CN1661300A - 用于复式热泵的四通阀的控制方法 - Google Patents

用于复式热泵的四通阀的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明揭示了一种用于复式热泵的四通阀的控制方法，在该控制方法中，在将所有四通阀切换到所需模式时，即使各个室外单元(A、B和C)的至少一个四通阀(20)没有切换到所需模式，则将切换到所需模式的其它四通阀(20)切换到所需模式的相反方向，然后，再次将所有的四通阀(20)切换到所需模式，由此能够以简单且快速的方式校正四通阀(20)的切换错误，使得复式热泵能够正常操作。

Description

用于复式热泵的四通阀的控制方法
技术领域
本发明涉及一种用于复式热泵(multiple heat pump)的四通阀的控制方法，并特别涉及这样一种用于复式热泵的四通阀的控制方法，该方法控制错误地切换至制冷或制热模式的四通阀的操作，由此确保四通阀的正常操作。
背景技术
图1是显示设置于传统的复式热泵系统中的室外单元的制冷循环的示意图。这里，传统的复式热泵系统包括三个室外单元A、B和C。
每一室外单元A、B和C包括：一压缩机10，其提供高温高压的气体制冷剂；一四通阀20，其将制冷剂流切换用于制冷或制热模式；一室外热交换器30，在当室内热交换器用作制冷器时，该室外热交换器用作冷凝器，以冷凝制冷剂，并且当室内热交换器用作制热器时，该室外热交换器用作蒸发器，以蒸发制冷剂；以及膨胀器40，其将制冷剂膨胀成低温低压的制冷剂。
当该热泵系统运行在制冷模式下时，在压缩机10中压缩的气体制冷剂，在经过如油分离器等一特定的元件之后，被导入到四通阀20的高压部分21。然后，该气体制冷剂通过连接部分22被导入到室外热交换器30，由此，在室外热交换器30中被冷凝。之后，通过依次经过膨胀阀40和制冷剂管41，制冷剂被供给到室内单元。
在经过室内热交换器被蒸发了的气体制冷剂，在由制冷剂管45经过四通阀20的连接部分23和低压部分24之后，返回到压缩机10的吸入部分。
另一方面，当热泵系统运行在制热模式下时，从压缩机10排出的气体制冷剂，依次穿过四通阀20的高压部分21和连接部分23，并之后通过制冷剂管45供应到室内单元。在室内热交换器中被冷凝之后，得到的液体制冷剂通过制冷剂管41导入到室外单元，并在经过膨胀阀40时被膨胀。接着，制冷剂在室外热交换器30中被蒸发，并依次经过四通阀20的连接部分22和低压部分24后，被导入到压缩机10的吸入部分。
在具有如上所述工作的两个或两个以上的热泵系统的复式热泵空调系统中，各个室外单元的四通阀20被控制，以便在制冷或制热模式下，保持彼此相同的制冷剂通道切换方式。
也就是说，在制冷模式下，所有的四通阀20切换到保持如图1所示的制冷位置；而在制热模式下，所有的四通阀20切换到保持与如图1所示的方向相反的制热位置。
特别地，为了将保持在制冷位置的四通阀20切换到制热模式，至少各个室外单元的至少一个压缩机10必须被驱动，以在相应的室外单元中产生高压和低压，以便各个室外单元的四通阀20能够使用压差来切换。
四通阀20的切换方式基本上可以划分为两类。第一切换方式是低压连接方式，该方式是将低压部分24连接到位于低压部分24相对侧的压力传输孔25和26。如果低压部分24连接到压力传输孔25和26的其中之一，即左压力传输孔25，那么，设置在每一四通阀内的滑块向左移动到制热位置。相反地，如果低压部分24连接到另一孔，即右压力传输孔26，那么该滑块向右移动到制冷位置，如图1所示。
如上所述的四通阀20的滑块的移动需要最小的运行压差。该运行压差在驱动压缩机20时产生。
第二切换方式是高/低压连接方式，该方式是将高压部分21连接到左压力传输孔25，并将低压部分24连接到右压力传输孔26。与第一切换方式相比，由于该第二切换方式在相对侧产生高压和低压，所以其能更容易移动四通阀20的滑块。
因此，为了切换各个室外单元A、B和C的四通阀20，在驱动压缩机10之后，在当预定运行压差产生时，设置在各个四通阀20的滑块移动到制冷或制热位置，完成将四通阀20切换到制冷或制热位置。
这里，如图2所示，不是同时完成切换此三个四通阀20，而是两个四通阀切换到制热位置，但剩余的四通阀没有完全从制冷位置切换到制热位置。在这种情况下，由于连接到室外单元B和C的高压部分21的高压产生部分23H，通过制冷剂管45a连接到室外单元A的低压产生部分23L，该室外单元A的低压产生部分23L压力升高，以由此达到与室外单元A的高压产生部分22H相同的状态。
与此相反，室外单元A的高压产生部分22H，通过高/低压连接管50连接到室外单元B和C，引起制冷剂流动到作为连接部分的低压产生部分22L。
在当室外单元A出现故障时，此状态的持续不能够使用传统的四通阀切换方式对室外单元A的四通阀20进行切换。
因此，当设置在复式热泵中的一个室外单元的四通阀20出现切换错误时，不能够正常进行复式热泵的制冷/制热操作，并且，在热泵连续在切换错误状态下运行时，可能损坏该复式热泵。特别地，此室外单元的故障问题不能够通过简单的重复操作热泵来解决。
发明内容
因此，鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种复式热泵的四通阀的控制方法，其控制各个室外单元中的至少一个切换错误的四通阀的运行，以使得四通阀的运行正常，由此确保复式热泵的简单和快速的正常运行。
根据本发明，上述和其它的目的可以通过提供用于复式热泵的四通阀的控制方法来实现，该方法包括：确定各个室外单元的所有的四通阀是否均正常切换到所需模式；如果一个或多个四通阀没有切换到所需模式，则将切换到所需模式的四通阀切换到所需模式的相反方向，以便校正切换错误；和在完成切换错误校正之后，将所有的四通阀再次切换到所需模式。
优选地，通过使用第一预定压差，确定各个四通阀的切换状态，该第一预定压差是在各个压缩机的入口和出口侧的高压和低压之间的压差。
优选地，在从四通阀切换到所需模式的时间点经过第一预定时间之后，如果至少一个室外单元的压差小于第一预定压差，则确定为切换错误。
优选地，在从四通阀切换到所需模式的时间点经过第一预定时间之后，如果所有的室外单元的压差均大于第一预定压差，则确定四通阀切换正常。
优选地，在从四通阀切换到所需模式的时间点经过第一预定时间之后，如果各个的室外单元的压差大于第一预定压差，并且，在经过第二预定时间之后，各个室外单元的压差大于第二预定压差，即四通阀的切换操作压差，则确定为切换正常。
优选地，在完成切换错误校正之后，如果各个室外单元的压差大于第二预定压差，即四通阀的切换操作压差，则四通阀准备再次切换。
优选地，在完成切换错误校正之后，如果在经过第二预定时间之前，各个的室外单元的压差大于第二预定压差，即四通阀的切换操作压差，则四通阀准备再次切换。
优选地，在完成切换错误校正之后，如果在经过第二预定时间之后，各个的室外单元的压差不大于第二预定压差，即四通阀的切换操作压差，则确定四通阀为切换错误。
优选地，复式热泵是如下类型：各个室外单元的高压和低压侧通过高/低压连接管彼此连接。
由根据本发明的复式热泵的四通阀的控制方法，当将所有四通阀切换到所需模式时，即使各个室外单元的至少一个四通阀没有切换到所需模式，切换到所需模式的那些四通阀就被切换到所需模式的相反方向，然后，再次将所有的四通阀切换到所需模式，由此能够以简单且快速的方式进行复式热泵的正常操作。
附图说明
通过结合附图对本发明进行下面的详细描述，本发明的上述和其它目的、特征和其他优点将变得更明显，其中：
图1是显示设置于传统的复式热泵中的室外单元的制冷循环的示意图；
图2是图1所示的制冷循环的示意图，说明了四通阀切换错误的状态；
图3是说明根据本发明的复式热泵的四通阀的控制方法的流程图；
图4是说明根据本发明的复式热泵在从制冷模式切换到制热模式时，四通阀切换错误的状态示意图；
图5是说明用于校正如图4所示的切换错误的四通阀的控制结构的示意图；
图6是说明根据本发明的复式热泵在从制热模式切换到制冷模式时，四通阀切换错误的状态示意图；和
图7是说明用于校正如图6所示的切换错误的四通阀的控制结构的示意图。
具体实施方式
下面将参考附图详细描述根据本发明的复式热泵的四通阀的控制方法的优选实施例。
图3是说明根据本发明的复式热泵的四通阀的控制方法的流程图。
如图3所示，根据本发明的复式热泵的四通阀的控制方法基本上包括：将各个室外单元的四通阀切换到所需模式(S1)，并且，当各个室外单元的压缩机开始运行时(S2)，测量每一室外单元的高压和低压之间的差值(S3)，由此确定所有的四通阀是否正常切换到所需模式(S4)；如果即使有一个四通阀没有在步骤(S4)中切换到所需模式，那么，将切换到所需模式的四通阀切换到所需模式的相反方向(S5)，以便校正切换错误；在校正切换错误之后，如果在经过预定时间T2之前，各个室外单元的压差变成大于预定压差DP2，即四通阀的切换操作压差，那么将所有四通阀切换成所需模式(S7)；以及完成四通阀的正常切换(S8)。
在根据本发明的复式热泵的四通阀的控制方法中，各个四通阀的切换状态的确定是通过每一压缩机的入口和出口侧的高压和低压之间的压差，即预定压差DP1，来获得的。从四通阀切换到所需模式的时间点开始，经过预定时间T1之后，如果至少一个室外单元的压差小于预定压差DP1，则确定为切换错误。
与此相反，在从四通阀切换到所需模式的时间点开始，经过预定时间T1之后，如果各个室外单元的压差均大于预定压差DP1，或者，在经过预定时间T2之后，如果各个室外单元的压差大于预定压差DP2，即四通阀的切换操作压差，则确定为切换正常。
接着，在完成校正切换错误之后，如果在经过预定时间T2之前，各个室外单元的压差大于预定压差DP2，即四通阀的切换操作压差，那么允许四通阀进行下面的切换步骤。与此相反，在完成校正切换错误之后，如果在经过预定时间T2之后，各个室外单元的压差不大于预定压差DP2，即四通阀的切换操作压差，那么确定四通阀切换错误(S10)。
在根据本发明的复式热泵的四通阀的控制方法中，如图1所示，适用于这种类型的复式热泵，其中高/低压连接管50连接到各个室外单元的高压和低压侧。
下面将说明根据本发明的复式热泵的四通阀的控制方法的运行效果。
图4是说明根据本发明的复式热泵在从制冷模式切换到制热模式时，四通阀切换错误的状态示意图。图5是说明用于校正如图4所示的切换错误的四通阀的控制结构的示意图。
在将复式热泵从制冷模式切换到制热模式时，首先驱动室外单元A、B和C的压缩机10，之后将四通阀20切换到所需的制热模式。这里，还允许首先将四通阀20切换到所需的制热模式，之后再驱动压缩机10。
在完成切换到所需模式之后，如果各个室外单元A、B和C的高压和低压之间的压差，即各个压缩机的入口和出口侧之间的压差，小于预定压差DP1，则确定四通阀20切换失败。这里，通过设置在各个压缩机10的出口和入口侧的压力传感器感测的输入信号，来确定各个室外单元的高压和低压之间的压差。虽然作为确定的标准压力的预定压差DP1在不同的系统中各不相同，但其通常低于300kPa。
也就是说，如图4所示，当一个室外单元A的四通阀切换到与所需制热模式相反的模式时，其它的室外单元B和C的压缩机10的出口侧通过制冷剂管45a与切换到制冷模式的该室外单元A的压缩机的入口侧相连通。这阻碍了室外单元A的压差的产生，引起室外单元A的压差小于该预定压差DP1，其中，该室外单元A的四通阀20切换到与所需模式相反的模式。在这种情况下，确定室外单元A的四通阀10切换失败。
同时，由于室外单元B和C的压差与不具有压差的室外单元A不同，所以室外单元B和C的四通阀20使用该压差切换到所需模式。接下来，为了校正室外单元A的四通阀20的切换错误，压差大于预定压差DP1的室外单元B和C的四通阀20切换到与所需模式相反的模式。因此，如图5所示，所有室外单元A、B和C的四通阀20位于相同的方向，即与所需的制热模式相反的制冷模式。
如果在四通阀20切换到所需模式的相反方向之后，经过了预定时间T2，测量在各个室外单元A、B和C的高压和低压之间的压差，从而确定室外单元的压差是否大于各个四通阀的切换操作压差DP2。这里，切换操作压差DP2是四通阀的制造技术规格值。
之后，如果压差大于四通阀的切换操作压差DP2，这允许各个四通阀20进行切换，允许四通阀20切换到所需的制热模式。这样，正常完成了四通阀切换到所需模式。
图6是说明根据本发明的复式热泵在从制热模式切换到制冷模式时，四通阀切换错误的状态示意图。图7是说明用于校正如图6所示的切换错误的四通阀的控制结构的示意图。
即使是当从制热模式切换到制冷模式时，也以与上述方式相同的方式进行切换错误的校正。
也就是说，在从制热模式切换到制冷模式时，如图6所示，在经过预定时间T1之后，如果各个室外单元A、B和C的高压和低压之间的压差小于预定压差DP1，确定四通阀20切换失败。之后，如图7所示，所有室外单元A、B和C的四通阀20被设置在相同的方向，即与所需制冷模式相反的制热模式。
在四通阀切换到所需模式的相反方向之后，经过预定时间T2之后，再次测量各个室外单元A、B和C的压差，从而确定该压差是否大于各个四通阀20的切换操作压差DP2。如果该压差大于该切换操作压差DP2，该四通阀20切换到所需制冷模式，完成其正常地切换到所需模式。
从以上描述可以明显看出，根据本发明的复式热泵的四通阀的控制方法，当所有四通阀切换到所需模式时，即使各个室外单元的四通阀中的至少一个没有切换到所需模式，切换到所需模式的其他四通阀就被切换到所需模式的相反方向，然后，再次将所有的四通阀切换到所需模式，由此能够以简单且快速的方式进行复式热泵的正常操作。
虽然为了说明目的揭示了本发明的优选实施例，本领域的技术人员能够理解，在不脱离所附权利要求书揭示的范围和构思的情况下，本发明可以有各种改型、添加和替换。

Claims (10)

1.一种用于复式热泵的四通阀的控制方法，包括：
确定各个室外单元(A、B和C)的所有的四通阀是否均正常地切换到所需模式；
如果一个或多个四通阀(20)没有切换到所需模式，则将已切换到所需模式的那些四通阀(20)切换到所需模式的相反方向，以便校正切换错误；及
在完成切换错误校正之后，将所有的四通阀(20)再次切换到所需模式。
2.如权利要求1所述的方法，其中，通过利用第一预定压差(DP1)来确定各个四通阀(20)的切换状态，该第一预定压差(DP1)是在各个压缩机(10)的入口和出口侧的高压和低压之间的压差。
3.如权利要求2所述的方法，其中，在从四通阀切换到所需模式的时间点经过第一预定时间(T1)之后，如果至少一个室外单元(A、B和C)的压差小于第一预定压差(DP1)，则确定为切换错误。
4.如权利要求2所述的方法，其中，在从四通阀切换到所需模式的时间点经过第一预定时间(T1)之后，如果所有的室外单元(A、B和C)的压差均大于第一预定压差(DP1)，则确定四通阀切换正常。
5.如权利要求2所述的方法，其中，在从四通阀切换到所需模式的时间点经过第一预定时间(T1)之后，如果各个的室外单元(A、B和C)的压差大于第一预定压差(DP1)，并且，在经过第二预定时间(T2)之后，各个室外单元(A、B和C)的压差大于第二预定压差(DP2)，即四通阀的切换操作压差，则确定为切换正常。
6.如权利要求1所述的方法，其中，在完成切换错误校正之后，如果各个室外单元(A、B和C)的压差大于第二预定压差(DP2)，即四通阀(20)的切换操作压差，则四通阀准备再次切换。
7.如权利要求1所述的方法，其中，在完成切换错误校正之后，如果在经过第二预定时间(T2)之前，各个室外单元(A、B和C)的压差大于第二预定压差，即四通阀(20)的切换操作压差(DP2)，则四通阀准备再次切换。
8.如权利要求1所述的方法，其中，在完成切换错误校正之后，如果在经过第二预定时间(T2)之后，各个室外单元(A、B和C)的压差不大于第二预定压差(DP2)，即四通阀(20)的切换操作压差，则确定为四通阀切换错误。
9.一种用于复式热泵的四通阀的控制方法，包括：
将各个室外单元(A、B和C)的四通阀(20)切换到所需模式，然后在经过了第一预定时间(T1)之后，测量各个室外单元(A、B和C)的高压和低压之间的压差，由此确定该各个室外单元的压差是否大于第一预定压差(DP1)；
如果一些室外单元的压差低于该第一预定压差(DP1)，则将压差大于该第一预定压差(DP1)的其余室外单元(A、B和C)的四通阀(20)切换到所需模式的相反方向，以便校正切换错误；和
在完成校正切换错误之后，如果在经过第二预定时间(T2)之前，所有室外单元的压差变得大于第二预定压差(DP2)，即四通阀(20)的切换操作压差，那么将各个室外单元(A、B和C)的四通阀(20)再次切换到所需模式。
10.如权利要求9所述的方法，其中，在从四通阀切换到所需模式的时间点经过第一预定时间(T1)之后，如果所有的室外单元(A、B和C)的压差均大于第一预定压差(DP1)，则确定四通阀切换正常。
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