專利名稱：空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空調(diào)系統(tǒng)，并且更具體地說涉及能夠判斷由壓縮機(jī)
的空調(diào)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
一般來說，空調(diào)系統(tǒng)為用于通過對(duì)制冷劑進(jìn)行壓縮、冷凝、膨脹和 蒸發(fā)來對(duì)室內(nèi)空間進(jìn)行制冷或加熱的設(shè)備。
空調(diào)系統(tǒng)分成包括室外單元和與室外單元連接的室內(nèi)單元的常規(guī) 空調(diào)和包括室外單元和與室外單元連接的多個(gè)室內(nèi)單元的多聯(lián)空調(diào)。而 且，空調(diào)系統(tǒng)分成用來通過僅沿一個(gè)方向驅(qū)動(dòng)制冷劑循環(huán)來只給室內(nèi)空
來給室內(nèi)空間提供冷空氣或熱空氣的冷熱空調(diào)。
空調(diào)系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器。從壓縮機(jī)排出的 制冷劑在冷凝器中冷凝，然后在膨脹岡中膨脹。膨脹的制冷劑在蒸發(fā)器 中蒸發(fā)，然后被吸入到壓縮機(jī)中。在制冷操作或加熱操作中，將氣態(tài)制 冷劑注入到壓縮機(jī)中，因此改善了性能。
但是，如果在所注入的制冷劑中存在液態(tài)制冷劑，則會(huì)出現(xiàn)這樣的 問題，即在壓縮機(jī)中出現(xiàn)液體壓縮，因此損壞壓縮機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種空調(diào)系統(tǒng)，它能夠通過防止在注入到壓 縮機(jī)中的制冷劑中包含液態(tài)制冷劑來改善性能和穩(wěn)定性。
為了實(shí)現(xiàn)上面的目的，根據(jù)本發(fā)明提供了一種空調(diào)系統(tǒng)，它包括 冷凝器，用于冷凝制冷劑；蒸發(fā)器，用于蒸發(fā)通過冷凝器的制冷劑；壓 縮機(jī)，用于壓縮通過蒸發(fā)器的制冷劑以及從冷凝器流向蒸發(fā)器的制冷劑
4中分流之后注入的制冷劑；以及控制單元，用于判斷在所注入的制冷劑 中是否包含液態(tài)制冷劑。
在本發(fā)明中，如果操作參數(shù)中的至少一個(gè)不在預(yù)設(shè)正常操作范圍 內(nèi)，則控制單元判斷出在注入的制冷劑中包含液態(tài)制冷劑。
在本發(fā)明中，操作參數(shù)包括壓縮機(jī)的排出溫度和排出壓力、蒸發(fā)器 的入口側(cè)溫度、空調(diào)系統(tǒng)的室內(nèi)溫度和室外溫度以及施加在壓縮機(jī)上的 電流，并且如果所述操作參數(shù)中的至少一個(gè)不在正常操作范圍內(nèi)，則控 制單元判斷出在注入的制冷劑中包含液態(tài)制冷劑。
在本發(fā)明中，還包括設(shè)置在注入的制冷劑所流過的注入管上的液態(tài) 制冷劑檢測(cè)傳感器，并且控制單元根據(jù)從液態(tài)制冷劑檢測(cè)傳感器接收到 的數(shù)據(jù)判斷在注入的制冷劑中是否包含液態(tài)制冷劑。
在本發(fā)明中，還包括制冷劑所流過的注入管和"^殳置在注入管上的注 入閥，并且如果判斷出在注入的制冷劑中包含液態(tài)制冷劑，則控制單元 控制注入閥關(guān)閉。
在本發(fā)明中，還包括用注入的制冷劑所流過的注入管、用于連接所 述注入管和所述壓縮機(jī)的排出管的旁通管和i殳置在旁通管上的旁通閥， 并且如果判斷出在注入的制冷劑中包含液態(tài)制冷劑，則控制單元控制旁 通閥打開，從而從壓縮機(jī)旁通的制冷劑對(duì)注入到壓縮機(jī)中的制冷劑進(jìn)行 加熱。
在本發(fā)明中，還包括所述注入的制冷劑所流過的注入管和設(shè)置在所 述注入管上的加熱器，并且如果判斷出在所述注入的制冷劑中包含液態(tài) 制冷劑，則控制單元操作加熱器以加熱所述注入的制冷劑。
在本發(fā)明中，還包括注入的制冷劑所流過的注入管和設(shè)置成覆蓋著 至少一部分注入管的絕熱構(gòu)件。
在本發(fā)明中，還包括第一分相器，其設(shè)置在冷凝器和蒸發(fā)器之間， 并且用于引入從冷凝器流出并在節(jié)流之后的制冷劑，并且將所引入的制 冷劑分相；以及第二分相器，用于將從第一分相器的氣體排出管引入的 制冷劑分相。在本發(fā)明中，還包括分相器，其設(shè)置在冷凝器和蒸發(fā)器之間，并且 用于引入從冷凝器流出并在節(jié)流之后的制冷劑，并且將引入的制冷劑分
相，該分相器包括主體；設(shè)置在主體處并且用于將流經(jīng)冷凝器的制冷 劑引入的入口管；氣體排出管和液體排出管，它們插入并且設(shè)置在主體 內(nèi)并且用于分別排出從存儲(chǔ)在主體內(nèi)的制冷劑分離的氣態(tài)制冷劑和液 態(tài)制冷劑；以及制冷劑管打開和關(guān)閉部分，用于隨著存儲(chǔ)在主體中的液 態(tài)制冷劑的流面上升和下降而打開和關(guān)閉氣體排出管。
在本發(fā)明中，如上所述，可以防止在注入到壓縮機(jī)中的制冷劑中包含 液態(tài)制冷劑。因此，大大降低壓縮機(jī)的液體壓縮的危險(xiǎn)，由此降低了對(duì)壓 縮M成損壞的可能性并且改善了可靠性和性能。


被包括以進(jìn)一步理解本發(fā)明并且結(jié)合在本申請(qǐng)中并構(gòu)成其一部分 的附圖顯示出本發(fā)明的實(shí)施方案，并且與說明書一起用來說明本發(fā)明的 原理。在這些附圖中
圖l為示意圖，顯示出才艮據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方案的空調(diào)的結(jié)構(gòu)；
圖2為框圖，顯示出空調(diào)的控制流程；
圖3顯示出空調(diào)加熱操作中的制冷劑流；
圖4顯示出空調(diào)制冷操作中的制冷劑流；
圖5為時(shí)序圖，顯示出控制如圖1所示的空調(diào)的注入閥的控制方法；
圖6為結(jié)構(gòu)圖，顯示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方案的空調(diào)；
圖7為方框圖，顯示出如圖6所示的空調(diào)的控制流程；
圖8為結(jié)構(gòu)圖，顯示出如圖6所示的空調(diào)加熱操作中的制冷劑流；
圖9為結(jié)構(gòu)圖，顯示出如圖6所示的空調(diào)制冷操作中的制冷劑流；
圖IO為根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方案的空調(diào)的結(jié)構(gòu)圖11為根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施方案的空調(diào)的結(jié)構(gòu)圖；圖12為根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施方案的空調(diào)的預(yù)防裝置的結(jié)構(gòu)圖，其 中顯示出在加熱操作中的制冷劑流；
圖13為結(jié)構(gòu)圖，顯示出在圖12的預(yù)防裝置中在制冷操作中的制冷 劑流；并且
圖14為根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施方案的空調(diào)的預(yù)防裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
空調(diào)系統(tǒng)包括用于只是進(jìn)行制冷操作的普通住宅制冷空調(diào)、用于只是
進(jìn)行加熱^Mt的加熱空調(diào)、用于進(jìn)行制冷和加熱^^t的熱泵式空調(diào)以及用 于制冷和加熱多個(gè)室內(nèi)空間的多聯(lián)空調(diào)。下面，將對(duì)作為空調(diào)系統(tǒng)的一個(gè) 實(shí)施例的熱泵式空調(diào)(下面稱為"空調(diào)")進(jìn)行詳細(xì)i兌明。
下面將參照這些附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行說明。
圖l為示意圖，顯示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方案的空調(diào)100的結(jié)構(gòu)。 圖2為方框圖，顯示出空調(diào)100的控制流程。
參照?qǐng)D1和2，空調(diào)100包括壓縮機(jī)110、室內(nèi)熱交換器120、室外 熱交換器130、第一膨脹岡141、第二膨脹閥142、分相器150和四通閥 160。室內(nèi)熱交換器120在制冷操作中用作蒸發(fā)器并且在加熱操作中用 作冷凝器。壓縮機(jī)110將所導(dǎo)入的低溫低壓制冷劑壓縮成高溫高壓制冷 劑。壓縮機(jī)110包括第一壓縮部分111和第二壓縮部分112。第一壓縮 部分111將從蒸發(fā)器中導(dǎo)入的制冷劑壓縮，并且第二壓縮部分112將來 自第一壓縮部分111的制冷劑以及通過在蒸發(fā)器和冷凝器之間分流而注 入的制冷劑進(jìn)行混合和壓縮。但是，本發(fā)明不限于此，并且壓縮機(jī)IIO 可以具有三層以上的多層結(jié)構(gòu)。
四通岡160是用于在制冷和加熱時(shí)切換制冷劑流的流動(dòng)通道切換 閥，并且在制冷時(shí)將在壓縮機(jī)IIO中壓縮的制冷劑引導(dǎo)到室外熱交換器 130，并且在加熱時(shí)將它引導(dǎo)到室內(nèi)熱交換器120。四通閥160和壓縮機(jī) 110通過第一連接管171連接。壓縮機(jī)出口溫度傳感器181和排出壓力 傳感器182設(shè)置在第一連接管171上以便測(cè)量出從壓縮機(jī)110排出的制 冷劑的排出溫度和壓力。室內(nèi)熱交換器120設(shè)置在房間內(nèi)，并且通過第 二連接管172與四通閥160連接。室內(nèi)熱交換器傳感器185安裝在室內(nèi)熱交換器120處。
分相器150將所導(dǎo)入的制冷劑分成氣態(tài)制冷劑和液態(tài)制冷劑，將液 態(tài)制冷劑送給蒸發(fā)器，并且將氣態(tài)制冷劑送給第二壓縮部分112。分相 器150的第一連接部分151和室內(nèi)熱交換器120通過第三連接管173連 接。第一連接管151在制冷操作中用作液態(tài)制冷劑排出管，并且在加熱 操作中用作制冷劑入口管。
第一膨脹岡141設(shè)置在第三連接管173上，而且在制冷操作中用作 用于使從分相器150導(dǎo)入的液態(tài)制冷劑節(jié)流的第二膨脹裝置，并且在加 熱操作中用作用于使從室內(nèi)熱交換器120導(dǎo)入的液態(tài)制冷劑節(jié)流的第一 膨脹裝置。
室外熱交換器130設(shè)置在室外，并且通過第四連接管174與分相器 150的第二連接部分152連接。室外熱交換器傳感器186安裝在室外熱 交換器130處。第二連接管152在制冷操作中用作制冷劑入口管，并且 在加熱操作中用作液態(tài)制冷劑排出管。
第二膨脹閥142設(shè)置在第四連接管174上，而且在制冷操作中用作 用于使從熱交換器130導(dǎo)入的液態(tài)制冷劑節(jié)流的第一膨脹裝置，并且在 加熱操作中用作用于使從分相器150導(dǎo)入的液態(tài)制冷劑節(jié)流的第二膨脹 裝置。
室外熱交換器130通過第五連接管175與四通閥160連接。而且， 四通閥160和壓縮機(jī)110的入口管通過第六連接管176連接。用于測(cè)量 壓縮機(jī)IIO的入口側(cè)溫度的壓縮機(jī)入口溫度傳感器184設(shè)置在第六連接 管176上。
第二壓縮部分112通過注入管180與分相器150的第三連接部分153 連接。第三連接管153在制冷和加熱操作中用作氣態(tài)制冷劑排出管。
注入閥143設(shè)置在注入管180上。注入閥143控制著從分相器150 注入到第二壓縮部分112的制冷劑的量和壓力。在注入管180打開時(shí)， 在分相器150中的氣態(tài)制冷劑通過注入管180導(dǎo)入到第二壓縮部分112 中。用于測(cè)量所注入的制冷劑溫度的注入溫度傳感器183設(shè)置在注入管 180上。第一膨脹閥141和第二膨脹閥142以及注入閥143的開度由用于控 制空調(diào)操作的控制單元200來控制。
圖3顯示出空調(diào)加熱操作中的制冷劑流。
參照?qǐng)D3，從壓縮機(jī)110排出的高溫高壓氣態(tài)制冷劑通過四通閥160 導(dǎo)入到室內(nèi)熱交換器120中。在室內(nèi)熱交換器120中，氣態(tài)制冷劑通過 與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換而冷凝。冷凝的制冷劑在第一膨脹閥141中受到 節(jié)流，然后被導(dǎo)入到分相器150中。由分相器150分離出的液態(tài)制冷劑 在第二膨脹閥142中再次受到節(jié)流，然后被導(dǎo)入到室外熱交換器130中。 在室外熱交換器130中的制冷劑通過與外界空氣進(jìn)行熱交換而蒸發(fā)，并 且將蒸發(fā)的制冷劑導(dǎo)入到第一壓縮部分lll中。
如果在加熱操作期間要求進(jìn)行氣體注入，則控制單元200將注入閥 143打開。在注入閥143打開時(shí)，通過注入管180將從分相器150分離 出的氣態(tài)制冷劑注入到第二壓縮部分112中。在第二壓縮部分112中， 注入的制冷劑和來自第一壓縮部分lll的制冷劑混合然后被壓縮。在第 二壓縮部分112中壓縮的制冷劑再次循環(huán)到四通閥160。
圖4顯示出空調(diào)制冷操作中的制冷劑流。
參照?qǐng)D4，通過四通閥160將從壓縮機(jī)110排出的高溫高壓氣態(tài)制 冷劑導(dǎo)入到室外熱交換器130中。在室外熱交換器130中，氣態(tài)制冷劑 通過與外界空氣進(jìn)行熱交換而冷凝。冷凝的制冷劑在第二膨脹岡142中 受到節(jié)流，然后被導(dǎo)入到分相器150中。由分相器150分離出的液態(tài)制 冷劑在第一膨脹閥141中再次受到節(jié)流，然后被導(dǎo)入到室內(nèi)熱交換器 120中。在室內(nèi)熱交換器120中的制冷劑通過與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換而 蒸發(fā)，然后將蒸發(fā)的制冷劑導(dǎo)入到第一壓縮部分lll中。如果在制冷操 作期間沒有任何用于進(jìn)行氣體注入的請(qǐng)求，則控制單元200將注入閥 143關(guān)閉，因此防止來自分相器150的氣態(tài)制冷劑注入到第二壓縮部分 112中。但是，本發(fā)明不限于此，并且在制冷操作中來自分相器150的 氣態(tài)制冷劑也可以注入到第二壓縮部分112中。
下面將說明控制根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方案的空調(diào)的方法。
如果用戶驅(qū)動(dòng)空調(diào)100以^更冷卻和加熱室內(nèi)空間，則控制單元200檢測(cè)驅(qū)動(dòng)指令。
在檢測(cè)到驅(qū)動(dòng)指令時(shí)，控制單元200將第一膨脹閥141和第二膨脹 閥142以及注入閥143初始化。也就是i兌，控制單元200將第一膨脹閥 141和第二膨脹閥142完全打開，并且關(guān)閉注入閥143。通過關(guān)閉注入 閥143,可以防止液態(tài)制冷劑在驅(qū)動(dòng)初始階段注入到壓縮機(jī)IIO中。
一旦完成了第一和第二膨脹岡以及注入閥143的初始化，則控制單 元200在多個(gè)控制方法之中按照相互不同的控制方法控制第一膨脹閥 141和第二膨脹閥142的打開量。多個(gè)控制方法包括中間壓力控制方 法，其中如此調(diào)節(jié)用于將來自冷凝器150并且導(dǎo)入到分相器150中的制 冷劑節(jié)流的第 一膨脹裝置的打開量以便使得制冷劑到達(dá)預(yù)定的中間壓 力；以及過熱度控制方法，其中如此調(diào)節(jié)用于將來自冷凝器150并且導(dǎo) 入到分相器150中的制冷劑節(jié)流的第二膨脹閥的打開量以便使得制冷劑 到達(dá)預(yù)定的目標(biāo)過熱度。
在空調(diào)IOO處于加熱操作模式中時(shí)，第一膨脹閥141用作第一膨脹 閥，并且笫二膨脹閥142用作第二膨脹閥。因此，在加熱操作模式中， 控制單元200以中間控制方法控制第一膨脹閥141，并且以過熱度控制 方法控制第二膨脹閥142。另一方面，在空調(diào)IOO處于制冷操作模式中 時(shí)，第一膨脹岡141用作第二膨脹閥，并且第二膨脹閥142用作第一膨 脹閥。因此，第一膨脹閥141以過熱度控制方法受到控制，并且第二膨 脹閥142以中間壓力控制方法受到控制。
在中間壓力控制方法中，檢測(cè)出至少一個(gè)操作參數(shù)的數(shù)值，并且根
些^作參數(shù)為多個(gè)操作參it。這些操作參數(shù)可以包括將制冷劑注入到第 二壓縮部分112中的氣體注入操作性、壓縮機(jī)110的頻率、空調(diào)100的 室內(nèi)溫度、室外溫度、在室內(nèi)和室外溫度之間的差值、壓縮機(jī)110的排 出壓力、壓縮機(jī)110的排出溫度等等。用于操作參數(shù)的設(shè)定值預(yù)先設(shè)定 并且以表格的形式存儲(chǔ)在控制單元200中。根據(jù)氣體注入操作性，可以 不同地設(shè)定用于壓縮機(jī)110的頻率的設(shè)定值。換句話說，根據(jù)注入閥143 是打開或是沒有打開，可以不同地設(shè)定用于壓縮機(jī)110的頻率的設(shè)定值。 些詔在過熱度控制方法中，實(shí)時(shí)測(cè)量出制冷劑的過熱度，并且根據(jù)所測(cè) 量出的過熱度來控制這些閥的打開量?？梢酝ㄟ^安裝在室外熱交換器
130處的室外熱交換器傳感器186和壓縮機(jī)入口溫度傳感器184來測(cè)量 出制冷劑的過熱度。根據(jù)在所測(cè)量出的過熱度和預(yù)設(shè)的目標(biāo)過熱度之間 的差值以及差值變化在控制單元200中存儲(chǔ)有模糊表，并且從該模糊表 中確定這些閥的打開量。
圖5為時(shí)序圖，顯示出用于如圖l所示的空調(diào)的注入閥的控制方法。
參照?qǐng)D5，如果存在用于進(jìn)行氣體注入的請(qǐng)求，則控制單元200打 開注入閥143 (S2)。控制單元200分階段地打開注入閥143的開度直 到達(dá)到目標(biāo)開度。 一旦注入閥143打開，則將在分相器150中分離出的 氣態(tài)制冷劑注入到第二壓縮部分112中。
在將氣態(tài)制冷劑注入到第二壓縮部分112中時(shí)，控制單元200判斷 在注入的制冷劑中是否包含液態(tài)制冷劑。
在該實(shí)施方案中，如果空調(diào)100的至少一個(gè)操作參數(shù)不在預(yù)設(shè)的正 常操作范圍內(nèi)，則控制單元200判斷在注入的制冷劑中包含有液態(tài)制冷 劑。 一旦將液態(tài)制冷劑注入到壓縮機(jī)IIO中，則在壓縮機(jī)110中出現(xiàn)液 體壓縮。在出現(xiàn)液體壓縮時(shí)，至少一個(gè)操作參數(shù)不在預(yù)設(shè)的正常操作范 圍內(nèi)。操作參數(shù)包括壓縮機(jī)110的排出溫度和排出壓力、蒸發(fā)器的入口 側(cè)溫度、空調(diào)系統(tǒng)100的室內(nèi)溫度和室外溫度以及施加在壓縮機(jī)110上 的電流，并且從在操作參數(shù)中的變化判斷出在注入的制冷劑中是否包含 液態(tài)制冷劑。
參照?qǐng)D5,首先檢測(cè)出第二壓縮部分112的排出溫度，并且判斷出在 排出溫度中的變化范圍是否不在排出溫度的預(yù)設(shè)正常變化率范圍內(nèi)(S3 )。 也就是說，判斷出排出溫度是否在設(shè)定時(shí)間內(nèi)下降了大于設(shè)定溫度。在一 個(gè)實(shí)施例中，如果排出溫度在三分鐘內(nèi)下降了 15度，那么可以判斷排出溫 度不在正常變化率范圍內(nèi)，并且在壓縮機(jī)IIO中出現(xiàn)液體壓縮。這里，可 以排除由壓縮機(jī)110的斷開或者壓縮機(jī)110的頻率下降引起的排出溫度下 降。
如果在第二壓縮部分112的排出溫度中的變化率不在排出溫度的正 常變化率范圍內(nèi)，則控制單元200關(guān)閉注入閥143持續(xù)第一設(shè)定時(shí)間
ii(S5)?？梢酝ㄟ^試驗(yàn)等來獲得第一設(shè)定時(shí)間。通過控制單元200來關(guān) 閉注入閥143可以防止液態(tài)制冷劑從分相器150注入到第二壓縮部分 112中。并且累計(jì)和增加排出溫度的變化率不在排出溫度的正常變化率 范圍的排出溫度異常的次數(shù)N1 (S4)。
如果第二壓縮部分112的排出溫度的異常次數(shù)Nl大于設(shè)定的次數(shù) Ns(S6)，則控制單元200關(guān)閉注入閥143持續(xù)第二設(shè)定時(shí)間(S7)。第 二設(shè)定時(shí)間可以長(zhǎng)于第一設(shè)定時(shí)間。因此，在第二壓縮部分112的排出 溫度經(jīng)常不在正常操作范圍內(nèi)的情況下，可以通過增加用于關(guān)閉注入岡 143的時(shí)間來確保該循環(huán)穩(wěn)定足夠長(zhǎng)的時(shí)間。
而且，在第二壓縮部分112的排出溫度經(jīng)常不在正常操作范圍內(nèi)的 情況下，可以通過警告消息或警告聲音將這通知外面。
如果在第二壓縮部分112的排出溫度中的變化率處于排出溫度的正 常變化率范圍內(nèi)，則檢測(cè)蒸發(fā)器的入口側(cè)溫度以判斷在蒸發(fā)器的入口側(cè) 溫度中的變化率是否不在蒸發(fā)器溫度的預(yù)設(shè)正常變化率范圍內(nèi)(S9 )。 也就是說，判斷蒸發(fā)器的入口側(cè)溫度是否在設(shè)定時(shí)間內(nèi)下降了多于設(shè)定 溫度。這里，優(yōu)選的是，在從蒸發(fā)器IIO驅(qū)動(dòng)開始經(jīng)過了預(yù)定時(shí)間之后 在工作循環(huán)穩(wěn)定之后檢測(cè)出蒸發(fā)器的入口側(cè)溫度。
如果在蒸發(fā)器的入口側(cè)溫度中的變化率不在蒸發(fā)器溫度的正常變 化率范圍內(nèi)，則控制單元200關(guān)閉注入閥143持續(xù)第一i殳定時(shí)間。注入 閥143的關(guān)閉可以防止液態(tài)制冷劑從分相器150注入到第二壓縮部分 112中。并且，將在蒸發(fā)器的入口側(cè)溫度的變化率不在蒸發(fā)器溫度的正 常變化率范圍內(nèi)的蒸發(fā)器溫度異常次數(shù)N2存儲(chǔ)、累計(jì)并且增加(S10 )。
如果在蒸發(fā)器溫度中的異常次數(shù)N2大于設(shè)定次數(shù)Ns ( S6),則控 制單元200關(guān)閉注入閥143持續(xù)第二設(shè)定時(shí)間(S7)。第二設(shè)定時(shí)間可 以長(zhǎng)于第一設(shè)定時(shí)間。因此，在蒸發(fā)器的溫度經(jīng)常不在正常操作范圍內(nèi) 的情況下，可以通過增加用于關(guān)閉注入閥143的時(shí)間來確保工作循環(huán)穩(wěn) 定足夠長(zhǎng)的時(shí)間。
而且，在蒸發(fā)器的溫度經(jīng)常不在正常操作范圍內(nèi)的情況下，可以通 過警告消息或警告聲音將這告知外面。
12同時(shí)，如果判斷出在蒸發(fā)器的入口側(cè)溫度的變化率在蒸發(fā)器溫度的 正常變化率范圍內(nèi)，則計(jì)算出在空調(diào)的室內(nèi)溫度和室外溫度之間的差
值，并且判斷該差值是否小于預(yù)設(shè)溫度(Sll)。
如果在室內(nèi)溫度和室外溫度之間的差值小于設(shè)定溫度，這表示該工
作循環(huán)運(yùn)行異常或者空調(diào)100的負(fù)荷非常小。在空調(diào)100的負(fù)荷非常小
時(shí)，不必注入氣態(tài)制冷劑。如果進(jìn)行不必要的注入，則會(huì)將液態(tài)制冷劑
導(dǎo)入到壓縮機(jī)110中。因此，控制單元200關(guān)閉注入閥143持續(xù)第一設(shè) 定時(shí)間以暫時(shí)停止制冷劑的注入。
同時(shí)，如果在空調(diào)100的室內(nèi)溫度和室外溫度之間的差值大于設(shè)定 溫度，則控制單元200檢測(cè)出施加在壓縮機(jī)110上的電流變化率。
判斷施加在壓縮機(jī)110上的電流變化率是否不在預(yù)設(shè)的電流正常變 化率范圍內(nèi)。也就是說，如果施加在壓縮機(jī)110上的電流在設(shè)定時(shí)間內(nèi) 增加了大于預(yù)設(shè)數(shù)值，則判斷已經(jīng)出現(xiàn)了液體壓縮，因此增加了壓縮機(jī) 的工作。因此，控制單元200關(guān)閉注入閥143持續(xù)第一i殳定時(shí)間以暫時(shí) 停止制冷劑的注入。
隨后，在判斷出在注入的制冷劑中包含液態(tài)制冷劑時(shí)，控制單元200 暫時(shí)停止制冷劑的注入，由此防止在壓縮機(jī)IIO中出現(xiàn)液體壓縮。
同時(shí)，如果判斷出在注入的制冷劑中包含液態(tài)制冷劑，則控制單元 200可以減小壓縮機(jī)110的頻率，并且因此減小壓縮機(jī)110的排出流速。 在分相器150中的液態(tài)制冷劑的流面越高，則液態(tài)制冷劑通過氣體排出 管和注入管180導(dǎo)入到第二壓縮部分112的可能性就越高。在壓縮機(jī)110 的排出流速降低時(shí)，導(dǎo)入到分相器150中的制冷劑的流速降低，由此降 低了在分相器150中的液態(tài)制冷劑的流面。因此，可以大大降低液態(tài)制 冷劑注入到第二壓縮部分112中的可能性。
另外，在分相器150中的液體流面同樣也可以按照下面的方法降低。 如果分相器150的液體排出管的開度增大并且制冷劑入口管的開度減 小，則在分相器150中的液態(tài)制冷劑量減少，由此降低了液體的流面。 在加熱操作中，減小第一膨脹閥141的開度，并且增大第二膨脹閥142 的開度。在制冷操作中，增大第一膨脹閥141的開度，并且減小第二膨
13脹閥142的開度。可替代地，可以在分相器150處設(shè)置水位檢測(cè)傳感器 (未示出)，用來根據(jù)從水位檢測(cè)傳感器接收到的信號(hào)判斷液態(tài)制冷劑 是否通過氣體排出管從分相器150中流出。
在下文中，將對(duì)根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方案的空調(diào)進(jìn)行說明。下面的 說明集中于與第一實(shí)施方案的差別之處。與在第一實(shí)施方案中的參考標(biāo) 號(hào)相同的參考標(biāo)號(hào)表示相同的構(gòu)件。
與第一實(shí)施方案的差別在于，在注入管180上設(shè)有用于檢測(cè)是否有 液態(tài)制冷劑流動(dòng)的液態(tài)制冷劑檢測(cè)傳感器(未示出)?？刂频膯卧?00 根據(jù)從液態(tài)制冷劑檢測(cè)傳感器(未示出)接收到的數(shù)據(jù)可以直接判斷在 注入的制冷劑中是否包含液態(tài)制冷劑。
控制單元200可以預(yù)測(cè)注入的制冷劑的相，以及判斷在注入的制冷 劑中是否包含液態(tài)制冷劑。即使在壓縮機(jī)110發(fā)現(xiàn)目前已經(jīng)發(fā)生液體壓 縮并且采用各種方法解決壓縮機(jī)110的液體壓縮的情況下，壓縮機(jī)110 仍會(huì)出現(xiàn)不可恢復(fù)的損壞。因此，預(yù)測(cè)出壓縮機(jī)IIO的液體壓縮的可能 性非常重要。控制單元200能夠通過將所接收到的數(shù)據(jù)分成表示目前導(dǎo) 入液態(tài)制冷劑的數(shù)據(jù)范圍和表示預(yù)計(jì)將來導(dǎo)入液態(tài)制冷劑的數(shù)據(jù)范圍 來從液態(tài)制冷劑檢測(cè)傳感器(未示出)接收到的數(shù)據(jù)中預(yù)測(cè)出液態(tài)制冷 劑的注入。換句話說，即使在目前沒有導(dǎo)入任何液態(tài)制冷劑，控制單元 200也能夠從接收到的數(shù)據(jù)中預(yù)測(cè)出液態(tài)制冷劑的將來導(dǎo)入。
圖6為結(jié)構(gòu)圖，顯示出才艮據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方案的空調(diào)。圖7為方 框圖，顯示出如圖6所示的空調(diào)的控制流程。下面的說明集中在與第一 實(shí)施方案的差別。與第一實(shí)施方案相同的參考標(biāo)號(hào)表示相同的構(gòu)件。
與第一實(shí)施方案的差別在于，包括有用于防止液態(tài)制冷劑;故包含在 注入的制冷劑中的預(yù)防裝置。
該預(yù)防裝置包括用于連接第一連接管171和注入管180的旁通管 l卯和i殳置在旁通管190上的旁通閥195。
在第一連接管171中的制冷劑為高溫制冷劑。在旁通閥195打開時(shí)， 在第一連接管171中的高溫制冷劑被導(dǎo)入到注入管180中。因此，在注 入管180上的制冷劑的溫度升高，從而防止了在注入管180上的制冷劑冷凝的可能性，由此防止了液態(tài)制冷劑通過注入管180注入到壓縮機(jī) 110中。尤其是，控制單元210根據(jù)壓縮機(jī)110的排出溫度和排出壓力 以及注入的制冷劑的溫度和流量來調(diào)節(jié)注入閥143和旁通閥195的開 度。但是，本發(fā)明不限于此，并且注入閥143和旁通岡195可以不是控 制閥，而僅僅是開/關(guān)閥。而且，雖然控制單元210在上面的說明中自 動(dòng)地操縱注入閥143和旁通閥195，但是用戶可以通過采用輸入裝置手 動(dòng)地操縱注入閥143和旁通閥195。
圖8為結(jié)構(gòu)圖，顯示出在如圖6所示的空調(diào)200的加熱操作中的制 冷劑流。
參照?qǐng)D8，通過四通閥160將從壓縮機(jī)110排出的高溫高壓的氣態(tài) 制冷劑注入到室內(nèi)熱交換器120中。在室內(nèi)熱交換器120中，通過與室 內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換來使氣態(tài)制冷劑冷凝。冷凝的制冷劑在第一膨脹閥 141中受到節(jié)流，然后導(dǎo)入到分相器150中。由分相器150分離出的液 態(tài)制冷劑在第二膨脹閥142中再次受到節(jié)流，然后導(dǎo)入到室外熱交換器 130中。在室外熱交換器130中的制冷劑通過與外界空氣進(jìn)行熱交換而 蒸發(fā)，并且將蒸發(fā)的制冷劑導(dǎo)入到第一壓縮部分111中。在注入岡143 打開時(shí)，在分相器150中分離的氣態(tài)制冷劑導(dǎo)入到第二壓縮部分112中。 另外，在旁通閥195打開時(shí)，將注入的制冷劑加熱并且混合，然后導(dǎo)入 到第二壓縮部分112中。從第一壓縮部分lll中排出的制冷劑與注入的 制冷劑混合,然后被導(dǎo)入到第二壓縮部分112中。因此，因?yàn)樽⑷氲闹?冷劑由高溫旁通的制冷劑加熱，所以防止了液態(tài)制冷劑包含在導(dǎo)入到第 二壓縮部分112中的制冷劑中，由此大大降低了壓縮機(jī)110的液體壓縮 可能性。
圖9為結(jié)構(gòu)圖，顯示出在如圖6所示的空調(diào)200的制冷操作中的制 冷劑流。
參照?qǐng)D9,通過四通閥160將從壓縮機(jī)110排出的高溫高壓氣態(tài)制 冷劑導(dǎo)入到室外熱交換器130中。在室外熱交換器130中，氣態(tài)制冷劑 通過與外界空氣熱交換而冷凝。冷凝的制冷劑在第二膨脹閥142中受到 節(jié)流，然后被導(dǎo)入到分相器150中。由分相器150分離出的液態(tài)制冷劑 在第一膨脹閥141中再次受到節(jié)流，然后被導(dǎo)入到室內(nèi)熱交換器120中。 在室內(nèi)熱交換器120中的制冷劑通過與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換而蒸發(fā)，并且將蒸發(fā)的制冷劑導(dǎo)入到第一壓縮部分lll中。
如果不存在用于進(jìn)行氣體注入的請(qǐng)求，則注入閥143和旁通閥195 關(guān)閉，因此防止制冷劑注入到壓縮機(jī)110中。但是，本發(fā)明不限于此， 并且在制冷操作中，來自分相器150的氣態(tài)制冷劑可以注入到第二壓縮 部分112中。這時(shí)，旁通閥195可以打開，并且因此旁通的制冷劑可以 加熱注入的制冷劑。
圖10為根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方案的空調(diào)400的結(jié)構(gòu)圖。下面的說 明集中于與第三實(shí)施方案的差別。與在第三實(shí)施方案中的參考標(biāo)號(hào)相同 的參考標(biāo)號(hào)表示相同的構(gòu)件。
與第三實(shí)施方案的差別在于預(yù)防裝置不包括旁通管和旁通閥，而 是包括用于對(duì)通過注入管180注入的制冷劑進(jìn)行加熱的加熱器410。加 熱器410在注入閥143打開之前和之后操作。在注入閥143開始打開時(shí)， 導(dǎo)入到第二壓縮部分112中的制冷劑可能不會(huì)穩(wěn)定，從而加熱器410在 注入閥143打開之前可以開始操作預(yù)定時(shí)間。
圖11為根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施方案的空調(diào)500的結(jié)構(gòu)圖。下面的說明 集中在與第三實(shí)施方案的差別。與在第三實(shí)施方案中的參考標(biāo)號(hào)相同的 參考標(biāo)號(hào)表示相同的構(gòu)件。
與第三實(shí)施方案的差別在于預(yù)防裝置沒有包括旁通管和旁通閥， 而是包括覆蓋著注入管180的絕熱裝置510。絕熱裝置510可以只是包 圍著那些與外部空氣進(jìn)行熱交換的部分，也可以完全覆蓋著注入管180。 可以釆用各種構(gòu)件或者采用通常的絕熱構(gòu)件作為絕熱裝置510。因?yàn)橥?過絕熱裝置510避免了在注入的制冷劑和外部空氣之間的熱交換，由此 防止了氣態(tài)制冷劑由外部空氣冷凝的現(xiàn)象。因此，氣態(tài)制冷劑可以被導(dǎo) 入到第二壓縮部分112中而不會(huì)冷凝。尤其是，如果在分相器150和壓 縮機(jī)110之間的距離較短，則可以低成本地防止液態(tài)制冷劑的注入。
圖12為根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施方案的空調(diào)的預(yù)防裝置的結(jié)構(gòu)圖，其 中顯示出在加熱操作中的制冷劑流。圖13為結(jié)構(gòu)圖，顯示出在圖12的 預(yù)防裝置中的制冷操作中的制冷劑流。
參照?qǐng)D12和13，預(yù)防裝置包括第一分相器610和第二分相器620。第一分相器610的第三連接部分613和第二分相器620的第一連接部分621 通過輔助連接管630連接。設(shè)置輔助閥632以^更打開和關(guān)閉輔助連接管 630。
參照?qǐng)D12，在加熱操作中，制冷劑通過室內(nèi)熱交換器(未示出)， 然后在第一膨脹閥(未示出)中受到節(jié)流并且通過第一分相器610的第 一連接部分611導(dǎo)入。在分相器610中分離出的液態(tài)制冷劑通過第二連 接管612流出到第二膨脹閥(未示出)，在第二膨脹閥(未示出)中受 到節(jié)流，然后被導(dǎo)入到室外熱交換器(未示出)中。在輔助閥632打開 時(shí)，在第一分相器610中分離出的氣態(tài)制冷劑通過第三連接部分613和 輔助連接管630流出，然后通過第二分相器620的第一連接部分621導(dǎo) 入到第二分相器620中。在注入閥640打開時(shí)，在第二分相器620中 分離出的氣態(tài)制冷劑通過第二連接部分622注入到壓縮機(jī)(未示出)中。 在加熱操作中，第一分相器610的第三連接部分613和第二分相器620 的第二連接部分622用作氣體排出管，并且第一分相器610的第二連接 部分612用作液體排出管。第一分相器610的第一連接部分611用作制 冷劑入口管。
因此，由于首先在第一分相器610中分離出的氣態(tài)制冷劑在第二分 相器620中二次分離并且注入到壓縮機(jī)(未示出)中，所以大大降低了 液態(tài)制冷劑注入到壓縮機(jī)(未示出)中的可能性。尤其是，在第一分相 器610的液體流面不穩(wěn)定的情況下，可以基本上防止液態(tài)制冷劑通過氣 體排出管注入到壓縮機(jī)(未示出)中。
參照?qǐng)D13，在制冷操作中，將輔助閥632和注入閥640關(guān)閉。因此， 制冷劑從第二膨脹閥(未示出)通過第一分相器610的第二連接部分612 來導(dǎo)入到第一分相器610中，然后只有在第一分相器610中分離出的液 態(tài)制冷劑通過第一分相器610的第一連接部分611流出到第一膨脹閥 (未示出)。制冷劑在第一膨脹閥(未示出)中受到節(jié)流，然后被導(dǎo)入 到室內(nèi)熱交換器(未示出)中。
圖14為根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施方案的空調(diào)的預(yù)防裝置的結(jié)構(gòu)圖。
參照?qǐng)D14，預(yù)防裝置包括設(shè)置在冷凝器(未示出)和蒸發(fā)器(未示 出)之間的分相器700，并且用于引入從冷凝器(未示出)流出的并在節(jié)流之后的制冷劑，并且分離引入的制冷劑的相。如上所述，室外熱交 換器(未示出)在制冷操作中用作冷凝器，并且在加熱操作中用作蒸發(fā) 器。室內(nèi)熱交換器(未示出)在制冷操作中用作蒸發(fā)器，并且在加熱操 作中用作冷凝器。
分相器700包括主體710、第一連接部分711、第二連接部分712、 第三連接部分713和制冷劑管打開和關(guān)閉部分720。主體710限定有內(nèi) 部空間，并且在其中存儲(chǔ)有混合的氣態(tài)制冷劑和液態(tài)制冷劑。第一連接 部分711連接于第一膨脹閥(未示出)，并且延伸進(jìn)入在主體710中的 液態(tài)制冷劑，并且第二連接部分712連接于第二膨脹閥(未示出)，并 且延伸進(jìn)入在主體710中的液態(tài)制冷劑中。而且，第三連接部分713連 接于注入管(未示出)，并且插入在其中以便與液態(tài)制冷劑的流面間隔 開。第一連接部分711在加熱操作中為制冷劑入口管，并且在制冷操作 中為液體排出管。第二連接部分712在加熱操作中為液體排出管，并且 在制冷操作中為制冷劑入口管。第三連接部分713為氣體排出管。
制冷劑管打開和關(guān)閉部分720包括"^殳置在液態(tài)制冷劑的流面和主 體710之間的水平構(gòu)件723以及設(shè)置在水平構(gòu)件723和主體710之間的 第一彈性構(gòu)件721和第二彈性構(gòu)件722。第一彈性構(gòu)件721裝配在第一 連接部分711上，并且第一彈性構(gòu)件的一個(gè)端部固定在主體710的內(nèi)表 面上，并且另一個(gè)端部固定在水平構(gòu)件723的頂面上。第二彈性構(gòu)件722 裝配在第二連接部分712上，并且第二彈性構(gòu)件的一個(gè)端部固定在主體 710的內(nèi)表面上，并且另一個(gè)端部固定在水平構(gòu)件723的頂面上。在水 平構(gòu)件723的中間部分處形成有封閉部分724。
因此，如果液態(tài)制冷劑的流面低于設(shè)定的水平面，則第一性構(gòu)件 721和第二彈性構(gòu)件722向下彈性推壓水平構(gòu)件723以便防止封閉部分 724關(guān)閉第三連接部分713。但是，如果液態(tài)制冷劑的流面超過設(shè)定的 水平面，則液態(tài)制冷劑的流面向上推壓第一彈性構(gòu)件721和第二彈性構(gòu) 件722，從而使得封閉部分724關(guān)閉第三連接部分713。
在加熱操作中,在制冷劑導(dǎo)入到第一連接部分711之后在主體710 中分離出的液態(tài)制冷劑通過第二連接部分712經(jīng)由第二膨脹閥(未示出) 導(dǎo)入到室外熱交換器(未示出)中。氣態(tài)制冷劑通過第三連接部分713 注入到壓縮機(jī)(未示出)中。在制冷操作中，在制冷劑導(dǎo)入到第二連接部分712中之后在主體 710中分離出的液態(tài)制冷劑通過第一連接部分711經(jīng)由第一膨脹閥(未 示出)導(dǎo)入到室內(nèi)熱交換器(未示出)中。
在分相器700中，如果液態(tài)制冷劑的流面高于設(shè)定值，則封閉部 分724關(guān)閉第三連接部分713，因此避免液態(tài)制冷劑通過第三連接部分 713注入到壓縮機(jī)(未示出)中。隨后，只有氣態(tài)制冷劑通過第三連接 部分713注入到壓縮機(jī)中，由此大大降低了壓縮機(jī)(未示出)出現(xiàn)液體 壓縮的可能性。
在前面的實(shí)施方案中，空調(diào)可以包括多個(gè)預(yù)防裝置。在這種情況 中，相對(duì)進(jìn)一步防止液態(tài)制冷劑導(dǎo)入到壓縮機(jī)中，由此大大降低了壓縮 機(jī)出現(xiàn)液體壓縮的可能性。
雖然已經(jīng)參照在這些附圖中所示的實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說 明，但是這些實(shí)施方案僅僅是例舉說明，并且本領(lǐng)域的任何普通技術(shù)人 員容易找到各種修改或等效于本發(fā)明的其他實(shí)施方式。因此，必須根據(jù) 所附權(quán)利要求的技術(shù)精髓來確定出本發(fā)明的真實(shí)技術(shù)保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1. 一種空調(diào)系統(tǒng)，包括冷凝器，用于冷凝制冷劑；蒸發(fā)器，用于蒸發(fā)通過冷凝器的制冷劑；壓縮機(jī)，用于壓縮通過蒸發(fā)器的制冷劑以及從冷凝器流向蒸發(fā)器的制冷劑中分流之后注入的制冷劑；以及控制單元，用于判斷在所述注入的制冷劑中是否包含液態(tài)制冷劑。
2. 如權(quán)利要求1所述的空調(diào)系統(tǒng)，其中，如果操作參數(shù)中的至少 一個(gè)不在預(yù)設(shè)正常操作范圍內(nèi)，則所述控制單元判斷出在所述注入的制 冷劑中包含液態(tài)制冷劑。
3. 如權(quán)利要求2所述的空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述操作參數(shù)包括壓縮 機(jī)的排出溫度和排出壓力、蒸發(fā)器的入口側(cè)溫度、空調(diào)系統(tǒng)的室內(nèi)溫度 和室外溫度以及施加在壓縮機(jī)上的電流，并且如果所述操作參數(shù)中的至少一個(gè)不在正常操作范圍內(nèi)，則所述控制 單元判斷出在所述注入的制冷劑中包含液態(tài)制冷劑。
4. 如權(quán)利要求1所述的空調(diào)系統(tǒng)，還包括設(shè)置在注入的制冷劑所 流過的注入管上的液態(tài)制冷劑檢測(cè)傳感器，并且所述控制單元根據(jù)從液態(tài)制冷劑檢測(cè)傳感器接收到的數(shù)據(jù)判斷在 注入的制冷劑中是否包含液態(tài)制冷劑。
5. 如權(quán)利要求1所述的空調(diào)系統(tǒng)，還包括制冷劑所流過的注入管 和i殳置在所述注入管上的注入閥，并且如果判斷出在所注入的制冷劑中包含液態(tài)制冷劑，則所述控制單元 控制注入閥關(guān)閉。
6. 如權(quán)利要求1所述的空調(diào)系統(tǒng)，還包括注入的制冷劑所流過的 注入管、用于連接所述注入管和所述壓縮機(jī)的排出管的旁通管和設(shè)置在 所述旁通管上的旁通閥，并且如果判斷出在注入的制冷劑中包含液態(tài)制冷劑，則所述控制單元控 制旁通閥打開，從而從所述壓縮機(jī)旁通的制冷劑對(duì)注入到壓縮機(jī)中的所 述制冷劑進(jìn)行加熱。
7. 如權(quán)利要求1所述的空調(diào)系統(tǒng)，還包括注入的制冷劑所流過的 注入管和設(shè)置在所述注入管上的加熱器，并且如果判斷出在所注入的制冷劑中包含液態(tài)制冷劑，則所述控制單元 操作加熱器以加熱所注入的制冷劑。
8. 如權(quán)利要求1所述的空調(diào)系統(tǒng)，還包括注入的制冷劑所流過的 注入管和設(shè)置成覆蓋至少一部分所述注入管的絕熱構(gòu)件。
9. 如權(quán)利要求l所述的空調(diào)系統(tǒng)，還包括第一分相器，其設(shè)置在所述冷凝器和所述蒸發(fā)器之間，并且用于引 入從冷凝器流出并在節(jié)流之后的制冷劑，并且將所引入的制冷劑分相； 以及第二分相器，用于將從笫一分相器的氣體排出管引入的制冷劑分相。
10. 如權(quán)利要求l所述的空調(diào)系統(tǒng)，還包括分相器，其設(shè)置在冷凝 器和蒸發(fā)器之間，并且用于引入從冷凝器流出并在節(jié)流之后的制冷劑， 并且將所引入的制冷劑分相，所述分相器包括主體；設(shè)置在主體處并且用于將流經(jīng)冷凝器的制 冷劑引入的入口管；氣體排出管和液體排出管，它們插入并且設(shè)置在主 體內(nèi)并且用于分別排出從存儲(chǔ)在主體內(nèi)的制冷劑分離出的氣態(tài)制冷劑 和液態(tài)制冷劑；以及制冷劑管打開和關(guān)閉部分，用于隨著存儲(chǔ)在主體中 的液態(tài)制冷劑的流面上升和下降而打開和關(guān)閉氣體排出管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種空調(diào)系統(tǒng)，其可以防止注入到壓縮機(jī)中的制冷劑中包含液態(tài)制冷劑。因此，大大降低了壓縮機(jī)出現(xiàn)液體壓縮的可能性，由此降低了對(duì)壓縮機(jī)造成損壞的可能性，并且改善了可靠性和性能。
文檔編號(hào)F25B29/00GK101469916SQ20081012697
公開日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2008年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月26日
發(fā)明者千萬浩, 樸相炅, 金范錫, 高永桓 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社