[發明專利]熱泵系統及其控制方法

在審

• 申請號: 201710650251.8
• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN107477916A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 鄒溫鋒;楊虹;李金奎;李慶;衛廣穹;劉幸
• 申請（專利權）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: F25B30/02
• 分類號: F25B30/02;F25B41/04;F25B41/06;F25B43/00;F25B49/02
• 代理公司: 北京博訊知識產權代理事務所(特殊普通合伙)11593
• 代理人: 柳興坤,呂戰竹

技術領域

本發明涉及熱泵技術領域，具體涉及一種熱泵系統及其控制方法。

背景技術

常規的制冷系統主要是由壓縮機、冷凝器、節流部件以及蒸發器四大部分構成的，在制冷系統的整個運行過程中，壓縮機吸入從蒸發器中產生的制冷劑蒸氣，并將其壓縮至冷凝壓力后，由排氣口排出高溫高壓的制冷劑氣體，然后進入冷凝器，在冷凝壓力下等壓冷卻并冷凝成制冷劑液體，冷凝后的制冷劑液體通過節流部件進入蒸發器，制冷劑通過節流部件后變成氣液兩相的混合態，然后進入蒸發器與相關介質進行熱交換，實現制冷的目的，之后再進入壓縮機的吸氣口中，如此往復循環。在整個制冷系統中，往往會因為節流部件選用的大小規格不一，造成壓縮機無法完全實現其蒸發溫度范圍值，進而造成壓縮機可用范圍的浪費。

發明內容

基于上述現狀，本發明的主要目的在于提供一種熱泵系統及其控制方法，能夠保證壓縮機的運行范圍得到充分利用。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

根據本發明的第一方面，一種熱泵系統，包括壓縮機、冷凝器和蒸發器，其中，在所述冷凝器和所述蒸發器之間的流路上設置有節流單元，所述節流單元包括并聯的至少兩條節流支路，每條節流支路中均設置有節流部件，所述熱泵系統通過選擇導通的節流支路的數量來使得壓縮機的蒸發溫度范圍得到充分利用。

優選地，每條節流支路中還設置有開關部件，用于開通或切斷相應的節流支路與所述蒸發器之間的連通。

優選地，所述開關部件設置在節流部件的下游側；

和/或，所述開關部件為電磁閥；

和/或，所述節流部件為膨脹閥。

優選地，還包括第一旁通支路，所述第一旁通支路的一端連接于所述節流單元的上游側，另一端連接至壓縮機的吸氣口。

優選地，所述第一旁通支路中設有第一旁通開關部件，用于開通或切斷所述第一旁通支路與壓縮機吸氣口之間的連通；

和/或，所述第一旁通支路中還設有第一旁通過濾器。

和/或，所述第一旁通支路中還設有節流元件。

優選地，至少一條節流支路與壓縮機的吸氣口之間連接有第二旁通支路，使得相應的節流支路中的制冷劑能夠擇一地流到蒸發器中或流到壓縮機的吸氣口。

優選地，所述第二旁通支路中設有第二旁通開關部件，用于開通或切斷所述第二旁通支路與壓縮機吸氣口之間的連通；

和/或，所述第二旁通支路中還設有第二旁通過濾器；

和/或，所述第二旁通支路與相應的節流支路的連接點位于節流部件的下游側。

優選地，所述第一旁通開關部件為電磁閥，或者，所述第二旁通開關部件為電磁閥。

優選地，所述節流單元包括第一節流支路和第二節流支路，其中，所述第一節流支路包括串聯的第一膨脹閥和第一電磁閥，所述第二節流支路包括串聯的第二膨脹閥和第二電磁閥，所述第二節流支路上連接有第二旁通支路，所述第二旁通支路的一端連接于所述第二膨脹閥的下游側，另一端連接至壓縮機的吸氣口。

根據本發明的第二方面，一種用于控制前面所述的熱泵系統的控制方法，包括步驟：控制單條節流支路導通以進行節流，以保證蒸發溫度達到壓縮機運行范圍的最低值；和/或，控制兩條以上節流支路同時導通以進行節流，以保證蒸發溫度達到壓縮機運行范圍的最高值。

優選地，在控制單條節流支路導通時，在正常運行過程中，如檢測到當前進行節流的節流部件的開度小于最大允許開度，則其余的節流支路繼續保持斷開；如檢測到當前進行節流的節流部件的開度大于或等于最大允許開度，則增加至少一條節流支路參與節流。

優選地，所述熱泵系統包括第一旁通支路，所述第一旁通支路的一端連接于所述節流單元的上游側，另一端連接至壓縮機的吸氣口，所述方法還包括步驟：當檢測到壓縮機排氣溫度達到噴液點時，控制所述第一旁通支路導通，使部分制冷劑流經所述第一旁通支路進行噴液，以便對排氣溫度進行降溫。

優選地，所述熱泵系統包括第二旁通支路，所述第二旁通支路連接于至少一條節流支路與壓縮機的吸氣口之間，所述方法還包括步驟：當通過第一旁通支路進行噴液持續預定的時間仍無法將排氣溫度降到預定溫度時，控制所述第二旁通支路導通，使部分制冷劑流經相應的節流支路節流后進行噴液，以降低壓縮機排氣溫度。