热泵系统及其启动控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种热泵系统的启动控制方法，包括以下步骤：S1：启动压缩机运行第一预定时间，以使制冷剂从压缩机依次通过阀组件、冷凝器、节流机构、蒸发器、阀组件后返回压缩机；S2：切换阀组件并运行第二预定时间，以使制冷剂从压缩机依次通过阀组件、蒸发器、节流机构、冷凝器并最终通过阀组件返回压缩机；S?3：再次切换阀组件，以使制冷剂从压缩机依次通过阀组件、冷凝器、节流机构、蒸发器并最终通过阀组件返回压缩机，完成启动。本发明的控制方法通过切换阀组件强制制冷剂反向流动，从而对系统内冷凝器和蒸发器中存留的制冷剂进行重新分配，消除了系统惰性，使系统更容易启动。本发明还公开了一种热泵系统。
【专利说明】热泵系统及其启动控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种热泵系统及其启动控制方法【背景技术】
[0002]现有的热泵系统启动时存在困难，例如在停机后重新启动需要长时间才能达到理想能力输出，系统稳定性差等，影响了热泵系统的应用效果。
【发明内容】
[0003]本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。
[0004]为此，本发明的一个目的在于提出一种热泵系统的启动控制方法，该控制方法可缩短热泵系统从启动至达到理想能力输出的时间。
[0005]本发明的另一个目的在于提出一种热泵系统，该热泵系统启动简单、且缩短了达到理想能力输出的时间。
[0006]根据本发明第一方面的热泵系统的启动控制方法，所述热泵系统包括压缩机、阀组件、冷凝器、节流机构和蒸发器，所述启动控制方法包括以下步骤:S1:启动压缩机运行第一预定时间，以使制冷剂从所述压缩机依次通过所述阀组件、所述冷凝器、所述节流机构、所述蒸发器、所述阀组件后返回所述压缩机；S2:切换所述阀组件并运行第二预定时间，以使所述制冷剂从所述压缩机依次通过所述阀组件、所述蒸发器、所述节流机构、所述冷凝器并最终通过所述阀组件返回所述压缩机；和S3:再次切换所述阀组件，以使所述制冷剂从所述压缩机依次通过所述阀组件、所述冷凝器、所述节流机构、所述蒸发器并最终通过所述阀组件返回所述压缩机，从而完成所述热泵系统的启动。
[0007]本发明的热泵系统的启动控制方法，可通过控制切换阀组件，强制制冷剂反向流动，从而对系统内冷凝器和蒸发器中存留的制冷剂进行重新分配，消除了系统的惰性，使系统更容易启动，同时缩短了达到理想输出状态的时间。
[0008]另外，根据本发明的热泵系统的启动控制方法，还可以具有如下附加技术特征:
[0009]在本发明的一个实施例中，所述阀组件为四通阀，所述四通阀具有排气接口、吸气接口、冷凝器接口和蒸发器接口，其中所述排气接口与压缩机的出口相连，所述吸气接口与所述压缩机的入口相连，所述冷凝器接口与所述冷凝器的入口相连，且所述蒸发器接口与所述蒸发器的出口相连。
[0010]在本发明的另一个实施例中，所述阀组件包括三通阀、第一二通阀和第二二通阀，所述三通阀的第一阀口与所述压缩机的出口相连，所述三通阀的第二阀口与第三阀口分别通过所述第一二通阀与第二二通阀与所述压缩机的入口相连，所述蒸发器的出口与所述三通阀的第三阀口连接并通过所述第二二通阀和所述压缩机的入口相连。
[0011]在本发明的再一个实施例中，所述阀组件包括第一至第四二通阀，所述第一二通阀第一阀口和所述第四二通阀的第一阀口与所述压缩机的入口相连，所述第一二通阀的第二阀口与所述第三二通阀的第一阀口和所述冷凝器的入口相连，所述第四二通阀的第二阀口与所述第二二通阀的第一阀口和所述蒸发器的出口相连，所述第三二通阀的第二阀口和所述第二二通阀的第二阀口与所述压缩机的出口相连。
[0012]在本发明的一个实施例中，所述第一预定时间为O至120秒，所述第二预定时间为10至240秒。
[0013]在本发明的一个实施例中，所述热泵系统还包括邻近所述蒸发器设置的风机，所述风机在所述步骤步骤S3中被开启运行。
[0014]根据本发明第二方面的热泵系统，包括:压缩机、阀组件、冷凝器、节流机构、蒸发器和控制器，所述冷凝器、所述节流机构和所述蒸发器串联连接，所述压缩机的入口和出口通过所述阀组件与所述冷凝器的入口和所述蒸发器的出口分别与所述阀组件相连；所述控制器与所述压缩机和所述阀组件相连，其中在所述热泵系统启动时所述控制器控制所述压缩机运行第一预定时间，以使制冷剂从所述压缩机依次通过所述阀组件、所述冷凝器、所述节流机构、所述蒸发器、所述阀组件后返回所述压缩机；所述控制器切换所述阀组件运行第二预定时间，以使所述制冷剂从所述压缩机依次通过所述阀组件、所述蒸发器、所述节流机构、所述冷凝器、所述阀组件后返回所述压缩机，以及所述控制器再次切换所述阀组件，以使所述制冷剂从所述压缩机依次通过所述阀组件、所述冷凝器、所述节流机构、所述蒸发器、所述阀组件后返回所述压缩机，从而完成所述热泵系统的启动。
[0015]根据本发明的热泵系统，通过控制器来控制切换阀组件，强制制冷剂反向流动，从而对系统内冷凝器和蒸发器中存留的制冷剂进行重新分配，消除了系统的惰性，使系统更容易启动，同时缩短了达到理想输出状态的时间。
[0016]在本发明的优选实施例中，所述第一预定时间为O至120秒，所述第二预定时间为10至240秒。
[0017]在本发明的优选实施例中，所述热泵系统还包括邻近所述蒸发器设置且与所述控制器相连的风机。
[0018]在本发明的一个实施例中，所述阀组件为四通阀，所述四通阀具有排气接口、吸气接口、冷凝器接口和蒸发器接口，其中所述排气接口与压缩机的出口相连，所述吸气接口与所述压缩机的入口相连，所述冷凝器接口与所述冷凝器的入口相连，且所述蒸发器接口与所述蒸发器的出口相连。
[0019]在本发明的另一个实施例中，所述阀组件包括三通阀、第一二通阀和第二二通阀，所述三通阀的第一阀口与所述压缩机的出口相连，所述三通阀的第二阀口与第三阀口分别通过所述第一二通阀与第二二通阀与所述压缩机的入口相连，所述蒸发器的出口与所述三通阀的第三阀口连接并通过所述第二二通阀和所述压缩机的入口相连。
[0020]在本发明的再一个实施例中，所述阀组件包括第一至第四二通阀，所述第一二通阀第一阀口和所述第四二通阀的第一阀口与所述压缩机的入口相连，所述第一二通阀的第二阀口与所述第三二通阀的第一阀口和所述冷凝器的入口相连，所述第四二通阀的第二阀口与所述第二二通阀的第一阀口和所述蒸发器的出口相连，所述第三二通阀的第二阀口和所述第二二通阀的第二阀口与所述压缩机的出口相连。
[0021]在本发明的一个实施例中，所述冷凝器为热水换热器以便所述热泵系统为热泵热水系统。[0022]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0024]图1是根据本发明一个实施例的热泵系统的启动控制方法的流程图；
[0025]图2是根据本发明另一个实施例的热泵系统的启动控制方法的流程图；
[0026]图3是根据本发明再一个实施例的热泵系统的启动控制方法的流程图；
[0027]图4是根据本发明一个实施例的热泵系统的示意图；
[0028]图5是根据本发明另一个实施例的热泵系统的示意图；
[0029]图6是根据本发明再一个实施例的热泵系统的示意图。
【具体实施方式】
[0030]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0031]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0032]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0033]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0034]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0035]下面首先参考图1-图6描述根据本发明实施例的热泵系统100的启动控制方法。
[0036]热泵系统100包括压缩机1、阀组件2、冷凝器3、节流机构4和蒸发器5。[0037]该热泵系统100的启动控制方法包括以下步骤:
[0038]S1:启动压缩机I运行第一预定时间，以使制冷剂从压缩机I依次通过阀组件2、冷凝器3、节流机构4、蒸发器5、阀组件2后返回压缩机I。在该步骤SI中，热泵系统100内冷却剂的流向为正常制热水运行时的流向。
[0039]S2:切换阀组件2并运行第二预定时间，以使制冷剂从压缩机I依次通过阀组件2、蒸发器5、节流机构4、冷凝器3并最终通过阀组件2返回压缩机I。换言之，在步骤S2中，切换阀组件2的工作模式，从而改变制冷剂的流动方向，即与步骤SI中的流动方向相反。在该步骤S2中，压缩机I从冷凝器3直接抽取制冷剂，强制排出到蒸发器5中，即强制制冷剂反向流动。
[0040]S3:再次切换阀组件2，以使制冷剂从压缩机I依次通过所述阀组件2、冷凝器3、节流机构4、蒸发器5并最终通过阀组件2返回压缩机1，从而完成热泵系统100的启动。换言之，在步骤S3中，再次切换阀组件2的工作模式，从而改变制冷剂的流动方向使制冷剂的流动方向与初始步骤SI中的流动方向相同。
[0041]本发明的热泵系统100的启动控制方法，可通过控制切换阀组件2，强制制冷剂反向流动，从而对系统内冷凝器3和蒸发器5中存留的制冷剂进行重新分配，消除了系统的惰性，使系统更容易启动，同时缩短了达到理想输出状态的时间。
[0042]下面参照图1-图6通过三个不同的实施例具体描述本发明的热泵系统100的启动控制方法。
[0043]实施例一
[0044]参照图1和图4所示，在该实施例中，热泵系统100包括压缩机1、四通阀(即阀组件2)、冷凝器3、节流机构4、蒸发器5和风机6。四通阀2具有四个接口:排气接口 D、吸气接口 S、冷凝器接口 C以及蒸发器接口 E，在四通阀2掉电状态时:排气接口 D与冷凝器接口C连通，蒸发器接口 E与吸气接口 S连通，而在上电时，排气接口 D与蒸发器接口 E连通，冷凝器接口 C与吸气接口 S连通。其中，排气接口 D适于与压缩机I的出口例如排气管相连，吸气接口 S适于与压缩机I的入口例如吸气管相连，冷凝器接口 C适于与冷凝器3的一端例如冷凝器的入口 31相连，冷凝器3的另一端例如冷凝器的出口 32与节流机构4的一端相连，节流机构4的另一端与蒸发器5相连，蒸发器5的另一端与蒸发器接口 E相连，蒸发器5设有风机6。
[0045]下面详细描述热泵系统100的启动过程。
[0046]首先，启动压缩机1，四通阀2处于掉电状态，此时排气接口 D与冷凝器接口 C连通，蒸发器接口 E与吸气接口 S连通，节流机构4处于开启状态，风机6处于关闭状态。系统内制冷剂流向为正常制热水流向，即压缩机I —四通阀排气接口 D —四通阀冷凝器接口C—冷凝器3 —节流机构4 —蒸发器5 —四通阀蒸发器接口 E —四通阀吸气接口 S —压缩机I。在此过程中，保持压缩机I运行第一预定时间，该第一预定时间优选为Os至120s，优选为IOs至30s，例如保持压缩机I运行10s。可以理解，当该第一预定时间为O时，该步骤即为启动压缩机1，并在启动压缩机I的瞬间控制四通阀2进入上电状态，亦即，启动压缩机I后即进入第二步骤S2。
[0047]然后，在压缩机I运行第一预定时间例如IOs后，控制阀组件2即控制四通阀，具体地说，控制四通阀上电，此时排气接口 D与蒸发器接口 E连通，冷凝器接口 C与吸气接口 S连通，节流机构4保持开启，风机6保持关闭，系统制冷剂流向与正常制热水流向相反，即压缩机I—四通阀排气接口 D —四通阀冷凝器接口 C —蒸发器5 —节流机构4 —冷凝器3 —四通阀冷凝器接口 C —四通阀吸气接口 S —压缩机I。在此过程中，压缩机I从冷凝器3直接抽取制冷剂并排出到蒸发器5内，强制制冷剂反向流动。在此过程中，保持压缩机I运行第二预定时间，该第二预定时间为IOs至240秒，优选为60至120s，例如保持压缩机I运行120s。
[0048]由于在该过程中，制冷剂流向逆反，强制对系统中冷凝器3和蒸发器5中存留的制冷剂进行重新分配，消除了系统的惰性，使系统能够更快地建立起制冷循环，更容易启动，缩短了达到理想能力输出所需要的时间，也使得系统更加稳定可靠。
[0049]最后，在四通阀上电第二预定时间例如120s后，控制四通阀掉电，此时排气接口 D与冷凝器接口 C连通，蒸发器接口 E与吸气接口 S连通，节流机构4开启，系统内制冷剂流向恢复为正常制热水流向，即压缩机I —四通阀排气接口 D —四通阀冷凝器接口 C —冷凝器3 —节流机构4 —蒸发器5 —四通阀蒸发器接口 E —四通阀吸气接口 S —压缩机1，从而完成启动。在系统启动后，节流机构4保持开启，冋时启动风机6以对蒸发器5进彳丁适应性的散热。
[0050]在该实施例中，系统的启动过程简单，在短时间内即可使系统达到理想的输出状态,大大缩短启动到稳定理想输出所需的时间。
[0051]可以理解的是，在该实施例中，以第一预定时间优选为IOs和第二预定时间优选为120s为例，但不能理解为对本发明的限制，例如第一预定时间也可以是其它时间如15s，而第二预定时间也可以为其它时间如130s，也就是说，在该实施例中，对第一和第二预定时间进行了定值量化，但不表明仅限于该定值量化，系统通过其它方式确定的可变的第一和第二预定时间也包含在本发明的保护范围内。
[0052]实施例二
[0053]参照图2和图5所示，在该实施例中，热泵系统100包括压缩机1、三通阀21a、第一二通阀21b和第二二通阀2lc、冷凝器3、节流机构4、蒸发器5和风机6。其中三通阀21a的第一阀口即A 口与压缩机I的出口相连，三通阀21a的第二阀口即B 口与第三阀口即C口分别通过第一二通阀21b与第二二通阀21c与压缩机I的入口相连，蒸发器5的出口 52与三通阀21a的第三阀口连接并通过第二二通阀21c和压缩机I的入口相连。
[0054]具体而言，三通阀21a的第一阀口即A 口与压缩机I的出口例如排气管相连，第一二通阀21b的第一阀口 211b与压缩机I的入口例如吸气管相连，第二二通阀21c的第一阀口 211c与压缩机I的入口例如吸气管相连，第一二通阀21b的第二阀口 212b分别与三通阀21a的第二阀口即B 口(例如三通阀的一个出口)和冷凝器3的入口 31相连，第二二通阀21c的第二阀口 212c分别与三通阀21a的第三阀口即C 口(例如三通阀的另一个出口)和蒸发器5的出口 52相连。冷凝器3的出口 32与节流机构4的一端相连，节流机构4的另一端与蒸发器5的入口 51相连,蒸发器5设有风机6。其中阀组件2由三通阀21a、第一二通阀21b和第二二通阀21c组成，且阀组件2构造成:三通阀21a掉电时A 口与B 口连通，上电时A 口与C 口连通；第一二通阀21b掉电时关闭、上电时打开；第二二通阀21c掉电时打开、上电时关闭。
[0055]下面详细描述热泵系统100的启动过程。[0056]首先，启动压缩机1，阀组件2掉电，此时三通阀21a的A 口与B 口连通，第一二通阀21b关闭，第二二通阀21c打开，节流机构4开机，风机6关闭。系统内制冷剂流向为正常制热水流向，即压缩机I —三通阀的A 口一三通阀21a的B 口一冷凝器3 —节流机构4 —蒸发器5 —第二二通阀21c —压缩机I。在此过程中，保持压缩机I运行第一预定时间，该第一预定时间为Os至120s，优选为IOs至30s，例如保持压缩机I运行10s。可以理解，当该第一预定时间为O时，该步骤即为启动压缩机1，并在启动压缩机的瞬间控制四通阀2进入上电状态，亦即，启动压缩机后即进入第二步骤S2。
[0057]然后，在压缩机I运行第一预定时间例如IOs后，控制阀组件2即三通阀21a、第一二通阀21b和第二二通阀21c上电，此时三通阀21a的A 口与C 口连通，第一二通阀21b打开，第二二通阀21c关闭，节流机构4保持开机，风机6保持关闭。系统内制冷剂流向与正常制热水流向相反，即压缩机I —三通阀21a的A 口一三通阀21a的C 口一蒸发器5 —节流机构4 —冷凝器3 —第一二通阀21b —压缩机I。在此过程中，保持压缩机I运行第二预定时间，该第二预定时间为IOs至240秒，优选为60至120s，例如保持压缩机I运行120s。
[0058]由于在该过程中，制冷剂流向逆反，强制对系统中冷凝器3和蒸发器5中存留的制冷剂进行重新分配，消除了系统的惰性，使系统能够更快地建立起制冷剂循环，更容易启动，缩短了达到理想能力输出所需要的时间，也使得系统更加稳定可靠。
[0059]最后，在阀组件2即三通阀21a、第一二通阀21b和第二二通阀21c上电第二预定时间例如120s后，控制阀组件2掉电，此时三通阀21a的A 口与B 口连通，第一二通阀21b关闭，第二二通阀21c打开，节流机构4开机，系统内制冷剂流向恢复为正常制热水流向，SP压缩机I —三通阀21a的A 口一三通阀21a的B 口一冷凝器3 —节流机构4 —蒸发器5 —第二通阀21c —压缩机I，从而完成启动。在系统启动后，节流机构4保持开启，冋时启动风机6以对蒸发器5进行适应性的散热。
[0060]在该实施例中，系统的启动过程简单，在短时间内即可使系统达到理想的输出状态,大大缩短启动到稳定理想输出所需的时间。
[0061]可以理解的是，在该实施例中，以第一预定时间优选为IOs和第二预定时间优选为120s为例，但不能理解为对本发明的限制，例如第一预定时间也可以是其它时间如15s，而第二预定时间也可以为其它时间如130s，也就是说，在该实施例中，对第一和第二预定时间进行了定值量化，但不表明仅限于该定值量化，系统通过其它方式确定的可变的第一和第二预定时间也包含在本发明的保护范围内。
[0062]实施例三
[0063]参照图3和图6所示，在该实施例中，热泵系统100包括压缩机1、第一二通阀22a、第二二通阀22b、第三二通阀22c、第四二通阀22d、冷凝器3、节流机构4、蒸发器5和风机6。其中第一至第四二通阀组成阀组件2，第一二通阀第一阀口 221a和第四二通阀的第一阀口221d分别与压缩机I的入口例如吸气管相连，第一二通阀的第二阀口 222a分别与第三二通阀的第一阀口 221c和冷凝器3的入口 31相连，第四二通阀的第二阀口 222d分别与第二二通阀的第一阀口 221b和蒸发器5的出口 52相连，第三二通阀的第二阀口 222c和第二二通阀的第二阀口 222b分别与压缩机I的出口例如排气管相连。蒸发器5的入口 51与节流机构4的一端相连，节流机构4的另一端与冷凝器3的出口 32相连，蒸发器5设有风机6。其中，阀组件2由第一至第四二通阀组成，且阀组件2构造成:第一二通阀22a和第二二通阀22b掉电时关闭、上电时打开；第三二通阀22c和第四二通阀22d掉电时打开、上电时关闭。
[0064]下面详细描述热泵系统100的启动过程。
[0065]首先，启动压缩机1，阀组件2掉电，此时第一二通阀22a和第二二通阀22b关闭，第三二通阀22c和第四二通阀22d打开，节流机构4开启，风机6关闭。系统内的制冷剂流向为正常制热水流向，即压缩机I —第三二通阀22c —冷凝器3 —节流机构4 —蒸发器5 —第四二通阀22d —压缩机I。在此过程中，保持压缩机I运行第一预定时间，该第一预定时间为Os至120s，优选为IOs至30s，例如保持压缩机I运行10s。可以理解，当该第一预定时间为O时，该步骤即为启动压缩机1，并在启动压缩机的瞬间控制四通阀2进入上电状态，亦即，启动压缩机后即进入第二步骤S2。
[0066]然后，在压缩机I运行第一预定时间例如IOs后，控制阀组件2即第一至第四二通阀上电，此时第一二通阀22a和第二二通阀22b打开，第三二通阀22c和第四二通阀22d关闭，节流机构4保持开机，风机6保持关闭。系统内制冷剂流向与正常制热水流向相反，即压缩机I —第二二通阀22b —蒸发器5 —节流机构4 —冷凝器3 —第一二通阀22a —压缩机I。在此过程中，压缩机I从冷凝器3直接抽取制冷剂并排出到蒸发器5内，强制制冷剂反向流动。在此过程中，保持压缩机I运行第二预定时间，该第二预定时间为IOs至240秒，优选为60至120s，例如保持压缩机I运行120s。
[0067]由于在该过程中，制冷剂流向逆反，强制对系统中冷凝器3和蒸发器5中存留的制冷剂进行重新分配，消除了系统的惰性，使系统能够更快地建立起制冷剂循环，更容易启动，缩短了达到理想能力输出所需要的时间，也使得系统更加稳定可靠。
[0068]最后，在阀组件2即第一至第四二通阀上电第二预定时间例如120s后，控制阀组件2掉电，此时第一二通阀22a和第二二通阀22b关闭，第三二通阀22c和第四二通阀22d打开，节流机构4开启。系统内的制冷剂流向恢复为正常制热水流向，即压缩机I —第三二通阀22c —冷凝器3 —节流机构4 —蒸发器5 —第四二通阀22d —压缩机1，从而完成启动。在系统启动后，节流机构4保持开启，同时启动风机6以对蒸发器5进行适应性的散热。
[0069]在该实施例中，系统的启动过程简单，在短时间内即可使系统达到理想的输出状态,大大缩短启动到稳定理想输出所需的时间。
[0070]可以理解的是，在该实施例中，以第一预定时间优选为IOs和第二预定时间优选为120s为例，但不能理解为对本发明的限制，例如第一预定时间也可以是其它时间如15s，而第二预定时间也可以为其它时间如130s，也就是说，在该实施例中，对第一和第二预定时间进行了定值量化，但不表明仅限于该定值量化，系统通过其它方式确定的可变的第一和第二预定时间也包含在本发明的保护范围内。
[0071]下面参考图4-图6描述根据本发明实施例的热泵系统100。
[0072]根据本发明实施例的热泵系统100包括压缩机1、阀组件2、冷凝器3、节流机构4、蒸发器5和控制器(图未示出)，冷凝器3、节流机构4和蒸发器5串联连接，压缩机I的入口和出口通过阀组件2与冷凝器3的入口 31和蒸发器5的出口 52相连，控制器与压缩机I和阀组件2相连用于控制压缩机I以及阀组件2的工作状态。
[0073]其中在热泵系统100启动时控制器控制压缩机I运行第一预定时间，以使制冷剂从压缩机I依次通过阀组件2、冷凝器3、节流机构4、蒸发器5、阀组件2后返回压缩机1，在此过程中热泵系统100内冷却剂的流向为正常制热水运行时的流向。
[0074]控制器切换阀组件2运行第二预定时间，以使制冷剂从压缩机I依次通过阀组件
2、蒸发器5、节流机构4、冷凝器3、阀组件2后返回压缩机I。换言之，控制器切换阀组件2的工作状态，从而改变制冷剂的流动方向，使压缩机I从冷凝器3直接抽取制冷剂并排出到蒸发器5中，即强制制冷剂反向流动。
[0075]控制器再次切换阀组件2，以使制冷剂从压缩机I依次通过阀组件2、冷凝器3、节流机构4、蒸发器5、阀组件2后返回压缩机1，从而完成热泵系统100的启动。
[0076]本发明的热泵系统100，通过控制器来控制切换阀组件2，强制制冷剂反向流动，从而对系统内冷凝器3和蒸发器5中存留的制冷剂进行重新分配，消除了系统的惰性，使系统更容易启动，同时缩短了达到理想输出状态的时间。
[0077]下面参照图4-图6通过三个不同的实施例具体描述本发明的热泵系统100。
[0078]实施例一
[0079]参照图4所示，在该实施例中，阀组件2为四通阀，四通阀2具有四个接口:排气接口 D、吸气接口 S、冷凝器接口 C以及蒸发器接口 E，在四通阀掉电状态时:排气接口 D与冷凝器接口 C连通，蒸发器接口 E与吸气接口 S连通，而在上电时，排气接口 D与蒸发器接口E连通，冷凝器接口 C与吸气接口 S连通。其中，排气接口 D适于与压缩机I的出口例如排气管相连，吸气接口 S适于与压缩机I的入口例如吸气管相连，冷凝器接口 C适于与冷凝器3的一端例如冷凝器的入口 31相连，冷凝器3的另一端例如冷凝器的出口 32与节流机构4的一端相连，节流机构4的另一端与蒸发器5相连，蒸发器5的另一端与蒸发器接口 E相连，蒸发器5设有风机6。
[0080]下面详细描述热泵系统100的蒸发启动过程。
[0081]首先，控制器分别向压缩机I和四通阀发出指令以启动压缩机I且控制四通阀处于掉电状态，此时排气接口 D与冷凝器接口 C连通，蒸发器接口 E与吸气接口 S连通，节流机构4处于开启状态，风机6处于关闭状态。系统内制冷剂流向为正常制热水流向，即压缩机I—四通阀排气接口 D —四通阀冷凝器接口 C —冷凝器3 —节流机构4 —蒸发器5 —四通阀蒸发器接口 E —四通阀吸气接口 S —压缩机I。在此过程中，控制器控制压缩机I运行第一预定时间，该第一预定时间为Os至120s,优选为IOs至30s,例如控制器控制压缩机I运行10s。可以理解，当该第一预定时间为O时，该步骤即为启动压缩机1，并在启动压缩机的瞬间控制四通阀2进入上电状态。
[0082]然后，在压缩机I运行第一预定时间例如IOs后，控制器发出指令以使四通阀上电，此时排气接口 D与蒸发器接口 E连通，冷凝器接口 C与吸气接口 S连通，节流机构4保持开启，风机6保持关闭，系统制冷剂流向与正常制热水流向相反，即压缩机I —四通阀排气接口 D —四通阀冷凝器接口 C —蒸发器5 —节流机构4 —冷凝器3 —四通阀冷凝器接口C—四通阀吸气接口 S—压缩机I。在此过程中，控制器控制压缩机I运行第二预定时间，该第二预定时间为IOs至240秒，优选为60至120s，例如控制器控制压缩机I运行120s。
[0083]由于在该过程中，制冷剂流向逆反，强制对系统中冷凝器3和蒸发器5中存留的制冷剂进行重新分配，消除了系统的惰性，使系统能够更快地建立起制冷剂循环，更容易启动，缩短了达到理想能力输出所需要的时间，也使得系统更加稳定可靠。
[0084]最后，在四通阀上电第二预定时间例如120s后，控制器发出控制指令控制四通阀掉电，此时排气接口 D与冷凝器接口 C连通，蒸发器接口 E与吸气接口 S连通，节流机构4开启，系统内制冷剂流向恢复为正常制热水流向，即压缩机I—四通阀排气接口 D —四通阀冷凝器接口 C —冷凝器3 —节流机构4 —蒸发器5 —四通阀蒸发器接口 E —四通阀吸气接口 S —压缩机I，从而完成启动。在系统启动后，节流机构4保持开启，冋时控制器控制并启动与其相连的风机6以对蒸发器5进行适应性的散热。
[0085]在该实施例中，冷凝器3可为热水换热器以便热泵系统100为热泵热水系统。
[0086]该实施例的热泵系统100，启动过程简单，在短时间内即可使系统达到理想的输出状态，大大缩短启动到稳定理想输出所需的时间。
[0087]可以理解的是，在该实施例中，以第一预定时间优选为IOs和第二预定时间优选为120s为例，但不能理解为对本发明的限制，例如第一预定时间也可以是其它时间如15s，而第二预定时间也可以为其它时间如130s，也就是说，在该实施例中，对第一和第二预定时间进行了定值量化，但不表明仅限于该定值量化，系统通过其它方式确定的可变的第一和第二预定时间也包含在本发明的保护范围内。
[0088]实施例二
[0089]参照图5所示，在该实施例中，阀组件2为三通阀21a、第一二通阀21b和第二二通阀21c，也就是说，与图4的实施例相比，该实施例与其的区别仅在于阀组件2构成的不同。其中三通阀21a的第一阀口即A 口与压缩机I的出口相连，三通阀21a的第二阀口即B 口与第三阀口即C 口分别通过第一二通阀21b与第二二通阀21c与压缩机I的入口相连，蒸发器5的出口 52与三通阀21a的第三阀口连接并通过第二二通阀21c和压缩机I的入口相连。
[0090]具体而言，如图5所示，在该实施例中，三通阀21a的第一阀口即阀口 A与压缩机I的出口例如排气管相连，第一二通阀的第一阀口 211b与压缩机I的入口例如吸气管相连，第二二通阀的第一阀口 211c与压缩机I的入口例如吸气管相连，第一二通阀的第二阀口212b分别与三通阀21a的第二阀口即B 口和冷凝器3的入口 31相连，第二二通阀的第二阀口 212c分别与三通阀21a的第三阀口即C 口和蒸发器5的出口 52相连。
[0091]其中阀组件2由三通阀21a、第一二通阀21b和第二二通阀21c组成，且阀组件2构造成:三通阀21a掉电时A 口与B 口连通，上电时A 口与C 口连通；第一二通阀21b掉电时关闭、上电时打开；第二二通阀21c掉电时打开、上电时关闭。
[0092]下面详细描述热泵系统100的启动过程。
[0093]首先，控制器分别向压缩机I和阀组件2发出控制指令以启动压缩机I且控制阀组件2掉电，此时三通阀21a的A 口与B 口连通，第一二通阀21b关闭，第二二通阀21c打开，节流机构4开机，风机6关闭。系统内制冷剂流向为正常制热水流向，即压缩机I —三通阀21a的A 口 一三通阀21a的B 口一冷凝器3 —节流机构4 —蒸发器5 —第二二通阀21c —压缩机I。在此过程中，控制器控制压缩机I运行第一预定时间，该第一预定时间为Os至120s，优选为IOs至30s，例如控制器控制压缩机I运行10s。可以理解，当该第一预定时间为O时，该步骤即为启动压缩机1，并在启动压缩机的瞬间控制四通阀2进入上电状态。
[0094]然后，在压缩机I运行第一预定时间例如IOs后，控制器控制阀组件2即三通阀21a、第一二通阀21b和第二二通阀21c上电，此时三通阀21a的A 口与C 口连通，第一二通阀21b打开，第二二通阀21c关闭，节流机构4保持开机，风机6保持关闭。系统内制冷剂流向与正常制热水流向相反，即压缩机I —三通阀21a的A 口一三通阀21a的C 口一蒸发器5 —节流机构4 —冷凝器3 —第一二通阀21b —压缩机I。在此过程中，压缩机I从冷凝器3直接抽取制冷剂并排出到蒸发器5内，强制制冷剂反向流动。在此过程中，控制器控制压缩机I运行第二预定时间，该第二预定时间为IOs至240秒，优选为60至120s，例如控制器控制压缩机I运行120s。
[0095]由于在该过程中，制冷剂流向逆反，强制对系统中冷凝器3和蒸发器5中存留的制冷剂进行重新分配，消除了系统的惰性，使系统能够更快地建立起制冷剂循环，更容易启动，缩短了达到理想能力输出所需要的时间，也使得系统更加稳定可靠。
[0096]最后，在阀组件2即三通阀21a、第一二通阀21b和第二二通阀21c上电第二预定时间例如120s后，控制器控制阀组件2掉电，此时三通阀21a的A 口与B 口连通，第一二通阀21b关闭，第二二通阀21c打开，节流机构4开机，系统内制冷剂流向恢复为正常制热水流向，即压缩机I —三通阀21a的A 口一三通阀21a的B 口一冷凝器3 —节流机构4 —蒸发器5 —第二二通阀21c —压缩机I，从而完成启动。在系统启动后，节流机构4保持开启，同时控制器控制并启动与其相连的风机6以对蒸发器5进行适应性的散热。
[0097]在该实施例中，冷凝器3可为热水换热器以便热泵系统100为热泵热水系统。
[0098]该实施例的热泵系统100，启动过程简单，在短时间内即可使系统达到理想的输出状态，大大缩短启动到稳定理想输出所需的时间。
[0099]可以理解的是，在该实施例中，以第一预定时间优选为IOs和第二预定时间优选为120s为例，但不能理解为对本发明的限制，例如第一预定时间也可以是其它时间如15s，而第二预定时间也可以为其它时间如130s，也就是说，在该实施例中，对第一和第二预定时间进行了定值量化，但不表明仅限于该定值量化，系统通过其它方式确定的可变的第一和第二预定时间也包含在本发明的保护范围内。
[0100]实施例三
[0101]参照图6所示，在该实施例中，阀组件2为第一二通阀22a、第二二通阀22b、第三二通阀22c和第四二通阀22d，也就是说，与图4的实施例相比，该实施例与其的区别仅在于阀组件2构成的不同。
[0102]如图6所示，第一二通阀第一阀口 221a和第四二通阀的第一阀口 221d与压缩机I的入口例如吸气管相连，第一二通阀的第二阀口 222a分别与第三二通阀的第一阀口221c和冷凝器3的入口 31相连，第四二通阀的第二阀口 222d分别与第二二通阀的第一阀口 221b和蒸发器5的出口 52相连，第三二通阀的第二阀口 222c和第二二通阀的第二阀口222b分别与压缩机I的出口例如排气管相连。
[0103]其中，阀组件2由第一至第四二通阀组成，且阀组件2构造成:第一二通阀22a和第二二通阀22b掉电时关闭、上电时打开；第三二通阀22c和第四二通阀22d掉电时打开、上电时关闭。
[0104]下面详细描述热泵系统100的启动过程。
[0105]首先，控制器分别向压缩机I和阀组件2发出指令以启动压缩机I且使阀组件2掉电，此时第一二通阀22a和第二二通阀22b关闭，第三二通阀22c和第四二通阀22d打开，节流机构4开启，风机6关闭。系统内的制冷剂流向为正常制热水流向，即压缩机I —第三二通阀22c —冷凝器3 —节流机构4 —蒸发器5 —第四二通阀22d —压缩机I。在此过程中，控制器控制压缩机I运行第一预定时间，该第一预定时间为Os至120s，优选为IOs至30s，例如控制器控制压缩机I运行10s。可以理解，当该第一预定时间为O时，该步骤即为启动压缩机1，并在启动压缩机的瞬间控制四通阀2进入上电状态。
[0106]然后，在压缩机I运行第一预定时间例如IOs后，控制器控制阀组件2即第一至第四二通阀上电，此时第一二通阀22a和第二二通阀22b打开，第三二通阀22c和第四二通阀22d关闭，节流机构4保持开机，风机6保持关闭。系统内制冷剂流向与正常制热水流向相反，即压缩机I —第二二通阀22b —蒸发器5 —节流机构4 —冷凝器3 —第一二通阀22a —压缩机I。在此过程中，压缩机I从冷凝器3直接抽取制冷剂并排出到蒸发器5内，强制制冷剂反向流动。在此过程中，控制器控制压缩机I运行第二预定时间，该第二预定时间为IOs至240秒，优选为60至120s，例如控制器控制压缩机I运行120s。
[0107]由于在该过程中，制冷剂流向逆反，强制对系统中冷凝器3和蒸发器5中存留的制冷剂进行重新分配，消除了系统的惰性，使系统能够更快地建立起制冷剂循环，更容易启动，缩短了达到理想能力输出所需要的时间，也使得系统更加稳定可靠。
[0108]最后，在阀组件2即第一至第四二通阀上电第二预定时间例如120s后，控制器控制阀组件2掉电，此时第一二通阀22a和第二二通阀22b关闭，第三二通阀22c和第四二通阀22d打开，节流机构4开启。系统内的制冷剂流向恢复为正常制热水流向，即压缩机I —第三二通阀22c —冷凝器3 —节流机构4 —蒸发器5 —第四二通阀22d —压缩机1，从而完成启动。在系统启动后，节流机构4保持开启，控制器控制并启动与其相连的风机6以对蒸发器5进行适应性的散热。
[0109]在该实施例中，冷凝器3可为热水换热器以便热泵系统100为热泵热水系统。
[0110]该实施例的热泵系统100，启动过程简单，在短时间内即可使系统达到理想的输出状态，大大缩短启动到稳定理想输出所需的时间。
[0111]可以理解的是，在该实施例中，以第一预定时间优选为IOs和第二预定时间优选为120s为例，但不能理解为对本发明的限制，例如第一预定时间也可以是其它时间如15s，而第二预定时间也可以为其它时间如130s，也就是说，在该实施例中，对第一和第二预定时间进行了定值量化，但不表明仅限于该定值量化，系统通过其它方式确定的可变的第一和第二预定时间也包含在本发明的保护范围内。
[0112]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0113]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【权利要求】
1.一种热泵系统的启动控制方法，所述热泵系统包括压缩机、阀组件、冷凝器、节流机构和蒸发器，其特征在于，所述启动控制方法包括以下步骤: S1:启动压缩机运行第一预定时间，以使制冷剂从所述压缩机依次通过所述阀组件、所述冷凝器、所述节流机构、所述蒸发器、所述阀组件后返回所述压缩机； 52:切换所述阀组件并运行第二预定时间，以使所述制冷剂从所述压缩机依次通过所述阀组件、所述蒸发器、所述节流机构、所述冷凝器并最终通过所述阀组件返回所述压缩机；和 53:再次切换所述阀组件，以使所述制冷剂从所述压缩机依次通过所述阀组件、所述冷凝器、所述节流机构、所述蒸发器并最终通过所述阀组件返回所述压缩机，从而完成所述热栗系统的启动。
2.根据权利要求1所述的热泵系统的启动控制方法，其特征在于，所述阀组件为四通阀，所述四通阀具有排气接口、吸气接口、冷凝器接口和蒸发器接口，其中所述排气接口与压缩机的出口相连，所述吸气接口与所述压缩机的入口相连，所述冷凝器接口与所述冷凝器的入口相连，且所述蒸发器接口与所述蒸发器的出口相连。
3.根据权利要求1所述的热泵系统的启动控制方法，其特征在于，所述阀组件包括三通阀、第一二通阀和第二二通阀，所述三通阀的第一阀口与所述压缩机的出口相连，所述三通阀的第二阀口与第三阀口分别通过所述第一二通阀与第二二通阀与所述压缩机的入口相连，所述蒸发器的出口与所述三通阀的第三阀口连接并通过所述第二二通阀和所述压缩机的入口相连。
4.根据权利要求1所述的热泵系统的启动控制方法，其特征在于，所述阀组件包括第一至第四二通阀，所述第一二通阀第一阀口和所述第四二通阀的第一阀口分别与所述压缩机的入口相连，所述第一二通阀的第二阀口分别与所述第三二通阀的第一阀口和所述冷凝器的入口相连，所述第四二通`阀的第二阀口分别与所述第二二通阀的第一阀口和所述蒸发器的出口相连，所述第三二通阀的第二阀口和所述第二二通阀的第二阀口分别与所述压缩机的出口相连。
5.根据权利要求1所述的热泵系统的启动控制方法，其特征在于，所述第一预定时间为O至120秒，所述第二预定时间为10至240秒。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的热泵系统的启动控制方法，其特征在于，所述热泵系统还包括邻近所述蒸发器设置的风机，所述风机在所述步骤步骤S3中被开启运行。
7.一种热泵系统，其特征在于，包括:压缩机、阀组件、冷凝器、节流机构、蒸发器和控制器，所述冷凝器、所述节流机构和所述蒸发器串联连接，所述压缩机的入口和出口通过所述阀组件与所述冷凝器的入口和所述蒸发器的出口相连；所述控制器与所述压缩机和所述阀组件相连，其中在所述热泵系统启动时所述控制器控制所述压缩机运行第一预定时间，以使制冷剂从所述压缩机依次通过所述阀组件、所述冷凝器、所述节流机构、所述蒸发器、所述阀组件后返回所述压缩机；所述控制器切换所述阀组件运行第二预定时间，以使所述制冷剂从所述压缩机依次通过所述阀组件、所述蒸发器、所述节流机构、所述冷凝器、所述阀组件后返回所述压缩机，以及所述控制器再次切换所述阀组件，以使所述制冷剂从所述压缩机依次通过所述阀组件、所述冷凝器、所述节流机构、所述蒸发器、所述阀组件后返回所述压缩机，从而完成所述热泵系统的启动。
8.根据权利要求7所述的热泵系统，其特征在于，所述第一预定时间为O至120秒，所述第二预定时间为10至240秒。
9.根据权利要求7所述的热泵系统，其特征在于，所述热泵系统还包括邻近所述蒸发器设置且与所述控制器相连的风机。
10.根据权利要求7所述的热泵系统，其特征在于，所述阀组件为四通阀，所述四通阀具有排气接口、吸气接口、冷凝器接口和蒸发器接口，其中所述排气接口与压缩机的出口相连，所述吸气接口与所述压缩机的入口相连，所述冷凝器接口与所述冷凝器的入口相连，且所述蒸发器接口与所述蒸发器的出口相连。
11.根据权利要求7所述的热泵系统，其特征在于，所述阀组件包括三通阀、第一二通阀和第二二通阀，所述三通阀的第一阀口与所述压缩机的出口相连，所述三通阀的第二阀口与第三阀口分别通过所述第一二通阀与第二二通阀与所述压缩机的入口相连，所述蒸发器的出口与所述三通阀的第三阀口连接并通过所述第二二通阀和所述压缩机的入口相连。
12.根据权利要求7所述的热泵系统，其特征在于，所述阀组件包括第一至第四二通阀，所述第一二通阀第一阀口和所述第四二通阀的第一阀口与所述压缩机的入口相连，所述第一二通阀的第二阀口与所述第三二通阀的第一阀口和所述冷凝器的入口相连，所述第四二通阀的第二阀口与所述第二二通阀的第一阀口和所述蒸发器的出口相连，所述第三二通阀的第二阀口和所述第二二通阀的第二阀口与所述压缩机的出口相连。
13.根据权利要求7所述的热泵系统，其特征在于，所述冷凝器为热水换热器以便所述热泵系统为热泵热水系统。`
【文档编号】F25B30/02GK103868298SQ201210528390
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年12月7日 优先权日:2012年12月7日
【发明者】陈文强 申请人:美的集团股份有限公司