多體空調器及其工作方法
2023-05-13 14:35:51
專利名稱：多體空調器及其工作方法
技術領域：
本發明涉及一種多體空調器，具體地講，涉及一種能夠同時進行製冷和制熱操作的多體空調器及其工作方法。
背景技術：
通常，空調器是一種用於在諸如住宅空間、辦公室、餐館等場所的室內空間製冷或制熱的設備。近來，為了在分成多個房間的室內空間中更有效地製冷或制熱，開發出了多體空調器(multi-air conditioner)。
多體空調器包括一個室外單元和多個與室外單元相連接並且安裝在各個房間內的室內單元。多體空調器在制熱模式和製冷模式中的某一個模式下工作，從而加熱或冷卻室內空氣。
然而，傳統多體空調器存在的缺點是，即使在分開的房間之中的某些房間需要制熱而其它房間需要製冷時，由於所有室內單元都同時工作在制熱模式或製冷模式下，因此傳統多體空調器無法滿足上述多重工作的要求。
例如，在建築物中，會存在由於方位和日照時間不同引起的溫度差別。即，建築物北側的房間需要制熱而南側的房間由於陽光而需要製冷。然而，傳統的多體空調器受此局限而無法滿足這一要求。另外，在建築內設有計算機中心的情況中，為了解決從計算機設備產生的過熱負荷，在夏季甚至在冬季，建築總是需要進行製冷。然而，傳統的空調器也無法滿足這樣的可選擇地進行空氣調節的要求。
為了克服這些缺點，要求多體空調器可以同時分別地對每一房間進行空氣調節。即，在對某些房間的空氣進行制熱的同時對其它房間的空氣進行製冷。因而，需要發展一種能夠有選擇地同時進行製冷和制熱並且具有便於安裝的經濟結構的多體空調器。
發明內容
因而，本發明涉及一種多體空調器及其工作方法，其可以基本上避免由於現有技術的限制及缺點所導致的一個或多個問題。
本發明的目的是提供一種多體空調器及其工作方法，能夠同時執行製冷和制熱操作。
本發明的另一個目的是提供一種多體空調器，其包括小型化、重量輕的分配器。
本發明的又一個目的是提供一種多體空調器及其工作方法，其中在室內單元都工作在製冷模式的情況下，或多數室內單元工作在製冷模式而其餘室內單元工作在制熱模式的情況下，對進入分配器的製冷劑的混合比進行控制以改進空氣調節的效率。
本發明其它的優點、目的及特徵將部分地在隨後的描述中作深一步闡述，部分地使本領域技術人員通過對以下描述的研究而了解或通過對發明實踐而掌握。通過對說明書、權利要求書以及附圖中具體指明的結構，可以實現並獲得本發明的目的及其它優點。
為達到這些目的和優點並根據發明的意圖，如在此實施和廣義介紹的，本發明提供的多體空調器包括室外單元，安裝在室外，室外單元中具有壓縮機、室外熱交換器和用於為室外熱交換器通風的室外風扇；多個室內單元，安裝在各個房間，每個室內單元具有電子膨脹閥和室內熱交換器；分配器，設置在室外單元與多個室內單元之間，用於根據工作條件有選擇地引導來自室外單元的製冷劑進入多個室內單元；四通閥，布置在壓縮機的出口一側，用於有選擇地切換流經室外熱交換器的製冷劑的流動方向；選擇性膨脹單元，布置在室外熱交換器的後側，用於根據製冷劑的流動方向有選擇地使製冷劑膨脹；氣液分離器，設置在室外單元內，用於由從室外熱交換器流出的製冷劑中分離氣相製冷劑和液相製冷劑；以及，連接管路部分，其具有第一連接管，用於連接四通閥與分配器；第二連接管，用於連接氣液分離器的上部與分配器，從而導流氣相製冷劑；以及第三連接管，用於連接氣液分離器的下部與分配器，從而導流液相製冷劑。
此處，四通閥有選擇地在第一連接狀態與第二連接狀態之間進行切換，在第一連接狀態中，壓縮機的出口側與室外熱交換器連接，壓縮機的進口側與分配器連接，而在第二連接狀態中，壓縮機的出口側與分配器連接，壓縮機的進口側與室外熱交換器連接。
另外選擇性膨脹單元包括平行管，連接在室外熱交換器與氣液分離器之間；第一止回閥，設置在平行管的一側，用於使從室外熱交換器流向氣液分離器的製冷劑通過；以及，加熱電子膨脹閥，設置在平行管的另一側，用於使進入室外熱交換器的製冷劑膨脹。
同時，多體空調器還包括旁路單元，用於在多數室內單元工作在制熱模式而其餘室內單元工作在製冷模式的情況下，引導通過第二連接管進入的製冷劑到壓縮機的進口。
此處，旁路單元包括旁路管，用於使氣相管與連接在四通閥與室外熱交換器之間的管路相連接；第一閥，設置在旁路管上，僅當多數室內單元工作在製冷模式而其餘室內單元工作在制熱模式時打開；以及，第二止回閥，布置在第二連接管上，位於氣液分離器與旁路管之間，用於僅使從氣液分離器流向分配器的製冷劑通過。
另外，分配器包括導管部件，用於選擇性地導流從室外單元進入的製冷劑至各室內單元，並導流在各室內單元中經過熱交換的製冷劑至室外單元；以及，閥門部件，用於控制在導管部件內的製冷劑流，以便根據工作條件使製冷劑有選擇地進入各室內單元。
此處，導管部件包括氣相支管，從第二連接管分出並分別連接至各室內單元；液相支管，從第三連接管分出並分別連接至各室內單元；以及，連接支管，分別連接第一連接管與室內單元。
另外，閥門部件包括二通閥，布置在每個氣相支管、每個液相支管上和每個連接支管中，其根據工作條件處於打開或關閉狀態。
另外，每個室內單元中設置的電子膨脹閥布置在連接室內熱交換器與分配器的每條液相支管中。
同時，多體空調器還包括控制裝置，用於控制室外風扇的轉數，以便根據工作條件控制經室外熱交換器進入氣液分離器的製冷劑的氣相製冷劑和液相製冷劑的混合比。
此處，控制裝置包括溫度傳感器，設置在室外熱交換器與氣液分離器之間，用於檢測製冷劑的溫度；以及，微型計算機，用於比較所檢測的製冷劑的溫度與預定溫度，以計算製冷劑的混合比，並且在室內單元都工作在製冷模式的情況下，或多數室內單元工作在製冷模式而其餘室內單元工作在制熱模式的情況下，根據工作條件控制室外風扇的轉數以使計算的混合比等於預定的混合比。
在多體空調器中，在室內單元都工作在製冷模式的情況下，或多數室內單元工作在製冷模式而其餘室內單元工作在制熱模式的情況下，四通閥切換到使壓縮機的出口與室外熱交換器連接、而壓縮機進口與分配器連接。
此處，在室內單元都工作在製冷模式的情況下，加熱電子膨脹閥和第一閥關閉，所有的室內單元的電子膨脹閥工作，與氣相支管連接的二通閥全部關閉，並且與連接支管和液相支管連接的二通閥全部打開。
另外，在多數室內單元工作在製冷模式而其餘的室內單元工作在制熱模式的情況下，加熱電子膨脹閥和第一閥關閉，對於工作在製冷模式下的室內單元，與室內熱交換器相連的電子膨脹閥工作，與氣相支管連接的二通閥關閉，並且與連接支管和液相支管連接的二通閥打開，以及，對於工作在制熱模式下的室內單元，與室內熱交換器連接的電子膨脹閥打開，並且與氣相支管、液相支管和連接支管連接的二通閥打開。
同時，在室內單元都工作在制熱模式的情況下，或多數室內單元工作在制熱模式而其餘室內單元工作在製冷模式的情況下，四通閥切換到使壓縮機的出口與分配器連接，而壓縮機的進口與室外熱交換器連接。
此處，在室內單元都工作在制熱模式的情況下，加熱電子膨脹閥工作，第一閥關閉，室內單元的電子膨脹閥全部打開，與氣相支管連接的二通閥全部關閉，並且與連接支管和液相支管連接的二通閥全部打開。
另外，在多數室內單元工作在制熱模式而其餘室內單元工作在製冷模式的情況下，加熱電子膨脹閥工作，第一閥關閉，對於工作在制熱模式下的室內單元，與室內熱交換器連接的電子膨脹閥打開，與氣相支管連接的二通閥關閉，並且與連接支管和液相支管連接的二通閥打開，以及，對於工作在製冷模式下的室內單元，與室內熱交換器連接的電子膨脹閥工作，與氣相支管和液相支管連接的二通閥關閉，並且與連接支管連接的二通閥打開。
另外，氣液分離器設置在選擇性膨脹單元與分配器之間。
在本發明的另一方面，提供一種多體空調器的工作方法。該方法包括步驟在室內單元都工作在製冷模式的情況下，或多數室內單元工作在製冷模式而其餘室內單元工作在制熱模式的情況下，切換四通閥以使壓縮機排出的製冷劑進入室外熱交換器；以及，關閉加熱電子膨脹閥，而在室內單元都工作在制熱模式的情況下，或多數室內單元工作在制熱模式而其餘室內單元工作在製冷模式的情況下，切換四通閥以使壓縮機排出的氣相製冷劑進入第一連接管；以及，使加熱電子膨脹閥工作。
在本發明的另一方面，提供一種多體空調器的工作方法，該方法包括步驟在室內單元都工作在製冷模式的情況下，或多數室內單元工作在製冷模式而其餘室內單元工作在制熱模式的情況下，使用溫度傳感器檢測製冷劑的溫度；以及，將檢測的製冷劑的溫度與預定溫度進行比較，以探測管路中製冷劑的混合比；以及，改變室外風扇的轉數以使探測的混合比與預定混合比相等。
應該理解，對本發明所作的上述概括描述和下文中的詳細描述是示例性的和說明性的，目的是對本發明作進一步的說明。
作為本申請組成部分的附圖有助於提供對本發明的進一步的理解，圖中表示發明的優選實施例，與描述一同闡明發明的原理。附圖中圖1是根據本發明優選實施例的多體空調器的結構圖；圖2A是表示在所有室內單元都工作在製冷模式時，圖1所示的多體空調器的工作狀態的視圖；圖2B是表示在所有室內單元都工作在制熱模式時，圖1所示的多體空調器的工作狀態的視圖；圖3A是表示在多數室內單元工作在製冷模式而其餘的工作在制熱模式時，圖1所示的多體空調器的工作狀態的視圖；以及圖3B是表示在多數室內單元工作在制熱模式而其餘的工作在製冷模式時，圖1所示的多體空調器的工作狀態的視圖。
具體實施例方式
現在，說明書將對本發明的優選實施例作詳細描述，實施例中的範例在附圖中示出。附圖中，相同或相似的零件儘可能採用相同的附圖標記。
圖1是表示根據本發明優選實施例的多體空調器的構件的結構圖。
這裡需注意，為表述方便，附圖標記22表示「22a、22b和22c」，24表示「24a、24b和24c」，25表示「25a、25b和25c」，31表示「31a、31b和31c」，61表示「61a、61b和61c」，而62表示「62a、62b和62c」。然而應理解，依據室內單元數量的不同，附圖標記的數量是可以變化的。
如圖1所示，多體空調器包括室外單元(A)、分配器(B)和多個室內單元(C1、C3和C3)。室外單元(A)包括壓縮機1、室外熱交換器2、選擇性膨脹單元14、以及氣液分離器3等。分配器(B)包括導管部件20和閥門部件31。另外，每個室內單元(C)包括室內熱交換器62和電子膨脹單元61。
通常，室外單元(A)安裝在室外的牆壁上或屋頂的下部，分配器(B)安裝在室內天花板或室內邊緣部分。因此，隨著分配器(B)的重量或體積增加，很難將分配器(B)安裝在室內。
特別是在分配器(B)重量增加的情況下，當安裝在室內天花板上時，由於下降負載增加可能會使分配器(B)墜落。
因此，希望僅將用於引導製冷劑供給的導管部件20安裝在分配器(B)內，而其餘如氣液分離器3等的部分則不安裝在分配器(B)之內，而安裝在室外單元(A)內。同時，為了降低生產成本，期望簡化室外單元(A)的管路結構，以便改進多體空調器的效率並簡化其製造工藝。
首先，將對室外單元(A)的結構作如下描述。
參考圖1，室外單元(A)包括壓縮機1、室外熱交換器2、室外風扇2a、氣液分離器3、四通閥5、選擇性膨脹單元14和將上述元件相互連接的管路。
這裡，氣液分離器3對從室外熱交換器2排出的製冷劑進行氣相製冷劑和液相製冷劑的分離，並將分離後的製冷劑分別排入分配器(B)。為此，氣液分離器3的上部與引導氣相製冷劑的第二連接管4b連接。另外，氣液分離器3的下部與用於引導液相製冷劑的第三連接管4c連接。
另外，如上所述，氣液分離器3設置在室外單元(A)中，而不在分配器(B)內，更準確地講，氣液分離器3位於選擇性膨脹單元14和分配器(B)之間。
另一方面，如圖1所示，選擇性膨脹單元14設置在室外熱交換器2的後側。選擇性膨脹單元14由平行管14c、第一止回閥14b和加熱電子膨脹閥(heating electronic expansion valve)14a構成。
在此，平行管14c設置在室外熱交換器2與氣液分離器3之間。第一檢驗閥14b設置在平行管14c的一側，以便使從室外熱交換器2流出的製冷劑只進入氣液分離器3。加熱電子膨脹閥14a位於平行管14c的另一側，並根據工作情況加以控制，以便僅使進入室外熱交換器2的製冷劑膨脹。
根據本發明的電子膨脹閥可以有選擇地切換到工作狀態，可處於關閉狀態或處於打開狀態。在工作狀態中，電子膨脹閥允許經過的製冷劑膨脹。
通過上述結構，選擇性膨脹單元14僅有選擇地使流入室外熱交換器2的製冷劑膨脹。
同時，四通閥5包括兩個進口和兩個出口。進口與出口分別連通，從而總共形成兩個流動通道。進口與出口之間的連通狀態通過開關信號等改變。因此，四通閥5被用於有選擇地改變流經其中的製冷劑的流動方向。為此，四通閥5優選位於壓縮機1排出口的鄰近位置。
在這裡，四通閥5的功能是相對於壓縮機1和室外熱交換器2改變流經室外熱交換器2的製冷劑的流動方向。
通常，在用於制熱或製冷的熱力學循環中，製冷劑遵循壓縮機→冷凝器→膨脹閥→蒸發器的順序進行循環。即，與壓縮機1的製冷劑排出口相連接的熱交換器起到冷凝器的功能，而與壓縮機1的製冷劑吸入口連接的熱交換器起到蒸發器的功能。
因此，如果四通閥5用於改變流經室外熱交換器2的製冷劑的流動方向，室內單元(C1、C2和C3)可以有選擇地對室內空氣進行制熱或製冷。
參考圖2A，四通閥5切換到使壓縮機1的排出口與室外熱交換器2連接並使壓縮機1的吸入口與分配器(B)連接。此時，室外熱交換器2起到冷凝器的功能，允許室內單元(C)對室內空氣進行製冷。
同時，參考圖2B，四通閥5切換到使壓縮機1的排出口與分配器(B)連接並使壓縮機1的吸入口與室外熱交換器2連接。此時，室外熱交換器2起到蒸發器的功能，允許室內單元(C)對室內空氣進行加熱。
如圖2A和2B所示，由於切換四通閥5可以改變室外單元(A)中各構件之間的管路連接狀態，因此改變了流經室外熱交換器2的製冷劑的流動方向。
如圖1所示，在室外單元(A)與分配器(B)之間提供了供製冷劑流動的三條管路。
第一連接管4a的作用是連接四通閥5與分配器(B)。第二連接管4b的作用是連接氣液分離器3的上部與分配器(B)，從而引導氣相製冷劑。第三連接管4c的作用是連接氣液分離器3的下部與分配器(B)，從而引導液相製冷劑。
另一方面，在多數室內單元(C)工作在制熱模式而其餘室內單元(C)工作在製冷模式的情況下，優選提供旁路單元。旁路單元允許製冷劑經第二連接管4b流入室外單元(A)，從而導入壓縮機1的吸入口，而不經過室外熱交換器2和氣液分離器3。
如圖1所示，旁路單元包括旁路管16、第一閥16a和第二止回閥17。
在此，旁路管16的功能是使第二連接管4b與四通閥5與室外熱交換器2之間的連接管路相連接。
在旁路管16中提供第一閥16a，第一閥16a僅在多數室內單元(C)工作在製冷模式而其餘設備工作在制熱模式的情況下打開。
第二止回閥17設置在第二連接管4b上，位於氣液分離器3與旁路管16之間，以便僅允許從氣液分離器3流向分配器(B)的製冷劑通過。
此外，根據本發明的多體空調器優選還包括用於控制室外風扇2a轉數的控制器，以便根據工作條件控制經室外熱交換器2進入氣液分離器3的氣相製冷劑與液相製冷劑的混合比。
控制器包括溫度傳感器18和微型計算機(未示出)。
在此，溫度傳感器18布置在室外熱交換器2與氣液分離器3之間，以檢測製冷劑的溫度。微型計算機對檢測的製冷劑溫度與預定溫度進行比較，以計算管路中的製冷劑的混合比，並根據工作條件控制室外風扇2a的轉數，以使計算的混合比等於預定的混合比。在室內單元工作在製冷模式的情況下，和多數室內單元工作在製冷模式而其餘的工作在加熱模式的情況下，為了最理想地供應製冷劑，對室外風扇2a的轉數進行控制。
以下將對分配器(B)的結構進行詳細描述。
如圖1所示，分配器(B)由導管部件20和閥門部件31構成。導管部件20引導從室外單元(A)流出的製冷劑至各個室內單元(C)，在室內單元(C)中進行了熱交換的製冷劑由導管部件20反向引導至室外單元(A)。閥門部件31控制製冷劑在導管部件20中的流動，以便根據工作條件使製冷劑有選擇地流入每個室內單元(C)。
這裡，導管部件20包括氣相支管22、液相支管24和連接支管25。
氣相支管22從連接到各室內單元(C)的第二連接管4b引出，從而導流氣相製冷劑。液相支管24從第三連接管4c引出連接到各室內單元(C)，從而導流液相製冷劑。連接支管25的作用是連接第一連接管4a與各室內單元(C)。
同時，閥門部件31包括分別為氣相支管22、液相支管24和連接支管25提供的二通閥。二通閥分別根據工作條件有選擇地進行切換。
下面將對室內單元(C)的結構作詳細描述。
如圖1所示，每個室內單元(C)包括室內熱交換器62、電子膨脹閥61和為室內熱交換器62通風的室內風扇(未示出)。
以下將參照圖2A至3B對根據本發明優選實施例的多體空調器中製冷劑的典型工作和流動情況進行描述。
如附圖中所示，多體空調器具有三個室內單元(C)，但不限於此，如需要時可以有更多的室內單元。
參照圖2A，將對所有室內單元(C)均工作在製冷模式下的情況進行詳細描述。
通過四通閥5的切換操作使壓縮機1排出的製冷劑進入室外熱交換器2。之後，在控制器的控制下，通過室外風扇2a的通風作用，使進入的製冷劑冷卻。
然後，冷卻的製冷劑經過選擇性膨脹單元14的第一止回閥14b進入氣液分離器3。
此時，控制室外風扇2a的轉數，以使所有進入室外熱交換器2的製冷劑冷凝，以便進入氣液分離器3的所有製冷劑變為液相狀態。
此後，高壓液相製冷劑流經第三連接管4c和液相管23，並分流到各個液相支管24。接著，在分流後的製冷劑在電子膨脹單元61中進行膨脹後，膨脹的製冷劑在室內熱交換器62內蒸發以便對室內空氣進行製冷。
蒸發後的製冷劑沿每個連接支管25會聚進入一個返回管26，然後進入第一連接管4a。此時，每個氣相支管22被關閉。此後，製冷劑經過四通閥5和收集器19而吸入壓縮機1。
參照圖2B，說明書將對所有室內單元(C)均工作在制熱模式的情況進行詳細描述。
通過四通閥5的切換操作，使壓縮機1排出的處於高壓狀態的製冷劑進入第一連接管4a。之後，製冷劑流經返回管26，分別地分流進入連接支管25。
然後，高壓氣相製冷劑分別通過室內熱交換器62，在加熱室內空氣的同時被冷凝。
冷凝後的製冷劑流經開放的電子膨脹閥61、液相支管24和液相管23並進入第三連接管4c。此時，布置在氣相支管22上的閥門部件31被關閉。
此後，進入的製冷劑流經氣液分離器3，並在選擇性膨脹單元14的加熱電子膨脹閥14a內進行膨脹。接著，膨脹後的製冷劑進入室外熱交換器2，並蒸發變為低壓氣相製冷劑。低壓氣相製冷劑流經四通閥5和收集器19並進入壓縮機1。
如圖3A所示，說明書將對多數室內單元(C1、C2)工作在製冷模式而其餘室內單元(C3)工作在制熱模式的情況進行詳細描述。
通過四通閥5的切換操作使壓縮機1排出的製冷劑進入室外熱交換器2。通過在控制器控制之下的室外風扇2a的通風作用，使進入的製冷劑變為優化兩相(氣相和液相)狀態之後，兩相製冷劑流經第一止回閥14b並進入氣液分離器3。
這時，通過控制器優化進入氣液分離器3的兩相製冷劑的混合比。即，溫度傳感器測量製冷劑的溫度，微型計算機隨後對測量的溫度與預定溫度進行比較以計算製冷劑的混合比。通過控制室外風扇2a的轉數使計算的混合比等於預定的混合比，從而優化製冷劑的混合比。
這裡，根據使用液相製冷劑工作在製冷模式下的室內單元(C1、C2)的數量和使用氣相製冷劑工作在制熱模式下的室內單元(C3)的數量，確定兩相製冷劑的預定混合比。更確切地講，兩相製冷劑的預定混合比是根據實驗得到的數值，該數值是通過考慮流經工作在製冷模式的室內單元(C1、C2)和流入工作在制熱模式的室內單元(C3)的冷凝製冷劑的流量和各種負載的實驗來確定的。
高壓液相製冷劑和兩相製冷劑順序地流經第三連接管4c、液相管23和液相支管24a、24b，以便進入工作在製冷模式下的室內單元(C1、C2)。
此後，進入的製冷劑在各電子膨脹閥61a和61b內膨脹，並在每個室內熱交換器62a和62b內蒸發以對室內空氣經製冷。
另一方面，氣相製冷劑順序地流經第二連接管4b、氣相管21和氣相支管22c，從而進入工作在制熱模式下的室內單元(C3)。在室內熱交換器62c內進入的製冷劑冷凝從而加熱室內空氣後，冷凝的製冷劑流經打開的電子膨脹閥61c和液相支管24c，從而進入液相管23。因而，冷凝後的製冷劑與上述液相製冷劑一起進入工作在製冷模式下的室內單元(C1、C2)。
在此，由於流經與工作在制熱模式下的室內單元(C3)連接的液相支管24c的製冷劑的壓力高於流經液相管23的製冷劑的壓力，因此製冷劑進入液相管23而不會產生倒流。
此後，流經室內單元(C1、C2)的需要製冷的製冷劑在蒸發後通過連接支管25a、25b和返回管26進入第一連接管4a，然後流經四通閥5和收集器19被吸入壓縮機1。
參照圖3B，說明書將對多數室內單元工作在制熱模式而其餘室內單元工作在製冷模式的情況進行詳細描述。
通過四通閥5的切換操作使壓縮機1排出的製冷劑流經第一連接管4a而進入分配器(B)的返回管26。之後，進入的製冷劑流經與工作在制熱模式的室內單元(C1、C2)連接的連接支管25a和25b，從而進入室內熱交換器62a和62b。進入的高壓氣相的製冷劑在室內熱交換器62a和62b中冷凝，從而對室內空氣進行加熱。
隨後，冷凝的製冷劑流經打開的電子膨脹閥61a和61b、液相支管24a和24b以及液相管23。之後，部分冷凝的製冷劑進入第三連接管4c，而剩餘冷凝的製冷劑進入與工作在製冷模式的室內單元(C3)連接的液相支管24c。
此後，進入第三連接管4c的製冷劑流經氣液分離器3並在選擇性膨脹單元14的加熱電子膨脹閥14a中膨脹。然後，在膨脹後的製冷劑流經室外熱交換器2而進行蒸發之後，蒸發的製冷劑流經四通閥5和收集器19，從而吸入壓縮機1。
與此同時，剩餘的已冷凝的製冷劑進入與工作在製冷模式的室內單元(C3)連接的液相支管24c，進入的製冷劑流經電子膨脹閥61c而膨脹。膨脹的製冷劑在室內熱交換器62c中蒸發以對室內空氣進行製冷。
此後，蒸發的製冷劑順序地流經氣相支管22c、氣相管21和第二連接管4b而進入旁路管16。此時，引導製冷劑進入的第二止回閥17處於關閉狀態。
接著，製冷劑流經打開的第一閥16a而進入四通閥5。之後，製冷劑流經收集器19被吸入壓縮機1。
在此，由於流經與工作在制熱模式的室內單元(C1、C2)連接的液相支管24a和24b的製冷劑的壓力高於流經與工作在製冷模式的室內單元(C3)連接的液相支管24c的製冷劑的壓力，製冷劑可以進入工作在製冷模式的室內單元(C3)。
另一方面，說明書將對在所有室內單元(C)工作在製冷模式的情況下、或多數室內單元(C1、C2)工作在製冷模式而其餘室內單元(C3)工作在制熱模式的情況下的本發明的多體空調器的操作方法作出描述。
首先，溫度傳感器18測量製冷劑的溫度。之後，微型計算機將製冷劑的測量溫度與預定溫度進行比較，以計算流經室外熱交換器2的製冷劑的混合比。通過控制室外風扇2a的轉數、以使優化的混合比等於預定的混合比，使混合比保持在最佳值。
如前所述，根據本發明的多體空調器可以最佳地響應每個房間的環境。即，多體空調器可以工作在制熱模式或製冷模式，以便對所有房間進行加熱或製冷，還可以工作在這樣一種模式，在該模式中某些房間處於製冷模式而其它房間處於制熱模式。另外，在後一種情況下，多體空調器可以根據是否多數房間處於製冷模式或是處於制熱模式，而作出最佳的響應。
換言之，根據本發明的多體空調器及其操作方法具有如下的優點。
第一，可以達到最理想地適應各個房間的環境。換言之，可以最好地適應計算機中心所需的在夏季甚至冬季製冷的環境，同樣可使多個房間根據房間的位置或時間的不同具有不同的溫度。
第二，由於將重量沉、體積大的氣液分離器安裝在室外單元中，而不安裝在分配器上，分配器的重量減輕，能夠更加容易地安裝分配器。
第三，由於管路結構和室外單元的結構得到簡化，減少了管路中的壓力損失或其它類似的損失，從而改進了多體空調器的效率。另外，簡化了製作過程，並使生產成本降低。
第四，在室內單元均工作在製冷模式的情況下，或多數室內單元工作在製冷模式而其餘工作在制熱模式的情況下，可以優化製冷劑的混合比，而使空調器的效率得到改進。
本領域技術人員應清楚地理解，可對本發明作出各種不同的修改和變型。例如，在室內單元安裝消除噪聲設備，同樣可以安裝在室外單元的製冷劑管路上。另外，分隔板不是與機體整體形成，而是分開插入並固定在機體上。因此，對發明所作的任何修改和變型均就屬於本發明在所附權利要求書中要求的範圍。
權利要求
1.一種多體空調器包括室外單元，安裝在室外，室外單元中具有壓縮機、室外熱交換器和用於為室外熱交換器通風的室外風扇；多個室內單元，安裝在各個房間，每個室內單元具有電子膨脹閥和室內熱交換器；分配器，設置在室外單元與多個室內單元之間，用於根據工作條件有選擇地引導來自室外單元的製冷劑進入多個室內單元；四通閥，布置在壓縮機的出口一側，用於有選擇地切換流經室外熱交換器的製冷劑的流動方向；選擇性膨脹單元，布置在室外熱交換器的後側，用於根據製冷劑的流動方向有選擇地使製冷劑膨脹；氣液分離器，設置在室外單元內，用於由從室外熱交換器流出的製冷劑中分離氣相製冷劑和液相製冷劑；以及連接管路部分，其具有第一連接管，用於連接四通閥與分配器；第二連接管，用於連接氣液分離器的上部與分配器，從而導流氣相製冷劑；以及第三連接管，用於連接氣液分離器的下部與分配器，從而導流液相製冷劑。
2.如權利要求1所述的多體空調器，其中四通閥有選擇地在第一連接狀態與第二連接狀態之間進行切換，在第一連接狀態中，壓縮機的出口側與室外熱交換器連接，壓縮機的進口側與分配器連接，而在第二連接狀態中，壓縮機的出口側與分配器連接，壓縮機的進口側與室外熱交換器連接。
3.如權利要求1所述的多體空調器，其中選擇性膨脹單元包括平行管，連接在室外熱交換器與氣液分離器之間；第一止回閥，設置在平行管的一側，用於使從室外熱交換器流向氣液分離器的製冷劑通過；以及加熱電子膨脹閥，設置在平行管的另一側，用於使進入室外熱交換器的製冷劑膨脹。
4.如權利要求1所述的多體空調器，還包括旁路單元，用於在多數室內單元工作在制熱模式而其餘室內單元工作在製冷模式的情況下，引導通過第二連接管進入的製冷劑到壓縮機的進口。
5.如權利要求4所述的多體空調器，其中旁路單元包括旁路管，用於使氣相管與連接在四通閥與室外熱交換器之間的管路相連接；第一閥，設置在旁路管上，僅當多數室內單元工作在製冷模式而其餘室內單元工作在制熱模式時打開；以及第二止回閥，布置在第二連接管上，位於氣液分離器與旁路管之間，用於僅使從氣液分離器流向分配器的製冷劑通過。
6.如權利要求5所述的多體空調器，其中分配器包括導管部件，用於選擇性地導流從室外單元進入的製冷劑至各室內單元，並導流在各室內單元中經過熱交換的製冷劑至室外單元；以及閥門部件，用於控制在導管部件內的製冷劑流，以便根據工作條件使製冷劑有選擇地進入各室內單元。
7.如權利要求6所述的多體空調器，其中導管部件包括氣相支管，從第二連接管分出並分別連接至各室內單元；液相支管，從第三連接管分出並分別連接至各室內單元；以及連接支管，分別連接第一連接管與室內單元。
8.如權利要求7所述的多體空調器，其中閥門部件包括二通閥，布置在每個氣相支管、每個液相支管上和每個連接支管中，其根據工作條件處於打開或關閉狀態。
9.如權利要求8所述的多體空調器，其中每個室內單元中設置的電子膨脹閥布置在連接室內熱交換器與分配器的每條液相支管中。
10.如權利要求1所述的多體空調器，還包括控制裝置，用於控制室外風扇的轉數，以便根據工作條件控制經室外熱交換器進入氣液分離器的製冷劑的氣相製冷劑和液相製冷劑的混合比。
11.如權利要求10所述的多體空調器，其中控制裝置包括溫度傳感器，設置在室外熱交換器與氣液分離器之間，用於檢測製冷劑的溫度；以及微型計算機，用於比較所檢測的製冷劑的溫度與預定溫度，以計算製冷劑的混合比，並且在室內單元都工作在製冷模式的情況下，或多數室內單元工作在製冷模式而其餘室內單元工作在制熱模式的情況下，根據工作條件控制室外風扇的轉數以使計算的混合比等於預定的混合比。
12.如權利要求9所述的多體空調器，其中在室內單元都工作在製冷模式的情況下，或多數室內單元工作在製冷模式而其餘室內單元工作在制熱模式的情況下，四通閥切換到使壓縮機的出口與室外熱交換器連接、而壓縮機進口與分配器連接。
13.如權利要求12所述的多體空調器，其中在室內單元都工作在製冷模式的情況下，加熱電子膨脹閥和第一閥關閉，所有的室內單元的電子膨脹閥工作，與氣相支管連接的二通閥全部關閉，並且與連接支管和液相支管連接的二通閥全部打開。
14.如權利要求12所述的多體空調器，其中在多數室內單元工作在製冷模式而其餘的室內單元工作在制熱模式的情況下，加熱電子膨脹閥和第一閥關閉，對於工作在製冷模式下的室內單元，與室內熱交換器相連的電子膨脹閥工作，與氣相支管連接的二通閥關閉，並且與連接支管和液相支管連接的二通閥打開，以及對於工作在制熱模式下的室內單元，與室內熱交換器連接的電子膨脹閥打開，並且與氣相支管、液相支管和連接支管連接的二通閥打開。
15.如權利要求9所述的多體空調器，其中在室內單元都工作在制熱模式的情況下，或多數室內單元工作在制熱模式而其餘室內單元工作在製冷模式的情況下，四通閥切換到使壓縮機的出口與分配器連接，而壓縮機的進口與室外熱交換器連接。
16.如權利要求15所述的多體空調器，其中在室內單元都工作在制熱模式的情況下，加熱電子膨脹閥工作，第一閥關閉，室內單元的電子膨脹閥全部打開，與氣相支管連接的二通閥全部關閉，並且與連接支管和液相支管連接的二通閥全部打開。
17.如權利要求15所述的多體空調器，其中在多數室內單元工作在制熱模式而其餘室內單元工作在製冷模式的情況下，加熱電子膨脹閥工作，第一閥關閉，對於工作在制熱模式下的室內單元，與室內熱交換器連接的電子膨脹閥打開，與氣相支管連接的二通閥關閉，並且與連接支管和液相支管連接的二通閥打開，以及對於工作在製冷模式下的室內單元，與室內熱交換器連接的電子膨脹閥工作，與氣相支管和液相支管連接的二通閥關閉，並且與連接支管連接的二通閥打開。
18.如權利要求1所述的多體空調器，其中氣液分離器設置在選擇性膨脹單元與分配器之間。
19.一種多體空調器的工作方法，該方法包括步驟在室內單元都工作在製冷模式的情況下，或多數室內單元工作在製冷模式而其餘室內單元工作在制熱模式的情況下，切換四通閥以使壓縮機排出的製冷劑進入室外熱交換器；以及關閉加熱電子膨脹閥，以及在室內單元都工作在制熱模式的情況下，或多數室內單元工作在制熱模式而其餘室內單元工作在製冷模式的情況下，切換四通閥以使壓縮機排出的氣相製冷劑進入第一連接管；以及使加熱電子膨脹閥工作。
20.一種多體空調器的工作方法，該方法包括步驟在室內單元都工作在製冷模式的情況下，或多數室內單元工作在製冷模式而其餘室內單元工作在制熱模式的情況下，使用溫度傳感器檢測製冷劑的溫度；以及將檢測的製冷劑的溫度與預定溫度進行比較，以探測管路中製冷劑的混合比；以及改變室外風扇的轉數以使探測的混合比與預定混合比相等。
全文摘要
本發明公開了一種多體空調器及其工作方法，該多體空調器包括室外單元，具有壓縮機、室外熱交換器和為室外熱交換器通風的室外風扇；多個室內單元，具有電子膨脹閥和室內熱交換器；分配器，依工作條件選擇地引導製冷劑由室外單元進入多個室內單元；四通閥，選擇地切換流經室外熱交換器的製冷劑的流動方向；選擇性膨脹單元，依製冷劑的流動方向選擇地使製冷劑膨脹；氣液分離器，從室外熱交換器流出的製冷劑分離氣相製冷劑和液相製冷劑；連接管路部分，具有連接四通閥與分配器的第一連接管，連接氣液分離器的上部與分配器從而導流氣相製冷劑的第二連接管，連接氣液分離器的下部與分配器從而導流液相製冷劑的第三連接管。
文檔編號F25B41/04GK1495390SQ0316494
公開日2004年5月12日 申請日期2003年8月22日 優先權日2002年8月22日
發明者樸鍾漢, 樸榮民, 李昌宣, 崔聖吾, 金承天 申請人:Lg電子株式會社