專利名稱：空調(diào)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空調(diào)及其控制方法，更具體地說(shuō)，涉及一種具有執(zhí)行壓縮制冷劑 的負(fù)載操作和停止壓縮制冷劑的無(wú)負(fù)載操作(unloading operation)的壓縮機(jī)的空調(diào)以及 該空調(diào)的控制方法。
背景技術(shù)：
對(duì)于空調(diào)，例如，熱泵型空調(diào)被設(shè)計(jì)為在夏天執(zhí)行制冷操作以及在冬天執(zhí)行制熱 操作。為此，所述熱泵型空調(diào)被構(gòu)造為轉(zhuǎn)變制冷循環(huán)中的制冷劑的循環(huán)方向。
在熱泵型空調(diào)的制冷操作中，轉(zhuǎn)換四通閥以將從壓縮機(jī)排放的制冷劑引入到室外 熱交換器中，使得制冷劑能夠在室外熱交換器中冷凝。在在室內(nèi)膨脹閥中被減壓之后，冷凝 并被減壓的制冷劑在室內(nèi)熱交換器中通過(guò)從室內(nèi)空氣中吸收熱而被蒸發(fā)，從而完成制冷操 作。經(jīng)過(guò)室內(nèi)熱交換器的制冷劑通過(guò)四通閥被再次吸入到壓縮機(jī)中并在壓縮機(jī)中被壓縮。
在熱泵型空調(diào)的制熱操作中，轉(zhuǎn)換四通閥以將從壓縮機(jī)排放的制冷劑引入到室內(nèi) 熱交換器中。隨著制冷劑在室內(nèi)熱交換器中通過(guò)將熱散發(fā)到室內(nèi)空氣中而被冷凝，從而完 成制熱操作。經(jīng)過(guò)室內(nèi)熱交換器的制冷劑在室外膨脹閥中被減壓然后被引導(dǎo)到室外熱交換 器中。最終，制冷劑通過(guò)四通閥被再次吸入到壓縮機(jī)中。 上述熱泵型空調(diào)包括設(shè)置于連接在室外熱交換器和室內(nèi)熱交換器之間的管上的 接收器。接收器由儲(chǔ)存制冷劑的壓力容器構(gòu)造。在過(guò)多量的制冷劑存在于系統(tǒng)中的情況下， 多余的制冷劑被儲(chǔ)存在接收器中。接收器還用于將蒸汽制冷劑和液態(tài)制冷劑與儲(chǔ)存的制冷 劑分離。 在上述具有接收器的熱泵型空調(diào)中，在室外熱交換器和接收器之間的管上平行地 設(shè)置膨脹閥和止回閥。如果在制冷操作期間制冷劑通過(guò)膨脹閥循環(huán)，則導(dǎo)致過(guò)大的壓力下 降。因此，為了允許從室外熱交換器排放的制冷劑不通過(guò)膨脹閥被引導(dǎo)至接收器，止回閥與 膨脹閥平行地連接。例如，膨脹閥在制冷操作期間關(guān)閉以允許制冷劑僅通過(guò)止回閥。相反， 在需要制冷劑反向流動(dòng)的制熱操作期間，膨脹閥打開以允許制冷劑僅通過(guò)膨脹閥，而不通 過(guò)止回閥。 近來(lái)，為了提高能量效率，具有上述構(gòu)造的熱泵型空調(diào)設(shè)置有可變?nèi)萘繅嚎s機(jī)?？?變?nèi)萘繅嚎s機(jī)主要有可變RPM型和脈沖寬度調(diào)制(P麗)型。P麗型壓縮機(jī)被設(shè)計(jì)為使得壓 縮機(jī)的容量根據(jù)確定制冷劑的壓縮負(fù)載時(shí)間和制冷劑的壓縮停止無(wú)負(fù)載時(shí)間的占空控制 信號(hào)(duty control signal)而改變。 在熱泵型空調(diào)包括上述P麗型壓縮機(jī)、接收器、膨脹閥和止回閥的情況下，當(dāng)壓縮 機(jī)在制冷操作期間執(zhí)行負(fù)載操作以壓縮制冷劑時(shí)，從壓縮機(jī)排放的高壓和高溫的制冷劑依 次經(jīng)過(guò)室外熱交換器、止回閥和接收器。由于在制冷劑的壓縮期間，壓力被施加到作為壓 力容器的接收器的內(nèi)部，因此，基于止回閥，室外熱交換器一側(cè)的壓力高于接收器一側(cè)的壓 力。 另一方面，當(dāng)制冷劑的壓縮隨著壓縮機(jī)從負(fù)載操作轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)負(fù)載操作而停止時(shí)，施加到接收器的壓力在停止壓縮制冷劑期間仍然保持，因此，基于止回閥，接收器一側(cè)的壓 力高于室外熱交換器一側(cè)的壓力。也就是說(shuō)，當(dāng)制冷劑的壓縮停止時(shí)，止回閥受到其兩端之 間的壓力逆轉(zhuǎn)(pressure inversion)。這導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)元件(例如，止回閥中容納的滑動(dòng)件等) 的震顫，為止回閥帶來(lái)振動(dòng)并導(dǎo)致噪聲的產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一方面是提供一種空調(diào)及其控制方法，其中，當(dāng)在制冷操作期間，
設(shè)置在空調(diào)的室外熱交換器和接收器之間的管上的止回閥受到其兩端之間的壓力逆轉(zhuǎn)時(shí)， 制冷劑繞開止回閥從接收器被引導(dǎo)至室外熱交換器，從而實(shí)現(xiàn)接收器一側(cè)的壓力降低。 本發(fā)明的其它方面和/或優(yōu)點(diǎn)將一部分在以下描述中被闡述，一部分通過(guò)所述描
述將變得明顯，或者可通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而學(xué)習(xí)到。 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種空調(diào)，該空調(diào)包括接收器，在接收器中儲(chǔ)存有循 環(huán)通過(guò)室外熱交換器和室內(nèi)熱交換器的制冷劑的一部分，所述空調(diào)還包括止回閥，安裝在 連接于室外熱交換器和接收器之間的管上，以允許制冷劑沿著從室外熱交換器至接收器的 指定方向通過(guò)；制冷劑閥，與止回閥平行地連接；控制器，用于當(dāng)在制冷操作期間止回閥受 到其兩端之間的壓力逆轉(zhuǎn)時(shí)打開制冷劑閥，從而降低接收器一側(cè)的壓力。 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種空調(diào)的控制方法，所述空調(diào)包括壓縮機(jī)，用 于執(zhí)行負(fù)載操作和無(wú)負(fù)載操作，在負(fù)載操作中，制冷劑被壓縮，在無(wú)負(fù)載操作中，制冷劑的 壓縮停止；接收器，循環(huán)通過(guò)室外熱交換器和室內(nèi)熱交換器的制冷劑的一部分被儲(chǔ)存于所 述接收器中；止回閥，安裝到連接于室外熱交換器和接收器之間的管上，以允許制冷劑沿著 從室外熱交換器至接收器的指定方向通過(guò)；制冷劑閥，與止回閥平行地連接，所述控制方法 包括確定在制冷操作期間壓縮機(jī)是否從負(fù)載操作轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)負(fù)載操作；當(dāng)壓縮機(jī)從負(fù)載操 作轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)負(fù)載操作時(shí)打開制冷劑閥，從而降低接收器一側(cè)的壓力。 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種空調(diào)的控制方法，所述空調(diào)包括壓縮機(jī)，用 于執(zhí)行負(fù)載操作和無(wú)負(fù)載操作，在負(fù)載操作中，制冷劑被壓縮，在無(wú)負(fù)載操作中，制冷劑的 壓縮停止；接收器，循環(huán)通過(guò)室外熱交換器和室內(nèi)熱交換器循環(huán)的制冷劑的一部分被儲(chǔ)存 于所述接收器中；止回閥，安裝到連接于室外熱交換器和接收器之間的管上，以允許制冷劑 沿著從室外熱交換器至接收器的指定方向通過(guò)；制冷劑閥，與止回閥平行地連接，所述控制 方法包括在制冷操作期間，確定壓縮機(jī)是否從完全負(fù)載操作轉(zhuǎn)變?yōu)椴糠重?fù)載操作，在完全 負(fù)載操作中，壓縮機(jī)只執(zhí)行負(fù)載操作，在部分負(fù)載操作中，壓縮機(jī)重復(fù)負(fù)載操作和無(wú)負(fù)載操 作；當(dāng)壓縮機(jī)從完全負(fù)載操作轉(zhuǎn)變?yōu)椴糠重?fù)載操作時(shí)打開制冷劑閥，從而降低接收器一側(cè) 的壓力。


通過(guò)下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例進(jìn)行的描述，本發(fā)明的這些和/或其它方面和優(yōu)點(diǎn)將 會(huì)變得清楚和更加容易理解，其中 圖1是在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)中的制冷劑循環(huán)的示圖； 圖2是顯示在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)中設(shè)置的壓縮機(jī)的負(fù)載狀態(tài)的剖視圖；
圖3是顯示在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)中設(shè)置的壓縮機(jī)的無(wú)負(fù)載狀態(tài)的剖視 圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)的控制框圖的示意圖； 圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)的控制方法的控制流程圖； 圖6是顯示在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)中的壓縮機(jī)的負(fù)載操作期間，制冷劑的流
動(dòng)的示圖； 圖7是顯示在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)中的壓縮機(jī)的無(wú)負(fù)載操作期間，制冷劑的 流動(dòng)的示圖； 圖8是顯示在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)中的壓縮機(jī)的負(fù)載操作和無(wú)負(fù)載操作期 間，止回閥的兩端之間的壓力逆轉(zhuǎn)和室外膨脹閥的控制的曲線圖； 圖9是顯示在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)中的室外膨脹閥的打開時(shí)間的時(shí)序圖； 圖10是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的空調(diào)中的制冷劑循環(huán)的示圖； 圖11是顯示在根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的空調(diào)中當(dāng)壓縮機(jī)從負(fù)載操作轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)負(fù)
載操作時(shí)的控制制冷劑閥的方法的控制時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，其示例顯示在附圖中，圖中，相同的標(biāo)號(hào)始終指 代相同的元件。以下，通過(guò)參照附圖描述實(shí)施例以解釋本發(fā)明。 圖1是在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)中的制冷劑循環(huán)的示圖。如圖1所示，根據(jù)本 發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)包括室外單元A和室內(nèi)單元B。 室外單元A包括壓縮機(jī)10、四通閥11、室外熱交換器12、室外風(fēng)扇13、室外膨脹閥 16、止回閥18、接收器14和蓄液器(accumulator) 19。 四通閥11將從壓縮機(jī)10排放的制冷劑的流動(dòng)轉(zhuǎn)換為制冷模式或制熱模式。
室外熱交換器12在經(jīng)過(guò)其的制冷劑和室外空氣之間執(zhí)行熱交換。室外熱交換器 12在制冷操作期間用作冷凝器以允許制冷劑通過(guò)散熱而被冷凝，而在制熱操作期間用作蒸 發(fā)器以允許制冷劑通過(guò)熱吸收而被蒸發(fā)。 為了在室外空氣和制冷劑之間進(jìn)行熱交換，室外風(fēng)扇13將室外空氣吹入室外熱 交換器12中。 止回閥18被安裝于連接在室外熱交換器12和接收器14之間的制冷劑管17上。
止回閥18用于使制冷劑僅沿著指定方向通過(guò)。具體地說(shuō)，止回閥18使制冷劑能夠從室外
熱交換器12流至接收器14，而使制冷劑不能從接收器14流至室外熱交換器12。 室外膨脹閥16被安裝到旁路管15上，旁路管15從連接在室外熱交換器12和接
收器14之間的制冷劑管17的旁邊繞開。通常，室外膨脹閥16在制冷操作期間關(guān)閉而在制
熱操作期間打開。室外膨脹閥16是電子膨脹閥，其開口率(opening rate)由外部信號(hào)調(diào)節(jié)。 因此，在制冷操作期間，經(jīng)過(guò)室外熱交換器12的制冷劑通過(guò)止回閥18被引導(dǎo)至接 收器14。在制熱操作期間，經(jīng)過(guò)接收器14的制冷劑通過(guò)室外膨脹閥16被引導(dǎo)至室外熱交 換器12。 接收器14儲(chǔ)存通過(guò)室外熱交換器12和室內(nèi)熱交換器21循環(huán)的制冷劑的一部分。 接收器14將蒸汽制冷劑和液態(tài)制冷劑與儲(chǔ)存的制冷劑分離。 蓄液器19將蒸汽制冷劑和液態(tài)制冷劑從將被引入到壓縮機(jī)10的吸入側(cè)的制冷劑分離。 室內(nèi)單元B包括室內(nèi)膨脹閥20、室內(nèi)熱交換器21和室內(nèi)風(fēng)扇22。 室內(nèi)熱交換器21執(zhí)行從其經(jīng)過(guò)的制冷劑與室內(nèi)空氣之間的熱交換。室內(nèi)熱交換
器21在制冷操作期間用作蒸發(fā)器以允許制冷劑通過(guò)吸收熱而被蒸發(fā)，而在制熱操作期間
用作冷凝器以允許制冷劑通過(guò)散熱而被冷凝。 為了在室內(nèi)空氣和制冷劑之間進(jìn)行熱交換，室內(nèi)風(fēng)扇22將室內(nèi)空氣吹入室內(nèi)熱 交換器21。 室內(nèi)膨脹閥20使將被引入到室內(nèi)熱交換器21中的制冷劑減壓。 根據(jù)本實(shí)施例的空調(diào)能夠通過(guò)設(shè)置在室外單元A中的四通閥11的控制而轉(zhuǎn)變制
冷劑的流動(dòng)來(lái)選擇性地執(zhí)行制熱操作或制冷操作。 在制冷操作期間，制冷劑被如實(shí)線箭頭所示地引導(dǎo)。具體地說(shuō)，從壓縮機(jī)10排放 的高溫和高壓的制冷劑在經(jīng)過(guò)室外熱交換器12的同時(shí)被冷凝。從室外熱交換器12排放的 制冷劑通過(guò)止回閥18被引導(dǎo)至接收器14，多余的制冷劑被儲(chǔ)存在接收器14中。經(jīng)過(guò)接收 器14的制冷劑在室內(nèi)膨脹閥20中被減壓，然后在室內(nèi)熱交換器21中通過(guò)從室內(nèi)空氣中吸 收熱而被蒸發(fā)，從而完成制冷操作。從室內(nèi)熱交換器21排放的制冷劑通過(guò)四通閥11和蓄 液器19被再次吸入到壓縮機(jī)10中并在壓縮機(jī)10中被壓縮。 在制熱操作期間，制冷劑被如虛線箭頭所示地引導(dǎo)。具體地說(shuō)，從壓縮機(jī)10排放 的高溫和高壓的制冷劑在室內(nèi)熱交換器21中通過(guò)向室內(nèi)空氣散發(fā)熱而被冷凝，從而完成 制熱操作。在從室內(nèi)熱交換器21排放的制冷劑經(jīng)過(guò)接收器14并在室外膨脹閥16中減壓 之后，制冷劑在經(jīng)過(guò)室外熱交換器12的同時(shí)從室外空氣吸收熱而被蒸發(fā)。經(jīng)過(guò)室外熱交換 器12的制冷劑通過(guò)四通閥11和蓄液器19被再次吸入到壓縮機(jī)10中并在壓縮機(jī)10中被 壓縮。 圖2和圖3分別顯示了設(shè)置在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)中的壓縮機(jī)的負(fù)載狀態(tài)和 無(wú)負(fù)載狀態(tài)。 如圖2和圖3所示，設(shè)置在根據(jù)本實(shí)施例的空調(diào)中的壓縮機(jī)是按照脈沖寬度調(diào)制 (P麗)方式控制的可變?nèi)萘繅嚎s機(jī)10。 壓縮機(jī)10包括設(shè)置有吸入口 31和排放口 32的外殼30、安裝在外殼30中的電機(jī) 33、通過(guò)接收電機(jī)33的旋轉(zhuǎn)力而旋轉(zhuǎn)的繞動(dòng)渦巻(orbiting scroll) 34以及與繞動(dòng)渦巻34 一起限定壓縮室35的固定渦巻36。 旁路管37被安裝到外殼30上，以將固定渦巻36的頂部與吸入口 31彼此連接。旁 路管37設(shè)置有螺線管閥(solenoid valve)式的脈沖寬度調(diào)制(P麗)閥10a。
圖2顯示了 P麗閥10a被關(guān)斷以關(guān)閉旁路管37。在所述關(guān)斷條件下，壓縮機(jī)10 排放壓縮的制冷劑，并且這種狀態(tài)被稱作負(fù)載狀態(tài)，在此狀態(tài)中，壓縮機(jī)10的工作容量 (operational c即acity)為100%。也就是說(shuō)，在P麗閥10a的關(guān)斷條件下，壓縮機(jī)10壓 縮制冷劑的操作被稱作壓縮機(jī)10的負(fù)載操作。 圖3顯示了 P麗閥被接通以打開旁路管37。在所述接通條件下，壓縮機(jī)10不排 放制冷劑，該狀態(tài)被稱作無(wú)負(fù)載狀態(tài)，在此狀態(tài)下，壓縮機(jī)的工作容量為0%。也就是說(shuō)，在 P麗閥10a的接通條件下，壓縮機(jī)10停止壓縮制冷劑的操作被稱作壓縮機(jī)10的無(wú)負(fù)載操 作。
不管壓縮機(jī)10是負(fù)載操作還是無(wú)負(fù)載操作，電力仍然持續(xù)供應(yīng)到壓縮機(jī)10并且 電機(jī)33按照恒定的速率旋轉(zhuǎn)。如果沒(méi)有電力被供應(yīng)到壓縮機(jī)IO，則電機(jī)33不旋轉(zhuǎn)并且壓 縮機(jī)10的操作被停止。 因此，壓縮機(jī)10的工作容量通過(guò)被占空控制信號(hào)控制的P麗閥10a而可變化，占 空控制信號(hào)確定負(fù)載時(shí)間和無(wú)負(fù)載時(shí)間，其中，在負(fù)載時(shí)間中，制冷劑被排放，在無(wú)負(fù)載時(shí) 間中，制冷劑的排放停止。例如，假設(shè)壓縮機(jī)10具有20秒的循環(huán)周期，則壓縮機(jī)10在預(yù)定 工作時(shí)間內(nèi)(例如，13秒)執(zhí)行制冷劑的壓縮，并且在剩余時(shí)間休息。雖然壓縮機(jī)10在壓 縮制冷劑期間消耗電力，但是在制冷劑的壓縮停止期間，電力的消耗被顯著降低。按照這種 方式，通過(guò)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)10執(zhí)行壓縮工作的負(fù)載時(shí)間和壓縮機(jī)10不執(zhí)行壓縮工作的無(wú)負(fù)載 時(shí)間，能夠使得壓縮機(jī)可執(zhí)行可變?nèi)萘坎僮鳌?如上所述，如果在從壓縮機(jī)10排放的高溫和高壓的制冷劑依次經(jīng)過(guò)室外熱交換 器12、止回閥18和接收器14的制冷操作期間，壓縮機(jī)IO從負(fù)載操作轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)負(fù)載操作，則 當(dāng)壓縮機(jī)在壓縮制冷劑的過(guò)程中停止時(shí)，止回閥18的兩端受到壓力逆轉(zhuǎn)。這種壓力逆轉(zhuǎn)使 得運(yùn)動(dòng)元件(例如，在l卜回閥18中的滑動(dòng)件等)震顫，振動(dòng)施加到'卜回閥18并目.導(dǎo)致產(chǎn)牛噪聲。 為了解決上述問(wèn)題，在本實(shí)施例中，當(dāng)在制冷操作期間，止回閥受到其兩端之間的 壓力逆轉(zhuǎn)時(shí)，調(diào)節(jié)室外膨脹閥16的開口率，以允許制冷劑從接收器14繞開止回閥18被引 導(dǎo)至室外熱交換器12，從而實(shí)現(xiàn)在接收器14一側(cè)的壓力降低。 圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的空調(diào)的控制框圖。如圖4所示，根據(jù)本實(shí)施例的空 調(diào)包括用于控制空調(diào)的總體操作的控制器60。 控制器60的輸入側(cè)與用于接收用戶命令的輸入裝置40和包括空調(diào)的多種傳感器 的傳感器裝置50電連接。 控制器60的輸出側(cè)與四通閥11、壓縮機(jī)10、 P麗閥10a和室外膨脹閥16等電連 接。 當(dāng)在制冷操作期間，止回閥18受到其兩端之間的壓力逆轉(zhuǎn)時(shí)，控制器60調(diào)節(jié)室外 膨脹閥16的開口率，以實(shí)現(xiàn)接收器14 一側(cè)的壓力降低。更具體地說(shuō)，當(dāng)壓縮機(jī)10在制冷 操作期間從負(fù)載操作轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)負(fù)載操作時(shí)，控制器60打開室外膨脹閥16，以允許制冷劑從 接收器14繞開止回閥18被導(dǎo)向至室外熱交換器12。這降低了接收器14 一側(cè)的壓力，排除 了由于止回閥18的震顫導(dǎo)致的損壞或閥噪聲的產(chǎn)生。在這種情況下，控制器60將室外膨 脹閥16的開口率控制為50%或更小。如果室外膨脹閥16的開口率超過(guò)50%，則過(guò)多量的 制冷劑被從接收器14導(dǎo)向至室外熱交換器12，導(dǎo)致壓縮機(jī)10的排放側(cè)的溫度降低，并且導(dǎo) 致制冷劑的循環(huán)率(circulation rate)降低，從而導(dǎo)致制冷性能變差。因此，電子室外膨 脹閥16的開口率被確定為50%或更小。 圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)的控制方法的控制流程圖。參照?qǐng)D5 ，控制器 60首先從室內(nèi)單元B接收期望的制冷性能(S100)。 控制器60將電力供應(yīng)到壓縮機(jī)10以啟動(dòng)壓縮機(jī)IO，允許壓縮機(jī)IO執(zhí)行制冷操作 (SllO)。在這種情況下，控制器60關(guān)閉電子室外膨脹閥16。 在制冷操作的執(zhí)行期間，控制器60根據(jù)從室內(nèi)單元B輸入的期望的制冷性能來(lái)確 定壓縮機(jī)10的負(fù)載時(shí)間和無(wú)負(fù)載時(shí)間(S120)。
在確定壓縮機(jī)10的負(fù)載時(shí)間和無(wú)負(fù)載時(shí)間之后，控制器60基于壓縮機(jī)10的確定 的負(fù)載時(shí)間來(lái)初始化壓縮機(jī)10的負(fù)載操作(S130)。在這種情況下，控制器60關(guān)斷P麗閥 10a，以允許制冷劑在壓縮機(jī)10中被壓縮。如圖6所示，在制冷操作期間，制冷劑沿著所示 的實(shí)線箭頭被引導(dǎo)。從壓縮機(jī)10排放的高溫和高壓的制冷劑在經(jīng)過(guò)室外熱交換器12的同 時(shí)被冷凝。從室外熱交換器12排放的制冷劑通過(guò)止回閥18被引導(dǎo)至接收器14，并且一些 制冷劑被儲(chǔ)存在接收器14中。經(jīng)過(guò)接收器14的制冷劑在室內(nèi)膨脹閥20內(nèi)減壓，然后在室 內(nèi)熱交換器21中通過(guò)從室內(nèi)空氣中吸收熱而被蒸發(fā)，從而完成制冷操作。從室內(nèi)熱交換器 21排放的制冷劑通過(guò)四通閥11和蓄液器19被再次吸入到壓縮機(jī)10中并在壓縮機(jī)10中被 壓縮。由于在制冷劑的壓縮過(guò)程中，制冷劑的壓力被施加到接收器14中，因此，基于止回閥 18，室外熱交換器12 —側(cè)的壓力高于接收器14 一側(cè)的壓力。 在執(zhí)行壓縮機(jī)10的負(fù)載操作之后，確定壓縮機(jī)10的負(fù)載時(shí)間是否過(guò)去(S140)。 如果壓縮機(jī)10的負(fù)載時(shí)間沒(méi)有過(guò)去，則控制器60返回到操作步驟S130，并執(zhí)行后續(xù)操作步 驟。 如果壓縮機(jī)10的負(fù)載時(shí)間已經(jīng)過(guò)去，則控制器60將壓縮機(jī)從負(fù)載操作轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú) 負(fù)載操作，以初始化壓縮機(jī)10的無(wú)負(fù)載操作(S150)。在這種情況下，控制器60接通P麗閥 10a，以停止在壓縮機(jī)10中壓縮制冷劑。當(dāng)壓縮機(jī)從負(fù)載操作轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)負(fù)載操作，并且制冷 劑的壓縮停止時(shí)，在制冷劑的壓縮停止期間，施加到接收器14的制冷劑壓力仍然保持。因 此，基于止回閥18，接收器14一側(cè)的壓力高于室外熱交換器12—側(cè)的壓力。也就是說(shuō)，當(dāng) 壓縮機(jī)10在壓縮制冷劑的過(guò)程中停止時(shí)，止回閥18受到在其兩端之間的逐漸的壓力逆轉(zhuǎn)。
在壓縮機(jī)10的無(wú)負(fù)載操作期間，控制器60打開室外膨脹閥16(S160)。如圖7所 示，在室外膨脹閥16的打開狀態(tài)下，當(dāng)接收器14一側(cè)的壓力高于室外熱交換器12 —側(cè)的 壓力時(shí)，制冷劑從接收器14繞開止回閥18被引導(dǎo)至室外熱交換器12，實(shí)現(xiàn)接收器14 一側(cè) 的壓力降低，并消除對(duì)止回閥18的損壞和閥噪聲。在這種情況下，控制器60將室外膨脹閥 16的開口率調(diào)節(jié)為50%或更小。如果室外膨脹閥16的開口率超過(guò)50%，則過(guò)多量的制冷 劑被從接收器14導(dǎo)向至室外熱交換器12，導(dǎo)致壓縮機(jī)10的排放側(cè)的溫度降低，并且導(dǎo)致制 冷劑的循環(huán)率降低，從而導(dǎo)致制冷性能變差。因此，電子室外膨脹閥16的開口率被確定為 50%或更小。 圖8是顯示在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)中的壓縮機(jī)的負(fù)載操作和無(wú)負(fù)載操作期 間，止回閥的兩端之間的壓力逆轉(zhuǎn)和室外膨脹閥的控制的曲線圖。如圖8所示，在壓縮機(jī)10 從負(fù)載操作轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)負(fù)載操作的時(shí)刻，控制器60打開室外膨脹閥16。例如，室外膨脹閥16 按照50%的開口率被打開。在這種情況下，如果室外膨脹閥16關(guān)閉，則在壓縮機(jī)10的負(fù)載 操作的時(shí)間間隔內(nèi)，室外熱交換器12 —側(cè)的第一壓力Pl持續(xù)高于接收器14一側(cè)的第二壓 力P2，而在壓縮機(jī)無(wú)負(fù)載操作的時(shí)間間隔內(nèi)，接收器14 一側(cè)的第二壓力P2高于室外熱交 換器12 —側(cè)的第一壓力Pl。如果當(dāng)壓縮機(jī)10從負(fù)載操作轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)負(fù)載操作時(shí)室外膨脹 閥16被打開，則接收器14 一側(cè)的第二壓力P2初始高于室外熱交換器12 —側(cè)的第一壓力 P1，而隨著時(shí)間的推移，接收器14一側(cè)的第二壓力P2逐漸減小為等于或小于室外熱交換器 12 —側(cè)的第一壓力Pl。在這種情況下，接收器14 一側(cè)的第二壓力P2可在不導(dǎo)致止回閥18 的損壞和閥噪聲的范圍內(nèi)稍微高于室外熱交換器12 —側(cè)的第一壓力Pl。由于在室外膨脹 閥16的初始打開狀態(tài)下，接收器14 一側(cè)的第二壓力P2高于室外熱交換器12 —側(cè)的第一壓力P1，因此，制冷劑從接收器14繞開止回閥18被引導(dǎo)至室外熱交換器12，從而導(dǎo)致接收 器14一側(cè)的壓力逐漸減小。 如圖8和圖9所示，當(dāng)壓縮機(jī)10從負(fù)載操作轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)負(fù)載操作時(shí)，室外膨脹閥16 打開。另外，當(dāng)壓縮機(jī)10從無(wú)負(fù)載操作轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)載操作時(shí)，室外膨脹閥16可關(guān)閉。然而， 根據(jù)這種打開/關(guān)閉方式，在壓縮機(jī)10在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)重復(fù)負(fù)載操作和無(wú)負(fù)載操作的部分 操作(部分負(fù)載操作)時(shí)間間隔內(nèi)，室外膨脹閥16必須重復(fù)地打開和關(guān)閉。與簡(jiǎn)單的開/ 關(guān)閥相比，在室外膨脹閥16具有可調(diào)節(jié)的開口率的情況下，室外膨脹閥16需要更多的時(shí)間 來(lái)進(jìn)行打開/關(guān)閉操作。因此，即使壓縮機(jī)10從無(wú)負(fù)載操作轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)載操作，也期望在壓 縮機(jī)10的部分操作(部分負(fù)載操作)時(shí)間間隔結(jié)束之后關(guān)閉室外膨脹閥16，而不是在壓縮 機(jī)10從無(wú)負(fù)載操作轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)載操作之后立即關(guān)閉室外膨脹閥16。 如圖9所示，當(dāng)壓縮機(jī)從壓縮機(jī)10的完全操作(完全負(fù)載操作)時(shí)間間隔(其中， 壓縮機(jī)只執(zhí)行負(fù)載操作)轉(zhuǎn)變?yōu)椴糠植僮?部分負(fù)載操作)時(shí)間間隔時(shí)(其中，壓縮機(jī)重 復(fù)負(fù)載操作和無(wú)負(fù)載操作)，室外膨脹閥16打開。然后，室外膨脹閥16在壓縮機(jī)10的部分 操作(部分負(fù)載操作)時(shí)間間隔結(jié)束之后被關(guān)閉。 圖10是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的空調(diào)中的制冷劑循環(huán)的示圖。如圖10所示，根 據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的空調(diào)包括室外單元A和室內(nèi)單元B。 室外單元A包括壓縮機(jī)10、室外熱交換器12、室外風(fēng)扇13、制冷劑閥16'、止回閥 18、接收器14和蓄液器19。 壓縮機(jī)10在P麗閥10a的關(guān)斷狀態(tài)下壓縮制冷劑，并且在P麗閥10a的接通狀態(tài) 下停止壓縮制冷劑。 止回閥18被安裝到連接在室外熱交換器12和接收器14之間的制冷劑管17上。 止回閥18適于使制冷劑僅沿著指定方向通過(guò)。具體地說(shuō)，止回閥18使制冷劑能夠從室外 熱交換器12流至接收器14，而使制冷劑不能從接收器14流至室外熱交換器12。
制冷劑閥16'被安裝到繞開連接在室外熱交換器12和接收器14之間的制冷劑管 17的旁路管15上。制冷劑閥16'是能夠被完全打開或關(guān)閉的開-關(guān)閥。
在制冷操作期間，壓縮機(jī)執(zhí)行壓縮制冷劑的負(fù)載操作，而制冷劑沿著實(shí)線箭頭被 引導(dǎo)。具體地說(shuō)，從壓縮機(jī)10排放的高溫和高壓的制冷劑在經(jīng)過(guò)室外熱交換器12的同時(shí) 被冷凝。從室外熱交換器12排放的制冷劑依次經(jīng)過(guò)止回閥18和接收器14，并且一些制冷 劑被儲(chǔ)存在接收器14中。在從接收器14排放的制冷劑在室內(nèi)膨脹閥20中減壓之后，制冷 劑通過(guò)從室內(nèi)空氣中吸收熱而在室內(nèi)熱交換器21中被蒸發(fā)，從而完成制冷操作。經(jīng)過(guò)室內(nèi) 熱交換器21的制冷劑通過(guò)蓄液器19被再次吸入到壓縮機(jī)10中并在壓縮機(jī)10中被壓縮。
如圖11所示，制冷劑閥16'在壓縮機(jī)10的負(fù)載操作期間關(guān)斷(S卩，關(guān)閉)，并且 在壓縮機(jī)的無(wú)負(fù)載操作期間被接通(即，打開)。從而，制冷劑通過(guò)繞開止回閥18從接收器 14被引導(dǎo)至室外熱交換器12。這使得在接收器14 一側(cè)的壓力降低，并防止止回閥18的震 顫，減小止回閥18的損壞和閥噪聲。 從以上描述清楚的是，根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)在制冷操作期間，隨著壓縮機(jī)從負(fù)載操作轉(zhuǎn) 變?yōu)闊o(wú)負(fù)載操作，設(shè)置在室外熱交換器和接收器之間的管上的止回閥受到其兩端之間的壓 力逆轉(zhuǎn)時(shí)，制冷劑繞開止回閥從接收器被引導(dǎo)至室外熱交換器。這使得接收器一側(cè)的壓力 降低，并且防止止回閥18的震顫，減小止回閥18的損壞和閥噪聲。
10
雖然已經(jīng)顯示并描述了本發(fā)明的實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫 離本發(fā)明的原理和精神的情況下，可對(duì)這些實(shí)施例做出改變，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及 其等同物限定。
權(quán)利要求
一種空調(diào)，包括接收器，在接收器中儲(chǔ)存有循環(huán)通過(guò)室外熱交換器和室內(nèi)熱交換器的制冷劑的一部分，所述空調(diào)還包括止回閥，安裝在連接于室外熱交換器和接收器之間的管上，以允許制冷劑沿著從室外熱交換器至接收器的指定方向通過(guò)；制冷劑閥，與止回閥平行地連接；控制器，用于當(dāng)在制冷操作期間止回閥受到其兩端之間的壓力逆轉(zhuǎn)時(shí)打開制冷劑閥，從而降低接收器一側(cè)的壓力。
2. 如權(quán)利要求l所述的空調(diào)，還包括用于執(zhí)行負(fù)載操作和無(wú)負(fù)載操作的壓縮機(jī)，在負(fù) 載操作中，制冷劑被壓縮，在無(wú)負(fù)載操作中，制冷劑的壓縮停止，其中，控制器當(dāng)壓縮機(jī)從負(fù) 載操作轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)負(fù)載操作時(shí)確定止回閥兩端的壓力逆轉(zhuǎn)。
3. 如權(quán)利要求2所述的空調(diào)，其中，在當(dāng)壓縮機(jī)從負(fù)載操作轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)負(fù)載操作時(shí)的時(shí) 刻，控制器打開制冷劑閥。
4. 如權(quán)利要求3所述的空調(diào)，其中，制冷劑閥的開口率是可調(diào)節(jié)的，并且控制器將制冷 劑閥的開口率調(diào)節(jié)為50%或更小。
5. 如權(quán)利要求2所述的空調(diào)，其中，在壓縮機(jī)的無(wú)負(fù)載操作期間，控制器打開制冷劑閥。
6. 如權(quán)利要求2所述的空調(diào)，其中，在部分負(fù)載操作時(shí)間間隔內(nèi)，控制器打開制冷劑 閥，其中，在部分負(fù)載操作時(shí)間間隔內(nèi)，壓縮機(jī)重復(fù)預(yù)定時(shí)間段的無(wú)負(fù)載操作和負(fù)載操作。
7. 如權(quán)利要求5或6所述的空調(diào)，其中，制冷劑閥是膨脹閥。
8. —種空調(diào)的控制方法，所述空調(diào)包括壓縮機(jī)，用于執(zhí)行負(fù)載操作和無(wú)負(fù)載操作，在 負(fù)載操作中，制冷劑被壓縮，在無(wú)負(fù)載操作中，制冷劑的壓縮停止；接收器，循環(huán)通過(guò)室外熱 交換器和室內(nèi)熱交換器的制冷劑的一部分被儲(chǔ)存于所述接收器中；止回閥，安裝到連接于 室外熱交換器和接收器之間的管上，以允許制冷劑沿著從室外熱交換器至接收器的指定方 向通過(guò)；制冷劑閥，與止回閥平行地連接，所述控制方法包括確定在制冷操作期間壓縮機(jī)是否從負(fù)載操作轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)負(fù)載操作；當(dāng)壓縮機(jī)從負(fù)載操作轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)負(fù)載操作時(shí)打開制冷劑閥，從而降低接收器一側(cè)的壓力。
9. 如權(quán)利要求8所述的控制方法，還包括 在壓縮機(jī)的無(wú)負(fù)載操作期間打開制冷劑閥。
10. 如權(quán)利要求8所述的控制方法，還包括在部分負(fù)載操作時(shí)間間隔內(nèi)打開制冷劑閥，其中，在部分負(fù)載操作時(shí)間間隔內(nèi)，壓縮機(jī) 重復(fù)預(yù)定時(shí)間段的無(wú)負(fù)載操作和負(fù)載操作。
11. 如權(quán)利要求8所述的控制方法，其中，在壓縮機(jī)的無(wú)負(fù)載操作期間，制冷劑閥按照 50 %或更小的開口率被打開。
12. —種空調(diào)的控制方法，所述空調(diào)包括壓縮機(jī)，用于執(zhí)行負(fù)載操作和無(wú)負(fù)載操作， 在負(fù)載操作中，制冷劑被壓縮，在無(wú)負(fù)載操作中，制冷劑的壓縮停止；接收器，循環(huán)通過(guò)室外 熱交換器和室內(nèi)熱交換器的制冷劑的一部分被儲(chǔ)存于所述接收器中；止回閥，安裝到連接 于室外熱交換器和接收器之間的管上，以允許制冷劑沿著從室外熱交換器至接收器的指定 方向通過(guò)；制冷劑閥，與止回閥平行地連接，所述控制方法包括在制冷操作期間，確定壓縮機(jī)是否從完全負(fù)載操作轉(zhuǎn)變?yōu)椴糠重?fù)載操作，在完全負(fù)載 操作中，壓縮機(jī)只執(zhí)行負(fù)載操作，在部分負(fù)載操作中，壓縮機(jī)重復(fù)負(fù)載操作和無(wú)負(fù)載操作；當(dāng)壓縮機(jī)從完全負(fù)載操作轉(zhuǎn)變?yōu)椴糠重?fù)載操作時(shí)打開制冷劑閥，從而降低接收器一側(cè) 的壓力。
13.如權(quán)利要求12所述的控制方法，其中，對(duì)于制冷劑閥的打開，制冷劑閥在壓縮機(jī)的 部分負(fù)載操作時(shí)間間隔內(nèi)以50 %或更小的開口率被打開。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種空調(diào)及其控制方法。當(dāng)在制冷操作期間，隨著壓縮機(jī)從負(fù)載操作轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)負(fù)載操作，設(shè)置在空調(diào)的室外熱交換器和接收器之間的管上的止回閥受到其兩端之間的壓力逆轉(zhuǎn)時(shí)，制冷劑繞開止回閥從接收器被導(dǎo)向至室外熱交換器。這使得接收器一側(cè)的壓力降低，并且防止止回閥的震顫，減小止回閥的損壞和閥噪聲。
文檔編號(hào)G05B19/04GK101749801SQ200910135120
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2009年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月1日
發(fā)明者李帝抮, 裴動(dòng)錫, 金經(jīng)錄 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社