專利名稱：熱泵空調(diào)的壓力平衡控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱泵空調(diào)系統(tǒng)，具體涉及一種熱泵空調(diào)的壓力平衡控制方法。
背景技術(shù)：
目前，空調(diào)系統(tǒng)的壓力平衡主要是指空調(diào)壓縮機在頻繁啟停的往復(fù)循環(huán)過程中，空調(diào)系統(tǒng)高壓側(cè)和低壓側(cè)的壓力自平衡過程，它的作用是保持壓縮機的啟動力矩在可靠的范圍內(nèi)，特別是在惡劣環(huán)境和低電壓啟動狀態(tài)下，壓縮機的啟動力矩本身要求就很大，因此空調(diào)系統(tǒng)高低壓力的平衡速度和效果就對壓縮機的啟動性能和長期穩(wěn)定工作有著至關(guān)重要的意義。目前空調(diào)系統(tǒng)的壓力平衡方法主要有兩種 第一種是目前使用最廣泛的控制手段，即通過軟件控制手段，讓空調(diào)系統(tǒng)中壓縮機在停啟控制過程中，加入一個延時啟動控制，讓壓縮機在停止過程中，通過延時的時間使系統(tǒng)高低壓進行一個自平衡的過程，減小由于高低壓差引起的壓縮機啟動力矩增大。
第二種是通過增加額外的控制元件實現(xiàn)，如在壓縮機低壓側(cè)的吸氣管路和壓縮機高壓側(cè)的排氣管路間增加一個橋式裝置，并通過電磁閥控制其通斷，當壓縮機為運行時關(guān)閉橋式裝置，而當壓縮機停止時打開橋式裝置。從而實現(xiàn)壓縮機在往復(fù)的停啟過程中高低側(cè)壓力的快速平衡。 第一種控制方式存在的缺點是 軟件控制雖然不增加額外成本且易于實現(xiàn)，但其主要的缺陷是目前空調(diào)系統(tǒng)高低壓側(cè)主要是通過毛細管的減壓作用實現(xiàn)的，當壓縮機在延時啟動過程中，其自平衡方式也只能通過細小的毛細管實現(xiàn)，很顯然其壓力平衡速度和效果都很差，而且延時的時間過長對空調(diào)使用的舒適性也會造成影響，因此這種解決方式并不理想。
第二種控制方式存在的缺點是 通過在空調(diào)系統(tǒng)高低壓側(cè)間增加一個可控制其通斷的橋式裝置，是可以快速且有
效的平衡系統(tǒng)壓力，但很明顯的是它所增加的橋式裝置是獨立于原空調(diào)系統(tǒng)外的額外元器
件，它不僅使空調(diào)系統(tǒng)無論從空間上還是從可靠性上都增加了額外的風險，而且其增加的
成本也是顯而易見的。 而目前空調(diào)系統(tǒng)的工作原理為 1、在熱泵空調(diào)制冷時，線圈4通過控制器5(—般采用MCU)控制不上電，處于"OFF"(斷電)狀態(tài)，導(dǎo)向閥3不動作，根據(jù)導(dǎo)向閥3不動作的最初設(shè)置情況，此時，滑塊6所處的位置有兩種情況；而在制熱時，線圈4通過控制器5控制上電，處于"0N"(通電)狀態(tài)，導(dǎo)向閥3動作，與制冷時相對應(yīng)，制熱時滑塊6所處的位置也有兩種情況。
a、制冷時，滑塊6可以是位于主閥體2的左側(cè)(如圖1所示)，此時第一冷媒口 7為壓縮機排氣側(cè)至換熱器的高壓冷媒入口，第二冷媒口 8為換熱器至壓縮機吸氣側(cè)的低壓冷媒出口，第三冷媒口 9為壓縮機至換熱器的高壓冷媒出口，第四冷媒口 IO為換熱器至壓縮機吸氣側(cè)的低壓冷媒入口，第一冷媒口 7的高壓冷媒壓力通過毛細管11傳遞至滑塊6的右側(cè)，第二冷媒口 8的冷媒壓力通過毛細管11傳遞至滑塊6的左側(cè)，因此滑塊6在左右側(cè)壓差下會滑至主閥體2的左側(cè)實現(xiàn)空調(diào)制冷控制。制熱時，由于線圈4上電，此時，導(dǎo)向閥3的情況如圖3所示，第一冷媒口 7為壓縮機排氣側(cè)至換熱器的高壓冷媒入口，第二冷媒口 8為換熱器至壓縮機吸氣側(cè)的低壓冷媒出口，第三冷媒口 9為換熱器至壓縮機吸氣側(cè)的低壓冷媒入口 ，第四冷媒口 10為壓縮機至換熱器的高壓冷媒出口 ，此時，第一冷媒口 7的高壓冷媒壓力通過毛細管11傳遞至滑塊6的左側(cè)，第二冷媒口 8的冷媒壓力通過毛細管11傳遞至滑塊6的右側(cè)，因此滑塊6在左右側(cè)壓差下會滑至主閥體2的右側(cè)實現(xiàn)空調(diào)制熱控制。
b、制冷時，滑塊6也可以是位于主閥體2的右側(cè)(如圖3所示)，此時第一冷媒口7為壓縮機排氣側(cè)至換熱器的高壓冷媒入口，第二冷媒口 8為換熱器至壓縮機吸氣側(cè)的低壓冷媒出口，第三冷媒口 9為換熱器至壓縮機吸氣側(cè)的低壓冷媒入口，第四冷媒口 10為壓縮機至換熱器的高壓冷媒出口。此時，第一冷媒口 7的高壓冷媒壓力通過毛細管11傳遞至滑塊6的左側(cè)，第二冷媒口 8的冷媒壓力通過毛細管11傳遞至滑塊6的右側(cè)，因此滑塊6在左右側(cè)壓差下會滑至主閥體2的右側(cè)實現(xiàn)空調(diào)的制冷控制。制熱時，由于線圈4上電，此時，導(dǎo)向閥3的情況如圖1所示，第一冷媒口 7為壓縮機排氣側(cè)至換熱器的高壓冷媒入口，第二冷媒口 8為換熱器至壓縮機吸氣側(cè)的低壓冷媒出口，第三冷媒口 9為壓縮機至換熱器的高壓冷媒出口，第四冷媒口 IO為換熱器至壓縮機吸氣側(cè)的低壓冷媒入口，第一冷媒口 7的高壓冷媒壓力通過毛細管11傳遞至滑塊6的右側(cè)，第二冷媒口 8的冷媒壓力通過毛細管11傳遞至滑塊6的左側(cè)，因此滑塊6在左右側(cè)壓差下會滑至主閥體2的左側(cè)實現(xiàn)空調(diào)制熱控制。 2、在熱泵空調(diào)制冷時，線圈4通過控制器5控制上電，處于"0N"(通電)狀態(tài)，導(dǎo)向閥3動作，根據(jù)導(dǎo)向閥3不動作的最初設(shè)置情況，此時，滑塊6所處的位置有兩種情況；而在制熱時，線圈4通過控制器5控制不上電，處于"OFF"(斷電)狀態(tài)，導(dǎo)向閥3不動作，與制冷時相對應(yīng)，制熱時滑塊6所處的位置也有兩種情況。 總之，在熱泵空調(diào)制冷時，線圈4可以通電也可以不通電，而制熱時，線圈4的通斷電狀態(tài)只需與制冷時相反即可，只是根據(jù)滑塊6的位置情況，第三冷媒口 9分別為壓縮機至換熱器的高壓冷媒出口或換熱器至壓縮機吸氣側(cè)的低壓冷媒入口，同樣的，第四冷媒口 10也根據(jù)滑塊6的位置情況，可分別為壓縮機至換熱器的高壓冷媒出口或換熱器至壓縮機吸氣側(cè)的低壓冷媒入口 。在制冷時，壓縮機至換熱器的高壓冷媒出口與室外的換熱器相連，換熱器至壓縮機吸氣側(cè)的低壓冷媒入口與室內(nèi)換熱器相連；而在制熱時，壓縮機至換熱器的高壓冷媒出口與室內(nèi)換熱器相連，換熱器至壓縮機吸氣側(cè)的低壓冷媒入口與室外的換熱器相連。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供一種可提高控制可靠性的熱泵空調(diào)的壓力平衡控制方法。 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是熱泵空調(diào)的壓力平衡控制方法，制冷過程中壓縮機工作時，控制器使線圈通電或斷電，制熱過程中壓縮機工作時，控制器使線圈的通斷電狀態(tài)與壓縮機制冷工作時相反，制冷過程中壓縮機停機時，控制器使線圈的通斷電狀態(tài)與制熱過程中壓縮機工作時的通斷電狀態(tài)相同；而在制熱過程中壓縮機停機時，控制器使線圈的通斷電狀態(tài)與制冷過程中壓縮機工作時的通斷電狀態(tài)相同。
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作為其中一種優(yōu)選方案，制冷過程中壓縮機工作時，控制器使線圈斷電，壓縮機停機時，控制器使線圈通電；制熱過程中壓縮機工作時，控制器使線圈通電，壓縮機停機時，控制器使線圈斷電。 作為另一種優(yōu)選方案，制冷過程中壓縮機工作時，控制器使線圈通電，壓縮機停機時，控制器使線圈斷電；制熱過程中壓縮機工作時，控制器使線圈斷電，壓縮機停機時，控制器使線圈通電。 本發(fā)明的有益效果是通過在壓縮機停機時改變線圈的通斷電狀態(tài)，使得在不增加成本、裝配和可靠性風險的前提下，通過控制熱泵空調(diào)本身使用的電磁四通換向閥來切換系統(tǒng)內(nèi)高低壓力的冷媒流向，使空調(diào)系統(tǒng)在壓縮機停啟過程中的高低冷媒壓力得以有效平衡，從而大大降低壓縮機的啟動阻力，提高壓縮機特別在惡劣環(huán)境和低電壓等嚴酷啟動條件下的頻繁啟動性能和可靠性，尤其適合在熱泵空調(diào)上推廣應(yīng)用。


圖1為本發(fā)明滑塊位于主閥體左端時的示意圖； 圖2為本發(fā)明滑塊從左移動到主閥體中間位置時的示意圖； 圖3為本發(fā)明滑塊位于主閥體右端時的示意圖； 圖4為本發(fā)明滑塊從右移動到主閥體中間位置時的示意圖。 圖中標記為電磁四通換向閥1、主閥體2、導(dǎo)向閥3、線圈4、控制器5、滑塊6、第一冷媒口 7、第二冷媒口 8、第三冷媒口 9、第四冷媒口 10、毛細管11，圖中箭頭方向為正常制冷制熱的冷媒流動方向。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的說明。 如圖1至圖4所示，本發(fā)明的熱泵空調(diào)的壓力平衡控制方法，制冷過程中壓縮機工作時，控制器5使線圈4通電或斷電，制熱過程中壓縮機工作時，控制器5使線圈4的通斷電狀態(tài)與壓縮機制冷工作時相反，制冷過程中壓縮機停機時，控制器5使線圈4的通斷電狀態(tài)與制熱過程中壓縮機工作時的通斷電狀態(tài)相同；而在制熱過程中壓縮機停機時，控制器5使線圈4的通斷電狀態(tài)與制冷過程中壓縮機工作時的通斷電狀態(tài)相同。即制冷過程中壓縮機工作時，若線圈4通電，則在制冷過程中壓縮機停機時，線圈4就斷電。也就是說，制冷過程中壓縮機工作時，若第一冷媒口 7與第三冷媒口 9相通，則制冷過程中壓縮機停機時，就通過改變線圈4的通斷電狀態(tài)，使第一冷媒口 7與第四冷媒口 IO相通；同樣地，制冷過程中壓縮機工作時，若第一冷媒口 7與第四冷媒口 IO相通，則制冷過程中壓縮機停機時，就通過改變線圈4的通斷電狀態(tài)，使第一冷媒口 7與第三冷媒口 9相通。制冷過程中也是一樣的原理，可使得空調(diào)系統(tǒng)高低壓力冷媒在壓縮機停機過程的很短時間內(nèi)達到平衡，即在很短的時間內(nèi)讓壓縮機的啟動阻力有效降低，提高壓縮機特別在惡劣環(huán)境和低電壓等嚴酷啟動條件下的頻繁啟動性能和可靠性。
實施例1 : 制冷過程中壓縮機工作時，控制器5使線圈4斷電，此時，滑塊6位于主閥體2的左端，第一冷媒口 7與第三冷媒口 9相通(此時第三冷媒口 9與室外機換熱器相連)，因此，在制冷過程中壓縮機停機時，控制器5使線圈4通電，使滑塊6位于主閥體2的右端，并使第一冷媒口 7與第四冷媒口 10相通；而在制熱過程中壓縮機工作時，控制器5使線圈4通電，滑塊6位于主閥體2的右端，第一冷媒口 7與第四冷媒口 IO相通，因此，制熱過程中壓縮機停機時，控制器5使線圈4斷電，使滑塊6位于主閥體2的左端，并使第一冷媒口 7與第三冷媒口9相通。高低壓冷媒在該切換過程中實現(xiàn)壓力平衡。在此過程中系統(tǒng)高低壓力平衡有兩個方面，一方面如圖2所示，在主閥體2內(nèi)滑塊6運動過程中，高低壓力側(cè)冷媒在閥體2內(nèi)部處于導(dǎo)通狀態(tài)，可以對系統(tǒng)高低壓力進行一定程度的平衡；另一方面在主閥體2內(nèi)滑塊6運動到位后，使得第一冷媒口 7分別與第三冷媒口 9、第四冷媒口 IO切換連通，因此可以使空調(diào)系統(tǒng)高低壓力冷媒在很短的時間達到平衡。制冷過程中，壓力平衡后再使線圈4掉電，使主閥體2內(nèi)滑塊6動作，冷媒恢復(fù)為原制冷狀態(tài)流向，再通過控制啟動壓縮機，可以在很短的時間內(nèi)讓壓縮機的啟動阻力有效降低。制熱過程中，壓力平衡后再使線圈4上電，使主閥體2內(nèi)滑塊6動作，冷媒恢復(fù)為原制熱狀態(tài)流向，再通過控制啟動壓縮機，可以在很短的時間內(nèi)讓壓縮機的啟動阻力有效降低。
實施例2 : 制冷過程中壓縮機工作時，控制器5使線圈4通電，此時，滑塊6位于主閥體2的右端，第一冷媒口 7與第四冷媒口 10相通(此時第四冷媒口 10與室外機換熱器相連)，因此，在制冷過程中壓縮機停機時，控制器5使線圈4斷電，使滑塊6位于主閥體2的左端，并使第一冷媒口 7與第三冷媒口 9相通；而制熱過程中壓縮機工作時，控制器5使線圈4斷電，滑塊6位于主閥體2的左端，第一冷媒口 7與第三冷媒口 9相通，因此，制熱過程中壓縮機停機時，控制器5使線圈4通電，使滑塊6位于主閥體2的右端，并使第一冷媒口 7與第四冷媒口 10相通。其制冷及制熱過程中的原理與實施例1 一樣，只是此時第三冷媒口 9與第四冷媒口 10的功能與實施例1中互換。 另外，在實施時還可以根據(jù)熱泵空調(diào)的不同工作模式以及實際使用工況，對電磁四通換向閥1中線圈4的通斷控制時間以及通斷控制次數(shù)加以調(diào)整，以最大限度的平衡冷媒壓力。
權(quán)利要求
熱泵空調(diào)的壓力平衡控制方法，制冷過程中壓縮機工作時，控制器(5)使線圈(4)通電或斷電，制熱過程中壓縮機工作時，控制器(5)使線圈(4)的通斷電狀態(tài)與壓縮機制冷工作時相反，其特征是制冷過程中壓縮機停機時，控制器(5)使線圈(4)的通斷電狀態(tài)與制熱過程中壓縮機工作時的通斷電狀態(tài)相同；而在制熱過程中壓縮機停機時，控制器(5)使線圈(4)的通斷電狀態(tài)與制冷過程中壓縮機工作時的通斷電狀態(tài)相同。
2. 如權(quán)利要求1所述的熱泵空調(diào)的壓力平衡控制方法，其特征是制冷過程中壓縮機 工作時，控制器(5)使線圈(4)斷電，壓縮機停機時，控制器(5)使線圈(4)通電；制熱過程 中壓縮機工作時，控制器(5)使線圈(4)通電，壓縮機停機時，控制器(5)使線圈(4)斷電。
3. 如權(quán)利要求1所述的熱泵空調(diào)的壓力平衡控制方法，其特征是制冷過程中壓縮機 工作時，控制器(5)使線圈(4)通電，壓縮機停機時，控制器(5)使線圈(4)斷電；制熱過程 中壓縮機工作時，控制器(5)使線圈(4)斷電，壓縮機停機時，控制器(5)使線圈(4)通電。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱泵空調(diào)的壓力平衡控制方法，可提高對空調(diào)系統(tǒng)壓力平衡控制的可靠性。該熱泵空調(diào)的壓力平衡控制方法，制冷過程中壓縮機工作時，控制器使線圈通電或斷電，制熱過程中壓縮機工作時，控制器使線圈的通斷電狀態(tài)與壓縮機制冷工作時相反，制冷過程中壓縮機停機時，控制器使線圈的通斷電狀態(tài)與制熱過程中壓縮機工作時的通斷電狀態(tài)相同；而在制熱過程中壓縮機停機時，控制器使線圈的通斷電狀態(tài)與制冷過程中壓縮機工作時的通斷電狀態(tài)相同。通過控制熱泵空調(diào)本身使用的電磁四通換向閥來切換系統(tǒng)內(nèi)高低壓力的冷媒流向，使空調(diào)系統(tǒng)在壓縮機停啟過程中的高低冷媒壓力得以有效平衡，尤其適合在熱泵空調(diào)上推廣應(yīng)用。
文檔編號F25B49/02GK101738038SQ20091031177
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者李峰, 楊濤 申請人:四川長虹空調(diào)有限公司