CN102109251A

CN102109251A - 空调

Info

Publication number: CN102109251A
Application number: CN2010106210560A
Authority: CN
Inventors: 郑昊宗; 张世东; 郑百永; 张志永
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2009-12-24
Filing date: 2010-12-24
Publication date: 2011-06-29
Also published as: KR101166621B1; EP2339270B1; US8820103B2; KR20110073706A; US20110155816A1; EP2339270A1

Abstract

一种空调，包括多个压缩机、进口通道、旁通单元以及膨胀阀。所述进口通道分配流体至每个所述压缩机。所述旁通单元包括分别连接所述压缩机的多个旁通管和公共旁通管，以将流体从所述压缩机排出至所述进口通道。所述膨胀阀被提供给所述旁通单元，以控制从所述公共旁通管到所述进口单元的流体流动。

Description

空调

技术领域

本发明实施例涉及一种空调。

背景技术

空调执行压缩、冷凝、膨胀以及蒸发的循环以控制空气的温度和湿度。

典型地，多个空调室内单元连接至少一个室外单元。该室外根据室内单元的容量包括多个压缩机。

进一步地，用于分离油的分油器(oil separator)可设置在每个压缩机的排放侧(discharge side)。每个分油器分离出的油通过油循环管移动至每个压缩机的进口侧。

因为在连接每个压缩机的每个油分离器中分离出的油回到压缩机的进口侧，所以压缩机之间的油位会不平衡。更进一步地，当存储在压缩机中的油量不足时，其内部部件会损坏。

发明内容

本发明的实施例提供一种空调。

在一个实施例中，一种空调包括：多个压缩机；以及进口通道，构造为分配流体至所述多个压缩机中的每个压缩机；旁通单元，包括分别与所述压缩机连接的多个旁通管，以将所述流体从所述压缩机排出至公共旁通管，所述公共旁通管设置在多个旁通管和进口通道之间；以及膨胀阀，设置在所述公共旁通管和所述进口通道之间，以控制从所述公共旁通管到所述进口通道的流体流速。

在另一个实施例中，空调包括：多个压缩机；流体进口管单元，构造为分配流体至每个所述压缩机；旁通单元，包括分别连接所述压缩机的多个旁通管和公共旁通通道；以及多个温度传感器，构造为感测流过所述旁通管的流体温度；以及阀。根据每个所述温度传感器感测的温度信息来控制所述阀的操作。

在另一个实施例中，一种空调包括：多个压缩机；流体进口单元，构造为分配流体至每个所述压缩机；以及流体旁通单元。所述流体旁通单元包括：分别连接所述压缩机以将所述流体从所述压缩机中排出的多个旁通管；公共旁通管，其中公共旁通管设置为连接所述多个旁通管和所述流体进口单元；多个降压部，其中每个所述降压部分别被提供有每个所述旁通管；以及多个温度传感器，其中每个所述温度传感器设置为感测从所述降压部排出的流体温度；以及膨胀阀，设置在所述公共旁通管和所述流体进口单元之间以调节从所述公共旁通管到所述流体进口单元的流体流速。

在附图和下面的描述中阐明了一个或多个实施例的细节。根据描述和附图以及权利要求，其它的特征将变得明显。

附图说明

图1为示出了根据第一实施例的一种空调的制冷剂循环的一部分的示意图；

图2为示出了根据第一实施例一种空调的控制结构的方框图；

图3为示出了根据第一实施例一种控制空调的方法的流程图；

图4为示出了根据第二实施例一种空调的制冷剂循环的示意图；

图5为示出了根据第二实施例一种控制空调的方法的流程图。

具体实施方式

现在将详细说明本发明公开的实施例，其中的示例在相应的附图中被示出。

在下面优选实施例的详细描述中，说明了作为本文一部分的相应附图，并且通过阐释可实现本发明的特定优选实施例的方式来说明附图。这些实施例被足够详细地描述，以能够使本领域普通技术人员实现本发明，并理解到也可采用其它实施例，且在不背离本发明的精神和范围之内可作出逻辑结构、机械、电以及化学改变。为了避免本领域普通技术人员实现本发明不必要的细节，所述描述可忽略对本领域普通技术人员所熟知的一些信息。因此，下面详细的描述不是作为限制意义，并且本发明的保护范围仅由权利要求所定义。

图1为示出了根据第一实施例空调的制冷剂循环的一部分的示意性图。

参考图1，空调包括平行排列的多个压缩机11、12以及13。压缩机11、12以及13的数量是三个，但本发明不限于此，且能是对本领域普通技术人员熟知的任何合适数量。

在一些实施例中，压缩机11、12以及13可具有彼此不同的容量。在另一些实施例中，这些压缩机可具有同样的容量。进一步地，压缩机可为不同类型。例如，压缩机11、12以及13中的一个可以是转动次数可变的变频压缩机，另一个可以是定速压缩机。在其它实施例中，压缩机可以都是同一类型的。

用于引入从蒸发器(未示出)排出的制冷剂的进口管单元连接压缩机11、12以及13的每一个。进口管单元包括：公共进口管30，从蒸发器排出的制冷剂在其中流动；以及多个单独进口管31、32以及33，从公共进口管30分支出并连接压缩机11、12以及13。

因而，引入到公共进口管30的制冷剂分配给单独进口管31、32以及33，然后移动至压缩机11、12以及13。公共进口管30连接蓄能器(accumulator)10。蓄能器10将从蒸发器排出的制冷剂分成蒸汽制冷剂以及液体制冷剂。

然后，仅有蒸汽制冷剂移动至公共进口管30，液体制冷剂贮存在蓄能器10中。

压缩机11、12以及13的每一个与排出管单元连接，其中从压缩机11、12以及13的每一个排出的制冷剂在该排出管单元中流动。排出管单元包括分别连接压缩机11、12以及13的多个单独排出管34、35以及36，以及公共排出管37，其中公共排出管37对流过单独排出管34、35以及36中的制冷剂进行汇聚。

因而，从压缩机11、12以及13排出的制冷剂沿着单独排出管34、35以及36流动，并汇聚在公共排出管37中，然后移动至冷凝器(未示出)。单独排出管34、35以及36设置有分油器21、22以及23，用于分离从压缩机11、12以及13排出的制冷剂和油。

分油器21、22以及23与油循环管41、42以及43连接，用于将分油器21、22以及23分离出的油再循环至压缩机11、12以及13。

因而，从压缩机11、12以及13排出的制冷剂和油在分油器21、22以及23中彼此分离，并且分离的油循环回到分别对应于分油器21、22以及23的压缩机11、12以及13。

当过量的油贮存在压缩机11、12以及13中时，用于将过量油从压缩机11、12以及13排出的旁通单元被连接到压缩机11、12以及13的每一个。

旁通单元包括分别连接压缩机11、12以及13的多个旁通管51、52以及53，以及用于对沿着旁通管51、52以及53流动的油进行汇聚的公共管50。公共管50连接公共进口管30。

旁通管51、52以及53在最小极限油位或者更高处连接至压缩机11、12以及13。

因为在压缩机11、12以及13中需要的最小极限油位可根据压缩机11、12以及13的容量而变，旁通管51、52以及53的连接位置可彼此不同。

旁通管51、52以及53被提供有用于对从压缩机11、12以及13排出的流体进行降压的降压部54、55以及56，以及分别被提供有止回阀57、58以及59。止回阀57、58以及59安装在降压部54、55以及56的下游侧。例如，毛细管可用作降压部54、55以及56。

详细地，高压压缩机可用作压缩机11、12以及13，高压压缩机具有高压油存储空间。就这点来说，当使用高压压缩机时，由于压缩机11、12以及13的内部压力，流体从压缩机11、12以及13排出到旁通管51、52以及53。

止回阀57、58以及59是单向阀，防止流体通过连接到停止压缩机的旁通管从工作压缩机引入到停止压缩机中。例如，当第一压缩机11工作且第二压缩机12和第三压缩机13停止时，止回阀57、58以及59防止流体从第一压缩机11排出至第二压缩机12和第三压缩机13中。

降压部54、55以及56对流过旁通管51、52以及53的流体进行膨胀，以使减低其中的压力和温度。

在这种情况下，流体可包括制冷剂和油。也即，当存储在压缩机11、12以及13中的油量过量时，油排出到旁通管51、52以及53中；当油量少时，制冷剂排出到旁通管51、52以及53中。当油位(即，油面)达到旁通管51、52以及53的连接位置的水平时，制冷剂和油排出到旁通管51、52以及53中。

从压缩机11、12以及13中排出到旁通管51、52以及53的制冷剂移动至压缩机11、12以及13中的进口侧。在这点，引入到压缩机11、12以及13进口侧的制冷剂的压力是低的。然而，因为引入到旁通管51、52以及53的制冷剂的压力是高的，所以，根据一些实施例，流过旁通管51、52以及53的制冷剂通过降压部54、55以及56进行降压。

进一步地，在一些实施例中，旁通管51、52以及53分别设置有对从降压部54、55以及56排出的流体温度进行测量的温度传感器60、61以及62。温度传感器60、61以及62分别包括第一、第二以及第三温度传感器(也分别由60、61以及62标示)。

公共旁通管50设置有调节流速的膨胀阀70。当膨胀阀70打开时，流体能从压缩机11、12以及13排出。也即，当膨胀阀70打开时，流体能流过旁通单元。

膨胀阀70的使用具有如下的几个优点。当空调工作在低温状态下时，流过旁通管51、52以及53的流体的粘度增加。在一些实施例中，膨胀阀70甚至在粘度高时也具有极好的操作属性(操作可靠性)。同样地，膨胀阀70安装在公共管50上。

排出至旁通管51、52以及53的制冷剂和/或油进行膨胀，穿过降压部54、55以及56，从而其温度降低下来，温度传感器60、61以及62感测从降压部54、55以及56排出的制冷剂和/或油的温度。

在这种情况下，因为温度传感器60、61以及62布置在旁通管51、52以及53的外部，温度传感器60、61以及62通过测量旁通管51、52以及53的温度间接地测量制冷剂和/或油的温度。

在这点，因为制冷剂和油具有不同的物理属性，在通过降压部54、55以及56之前的状态与通过降压部54、55以及56之后的状态之间的温度变化上，制冷剂不同于油。制冷剂的温度下降量大于油的温度下降量。也即，制冷剂的温度下降范围大于油的温度下降范围。

同样地，因为制冷剂在温度变化范围上不同于油，根据当前实施例，使用温度传感器60、61以及62感测的温度来确定排出到旁通管51、52以及53的流体类型。

与当从压缩机11、12以及13排出的流体温度低时相比，当其温度高时温度变化范围更大。因而，在一些实施例中，可使用高压压缩机作为压缩机。

图2是示出了根据第一实施例的空调的一种控制结构的方框图。

参考图2，空调包括：第一至第三温度传感器60、61以及62，提供给旁通管51、52以及53；存储部110，分别存储从降压部54、55以及56排出的制冷剂和油的参考温度；以及控制部100，将温度传感器60、61以及62感测的温度与存储在存储部110中的温度进行比较；以及膨胀阀70，被控制部100控制。

详细地，控制部100根据设定条件(打开条件)控制膨胀阀70打开，在一些实施例中，设定条件可以是设定时间。例如，膨胀阀70可在具有两个小时间隔的预定时间打开。也即，当膨胀阀打开后过去了设定时间时，膨胀阀可再次打开。

可选地，当空调工作后过去了预定时间时，膨胀阀再次打开。可选地，当满足设定条件时，工作压缩机的数量可以是两个或者更多。在一些实施例中，设定条件不限于此。

因而，当满足设定条件时，允许流体从压缩机11、12以及13移动至旁通管51、52以及53。当然，仅当压缩机11、12以及13工作时，才允许流体从压缩机11、12以及13移动至旁通管51、52以及53。

存储部110存储从降压部54、55以及56排出的制冷剂的参考制冷剂温度范围R1。存储部110也存储从降压部54、55以及56排出的制冷剂和油的混合流体的参考油平衡温度范围R2。

在这种情况下，参考油平衡温度比参考制冷剂温度更高。详细地，温度传感器60、61以及62感测的制冷剂的温度低于油的温度。当期望量的油存储在压缩机11、12以及13中时，油和制冷剂同时排出到旁通管51、52以及53中。

当油和制冷剂都排出至旁通管51、52以及53时在温度传感器60、61以及62中感测的温度低于当仅排出油时的温度，并高于当仅排出制冷剂时的温度。

这样，在一些实施例中，在油和制冷剂同时排出至旁通管51、52以及53中时的温度被确定为参考油平衡温度范围R2。

参考制冷剂温度范围R1和参考油平衡温度范围R2可依赖于室外温度。当室外温度增加时，温度传感器60、61以及62感测的制冷剂和油的温度也增加。因而，在一些实施例中，参考制冷剂温度范围R1和参考油平衡温度范围R2随着室外温度的增加而增加。

存储部110存储相应于室外温度的参考制冷剂温度范围R1和参考油平衡温度范围R2。

控制部100将温度传感器60、61以及62感测的温度与存储在存储部110中的参考制冷剂温度范围R1和参考油平衡温度范围R2进行比较，以确定制冷剂和/或油是否排出至旁通管51、52以及53。

控制部100根据制冷剂和/或是否排出来控制膨胀阀70的打开和关闭。

图3是示出了根据第一实施例一种控制空调的方法的流程图。

参考图1至图3将描述根据第一实施例的控制空调的方法。

例如，如图1所示，期望量的油存储在第一压缩机11中，比期望油量少的油存储在第二压缩机12中，比期望油量多的油存储在第三压缩机13中。

当输入空调的操作命令时，在操作S1，空调在选择的模式下操作。在这点，压缩机11、12以及13中的至少一个工作。

在操作S2，控制部100确定是否满足膨胀阀70的打开条件。如上所述，打开条件可以是一种设定时间过去的情形，或者是一种压缩机11、12以及13中的至少两个工作的情形。

当满足膨胀阀70的打开条件时，在操作S3打开所有的压缩机11、12以及13。然后，在操作S4，打开膨胀阀70。

然后，引入到压缩机11、12以及13的制冷剂被压缩，并且压缩的制冷剂和油从压缩机11、12以及13排出至单独排出管34、35以及36。在这点，制冷剂和/或油从压缩机11、12以及13移动至旁通管51、52以及53。

参考图1，因为第一压缩机11的油位设置为相应于第一压缩机11与第一旁通管51相连接的部分，所以一部分被压缩的制冷剂和一部分油从第一压缩机11排出至第一旁通管51中。

因为第二压缩机12的油位低于第二压缩机12与第二旁通管52连接的部分，所以一部分被压缩的制冷剂(用虚线表示的)从第二压缩机12中排出至第二旁通管52。

因为第三压缩机13的油位高于第三压缩机13与第三旁通管53连接的部分，所以油(用实线表示的)从第三压缩机13中排出至第三旁通管53中。

沿旁通管51、52以及53移动的制冷剂和/或油通过降压部54、55以及56进行膨胀，从而其中的温度降低了。温度传感器60、61以及62感测从降压部54、55以及56排出的制冷剂和/或油的温度。

然后，在操作S5，控制部100确定温度传感器60、61以及62感测的温度是否满足存储在存储部110中的参考油平衡温度范围R2。

详细地，当膨胀阀70初次被打开时，制冷剂和油仅从第一压缩机11排出，因而第一温度传感器60感测的温度满足参考油平衡温度范围R2，并且在第二和第三温度传感器61和62感测的温度不满足参考油平衡温度范围R2。

从第一压缩机11排出的制冷剂和油、从第二压缩机12排出的制冷剂以及从第三压缩机13排出的油汇聚在公共管50中，然后移动至公共进口管30。

然后，移动至公共进口管30的制冷剂和油分配给单独进口管31、32以及33。因此，油均匀地分配给压缩机11、12以及13。结果，压缩机11、12以及13的油位接近与旁通管51、52以及53连接的部分。

然后，温度传感器61、62以及63感测的温度满足参考油平衡温度范围R2。

如果控制部100确定温度传感器60、61以及62感测的温度满足参考油平衡温度范围R2，那么在操作S6关闭膨胀阀70。然后，在操作S7空调工作在先前模式下。例如，压缩机11、12以及13回到打开膨胀阀70之前所设置的状态下。

根据一些实施例，当油过量存储在特定压缩机中时，油通过连接该特定压缩机的旁通管从该特定压缩机排出到外面，因而，防止了油在另外的压缩机中不足的情形。因为防止了油在其它压缩机中不足的情形，从而防止了压缩机的损坏。

更进一步地，在特定压缩机中的过量的油均匀地分配给其它的压缩机，从而消除了压缩机之间的油位不平衡。

另外，由于膨胀阀70安装在公共旁通管50上，因此，即使空调工作在低温下，膨胀阀也能高效地工作。

图4是示出了根据第二实施例一种空调的制冷剂循环的示意图。图5是示出了根据第二实施例一种控制空调的方法的流程图。

在图4中，除了每个压缩机中的油位，基本结构相同于第一实施例的基本结构。因而将主要描述根据第二实施例的特性部分，与第一实施例相同部分的描述将省略。

参考图4，例如，比所需油量少的油存储在第一压缩机11和第二压缩机12中，并且过量油存储在第三压缩机13中。

参考图4和图5，当输入用于空调的操作命令时，在操作S11，空调在选择的模式中操作。在这点，压缩机11、12以及13中至少一个工作。

在操作S12，控制部100确定是否满足膨胀阀70的打开条件。如上所述，打开条件是压缩机11、12以及13中至少两个工作的情形。

如果控制部100确定满足膨胀阀70的打开条件，则在操作S13打开膨胀阀70。

然后，制冷剂和/或油从压缩机11、12以及13工作的一个中排出至相应的一个旁通管51、52以及53。

在操作S14，控制部100确定温度传感器感测的相应于工作压缩机的温度是否满足参考制冷剂温度范围。

例如，在第一压缩机11和第二压缩机12工作且第三压缩机13停止的状态中，当打开膨胀阀70时，制冷剂从第一压缩机11和第二压缩机12排出去。在这种状态下，很难平衡压缩机11、12以及13的油位。另外，在这种状态下，第一温度传感器60和第二温度传感器61感测的相应于第一压缩机11和第二压缩机12的温度满足参考制冷剂温度范围。

因而，作为操作S14确定的结果，如果温度传感器感测的相应于工作压缩机的温度满足参考制冷剂温度范围，则在操作S15关闭膨胀阀70，并且再次执行操作S11。

相反地，作为操作S14确定的结果，如果温度传感器感测的相应于工作压缩机的温度不满足参考制冷剂温度范围，则在操作S16控制部100确定温度传感器感测的相应于工作压缩机的温度是否满足参考油平衡温度范围。

如果温度传感器感测的相应于工作压缩机的温度不满足参考制冷剂温度范围，则所有压缩机11、12以及13都工作，或第一压缩机11与第二压缩机12和第三压缩机中的一个工作。

在这种情况下，如果压缩机11、12以及13中的两个压缩机工作，则止回阀防止流体被引入到停止的压缩机中。

作为在操作S16确定的结果，如果温度传感器感测的相应于工作压缩机的温度满足参考油平衡范围，则工作压缩机的油位被平衡，因而，在操作S17关闭膨胀阀70，并再次执行操作S11。

尽管参考大量的例证性实施例已经描述了本发明实施例，但应理解到在本公开的原理的精神和范围内本领域普通技术人员能作出许多其它的修正和实施例。尤其是，在元件部分和/或主体组合排列的排列中各种变化和修正在本公开、附图以及权利要求的范围内都是可能的。除了在元件部分和/或排列的变化和修正，可选使用对本领域技术技术人员也是显而易见的。

Claims

1.一种空调，包括：

多个压缩机；

进口通道，构造为分配流体至每个所述压缩机；

旁通单元，包括分别连接所述压缩机以将所述流体从所述压缩机排出至公共旁通管的多个旁通管，其中所述公共旁通管设置在所述多个旁通管和所述进口通道之间；以及

膨胀阀，设置在所述公共旁通管和所述进口通道之间，以控制从所述公共旁通管至所述进口通道的流体流速。

2.根据权利要求1所述的空调，其中所述进口通道包括：

公共进口管，用于流过将要被引入到每个所述压缩机中的所述流体；以及

多个单独进口管，从所述公共进口管分支出，并分别连接所述压缩机。

3.根据权利要求1所述的空调，其中所述膨胀阀包括电子膨胀阀。

4.根据权利要求1所述的空调，其中所述旁通管分别被提供有降压部，以对流体进行降压。

5.根据权利要求1所述的空调，其中每个所述旁通管被提供有单向止回阀，其中每个所述止回阀允许流体从每个所述旁通管流至所述公共旁通管。

6.根据权利要求1所述的空调，还包括构造为控制所述膨胀阀的操作的控制部，

其中当满足所述膨胀阀的打开条件时，所述控制部打开所述膨胀阀。

7.根据权利要求6所述的空调，还包括构造为感测流过所述旁通管中的流体温度的多个温度传感器，

其中所述控制部确定所述温度传感器感测的相应于所述多个压缩机中一个工作的压缩机的温度是否满足参考油平衡温度范围。

8.一种空调，包括：

多个压缩机；

流体进口单元，构造为分配流体至所述多个压缩机中的每个压缩机；

旁通单元，包括分别连接所述压缩机的多个旁通通道和公共旁通通道，其中所述公共旁通通道设置在所述多个旁通通道和所述流体进口单元之间；

多个温度传感器，构造为感测流过所述旁通通道中的流体温度；以及

阀，设置在所述公共旁通通道和流体进口单元之间，以控制从所述公共旁通通道到所述流体进口单元的流体流速。

9.根据权利要求8所述的空调，其中流体进口单元包括：

多个单独进口管，从公共进口管分支出，并分别连接所述压缩机。

10.根据权利要求8所述的空调，其中所述旁通通道分别设置有用于对流体进行降压的降压部，并且每个所述温度传感器感测从所述降压部排放出的流体温度。

11.根据权利要求8所述的空调，还包括构造为控制所述阀的操作的控制部，其中当满足所述阀的打开条件时所述控制部打开所述阀。

12.根据权利要求11所述的空调，其中当打开所述阀时，控制部确定所述温度传感器感测的相应于所述压缩机中一个工作的压缩机的温度是否满足参考油平衡温度范围。

13.根据权利要求12所述的空调，其中，当所述温度传感器感测的相应于所述工作的压缩机的温度满足参考油平衡温度范围时，关闭所述阀。

14.根据权利要求12所述的空调，其中当满足所述阀的打开条件时，所有的所述压缩机都工作。

15.根据权利要求14所述的空调，其中当所述温度传感器分别感测的温度都满足所述参考油平衡温度范围时，关闭所述阀，并且所述压缩机回到打开所述阀之前所设置的状态。

16.一种空调，包括：

多个压缩机；

流体进口单元，构造为分配流体至每个所述压缩机；

流体旁通单元，包括：

多个旁通管，分别连接于所述压缩机以将所述流体从所述压缩机排出；

公共旁通管，其中所述公共旁通管设置为连接所述多个旁通管和所述流体进口单元；

多个降压部，其中每个所述降压部都分别被提供有每个所述旁通管；以及

多个温度传感器，其中每个温度传感器都设置为感测从所述降压部排出的流体温度；以及

膨胀阀，设置在所述公共旁通管和所述流体进口单元，以调节从所述公共旁通管到所述流体进口单元的流体流速。

17.根据权利要求16所述的空调，其中所述流体进口单元包括：

公共进口管，用于流过将要被引入至每个所述压缩机的流体；以及

18.根据权利要求16所述的空调，还包括：

多个单向止回阀，其中所述止回阀分别设置在所述降压部的下游。

19.根据权利要求16所述的空调，其中所述阀为电子膨胀阀。

20.根据权利要求16所述的空调，还包括构造为控制所述膨胀阀的操作的控制部。