CN103697643B - 一种空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种空调系统，所述空调系统包括：M个室外机，用于提供制冷剂，所述M为正整数，所述室外机包括冷凝器、压缩机和四通阀，所述冷凝器、所述压缩机的出口端和进口端分别与所述四通阀的三个阀口连接；室内机组，接收由所述M个室外机提供的制冷剂，所述室内机组包括N个室内机，所述N为大于等于2的整数；K个储液器，用于存储所述制冷剂，所述K为大于等于1的整数；气管和液管，所述气管连接所述四通阀的第四个阀口和所述M个室外机，所述液管连接所述M个室外机和所述冷凝器，所述液管与所述K个储液器连通，所述气管穿过所述K个储液器的内部。

Description

一种空调系统

技术领域

本发明涉及空气调节技术领域，尤其涉及一种空调系统。

背景技术

空调即空气调节器(roomairconditioner)，是一种向房间、空间或区域提供经处理后的空气的设备。它的功能是对该房间或封闭空间、区域内空气的温度、湿度、洁净度和空气流速等参数进行调节，以满足人体舒适或工艺过程的要求。在传统上，作为制冷设备的空调器是已知的，其中室内机通过制冷剂管道与室外机相连。

空调分为单冷空调和冷暖两用空调，其工作原理相同，冷暖两用空调仅仅是在压缩机排气管上设置了四通阀，以改变制冷剂的流向，可实现制冷或制热功能的转换。空调一般使用的制冷剂是氟利昂。氟利昂的特性是：由气态变为液态时，释放大量的热量；而由液态转变为气态时，会吸收大量的热量。空调就是据此原理而设计的。

压缩机将气态的制冷剂压缩为高温高压的气态制冷剂，然后送到冷凝器(室外机)散热后成为常温高压的液态制冷剂，所以室外机吹出来的是热风。常温高压的液态制冷剂通过毛细管等节流装置进入蒸发器(室内机)，压力降低，形成低温低压的气液两相制冷剂，其中制冷剂吸热气化，变成气态低温的制冷剂，从而吸收大量的热量，蒸发器就会变冷，室内机的风扇将室内的空气从蒸发器中吹过，所以室内机吹出来的就是冷风；空气中的水蒸汽遇到冷的蒸发器后就会凝结成水滴，顺着水管流出去，这就是空调具有除湿功能的原因。

空调制热时，四通阀换向，使制冷剂在冷凝器与蒸发器的流动方向与制冷时相反，所以制热的时候室外吹的是冷风，室内机吹的是热风。

为发挥空调器这类由低温或高温制冷剂直接与室内空气接触换热，减小传热温差的优势，同时为了防止室外机台数过多影响建筑外观，并实现灵活使用、降低空调能耗，目前已发展出了采用一台或多台室外机向多个室内机输配制冷剂进行供热或供冷的多联式空调系统，简称多联机。多联机制热运行时，由于高压气体会进入集中气管以及进入各室内机内，如果室内机不运行，这些气态制冷剂将存储在这些室内机中，故充注在系统中的制冷剂不会全部参与循环；而在制冷运行时，室内机处于低压侧，未开启的室内机内不存储制冷剂，使得所有的制冷剂参与循环。因此，多联机制热运行时需要的制冷剂充注量比制冷运行时多，故在实际多联机系统中的制冷剂则以制热模式为准进行充注，从而导致多联机制冷运行时的制冷效果降低、功率增加，能耗加大。

发明内容

本申请提供一种空调系统，解决现有技术中多联机制冷、制热运行所需制冷剂充注量不匹配的技术问题，达到保证多联机在制冷与制热时均能高效运行，同时满足用户对空调系统的需求效果。

本申请提供一种空调系统，所述空调系统包括：M个室外机，用于提供制冷剂，所述M为正整数，所述室外机包括冷凝器、压缩机和四通阀，所述冷凝器、所述压缩机的出口端和进口端分别与所述四通阀的三个阀口连接；室内机组，接收由所述M个室外机提供的制冷剂，所述室内机组包括N个室内机，所述N为大于等于2的整数；K个储液器，用于存储所述制冷剂，所述K为大于等于1的整数；气管和液管，所述气管连接所述四通阀的第四个阀口和所述M个室外机，所述液管连接所述M个室外机和所述冷凝器，所述液管与所述K个储液器连通，所述气管穿过所述K个储液器的内部。

优选地，所述液管与所述储液器的连通口位于所述储液器的底部、中部或上部。

优选地，所述K等于所述M。

优选地，所述液管上设置有第一截止阀和过滤器，所述储液器位于所述第一截止阀和所述过滤器之间。

优选地，所述室内机组的每个室内机的包括一个节流阀。

优选地，所述节流阀具体为电子膨胀阀。

优选地，所述压缩机的出口端和所述四通阀之间设置有单向阀。

优选地，所述压缩机的出口端和所述四通阀之间设置有油分离器，所述油分离器与所述压缩机的进口端连通。

优选地，所述气管上设置有第二截止阀。

优选地，所述气管位于所述储液器内部的部分为直管或螺旋管。

优选地，所述空调系统还包括K个开关，所述K个开关分别设置于所述K个储液器和所述液管之间。

优选地，所述开关具体为电磁阀。

优选地，所述空调系统还包括检测单元、判断单元和控制单元，所述检测单元用于检测所述空调系统的当前运行模式；所述判断单元用于判断所述当前运行模式是否为除霜模式，获得一判断结果；所述控制单元用于在所述判断结果表明所述当前运行模式为除霜模式时，控制所述电磁阀断开。

本申请有益效果如下：

上述空调系统上设置有与液管连接的储液器，且气管穿过所述储液器的内部，因此，当气体管温度低于液体管温度时，液态制冷剂将存储在储液器内，存储在所述储液器的制冷剂将不参与制冷循环；当气体管温度高于液体管温度时，储液器内的液态制冷剂将受热蒸发，压力升高，进入制冷系统，参与制冷循环，从而解决现有技术中多联机制冷、制热运行所需制冷剂充注量不匹配的技术问题，达到保证多联机在制冷与制热时均能高效运行，同时满足用户对空调系统的需求效果。

也就是说，在多联机在制冷模式下，气管为吸气管，室内机处于低压侧，未开启的室内机内不存储制冷剂，多余的制冷剂会自动存储在所述储液器内，而不会参与循环，从而解决了现有技术中多联机制冷运行，制冷剂充注量过多，导致空调系统的制冷效果降低、功率增加的技术问题；在制热模式下，由于气管为高压高温的气管，由于所述储液器内的液态制冷剂受热蒸发，压力升高，将迅速将液态制冷剂挤出储液器，并参与制冷循环，以满足制热时需要更多制冷剂充注量的问题。

通过将所述液管与所述储液器的连通口设置在所述储液器的底部，以便于液态的制冷剂有效流出以参与制冷和制热的循环。

通过在所述出口端和所述四通阀之间设置单向阀，使得通过所述出口端排出的高温高压气态的制冷剂只能够单向移动。

通过在所述液管与所述储液器之间设置开关，当上述空调系统从制热模式转换为除霜模式时，开关处于关闭状态，阻止所述液管内的制冷剂进入所述储液器内，使得参与循环的制冷剂越多，提升除霜效果。

通过设置检测单元检测空调系统的当前运行模式，判断单元判断当前运行模式，控制单元根据当前运行模式控制电磁阀的开合，从而实现自动控制。

附图说明

图1为本申请第一较佳实施方式空调系统的结构示意图；

图2为本申请第二较佳实施方式空调系统的结构示意图；

图3为本申请第三较佳实施方式空调系统的结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种空调系统，解决现有技术中多联机制冷、制热运行所需制冷剂充注量不匹配的技术问题，达到保证多联机在制冷与制热时均能高效运行，同时满足用户对空调系统的需求效果。

本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

一种空调系统，所述空调系统包括：M个室外机，用于提供制冷剂，所述M为正整数，所述室外机包括冷凝器、压缩机和四通阀，所述冷凝器、所述压缩机的出口端和进口端分别与所述四通阀的三个阀口连接；室内机组，接收由所述M个室外机提供的制冷剂，所述室内机组包括N个室内机，所述N为大于等于2的整数；K个储液器，用于存储所述制冷剂，所述K为大于等于1的整数；气管和液管，所述气管连接所述四通阀的第四个阀口和所述M个室外机，所述液管连接所述M个室外机和所述冷凝器，所述液管与所述K个储液器连通，所述气管穿过所述K个储液器的内部。

上述空调系统上设置有与液管连接的储液器，且气管穿过所述储液器的内部，因此，当气体管温度低于液体管温度时，液态制冷剂将存储在储液器内，存储在所述储液器的制冷剂将不参与制冷循环；当气体管温度高于液体管温度时，储液器内的液态制冷剂将受热蒸发，压力升高，进入制冷系统，参与制冷循环，从而解决现有技术中多联机制冷、制热运行所需制冷剂充注量不匹配的技术问题，达到保证多联机在制冷与制热时均能高效运行，同时满足用户对空调系统的需求效果。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

实施例一

如图1所示，为本申请第一较佳实施方式空调系统100的结构示意图。所述空调系统100包括：M个室外机10、室内机组20、K个储液器30、气管40和液管50。

所述M个室外机10用于提供制冷剂，所述M为正整数，也就是说，所述室外10可以为一个或者多个，在本实施方式中，以室外机10为一个为例进行说明，在其他实施方式中，室外机10的个数并不限于一个，可以根据需要设置室外机10的个数。所述制冷剂为在制冷或者制热系统中不断循环并通过其本身的状态变化以实现制冷或者制热的工作物质，具体地，第一制冷剂可以为氟里昂、R410A等。

所述室外机10包括四通换向阀11、压缩机12和冷凝器13。四通换向阀11通过切换第一阀口111、第二阀口112、第三阀口113和第四阀口114之间的连通关系，以改变第一制冷剂的流向。在进行制热时，第一阀口111与第二阀口112连通，第三阀口113与第四阀口114连通；在进行制冷时，在第一阀口111与第四阀口114连通时，第二阀口112与第三阀口113连通。

压缩机12用于将收到气态的第一制冷剂压缩为高温高压气态的第一制冷剂。压缩机12的进口端121与第三阀口113连接连接，出口端122与所述四通换向阀11连接。

冷凝器13与四通换向阀11的第四阀口114连通，在进行制冷时，能够对收到的高温高压气态第一制冷剂进行散热，成为中温高压液态的第一制冷剂；在进行制热时，能够向外界吸热，对收到的液态第一制冷剂进行蒸发，使得第一制冷剂汽化，变为气态第一制冷剂。

所述室内机组20用于接收由所述M个室外机10提供的制冷剂，以对一空间实现制冷或者制热的效果。室内机组20包括N个室内机21，所述N为大于等于2的整数，也就是说，该空调系统100包括多个室内机21，所述室内机21的个数可以根据具体需要设置。

所述K个储液器30用于存储所述制冷剂，所述K为大于等于1的整数。也就是说，储液器30的个数可以为一个，也可以为多个，在本实施方式中，所述储液器30的个数为一，在其他实施方式中，储液器30的个数可以随意设置，而与所述室外机10的个数无直接关系。

气管40和液管50，所述气管40连接所述四通阀11的第二个阀口112和所述N个室内机21，所述液管50连接所述N个室内机21和所述冷凝器13，以形成制冷剂循环回路，所述液管50与所述K个储液器30连通，所述气管40穿过所述K个储液器30的内部，以与存储于所述储液器30内的制冷剂相接触，并进行能量交换。所述气管40穿入和穿出所述K个储液器30的穿孔处设置有密封元件，或者是所述气管40直接焊接于所述K个储液器30的穿孔处，以防止所述K个储液器的穿孔处与所述气管40之间留有间隙，防止所述K个储液器30内的制冷剂从该穿孔处流出。

所述气管40用于传输气态时的所述制冷剂，所述液管50用于传输液态时的所述制冷剂。

上述空调系统100的运行原理如下：

在进行制冷时，四通阀11的第一阀口111与第四阀口114连通，第二阀口112与第三阀口113连通，压缩机12用于将收到气态的制冷剂压缩为高温高压气态的制冷剂，高温高压的气态制冷剂通过出口端122、第一阀口111、第四阀口114进入冷凝器13。冷凝器13对收到的高温高压气态制冷剂进行散热成为中温高压液态的制冷剂，液态制冷剂通过液管50进入所述室内机组20。制冷剂进入室内机组20后，由于空间增大，压力减小，制冷剂吸收外界热量汽化，变成气态的制冷剂，同时使得周围空气的温度降低，从而达到制冷的效果。气态制冷剂通过气管40循环到压缩机12内。此时，气管40为吸气管，室内机21处于低压侧，若部分室内机21未开启，则此时的制冷剂量较需要的制冷剂量多，未开启的室内机内不存储制冷剂，多余的制冷剂量会自动存储于储液器30内，而不参与循环，从而解决了现有技术中多联机制冷运行，制冷剂充注量过多，导致空调系统的制冷效果降低、功率增加的技术问题。

在进行制热时，第一阀口111与第二阀口112连通，第三阀口113与第四阀口114连通，压缩机12用于将收到气态的制冷剂压缩为高温高压气态的制冷剂，高温高压的气态制冷剂通过出口端122、第一阀口111、第二阀口112，再通过气管40进入室内机组20。在高温高压的气态制冷剂通过气管40时，所述储液器30内存储的制冷剂与气管内通过的高温高压气态的制冷剂进行热交换，从而使得所述储液器30内存储的制冷剂受热蒸发，压力升高，所述制冷剂流出所述储液器30，并参与循环。室内机组20收到的高温高压的气态制冷剂对外界放热，变为液体制冷剂，同时周围的空气温度升高，从而达到制热的效果。液态制冷剂通过液管50，进入冷凝器13，进入冷凝器13的液态制冷剂向外界吸热，进行蒸发，使得液态制冷剂汽化变为气态制冷剂，再通过第四阀口114、第三阀口113循环回压缩机12内。也就是说，在制热模式下时，气管40为高压高温的气管，由于所述储液器30内的液态制冷剂受热蒸发，压力升高，将迅速将液态制冷剂挤出储液器，并参与制冷循环，以满足制热时需要更多制冷剂充注量的问题。

上述空调系统上设置有与液管连接的储液器，且气管穿过所述储液器的内部，因此，当气体管温度低于液体管温度时，液态制冷剂将存储在储液器内，存储在所述储液器的制冷剂将不参与制冷循环；当气体管温度高于液体管温度时，储液器内的液态制冷剂将受热蒸发，压力升高，进入制冷系统，参与制冷循环，从而解决现有技术中多联机制冷、制热运行所需制冷剂充注量不匹配的技术问题，达到保证多联机在制冷与制热时均能高效运行，同时满足用户对空调系统的需求效果。

也就是说，在多联机在制冷模式下，气管为吸气管，室内机处于低压侧，未开启的室内机内不存储制冷剂，多余的制冷剂会自动存储在所述储液器内，而不会参与循环，从而解决了现有技术中多联机制冷运行，制冷剂充注量过多，导致空调系统的制冷效果降低、功率增加的技术问题；在制热模式下，由于气管为高压高温的气管，由于所述储液器内的液态制冷剂受热蒸发，压力升高，将迅速将液态制冷剂挤出储液器，并参与制冷循环，以满足制热时需要更多制冷剂充注量的问题。

具体地，所述空调系统100还包括K个开关90，所述K个开关90分别设置于所述K个储液器30和所述液管50之间，所述开关90能够处于导通状态或者关闭状态，用于使得所述储液器30与所述液管50导通或者断开，允许或者阻止所述液管50内的制冷剂进入所述储液器30内。

在制热模式转换为除霜模式时，四通阀11的第一阀口111与第四阀口114连通，第二阀口112与第三阀口113连通，关闭开关90，阻止所述液管50内的制冷剂进入所述储液器30内，使得参与循环的冷媒量越多，提升除霜效果。

具体地，所述开关90可以为手动阀门，也可以为电磁阀。

具体地，所述空调系统100还包括检测单元91、判断单元93和控制单元92，所述检测单元91用于检测所述空调系统100的当前运行模式。所述判断单元93用于判断所述当前运行模式是否为除霜模式，获得一判断结果。所述控制单元92用于在所述判断结果表明所述当前运行模式为除霜模式时，控制所述电磁阀断开。在本实施方式中，在所述当前运行模式为制冷模式或制热模式时，所述控制单元92控制所述电磁阀导通，允许制冷剂进入储液器30内；在所述当前运行模式为除霜模式时，所述控制单元控制所述电磁阀断开，阻止制冷剂进入储液器30内。通过设置检测单元91检测空调系统100的当前运行模式，判断单元93判断当前运行模式，控制单元92根据当前运行模式控制电磁阀的开合，从而实现自动控制。

具体地，所述液管50与所述储液器30的连通口位于所述储液器30的底部，当然，在其它实施方式中，所述液管50与所述储液器30的连通口也可以位于所述储液器30的中部或上部。通过将所述液管50与所述储液器30的连通口设置在所述储液器30的底部，以便于液态的制冷剂有效流出以参与制冷和制热的循环。

具体地，所述液管50上设置有第一截止阀60和过滤器70，所述储液器30位于所述第一截止阀60和所述过滤器70之间。

具体地，所述室内机组的每个室内机的包括一个节流阀，所述节流阀具体为电子膨胀阀。

具体地，所述压缩机12的出口端122和所述四通阀11之间设置有单向阀14。通过在所述出口端122和所述四通阀11之间设置单向阀14，使得通过所述出口端122排出的高温高压气态的制冷剂只能够单向移动。

具体地，所述压缩机12的出口端122和所述四通阀11之间设置有油分离器15，所述油分离器15与所述压缩机12的进口端121连通。所述气管40上设置有第二截止阀80。

具体地，所述气管40位于所述储液器30内的部分可以为直管、螺旋管或者其他形式的管路通道。

上述空调系统上设置有与液管连接的储液器，且气管穿过所述储液器的内部，因此，当气体管温度低于液体管温度时，液态制冷剂将存储在储液器内，存储在所述储液器的制冷剂将不参与制冷循环；当气体管温度高于液体管温度时，储液器内的液态制冷剂将受热蒸发，压力升高，进入制冷系统，参与制冷循环，从而解决现有技术中多联机制冷、制热运行所需制冷剂充注量不匹配的技术问题，达到保证多联机在制冷与制热时均能高效运行，同时满足用户对空调系统的需求效果。

也就是说，在多联机在制冷模式下，气管为吸气管，室内机处于低压侧，未开启的室内机内不存储制冷剂，多余的制冷剂会自动存储在所述储液器内，而不会参与循环，从而解决了现有技术中多联机制冷运行，制冷剂充注量过多，导致空调系统的制冷效果降低、功率增加的技术问题；在制热模式下，由于气管为高压高温的气管，由于所述储液器内的液态制冷剂受热蒸发，压力升高，将迅速将液态制冷剂挤出储液器，并参与制冷循环，以满足制热时需要更多制冷剂充注量的问题。

通过将所述液管50与所述储液器30的连通口设置在所述储液器30的底部，以便于液态的制冷剂有效流出以参与制冷和制热的循环。

通过在所述出口端122和所述四通阀11之间设置单向阀14，使得通过所述出口端122排出的高温高压气态的制冷剂只能够单向移动。

通过在所述液管与所述储液器之间设置开关，当上述空调系统从制热模式转换为除霜模式时，开关处于关闭状态，阻止所述液管内的制冷剂进入所述储液器内，使得参与循环的制冷剂越多，提升除霜效果。

通过设置检测单元检测空调系统的当前运行模式，判断单元判断当前运行模式，控制单元根据当前运行模式控制电磁阀的开合，从而实现自动控制。

实施例二

基于同样的发明构思，本申请还提供一种空调系统200。如图2所示，为本申请第二较佳实施方式空调系统200的结构示意图。所述空调系统200与所述空调系统100的区别在于：所述室外机10的个数为两个，且所述两个室外机10的每个室外机10与所述室内机组20连接的液管50均与储液器30连接，每个储液器30与液管之间设置有一个开关90。

也就是说，所述空调系统200包括两个室外机10、两个储液器30，所述每个储液器30用于与连接所述每个室外机10和所述室内机组20的液管50连通，所述每个开关90设置于所述每个储液器30与液管50之间。

本实施例是通过举例说明所述室外机10的个数不限于实施例一中一个室外机10的情况，室外机10的个数也可以为两个，基于同样的思想，室外机10的个数也可以为三个、四个、五个或者更多个。

实施例三

基于同样的发明构思，本申请还提供一种空调系统300。如图3所示，为本申请第三较佳实施方式空调系统300的结构示意图。所述空调系统300与所述空调系统100的区别在于：所述室外机10的个数为两个，所述储液器30与连接所述两个室外机10与所述室内机组20的液管50连接，所述储液器30与液管50之间设置有开关90。

本实施例是通过举例说明在所述室外机10为多个时，所述储液器30与连接所述多个室外机10和所述室内机组20的液管连接。另外，基于同样的发明构思，在室外机10为多个时，也可以在连接所述多个室外机10中的部分室外机10与所述室内机组20的液管50上设置储液器30，储液器30的个数可以根据需要自行设定。另外，开关90的个数与储液器30的个数相同，也就是说，每个储液器30与液管50之间均设置有开关90。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种空调系统，其特征在于，所述空调系统包括：

M个室外机，用于提供制冷剂，所述M为正整数，所述室外机包括冷凝器、压缩机和四通阀，所述冷凝器、所述压缩机的出口端和进口端分别与所述四通阀的三个阀口连接；

室内机组，接收由所述M个室外机提供的制冷剂，所述室内机组包括N个室内机，所述N为大于等于2的整数；

K个储液器，用于存储所述制冷剂，所述K为大于等于1的整数；

气管和液管，所述气管连接所述四通阀的第四个阀口和所述N个室内机，所述液管连接所述N个室内机和所述冷凝器，所述液管与所述K个储液器连通，所述气管穿过所述K个储液器的内部；

其中，所述空调系统还包括K个电磁阀、检测单元、判断单元和控制单元，所述K个电磁阀分别设置于所述K个储液器和所述液管之间，所述检测单元用于检测所述空调系统的当前运行模式；所述判断单元用于判断所述当前运行模式是否为除霜模式，获得一判断结果；所述控制单元用于在所述判断结果表明所述当前运行模式为除霜模式时，控制所述电磁阀断开。

2.如权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述液管与所述储液器的连通口位于所述储液器的底部、中部或上部。

3.如权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述K等于所述M。

4.如权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述液管上设置有第一截止阀和过滤器，所述储液器位于所述第一截止阀和所述过滤器之间。

5.如权利要求1-4中任一权利要求所述的空调系统，其特征在于，所述室内机组的每个室内机都包括一个节流阀。

6.如权利要求5所述的空调系统，其特征在于，所述节流阀具体为电子膨胀阀。

7.如权利要求6所述的空调系统，其特征在于，所述压缩机的出口端和所述四通阀之间设置有单向阀。

8.如权利要求7所述的空调系统，其特征在于，所述压缩机的出口端和所述四通阀之间设置有油分离器，所述油分离器与所述压缩机的进口端连通。

9.如权利要求6所述的空调系统，其特征在于，所述气管上设置有第二截止阀。

10.如权利要求1所述的空调系统，其特征在于，所述气管位于所述储液器内部的部分为直管或螺旋管。