換器30和室外熱交換器70中的某一側(cè)所輸送的液相制冷劑的一部分進(jìn)行分流后減壓膨脹，然后為了噴射而將該制冷劑向過冷卻器90排出ο
[0045]過冷卻器90連接于設(shè)置噴射用膨脹閥80的分支配管112和主配管111，并且為雙管熱交換器，以用于使從室內(nèi)熱交換器30和室外熱交換器70中的某一側(cè)所輸送的液相制冷劑與在噴射用膨脹閥80中膨脹的制冷劑進(jìn)行熱交換，然后將過熱的氣態(tài)制冷劑通過噴射用排出配管113傳送到壓縮機(jī)10的噴射端13或吸入口 11。
[0046]噴射用迂回閥100設(shè)置在從噴射用排出配管113分支的迂回配管114，以用于從過冷卻器90輸出的噴射用制冷劑迂回到壓縮機(jī)10的吸入口 11。據(jù)此，在噴射用迂回閥100閉合的狀態(tài)下從過冷卻器90輸出的噴射用制冷劑流入到壓縮機(jī)10的噴射端13，而在噴射用迂回閥100開啟的狀態(tài)下，由于噴射端13的壓力高于一般的吸入口 11，因此從過冷卻器90輸出的噴射用制冷劑不會(huì)流入到壓縮機(jī)10的噴射端13而全部向壓縮機(jī)10的吸入口 11芳路掉。
[0047]并且，本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)機(jī)為了提高室內(nèi)側(cè)和室外側(cè)的熱交換能力，在室內(nèi)熱交換器30設(shè)有室內(nèi)風(fēng)扇31，在室外熱交換器70設(shè)有室外風(fēng)扇71。室內(nèi)風(fēng)扇31促進(jìn)在室內(nèi)熱交換器30內(nèi)流動(dòng)的制冷劑和空氣之間的熱交換，同時(shí)產(chǎn)生室內(nèi)所需的冷風(fēng)或熱風(fēng)，室外風(fēng)扇71促進(jìn)在室外熱交換器70內(nèi)流動(dòng)的制冷劑和空氣之間的熱交換，而起到催促作用。
[0048]并且，在壓縮機(jī)10的排出口 12側(cè)設(shè)有用于檢測(cè)從壓縮機(jī)10排出的制冷劑的高壓側(cè)壓力的壓力傳感器120，在過冷卻器90的入口 91側(cè)設(shè)有用于檢測(cè)經(jīng)過噴射用膨脹閥80膨脹后流入到過冷卻器90的制冷劑的溫度的第一溫度傳感器121，過冷卻器90的出口 92側(cè)設(shè)有用于檢測(cè)在過冷卻器90中經(jīng)過熱交換后從過冷卻器90流出的噴射用制冷劑的溫度的第二溫度傳感器122，在過冷卻器90和室內(nèi)熱交換器30之間的主配管111側(cè)設(shè)有用于檢測(cè)制冷運(yùn)行時(shí)從室外熱交換器70通過過冷卻器90后流向室內(nèi)熱交換器30的制冷劑的溫度的第三溫度傳感器123。第三溫度傳感器123為用于評(píng)價(jià)根據(jù)噴射量而變化的過冷度的過冷度檢測(cè)用溫度傳感器。
[0049]這種本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)機(jī)根據(jù)用戶選擇的制冷運(yùn)行或制熱運(yùn)行使四通閥20換向，由此改變制冷劑流向。
[0050]圖2為示出圖1中制熱運(yùn)行時(shí)的制冷劑流向的構(gòu)成圖，圖3為示出圖1中制冷運(yùn)行時(shí)的制冷劑流向的構(gòu)成圖。
[0051]圖2中，制冷劑以壓縮機(jī)10 —四通閥20 —室內(nèi)熱交換器30 —室內(nèi)膨脹閥40 —過冷卻器90 —室外膨脹閥50 —室外熱交換器70 —四通閥20 —壓縮機(jī)10的順序循環(huán)，據(jù)此形成制熱運(yùn)行的制冷循環(huán)系統(tǒng)。
[0052]圖3中，制冷劑以壓縮機(jī)10 —四通閥20 —室外熱交換器70 —止回閥60 —過冷卻器90 —室內(nèi)膨脹閥40 —室內(nèi)熱交換器30 —四通閥20 —壓縮機(jī)10的順序循環(huán)，據(jù)此形成制冷運(yùn)行的制冷循環(huán)系統(tǒng)。
[0053]圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有蒸汽噴射壓縮系統(tǒng)的空調(diào)機(jī)的控制構(gòu)成圖。
[0054]圖4中，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)機(jī)還包括具有微型計(jì)算機(jī)及相關(guān)電路而用于控制空調(diào)機(jī)的各構(gòu)成要素的控制部124、用于輸入用戶所選擇的運(yùn)行模式(制冷或制熱運(yùn)行)的輸入部125。
[0055]控制部124當(dāng)用戶選擇制冷或制熱運(yùn)行模式時(shí)，根據(jù)所選擇的運(yùn)行模式調(diào)節(jié)四通閥20而如圖2及圖3所示變更制冷劑流向，并且根據(jù)制冷或制熱運(yùn)行模式利用壓力傳感器120和第一至第三溫度傳感器121、122、123的檢測(cè)值來(lái)調(diào)節(jié)噴射用膨脹閥80的開度，以使噴射的制冷劑量調(diào)節(jié)為最適量。
[0056]具體來(lái)講，在制冷運(yùn)行時(shí)，控制部124計(jì)算對(duì)應(yīng)于通過壓力傳感器120檢測(cè)出的壓縮機(jī)10的排出壓力的飽和溫度，并利用計(jì)算出的高壓的飽和溫度和通過第三溫度傳感器123檢測(cè)出的冷凝器出口溫度(即，從室外熱交換器通過過冷卻器后流向室內(nèi)熱交換器30的制冷劑的溫度)檢測(cè)冷凝器出口的過冷度。過冷度根據(jù)在過冷卻器中90進(jìn)行熱交換而噴射的制冷劑的量而變化，因此為了使檢測(cè)出的過冷度維持20°C左右，增大或減小噴射用膨脹閥80的開度。
[0057]并且，在制熱運(yùn)行時(shí)，控制部124利用通過第一溫度傳感器121檢測(cè)出的過冷卻器90的入口溫度(即，經(jīng)過噴射用膨脹閥膨脹后流入到過冷卻器的制冷劑的溫度)和通過第二溫度傳感器122檢測(cè)出的過冷卻器90的出口溫度(即，在過冷卻器中經(jīng)過熱交換后被過熱的制冷劑的溫度)來(lái)檢測(cè)噴射的制冷劑的過熱度。為了使噴射的制冷劑的過熱度維持在(TC?5°C，增大或減小噴射用膨脹閥80的開度。
[0058]在本發(fā)明實(shí)施例中，控制部124設(shè)置為一個(gè)，以此整體控制室內(nèi)側(cè)和室外側(cè)的構(gòu)成要素，但是本發(fā)明不限于此，也可以單另設(shè)置分別能夠單獨(dú)控制室內(nèi)側(cè)和室外側(cè)的控制部124，以此通過各控制部124之間的相互通信而整體控制室內(nèi)側(cè)和室外側(cè)的構(gòu)成要素。
[0059]以下，說(shuō)明如上結(jié)構(gòu)的空調(diào)機(jī)的控制方法的工作過程及作用效果。
[0060]圖5為用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)機(jī)的制熱運(yùn)行時(shí)的控制方法的工作流程圖。
[0061]圖5中，當(dāng)用戶通過輸入部125選擇所需的運(yùn)行模式(制冷或制熱運(yùn)行)時(shí)，被選擇的運(yùn)行信息輸入到控制部124。
[0062]據(jù)此，控制部124判斷是否為制熱運(yùn)行(200)，若為制熱運(yùn)行，則如圖2所示切換四通閥20而變更制冷劑流向后，便開始制熱運(yùn)行(202)，并且為了進(jìn)行制熱運(yùn)行，啟動(dòng)壓縮機(jī)10(204)。
[0063]根據(jù)壓縮機(jī)10的運(yùn)行從壓縮機(jī)10排出的高溫高壓的制冷劑在室內(nèi)熱交換器30中與室內(nèi)側(cè)空氣進(jìn)行熱交換而冷凝成高壓的液相制冷劑，冷凝成高壓的液相制冷劑通過主配管111流入到室外側(cè)。此時(shí)，將室內(nèi)膨脹閥40調(diào)節(jié)成最大開度，以防止發(fā)生壓力損失。
[0064]流入到室外側(cè)的高壓的液相制冷劑在過冷卻器90中與用于噴射的制冷劑進(jìn)行熱交換后被過冷卻，噴射用膨脹閥80對(duì)從主配管111分流的液相制冷劑減壓膨脹后向過冷卻器90排出。
[0065]此時(shí)，流入過冷卻器90的制冷劑的溫度，即被膨脹而噴射到過冷卻器90的入口溫度Tl是通過設(shè)置在過冷卻器90的入口側(cè)的第一溫度傳感器121來(lái)檢測(cè)，而在過冷卻器90中進(jìn)行熱交換后流出的制冷劑的溫度，即被過熱而從過冷卻器90流出的出口溫度T2是通過設(shè)置在過冷卻器90的出口側(cè)的第二溫度傳感器122來(lái)檢測(cè)(206)。
[0066]噴射到過冷卻器90的制冷劑從液相減壓而膨脹成兩相狀態(tài)，因此第一溫度傳感器121所檢測(cè)的過冷卻器90的入口溫度Tl為對(duì)應(yīng)于被膨脹的制冷劑的壓力的飽和溫度。因此，若在過冷卻器90沒有發(fā)生壓力損失或處于適當(dāng)水平，則第二溫度傳感器122所檢測(cè)的過冷卻器90的出口溫度T2為在與過冷卻器90的入口溫度Tl相同的壓力條件下被過熱的制冷劑的溫度，所以噴射到過冷卻器90的制冷劑的過熱度H能夠以從過冷卻器90的出口溫度T2減去過冷卻器90的入口溫度Tl的值來(lái)檢測(cè)(208)。
[0067]在制熱運(yùn)行中所噴射的制冷劑的量，能夠通過將檢測(cè)出的過熱度H調(diào)節(jié)成最適范圍來(lái)調(diào)節(jié)為最適量，并且如果噴射的制冷劑的狀態(tài)為包含有液相或液滴的兩相狀態(tài)的制冷齊U，則會(huì)損壞壓縮機(jī)10的壓縮室，因此在任何情況下噴射的制冷劑的過熱度都應(yīng)當(dāng)具有(TC以上的值。
[0068]據(jù)此，控制部124判斷檢測(cè)出的制冷劑的過熱度H是否為大于等于預(yù)先設(shè)定的第一過熱度Hl (約0°C ) (210)，當(dāng)檢測(cè)出的制冷劑的過熱度H小于第一過熱度Hl時(shí)，制冷劑的過熱度處于較低的狀態(tài)，因此減小噴射用膨脹閥80的開度來(lái)減少所噴射的制冷劑量，由此提高制冷劑的過熱度(212)。
[0069]在步驟210的判斷結(jié)果為檢測(cè)出的制冷劑的過熱度H大于等于第一過熱度Hl時(shí)，控制部124判斷檢測(cè)出的制冷劑的過熱度H是否為小于等于預(yù)先設(shè)定的第二過熱度H2 (約5°C ) (212)，當(dāng)檢測(cè)出的制冷劑的過熱度H大于第二過熱度H2時(shí)，制冷劑的過熱度處于較高的狀態(tài)，因此增大噴射用膨脹閥80的開度來(lái)增加噴射的制冷劑量，由此降低制冷劑的過熱度(216)。
[0070]這是由于如果制冷劑過熱度過高則使噴射出的制冷劑密度降低而降低噴射效果，因此噴射的制冷劑過熱度應(yīng)當(dāng)具有5°C以下的值。
[0071]在步驟214的判斷結(jié)果為檢測(cè)出的制冷劑的過熱度H小于等于第二過熱度H2時(shí)，由于制冷劑過熱度H在適當(dāng)范圍，所以維持噴射用膨脹閥80原有的開度(218)。
[0072]如此，通過利用第一及第二溫度傳感器121、122檢測(cè)過熱度的方式和能夠調(diào)節(jié)所噴射的制冷劑量的噴射用膨脹閥80，將噴射的制冷劑過熱度維持在0°C?5°C之間的值，從而在任何制熱條件下均控制為噴射出最適當(dāng)?shù)闹评鋭┝康耐瑫r(shí)執(zhí)行制熱運(yùn)行(220)。
[0073]圖6為用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)機(jī)的制冷運(yùn)行時(shí)的控制方法的工作流程圖。
[0074]圖6中，當(dāng)用戶通過輸入部125選擇所需的運(yùn)行模式(制冷或制熱運(yùn)行)時(shí)，被選擇的運(yùn)行信息輸入到控制部124。
[0075]據(jù)此，控制部124判斷是否為制冷運(yùn)行(300)，若為制冷運(yùn)行，則如圖3所示切換四通閥20而變更制冷劑流向后，便開始制冷運(yùn)行(302)，并且為了進(jìn)行制冷運(yùn)行，啟動(dòng)壓縮機(jī)10(304)。
[0076]根據(jù)壓縮機(jī)10的運(yùn)行從壓縮機(jī)10排出的高溫高壓的制冷劑在室外熱交換器70中與室外側(cè)空氣進(jìn)行熱交換而冷凝成高壓的液相制冷劑，冷凝成高壓的液相制冷劑通過主配管111流入到過冷卻器90。
[0077]流入到過冷卻器90的高壓的液相制冷劑在過冷卻器90中與用于噴射的制冷劑進(jìn)行熱交換后被過冷卻，噴射用膨脹閥80對(duì)從主配管111分流的液相制冷劑減壓膨脹后向過冷卻器90排出。
[0078]此時(shí)，從壓縮機(jī)10排出的高壓側(cè)制冷劑的壓力是通過設(shè)置在壓縮機(jī)10的排出口12側(cè)的壓力傳感器120來(lái)檢測(cè)，從充當(dāng)冷凝器的室外熱交換器70經(jīng)過過冷卻器90而流入到室內(nèi)側(cè)的制冷劑的溫度，即冷凝器出口溫度T3是通過設(shè)置在過冷卻器90和室內(nèi)熱交換器30之間的主配管111上的第三溫度傳感器123來(lái)檢測(cè)(306)。
[0079]制冷運(yùn)行時(shí)，通常相比于直接控制噴射的制冷劑量，更需要利用噴射功能來(lái)維持冷凝器出口的過冷度。因此，控制部124計(jì)算對(duì)應(yīng)于壓力傳感器120檢測(cè)出的壓縮機(jī)10的排出壓力即對(duì)應(yīng)于制冷劑的高壓的飽和溫度T4(308)，并且可以從高壓的飽和溫度Τ4減去冷凝器出口溫度Τ3的值來(lái)檢測(cè)過冷度C(310)。
[0080]由于過冷度C根據(jù)過冷卻器90中進(jìn)行熱交換而噴射的制冷劑的量而變化，因此控制部124判斷過冷度C是否低于目標(biāo)過冷度Cs (約20°C ) (312)，當(dāng)檢測(cè)出的過冷度C低于目標(biāo)過冷度Cs時(shí)，增大噴射用膨脹閥80的開度來(lái)增加噴射的制冷劑量，由此增加在過冷卻器90中進(jìn)行熱交換的制冷劑量而相對(duì)于當(dāng)前提高過冷度(314)。
[0081]在步驟312的判斷結(jié)果為檢測(cè)出的過冷度C大于等于目標(biāo)過冷度Cs時(shí)，控制部124判斷檢測(cè)出的過冷度C是否為大于目標(biāo)過冷度Cs (約20°C ) (316)，若檢測(cè)出的過冷度C大于目標(biāo)過冷度Cs，則減小噴射用膨脹閥80的開度來(lái)減少噴射的制冷劑量，由此減少在過冷卻器90中進(jìn)行熱交換的制冷劑量而相對(duì)于當(dāng)前降低過冷度(318)。
[0082]在步驟316的判斷結(jié)果為過冷度C不大于目標(biāo)過冷度Cs時(shí)，由于過冷度C在適當(dāng)范圍，所以維持噴射用膨脹閥80原有的開度(320)。
[0083]并且，制冷運(yùn)行時(shí)由于無(wú)需增加冷凝器側(cè)的制冷劑循環(huán)量，所以通過利用噴射用迂回閥100將從過冷卻器90流出的制冷劑不直接噴射到壓縮機(jī)10的噴射端13而是迂回到壓縮機(jī)10的吸入口 11。例如，噴射用迂回閥100閉合時(shí)，從過冷卻器90流出的噴射用制冷劑流入到壓縮機(jī)10的噴射端13，而噴射用迂回閥100開啟時(shí)，由于噴射端13的壓力高于一般的吸入口 11的壓力，因此從過冷卻器90流出的噴射用制冷劑不會(huì)流入到壓縮機(jī)10的噴射端13而是全部迂回到壓縮機(jī)10的吸入口 11。
[0084]因此，控制部124選擇性地開啟噴射用迂回閥100(322)，因室外溫度較高的超負(fù)荷條件或其他條件而使制冷運(yùn)行時(shí)的高壓較高的情況下，不使用噴射功能而減少冷凝器側(cè)的制冷劑循環(huán)量的同時(shí)利用過冷卻器90能夠順利地運(yùn)用過冷卻功能。
[0085]如此，通過利用壓力傳感器120及第三溫度傳感器123檢測(cè)過冷度的方式和能夠調(diào)節(jié)所噴射的制冷劑量的噴射用膨脹閥80，將冷凝器出口的過冷度維持在目標(biāo)過冷度的范圍內(nèi)，從而在任何制冷條件下均控制為噴射出最適當(dāng)?shù)闹评鋭┝康耐瑫r(shí)執(zhí)行制冷運(yùn)行(324)。
【權(quán)利要求】
1.一種空調(diào)機(jī)，其特征在于包括: 壓縮機(jī)，在吸入的制冷劑的壓縮過程中噴射氣體狀態(tài)的制冷劑； 對(duì)從所述壓縮機(jī)排出的制冷劑進(jìn)行熱交換以冷凝該制冷劑的室內(nèi)熱交換器； 通過配管連接于所述壓縮機(jī)并對(duì)從所述室內(nèi)熱交換器接收的制冷劑進(jìn)行熱交換以蒸發(fā)該制冷劑的室外熱交換器； 設(shè)置在從所述室內(nèi)熱交換器和室外熱交換器之間的主配管分支的分支配管，分流從所述室內(nèi)熱交換器輸送的制冷劑后對(duì)其進(jìn)行減壓膨脹的噴射用膨脹閥； 連接于所述分支配管和主配管，使所述膨脹的制冷劑與所述冷凝的制冷劑進(jìn)行熱交換而噴射到所述壓縮機(jī)的過冷卻器； 用于檢測(cè)所述過冷卻器的入口溫度及出口溫度的檢測(cè)部；通過從所述出口溫度減去所述入口溫度的值來(lái)檢測(cè)所述噴射的制冷劑的過熱度，并將所述檢測(cè)出的過熱度與預(yù)先設(shè)定的第一及第二過熱度進(jìn)行比較而增大或減小所述噴射用膨脹閥的開度，以使所述制冷劑的過熱度維持所述第一及第二過熱度之間的值的控制部，所述入口溫度為所述膨脹的制冷劑流入的所述過冷卻器的入口的溫度，所述出口溫度為所述噴射的制冷劑流出的所述過冷卻器的出口的溫度， 所述噴射的制冷劑的過熱度為0°c?5°C。
2.如權(quán)利要求1所述的空調(diào)機(jī)，其特征在于所述噴射用膨脹閥設(shè)置在從所述室內(nèi)熱交換器及所述室外熱交換器之間分支出的配管上，并且對(duì)所述分流的制冷劑減壓膨脹后向所述過冷卻器傳輸。
3.如權(quán)利要求1至2中任意一項(xiàng)所述的空調(diào)機(jī)，其特征在于所述過冷卻器為雙管熱交換器。
4.一種空調(diào)機(jī)，其特征在于包括: 壓縮機(jī)； 對(duì)從所述壓縮機(jī)排出的制冷劑進(jìn)行熱交換以冷凝該制冷劑的室外熱交換器； 通過配管連接于所述壓縮機(jī)并對(duì)從所述室外熱交換器接收的制冷劑進(jìn)行熱交換以蒸發(fā)該制冷劑的室內(nèi)熱交換器； 設(shè)置在從所述室內(nèi)熱交換器和室外熱交換器之間的主配管分支的分支配管，分流從所述室外熱交換器輸送的制冷劑后對(duì)其進(jìn)行減壓膨脹的噴射用膨脹閥； 連接于所述分支配管和主配管，使所述膨脹的制冷劑與所述冷凝的制冷劑進(jìn)行熱交換的過冷卻器； 檢測(cè)所述過冷卻器主配管的出口的過冷度并根據(jù)所述檢測(cè)出的過冷度來(lái)調(diào)節(jié)所述噴射用膨脹閥的開度而控制所述噴射的制冷劑的量的控制部； 用于迂回所述噴射的制冷劑的噴射用迂回閥； 所述噴射用迂回閥設(shè)置在從所述過冷卻器和用于接收所述噴射的制冷劑的所述壓縮機(jī)的噴射端之間分支出的配管上，并且用于將所述噴射的制冷劑傳送到所述壓縮機(jī)的吸入□。
5.如權(quán)利要求4所述的空調(diào)機(jī)，其特征在于所述噴射用膨脹閥設(shè)置在從所述室內(nèi)熱交換器及所述室外熱交換器之間分支出的配管上，并且對(duì)所述分流的制冷劑減壓膨脹后傳送到所述過冷卻器。
6.如權(quán)利要求4所述的空調(diào)機(jī)，其特征在于: 還包括用于檢測(cè)所述從壓縮機(jī)排出的制冷劑的壓力的壓力傳感器和用于檢測(cè)所述過冷卻器主配管的出口溫度的溫度傳感器； 所述控制部計(jì)算對(duì)應(yīng)于所述壓力傳感器檢測(cè)出的制冷劑的壓力的高壓的飽和溫度，并且通過從所述計(jì)算出的高壓的飽和溫度減去所述過冷卻器主配管的出口溫度的值來(lái)檢測(cè)所述制冷劑的過冷度。
7.如權(quán)利要求6所述的空調(diào)機(jī)，其特征在于所述溫度傳感器設(shè)置在連接所述過冷卻器和所述室內(nèi)熱交換器的配管上，并且用于檢測(cè)在所述過冷卻器中進(jìn)行熱交換而被過冷卻的制冷劑的溫度。
8.如權(quán)利要求6所述的空調(diào)機(jī)，其特征在于所述控制部將所述檢測(cè)出的過冷度與目標(biāo)過冷度進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果增大或減小所述噴射用膨脹閥的開度。
9.如權(quán)利要求4至8中任意一項(xiàng)所述的空調(diào)機(jī)，其特征在于所述過冷卻器為雙管熱交換器。
10.一種空調(diào)機(jī)的控制方法，其特征在于包括步驟: 通過室外熱交換器對(duì)從壓縮機(jī)排出的制冷劑進(jìn)行熱交換而冷凝該制冷劑； 通過設(shè)置在從室內(nèi)熱交換器和室外熱交換器之間的主配管分支的分支配管的噴射用膨脹閥對(duì)所述冷凝的制冷劑的一部分進(jìn)行減壓膨脹； 通過連接于所述分支配管和主配管的過冷卻器使所述膨脹的制冷劑與被冷凝的制冷劑進(jìn)行熱交換而噴射到所述壓縮機(jī)； 檢測(cè)所述過冷卻器主配管的出口的過冷度； 根據(jù)所述檢測(cè)出的過冷度調(diào)節(jié)所述噴射用膨脹閥的開度，以控制所述噴射的制冷劑的量， 還包括迂回所述噴射的制冷劑的步驟； 所述迂回噴射的制冷劑的步驟是通過設(shè)置在從所述過冷卻器和用于接收所述噴射的制冷劑的所述壓縮機(jī)的噴射端之間分支出的配管上的噴射用迂回閥將所述噴射的制冷劑傳送到所述壓縮機(jī)的吸入口。
11.如權(quán)利要求10所述的空調(diào)機(jī)的控制方法，其特征在于所述檢測(cè)過冷度的步驟是: 檢測(cè)所述壓縮機(jī)的出口側(cè)的高壓的制冷劑的壓力； 檢測(cè)作為所述過冷卻器主配管的出口溫度的通過所述過冷卻器熱交換后被過冷卻的制冷劑的溫度； 計(jì)算對(duì)應(yīng)于所述檢測(cè)出的制冷劑的壓力的高壓的飽和溫度，通過從所述計(jì)算出的高壓的飽和溫度減去所述過冷卻器主配管的出口溫度的值來(lái)檢測(cè)所述過冷度。
12.如權(quán)利要求11所述的空調(diào)機(jī)的控制方法，其特征在于所述控制噴射的制冷劑的量的步驟是: 將所述檢測(cè)出的過冷度與目標(biāo)過冷度進(jìn)行比較而增大或減小所述噴射用膨脹閥的開度，以使所述檢測(cè)出的過冷度維持所述目標(biāo)過冷度。
【文檔編號(hào)】F24F11/02GK104296245SQ201410539476
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2009年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2008年12月3日
【發(fā)明者】趙日鏞, 鄭圭夏, 金敬訓(xùn), 李碩浩, 鄭東一 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社