CN103225851A - 一种能协同除霜的多联空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能协同除霜的多联空调系统，包括室外机组和室内机组，所述室外机组包括至少两个并联的室外机，所述室内机组包括一台室内机或并联的至少两台室内机，所述室内机组具有气管和液管，所述室外机均包括压缩机、室外换热器和室外节流装置，其通过在室外机内设置用于切换室外换热器与压缩机的进气口或排气口之间连通状态的第一四通阀；当某一个室外机需要除霜时，控制系统控制第一四通阀的开闭状态，改变需要除霜的室外换热器的冷媒流向对室外换热器除霜，此除霜过程仅改变需要除霜的室外换热器内的冷媒流向，不改变室内机正常的制热模式和不需要除霜的室外机运行模式，由此增加了室内机的制热效率，提高了空调制热的舒适度。

Description

一种能协同除霜的多联空调系统

技术领域

本发明涉及空调除霜技术领域，尤其涉及一种能协同除霜的多联空调系统。

背景技术

随着经济水平的发展，多联机系统以其节省安装空间，节能环保，便于控制和管理等优势，在商业和办公场所获得大量应用。

并联多联机组是指由多个室外机组和多台安装在不同应用空间的室内机组成。普通的多联机组组成的系统所有的室内机都只能运行在同一个换热模式（制冷或制热）。室内机运行在制热模式时，室外机吸收热量，室内机放出热量；运行在制冷模式时，室外机放热，室内机吸收热量。

室内机运行在制热模式时，当室外环境湿度大，气温过低时，空气中的水分会在室外机换热器上凝结，堵塞换热器的换热通路，最终导致室外换热器丧失换热能力，所以室外机运行一段时间后，需要进入除霜控制模式。

普通外机并联的多联机组，除霜控制方式都是通过转换室内机的换热模式，统一控制进行的。室内机制热运行时，当系统中的主机判定系统内某一台外机符合进入除霜的条件时，必须控制所有的室外机进入除霜模式，并将所有室内机由制热状态转为制冷状态，依靠室内机的吸热和压缩机的做功产生热量，将附着在室外机换热器的霜融掉后，然后再转化为普通的制热运行模式，此过程因为室内机吸热，势必会造成室内温度的降低，影响空调制热使用的舒适度。

并联机组运行时，由于不同室外机运行时间和换热有差异等原因，室外机的换热器结霜情况也不同。其中一台室外机达到除霜条件时，所有的室外机都必须进入除霜运行，这不仅导致部分室外机的换热器不能充分利用，而且，在除霜过程中，内机不能向室内机提供热量，还要从室内机吸收热量，造成室内温度下降，导致室内供热不足，不能充分发挥多联机的优势。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能协同除霜的多联空调系统，该空调系统在多个外机并联的情况下，可协同依次除霜，不需要转换室内的制热状态，能够极大提高系统的制热效率，以及提高能源的利用率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种能协同除霜的多联空调系统，包括室外机组（110）和室内机组（120），所述室外机组（110）包括至少两个并联的室外机，所述室内机组包括一台室内机或并联的至少两台室内机，所述室内机组具有气管和液管，所述室外机均包括压缩机（111，211）、室外换热器（112）和室外节流装置（113），其中，所述室外机均还包括设置于压缩机（111，211）和室外换热器（112）的第一端之间的切换装置，每个室外机的室外节流装置（113）的第一端与所属室外机的室外换热器的第二端相连，所述切换装置用于将所属室外机的室外换热器（112）的第一端切换连接于所属室外机的压缩机（111，211）的进气口或出气口；

每个所述室外机的所述室外节流装置（113）的第二端均与室内机组（120）的气管（121）相连，每个室外机的所述压缩机（111，211）的出气口均有分支管路与室内机组（120）液管（122）相连通。

作为上述能协同除霜的多联空调系统的一种优选方案，所述切换装置为第一四通阀（114），所述第一四通阀（114）包括D口、C口、S口和E口，所述第一四通阀（114）的D口与所属室外机的压缩机（111，211）的出气口连通，C口与所属室外机的室外机换热器（112）的所述一端连通，所述第一四通阀（114）的S口与所属室外机的所述压缩机（111，211）的进气口连通，所述第一四通阀（114）的E口和S口之间通过第一毛细管连通。

作为上述能协同除霜的多联空调系统的一种优选方案，所述室外机均还包括气液分离器（115,215），所述气液分离器（115,215）一端与所属室外机的第一四通阀（114）的S口连通，其另一端与所属室外机的压缩机（111，211）的进气口连通。

作为上述能协同除霜的多联空调系统的一种优选方案，所述室外机均还包括第二四通阀（214），所述第二四通阀（214）包括D口、C口、S口和E口，所述第二四通阀（214）用于将室内机组（120）的气管切换连接于所属室外机的压缩机（111，211）的进气口或出气口；所述第二四通阀（214）的D口与所属室外机的压缩机（111，211）的出气口连通，所述第二四通阀（214）的S口与所属室外机的气液分离器（115,215）的进气口连通，所述第二四通阀（214）的E口与室内机组的气管连通，所述第二四通阀（214）的C口与S口通过第二毛细管连通。

作为上述能协同除霜的多联空调系统的一种优选方案，所述并联的室外机的气液分离器（115,215）之间通过除霜管路连通，压缩机（111，211）之间通过均油管路连通。

作为上述能协同除霜的多联空调系统的一种优选方案，所述除霜管路上设置有除霜截止阀（116）；每个室外机的气液分离器（115,215）的进气口均通过独立的均油支路与所述均油管路连通，且于每条均油支路上均设置有第一均油阀（117），所述均油管路与每个室外机的压缩机（111,211）之间均通过第二均油阀连接。

作为上述能协同除霜的多联空调系统的一种优选方案，还包括控制系统，其用于控制每台室外机的所述第一四通阀（114）和第二四通阀（214）的状态切换。

作为上述能协同除霜的多联空调系统的一种优选方案，每台室外机的所述第一四通阀（114）和第二四通阀（214）均可在打开或关闭两种状态之间切换：打开状态下，D口和E口连通，C口与S口连通；关闭状态下，D口和C口连通，E口和S口连通。

作为上述能协同除霜的多联空调系统的一种优选方案，所述空调系统还包括温度传感器，所述温度传感器用于测量每台室内机的室内换热器盘管和室外温度。

作为上述能协同除霜的多联空调系统的一种优选方案，室外机组（110）由两个结构相同的室外机并联组成。

本发明的有益效果为：本发明通过提供一种能协同除霜的多联空调系统，其通过在每个室外机内设置用于切换室外换热器与压缩机的进气口或出气口之间连通状态的第一四通阀，以及切换室内换热器组与每个室外机的压缩机的进气口或出气口之间连通状态的第二四通阀；并且当某一个室外机需要除霜时，控制系统通过控制其内部的第一四通阀或第二四通阀的开闭状态，改变需要除霜的室外换热器的冷媒的流向，实现对室外换热器的除霜。此除霜过程仅改变需要除霜的室外换热器内的冷媒流向，不改变室内机组正常的制热运行和不需要除霜的室外机的运行模式，由此增加了室内机组的制热效率，提高了空调制热的舒适度。

附图说明

图1是本发明具体实施方式一提供的能协同除霜的多联空调系统的结构示意图；

图2是本发明具体实施方式二提供的能协同除霜的多联空调系统的结构示意图；

其中：

110：室外机组；120：室内机组；111：压缩机；112：室外换热器；113：室外节流装置；114：第一四通阀；115：气液分离器；116：除霜截止阀；117：第一均油阀；118：第二均油阀；

121：液管；122：气管；123：截止阀；

211：压缩机；214：第二四通阀；215：气液分离器。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施方式一

如图1所示，本实施方式提供了一种能协同除霜的多联空调系统，其适用于室外机多机并联的情况下，多个室外机可协同依次除霜，并且除霜过程不需要转换室内机的制热状态，进而提高了空调的制热效率以及能源的利用率。

上述空调系统包括室外机组110和室内机组120，室外机组110包括至少两个并联的室外机，室内机组包括一台室内机或并联的至少两台室内机，该室内机具有气管和液管，其中室外机均包括压缩机111、室外换热器112和室外节流装置113，其中，室外机均还包括设置于压缩机111和室外换热器112的第一端之间的切换装置，每个室外机的室外节流装置113的第一端与所属室外机的室外换热器112的第二端相连，该切换装置用于将所属室外机的室外换热器112的第一端切换连接于所属室外机的压缩机111的进气口或出气口；每个室外机的室外节流装置113的第二端均与室内机组120的液管（121）相连、每个室外机的压缩机111的出气口均有分支管路与室内机组120的气管122连通。上述液管121和气管122上均设置有截止阀123。

上述切换装置为第一四通阀114，第一四通阀114包括D口、C口、S口和E口，该第一四通阀114的D口与所属室外机的压缩机111的出气口连通，第一四通阀114的C口与所属室外机的室外机换热器112连通，第一四通阀114的S口与所属室外机的压缩机111的进气口连通，第一四通阀114的E口和S口之间通过第一毛细管连通。该毛细管为限流毛细管，当第一四通阀114的E口与S口连通时，毛细管内的流量比较小，基本无冷媒通过。

每台室外机的第一四通阀114均可在打开或关闭两种状态之间切换：打开状态下，D口和E口连通，C口与S口连通；关闭状态下，D口和C口连通，E口和S口连通。因为毛细管均为限流毛细管，当第一四通阀114处于关闭状态时，限流毛细管内流量非常小，基本无冷媒通过。因此，在此状态下可认为E口和S口之间不连通。

空调系统还包括用于控制每台室外机的第一四通阀114换向的控制系统（未示出），测量室内换热器盘管和室外温度的温度传感器（未示出），根据温度传感器测量的室内换热器和室外温度测量温度计算出两者的温度差，并判断那个室外机需要除霜的判断装置。

上述室外机还包括气液分离器115，该气液分离器设置在压缩机111与第一四通阀114之间，其一端与第一四通阀114的S口连通，其另一端与压缩机111的进气口连通。

并联的室外机的气液分离器115之间通过除霜管路连通，压缩机111之间通过均油管路连通。除霜管路设置有除霜截止阀116，通过对除霜截止阀116的控制均衡室外机之间的压差；每个室外机的气液分离器115的进气口均通过独立的均油支路与均油管路连通，且于每条均油支路上均设置有第一均油阀117，均油管路与每个室外机的压缩机111之间均通过第二均有发118连接。

为了对上述能协同除霜的多联空调系统进行进一步的说明，本实施方式还提供了一种上述能协同除霜的多联空调系统的制热、除霜方法，此方法是以室外机组包括两个室外机为例来进行说明的，其包括以下步骤：

步骤A：空调处于制热状态，控制系统控制第一四通阀打开；

步骤B：两室外机的压缩机从气液分离器吸收经室外换热器蒸发吸热后的冷媒，冷媒经压缩机压缩后进入室内机组；

步骤C：冷媒经室内机组冷凝放热后分进入两室外机的室外机室外换热器蒸发吸热，最后通过各自的气液分离器再回到压缩机后完成一次制热循环；

步骤D：在空调系统制热循环过程中，当判断装置根据温度传感器检测到室内机盘管的温度与室外温度判断其中一个室外机需要进行除霜时，需要除霜的室外机进入除霜模式，此时，控制系统控制需要除霜的室外机的第一四通阀关闭，并关闭此室外机的室外换热器的风机；

步骤E：不需要除霜的室外机按制热模式运行，需要除霜的室外机的压缩机从不需要除霜的室外机的气液分离器内吸收冷媒并压缩，压缩后的冷媒一部分进入室内机组冷凝放热，另一部分通过需要除霜的室外机的第一四通阀进入室外换热器冷凝放热，经室内机组和需要除霜的室外换热器冷凝后的冷媒流回不需要除霜的室外机的室外换热器蒸发吸热，吸热后的冷媒经不需要除霜的室外换热器的气液分离器和相应接管回到需要除霜和不需要除霜的室外机的压缩机，完成一次除霜循环。

在此除霜方法中，不需要除霜的室外机进行制热运转，依然为室内机提供热量，且室内机的制热模式也不发生变化。根据判断装置的判断，不同室外机可以依次除霜，除霜过程不影响室内的制热模式，避免了传统的除霜方法室内机吸收热量导致的房间温度下降，提高了空调制热的舒适度。

实施方式二

在此实施方式中，在实施方式一的基础上增加了第二四通阀214，每台室外机均包括第二四通阀214，该第二四通阀214包括D口、C口、S口和E口，其用于将室内机组的气管切换连接于所属室外机的压缩机211的进气口或出气口，其中，第二四通阀214的D口与所属室外机的压缩机211的出气口连通，第二四通阀214S口与所属室外机的气液分离器215的进气口连通，第二四通阀214E口与室内机组的气管连通，第二四通阀214C口与S口通过第二毛细管连通。且每台室外机的第二四通阀214均可在打开或关闭两种状态之间切换：打开状态下，D口和E口连通，C口与S口连通；关闭状态下，D口和C口连通，E口和S口连通。因为毛细管均为限流毛细管，当第一四通阀114处于关闭状态时，限流毛细管内流量非常小，基本无冷媒通过。因此，在此状态下可认为E口和S口之间不连通。在此实施方式中，除了在室外机中增加了第二四通阀，其它结构均与实施方式一相同。

为了对上述能协同除霜的多联空调系统进行进一步的说明，本实施方式还提供了一种上述能协同除霜的多联空调系统的制热、除霜方法，此方法是以室外机组包括两个室外机为例进行说明，其包括以下步骤：

步骤A：空调处于制热状态，控制系统控制第一四通阀、第二四通阀打开；

步骤B：两室外机的压缩机从气液分离器，吸收经室外换热器蒸发吸热后的冷媒压缩后进入室内机组；

步骤C：冷媒经室内机组冷凝放热后分进入两室外机的室外机室外换热器蒸发吸热，最后通过各自的气液分离器再回到压缩机完成一次制热循环；

步骤D：在空调系统制热循环过程中，判断装置根据温度传感器检测到室内机盘管的温度与室外温度判断其中一个室外机需要进行除霜，需要除霜的室外机进入除霜模式，此时，控制系统控制需要除霜的室外机的第一四通阀关闭，并关闭此室外机的室外换热器的风机；

步骤E：不需要除霜的室外机按制热模式运行，需要除霜的室外机的压缩机从不需要除霜的室内机的气液分离器内吸收冷媒并压缩，压缩后的冷媒一部分进入室内机组冷凝放热，另一部分通过需要除霜的室外机的第一四通阀进入室外换热器冷凝放热，经室内机组和需要除霜的室外换热器冷媒流回不需要除霜的室外机的室外换热器蒸发吸热，吸热后的冷媒经不需要除霜的室外换热器的气液分离器回到不需要除霜的室外机的压缩机，完成一次除霜循环。

本实施方式中由于增加了第二四通阀214，其除了能够完成制热、除霜循环外，通过控制系统控制第一四通阀和第二四通阀关闭，可以使空调系统处于制冷循环模式。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种能协同除霜的多联空调系统，包括室外机组（110）和室内机组（120），所述室外机组（110）包括至少两个并联的室外机，所述室内机组包括一台室内机或并联的至少两台室内机，所述室内机组具有气管和液管，所述室外机均包括压缩机（111，211）、室外换热器（112）和室外节流装置（113），其特征在于，

所述室外机均还包括设置于压缩机（111，211）和室外换热器（112）的第一端之间的切换装置，每个室外机的室外节流装置（113）的第一端与所属室外机的室外换热器（112）的第二端相连，所述切换装置用于将所属室外机的室外换热器（112）的第一端切换连接于所属室外机的压缩机（111，211）的进气口或出气口；

每个所述室外机的所述室外节流装置（113）的第二端均与室内机组（120）的液管（121）相连，每个室外机的所述压缩机（111，211）的出气口均有分支管路与室内机组（120）气管（122）相连通。

2.根据权利要求1所述的能协同除霜的多联空调系统，其特征在于，所述切换装置为第一四通阀（114），所述第一四通阀（114）包括D口、C口、S口和E口，所述第一四通阀（114）的D口与所属室外机的压缩机（111，211）的出气口连通，C口与所属室外机的室外机换热器（112）的所述一端连通，所述第一四通阀（114）的S口与所属室外机的所述压缩机（111，211）的进气口连通，所述第一四通阀（114）的E口和S口之间通过第一毛细管连通。

3.根据权利要求2所述的能协同除霜的多联空调系统，其特征在于，所述室外机均还包括气液分离器（115,215），所述气液分离器（115,215）一端与所属室外机的第一四通阀（114）的S口连通，其另一端与所属室外机的压缩机（111，211）的进气口连通。

4.根据权利要求3所述的能协同除霜的多联空调系统，其特征在于，所述室外机均还包括第二四通阀（214），所述第二四通阀（214）包括D口、C口、S口和E口，所述第二四通阀（214）用于将室内机组（120）的气管切换连接于所属室外机的压缩机（111，211）的进气口或出气口；所述第二四通阀（214）的D口与所属室外机的压缩机（111，211）的出气口连通，所述第二四通阀（214）的S口与所属室外机的气液分离器（115,215）的进气口连通，所述第二四通阀（214）的E口与室内机组的气管连通，所述第二四通阀（214）的C口与S口通过第二毛细管连通。

5.根据权利要求4所述的能协同除霜的多联空调系统，其特征在于，所述并联的室外机的气液分离器（115,215）之间通过除霜管路连通，压缩机（111，211）之间通过均油管路连通。

6.根据权利要求5所述的能协同除霜的多联空调系统，其特征在于，所述除霜管路上设置有除霜截止阀（116）；每个室外机的气液分离器（115,215）的进气口均通过独立的均油支路与所述均油管路连通，且于每条均油支路上均设置有第一均油阀（117），所述均油管路与每个室外机的压缩机（111,211）之间均通过第二均油阀（118）连接。

7.根据权利要求6所述的能协同除霜的多联空调系统，其特征在于，还包括控制系统，其用于控制每台室外机的所述第一四通阀（114）和第二四通阀（214）的状态切换。

8.根据权利要求6所述的能协同除霜的多联空调系统，其特征在于，每台室外机的所述第一四通阀（114）和第二四通阀（214）均可在打开或关闭两种状态之间切换：打开状态下，D口和E口连通，C口与S口连通；关闭状态下，D口和C口连通，E口和S口连通。

9.根据权利要求6所述的能协同除霜的多联空调系统，其特征在于，所述空调系统还包括温度传感器，所述温度传感器用于测量每台室内机的室内换热器盘管和室外温度。

10.根据权利要求1所述的能协同除霜的多联空调系统，其特征在于，室外机组（110）由两个结构相同的室外机并联组成。

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