CN1948868A - 空调机及其配管压力平衡控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于可以使空调机的室外机侧与配管之间或者高压侧配管与低压侧配管之间快速实现压力平衡，从而使压缩机顺利工作。为了实现上述目的本发明所提供的空调机，其特征在于包含：具有用于压缩制冷剂的压缩机、用于所述压缩机所排出的高压制冷剂流动的高压管和用于将被吸入到所述压缩机的低压制冷剂流动的低压管的室外机；连接所述高压管与室内机的第一配管和连接所述低压管与室内机的第二配管；设置于所述高压管的用于控制所述第一配管与所述第二配管之间压力平衡的桥式装置；控制部，用于当所述压缩机为运行时关闭所述桥式装置，而当所述压缩机停止时打开所述桥式装置。

Description

空调机及其配管压力平衡控制方法
                             技术领域
本发明涉及一种空调机及其配管压力平衡控制方法，尤其涉及对于具有一个以上室外机的空调机而言，使该一个以上室外机与一个以上室内机相连的共用配管与所述室外机之间实现压力平衡，从而可以使压缩机顺利运行的空调机及其配管压力平衡控制方法。
                             背景技术
通常，空调机是用于压缩制冷剂，以使高温高压的气体状态制冷剂循环而向室内空间供应冷气或热气的装置，由室外机和室内机构成，室外机由压缩制冷剂的压缩机、通过热交换而凝缩或蒸发制冷剂的室外侧热交换器、冷却风扇及用于膨胀制冷剂的室外侧膨胀阀等组成，而室内机由用于膨胀制冷剂的室内侧膨胀阀、通过热交换而凝缩或蒸发制冷剂的室内侧热交换器及排风扇等组成。
下面描述这种既可制冷、又可制热的空调机的工作过程。
当制热时，压缩机所排出的高温高压制冷剂直接流入到室内机并通过热交换器而凝缩的同时产生热空气，而通过所述室内侧热交换器的制冷剂流入到室外机并由室外侧膨胀阀膨胀之后通过室外侧热交换器蒸发而再次流入到压缩机。在通过所述室外侧膨胀阀之前并联设置单向阀和制冷剂控制阀，所述单向阀不能使流回室外机的制冷剂通过而只能使流向室内机的制冷剂通过，从而所述制热时流回室外机的制冷剂可以随着所述制冷剂控制阀被打开而依次通过所述膨胀装置和热交换器流入到压缩机。
当制冷时，由压缩机所压缩的高温高压制冷剂通过室外侧热交换器凝缩而流入到室内机，在室内机由室内侧膨胀阀膨胀而急剧降低制冷剂压力之后又由室内侧热交换器蒸发而产生冷气并被排风。在室外机通过所述压缩机和室外侧热交换器的制冷剂经过室外侧膨胀阀之后通过单向阀流入到室内机。此时，所述室外侧膨胀阀并不起到膨胀制冷剂的作用，只起到使制冷剂通过。因此，制冷时与所述单向阀相并联的制冷剂控制阀一直被关闭。如此具有单向阀和制冷剂控制阀的理由是为了防止制冷剂向室外机侧流入，而该室外机为当制热时处于停止状态。
此外，制冷和制热时压缩机所排出的制冷剂循环方向互为相反，而这种制冷剂方向的设定是通过设置在压缩机排出口侧的四通阀来实现。
但是，当反复改变如上所述的循环方向时，压缩机的吸入口侧和排出口侧形成压差。即：压缩机排出口侧形成高压，而吸入口侧形成低压。由于这种压差导致起动压缩机时发生较大负荷，从而使压缩机不能顺利工作，并且因压缩机排出口侧的高压，也可能产生压缩机所压缩的制冷剂未被排出而倒流的严重问题。
为了解决这种问题，由于当由用户停止空调机或因满足设定温度而自动停止空调机时压缩机也随之停止，因而通过设置连通压缩机排出口侧和吸入口侧的迂回管和迂回阀，并在压缩机停止期间通过打开所述迂回阀来消除形成在压缩机排出口侧和吸入口侧所形成的压差。
但是，当室外机设置为多个、并连接该多个室外机和室内机的配管长度较长时，或者虽然室外机为一个、但由于离室内机的距离较远而使配管长度较长时，上述方法对减小以压缩机为中心的室外机侧与配管之间或者流高压制冷剂的配管与流低压制冷剂的配管侧之间所形成的压差并无明显效果，并且即使可以减小其压差，也需要很长时间。
尤其在制冷时存在以下问题：由于压缩机所排出的高温高压制冷剂经过热交换器之后通过室外侧膨胀阀和单向阀，并且并联于所述单向阀的制冷剂控制阀一直被关闭，因而当空调机停止运行时，即使由所述迂回阀缓和室外机内部的压差，也会因所述单向阀和所述制冷剂控制阀(单向阀不能使制冷剂朝着反方向流动，而制冷剂控制阀被关闭)使高压侧配管与室外机侧或者低压侧配管之间的压差不易实现平衡，从而当重新起动压缩机时，不仅所排出的制冷剂因压差不能在配管中流动而可能倒流，而且给压缩机上施加较大负荷而难以起动压缩机。
                          发明内容
本发明是为了解决如上所述的问题而提出的，其目的在于可以快速实现空调机的室外机侧与配管之间或者高压侧配管与低压侧配管之间的压力平衡，从而使压缩机顺利工作。
为了实现上述目的，本发明所提供的空调机其特征在于包含：具有用于压缩制冷剂的压缩机、用于所述压缩机所排出的高压制冷剂流动的高压管和用于将被吸入到所述压缩机的低压制冷剂流动的低压管的室外机；连接所述高压管与室内机的第一配管和连接所述低压管和室内机的第二配管；设置于所述高压管的用以控制所述第一配管与所述第二配管之间压力平衡的桥式装置；控制部，用于当所述压缩机为运行时关闭所述桥式装置，而当所述压缩机停止时打开所述桥式装置。
并且，所述室外机进一步包含连通所述压缩机排出口侧与吸入口侧的迂回管和用于开闭所述迂回管的迂回阀，而所述控制部为当所述压缩机运行时关闭所述迂回阀，当所述压缩机停止时打开所述迂回阀。
并且，所述桥式装置为用于控制制冷剂流动的制冷剂控制阀，而所述制冷剂控制阀为当所述压缩机停止时在预定时间内被打开。
并且，所述桥式装置为用于控制制冷剂膨胀或流通的室外侧膨胀阀，而所述室外侧膨胀阀为当所述压缩机停止时在预定时间内被打开。
并且，所述桥式装置为用于开闭桥式管的桥阀，该桥式管为迂回用于控制制冷剂膨胀或流通的室外侧膨胀阀、并连通所述第一配管侧与所述压缩机排出口侧，而所述桥阀为当所述压缩机停止时在预定时间内被打开。
并且，所述室外机具有两个以上。
另外，为了解决现有技术问题而提出的本发明所提供的空调机配管压力平衡控制方法，包含压缩机、用于所述压缩机所排出的高压制冷剂流动的高压管和用于将被吸入到所述压缩机的低压制冷剂流动的低压管的室外机，其特征在于包含步骤：判断所述压缩机是否为停止；当所述压缩机停止，则将用于控制连接所述高压管与室内机的第一配管和连接所述低压管与室内机的第二配管之间的压力平衡的桥式装置打开；将用于开闭连接所述压缩机排出口侧与吸入口侧的迂回管的迂回阀打开。
并且，所述桥式装置为用于控制制冷剂流动的制冷剂控制阀，而所述制冷剂控制阀为当所述压缩机停止时在预定时间内被打开。
并且，所述桥式装置为用于控制制冷剂膨胀或流通的室外侧膨胀阀，而所述室外侧膨胀阀为当所述压缩机停止时在预定时间内被打开。
并且，所述桥式装置为用于开闭桥式管的桥阀，该桥式管为迂回用于控制制冷剂膨胀或流通的室外侧膨胀阀、并连通所述第一配管侧与所述压缩机排出口侧，而所述桥阀为当所述压缩机停止时在预定时间内被打开。
并且，所述室外机具有两个以上。
                       附图说明
图1为简单表示依据本发明第一实施例所提供的空调机室外机和配管的构成及制冷剂循环路径的示意图；
图2为简单表示依据本发明第二实施例所提供的空调机室外机和配管的构成及制冷剂循环路径的示意图；
图3为简单表示依据本发明第三实施例所提供的空调机室外机和配管的构成及制冷剂循环路径的示意图；
图4为表示本发明所提供的空调机配管压力平衡控制方法的流程图。
主要符号说明：1为室外机，2为第一配管，3为第二配管，4为室内机，10为压缩机，11为迂回管，12为迂回阀，13为四通阀，14为热交换器，20为高压管，21为室外侧膨胀阀，22为单向阀，23为制冷剂控制阀，24为桥式管，25为桥阀，30为低压管，40为室内侧膨胀阀，41为室内侧热交换器，50为桥式装置，60为控制部。
                         具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明所提供的空调机及其配管压力平衡控制方法的优选实施例。
图1为简单表示依据本发明第一实施例所提供的空调机室外机和配管的构成及制冷剂循环路径的示意图，图2为简单表示依据本发明第二实施例所提供的空调机室外机和配管的构成及制冷剂循环路径的示意图，图3为简单表示依据本发明第三实施例所提供的空调机室外机和配管的构成及制冷剂循环路径的示意图，图4为表示本发明所提供的空调机配管压力平衡控制方法的流程图。
如图1至图3所示，本发明既可适用于能进行制冷运行及制热运行的热泵式空调机，也可以适用于只能进行制冷运行的空调机，尤其当因为室外机和室内机之间的距离较远而使配管长度较长或者设有多个室外机而使与室内机之间的配管长度较长时，若只采用用于调节室外机压缩机周边压力平衡的迂回阀来实现连接室外机与室内机的配管和室外机之间的压力平衡时所需要的时间较长的情况。
图1至图3作为依据本发明所提供的空调机的一例，表示既可进行制冷运行又可进行制热运行的热泵式空调机，尤其表示设置两个以上室外机的空调机。
图1所示的本发明的第一实施例包含一个以上的室外机1与一个以上的室内机4，各室外机1包含用于压缩制冷剂的压缩机10、制冷和制热时用于转换制冷剂循环方向的四通阀13、室外侧热交换器14、通过膨胀制冷剂来降低压力的室外侧膨胀阀21、使制冷剂只按一个方向通过而不能按相反方向通过的单向阀22、与所述单向阀22相并联而控制制冷剂流动的制冷剂控制阀50。并且，室内机4包含室内侧膨胀阀40和室内侧热交换器41。
并且，室外机1包含：制冷运行时用于所述压缩机10所排出的高压制冷剂流动的高压管20，即从C点经过B点到达A点的配管；用于从室内机4流入到压缩机10的低压制冷剂流动的低压管30，即从E点经过D′和D点连接到压缩机10的配管。在此，制热运行时所述高压管20为用于低压制冷剂流动的配管，而所述低压管30为用于压缩机10所排出的高压制冷剂流动的配管。
并且，依据本发明所提供的空调机，包含连接所述高压管20与室内机4的第一配管2和连接所述低压管30与室内机4的第二配管3。
另外，图2所示的本发明第二实施例中，室外机1中的单向阀22和室外侧膨胀阀21并联，其他结构与图1的本发明第一实施例相同。
另外，图3所示的本发明第三实施例中室外机1中设置迂回单向阀22和室外侧膨胀阀21的桥式管24和用于开闭该桥式管24的桥阀25，其他结构与图1的本发明第一实施例相同。
如上所述的本发明第一实施例中的制冷剂控制阀23、第二实施例中的室外侧膨胀阀21以及第三实施例中的桥阀25都是用于控制制冷运行时的第一配管2与第二配管3之间压力平衡的桥式装置50的一例。
图1至图3所示的本发明具有用于控制配管压力平衡的控制部60，该控制部60可收发信号地分别与压缩机10和迂回阀12以及桥式装置50(第一实施例中为制冷剂控制阀23、第二实施例中为室外侧膨胀阀21、第三实施例中为桥阀25)相连接。
下面说明依据本发明所提供的空调机及其配管压力平衡控制方法的工作过程及制冷剂的循环路径。
图1至图3中用箭头表示制冷时的制冷剂流动方向，而制热时制冷剂按图示箭头的反方向流动。在此，A点及A′(A″)点表示第一配管2侧、B点表示热交换器20的出口侧、C点表示压缩机10的排出口侧、D点及D′点表示压缩机10的吸入口侧、E点及E′(E″)点表示第二配管3侧。
当制热运行时，压缩机10所排出的高温高压制冷剂经过C点通过四通阀13从E点流动到E′点及E″点，流入到室内机4并经过室内侧热交换器41和室内侧膨胀阀40而变为常温常压的制冷剂从A′点及A″点流动到A点之后流向B点，此时室外侧膨胀阀21和制冷剂控制阀23为常开，从而可以使制冷剂流向B点(单向阀22被设置为只可以使制冷剂从B点通向A点，而并不可以从A点流向B点)。通过室外侧膨胀阀21的制冷剂压力急剧降低，B点的制冷剂通过室外侧热交换器14及四通阀13流动到D′点和D点并被吸入到压缩机10。
当制冷运行时，压缩机10所排出的高温高压制冷剂经过C点通过四通阀13在室外侧热交换器14凝缩而以常温高压的状态从B点流动到A点。此时，图1的制冷剂控制阀23、图2的室外侧膨胀阀21、图3的室外侧膨胀阀和桥阀25均被关闭，从而使制冷剂通过单向阀22流动。制冷剂从A点流动到A′点及A″点并流入到室内机4，并在室内侧膨胀阀40膨胀而使压力急剧降低之后在室内侧热交换器41蒸发而变为低温低压的制冷剂，然后从E′点及E″点流动到E点并再从E点流动到D′和D点而被吸入到压缩机10。
若进一步说明所述制冷运行，则如图1至图3所示，由制冷剂循环不仅使C点连接到A点的高压管20为高压状态，而且使连接A点和A′点及A″点的第一配管2也为高压状态，而连接E′点及E″点和E的第二配管3为低压状态，并且从E点经过D点连接到压缩机10的低压管30也为低压状态。
此时，当压缩机10停止时由于室内机4的室内侧膨胀阀40被打开，从而使制冷剂流动，并由此使高压的A′(A″)点与低压的E′(E″)点之间的压差得到平衡，但由于第一配管2及第二配管3的长度很长，因而配管上产生压力不均衡，因此即使在A′(A″)点及E′(E″)点实现压力平衡，也很难在短时间内实现A点及E点的压力平衡。并且，所述单向阀22只起到使制冷剂从B点通向A点的作用，而并不起到使其朝反方向通过的作用，因而当压缩机10停止时A点和B点不能相互连通。因此，若此时打开图1至图3所示的桥式装置50来连通A点和B点及C点，然后打开迂回阀12以使C点、D点、D′点以及E点相互连通，则A点和E点之间也可以在短时间内实现压力平衡。
另外，控制部60从压缩机10接收是否为停止的信号，当压缩机停止时所述桥式装置50在预定时间内被打开，以实现配管的压力平衡。
下面说明依据本发明所提供的空调机的配管压力平衡控制方法。
图4为依据本发明各实施例所提供的空调机配管压力平衡控制方法的示意图，若参照图4的流程图，当空调机由于用户停止或者达到设定温度而自动停止工作等原因导致压缩机停止时，控制部判断压缩机是否为停止(100)，若没有停止，则继续正常运行(101)，若压缩机为停止，则打开迂回装置(102)。如此，连通图1至图3所示的A点、B点及C点。
另外，控制部判断压缩机停止之后是否经过1分钟(200)，若经过一分钟，则打开迂回阀(201)。如此连迂回阀都打开，则可以在图1至图3所示的A点、B点、C点、D点、D′点及E点实现压力平衡。
若压缩机停止之后经过3分钟(300)，则将桥式装置关闭(301)，并且将迂回阀也关闭(302)。此时，控制部判断压缩机是否再次工作(400)，若再次工作，则再从头反复进行如上所述的控制方法。
如上所述的依据本发明所提供的空调机及其配管压力平衡控制方法，由于可以快速实现室外机侧与配管之间或者高压侧配管与低压侧配管之间的压力平衡，从而防止压缩机所排出的制冷剂倒流的现象，并可以减少压缩机的负荷而使压缩机正常工作。

Claims (11)

1、一种空调机，其特征在于包含：
具有用于压缩制冷剂的压缩机、用于所述压缩机所排出的高压制冷剂流动的高压管和用于将被吸入到所述压缩机的低压制冷剂流动的低压管的室外机；
连接所述高压管与室内机的第一配管和连接所述低压管与室内机的第二配管；
设置于所述高压管的用于控制所述第一配管与所述第二配管之间压力平衡的桥式装置；
控制部，用于当所述压缩机为运行时关闭所述桥式装置，而当所述压缩机停止时打开所述桥式装置。
2、根据权利要求1所述的空调机，其特征在于所述室外机进一步包含连通所述压缩机排出口侧与吸入口侧的迂回管和用于开闭所述迂回管的迂回阀，而所述控制部为当所述压缩机运行时关闭所述迂回阀，当所述压缩机停止时打开所述迂回阀。
3、根据权利要求1或2所述的空调机，其特征在于所述桥式装置为用于控制制冷剂流动的制冷剂控制阀，而所述制冷剂控制阀为当所述压缩机停止时在预定时间内被打开。
4、根据权利要求1或2所述的空调机，其特征在于所述桥式装置为用于控制制冷剂膨胀或流通的室外侧膨胀阀，而所述室外侧膨胀阀为当所述压缩机停止时在预定时间内被打开。
5、根据权利要求1或2所述的空调机，其特征在于所述桥式装置为用于开闭桥式管的桥阀，该桥式管为迂回用于控制制冷剂膨胀或流通的室外侧膨胀阀、并连通所述第一配管侧与所述压缩机排出口侧，而所述桥阀为当所述压缩机停止时在预定时间内被打开。
6、根据权利要求1或2所述的空调机，其特征在于所述室外机具有两个以上。
7、空调机的配管压力平衡控制方法，包含具有压缩机、用于所述压缩机所排出的高压制冷剂流动的高压管和用于将被吸入到所述压缩机的低压制冷剂流动的低压管的室外机，其特征在于包含步骤：
判断所述压缩机是否为停止；
当所述压缩机停止时，将用于控制连接所述高压管与室内机的第一配管和连接所述低压管与室内机的第二配管之间的压力平衡的桥式装置打开；
将用于开闭连接所述压缩机排出口侧与吸入口侧的迂回管的迂回阀打开。
8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于所述桥式装置为用于控制制冷剂流动的制冷剂控制阀，而所述制冷剂控制阀为当所述压缩机停止时在预定时间内被打开。
9、根据权利要求7所述的方法，其特征在于所述桥式装置为用于控制制冷剂膨胀或流通的室外侧膨胀阀，而所述室外侧膨胀阀为当所述压缩机停止时在预定时间内被打开。
10、根据权利要求7所述的方法，其特征在于所述桥式装置为用于开闭桥式管的桥阀，该桥式管为迂回用于控制制冷剂膨胀或流通的室外侧膨胀阀、并连通所述第一配管侧与所述压缩机排出口侧，而所述桥阀为当所述压缩机停止时在预定时间内被打开。
11、据权利要求7所述的方法，其特征在于所述室外机具有两个以上。
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