空調(diào)及其控制方法
【專利摘要】一種空調(diào)及其控制方法，該空調(diào)包括：壓縮機、室外熱交換器、室內(nèi)熱交換器、轉(zhuǎn)換單元、儲液器和注射模塊、過冷閥以及注射閥。所述注射模塊在加熱操作中膨脹和蒸發(fā)一部分從所述室內(nèi)熱交換器流至所述室外熱交換器的制冷劑。所述過冷閥設(shè)置在所述注射模塊與所述儲液器之間，其中所述控制器在加熱操作中打開所述過冷閥以將在所述注射模塊中蒸發(fā)的那部分制冷劑引導(dǎo)至儲液器，然后在預(yù)定時間經(jīng)過之后關(guān)閉所述過冷閥。所述注射閥設(shè)置所述注射模塊與所述壓縮機之間，其中所述控制器在加熱操作中當所述過冷閥關(guān)閉時打開所述注射閥，由此將在所述注射模塊中蒸發(fā)的那部分制冷劑注射至所述壓縮機。本發(fā)明能夠平穩(wěn)地將制冷劑注射到壓縮機。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開涉及一種空調(diào)和控制該空調(diào)的方法，尤其涉及一種被設(shè)計成平穩(wěn)地向壓縮 機注射制冷劑的空調(diào)以及控制該空調(diào)的方法。 空調(diào)及其控制方法

【背景技術(shù)】
[0002] 通常，空調(diào)是采用制冷環(huán)路保持空氣冷暖的系統(tǒng)，該制冷環(huán)路包括室外熱交換器、 膨脹閥和室內(nèi)熱交換器。即，空調(diào)可以被設(shè)計成具有保持室內(nèi)空氣涼爽的制冷裝置和保持 室內(nèi)空氣溫暖的加熱裝置?？蛇x地，空調(diào)可以被設(shè)計成具有兼具制冷和加熱功能這兩者的 裝直。
[0003] 當空調(diào)被設(shè)計成具有兼具制冷和加熱功能這兩者的裝置時，該空調(diào)包括根據(jù)操作 條件(也就是制冷操作和加熱操作）轉(zhuǎn)換由壓縮機壓縮的制冷劑的流道（flow passage)的 轉(zhuǎn)換單元。即，在制冷操作中，由壓縮機壓縮的制冷劑通過轉(zhuǎn)換單元被引導(dǎo)至室外熱交換 器。此時，室外熱交換器起到冷凝器的作用。由室外熱交換器冷凝的制冷劑在膨脹閥中膨 脹并且被引入到室內(nèi)熱交換器。此時，室內(nèi)熱交換器起到蒸發(fā)器的作用。由室內(nèi)熱交換器 蒸發(fā)的制冷劑通過轉(zhuǎn)換單元被再次引導(dǎo)至壓縮機。
[0004] 通過將加熱操作或制冷操作中冷凝的制冷劑的一部分注射到壓縮機，空調(diào)的效率 得以提商。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 因此，一個目標是提供一種被設(shè)計成平穩(wěn)地將制冷劑注射到壓縮機的空調(diào)以及控 制所述空調(diào)的方法。
[0006] 本領(lǐng)域技術(shù)人員從下面的描述將清楚地理解其它目標。
[0007] 根據(jù)一個方案，提供一種空調(diào)，包括：壓縮機，壓縮制冷劑；室外熱交換器，設(shè)置在 室外以允許所述制冷劑與室外空氣進行熱交換；室內(nèi)熱交換器，設(shè)置在室內(nèi)以允許所述制 冷劑與室內(nèi)空氣進行熱交換；轉(zhuǎn)換單元，在制冷操作中將從所述壓縮機排出的制冷劑引導(dǎo) 至所述室外熱交換器，在加熱操作中將從所述壓縮機排出的制冷劑引導(dǎo)至所述室內(nèi)熱交換 器；儲液器，設(shè)置在所述轉(zhuǎn)換單元與所述壓縮機之間以分離氣相制冷劑和液相制冷劑；注 射模塊，在加熱操作中膨脹和蒸發(fā)一部分從所述室內(nèi)熱交換器流至所述室外熱交換器的制 冷劑；過冷閥，設(shè)置在所述注射模塊與所述儲液器之間，在加熱操作中被打開以將在所述注 射模塊中蒸發(fā)的那部分制冷劑引導(dǎo)至儲液器，然后在預(yù)定時間經(jīng)過之后被關(guān)閉；以及注射 閥，設(shè)置所述注射模塊與所述壓縮機之間，其中在加熱操作中當所述過冷閥關(guān)閉時所述注 射閥被打開，由此將在所述注射模塊中蒸發(fā)的那部分制冷劑注射至所述壓縮機。
[0008] 根據(jù)另一個方案，提供一種控制空調(diào)的方法，包括：在加熱操作開始時，通過轉(zhuǎn)換 單元將從壓縮機排出的制冷劑引導(dǎo)至室內(nèi)熱交換器；通過注射模塊膨脹和蒸發(fā)一部分從室 內(nèi)熱交換器流至室內(nèi)熱交換器的制冷劑；通過控制器打開過冷閥以將由所述注射模塊蒸發(fā) 的那部分制冷劑通過所述過冷閥引導(dǎo)至儲液器；由所述控制器確定預(yù)定時間是否已經(jīng)過 去；如果控制器確定過預(yù)定時間已經(jīng)過去，由所述控制器關(guān)閉所述過冷閥；以及由所述控 制器打開注射閥以將由所述注射模塊蒸發(fā)的那部分制冷劑通過所述注射閥引導(dǎo)至所述壓 縮機。
[0009] 根據(jù)結(jié)合附圖進行的下面的詳細描述，上述和其它目的、特征、方面和優(yōu)點將變得 更加明顯。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 附圖被包括進來以提供對本公開的進一步理解，并且被并入本說明書并構(gòu)成本說 明書的一部分，所述附圖示出本發(fā)明的實施方式，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。
[0011] 在圖中：
[0012] 圖1是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的空調(diào)的制冷操作中制冷劑流動的示意圖。
[0013] 圖2是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的空調(diào)的框圖。
[0014] 圖3是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的控制空調(diào)的方法的流程圖；以及
[0015] 圖4和圖5是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的空調(diào)的加熱操作中制冷劑流動的示 意圖。

【具體實施方式】
[0016] 從結(jié)合附圖的下面的詳細描述，上述和其它目的、特征、方面和優(yōu)點將變得更加明 顯。現(xiàn)在將參考附圖詳細描述本發(fā)明的示例性實施例。然而，可以以許多不同形式來實施 本發(fā)明，并且不應(yīng)當將本發(fā)明理解為限制在此所述的實施例。更確切地說，提供這些實施例 以使得本公開是詳盡的且完整的，并且充分地向本領(lǐng)域的技術(shù)人員傳達本發(fā)明的范圍。為 清楚器件，圖中的形狀和尺寸可以被夸大，并且全文中相同的附圖標記指代相同或相似的 組件。
[0017] 在下文中，將參考附圖詳細描述本發(fā)明的示例性實施例。
[0018] 圖1是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的空調(diào)的制冷操作中制冷劑流動的示意圖。
[0019] 本發(fā)明示例性實施例的空調(diào)包括用于壓縮制冷劑的壓縮機110、安裝在室外用于 室外空氣與制冷劑之間的熱交換的室外熱交換器120、安裝在室內(nèi)用于室內(nèi)空氣與制冷劑 之間的熱交換的室內(nèi)熱交換器130、用于在制冷操作中將制冷劑從壓縮機110引導(dǎo)至室外 熱交換器120和在加熱操作中將制冷劑從壓縮機110引導(dǎo)至室內(nèi)熱交換器130的轉(zhuǎn)換單元 190、用于膨脹和蒸發(fā)一部分從室外熱交換器120流動到室內(nèi)熱交換器130的制冷劑的注射 模塊170、過冷閥174 (當所述過冷閥打開時，將由注射模塊170蒸發(fā)的制冷劑引導(dǎo)至壓縮 機110)以及注射閥173 (當所述注射閥打開時，將由注射模塊170蒸發(fā)的制冷劑注射至壓 縮機110)。
[0020] 壓縮機110將從低壓低溫狀態(tài)引入的制冷劑壓縮到高壓高溫狀態(tài)。壓縮機110可 以以多種結(jié)構(gòu)形成。也就是說，壓縮機110可以是采用汽缸和活塞的交互式壓縮機或采用 繞動潤卷（orbiting scroll)和固定潤卷（fixed scroll)的潤卷式壓縮機。在所述示例 性實施例中，壓縮機110是渦卷式壓縮機。在一個實施例中，可以設(shè)置多個壓縮機。
[0021] 壓縮機110包括進口 111，在制冷操作中于室內(nèi)熱交換器130中蒸發(fā)的制冷劑通過 所述進口 111被引入，或者在加熱操作中于室外熱交換器120中蒸發(fā)的制冷劑通過所述進 口 111被引入；注射口 112,通過所述注射口 112在注射模塊170中膨脹和蒸發(fā)的制冷劑被 引入，以及出口 114,壓縮后的制冷劑通過所述出口 114排出。
[0022] 通過進口 111引入的制冷劑的壓力和溫度低于通過注射口 112引入的制冷劑的壓 力和溫度。引入到注射口 112的制冷劑的壓力和溫度低于通過出口 114排出的制冷劑的壓 力和溫度。
[0023] 壓縮機110在壓縮室壓縮通過進口 111引入的制冷劑。通過進口 111引入的制冷 劑和通過注射口 112引入的制冷劑互相混合并且由壓縮機110壓縮，之后通過出口 114被 排出。
[0024] 儲液器160從在制冷操作中于室內(nèi)熱交換器130中蒸發(fā)的制冷劑或在加熱操作中 于室外熱交換器120中蒸發(fā)的制冷劑分離出氣相制冷劑和液相制冷劑。儲液器160設(shè)置在 轉(zhuǎn)換單元190和壓縮機110的進口 111之間。由儲液器160中分離出的氣相制冷劑通過進 口 111被引入到壓縮機110。
[0025] 轉(zhuǎn)換單元190是用于制冷-加熱轉(zhuǎn)換的流道轉(zhuǎn)換閥。轉(zhuǎn)換單元190將壓縮機110 中壓縮的制冷劑在制冷操作中引導(dǎo)至室外熱交換器120,并在加熱操作中引導(dǎo)至室內(nèi)熱交 換器130。在一個實施例中，轉(zhuǎn)換單元190可以由能夠轉(zhuǎn)換四個流道的各種閥或其組合形 成。
[0026] 轉(zhuǎn)換單元190連接到壓縮機110的出口 114和儲液器160,轉(zhuǎn)換單元190還連接到 室內(nèi)熱交換器130和室外熱交換器120。在制冷操作中，轉(zhuǎn)換單元190將壓縮機110的出口 114連接到室外熱交換器120,并且進而還將室內(nèi)熱交換器130連接到儲液器160。在加熱 操作中，轉(zhuǎn)換單元190將壓縮機110的出口 114連接到室內(nèi)熱交換器130,并且進而還將室 外熱交換器120連接到儲液器190。
[0027] 轉(zhuǎn)換單元190可以形成為能夠?qū)⒉煌耐ǖ阑ハ噙B接的各種不同的模塊。在所述 示例性實施例中，轉(zhuǎn)換單元190可以采用四通閥（four-way valve)。然而，本發(fā)明不限于所 述示例性實施例，兩個三通閥的組合或其它閥也可以用作轉(zhuǎn)換單元。
[0028] 室外熱交換器120可以被設(shè)置在室外。制冷劑通過室外熱交換器120時與室外空 氣熱交換。室外熱交換器120在制冷操作中起到冷凝制冷劑的冷凝器作用，并且在加熱操 作中起到蒸發(fā)制冷劑的蒸發(fā)器作用。
[0029] 室外熱交換器120連接到轉(zhuǎn)換單元190和室外膨脹閥140。在制冷操作中，在壓縮 機中110被壓縮并且通過壓縮機110的出口 114和轉(zhuǎn)換單元190的制冷劑被引入到室外熱 交換器120中并且被冷凝，之后制冷劑被引導(dǎo)至室外膨脹閥140。在加熱操作中，在室外膨 脹閥140中膨脹的制冷劑被引入到室內(nèi)熱交換器120中被蒸發(fā)并且被排出到轉(zhuǎn)換單元190。
[0030] 在制冷操作中，室外膨脹閥140被完全打開以允許制冷劑通過。在加熱操作中，室 外膨脹閥140的打開程度被調(diào)節(jié)以膨脹制冷劑。室外膨脹閥140連接到室外熱交換器120 和注射模塊170。室外膨脹閥140設(shè)置在室外熱交換器120與注射模塊170之間。
[0031] 在制冷操作中，室外膨脹閥140將從室外熱交換器120引入的制冷劑引導(dǎo)至注射 模塊170。在加熱操作中，室外膨脹閥140膨脹從注射模塊170流動至室外熱交換器120的 制冷劑。
[0032] 室內(nèi)熱交換器130設(shè)置在室內(nèi)以允許通過室內(nèi)熱交換器130的制冷劑與室內(nèi)空氣 熱交換。在制冷操作中，室內(nèi)熱交換器130起到蒸發(fā)制冷劑的蒸發(fā)器的作用。在加熱操作 中，室內(nèi)熱交換器130起到冷凝制冷劑的冷凝器的作用。
[0033] 室內(nèi)熱交換器130連接到轉(zhuǎn)換單元190和室內(nèi)膨脹閥150。在制冷操作中，在室 內(nèi)膨脹閥150中膨脹的制冷劑被引導(dǎo)至室內(nèi)熱交換器130中被蒸發(fā)并且被排出到轉(zhuǎn)換單元 190。在加熱操作中，在壓縮機110中被壓縮并且通過壓縮機110的出口 114的制冷劑被引 入到室內(nèi)熱交換器130中被冷凝并且被引導(dǎo)至室內(nèi)膨脹閥150。
[0034] 在制冷操作中，調(diào)節(jié)室內(nèi)膨脹閥150的打開程度以膨脹制冷劑。在加熱操作中，完 全打開室內(nèi)膨脹閥150以允許制冷劑通過。室內(nèi)膨脹閥150連接到室內(nèi)熱交換器130和注 射模塊170,并被設(shè)置在室內(nèi)熱交換器130與注射模塊170之間。
[0035] 在制冷操作中，室內(nèi)膨脹閥150膨脹從注射模塊170流動至室內(nèi)熱交換器130的 制冷劑。在加熱操作中，室內(nèi)膨脹閥150將來自室內(nèi)熱交換器130的制冷劑引導(dǎo)至注射模 塊 170。
[0036] 在制冷操作中，注射模塊170過冷制冷劑。在加熱操作中，注射模塊170過冷制冷 劑或?qū)⒁徊糠种评鋭┳⑸涞綁嚎s機110。在一個實施例中，在制冷操作中，注射模塊170可 以將一部分制冷劑注射到壓縮機110。注射模塊170連接到室內(nèi)膨脹閥150、注射閥173、過 冷閥174和室外膨脹閥140。
[0037] 在制冷操作中，注射模塊170膨脹并且蒸發(fā)一部分來自室外熱交換器120的制冷 齊[J。此外，注射模塊170過冷來自室外熱交換器120的制冷劑并且將制冷劑引導(dǎo)至室內(nèi)膨 脹閥150。
[0038] 在加熱操作中，注射模塊170膨脹并且蒸發(fā)一部分來自室內(nèi)熱交換器130的制冷 齊U。此外，注射模塊170過冷其余的來自室內(nèi)熱交換器130的制冷劑并且將制冷劑引導(dǎo)至 室外膨脹閥140。
[0039] 注射模塊170包括注射膨脹閥171和注射熱交換器172,其中該注射膨脹閥171用 于膨脹一部分通過其中的制冷劑，而該注射熱交換器172通過與在注射膨脹閥171中膨脹 的制冷劑熱交換而過冷其余的通過其中的制冷劑。
[0040] 注射膨脹閥171連接到室內(nèi)膨脹閥150和注射熱交換器172。在制冷操作中，注射 膨脹閥171膨脹從注射熱交換器172流動至儲液器160的制冷劑。在加熱操作中，注射膨 脹閥171膨脹從室內(nèi)熱交換器130注射到儲液器160或壓縮機110的制冷劑。
[0041] 在制冷操作中，注射膨脹閥171膨脹一部分經(jīng)由室外熱交換器120和室外膨脹閥 140而通過注射熱交換器172的制冷劑，并且將膨脹后的制冷劑引導(dǎo)至注射熱交換器172。 在加熱操作中，注射膨脹閥171膨脹一部分經(jīng)由室內(nèi)膨脹閥150而來自室內(nèi)熱交換器130 的制冷劑，并且將所述制冷劑引導(dǎo)至注射熱交換器172。
[0042] 注射熱交換器172連接到室內(nèi)膨脹閥150、注射膨脹閥171、室外膨脹閥140、注射 閥173和過冷閥174。
[0043] 在制冷操作中，注射熱交換器172允許經(jīng)由室外膨脹閥140而來自室外熱交換器 120的制冷劑與在注射膨脹閥171中膨脹的制冷劑進行熱交換。在加熱操作中，注射熱交換 器172允許經(jīng)由室內(nèi)膨脹閥150而來自室內(nèi)熱交換器130的制冷劑與在注射膨脹閥171中 膨脹的制冷劑進行熱交換。
[0044] 在制冷操作中，注射熱交換器172允許來自室外熱交換器120的制冷劑與在注射 膨脹閥171中膨脹的制冷劑熱交換。在制冷操作中，在注射熱交換器172中過冷的制冷劑 被引導(dǎo)至室內(nèi)膨脹閥150并且被蒸發(fā)，而且所述制冷劑還經(jīng)由過冷閥174被引導(dǎo)至儲液器 160。
[0045] 在加熱操作中，注射熱交換器172允許一部分來自室內(nèi)熱交換器130的制冷劑與 在注射膨脹閥171中膨脹的制冷劑熱交換。在加熱操作中，在注射熱交換器172中過冷的 制冷劑被引導(dǎo)至室外膨脹閥140并且被蒸發(fā)，而且所述制冷劑經(jīng)由過冷閥174被引導(dǎo)至儲 液器160,或者經(jīng)由注射閥173被注射到壓縮機110的注射口 112。
[0046] 過冷閥174設(shè)置在注射模塊170的注射熱交換器172與儲液器160之間。在制冷 操作中，過冷閥174被打開并且將在注射膨脹閥171中膨脹的制冷劑和在注射熱交換器172 中蒸發(fā)的制冷劑引導(dǎo)至儲液器。被引導(dǎo)至儲液器160的制冷劑與在室內(nèi)熱交換器130中進 行熱交換的制冷劑混合。在加熱操作中，當滿足注射條件時，過冷閥174被打開以便于將在 注射熱交換器172中蒸發(fā)的制冷劑引導(dǎo)至儲液器160,然后在預(yù)定時間過去之后關(guān)閉過冷 閥 174。
[0047] 注射閥173設(shè)置在注射模塊170的注射熱交換器172與壓縮機110的注射口 112 之間。在制冷操作中，注射閥173關(guān)閉。在加熱操作中，當過冷閥174關(guān)閉時，打開注射閥 173以便于將在注射膨脹閥171中膨脹和在注射熱交換器172中蒸發(fā)的制冷劑引導(dǎo)至壓縮 機110的注射口 112。
[0048] 之后將參考圖3至圖5詳細描述在加熱操作中過冷閥174和注射閥173的操作。
[0049] 在下文中，將描述根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的空氣調(diào)節(jié)器的制冷操作。
[0050] 在壓縮機110中被壓縮的制冷劑通過出口 114排出，并且被引導(dǎo)至轉(zhuǎn)換單元190。 在制冷操作中，轉(zhuǎn)換單元190將壓縮機110的出口 114連接到室外熱交換120,并且由此，弓丨 導(dǎo)至轉(zhuǎn)換單元190的制冷劑被引導(dǎo)至室外熱交換器120。
[0051] 從轉(zhuǎn)換單元190被引導(dǎo)至室外熱交換器120的制冷劑與室外空氣進行熱交換，并 且由此所述制冷劑被壓縮。在室外熱交換器120中壓縮的制冷劑被轉(zhuǎn)移至室外膨脹閥140。 在制冷操作中，室外膨脹閥140被完全打開，并且由此，制冷劑通過室外膨脹閥140,而后被 引導(dǎo)至注射模塊170。
[0052] 轉(zhuǎn)移到注射模塊170的制冷劑在注射熱交換器172中被過冷。一部分在注射熱交 換器172中過冷的制冷劑被引導(dǎo)至注射膨脹閥171。在注射膨脹閥171中膨脹的制冷劑與 從注射熱交換器172流動至室外熱交換器120的制冷劑進行熱交換并且被蒸發(fā)。
[0053] 在制冷操作中，注射閥173關(guān)閉并且過冷閥174打開。因此，在注射熱交換器172 中被蒸發(fā)的制冷劑被轉(zhuǎn)移至過冷閥174。通過過冷閥174的制冷劑被引導(dǎo)至儲液器160并 且與在室內(nèi)熱交換器130中蒸發(fā)的制冷劑混合。
[0054] -部分在注射熱交換器172中過冷的制冷劑被引導(dǎo)至室內(nèi)膨脹閥150。在室內(nèi)膨 脹閥150中膨脹的制冷劑被轉(zhuǎn)移至室內(nèi)熱交換器130。被引導(dǎo)至室內(nèi)熱交換器130的制冷 劑通過與室內(nèi)空氣熱交換而被蒸發(fā)。蒸發(fā)后的制冷劑被轉(zhuǎn)移至轉(zhuǎn)換單元190。
[0055] 在制冷操作中，由于轉(zhuǎn)換單元190將室內(nèi)熱交換器130連接到儲液器160,從室內(nèi) 熱交換器130被引導(dǎo)至轉(zhuǎn)換單元190的制冷劑被轉(zhuǎn)移至儲液器160。被轉(zhuǎn)移至儲液器160 的制冷劑與來自過冷閥174的制冷劑混合。從混合的制冷劑分離出氣相制冷劑和液相制冷 齊U。在儲液器160中被分離出的氣相制冷劑通過進口 111被引入壓縮機110中，并被壓縮 而通過出口 114被排出。
[0056] 圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的空調(diào)的框圖。
[0057] 參考圖2,根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的空調(diào)包括用于控制空調(diào)的控制器10、用 于測量制冷劑的冷凝溫度的冷凝溫度傳感器11、用于測量制冷劑的蒸發(fā)溫度的蒸發(fā)溫度傳 感器12、以及用于測量從壓縮機110排出的制冷劑的排出溫度的排出溫度傳感器15。
[0058] 控制器10通過控制轉(zhuǎn)換單元190、壓縮機110、室外膨脹閥140、室內(nèi)膨脹閥150、 注射膨脹閥171、注射閥173和過冷閥174控制空調(diào)的操作。
[0059] 控制器10通過控制轉(zhuǎn)換單元190選擇制冷操作和加熱操作。控制器10根據(jù)負載 控制壓縮機110的運行速度。控制器10調(diào)節(jié)在加熱操作中室外膨脹閥140的打開程度，并 且在制冷操作中打開室外膨脹閥140?？刂破?0在加熱操作中打開室內(nèi)膨脹閥150,并且 在制冷操作中調(diào)節(jié)室內(nèi)膨脹閥150的打開程度?？刂破?0調(diào)節(jié)注射膨脹閥171的打開程 度或關(guān)閉注射膨脹閥。
[0060] 控制器10在過冷操作中打開過冷閥174并且關(guān)閉注射閥173。在過冷操作中，當 滿足注射條件時控制器10打開過冷閥174并且經(jīng)過預(yù)定時間之后關(guān)閉所述過冷閥174,之 后控制器10打開注射閥173。稍后將參考圖3至圖5詳細描述在加熱操作中過冷閥174和 注射閥173的操作。
[0061] 冷凝溫度傳感器11在加熱操作中測量室內(nèi)熱交換器130中的制冷劑的冷凝溫度， 并且在制冷操作中測量室外熱交換器120中的制冷劑的冷凝溫度。冷凝溫度傳感器11分 布在多個位置處以測量制冷劑的冷凝溫度。在所述示例性實施例中，冷凝溫度傳感器11在 加熱操作中設(shè)置在"d"位置處，在制冷操作中設(shè)置在"h"位置處。在一個實施例中，冷凝溫 度傳感器11在加熱操作中可以設(shè)置在室內(nèi)熱交換器130上，而在制冷操作中可以設(shè)置在室 外熱交換器120上。
[0062] 在一個實施例中，在加熱操作中可以通過測量通過室內(nèi)熱交換器130的制冷劑的 壓力來計算制冷劑的冷凝溫度，在制冷操作中可以通過測量通過室外熱交換器120的制冷 劑的壓力來計算制冷劑的冷凝溫度。
[0063] 蒸發(fā)溫度傳感器12在加熱操作中測量室外熱交換器120中的制冷劑的蒸發(fā)溫度， 并且在制冷操作中測量室內(nèi)熱交換器130中的制冷劑的蒸發(fā)溫度。蒸發(fā)溫度傳感器12可 以通過分布在多個位置處而測量蒸發(fā)溫度。在所述示例性實施例中，蒸發(fā)溫度傳感器12在 加熱操作中設(shè)置在"i"位置處，在制冷操作中設(shè)置在"c"位置處。在一個實施例中，蒸發(fā)溫 度傳感器12在加熱操作中設(shè)置在室外熱交換器上，并且在制冷操作中設(shè)置在室內(nèi)熱交換 器處。
[0064] 在一個實施例中，在加熱操作中可以通過測量通過室外熱交換器120的制冷劑的 壓力來計算制冷劑的蒸發(fā)溫度，而在制冷操作中可以通過測量通過室內(nèi)熱交換器130的制 冷劑的壓力來計算制冷劑的蒸發(fā)溫度。
[0065] 排放溫度傳感器15測量在壓縮機110中被壓縮并且通過出口 114排出的制冷劑 的排放溫度("b"位置)。排放溫度傳感器15可以分布在多個位置處以測量從壓縮機110排 出的制冷劑的排放溫度。在所述示例性實施例中，排放溫度傳感器15設(shè)置在"b"位置處。 [0066] 圖3是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的控制空調(diào)的方法的流程圖，并且圖4和圖5是 示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的空調(diào)的加熱操作中制冷劑流動的示意圖。
[0067] 控制器10啟動加熱操作（S210)?？刂破?0控制轉(zhuǎn)換單元190使得壓縮機110的 出口 114連接到室內(nèi)熱交換器130,并且室外熱交換器120連接到儲液器160。此外，控制 器10完全打開室外膨脹閥140并且關(guān)閉注射膨脹閥171。進一步地，根據(jù)加熱操作的控制 邏輯（logic)，控制器10控制壓縮機110的運行速度和室內(nèi)膨脹閥150的打開程度。
[0068] 此外，當注射膨脹閥171處于關(guān)閉狀態(tài)時，控制器10保持注射膨脹閥171關(guān)閉。當 注射膨脹閥171處于打開狀態(tài)時，控制器10關(guān)閉注射膨脹閥171。
[0069] 控制器10確定注射模塊170是否能注射（S220)?？刂破?0確定是否滿足注射條 件從而注射模塊170能注射制冷劑?？梢曰趬嚎s機110的運行速度、排放過熱度、冷凝溫 度或蒸發(fā)溫度來設(shè)定注射條件。
[0070] 壓縮機110的運行速度是產(chǎn)生扭矩用于壓縮制冷劑的馬達(未示出）的RPM (每分 鐘轉(zhuǎn)數(shù))。壓縮機110的運行速度可以以頻率單位呈現(xiàn)。壓縮機110的運行速度與壓縮機 110的壓縮能力成比例?？刂破?10可以通過確定壓縮機的運行速度是否高于預(yù)定的運行 速度來確定是否滿足注射條件。
[0071] 排放過熱度是由排放溫度傳感器15測量的排放溫度與由冷凝溫度傳感器11測量 的冷凝溫度之間的差值。也就是說，（排放過熱度）=(排放溫度）一（冷凝溫度)?？刂破骺?以通過確定排放過熱度是否高于預(yù)定的排放過熱度來確定是否滿足注射條件。
[0072] 冷凝溫度是由冷凝溫度傳感器11測量的制冷劑的冷凝溫度。在加熱操作中，冷凝 溫度是制冷劑在室內(nèi)熱交換器130中冷凝時的溫度?？刂破骺梢酝ㄟ^確定冷凝溫度是否滿 足預(yù)定條件來確定是否滿足注射條件。
[0073] 蒸發(fā)溫度是由蒸發(fā)溫度傳感器12測量的制冷劑的蒸發(fā)溫度。在加熱操作中，蒸發(fā) 溫度是制冷劑在室外熱交換器120中蒸發(fā)時的溫度?？刂破?0可以通過確定蒸發(fā)溫度是 否滿足預(yù)定條件來確定是否滿足注射條件。冷凝溫度和蒸發(fā)溫度可以具有線性不等式關(guān)系 的條件。
[0074] 在一個實施例中，可以設(shè)定加熱操作中的注射條件以滿足壓縮機110的運行速 度、排放過熱度、冷凝溫度和蒸發(fā)溫度中的一個或至少兩個。
[0075] 當滿足注射條件時，壓縮機110打開膨脹閥171和過冷閥174,并且關(guān)閉注射閥 173 (S230)?？刂破?0打開在啟動加熱操作時已經(jīng)被關(guān)閉的注射膨脹閥171，并且根據(jù)控 制邏輯來調(diào)節(jié)注射膨脹閥171的打開程度。
[0076] 在開始加熱操作時，當注射閥173處于關(guān)閉狀態(tài)時，控制10保持注射閥173關(guān)閉。 當注射閥173處于打開狀態(tài)時，控制器10關(guān)閉注射閥173。
[0077] 在開始加熱操作時，當過冷閥174處于關(guān)閉狀態(tài)時，控制器10打開過冷閥174。當 過冷閥174處于打開狀態(tài)時，控制器10保持過冷閥174打開。
[0078] 在下文中將參考圖4詳細描述在加熱操作中當滿足注射條件時空調(diào)的操作。
[0079] 在壓縮機110中壓縮的制冷劑通過出口 114排放，并且被引導(dǎo)至轉(zhuǎn)換單元190。在 加熱操作中，轉(zhuǎn)換單元190使壓縮機110的出口 114連接到室內(nèi)熱交換器130。因此，被引 導(dǎo)至轉(zhuǎn)換單元190的制冷劑被轉(zhuǎn)移至室內(nèi)熱交換器130。
[0080] 從轉(zhuǎn)換單元190被轉(zhuǎn)移至室內(nèi)熱交換器130的制冷劑與室內(nèi)空氣進行熱交換并且 由此被冷凝。冷凝的制冷劑被引導(dǎo)至室內(nèi)膨脹閥150。在加熱操作中，由于室內(nèi)膨脹閥150 被完全打開，制冷劑通過室內(nèi)膨脹閥150而后被引導(dǎo)至注射模塊170。
[0081] 一部分來自室內(nèi)膨脹閥150的制冷劑被引導(dǎo)至注射膨脹閥171，并且其余的制冷 劑被轉(zhuǎn)移至注射熱交換器172。
[0082] 被轉(zhuǎn)移至注射膨脹閥171的制冷劑膨脹，并且被引導(dǎo)至注射熱交換器172。被引導(dǎo) 至注射熱交換器172的制冷劑通過與流至注射熱交換器172的制冷劑熱交換而被蒸發(fā)。
[0083] 當滿足注射條件時，注射閥173關(guān)閉而過冷閥174打開。因此，在注射熱交換器 172中蒸發(fā)的制冷劑經(jīng)由過冷閥174被引導(dǎo)至儲液器160,并且與在室內(nèi)熱交器130中蒸發(fā) 的制冷劑混合。
[0084] 一部分來自室內(nèi)膨脹閥150的制冷劑通過與在注射熱交換器172中由注射膨脹閥 171膨脹的制冷劑進行熱交換而被過冷。過冷后的制冷劑被引導(dǎo)至室外膨脹閥140。被引 導(dǎo)至室外膨脹閥140的制冷劑膨脹，然后被引導(dǎo)至室外熱交換器120并且通過與室外空氣 熱交換而被蒸發(fā)。蒸發(fā)后的制冷劑被轉(zhuǎn)移至轉(zhuǎn)換單元190。
[0085] 在加熱操作中，轉(zhuǎn)換單元190將室外熱交換器120連接到儲液器160。因此，從室 外熱交換器120引導(dǎo)至轉(zhuǎn)換單元190的制冷劑被轉(zhuǎn)移至儲液器160。被轉(zhuǎn)移至儲液器160 的制冷劑與來自過冷閥174的制冷劑混合，并且從混合后的制冷劑分離氣相制冷劑和液相 制冷劑。在儲液器160中分離出的氣相制冷劑通過進口 111被引入至壓縮機110,并且在壓 縮機110中被壓縮，之后制冷劑通過出口 114排出。
[0086] 控制器10打開過冷閥174并且保持注射閥173關(guān)閉（S240)。控制器110打開過 冷閥174并且保持注射閥173關(guān)閉預(yù)定時間，使得保留在注射模塊170中的油（oil)和冷 凝后的制冷劑能夠被引導(dǎo)至儲液器160。也就是說，預(yù)定時間是用于充分地將保留在注射模 塊170中的油和冷凝后的制冷劑排出的待用（standby)時間。
[0087] 控制器10在經(jīng)過預(yù)定時間之后關(guān)閉過冷閥174并且打開注射閥173 (S250)。
[0088] 下文中將參考圖5描述當滿足注射條件并且經(jīng)過預(yù)定時間時空調(diào)的操作。
[0089] 在壓縮機110中壓縮的制冷劑被引導(dǎo)至轉(zhuǎn)換單元190。在加熱操作中，轉(zhuǎn)換單元 190連接壓縮機110的出口 114和室內(nèi)熱交換器130。因此，引導(dǎo)至轉(zhuǎn)換單元190的制冷劑 被轉(zhuǎn)移至室內(nèi)熱交換器130。
[0090] 從轉(zhuǎn)換單元190引導(dǎo)至室內(nèi)熱交換器130的制冷劑通過與室內(nèi)空氣進行熱交換而 被冷凝。冷凝后的制冷劑被轉(zhuǎn)移至室內(nèi)膨脹閥150。在加熱操作中，室內(nèi)膨脹閥150被完全 打開，由此制冷劑被引導(dǎo)至注射模塊170。
[0091] 一部分來自室內(nèi)膨脹閥150的制冷劑被引導(dǎo)至注射膨脹閥171，并且其余的制冷 劑被再次引導(dǎo)至注射熱交換器172。
[0092] 被引導(dǎo)至注射膨脹閥171的制冷劑膨脹，而后被引導(dǎo)至注射熱交換器172。在注射 膨脹閥171中膨脹的制冷劑被轉(zhuǎn)移至注射熱交換器172,并且通過與從室內(nèi)膨脹閥150流動 至注射熱交換器172的制冷劑進行熱交換而被蒸發(fā)。
[0093] 經(jīng)過預(yù)定時間之后，注射閥173被打開并且過冷閥174被關(guān)閉。因此，在注射熱交 換器172中蒸發(fā)的制冷劑被轉(zhuǎn)移至注射閥173。經(jīng)過注射閥173的制冷劑通過注射口 112 被引導(dǎo)至壓縮機110并且被壓縮機壓縮，之后制冷劑通過出口 114被排出。
[0094] 一部分來自室內(nèi)膨脹閥150的制冷劑通過與在室內(nèi)熱交換器172中由注射膨脹閥 171膨脹的制冷劑進行熱交換而被過冷。過冷后的制冷劑被引導(dǎo)至室外膨脹閥140并且膨 脹，之后制冷劑被引導(dǎo)至室外熱交換器120。被引導(dǎo)至室外熱交換器120的制冷劑通過與室 外空氣進行熱交換而被蒸發(fā)。蒸發(fā)后的制冷劑被轉(zhuǎn)移至轉(zhuǎn)換單元190。
[0095] 在加熱操作中，由于轉(zhuǎn)換單元190將室外熱交換器120連接到儲液器160,從室外 熱交換器120被引導(dǎo)至轉(zhuǎn)換單元190的制冷劑被引導(dǎo)至儲液器160并且與從過冷閥174被 引導(dǎo)來的制冷劑混合，之后從混合的制冷劑分離氣相制冷劑和液相制冷劑。在儲液器160 中分離的氣相制冷劑通過進口 111被引入至壓縮機110并且被壓縮機110壓縮，之后通過 出口 114排出。
[0096] 盡管參考其優(yōu)選的實施例特別地示出和描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的 是在不偏離由所附的權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍時可以做成各種形式和細節(jié)的 變化。優(yōu)選的實施例應(yīng)所述被考慮為僅有描述意義為不用于限制。因此本發(fā)明的范圍不被 詳細的描述限制而是被所附的權(quán)利要求限制，并且在所述范圍內(nèi)的所有不同將被解釋為包 括在權(quán)利要求中。
[0097] 根據(jù)空調(diào)和控制所述空調(diào)的方法可以具以下效果至少之一。
[0098] 首先，由于保留在注射模塊中的油和冷凝后的制冷劑在加熱操作的起始階段不被 注射到壓縮機，壓縮機的可靠性得以提高。
[0099] 其次，在加熱操作的起始階段，通過打開設(shè)置在注射模塊與儲液器之間的過冷閥、 在預(yù)定時間過去之后關(guān)閉該過冷閥、以及打開設(shè)置在注射模塊與壓縮機的進口之間的注射 閥，蒸發(fā)后的制冷劑被注射。
[〇1〇〇] 本發(fā)明的效果不限于上述的效果，本領(lǐng)域技術(shù)人員將從下述的權(quán)利要求清楚地理 解其它未描述的效果。
【權(quán)利要求】
1. 一種空調(diào)，包括： 壓縮機，壓縮制冷劑； 室外熱交換器，設(shè)置在室外以允許所述制冷劑與室外空氣熱交換； 室內(nèi)熱交換器，設(shè)置在室內(nèi)以允許所述制冷劑與室內(nèi)空氣熱交換； 轉(zhuǎn)換單元，在制冷操作中將從所述壓縮機排出的制冷劑引導(dǎo)至所述室外熱交換器，在 加熱操作中將從所述壓縮機排出的制冷劑引導(dǎo)至所述室內(nèi)熱交換器； 儲液器，設(shè)置在所述轉(zhuǎn)換單元與所述壓縮機之間以分離氣相制冷劑和液相制冷劑； 注射模塊，在加熱操作中膨脹和蒸發(fā)從所述室內(nèi)熱交換器流至所述室外熱交換器的一 部分制冷劑； 控制器； 過冷閥，設(shè)置在所述注射模塊與所述儲液器之間，其中所述控制器在加熱操作中打開 所述過冷閥以將在所述注射模塊中蒸發(fā)的那部分制冷劑引導(dǎo)至所述儲液器，然后在預(yù)定時 間經(jīng)過之后關(guān)閉所述過冷閥；以及 注射閥，設(shè)置所述注射模塊與所述壓縮機之間，其中所述控制器在加熱操作中當所述 過冷閥關(guān)閉時打開所述注射閥，由此將在所述注射模塊中蒸發(fā)的那部分制冷劑注射至所述 壓縮機。
2. 如權(quán)利要求1所述的空調(diào)，其中，所述轉(zhuǎn)換單元在加熱操作期間將從所述壓縮機排 出的制冷劑引導(dǎo)至所述室內(nèi)熱交換器并且將制冷劑從所述室外熱交換器引導(dǎo)至所述儲液 器。
3. 如權(quán)利要求2所述的空調(diào)，其中所述注射模塊包括： 注射膨脹閥，膨脹從其流過的那部分制冷劑；以及 注射熱交換器，通過允許其余的制冷劑與由所述注射膨脹閥膨脹的那部分制冷劑進行 熱交換而過冷所述其余的制冷劑，以及 在加熱操作中，當所述控制器打開所述過冷閥時，所述控制器打開所述注射膨脹閥。
4. 如權(quán)利要求3所述的空調(diào)，其中在加熱操作時，當所述控制器確定滿足注射條件時 所述控制器打開所述過冷閥和所述注射膨脹閥，并且保持所述注射閥關(guān)閉。
5. 如權(quán)利要求4所述的空調(diào)，其中所述控制器通過確定排放過熱度、所述室內(nèi)熱交換 器中的制冷劑的冷凝溫度、所述室外熱交換器中的制冷劑的蒸發(fā)溫度和所述壓縮機的運行 速度中的至少一個來確定是否滿足注射條件，其中所述排放過熱度是所述壓縮機的制冷劑 的排放溫度和所述室內(nèi)熱交換器中制冷劑的冷凝溫度之間的差值。
6. 如權(quán)利要求5所述的空調(diào)，其中當所述排放過熱度高于預(yù)定排放過熱度時，所述控 制器確定滿足所述注射條件。
7. 如權(quán)利要求5所述的空調(diào)，其中當所述壓縮機的運行速度高于預(yù)定運行速度時，所 述控制器確定滿足所述注射條件。
8. 如權(quán)利要求3所述的空調(diào)，其中所述控制器在加熱操作開始時關(guān)閉所述注射閥、所 述注射膨脹閥和所述過冷閥，或者保持注射閥、所述注射膨脹閥和所述過冷閥的關(guān)閉狀態(tài)。
9. 如權(quán)利要求1所述的空調(diào)，其中所述預(yù)定時間是允許保留在所述注射模塊中的油和 冷凝后的制冷劑排放到所述儲液器的時間。
10. 如權(quán)利要求1所述的空調(diào)，其中所述控制器在制冷操作中打開所述過冷閥并且關(guān) 閉所述注射閥。
11. 一種控制空調(diào)的方法，包括： 在加熱操作開始時，通過轉(zhuǎn)換單元將從壓縮機排出的制冷劑引導(dǎo)至室內(nèi)熱交換器； 通過注射模塊膨脹和蒸發(fā)從所述室內(nèi)熱交換器流至室外熱交換器的一部分制冷劑； 通過控制器打開過冷閥以將由所述注射模塊蒸發(fā)的那部分制冷劑通過所述過冷閥引 導(dǎo)至儲液器； 由所述控制器確定是否預(yù)定時間已經(jīng)過去； 如果所述控制器確定預(yù)定時間已經(jīng)過去，由所述控制器關(guān)閉所述過冷閥；以及 由所述控制器打開注射閥以將由所述注射模塊蒸發(fā)的那部分制冷劑通過所述注射閥 引導(dǎo)至所述壓縮機。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，還包括： 當所述控制器打開所述過冷閥時，由所述控制器打開所述注射模塊中的注射膨脹閥； 由所述注射膨脹閥膨脹流至所述注射模塊的那部分制冷劑；以及 由注射熱交換器通過允許其余的制冷劑與在所述注射膨脹閥中膨脹的那部分制冷劑 進行熱交換而過冷所述其余的制冷劑。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，還包括當所述控制器確定滿足所述注射條件時，由所 述控制器打開所述過冷閥和所述注射膨脹閥，并且保持所述注射閥關(guān)閉。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述控制器通過確定排放過熱度、在所述室內(nèi)熱 交換其中的制冷劑的冷凝溫度、在所述室外熱交換器中的制冷劑的蒸發(fā)溫度和所述壓縮機 的運行速度中的至少一個來確定是否滿足注射條件，其中所述排放過熱度是所述壓縮機的 制冷劑的排放溫度和所述室內(nèi)熱交換器中制冷劑的冷凝溫度之間的差值。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中當所述排放過熱度高于預(yù)定排放過熱度時，所述 控制器確定滿足所述注射條件。
16. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中當所述壓縮機的運行速度高于預(yù)定運行速度時， 所述控制器確定滿足所述注射條件。
17. 如權(quán)利要求12所述的方法，還包括所述控制器在加熱操作開始時關(guān)閉所述注射 閥、所述注射膨脹閥和所述過冷閥，或者保持注射閥、所述注射膨脹閥和所述過冷閥的關(guān)閉 狀態(tài)。
18. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述預(yù)定時間是允許保留在所述注射模塊中的油 和冷凝的制冷劑排放到儲液器的時間。
19. 如權(quán)利要求11所述的方法，還包括所述控制器在制冷操作中打開所述過冷閥并且 關(guān)閉所述注射閥。
【文檔編號】F25B45/00GK104110919SQ201410150435
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月15日
【發(fā)明者】金炳秀, 金范燦, 高永桓, 柳秉辰 申請人:Lg電子株式會社