CN1329697C - 具有多个室外单元的空调器及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有多个室外单元的空调器，该空调器包括多个布置在室外的室外单元，至少一个通过制冷剂管与多个室外单元连接的室内单元，该室内单元与室内空气进行换热，而且当部分室外单元运行时，一个控制单元将制冷剂存储在非运行的室外单元内，因此能够向运行的室外单元送入适量的制冷剂。通过阻止制冷剂过多地聚集在运行的室外单元，能够提高具有多个室外单元的空调器的性能和耐用性。

Description

具有多个室外单元的 空调器及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种具有多个室外单元的空调器及其控制方法，尤其是涉及一种当部分室外单元运行时，通过阻止制冷剂聚集在运行的室外单元而提高其性能的具有多个室外单元的空调器及其控制方法。
背景技术
通常，一种热泵型的空调器既能制冷也能制热。也就是说，具有一个室内热交换器和一个室外热交换器的热泵型空调器可被用作制冷装置，也可通过反向制冷循环中的制冷剂流动来作为供暖装置使用。
图1是一种常规的热泵型空调器的结构图。
常规的空调器包括多个互相并行连接并布置在室外的室外单元110和120，和至少一个通过制冷剂管112和114与室外单元110和120连接的室内单元130，该室内单元布置在室内，用来与室内空气进行换热。
室外单元110和120的每一个都包括一个与室外空气进行换热的室外热交换器116，一个用于在正向或者反向方向上转换制冷剂的流动的四通阀118，一个将送入室内单元130的制冷剂气体转换为低温低压状态的膨胀阀122，用于将制冷剂压缩成高温高压状态的压缩机124和126，和一个将制冷剂分离成气相和液相的储液器128，并且该储液器将气相制冷剂提供给每一个压缩机124和126。
这里，用于阻止制冷剂反向流动的单向阀132和用于分离油的油分离器134分别安装在压缩机124和126的排气侧。
接收器138安装在室外单元110和120的排出管136上，该接收器138通过分离提供给室内单元130的制冷剂中含有的油来阻止油聚集在室内单元130内。
室外单元110和120的排出管136与制冷剂管114并行连接，室外单元110和120的吸入管140与制冷剂管112并行连接。制冷剂管112和114分别连接到室内单元130的吸入侧和排出侧。
在常规的空调器中，根据室内单元130的负荷或者室内和室外的环境，部分室外单元110和120运行，并且运行的一定数量的室外单元根据负荷的变化来控制。
然而，当部分室外单元运行时，制冷剂流向运行的室外单元并最终导致运行的室外单元中的制冷剂量过量。结果，常规空调器的性能和耐用性劣化。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种具有多个室外单元的空调器及其控制方法，当部分室外单元运行时，该空调器通过将制冷剂压缩并存储在非运行的室外单元内而阻止制冷剂过量地聚集在运行的室外单元，从而能够提高该空调器的性能和耐用性。
为了实现这些及其他优点并根据本发明的目的，如在这里具体而概括地描述的，本发明提供了一种具有多个室外单元的空调器，包括：多个布置在室外的室外单元，每个室外单元均包括：至少一个室外热交换器，与室外空气进行换热；四通阀，在正向或者反向方向上转换制冷剂的流动；以及至少一个压缩机，通过压缩将制冷剂改变成高温高压状态；至少一个通过制冷剂管与多个室外单元连接的室内单元，用于与室内空气进行换热；以及一个控制单元，当部分室外单元运行时，该控制单元控制非运行的室外单元，以压缩制冷剂并将该制冷剂存储在所述非运行的室外单元内，从而能够向运行的室外单元提供适量的制冷剂。
优选地，所述压缩机被实施为多个，并且，所述空调器还包括至少一个储液器，将提供给压缩机的制冷剂分离成气相和液相。
优选地，用于开通或者关闭室外单元排出管的第一阀安装在排出管上，而用于开通或者关闭室外单元吸入管的第二阀安装在吸入管上。
优选地，控制单元包括：一个传感单元，其用于检测提供给运行的室外单元的制冷剂量；和一个控制器，其根据来自传感单元的信号，控制安装在非运行的室外单元吸入侧和排出侧上的第一开/关阀和第二开/关阀，并通过在排出管关闭的状态下打开吸入管，以及通过驱动在制冷驱动模式中的非运行室外单元，从而在非运行的室外单元内压缩并存储制冷剂。
根据本发明的另一个方面，一种具有多个室外单元空调器的控制方法包括：第一步骤，在部分室外单元运行的部分负荷情况下，测量提供给运行的室外单元的制冷剂量；第二步骤，当在第一步骤中提供给运行的室外单元的制冷剂量超过设定量时，通过关闭非运行的室外单元的排出管，来压缩并存储非运行的室外单元内的制冷剂；和第三步骤，当在第二步骤中制冷剂被压缩并存储于非运行的室外单元内，并且提供给运行的室外单元的制冷剂量达到设定量时，关闭非运行的室外单元的吸入管。
优选地，第一步骤包括以下子步骤：检测室内单元的负荷；当室内单元处于部分负荷状态时，驱动部分室外单元；以及检测运行的室外单元的制冷剂压力。
优选地，第二步骤包括以下子步骤：将运行的室外单元的高压和低压侧的制冷剂压力与设定压力进行比较；当运行的室外单元的制冷剂压力高于设定压力时，将非运行的室外单元转换成制冷模式；并且通过关闭非运行的室外单元的排出管来阻止制冷剂的排出，将吸入非运行的室外单元的制冷剂压缩并存储在非运行的室外单元内。
优选地，第三步骤包括以下子步骤：确定运行的室外单元的高压和低压侧的制冷剂压力是否达到设定压力；而且当运行的室外单元的制冷剂压力达到设定压力时，通过阻塞非运行的室外单元的吸入管来在非运行的室外单元内压缩并存储制冷剂。
通过随后结合附图对本发明的详细描述，本发明的前述及其它目的、特征、方面和优点将会变得更明显。
附图说明
作为说明书一部分并提供发明更好理解的附图示出了本发明的实施例，而且其与说明书一起足以解释本发明的原理。
附图中：
图1是一种常规空调器的结构图；
图2是按照本发明一个优选实施例的空调器的结构图；
图3是说明按照本发明一个优选实施例的空调器的控制单元的框图；以及
图4示出了按照本发明一个优选实施例的空调器的控制方法的顺序步骤的流程图。
具体实施方式
下边将详细叙述本发明的优选实施例，具体的实例通过附图说明。
图2是与本发明一个优选实施例对应的一种空调器的结构图。
空调器包括位于室外的多个室外单元10和20，至少一个通过制冷剂管12和14与多个室外单元10和20连接的室内单元30，该室内单元位于室内并与室内空气进行换热，并且当部分室外单元10和20根据室内单元30的负荷运行时，一个控制单元控制适当量的制冷剂提供给运行的室外单元。
每一个室外单元10和20都包括一个与室外空气进行换热的室外热交换器22，一个在正向或者反向方向上转换制冷剂的流动的四通阀24，通过压缩将制冷剂变为高温高压状态的压缩机26和28，将提供给压缩机26和28的制冷剂分离成气相和液相的多个储液器32，和一个将提供给室内单元30的制冷剂改变成低温低压状态的膨胀阀34。
单向阀36和油分离器38分别安装在压缩机26和28的排气侧，单向阀36阻止制冷剂的反相流动，油分离器38用于分离从压缩机26和28排出的制冷剂中含有的油。
接收器42安装在室外单元10和20的排出管40上，接收器42通过分离提供给室内单元30的制冷剂中含有的油来阻止油聚集在室内单元30内。
在室外单元10和20中，将制冷剂排出到室内单元30的排出管40和将制冷剂从室内单元30吸入的吸入管44分别连接。这里，每一个排出管40与第一制冷剂管14并行连接，第一制冷剂管14与室内单元30的吸入侧连接。另外，每一个吸入管44并行地与第二制冷剂管12连接，第二制冷剂管12与室内单元30的排出侧连接。
第一阀50分别安装在排出管40上，其开通或者关闭用于将制冷剂从室外单元10和20排出的排出管40，第二阀52分别安装在吸入管44上，其开通或者关闭用于将制冷剂吸入到室外单元10和20的吸入管44。
参见图3，控制单元包括一个用于检测室内单元30负荷的负荷传感器60，用于检测提供给每一个室外单元10和20的制冷剂量的传感器62和64，和一个根据来自于负荷传感器60和传感器62和64信号来控制压缩机26和28驱动的控制器70，该控制器通过调节第一阀50和第二阀52也控制将适量的制冷剂提供给运行的室外单元。
优选地，第一和第二阀50和52都是电磁阀，它们根据来自于控制器70的信号来开通或者关闭排出管40和吸入管44。
当负荷传感器60检测出室内单元30的负荷并将检测到的负荷传给控制器70时，控制器70根据室内单元30的负荷全部或者部分地运行室外单元10和20。
第一传感器62是一个高压侧压力传感器，其安装在将压缩机26和28中压缩的制冷剂排出的制冷剂管上，用于检测压缩的制冷剂压力。
第二传感器64是一个低压侧压力传感器，其安装在向压缩机26和28提供制冷剂的制冷剂管上，用于检测压缩前的制冷剂压力。
下面将详细地描述根据本发明的具有多个室外单元的空调器的运行。
图4是一个显示根据本发明最佳实施例空调器的控制方法顺序步骤的流程图。
确定室内单元30是否执行部分负荷运行(S10)。
也就是说，负荷传感器60检测室内单元30的负荷，并且将检测到的负荷传给控制器70。控制器70根据来自负荷传感器60的信号来决定运行的室外单元10和20的数量。
如果室内单元30执行部分负荷运行，检测提供给运行的室外单元10的制冷剂量，并且判断提供给运行的室外单元10的制冷剂量是否大于设定量(S20)(假设室外单元10是运行的室外单元，而室外单元20是非运行的室外单元)。
也就是说，安装在运行的室外单元10的第一传感器62检测由压缩机26和28在高压侧压缩及排出的制冷剂压力，而且在制冷剂提供至压缩机26和28之前，第二传感器64检测低压侧的制冷剂压力。通过将检测到的压力与设定压力进行比较来判断是否有适量的制冷剂提供给运行的室外单元10。
如果提供给运行室外单元10的制冷剂量大于设定量，制冷剂被压缩并存储在非运行的室外单元20内，因此制冷剂不会聚集在运行的室外单元10内。
也就是说，控制器70通过驱动非运行的室外单元20的四通阀24将非运行的室外单元20转换为制冷模式，并通过关闭安装在非运行的室外单元20的第一阀50来关闭非运行的室外单元20的排出管40(S30)。因此，制冷剂不会从非运行的室外单元20向室内单元30排出。
这里，室外单元10是运行的，并且从室外单元10排出的制冷剂提供给室内单元30，经过室内单元30并与室内空气换热。从室内单元30排出的制冷剂提供到非运行的室外单元20的吸入管44，也通过第一制冷剂管12送入运行的室外单元10的吸入管44。
吸入非运行室外单元20的制冷剂提供给非运行的室外单元20的每一个组件，即储液器32、压缩机26和28以及接收器42。由于非运行室外单元20的排出管40通过第一阀50被关闭，提供给非运行的室外单元20的制冷剂被压缩并存储在非运行的室外单元20的每一个组件中。
如果提供给运行的室外单元10的制冷剂量达到设定量，通过关闭非运行室外单元20的吸入管44，预定量的制冷剂就被存储在非运行的室外单元20内，而且将适量的制冷剂提供至运行的室外单元10(S40和S50)。
也就是说，当控制器70根据安装在运行的室外单元10上的第一和第二传感器62和64的信号来判断运行的室外单元10的高压侧和低压侧的制冷剂压力达到设定压力时，控制器70通过操作安装在吸入管44上的第二阀52来关闭非运行室外单元20的吸入管44。因此，预定量的制冷剂被压缩并存储在非运行的室外单元20内。另外，适量的制冷剂提供给运行的室外单元10，这样空调器就能有效地运行。
如前边所讨论的，根据本发明，在部分室外单元运行的部分负荷运行时，具有多个室外单元的空调器通过在非运行的室外单元内压缩并存储一部分制冷剂来阻止制冷剂聚集在运行的室外单元，这样能提高空调器的性能和耐用性。
由于本发明可以用不脱离本发明精神或者实质特征的不同形式来具体化，所以应该理解上述的实施例并不是用来限制本发明，除非其他规定，本发明应如所附的权利要求所限定的范围和它的精神来广泛地解释，并因此所有的变形和修改都落在权利要求保护的范围内，或者这些保护范围内的等价物也因此被认为是包含于所附的权利要求要求之中。

Claims (14)

1.一种具有多个室外单元的空调器，包括：
多个设置在室外的室外单元，每个室外单元均包括：至少一个室外热交换器，与室外空气进行换热；四通阀，在正向或者反向方向上转换制冷剂的流动；以及至少一个压缩机，通过压缩将制冷剂改变成高温高压状态；
至少一个通过制冷剂管与多个室外单元连接的室内单元，用于与室内空气进行换热；以及
一个控制单元，当部分室外单元运行时，用于控制非运行的室外单元，以压缩制冷剂并将该制冷剂存储在所述非运行的室外单元内，从而将适量的制冷剂提供给运行的室外单元。
2.如权利要求1所述的空调器，其中，所述压缩机被实施为多个，并且，所述空调器还包括至少一个储液器，将提供给压缩机的制冷剂分离成气相和液相。
3.如权利要求1所述的空调器，其中用于开通或者关闭室外单元排出管的第一阀安装在排出管上，而用于开通或者关闭室外单元吸入管的第二阀安装在吸入管上。
4.如权利要求3所述的空调器，其中第一阀和第二阀是当被提供能量时操作的电磁阀。
5.如权利要求3所述的空调器，其中控制单元包括：
一个传感单元，用来检测提供给运行的室外单元的制冷剂量；和
一个控制器，根据来自传感单元的信号，通过控制安装在非运行室外单元的吸入和排出管上的第一开/关阀和第二开/关阀，并通过在排出管关闭的状态下打开吸入管，以及通过驱动在制冷驱动模式中的非运行室外单元，来将制冷剂压缩并存储在非运行的室外单元内。
6.如权利要求5所述的空调器，其中控制单元还包括一个用于检测室内单元负荷的负荷传感器。
7.如权利要求5所述的空调器，其中传感单元包括：
第一压力传感器，安装在将压缩机的制冷剂排出的制冷剂管上，该第一压力传感器检测经过压缩机的制冷剂压力；和
第二压力传感器，安装在将制冷剂吸入压缩机的制冷剂管上，该第二压力传感器检测提供给压缩机的制冷剂的压力。
8.一种用于具有多个室外单元空调器的控制方法，包括：
第一步骤，在部分室外单元运行的部分负荷情况下，测量提供给运行的室外单元的制冷剂量；
第二步骤，当在第一步骤中提供给运行的室外单元的制冷剂量超过设定量时，通过关闭非运行的室外单元的排出管，来压缩并存储非运行的室外单元内的制冷剂；和
第三步骤，当在第二步骤中制冷剂被压缩并存储于非运行的室外单元内，并且提供给运行的室外单元的制冷剂量达到设定量时，关闭非运行的室外单元的吸入管。
9.如权利要求8所述的控制方法，其中第一步骤包括以下子步骤：
检测室内单元的负荷；
当室内单元处于部分负荷状态时，驱动部分室外单元；以及
检测运行的室外单元内的制冷剂压力。
10.如权利要求9所述的方法，其中检测制冷剂压力的步骤分别检测在低压侧送入运行的室外单元的制冷剂压力和在高压侧在压缩机中压缩的制冷剂的压力。
11.如权利要求8所述的方法，其中第二步骤包括以下子步骤：
将运行的室外单元的高压和低压侧的制冷剂压力与设定压力进行比较；
当运行的室外单元的制冷剂压力高于设定压力时，将非运行的室外单元转换为制冷模式；以及
通过关闭非运行的室外单元的排出管来阻止制冷剂的排出，将吸入非运行的室外单元的制冷剂压缩并存储在非运行的室外单元内。
12.如权利要求11所述的方法，其中在排出管上安装第一阀，用于根据来自控制器的信号关闭排出管。
13.如权利要求8所述的方法，其中第三步骤包括以下子步骤：
确定运行的室外单元的高压和低压侧的制冷剂压力是否达到设定压力；以及
当运行的室外单元的制冷剂压力达到设定压力时，通过阻塞非运行的室外单元的吸入管来在非运行的室外单元内压缩并存储制冷剂。
14.如权利要求13所述的方法，其中在非运行的室外单元的吸入管上安装第二阀，用于根据来自控制器的信号阻塞吸入管。
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