本文件總體涉及利用儲(chǔ)器的熱泵系統(tǒng)(但不是作為限制)，并且更具體地，本文件涉及熱泵系統(tǒng)中的制冷劑充注量控制。

背景技術(shù)：

一些常規(guī)熱泵系統(tǒng)可以通過與儲(chǔ)器相結(jié)合地利用室內(nèi)熱交換器和室外熱交換器進(jìn)行室內(nèi)空間的加熱和冷卻。例如，為了進(jìn)行冷卻，室內(nèi)熱交換器作為蒸發(fā)器工作，而室外熱交換器作為冷凝器工作。室外冷凝器與膨脹裝置相結(jié)合地用于降低該隨后用于冷卻室內(nèi)空間的空氣的制冷劑的溫度。用蒸發(fā)器內(nèi)的室內(nèi)區(qū)域的溫暖室內(nèi)空氣加熱制冷劑，然后吸入到壓縮機(jī)以循環(huán)回冷凝器。冷凝器在室外的放置允許從制冷劑中釋放熱量到室外空氣中。為了進(jìn)行加熱，該系統(tǒng)反向工作。

由于進(jìn)行加熱和冷卻時(shí)的熱力差異的緣故，在冷卻和加熱季節(jié)期間，需要不同制冷劑充注量來讓系統(tǒng)工作在最佳性能下。由于使用不同尺寸的熱交換器的緣故，可能出現(xiàn)額外的制冷劑充注量差異。例如，室內(nèi)熱交換器由于被調(diào)節(jié)空間所施加的尺寸限制，而內(nèi)部體積一般較小。這些因素導(dǎo)致系統(tǒng)對(duì)于加熱和冷卻最佳地主要工作在兩種不同最佳制冷劑充注量下。此外，隨著室內(nèi)和室外溫度在冷卻或加熱季節(jié)內(nèi)變化，會(huì)出現(xiàn)小的制冷劑充注量差異。因此，為了讓熱泵以最佳性能進(jìn)行操作，理想的是隨著條件改變而具有多個(gè)不同制冷劑充注量。制冷劑充注量不僅可以影響性能(諸如冷卻/加熱能力或能量效率)，而且也可以影響熱泵操作。例如，如果在冬季將制冷劑充注量添加到系統(tǒng)，則該系統(tǒng)可能在夏季出現(xiàn)故障。

制冷劑充注量對(duì)于熱泵安裝人員來說可能是一個(gè)難題，尤其是在住宅空氣源熱泵市場(chǎng)中。在夏天，常規(guī)方法之一是測(cè)量室外環(huán)境溫度，并添加制冷劑到系統(tǒng)，直到一定的系統(tǒng)參數(shù)落入所需要的范圍內(nèi)為止。這種方法需要現(xiàn)場(chǎng)安裝者攜帶傳感器和查找表。在其它系統(tǒng)中，額外的儀器可以內(nèi)置于系統(tǒng)或提供給安裝人員，作為將有助于確定充注量位的工具。在冬天期間，充注制冷劑變得更加困難。在許多情況下，安裝人員不得不在冷卻季節(jié)開始時(shí)回來檢查制冷劑充注量，以防止制冷劑充注量的相關(guān)問題。

可逆熱泵系統(tǒng)時(shí)常包括被定位在壓縮機(jī)的低壓側(cè)上的儲(chǔ)器。儲(chǔ)器在防止液態(tài)制冷劑吸入到壓縮機(jī)方面有用。如果液態(tài)制冷劑被吸入壓縮機(jī)的移動(dòng)部件，會(huì)造成損壞。儲(chǔ)器一般不用于僅冷卻熱泵系統(tǒng)。

此外，為了維持在系統(tǒng)中的制冷劑的恰當(dāng)充注量位，可以在高壓室外冷凝器側(cè)上使用充注量補(bǔ)償器。例如，典型的充注量補(bǔ)償器可以包括在屏蔽層或貯存器內(nèi)的管道。在加熱操作中，通過該管道的冷卻制冷劑的流動(dòng)使得液態(tài)制冷劑累積在儲(chǔ)器中。在冷卻操作期間，在管內(nèi)的熱的制冷劑導(dǎo)致液態(tài)制冷劑在儲(chǔ)存器以蒸掉入蒸汽。這樣的一個(gè)系統(tǒng)被描述在Lenarduzzi的美國(guó)專利第5136855號(hào)中。通過添加充注量補(bǔ)償器，制冷劑充注量可以更加均衡。然而，系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)中的恰當(dāng)充注量仍然沒有解決。冬季的恰當(dāng)充注量不能保證是夏天的恰當(dāng)充注量。其它充注量控制裝置描述在Buckley等的美國(guó)專利申請(qǐng)公開第2008/0127667號(hào)、Jin的美國(guó)專利第8578731號(hào)、Smolinsky的美國(guó)專利第6227003號(hào)和Derryberry的美國(guó)專利第5937670號(hào)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開的系統(tǒng)和方法通過提供用于熱泵系統(tǒng)的制冷劑充注方法來解決上述問題。當(dāng)前公開的系統(tǒng)和方法還提供了一種系統(tǒng)控制方法，以允許熱泵系統(tǒng)隨著室內(nèi)溫度、室外溫度或操作模式改變，都能在最佳制冷劑充注量下操作。

本發(fā)明人已認(rèn)識(shí)到，除其他事項(xiàng)外，在熱泵系統(tǒng)中要解決的問題可以包括在加熱模式操作期間容納相比于冷卻模式操作期間過剩的制冷劑。在一個(gè)實(shí)施例中，本主題可以諸如通過使用具有可以被加寬來允許更多液態(tài)制冷劑被儲(chǔ)存在儲(chǔ)器或可以變窄來煮沸液態(tài)制冷劑的可控孔尺寸的膨脹裝置，提供對(duì)這個(gè)問題的一種解決方式。

本發(fā)明人已認(rèn)識(shí)到，除其他事項(xiàng)外，在熱泵系統(tǒng)中要解決的問題可以包括在夏季和冬季操作期間容納在制冷劑充注量要求上的差異。在一個(gè)實(shí)施例中，本主題可以諸如通過使用儲(chǔ)器作為制冷劑存儲(chǔ)裝置和充注量位指示器，提供對(duì)這個(gè)問題的一種解決方式。儲(chǔ)器具有定位成在夏季以及冬季指示恰當(dāng)充注量位的一個(gè)或多個(gè)填充水平指標(biāo)器。在另一實(shí)施例中，本主題提供了一種控制方法來優(yōu)化熱泵性能，同時(shí)允許過剩的制冷劑被儲(chǔ)存在儲(chǔ)器中而不過量填充儲(chǔ)器，并且防止儲(chǔ)器在冷卻操作期間干運(yùn)行。

熱泵系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、至少一個(gè)膨脹閥、用于在其中存儲(chǔ)液態(tài)制冷劑的儲(chǔ)器、連接到該儲(chǔ)器以指示在冷卻和加熱模式下的適當(dāng)制冷劑充注量的液態(tài)制冷劑指示器以及控制器。該控制器配置為基于所測(cè)量到的室外氣溫確定目標(biāo)壓縮機(jī)排出壓力，并且通過調(diào)節(jié)該至少一個(gè)膨脹閥的位置來控制壓縮機(jī)排出壓力，其中，該目標(biāo)排出壓力瞄準(zhǔn)的目標(biāo)越高，在儲(chǔ)器中留下的液態(tài)制冷劑越少。儲(chǔ)器尺寸確定為總是有能力在加熱操作期間保持過剩的制冷劑，并且可以包括充注量位指示器，以便允許系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)的恰當(dāng)充注量而不用額外的工具。

此概述意欲提供對(duì)本專利申請(qǐng)的主題的概述。其并不旨在提供對(duì)本主題的排他性或窮盡的說明。包括詳細(xì)描述來提供關(guān)于本公開內(nèi)容的進(jìn)一步信息。

附圖說明

在不必成比例繪制的附圖中，相同的附圖標(biāo)記可以在不同視圖中描述類似部件。具有不同字母后綴的相同附圖標(biāo)記可以代表類似部件的不同實(shí)例。附圖總體上作為實(shí)施例，而不是作為限制，來說本文件所討論的各種實(shí)施方式。

圖1是具有配置為控制儲(chǔ)器中的充注量位的制冷劑膨脹裝置的熱泵系統(tǒng)的示意圖。

圖2A是示出以低于目標(biāo)水平的排出壓力操作在加熱模式下的系統(tǒng)的圖1的熱泵系統(tǒng)的示意流程圖。

圖2B是示出以高于目標(biāo)水平的排出壓力操作在冷卻模式下的系統(tǒng)的圖1的熱泵系統(tǒng)的示意流程圖。

圖3是適合用作圖1的制冷劑膨脹裝置的雙向電子膨脹閥的示意圖。

圖4是示出在中間充注量位置上具有充注量位指示器窗口的儲(chǔ)器的示意圖。

圖5是示出在夏季和冬季充注量位置上具有充注量位指示器窗口的儲(chǔ)器的示意圖。

圖6是示出在儲(chǔ)器中合并了用于加熱水的熱交換器和水平傳感器的熱泵系統(tǒng)的示意圖。

圖7是圖示用于在圖1-圖6的熱泵系統(tǒng)中控制排出壓力和制冷劑的體積的步驟的流程圖。

圖8A和圖8B示出作為冷卻和加熱季節(jié)中室外和室內(nèi)氣溫的函數(shù)的目標(biāo)排出壓力。

圖9示出作為冷卻和加熱季節(jié)中室外氣溫的函數(shù)的目標(biāo)排出壓力。

具體實(shí)施方式

圖1是熱泵系統(tǒng)10的示意圖，該熱泵系統(tǒng)10具有換向閥12、第一溫度傳感器14A、第二溫度傳感器14B、壓縮機(jī)16、儲(chǔ)器18、室外熱交換器20、膨脹裝置22和室內(nèi)熱交換器24，它們通過制冷劑管路25A-25G串聯(lián)連接，以形成調(diào)節(jié)空間26的室內(nèi)空氣A_I的蒸發(fā)壓縮回路。

系統(tǒng)10連接到數(shù)字控制系統(tǒng)，該數(shù)字控制系統(tǒng)包括控制器28、室外風(fēng)扇30和室內(nèi)風(fēng)扇32?；谥T如分別由傳感器14A和14B感測(cè)到的室外氣溫T₁和室內(nèi)氣溫T₂、可以通過溫度T₁和T₂來確定的所測(cè)量到的排出壓力P_D和目標(biāo)排出壓力P_T之類的因素，控制器28操作風(fēng)扇30和32、壓縮機(jī)16、閥12和膨脹裝置22，以提供經(jīng)調(diào)節(jié)的空氣到空間26。

盡管未示出，但系統(tǒng)10還可以包括可用于各種目的其它閥，諸如用于控制流體從系統(tǒng)10排出的伺服閥、配置為防止流體通過系統(tǒng)10回流的止回閥，或用于確定在儲(chǔ)器18中的流體量的水平傳感器。如參照?qǐng)D6所討論的那樣，系統(tǒng)10也可以包括其它部件，諸如操作以從制冷劑中除去水分的干燥器或水加熱器熱交換器。如業(yè)界公知，諸如R-410A制冷劑之類的任何合適制冷劑都可以與系統(tǒng)10一起使用。

系統(tǒng)10配置為分離系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，室內(nèi)熱交換器24定位在空間26內(nèi)，而室外熱交換器20、儲(chǔ)器18、壓縮機(jī)16和膨脹裝置22定位在空間26之外。在一些實(shí)施方式中，壓縮機(jī)16，儲(chǔ)器18和膨脹裝置22可以單獨(dú)或組合地位于空間26內(nèi)。在其它實(shí)施例中，系統(tǒng)10的所有部件都可以位于空間26的外部，諸如在屋頂系統(tǒng)應(yīng)用中?？臻g26包括需要提供經(jīng)調(diào)節(jié)的空氣的建筑物、住宅或任何其它封閉空間。室外熱交換器20和室內(nèi)熱交換器24都能夠既作為冷凝器又作為蒸發(fā)器來操作，并且系統(tǒng)10可操作以提供經(jīng)調(diào)節(jié)的空氣到要么被加熱要么被冷卻的空間26。這樣，如在工業(yè)中公知，閥12作為換向閥操作時(shí)，以允許制冷劑在正向和反向方向上從壓縮機(jī)16通過蒸發(fā)壓縮回路。

通常由于空間26內(nèi)的限制的緣故，室內(nèi)熱交換器24的尺寸確定為具有比室外熱交換器20更小的制冷劑容量。此外，因?yàn)樵诩訜岷屠鋮s之間的蒸發(fā)壓縮環(huán)路中的不同質(zhì)量流特性，與冷卻模式相比，加熱期間可能需要很少的制冷劑的體積。這樣，可以期望在系統(tǒng)10的加熱操作期間存儲(chǔ)過剩的制冷劑供以后在冷卻操作期間使用。儲(chǔ)器18在系統(tǒng)10操作在加熱模式下的同時(shí)，存儲(chǔ)液態(tài)制冷劑，從而防止液態(tài)制冷劑到達(dá)壓縮機(jī)16。壓縮機(jī)16被液態(tài)制冷劑淹沒會(huì)對(duì)壓縮機(jī)16的操作有害。在冷卻模式操作期間制冷劑可以被重新引入到蒸發(fā)壓縮環(huán)路中。

儲(chǔ)器在熱泵系統(tǒng)中的常見用途是防止液態(tài)制冷劑進(jìn)入壓縮機(jī)。在壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)間期間，通常的做法將是在蒸發(fā)器出口處恒定地維持一定的過熱水平。這可以通過使用恰當(dāng)?shù)卮_定尺寸的孔、使用熱膨脹閥或使用電動(dòng)膨脹閥作為膨脹裝置來實(shí)現(xiàn)。使用這些方法導(dǎo)致干燥儲(chǔ)器(沒有任何液態(tài)制冷劑的儲(chǔ)器)。鑒于在加熱模式(其通常在冬季進(jìn)行)下的操作和在冷卻模式(其通常在夏天進(jìn)行)下的操作之間的上述差異，會(huì)在維持以恰當(dāng)有效充注量位用制冷劑充注系統(tǒng)10時(shí)出現(xiàn)困難。這里，有效充注量定義為除了存儲(chǔ)在儲(chǔ)器中的液態(tài)制冷劑之外，在熱泵系統(tǒng)中的所有制冷劑的重量。此外，甚至制冷劑的輕微泄漏(例如幾盎司)也會(huì)使得系統(tǒng)10操作低效。因此，期望定期檢查和調(diào)整制冷劑充注量以考慮季節(jié)溫度變化和泄漏。添加充注量補(bǔ)償器可以通過要么儲(chǔ)存滿滿一箱液態(tài)制冷劑要么根本不儲(chǔ)存任何液態(tài)制冷劑，來解決季節(jié)性充注量問題。然而，這只能部分地解決季節(jié)性制冷劑充注量問題。本文所公開的系統(tǒng)10在冬季和夏季，以容納所有操作模式和條件的初始充注量位L_A，利用其尺寸允許系統(tǒng)10在加熱和冷卻模式下以液態(tài)制冷劑充注操作，以便儲(chǔ)器18不會(huì)在干涸或溢出情況下運(yùn)行。

本發(fā)明的膨脹裝置22和儲(chǔ)器18減輕了在夏季和冬季期間的操作中的差異，即在制冷劑充注量要求方面的差異，同時(shí)又操作在冷卻和加熱模式下。具體地，可以調(diào)整膨脹裝置22，例如可以改變孔34的直徑O_D，以控制液體致冷劑離開冷凝器的流速。膨脹裝置22可以打開，例如孔口34的尺寸可以增大，以允許更多制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器，從而存儲(chǔ)在儲(chǔ)器中。替代地，膨脹裝置22可以關(guān)閉，例如孔口34的尺寸可以減小，以允許較少的制冷劑通過蒸發(fā)器進(jìn)入儲(chǔ)器18以蒸發(fā)掉其中存儲(chǔ)的液態(tài)制冷劑。此過程會(huì)使得系統(tǒng)10中的有效制冷劑充注量發(fā)生變化。膨脹裝置22關(guān)閉越緊，在儲(chǔ)器18中儲(chǔ)存的液態(tài)制冷劑越少。離開儲(chǔ)器18的制冷劑變成系統(tǒng)10中的有效充注量的一部分，并且使得排出壓力增大。因此，通過打開或關(guān)閉膨脹裝置22控制排出壓力P_D為調(diào)整系統(tǒng)10中的有效制冷劑充注量的有效方法。另外，系統(tǒng)10的排出壓力P_D直接關(guān)系到系統(tǒng)10的冷凝溫度來。

在冷卻的情況下，室外熱交換器20是冷凝器?？刂婆懦鰤毫_D來將冷凝溫度和室外氣溫之間的溫度差異維持在適當(dāng)量，可以有效地實(shí)現(xiàn)最佳性能。這里，最佳性能定義為冷卻或加熱能力與為特定系統(tǒng)確定的能量效率之間的適當(dāng)折衷。

在加熱的情況下，室內(nèi)熱交換器24是冷凝器，控制排出壓力P_D來將冷凝溫度與室內(nèi)氣溫之間的溫度差維持在適當(dāng)量，可以有效地實(shí)現(xiàn)最佳性能。然而，在所測(cè)量到的室內(nèi)氣溫對(duì)控制器28不可用的情況下，室外溫度可以被用于確定排出壓力目標(biāo)P_T。

圖2A是示出以低于目標(biāo)壓力P_T的排出壓力P_D-Low操作在冷卻模式下的系統(tǒng)的圖1的熱泵系統(tǒng)10的示意流程圖。在所示的圖2A的實(shí)施方式中，系統(tǒng)10操作作為空調(diào)系統(tǒng)，以提供冷卻的空氣到空間26，使得蒸發(fā)壓縮回路充當(dāng)冷卻回路。冷卻回路包括壓縮機(jī)16、四通換向閥12、作為冷凝器的室外熱交換器20、膨脹裝置22、作為蒸發(fā)器的室內(nèi)熱交換器24、儲(chǔ)器18和制冷劑管路25A-25G。冷卻回路提供對(duì)空間26的室內(nèi)空氣A_I的冷卻。

作為在冷卻模式下在P_D-Low下操作的系統(tǒng)10的結(jié)果，儲(chǔ)器18中的液態(tài)制冷劑處于L_POS，其處于正確的充注量位L_A之上。這樣的條件可能由于周圍氣溫變化(例如溫度的突然飆升或從加熱操作模式切換)而出現(xiàn)。為了達(dá)到目標(biāo)排出壓力P_T，控制器28關(guān)閉膨脹裝置22。這種動(dòng)作使得在儲(chǔ)器中的一些液態(tài)制冷劑蒸發(fā)掉，并將水平帶回到L_A。

在系統(tǒng)10正在冷卻模式下操作來提供經(jīng)冷卻的室內(nèi)空氣A_I到空間26的同時(shí)，壓縮機(jī)16壓縮制冷劑到高于環(huán)境室外空氣A_O的壓力和溫度的高壓力和高溫度，使得制冷劑基本上包括過熱蒸汽。

制冷劑從壓縮機(jī)16排出到其中閥12操作來通過管線25B向室外熱交換器20供給制冷劑的管線25A，而控制器28啟動(dòng)風(fēng)扇30以橫跨室外熱交換器20吹相對(duì)較冷的室外空氣A_O。當(dāng)室外空氣A_O經(jīng)過室外熱交換器20的熱交換回路時(shí)，制冷劑泵轉(zhuǎn)儲(chǔ)熱到室外熱交換器20內(nèi)的室外空氣A_O。制冷劑冷卻并且冷凝具有比以前更低溫度但仍然具有高壓力的過冷液體。

制冷劑從室外熱交換器20經(jīng)過管線25C和膨脹裝置22，其迅速降低壓力，并且迅速降低制冷劑的溫度到低于室內(nèi)空氣A_I的溫度，使得在膨脹過程中制冷劑轉(zhuǎn)換成液體和蒸汽的二相狀態(tài)。在來自壓縮機(jī)16的壓力下，冷卻的制冷劑繼續(xù)通過管線25D流入室內(nèi)熱交換器24中，而在過管線25D中，控制器28啟動(dòng)風(fēng)扇32以橫跨室內(nèi)熱交換器(蒸發(fā)器)24吹相對(duì)溫暖的室內(nèi)空氣A_I。當(dāng)室內(nèi)空氣A_I經(jīng)過室內(nèi)熱交換器24的熱交換回路之上時(shí)，室內(nèi)空氣A_I轉(zhuǎn)儲(chǔ)熱到室內(nèi)熱交換器24內(nèi)的制冷劑，從而冷卻空間26。制冷劑蒸發(fā)并從相對(duì)暖室內(nèi)空氣A_I吸收熱量，使得制冷劑被蒸發(fā)成主飽和蒸汽。暖蒸汽隨后通過管線25E、閥12和管線25F吸入儲(chǔ)器18。通常的做法是允許輕微過熱制冷劑進(jìn)入儲(chǔ)器。例如，在儲(chǔ)器18的入口處的過熱可以是大約3°F至約15°F(下至-9.4℃)。為了實(shí)現(xiàn)上述好處，所提出的控制方法將在一定條件下允許一些液態(tài)制冷劑進(jìn)入儲(chǔ)器18。只要儲(chǔ)器18本身是不完全的液態(tài)制冷劑，儲(chǔ)器18的一個(gè)功能只允許制冷劑蒸汽進(jìn)入壓縮機(jī)16的儲(chǔ)器18。

最后，將汽化的制冷劑通過管線25G吸入壓縮機(jī)16，在管線25G中，該汽化的制冷劑被壓縮并加熱成高溫、高壓蒸汽，以使得該循環(huán)可以重復(fù)?？刂破?8利用溫度傳感器14A監(jiān)視的溫度輸入(室外氣溫)以在目標(biāo)壓力P_T下維持排出壓力P_D。

如上所述，系統(tǒng)10可以以很少的有效充注量操作，使得過多的液態(tài)制冷劑被儲(chǔ)存在儲(chǔ)器18，其由充注量位L_POS指示。為了使液態(tài)制冷劑位下降到水平L_A，膨脹裝置22的孔34的尺寸可以由控制器28減小。孔34的直徑O_D的減小允許較少熱液態(tài)制冷劑由室外熱交換器20(作為冷凝器)供給膨脹裝置22。在室內(nèi)熱交換器24(充當(dāng)蒸發(fā)器)中，所有液態(tài)制冷劑被蒸發(fā)。在儲(chǔ)器18中，一些所存儲(chǔ)的液態(tài)制冷劑也被蒸發(fā)。因此，有效充注量增大，從而使得排出壓力P_D增大?？刂破?8通過確定P_D并將其與P_T比較來繼續(xù)這個(gè)過程，直到排出壓力P_D達(dá)到目標(biāo)壓力P_T，如下面參照?qǐng)D7所述。

控制器28主動(dòng)控制冷卻回路的操作和膨脹裝置22的操作，以通過使用來自溫度傳感器14A和14B的反饋來控制閥12和孔34，從而控制排出壓力P_D。具體地，控制器28可以基于測(cè)量到的排出壓力P_D和目標(biāo)壓力P_T(基于感測(cè)到的溫度T₁或T₂計(jì)算)的比較，即ΔP，操作控制算法(例如圖7的方法)。在給定系統(tǒng)10的特定配置下，目標(biāo)壓力P_T可以基于實(shí)驗(yàn)、測(cè)試或計(jì)算確定。例如，可以在冷卻模式下完成在相同室外氣溫下具有不同排出壓力的一系列測(cè)試，來找出系統(tǒng)10的性能在哪個(gè)排出壓力P_D下最佳。然后，使用該排出壓力P_D作為在所測(cè)試的室外氣溫下的目標(biāo)排出壓力P_T。此外，可以使用不同室外氣溫來完成一系列這樣的測(cè)試。這確保了系統(tǒng)10在任何夏季室外氣溫下以最佳性能執(zhí)行。除了優(yōu)選室內(nèi)氣溫取代室外氣溫之外，相同的一系列測(cè)試可以在加熱模式操作下來完成。如本文件之前所述，如果室內(nèi)氣溫缺失，室外氣溫也可以用于加熱模式。圖8A、8B和圖9示出目標(biāo)排出壓力與室外和室內(nèi)氣溫之間的關(guān)系。在一種實(shí)施方式中，系統(tǒng)10僅僅配備有室外氣溫傳感器14A，可以使用溫度T₁從該室外氣溫傳感器14A確定目標(biāo)排出壓力P_T。在另一種實(shí)施方式中，系統(tǒng)10配備有兩個(gè)室外氣溫傳感器14A和室內(nèi)氣溫傳感器14B，在那種情況下，可以使用室內(nèi)溫度傳感器14B或溫度T₂來確定目標(biāo)排出壓力P_T，其在加熱模式下提供目標(biāo)排出壓力P_T的更精確的指示。在兩種實(shí)施方式中，系統(tǒng)10都在線路25A上配備有壓力傳感器來直接感測(cè)排出壓力P_D。

控制器28也可以在加熱模式下操作系統(tǒng)10(或僅僅可以操作以增大存儲(chǔ)在儲(chǔ)器18中的液體量，而不論是加熱或冷卻)，如參照?qǐng)D2B所討論。

圖2B是示出以高于目標(biāo)壓力P_T的排出壓力P_D-High操作在冷卻模式下的系統(tǒng)10的圖1的熱泵系統(tǒng)的示意流程圖。在圖2B的所示實(shí)施方式中，系統(tǒng)10作為熱泵系統(tǒng)操作以提供經(jīng)加熱的空氣到空間26，使得蒸發(fā)壓縮回路充當(dāng)加熱回路。加熱回路包括壓縮機(jī)16、四通換向閥12、作為蒸發(fā)器的室外熱交換器20、膨脹裝置22、作為一個(gè)冷凝器的室內(nèi)熱交換器24、儲(chǔ)器18和制冷劑管線25A-25G。加熱回路提供對(duì)空間26的室內(nèi)空氣A_I的加熱。

作為在加熱模式下在P_D-High下操作的系統(tǒng)10的結(jié)果，儲(chǔ)器18中的液態(tài)制冷劑處于L_Neg，其處于正確的充注量位L_B之下。這樣的條件可能由于周圍氣溫變化(例如溫度的突然下降或從冷卻操作模式切換)而出現(xiàn)。為了達(dá)到目標(biāo)排出壓力P_T，控制器28打開膨脹裝置22。這一行為導(dǎo)致額外液態(tài)制冷劑保留在儲(chǔ)器中并且使得水平回到水平L_B。

在系統(tǒng)10正在加熱模式下操作來提供經(jīng)加熱的室內(nèi)空氣A_I到空間26的同時(shí)，壓縮機(jī)16壓縮制冷劑到高于環(huán)境室內(nèi)空氣A_I的壓力和溫度的高壓力和高溫度，使得制冷劑基本上包括過熱蒸汽。

過熱的制冷劑從壓縮機(jī)16排出到其中閥12操作來通過管線25E向室內(nèi)熱交換器24供給制冷劑的管線25A，而控制器28啟動(dòng)風(fēng)扇32以橫跨室外熱交換器24吹相對(duì)較冷的室內(nèi)空氣A_I。當(dāng)室內(nèi)空氣A_I經(jīng)過室內(nèi)熱交換器24的熱交換回路之上時(shí)，室內(nèi)空氣A_I從室內(nèi)熱交換器24內(nèi)的制冷劑吸取熱，從而加熱空間26。制冷劑冷卻并且冷凝具有比以前更低溫度但仍然具有高壓力的過冷液體。

從室內(nèi)熱交換器24，制冷劑通過管線25D和膨脹裝置22，這降低制冷劑的壓力和溫度至室外空氣A_O的壓力和溫度之下，使得在膨脹過程制冷劑轉(zhuǎn)換成液體和蒸汽的二相狀態(tài)。在來自壓縮機(jī)16的壓力下，冷卻的制冷劑繼續(xù)通過管線25C流入室外熱交換器20，而在管線25C中，控制器28啟動(dòng)風(fēng)扇30以橫跨室外熱交換器(蒸發(fā)器)20吹相對(duì)較暖的室外空氣A_O。當(dāng)室外空氣A_O經(jīng)過室外熱交換器20的熱交換回路時(shí)，制冷劑從室外熱交換器20內(nèi)的室外空氣A_O中吸取熱量。制冷劑蒸發(fā)并從相對(duì)較暖的室外空氣A_O中吸收熱量，使得制冷劑被蒸發(fā)成飽和蒸汽。蒸汽然后通過管線25B、閥12和管線25F吸入儲(chǔ)器18。通常的做法是允許輕微過熱制冷劑進(jìn)入儲(chǔ)器。例如，在儲(chǔ)器18的入口處的過熱可以是大約3°F至約15°F(下至-9.4℃)。為了實(shí)現(xiàn)上述好處，所提出的控制方法將在一定條件下允許一些液態(tài)制冷劑進(jìn)入儲(chǔ)器18。

最后，將汽化的制冷劑通過管線25G吸入壓縮機(jī)16，在管線25G中，該汽化的制冷劑被壓縮并加熱成高溫、高壓蒸汽，以使得該循環(huán)可以重復(fù)?？刂破?8利用溫度傳感器14A(室外氣溫)或14B(室外氣溫)監(jiān)視溫度輸入，以在目標(biāo)壓力P_T下維持排出壓力P_D。

如上所述，系統(tǒng)10可以以很多的有效充注量操作，使得過少的液態(tài)制冷劑被儲(chǔ)存在儲(chǔ)器18，其由高于P_T的P_D指示。為了使得P_D下降以匹配P_T，膨脹裝置22的孔34可以通過控制器28擴(kuò)大?？?4的直徑O_D的擴(kuò)大允許一些額外的液態(tài)制冷劑進(jìn)入儲(chǔ)器18，以增大液態(tài)制冷劑位到L_B?？刂破?8通過確定P_D并比較它與P_T來繼續(xù)這個(gè)過程，直到排出壓力達(dá)到目標(biāo)壓力P_T，如下面參照?qǐng)D7所述。

在儲(chǔ)器18中的液態(tài)制冷劑位(如L_A和L_B)是人為的水平。事實(shí)上，在初始制冷劑充注后，儲(chǔ)器中的水平在夏季和冬季之間變化。它甚至在室外或室內(nèi)氣溫在同一冷卻或加熱操作中改變時(shí)都變化。這是因?yàn)楫?dāng)室內(nèi)、室外或操作模式改變時(shí)，關(guān)于系統(tǒng)10的最佳有效充注量改變。所提出的控制方法通過控制排出壓力來測(cè)試驗(yàn)證的目標(biāo)壓力，允許系統(tǒng)10在所有條件下都具有最佳性能。

根據(jù)上述觀點(diǎn)，利用膨脹裝置22的系統(tǒng)10可以在加熱操作和冷卻模式之間轉(zhuǎn)換，并且控制器28會(huì)自動(dòng)控制膨脹裝置22，以保持排出壓力P_D在目標(biāo)壓力P_T處或在可接受范圍內(nèi)，從而加熱和冷卻可以出現(xiàn)在最佳水平處，這可以個(gè)別地基于系統(tǒng)10的特定布置來確定。結(jié)果，液態(tài)制冷劑的有效充注量位增大或減小，從而使得儲(chǔ)器18內(nèi)的液態(tài)制冷劑的重量增大或減小。

膨脹裝置22可以包括單一集成電子裝置，其中孔34(圖1)的尺寸(例如直徑O_D)被主動(dòng)控制(如圖2A和圖2B所示)，并且流動(dòng)是通過該裝置可逆的。然而，膨脹裝置22還可以包括幾個(gè)部件的組件，如圖3所示。

圖3是雙向電子膨脹閥(BEEV)36的示意圖，該雙向電子膨脹閥36適和用作圖1-2B的系統(tǒng)10中的膨脹裝置22。裝置36也可以是具有可變孔的任何類型的膨脹閥。BEEV 36包括第一膨脹裝置38A、第一止回閥40A、第二膨脹裝置38B和第二止回閥40B。膨脹裝置38A和38B可能是不可逆的，并且分別具有孔41A和41B，它們可以限制通過相應(yīng)閥的流量。同樣，止回閥40A和40B包括允許在僅一個(gè)方向的流動(dòng)不受太多限制的閥。膨脹裝置38A和38B和止回閥40A和40B布置為具有相反的流動(dòng)方向。

第一膨脹設(shè)備38A和第一止回閥40A可以放置在接近室內(nèi)熱交換器24的空間26中(例如，在管線25D中)，而第二膨脹裝置38B和第二單向閥40B可以放置在戶外靠近室外熱交換器20(例如，在管線25C中)。因此，在冷卻模式中，制冷劑流F_C經(jīng)過第二止回閥40B和第一膨脹裝置38A，而在加熱模式下，制冷劑流F_H經(jīng)過第一止回閥40A和第二膨脹裝置38B。

孔41A和41B具有可以主動(dòng)地如參考上述圖2A和2B中的孔34所述那樣類似控制的可變直徑。

圖4是示出在外殼44上的中間充注量位置3上具有充注量位指示器窗口42A的儲(chǔ)器18的示意圖。外殼44連接到制冷劑管線25F和25G，如參照?qǐng)D1-2B所描述。外殼44包括任何合適的儲(chǔ)器設(shè)計(jì)，用于存儲(chǔ)可以是液體和蒸汽形式的已加壓制冷劑，并且只允許蒸汽制冷劑退出。指示器窗口42A包括足夠透明以查看液態(tài)制冷劑的任何合適的材料。當(dāng)制冷劑液體-蒸發(fā)界面接近圖4中的水平3時(shí)，指示器窗口42A也可以是能夠提供電子信號(hào)(諸如電壓或電流)的液態(tài)制冷劑位檢測(cè)器。

指示器窗口42A定位在圖4中所示的水平3處?？梢栽谙募净蚨鞠蛳到y(tǒng)10添加制冷劑，以使得液態(tài)制冷劑處于窗口42A的位置3的水平。在夏季冷卻期間，如果系統(tǒng)10被充注到水平3，則在冬季加熱期間，制冷劑將上升到水平4。因此，額外量V₂將提供在水平4和水平5之間來提供緩沖，以使得壓縮機(jī)16不被供給液態(tài)制冷劑。在冬季加熱期間，如果系統(tǒng)10被充注到水平3，則在夏季冷卻期間，液態(tài)制冷劑將降至水平2。因此，額外的容量V₂將提供在水平2和水平1之間以防止儲(chǔ)器18干運(yùn)行。這樣，量V₁包括這樣一個(gè)液態(tài)制冷劑的范圍：在該范圍中，系統(tǒng)10被配置為在冬季和夏季(加熱和冷卻)操作之間操作。儲(chǔ)器18這取決于制冷劑位封頂?shù)臅r(shí)間，允許量V₁到駐留在相對(duì)水平3的兩個(gè)不同帶寬中，而兩個(gè)不同備用量V2駐留在儲(chǔ)器18內(nèi)的兩個(gè)量V₂的相對(duì)兩端上。

圖5是示出在外殼44上的夏季和冬季充注量位置4和2上具有充注量位指示器窗口42B和42C的儲(chǔ)器18的示意圖。除了指示窗42B和42C位于水平2和4處之外，圖5的儲(chǔ)器18以關(guān)于圖4描述的那種方式操作。當(dāng)制冷劑液體-蒸發(fā)界面接近圖5中的水平2或4時(shí)，指示器窗口42B和42C也可以是能夠提供電子信號(hào)(諸如電壓或電流)的液態(tài)制冷劑位檢測(cè)器。

上述儲(chǔ)器設(shè)計(jì)可以用來幫助熱泵安裝人員在維護(hù)或系統(tǒng)修復(fù)期間，在系統(tǒng)重新安裝之后確定適當(dāng)?shù)闹评鋭┏渥⒘?。如已?jīng)討論的那樣，通常，冷卻模式操作比加熱模式操作需要更有效的充注量。在夏季冷卻操作期間，制冷劑可以填充到水平2，以便在冬季，制冷劑位不會(huì)上升在水平4之上。在冬季加熱操作期間，制冷劑可以填充到水平4，以便在夏季，制冷劑位不會(huì)下降到水平2之下。

加熱模式操作比冷卻模式需要更有效的充注量。在夏季冷卻操作期間，制冷劑可以填充到水平4，以便在冬季，制冷劑位不會(huì)下降到水平2之下。在冬季加熱操作期間，制冷劑可以填充到水平2，以便在夏季，制冷劑位不會(huì)上升到水平4之上。

在另一種實(shí)施方式中，例如，充注量位指示器窗口42B和42C可以用儲(chǔ)器跨越從窗口42B到42C的長(zhǎng)度的單一長(zhǎng)方形窗口代替。窗口的端部定位在或接近水平2和4，以允許充注量讀數(shù)處于所希望的水平處。在其他實(shí)施方式中，充注量指示器窗口42A-42C可以用提供水平的指示的其他元件(諸如浮動(dòng)或散列標(biāo)記等)來代替。在又一個(gè)實(shí)施方式中，這兩個(gè)指標(biāo)器42B和42C可以由制冷劑杠桿檢測(cè)器代替，該制冷劑杠桿檢測(cè)器具有連續(xù)水平檢測(cè)能力，并且具有電信號(hào)輸出來指示在儲(chǔ)器18中的水平。

作為應(yīng)用當(dāng)前發(fā)明的另一實(shí)施例，圖6是示出合并用于加熱水的熱交換器46的熱泵系統(tǒng)10A的示意圖。水熱交換器46包括用于加熱存儲(chǔ)在與系統(tǒng)10A分開的場(chǎng)所中的水的裝置。

水熱交換器46與室外熱交換器20和三通閥47串聯(lián)地定位在壓縮機(jī)16的高壓側(cè)。因此，水熱交換器46可以充當(dāng)過熱降溫器或冷凝器。水熱交換器46的操作將在下面簡(jiǎn)要討論，而其詳細(xì)討論在Chen等人的美國(guó)專利申請(qǐng)公開第2014/0245770號(hào)中，該專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容在此通過引用并入以用于所有目的。

系統(tǒng)10A具有三個(gè)主要熱交換器：室內(nèi)、室外和水熱交換器。通過改變換向閥12和三通閥47的位置，可以使用熱交換的不同組合。在某些情況下，可以使用所有三個(gè)熱交換器。其他情況下，僅使用兩個(gè)熱交換器。當(dāng)存在未使用的熱交換器時(shí)，特定熱交換器中的制冷劑的體積在沒有恰當(dāng)制冷劑管理的情況下是不確定的。上述專利提供一種方法來在系統(tǒng)開始新操作模式之前，驅(qū)動(dòng)出未使用的熱交換器中的致冷劑。在新操作模式期間，某些閥(諸如34A、34B或SV)可以被打開或關(guān)閉，以管理未使用的熱交換器中的制冷劑的體積。作為當(dāng)前發(fā)明的示例應(yīng)用，系統(tǒng)10A仍然可以使用在上述專利中提到的相同方法來系統(tǒng)開始新操作模式之前，驅(qū)動(dòng)出未使用的熱交換器中的致冷劑。然而，為了管理在新操作模式期間在有效系統(tǒng)中的制冷劑，可以使用在當(dāng)前發(fā)明中提出的方法。目標(biāo)排出壓力P_T可以用來控制排出壓力P_D。儲(chǔ)器18可以用于儲(chǔ)存液態(tài)制冷劑以允許有效制冷劑變化以便優(yōu)化。在使用水熱交換器作為冷凝器的情況下，可以基于水熱交換器水入口溫度來確定目標(biāo)排出壓力。如本文件中先前所述，水熱交換器的冷凝溫度可以基于一系列測(cè)試進(jìn)行優(yōu)化。當(dāng)水熱交換器用作過熱降溫器時(shí)，室外或室內(nèi)氣溫可以用于確定在冷卻或加熱模式操作下的目標(biāo)排出壓力P_T。

圖7是用于圖示在圖1-圖6的熱泵系統(tǒng)10中控制排出壓力和有效制冷劑充注量的步驟的流程圖。在對(duì)冷卻或加熱空間26的操作期間，熱泵系統(tǒng)10基于壓縮機(jī)排出壓力P_D是否滿足預(yù)定目標(biāo)排出壓力P_T來控制膨脹裝置22的孔34的直徑O_D。

在步驟100中，排出壓力P_D、室外溫度T₁和/或室內(nèi)溫度T₂諸如通過使用溫度傳感器14A和/或14B來測(cè)量。根據(jù)其它實(shí)施例，溫度T₁和/或T₂可以通過測(cè)量間接涉及溫度的其他物理特性(諸如電阻或電流)進(jìn)行計(jì)算。在102中，目標(biāo)排出壓力P_T基于T₁或T₂確定，如圖8A和圖8B或圖9所示。在104中，計(jì)算ΔP，即P_D和P_T之間的差。如果ΔP大于恒定的ΔP1，則執(zhí)行步驟106A以增大膨脹裝置22的孔34的O_D。這里，ΔP1可以是恒定值，它指定排出壓力控制器的公差。如果ΔP小于恒定負(fù)ΔP1，則執(zhí)行步驟106B以減小膨脹裝置22孔34的O_D。否則，O_D不變。如在步驟108中所示，該過程一段時(shí)間延遲之后重復(fù)自身。圖7是可以用來基于預(yù)定目標(biāo)排出壓力P_T控制排出壓力P_D的方法之一。其它方法(諸如PID控制)也可以用于控制排出壓力。

在冷卻模式下，使用室外溫度T₁確定排出壓力P_D。當(dāng)室外溫度T₁增大時(shí)，(如在確定目標(biāo)壓力P_T時(shí)使用的)目標(biāo)排出溫度增大(在預(yù)定范圍內(nèi))。

在加熱模式中，存在用于確定排出壓力P_D的兩個(gè)選項(xiàng)。在選項(xiàng)1中，使用室內(nèi)溫度傳感器14B和溫度T₂確定排出壓力P_D。當(dāng)室內(nèi)溫度T₂增大時(shí)，(如在確定目標(biāo)壓力P_T使用的)目標(biāo)排出溫度增大(在預(yù)定范圍內(nèi))。在選項(xiàng)2中，使用室外溫度傳感器14A和溫度T₁確定排出壓力P_D。當(dāng)室外溫度T₁增大時(shí)，(如在確定目標(biāo)壓力P_T使用的)目標(biāo)排出溫度增大(在預(yù)定范圍內(nèi))。選項(xiàng)1的優(yōu)點(diǎn)是在室內(nèi)溫度范圍的更好的能量效率優(yōu)化。選項(xiàng)2的優(yōu)點(diǎn)是使用很少的傳感器，因?yàn)槿Q于預(yù)期的用途，室內(nèi)溫度傳感器在熱泵系統(tǒng)一般是可選特征。

控制器28可以配置為執(zhí)行圖7的方法并且主動(dòng)控制排出壓力P_D。控制器28可以包括電路、存儲(chǔ)器和用戶輸入設(shè)備?？刂破?8可以與溫度傳感器14A和14B、閥12、膨脹裝置22和壓縮機(jī)16進(jìn)行電子通信地連接?？刂破饕部梢赃B接到液態(tài)制冷劑位傳感器，以確定熱泵系統(tǒng)10是否正確充注了制冷劑。控制器28還可以包括在電子控制器中常用的其它部件，諸如可以將傳感器的模擬輸入轉(zhuǎn)換為通過電路可使用的數(shù)字信號(hào)的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器、時(shí)鐘、信號(hào)調(diào)節(jié)器、信號(hào)濾波器、電壓調(diào)節(jié)器、電流控制器、調(diào)節(jié)電路、輸入端口、輸出端口等?？刂破?8還可以包括用于接收傳感器輸入和用戶輸入的適當(dāng)輸入端口。例如，系統(tǒng)10(圖1)的用戶可以輸入期望的目標(biāo)壓力P_T以及包含目標(biāo)壓力P_T的可接受范圍，到控制器28的存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器可以包括非易失性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(NVRM)、只讀存儲(chǔ)器、物理存儲(chǔ)器、光學(xué)存儲(chǔ)器等。控制器28可以包括任何合適的計(jì)算設(shè)備，如模擬電路或數(shù)字電路，如微處理器、微控制器、專用集成電路(ASIC)或數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)。

作為應(yīng)用當(dāng)前發(fā)明的另一實(shí)施例，系統(tǒng)10可以包括用以提供制冷劑充注量位指示的特征。在這種情況下，儲(chǔ)器18裝備有電子制冷劑位指示器48，如圖1中所示意性地表示。指示器48能夠檢測(cè)兩個(gè)液態(tài)制冷劑位。這兩個(gè)水平處于最大和最小所需要的充注量位。當(dāng)控制器28感測(cè)到在最高水平時(shí)的液態(tài)制冷劑時(shí)，它可以增大通常使用圖8A和圖8B或圖9計(jì)算出的目標(biāo)排出壓力。結(jié)果，有效制冷劑充注量增大，以防止液態(tài)制冷劑進(jìn)入壓縮機(jī)?？刂破?8還可以發(fā)送指示系統(tǒng)10結(jié)束充注的電信號(hào)。在目標(biāo)排出壓力達(dá)到不可接受水平的情況下，控制器可以關(guān)閉系統(tǒng)10，而該系統(tǒng)10可包括壓縮機(jī)、風(fēng)扇、吹風(fēng)機(jī)和其他部件。當(dāng)控制器28在最低水平處感測(cè)到液態(tài)制冷劑時(shí)，它也可以發(fā)送指示系統(tǒng)10充注量不足的電信號(hào)。

系統(tǒng)10包括關(guān)于常規(guī)系統(tǒng)的幾個(gè)好處，其中的一些將在下面討論。

可以使用窗口42A-42C簡(jiǎn)單地確定系統(tǒng)10的正確的制冷劑充注量。不需要任何工具。

由于常規(guī)系統(tǒng)只能有一個(gè)有效充注量，所以性能只能在一個(gè)室外溫度處得到優(yōu)化。系統(tǒng)10可以在不同室內(nèi)和室外溫度下調(diào)整有效充注量，系統(tǒng)性能可以在不同條件下進(jìn)行優(yōu)化。

由于在儲(chǔ)器18中的制冷劑將會(huì)彌補(bǔ)在有效系統(tǒng)中損失的制冷劑，所以相比于常規(guī)系統(tǒng)來說，系統(tǒng)10的性能對(duì)小的制冷劑泄漏更不敏感。

系統(tǒng)10在安裝它的相反季節(jié)，不需要致冷劑檢查。

因?yàn)楫?dāng)儲(chǔ)器18和膨脹裝置22在由控制器28控制時(shí)的自校正優(yōu)點(diǎn)，系統(tǒng)10將由于高排出壓力問題的緣故，而相對(duì)于常規(guī)系統(tǒng)來說，具有很少的關(guān)?？赡苄?。

各種注意事項(xiàng)與實(shí)施例

在實(shí)施例1中，熱泵系統(tǒng)包括：壓縮機(jī)、至少一個(gè)膨脹閥、在其中連續(xù)儲(chǔ)存液態(tài)制冷劑的體積的儲(chǔ)器、連接到儲(chǔ)器以指示在冷卻和加熱方式下的適當(dāng)制冷劑充注量的液體致冷劑指示器和配置來基于室外氣溫確定目標(biāo)壓縮機(jī)排出壓力并且通過調(diào)節(jié)所述至少一個(gè)膨脹閥的位置來控制壓縮機(jī)排出壓力的控制器，其中，目標(biāo)排出壓力瞄準(zhǔn)目標(biāo)越高，在儲(chǔ)器中留下的液態(tài)制冷劑越少。

實(shí)施例2可以包括或可以有選擇地結(jié)合實(shí)施例1的一個(gè)或任何組合的主題，以有選擇地包括室內(nèi)熱交換器以及與室內(nèi)熱交換器流體連通的室外熱交換器，其中，所述至少一個(gè)膨脹閥布置在其間，并調(diào)節(jié)室內(nèi)熱交換器和室外熱交換器之間的制冷劑的流動(dòng)。

實(shí)施例3可以包括或可以有選擇地結(jié)合實(shí)施例1和2的一個(gè)或任何組合的主題，以有選擇地包括調(diào)節(jié)所述至少一個(gè)膨脹閥的位置，包括打開和/或關(guān)閉所述至少一個(gè)膨脹閥以使得所述閥的孔尺寸增大或減小。

實(shí)施例4可以包括或可以有選擇地結(jié)合實(shí)施例1-3的一個(gè)或任何組合的主題，以有選擇地包括一個(gè)儲(chǔ)器，該儲(chǔ)器具有配置為指示關(guān)于該儲(chǔ)器內(nèi)的液態(tài)制冷劑的體積的期望量的元件。

實(shí)施例5可以包括或可以有選擇地結(jié)合實(shí)施例1-4的一個(gè)或任何組合的主題，以有選擇地包括一個(gè)元件，該元件定位使得液體致冷劑在填充到期望量時(shí)的體積包括系統(tǒng)操作的冷卻模式和系統(tǒng)操作的加熱模式之間的至少一個(gè)液態(tài)制冷劑充注體積差和用以防止儲(chǔ)器變干或溢出的保留體積。

實(shí)施例6可以包括或可以有選擇地結(jié)合實(shí)施例1-5的一個(gè)或任何組合的主題，以有選擇地包括一個(gè)元件，該元件定位使得指示無論系統(tǒng)操作的當(dāng)前模式如何，也無論制冷劑預(yù)期要添加到系統(tǒng)中的季節(jié)如何，都適合的液態(tài)制冷劑的體積。

實(shí)施例7可以包括或可以有選擇地結(jié)合實(shí)施例1-6的一個(gè)或任何組合的主題，以有選擇地具有包括相互間隔的兩個(gè)元件的元件，兩個(gè)元件中的每一元件指示儲(chǔ)器中基于系統(tǒng)操作的當(dāng)前模式和制冷劑預(yù)期要添加到系統(tǒng)中的一個(gè)季節(jié)兩者都適合的液態(tài)制冷劑的體積。

實(shí)施例8可以包括或可以有選擇地結(jié)合實(shí)施例1-7的一個(gè)或任何組合的主題，以有選擇地在儲(chǔ)器中包括液態(tài)制冷劑的體積，該液態(tài)制冷劑的體積包括在系統(tǒng)操作的冷卻模式和系統(tǒng)操作的加熱模式之間由系統(tǒng)使用的制冷劑的體積差的至少兩倍制冷劑。

實(shí)施例9可以包括或可以有選擇地結(jié)合實(shí)施例1-8的一個(gè)或任何組合的主題，以有選擇地包括一個(gè)控制器，該控制器進(jìn)一步配置成確定室內(nèi)氣溫，并且壓縮機(jī)排出壓力從室內(nèi)氣溫導(dǎo)出。

實(shí)施例10可以包括或可以有選擇地結(jié)合實(shí)施例1-9的一個(gè)或任何組合的主題，以有選擇地包括系統(tǒng)操作的加熱模式，室內(nèi)氣溫用于控制壓縮機(jī)排出壓力，并且其中在系統(tǒng)操作的冷卻模式中，室外氣溫用于控制壓縮機(jī)排出壓力。

實(shí)施例11可以包括或可以有選擇地結(jié)合實(shí)施例1-10的一個(gè)或任何組合的主題，以有選擇地包括一個(gè)控制器，該控制器進(jìn)一步配置為確定用于溢出儲(chǔ)器的可能性，并增大壓縮機(jī)排出壓力目標(biāo)，其當(dāng)檢測(cè)到溢出儲(chǔ)器時(shí)調(diào)節(jié)所述至少一個(gè)膨脹閥的位置到更加閉合的位置。

實(shí)施例12可以包括或可以有選擇地結(jié)合實(shí)施例1-11的一個(gè)或任何組合的主題，以有選擇地包括至少一個(gè)膨脹閥，其包括兩個(gè)或更多個(gè)膨脹閥的組件，所述兩個(gè)或更多個(gè)膨脹閥中的每一個(gè)都具有相關(guān)聯(lián)的止回閥。

在實(shí)施例13中，方法包括：熱泵操作期間在儲(chǔ)器內(nèi)連續(xù)存儲(chǔ)液態(tài)制冷劑的體積，該液態(tài)制冷劑的體積包括用于熱泵操作的加熱模式和冷卻模式兩者的適當(dāng)量；確定室外氣溫和壓縮機(jī)排出壓力；并且基于所確定的室外氣溫控制壓縮機(jī)排出壓力，其中儲(chǔ)器中液態(tài)制冷劑的體積基于排出壓力改變。

實(shí)施例14可以包括或可以有選擇地結(jié)合實(shí)施例13的一個(gè)或任何組合的主題，以有選擇地包括增大壓縮機(jī)排出壓力目標(biāo)來調(diào)節(jié)所述至少一個(gè)膨脹閥的位置以防止溢出儲(chǔ)器；并且如果目標(biāo)排出壓力達(dá)到預(yù)定高限，則發(fā)出一個(gè)警告或關(guān)閉熱泵系統(tǒng)以防止損壞壓縮機(jī)。

實(shí)施例15可以包括或可以有選擇地結(jié)合實(shí)施例13和14的一個(gè)或任何組合的主題，以有選擇地包括指示關(guān)于該儲(chǔ)器內(nèi)的液態(tài)制冷劑的體積的期望量。

實(shí)施例16可以包括或可以有選擇地結(jié)合實(shí)施例13-15的一個(gè)或任何組合的主題，以有選擇地包括獨(dú)立于熱泵操作的當(dāng)前模式和制冷劑預(yù)期要添加到熱泵中的季節(jié)的指示。

實(shí)施例17可以包括或可以有選擇地結(jié)合實(shí)施例13-16的一個(gè)或任何組合的主題，以有選擇地包括取決于熱泵操作的當(dāng)前模式和制冷劑預(yù)期要添加到熱泵中的季節(jié)兩者的指示。

實(shí)施例18可以包括或可以有選擇地結(jié)合實(shí)施例13-17的一個(gè)或任何組合的主題，以有選擇地包括確定室內(nèi)氣溫，并且從室內(nèi)氣溫導(dǎo)出壓縮機(jī)排出壓力。

實(shí)施例19可以包括或可以有選擇地結(jié)合實(shí)施例13-18的一個(gè)或任何組合的主題，以有選擇地包括在熱泵操作的加熱模式下基于室內(nèi)氣溫控制壓縮機(jī)排出壓力；并且在熱泵操作的冷卻模式下基于所確定的室外氣溫控制壓縮機(jī)排出壓力。

在實(shí)施例20中，儲(chǔ)器包括：配置成在熱泵操作的加熱模式和冷卻模式兩者期間容納液體致冷劑的連續(xù)體積的殼體；以及配置為指示關(guān)于儲(chǔ)器內(nèi)的液態(tài)制冷劑的體積的期望量的元件。

實(shí)施例21可以包括或可以有選擇地結(jié)合實(shí)施例20的一個(gè)或任何組合的主題，以有選擇地包括一個(gè)元件，該元件定位使得液體致冷劑在填充到期望量時(shí)的體積包括熱泵操作的冷卻模式和熱泵操作的加熱模式之間的至少一個(gè)液態(tài)制冷劑充注體積差和用以防止儲(chǔ)器變干或溢出的保留體積。

實(shí)施例22可以包括或可以有選擇地結(jié)合實(shí)施例20和21的一個(gè)或任何組合的主題，以有選擇地包括一個(gè)元件，該元件定位使得指示無論系統(tǒng)操作的當(dāng)前模式如何，也無論制冷劑預(yù)期要添加到系統(tǒng)中的季節(jié)如何，都適合的液態(tài)制冷劑的體積。

實(shí)施例23可以包括或可以有選擇地結(jié)合實(shí)施例20-22的一個(gè)或任何組合的主題，以有選擇地包括相互間隔的兩個(gè)元件的一個(gè)元件，兩個(gè)元件的每一元件指示儲(chǔ)器中基于系統(tǒng)操作的當(dāng)前模式和制冷劑預(yù)期要添加到系統(tǒng)中的季節(jié)兩者都適合的液態(tài)制冷劑的體積。

這些非限制性實(shí)施例中的每一個(gè)都可以自立，或者可以與任何一個(gè)或多個(gè)其他實(shí)施例以任何置換或組合方式進(jìn)行組合。

以上詳細(xì)描述包括對(duì)形成詳細(xì)描述的一部分附圖的參考。附圖以說明方式示出可以實(shí)施本發(fā)明主題的具體實(shí)施方式。這些實(shí)施方式在本文中也稱作“實(shí)施例”。這樣的實(shí)施例可以包括除了所示出或描述的那些元件之外的元件。然而，本發(fā)明人還預(yù)期在其中僅僅提供所示出或描述的那些元件的實(shí)施例。此外，本發(fā)明人還預(yù)期要么關(guān)于特定實(shí)施例(或其一個(gè)或多個(gè)方面)，要么關(guān)于這里所示出或描述的其它實(shí)施例(或其一個(gè)或多個(gè)方面)，使用所示出或描述的那些元件(或其一個(gè)或多個(gè)方面)的任何組合或置換的實(shí)施例。

在本文件和通過引用并入的任何文件之間的不一致用法的情況下，本文件的用法具有支配權(quán)。

在該文件中，如在專利文件中常見的術(shù)語“一”或“一個(gè)”用于包括一個(gè)或一個(gè)以上，與“至少一個(gè)”或“一個(gè)或多個(gè)”的任何其他實(shí)例或用法無關(guān)。在本文件中，術(shù)語“或”用于指非排它的“或”，使得“A或B”包括“A而非B”、“B但非A”以及“A和B”，除非另有指示。在這個(gè)文件中，術(shù)語“包括”和“在其中”用作相應(yīng)術(shù)語“包含”和“其中”的純英語同義詞。另外，在伴隨的權(quán)利要求書中，術(shù)語“包括”和“包含”是開放式的，也就是說，包括各元件以及在權(quán)利要求中的這種術(shù)語之后列出的那些元件的系統(tǒng)、設(shè)備、物品、組合物、制劑或過程仍然被認(rèn)為落入該權(quán)利要求的范圍中。此外，在伴隨的權(quán)利要求書中，術(shù)語“第一”、“第二”和“第三”等僅僅是用作標(biāo)簽，并不旨在對(duì)它們的對(duì)象施加附圖標(biāo)記要求。

本文中所描述的方法實(shí)施例可以至少部分機(jī)器或計(jì)算機(jī)實(shí)施。一些實(shí)施例可以包括以可操作以配置電子裝置來執(zhí)行如在上述實(shí)施例中所述的方法的指令編碼的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)或機(jī)器可讀介質(zhì)。這樣的方法的實(shí)施可以包括諸如微代碼、匯編語言代碼、高級(jí)語言代碼之類的代碼。這樣的代碼可以包括用于執(zhí)行各種方法的計(jì)算機(jī)可讀指令。所述代碼可以形成計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的各部分。此外，在一個(gè)實(shí)施例中，代碼諸如在執(zhí)行期間或在其它時(shí)間，可以有形地存儲(chǔ)在一個(gè)或多個(gè)易失性、非短暫性或非易失性有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中。這些有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的實(shí)施例可以包括但不限于硬盤、可移動(dòng)磁盤、可移動(dòng)光盤(例如致密光盤和數(shù)字視頻盤)、磁帶盒、存儲(chǔ)卡或棒、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)等。

以上描述旨在說明而不是限制。例如，上述實(shí)施例(或其一個(gè)或多個(gè)方面)可以相互組合使用。其他實(shí)施方式可以例如由本領(lǐng)域一個(gè)普通技術(shù)人員在回顧以上描述時(shí)使用。提供摘要以符合37C.F.R.§1.72(b)中，來允許讀者快速地確定該技術(shù)公開的本質(zhì)。需要理解，這不用來解釋或限制權(quán)利要求的范圍或含義。另外，在以上詳細(xì)說明中，各種特征可以分組在一起以精簡(jiǎn)本公開。這不應(yīng)該被解釋為意圖使未要求的公開特征對(duì)任何權(quán)利要求是基本的。相反，本發(fā)明的主題可以處于少于特定公開的實(shí)施方式的所有特征。因此，伴隨的權(quán)利要求作為實(shí)施例或?qū)嵤┓绞浇Y(jié)合到“具體實(shí)施方式”部分中，每一個(gè)權(quán)利要求獨(dú)立地作為單獨(dú)的實(shí)施方式，并且可以預(yù)期這樣的實(shí)施方式可以以各種組合或置換方式彼此組合。本主題的范圍應(yīng)該參考所附權(quán)利要求書連同這樣的權(quán)利要求所限定的等效物的完整范圍來確定。