專利名稱：控制空調(diào)器中的制冷劑的溫度的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空調(diào)器，具體地說，涉及一種控制空調(diào)器中的制冷劑的溫度的系統(tǒng)和方法，其中通過控制制冷劑的量來確保過熱度(super-heatingdegree)和/或過冷度(super-cooling degree)，該制冷劑由于溫差，在連接室內(nèi)單元和室外單元的管路的預定位置處進行熱交換。
背景技術(shù)：
空調(diào)器是能夠控制空氣溫度、濕度、氣流和清潔度，以得到舒適的環(huán)境的裝置。最近，已開發(fā)出多模式(multi-type)的空調(diào)器。多模式空調(diào)器包括安裝在分割空間中的多個室內(nèi)單元，并控制各個空間內(nèi)的空氣溫度。
根據(jù)制冷循環(huán)和加熱循環(huán)，熱泵系統(tǒng)既可用作冷卻系統(tǒng)，也可用作加熱系統(tǒng)。該制冷循環(huán)使制冷劑流經(jīng)一正常通道，該加熱循環(huán)使制冷劑流經(jīng)一反向通道。
圖1示出了通常的制冷循環(huán)與穆勒圖(Molier diagram)的關(guān)系。如圖1所示，制冷循環(huán)是由制冷劑的壓縮、冷凝、膨脹和蒸發(fā)的反復操作來進行的。
壓縮機10對導入的制冷劑進行壓縮，并將加熱后的高溫高壓的蒸氣排放到室外熱交換器15。此時，從壓縮機10中排放出的制冷劑的狀態(tài)變?yōu)檫^熱度(superheating degree)，其超過穆勒圖上的飽和狀態(tài)。
室外熱交換器15在排出的高溫高壓的制冷劑和室外空氣之間進行熱交換，其結(jié)果是相(phase)變?yōu)橐簯B(tài)。此時，制冷劑的熱量被穿過室外熱交換器15的空氣帶走，從而其溫度快速下降。其結(jié)果是，制冷劑以過冷度(SC)(supercooling degree)的液態(tài)被傳送。
膨脹機(expander)20對該過冷的制冷劑減壓，使其在室內(nèi)熱交換器25中容易被蒸發(fā)。
室內(nèi)熱交換器25在減壓后的制冷劑和室外空氣之間進行熱交換。此時，制冷劑的熱量被流經(jīng)該室內(nèi)熱交換器的空氣帶走，由此其溫度升高。其結(jié)果是，制冷劑的相變?yōu)橐簯B(tài)。
從室內(nèi)熱交換器25導入到壓縮機10的制冷劑變?yōu)檫^熱度為TSH的氣態(tài)，其中，該制冷劑高于飽和態(tài)蒸發(fā)。
在該制冷循環(huán)和該穆勒圖之間的關(guān)系中，制冷劑流經(jīng)壓縮機10、室外熱交換器15、膨脹機20和室內(nèi)熱交換器25。由室內(nèi)熱交換器25中排出的制冷劑再次被導入到壓縮機10中。
當制冷劑從室內(nèi)熱交換器25傳送到壓縮機10中時，制冷劑的相變?yōu)檫^熱度。也就是說，導入到壓縮機10或從壓縮機10中排出的制冷劑一定是完全的液態(tài)。
然而，這僅是理論上的結(jié)果，在實際應用到產(chǎn)品中時會有預定的誤差發(fā)生。并且，當與熱交換狀態(tài)相比，在制冷循環(huán)中流動的制冷劑的量相對較小或較大時，在各個過程中所發(fā)生的相的變化就會不徹底。
由于這些問題，由室內(nèi)熱交換器25導入到壓縮機10的制冷劑不會變成完全的過熱蒸氣，而是經(jīng)常以液態(tài)存在。當液態(tài)的制冷劑積聚在儲液器(accumulator)(未示出)并導入到壓縮機10中時，就會發(fā)出較大的噪音，并降低壓縮機的性能。
另外，在熱泵系統(tǒng)從制熱模式變?yōu)槌Ｊ?，或從除霜模式變?yōu)橹茻崮Ｊ綍r，液態(tài)制冷劑被導入到壓縮機10中的可能性是相當高的。其原因如下，在模式切換過程中，當作為室內(nèi)熱交換器的熱交換器作為冷凝器工作時，以及相反的，作為室外熱交換器的熱交換器作為蒸發(fā)器工作時，制冷劑的流向被改變。
通過使用膨脹機20控制制冷劑的流動速度，導入該壓縮機10中的制冷劑被變?yōu)榫哂羞^熱度(TSH)，由此可防止液態(tài)的制冷劑過多地積聚在儲液器中，以及然后被導入到壓縮機中的現(xiàn)象。這里，該膨脹機20包括線形的電子膨脹閥(LEV)或電子膨脹閥(EEV)。該閥被稱為EEV。
多模式空調(diào)器包括至少一個室外單元和連接于室外單元的多個室內(nèi)單元，并且其可工作在制熱模式和制冷模式下。這種多模式空調(diào)器傾向于被開發(fā)為，對于單獨的房間可選擇性地工作在制熱或制冷模式下。
現(xiàn)有技術(shù)中的空調(diào)器具有下列問題。
當對應于短/中/長管的安裝狀況和高度差，室內(nèi)單元的輸入流量的過冷度降低時，室內(nèi)單元中的蒸發(fā)器會發(fā)出很大的制冷劑流動的噪聲。
在現(xiàn)有技術(shù)中的空調(diào)器中，制冷劑的當前狀態(tài)是使用傳感器等來測量的，其安裝在室外熱交換器或壓縮機的入口和出口管中。然后，利用制冷劑的當前狀態(tài)計算和控制過冷度和過熱度。然而，在這種情況下有這樣的問題，即由于在該長管的安裝狀況和高度差的情況下的壓力損失，不能確保過冷度。
并且，由于該多模式空調(diào)具有較差的分支特性，或由于在一分支管后的管路的長度較長，過冷度會降低。
進一步地，當在多模式空調(diào)器中發(fā)生制冷劑噪聲時，必須改變用于室外單元的算法或結(jié)構(gòu)設計。
這樣，由于在長管的安裝狀況和高度不同的情況下發(fā)生的壓力損失或熱損失，很難確保過冷度。在這種情況下，制冷劑的噪聲會很大。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種空調(diào)器，其基本能夠避免由現(xiàn)有技術(shù)的局限與弊端造成的一個或多個問題。
本發(fā)明的第一目的是提供一種控制多模式空調(diào)器中的制冷劑的溫度的系統(tǒng)和方法，其中，可確保過冷度和/或過熱度。該系統(tǒng)包括高壓管和低壓管之間的制冷劑溫度控制單元。一管路穿過另一管路，并且利用流動的制冷劑的溫差，和控制通過一旁路通道的制冷劑的量，來確保該過冷度和/或過熱度。
本發(fā)明的第二目的是提供一種控制制冷劑的溫度的系統(tǒng)和方法，其在安裝在高壓和低壓管的預定位置的過冷度控制單元的控制下，利用流經(jīng)高壓管和低壓管的制冷劑的溫差，來確保過冷度。
本發(fā)明的第三目的是提供一種控制制冷劑的溫度的系統(tǒng)和方法，其在安裝在高壓和低壓管的預定位置的過熱度控制單元的控制下，利用流經(jīng)高壓管和低壓管的制冷劑的溫度，來確保過熱度。
本發(fā)明的第四目的是提供一種控制空調(diào)器中的制冷劑的溫度的系統(tǒng)和方法，利用安裝在高壓和低壓管的預定位置的過冷/過熱度控制單元，來同時確保過冷度和過熱度。
本發(fā)明的其它優(yōu)點、目的和特征將出現(xiàn)在本說明書的下文中。同時對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會很明顯。本發(fā)明的目的和特征可從書面的說明書、權(quán)利要求書及其附圖中指出的特定結(jié)構(gòu)中獲得。
為了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明目標的這些目的和其它優(yōu)點，如在此舉例和描述的那樣，控制空調(diào)器中的制冷劑的溫度的系統(tǒng)包括一個或多個室內(nèi)單元；一個或多個室外單元；用于連接該室內(nèi)單元和室外單元的高壓管和低壓管；和制冷劑溫度控制單元，其連接到該高壓管和該低壓管上，用于通過將內(nèi)管連接到外管上，來對流動的制冷劑進行熱交換，該內(nèi)管穿過另一管，該制冷劑溫度控制單元安裝在該高壓或低壓管的一側(cè)，用于感測過冷度和/或過熱度，并增大/減少通過旁路通道向該外管的制冷劑的輸入流量，從而使感測到的過冷度或過熱度等于目標值，其中，該旁路通道將該外管連接到特定管。
優(yōu)選地，該制冷劑溫度控制單元可以是過冷度控制單元、過熱度控制單元和過冷/過熱度控制單元中的一個。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，控制制冷劑的溫度的方法包括如下步驟利用熱交換部分進行由高壓制冷劑和低壓制冷劑之間的溫差引起的熱交換，該熱交換部分包括兩端連接到高壓和低壓管上的內(nèi)管和外管，其中，該高壓和低壓管連接至少一個室內(nèi)單元和至少一個室外單元；感測置于該熱交換部分的一側(cè)的管路的過冷度和/或過熱度；和通過增大/減小流入到該熱交換部分的外管中的預定的制冷劑的量，來確保過冷度和/或過熱度，使感測到的過冷度和/或過熱度等于目標值。
根據(jù)本發(fā)明，制冷劑溫度控制單元安裝在高壓管和低壓管之間，并控制流經(jīng)兩管路的制冷劑的溫差和流量，由此確保過冷度或過熱度或過冷/過熱度。因此，可確保過冷度和/或過熱度，而與工作循環(huán)的特性無關(guān)。
可以理解的是，不論是上述的概括性的說明還是下面的詳細描述，均是例舉性的，是為提供對權(quán)利要求中的本發(fā)明的進一步解釋。


用于提供對本發(fā)明進一步理解的附圖被包含在本申請中，并構(gòu)成本申請的一部分。其示出了本發(fā)明的具體實施例，并與說明書一起用于闡釋本發(fā)明的原理。其中圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中的空調(diào)器的工作循環(huán)；
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的控制空調(diào)器中的制冷劑的溫度的系統(tǒng)；圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的系統(tǒng)的方塊圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的過冷度控制單元的結(jié)構(gòu)圖；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的過冷度控制單元的另一結(jié)構(gòu)圖；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的過冷度控制單元的又一結(jié)構(gòu)圖；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的過熱度控制單元的結(jié)構(gòu)圖；圖8示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的過熱度控制單元的另一結(jié)構(gòu)圖；圖9示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的過熱度控制單元的又一結(jié)構(gòu)圖；圖10示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施例的過冷/過熱度控制單元的結(jié)構(gòu)圖；圖11示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施例的過冷/過熱度控制單元的另一結(jié)構(gòu)圖；圖12示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施例的過冷/過熱度控制單元的又一結(jié)構(gòu)圖；圖13示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施例的過冷/過熱度控制單元的再一結(jié)構(gòu)圖；圖14示出了根據(jù)本發(fā)明第四實施例的過冷/過熱度控制單元的結(jié)構(gòu)圖；圖15是一p-h伯德圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明實施例確保過冷/過熱度的原理；圖16是根據(jù)本發(fā)明包括控制制冷劑的溫度的系統(tǒng)的空調(diào)器的示意圖；和圖17是根據(jù)本發(fā)明的實施例控制空調(diào)器中的制冷劑的溫度的方法的流程圖；具體實施方式
下面具體描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。其實例已在附圖中示出。只要有可能，所有附圖中都使用相同的附圖標號來表示相同或相似的部件。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的空調(diào)器包括一個或多個室外單元和一個或多個室內(nèi)單元。本發(fā)明可用于制冷/制熱切換式產(chǎn)品和多模式空調(diào)器，該多模式空調(diào)器可工作在制冷模式、制熱模式、基于制冷的并發(fā)制冷/制熱模式和基于制熱的并發(fā)制冷/制熱模式。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的空調(diào)器的原理圖。
參見圖2，空調(diào)器包括一個或多個室外單元100和一個或多個室內(nèi)單元110。該單元100和110通過管路121和122連接在一起?？刂浦评鋭囟鹊闹评鋭囟瓤刂茊卧?30安裝在上述管路之間，以確保管路121和122的過冷度和/或過熱度。
室外單元100包括壓縮機101、一個或多個室外熱交換器103和104，和安裝在室外熱交換器103和104的入口側(cè)的EEV 105和106。
室內(nèi)單元110安裝在每個分割開的房間，并包括一個或多個室內(nèi)EEV112和一個或多個室內(nèi)熱交換器114。集流管(header)111和116安裝在該室內(nèi)熱交換器的兩側(cè)。
這種空調(diào)器通過由制冷劑管路依序連接壓縮機101、室外熱交換器103和104、室外EEV 105和106、室內(nèi)EEV 112和室內(nèi)熱交換器114而構(gòu)成閉合電路。
將壓縮機101的出口端連接到室內(nèi)EEV 112的入口端的制冷劑管路是高壓管121，其導引從壓縮機101排出的高壓制冷劑流；將室內(nèi)EEV 112的出口端連接到壓縮機101的入口端的制冷劑管路是低壓管122，其導引在室內(nèi)EEV112中膨脹的低壓制冷劑流。因此，室外熱交換器103和104安裝在高壓管121的通道上，室內(nèi)熱交換器安裝在低壓管122的通道上。
如果壓縮機101被驅(qū)動，被排出的制冷劑由通道開關(guān)閥(未示出)根據(jù)制冷模式或制熱模式切換，并且該被排出的制冷劑以相反的方向流動。
這里，利用置于壓縮機101的出口端的高壓傳感器107和溫度傳感器108來控制過冷度。而且，利用置于室內(nèi)熱交換器114的入口端和出口端的溫度傳感器113和115控制過熱度。
有關(guān)制冷循環(huán)和基于上述工作循環(huán)的穆勒圖之間的關(guān)系，從壓縮機101通過室外熱交換器103和104傳送到室內(nèi)熱交換器114的制冷劑必須確保該過冷度。相反，從室內(nèi)熱交換器114傳送到壓縮機101的制冷劑必須確保該過熱度。而且，導入到壓縮機101的制冷劑和從壓縮機101排出的制冷劑必須是完全的液態(tài)。
為此目的，用于確保過冷度和/或過熱度的制冷劑溫度控制單元130，安裝在連接室外單元100和室內(nèi)單元110的高壓和低壓管121和122的預定位置上。
制冷劑溫度控制單元130可安裝在接近室內(nèi)單元110的位置，也就是說，鄰近于室內(nèi)EEV112和室內(nèi)熱交換器114。而且，當將制冷劑溫度控制單元130安裝在集流管111和115和管式橋的前端時，也可確保該過冷度。
另外，制冷劑溫度控制單元130也可設置有，不需室內(nèi)和室外單元交流，就能獨立地控制制冷劑的溫度的單個的單元。在這種情況下，優(yōu)選提供單獨的電壓到電路板。進一步地，利用現(xiàn)有的通信線纜，溫度控制單元130可傳送及接收制冷劑的狀態(tài)(溫度、壓力)，以與其它單元通信。
圖3是制冷劑溫度控制單元130的示意圖。
參見圖3，制冷劑溫度控制單元130包括熱交換部分131、制冷劑溫度感測部分132和制冷劑溫度控制單元135。熱交換部分131連接到高壓和低壓管121和122上，并進行由制冷劑的溫差引起的熱交換。制冷劑溫度感測部分132安裝在該管路的一側(cè)，并感測過冷。制冷劑溫度控制單元135根據(jù)制冷劑溫度感測部分132的感測結(jié)果，控制熱交換部分131的熱交換量。
這里，熱交換部分131被安裝為雙重管(dual pipe type)的形式，使得可利用高壓管121中的高壓制冷劑的室溫和低壓管122中的低壓制冷劑的低溫之間的溫差，來進行熱交換。在該雙重管中，內(nèi)管可與該高壓管相連，外管可延伸到該內(nèi)管的外部，并與該低壓管相連。
也就是說，熱交換部分131的雙重管被安裝在該高壓和低壓管之間的被切除的部分之間。為了提高熱交換效率，內(nèi)管以預定的形狀連接(例如，“己”字形)，外管成形為圓筒形，并以延伸為比內(nèi)管的外徑大的方式安裝。作為另一個實例，雙重管的內(nèi)管和外管形成為使制冷劑之間的熱交換效率得到提高的形狀。另外，在內(nèi)管的外側(cè)或外管的內(nèi)側(cè)形成有散熱鰭片。
制冷劑溫度感測部分132包括一個或多個能夠感測該管路中的過冷度和/或過熱度的傳感器。也就是說，制冷劑溫度感測部分132包括一個或多個溫度傳感器134，用于感測置于熱交換部分131一側(cè)的管路的流出量的溫度；和一個或多個溫度或壓力傳感器133，用于檢測高壓管的飽和溫度或壓力。壓力傳感器133可安裝在高壓管的入口端和出口端，以測量高壓和飽和溫度。
這里，制冷劑溫度感測單元132能作為過冷度感測部分和/或過熱度感測部分工作。
制冷劑溫度控制單元135包括微型計算機(Micom)136和EEV 137。微型計算機136根據(jù)制冷劑溫度感測單元132的感測結(jié)果，來計算過冷/過熱度與目標過冷/過熱度的偏差。然后，控制EEV 137的開度(opening degree)，以減小計算出的偏差。以此方式，熱交換部分131的熱交換量得到控制。
這里，制冷劑溫度控制單元135能作為過冷度控制單元和/或過熱度控制單元工作。
制冷劑溫度控制單元130控制關(guān)于傳送到室內(nèi)單元110的制冷劑的過冷度TSC，并控制關(guān)于傳送到室外單元100的制冷劑的過熱度TSH。也就是說，通過旁路、分支等方法控制流動的制冷劑的量，從而通過控制兩個管路的壓力差和溫度差和制冷劑的熱交換量，至少一制冷劑可將其它的制冷劑過冷化或過熱化。
下面分別描述制冷劑溫度控制單元130作為過冷度控制單元、過熱度控制單元或過冷/過熱度控制單元工作時，制冷劑溫度控制單元10的各個實施例。
第一實施例圖4～6示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的過冷度控制單元200的各種實例的構(gòu)造。
參見圖4，過熱度控制單元200包括熱交換單元201；傳感器202和203；和旁路管204及EEV 205，用于控制過冷。
熱交換單元201具有內(nèi)管201a和外管201b，其相應地連接到高壓管121和低壓管122上，并介于高壓管121和低壓管122之間。內(nèi)管201a的兩端連接到高壓管121的入口端和出口端，并彎曲呈“己”字形。外管201b的兩端連接到低壓管122的入口端和出口端，并延伸到內(nèi)管201a的外側(cè)，以允許低溫低壓的制冷劑流動。
這里，高壓管121的入口端連接到室外熱交換器，以導入兩相液流；其出口端連接到室內(nèi)EEV，并在熱交換之后排出液相制冷劑。該低壓管122的入口端連接到室內(nèi)熱交換器，出口端連接到壓縮機的吸入端。
另外，過冷度感測單元(未示出)包括第一溫度傳感器202和第二溫度傳感器203。第一溫度傳感器202安裝在熱交換單元201的入口端的高壓管121上，第二溫度傳感器203安裝在熱交換器201的出口端的高壓管121上。
第一溫度傳感器202感測高壓管121的溫度，以感測高壓管121的壓力，并感測穆勒圖上的高壓飽和溫度。第二溫度傳感器203感測對應于熱交換高壓管121的當前排放溫度的溫度。
另外，過冷度控制單元(未示出)包括旁路管204，其從熱交換單元201的入口端的高壓管121處分支，以連接高壓管121和外管201b；EEV 205，安裝在旁路管204的空氣通道中，以控制制冷劑的流量；和用于控制EEV 205的微型計算機203。
這里，分支的旁路管204中的制冷劑的溫度，低于在支路壓力下流入到高壓管121中的制冷劑的溫度。
此時，微型計算機230通過將第一溫度傳感器202中感測到的第一溫度減去第二溫度傳感器203感測到的第二溫度，來計算過冷度。計算出的過冷度增大或縮小EEV 205的空隙(opening)，從而使計算出的過冷度與目標過冷度一致。
通過上述步驟，高溫高壓的制冷劑和低溫低壓的制冷劑，在熱交換單元201的內(nèi)管201a和外管201b之間的溫差的作用下，進行熱交換，并且該熱交換單元201的熱交換量，由導入到該旁路管路204中的制冷劑的量來控制。
這里，由于感測到的第一溫度不是實際的飽和溫度，將它補償一預定溫度以計算該飽和溫度。
另外，從如下等式中得到過冷度(TSC)TSC＝Tin2-Tin1其中，TSC是過冷度Tin1第一溫度傳感器202所感測到的第一溫度；Tin2第二溫度傳感器203所感測到的第二溫度；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的過冷度控制單元200的又一結(jié)構(gòu)圖。下面省略對與圖4中相同部件的描述。
參見圖5，過冷感測單元(未示出)包括熱交換單元211的出口端的高壓管121的高壓傳感器212和溫度傳感器213。該過冷感測單元利用在高壓傳感器212處感測到的高壓，計算飽和溫度。
此時，微型計算機230通過將在出口端的溫度傳感器213處感測到的溫度，減去在高壓傳感器212處感測到的飽和溫度(冷凝溫度)，并控制EEV215的空隙，以使得到的過冷度跟隨(或確保)目標過冷度。
這里，從如下等式中得到過冷度(TSC)TSC＝Tin-TL(Ps)其中，Tin該出口端的溫度傳感器所感測到的溫度；TL(Ps)高壓傳感器所感測到的壓力飽和溫度。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的過冷度控制單元200的又一結(jié)構(gòu)圖。
參見圖6，過冷度控制單元200的熱交換單元221具有雙重管結(jié)構(gòu)，其具有連接到高壓管121兩端上的內(nèi)管221a，和延伸到內(nèi)管221a外部的外管221b。
另外，該過冷度感測單元包括置于熱交換單元221的出口端的高壓管121上的高壓傳感器222和溫度傳感器223。該過冷度控制單元包括從該高壓管121分支的旁路管224；用于控制制冷劑量的EEV 225；與該雙重管的外管221b連接的高壓制冷劑入口管121；和作為單方向制冷劑入口單元的止回閥227或旁路閥。
該過冷度控制單元的微型計算機230利用高壓傳感器222和溫度傳感器223感測過冷度。該微型計算機230依據(jù)感測到的結(jié)果控制EEV 225的開度，以使內(nèi)管221a中的高溫高壓的制冷劑，與外管221b中的中溫高壓的制冷劑進行熱交換，其中，該中溫高壓的制冷劑由該高壓管121中分支出。
在此，從高壓管121分支出的旁路管224中的制冷劑的溫度，低于由于分支壓力在高壓管121中流動的制冷劑的溫度，由此在熱交換單元中可獲得熱交換。
進一步的，通過打開止回閥227，在熱交換單元221的外管221b中流動的高壓制冷劑，會通過高壓制冷劑入口管226被導入到低壓管122中。此時，在熱交換單元221的外管211b中流動的制冷劑處于高壓狀態(tài)，并且在低壓管122中流動的制冷劑處于低壓狀態(tài)。因此，在壓差的作用下，高壓制冷劑入口管226的高壓制冷劑流入到低壓管122中。
這里，從下列等式中得到過冷度(TSC)TSC＝Tin-TL(Ps)其中，Tin高壓管的出口端的溫度傳感器223所感測到的排放溫度；
TL(Ps)高壓傳感器222所感測到的壓力飽和溫度；第二實施例圖7到圖9示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的過熱度控制單元300的各種實例的結(jié)構(gòu)圖。
參見圖7，過熱控制單元300具有在高壓管121和低壓管122之間彼此連接的內(nèi)管301a和外管301b。熱交換單元301的內(nèi)管301a的兩端連接到低壓管122的入口端和出口端，并彎曲為“己”字形。外管301b的兩端連接到高壓管121的入口端和出口端。高溫低壓的制冷劑流經(jīng)內(nèi)管301a的外部。
另外，過熱度感測單元包括溫度傳感器302和303。第一傳感器302置于熱交換單元301入口端處的低壓管122上，第二溫度傳感器303置于出口端處的低壓管122上。
第一溫度傳感器302感測低壓管122的壓力，并感測穆勒圖上的低壓端的飽和溫度。第二溫度傳感器303感測低壓管122排出的被熱交換的制冷劑的當前溫度。
另外，過熱度控制單元包括旁路管304、EEV 305和微型計算機(未示出)。該旁路管被從熱交換單元301的入口端處的低壓管122分支，以連接到低壓管122上和外管301b的內(nèi)部。EEV 305安裝在旁路管304的預定通道中，以控制通過旁路管304流入外管301b內(nèi)部的制冷劑的量。
此時，微型計算機330通過將第一溫度傳感器302感測到的第一溫度減去第二溫度傳感器303感測到的第二溫度，以計算過熱度(TSH)，來控制該過熱度。電子膨脹閥305的開度增大或減小，從而計算得到的過熱度與目標過熱度一致。因此，通過導入旁路管304中的制冷劑，來控制由流經(jīng)內(nèi)管301a的高溫高壓制冷劑與流經(jīng)外管301b的低溫低壓制冷劑之間的溫差引起的熱交換的量。
換言之，如果當前過熱度小于目標過熱度，則增大EEV 305的開度，從而增大在熱交換單元301中的熱交換的量，從而增大當前過熱度。相反，如果當前過熱度大于目標過熱度，則減小EEV 305的開度，從而減小在熱交換單元301中的熱交換的量，從而減小當前過熱度。
這里，由于第一溫度傳感器所感測到的溫度不是實際飽和溫度，需要補償一預定溫度來計算飽和溫度。
另外，由下列等式獲得過熱度(TSh)TSh＝Tout2-Tout1其中，TSh過冷度Tout1第一溫度；Tout2第二溫度。
圖8示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的過熱度控制單元300的又一結(jié)構(gòu)圖。
參見圖8，過熱度感測單元包括熱交換單元311的出口端的低壓管122的低壓傳感器312和溫度傳感器313。低壓傳感器312利用低壓傳感器312感測到的低壓來計算飽和溫度。
此時，微型計算機330通過將出口端的溫度傳感器313感測到的溫度減去飽和溫度(冷凝溫度)，得到該過熱度，并增大或減小對EEV 315的開度的控制，以使得到的過熱度跟隨該目標過熱度。
這里，從下列等式中得到過冷度(TSh)TSh＝Tout-TL(Ps)其中，Tout出口端溫度傳感器所感測到的溫度；TL(Ps)低壓傳感器所感測到的壓力的飽和溫度。
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的過熱度控制單元200的再一結(jié)構(gòu)圖。
如圖9所示，過熱度控制單元300的熱交換單元331構(gòu)成為雙重管結(jié)構(gòu)，以將低壓管122連接到內(nèi)管321a的兩端，并將制冷劑入口管和出口管326a和326b連接到外管321b的兩端。
另外，過熱度感測單元包括低壓管122出口端上的低壓傳感器322和溫度傳感器。
另外，過熱度控制單元包括EEV 327、止回閥327b和微型計算機330。EEV 327安裝在連接在高壓管121和外管321b之間的制冷劑入口管326a上。止回閥327b安裝在制冷劑從該外管321b流到高壓管121的制冷劑出口管326b上。
另外，高壓傳感器322和溫度傳感器323用于感測當前過熱度，依據(jù)感測到的結(jié)果，EEV 327a的開度被增大或減小，以控制當前過熱度來跟隨目標過熱度，以及控制熱交換單元321的熱交換量。
換言之，通過旁路管324導入到外管321b中的制冷劑的量會隨著該EEV325的開度控制而變化，從而可控制交換單元321的熱交換量和過熱度。此時，流經(jīng)熱交換單元321的外管321b的高壓制冷劑，通過止回閥327再一次導入到高壓管121中。
這里，從下列等式中得到過熱度(TSh)TSh＝Tout-TL(Ps)其中，Tout低壓管的出口端的溫度傳感器所感測到的溫度；TL(Ps)低壓管的出口端的低壓傳感器所感測到的壓力飽和溫度。
第三實施例圖10到圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的過冷/過熱度控制單元400的結(jié)構(gòu)圖。
參見圖10，熱交換單元401具有內(nèi)管401a和外管401b的雙重管結(jié)構(gòu)，以在其中進行制冷劑熱交換。內(nèi)管401a的兩端連接到高壓管121，外管401b的兩端連接到低壓管122。
另外，過冷/過熱度感測單元(未示出)包括多個溫度傳感器402、403、408和409，也就是，高壓管121的入口端的第一溫度傳感器402和出口端的第二溫度傳感器403，和低壓管122的入口端的第三溫度傳感器408和出口端的第四溫度傳感器409。
這里，第一溫度傳感器402感測用于計算飽和冷凝溫度的溫度，第三溫度傳感器408感測用于計算飽和蒸發(fā)溫度的溫度，第二溫度傳感器403感測熱交換高壓管121的溫度，和第四溫度傳感器409感測熱交換低壓管122的溫度。
另外，過冷/過熱度控制單元(未示出)包括旁路管404，其在高壓管121的入口端分支，以連接到外管401b上；EEV 405，其安裝在旁路管304中，以控制高壓制冷劑的量；和微型計算機450。
為了同時控制過冷/過熱度，微型計算機450通過將第二溫度傳感器403感測到的溫度減去第一溫度傳感器402感測到的溫度，以檢測過冷度，并且通過將第四溫度傳感器409檢測到的溫度減去第三溫度傳感器408感測到的溫度，以檢測過熱度。
根據(jù)滿足所有檢測到的過冷和過熱度的條件，增大或減小EEV 405的開度，以控制熱交換單元401的熱交換度。
換言之，滿足所有檢測到的過冷和過熱度的條件由下式得到Tout1＜Tout2＜Tin1＜THEX＜Tin2其中，Tout1低壓管122的出口端第三溫度傳感器的溫度；Tout2低壓管122的出口端第四溫度傳感器的溫度；THEX熱交換單元的內(nèi)部溫度；Tin1高壓管的出口端第一溫度傳感器的溫度；Tin2高壓管的出口端第二溫度傳感器的溫度。
在上述條件下，可確保導入到室內(nèi)單元的高壓管121的過冷度，并可確保導入到室外單元的低壓管122的過熱度。
圖11示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施例的過冷/過熱度控制單元400的另一結(jié)構(gòu)圖。
參見圖11，熱交換單元411具有兩端連接到高壓管121的內(nèi)管411a和兩端連接到低壓管122的外管411b，以在流經(jīng)該內(nèi)管和外管的制冷劑之間進行熱交換。
另外，過冷/過熱度感測單元(未示出)包括多個溫度傳感器413和419，和壓力傳感器412和418。也就是說，其包括壓力管121的出口端第一壓力傳感器412和第一溫度傳感器413，和低壓管的出口端第二壓力傳感器418和第二溫度傳感器。第一壓力傳感器412是高壓傳感器，第二壓力傳感器418是低壓傳感器。
這里，由第一壓力傳感器412感測到的高壓來計算飽和冷凝溫度，由第二壓力傳感器418感測到的高壓來計算飽和蒸發(fā)溫度，第一溫度傳感器413感測熱交換高壓管121的溫度，第二溫度傳感器419感測熱交換低壓管122的溫度。
過冷/過熱度控制單元(未示出)包括旁路管414，其從高壓管121的入口端分支，以連接到外管411b；EEV 415，其安裝在旁路管414中，以控制高壓制冷劑的量；和微型計算機450。
為了同時控制過冷/過熱度，微型計算機450通過將第一溫度傳感器413感測到的溫度減去第一壓力傳感器412感測到的飽和溫度，以檢測過冷度，并且通過第二溫度傳感器419檢測到的溫度減去第二壓力傳感器418感測到的飽和溫度，以檢測過熱度。
根據(jù)滿足所有檢測到的過冷和過熱度的條件，增大或減小EEV 415的開度，以控制熱交換單元411的熱交換度。
換言之，滿足所有檢測到的過冷和過熱度的條件這樣得到Tout1＜Tout2＜Tin1＜THEX＜Tin2其中，Tout1低壓管的低壓飽和溫度；Tout2低壓管的出口端第二溫度傳感器的溫度；THEX熱交換單元411的內(nèi)部溫度；Tin1高壓管的出口端第一壓力傳感器的飽和溫度；Tin2高壓管的出口端第一溫度傳感器的溫度。
在上述條件下，可確保導入到室內(nèi)單元的高壓管121的過冷度，并可確保導入到室外單元的低壓管122的過熱度。
圖12示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施例的過冷/過熱度控制單元400的再一結(jié)構(gòu)圖。
參見圖12，過冷/過熱度控制單元400的熱交換單元421包括連接到內(nèi)管421a和外管421b的兩端上的高壓管121。
過冷/過熱度控制單元通過從高壓管121分支而出的旁路管424和EEV425控制熱交換量，并將熱交換單元421的外管421b通過止回閥427連接到低壓管122。
另外，該過冷/過熱度感測單元包括高壓管121的出口端第一壓力傳感器422和第一溫度傳感器423，和低壓管的出口端第二壓力傳感器428和第二溫度傳感器429。
過冷/過熱控制單元的微型計算機450通過使用該高壓管121的出口端第一壓力傳感器422和第一溫度傳感器423來檢測過冷度，并通過使用該低壓管的出口端第二壓力傳感器428和第二溫度傳感器429來檢測過熱度。
另外，過冷/過熱控制單元包括連接到雙重管的外管421b的高壓制冷劑入口管42和作為單一方向的制冷劑入口單元6的止回閥427，以控制低壓管122的過熱度。
微型計算機450通過使用過冷度感測單元的第一壓力傳感器422和第一溫度傳感器423來計算過冷度。該微型計算機450依據(jù)計算出的過冷度，來控制EEV 425的開度的增大和減小，以控制從高壓管121分支到外管421b中的高壓制冷劑與流入內(nèi)管421a的高壓制冷劑之間的熱交換的量。
同時，根據(jù)從第二壓力傳感器426和第二溫度傳感器429計算得到的過熱度，控制EEV 425的開度，從而止回閥427打開，以允許流入熱交換單元421的外管421b中的高壓制冷劑通過高壓制冷劑入口管426，流入到低壓管122中。此時，由于熱交換單元421的外管421b處于高壓狀態(tài)并且低壓管122處于低壓狀態(tài)，高壓制冷劑入口管426的高壓制冷劑由于壓差而被傳送到低壓管122中，以確保過熱度。
換言之，滿足所有檢測到的過冷和過熱度的條件由這樣得到Tout1＜Tout2＜Tin1＜THEX＜Tin2其中，Tout1低壓管的出口端第二壓力傳感器的飽和溫度；Tout2低壓管的出口端第二溫度傳感器的溫度；THEX熱交換單元的內(nèi)部溫度；Tin1高壓管的入口端第一壓力傳感器的高壓飽和溫度；Tin2高壓管的出口端第二溫度傳感器的溫度。
在上述條件下，可確保導入到室內(nèi)單元的高壓管121的過冷度，并可確保導入到室外單元的低壓管122的過熱度。
圖13示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施例的過冷/過熱度控制單元400的又一結(jié)構(gòu)圖。
參見圖13，過熱度控制單元檢測高壓管121的入口端溫度(T121)，和由熱交換高壓管的出口端溫度傳感器433所感測到的溫度(T433)，并得到熱交換單元431的內(nèi)部溫度(THEX)。
另外，得到由低壓管122的入口端第三溫度傳感器438感測到的溫度(T438)和由熱交換低壓管122的第四溫度傳感器439感測到的溫度(T439)。這里，為了同時確保過熱度和過冷度過熱度和過冷度被同時控制為符合如下關(guān)系T428＜T429＜THEX＜T423＜T121。
這里，高壓管121的入口端溫度和熱交換單元431的內(nèi)部溫度可通過使用溫度傳感器分別感測，該溫度傳感器僅僅安裝在高壓管側(cè)，以利用熱交換之前/之后的溫差，感測該熱交換單元的內(nèi)部溫度。
第四實施例圖14示出了根據(jù)本發(fā)明第四實施例的過冷/過熱度控制單元400的結(jié)構(gòu)圖。
參見圖14，制冷劑溫度控制單元500包括過冷度控制單元510和過熱度控制單元520。過冷度控制單元510安裝在室內(nèi)單元側(cè)，過熱度控制單元520安裝在室外單元側(cè)。
過冷度控制單元510利用第一壓力傳感器502和第一溫度傳感器503檢測過冷度。由于熱交換單元501的高壓連接管121a通過內(nèi)管501a與高壓管121連接，從高壓連接管121a分支出的旁路管504連接到外管501b。
此時，微型計算機530計算當前過冷度，以控制EEV 505的開度的增大或減小，從而使得當前過冷度與目標過冷度一致。因此，可控制流經(jīng)外管501b的制冷劑的量。
另外，微型計算機530利用第二壓力傳感器512和第二溫度傳感器513檢測當前過熱度。通過控制該EEV 515的開度，從熱交換單元的高壓管121分支而出的旁路管514，可控制應用到外管511b的制冷劑的量。
換言之，根據(jù)本發(fā)明的第四實施例，過冷度控制單元安裝在室內(nèi)單元中以確保高壓管的過冷度，而過熱度控制單元安裝在室外單元中以確保低壓管的過熱度。優(yōu)選的，將這些控制單元安裝為一個單一的單元。
圖15示出了穆勒圖，在該圖上，由于本發(fā)明的過熱度控制單元，過冷度得到增大。在圖15中，虛線和實線示出了由不同的制冷劑引起的穆勒圖。
過冷度控制單元可確保在室外熱交換中進行熱交換的制冷劑和導入到EEV的制冷劑的過冷度。因此，溫度傳感器感測的溫度點(A)被補償?shù)斤柡蜏囟赛c(B)，然后高壓(Pd)飽和點的過冷度被該過冷度控制單元增大。因此，在該Pd點，出口端的過冷度可在該室外熱交換器中得到確保。另外，該穆勒圖增大到室內(nèi)EEV的入口端的溫度(C)。
另外，可確保壓縮機的入口端過熱度(TSH)。這里，“S1”代表在低壓(Ps)下，室內(nèi)入口處的管路溫度傳感器感測到的溫度點，“S2”代表室內(nèi)出口處的管路溫度傳感器感測到的溫度，“S3”代表在高壓(PD)下，排放管溫度傳感器感測到的溫度，和“S4”代表室外熱交換器的出口端管路溫度傳感器感測到的溫度。
圖16示出了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的應用實例。
參見圖16，由長、中和短管連接的至少一個室外單元601～605安裝在室外600中。至少一個室內(nèi)單元611到617安裝在每個室內(nèi)房間610中。因此，根據(jù)操作條件，可提供組合的制冷和制熱的多模式空調(diào)器，用于選擇性地進行所有房間的制冷操作，所有房間的制熱操作，基于制冷的并發(fā)制冷和制熱操作，和基于制熱的并發(fā)制冷和制熱操作。
安裝在空調(diào)器的管路之間的預定位置的該制冷劑溫度控制單元621、622、623、624和625，被安裝在室內(nèi)單元和室外單元之間，或被分別安裝在橋式室內(nèi)單元的入口處和室內(nèi)單元的前方?？刂泼總€制冷劑溫度控制單元621、622、623、624和625，以使過冷度和過熱度與室內(nèi)單元和室外單元之間的管路的目標溫度一致。
圖17示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的控制制冷劑溫度的方法。
參見圖17，首先確定控制制冷劑的溫度是控制過冷度還是控制過熱度(S101，S113)。此時，這種確定依賴于過冷度和過熱度的優(yōu)先權(quán)而可能不同。換言之，在制冷工作模式中，首先控制過熱度，在制熱工作模式中，首先控制過熱度。
此外，在控制過冷度的情況下，感測熱交換單元的出口端的制冷劑溫度和高壓(S103)，并將感測到的壓力和溫度用于感測當前制冷度(S105)。
感測到的過冷度與預定的目標過冷度相比，以檢測他們之間的偏差(S107)?？刂艵EV的開度，以減小檢測到的偏差，從而使當前過冷度與目標過冷度一致(S109)。此時，由于雙重管的高壓制冷劑，內(nèi)部的熱交換量被增大或減小，其中，該雙重管是確保過冷度的熱交換單元(S111)。
同時，在控制過熱度的情況下(S113)，感測雙重管的低壓管的出口端的制冷劑的溫度和壓力(S115)，并計算當前過熱度(S117)。如果計算該過熱度被計算出，就可獲得當前過熱度與目標過熱度之間的偏差(S119)。此后，控制EEV的開度，使得當前的過冷度與目標過冷度一致而減少偏差(S121)。此時，由于雙重管的高壓制冷劑，內(nèi)部的熱交換量被增大或減小以確保過熱度(S111)。
如上所述，本發(fā)明通過使用無論管路內(nèi)部/外部均可進行精確感測的特定的感測單元，解決了溫度傳感器和壓力傳感器的安裝位置，并且能夠使用感測到的熱交換單元的溫度，并能夠使用管路熱交換之前/之后的溫差。
另外，本發(fā)明通過控制制冷操作中進行循環(huán)流動的制冷劑、和制熱操作中反向循環(huán)流動的制冷劑的過冷度/過熱度，來確保過冷度/過熱度。
如上所述，本發(fā)明的溫度控制單元和控制空調(diào)制冷劑的方法可控制室內(nèi)單元和室外單元之間的制冷劑的溫度，以選擇性地控制來確保流到室內(nèi)單元的制冷劑的過冷度或流到室外單元的制冷劑的過熱度，并同時地控制過冷度和過熱度，由此可確保過冷度和過熱度，而與工作循環(huán)的特征無關(guān)。
另外，本發(fā)明具有確保過冷度和過熱度的效果，由此可降低制冷劑噪聲。具體地說，在長管路中，過冷效果較顯著。
此外，本發(fā)明具有這樣的效果，即將模塊型安裝在頭部與分支的前方與后方，由此可獲得簡單的安裝，而無需解開室內(nèi)單元與室外單元。進一步，本發(fā)明具有這樣的效果，即由獨立的電源來進行獨立的控制，甚至無需在室內(nèi)單元與室外單元之間通信。
本發(fā)明具有這樣的效果，即，在制冷循環(huán)中可確保過熱度，由此可防止冷凍和液體壓縮，其中在諸如空調(diào)器的弱風操作時有過大的質(zhì)量流量(massflow)的情況下，可以控制該質(zhì)量流量。
很明顯，對本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可對本發(fā)明作出各種改進和變型。于是，本發(fā)明意在覆蓋本發(fā)明的各種改進和變型，只要它們落入后附的權(quán)利要求書和其等價物的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種控制空調(diào)器中的制冷劑的溫度的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個或多個室內(nèi)單元；一個或多個室外單元；用于連接該室內(nèi)單元和該室外單元的高壓管和低壓管；和制冷劑溫度控制單元，其連接到該高壓管和該低壓管上，用于通過將內(nèi)管連接到外管上，來相對于流動的制冷劑進行熱交換，該內(nèi)管穿過該另一管，該制冷劑溫度控制單元安裝在該高壓或低壓管的一側(cè)，用于感測過冷度和/或過熱度，并通過連接該外管到特定管上的旁路通道，增大/減少到該外管的制冷劑輸入流，以使感測到的過冷或過熱度等于目標值。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，該制冷劑溫度控制單元包括熱交換部分，其包括兩端連接到該高壓管的內(nèi)管，和兩端連接到該低壓管的外管，其中，該內(nèi)管彎曲為預定的形狀，該外管延伸到該內(nèi)管的外側(cè)，從而由于在該內(nèi)管和該外管內(nèi)流動的制冷劑的溫差而發(fā)生熱交換；過冷度感測部分，用于感測流經(jīng)置于該熱交換部分的一側(cè)的高壓管的制冷劑的過冷度；過冷度控制單元，用于依據(jù)該過冷度感測部分感測到的過冷度值，控制該外管的熱交換量。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，該過冷度感測部分包括多個溫度傳感器，用于感測置于該熱交換部分的入口和出口端的高壓管的制冷劑的溫度。
4.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，該過冷度感測部分包括壓力傳感器，用于感測置于該熱交換部分的入口端的該高壓管的制冷劑的壓力；和溫度傳感器，用于感測置于該熱交換部分的出口端的該高壓管的制冷劑的溫度。
5.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，該過冷度感測部分包括溫度傳感器和壓力傳感器，分別用于感測置于該熱交換部分的出口端的該高壓管的制冷劑的溫度和壓力。
6.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，該過冷度控制單元包括旁路管，其從置于該熱交換部分的入口端的該高壓管處分支，并連接到該熱交換部分的該外管；EEV(電子膨脹閥)，安裝在該旁路管中，用于控制通過該旁路管導入到該熱交換部分的該外管的制冷劑的量；和微型計算機，用于控制該EEV的開度，以使當前過冷度等于預定目標過冷度，其中，該當前過冷度由該過冷度感測部分感測。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，該微型計算機利用補償溫度和當前溫度的差值計算過冷度，其中，該補償溫度通過補償一熱交換之前的溫度而得到，其中，該熱交換之前的溫度是在置于該熱交換部分的入口端的該高壓管處被感測到，該當前溫度是在置于該熱交換部分的出口端的高溫管處被感測到，并且該微型計算機控制該EEV的開度，以使該計算出的當前過冷度確保該預定的目標過冷度。
8.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，該微型計算機利用飽和溫度和置于該熱交換部分的出口端的高壓管的當前溫度的溫差，來計算過冷度，其中，該飽和溫度對應于壓力飽和位置，并由置于該熱交換部分的出口端的高壓管的制冷劑的壓力感測得到，并且該微型計算機控制該EEV的開度，以使該計算出的過冷度確保該預定的目標過冷度。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，該制冷劑溫度控制單元包括熱交換部分，包括兩端連接到該高壓管的內(nèi)管和一外管，其中，由該高壓管分支出的高壓制冷劑被導入到該外管中，并且該導入的制冷劑被排放到該低壓管中，該外管延伸到該內(nèi)管的外部，從而該高壓制冷劑彼此之間進行熱交換；過冷度感測部分，置于該高壓管的一端，用于感測溫度和壓力；和過冷度控制單元，用于根據(jù)該過冷度感測部分的感測結(jié)果，控制導入到該外管中的、該分支的高壓制冷劑的量，以確保該高壓管的過冷度。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，該過冷度控制單元包括旁路管，其從置于該熱交換部分的入口端的該高壓管處分支，并連接到該熱交換部分的該外管；EEV，安裝在該旁路管中，用于控制通過該旁路管導入到該熱交換部分的該外管的制冷劑的量；和微型計算機，用于控制該EEV的開度，以使過冷度等于預定的目標過冷度，其中，該過冷度由該過冷度感測部分感測；高壓入口管，連接到該熱交換部分的該外管和該低壓管上，用于使該外管的高壓制冷劑流經(jīng)該低壓管；和閥，安裝在該高壓入口管中，用于防止該低壓管中的制冷劑導入到該熱交換部分的該外管中。
11.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，該制冷劑溫度控制單元包括熱交換部分，其包括兩端連接到該低壓管的內(nèi)管，和兩端連接到該高壓管的外管，其中，該內(nèi)管彎曲為預定的形狀，該外管延伸到該內(nèi)管的外側(cè)，從而由于該內(nèi)管和該外管內(nèi)流動的制冷劑的溫差而發(fā)生熱交換；過熱度感測部分，用于感測流經(jīng)置于該熱交換部分的入口和出口端的低壓管的制冷劑的過冷度；過熱度控制單元，用于使用該過熱度感測部分感測到的溫度和壓力來計算過熱度，并控制流經(jīng)該外管的制冷劑的量，以使計算出的過熱度能夠跟隨預定的目標過熱度。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，該過熱度控制單元包括旁路管，其從置于該熱交換部分的入口端的高壓管處分支，并與該熱交換部分的該外管并聯(lián)連接；EEV，安裝在該旁路管中，用于控制通過該旁路管導入到該熱交換部分的該外管的制冷劑的量；和微型計算機，用于控制該EEV的開度，以使當前過冷度等于預定的目標過冷度，其中，該當前過冷度由該過冷度感測單元感測。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，該微型計算機利用低壓下的飽和溫度和置于該熱交換部分的出口端的該低壓管的當前排放溫度的溫差，來計算過熱度，其中，該低壓下的飽和溫度是從置于該熱交換部分的入口端的低壓管被感測到；以及該微型計算機控制該EEV的開度，以使該計算出的過熱度確保該預定的目標過冷度。
14.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，該制冷劑溫度控制單元包括熱交換部分，包括兩端連接到該高壓管的內(nèi)管，和兩端連接到該低壓管的外管，其中，該外管延伸到該內(nèi)管的外部，從而由于在該內(nèi)管和該外管內(nèi)流動的制冷劑的溫差而發(fā)生熱交換；過冷/過熱度感測部分，置于該熱交換部分管路的入口端和/或出口端，用于感測管路的壓力和溫度；和過冷/過熱度控制單元，用于通過控制從該高壓管中分支出的、并導入到該熱交換部分的該外管中的制冷劑的量，來同時控制該高壓管的過冷和該低壓管的過熱。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，該過冷/過熱度控制單元包括旁路管，其從置于該熱交換部分的入口端的該高壓管處分支，并連接到該熱交換部分的該外管；EEV，安裝在該旁路管的預定位置；和微型計算機，用于基于該過冷/過熱度感測部分的感測結(jié)果，來計算當前過冷/過熱度，并在一范圍內(nèi)控制該EEV的開度，其中，該計算出的過冷/過熱度滿足該目標過冷/過熱度。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，該過冷/過熱度感測部分包括第一溫度傳感器和第一壓力傳感器，用于分別感測該高壓管的溫度和壓力，從而感測該高壓管的過冷度；及第二溫度傳感器和第二壓力傳感器，用于分別感測該低壓管的溫度和壓力，從而感測該低壓管的過熱度。
17.一種控制制冷劑的溫度的方法，包括如下步驟利用熱交換部分來進行由于高壓制冷劑和低壓制冷劑之間的溫差而產(chǎn)生的熱交換，該熱交換部分包括兩端連接到高壓和低壓管上的內(nèi)管和外管，該高壓和低壓管連接至少一個室內(nèi)單元和至少一個室外單元；感測置于該熱交換部分的一端的管路的過冷度和/或過熱度；和通過增加/減小流入到該熱交換部分的該外管中的制冷劑的預定的量，確保過冷度和/或過熱度，以使感測到的過冷度和/或過熱度等于目標值。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，該熱交換是通過使該高壓制冷劑流過該內(nèi)管，并使該低壓制冷劑流過該外管進行的，并且通過利用EEV的開度，控制經(jīng)由旁路管流入到該外管中的高壓制冷劑的量，來確保該過冷度，從而使感測到的過冷度等于目標過冷度，其中，該旁路管從該高壓管處分支。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，該熱交換是通過使低壓制冷劑流經(jīng)該內(nèi)管，并使高壓制冷劑流經(jīng)該外管而形成制冷劑的溫差進行的， 并且通過利用EEV的開度，控制經(jīng)由旁路管流入到該外管中的低壓制冷劑的量，來確保該過冷度，從而使感測到的過冷度等于目標過冷度，其中，該旁路管從該高壓管處分支。
全文摘要
本發(fā)明提供一種控制空調(diào)器中制冷劑的溫度的系統(tǒng)和方法，其通過控制連接一個或多個室內(nèi)單元與一個或多個室外單元的管路中的制冷劑的溫差和特定制冷劑的流量，來確保過冷度和/或過熱度。該系統(tǒng)包括一個或多個室內(nèi)單元；一個或多個室外單元；用于連接室內(nèi)單元和室外單元的高壓管和低壓管；和制冷劑溫度控制單元，其連接到高壓管和低壓管上，用于通過將內(nèi)管連接到外管上，來對流動的制冷劑進行熱交換，內(nèi)管穿過該另一管。制冷劑溫度控制單元安裝在高壓或低壓管的一端，用于感測過冷度和/或過熱度，并增大/減少通過旁路通道流入該外管的制冷劑的流量，從而使得感測到的過冷度或過熱度等于目標值，其中，該旁路通道將該外管連接到特定管。
文檔編號F25B13/00GK1609529SQ20041008527
公開日2005年4月27日 申請日期2004年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月16日
發(fā)明者吳一權(quán), 宋珍燮, 李南洙, 張世東, 鄭百永 申請人:Lg電子株式會社