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)，并且更具體地涉及一種能夠改善系統(tǒng)的性 能和穩(wěn)定性的空調(diào)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
一般來說，空調(diào)系統(tǒng)為通itXt制冷劑進(jìn)行壓縮、冷凝、膨脹和蒸發(fā)來 對室內(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相連的室內(nèi)單元的常規(guī)空調(diào) 和包括室外單元和與室外單元相連的多個室內(nèi)單元的多聯(lián)空調(diào)。而且，空 調(diào)系統(tǒng)分成通過僅沿一個方向驅(qū)動制冷劑循環(huán)來僅向室內(nèi)空間提供冷卻 空氣的制冷空調(diào)和通過選擇地和雙向地驅(qū)動制冷劑循環(huán)來向室內(nèi)空間提 供冷或熱空氣的制冷制熱空調(diào)。
空調(diào)系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器。vMJi縮機(jī)排出的制 冷劑在冷凝器中冷凝，然后在膨脹閥中膨脹。膨脹的制冷劑在蒸發(fā)器中蒸
發(fā)，然后吸入到壓縮機(jī)中。在制冷^Mt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，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的空調(diào)系統(tǒng)存在的問題在于，如果沒有正確控制 該系統(tǒng)，其會變得不穩(wěn)定，并且容易出現(xiàn)壓縮機(jī)損壞等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的在于提供一種空調(diào)系統(tǒng)，其能夠改善系統(tǒng)的性能和 穩(wěn)定性。
本發(fā)明提供了一種空調(diào)系統(tǒng)，包括冷凝器，用于冷凝制冷劑；第一 膨脹裝置，用于節(jié)流通過冷凝器的制冷劑；第二膨脹裝置，用于節(jié)流通過 第一膨脹裝置的制冷劑；蒸發(fā)器，用于蒸發(fā)通過第二膨脹裝置的制冷劑； 壓縮機(jī)，用于導(dǎo)入并壓縮通過蒸發(fā)器的制冷劑以及在第一膨脹裝置和第二 膨脹裝置之間分流并注入的制冷劑；注入閥，用于調(diào)節(jié)在第一膨脹裝置和 第二膨脹裝置之間分流并注入壓縮機(jī)內(nèi)的制冷劑的量；以及控制單元，用于進(jìn)行控制以在注入閥打開之前和之后的設(shè)定時間段內(nèi)減小第 一膨脹裝 置的開度并且保持第二膨脹裝置的開度。
在本發(fā)明中，當(dāng)打開注入閥時，控制單元進(jìn)行控制使得注入閥的開度 變化可以改變直到注入閥的開度達(dá)到目標(biāo)開度。
而且，在本發(fā)明中，當(dāng)打開注入閥時，控制單元可以重復(fù)改變過程和 維持過程，在改變過程中改變注入閥開度直到注入閥的開度達(dá)到目標(biāo)開 度，在維持過程中維持該開度。
在本發(fā)明中，在向空調(diào)系統(tǒng)供電和壓縮機(jī)啟動之前，控制單元完全打 開第一和第二膨脹裝置。
在本發(fā)明中，當(dāng)啟動壓縮機(jī)時，如果空調(diào)系統(tǒng)處于加熱操作模式，則 控制單元減小第 一和第二膨脹裝置的開度，并且然后增大第 一和第二膨脹
裝置的開度使其達(dá)到各自的預(yù)i5^本開度?？刂茊卧梢灾貜?fù)改變過程和 維持過程，在改變過程中改變第 一和第二膨脹裝置的開度直到第 一和第二 膨脹裝置的開度達(dá)到各自的預(yù)設(shè)基本開度，在維持過程中維持該開度。
在本發(fā)明中，當(dāng)啟動壓縮機(jī)時，如果空調(diào)系統(tǒng)處于制冷操作模式，則 控制單元維持第一膨脹裝置的開度，減小第二膨脹裝置的開度，并且然后 增大第二膨脹裝置的開度使其達(dá)到預(yù)im本開度?？刂茊卧梢灾貜?fù)改變 過程和維持過程，在改變過程中改變第二膨脹裝置的開度直到第二膨脹裝 置的開度達(dá)到預(yù)設(shè)基本開度，在維持過程中維持該開度。
在本發(fā)明中，當(dāng)注入閥的開度達(dá)到目標(biāo)開度時，控制單元按照用于調(diào) 節(jié)制冷劑的中間壓力的中間壓力控制方法來控制第 一膨脹裝置的打開量， 在中間壓力控制方法中，檢測至少其中一個操作^lt的值，并且基于對應(yīng) 于操作M檢測值的所存儲的設(shè)定值來控制第一膨脹裝置的打開量。
在本發(fā)明中，如果操作參數(shù)的值超出預(yù)設(shè)正常操作范圍，則控制單元 通過切換到不同于中間壓力控制方法的安全控制方法來控制第 一膨脹裝 置。操作參數(shù)包括從壓縮機(jī)排出的制冷劑的排出溫度以及通過冷凝器的制 冷劑的溫度。如果至少其中一個操作^lt的值超出正常操作范圍，則通過 切換到不同于中間壓力控制方法的安全控制方法來控制第 一膨脹裝置。在 安全控制方法中，預(yù)設(shè)校正開度與從中間壓力控制方法切換時所存儲的第 一膨脹裝置的開度相組合，從而控制第一膨脹裝置的打開量。
在本發(fā)明中，當(dāng)注入閥的開度達(dá)到目標(biāo)開度時，控制單元按照用于調(diào) 節(jié)制冷劑的過熱度的過熱度控制方法來控制第二膨脹裝置，并且在過熱控制方法中，實(shí)時測量制冷劑的過熱度，并且基于所測量的過熱度控制第 二膨脹裝置的打開量，直到所測量的過熱度達(dá)到預(yù)設(shè)過熱度。
在本發(fā)明中，如果制冷劑的過熱度處于目標(biāo)過熱度的預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則 控制單元模糊控制第一膨脹裝置的打開量。
在本發(fā)明中，如果操作^lt的至少其中 一個值超出預(yù)設(shè)正常操作范圍， 則控制單元關(guān)閉注入閥。
在本發(fā)明中，當(dāng)壓縮機(jī)停止時，控制單元關(guān)閉注入閥并且完全打開第 一和第二膨脹裝置。
在本發(fā)明中，當(dāng)壓縮機(jī)停止時，控制單元關(guān)閉注入閥，在設(shè)定時間段 內(nèi)維持第一和第二膨脹裝置的開度，并且然后逐漸增大第一和第二膨脹裝 置的開度。
在本發(fā)明中，壓縮機(jī)包括第一壓縮部分，用于導(dǎo)入并壓縮通過蒸發(fā) 器的制冷劑；以及第二壓縮部分，用于導(dǎo)入并壓縮通過第一壓縮部分的制 冷劑以及在第一膨脹裝置和第二膨脹裝置之間分流并注入的制冷劑。
而且，本發(fā)明提供了一種空調(diào)系統(tǒng)，包括冷凝器，用于冷凝制冷劑； 第一膨脹裝置，用于節(jié)流通過冷凝器的制冷劑；第二膨脹裝置，用于節(jié)流 通過第一膨脹裝置的制冷劑；蒸發(fā)器，用于蒸發(fā)通過第二膨脹裝置的制冷 劑；壓縮機(jī)，用于導(dǎo)入并壓縮通過蒸發(fā)器的制冷劑以及在第一膨脹裝置和 第二膨脹裝置之間分流并注入的制冷劑；注入閥，用于調(diào)節(jié)在第一膨脹裝 置和第二膨脹裝置之間分流并注入壓縮機(jī)內(nèi)的制冷劑的量；以及控制單 元，用于控制第一和第二膨脹裝置以及注入閥，其中控制單元在注入閥打 開之前和之后的設(shè)定時間段內(nèi)減小第一膨脹裝置的開度，維持第二膨脹裝 置的開度，并且當(dāng)注入閥的開度達(dá)到目標(biāo)開度時按照用于調(diào)節(jié)制冷劑的中 間壓力的中間壓力控制方法來控制第一膨脹裝置的打開量，以及按照用于
調(diào)節(jié)制冷劑的過熱度的過熱度控制方法來控制第二膨脹裝置的打開量。
而且，本發(fā)明提供了一種空調(diào)系統(tǒng)，包括冷凝器，用于冷凝制冷劑； 第一膨脹裝置，用于節(jié)流通過冷凝器的制冷劑；第二膨脹裝置，用于節(jié)流 通過第一膨脹裝置的制冷劑；蒸發(fā)器，用于蒸發(fā)通過第二膨脹裝置的制冷 劑；壓縮機(jī)，用于導(dǎo)入并壓縮通過蒸發(fā)器的制冷劑以及在第一膨脹裝置和
第二膨脹裝置之間分流并注入的制冷劑；注入閥，用于調(diào)節(jié)在第一膨脹裝 置和第二膨脹裝置之間分流并注入壓縮機(jī)內(nèi)的制冷劑的量；以及控制單
元，用于控制第一和第二膨脹裝置以及注入閥，其中，當(dāng)啟動壓縮機(jī)時，控制單元減小第一和第二膨脹裝置中至少一個的開度，并然后基于壓縮機(jī) 的啟動增大所述開度，并且當(dāng)壓縮機(jī)的啟動完成時，控制單元按照用于調(diào) 節(jié)制冷劑的中間壓力的中間壓力控制方法來控制第 一膨脹裝置的打開量 以及按照用于調(diào)節(jié)制冷劑的過熱度的過熱度控制方法來控制第二膨脹裝 置的打開量。
本發(fā)明的空調(diào)系統(tǒng)能夠通it^注入閥打開時減小第 一膨脹裝置的開度 并維持第二膨脹裝置的開度來減小第 一膨脹裝置和注入閥之間的制冷劑 量，并從而調(diào)節(jié)注入的制冷劑的壓力，由此使得系統(tǒng)在注入閥打開時穩(wěn)定。
而且，在本發(fā)明中，當(dāng)啟動壓縮機(jī)時，基于壓縮機(jī)的啟動部分地減小 第 一和第二膨脹裝置的開度并且然后逐漸重新打開，并且當(dāng)壓縮機(jī)啟動完 成時，控制第一和第二膨脹裝置以及注入閥的打開量，由此使得循環(huán)更加 穩(wěn)定。


包括在此用來進(jìn)一步理解本發(fā)明并且結(jié)合在本申請中構(gòu)成其一部分的 附示了本發(fā)明的實(shí)施方式，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1為示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的空調(diào)的結(jié)構(gòu)的視圖2為示出空調(diào)的控制流的框圖3示出空調(diào)加熱操作中的制冷劑流；
圖4示出空調(diào)制冷操作中的制冷劑流；
圖5為示出在如圖1所示的空調(diào)處于加熱^Mt模式時的控制方法的時 序圖6為示出在如圖l所示的空調(diào)處于加熱^^t模式時第一和第二膨脹 閥以及注入閥根據(jù)空調(diào)的操作狀態(tài)的開度變化的圖表；
圖7為示出在如圖1所示的空調(diào)處于加熱^Mt并且壓縮機(jī)啟動時第一 和第二膨脹閥的開度變化的圖表；
圖8為示出在如圖1所示的空調(diào)處于加熱^作并且注入閥啟動時第一 和第二膨脹閥的開度變化的圖表；
圖9為示出在如圖1所示的空調(diào)處于制冷^Nt并且壓縮機(jī)啟動時第一 和第二膨脹閥的開度變化的圖表；以及圖io為示出在如圖l所示的空調(diào)處于制冷^Mt并且注入閥啟動時第一 和第二膨脹閥的開度變化的圖表。
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)行加熱操作的加熱空調(diào)、用于進(jìn)行制冷和加熱操作的熱泵式空調(diào)以及用 于制冷和加熱多個室內(nèi)空間的多聯(lián)空調(diào)。下面，將對作為空調(diào)系統(tǒng)的一個 例子的熱泵式空調(diào)(下面稱為"空調(diào)")進(jìn)行詳細(xì)說明。
下面將參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)fr沈明。
圖1為示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的空調(diào)100的結(jié)構(gòu)的視圖。圖2為示 出空調(diào)100的控制流的框圖。
參照圖1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、第一膨脹閥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壓縮從 蒸發(fā)器導(dǎo)入的制冷劑，并且第二壓縮部分112混合并壓縮來自第一壓縮部 分lll的制冷劑以及通it^蒸發(fā)器和冷凝器之間分流而注入的制冷劑。但 是，本發(fā)明不限于此，并且壓縮機(jī)110可以具有三層以上的多層結(jié)構(gòu)。
四通閥160為用于在制冷和加熱時切換制冷劑流的流動路徑切換閥， 并且在制冷時將壓縮機(jī)110中壓縮的制冷劑引導(dǎo)到室外熱交換器130，而 且在加熱時將其引導(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上以便測量>^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安裝于室內(nèi)熱交換器120上。
分相器150將導(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 冷劑傳送到蒸發(fā)器，并且將氣態(tài)制冷劑傳送到第二壓縮部分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。 第一連接部分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使從分相器150導(dǎo)出的液態(tài)制冷劑節(jié)流的第二膨脹裝置，并且在加熱操作中 用作使從室內(nèi)熱交換器120導(dǎo)出的液態(tài)制冷劑節(jié)流的第 一膨脹裝置。
室外熱交換器130設(shè)置在室夕卜，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安裝于室外熱交換器 130上。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使 從熱交換器130導(dǎo)出的液態(tài)制冷劑節(jié)流的第一膨脹裝置，并且在加熱^Mt 中用作使從分相器150導(dǎo)出的液態(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。用于測量壓縮 機(jī)110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，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 量所注入的制冷劑的溫度的注入溫度傳感器183 i殳置在注入管180上。
第一和第二膨脹閥141和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示出空調(diào)加熱操作中的制冷劑流。
參照圖3,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， 然后導(dǎo)入到分相器150中。此時，可以調(diào)節(jié)第一膨脹閥141的打開量以使 得分相器150中的壓力達(dá)到預(yù)設(shè)中間壓力。因此，第一膨脹閥141用作調(diào) 節(jié)制冷劑的中間壓力的第一膨脹裝置。
由分相器150分離出的液態(tài)制冷劑再次在第二膨脹閥142中受到節(jié)流。 此時，可以調(diào)節(jié)第二膨脹閥142的打開量以調(diào)節(jié)制冷劑的過熱度。因此， 第二膨脹閥142用作調(diào)節(jié)制冷劑的過熱度的第二膨脹裝置。
9在第二膨脹閥142中受到節(jié)流的制冷劑導(dǎo)入到室外熱交換器130中。 室外熱交換器130中的制冷劑通過與室外空氣進(jìn)行熱交換而蒸發(fā)，并且蒸 發(fā)的制冷劑導(dǎo)入到第一壓縮部分111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，分相器150中分離出的氣態(tài)制冷劑通過注入 管180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111的制冷劑混合然后被壓縮。在第二壓縮部分112 中壓縮的制冷劑重新循環(huán)到四通閥160。
圖4示出空調(diào)制冷IMt中的制冷劑流。
參照圖4,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 室外空氣進(jìn)行熱交換而冷凝。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， 然后導(dǎo)入到室內(nèi)熱交換器120中。室內(nèi)熱交換器120中的制冷劑通過與周 圍空氣進(jìn)行熱交換而蒸發(fā)，并且蒸發(fā)的制冷劑導(dǎo)入到第一壓縮部分111中。 如果在制冷^Mt期間沒有用于進(jìn)行氣體注入的請求，則控制單元200將注 入閥143關(guān)閉，因此阻止來自分相器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IMt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。
下面將描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的空調(diào)的控制方法。
圖5為示出在如圖1所示的空調(diào)處于加熱IMt模式時的控制方法的時 序圖。圖6為示出在如圖l所示的空調(diào)處于加熱^Mt模式時第一和第二膨 脹閥以及注入閥根據(jù)空調(diào)的操作狀態(tài)的開度變化的圖表。
參照圖5和6，當(dāng)向空調(diào)100供電并且打開空調(diào)100時，控制單元200 執(zhí)行初始化第一和第二膨脹閥141和142以及注入閥143的初始化步驟 SIO。
在初始化步驟S10中，第一和第二膨脹閥141和142完全打開，并且 注入閥143關(guān)閉。通過在初始化步驟SIO中關(guān)閉注入閥143,可以防止液 態(tài)制冷劑在驅(qū)動初始階段注入到壓縮機(jī)110中。第一和第二膨脹岡141和 142的打開速度可以相互不同。
一旦在初始化步驟S10中完全打開第一和第二膨脹閥141和142，控制單元200執(zhí)行維持第一和第二膨脹閥141和142的打開狀態(tài)直到壓縮機(jī) 110啟動的待用步驟S20。
一旦壓縮機(jī)110在步驟S21中啟動，控制單元200執(zhí)行用于第一和第 二膨脹閥141和142的啟動控制步驟S30，其中基于壓縮機(jī)110的啟動控 制第一和第二膨脹閥141和142的打開量。
圖7為示出在如圖1所示的空調(diào)處于加熱^Mt并且壓縮機(jī)啟動時第一 和第二膨脹閥的開度變化的圖表。
參照圖7，在用于第一和第二膨脹岡141和142的啟動控制步驟S30 中，第一和第二膨脹閥141和142的開度減小，并且然后增大使得第一和 第二膨脹閥141和142的開度可以達(dá)到各自的預(yù)設(shè)基本開度。
在用于第一和第二膨脹閥141和142的啟動控制步驟S30中，減小第 一和第二膨脹閥141和142的開度的方法如下?？刂茊卧?00減小開度4吏 得第一和第二膨脹閥141和142的開度可以達(dá)到基本開度的預(yù)定范圍內(nèi)。 在一個例子中，第一和第二膨脹閥141和142的開度可以減小到它們達(dá)到 基本開度的70%。第一膨脹閥141的基本開度和第二膨脹閥142的基本開 度可以相互不同地設(shè)定。
在用于第一和第二膨脹閥141和142的啟動控制步驟S30中，增大第 一和第二膨脹閥141和142的開度的方法如下。參照圖7，控制單元200 重復(fù)改變過程和用于維持開度的維持過程，其中在改變過程中改變第一和 第二膨脹閥141和142的打開量直到第一和第二膨脹閥141和142的開度 達(dá)到基本開度。也就是說，第一和第二膨脹閥141和142的打開量增大預(yù) 定量，并且然后其開度維持預(yù)定時間段。隨后，第一和第二膨脹閥141和 142的打開量增大預(yù)定量，并且然后其開度維持預(yù)定時間段。重復(fù)改變過 程和維持過程直到第一和第二膨脹閥141和142的開度達(dá)到各自的基本開 度。每個時間段內(nèi)第一和第二膨脹閥141和142的開度改變可以設(shè)定為相 同，或者可以根據(jù)打開時間段設(shè)定為不同。
當(dāng)?shù)谝缓偷诙蛎涢y141和142的開度達(dá)到各自的基本開度時，用于 第一和第二膨脹閥141和142的啟動控制步驟S30結(jié)束。
一旦用于第一和第二膨脹閥141和142的啟動控制步驟S30結(jié)束，則 在步驟S31中判斷是否存在用于將來自分相器150的氣態(tài)制冷劑注入到第 二壓縮部分112中的氣體注入請求。如果存在氣體注入請求，則控制單元 200在步驟S32中判斷在壓縮機(jī)110啟動完成之后是否過去設(shè)定時間段。因?yàn)樽⑷腴y143的打開在判斷壓縮機(jī)110啟動完成并且壓縮機(jī)110正常操 作之后才開始，因此可以更加穩(wěn)定地執(zhí)行循環(huán)。如果判斷在壓縮機(jī)110啟 動完成之后已過去設(shè)定時間段，則執(zhí)行注入閥143的啟動控制步驟S40。
圖8為示出在如圖1所示的空調(diào)處于加熱^Mt并且注入閥啟動時第一 和第二膨脹閥的開度變化的圖表。
參照圖8，在注入閥143的啟動控制步驟S40中，重復(fù)改變過程和維 持過程，在改變過程中改變注入閥143的開度直到注入閥143完全打開， 在維持過程中維持改變后的開度。每個時間段內(nèi)注入閥143的開度改變被 控制為才艮據(jù)打開時間來改變。當(dāng)注入閥143的打開時間增加時，注入閥143 的開度改變增大。
因此，在注入閥143打開的初始階段注入閥143逐漸打開以防止壓縮 機(jī)IIO的排出壓力增大的現(xiàn)象，并且然后注入閥143的開度改變逐漸增大， 因而使得注入閥的開度快速達(dá)到目標(biāo)開度。而且，在控制注入閥143時， 在開度改變之后提供了用于維持改變后的開度的時間段，由此防止在注入 閥143打開的初始階仗義生流量的突然改變。因此，可以防止壓縮機(jī)IIO 的排出壓力，并且可以進(jìn)一步穩(wěn)定循環(huán)。
另外，參照圖8， 一旦注入閥143打開，在步驟S41中，控制單元200 在設(shè)定時間段內(nèi)減小第一膨脹閥141的開度并然后增大該開度，以及維持 第二膨脹閥142的開度。也就是說，在注入閥143打開之后立即減小第一 膨脹閥141的開度。當(dāng)減小第一膨脹閱141的開度時，第一膨脹閥141的 開度被控制為使得其處于所存儲的開度的預(yù)定范圍內(nèi)。在一個例子中，第 一膨脹閥141的開度可以減小為使得第一膨脹閥141的開度可以達(dá)到所存 儲的開度的50%?？刂茊卧?00在減小第一膨脹閥141的開度之后維持減 小后的開度。
隨后，當(dāng)在步驟S42中超過設(shè)定時間段時，在步驟S43中第一膨脹閥 141的開度增大。當(dāng)增大第一膨脹閥141的開度時，開度增大為達(dá)到所存 儲的開度。在增大第一膨脹閥141的開度之后，維持第一膨脹閥141的開 度直到注入岡143完全打開。
控制單元200停止對第二膨脹岡142的控制，以允許第二膨脹閥142 連續(xù)地維持其開度。
因此，當(dāng)打開注入閥143時，第一膨脹閥141部分關(guān)閉，并且維持第 二膨脹閥142的開度，這會導(dǎo)致分相器150中的制冷劑量的減小，由此防止分相器150中排出壓力增加。
隨后，當(dāng)在步驟S44中注入閥143的開度達(dá)到目標(biāo)開度時，控制單元 200執(zhí)行用于控制第一和第二膨脹閥141和142的打開量的預(yù)定控制步驟 S50。
參照圖5和6，在預(yù)定控制步驟S50中，控制單元200按照用于調(diào)節(jié) 制冷劑中間壓力的中間控制方法來控制第一膨脹閥141的打開量，并且按 照用于調(diào)節(jié)制冷劑過熱度的過熱度控制方法來控制第二膨脹閥142的打開 量。
首先，過熱度控制方法是基于制冷劑的過熱度來控制第二膨脹閥142 的打開量的方法。也就是說，控制單元200實(shí)時測量制冷劑的過熱度，并 且基于所測量的制冷劑過熱度以及過熱度差值梯度來控制第二膨脹閥142 的打開量?？刂茊卧?00在其中存儲了基于室外熱交換器傳感器186和壓 縮機(jī)入口溫度傳感器184中測量的過熱度與預(yù)設(shè)目標(biāo)過熱度之間的差值以 及差值變化的模糊表，并且第二膨脹岡142的打開量從該模糊表確定。控 制單元200實(shí)時測量制冷劑的過熱度，直到制冷劑的過熱度達(dá)到目標(biāo)過熱 度，并且基于所測量的過熱度連續(xù)改變第二膨脹閥142的打開量。因此， 能夠更加精確地調(diào)節(jié)制冷劑的過熱度。
在中間壓力控制方法中，檢測至少一個操作參數(shù)的值，并且基于對應(yīng) 于操作^lt檢測值的所存儲的設(shè)定值來確定第一膨脹閥141的目標(biāo)開度。 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、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)IIO的排出溫度等。操作 參數(shù)的設(shè)定值預(yù)先設(shè)定并且以表的格式存儲在控制單元200中?？梢愿鶕?jù) 氣體注入操作性來不同地設(shè)定壓縮機(jī)110的頻率的設(shè)定值。
操作參數(shù)的設(shè)定值獨(dú)立地改變目標(biāo)開度。
一旦確定開度，控制單元200可以增大或減小第一膨脹閥141的打開 量直到第一膨脹閥141的開度到達(dá)目標(biāo)開度。
可替代地，控制單元200可以實(shí)時檢測并存儲第一膨脹閥141的當(dāng)前 開度，并且根據(jù)第一膨脹閥141的當(dāng)前開度與目標(biāo)開度之間的差值確定打 開量的變化。 一旦確定了開度改變，則可以按照該開度改變來改變第一膨 脹閥141的開度。
在按照中間壓力控制方法控制第一膨脹閥141的過程中，在步驟S5中判斷空調(diào)的任一操作M的值是否超出預(yù)設(shè)正常操作范圍。
如果操作;f^:值超出預(yù)設(shè)正常操作范圍，則在步驟S52中控制單元200 從中間壓力控制方法切換到安全控制方法，以控制第一膨脹閥141的打開 量。
控制單元200檢測第一操作參數(shù)，例如從壓縮機(jī)110排出的制冷劑的 排出溫度、通過在加熱^^t中用作冷凝器的室內(nèi)熱交換器120的制冷劑的 溫度等等，并且如果第一操作參數(shù)的至少一個檢測值超出正常操作范圍， 則判斷出會發(fā)生例如損壞壓縮機(jī)110或液體壓縮的問題。
控制單元200測量壓縮機(jī)110的制冷劑排出溫度以便獲得從壓縮機(jī)110 排出的制冷劑的排出溫度并且防止液體壓縮。如果所測量的制冷劑排出溫 度超出預(yù)設(shè)正常操作范圍并低于預(yù)設(shè)溫度，則控制單元200從第一控制方 法切換到安全控制方法。正常操作范圍根據(jù)空調(diào)的^Mt狀態(tài)等預(yù)先設(shè)定并 且存儲在控制單元200中。
在安全控制方法中，在執(zhí)行中間壓力控制方法期間所存儲的第 一膨脹 閥141的當(dāng)前開度與校正開度組合?？梢愿鶕?jù)制冷劑排出溫度來確定校正 開度。根據(jù)當(dāng)前開度和校正開度的組合度來控制第一膨脹閥141的打開量。 也就是說，可以通過將校正開度加到當(dāng)前開度中來增大第一膨脹閥141的 打開量，或者可以通過從當(dāng)前開度減去校正開度來減小第一膨脹閥141的 開度。
在安全控制方法的執(zhí)行期間，實(shí)時存儲第一膨脹閥141的當(dāng)前開度。 因此，在安全控制方法的執(zhí)行期間，在安全控制方法的執(zhí)行期間存儲的當(dāng) 前開度與校正開度組合。
安全控制方法為從所存儲的當(dāng)前開度打開和關(guān)閉與校正開度一樣多的 開度的方法。也就是說，第一膨脹閥141的開度逐漸減小校正開度直到壓 縮機(jī)IIO的制冷劑排出溫度高于預(yù)設(shè)溫度。在第一膨脹閥141的開度減小 時，制冷劑的量減小，因此使得能夠確保壓縮機(jī)110的制冷劑排出溫度。 因此，可以防止壓縮機(jī)IIO中的液體壓縮。
如果通過室內(nèi)熱交換器120的制冷劑的溫度超出預(yù)設(shè)正常操作范圍并 且低于預(yù)設(shè)溫度，則控制單元200從中間壓力控制方法切換到安全控制方
而且，如果通過室內(nèi)熱交換器120的制冷劑溫度處于預(yù)設(shè)正常操作范 圍內(nèi)，則測量壓縮機(jī)110的排出溫度以便防止壓縮機(jī)110的排出溫度過度增大。如果壓縮機(jī)110的排出溫度超出正常操作范圍并超過預(yù)設(shè)溫度，則 控制單元200從中間壓力控制方法切換到安全控制方法。
如果在安全控制方法執(zhí)行期間壓縮機(jī)110的制冷劑排出溫度返回到正 常操作范圍內(nèi)，則控制單元200從安全控制方法切換到中間壓力控制方法， 以控制第一膨脹閥141的打開量。
控制單元200在步驟S53中判斷在打開注入閥143期間第二^^作M 的值是否超出預(yù)設(shè)正常操作范圍。
第二操作參數(shù)可以包括壓縮機(jī)UO的排出溫度的改變、蒸發(fā)器入口側(cè) 溫度的改變、空調(diào)100的負(fù)載、施加到壓縮機(jī)的電流的改變等等。如果第 二操作^^的值超出正常操作范圍，則控制單元200在步驟S54中判斷出 液態(tài)制冷劑注入到壓縮機(jī)110內(nèi)，并且關(guān)閉注入閥143預(yù)設(shè)時間段。
因此，可以防止液態(tài)制冷劑從分相器150注入第二壓縮部分112內(nèi)。
而且，參照圖5和6，控制單元200在步驟S55中判斷壓縮機(jī)110是 否停止。當(dāng)壓縮機(jī)110停止時，控制單元200執(zhí)行停止控制步驟S60。
在停止控制步驟S60中，注入閥143關(guān)閉，第一和第二膨脹閥141和 142的開度維持預(yù)定時間段，并且然后第一和第二膨脹閥141和142完全 打開。當(dāng)打開第一和第二膨脹閥141和142時，可以重復(fù)改變第一和第二 膨脹閥的打開量的過程和維持改變后的開度的過程。
同時，當(dāng)空調(diào)100處于制冷操作模式時，第二膨脹閥142用作調(diào)節(jié)中 間壓力的第一膨脹裝置，并且第一膨脹閥141用作調(diào)節(jié)過熱度的第二膨脹 裝置。
圖9為示出在如圖1所示的空調(diào)處于制冷^Nt并且壓縮機(jī)啟動時第一 和第二膨脹閥的開度變化的圖表。
參照圖9，當(dāng)空調(diào)處于制冷^Mt并且壓縮機(jī)110啟動時，控制單元 200維持第二膨脹閥142的開度，并且減小第一膨脹閥141的開度并然后 增大其開度。也就是說，第二膨脹閥142維持完全打開的狀態(tài)。
圖IO為示出在如圖l所示的空調(diào)處于制冷IMt并且注入閥啟動時第 一和第二膨脹閥的開度變化的圖表。
參照圖10，當(dāng)注入閥143打開時，控制單元200在設(shè)定時間段內(nèi)減 小第二膨脹閥142的開度并然后增大其開度。維持第一膨脹閥141的開度。
雖然已經(jīng)參照附圖所示的實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但是這些實(shí)施方式僅僅是例舉說明，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員將可以理解，本發(fā)明的各 種修改和其它等同實(shí)施方式都是可能的。因此，必須根據(jù)所附權(quán)利要求的 技術(shù)實(shí)質(zhì)來確定本發(fā)明的真實(shí)技術(shù)保護(hù)范圍。
以下說明如此構(gòu)造的本發(fā)明的空調(diào)的效果。
本發(fā)明的空調(diào)能夠通過在注入閥打開時減小第一膨脹裝置的開度并 維持第二膨脹裝置的開度來減小第 一膨脹裝置和注入閥之間的制冷劑量， 并從而調(diào)節(jié)注入的制冷劑的壓力，由此使得系統(tǒng)在注入閥打開時穩(wěn)定。
而且，在本發(fā)明中，當(dāng)啟動壓縮機(jī)時，基于壓縮機(jī)的啟動部分地減 小第 一和第二膨脹裝置的開度并且然后逐漸重新打開，并且當(dāng)壓縮機(jī)啟動 完成時，控制第一和第二膨脹裝置以及注入閥的打開量，由此4吏得循環(huán)更 加穩(wěn)定。
權(quán)利要求
1. 一種空調(diào)系統(tǒng)，包括冷凝器，其用于冷凝制冷劑；第一膨脹裝置，其用于節(jié)流通過所述冷凝器的制冷劑；第二膨脹裝置，其用于節(jié)流通過所述第一膨脹裝置的制冷劑；蒸發(fā)器，其用于蒸發(fā)通過所述第二膨脹裝置的制冷劑；壓縮機(jī)，其用于導(dǎo)入并壓縮通過所述蒸發(fā)器的制冷劑以及在所述第一膨脹裝置和所述第二膨脹裝置之間分流并注入的制冷劑；注入閥，其用于調(diào)節(jié)在所述第一膨脹裝置和所述第二膨脹裝置之間分流并注入所述壓縮機(jī)內(nèi)的制冷劑的量；以及控制單元，其用于進(jìn)行控制以在所述注入閥打開之前和之后的設(shè)定時間段內(nèi)減小所述第一膨脹裝置的開度并且保持所述第二膨脹裝置的開度。
2.如權(quán)利要求l所述的空調(diào)系統(tǒng)，其中，當(dāng)打開所述注入閥時，所述 控制單元重復(fù)改變過程和維持過程，在改變過程中改變所述注入閥的開度 直到所述注入閥的開度達(dá)到目標(biāo)開度，在維持過程中維持所述開度。
3.如權(quán)利要求l所述的空調(diào)系統(tǒng)，其中，在向所述空調(diào)系統(tǒng)供電和所 述壓縮機(jī)啟動之前，所述控制單元完全打開所述第一膨脹裝置和所述第二 膨脹裝置。
4.如權(quán)利要求l所述的空調(diào)系統(tǒng)，其中，當(dāng)啟動所^縮機(jī)時，如果 所述空調(diào)系統(tǒng)處于加熱操作模式，則所述控制單元減小所述第一膨脹裝置 和所述第二膨脹裝置的開度，并且然后增大所述第 一膨脹裝置和所述第二 膨脹裝置的開度使其達(dá)到各自的預(yù)設(shè)基本開度，并且如果所述空調(diào)系統(tǒng)處于制冷^Mt模式，則所述控制單元維持所述第一 膨脹裝置的開度，減小所述第二膨脹裝置的開度，并且然后增大所述第二 膨脹裝置的開度使其達(dá)到預(yù)iU本開度。
5.如權(quán)利要求4所述的空調(diào)系統(tǒng)，其中，當(dāng)增大所述第一膨脹裝置和 所述第二膨脹裝置的開度時，所述控制單元重復(fù)改變開度的改變過程和維 持所述開度的維持過程。
6.如權(quán)利要求l所述的空調(diào)系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述注入閥的開度達(dá)到目 標(biāo)開度時，所述控制單元檢測至少其中一個操作^t的值，并且基于對應(yīng) 于操作^^t檢測值的所存儲的設(shè)定值來控制所述第 一膨脹裝置的打開量， 以及實(shí)時測量制冷劑的過熱度，并且基于所測量的過熱度控制所述第二膨 脹裝置的打開量，直到所測量的過熱度達(dá)到預(yù)設(shè)過熱度。
7，如權(quán)利要求6所述的空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述操作M包括從所g 縮機(jī)排出的制冷劑的排出溫度以及通過所述冷凝器的制冷劑的溫度，并且 如果至少其中一個所述操作參數(shù)的值超出正常操作范圍，則通過切換到不 同于中間壓力控制方法的安全控制方法來控制所述第 一膨脹裝置，以及在所述安全控制方法中，預(yù)設(shè)校正開度與從所述中間壓力控制方法切 換時所存儲的所述第一膨脹裝置的開度相組合，從而控制所述第一膨脹裝 置的打開量。
8.如權(quán)利要求6所述的空調(diào)系統(tǒng)，其中，如果制冷劑的過熱度處于目 標(biāo)過熱度的預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，則所述控制單元模糊控制所述第一膨脹裝置的打 開量。
9.如權(quán)利要求6所述的空調(diào)系統(tǒng)，其中，如果所述操作^的至少其 中一個值超出預(yù)設(shè)正常操作范圍，則所述控制單元關(guān)閉注入閥。
10.如權(quán)利要求1所述的空調(diào)系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述壓縮機(jī)停止時，所 述控制單元關(guān)閉所述注入閥并且完全打開所述第一膨脹裝置和所述第二 膨脹裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種空調(diào)系統(tǒng)，其能夠通過在注入閥打開時減小第一膨脹裝置的開度并維持第二膨脹裝置的開度來減小第一膨脹裝置和注入閥之間的制冷劑量，并從而調(diào)節(jié)注入的制冷劑的壓力，由此使得系統(tǒng)在注入閥打開時穩(wěn)定。而且，當(dāng)啟動壓縮機(jī)時，基于壓縮機(jī)的啟動部分地減小第一和第二膨脹裝置的開度并且然后逐漸重新打開，并且當(dāng)壓縮機(jī)啟動完成時，控制第一和第二膨脹裝置以及注入閥的打開量，由此使得循環(huán)更加穩(wěn)定。
文檔編號F25B29/00GK101469915SQ20081012695
公開日2009年7月1日 申請日期2008年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月24日
發(fā)明者千萬浩, 金范錫 申請人:Lg電子株式會社