CN104520653B - 包括用于增大加热能力的单元的空调设备 - Google Patents

Abstract

一种空调设备，包括单向阀(CV1)、液体管线膨胀阀(LEV2)、附加单元(300)，所述单向阀(CV1)设置在第一流路切换装置(3)与压缩机(1)的吸入侧之间的通道中，所述液体管线膨胀阀(LEV2)设置在液体扩展管线(20)的中途处并且能够控制制冷剂的通过量，所述附加单元(300)具有从室内单元(200)与液体膨胀阀之间的通道处分支出来并且连接至单向阀与压缩机的吸入侧之间的通道的第一旁通管(22a)和第二旁通管(22b)和辅助换热器(24)，其中第一旁通管在其中途处具有能够控制制冷剂的通过量的第一旁通管膨胀阀(LEV1a)，所述辅助换热器(24)具有不同于制冷剂的用于加热的热源，所述辅助换热器起到加热流入第一旁通管中的制冷剂的蒸发器的作用，并且第二旁通管在其中途处具有能够控制制冷剂的通过量的第二旁通管膨胀阀(LEV1b)。

Description

包括用于增大加热能力的单元的空调设备

技术领域

本发明涉及一种空调设备，且更具体涉及一种适用于寒冷地区的包括增大加热能力的单元的空调设备。

背景技术

存在一种已知的用于在大约-10度的低室外气温环境下执行加热的空调设备，其将气体制冷剂或者二相制冷剂注入压缩机中。然而，甚至在注入型空调设备中，室外气温的进一步降低将引起加热能力比值(实际运行能力与固有能力)降低。

另外，如果所述低室外气温甚至进一步降低，则制冷循环的蒸发温度变低并且压缩机的排出温度增加，由于必须保护压缩机而阻碍了正常运行。

同时，存在一种已知的空调设备，其除了流入制冷循环的制冷剂回路中的制冷剂以外还使用热源(外部热源)来增大其加热能力。例如，存在一种空调设备，其通过利用热水器(锅炉)的热水来保证热泵式空调设备的加热能力而使得能够连续加热运行(专利文献1)。此外，存在一种已知的空调设备，其当室外气温低时通过同时利用空气冷却换热器和水冷式换热器来进行加热，所述水冷式换热器使用热水器的热水(专利文献2)。

引用列表

专利文件

专利文献1：日本未审专利申请公开文件JP7-22375(图1)

专利文献2：日本专利JP2989491(图7)

发明内容

技术问题

因为上述专利文献1如此设定，以便通过空气换热器在由热水器的热水加热的空气与流入制冷循环的制冷剂回路中的制冷剂之间交换热量，所述空气换热器的传热效率较低。此外，上述专利文献2设定成，使用两个压缩机，并且在室外气温较低的情况中，压缩机之一(专利文献2的图2的附图标记22)进入不运转状态。另外，在上述专利文献2中，因为提供至压缩机的吸入部分的单向阀由于低压而成为压力损失的原因，所以降低了能力。

发明契合所述问题，并且提供了一种在例如室外温度降至-15度以下的寒冷地区的低室外气温下能够有效地保证期望的加热能力的空调设备。

解决问题的方法

为了解决上述问题，本公开提出了以下空调设备：

(1)一种空调设备，包括：

室外单元，其包括压缩并排出制冷剂的压缩机、切换从所述压缩机处排出的制冷剂的通道的第一流路切换装置、和通过管线连接至第一流路切换装置并且用于蒸发或冷凝所述制冷剂的室外换热器；

室内单元，其包括室内换热器和室内膨胀阀，所述室内换热器在加热运转期间起到冷凝从所述压缩机处排出的制冷剂的冷凝器的作用，所述室内膨胀阀在加热运转期间控制离开所述室内换热器的所述制冷剂的流速；

气体扩展管线，其构成将所述室外单元的第一流路切换装置连通至所述室内单元的室内换热器的通道；

液体扩展管线，其构成将所述室内单元的室内膨胀阀连通至所述室外单元的室外换热器的通道；

制冷循环的制冷剂回路，其是由通过所述气体扩展管线和所述液体扩展管线连接的所述室外单元和所述室内单元所形成的；

单向阀，其设置在第一流路切换装置与所述压缩机的吸入侧之间的通道中；

液体管线膨胀阀，其设置在所述液体扩展管线的中途，所述液体管线膨胀阀能够控制所述制冷剂的通过量；

附加单元，其具有从所述室内单元与所述液体管线膨胀阀之间的通道处分支出来的第一旁通管和第二旁通管，所述第一旁通管和第二旁通管连通至所述单向阀与所述压缩机的吸入侧之间的通道；

所述第一旁通管在其中途具有能够控制所述制冷剂的通过量的第一旁通管膨胀阀、和具有与所述制冷剂的热源不同的用于加热的热源的辅助换热器，所述辅助换热器在加热运转期间起到加热流入第一旁通管中的所述制冷剂的蒸发器的作用；以及

所述第二旁通管在其中途具有能够控制所述制冷剂的通过量的第二旁通管膨胀阀。

(2)一种空调设备，包括：

室外单元，其包括压缩机、排出端口、第一流路切换装置、室外换热器和开关装置，所述压缩机压缩和排出制冷剂，所述排出端口将已经从所述压缩机处排出的制冷剂排出到外部部分，所述第一流路切换装置连接至从所述压缩机与所述排出端口之间的通道分支出来的通道并且切换从所述压缩机处排出的制冷剂的通道，所述室外换热器通过管线连接至第一流路切换装置并且用于蒸发或冷凝所述制冷剂，所述开关装置打开和关闭所述压缩机与第一流路切换装置之间的分支通道；

室内单元，其包括室内换热器和室内膨胀阀，所述室内换热器在加热运转期间起到冷凝从所述压缩机处排出的制冷剂的冷凝器的作用，所述室内膨胀阀在加热运转期间控制离开所述室内换热器的所述制冷剂的流速；

气体扩展管线，其构成将所述室外单元的排出端口连通至所述室内单元的室内换热器的通道；

液体扩展管线，其构成将所述室内单元的室内膨胀阀连通至所述室外单元的室外换热器的通道；

制冷循环的制冷剂回路，其是由通过所述气体扩展管线和所述液体扩展管线连接的所述室外单元和所述室内单元所形成的；

设置在所述气体扩展管线的中途处的第二流路切换装置，所述第二流路切换装置在加热运转期间将所述室内换热器连通至所述压缩机的排出侧，并且在冷却运转期间将所述室内换热器连通至所述压缩机的吸入侧；

液体管线膨胀阀，其设置在所述液体扩展管线的中途，所述液体管线膨胀阀能够控制所述制冷剂的通过量；

附加单元，其具有从所述室内单元与所述液体管线膨胀阀之间的通道处分支出来的第一旁通管和第二旁通管，所述第一旁通管和第二旁通管连通至所述第一流路切换装置与所述压缩机的吸入侧之间的通道；

所述第一旁通管在其中途具有能够控制所述制冷剂的通过量的第一旁通管膨胀阀、和具有与所述制冷剂的热源不同的用于加热的热源的辅助换热器，所述辅助换热器在加热运转期间起到加热流入第一旁通管中的制冷剂的蒸发器的作用；以及

所述第二旁通管在其中途具有能够控制所述制冷剂的通过量的第二旁通管膨胀阀。

(3)一种空调设备，包括：

室外单元，其包括压缩机、排出端口、第一流路切换装置、室外换热器、开关装置、室外膨胀阀、接收器和中间压力端口，所述压缩机压缩和排出制冷剂，所述排出端口将已经从所述压缩机处排出的制冷剂排出到外部部分，所述第一流路切换装置连接至从所述压缩机与所述排出端口之间的通道分支出来的通道并且切换从所述压缩机排出制冷剂的通道，所述室外换热器通过管线连接至第一流路切换装置并且用于蒸发或冷凝所述制冷剂，所述开关装置打开和关闭所述压缩机与第一流路切换装置之间的分支通道，所述室外膨胀阀在加热运转期间设置在所述室外换热器的上游侧，所述接收器保持所述制冷剂，所述中间压力端口设置在从所述室外换热器与所述接收器之间的通道分支出来的通道中；

室内单元，其包括室内换热器和室内膨胀阀，所述室内换热器在加热运转期间起到冷凝从所述压缩机处排出的制冷剂的冷凝器的作用，所述室内膨胀阀在加热运转期间控制离开所述室内换热器的所述制冷剂的流速；

气体扩展管线，其构成将所述室外单元的排出端口连通至所述室内单元的室内换热器的通道；

液体扩展管线，其构成将所述室内单元的室内膨胀阀连通至所述室外单元的接收器的通道；

制冷循环的制冷剂回路，其是由通过所述气体扩展管线和所述液体扩展管线连接的所述室外单元和所述室内单元所形成的；

设置在所述气体扩展管线的中途处的第二流路切换装置，所述第二流路切换装置在加热运转期间将所述室内换热器连通至所述压缩机的排出侧，并且在冷却运转期间将所述室内换热器连通至所述压缩机的吸入侧；

附加单元，其具有第一旁通管和第二旁通管，所述第一旁通管和第二旁通管各自具有与所述室外单元的中间压力端口连通的一端和与所述第一流路切换装置与所述压缩机的吸入侧之间的通道连通的另一端；

所述第一旁通管在其中途具有能够控制所述制冷剂的通过量的第一旁通管膨胀阀和具有与所述制冷剂的热源不同的用于加热的热源的辅助换热器，所述辅助换热器在加热运转期间起到加热流入第一旁通管中的制冷剂的蒸发器的作用；以及

所述第二旁通管在其中途具有能够控制所述制冷剂的通过量的第二旁通管膨胀阀。

(4)一种空调设备，包括：

室外单元，其包括压缩并排出制冷剂的压缩机、切换从所述压缩机处排出的制冷剂的通道的第一流路切换装置、和通过管线连接至第一流路切换装置并且用于蒸发或冷凝所述制冷剂的室外换热器；

流量分配控制器，其通过高压侧管线和低压侧管线连接至所述室外单元，所述流量分配控制器包括气-液分离器、气体管线、液体管线回流管线、流量分配控制器膨胀阀、回流旁通管和回流旁通管膨胀阀，所述气-液分离器将发送自所述室外单元的制冷剂分离成气体制冷剂和液体制冷剂，所述气体管线分配在所述气-液分离器中被分离的所述气体制冷剂，所述液体管线分配在所述气-液分离器中被分离的所述液体制冷剂，所述回流管线连接至所述低压侧管线，所述流量分配控制器膨胀阀控制流入所述液体管线的所述制冷剂的流速并且设置在所述液体管线中，所述回流旁通管将所述液体管线中的所述流量分配控制器膨胀阀的下游侧连通至所述回流管线，所述回流旁通膨胀阀能够控制所述制冷剂的通过量并设置在所述回流旁通管的中途；

多个室内单元，其各自包括室内换热器和室内膨胀阀，所述室内单元中的每一个连接至所述流量分配控制器的所述气体管线、所述液体管线和所述回流管线，并且并联地连接至所述流量分配控制器；

附加单元，其包括辅助换热器和第一旁通管膨胀阀，所述辅助换热器在所述制冷剂与跟所述制冷剂不同的在用于加热的热源中被加热的热介质之间交换热，所述第一旁通管膨胀阀能够控制所述制冷剂的通过量并控制所述辅助换热器中的换热量，所述附加单元连接至所述流量分配控制器的气体管线、液体管线和回流管线，并且与所述多个室内单元并联地连接至所述流量分配控制器；以及

制冷循环的制冷剂回路，其是由所述室外单元、所述流量分配控制器、所述多个室内单元和所述附加单元形成的，所述制冷循环的制冷剂回路能够使用所述多个室内单元来同时执行加热运转和冷却运转。

发明的有益效果

在如上配置的空调设备中，因为通过辅助换热器中的外部热源给制冷剂增加热量，所以制冷循环中的制冷剂的蒸发温度变高并且抑制压缩机的排出温度的升高。因此，将可能在较低室外气温环境下连续地进行加热运转。此外，因为制冷循环中的制冷剂的蒸发温度升高了，所以制冷剂的循环量增加了并且加热能力增强了。

附图说明

[图1]图1是图解发明的实施例1的空调设备的方框图。

[图2]图2是图解发明的实施例2的空调设备的方框图。

[图3]图3是图解发明的实施例3的空调设备的方框图。

[图4]图4是图解发明的实施例4的空调设备的方框图。

[图5]图5是图解第一旁通管膨胀阀LEV1a及第二旁通管膨胀阀LEV1b的开度与辅助换热器24的换热量之间的关系的图形。

[图6]图6是图解控制图1的空调设备的加热运转的流程图。

[图7]图7是图解控制图2的空调设备的加热运转的流程图。

[图8]图8是图解控制图3的空调设备的加热运转的流程图。

[图9]图9是图解控制图4的空调设备的加热运转的流程图。

[图10]图10是图解控制图2的空调设备的除霜运转的流程图。

[图11]图11是图解发明的实施例5的空调设备的方框图。

[图12]图12是图解发明的实施例6的空调设备的方框图。

具体实施方式

实施例1

随后将参照图1来描述发明的实施例1的空调设备。图1是一种能够在加热运转与冷却运转之间切换的空调设备。如图1中所示，制冷循环的制冷剂回路是由压缩机1、作为流路切换装置的四通阀3、室内换热器5a与5b、室内膨胀阀7a与7b、液体管线膨胀阀LEV2和室外换热器12形成的。注意到，图1中的箭头指示其中未使用室外换热器12的加热运转中的制冷剂流。

压缩机1、四通阀3和室外换热器12设置在室外单元100中。室外单元100装备有温度传感器TH4、高压传感器63HS、单向阀CV1、温度传感器TH5和低压传感器63LS，所述温度传感器TH4检测从压缩机1处排出的制冷剂的温度，所述高压传感器63HS检测从压缩机1处排出的制冷剂的压力，所述单向阀CV1设置在四通阀3与压缩机1之间的通道中，所述温度传感器TH5检测单向阀CV1的输入端或者输出端处的制冷剂的温度，所述低压传感器63LS检测压缩机1的入口侧处的制冷剂的压力。室外单元100还装备有室外风扇14、温度传感器TH7和温度传感器TH9，所述室外风扇14将空气吹入到室外换热器12中，所述温度传感器TH7检测在室外换热器12中交换热的空气(室外空气)的温度，所述温度传感器TH9检测在加热运转期间流入室外换热器12中的制冷剂的温度(或者在冷却运转期间从室外换热器12处流出的制冷剂的温度)。

此外，室外单元100装备有从单向阀CV1与压缩机1的进口之间分支出来的进口旁通管29以到达进口端口32。该进口旁通管29通过连接至进口端口32的旁通管扩展管线19连接至如下所述的附加单元300。

室内换热器5a与5b和室内膨胀阀7a与7b构成室内单元200。室内单元200装备有温度传感器TH1a与TH1b和温度传感器TH2a、TH2b、TH3a与TH3b，温度传感器TH1a与TH1b各自分别检测在室内换热器5a与5b中交换热的吸入空气的温度，温度传感器TH2a、TH2b、TH3a与TH3b各自检测室内换热器5a或5b前后的制冷剂的温度。注意到，室内换热器的数量不限于两个，并且可以提供任何合适数量。每个室内换热器可以空气调节不同的空间或者可以空气调节相同空间。注意到，室内换热器5a与5b和室内膨胀阀7a与7b不一定必须设置在相同房屋中(上述情况也适用于其他实施例)。

室外单元100与室内单元200通过气体扩展管线18和液体扩展管线20连接。注意到，气体扩展管线18连接至室外单元100的排出/吸入端口30，并且液体扩展管线20连接至室外单元100的吸入/排出端口34。

附加单元300设置在室外单元100与室内单元200之间。附加单元300装备有构成一部分液体扩展管线20的单元液体管线21、设置在该单元液体管线21中的液体管线膨胀阀LEV2、第一旁通管22a与第二旁通管22b、设置在各个旁通管中的第一旁通管膨胀阀LEV1a与第二旁通管膨胀阀LEV1b和与膨胀阀LEV1a串联地设置在第一旁通管22a中的辅助换热器24，所述第一旁通管22a与第二旁通管22b是从液体管线膨胀阀LEV2与室内单元200之间的通道中分支出来的并联通道。辅助换热器24在流入第一旁通管22a的制冷剂与利用例如热水器51等外部热源(不同于制冷剂的热源)加热的例如水等热介质(在下文中被称为"水")之间交换热，并且包括例如板式换热器。检测制冷剂温度的温度传感器TH22和TH23设置在第一旁通管22a中的辅助换热器24的制冷剂进口和出口中。检测其相应位置中的水温的温度传感器TH6和TH8还设置在辅助换热器24的进水口和出水口中。注意到，第一旁通管22a和第二旁通管22b通过合流旁通管23和旁通管扩展管线19连接至室外单元100的进口端口32。

注意到，在本说明书中，说明书中描述的不同扩展阀各自可能被简单地称为“扩展阀”。

其次，将参照图6中的流程图来描述在加热运转期间图1的空调设备的运转。注意到，通过设置在空调设备中的控制器50来执行随后的运转控制。此外，随后将描述其中在加热中使用室内换热器5a和5b两者的示例性情况。

当将室内换热器5a和5b设定为加热运转时，将四通阀3切换至加热侧(S1)。

其次，从温度传感器TH7处读出室外气温AT并读出已经由低压传感器63LS的检测值转换成的压缩机吸入侧的蒸发温度Te以及压缩机1的工作频率fz(S2)。

对比所读出的室外气温AT与预定温度ATmin(S3)。ATmin是这样的预定温度，其等于或者高于由于因低压下降导致增大了压缩机的排出温度而防碍了空调设备的正常运转控制的室外气温。如果AT低于ATmin，则如此控制第一旁通管22a和第二旁通管22b的膨胀阀LEV1a和LEV1b的开度以使压缩机吸入侧的蒸发温度Te在固定范围(例如，从2到11度)内(S4)。

因而，来自室内单元200的制冷剂根据膨胀阀LEV1a和LEV1b的开度而穿过第一旁通管22a和第二旁通管22b。在这时候，穿过第一旁通管22a的制冷剂通过与热水器51中加热的水交换热而在辅助换热器24中被加热。如图5中所示，辅助换热器24中的换热量根据膨胀阀LEV1a的开度的增大而增大，并且根据膨胀阀LEV1b的开度的增大而减小。注意到，已经穿过第一旁通管22a和第二旁通管22b的制冷剂通过合流旁通管23、旁通管扩展管线19和室外单元100的进口旁通管29回流到压缩机1中。

其次，将确定是否使用室外换热器12。也就是说，对比室外气温AT与压缩机吸入侧的蒸发温度Te(S5)，并且如果AT高于Te，则打开液体管线膨胀阀LEV2，并还使制冷剂如此流入室外换热器12中以便将室外换热器12用作蒸发器。在该情况中，根据室外换热器12的出口中的制冷剂的过热度SH(通过温度传感器TH5测得)来控制液体管线膨胀阀LEV2的开度(S6)，并且运行室外风扇14(S7)。已经离开室外换热器12的制冷剂通过四通阀3和单向阀CV1回流到压缩机1中。

另一方面，如果在步骤S5中AT等于或者低于Te，则完全关闭液体管线膨胀阀LEV2以便禁止制冷剂流入室外换热器12中(S8)，并且停止室外风扇14(S9)。也就是说，如果室外气温AT等于或者低于压缩机吸入侧的蒸发温度Te，则不使用室外换热器12并且仅将辅助换热器24用作蒸发器，并且执行其中使用热水器51的热源的加热运转。在这时候，单向阀CV1作用来防止制冷剂留滞在室外换热器12中。

此外，在步骤S3中，如果室外气温AT等于或者高于ATmin，则由压缩机1的工作频率fz来确定压缩机1的运行能力的余量程度(S10)。也就是说，对比压缩机1的工作频率fz与由阈值FR乘上压缩机1的最大工作频率fzMax所获得的值，并且如果fz＞fxMax×FR，则确定在压缩机1的驱动能力中没有余量，并且控制转到其中使用辅助换热器24的步骤S4，所述阈值FR设为使用外部热源的比例。另一方面，如果fz等于或者小于fzMax×FR，则在压缩机1的驱动能力中存在余量，并且在不使用辅助换热器24的情况下执行加热运转。也就是说，如此执行加热运转，以便完全关闭第一旁通管22a和第二旁通管22b的膨胀阀LEV1a和LEV1b中的每一个(S11)，完全打开液体管线膨胀阀LEV2(S12)，并且运行室外换热器12和室外风扇14(S13)。

注意到，虽然可以酌情设定阈值FR，但是，此处其为“0.9”。该阈值FR同样被用于其他实施例。

实施例1的空调设备获得了如下所述的有益效果。因为提供了使用与制冷循环的制冷剂热源不同的热源的辅助换热器，所以甚至可以在其中空调设备不可运转的低室外气温环境下执行连续的加热运转。此外，因为制冷循环中的制冷剂的蒸发温度升高了，所以制冷剂的循环量增加了并且加热能力增强了。另外，因为对比室外气温AT与蒸发温度Te，所以可以在低室外温度环境下的加热运转期间有效地使用室外换热器12。

注意到，在实施例1的空调设备的冷却运转中，制冷剂在其中旁通管膨胀阀LEV1a和LEV1b中的每一个完全关闭并且四通阀3连接至冷却侧的制冷剂回路中循环。也就是说，制冷剂按照压缩机1、室外换热器12、液体管线膨胀阀LEV2、室内膨胀阀7a与7b、室内换热器5a与5b、四通阀3、单向阀CV1和压缩机1的次序循环。由此，利用室内换热器5a和5b来冷却调节空间。

实施例2

其次，将参照图2来描述发明的实施例2的空调设备。图2是一种能够在加热运转与冷却运转之间切换的空调设备。如图2中所示，制冷循环的制冷剂回路是由压缩机1、作为来冷却/加热的室内单元的流路切换装置的四通阀41、室内换热器5a与5b、室内膨胀阀7a与7b、液体管线膨胀阀LEV2、室外换热器12和四通阀3形成的。注意到，图2中的箭头指示其中未使用室外换热器12的加热运转中的制冷剂流。

压缩机1、四通阀3和室外换热器12设置在室外单元100中。室外单元100装备有温度传感器TH4、高压传感器63HS、电磁阀SV1、温度传感器TH5和低压传感器63LS，所述温度传感器TH4检测从压缩机1处排出的制冷剂的温度，所述高压传感器63HS检测从压缩机1处排出的制冷剂的压力，所述电磁阀SV1是设置在压缩机1的排出侧与四通阀3之间的通道中的开关阀，所述温度传感器TH5检测已经离开四通阀3流向压缩机1的进口的制冷剂的温度，所述低压传感器63LS检测压缩机1的吸入侧处制冷剂的压力。室外单元100还装备有室外风扇14、温度传感器TH7和温度传感器TH9，所述室外风扇14将空气吹入到室外换热器12中，所述温度传感器TH7检测在室外换热器12中交换热的空气(室外空气)的温度，所述温度传感器TH9检测在加热运转期间流入室外换热器12中的制冷剂的温度(或者在冷却运转期间从室外换热器12处流出的制冷剂的温度)。

此外，室外单元100装备有从四通阀3与压缩机1的进口之间分支出来的进口旁通管29以到达进口端口32。该进口旁通管29通过连接至进口端口32的旁通管扩展管线19而连接至如下所述的附加单元300。

室内换热器5a与5b和室内膨胀阀7a与7b构成室内单元200。室内单元200装备有温度传感器TH1a与TH1b和温度传感器TH2a、TH2b、TH3a与TH3b，温度传感器TH1a与TH1b各自分别检测在室内换热器5a与5b中交换热的吸入空气的温度，温度传感器TH2a、TH2b、TH3a与TH3b各自检测室内换热器5a或5b前后的制冷剂的温度。注意到，室内换热器的数量不限于两个，并且可以提供任何合适数量。每个室内换热器可以空气调节不同的空间或者可以空气调节相同空间。

室外单元100与室内单元200通过气体扩展管线18和液体扩展管线20连接。注意到，气体扩展管线18连接至室外单元100的排出端口36，并且液体扩展管线20连接至室外单元100的吸入/排出端口34。

附加单元300设置在室外单元100与室内单元200之间。附加单元300装备有构成一部分液体扩展管线20的单元液体管线21、设置在该单元液体管线21中的液体管线膨胀阀LEV2、第一旁通管22a与第二旁通管22b、设置在各个旁通管中的第一旁通管膨胀阀LEV1a与第二旁通管膨胀阀LEV1b和与膨胀阀LEV1a串联地设置在第一旁通管22a中的辅助换热器24，所述第一旁通管22a与第二旁通管22b是从液体管线膨胀阀LEV2与室内单元200之间的通道中分支出来的并联通道。辅助换热器24在流入第一旁通管22a的制冷剂与利用例如热水器51等外部热源(不同于制冷剂的热源)加热的例如水等热介质(在下文中被称为"水")之间交换热，并且包括例如板式换热器。检测制冷剂温度的温度传感器TH22和TH23设置在第一旁通管22a中的辅助换热器24的制冷剂进口和出口中。检测其相应位置中的水温的温度传感器TH6和TH8还设置在辅助换热器24的进水口和出水口中。第一旁通管22a和第二旁通管22b通过合流旁通管23和旁通管扩展管线19连接至室外单元100的进口端口32。

附加单元300还装备有四通阀41，所述四通阀41作为室内单元200的冷却运转与加热运转之间的通道的切换装置。四通阀41在连接至气体扩展管线18的单元气体管线25、连接至室内单元200的气体扩展管线18以及连接至旁通管扩展管线19的合流旁通管23之间切换通道。

其次，将参照图7中的流程图来描述在加热运转期间图2的空调设备的运转。注意到，通过设置在空调设备中的控制器50来执行随后的运转控制。此外，随后将描述其中在加热中使用室内换热器5a和5b两者的示例性情况。

当将室内换热器5a和5b设为加热运转时，首先，将四通阀3和四通阀41切换至加热侧。

其次，从温度传感器TH7处读出室外气温AT并读出已经由低压传感器63LS的检测值转换成的压缩机吸入侧的蒸发温度Te以及压缩机1的工作频率fz(S21)。

对比所读出的室外气温AT与预定温度ATmin(S22)。ATmin是这样的预定温度，其等于或者高于由于因低压降低导致增大了压缩机的排出温度而防碍了空调设备的正常运转控制的室外气温。如果AT低于ATmin，则如此控制第一旁通管22a和第二旁通管22b的膨胀阀LEV1a和LEV1b的开度以使压缩机吸入侧的蒸发温度Te在固定范围(例如，从2到11度)内(S23)。

因而，来自室内单元200的制冷剂根据膨胀阀LEV1a和LEV1b的开度而穿过第一旁通管22a和第二旁通管22b。在这时候，穿过第一旁通管22a的制冷剂通过与热水器51中加热的水交换热而在辅助换热器24中被加热。如图5中所示，辅助换热器24中的换热量根据膨胀阀LEV1a的开度的增大而增大，并且根据膨胀阀LEV1b的开度的增大而减小。注意到，已经穿过第一旁通管22a和第二旁通管22b的制冷剂通过合流旁通管23、旁通管扩展管线19和室外单元100的进口旁通管29回流到压缩机1中。

其次，将确定是否使用室外换热器12。对比室外气温AT与压缩机吸入侧的蒸发温度Te(S24)，并且如果AT高于Te，则打开电磁阀SV1并且使四通阀3切换至加热侧(S25)。也就是说，还使制冷剂如此流入室外换热器12中以使室外换热器12用作蒸发器。在该情况中，根据室外换热器12的出口中的制冷剂的过热度SH(通过温度传感器TH5测得)来控制液体管线膨胀阀LEV2的开度(S26)，并且运行室外风扇14(S27)。已经离开室外换热器12的制冷剂通过四通阀3回流到压缩机1中。

另一方面，如果在步骤S24中AT等于或低于Te，则关闭电磁阀SV1，将四通阀3切换至冷却侧(S28)，完全关闭液体管线膨胀阀LEV2(S29)以便禁止制冷剂流入室外换热器12中，并且停止室外风扇14(S30)。也就是说，如果室外气温AT等于或者低于压缩机吸入侧的蒸发温度Te，则不使用室外换热器12并且仅将辅助换热器24用作蒸发器，并且执行其中使用热水器51的热源的加热运转。在这时候，电磁阀SV1起作用来防止制冷剂留滞在室外换热器12中。

此外，在步骤S22中，如果AT等于或者高于ATmin，则由压缩机1的工作频率fz来确定压缩机1的运行能力的余量程度(S31)。也就是说，对比压缩机1的工作频率fz与由阈值FR乘上压缩机1的最大工作频率fzMax所获得的值，并且如果fz＞fxMax×FR，则确定在压缩机1的驱动能力中没有余量，并且控制转到其中使用辅助换热器24的步骤S23，所述阈值FR设为使用外部热源的比例。另一方面，如果fz等于或者小于fzMax×FR，可以说确定在压缩机1的驱动能力中存在余量，并且在不使用辅助换热器24的情况下执行加热运转。也就是说，如此执行加热运转，以便完全关闭第一旁通管22a和第二旁通管22b的膨胀阀LEV1a和LEV1b中的每一个(S32)，打开电磁阀SV1，将四通阀3切换至加热侧(S33)，完全打开液体管线膨胀阀LEV2(S34)，并且运行室外换热器12和室外风扇14(S35)。

实施例2的空调设备获得了如实施例1所述的相同有益效果。除此之外，在实施例2中，因为没有实施例1中设置的、因低压而引起压力损失的单向阀CV1，所以与实施例1相比能力增大至该程度。

注意到，在实施例2的空调设备的冷却运转中，制冷剂在其中旁通管膨胀阀LEV1a和LEV1b中的每一个完全关闭并且四通阀3和四通阀41连接至冷却侧的制冷剂回路中循环。也就是说，制冷剂按照压缩机1、电磁阀SV1、室外换热器12、液体管线膨胀阀LEV2、室内膨胀阀7a与7b、室内换热器5a与5b、四通阀41、合流旁通管23、旁通管扩展管线19、进口旁通管29和压缩机1的次序循环。由此，利用室内换热器5a和5b来冷却调节空间。

实施例3

其次，将参照图3来描述发明的实施例3的空调设备。图3是一种能够在加热运转与冷却运转之间切换的空调设备。如图3中所示，制冷循环的制冷剂回路是由压缩机1、作为来冷却/加热的室内单元200的流路切换装置的四通阀41、室内换热器5a与5b、室内膨胀阀7a与7b、接收器15、室外膨胀阀LEV2'、室外换热器12和四通阀3形成的。注意到，图3中的箭头指示其中未使用室外换热器12的加热运转中的制冷剂流。

压缩机1、四通阀3、室外换热器12、室外膨胀阀LEV2'和接收器15设置在室外单元100中。室外单元100装备有温度传感器TH4、高压传感器63HS、电磁阀SV1、温度传感器TH5和低压传感器63LS，所述温度传感器TH4检测从压缩机1处排出的制冷剂的温度，所述高压传感器63HS检测从压缩机1处排出的制冷剂的压力，所述电磁阀SV1是设置在压缩机1的排出侧与四通阀3之间的通道中的开关阀，所述温度传感器TH5检测已经离开四通阀3流向压缩机1的吸入侧的制冷剂的温度，所述低压传感器63LS检测压缩机1的吸入侧处的制冷剂的压力。室外单元100还装备有室外风扇14、温度传感器TH7和温度传感器TH9，所述室外风扇14将空气吹入到室外换热器12，所述温度传感器TH7检测在室外换热器12中交换热的空气(室外空气)的温度，所述温度传感器TH9检测在加热运转期间流入室外换热器12中的制冷剂的温度(或者在冷却运转期间从室外换热器12处流出的制冷剂的温度)。

室外单元100还装备有进口旁通管29和中间压力旁通管9，所述进口旁通管29从四通阀3与压缩机1的吸入侧之间的通道中分支出来以到达进口端口32，所述中间压力旁通管9从接收器15与室外换热器12之间的通道中分支出来以到达中间压力端口38。进口端口32和中间压力端口38分别通过旁通管扩展管线19和中间压力扩展管线17连接至如下所述的附加单元300。

室内换热器5a与5b和室内膨胀阀7a与7b构成室内单元200。室内单元200装备有温度传感器TH1a与TH1b和温度传感器TH2a、TH2b、TH3a与TH3b，温度传感器TH1a与TH1b各自分别检测在室内换热器5a与5b中交换热的吸入空气的温度，温度传感器TH2a、TH2b、TH3a与TH3b各自检测室内换热器5a或5b前后的制冷剂的温度。注意到，室内换热器的数量不限于两个，并且可以提供任何合适数量。每个室内换热器可以空气调节不同的空间或者可以空气调节相同空间。

室外单元100与室内单元200通过气体扩展管线18和液体扩展管线20连接。注意到，气体扩展管线18连接至室外单元100的排出端口36，并且液体扩展管线20连接至室外单元100的吸入/排出端口34。

附加单元300设置在室外单元100与室内单元200之间。附加单元300装备有第一旁通管22a和第二旁通管22b，所述第一旁通管22a和第二旁通管22b通过中间压力扩展管线17连接至室外单元100的中间压力端口38。此外，附加单元300装备有设置在各个旁通管中的第一旁通管膨胀阀LEV1a及第二旁通管膨胀阀LEV1b和与膨胀阀LEV1a串联地设置在第一旁通管22a中的辅助换热器24。辅助换热器24在流入第一旁通管22a的制冷剂与利用例如热水器51等外部热源(不同于制冷剂的热源)加热的例如水等热介质(在下文中被称为"水")之间交换热，并且包括例如板式换热器。检测制冷剂温度的温度传感器TH22和TH23设置在第一旁通管22a中的辅助换热器24的制冷剂进口和出口中。检测其相应位置中的水温的温度传感器TH6和TH8还设置在辅助换热器24的进水口和出水口中。注意到，第一旁通管22a和第二旁通管22b通过合流旁通管23和旁通管扩展管线19连接至室外单元100的进口端口32。

附加单元300还装备有四通阀41，所述四通阀41作为室内单元200的冷却运转与加热运转之间的通道的切换装置。四通阀41在连接至气体扩展管线18的单元气体管线25、连接至室内单元200的气体扩展管线18以及连接至旁通管扩展管线19的合流旁通管23之间切换通道。

其次，将参照图8中的流程图来描述在加热运转期间图3的空调设备的运转。注意到，通过设置在空调设备中的控制器50来执行随后的运转控制。此外，随后将描述其中在加热中使用室内换热器5a和5b两者的示例性情况。

当将室内换热器5a和5b设为加热运转时，首先，将四通阀3和四通阀41切换至加热侧。

其次，从温度传感器TH7处读出室外气温AT并读出已经由低压传感器63LS的检测值转换成的压缩机吸入侧的蒸发温度Te以及压缩机1的工作频率fz(S41)。

对比所读出的室外气温AT与预定温度ATmin(S42)。ATmin是这样的预定温度，其等于或者高于由于因低压降低导致增大了压缩机的排出温度而防碍了空调设备的正常运转控制的室外气温。如果AT低于ATmin，则如此控制第一旁通管22a和第二旁通管22b的膨胀阀LEV1a和LEV1b的开度以使压缩机吸入侧的蒸发温度Te在固定范围(例如，从2到11度)内(S43)。

因而，来自接收器15的制冷剂根据膨胀阀LEV1a和LEV1b的开度而穿过第一旁通管22a和第二旁通管22b。在这时候，穿过第一旁通管22a的制冷剂通过与热水器51中加热的水交换热而在辅助换热器24中被加热。如图5中所示，辅助换热器24中的换热量根据膨胀阀LEV1a的开度的增大而增大，并且根据LEV1b的开度的增大而减小。注意到，已经穿过第一旁通管22a和第二旁通管22b的制冷剂通过合流旁通管23、旁通管扩展管线19和室外单元100的进口旁通管29回流到压缩机1中。

其次，将确定是否使用室外换热器12。也就是说，对比室外气温AT与压缩机吸入侧的蒸发温度Te(S44)，并且如果AT高于Te，则打开电磁阀SV1并且将四通阀3切换至加热侧(S45)。换句话说，还使制冷剂如此流入室外换热器12中以便将室外换热器12用作蒸发器。在该情况中，根据室外换热器12的出口中的制冷剂的过热度SH(通过温度传感器TH5测得)来控制室外膨胀阀LEV2'的开度(S46)，并且运行室外风扇14(S47)。已经离开室外换热器12的制冷剂随后通过四通阀3回流到压缩机1中。

另一方面，如果在步骤S44中AT等于或低于Te，则关闭电磁阀SV1，将四通阀3切换至冷却侧(S48)，完全关闭液体管线膨胀阀LEV2'(S49)以便禁止制冷剂流入室外换热器12中，并且停止室外风扇14(S50)。也就是说，如果室外气温AT等于或者低于压缩机吸入侧的蒸发温度Te，则不使用室外换热器12并且仅将辅助换热器24用作蒸发器，并且执行其中使用热水器51的热源的加热运转。在这时候，电磁阀SV1起作用来防止制冷剂留滞在室外换热器12中。

此外，在步骤S42中，如果AT等于或者高于ATmin，则由压缩机1的工作频率fz来确定压缩机1的运行能力的余量程度(S51)。也就是说，对比压缩机1的工作频率fz与由阈值FR乘上压缩机1的最大工作频率fzMax所获得的值，并且如果fz＞fxMax×FR，则确定在压缩机1的驱动能力中没有余量，并且控制转到其中使用辅助换热器24的步骤S43，所述阈值FR设为使用外部热源的比例。另一方面，如果fz等于或者小于fzMax×FR，可以说确定在压缩机1的驱动能力中存在余量，并且在不使用辅助换热器24的情况下执行加热运转。也就是说，如此执行加热运转，以便完全关闭第一旁通管22a和第二旁通管22b的膨胀阀LEV1a和LEV1b中的每一个(S52)，打开电磁阀SV1，将四通阀3切换至加热侧(S53)，完全打开室外膨胀阀LEV2'(S54)，并且运行室外换热器12和室外风扇14(S55)。

实施例3的空调设备获得了如实施例1所述的相同有益效果。除此之外，在实施例3中，因为没有实施例1中设置的、因低压而引起压力损失的单向阀CV1，所以与实施例1相比能力增大至该程度。此外，因为有可能在接收器15中保持与运转状态对应的不同的制冷剂过剩量，所以与实施例2相比增强了能力。

注意到，在实施例3的空调设备的冷却运转中，制冷剂在其中旁通管膨胀阀LEV1a和LEV1b中的每一个完全关闭并且四通阀3和四通阀41连接至冷却侧的制冷剂回路中循环。也就是说，制冷剂按照压缩机1、电磁阀SV1、室外换热器12、室外膨胀阀LEV2'、室内膨胀阀7a与7b、室内换热器5a与5b、四通阀41、合流旁通管23、旁通管扩展管线19、进口旁通管29和压缩机1的次序循环。由此，利用室内换热器5a和5b来冷却调节空间。

实施例4

其次，将参照图4来描述发明的实施例4的空调设备。图4的空调设备包括室外单元100A、室内单元200A、流量分配控制器400A和附加单元300A，并且是一种能够同时执行加热运转和冷却运转的空调设备。在该空调设备中，室外单元100A与流量分配控制器400A利用两个管线，即是高压侧管线60和低压侧管线61相连，并且流量分配控制器400A与每个室内换热器5a和5b利用两个管线，即是气体分流管线67和液体分流管线68相连。

按其运转模式提供了图4的空调设备，其中所有运转的室内换热器都执行加热运转的全加热运转模式、其中所有运转的室内换热器都执行冷却运转的全冷却运转模式、其中同时存在加热运转与冷却运转且加热负荷大于冷却负荷的加热为主运转模式和其中同时存在加热运转与冷却运转且冷却负荷大于加热负荷的冷却为主运转模式。图4中的箭头指示了其中未使用室外换热器12的加热为主运转中的制冷剂流。

室外单元100A装备有压缩机1、作为流路切换装置的四通阀3和室外换热器12。室外单元100A还装备有单向阀CV2a、CV3a、CV4a、CV5a、CV6a、CV7a与CV8a和电磁阀(开关阀)SV2与SV3，所述单向阀各自调节制冷剂而使其仅沿一个方向流动，所述电磁阀调节制冷剂而使其流过室外换热器12或者绕过室外换热器12。室外单元100A还装备有温度传感器TH4、高压传感器Pd、低压传感器Ps、温度传感器TH7、温度传感器TH10和温度传感器TH11，所述温度传感器TH4检测从压缩机1处排出的制冷剂的温度，所述高压传感器Pd检测从压缩机1处排出的制冷剂的压力，所述低压传感器Ps检测进入压缩机1中的制冷剂的压力，所述温度传感器TH7检测与室外换热器12中的制冷剂交换热的空气(室外空气)的温度，所述温度传感器TH10检测进入室外换热器12中的制冷剂的温度，所述温度传感器TH11检测离开室外单元100A的制冷剂的温度。

室内换热器5a与5b和室内膨胀阀7a与7b构成室内单元200A。注意到，单个室内换热器和单个室内膨胀阀构成单个室内单元。因此，在该情况中，存在包括室内换热器5a与室内膨胀阀7a的室内单元和包括室内换热器5b与室内膨胀阀7b的室内单元。

室内单元200A装备有温度传感器TH1a与TH1b和温度传感器Th2a、TH2b、TH3a与TH3b，温度传感器TH1a与TH1b各自分别检测在室内换热器5a与5b中交换热的吸入空气的温度，温度传感器Th2a、TH2b、TH3a与TH3b各自检测室内换热器5a或5b的进口或出口处的制冷剂的温度。注意到，室内换热器的数量不限于两个，并且可以提供任何合适数量。每个室内换热器可以空气调节不同的空间或者可以空气调节相同空间。

流量分配控制器400A设置在室外单元100A与室内单元200A之间并且根据各种运转模式切换在室外单元100A与室内单元200A之间循环的制冷剂流。

流量分配控制器400A包括气-液分离器62、气体管线63、液体管线64、回流管线65，所述气-液分离器62连接至高压侧管线60，在气-液分离器62中分离出来的气体制冷剂在所述气体管线63中流动，在气-液分离器62中分离出来的液体制冷剂在所述液体管线64中流动，返回室外单元100A的制冷剂在所述回流管线65中流动。流量分配控制器400A包括回流旁通管66和回流旁通管膨胀阀LEV3，所述回流旁通管66连接液体管线64和回流管线65，所述回流旁通管膨胀阀LEV3设置在回流旁通管66的中途。此外，在气-液分离器62与回流旁通管66之间的液体管线64中，设置流量分配控制器膨胀阀LEV1和压力传感器PS1与PS3，所述压力传感器PS1与PS3检测流量分配控制器膨胀阀LEV1前后的制冷剂的压力。

流量分配控制器400A装备有作为开关阀的电磁阀SV11到SV14和单向阀CV11到CV14用以如此进行切换，以便根据构成室内单元200A的室内换热器5a和5b中每一个的运转模式来将用于加热的制冷剂或者用于冷却的制冷剂分配到室内换热器5a和5b中。此外，流量分配控制器400A与每个室内单元通过相应的电磁阀SV11到SV14和单向阀CV11到CV14相连。

附加单元300A与室内单元200A并联地连接至流量分配控制器400A。附加单元300A装备有制冷剂通道、设置在通道中的膨胀阀(第一旁通管膨胀阀)LEV1a和辅助换热器24，所述辅助换热器24在已经穿过膨胀阀LEV1a的制冷剂与利用不同于制冷剂的外部热源(例如，热水器51)加热的例如水等热介质(在下文中称为"水")之间交换热。例如，辅助换热器24是板式换热器。可以通过附加单元300A的膨胀阀LEV1a和设置在回流旁通管66中的回流旁通管膨胀阀LEV3依照图5(等于在图5中以LEV3替代LEV1b)地来控制辅助换热器24的换热量。注意到，当构成室内单元的所有室内换热器处于加热运转(在全加热运转期间)时或者当在室内换热器中同时存在加热运转和冷却运转而加热负荷更大时(在加热为主运转期间)使用附加单元300A，并且在这时候，附加单元300A起到类似冷却运转中的室内换热器的作用。

其次，将参照图9中的流程图来描述图4的空调设备的运转。注意到，通过设置在空调设备中的控制器50来执行随后的运转控制。此外，随后将按其中在加热运转中使用室内换热器5a并且在冷却运转中使用室内换热器5b且其中加热负荷大于冷却负荷的说明性情况来描述加热为主运转。

当将室内单元200A设定为全加热运转或者加热为主运转时，首先，将室外单元100A的四通阀3切换至加热侧(S61)并且关闭流量分配控制器400A的流量分配控制器膨胀阀LEV1(S62)。此外，如此控制电磁阀SV11到SV14和单向阀CV11到CV14，以便制冷剂按气-液分离器62、电磁阀SV13、室内换热器5a、室内膨胀阀7a、单向阀CV13、单向阀CV12、室内膨胀阀7b、室内换热器5b、电磁阀SV12和回流管线65的次序流动。

其次，从温度传感器TH7处读出室外气温AT并读出已经由低压传感器Ps的检测值转换成的压缩机吸入侧的蒸发温度Te以及压缩机1的工作频率fz(S63)。

对比所读出的室外气温AT与预定温度ATmin(S64)。ATmin是这样的预定温度，其等于或者高于由于因低压降低导致增大了压缩机的排出温度而防碍了空调设备的正常运转控制的室外气温。如果AT低于ATmin，则如此控制附加单元300A的膨胀阀LEV1a的开度和回流旁通管66的回流旁通管膨胀阀LEV3的开度，以使压缩机吸入侧的蒸发温度Te在固定范围(例如，从2到11度)内(S65)。注意到，因为强迫制冷剂流向利用通道电阻来执行加热运转的室内换热器，所以如此控制回流旁通管膨胀阀LEV3以使流量分配控制器膨胀阀LEV1(PS1-PS3)前后的压力在固定范围DP内。

其次，将确定是否使用室外换热器12。对比室外气温AT与压缩机吸入侧的蒸发温度Te(S66)，并且如果AT高于Te，则打开电磁阀SV2并且关闭电磁阀SV3以使已经回流至室外单元100A的制冷剂穿过室外换热器12(S67)。换句话说，还使制冷剂如此流入室外换热器12中以便将室外换热器12用作蒸发器，并且运行室外风扇14(S68)。因此，已经进入室外单元100A的制冷剂通过单向阀CV3a、电磁阀SV2、室外换热器12、单向阀CV8a、单向阀CV4a和四通阀3回流到压缩机1中。

另一方面，如果在步骤S66中AT等于或低于Te，则关闭电磁阀SV2并且打开电磁阀SV3以便禁止已经回流至室外单元100A的制冷剂流入室外换热器12中(S69)。另外，还停止室外风扇14(S70)。也就是说，如果室外气温AT等于或者低于压缩机吸入侧的蒸发温度Te，则不使用室外换热器12并且仅将辅助换热器24用作蒸发器，并且执行其中使用热水器51的热源的加热运转。在该情况下，已经进入室外单元100A的制冷剂通过单向阀CV3a、电磁阀SV3、单向阀CV4a和四通阀3回流到压缩机1中。在这时候，电磁阀SV2起作用来防止制冷剂留滞在室外换热器12中。

此外，在步骤S64中，如果AT等于或者高于ATmin，则由压缩机1的工作频率fz来确定运行能力的余量程度(S71)。也就是说，对比压缩机1的工作频率fz与由阈值FR乘上压缩机1的最大工作频率fzMax所获得的值，并且如果fz＞fxMax×FR，则确定在压缩机1的驱动能力中没有余量，并且控制转到其中使用辅助换热器24的步骤S65，所述阈值FR设为使用外部热源的比例。另一方面，如果fz等于或者小于fzMax×FR，可以说确定在压缩机1的驱动能力中存在余量，并且在不使用辅助换热器24的情况下执行加热运转。也就是说，通过完全关闭附加单元300A的膨胀阀LEV1a(S72)、打开电磁阀SV2并且关闭电磁阀SV3(S73)来执行加热为主运转。在这时候，运行室外风扇14(S74)。

在实施例4的空调设备中，通过为可以同时执行冷却运转和加热运转的空调设备提供附加单元300A，可能获得实施例1到3中所述的相同有益效果。也就是说，因为提供了与制冷循环的制冷剂热源不同热源的辅助换热器，所以甚至可以在其中空调设备不可运转的低室外气温环境下执行连续的加热运转。此外，因为制冷循环中的蒸发温度升高了，所以制冷剂的循环量增加了并且加热能力增强了。另外，因为对比室外气温AT与压缩机吸入侧的蒸发温度Te，所以可以在低室外温度环境下的加热运转期间有效地使用室外换热器12。

注意到，虽然在实施例4的说明中，已经给出了加热为主运转的实例，但是在全加热运转期间可以应用同一实例。也就是说，在全加热运转期间，也完全关闭流量分配控制器400A的流量分配控制器膨胀阀LEV1。此外，来自流量分配控制器400A的气体管线63的制冷剂流入运行的室内换热器5a和5b中，并且已经流出室内换热器5a和5b的制冷剂通过室内膨胀阀7a和7b流向液体管线64。已经进入液体管线64的制冷剂根据膨胀阀LEV1a和膨胀阀LEV3的开度被分成经过附加单元300A的制冷剂和经过回流旁通管66的制冷剂，并且随后合流到回流管线65中。因此，在全加热运转中，通过按与加热为主运转相同的方式来控制附加单元300A的膨胀阀LEV1a和回流旁通管66的膨胀阀LEV3，可以获得与加热为主运转相同的有益效果。

另一方面，当在图4的空调设备中执行全冷却运转或者冷却为主运转时，将四通阀3切换至冷却侧并且强迫从压缩机1排出的制冷剂通过室外换热器12流出室外单元。在全冷却运转期间，完全打开流量分配控制器膨胀阀LEV1并且完全关闭其他膨胀阀LEV3和LEV1a，以便分配制冷剂来用于冷却室内换热器。此外，在冷却为主运转中，如此控制流量分配控制器膨胀阀LEV1以使压力(PS1-PS3)变为恒定压力DP，并且完全关闭其他膨胀阀LEV3和LEV1a以便将用于冷却的制冷剂分配给用于冷却的室内换热器并且将用于加热的制冷剂分配给用于加热的室内换热器。

其次，将描述实施例1到4的空调设备的除霜运转。在实施例1到4中的空调设备的任一个中，当不使用室外换热器12而仅将辅助换热器24用作蒸发器时，无需除霜运转并且可以执行连续不停的加热运转。

另一方面，当在实施例1和4中，将室外换热器12用作蒸发器时，通过正常反向除霜运转的热气体除霜来除去附接至室外换热器12的霜。

此外，当在实施例2和3中，将室外换热器12用作蒸发器时，执行图10的流程图中所描述的除霜运转以及加热运转。也就是说，当确定在室外换热器12上已经形成霜时，打开电磁阀SV1并将四通阀3切换至冷却侧(S81)。因而，从压缩机1处排出的制冷剂(热气)的一部分通过电磁阀SV1和四通阀3被分配给室外换热器12，并且被用来给室外换热器12除霜。

已经离开室外换热器12的制冷剂与已经被用于在室内单元200中加热的制冷剂合流到附加单元300中，并且通过第一旁通管22a和第二旁通管22b回流至室外单元100。在该状况中，读取室外气温AT、压缩机1的吸入侧蒸发温度Te和压缩机1的工作频率(S82)。注意到，在除霜运转的控制下，仅使用压缩机1的吸入侧蒸发温度Te。在该情况中，如此控制膨胀阀LEV1a和LEV1b中的每一个，以使压缩机吸入侧的蒸发温度Te在固定范围内(S83)并且如此控制液体管线膨胀阀LEV2(在图3的情况中的室外膨胀阀LEV2')使得以致稍微打开(S84)。控制液体管线膨胀阀LEV2以致稍微打开的理由是以便于固定流入执行加热运转的室内换热器中的制冷剂的流速。注意到，在除霜运转期间，停止室外风扇14(S85)。

因而，可以执行连续不停的加热运转和连续不停的除霜运转，并且增加通过室内换热器来空气调节的室内空间中的舒适性。

实施例5

其次，将描述利用实施例2的空调设备的冷却运转的热水运转(或者加热运转)。图11是图解发明的实施例5的空调设备的方框图。首先，将描述实施例5的空调设备与实施例2的空调设备的不同点。

此处，为附加单元300的附加单元气体管线25提供与四通阀41(用于将室内换热器5a和5b切换至冷却/加热)并联的四通阀43(用于将辅助换热器24切换至冷却/加热)。四通阀43如此执行切换，以使在冷却运转期间已经从压缩机1处排出的制冷剂流向辅助换热器24或者在加热运转期间已经离开辅助换热器24的制冷剂流向合流旁通管23。

此外，在制冷剂与水之间执行换热的辅助换热器24的水回路中，形成水循环回路，其装备有能够接收并排出水并且能储藏热水的水箱52、泵55和热水器51。此外，在该实例中，与水箱52并联地设置用于加热的散热器53。通过使用三通阀54来执行在水箱52与散热器53之间的通道切换。

在冷却运转期间，已经离开压缩机1的制冷剂通过电磁阀SV1和四通阀3进入室外换热器12中。已经离开室外换热器12的制冷剂通过液体管线膨胀阀LEV2进入室内单元200中。已经进入室内单元200的制冷剂通过室内膨胀阀7a和7b进入室内换热器5a和5b中，并且用于冷却室内空间。已经离开室内换热器5a和5b的制冷剂通过四通阀41进入合流旁通管23中，并且随后通过旁通管扩展管线19进入室外单元100中，并且然后通过进口旁通管29回流到压缩机1中。

同时，已经从压缩机1处排出的制冷剂的一部分通过气体扩展管线18进入附加单元300的附加单元气体管线25中。随后，制冷剂通过四通阀43和第一旁通管22a进入辅助换热器24中并在水回路中将热量传递给水。已经离开辅助换热器24的制冷剂与已经穿过室外换热器12的制冷剂合流并且进入室内单元200中。注意到，在该运转中，第一旁通管膨胀阀LEV1a通过使用温度传感器TH22来控制辅助换热器24的输出制冷剂的过冷(SC控制)，并且关闭第二旁通管膨胀阀LEV1b。

利用冷却运转和水加热运转的上述组合，通过来自压缩机1的高温制冷剂来协助利用热水器51的水加热，并且从而实现了能源节省的改进。此外，存在其可以被嵌入到现有空调设备或者现有热水回路中的优越性。

实施例6

其次，将描述利用实施例3的空调设备的冷却运转的热水运转(或者加热运转)。图12是图解发明的实施例6的空调设备的方框图。首先，将描述实施例6的空调设备与实施例3的空调设备的不同点。

此处，为附加单元300的单元气体管线25提供与四通阀41(用于将室内换热器5a和5b切换至冷却/加热)并联的四通阀43(用于将辅助换热器24切换至冷却/加热)。四通阀43如此执行切换，以使在冷却运转期间使已经从压缩机1处排出的制冷剂流向辅助换热器24或者在加热运转期间使已经离开辅助换热器24的制冷剂流向合流旁通管23。

此外，在制冷剂与水之间执行换热的辅助换热器24的水回路中，形成水循环回路，其装备有能够接收并排出水并且能储藏热水的水箱52、泵55和热水器51。此外，在该实例中，与水箱52并联地设置用于加热的散热器53。注意到，通过使用三通阀54来执行在水箱52与散热器53之间的通道切换。

在冷却运转期间，已经离开压缩机1的制冷剂通过电磁阀SV1和四通阀3进入室外换热器12中。已经离开室外换热器12的制冷剂通过室外膨胀阀LEV2'、接收器15和液体扩展管线20进入室内单元200中。已经进入室内单元200的制冷剂通过室内膨胀阀7a和7b进入室内换热器5a和5b中，并且用于冷却室内空间。已经离开室内换热器5a和5b的制冷剂通过四通阀41进入合流旁通管23中，并且随后通过旁通管扩展管线19和进口旁通管29进入室外单元100中，并且然后回流到压缩机1中。

同时，已经从压缩机1处排出的制冷剂的一部分通过气体扩展管线18进入附加单元300的单元气体管线25中。随后，制冷剂通过四通阀43和第一旁通管22a进入辅助换热器24中并在水回路中将热量传递给水。已经离开辅助换热器24的制冷剂与已经穿过室外换热器12和接收器15的制冷剂合流并且进入室内单元200中。注意到，在该运转中，第一旁通管膨胀阀LEV1a通过使用温度传感器TH22来控制辅助换热器24的输出制冷剂的过冷(SC控制)，并且关闭第二旁通管膨胀阀LEV1b。

利用冷却运转和水加热运转的上述组合，通过来自压缩机1的高温制冷剂来协助在热水器51中加热水，并且从而实现了能源节省的改进。此外，存在该优点可以被嵌入到现有空调设备或者现有热水回路中的优越性。

注意到，可以三通阀来替换用于实施例2、3、5和6中的四通阀41与43。

此外，在各个实施例中，已经将热水器描述为辅助换热器的热源，但是不限于热水器，可以使用例如电热器或者地热能的其他热源。

此外，用于每个实施例中的制冷剂不限于特定的一种，并且可以使用用于空调设备中的已知制冷剂。注意到，R32制冷剂将加热运转的低温升高大约30K至R410A制冷剂的程度。然而，当在上述实施例的空调设备中使用R32制冷剂时，因为蒸发温度升高并且排出温度降低，所以扩宽了R32的加热运转的可运转范围。

Claims (19)

1.一种空调设备，包括：

室外单元，其包括压缩并排出制冷剂的压缩机、切换从所述压缩机处排出的制冷剂的通道的第一流路切换装置、和通过管线连接至第一流路切换装置并且用于蒸发或冷凝所述制冷剂的室外换热器；

室内单元，其包括室内换热器和室内膨胀阀，所述室内换热器在加热运转期间起到冷凝从所述压缩机处排出的制冷剂的冷凝器的作用，所述室内膨胀阀在加热运转期间控制离开所述室内换热器的所述制冷剂的流速；

气体扩展管线，其构成将所述室外单元的第一流路切换装置连通至所述室内单元的室内换热器的通道；

液体扩展管线，其构成将所述室内单元的室内膨胀阀连通至所述室外单元的室外换热器的通道；

制冷循环的制冷剂回路，其是由通过所述气体扩展管线和所述液体扩展管线连接的所述室外单元和所述室内单元所形成的；

单向阀，其设置在第一流路切换装置与所述压缩机的吸入侧之间的通道中；

液体管线膨胀阀，其设置在所述液体扩展管线的中途，所述液体管线膨胀阀能够控制所述制冷剂的通过量；

附加单元，其具有从所述室内单元与所述液体管线膨胀阀之间的通道处分支出来的第一旁通管和第二旁通管，所述第一旁通管和第二旁通管连通至所述单向阀与所述压缩机的吸入侧之间的通道；

所述第一旁通管在其中途具有能够控制所述制冷剂的通过量的第一旁通管膨胀阀、和具有与所述制冷剂的热源不同的用于加热的热源的辅助换热器，所述辅助换热器在加热运转期间起到加热流入第一旁通管中的所述制冷剂的蒸发器的作用；以及

所述第二旁通管在其中途具有能够控制所述制冷剂的通过量的第二旁通管膨胀阀。

2.如权利要求1所述的空调设备，其中

在所述加热运转期间，当室外气温低于预定的下限温度或者所述压缩机的工作频率高于预定值时，并且当所述室外气温等于或低于所述压缩机的吸入侧的制冷剂蒸发温度时，

关闭所述液体管线膨胀阀并且从所述室内单元将制冷剂分配给所述第一旁通管和第二旁通管。

3.如权利要求1所述的空调设备，其中

在所述加热运转期间，当室外气温低于预定的下限温度或者所述压缩机的工作频率高于预定值时，并且当所述室外气温高于所述压缩机的吸入侧的制冷剂蒸发温度时，

根据已经离开所述室外换热器的制冷剂的过热度来控制所述液体管线膨胀阀的开度，并且从所述室内单元将制冷剂分配给所述室外换热器、第一旁通管和第二旁通管。

4.如权利要求2所述的空调设备，其中

如此控制所述第一旁通管膨胀阀和第二旁通管膨胀阀，以使所述压缩机的吸入侧的制冷剂蒸发温度处在固定范围内。

5.如权利要求1所述的空调设备，其中

所述制冷剂是R32制冷剂。

6.一种空调设备，包括：

室外单元，其包括压缩机、排出端口、第一流路切换装置、室外换热器和开关装置，所述压缩机压缩和排出制冷剂，所述排出端口将已经从所述压缩机处排出的制冷剂排出到外部部分，所述第一流路切换装置连接至从所述压缩机与所述排出端口之间的通道分支出来的通道并且切换从所述压缩机处排出的制冷剂的通道，所述室外换热器通过管线连接至第一流路切换装置并且用于蒸发或冷凝所述制冷剂，所述开关装置打开和关闭所述压缩机与第一流路切换装置之间的分支通道；

室内单元，其包括室内换热器和室内膨胀阀，所述室内换热器在加热运转期间起到冷凝从所述压缩机处排出的制冷剂的冷凝器的作用，所述室内膨胀阀在加热运转期间控制离开所述室内换热器的所述制冷剂的流速；

气体扩展管线，其构成将所述室外单元的排出端口连通至所述室内单元的室内换热器的通道；

液体扩展管线，其构成将所述室内单元的室内膨胀阀连通至所述室外单元的室外换热器的通道；

制冷循环的制冷剂回路，其是由通过所述气体扩展管线和所述液体扩展管线连接的所述室外单元和所述室内单元所形成的；

设置在所述气体扩展管线的中途处的第二流路切换装置，所述第二流路切换装置在加热运转期间将所述室内换热器连通至所述压缩机的排出侧，并且在冷却运转期间将所述室内换热器连通至所述压缩机的吸入侧；

液体管线膨胀阀，其设置在所述液体扩展管线的中途，所述液体管线膨胀阀能够控制所述制冷剂的通过量；

附加单元，其具有从所述室内单元与所述液体管线膨胀阀之间的通道处分支出来的第一旁通管和第二旁通管，所述第一旁通管和第二旁通管连通至所述第一流路切换装置与所述压缩机的吸入侧之间的通道；

所述第一旁通管在其中途具有能够控制所述制冷剂的通过量的第一旁通管膨胀阀、和具有与所述制冷剂的热源不同的用于加热的热源的辅助换热器，所述辅助换热器在加热运转期间起到加热流入第一旁通管中的制冷剂的蒸发器的作用；以及

所述第二旁通管在其中途具有能够控制所述制冷剂的通过量的第二旁通管膨胀阀。

7.如权利要求6所述的空调设备，其中

在所述加热运转期间，当室外气温低于预定的下限温度或者所述压缩机的工作频率高于预定值时，并且当所述室外气温等于或低于所述压缩机的吸入侧的制冷剂蒸发温度时，

关闭所述液体管线膨胀阀并且从所述室内单元将所述制冷剂分配给所述第一旁通管和第二旁通管。

8.如权利要求6所述的空调设备，其中

在所述加热运转期间，当室外气温低于预定的下限温度或者所述压缩机的工作频率高于预定值时，并且当所述室外气温高于所述压缩机的吸入侧处的制冷剂蒸发温度时，

根据已经离开所述室外换热器的制冷剂的过热度来控制所述液体管线膨胀阀的开度，并且从所述室内单元将制冷剂分配给所述室外换热器、第一旁通管和第二旁通管。

9.如权利要求7所述的空调设备，其中

如此控制所述第一旁通管膨胀阀和第二旁通管膨胀阀，以使所述压缩机的吸入侧的制冷剂蒸发温度处在固定范围内。

10.如权利要求6所述的空调设备，其中

所述辅助换热器在所述制冷剂与水之间交换热，以及

所述空调设备还包括：

设置在所述气体扩展管线中的第三流路切换装置，所述第三流路切换装置在冷却运转期间将所述第一旁通管连通至所述压缩机的排出侧并且在加热运转期间将所述第一旁通管连通至所述压缩机的吸入侧，以及

所述辅助换热器的水侧循环通道，其包括所述用于加热的热源、热水箱以及用于加热的散热器中的任意一者，并且包括泵。

11.如权利要求6所述的空调设备，其中

所述制冷剂是R32制冷剂。

12.如权利要求6所述的空调设备，其中

当确定在使用所述室外换热器的加热运转期间在所述室外换热器上形成霜时，

将所述第一流路切换装置切换至所述冷却运转侧，并且

打开所述开关装置来执行热气体除霜。

13.一种空调设备，包括：

室外单元，其包括压缩机、排出端口、第一流路切换装置、室外换热器、开关装置、室外膨胀阀、接收器和中间压力端口，所述压缩机压缩和排出制冷剂，所述排出端口将已经从所述压缩机处排出的制冷剂排出到外部部分，所述第一流路切换装置连接至从所述压缩机与所述排出端口之间的通道分支出来的通道并且切换从所述压缩机排出制冷剂的通道，所述室外换热器通过管线连接至第一流路切换装置并且用于蒸发或冷凝所述制冷剂，所述开关装置打开和关闭所述压缩机与第一流路切换装置之间的分支通道，所述室外膨胀阀在加热运转期间设置在所述室外换热器的上游侧，所述接收器保持所述制冷剂，所述中间压力端口设置在从所述室外换热器与所述接收器之间的通道分支出来的通道中；

室内单元，其包括室内换热器和室内膨胀阀，所述室内换热器在加热运转期间起到冷凝从所述压缩机处排出的制冷剂的冷凝器的作用，所述室内膨胀阀在加热运转期间控制离开所述室内换热器的所述制冷剂的流速；

气体扩展管线，其构成将所述室外单元的排出端口连通至所述室内单元的室内换热器的通道；

液体扩展管线，其构成将所述室内单元的室内膨胀阀连通至所述室外单元的接收器的通道；

制冷循环的制冷剂回路，其是由通过所述气体扩展管线和所述液体扩展管线连接的所述室外单元和所述室内单元所形成的；

设置在所述气体扩展管线的中途处的第二流路切换装置，所述第二流路切换装置在加热运转期间将所述室内换热器连通至所述压缩机的排出侧，并且在冷却运转期间将所述室内换热器连通至所述压缩机的吸入侧；

附加单元，其具有第一旁通管和第二旁通管，所述第一旁通管和第二旁通管各自具有与所述室外单元的中间压力端口连通的一端和与所述第一流路切换装置与所述压缩机的吸入侧之间的通道连通的另一端；

所述第一旁通管在其中途具有能够控制所述制冷剂的通过量的第一旁通管膨胀阀和具有与所述制冷剂的热源不同的用于加热的热源的辅助换热器，所述辅助换热器在加热运转期间起到加热流入第一旁通管中的制冷剂的蒸发器的作用；以及

所述第二旁通管在其中途具有能够控制所述制冷剂的通过量的第二旁通管膨胀阀。

14.如权利要求13所述的空调设备，其中

在所述加热运转期间，当室外气温低于预定的下限温度或者所述压缩机的工作频率高于预定值时，并且当所述室外气温等于或低于所述压缩机的吸入侧的制冷剂蒸发温度时，

关闭所述室外膨胀阀并且从所述室内单元将所述制冷剂分配给所述第一旁通管和第二旁通管。

15.如权利要求13所述的空调设备，其中

在所述加热运转期间，当室外气温低于预定的下限温度或者所述压缩机的工作频率高于预定值时，并且当所述室外气温高于所述压缩机的吸入侧的制冷剂蒸发温度时，

根据已经离开所述室外换热器的制冷剂的过热度来控制所述室外膨胀阀的开度，并且从所述室内单元将制冷剂分配给所述室外换热器、第一旁通管和第二旁通管。

16.如权利要求14所述的空调设备，其中

如此控制所述第一旁通管膨胀阀和第二旁通管膨胀阀，以使所述压缩机的吸入侧的制冷剂蒸发温度处在固定范围内。

17.如权利要求13所述的空调设备，其中

所述辅助换热器在所述制冷剂与水之间交换热，以及

所述空调设备还包括：

设置在所述气体扩展管线中的第三流路切换装置，所述第三流路切换装置在冷却运转期间将所述第一旁通管连通至所述压缩机的排出侧并且在加热运转期间将所述第一旁通管连通至所述压缩机的吸入侧，以及

所述辅助换热器的水侧循环通道，其包括所述用于加热的热源、热水箱以及用于加热的散热器中的任意一者，并且包括泵。

18.如权利要求13所述的空调设备，其中

所述制冷剂是R32制冷剂。

19.如权利要求13所述的空调设备，其中

当确定在使用所述室外换热器的加热运转期间在所述室外换热器上形成霜时，

将所述第一流路切换装置切换至所述冷却运转侧，并且

释放所述开关装置来执行热气体除霜。