本發(fā)明涉及流量調(diào)節(jié)領域，更具體地涉及一種流量調(diào)節(jié)閥、熱泵系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的流量調(diào)節(jié)閥一般至具有一個閥芯，通過改變閥芯與閥口的位置關(guān)系實現(xiàn)流量的調(diào)節(jié)，其最小流量、最大流量以及流量的調(diào)節(jié)精度均是固定的，當對流量要求發(fā)生變化時需要將流量調(diào)節(jié)閥進行更換，使用不方便。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的之一是提供一種能夠滿足不同流量要求、使用方便的流量調(diào)節(jié)閥，除霜效果好的熱泵系統(tǒng)及其控制方法。

第一方面，提供一種流量調(diào)節(jié)閥。

一種流量調(diào)節(jié)閥，包括閥座，所述閥座上設置有第一口和第二口，閥座內(nèi)設置有連通所述第一口和所述第二口的主流路和旁通流路，所述閥座內(nèi)還設置有用于打開和關(guān)閉所述主流路的第一閥芯以及用于打開和關(guān)閉所述旁通流路的第二閥芯，所述第一閥芯和所述第二閥芯聯(lián)動。

優(yōu)選地，當所述第一閥芯移動至第一預定位置時，所述第二閥芯將所述旁通流路打開，和/或，當所述第二閥芯移動至第二預定位置時，所述第一閥芯將所述主流路打開。

優(yōu)選地，所述第一閥芯和所述第二閥芯固定連接，或者，所述第一閥芯和所述第二閥芯為一體結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述第一口為設置于所述閥座一端的閥口，所述閥口與所述第一閥芯位置對應，所述第二口為設置于所述閥座側(cè)壁上的流通口，所述閥口、所述閥座內(nèi)的閥座腔以及所述流通口形成所述主流路，所述第一閥芯配置為能夠沿所述閥口的軸線方向運動，以將所述閥口封閉或打開。

優(yōu)選地，所述閥口徑向外側(cè)的孔壁上設置有至少一個連通所述閥口與所述閥座腔的連通孔，所述連通孔與所述第二閥芯位置對應，所述閥口、所述連通孔、所述閥座腔以及所述流通口形成所述旁通流路，所述第二閥芯配置為在所述第一閥芯的帶動下沿所述閥口的軸線方向運動，以將所述連通孔封閉或打開。

優(yōu)選地，所述第二閥芯配置為當所述第一閥芯運行至離開所述閥口預定距離時將所述連通孔打開。

優(yōu)選地，所述流量調(diào)節(jié)閥包括閥芯本體，所述閥芯本體的端部與所述閥口對應的位置凸出設置所述第一閥芯，所述閥芯本體的端部與所述連通孔對應的位置凸出設置所述第二閥芯。

優(yōu)選地，在周向上，所述流通口與所述第二閥芯錯開設置。

優(yōu)選地，所述連通孔的第二閥芯入口端設置有導向斜面或?qū)驁A弧面。

優(yōu)選地，所述閥口的口徑向背離所述閥座腔的方向逐漸增大。

第二方面，提供一種熱泵系統(tǒng)。

一種熱泵系統(tǒng)，包括壓縮機、室內(nèi)換熱器、室外換熱器、四通閥和電子膨脹閥，所述電子膨脹閥為如上述的流量調(diào)節(jié)閥。

第三方面，提供一種熱泵系統(tǒng)的控制方法。

一種如上所述熱泵系統(tǒng)的控制方法，當所述熱泵系統(tǒng)運行制熱/制冷模式時，控制所述電子膨脹閥的第一閥芯運動以改變其開度，且所述第二閥芯始終將所述連通孔封閉，當所述熱泵系統(tǒng)由制熱模式進入除霜模式時，所述四通閥不換向，控制所述電子膨脹閥的第一閥芯運動至離開所述閥口預定距離，所述第二閥芯將所述連通孔打開。

本發(fā)明提供的流量調(diào)節(jié)閥具有主流路和旁通流路，通過改變第一閥芯以及第二閥芯的位置來改變主流路以及旁通流路中的流量狀況，以滿足不同的流量要求，使用方便，另外，由于第一閥芯和第二閥芯為聯(lián)動關(guān)系，只需驅(qū)動一個閥芯即可實現(xiàn)兩個閥芯的聯(lián)動，結(jié)構(gòu)簡單。

本發(fā)明提供的熱泵系統(tǒng)采用上述流量調(diào)節(jié)閥能夠滿足化霜時的流量要求，提高化霜效果，進而提高用戶使用舒適度。

本發(fā)明提供的上述熱泵系統(tǒng)的控制方法，在熱泵系統(tǒng)進入除霜模式時四通閥不換向而將電子膨脹閥內(nèi)的主流路和旁通流路全開以流量要求，提高化霜效果，進而提高用戶使用舒適度。

附圖說明

通過以下參照附圖對本發(fā)明實施例的描述，本發(fā)明的上述以及其它目的、特征和優(yōu)點將更為清楚，在附圖中：

圖1示出本發(fā)明具體實施方式提供的流量調(diào)節(jié)閥第一狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出本發(fā)明具體實施方式提供的流量調(diào)節(jié)閥第二狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3示出本發(fā)明具體實施方式提供的流量調(diào)節(jié)閥的剖視圖；

圖4示出本發(fā)明具體實施方式提供的熱泵系統(tǒng)除霜時的冷媒流向圖。

圖中，1、閥座；11、閥口；12、流通口；13、閥座腔；14、連通孔；15、導向斜面；21、閥芯本體；22、第一閥芯；23、第二閥芯；3、電子膨脹閥；4、室內(nèi)換熱器；5、室外換熱器；6、四通閥；7、壓縮機。

具體實施方式

以下基于實施例對本發(fā)明進行描述，但是本發(fā)明并不僅僅限于這些實施例。在下文對本發(fā)明的細節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細節(jié)部分。對本領域技術(shù)人員來說沒有這些細節(jié)部分的描述也可以完全理解本發(fā)明。為了避免混淆本發(fā)明的實質(zhì)，公知的方法、過程、流程、元件并沒有詳細敘述。

此外，本領域普通技術(shù)人員應當理解，在此提供的附圖都是為了說明的目的，并且附圖不一定是按比例繪制的。

除非上下文明確要求，否則整個說明書和權(quán)利要求書中的“包括”、“包含”等類似詞語應當解釋為包含的含義而不是排他或窮舉的含義；也就是說，是“包括但不限于”的含義。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。此外，在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

本發(fā)明中所指的“上”“下”以及高低關(guān)系均為如圖1和圖2所示的方位。

本發(fā)明提供了一種流量調(diào)節(jié)閥，其包括閥座，閥座上設置有第一口和第二口，閥座內(nèi)設置有連通第一口和第二口的主流路和旁通流路，即第一口和第二口可經(jīng)主流路連通，也可經(jīng)旁通流路連通。閥座內(nèi)還設置有第一閥芯和第二閥芯，其中，第一閥芯能夠打開和關(guān)閉主流路，第二閥芯能夠打開和關(guān)閉旁通流路，通過改變第一閥芯以及第二閥芯的位置來改變主流路以及旁通流路中的流量狀況，以滿足不同的流量要求，使用方便。另外，第一閥芯和第二閥芯為聯(lián)動關(guān)系，只需驅(qū)動一個閥芯即可實現(xiàn)兩個閥芯的聯(lián)動，結(jié)構(gòu)簡單。

可以理解的是，此處所述的打開包括對流路的開啟以及對打開程度的控制，打開程度越大，流路中的流體流量也越大，當完全打開時，流路中的流體流量達到最大。

通過改變第一閥芯以及第二閥芯的位置來改變主流路以及旁通流路中的流量狀況的具體方式不限。在一個具體的實施例中，當主流路和旁通流路均完全打開時，主流路的流量設置為大于旁通流路的流量，當?shù)谝婚y芯移動至第一預定位置時，第二閥芯將旁通流路打開，此時第一閥芯可以呈將主流路打開的狀態(tài)，也可以呈將主流路關(guān)閉的狀態(tài)，例如，當?shù)谝婚y芯呈將主流路打開的狀態(tài)，并運動至第一預定位置，第二閥芯將旁通流路打開，從而進一步增加了流量調(diào)節(jié)閥的最大流量，另外，通過控制旁通流路的打開程度可進一步對最大流量進行調(diào)節(jié)，再例如，當?shù)谝婚y芯呈將主流路關(guān)閉的狀態(tài)，并運行至第一預定位置，第二閥芯將旁通流路打開，從而獲得更小的流量，另外，通過控制旁通流路的打開程度可進一步獲得不同的小流量。類似的，當?shù)诙y芯移動至第二預定位置時，第一閥芯將主流路打開，此時第二閥芯可以呈將旁通流路打開的狀態(tài)，也可以呈將旁通流路關(guān)閉的狀態(tài)。如此，通過第一閥芯和第二閥芯的配合可獲得范圍更廣且更加精確的流量調(diào)節(jié)范圍。

進一步地，第一閥芯和第二閥芯之間實現(xiàn)聯(lián)動的具體方式不限，在一個實施例中，第一閥芯和第二閥芯通過傳動機構(gòu)連接，在另一個實施例中，第一閥芯和第二閥芯固定連接，在還一個實施例中，第一閥芯和第二閥芯呈一體結(jié)構(gòu)。

下面以電子膨脹閥為例進一步具體說明本發(fā)明流量調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)。

如圖1和圖2所示，閥座1的一端設置有閥口11，即前述的第一口，閥口11與第一閥芯22的位置對應，閥座1的側(cè)壁上設置有流通口12，即前述的第二口，閥座1的內(nèi)部為閥座腔13，第一閥芯22位于閥座腔13中。閥座1優(yōu)選呈圓筒狀。如此，閥口11、閥座腔13以及流通口12形成前述的主流路，第一閥芯22配置為能夠沿閥口11的軸線方向運動（當控制電路的脈沖電壓按照一定的邏輯關(guān)系作用到電機定子的各組相線圈上時，磁性轉(zhuǎn)子受電磁力矩作用產(chǎn)生正向或反向旋轉(zhuǎn)運動，通過螺紋的傳遞，使第一閥芯22上下移動改變閥的開度，從而流量），以將閥口11封閉或打開，閥口11結(jié)構(gòu)以及第一閥芯22結(jié)構(gòu)具體不限，可參考現(xiàn)有電子膨脹閥的結(jié)構(gòu)，例如如圖1所示，當?shù)谝婚y芯22與閥口11抵接時將其封閉，如圖2所示，當?shù)谝婚y芯22離開閥口11時將其打開，第一閥芯22距離閥口11越遠，打開程度越大，直至將主流路完全打開，從而實現(xiàn)對主流路中流量的調(diào)節(jié)。優(yōu)選地，第一閥芯22的端部呈錐形，閥口11的第一閥芯入口端即靠近第一閥芯22的一端形狀與第一閥芯22的端部形狀相適配，通過第一閥芯22與閥口11結(jié)構(gòu)的配合方便調(diào)節(jié)由閥口11流入閥座腔13的流體的流量大小。

閥口11徑向外側(cè)的孔壁上設置有至少一個連通閥口11與閥座腔13的連通孔14，連通孔14與第二閥芯23位置對應，如此，閥口11、連通孔14、閥座腔13以及流通口12形成旁通流路，第二閥芯23在第一閥芯22的帶動下沿閥口11的軸線方向運動，以將連通孔14封閉或打開，其配合結(jié)構(gòu)可參考閥口11與第一閥芯22配合的結(jié)構(gòu)，例如如圖1所示，當?shù)诙y芯23穿入連通孔14時將其封閉，如圖2所示，當?shù)诙y芯23離開連通孔14時將其打開，第二閥芯23距離連通孔14越遠，打開程度越大，直至將旁通流路完全打開，從而實現(xiàn)對旁通流路中流量的調(diào)節(jié)。優(yōu)選地，第二閥芯23的端部呈錐形，其與連通孔14結(jié)構(gòu)配合方便調(diào)節(jié)由連通孔14流入閥座腔13的流體的流量大小。

進一步地，當閥口11呈直孔時，連通孔14要與閥口11連通則需要呈彎折狀。優(yōu)選地，閥口11的口徑向背離閥座腔13的方向逐漸增大，例如呈如圖1中所示的喇叭口狀，則連通孔14設置為直孔即可與閥口11連通。將閥口11的口徑向背離閥座腔13的方向逐漸增大，能夠有利于流體的通過。

連通孔14的截面形狀具體不限，可以為圓形、橢圓形、三角形、多邊形等，將第二閥芯23的截面形狀設置為與連通孔14相適配。

進一步地，連通孔14的第二閥芯入口端設置有導向斜面15或?qū)驁A弧面，從而對第二閥芯23穿入連通孔14進行導向，提高第二閥芯23的運動可靠性。

進一步地，如圖3所示，在周向（此處的周向指的是流量調(diào)節(jié)閥的圓周方向）上，流通口12與第二閥芯23錯開設置，盡量減少第二閥芯23對流體流出流通口12的阻擋，有利于流體的通過。

流通口12的數(shù)量不限，可根據(jù)具體需求設置，例如可以為一個，也可以為如圖3中所示的兩個，當然也可以為三個以上。

在進一步優(yōu)選的實施例中，第一閥芯22和第二閥芯23的設置方式為，在閥座腔13內(nèi)設置閥芯本體21，由閥芯本體21的端部在與閥口11對應的位置凸出形成第一閥芯22，由閥芯本體21的端部在與連通孔14對應的位置凸出形成第二閥芯23，第二閥芯23的數(shù)量與連通孔14的數(shù)量相對應，例如可以為如圖3中所示的四個并沿圓周方向均布。

下面給出電子膨脹閥在熱泵系統(tǒng)中的應用。

目前，為改善優(yōu)化空氣源熱泵系統(tǒng)常規(guī)除霜下的制熱能力不足、噪音波動大、舒適度不夠、系統(tǒng)可靠性等的問題，推出了全新的熱氣除霜技術(shù)（其工作循環(huán)圖見圖4）。該除霜技術(shù)在除霜時四通閥6不換向，把電子膨脹閥3的開度開到最大，使系統(tǒng)內(nèi)部實現(xiàn)無節(jié)流或微節(jié)流，減少熱損失，利用壓縮機7的熱氣直接進行除霜。即從壓縮機7出來的高溫冷媒先流經(jīng)室內(nèi)換熱器4，關(guān)閉風機以提高室內(nèi)換熱器4內(nèi)的冷媒溫度，其后冷媒“無節(jié)流”直接進入室外換熱器5進行除霜。除霜結(jié)束后，電子膨脹閥3復位，恢復正常的制熱運行模式。

但是，現(xiàn)有電子膨脹閥全開時的流量仍然無法滿足熱氣除霜技術(shù)對冷媒流量的要求，因此，可將熱泵系統(tǒng)中的電子膨脹閥采用本發(fā)明提供的流量調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)。

具體應用中，將流量調(diào)節(jié)閥設置為，當?shù)谝婚y芯22運動至離開閥口11預定距離時，第二閥芯23將連通孔14打開，即在軸線方向上，第二閥芯23的端面低于第一閥芯22的端面，當?shù)谝婚y芯22在低于上述預定距離的位置運動時，第二閥芯23始終能夠?qū)⑦B通孔14封閉（例如始終穿設在連通孔14內(nèi)）。此預定距離不作具體限定，可以是電子膨脹閥第一閥芯22位于遠離閥口11的極限位置時與閥口11之間的距離，也可以是第一閥芯22將主流路完全打開時與閥口11之間的距離，可根據(jù)具體需求進行設置。

如此，當熱泵系統(tǒng)運行制冷/制熱模式時，流量調(diào)節(jié)閥按正常的邏輯運行，通過控制第一閥芯22的運行來改變流量調(diào)節(jié)閥的開度，對冷媒實現(xiàn)節(jié)流，此時第二閥芯23始終位于連通孔14內(nèi)，使得旁通流路始終處于關(guān)閉狀態(tài)，當熱泵系統(tǒng)由制熱模式進入除霜模式時，則控制將第一閥芯22運行至離開閥口11預定距離，第二閥芯23將連通孔14打開，從而增大冷媒流量，提高除霜效果，優(yōu)化改善系統(tǒng)除霜過程中的噪音、性能、可靠性等問題。

進一步地，提供一種熱泵系統(tǒng)，如圖4所示，其包括壓縮機7、室內(nèi)換熱器4、室外換熱器5、四通閥6以及電子膨脹閥3。電子膨脹閥3為上述的流量調(diào)節(jié)閥。如此，當熱泵系統(tǒng)運行制冷/制熱模式時，流量調(diào)節(jié)閥按正常的邏輯運行，通過控制第一閥芯22的運行來改變流量調(diào)節(jié)閥的開度，對冷媒實現(xiàn)節(jié)流，第二閥芯23始終位于連通孔14內(nèi)，使得旁通流路始終處于關(guān)閉狀態(tài)，當熱泵系統(tǒng)由制熱模式進入除霜模式時，則控制將第一閥芯22運行至離開閥口11預定距離，第二閥芯23將連通孔14打開，從而增大冷媒流量，提高除霜效果。該熱泵系統(tǒng)可應用于空調(diào)、冰箱、熱泵熱水器等設備中。

本領域的技術(shù)人員容易理解的是，在不沖突的前提下，上述各優(yōu)選方案可以自由地組合、疊加。

應當理解，上述的實施方式僅是示例性的，而非限制性的，在不偏離本發(fā)明的基本原理的情況下，本領域的技術(shù)人員可以針對上述細節(jié)做出的各種明顯的或等同的修改或替換，都將包含于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。