专利名称：空调系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种空调系统，并且更具体地说涉及能够判断由压缩机
的空调系统。
背景技术：
一般来说，空调系统为用于通过对制冷剂进行压缩、冷凝、膨胀和 蒸发来对室内空间进行制冷或加热的设备。
空调系统分成包括室外单元和与室外单元连接的室内单元的常规 空调和包括室外单元和与室外单元连接的多个室内单元的多联空调。而 且，空调系统分成用来通过仅沿一个方向驱动制冷剂循环来只给室内空
来给室内空间提供冷空气或热空气的冷热空调。
空调系统包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。从压缩机排出的 制冷剂在冷凝器中冷凝，然后在膨胀岡中膨胀。膨胀的制冷剂在蒸发器 中蒸发，然后被吸入到压缩机中。在制冷操作或加热操作中，将气态制 冷剂注入到压缩机中，因此改善了性能。
但是，如果在所注入的制冷剂中存在液态制冷剂，则会出现这样的 问题，即在压缩机中出现液体压缩，因此损坏压缩机。
发明内容
本发明的目的在于提供一种空调系统，它能够通过防止在注入到压 缩机中的制冷剂中包含液态制冷剂来改善性能和稳定性。
为了实现上面的目的，根据本发明提供了一种空调系统，它包括 冷凝器，用于冷凝制冷剂；蒸发器，用于蒸发通过冷凝器的制冷剂；压 缩机，用于压缩通过蒸发器的制冷剂以及从冷凝器流向蒸发器的制冷剂
4中分流之后注入的制冷剂；以及控制单元，用于判断在所注入的制冷剂 中是否包含液态制冷剂。
在本发明中，如果操作参数中的至少一个不在预设正常操作范围 内，则控制单元判断出在注入的制冷剂中包含液态制冷剂。
在本发明中，操作参数包括压缩机的排出温度和排出压力、蒸发器 的入口侧温度、空调系统的室内温度和室外温度以及施加在压缩机上的 电流，并且如果所述操作参数中的至少一个不在正常操作范围内，则控 制单元判断出在注入的制冷剂中包含液态制冷剂。
在本发明中，还包括设置在注入的制冷剂所流过的注入管上的液态 制冷剂检测传感器，并且控制单元根据从液态制冷剂检测传感器接收到 的数据判断在注入的制冷剂中是否包含液态制冷剂。
在本发明中，还包括制冷剂所流过的注入管和"^殳置在注入管上的注 入阀，并且如果判断出在注入的制冷剂中包含液态制冷剂，则控制单元 控制注入阀关闭。
在本发明中，还包括用注入的制冷剂所流过的注入管、用于连接所 述注入管和所述压缩机的排出管的旁通管和i殳置在旁通管上的旁通阀， 并且如果判断出在注入的制冷剂中包含液态制冷剂，则控制单元控制旁 通阀打开，从而从压缩机旁通的制冷剂对注入到压缩机中的制冷剂进行 加热。
在本发明中，还包括所述注入的制冷剂所流过的注入管和设置在所 述注入管上的加热器，并且如果判断出在所述注入的制冷剂中包含液态 制冷剂，则控制单元操作加热器以加热所述注入的制冷剂。
在本发明中，还包括注入的制冷剂所流过的注入管和设置成覆盖着 至少一部分注入管的绝热构件。
在本发明中，还包括第一分相器，其设置在冷凝器和蒸发器之间， 并且用于引入从冷凝器流出并在节流之后的制冷剂，并且将所引入的制 冷剂分相；以及第二分相器，用于将从第一分相器的气体排出管引入的 制冷剂分相。在本发明中，还包括分相器，其设置在冷凝器和蒸发器之间，并且 用于引入从冷凝器流出并在节流之后的制冷剂，并且将引入的制冷剂分
相，该分相器包括主体；设置在主体处并且用于将流经冷凝器的制冷 剂引入的入口管；气体排出管和液体排出管，它们插入并且设置在主体 内并且用于分别排出从存储在主体内的制冷剂分离的气态制冷剂和液 态制冷剂；以及制冷剂管打开和关闭部分，用于随着存储在主体中的液 态制冷剂的流面上升和下降而打开和关闭气体排出管。
在本发明中，如上所述，可以防止在注入到压缩机中的制冷剂中包含 液态制冷剂。因此，大大降低压缩机的液体压缩的危险，由此降低了对压 缩M成损坏的可能性并且改善了可靠性和性能。
被包括以进一步理解本发明并且结合在本申请中并构成其一部分 的附图显示出本发明的实施方案，并且与说明书一起用来说明本发明的 原理。在这些附图中
图l为示意图，显示出才艮据本发明第一实施方案的空调的结构；
图2为框图，显示出空调的控制流程；
图3显示出空调加热操作中的制冷剂流；
图4显示出空调制冷操作中的制冷剂流；
图5为时序图，显示出控制如图1所示的空调的注入阀的控制方法；
图6为结构图，显示出根据本发明第三实施方案的空调；
图7为方框图，显示出如图6所示的空调的控制流程；
图8为结构图，显示出如图6所示的空调加热操作中的制冷剂流；
图9为结构图，显示出如图6所示的空调制冷操作中的制冷剂流；
图IO为根据本发明第四实施方案的空调的结构图11为根据本发明第五实施方案的空调的结构图；图12为根据本发明第六实施方案的空调的预防装置的结构图，其 中显示出在加热操作中的制冷剂流；
图13为结构图，显示出在图12的预防装置中在制冷操作中的制冷 剂流；并且
图14为根据本发明第七实施方案的空调的预防装置的结构图。
具体实施例方式
空调系统包括用于只是进行制冷操作的普通住宅制冷空调、用于只是
进行加热^Mt的加热空调、用于进行制冷和加热^^t的热泵式空调以及用 于制冷和加热多个室内空间的多联空调。下面，将对作为空调系统的一个 实施例的热泵式空调(下面称为"空调")进行详细i兌明。
下面将参照这些附图对本发明的实施方案进行说明。
图l为示意图，显示出根据本发明第一实施方案的空调100的结构。 图2为方框图，显示出空调100的控制流程。
参照图1和2，空调100包括压缩机110、室内热交换器120、室外 热交换器130、第一膨胀岡141、第二膨胀阀142、分相器150和四通阀 160。室内热交换器120在制冷操作中用作蒸发器并且在加热操作中用 作冷凝器。压缩机110将所导入的低温低压制冷剂压缩成高温高压制冷 剂。压缩机110包括第一压缩部分111和第二压缩部分112。第一压缩 部分111将从蒸发器中导入的制冷剂压缩，并且第二压缩部分112将来 自第一压缩部分111的制冷剂以及通过在蒸发器和冷凝器之间分流而注 入的制冷剂进行混合和压缩。但是，本发明不限于此，并且压缩机IIO 可以具有三层以上的多层结构。
四通岡160是用于在制冷和加热时切换制冷剂流的流动通道切换 阀，并且在制冷时将在压缩机IIO中压缩的制冷剂引导到室外热交换器 130，并且在加热时将它引导到室内热交换器120。四通阀160和压缩机 110通过第一连接管171连接。压缩机出口温度传感器181和排出压力 传感器182设置在第一连接管171上以便测量出从压缩机110排出的制 冷剂的排出温度和压力。室内热交换器120设置在房间内，并且通过第 二连接管172与四通阀160连接。室内热交换器传感器185安装在室内热交换器120处。
分相器150将所导入的制冷剂分成气态制冷剂和液态制冷剂，将液 态制冷剂送给蒸发器，并且将气态制冷剂送给第二压缩部分112。分相 器150的第一连接部分151和室内热交换器120通过第三连接管173连 接。第一连接管151在制冷操作中用作液态制冷剂排出管，并且在加热 操作中用作制冷剂入口管。
第一膨胀岡141设置在第三连接管173上，而且在制冷操作中用作 用于使从分相器150导入的液态制冷剂节流的第二膨胀装置，并且在加 热操作中用作用于使从室内热交换器120导入的液态制冷剂节流的第一 膨胀装置。
室外热交换器130设置在室外，并且通过第四连接管174与分相器 150的第二连接部分152连接。室外热交换器传感器186安装在室外热 交换器130处。第二连接管152在制冷操作中用作制冷剂入口管，并且 在加热操作中用作液态制冷剂排出管。
第二膨胀阀142设置在第四连接管174上，而且在制冷操作中用作 用于使从热交换器130导入的液态制冷剂节流的第一膨胀装置，并且在 加热操作中用作用于使从分相器150导入的液态制冷剂节流的第二膨胀 装置。
室外热交换器130通过第五连接管175与四通阀160连接。而且， 四通阀160和压缩机110的入口管通过第六连接管176连接。用于测量 压缩机IIO的入口侧温度的压缩机入口温度传感器184设置在第六连接 管176上。
第二压缩部分112通过注入管180与分相器150的第三连接部分153 连接。第三连接管153在制冷和加热操作中用作气态制冷剂排出管。
注入阀143设置在注入管180上。注入阀143控制着从分相器150 注入到第二压缩部分112的制冷剂的量和压力。在注入管180打开时， 在分相器150中的气态制冷剂通过注入管180导入到第二压缩部分112 中。用于测量所注入的制冷剂温度的注入温度传感器183设置在注入管 180上。第一膨胀阀141和第二膨胀阀142以及注入阀143的开度由用于控 制空调操作的控制单元200来控制。
图3显示出空调加热操作中的制冷剂流。
参照图3，从压缩机110排出的高温高压气态制冷剂通过四通阀160 导入到室内热交换器120中。在室内热交换器120中，气态制冷剂通过 与室内空气进行热交换而冷凝。冷凝的制冷剂在第一膨胀阀141中受到 节流，然后被导入到分相器150中。由分相器150分离出的液态制冷剂 在第二膨胀阀142中再次受到节流，然后被导入到室外热交换器130中。 在室外热交换器130中的制冷剂通过与外界空气进行热交换而蒸发，并 且将蒸发的制冷剂导入到第一压缩部分lll中。
如果在加热操作期间要求进行气体注入，则控制单元200将注入阀 143打开。在注入阀143打开时，通过注入管180将从分相器150分离 出的气态制冷剂注入到第二压缩部分112中。在第二压缩部分112中， 注入的制冷剂和来自第一压缩部分lll的制冷剂混合然后被压缩。在第 二压缩部分112中压缩的制冷剂再次循环到四通阀160。
图4显示出空调制冷操作中的制冷剂流。
参照图4，通过四通阀160将从压缩机110排出的高温高压气态制 冷剂导入到室外热交换器130中。在室外热交换器130中，气态制冷剂 通过与外界空气进行热交换而冷凝。冷凝的制冷剂在第二膨胀岡142中 受到节流，然后被导入到分相器150中。由分相器150分离出的液态制 冷剂在第一膨胀阀141中再次受到节流，然后被导入到室内热交换器 120中。在室内热交换器120中的制冷剂通过与室内空气进行热交换而 蒸发，然后将蒸发的制冷剂导入到第一压缩部分lll中。如果在制冷操 作期间没有任何用于进行气体注入的请求，则控制单元200将注入阀 143关闭，因此防止来自分相器150的气态制冷剂注入到第二压缩部分 112中。但是，本发明不限于此，并且在制冷操作中来自分相器150的 气态制冷剂也可以注入到第二压缩部分112中。
下面将说明控制根据本发明第一实施方案的空调的方法。
如果用户驱动空调100以^更冷却和加热室内空间，则控制单元200检测驱动指令。
在检测到驱动指令时，控制单元200将第一膨胀阀141和第二膨胀 阀142以及注入阀143初始化。也就是i兌，控制单元200将第一膨胀阀 141和第二膨胀阀142完全打开，并且关闭注入阀143。通过关闭注入 阀143,可以防止液态制冷剂在驱动初始阶段注入到压缩机IIO中。
一旦完成了第一和第二膨胀岡以及注入阀143的初始化，则控制单 元200在多个控制方法之中按照相互不同的控制方法控制第一膨胀阀 141和第二膨胀阀142的打开量。多个控制方法包括中间压力控制方 法，其中如此调节用于将来自冷凝器150并且导入到分相器150中的制 冷剂节流的第 一膨胀装置的打开量以便使得制冷剂到达预定的中间压 力；以及过热度控制方法，其中如此调节用于将来自冷凝器150并且导 入到分相器150中的制冷剂节流的第二膨胀阀的打开量以便使得制冷剂 到达预定的目标过热度。
在空调IOO处于加热操作模式中时，第一膨胀阀141用作第一膨胀 阀，并且笫二膨胀阀142用作第二膨胀阀。因此，在加热操作模式中， 控制单元200以中间控制方法控制第一膨胀阀141，并且以过热度控制 方法控制第二膨胀阀142。另一方面，在空调IOO处于制冷操作模式中 时，第一膨胀岡141用作第二膨胀阀，并且第二膨胀阀142用作第一膨 胀阀。因此，第一膨胀阀141以过热度控制方法受到控制，并且第二膨 胀阀142以中间压力控制方法受到控制。
在中间压力控制方法中，检测出至少一个操作参数的数值，并且根
些^作参数为多个操作参it。这些操作参数可以包括将制冷剂注入到第 二压缩部分112中的气体注入操作性、压缩机110的频率、空调100的 室内温度、室外温度、在室内和室外温度之间的差值、压缩机110的排 出压力、压缩机110的排出温度等等。用于操作参数的设定值预先设定 并且以表格的形式存储在控制单元200中。根据气体注入操作性，可以 不同地设定用于压缩机110的频率的设定值。换句话说，根据注入阀143 是打开或是没有打开，可以不同地设定用于压缩机110的频率的设定值。 些诏在过热度控制方法中，实时测量出制冷剂的过热度，并且根据所测 量出的过热度来控制这些阀的打开量。可以通过安装在室外热交换器
130处的室外热交换器传感器186和压缩机入口温度传感器184来测量 出制冷剂的过热度。根据在所测量出的过热度和预设的目标过热度之间 的差值以及差值变化在控制单元200中存储有模糊表，并且从该模糊表 中确定这些阀的打开量。
图5为时序图，显示出用于如图l所示的空调的注入阀的控制方法。
参照图5，如果存在用于进行气体注入的请求，则控制单元200打 开注入阀143 (S2)。控制单元200分阶段地打开注入阀143的开度直 到达到目标开度。 一旦注入阀143打开，则将在分相器150中分离出的 气态制冷剂注入到第二压缩部分112中。
在将气态制冷剂注入到第二压缩部分112中时，控制单元200判断 在注入的制冷剂中是否包含液态制冷剂。
在该实施方案中，如果空调100的至少一个操作参数不在预设的正 常操作范围内，则控制单元200判断在注入的制冷剂中包含有液态制冷 剂。 一旦将液态制冷剂注入到压缩机IIO中，则在压缩机110中出现液 体压缩。在出现液体压缩时，至少一个操作参数不在预设的正常操作范 围内。操作参数包括压缩机110的排出温度和排出压力、蒸发器的入口 侧温度、空调系统100的室内温度和室外温度以及施加在压缩机110上 的电流，并且从在操作参数中的变化判断出在注入的制冷剂中是否包含 液态制冷剂。
参照图5,首先检测出第二压缩部分112的排出温度，并且判断出在 排出温度中的变化范围是否不在排出温度的预设正常变化率范围内(S3 )。 也就是说，判断出排出温度是否在设定时间内下降了大于设定温度。在一 个实施例中，如果排出温度在三分钟内下降了 15度，那么可以判断排出温 度不在正常变化率范围内，并且在压缩机IIO中出现液体压缩。这里，可 以排除由压缩机110的断开或者压缩机110的频率下降引起的排出温度下 降。
如果在第二压缩部分112的排出温度中的变化率不在排出温度的正 常变化率范围内，则控制单元200关闭注入阀143持续第一设定时间
ii(S5)。可以通过试验等来获得第一设定时间。通过控制单元200来关 闭注入阀143可以防止液态制冷剂从分相器150注入到第二压缩部分 112中。并且累计和增加排出温度的变化率不在排出温度的正常变化率 范围的排出温度异常的次数N1 (S4)。
如果第二压缩部分112的排出温度的异常次数Nl大于设定的次数 Ns(S6)，则控制单元200关闭注入阀143持续第二设定时间(S7)。第 二设定时间可以长于第一设定时间。因此，在第二压缩部分112的排出 温度经常不在正常操作范围内的情况下，可以通过增加用于关闭注入岡 143的时间来确保该循环稳定足够长的时间。
而且，在第二压缩部分112的排出温度经常不在正常操作范围内的 情况下，可以通过警告消息或警告声音将这通知外面。
如果在第二压缩部分112的排出温度中的变化率处于排出温度的正 常变化率范围内，则检测蒸发器的入口侧温度以判断在蒸发器的入口侧 温度中的变化率是否不在蒸发器温度的预设正常变化率范围内(S9 )。 也就是说，判断蒸发器的入口侧温度是否在设定时间内下降了多于设定 温度。这里，优选的是，在从蒸发器IIO驱动开始经过了预定时间之后 在工作循环稳定之后检测出蒸发器的入口侧温度。
如果在蒸发器的入口侧温度中的变化率不在蒸发器温度的正常变 化率范围内，则控制单元200关闭注入阀143持续第一i殳定时间。注入 阀143的关闭可以防止液态制冷剂从分相器150注入到第二压缩部分 112中。并且，将在蒸发器的入口侧温度的变化率不在蒸发器温度的正 常变化率范围内的蒸发器温度异常次数N2存储、累计并且增加(S10 )。
如果在蒸发器温度中的异常次数N2大于设定次数Ns ( S6),则控 制单元200关闭注入阀143持续第二设定时间(S7)。第二设定时间可 以长于第一设定时间。因此，在蒸发器的温度经常不在正常操作范围内 的情况下，可以通过增加用于关闭注入阀143的时间来确保工作循环稳 定足够长的时间。
而且，在蒸发器的温度经常不在正常操作范围内的情况下，可以通 过警告消息或警告声音将这告知外面。
12同时，如果判断出在蒸发器的入口侧温度的变化率在蒸发器温度的 正常变化率范围内，则计算出在空调的室内温度和室外温度之间的差
值，并且判断该差值是否小于预设温度(Sll)。
如果在室内温度和室外温度之间的差值小于设定温度，这表示该工
作循环运行异常或者空调100的负荷非常小。在空调100的负荷非常小
时，不必注入气态制冷剂。如果进行不必要的注入，则会将液态制冷剂
导入到压缩机110中。因此，控制单元200关闭注入阀143持续第一设 定时间以暂时停止制冷剂的注入。
同时，如果在空调100的室内温度和室外温度之间的差值大于设定 温度，则控制单元200检测出施加在压缩机110上的电流变化率。
判断施加在压缩机110上的电流变化率是否不在预设的电流正常变 化率范围内。也就是说，如果施加在压缩机110上的电流在设定时间内 增加了大于预设数值，则判断已经出现了液体压缩，因此增加了压缩机 的工作。因此，控制单元200关闭注入阀143持续第一i殳定时间以暂时 停止制冷剂的注入。
随后，在判断出在注入的制冷剂中包含液态制冷剂时，控制单元200 暂时停止制冷剂的注入，由此防止在压缩机IIO中出现液体压缩。
同时，如果判断出在注入的制冷剂中包含液态制冷剂，则控制单元 200可以减小压缩机110的频率，并且因此减小压缩机110的排出流速。 在分相器150中的液态制冷剂的流面越高，则液态制冷剂通过气体排出 管和注入管180导入到第二压缩部分112的可能性就越高。在压缩机110 的排出流速降低时，导入到分相器150中的制冷剂的流速降低，由此降 低了在分相器150中的液态制冷剂的流面。因此，可以大大降低液态制 冷剂注入到第二压缩部分112中的可能性。
另外，在分相器150中的液体流面同样也可以按照下面的方法降低。 如果分相器150的液体排出管的开度增大并且制冷剂入口管的开度减 小，则在分相器150中的液态制冷剂量减少，由此降低了液体的流面。 在加热操作中，减小第一膨胀阀141的开度，并且增大第二膨胀阀142 的开度。在制冷操作中，增大第一膨胀阀141的开度，并且减小第二膨
13胀阀142的开度。可替代地，可以在分相器150处设置水位检测传感器 (未示出)，用来根据从水位检测传感器接收到的信号判断液态制冷剂 是否通过气体排出管从分相器150中流出。
在下文中，将对根据本发明第二实施方案的空调进行说明。下面的 说明集中于与第一实施方案的差别之处。与在第一实施方案中的参考标 号相同的参考标号表示相同的构件。
与第一实施方案的差别在于，在注入管180上设有用于检测是否有 液态制冷剂流动的液态制冷剂检测传感器(未示出)。控制的单元200 根据从液态制冷剂检测传感器(未示出)接收到的数据可以直接判断在 注入的制冷剂中是否包含液态制冷剂。
控制单元200可以预测注入的制冷剂的相，以及判断在注入的制冷 剂中是否包含液态制冷剂。即使在压缩机110发现目前已经发生液体压 缩并且采用各种方法解决压缩机110的液体压缩的情况下，压缩机110 仍会出现不可恢复的损坏。因此，预测出压缩机IIO的液体压缩的可能 性非常重要。控制单元200能够通过将所接收到的数据分成表示目前导 入液态制冷剂的数据范围和表示预计将来导入液态制冷剂的数据范围 来从液态制冷剂检测传感器(未示出)接收到的数据中预测出液态制冷 剂的注入。换句话说，即使在目前没有导入任何液态制冷剂，控制单元 200也能够从接收到的数据中预测出液态制冷剂的将来导入。
图6为结构图，显示出才艮据本发明第三实施方案的空调。图7为方 框图，显示出如图6所示的空调的控制流程。下面的说明集中在与第一 实施方案的差别。与第一实施方案相同的参考标号表示相同的构件。
与第一实施方案的差别在于，包括有用于防止液态制冷剂;故包含在 注入的制冷剂中的预防装置。
该预防装置包括用于连接第一连接管171和注入管180的旁通管 l卯和i殳置在旁通管190上的旁通阀195。
在第一连接管171中的制冷剂为高温制冷剂。在旁通阀195打开时， 在第一连接管171中的高温制冷剂被导入到注入管180中。因此，在注 入管180上的制冷剂的温度升高，从而防止了在注入管180上的制冷剂冷凝的可能性，由此防止了液态制冷剂通过注入管180注入到压缩机 110中。尤其是，控制单元210根据压缩机110的排出温度和排出压力 以及注入的制冷剂的温度和流量来调节注入阀143和旁通阀195的开 度。但是，本发明不限于此，并且注入阀143和旁通岡195可以不是控 制阀，而仅仅是开/关阀。而且，虽然控制单元210在上面的说明中自 动地操纵注入阀143和旁通阀195，但是用户可以通过采用输入装置手 动地操纵注入阀143和旁通阀195。
图8为结构图，显示出在如图6所示的空调200的加热操作中的制 冷剂流。
参照图8，通过四通阀160将从压缩机110排出的高温高压的气态 制冷剂注入到室内热交换器120中。在室内热交换器120中，通过与室 内空气进行热交换来使气态制冷剂冷凝。冷凝的制冷剂在第一膨胀阀 141中受到节流，然后导入到分相器150中。由分相器150分离出的液 态制冷剂在第二膨胀阀142中再次受到节流，然后导入到室外热交换器 130中。在室外热交换器130中的制冷剂通过与外界空气进行热交换而 蒸发，并且将蒸发的制冷剂导入到第一压缩部分111中。在注入岡143 打开时，在分相器150中分离的气态制冷剂导入到第二压缩部分112中。 另外，在旁通阀195打开时，将注入的制冷剂加热并且混合，然后导入 到第二压缩部分112中。从第一压缩部分lll中排出的制冷剂与注入的 制冷剂混合,然后被导入到第二压缩部分112中。因此，因为注入的制 冷剂由高温旁通的制冷剂加热，所以防止了液态制冷剂包含在导入到第 二压缩部分112中的制冷剂中，由此大大降低了压缩机110的液体压缩 可能性。
图9为结构图，显示出在如图6所示的空调200的制冷操作中的制 冷剂流。
参照图9,通过四通阀160将从压缩机110排出的高温高压气态制 冷剂导入到室外热交换器130中。在室外热交换器130中，气态制冷剂 通过与外界空气热交换而冷凝。冷凝的制冷剂在第二膨胀阀142中受到 节流，然后被导入到分相器150中。由分相器150分离出的液态制冷剂 在第一膨胀阀141中再次受到节流，然后被导入到室内热交换器120中。 在室内热交换器120中的制冷剂通过与室内空气进行热交换而蒸发，并且将蒸发的制冷剂导入到第一压缩部分lll中。
如果不存在用于进行气体注入的请求，则注入阀143和旁通阀195 关闭，因此防止制冷剂注入到压缩机110中。但是，本发明不限于此， 并且在制冷操作中，来自分相器150的气态制冷剂可以注入到第二压缩 部分112中。这时，旁通阀195可以打开，并且因此旁通的制冷剂可以 加热注入的制冷剂。
图10为根据本发明第四实施方案的空调400的结构图。下面的说 明集中于与第三实施方案的差别。与在第三实施方案中的参考标号相同 的参考标号表示相同的构件。
与第三实施方案的差别在于预防装置不包括旁通管和旁通阀，而 是包括用于对通过注入管180注入的制冷剂进行加热的加热器410。加 热器410在注入阀143打开之前和之后操作。在注入阀143开始打开时， 导入到第二压缩部分112中的制冷剂可能不会稳定，从而加热器410在 注入阀143打开之前可以开始操作预定时间。
图11为根据本发明第五实施方案的空调500的结构图。下面的说明 集中在与第三实施方案的差别。与在第三实施方案中的参考标号相同的 参考标号表示相同的构件。
与第三实施方案的差别在于预防装置没有包括旁通管和旁通阀， 而是包括覆盖着注入管180的绝热装置510。绝热装置510可以只是包 围着那些与外部空气进行热交换的部分，也可以完全覆盖着注入管180。 可以釆用各种构件或者采用通常的绝热构件作为绝热装置510。因为通 过绝热装置510避免了在注入的制冷剂和外部空气之间的热交换，由此 防止了气态制冷剂由外部空气冷凝的现象。因此，气态制冷剂可以被导 入到第二压缩部分112中而不会冷凝。尤其是，如果在分相器150和压 缩机110之间的距离较短，则可以低成本地防止液态制冷剂的注入。
图12为根据本发明第六实施方案的空调的预防装置的结构图，其 中显示出在加热操作中的制冷剂流。图13为结构图，显示出在图12的 预防装置中的制冷操作中的制冷剂流。
参照图12和13，预防装置包括第一分相器610和第二分相器620。第一分相器610的第三连接部分613和第二分相器620的第一连接部分621 通过辅助连接管630连接。设置辅助阀632以^更打开和关闭辅助连接管 630。
参照图12，在加热操作中，制冷剂通过室内热交换器(未示出)， 然后在第一膨胀阀(未示出)中受到节流并且通过第一分相器610的第 一连接部分611导入。在分相器610中分离出的液态制冷剂通过第二连 接管612流出到第二膨胀阀(未示出)，在第二膨胀阀(未示出)中受 到节流，然后被导入到室外热交换器(未示出)中。在辅助阀632打开 时，在第一分相器610中分离出的气态制冷剂通过第三连接部分613和 辅助连接管630流出，然后通过第二分相器620的第一连接部分621导 入到第二分相器620中。在注入阀640打开时，在第二分相器620中 分离出的气态制冷剂通过第二连接部分622注入到压缩机(未示出)中。 在加热操作中，第一分相器610的第三连接部分613和第二分相器620 的第二连接部分622用作气体排出管，并且第一分相器610的第二连接 部分612用作液体排出管。第一分相器610的第一连接部分611用作制 冷剂入口管。
因此，由于首先在第一分相器610中分离出的气态制冷剂在第二分 相器620中二次分离并且注入到压缩机(未示出)中，所以大大降低了 液态制冷剂注入到压缩机(未示出)中的可能性。尤其是，在第一分相 器610的液体流面不稳定的情况下，可以基本上防止液态制冷剂通过气 体排出管注入到压缩机(未示出)中。
参照图13，在制冷操作中，将辅助阀632和注入阀640关闭。因此， 制冷剂从第二膨胀阀(未示出)通过第一分相器610的第二连接部分612 来导入到第一分相器610中，然后只有在第一分相器610中分离出的液 态制冷剂通过第一分相器610的第一连接部分611流出到第一膨胀阀 (未示出)。制冷剂在第一膨胀阀(未示出)中受到节流，然后被导入 到室内热交换器(未示出)中。
图14为根据本发明第七实施方案的空调的预防装置的结构图。
参照图14，预防装置包括设置在冷凝器(未示出)和蒸发器(未示 出)之间的分相器700，并且用于引入从冷凝器(未示出)流出的并在节流之后的制冷剂，并且分离引入的制冷剂的相。如上所述，室外热交 换器(未示出)在制冷操作中用作冷凝器，并且在加热操作中用作蒸发 器。室内热交换器(未示出)在制冷操作中用作蒸发器，并且在加热操 作中用作冷凝器。
分相器700包括主体710、第一连接部分711、第二连接部分712、 第三连接部分713和制冷剂管打开和关闭部分720。主体710限定有内 部空间，并且在其中存储有混合的气态制冷剂和液态制冷剂。第一连接 部分711连接于第一膨胀阀(未示出)，并且延伸进入在主体710中的 液态制冷剂，并且第二连接部分712连接于第二膨胀阀(未示出)，并 且延伸进入在主体710中的液态制冷剂中。而且，第三连接部分713连 接于注入管(未示出)，并且插入在其中以便与液态制冷剂的流面间隔 开。第一连接部分711在加热操作中为制冷剂入口管，并且在制冷操作 中为液体排出管。第二连接部分712在加热操作中为液体排出管，并且 在制冷操作中为制冷剂入口管。第三连接部分713为气体排出管。
制冷剂管打开和关闭部分720包括"^殳置在液态制冷剂的流面和主 体710之间的水平构件723以及设置在水平构件723和主体710之间的 第一弹性构件721和第二弹性构件722。第一弹性构件721装配在第一 连接部分711上，并且第一弹性构件的一个端部固定在主体710的内表 面上，并且另一个端部固定在水平构件723的顶面上。第二弹性构件722 装配在第二连接部分712上，并且第二弹性构件的一个端部固定在主体 710的内表面上，并且另一个端部固定在水平构件723的顶面上。在水 平构件723的中间部分处形成有封闭部分724。
因此，如果液态制冷剂的流面低于设定的水平面，则第一性构件 721和第二弹性构件722向下弹性推压水平构件723以便防止封闭部分 724关闭第三连接部分713。但是，如果液态制冷剂的流面超过设定的 水平面，则液态制冷剂的流面向上推压第一弹性构件721和第二弹性构 件722，从而使得封闭部分724关闭第三连接部分713。
在加热操作中,在制冷剂导入到第一连接部分711之后在主体710 中分离出的液态制冷剂通过第二连接部分712经由第二膨胀阀(未示出) 导入到室外热交换器(未示出)中。气态制冷剂通过第三连接部分713 注入到压缩机(未示出)中。在制冷操作中，在制冷剂导入到第二连接部分712中之后在主体 710中分离出的液态制冷剂通过第一连接部分711经由第一膨胀阀(未 示出)导入到室内热交换器(未示出)中。
在分相器700中，如果液态制冷剂的流面高于设定值，则封闭部 分724关闭第三连接部分713，因此避免液态制冷剂通过第三连接部分 713注入到压缩机(未示出)中。随后，只有气态制冷剂通过第三连接 部分713注入到压缩机中，由此大大降低了压缩机(未示出)出现液体 压缩的可能性。
在前面的实施方案中，空调可以包括多个预防装置。在这种情况 中，相对进一步防止液态制冷剂导入到压缩机中，由此大大降低了压缩 机出现液体压缩的可能性。
虽然已经参照在这些附图中所示的实施方案对本发明进行了说 明，但是这些实施方案仅仅是例举说明，并且本领域的任何普通技术人 员容易找到各种修改或等效于本发明的其他实施方式。因此，必须根据 所附权利要求的技术精髓来确定出本发明的真实技术保护范围。
权利要求
1. 一种空调系统，包括冷凝器，用于冷凝制冷剂；蒸发器，用于蒸发通过冷凝器的制冷剂；压缩机，用于压缩通过蒸发器的制冷剂以及从冷凝器流向蒸发器的制冷剂中分流之后注入的制冷剂；以及控制单元，用于判断在所述注入的制冷剂中是否包含液态制冷剂。
2. 如权利要求1所述的空调系统，其中，如果操作参数中的至少 一个不在预设正常操作范围内，则所述控制单元判断出在所述注入的制 冷剂中包含液态制冷剂。
3. 如权利要求2所述的空调系统，其中，所述操作参数包括压缩 机的排出温度和排出压力、蒸发器的入口侧温度、空调系统的室内温度 和室外温度以及施加在压缩机上的电流，并且如果所述操作参数中的至少一个不在正常操作范围内，则所述控制 单元判断出在所述注入的制冷剂中包含液态制冷剂。
4. 如权利要求1所述的空调系统，还包括设置在注入的制冷剂所 流过的注入管上的液态制冷剂检测传感器，并且所述控制单元根据从液态制冷剂检测传感器接收到的数据判断在 注入的制冷剂中是否包含液态制冷剂。
5. 如权利要求1所述的空调系统，还包括制冷剂所流过的注入管 和i殳置在所述注入管上的注入阀，并且如果判断出在所注入的制冷剂中包含液态制冷剂，则所述控制单元 控制注入阀关闭。
6. 如权利要求1所述的空调系统，还包括注入的制冷剂所流过的 注入管、用于连接所述注入管和所述压缩机的排出管的旁通管和设置在 所述旁通管上的旁通阀，并且如果判断出在注入的制冷剂中包含液态制冷剂，则所述控制单元控 制旁通阀打开，从而从所述压缩机旁通的制冷剂对注入到压缩机中的所 述制冷剂进行加热。
7. 如权利要求1所述的空调系统，还包括注入的制冷剂所流过的 注入管和设置在所述注入管上的加热器，并且如果判断出在所注入的制冷剂中包含液态制冷剂，则所述控制单元 操作加热器以加热所注入的制冷剂。
8. 如权利要求1所述的空调系统，还包括注入的制冷剂所流过的 注入管和设置成覆盖至少一部分所述注入管的绝热构件。
9. 如权利要求l所述的空调系统，还包括第一分相器，其设置在所述冷凝器和所述蒸发器之间，并且用于引 入从冷凝器流出并在节流之后的制冷剂，并且将所引入的制冷剂分相； 以及第二分相器，用于将从笫一分相器的气体排出管引入的制冷剂分相。
10. 如权利要求l所述的空调系统，还包括分相器，其设置在冷凝 器和蒸发器之间，并且用于引入从冷凝器流出并在节流之后的制冷剂， 并且将所引入的制冷剂分相，所述分相器包括主体；设置在主体处并且用于将流经冷凝器的制 冷剂引入的入口管；气体排出管和液体排出管，它们插入并且设置在主 体内并且用于分别排出从存储在主体内的制冷剂分离出的气态制冷剂 和液态制冷剂；以及制冷剂管打开和关闭部分，用于随着存储在主体中 的液态制冷剂的流面上升和下降而打开和关闭气体排出管。
全文摘要
本发明涉及一种空调系统，其可以防止注入到压缩机中的制冷剂中包含液态制冷剂。因此，大大降低了压缩机出现液体压缩的可能性，由此降低了对压缩机造成损坏的可能性，并且改善了可靠性和性能。
文档编号F25B29/00GK101469916SQ20081012697
公开日2009年7月1日 申请日期2008年6月20日 优先权日2007年12月26日
发明者千万浩, 朴相炅, 金范锡, 高永桓 申请人:Lg电子株式会社