CN1263990C - 控制热泵系统的制冷/制热的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于控制热泵系统的制冷/制热的方法，包括如下步骤：(a)当热泵系统从制冷模式切换为制热模式或者从制热模式切换为制冷模式时，控制压缩机以便使制冷剂的流率降低；以及(b)当在步骤(a)后制冷剂的流率降低时，控制四通阀以便使制冷剂的流向反向。该方法避免了在制冷/制热模式切换期间制冷剂流向的快速改变，并且减少在制冷/制热模式切换中所产生的噪音。

Description

控制热泵系统的制冷/制热的方法
技术领域
本发明涉及一种在制冷/制热模式下有选择地运行的热泵系统，尤其是涉及一种用于控制热泵系统制冷/制热的方法，其中当在制冷/制热模式之间切换系统时减少由于制冷剂的流动而产生的噪音。
背景技术
图1是常用热泵系统的示意图。如图1所示，在制热模式下运行的常用的热泵系统，包括用来把制冷剂压缩为高温高压气体状态的压缩机2、用来把流经压缩机2的制冷剂冷凝为中温高压液体状态的室内换热器4、用来使流过室内换热器4的制冷剂减压为低温低压液体状态的电子膨胀阀6、将流经电子膨胀阀6的制冷剂蒸发为低温低压气体状态的室外换热器8、连接到压缩机2的入口以滤掉液态制冷剂的集液器10、连接到压缩机2的出口以根据制冷和制热模式来改变制冷剂的流向的四通阀12。此热泵系统的运行由控制单元来控制。
在热泵系统的制热模式中，制冷剂依次沿压缩机2、室内换热器4、电子膨胀阀6和室外换热器8进行循环。室内换热器4和室外换热器8分别起到冷凝器和蒸发器的作用。另一方面，在热泵系统的制冷模式下，与制热模式的流动方向相反，制冷剂依次沿压缩机2、室外换热器8、电子膨胀阀6和室内换热器4进行循环。在此，室内换热器4和室外换热器8分别起到蒸发器和冷凝器的作用。
假如在制热或制冷模式下的该热泵系统被切换到另一个模式，或者在制热模式下的热泵系统以除霜模式运行，则操作四通阀12来改变制冷剂的流动方向。
图2分别图示说明了在常规热泵系统中进行制冷/制热模式切换时供给压缩机2和四通阀12的电源状态的曲线图。
在上述常规热泵系统的制冷/制热模式切换中，如图2所示，压缩机2被持续供电，但是四通阀12的电源则从通电状态变为断电状态。当然，供给四通阀12的电源可从断电状态变为通电状态。
相应地，由于压缩机2是连续地运行的，因此制冷剂也连续地流动。在制冷剂流动的条件下，四通阀12被换向以便改变制冷剂的流动方向。
由于在制冷剂流动的情况下，四通阀12被换向以改变制冷剂的流向，因此常用热泵系统中的制冷剂流向的快速改变引起因制冷剂流动而产生的噪音。
发明内容
因此，本发明是考虑到上述问题而提出的，其一个目的就是要提供一种用于控制热泵系统的制冷/制热的方法，该方法在制冷剂流率减小或者停止流动的情况下运行四通阀来改变制冷剂的流动方向，以减小由于制冷剂流向的突然改变而产生的噪音。
根据本发明，以上目的以及其他的目地可以由本发明提供的一种用于控制热泵系统的制冷/制热的方法来实现，该方法包括如下步骤：(a)当热泵系统从制冷模式切换为制热模式或者从制热模式切换为制冷模式时，停止压缩机；以及(b)在从步骤(a)中压缩机停止起经过预定时间之后，控制四通阀以便使制冷剂的流向反向，其中所述预定时间被需要来使流过四通阀的制冷剂的流率减小到小于预定流率；以及(c)在步骤(b)之后重新运行所述压缩机。
更适宜地，在从步骤(b)起经过预定时间之后，重新运行所述压缩机。
或者，压缩机的运行可能被转换为具有比当热泵系统从制冷模式切换到制热模式或从制热模式切换到制冷模式时的时间点处的级的状态低的状态的级上，从而使制冷剂的流率减少。该方法还可以包括步骤(c)：在步骤(b)之后控制压缩机重新在正常状态下运转。
尤其是，假如经过从步骤(a)起的指定的时间，则控制步骤(b)中的四通阀使制冷剂的流向反向。
另外，假如制冷剂的流率被减少到小于指定流率值，则控制步骤(b)中的四通阀使制冷剂的流向反向。
另外，假如制冷剂的流率变为零(0)，则控制步骤(b)中的四通阀使制冷剂的流向反向。
此外，最好是，可以控制步骤(b)中的四通阀，使得当热泵系统从制冷模式切换到制热模式时接通供给四通阀的电源，而在热泵系统从制热模式切换到制冷模式时切断供给四通阀的电源。
本发明的方法是，当热泵系统从制冷模式切换为制热模式或者从制热模式切换为制冷模式时，关断压缩机以减小或者阻止制冷剂的流动，并且控制四通阀使其在经过从压缩机的中断起的指定时间后改变制冷剂的流向，以此阻止制冷剂快速改变流向和降低在制冷/制热模式之间切换过程中产生的噪音。因此，能够增加热泵产品的可靠性。
附图说明
从下面结合附图的详细描述中可以更加清楚地理解本发明的上述及其他目的、特点和其他优点，其中：
图1是一种常用热泵系统的示意性视图；
图2用曲线图分别显示出在常规热泵系统中制冷/制热模式转换时压缩机和四通阀的电源状态；
图3是表示用于根据本发明的热泵系统的制冷/制热的方法的流程图；
图4用曲线图表示分别显示了根据本发明的热泵系统当制热模式切换到制冷模式时压缩机和四通阀的电源状态；
图5用曲线图分别显示了在根据本发明的热泵系统中由制冷模式切换到制热模式时压缩机和四通阀的电源状态。
具体实施方式
现在，将参照附图详细描述本发明的优选实施例。
图3是说明用于控制根据本发明的热泵系统的制冷/制热的方法的流程图。
下面参见附图1和3描述用于控制热泵系统的制冷/制热的方法的一个实施例，即，用于控制从制热模式到制冷模式转换的方法。
如图3中所示，启动压缩机2使得热泵系统在制热模式下运行(S1)。
在此，如图1中所示，制冷剂依次经压缩机2、室内换热器4、电子膨胀阀6和室外换热器8进行循环。室内换热器4用作冷凝器，用于通过制冷剂和室内空气之间的热交换将制冷剂冷凝为中温高压液体状态，以及室外换热器8用作蒸发器，用于通过制冷剂与室外空气之间的热交换使制冷剂蒸发成低温低压气体状态。
然后，确定制热模式下的热泵系统是否要被切换为制冷模式。假如在制热模式下的热泵系统被切换为制冷模式，则压缩机2的电源会被切断，使得压缩机停止运行(S2和S3)。
在此，可以通过使用者的操作将制热模式下的热泵系统切换为制冷模式。另外，假如有必要在除霜模式下运行热泵系统以除去当室外换热器8在制热模式下作为蒸发器运行时由于室外温度太低而在室外换热器8表面上产生的霜，在制热模式下的热泵系统被切换到制冷模式。
其后，确定压缩机是否已中断一段指定时间(t)。如果已经超过该指定时间(t)，则改变四通阀12的供电状态，然后四通阀12改变制冷剂的流向(S4和S5)。
在此，当压缩机2关断时，制冷剂的流动也逐渐地停止。最好是，指定时间(t)是当压缩机2停止后流过四通阀12的制冷剂的流率减少到小于指定流率值所需要的时间。
更进一步地，指定时间(t)可以是当压缩机2停止后允许流过四通阀12的制冷剂的流率达到零(0)值所需要的时间。
另外，如果没有采用指定时间(t)，当制冷剂的流率减少到小于指定流率值时，也能通过操作四通阀12来改变制冷剂的流动方向。
假如压缩机2能在多级方式下运行，就可以不停止压缩机2的运行，但是压缩机2的运行被转换为具有比在热泵系统从制冷模式下切换为制热模式或者从制热模式下转换为制冷模式时的时间点处的级的状态更低的状态的级上，从而减少制冷剂的流率。然后操作四通阀12以改变制冷剂的流向。
因此，当压缩机2停止以便降低制冷剂的流率和减小加在四通阀12上的压力时，四通阀12改变制冷剂的流动方向。在此，当切断电源时，四通阀12改变制冷剂的流向以使热泵系统在制冷模式下运行，并且当重新接通电源时，四通阀12改变制冷剂的流向以使热泵系统在制热模式下运行。
在操作四通阀12以便改变如上描述的制冷剂的流动方向之后，压缩机2重新在正常状态下运行以使热泵系统在制冷模式下运行(S6)。
在此，制冷剂依次经过压缩机2、室外换热器8、电子膨胀阀6和室内换热器4进行循环。室外换热器8作冷凝器用，而室内换热器4作蒸发器用。
图4用曲线图图示了当热泵系统的制热模式被切换成制冷模式时，根据时间变化的压缩机2和四通阀12的开/关状态。在制热模式中，将电源供给到压缩机2和四通阀12，使得热泵系统维持它的制热模式。当将热泵系统的制热模式切换到制冷模式时，通过制冷开关信号来切断压缩机2的电源，使得压缩机2停止运行。
在经过从上述压缩机2停止运行起的指定时间(t)以便减少制冷剂的流率之后，切断四通阀12的电源，从而改变制冷剂的流向。然后，将电源重新供给到压缩机2，以便完成热泵系统从制热模式到制冷模式的切换。
另一方面，图5用曲线图图示了在热泵系统的制冷模式切换为制热模式时压缩机2和四通阀12随时间变化的开/关状态。当热泵系统从制冷模式被切换到制热模式时，切断供给压缩机2的电源以使压缩机2停止工作。从压缩机的上述中断开始经过指定的时间(t′)之后，给四通阀12通电以便改变制冷剂的流向。然后，重新给压缩机2供电从而完成热泵系统从制冷模式到制热模式的转换。
从以上描述很显然可以知道，本发明提供了一种控制热泵系统的制冷/制热的方法，该方法在热泵系统进行制冷/制热模式切换时，控制压缩机停止以减少和阻止制冷剂的流动，并且控制四通阀以便在压缩机中断了指定的时间后改变制冷剂的流动方向，因此阻止制冷剂流向的快速改变和减少在制冷/制热模式切换过程中产生的噪音。因此，能增加热泵系统产品的可靠性。
尽管本发明的优选实施例为了图示说明目的已经被公开，但是本领域技术人员将理解，在没有离开本发明在所附权利要求中公开的范围和精神实质的情况下，对其进行不同的修改、增加和置换是可能的。

Claims (4)

1、一种用于控制热泵系统的制冷/制热的方法，包括如下步骤：
(a)当热泵系统从制冷模式切换为制热模式或者从制热模式切换为制冷模式时，停止压缩机；以及
(b)在从步骤(a)中压缩机停止起经过预定时间之后，控制四通阀以便使制冷剂的流向反向，其中所述预定时间被需要来使流过四通阀的制冷剂的流率减小到小于预定流率；以及
(c)在步骤(b)之后重新运行所述压缩机。
2、根据权利要求1所述的方法，其中，在从步骤(b)起经过预定时间之后，重新运行所述压缩机。
3、根据权利要求1所述的方法，其中，倘若制冷剂的流率达到零，则控制在步骤(b)中的四通阀以便使制冷剂的流向反向。
4、根据权利要求1所述的方法，其中，控制步骤(b)中的四通阀，使得当热泵系统从制冷模式切换到制热模式时给四通阀通电，而当热泵系统从制热模式切换到制冷模式时将四通阀断电。
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