專利名稱：熱泵及其運行的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空氣控制調(diào)節(jié)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種熱泵及其運行的控制方法。
背景技術(shù)：
一般來說，熱泵是根據(jù)使用者的選擇，進行制冷和制暖的空調(diào)器，從而當進行制冷和制暖時，冷氣和暖氣的負荷比率為1∶1.4，制暖時，需要很多的負荷，因此從壓縮器所輸出的冷媒容量必須要增加。制冷時，要調(diào)整壓縮器的輸出量，防止空調(diào)器的不必要的驅(qū)動，從而降低能源消耗。
如圖1所示，過去的熱泵是由把通過吸入管(12)所吸入的冷媒進行壓縮后，送到輸出管(11)的壓縮機(1)和根據(jù)制冷和制暖而變更上述所輸出的冷媒過程的四通閥(5)來組成的。包括有通過熱交換進行冷凝、或蒸發(fā)冷媒的室內(nèi)、外熱交換器(2、3)和膨脹冷媒后，形成為低壓的膨脹閥(4)。在上述壓縮機(1)上設(shè)置為了同壓縮器連通，設(shè)置在一側(cè)上由活塞(62)和氣缸(61)所組成的轉(zhuǎn)換閥(6)和隨著活塞(62)的移動而開、關(guān)后，使壓縮器的冷媒流入吸入管的分流管(16)等。并且，還設(shè)置了同上述壓縮機(1)的吸入管(12)和同輸出管(11)相連接，隨著冷、熱氣，經(jīng)調(diào)整后，使壓差形成在轉(zhuǎn)換閥上的三通閥(7)上。
如圖2所示，過去的熱泵在冷氣運行時，在壓縮機(1)中壓縮為高溫、高壓的冷媒是通過輸出管(11)后，在室外熱交換器(2)中冷凝，然后在膨脹閥(4)中形成為低溫、低壓的二相冷媒，在室內(nèi)熱交換器(3)中蒸發(fā)后，重新流入壓縮機(1)內(nèi)。此時，用靠同三通閥(7)中的壓縮機(1)之吸入管(12)相連接的流管控制開放，替代靠同三通閥(7)中的壓縮機(1)之輸出管(11)相連接的流管控制器來關(guān)閉，因此，正在通過熱交換器吸入到吸入管的部分低壓冷媒流入到轉(zhuǎn)換閥氣缸(61)內(nèi)。
因在以柱塞為中心，同壓縮機連通的轉(zhuǎn)換氣缸(61)的一側(cè)和所連通的連接一側(cè)之間的壓差，活塞(62)被擠到三通閥(7)一側(cè)。
因此，分流管(16)被開放，在壓縮機(1)中所壓縮的部分冷媒通過上述分流管后，向吸入管(12)流出，然后又流入到壓縮器機(1)內(nèi)。
如圖3所示，過去的熱泵在暖氣運行時，與制冷時的流管逆方向，從壓縮機(1)中輸出的冷媒在熱交換器(3)中冷凝，在膨脹閥(4)中形成低壓后，在室外熱交換器(2)中蒸發(fā)，然后在壓縮器機(1)中重新壓縮。此時，同三通閥中的壓縮機輸出管(11)相連接的分流管被開放，同吸入管(12)相連結(jié)的分流管被關(guān)閉，然后，正在通過輸出管排到室內(nèi)熱交換器的高壓之部分冷媒流入到上述轉(zhuǎn)換閥的氣缸(61)。所以，活塞是隨著流動于壓縮器和三通閥內(nèi)的冷媒之壓差，擠到壓縮機一側(cè)，從而關(guān)閉分流管(16)。然而，過去的熱泵制冷時由于使用三通閥來輸出壓縮機中的冷媒，因此，為了控制三通閥而另行需要設(shè)備。由于控制流管復(fù)雜，降低制作率，增加制作成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決上述問題，為了調(diào)整制冷時壓縮機的輸出量而使用輔助連接管，利用它來控制制冷時的熱泵之運行，從而供應(yīng)提高能源效率，易于制作，制作成本低的熱泵。
為達到以上目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案是實現(xiàn)的。
一種熱泵，包括四通閥，壓縮機及與之連通的室內(nèi)熱交換器、室外熱交換器，二者間使冷媒減壓的膨脹閥，插入壓縮機的氣缸，及氣缸內(nèi)靠壓差移動活塞的轉(zhuǎn)換閥，和分流管，其特征在于轉(zhuǎn)換閥和連接四通閥與室內(nèi)熱交換器的連接柱管之間設(shè)置輔助連接管。
所述的熱泵，特點是轉(zhuǎn)換閥和連接四通閥與室內(nèi)熱交換器的連接柱管之間設(shè)置的輔助連接管為縮徑的螺旋管。
一種熱泵運行的控制方法，包括冷媒經(jīng)壓縮機的壓縮，在熱交換器中冷凝，在膨脹閥中形成為低溫、低壓的膨脹，及在熱交換器中的蒸發(fā)等階段以形成的熱泵之冷氣運轉(zhuǎn)，其特征在于使室內(nèi)熱交換器和四通閥間的連接管中所流動的部分低壓氣態(tài)冷媒通過輔助連接管流出，從而轉(zhuǎn)換閥的一側(cè)形成為低壓，另一側(cè)則形成為壓縮機內(nèi)的冷媒高壓，轉(zhuǎn)換閥的活塞是靠壓差被擠到輔助連接管一側(cè)，從而形成開放分流管的過程；反之，當壓縮機內(nèi)的冷媒通過分流管移送到吸入管，然后又重新流入到壓縮器內(nèi)，便形成高壓，則為關(guān)閉分流管的過程。
發(fā)明效果如上所述，這樣設(shè)計的熱泵及其運行的控制方法，將冷、暖氣兼用熱泵的冷氣能力和暖氣能力的比率，由于設(shè)置輔助連接管，隨之改進了制冷時，控制熱泵運行的方法，因此具有結(jié)構(gòu)單純，易于制造，降低成本，提高能源效率的優(yōu)點。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的熱泵結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)中熱泵在冷氣運轉(zhuǎn)時壓縮機起動結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是現(xiàn)有技術(shù)中熱泵在暖氣運轉(zhuǎn)時壓縮機起動結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本發(fā)明在冷氣運轉(zhuǎn)時壓縮機起動結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本發(fā)明在暖氣運轉(zhuǎn)時壓縮機起動結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中主要部分記號說明1壓縮機、2室外熱交換器、3室內(nèi)熱交換器、4膨脹閥、5四通閥、 6轉(zhuǎn)換閥、 7三通閥、11輸出管、 12吸入管、 16分流管、8輔助連接管、61氣缸、62活塞、+高壓冷媒、-低壓冷媒、----暖氣、-冷氣。
具體實施例方式
參照附圖4-6，本發(fā)明的熱力泵是由壓縮機(1)、室內(nèi)外熱交換器(2)、(3)、膨脹閥(4)、四通閥(5)和輔助連接管(8)來組成的。
上述壓縮機(1)是由吸入冷媒的吸入管(12)和輸出壓縮了的冷媒之輸出管(11)來組成，上述吸入管(12)和輸出管(11)是用連接柱管連接四通閥。
制冷時，上述四通閥(5)是靠控制器來控制使通過壓縮機的輸出管(11)所流動的高溫、高壓冷媒移到室外熱交換器(2)后，再從室內(nèi)熱交換器(3)移到壓縮機的吸入管(12)之分流管。
制熱時，上述四通閥(5)是控制使從壓縮機的輸出管(11)流動的冷媒移到室內(nèi)熱交換器(3)后，再從室外交換器(2)移到壓縮機的吸入管(12)的分流管。
室外熱交換器(2)和室內(nèi)熱交換器(3)是由多次彎曲所形成的管和附著于其外的葉面組成。
另外，在室內(nèi)熱交換(3)和室外熱交換器(2)之間，要設(shè)置比連接柱管稍縮少的直徑膨脹閥(4)。
這種熱泵是由于暖氣運轉(zhuǎn)時的暖氣負荷比冷氣運轉(zhuǎn)時大，因此，根據(jù)制暖時所需之起動能力來選擇壓縮機，從而暖氣運轉(zhuǎn)時因壓縮機的過分起動而產(chǎn)生損失。因此，熱泵的制冷時，要使輸出能力可變，從而減少能源的損失，便設(shè)計如下這種結(jié)構(gòu)在上述壓縮機(1)內(nèi)，設(shè)置了為同壓縮冷媒的壓縮室連通而插入于壓縮機內(nèi)的氣缸(61)和在其內(nèi)部以活塞((62)組成的轉(zhuǎn)換閥(6)。在壓縮機內(nèi)形成連接上述轉(zhuǎn)換閥(6)和壓縮機吸入管(12)的分流管(16)。轉(zhuǎn)換閥(6)和連接四通閥(5)與室內(nèi)熱交換器(3)的連接柱管之間設(shè)置輔助連接管。
具有這種結(jié)構(gòu)的熱泵是按冷媒在壓縮機內(nèi)被壓縮，在熱交換器內(nèi)被冷凝，在膨脹閥內(nèi)形成為低壓的膨脹，及在熱交換器內(nèi)被蒸發(fā)等階段進行起動，冷卻室內(nèi)空氣。
此時，控制壓縮機輸出能力的第一階段是把部分在連接室內(nèi)熱交換器和四通閥的連接柱管中流動的低壓之氣態(tài)冷媒，通過輔助連接管流向轉(zhuǎn)換閥的一側(cè)。
第二階段是在壓縮機連通的轉(zhuǎn)換閥的另一側(cè)上，由壓縮機內(nèi)的冷媒壓力在起作用，因壓差，活塞(62)被擠到輔助連接管一側(cè)，從而開放分流管(16)。
第三階段是壓縮機內(nèi)的冷媒通過分流管(16)移送到吸入管后，重新在壓縮機內(nèi)形成高壓，然后部分冷媒通過分流管(16)而流出。
進一步作詳細說明，如同圖5所示，熱泵的冷氣在運轉(zhuǎn)時，冷媒在壓縮機(1)內(nèi)形成高溫、高壓后，通過輸出管(11)移向室外熱交換器(2)。高壓冷媒在室外熱交換器(2)中，因同室外空氣進行熱交換而冷凝后，在通過膨脹閥(4)期間，形成為低溫、低壓的二相冷媒。低溫、低壓二相冷媒是一邊通過室內(nèi)熱交換器(3)，一邊把室內(nèi)空氣形成為低溫，在低溫中蒸發(fā)后，通過四通閥(5)流入壓縮機，又被壓縮。此時，正在通過室內(nèi)熱交換器(3)流入四通閥的部分低壓冷媒外流到縮小直徑之輔助連接管(8)。它以轉(zhuǎn)換閥(6)的活塞為中心，把氣缸的一側(cè)形成為低壓。由于同壓縮機連通的氣缸一側(cè)形成為高壓，因高壓和低壓之壓差而插入于氣缸(61)內(nèi)的活塞(62)被擠到輔助連接管(8)一側(cè)。隨之，連接壓縮機的轉(zhuǎn)換閥和壓縮機的吸入管(12)之分流管(16)被開放，壓縮機內(nèi)的冷媒沿著分流管流到吸入管(12)后，又流入壓縮機。
如圖6所示，熱泵在暖氣運轉(zhuǎn)時，在壓縮機(1)中壓縮成高溫、高壓的冷媒，通過輸出管(11)移送到四通閥(5)，高壓冷媒就移送到室內(nèi)熱交換器(3)。冷媒在通過室內(nèi)熱交換器(3)期間，邊加熱室內(nèi)空氣，邊冷凝，通過膨脹閥(4)便形成低溫、低壓后，在室外熱交換器(2)中蒸發(fā)，然后重新流入到壓縮機。
這種在暖氣運轉(zhuǎn)中，通過連接室內(nèi)熱交換器(2)和四通閥(5)的連接柱管后，有部分高溫、高壓的流動冷媒流到輔助連接管(8)，然后使轉(zhuǎn)換閥的一側(cè)形成為高壓。由于通過輔助連接管(8)流入的冷媒之壓力比在轉(zhuǎn)換閥中大，比壓縮機內(nèi)之冷媒而所形成的壓力更大，因此，設(shè)置在氣缸(61)內(nèi)的活塞(62)被擠到壓縮機一側(cè)，然后關(guān)閉分流管(16)。
因此，制冷時壓縮機的冷媒輸出量是因為通過分流管(16)的冷媒之流出而減少，熱泵的冷氣能力要比暖氣能力差。
權(quán)利要求
1.一種熱泵，包括四通閥，壓縮機及與之連通的室內(nèi)熱交換器、室外熱交換器，二者間使冷媒減壓的膨脹閥，插入壓縮機的氣缸，及氣缸內(nèi)靠壓差移動活塞的轉(zhuǎn)換閥，和分流管，其特征在于轉(zhuǎn)換閥和連接四通閥與室內(nèi)熱交換器的連接柱管之間設(shè)置輔助連接管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵，其特征在于轉(zhuǎn)換閥和連接四通閥與室內(nèi)熱交換器的連接柱管之間設(shè)置的輔助連接管為縮徑的螺旋管。
3.一種熱泵運行的控制方法，包括冷媒經(jīng)壓縮機的壓縮，在熱交換器中冷凝，在膨脹閥中形成為低溫、低壓的膨脹，及在熱交換器中的蒸發(fā)等階段以形成的熱泵之冷氣運轉(zhuǎn)，其特征在于使室內(nèi)熱交換器和四通閥間的連接柱管中所流動的部分低壓氣態(tài)冷媒通過輔助連接管流出，從而轉(zhuǎn)換閥的一側(cè)形成為低壓，另一側(cè)則成為壓縮機內(nèi)的冷媒高壓，轉(zhuǎn)換閥的活塞是靠壓差被擠到輔助連接管一側(cè)，從而形成開放分流管的過程；當壓縮機內(nèi)的冷媒通過分流管移送到吸入管，然后又重新流入到壓縮器內(nèi)，便形成高壓，則為關(guān)閉分流管的過程。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱泵及其運行的控制方法，屬于空氣控制調(diào)節(jié)技術(shù)領(lǐng)域。該熱泵包括四通閥，壓縮機及與之連通的室內(nèi)熱交換器、室外熱交換器，二者間使冷媒減壓的膨脹閥，插入壓縮機的氣缸，及氣缸內(nèi)靠壓差移動活塞的轉(zhuǎn)換閥，和分流管，而在轉(zhuǎn)換閥和連接四通閥與室內(nèi)熱交換器的連接柱管之間設(shè)置輔助連接管。這樣，使本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)單純，易于制造，降低成本，提高能源效率的優(yōu)點。
文檔編號F25B30/02GK1464250SQ0212098
公開日2003年12月31日 申請日期2002年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月7日
發(fā)明者柳潤鎬 申請人:樂金電子(天津)電器有限公司