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CN1789841A - 多单元空调及用于控制该多单元空调的方法 - Google Patents

多单元空调及用于控制该多单元空调的方法 Download PDF

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CN1789841A
CN1789841A CNA2005100897978A CN200510089797A CN1789841A CN 1789841 A CN1789841 A CN 1789841A CN A2005100897978 A CNA2005100897978 A CN A2005100897978A CN 200510089797 A CN200510089797 A CN 200510089797A CN 1789841 A CN1789841 A CN 1789841A
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黄一男
尹必铉
河道容
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LG Electronics Inc
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Abstract

本发明公开了一种多单元空调及用于控制该多单元空调的方法，其能够防止制冷剂连续引入到处于关闭状态下的室内单元，其中所述室内单元能够独立地开启或关闭，从而防止制冷及制热效率降低。该空调包括：多个室内单元，每个室内单元包括适于独立地开启或关闭相关的一个室内单元的电源控制器；与所述室内单元相连接的室外单元，该室外单元包括微计算机，其用于控制该室外单元的工作、并使该室外单元能够与所述室内单元通信；以及控制器，用于确定每个所述室内单元是处于正常工作状态还是处于非工作状态，并根据确定结果控制分配器的工作。

Description

多单元空调及用于控制该多单元空调的方法
本申请要求2004年12月14日申请的韩国专利申请No.10-2004-0105331的权益，如同该申请全部内容描述在本申请一样，通过参考予以援引。
技术领域
本发明涉及一种空调，具体涉及一种多单元(multi-unit)空调及用于控制该多单元空调的方法，其能够防止制冷剂连续引入处于关闭状态下的一个或多个室内单元，从而防止空调的制冷及制热效率降低。
背景技术
通常，空调进行压缩、冷凝、膨胀及蒸发制冷剂的过程，以冷却和/或加热限定空间。此类空调分为单冷型和冷热型，在单冷型中，制冷剂仅沿一个方向流经制冷剂循环，以将冷气提供至限定空间；在冷热型中，制冷剂以可选择的方式双向流经制冷剂循环，以选择性地将冷气或热气提供至限定空间。
此外，此类空调分为普通型和多单元型，在普通型中，一个室内单元连接至一个室外单元；在多单元型中，多个室内单元连接至一个室外单元。对于多单元型，可以实施为包括至少一个室外单元的空调。
多单元空调分为切换型(switching type)和同时型(simultaneous type)，在切换型中，全部室内单元工作在相同的工作模式，即单独工作在制冷模式或制热模式；在同时型中，一部分室内单元工作在制冷模式，并且其余的一个或多个室内单元工作在制热模式。
在这种多单元空调中，在每个室内单元和室外单元上设置有控制器。通过包括于室外单元的控制器内的微计算机与包括于每个室内单元的控制器内的微计算机之间的通信，室外单元控制室内单元。此外，每个室内单元与室外单元并联电连接，以使室外单元与室内单元同时开启或关闭。室外单元还控制每个室内单元的开启/关闭。
在延伸至每个室内单元的制冷剂管线中设置有电子膨胀阀，以当室内单元不工作时防止制冷剂进入室内单元。当室内单元工作时，电子膨胀阀允许将制冷剂引入室内单元，并且降低制冷剂的压力，以将制冷剂膨胀为低温低压雾状。
同时，如果必要的话，在多个室内单元中可以分别安装电源控制器，以单独地控制室内单元的开启/关闭。但是，在这种情形下可能存在这样的问题：在空调工作期间，当一部分室内单元关闭时，连接至关闭的室内单元的电子膨胀阀无法再由其打开状态控制。
也就是说，在空调工作期间，当一个室内单元关闭时，连接至该室内单元的电子膨胀阀无法再由其打开状态控制，使得制冷剂被连续引入该关闭的室内单元。在这种情形下，其它正常工作的室内单元的性能降低，从而导致制冷和制热效率降低。而且，由于在关闭的室内单元中没有进行热交换，所以在关闭的室内单元中未进行热交换的制冷剂被引入压缩机。因此，出现了空调性能的降低。
发明内容
因此，本发明涉及一种多单元空调及用于控制该多单元空调的方法，其基本上消除了由相关技术的局限和缺点所导致的一个或多个问题。
本发明的一个目的是提供一种多单元空调系统，其能够从包括在多单元空调中的一个或多个关闭的室内单元回收制冷剂，并切断提供至一个或多个关闭的室内单元的制冷剂，从而防止空调性能的降低。
本发明的另一目的是提供一种多单元空调系统，其能够获得制冷和制热性能的提高。
本发明的其他优点、目的和特征将在以下的说明中部分地阐明，并且对于本领域普通技术人员通过阅读下文而在某种程度上变得显而易见，或者可以从本发明的实践中了解。本发明的目的和其它优点可以通过书面说明书和所附权利要求书以及附图中特别指出的结构实现和获得。
为了实现这些目的和其它优点，并且根据本发明的意图，如在此具体实施及广泛描述的，提供了一种多单元空调包括：多个室内单元，每个室内单元包括适于独立地开启或关闭相关的一个室内单元的电源控制器；与所述室内单元相连接的室外单元，该室外单元包括微计算机，其用于控制该室外单元的工作并使该室外单元能够与所述室内单元通信；以及至少一个控制器，用于确定每个所述室内单元是处于正常工作状态还是处于非工作状态，并根据确定结果控制分配器的工作。
所述至少一个控制器可以分别安装在该室外单元和该分配器的至少其中之一内。
该分配器可以包括：设置在制冷剂管线中的至少一个第一间歇阀(intermittent valve)，制冷剂经过该第一间歇阀引入所述室内单元；以及设置在制冷剂管线中的至少一个第二间歇阀，制冷剂经过该第二间歇阀从所述室内单元排出至该室外单元。
每个所述第一和第二间歇阀是由该控制器或由该室外单元的微计算机控制的电磁阀。所述至少一个第一间歇阀可以包括分别设置在支路制冷剂管线中的多个第一间歇阀，制冷剂经过每个所述第一间歇阀引入相关的一个室内单元。所述至少一个第二间歇阀可以包括分别设置在支路制冷剂管线中的多个第二间歇阀，来自相关的一个室内单元的制冷剂经过每个所述第二间歇阀排入该室外单元。
在本发明的另一方面中，提供了一种多单元空调包括：多个室内单元；与所述室内单元相连接的室外单元，该室外单元包括微计算机，其用于控制该室外单元的工作、并使该室外单元能够与所述室内单元通信；设置在制冷剂管线中的电子膨胀阀，来自该室外单元的制冷剂经过该电子膨胀阀引入所述室内单元；设置在制冷剂管线中的第一间歇阀，制冷剂经过该第一间歇阀引入所述室内单元；设置在制冷剂管线中的第二间歇阀，来自所述室内单元的制冷剂经过该第二间歇阀排入该室外单元；以及至少一个控制器，用于确定每个所述室内单元是处于正常工作状态还是处于非工作状态，并根据确定结果控制分配器的工作，所述至少一个控制器分别设置在该室外单元和分配器的至少其中之一内。
该电子膨胀阀可以包括：分别设置在支路制冷剂管线中的子电子膨胀阀，制冷剂经过每个所述子电子膨胀阀引入相关的一个室内单元；以及设置在制冷剂管线中的主电子膨胀阀，制冷剂经过该主电子膨胀阀引入所述室内单元，并且该主电子膨胀阀分支进入所述支路制冷剂管线。
特别地，每个所述第一间歇阀可以设置在相关的一个子电子膨胀阀和与该相关的子电子膨胀阀相关的室内单元之间。该电子膨胀阀与所述第一和第二间歇阀可以由该室外单元的微计算机控制。每个所述第一和第二间歇阀可以是由该室外单元的微计算机或由该控制器控制的电磁阀。
在本发明的再一方面中，提供了一种用于控制包含室外单元和多个室内单元的多单元空调的方法包括如下步骤：检查在该室外单元与每个所述室内单元之间建立的通信状态；在该室外单元与每个所述室内单元之间建立了通信状态的条件下，确定是否存在一个关闭的室内单元；从该关闭的室内单元回收制冷剂；以及切断提供至该关闭的室内单元的制冷剂。
确定步骤可以包括如下步骤：将在预定响应时间内未提供响应至该室外单元的一个室内单元确定为关闭的室内单元。该预定响应时间可以是5分钟。
制冷剂回收步骤可以包括如下步骤：关闭设置在该关闭的室内单元的入口制冷剂管线中的第一间歇阀；以及操作该关闭的室内单元至预定时间，由此从该关闭的室内单元回收制冷剂。
制冷剂切断步骤可以包括如下步骤：关闭分别设置在该关闭的室内单元的入口制冷剂管线和出口制冷剂管线中的第一和第二间歇阀。
该方法还可以包括如下步骤：在执行制冷剂切断步骤之后执行该空调的正常工作。
应当理解的是，本发明的前述概括说明和以下具体说明都是示例和解释性的，旨在提供对于本发明权利要求的进一步解释。
附图说明
包括附图以提供对于本发明的进一步理解，附图并入本申请中并构成本申请的一部分，其示出了本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1为示出根据本发明实施例的多单元空调的结构的示意图；
图2为示出根据本发明实施例的多单元空调中的通信控制装置的示例的框图；以及
图3为示出根据本发明的用于控制多单元空调的室内单元的方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的优选实施例，这些实施例表示在附图中。在所有附图中尽可能用相同的标号来表示相同或相似的部件。
图1为示出根据本发明实施例的多单元空调的结构的示意图。
如图1所示，该多单元空调(下文简称“空调”)包含安装于室外的室外单元40和安装于室内的多个室内单元，即用于房间A的室内单元10、用于房间B的室内单元20和用于房间C的室内单元30。室内单元10、20、30连接至室外单元40，以使它们作为单个系统而工作。
如图1所示，室外单元40包含：用于将制冷剂压缩为高温高压气体状态的压缩机41，以及用于将在压缩机41中压缩为高温高压状态的制冷剂气体冷凝为低温低压液体状态的室外热交换机43。室外单元40还包含：四通阀42，主电子膨胀阀45，以及房间A、B、C电子膨胀阀11、21、31(下文中简称为“子电子膨胀阀”)。
在室外热交换机43的一侧设置室外风扇44。室外风扇44抽吸室外空气，并将抽吸的空气吹向室外热交换机43，以使室外热交换机43能够有效地进行热交换。
四通阀42根据空调的工作模式(制冷模式或制热模式)改变在压缩机41中压缩为高温高压状态的制冷剂气体的流动路径。
主电子膨胀阀45控制从室外热交换机43排出的制冷剂的温度，以控制制冷模式中的过热程度及制热模式中的过冷程度。
每个子电子膨胀阀11、21、31在控制器(未示出)的控制下打开或关闭，以使相关的室内单元10、20或30能够根据相关的室内单元10、20或30的工作状况而选择性地进行对于相关房间的空气调节操作。也就是说，子电子膨胀阀11、21或31分配由主电子膨胀阀45提供的制冷剂，并选择性地切断分别提供至室内单元10、20、30的制冷剂。具体地，每个子电子膨胀阀11、21、31接收在室外单元43中冷却并冷凝的低温高压制冷剂液体，并降低接收到的制冷剂的压力，以将制冷剂膨胀为易于蒸发的低温低压雾状。
室内单元10、20、30包含各自的室内热交换机12、22、32，用于蒸发从各自的子电子膨胀阀11、21、31流出的低温低压雾状制冷剂，从而将制冷剂改变为低温低压纯气体状态。室内单元10、20、30还包含用于循环室内空气的室内风扇13、23、33，以使室内热交换机12、22、32能够分别有效地进行热交换。
在第一制冷剂管线中设置各个第一间歇阀55a，来自室外单元40的制冷剂通过每个第一间歇阀55a被引入相关的一个室内单元10、20、30，以切断分别引入室内单元10、20、30的制冷剂。在第二制冷剂管线中设置多个第二间歇阀55b，来自相关的一个室内单元10、20、30的制冷剂通过每个第二间歇阀55b被排入室外单元40，以切断分别从室内单元10、20、30排出的制冷剂。第一间歇阀55a和第二间歇阀55b与适于控制间歇阀55a和55b的微计算机(未示出)一起构成分配器50。优选地是，每个第一间歇阀55a和第二间歇阀55b为电磁阀。
同时，除室外单元40之外，微计算机还可设置在分配器50中。
在具有上述结构的空调中，当室内单元10、20、30工作在制冷模式时，四通阀42处于关闭状态。因此，在这种情形下，建立了制冷剂循环，其中制冷剂沿图1中实线箭头所示的路径流动。
下面更详细地对此进行说明。首先，从室外单元40的压缩机41排出的高温高压制冷剂气体通过四通阀42被引入室外热交换机43。在室外热交换机43中，引入的制冷剂与由室外风扇44吹到室外热交换机43的空气进行热交换。也就是说，压缩的高温高压制冷剂气体被强制冷却和冷凝为低温高压液体状态。
从室外热交换机43排出的低温高压制冷剂液体经由主电子膨胀阀45被引入子电子膨胀阀11、21、31。由此，制冷剂膨胀为易于蒸发的低温低压雾状。制冷剂随后被引入室内单元10、20、30的室内热交换机12、22、32。在每个室内热交换机12、22、32中，减压的低温低压雾状制冷剂从由相关的室内风扇13、23或33吹到相关的室内热交换机12、22或32的空气吸收热量，同时被蒸发，从而冷却空气。冷却的空气被排至房间，以降低房间的温度。这样，空调工作在制冷模式。
在室内热交换机12、22、32中蒸发的低温低压制冷剂气体再次被引入压缩机41，随后变为高温高压制冷剂气体状态。这样，重复上述制冷剂循环。
主电子膨胀阀45根据室内单元10、20、30的工作状况进行过热程度控制操作。当相关的室内单元10、20或30工作时，每个子电子膨胀阀11、21、31将制冷剂分配至相关的室内单元10、20或30，并且当相关的室内单元10、20或30不工作时，切断分配至相关的室内单元10、20或30的制冷剂。
同时，当室内单元10、20、30工作在制热模式时，四通阀42处于打开状态。因此，在这种情形下，建立了制冷剂沿图1中虚线箭头所示的路径流动的制冷剂循环。
在这种情形下，首先，从室外单元40的压缩机41排出的高温高压制冷剂气体通过四通阀42被引入室内单元10、20、30的室内热交换机12、22、32。这样，室内热交换机12、22、32工作在制热模式。也就是说，每个室内热交换机12、22或32与由相关的室内风扇13、23或33吹动的空气进行热交换，从而将热量释放到空气，并因此加热了空气。加热的空气被排至相关的房间。此时，制冷剂被冷却为环境温度及高压液体状态。
在每个室内热交换机12、22、32中液化的制冷剂被引入到相关的子电子膨胀阀11、21或31，随后被减压，以膨胀为易于蒸发的低温低压雾状。制冷剂随后经由主电子膨胀阀45被引入室外热交换机43。
在室外热交换机43中，低温低压雾状制冷剂与由室外风扇44吹动的空气进行热交换，以使制冷剂冷却为低温低压气体状态。这样，上述制冷剂循环重复进行。
主电子膨胀阀45根据室内单元10、20、30的工作状况进行过冷程度控制操作。当相关的室内单元10、20或30工作时，每个子电子膨胀阀11、21、31将制冷剂分配至相关的室内单元10、20或30，并且当相关的室内单元10、20或30不工作时，切断分配至相关的室内单元10、20或30的制冷剂。
图2为示出根据本发明所示实施例的多单元空调中的通信控制装置的示例的框图。
通过在由安装在室外单元40中的微计算机构成的室外单元控制器46与由安装在室内单元10、20、30中的微计算机分别构成的房间A、B、C控制器15、25、35之间的控制信号通信来控制空调的运行。
也就是说，当按下安装在房间A室内单元10中的操作面板上的操作键时，房间A的控制器15接收操作信号，并根据该操作信号进行对于房间A室内单元10中所需的驱动器(例如室内风扇驱动器、吹风方向驱动器、室内温度传感器、室内管道温度传感器等)进行控制操作。房间A的控制器15还将通信控制信号输出至室外单元控制器46，以使室外单元控制器46能够进行对于压缩机41、四通阀42、室外风扇44、主电子膨胀阀45等的控制操作。
由房间B、C室内单元20、30执行的控制操作与上述由房间A室内单元10执行的控制操作相同。
同时，室内单元10、20、30与室外单元40并联电连接，以使室内单元10、20、30与室外单元40同时开启或关闭。如果必要的话，每个室内单元10、20、30可以包含适于独立地开启或关闭相关的室内单元10、20或30的电源开/关装置。
下面参考图3说明根据本发明实施例的用于控制具有上述结构的多单元空调的室内单元的方法。
根据本发明所示实施例的控制方法包含以下步骤：(S1)在室外单元40与每个室内单元10、20、30之间建立通信路径；(S2)确定是否存在一个关闭的室内单元10、20、30；(S5)如果存在关闭的室内单元，则从该关闭的室内单元回收制冷剂；以及(S6)在完成制冷剂回收之后切断提供至该关闭的室内单元的制冷剂。
在确定步骤S2，在预定响应时间(例如5分钟)不提供响应至室外单元40的一个或多个室内单元被确定为处于关闭状态。
在执行确定步骤S2之后，该关闭的室内单元或每个关闭的室内单元的第一间歇阀55a被关闭(S4)。随后，制冷剂回收操作执行预定时间(例如3分钟)。另一方面，开启的一个或多个室内单元持续正常工作(S7)。
在制冷剂被从一个或多个关闭的室内单元完全回收(S5)之后，与该关闭的室内单元或每个关闭的室内单元相关的第一间歇阀55a和第二间歇阀55b被关闭(S6)，以切断分别引入到相关的室内单元并从中排出的制冷剂流。
由于防止了将制冷剂引入至一个或多个关闭的室内单元及将制冷剂从一个或多个关闭的室内单元排出，处于工作中的其余一个或多个室内单元能够正常工作，而不会受到一个或多个关闭的室内单元的任何影响。
对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的精神或范围内，可对本发明进行各种修改和变化。因而，本发明旨在覆盖落入所附权利要求书及其等同范围内的对于本发明的修改和变化。

Claims (18)

1、一种多单元空调，包括：
多个室内单元，每个室内单元包括适于独立地开启或关闭相关的一个室内单元的电源控制器；
与所述室内单元相连接的室外单元，该室外单元包括微计算机，其用于控制该室外单元的工作、并使该室外单元能够与所述室内单元通信；以及
至少一个控制器，用于确定每个所述室内单元是处于正常工作状态还是处于非工作状态，并根据确定结果控制分配器的工作。
2、如权利要求1所述的多单元空调，其中所述至少一个控制器分别安装在该室外单元和该分配器的至少其中之一内。
3、如权利要求1所述的多单元空调，其中该分配器包括：
设置在制冷剂管线中的至少一个第一间歇阀，制冷剂经过该第一间歇阀引入所述室内单元；以及
设置在制冷剂管线中的至少一个第二间歇阀，制冷剂经过该第二间歇阀从所述室内单元排出至该室外单元。
4、如权利要求3所述的多单元空调，其中每个所述第一和第二间歇阀是由该控制器控制的电磁阀。
5、如权利要求3所述的多单元空调，其中每个所述第一和第二间歇阀是由该室外单元的微计算机控制的电磁阀。
6、如权利要求3所述的多单元空调，其中：
所述至少一个第一间歇阀包括分别设置在支路制冷剂管线中的多个第一间歇阀，制冷剂经过每个所述第一间歇阀引入相关的一个室内单元；以及
所述至少一个第二间歇阀包括分别设置在支路制冷剂管线中的多个第二间歇阀，来自相关的一个室内单元的制冷剂经过每个所述第二间歇阀排入该室外单元。
7、一种多单元空调，包括：
多个室内单元；
与所述室内单元相连接的室外单元，该室外单元包括微计算机，用于控制该室外单元的工作并使该室外单元能够与所述室内单元通信；
设置在制冷剂管线中的电子膨胀阀，来自该室外单元的制冷剂经过该电子膨胀阀引入所述室内单元；
设置在制冷剂管线中的第一间歇阀，制冷剂经过该第一间歇阀引入所述室内单元；
设置在制冷剂管线中的第二间歇阀，来自所述室内单元的制冷剂经过该第二间歇阀排入该室外单元；以及
至少一个控制器，用于确定每个所述室内单元是处于正常工作状态还是处于非工作状态，并根据确定结果控制分配器的工作，所述至少一个控制器分别设置在该室外单元和分配器的至少其中之一内。
8、如权利要求7所述的多单元空调，其中该电子膨胀阀包括：
分别设置在支路制冷剂管线中的子电子膨胀阀，制冷剂经过每个所述子电子膨胀阀引入相关的一个室内单元；以及
设置在制冷剂管线中的主电子膨胀阀，制冷剂经过该主电子膨胀阀引入所述室内单元，并且该主电子膨胀阀分支进入所述支路制冷剂管线。
9、如权利要求8所述的多单元空调，其中每个所述第一间歇阀设置在相关的一个子电子膨胀阀和与该相关的子电子膨胀阀相关的室内单元之间。
10、如权利要求7所述的多单元空调，其中该电子膨胀阀与所述第一和第二间歇阀由该室外单元的微计算机控制。
11、如权利要求7所述的多单元空调，其中该电子膨胀阀与所述第一和第二间歇阀由该控制器控制。
12、如权利要求7所述的多单元空调，其中每个所述第一和第二间歇阀为由该控制器控制的电磁阀。
13、一种用于控制包括室外单元和多个室内单元的多单元空调的方法，包括如下步骤：
检查在该室外单元与每个所述室内单元之间建立的通信状态；
在该室外单元与每个所述室内单元之间建立了通信状态的条件下，确定是否存在一个关闭的室内单元；
从该关闭的室内单元回收制冷剂；以及
切断提供至该关闭的室内单元的制冷剂。
14、如权利要求13所述的方法，其中确定步骤包括如下步骤：将在预定响应时间内未提供响应至该室外单元的一个室内单元确定为关闭的室内单元。
15、如权利要求13所述的方法，其中该预定响应时间为5分钟。
16、如权利要求13所述的方法，其中制冷剂回收步骤包括如下步骤：
关闭设置在该关闭的室内单元的入口制冷剂管线中的第一间歇阀；以及
操作该关闭的室内单元至预定时间，由此从该关闭的室内单元回收制冷剂。
17、如权利要求13所述的方法，其中制冷剂切断步骤包括如下步骤：关闭分别设置在该关闭的室内单元的入口制冷剂管线和出口制冷剂管线中的第一和第二间歇阀。
18、如权利要求13所述的方法，其中还包括如下步骤：
在执行制冷剂切断步骤之后执行该空调的正常工作。
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