CN107014101B - 空调 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种空调。该空调包括：热气管路，用于接收在压缩机中压缩的制冷剂的一部分；室内热交换器；室外膨胀装置，用于膨胀已经在所述室内热交换器中交换热量的制冷剂；室外热交换器，在制冷模式中起到冷凝器的作用，在制热模式中起到蒸发器的作用；以及四通阀，用于接收在压缩机中压缩的制冷剂的其余部分，以在制冷模式中将从压缩机出来的制冷剂引导至室外热交换器，在制热模式中引导至室内热交换器。室外热交换器包括主热交换器部和辅助热交换器，主热交换器部在制冷模式中起到冷凝器的作用，在制热模式中起到蒸发器的作用，辅助热交换器用于在抗结霜模式中接收从热气管路出来的制冷剂。

Description

空调

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年1月28日在韩国知识产权局递交的申请号为10-2016-0010952的韩国专利申请的优先权权益，其公开的内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及一种空调，尤其涉及一种能够连续执行加热操作而无需除霜(defrosting)操作的空调。

背景技术

通常，空调是采用制冷循环来制冷或制热室内空间的设备，该制冷循环包括压缩机、室外热交换器、膨胀装置和室内热交换器。即，这样的空调可以包括用于制冷室内空间的制冷器和用于制热室内空间的加热器。可选择地，这样的空调可以是具有制冷或制热室内空间的功能的制冷和制热空调。

当这样的空调是制冷和制热空调时，该空调包括四通阀，该四通阀用于根据制冷和制热操作来改变由压缩机压缩的制冷剂的流动路径。即，在制冷模式中，由压缩机压缩的制冷剂在穿过四通阀之后被供给至室外热交换器。在这种情况下，室外热交换器起到冷凝器的作用。在室外热交换器中被冷凝的制冷剂在被膨胀装置膨胀之后被引入到室内热交换器中。在这种情况下，室内热交器起到蒸发器的作用。在室内热交换器中被蒸发的制冷剂再次穿过四通阀之后被引入到压缩机。

同时，在制热模式中，由压缩机压缩的制冷剂在穿过四通阀之后被供给至室内热交换器。在这种情况下，室内热交换器起到冷凝器的作用。在室内热交换器中被冷凝的制冷剂在被膨胀装置膨胀之后被引入到室外热交换器中。在这种情况下，室外热交换器起到蒸发器的作用。在室外热交换器中被蒸发的制冷剂再次穿过四通阀之后被引入到压缩机。

在这样的空调中，在空调的操作期间，起到蒸发器作用的热交换器的表面上产生水。即，在制冷模式中在室内热交换器的表面上产生水，而在制热模式中在室外热交换器的表面上产生水。当在制热模式中室外热交换器表面上产生的水冻结时，不会实现室外空气的顺畅流动和有效的热交换。结果是，制热性能会变差。

因此，当在制热过程中制冷剂循环以反向循环模式操作(也就是制冷操作)以去除冻结的冷凝水时，高温和高压的制冷剂穿过室外热交换器，这样，室外热交换器的表面上冻结的水被制冷剂的热量融化。但是，当使用反向制冷循环执行除霜操作时，可能会有要停止室内空间制热的问题。

为了解决上述问题，韩国未审专利公开No.10-2009-0000925公开了一种空调，其中室外热交换器被分成多个热交换器部，使得热交换器部中的一个执行制热操作，以作为蒸发器运转，而热交换器部中的另一个通过从压缩机接收高压制冷剂来执行除霜操作。

但是，在韩国未审专利公开No.10-2009-0000925公开的空调的情况下，用于对一个热交换器部除霜的制冷剂被引入到另一热交换器部的出口地(stage)，这样执行制热操作的热交换器部(蒸发器)的温度和压力增大。结果是，在执行制热操作的热交换器部中会实行不充分的热交换，这样，会有空调的效率变差的问题。

在使用多个热交换器部的情况下，当在霜形成之后执行除霜操作时，会有热交换器的效率变差的问题。

发明内容

因此，鉴于以上问题做出本发明，本发明的目的是提供一种无需除霜操作就能制热室内空间的空调。

本发明的另一目的是提供一种空调，其能够实现包括多个热交换器部的室外热交换器的有效制热操作。

本发明的目的不限于上述目的，本发明尚未描述的其他目的将通过下面的详细描述更清楚地被本领域技术人员理解。

根据本发明的方案，上述和其他目的可以通过提供如下空调来实现。该空调包括：压缩机，用于压缩制冷剂；热气管路，用于接收在压缩机中压缩的所述制冷剂的一部分；室内热交换器，用于允许在压缩机中压缩的所述制冷剂在穿过室内热交换器的同时与室内空气交换热量；室外膨胀装置，用于膨胀已经在室内热交换器中交换热量的所述制冷剂；室外热交换器，在制冷模式中起到冷凝器的作用，在制热模式中起到蒸发器的作用，所述室外热交换器允许制冷剂在穿过所述室外热交换器的同时与室外空气交换热量；以及四通阀，用于接收在所述压缩机中压缩的制冷剂的其余部分，以在所述制冷模式中，将从所述压缩机出来的制冷剂引导至所述室外热交换器，并在所述制热模式中，将从所述压缩机出来的制冷剂引导至所述室内热交换器，其中所述室外热交换器包括：主热交换器部，主热交换器部在所述制冷模式中起到冷凝器的作用，在所述制热模式中起到蒸发器的作用；以及辅助热交换器，用于在抗霜模式中接收从所述热气管路出来的制冷剂，其中所述主热交换器部与已经在围绕所述辅助热交换器部通过的同时与所述辅助热交换器部交换了热量的室外空气交换热量。

根据本发明的另一方案，室外热交换器可以包括：主热交换器部，在所述制冷模式中起到冷凝器的作用，在所述制热模式中起到蒸发器的作用；以及辅助热交换器，用于在抗霜模式中接收从所述热气管路出来的制冷剂，并且所述主热交换器部可以与已经在围绕所述辅助热交换器部通过的同时与所述辅助热交换器部交换了热量的室外空气交换热量。所述热气管路可以连接到所述辅助热交换器部。所述空调还可以包括布置在所述热气管路处的热气释放阀，以通过打开或关闭热气释放阀来调整制冷剂的流动。

所述辅助热交换器部可以在所述制冷模式中起到冷凝器的作用，可以在所在制热模式中起到蒸发器的作用，并且可以在所述抗结霜模式中起到冷凝器的作用。

在所述抗结霜模式中，从所述辅助热交换器部出来的制冷剂可以流动到所述主热交换器部，并且可以在所述主热交换器部中蒸发。

空调还可以包括：主分配管路，用于在所述制热模式中，将在所述室内热交换器中冷凝的制冷剂引导至所述主热交换器部；以及辅助分配管路，用于在所述制热模式中，将在所述室内热交换器中冷凝的制冷剂引导至所述辅助热交换器部。

所述室外膨胀装置可以包括：主膨胀阀，布置在所述主分配管路处，以调整所述主分配管路的开度；以及辅助膨胀阀，布置在所述辅助分配管路处，以调整所述辅助分配管路的开度。

热气管路可以在所述四通阀与所述压缩机之间分支。

所述热气管路可以连接到所述辅助分配管路。

空调还可以包括：辅助连接线，用于在抗霜模式中，将从所述辅助热交换器部出来的制冷剂引导至所述主热交换器部。

空调还可以包括：主集流管，用于在所述制热模式中，将从所述主热交换器部出来的制冷剂引导至所述压缩机；辅助集流管，用于在所述制热模式中，将从所述辅助热交换器部出来的制冷剂引导至所述压缩机；以及集流释放阀，布置在所述辅助集流管处，以选择性地允许制冷剂穿过所述辅助集流管流动。

空调还可以包括：外壳，包括用于吸进室外空气的吸进部和用于排放吸进的空气的排放部，所述外壳限定风道，所述风道用于引导所吸进的室外空气穿过所述风道。所述主热交换器部可以布置在所述外壳的所述风道中。

所述辅助热交换器部可以布置在所述主热交换器部与所述吸进部之间。

所述辅助热交换器部可以关闭所述吸进部外部的吸进部的至少一部分。

空调还可以包括：风扇，用于在从所述吸进部到所述排放部的方向上产生空气流动。

所述主热交换器部可以与所述辅助热交换器部重叠。

附图说明

本发明的上述和其他目的、特征和其它优点将通过下面结合附图详细的描述而得到更清楚地理解，其中：

图1是示出根据本发明实施例的空调制热操作过程中，在室外单元中制冷剂的流动的示图；

图2是根据本发明的说明性实施例的室外单元的剖视图；

图3是示出根据说明性实施例的空调的抗结霜模式中制冷剂的流动的示图；

图4是示出根据说明性实施例的空调制冷模式中制冷剂的流动的示图；

图5是示出根据本发明的说明性实施例的空调的控制操作的框图；以及

图6是根据本发明的另一实施例的室外单元的剖视图。

具体实施方式

现在将会详细地参考实施例，在附图中示出其示例。然而，本公开可以以多种不同的形式具体化，并且不应被解释为限制到在此提出的实施例。而是，提供这些实施例使得本公开将会是彻底的和全面的，并且将本公开的范围完全地传达给本领域的技术人员。仅通过权利要求的范畴限定本公开。在特定的实施例，可以省略在本领域中众所周知的器件结构或者工艺的详细描述，以避免本领域的普通技术人员对本公开的理解存在不清楚之处。只要有可能，在整个附图中将会使用相同的附图标记以表示相同或者相似的部件。

诸如“在下面”、“在下方”、“下面的”、“在上方”、或者“上面的”等的空间上相对的术语可以在此被用于描述如在附图中示出的一个元件与另一个元件的关系。将会理解的是，空间上相对的术语旨在包含除了在附图中描述的取向之外的器件的不同取向。例如，如果附图之一中的器件被颠倒，那么被描述为在其它元件的“下方”或者“下面”的元件被定位在另一元件的“上面”。因此，示例性术语“在下方”或“在下面”能够包含在上面和在下方两种取向。因为器件可以定位在其它的方向，所以可以根据器件的取向来解释空间相对术语。

在本公开中使用的术语是为了仅描述特定实施例，而并不旨在限制本公开。将进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包含”和/或“包括”指定被阐明的部件、步骤和/或操作的存在，但是没有排除一个或者多个其它的部件、步骤、和/或操作的存在或者增加。

除非另有定义，在此使用的所有术语(包括技术和科技术语)具有与本领域的技术人员的通常理解相同的意义。将进一步理解的是，诸如在普遍使用的字典中所定义的术语应被解释为具有与在有关领域和本公开的上下文中的意义一致的意义，并且将不会以理想化的或者过度形式意义解释，除非在此清楚地定义。

在附图中，为了便于描述和澄清，每层的厚度或者尺寸被夸大、省略或示意性示出。此外，每个组成元件的尺寸或者面积没有完全反映其实际尺寸。

在下文中，将参考附图描述本发明，解释根据本发明实施例的空调。

图1是示出根据本发明实施例的空调制热操作过程中，在室外单元中制冷剂的流动的示图。图2是根据本发明的说明性实施例的室外单元的剖视图。

将参考图1描述根据说明性实施例的空调的总体构造。

尽管未示出，根据说明性实施例的空调可以包括多个室内单元和多个室外单元OU。多个室内单元和多个室外单元通过制冷剂管路(line)连接。多个室内单元安装在用户期望制冷或制热的多个区域。

参考图1，说明性实施例的空调包括压缩机11和13、热气管路110、四通阀30、室内热交换器120、室外膨胀装置和室外热交换器70-80-90。压缩机11和13、热气管路110、四通阀30、室内热交换器120、室外膨胀装置和室外热交换器70-80-90安装在室外热交换器OU中。

压缩机11和13压缩制冷剂。压缩机11和13中的一个可以由诸如变频式压缩机等可变排量压缩机构成，压缩机11和13中的另一个可以由定速压缩机构成。气液分离器14连接到压缩机11和13的进口侧。油分离器16和止回阀(check valve)安装在压缩机11和13的每个出口侧。

压缩机11和13中的每个在其压缩腔室中压缩引入到压缩机进口侧的制冷剂，然后将压缩的制冷剂通过压缩机出口侧排放。排放管路18连接到压缩机11和13的出口侧，引入管路17连接到压缩机11和13的进口侧。排放管路18通过四通阀30连接到室内热交换器120或室外热交换器70、80、90。

从出口侧排放的制冷剂流动到与排放管路18连接的四通阀30。

四通阀30根据空调的制冷和制热模式改变制冷剂的流动方向。即，在制冷模式中，四通阀30将在室内热交换器120中蒸发的制冷剂引导至压缩机11和13，同时将在压缩机11和13中压缩的制冷剂引导至室外热交换器70-80-90。另一方面，在制热模式中，四通阀30将在室外热交换器70-80-90中蒸发的制冷剂引导至压缩机11和13，同时将在压缩机11和13中压缩的制冷剂引导至室内热交换器120。在抗结霜模式中，四通阀30将在室外热交换器70-80-90中蒸发的制冷剂引导至压缩机11和13，同时将在压缩机11和13中压缩的一部分制冷剂(即，未引入到热气管路110中的制冷剂)引导至室内热交换器120。

四通阀30连接到压缩机11和13的排放管路18、压缩机11和13的引入管路17、室内热交换器120和室外热交换器70-80-90。在制冷模式中，四通阀30将压缩机11和13的出口侧连接到室外热交换器70-80-90，并将室内热交换器120连接到压缩机11和13的进口侧。在制热模式中，四通阀30将压缩机11和13的出口侧连接到室内热交换器120，并将室外热交换器70-80-90连接到压缩机11和13的进口侧。

室内热交换器120用制冷剂通过室内空气的热交换来制冷或制热室内空气。具体地，在制冷模式中，制冷剂在被蒸发的同时制冷室内空气。在制热模式中，在压缩机11和13中压缩的制冷剂在被冷凝的同时制热室内空气。在抗结霜模式中，从四通阀30出来的制冷剂在流动的同时制热室内空气。根据说明性实施例，尽管未示出，室内热交换器120可以包括多个热交换器以制冷或加热室内空间。室内热交换器120连接到四通阀30和室内热膨胀阀121。

在制冷模式中，调整室内膨胀阀121的开度，并通过开度的调整而膨胀制冷剂。另一方面，在制热模式中，室内膨胀阀121完全打开以允许制冷剂穿过。室内膨胀阀121设置在室内热交换器120与室外热交换器70-80-90之间。

在制冷模式中，室内膨胀阀121将供给至室内热交换器120的制冷剂膨胀。在制热模式中，室内膨胀阀121将引自室内热交换器120的制冷剂引导至压缩机11和13。

室外热交换器70-80-90安装在室外单元中，该室外单元安装在室外空间处。室外热交换器70-80-90执行穿过室外热交换器的制冷剂与室外空气的热交换。在制冷模式中，室外热交换器70-80-90起到冷凝制冷剂的冷凝器的作用，在制热模式中，室外热交换器70-80-90起到蒸发制冷剂的蒸发器的作用。

室外热交换器70-80-90连接到四通阀30和室外膨胀装置。在制冷模式中，在压缩机11和13中被压缩之后从四通阀30出来的制冷剂被引入到室外热交换器70-80-90中，然后在冷凝之后被供给至室外膨胀装置。在制热模式中，在室外膨胀装置中膨胀的制冷剂被供给至室外热交换器70-80-90，然后在蒸发之后被供给至四通阀30。

室外膨胀装置包括主膨胀阀41和51、辅助膨胀阀96以及止回阀43和53。主膨胀阀41和止回阀43构成室外膨胀部40，且主膨胀阀51和止回阀53构成室外膨胀部50。室外膨胀部40和室外膨胀部50构成室外膨胀装置。在制热模式中，在室内热交换器120中冷凝的制冷剂在穿过主膨胀阀41和51以及辅助膨胀阀96的同时膨胀。在制冷模式中，从室外热交换器70-80-90出来的制冷剂穿过止回阀43和53，并在室内膨胀阀121中膨胀。可选择地，在制冷模式中，从室外热交换器70-80-90出来的制冷剂可以穿过完全打开的阀41、51和96。

气液分离器14经由四通阀30接收在室外热交换器70-80-90或室内热交换器120中蒸发的制冷剂。因此，气液分离器14保持在大约0℃至5℃的温度，这样，可以将冷的能量排放到外部。在制冷模式中，气液分离器14的表面温度低于在室外热交换器70-80-90中冷凝的制冷剂的温度。气液分离器14可以具有纵向拉长的圆柱形形状。

在说明性实施例的空调中，室外热交换器70-80-90包括多个热交换器部，以通过制冷模式和制热模式中制冷剂路径的改变来减小制热模式中制冷剂与空气之间的热交换，并且增大制冷模式中制冷剂与空气之间的热交换，由此最大化空调的效率。

此外，说明性实施例的空调具有的特征在于从热气管路110出来的制冷剂在穿过热交换器部中的一个流动的同时执行抗霜，抗霜之后，在穿过室外膨胀装置的同时膨胀，然后，在穿过热交换器部中的另一个的同时蒸发，从而执行制热。

在下文中，将描述在制热模式和制冷模式中制冷剂路径的改变、能够执行抗霜的管路和室外热交换器70-80-90的构造。

多个热交换器部包括主热交换器部(制冷剂部分或完全穿过其流动)和辅助热交换器部90。可以设置一个或多个主热交换器部以及一个或多个辅助热交换器部，这样，不限制主热交换器部和辅助热交换器部的数量。当然，在说明性实施例中，设置两个主热交换器部和一个辅助热交换器部90。

主热交换器部和辅助热交换器部90中的每个是这样的装置，在该装置中流动的制冷剂与周围空气交换热量。例如，每个热交换器部包括多个冷凝剂管(制冷剂穿过其流动)和多个传热翅片(heat transfer fin)，这样热交换器部中的制冷剂与空气交换热量。

主热交换器部包括第一热交换器部70和第二热交换器部80。每个热交换器部在制冷模式中起到冷凝器的作用，在制热模式中起到蒸发器的作用。制冷剂在穿过每个主热交换器部的同时与周围空气交换热量。

在抗霜模式中，从热气管路110出来的制冷剂被引入到辅助热交换器部90中。辅助热交换器部90在制冷模式中起到冷凝器的作用，在制热模式中起到蒸发器的作用。此外，辅助热交换器部90在抗结霜模式中起到冷凝器的作用。在抗结霜模式中，从辅助热交换器部90出来的制冷剂被引入到主热交换器中，由此在主热交换器部中被蒸发。

辅助热交换器部90通过增大在其中的制冷剂的蒸发温度来避免结霜。此外，辅助热交换器部90减小围绕主热交换器部流动的周围空气的相对湿度，这样，避免主热交换器部结霜。后面将描述主热交换器部和辅助热交换器部的具体布局。

在制热模式中，引入到室外热交换器的制冷剂由主分配管路和辅助分配管路95分配。

在制热模式中，主分配管路将在室内热交换器120中冷凝的制冷剂引导至主热交换器部。主分配管路包括第一分配管路76和第二分配管路77。

在制热模式中，辅助分配管路95将室内热交换器120中冷凝的制冷剂引导至辅助热交换器部90。辅助分配管路95在其一端连接到辅助热交换器部90，其另一端连接到热气管路110。此外，辅助分配管路95连接到室内单元管路122。

在制热模式中，第一分配管路76将在室内热交换器120中冷凝的制冷剂引导至第一热交换器部70。第一分配管路76连接到室内热交换器120和第一热交换器部70。第一分配管路76还连接到室内单元管路122、辅助连接管路93和第二分配管路77。

在加热模式中，第二分配管路77将在室内热交换器120中冷凝的制冷剂引导至第二热交换器部80。第二分配管路77连接到第一分配管路76、室内热交换器120和第二热交换器部80。第二分配管路77也连接到室内单元管路122、辅助连接管路93和第一分配管路76。

即，在制热模式中，第一分配管路76和第二分配管路77将从室内热交换器120出来的制冷剂分别分配至第一热交换器部70和第二热交换器部80。

在制热模式中，辅助分配管路95将在室内热交换器120中冷凝的制冷剂引导至辅助热交换器部90。辅助热分配管路95连接到第二分配管路77、第一分配管路76、室内热交换器120和辅助热交换器部90。即，在制热模式中，辅助分配管路95将从室内热交换器120出来的制冷剂分配至主热交换器部的第一和第二热交换器部70和80以及辅助热交换器部90。

此外，辅助分配管路95连接到热气管路110。因此，在抗霜模式中，辅助分配管路95可以将在压缩机11和13中压缩的高温和高压制冷剂提供到辅助热交换器部90。

在空调中进一步地包括室内单元管路122，该室内单元管路122在制热模式中引导从室内热交换器120出来的制冷剂。主分配管路从室内单元管路122分支。辅助分配管路95从主分配管路与室内热交换器120之间的室内单元管路122分支。

穿过第一分配管路76、第二分配管路77和辅助分配管路95的制冷剂的流动路径由室外膨胀装置调整。室外膨胀装置包括主膨胀阀和辅助膨胀阀96，主膨胀阀布置在主分配管路处以分别调整主分配管路的开度，辅助膨胀阀96布置在辅助分配管路95处以调整辅助分配管路95的开度。

主膨胀阀包括第一膨胀阀41和第二膨胀阀51，第一膨胀阀布置在第一分配管路76处，以调整第一分配管路76的开度；第二膨胀阀51布置在第二分配管路77处，以调整第二分配管路77的开度。

第一膨胀阀41连接到第一热交换器部70，由此在允许从第一热交换器部70引入的制冷剂穿过第一膨胀阀41的同时，膨胀从室内热交换器120引入的制冷剂。当然，在第一分配管路76处布置第一止回阀43以允许来自第一热交换器部70的制冷剂流动到室内热交换器120，同时避免来自室内热交换器120的制冷剂流动到第一热交换器部70。

第二膨胀阀51连接到第二热交换器部80，由此在允许从第二热交换器部80引入的制冷剂穿过第二膨胀阀51的同时，膨胀从室内热交换器120引入的制冷剂。当然，在第二分配管路77处布置第二止回阀53以允许来自第二热交换器部80的制冷剂流动到室内热交换器120，同时避免来自室内热交换器120的制冷剂流到第二热交换器部80。

辅助膨胀阀96连接到辅助热交换器部90，这样，辅助膨胀阀96在允许从辅助热交换器部90引入的制冷剂穿过辅助膨胀阀96的同时，膨胀从室内热交换器120引入的制冷剂。

第一膨胀阀41、第二膨胀阀51和辅助膨胀阀96中的每一个由电子膨胀阀构成。

在制热模式中，从主热交换器部和辅助热交换器部90出来的制冷剂经由主集流管和辅助集流管91返回至压缩机11和13。在制冷模式中，从压缩机11和13出来的制冷剂经由主集流管引入到第一热交换器部70和第二热交换器部80。

在制热模式中，主集流管将从主热交换器部出来的制冷剂引导至压缩机11和13。主集流管包括第一集流管71和第二集流管72。

在制热模式中，第一集流管71将从第一主热交换器部70出来的制冷剂引导至压缩机11和13。在制冷模式中，第一集流管71将从压缩机11和13出来的制冷剂引导至第一热交换器部70。第一集流管71连接到第一热交换器部70以及压缩机11和13。第一集流管71也连接到第二集流管72、四通阀30和辅助集流管91。

因此，在制热模式中，第一集流管71将从第二热交换器部80出来之后穿过第二集流管72的制冷剂引导至压缩机11和13。在制热模式中，第一集流管71连接到压缩机11和13的进口管路17。在制冷模式中，第一集流管71连接到压缩机11和13的出口管路18。第一热交换器部70在其一侧连接到第一分配管路76，在其另一侧连接到第一集流管71。

在制冷模式中，第二集流管72将从第一热交换器部70出来的制冷剂引导至第二热交换器部80。在制热模式中，第二集流管72将从第二热交换器部80出来的制冷剂引导至压缩机11和13。第二集流管72连接到第二热交换器部80以及压缩机11和13。第二集流管72也连接到四通阀30和第一集流管71。因此，在制热模式中，从第二集流管72出来的制冷剂被引入到第一集流管71，这样，制冷剂返回至压缩机11和13。

在制热模式中，辅助集流管91将从辅助热交换器部90出来的制冷剂引导至压缩机11和13。辅助集流管91连接到辅助热交换器部90以及压缩机11和13。辅助集流管91也连接到四通阀30和第一集流管71。因此，在制热模式中，从辅助集流管91出来的制冷剂被引入到第一集流管71，这样，制冷剂返回至压缩机11和13。

在辅助集流管91处布置集流释放阀(header relief valve)92，以选择性地允许制冷剂穿过辅助集流管91。具体地，在制热模式中，集流释放阀92打开，这样，从辅助热交换器部90出来的制冷剂流到压缩机11和13。在制冷模式中，集流释放阀92关闭，这样，避免从压缩机11和13出来的制冷剂被提供至辅助热交换器部90。因此，提高了制冷模式中室外热交换器的效率。在抗结霜模式中，集流释放阀92关闭，这样，从辅助热交换器部90出来的制冷剂被引导至主热交换器部。

此外，在说明性实施例中，空调还包括旁路管路74、第一释放阀75和集流止回阀73以允许制冷剂在制冷模式中穿过串联的多个主热交换器部，在制热模式中穿过并联的多个主热交换器部。

旁路管路74连接到第一分配管路76，这样，将制冷剂引导至第二集流管72。旁路管路74将从第一热交换器部70出来的制冷剂引导至第二集流管72。旁路管路74在第一分配管路76与第一膨胀阀41之间分支，并且连接到第二集流管72。

第一释放阀75布置在第一旁路管路74处，以通过打开或关闭第一释放阀75来调整制冷剂的流动。当第一释放阀75打开时，制冷剂被允许从第一分配管路76流动至第二集流管72。当第一释放阀75关闭时，避免了制冷剂从第二集流管72到第一分配管路76的流动。在制冷模式中第一释放阀75打开，在制热模式和抗结霜模式中，第一释放阀75关闭。

在制冷模式中，集流止回阀73避免制冷剂从第一集流管71引入第二集流管72。在制热模式中，集流止回阀73允许制冷剂从第二集流管72引入第一集流管71。

集流止回阀73布置在第二集流管72处。具体地，集流止回阀73位于旁路管路74连接到第二集流管72的点与第一集流管71连接到第二集流管72的点之间。

在压缩机11和13中压缩的一部分制冷剂穿过热气管路110流动。具体地，在抗结霜模式中，在压缩机11和13中压缩的一部分高温高压制冷剂穿过热气管路110，由此被引入到室外热交换器70-80-90的热交换器部，从而对热交换器部除霜。

在抗结霜模式中，热气管路110将从压缩机11和13出来的高温高压制冷剂引导至辅助热交换器部90。热气管路110连接到辅助热交换器部90。具体地，热气管路110连接到辅助分配管路95。热气管路110可以在室内热交换器120与四通阀30之间分支，以连接到第一集流管71。但是，在说明性实施例中，热气管路110在压缩机11和13的出口侧与四通阀30之间分支，以连接到第一集流管71。也就是，热气管路110在其一侧连接到辅助分配管路95，在其另一侧连接到压缩机11和13的排放管路18。因此，与在压缩机11和13中压缩的制冷剂在穿过四通阀30之后被引导至热气管路110的情况相比，可以减少制冷剂的压力损失。

更具体地，热气管路110在其一侧连接到辅助膨胀阀96与辅助热交换器部90之间的辅助分配管路95。因此，在抗结霜模式中，辅助膨胀阀96关闭，这样，避免在压缩机11和13中压缩的高温和高压制冷剂流动到主热交换器部。

在热气管路110处布置热气释放阀111，以通过打开或关闭热气释放阀111来调整制冷剂的流动。热气释放阀111打开或关闭以选择性地允许制冷剂穿过热气管路110而流动。具体地，在抗结霜模式中，热气释放阀111打开，这样，将在压缩机11和13中压缩的制冷剂引导至辅助热交换器部90。在制热模式和制冷模式中，热气释放阀111关闭。热气释放阀111可以包括电磁阀和电子膨胀阀。

在说明性实施例中，空调还包括辅助连接管93，在抗结霜模式中，辅助连接管93将从辅助热交换器部90出来的制冷剂引导至主热交换器部。从辅助连接管93出来的制冷剂在主膨胀阀中膨胀，然后被供给至主热交换器部。

具体地，辅助连接管93连接至辅助集流管91和室内单元管路122。

辅助释放阀94布置在辅助连接管路93处，以通过打开或关闭辅助释放阀94来调整制冷剂的流动。辅助释放阀94打开或关闭以选择性地允许制冷剂穿过辅助连接管93流动。具体地，在抗结霜模式中，辅助释放阀94打开，这样，将从辅助热交换器部90出来的制冷剂引导至主热交换器部。在制热模式和制冷模式中，辅助释放阀94关闭。辅助释放阀94可以包括电磁阀或电子膨胀阀。

因此，在说明性实施例中，多个热交换器部中的一部分执行抗结霜操作，多个热交换器部中的其余部分执行加热操作，这样，可以在执行抗结霜操作的同时连续地将热气提供至室内空间。

同时，辅助热交换器部温度传感器90a安装在辅助热交换器部90处，以测量围绕辅助热交换器部90的周围空气的温度。在室外热交换器70-80-90处还设置附加的温度传感器100以测量引入到室外热交换器70-80-90的制冷剂的温度或室外空气的温度。为了确定是否需要除霜，可以测量已经围绕室外热交换器70-80-90而通过的周围空气的温度。

室外热交换器70-80-90可以包括用于将室外空气吹到室外热交换器70-80-90的风扇350。

在说明性实施例中，测量在压缩机11和13的进口侧处的制冷剂的压力以确定是否应该执行抗结霜操作。为此目的，在说明性实施例中，在气液分离器14处安装压力传感器15以测量在压缩机11和13的进口侧处的制冷剂的压力。同时，压力传感器15可以安装在气液分离器14与压缩机11和13之间。

在下文中，将参考图2描述辅助热交换器部90和主热交换器部的布局。

在室外单元中，布置主热交换器部、辅助热交换器部90、风扇350以及压缩机11和13。室外单元包括外壳310，外壳310包括用于吸进室外空气的吸进部311和用于在限定风道313的同时排放吸进的空气的排放部312，吸进的室外空气通过该风道313。

外壳310具有用于在外壳中容纳组成元件的空间。例如，外壳具有空心六面体形状。吸进部311形成在外壳310的前壁处，以吸进空气。排放部312形成在外壳310的后壁处，以排放空气。吸进部311也可以形成在与外壳310的前壁相邻的外壳310的侧壁处。当然本发明不限于上述的布局。外壳310可以具有不同的形状以在外壳中限定风道313。吸进部311形成风道313的进口，排放部312形成风道313的出口。

吸进部311和排放部312根据外壳310的开口而形成。

外壳310的内部空间通过分隔壁316被分成风道313和机械腔室319，多个热交换器部和风扇350安装在风道313处，压缩机11和13安装在机械腔室319处。

尽管在说明性实施例中，将风道313和机械腔室319描述成通过分隔壁316互相分开，但是根据需要，风道313和机械腔室319可以不分开。

风扇350安装在风道313中。风扇350在从吸进部311到排放部312的方向上产生空气流。风扇350可以使用轴流式风扇(axial fan)实施。

主热交换器部布置为面对外壳310的吸进部311。主热交换器部布置在风道313中。主热交换器部与穿过风道313流动的室外空气交换热量。

主热交换器部布置为与室外空气交换热量，该室外空气已经在围绕辅助热交换器部90通过的同时与辅助热交换器部90交换了热量。

具体地，辅助热交换器部90布置在主热交换器部与吸进部311之间。即，辅助热交换器部90布置在主热交换器部前方(F)。具体地，辅助热交换器部90、第一热交换器部70和第二热交换器部80以此顺序布置。在图2中，供空气引入的底部侧被定义为前侧F，与前侧F相对的一侧被定义为后侧R。

辅助热交换器部90可以布置在风道313中。具体地，辅助热交换器部90具有当从垂直于风扇350的轴向方向的横截面看时，能够封闭(close)风道313的面积。此外，辅助热交换器部90具有至少与吸进部311对应的面积。辅助热交换器部90布置成使得从垂直于风扇350的轴向方向的横截面看时，辅助热交换器部90的至少一部分与主热交换器部重叠。辅助热交换器部90可以布置成使得当从垂直于风扇350的轴向方向的横截面看时，辅助热交换器部90的总体部分与主热交换器部重叠，并且辅助热交换器部90的中心与主热交换器部的中心对准。

因此，当室外空气穿过引进部311被引入时，引入的室外空气在与辅助热交换器部90交换热量之后与主热交换器部交换热量。在抗结霜模式中，辅助热交换器部90增大吸进到吸进部311的空气的温度，由此增大主热交换器部的蒸发温度，这样，优点在于避免主热交换器部结霜。此外，由于高温高压制冷剂穿过辅助热交换器部90流动，所以优点在于避免辅助热交换器部90结霜，而无需诸如加热器等附加的构造。

结果是，通过辅助热交换器部90去除从外部吸进的空气中包含的水分，这样，吸进的空气变得超出结霜条件，由此避免主热交换器部结霜。此外，可以一直确保主热交换器部的期望热交换效率。当然，也避免了辅助热交换器部90结霜。

在说明性实施例中，空调可以进一步包括用于测量室外空气的露点温度的露点温度传感器132和用于测量围绕主热交换器部的周围温度的主热交换器部温度传感器131。

露点温度传感器132测量室外空气的露点温度，并且将表示测量的露点温度的值输出至控制器200，这将在后面描述。露点温度传感器132安装在室外单元的外部。具体地，露点温度传感器132安装在吸进部311附近的外壳310处。

主热交换器部温度传感器131测量风道313内围绕主热交换器部的空气的温度。即，主热交换器部温度传感器131测量风道313内已经与辅助热交换器部90交换了热量的空气的温度。主热交换器部温度传感器131安装在风道313中。具体地，主热交换器部温度传感器131布置在辅助热交换器部90与主热交换器部之间。

图5是示出根据本发明的说明性实施例的空调的控制操作的框图。

参考图1和图5，根据说明性实施例的空调还包括控制器200。控制器200可以具体实施为能够实现逻辑判断的微处理器。

根据在上述实施例的空调中实行的抗结霜操作方法，控制器200执行由露点温度传感器132、辅助热交换器部温度传感器90a和主热交换器部温度传感器131测量的温度值的比较。

当控制器200根据测量的温度值的比较，确定在室外热交换器70-80-90中需要抗结霜操作时，根据上述实施例的空调中的抗结霜操作方法，控制器200执行用于打开/关闭或切换热气释放阀111、辅助膨胀阀96、第一膨胀阀41、第二膨胀阀51、集流释放阀92、辅助释放阀94和四通阀30的控制操作。

因此，在说明性实施例中，辅助热交换器部90执行抗结霜操作，主热交换器部执行制热操作。

基于露点温度传感器132和辅助热交换器部温度传感器90a测量的露点温度和辅助热交换器部90的温度，控制器200控制热气释放阀111。

例如，在制热模式中，控制器200控制辅助热交换器部90的温度高于露点温度。具体地，在制热模式中，当辅助热交换器部90的温度高于露点温度时，控制器200关闭热气释放阀111。在制热模式中，当辅助热交换器部90的温度等于或低于露点温度时，控制器200打开热气释放阀111。在制热模式中，当辅助热交换器部90的温度高于露点温度时，控制器200控制辅助膨胀阀96膨胀制冷剂。在制热模式中，当辅助热交换器部90的温度等于或低于露点温度时，控制器200关闭辅助膨胀阀96。在制热模式中，当辅助热交换器部90的温度高于露点温度时，控制器200关闭辅助释放阀94。在制热模式中，当辅助热交换器部90的温度等于或低于露点温度时，控制器200打开辅助释放阀94。

在另一示例中，在制热模式中，控制器200控制主热交换器部温度传感器131测量的第一温度高于露点温度。具体地，在制热模式中，当第一温度高于露点温度时，控制器200关闭热气释放阀111。在制热模式中，当第一温度等于或低于露点温度时，控制器200打开热气释放阀111。

在下文中，将结合构造成根据上述本发明说明性实施例的空调的不同操作模式，来描述制冷剂的流动。

将参考图1描述在根据说明性实施例的空调的制热模式中制冷剂的流动。

在制热模式中，制冷剂在压缩机11和13中压缩。在压缩机11和13中压缩的制冷剂经由排放管路10流动到四通阀30。在这种情况下，打开集流释放阀92。因此。从辅助热交换器部90出来的制冷剂被引导至第一集流管71。热气释放阀111处于关闭状态，这样，避免在压缩机11和13中压缩的制冷剂进入到辅助热交换器部90。四通阀30将在室外热交换器70-80-90中蒸发的制冷剂引导至压缩机11和13，并且将在压缩机11和13中压缩的制冷剂引导至室内热交换器120。

从室内热交换器120出来的制冷剂穿过室内膨胀阀121，并且经过第一膨胀阀41、第二膨胀阀51和辅助膨胀阀96。于是制冷剂膨胀。从第一膨胀阀41出来的制冷剂被引入到第一热交换器部70，并且在与风扇350鼓吹的室外空气交换热量的同时蒸发。从第二膨胀阀51出来的制冷剂被引入到第二热交换器部80，并且在与风扇350鼓吹的室外空气交换热量的同时蒸发。从辅助膨胀阀96出来的制冷剂被引入到辅助热交换器部90，并且在与风扇350鼓吹的室外空气交换热量的同时蒸发。

从第一热交换器部70出来的制冷剂流动到第一集流管71。从第二热交换器部80出来的制冷剂流动到第二集流管72。从辅助热交换器部90出来的制冷剂经由辅助集流管91流动到第一集流管71。穿过第一热交换器部70、第二热交换器部80和辅助热交换器部90的制冷剂再次被引入到压缩机11和13。

图3是示出根据说明性实施例的空调的抗结霜模式中制冷剂的流动的示图。

在下文中，将参考图3描述根据说明性实施例的空调的抗结霜模式中制冷剂的流动。

在说明性实施例的空调中，当辅助热交换器部90执行抗结霜操作时，主热交换器部执行加热操作。因此，在压缩机11和13中压缩的制冷剂流动到四通阀30和热气管路110。热气释放阀11处于打开状态，这样，将从热气管路110出来的制冷剂引导至辅助热交换器部90。

辅助膨胀阀96处于关闭状态，避免通过热气管路110提供的高温高压制冷剂流动到主热交换器部。第一膨胀阀41和第二膨胀阀51膨胀在室内热交换器120中冷凝的制冷剂。

在穿过热气管路110之后与辅助热交换器部90交换热量的制冷剂在辅助热交换器部9中被冷凝，由此在加热提供到主热交换器部的室外空气的同时避免辅助热交换器部90的结霜。从辅助热交换器部90出来的制冷剂流动到辅助连接线93。在这种情况下，集流释放阀92关闭，辅助释放阀94打开。流动到辅助连接线93的制冷剂被供给至第一分配管路76和第二分配管路77，制冷剂在第一膨胀阀41和第二膨胀阀51中膨胀，然后流动到主热交换器部。从主热交换器部出来的制冷剂通过第一集流管71，然后返回至压缩机11和13。

旁路管路74的第一释放阀75处于关闭状态。

图4是示出根据说明性实施例的空调的制冷模式中制冷剂的流动的示图。在下文中，将参考图4描述根据说明性实施例空调的制冷模式中制冷剂的流动。

在制冷模式中，制冷剂在压缩机11和13中被压缩，然后被引导至四通阀30。在这种情况下，热气释放阀111避免在压缩机11和13中压缩的制冷剂进入到辅助热交换器部90中。

在压缩机11和13中压缩的制冷剂完全流动到四通阀30。从四通阀30出来的制冷剂被引入到第一热交换器部70和第二热交换器部80，这样制冷剂在与风扇鼓吹的室外空气交换热量的同时被冷凝。

在这种情况下，布置在旁路管路74处的第一释放阀75打开，集流释放阀92和辅助膨胀阀94关闭。

从第一和第二热交换器部70和80出来的制冷剂在室内膨胀阀121中膨胀。制冷剂在穿过室内热交换器120的同时蒸发。在这种情况下，室内空气在穿过室内热交换器120周围的同时通过与制冷剂交换热量而使温度升高，来加热室内空间。从室内热交换器120出来的制冷剂穿过四通阀30和气液分离器14，然后再次被引入到压缩机11和13。

图6是根据本发明的另一实施例的室外单元的剖视图。

参考图6，根据该实施例的室外单元与前述实施例的室外单元的不同在于辅助热交换器部90的布局。在下文中，将主要结合与前述实施例的室外单元的不同来描述根据本实施例的室外单元。

辅助热交换器部90布置在吸进部311的外部，这样，辅助热交换器部90可以加热被引入到吸进部311的室外空气。辅助热交换器部90安装在外壳310处，使得辅助热交换器部90关闭至少一部分吸进部311。

具有根据本发明的上述构造的空调具有以下效果。

首先，可以连续地执行对室内空间的加热操作，而无需室外热交换器的除霜操作。

第二，不需要周期性地执行除霜操作和停止制热操作，这样，可以在提高总体系统的制热效率方面有优势。

第三，可以有如下优势：当多个热交换器部的一部分执行抗霜操作，多个热交换器部的另一部分执行制热操作时，不会发生制热操作效率的变差。

第四，可以有制冷剂的流动在制冷模式与制热模式之间是可变的优势。

第五，制冷剂与空气之间的热交换在制热模式中降低，在制冷模式中增加，这样，可以有最大化空调效率的优势。

虽然为说明目的公开了本发明的优选实施例，但本领域技术人员将理解的是在不偏离由所附权利要求书限定的本发明的精神和范围之内，可以有各种变化、增加和替换。此外，这样的变化、增加和替换不应该基于本发明的技术思想或前景而被分离地确定。

Claims (4)

1.一种空调，包括：

压缩机，用于压缩制冷剂；

热气管路，用于接收在所述压缩机中压缩的所述制冷剂的一部分；

室内热交换器，用于允许在所述压缩机中压缩的所述制冷剂在穿过所述室内热交换器的同时与室内空气交换热量；

室外膨胀装置，用于膨胀已经在所述室内热交换器中交换热量的所述制冷剂；

室外热交换器，在制冷模式中起到冷凝器的作用，在制热模式中起到蒸发器的作用，所述室外热交换器允许所述制冷剂在穿过所述室外热交换器的同时与室外空气交换热量；

四通阀，用于接收在所述压缩机中压缩的制冷剂的其余部分，以在所述制冷模式中，将从所述压缩机出来的制冷剂引导至所述室外热交换器，并在所述制热模式中，将从所述压缩机出来的制冷剂引导至所述室内热交换器；

热气释放阀，布置在所述热气管路处，以调整制冷剂的流动；

露点温度传感器，用于测量室外空气的露点温度；

辅助热交换器部温度传感器，用于测量已经与辅助热交换器部交换了热量的空气的温度，以指示辅助热交换器部的温度；以及

控制器，用于基于由所述露点温度传感器测量的温度和由所述辅助热交换器部温度传感器测量的所述辅助热交换器部的温度，来控制所述热气释放阀，

其中所述室外热交换器包括：

主热交换器部，在所述制冷模式中起到冷凝器的作用，在所述制热模式中起到蒸发器的作用，以及

辅助热交换器部，用于在抗结霜模式中接收从所述热气管路出来的制冷剂，

其中所述空调还包括：

主分配管路，用于在所述制热模式中，将在所述室内热交换器中冷凝的制冷剂引导至所述主热交换器部；以及

辅助分配管路，用于在所述制热模式中，将在所述室内热交换器中冷凝的制冷剂引导至所述辅助热交换器部，

其中所述热气管路连接到所述辅助热交换器部，

其中所述热气管路在所述四通阀与所述压缩机之间分支，

其中所述热气管路连接到所述辅助分配管路，

其中所述室外膨胀装置包括：

主膨胀阀，布置在所述主分配管路处，以调整所述主分配管路的开度；以及

辅助膨胀阀，布置在所述辅助分配管路处，以调整所述辅助分配管路的开度，

其中当所述辅助热交换器部的温度高于所述露点温度时，在所述制热模式中，所述控制器关闭所述热气释放阀；

当所述辅助热交换器部的温度等于或低于所述露点温度时，在所述制热模式中，所述控制器打开所述热气释放阀，

当所述辅助热交换器部的温度高于所述露点温度时，在所述制热模式中，所述控制器控制所述辅助膨胀阀来膨胀制冷剂，以及

当所述辅助热交换器部的温度等于或低于所述露点温度时，在所述制热模式中，所述控制器关闭所述辅助膨胀阀。

2.根据权利要求1所述的空调，其中在所述制热模式中，所述控制器控制所述辅助热交换器部的温度高于所述露点温度。

3.根据权利要求1所述的空调，还包括：

辅助连接线，用于在抗霜模式中，将从所述辅助热交换器部出来的制冷剂引导至所述主热交换器部；以及

辅助释放阀，布置在所述辅助连接线处，以选择性地允许制冷剂的流动。

4.根据权利要求3所述的空调，其中：

当所述辅助热交换器部的温度高于所述露点温度时，在所述制热模式中，所述控制器关闭所述辅助释放阀；以及

当所述辅助热交换器部的温度等于或低于所述露点温度时，在所述制热模式中，所述控制器打开所述辅助释放阀。

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