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CN1786603A - 复合式空调系统及其控制方法 - Google Patents

复合式空调系统及其控制方法 Download PDF

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CN1786603A
CN1786603A CNA2005100896000A CN200510089600A CN1786603A CN 1786603 A CN1786603 A CN 1786603A CN A2005100896000 A CNA2005100896000 A CN A2005100896000A CN 200510089600 A CN200510089600 A CN 200510089600A CN 1786603 A CN1786603 A CN 1786603A
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成时庆
尹硕皓
崔圣吾
郑昊宗
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LG Electronics Inc
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Abstract

本发明提供一种复合式空调系统及其控制方法。该复合式空调系统包括多个室外单元;均压管,其连接为使得致冷剂能够在所述室外单元之间流动,用于消除在所述室外单元之间的致冷剂压差和致冷剂流量的不均衡;以及多个控制阀,其分别位于该均压管连接到所述室外单元的部分处,用于在控制器的控制下切断致冷剂向相关室外单元的引入。

Description

复合式空调系统及其控制方法
相关申请的交叉参考
本申请要求在2004年12月6日提交的韩国申请No.P2004-101722的权益,在此处通过参考并入其全部内容。
技术领域
本发明涉及复合式空调系统(multi-air condition system),特别是一种改进致冷/供暖性能的复合式空调系统及其控制方法。
背景技术
通常,空调系统通过进行使致冷剂压缩、冷凝、膨胀和蒸发的步骤来对室内进行致冷/供暖。在这些空调系统中,存在仅在一个方向运行致冷剂循环来向室内供应冷气的制冷系统,以及选择性地双向运行致冷剂系统以向室内供应冷气或暖气的致冷/供暖系统。
此外,存在一个室内单元连接到一个室外单元的传统空调系统,以及多个室内单元连接到一个室外单元的复合式空调系统。同时,复合式空调系统可具有至少一个室外单元。
具有多个室外单元的复合式空调系统具有安装在每个室外单元上的至少一个压缩机。压缩机可以是具有恒定运行频率的单速压缩机,或者具有可变运行频率的变速压缩机。
复合式空调系统需要能够处理取决于时间以及安装有室内单元的房间内人的存在空间的负载变化。相应地,如果运行的室内单元数增大则致冷/供暖负载增大,因此需要与此相对应地调整室外单元的容量,以确保在所有房间内都运行时具有足够的容量,同时即使在仅在一个房间内运行的部分负载的情况下也能实现有效运作。
然而,具有多个室外单元的复合式空调系统存在下述问题。
即,在多个室外单元运行时,存在这样的问题:在致冷剂管中存在局部致冷剂压差,导致压力损失,从而削弱了致冷/供暖性能。
发明内容
因此,本发明旨在提供一种复合式空调系统及其控制方法,其能够充分地克服由于相关技术的局限性和缺陷所导致的一个或多个问题。
本发明的一个目的是提供一种复合式空调系统及其控制方法,其能够消除多个室外单元之间的致冷剂压差。
本发明的另一目的是提供一种复合式空调系统及其控制方法,其能够改进致冷/供暖性能。
本发明的其它优点、目的和特点的一部分将在后面的说明中描述,并且一部分对于本领域普通技术人员在研究下文之后将变得显而易见,或者可以从本发明的实践中了解。本发明的这些目的和其它优点可以通过由说明书及其权利要求书和附图中特别指出的结构来实现和获得。
为了实现这些目的和其它优点,按照本发明的意图,如在此所具体化和广义描述的,提供一种复合式空调系统,其包括:多个室外单元;均压管,其连接为使得致冷剂能够在室外单元之间流动,用于消除在室外单元之间的致冷剂压差以及致冷剂流量的不均衡;以及多个控制阀,分别位于均压管连接到室外单元的部分处,用于在控制器的控制下切断致冷剂向相关室外单元的引入。
控制阀是电磁阀,优选为双向电磁阀。控制阀可以是常开型。
室外单元包括四通阀、以及与四通阀连接的压缩单元、室外热交换器和收集器,并且均压管与每个室外单元中的、位于四通阀与室外热交换器之间的致冷剂管连接。
四通阀与压缩单元出口侧的致冷剂管、室外热交换器的入口侧、收集器入口侧的致冷剂管以及室内单元侧的致冷剂管连接。
多个室外单元包括:主单元,其包括具有可变运行频率的变速压缩机;以及至少一个子单元,其包括具有恒定运行频率的至少一个单速压缩机。控制阀仅安装在具有连接到子单元的均压管的部分处。该复合式空调系统还可包括手动打开/关闭的常开型于控阀,其安装在均压管连接到主单元的部分处。
在本发明的另一方案中,复合式空调系统包括:多个室外单元,其具有在复合式空调系统一直保持运行时运行的一个主单元、以及主单元之外的多个子单元,每个室外单元包括具有至少一个压缩机的压缩单元、收集器、室外热交换器和四通阀,该四通阀与压缩单元出口侧的致冷剂管和室外热交换器入口侧的致冷剂管连接;均压管,连接在室外单元的室外热交换器入口侧的多个致冷剂管之间,用于消除在运行中的室外单元之间的压差以及致冷剂流量的不均衡;常开型手控阀,安装在具有连接到主单元的均压管的部分处,用于手动地打开/关闭;以及常开型电磁阀,均安装在具有连接到每个子单元的均压管的部分处,用于在控制器的控制下自动切断朝向没有运行的室外单元流动的致冷剂流。
主单元包括至少一个运行频率可变的变速压缩机。
在本发明的另一方案中,一种用于控制复合式空调系统的方法包括如下步骤:将空调投入运行状态;检查室外单元的运行状态;以及关闭连接到没有运行的室外单元的控制阀,以切断致冷剂向没有运行的室外单元的引入。
可通过检查压缩机的运行状态来确定室外单元的运行状态。该方法还可包括如下步骤:在检查室外单元的运行状态之后检查控制阀的打开/关闭状态,以及如果控制阀处于关闭状态则打开连接到运行中的室外单元的控制阀。
应当理解,关于本发明的前面的总体说明和后面的详细说明都是示范性和解释性的,其旨在提供对所要求保护的本发明的进一步解释。
附图说明
附图用以提供对本发明的进一步理解,并且包含在本申请中并构成本申请的一部分,附图示出了本发明的实施例,并且与说明书一起用以阐明本发明的原理。在附图中:
图1是示出按照本发明优选实施例的复合式空调系统的致冷操作的示意图;以及
图2是示出图1中的复合式空调系统的供暖操作的示意图。
具体实施方式
现在参照本发明的优选实施例对本发明进行具体描述,其实例在附图中示出。在所有附图中尽可能用相同的标号表示相同或相似的部件。
图1和图2分别示出了按照本发明优选实施例的复合式空调系统的致冷/供暖操作。
参照图1和图2,复合式空调系统包括:多个室外单元10、20、30;连接在室外单元的致冷剂流动通路之间的均压管40,用于消除室外单元之间的压差;以及控制阀51、61,分别安装在均压管40连接到室外单元的部分处,以便通过控制器打开/关闭。
多个室外单元可以分成一个主单元10和子单元20、30。
主单元10包括变速压缩机11a(后面描述),子单元20、30分别包含压缩单元21、31,所述压缩单元21、31均具有多个单速压缩机。
主单元10包括:具有至少一个压缩机的压缩单元11;连接到压缩单元11的排放侧的四通阀12;连接到与四通阀11相连的致冷剂管的室外热交换器13;以及连接到压缩单元11的吸入侧上的致冷剂管的收集器(accumulator)14。
压缩单元11包括:变速压缩机11a,其上具有倒相电路用以改变运行频率;以及通常使用的具有恒定速度的单速压缩机11b。
当然,明显地,压缩单元11可仅包括变速压缩机11a。如果压缩单元11仅包含变速压缩机11a,则能够对致冷剂的量和温度进行精细的控制。
压缩单元11的压缩机的数量可变。此外,尽管图1中仅示出一个室外热交换器,但是很明显,室外热交换器的数量不限于此,可提供两个或两个以上的室外热交换器。
在连接到四通阀12的致冷剂管中安装有手动打开/关闭的手控阀60。该手控阀是开/关阀。
与主单元10类似,子单元20或30也包括压缩单元21或31、四通阀22或32、室外热交换器23或33、以及收集器24或34。
但是,子单元20或30仅包含单速压缩机21a和21b、或者31a和31b。因此,主单元10能够比子单元20或30更为精细地控制致冷剂量。
子单元20或30可具有与主单元10不同的系统。例如,很明显,压缩单元21和31的单速压缩机的数量可变,或者室外热交换器23和33的数量可变。
此外,主单元10和两个子单元20、30与均压管40连接。例如,均压管40的分支的一端连接到主单元10和子单元20、30的一部分处,从四通阀流向这些单元的室外热交换器的致冷剂流经该部分。
均压管40具有通过使得致冷剂能够在单元10、20、30之间流通、而防止随着运行状态的改变在单元10、20、30之间发生压力和致冷剂量不均衡的功能。均压管40在致冷操作期间具有高压,在供暖操作期间具有低压。
分别在从均压管40到子单元20、30的分支管线中安装控制阀51、61。如果存在未运行的子单元,则控制阀51切断将致冷剂引向相关室外单元的致冷剂管。控制阀51和61优选为由控制器自动打开/关闭的双向电磁阀。
同时,如果致冷剂管较长,则在该系统中所需填充的致冷剂量变得较大,并且如果室外单元停止,则在高/低压均衡期间增大了压力,导致在压缩机启动时对压缩机施加了较大的负载。控制阀51和61消除了这种问题。
双向电磁阀在其一个入口和一个出口处均具有管连接器。优选为,电磁阀是常开型(NO),其在未施加电源时保持打开,并在施加电源时保持关闭。此外,电磁阀优选为具有自保持功能的双作用电磁阀,其中即使不再施加信号该阀也保持施加了信号时的状态。
优选地,控制阀51和61安装在均压管40连接到子单元20和30的管线部分处。
此外,优选地,手动打开/关闭的手控阀41安装在均压管40连接到主单元10的连接部分处。当然,明显地,可使用电磁阀替代手控阀41来实现自动关闭/打开。
在复合式空调系统处于运行期间手控阀41总是保持在打开状态,并且主单元10总是处于运行状态。这时,如果存在未运行的子单元,控制阀51和61防止致冷剂流向未运行的子单元的室外单元。据此,防止了复合式空调系统的致冷/供暖负载的过载。
现在参照图1描述复合式空调系统的致冷操作。
一旦系统投入运行,则控制器确定所需运行的室内单元的数量以及所需的致冷剂量,并且将预定数量的子单元和主单元投入运行。现在将描述在两个子单元中的一个子单元没有运行时的情况。
在室内致冷时打开主单元10处的均压管40中的手控阀41。在主单元10的单速压缩机和变速压缩机11a处压缩的致冷剂在四通阀12的控制下被引入室外热交换器13。然后,在室外热交换器13中的致冷剂在与室外空气进行热交换时被冷凝。冷凝的致冷剂由此提供至室外单元。与此同时,在一个子单元30的压缩单元31处压缩的致冷剂在四通阀12和32的控制下被引入室外热交换器13和33。然后,致冷剂在室外热交换器13和33处被冷凝,且被引入室内单元(未示出)。
随后,室内单元中的致冷剂与室内空气进行热交换,之后被引入运行中的主单元10和一个子单元30。这时,仅气态的致冷剂分别经收集器14和34被引入相关压缩机。
在这种情况下,在主单元10和子单元30的致冷剂管之间存在压差。该压差导致产生从高压侧经均压管40流向低压侧的致冷剂流。该致冷剂流消除了运行中的主单元10和子单元30之间的压差。这时,由于在没有运行的子单元20处的控制阀51切断了均压管40的流动通路,因此防止了流向没有运行的子单元20的致冷剂流。
此外,在没有运行的子单元20的入口/出口致冷剂管中的阀60也被关闭。
接下来,一旦启动供暖操作,则控制器确定所需运行的室内单元的数量以及所需的致冷剂量,并且将所需数量的子单元和主单元投入运行。现在将描述两个子单元中的一个子单元没有运行时的情况。
在主单元10的变速压缩机11a和单速压缩机11b处压缩的致冷剂分别在四通阀12的控制下被引入室内单元。这时,致冷剂在分别在室内单元处与室内空气进行热交换时被冷凝。与此同时,在子单元30的压缩单元31处压缩的致冷剂在四通阀32的控制下被引入室内单元。
致冷剂在室内单元处与室内空气进行热交换,并被引入主单元10和一个子单元30。这时,制冷剂在室外热交换器13处进行了热交换之后流入收集器14。然后,收集器14仅使气态致冷剂引入相关压缩机。
同样在这种情况下,在运行中的主单元10和子单元30之间也存在压差。该压差导致产生从高压侧经均压管40流向低压侧的致冷剂流。该致冷剂流消除了运行中的主单元10和子单元30之间的压差。由于在没有运行的子单元20处的控制阀51切断了均压管40的流动通路,因此朝向没有运行的子单元20流动的致冷剂流被切断。
此外,在没有运行的子单元20的入口/出口管中的阀也被关闭。
由此,均压管40消除了在主单元10和没有运行的子单元20之间的压差。
对于本领域的技术人员显而易见的是,在不脱离本发明的精神和范围的条件下,可对本发明进行各种改型和变化。因此,本发明旨在覆盖落入所附权利要求书及其等效范围内的对于本发明的所有改型和变化。

Claims (15)

1.一种复合式空调系统,包括:
多个室外单元;
均压管,其连接为使得致冷剂能够在所述室外单元之间流动,用于消除在所述室外单元之间的致冷剂压差和致冷剂流量的不均衡;以及
多个控制阀,其分别位于该均压管连接到所述室外单元的部分处,用于在控制器的控制下切断致冷剂向相关室外单元的引入。
2.如权利要求1所述的复合式空调系统,其中所述控制阀是电磁阀。
3.如权利要求1或2所述的复合式空调系统,其中所述控制阀是双向电磁阀。
4.如权利要求1或2所述的复合式空调系统,其中所述控制阀是常开型。
5.如权利要求1所述的复合式空调系统,其中所述室外单元包括四通阀、以及与该四通阀连接的压缩单元、室外热交换器和收集器;并且
该均压管与每个所述室外单元中的、位于四通阀与室外热交换器之间的致冷剂管连接。
6.如权利要求5所述的复合式空调系统,其中该四通阀与该压缩单元出口侧的致冷剂管、该室外热交换器的入口侧、该收集器入口侧的致冷剂管以及室内单元侧的致冷剂管连接。
7.如权利要求1所述的复合式空调系统,其中所述多个室外单元包括:
一个主单元,其包括具有可变运行频率的变速压缩机;以及
至少一个子单元,其包括具有恒定运行频率的至少一个单速压缩机。
8.如权利要求1所述的复合式空调系统,其中所述控制阀仅安装在具有连接到所述子单元的均压管的部分处。
9.如权利要求7所述的复合式空调系统,其中还包括一手动打开/关闭的手控阀,其安装在该均压管连接到该主单元的部分处。
10.如权利要求9所述的复合式空调系统,其中该手控阀是常开型。
11.一种复合式空调系统,包括:
多个室外单元,其具有在该复合式空调系统保持运行时一直运行的一个主单元、以及该主单元之外的多个子单元,每个室外单元包括具有至少一个压缩机的压缩单元、收集器、室外热交换器和四通阀,该四通阀与该压缩单元出口侧的致冷剂管和该室外热交换器入口侧的致冷剂管连接;
均压管,其连接在所述室外单元的室外热交换器入口侧的多个致冷剂管之间,用于消除运行中的室外单元之间的压差以及致冷剂流量的不均衡;
常开型手控阀,其安装在具有连接到该主单元的均压管的部分处,用于手动地打开/关闭;以及
常开型电磁阀,均安装在具有连接到每个所述子单元的均压管的部分处,用于在控制器的控制下自动切断朝向没有运行的室外单元流动的致冷剂流。
12.如权利要求11所述的复合式空调系统,其中该主单元包括运行频率可变的至少一个变速压缩机。
13.一种用于控制复合式空调系统的方法,包括如下步骤:
将空调投入运行状态;
检查室外单元的运行状态;以及
关闭连接到没有运行的室外单元的控制阀,以切断致冷剂向没有运行的室外单元的引入。
14.如权利要求13所述的方法,其中通过检查压缩机的运行状态来确定所述室外单元的运行状态。
15.如权利要求13所述的方法,其中还包括如下步骤:
在检查所述室外单元的运行状态之后检查所述控制阀的打开/关闭状态;以及
如果所述控制阀处于关闭状态则打开连接到运行中的室外单元的控制阀。
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