CN1469084A - 多型空调器及其操作方法 - Google Patents

Abstract

一种多型空调器，包括：室外单元，安装在室外，有压缩机和装配在里面的室外单元；多个室内单元，分别安装在各房间里，有电子膨胀阀和室内热交换器；分配器，在气液分离器处将来自室外单元的制冷剂分离，根据工作条件，选择性地将分离的制冷剂引导到多个室内单元；第一连接管，将制冷剂从室外单元引导到分配器中的气液分离器；第二连接管，将制冷剂从分配器引导到室外单元；和室外单元中的转换部分，具有：第一四通阀，设到压缩机的排出侧，选择性地转换室外热交换器中制冷剂的流向；第二四通阀，设置成其转换与第一四通阀一致，用来将第一连接管保持为里面流有高压制冷剂的高压部分；并将第二连接管保持为里面流有低压制冷剂的低压部分，从而能最佳处理独立的房间条件。

Description

多型空调器及其操作方法

本申请要求2002年6月12日提交的韩国申请No.P2002-32900所要求的权益，在本文中通过参考加以结合。

技术领域

本发明涉及一种空调器，尤其涉及同时执行制冷和加热的多型空调器(multi-type air conditioner)及其操作方法。

背景技术

通常，空调器是用来冷却或加热诸如居住空间、餐馆和办公室的室内空间的设备。近来，已经不断地开发出多型空调器，其用于更有效地冷却或加热分成多个房间的室内空间。

多型空调器设有一个室外单元和多个室内单元，每个室内单元与这个室外单元连接且安装在每个房间里。多型空调器或者以制冷模式工作，或者以加热模式工作，以对房间进行空气调节。

然而，在多个房间里，即使在某一个房间要求加热而其它房间要求制冷的情况下，由于多型空调器单一地以制冷模式或加热模式工作，所以多型空调器在处理这种要求时受到了限制。

例如，在建筑物中有多个房间，建筑物的温度由于房间的位置或一天里的时间而与其它房间有所不同。即，建筑物北侧部分的房间要求加热，建筑物南侧部分的房间要求制冷，多型空调器无法处理这种要求。此外，在建筑物有计算机房，而计算机房要求制冷来克服计算机发热的情况下，无论是在夏天还是在冬天，多型空调器都无法处理这种要求。

为了解决这个问题，必需在多型空调器工作期间同时并单独地调节多个房间的温度。即，要求加热的房间的室内单元以加热模式工作，同时，要求制冷的房间的室内单元以制冷模式工作。因此，要求开发出同时制冷/加热型的多型空调器，能执行上述功能，具有经济的安装结构。

发明内容

因此，本发明涉及一种多型空调器，基本避免了现有技术的限制和缺点所引发的一个或多个问题。

本发明的一个目的是提供一种多型空调器及其操作方法，所述多型空调器可以同时执行加热和制冷。

本发明的另一目的是提供一种多型空调器，能提高效率、简化制造过程和降低生产成本。

本发明的又一目的是提供一种多型空调器，能防止指定容积变化所造成的不均匀制冷剂流。

本发明的又一目的是提供一种多型空调器，它的室内单元装管简单，可以改善外观。

在下面的描述中将要解释本发明的附加特点和优点，并且本发明的这些特点和优点一部分可由说明书明确表述，另外也可通过对本发明的实施加以了解。下面通过在说明书及其权利要求和附图特别指出的结构来实现和获得本发明的目的和其它优点。

为了实现这些和其它优点并根据本发明的目的，正如通过实施例例举并概括性描述的那样，提供一种多型空调器包括：安装在房间外的室外单元，有压缩机和装配在里面的室外单元；多个室内单元，分别安装在各房间里，具有电子膨胀阀和室内热交换器；分配器，在气液分离器处将来自室外单元的制冷剂分离，并根据工作条件选择性地将分离的制冷剂引导到多个室内单元；第一连接管，将制冷剂从室外单元引导到分配器中的气液分离器；第二连接管，将制冷剂从分配器引导到室外单元；和室外单元中的转换部分，具有：第一四通阀，设到压缩机的排出侧，选择性地转换在室外热交换器中流动的制冷剂的流向；第二四通阀，设置成其转换与第一四通阀一致，用来将第一连接管保持为里面流有高压制冷剂的高压部分，并将第二连接管保持为里面流有低压制冷剂的低压部分。

第一四通阀选择性地在两种状态之间转换：一种状态是连接压缩机的排出侧和室外热交换器，连接压缩机的吸入侧和第二四通阀；另一种状态是连接压缩机的排出侧和第二四通阀，连接压缩机的吸入侧和室外热交换器。第二四通阀选择性地在两种状态之间转换：一种状态是连接第二连接管和第一四通阀，连接第一连接管和室外热交换器；另一种状态是连接第二连接管和室外热交换器，连接第一连接管和第一四通阀。

指定第一连接管通过转换部分将高压制冷剂从第二四通阀引导到分配器中的气液分离器，指定第二连接管通过转换部分将低压制冷剂从分配器引导到四通阀。

第一连接管的直径小于第二连接管。并联多个压缩机，用来压缩制冷剂。

分配器包括：气液分离器，与第一连接管连接，将来自第一连接管的制冷剂根据制冷剂的相分离；引导管部分，根据制冷剂的相，把在气液分离器分离的制冷剂引导到多个室内单元，和将在室内单元热交换的制冷剂再引导到分配器；和阀门部分，用于控制引导管部分，从而根据工作条件，只将制冷剂引导到从多个室内单元中选取的室内单元。

引导管部分包括：蒸气管，用于引导在气液分离器处分离的气相制冷剂；蒸气支管，从蒸气管分出，与室内单元连接；液体管，用于引导在气液分离器分离的液相制冷剂；液体支管，从液体管分出，连接到室内单元；制冷模式返回支管，从蒸气支管分出，用于返回在根据工作条件选取的室内单元处热交换的制冷剂；加热模式返回支管，从液体制冷剂管分出，用于返回在根据工作条件选取的室内单元处热交换的制冷剂；和返回管，用于从制冷/加热模式返回支管收集制冷剂，并引导到第二连接管。

阀门部分包括：制冷模式电子膨胀阀，设在气液分离器和加热模式返回支管之间的一段液体管中，根据工作条件控制其开口量；加热模式电子膨胀阀，设到加热模式返回支管上，根据工作条件控制其开口量；和两通阀，设到蒸气支管、液体支管和制冷模式返回支管上，根据工作条件选择性地打开/关闭。

蒸气支管和液体支管并行排列。液体支管连接在室内热交换器和分配器之间。

在所有室内单元都要对房间制冷，或者多数室内单元要对房间制冷而其余室内单元要加热房间的情况下，第一四通阀转换到连接压缩机的排出侧和室外热交换器、且连接压缩机的吸入侧和第二四通阀的状态，第二四通阀转换到连接第二连接管和第一四通阀、且连接第一连接管和室外热交换器的状态。

在所有室内单元都要对房间制冷的情况下，完全关闭加热模式电子膨胀阀，完全打开制冷模式电子膨胀阀，控制所有设到室内单元上的电子膨胀阀，关闭所有连接到蒸气支管上的两通阀，打开所有连接到制冷模式返回支管和液体支管上的两通阀。

在多数室内单元要对房间制冷，且其余室内单元要加热房间的情况下，完全关闭加热模式电子阀，控制制冷模式电子膨胀阀，对于要对房间制冷的室内单元，控制连接到室内热交换器上的电子膨胀阀，关闭连接到蒸气支管上的两通阀，打开连接到制冷模式返回支管和液体支管上的两通阀；对于要加热房间的室内单元，完全打开连接到室内热交换器上的电子膨胀阀，关闭连接到制冷模式返回支管上的两通阀，打开连接到蒸气支管和液体支管上的两通阀。从气液分离器分离的蒸气制冷剂陆续通过蒸气管和蒸气支管，引入要加热房间的室内热交换器中，由于与通过制冷模式电子膨胀阀的低压制冷剂的压力差，在要加热房间的室内热交换器处凝结的高压制冷剂排到液体管中，并在液体管中流动。

在所有室内单元都要加热房间，或者，多数室内单元要加热房间而其余室内单元要对房间制冷的情况下，将第一四通阀转换到连接压缩机的排出侧和第二四通阀、且连接压缩机的吸入侧和室外热交换器的状态，和将第二四通阀转换到连接第二连接管和室外热交换器、且连接第一连接管和第一四通阀的状态。

在所有室内单元都要加热房间的情况下，控制加热模式电子膨胀阀，完全关闭制冷模式电子膨胀阀，打开设到室内单元上的所有电子膨胀阀，打开连接到蒸气支管和液体支管上的所有两通阀，关闭连接到制冷模式返回支管上的所有两通阀。

在多数室内单元要加热房间，而其余室内单元要对房间制冷的情况下，控制加热模式电子阀，完全关闭制冷模式电子膨胀阀，对于要加热房间的室内单元，完全打开连接到室内热交换器上的电子膨胀阀，打开连接到蒸气支管和液体支管上的两通阀，关闭连接到制冷模式返回支管上的两通阀，对于要对房间制冷的室内单元，控制连接到室内热交换器上的电子膨胀阀，关闭连接到蒸气支管上的两通阀，打开连接到液体支管和制冷模式返回支管上的两通阀。经过要加热房间的室内单元的制冷剂陆续通过液体支管和液体管，部分制冷剂流到加热模式返回支管，其余制冷剂引入连接到要对房间制冷的室内单元上的液体支管上。

在本发明的另一方面，提供了一种操作多型空调器的方法，包括如下步骤：转换第一四通阀，使得从压缩机排出的制冷剂沿第一连接管引入室外热交换器；和转换第二四通阀，从而在所有室内单元都要对房间制冷，或者多数室内单元要对房间制冷而其余室内单元要加热房间的情况下，使得在室外热交换器处完全或部分凝结的液相或两相制冷剂沿第一连接管引入气液分离器；转换第一四通阀，使得从压缩机排出的制冷剂引入第二连接管；和转换第二四通阀，从而在所有室内单元都要加热房间，或者多数室内单元要加热房间而其余室内单元要对房间制冷的情况下，使得制冷剂从第二连接管沿第一连接管引入气液分离器。

要知道，上述总体描述和下面的详细描述都是示例性和解释性的，是要进一步解释权利要求所要求的本发明。

附图说明

包括在文中用来进一步理解本发明，并包括在本说明书中构成说明书一部分的附图，与起解释本发明原理作用的描述一起说明了本发明的实施例。

附图中：

图1说明了根据本发明优选实施例的多型空调器的图；

图2A说明了当所有室内单元处于制冷时图1中多型空调器的工作图；

图2B说明了当多数室内单元处于制冷而其余处于加热时图1中多型空调器的工作图；

图3A说明了当所有室内单元都处于加热时图1中多型空调器的工作图；

图3B说明了当多数室内单元处于加热而其余处于制冷时图1中多型空调器的工作图。

具体实施方式

现在详细地参考本发明的优选实施例，在附图中说明了其实例。在描述本发明时，对相同的部分给出相同的名称和附图标记，不再重复描述。

图1说明了根据本发明优选实施例的多型空调器的图，其中，为了描述方便，附图标记22表示附图标记‘22a，22b和22c’，24表示’24a，24b和24c’，25表示’25a，25b和25c’。附图标记61表示’61a，61b和61c’，62表示’62a，62b和62c’。然而，可以理解，附图标记的数量随着室内单元的数量而改变。

多型空调器包括室外单元‘A’、分配器‘B’和多个室内单元C1、C2和C3。室外单元‘A’包括压缩机1、四通阀4a和4b以及室外热交换器2。分配器‘B’包括气液分离器10、两个膨胀阀31和32以及多个制冷剂管。多个室内单元C1、C2和C3包括室内热交换器62a，62b和62c以及电子膨胀阀61a，61b和61c。

本发明的多型空调器可以使多个室内单元选择性地冷却或加热房间，或者使一些室内单元对房间制冷，使其余的室内单元加热房间。由于要求选择性地从室外单元‘A’向多个室内单元‘C’提供制冷剂，用来同时冷却和加热，所以要求复杂的分配器‘B’。因而，为了简化分配器‘B’，本发明简化了将制冷剂从室外单元‘A’引导到分配器‘B’的管线和将制冷剂从分配器‘B’引导到室外单元‘A’的管线。

参考图1，分别指定第二连接管3b和第一连接管3a总是起相同的作用，第二连接管3b用于将制冷剂从室外单元‘A’引导到分配器‘B’中的气液分离器10，第一连接管3a用来将制冷剂从分配器‘B’引导到室外单元‘A’。即，最好只指定第一连接管3a引导高压制冷剂，只指定第二连接管3b引导低压制冷剂。因为不管制冷还是加热，分配器‘B’的管配置都可以是相同的，所以，指定第二连接管3b和第一连接管3a的功能简化了整个管系统。

下面详细描述本发明的系统，其用来固定在第一连接管和第二连接管中流动的制冷剂的压力状态。

本发明的室外单元‘A’包括压缩机1、室内热交换器2、转换部分4a和4b、连接在室外单元与分配器之间的第二连接管3b和第一连接管3a。第二连接管3b将分配器中的返回管27连接到室外单元的第二四通阀4b上。第一连接管3a将室外单元的第二四通阀4b连接到分配器‘B’的气液分离器10上。在转换部分4a和4b处改变制冷剂的流向，从而指定第二连接管3b作为低压段，指定第一连接管3a作为高压段。

转换部分包括第一四通阀4a和第二四通阀4b，每个四通阀都有两个入口和两个出口。一个入口用来与一个出口相通，整个形成两个流道。相应于转换信号等来交换出口和入口的连接状态。因而，四通阀用于选择性改变在四通阀内流动的制冷剂的流向。

最好将第一四通阀4a设在压缩机1的排出侧附近，将第二四通阀4b设在第二四通阀4b与室外单元‘A’外的分配器‘B’之间距离最短的位置。

从压缩机1和室外单元2的关系来看，第一四通阀4a改变在室外热交换器2内流动的制冷剂的流向。

下面详细描述四通阀4a改变流到室外热交换器2的制冷剂的方向的原理。通常，为了制冷和加热，制冷剂在热力循环中以压缩机-冷凝器-膨胀阀-蒸发器的顺序循环。在加热房间时，室内热交换器62作为冷凝器来工作，室外热交换器2作为蒸发器来工作。与此相反，当对房间制冷时，室内热交换器62作为蒸发器来工作，室外热交换器2作为冷凝器来工作。当参考压缩机1来描述热交换器的功能时，与压缩机1的制冷剂排出侧连接的热交换器作为冷凝器来工作，与压缩机的制冷剂入口侧连接的热交换器作为蒸发器来工作。

因而，如果改变室外热交换器2内制冷剂的流向，就可以选择性地执行室内单元C1、C2和C3的制冷和加热。由于通过压缩机的工作来循环制冷剂，就要求提供一种装置来改变压缩机1的制冷剂出口处的制冷剂流向。本发明中，作为改变室外热交换器中制冷剂流向的装置，提供了第一四通阀4a。

参考图2A，第一四通阀4a形成将压缩机1的排出侧连接到室外热交换器2的流道，以及连接压缩机1的吸入侧和第二四通阀4b的流道。图3A说明了转换第一四通阀4a来改变制冷剂流向的状态。参考图3A，将第一四通阀4a转换到连接压缩机1的排出侧和第二四通阀4b的流道，以及连接压缩机1的吸入侧和室外热交换器2的流道。根据这一点，在图2A中，室外热交换器2起冷凝器的作用，室内单元起冷却器的作用。与此相反，在图3A中，室外热交换器2起蒸发器的作用，室内热交换器起加热器的作用。

其间，提供第二四通阀4b作为将第一连接管3a保持为高压段和将第二连接管3b保持为低压段的装置，其与第一四通阀4a的转换一致；其中，在高压段中流动高压制冷剂，在低压段中流动低压制冷剂。

参考图2A，第二四通阀4b形成连接第二连接管3b和第一连接管3a的流道，以及连接第一连接管3a和室外热交换器2的流道。图3A中说明了转换第二四通阀4b的状态。参考图3A，转换第二四通阀4b以与第一四通阀4a的转换一致，转换到连接第二连接管3b和室外热交换器2的流道，以及连接第一连接管3a和第一四通阀4a的流道。第二四通阀4b的转换利于将第二连接管3b保持为低压段，将第一连接管3a保持为高压段。

即，参考图2A，从压缩机1排出的制冷剂通过起冷凝器作用的室外热交换器2，经第二四通阀4b引入第一连接管3a，如上所述，第一连接管3a中的制冷剂处于高压状态，通过膨胀阀61、室内热交换器62和返回管27的在第二连接管3b中流动的制冷剂处于低压状态。

这样，通过与第一四通阀4a的转换一致地转换第二四通阀4b，可以保持第一连接管3a和第二连接管3b的制冷剂压力状态。如果只转换第一四通阀4a，而不转换第二四通阀4b，虽然室外热交换器2中的制冷剂流向改变了，第一连接管3a中的制冷剂处于低压状态，第二连接管3b中的制冷剂处于高压状态。结果，由于要求相应于第一连接管3a和第二连接管3b中制冷剂状态的改变来改变分配器‘B’的管系统，所以分配器‘B’的管系统变得复杂了。

与此相反，本发明建议根据工作条件，与第一四通阀4a的转换一致地转换第二四通阀4b。根据这一点，连接在第二四通阀4b和气液分离器10之间的第一连接管3a保持为高压段HP，只有高压状态的制冷剂在其中流动。此外，第二连接管3b从分配器‘B’到第二四通阀4b的一侧，将制冷剂引入其中，第二连接管3b保持作为低压段LP，只有低压状态的制冷剂在其中流动。由于第一连接管3a和第二连接管3b的制冷剂压力状态被指定，可以简化分配器‘B’的管系统。

这种情况下，第一连接管3a的管直径最好小于第二连接管3b。这使得尽管高压制冷剂和低压制冷剂有具体的容积差，但第一连接管3a和第二连接管3b中的质量流率相同。即，由于高压制冷剂的比容小于低压制冷剂，所以，将高压段的管直径做得小于低压段的管直径，用来提高空调器效率。

其间，多型空调器有用来冷却或加热多个室内单元‘C’的系统，要求压缩机1排出的制冷剂有大质量流率。因而，如果一个压缩机的压缩不能满足，最好并联多个压缩机，用来一起从所述压缩机排出制冷剂，有效地压缩制冷剂。

将来自室外单元‘A’的制冷剂引入分配器‘B’，通过气液分离器10，根据冷却、加热和冷却/加热条件，选择性地引导到多个室内单元。如上所述，由于指定第一连接管3a一高压段HP和第二连接管3b一低压段LP并连接到分配器‘B’，所以分配器‘B’系统变得简单多了。即，由于分配器‘B’的管系统不必随工作条件而改变，所以可以简化许多管。

分配器‘B’包括气液分离器10、引导管部分20和阀门部分30。连接到第一连接管3a上的气液分离器10将从室外单元‘A’引入到其中的制冷剂相分离。引导管部分20根据制冷剂的相，选择性地把在气液分离器10处分离的制冷剂引导到室内单元C1、C2和C3，再将热交换后的制冷剂引导到分配器‘B’。阀门部分30控制引导管部分20，使得制冷剂只流向根据工作条件从多个室内单元C1、C2和C3中选取的室内单元。

引导管部分20包括蒸气管21、蒸气支管22、液体管23、液体支管24、返回支管和返回管27。

参考图1，蒸气管21引导在气液分离器10处分离的气相制冷剂。蒸气支管22从蒸气管21分出，与室内单元‘C’的室内热交换器62连接。液体管23引导在气液分离器10处分离的液相制冷剂。液体支管24从液体管23分出，与室内单元‘C’的室内热交换器62连接。

返回支管有制冷模式返回支管25和加热模式返回支管26。制冷模式返回支管25从蒸气支管22分出，把制冷剂引导到返回管27，这些制冷剂在根据工作条件选取的室内单元‘C’处热交换。加热模式返回支管26从液体制冷剂管分出，使制冷剂经返回管27返回室外单元，这些制冷剂在根据工作条件选取的室内单元‘C’处热交换。制冷剂从返回支管25和26返回到返回管27，并引导到第二连接管3b。

最好使蒸气支管22和液体支管24并行延伸。即，使连接分配器‘B’和多个室内单元‘C’的蒸气支管22和液体支管24在固定的管道(duct)(未示出)内并行运转，使外观更美。因此，通过将蒸气支管22和液体支管24放在固定的管道中做成一套成品，布管工作就会容易了。

同时，本发明的多型空调器包括阀门部分30，用来控制引导管部分20。阀门部分30包括制冷模式电子膨胀阀31、加热模式电子膨胀阀32和多个两通阀33。

制冷模式电子膨胀阀31设在气液分离器10和加热模式返回支管26之间的一段液体管23中，根据工作条件控制其开口量。加热模式电子膨胀阀32设到加热模式返回支管26上，根据工作条件控制其开口量。

将多个两通阀33设到蒸气支管22、液体支管24和制冷模式返回支管25上，根据工作条件来打开/关闭。另外，将电子膨胀阀61设到与每个室内单元‘C’连接的每个液体支管24上。

同时，与分配器‘B’连接的每个室内单元‘C’包括既与蒸气支管22又与液体支管24连接的室内热交换器62以及与液体支管24连接的电子膨胀阀61。

在室外单元‘A’、分配器‘B’和室内单元‘C’的系统中，适当地控制转换部分、阀门部分30和设到室内热交换器62上的电子膨胀阀61时，制冷剂流动以满足空调器的工作条件。

本发明的多型空调器根据工作条件，在转换部分转换四通阀4a和4b，控制制冷剂流向。

即，当所有室内单元C1、C2和C3要对房间制冷时，或者多数室内单元C1、C2和C3要对房间制冷，而其余的室内单元C1、C2或C3要对房间制冷时，转换第一四通阀4a，以便连接压缩机1的排出侧和室外热交换器2，以及压缩机1的吸入侧和第二四通阀4b。同时，转换第二四通阀4b，以便连接第二连接管3b和第一四通阀4a，以及第一连接管3a和室外热交换器2。

与此相反，当所有室内单元C1、C2和C3要加热房间，或者多数室内单元C1、C2和C3要加热房间，而其余的室内单元C1、C2和C3要对房间制冷时，转换第一四通阀4a，以便连接压缩机1的排出侧和第二四通阀4b，以及压缩机1的吸入侧和室外热交换器2。与此同时，转换第二四通阀4b，以便连接第二连接管3b和室外热交换器2，以及第一连接管3a和第一四通阀4a。

参考图2A～3B，描述本发明的上述多型空调器的操作。

第一，描述所有室内单元C1、C2和C3在制冷模式下工作的情况。

参考图2A，随着转换第一四通阀4a，将来自压缩机1的蒸气制冷剂引导到室外热交换器2，并在室外热交换器2凝结。为了凝结在室外热交换器2中流动的制冷剂，使风扇5工作，将外部空气吹向室外热交换器2。

随着转换第二四通阀4b，沿第一连接管3a，把凝结的液体制冷剂引入气液分离器10。引入到气液分离器10中的高压/液态制冷剂通过液体管23和液体支管24，随着制冷剂通过电子膨胀阀61而膨胀，随着制冷剂通过室内热交换器62而蒸发，对房间制冷。

然后，当制冷剂陆续通过返回支管25和返回管27而被引入第二连接管3b中时，蒸发的制冷剂沿蒸气支管22移动，直到多个两通阀33阻断了移动。

引入第二连接管3b的制冷剂通过转换后的第二四通阀4b和第一四通阀4a，吸入压缩机1。

第二，描述多数室内单元C1、C2和C3要对房间制冷，而其余室内单元C1、C2和C3要加热房间的情况。

参考图2B，随着转换第一四通阀4a，将来自压缩机1的蒸气制冷剂引入室外热交换器2。这种情况下，与所有室内单元都要对房间制冷的情况下不同，控制风扇的鼓风速率，从而使一部分制冷剂不凝结，而是保持为蒸气。随着转换第二四通阀4b，沿第一连接管3a将来自室外热交换器2的两相制冷剂引入气液分离器10中。

把在气液分离器10处分离的液体制冷剂引入液体管23，并由此分支到与要求制冷的室内单元C1和C2连接的第一液体支管24a和第二液体支管24b，通过分别与液体支管24a和24b连接的第一电子膨胀阀61a和第二电子膨胀阀61b并膨胀，通过第一室内热交换器62a和第二室内热交换器62b并蒸发，从而对房间制冷。

与此同时，把在气液分离器10处分离的蒸气制冷剂引入蒸气管21中，并引入与要加热房间的室内单元C3连接的第三蒸气支管22c。然后，随着制冷剂通过第三热交换器62c并加热房间，制冷剂凝结。凝结的制冷剂通过打开的第三电子膨胀阀61c和第三液体支管24c，与液体管23结合。

因此，在第一室内热交换器62c处凝结的液体制冷剂在液体管23与在气液分离器10处分离的液体制冷剂会合，并引入第一液体支管24a和第二液体支管24b。而后，液体制冷剂通过第一膨胀阀61a和第二膨胀阀62b并膨胀，通过设在要求制冷的室内单元C1和C2上的第一室内热交换器62a和第二室内热交换器62b并蒸发，从而对要求制冷的多个房间制冷。

这种情况下，在第三室内热交换器62c处凝结的液体制冷剂不反向流动，而是以朝向液体管23的正向流动，因为制冷剂有压力差。即，在气液分离器10处分离的液体制冷剂膨胀，并发生压降，液体制冷剂的压力低于来自第三液体支管24c的制冷剂的压力。

然后，气化的低压制冷剂沿第一蒸气支管22a和第二蒸气支管22b流动。由于关闭的第一两通阀33a和第二两通阀33b，使制冷剂陆续经第一制冷模式返回支管25a和第二制冷模式返回支管25b以及返回管27，引入第二连接管3b。

引入到第二连接管3b中的制冷剂在通过转换后的第二四通阀4b和第一四通阀4a后被进入压缩机1。

第三，描述所有室内单元C1、C2和C3要加热房间的情况。

参考图3A，随着转换第一四通阀4a，来自压缩机1的蒸气制冷剂通过第二四通阀4b引入到第一连接管3a中，而不通过室外热交换器2。蒸气制冷剂通过第一连接管3a，并引导到气液分离器10。

随着房间被加热，高压/蒸气制冷剂从气液分离器10引入到蒸气管21，并分支到蒸气支管22，通过室内热交换器62并在室内热交换器62凝结。。

然后，凝结的制冷剂通过打开的电子膨胀阀61、液体支管24、液体管23和加热模式返回支管26，在加热模式电子膨胀阀32处膨胀，沿返回管27引入到第二连接管3b中。

制冷剂从第二连接管3b，经转换后的第二四通阀4b，引入到室外热交换器2。制冷剂与外部空气热交换，在风扇5的驱动下，在室外热交换器2蒸发，通过转换后的第一四通阀4a进到压缩机1。

第四，描述多数室内单元C1、C2和C3要加热房间，而其余室内单元要对房间制冷的情况。

参考图3B，将来自压缩机1的蒸气制冷剂以高压状态引入第二四通阀4b中，而不通过室外热交换器2，由于第一四通阀4a的转换，制冷剂由此沿第一连接管3a到气液分离器10。

高压/液体制冷剂从气液分离器10引入到蒸气管21，并分支进入与要求加热房间的室内单元C1和C2连接的第一蒸气支管22a和第二蒸气支管22b。制冷剂通过第一蒸气支管22a和第二蒸气支管22b，随着制冷剂通过，加热要求加热的多个房间，并在第一室内热交换器62a和第二室内热交换器62b处凝结。

凝结的制冷剂陆续通过打开的第一电子膨胀阀61a和第二电子膨胀阀61b、第一液体支管24a和第二液体支管24b以及液体管23。

这种情况下，一部分凝结的制冷剂通过加热模式返回支管26，在加热模式电子膨胀阀32膨胀，沿返回管27引入到第二连接管3b中。

与此同时，将凝结的制冷剂的另一部分引入到选取的第三液体支管24c中，通过第三电子膨胀阀61c并在第三电子膨胀阀61c膨胀，通过第三室内热交换器62c并在第三室内热交换器62c蒸发，对要求制冷的房间制冷。然后，蒸气制冷剂沿第三蒸气支管22c流动，直到被第三两通阀33c挡住，在蒸气制冷剂陆续通过第三制冷模式返回支管25c和返回管27时，引入到第二连接管3b中。因为有压力差，所以，凝结的制冷剂不反向流到要求加热的一侧的液体支管24a或24b，而是流到要求制冷的一侧的液体支管24c。详细地说，与要求加热的室内单元C1或C2连接的液体支管24a或24b的压力高于与要求制冷的室内单元C3连接的液体支管24c的压力。

而后，引入到第二连接管3b中的制冷剂通过转换后的第二四通阀4b，引入到室外热交换器2并在室外热交换器2蒸发。然后，制冷剂通过第一四通阀4a，并连续进入压缩机1。

如上所述，本发明的多型空调器利于最佳处理各个房间的环境。即，不仅加热或冷却所有房间的操作是可能的，而且冷却一些房间，而加热其余房间的操作也是可能的。根据要求制冷的房间数量多，还是要求加热的房间数量多，有可能最佳处理第二种情况。

此外，通过简化和指定装管系统，即正如连接到室外单元‘A’的第一连接管3a和第二连接管3b那样，可以提高空调器的效率，可以简化空调器的制造过程，从而降低生产成本。此外，第一连接管3a和第二连接管3b的不同管直径能防止比容变化所造成的不均匀制冷剂流率。

如上所述，本发明的多型空调器及其操作方法有以下优点。

第一，有可能最佳处理独立的房间环境。也可处理多个房间根据位置和时间而显示温差的情况，或者无论是在夏天还是在冬天计算机房都要求制冷的情况。

第二，用四通阀简化了装管系统，减小了压力损失，由此能提高空调器效率，简化制造过程和降低生产成本。

第三，使第一连接管的高压段直径小于第二连接管的低压段直径，能防止大比容的低压制冷剂和小比容的高压制冷剂之间流率不均匀。

第四，与分配器和室内单元连接的并行蒸气支管和液体支管简化了装管工作。此外，将管放在一个管道中，可以改善外观。

第五，在控制分配器时利用比四通阀便宜的两通阀减低了生产成本。

对于本领域的技术人员，显然可以对本发明进行多种修改和变化而不背离本发明的精神或范围。这样，本发明会涵盖在所附的权利要求及其等同内容范围内本发明的修改和变化。

Claims (20)

1.一种多型空调器，包含：

室外单元，安装在室外，有压缩机和装配在里面的室外单元；

多个室内单元，分别安装在各房间里，具有电子膨胀阀和室内热交换器；

分配器，在气液分离器处将来自室外单元的制冷剂分离，根据工作条件，选择性地将分离的制冷剂引导到多个室内单元；

第一连接管，将制冷剂从室外单元引导到分配器中的气液分离器；

第二连接管，将制冷剂从分配器引导到室外单元；和

室外单元中的转换部分，具有：第一四通阀，设到压缩机的排出侧，选择性地转换在室外热交换器中流动的制冷剂的流向；第二四通阀，设置成其转换与第一四通阀一致，用来将第一连接管保持为里面流有高压制冷剂的高压部分；并将第二连接管保持为里面流有低压制冷剂的低压部分。

2.根据权利要求1所述的多型空调器，其中，第一四通阀选择性地在两种状态之间转换：一种状态是连接压缩机的排出侧和室外热交换器，连接压缩机的吸入侧和第二四通阀；另一种状态是连接压缩机的排出侧和第二四通阀，连接压缩机的吸入侧和室外热交换器。

3.根据权利要求1所述的多型空调器，其中，第二四通阀选择性地在两种状态之间转换：一种状态是连接第二连接管和第一四通阀，连接第一连接管和室外热交换器；另一种状态是连接第二连接管和室外热交换器，连接第一连接管和第一四通阀。

4.根据权利要求1所述的多型空调器，其中，指定第一连接管通过转换部分将高压制冷剂从第二四通阀引导到分配器中的气液分离器，指定第二连接管通过转换部分将低压制冷剂从分配器引导到四通阀。

5.根据权利要求1所述的多型空调器，其中，第一连接管的直径小于第二连接管的直径。

6.根据权利要求1所述的多型空调器，其中，并联多个压缩机，用来压缩制冷剂。

7.根据权利要求1所述的多型空调器，其中，分配器包括：

气液分离器，与第一连接管连接，将来自第一连接管的制冷剂根据制冷剂的相分离；

引导管部分，根据制冷剂的相，把在气液分离器分离的制冷剂引导到多个室内单元，和将在室内单元热交换的制冷剂再引导到分配器；和

阀门部分，控制引导管部分，从而根据工作条件，只将制冷剂引导到从多个室内单元中选取的室内单元。

8.根据权利要求7所述的多型空调器，其中，引导管部分包括：

蒸气管，用于引导在气液分离器处分离的气相制冷剂；

蒸气支管，从蒸气管分出，与室内单元连接；

液体管，用于引导在气液分离器分离的液相制冷剂；

液体支管，从液体管分出，连接到室内单元；

制冷模式返回支管，从蒸气支管分出，用于返回在根据工作条件选取的室内单元处热交换的制冷剂；

加热模式返回支管，从液体制冷剂管分出，用于返回在根据工作条件选取的室内单元处热交换的制冷剂；和

返回管，用于从制冷/加热模式返回支管收集制冷剂，引导到第二连接管。

9.根据权利要求8所述的多型空调器，其中，阀门部分包括：

制冷模式电子膨胀阀，设在气液分离器和加热模式返回支管之间的一段液体管中，根据工作条件控制其开口量；

加热模式电子膨胀阀，设到加热模式返回支管上，根据工作条件控制其开口量；和

两通阀，设到蒸气支管、液体支管和制冷模式返回支管上，根据工作条件选择性地打开/关闭。

10.根据权利要求8所述的多型空调器，其中，蒸气支管和液体支管并行排列。

11.根据权利要求8所述的多型空调器，其中，设在每个室内单元上的电子膨胀阀安装到每个液体支管上，液体支管连接在室内热交换器和分配器之间。

12.根据权利要求9所述的多型空调器，其中，在所有室内单元都要对房间制冷，或者多数室内单元要对房间制冷而其余室内单元要加热房间的情况下。

第一四通阀转换到连接压缩机的排出侧和室外热交换器、且连接压缩机的吸入侧和第二四通阀的状态，和

第二四通阀转换到连接第二连接管和第一四通阀、且连接第一连接管和室外热交换器的状态。

13.根据权利要求12所述的多型空调器，其中，在所有室内单元都要对房间制冷的情况下，

完全关闭加热模式电子膨胀阀，完全打开制冷模式电子膨胀阀，控制所有设到室内单元上的电子膨胀阀，关闭所有连接到蒸气支管上的两通阀，打开所有连接到制冷模式返回支管和液体支管上的两通阀。

14.根据权利要求12所述的多型空调器，其中，在多数室内单元要对房间制冷，且其余室内单元要加热房间的情况下，

完全关闭加热模式电子阀，控制制冷模式电子膨胀阀，和

对于要对房间制冷的室内单元，控制连接到室内热交换器上的电子膨胀阀，关闭连接到蒸气支管上的两通阀，打开连接到制冷模式返回支管和液体支管上的两通阀，和

对于要加热房间的室内单元，完全打开连接到室内热交换器上的电子膨胀阀，关闭连接到制冷模式返回支管上的两通阀，打开连接到蒸气支管和液体支管上的两通阀。

15.根据权利要求14所述的多型空调器，其中，从气液分离器分离的蒸气制冷剂陆续通过蒸气管和蒸气支管，引入要加热房间的室内热交换器中，由于与通过制冷模式电子膨胀阀的低压制冷剂的压力差，在要加热房间的室内热交换器处凝结的高压制冷剂排到液体管中，并在液体管中流动。

16.根据权利要求9所述的多型空调器，其中，在所有室内单元都要加热房间，或者，多数室内单元要加热房间而其余室内单元要对房间制冷的情况下，

将第一四通阀转换到连接压缩机的排出侧和第二四通阀、且连接压缩机的吸入侧和室外热交换器的状态，

将第二四通阀转换到连接第二连接管和室外热交换器、且连接第一连接管和第一四通阀的状态。

17.根据权利要求16所述的多型空调器，其中，在所有室内单元都要加热房间的情况下，

控制加热模式电子膨胀阀，完全关闭制冷模式电子膨胀阀，

打开设到室内单元上的所有电子膨胀阀，打开连接到蒸气支管和液体支管上的所有两通阀，关闭连接到制冷模式返回支管上的所有两通阀。

18.根据权利要求16所述的多型空调器，其中，在多数室内单元要加热房间，而其余室内单元要对房间制冷的情况下，

控制加热模式电子阀，完全关闭制冷模式电子膨胀阀，

对于要加热房间的室内单元，完全打开连接到室内热交换器上的电子膨胀阀，关闭连接到蒸气支管和液体支管上的两通阀，打开连接到制冷模式返回支管上的两通阀，

对于要对房间制冷的室内单元，控制连接到室内热交换器上的电子膨胀阀，关闭连接到蒸气支管上的两通阀，打开连接到液体支管和制冷模式返回支管上的两通阀。

19.根据权利要求18所述的多型空调器，其中，经过要加热房间的室内单元的制冷剂陆续通过液体支管和液体管，部分制冷剂流到加热模式返回支管，其余制冷剂引入连接到要对房间制冷的室内单元上的液体支管上。

20.一种操作多型空调器的方法，包括步骤：

转换第一四通阀，使得从压缩机排出的制冷剂沿第一连接管引入室外热交换器；和

转换第二四通阀，从而在所有室内单元都要对房间制冷，或者多数室内单元要对房间制冷而其余室内单元要加热房间的情况下，使得在室外热交换器处完全或部分凝结的液相或两相制冷剂沿第一连接管引入气液分离器，和

转换第一四通阀，使得从压缩机排出的制冷剂引入第二连接管，和

转换第二四通阀，从而在所有室内单元都要加热房间，或者多数室内单元要加热房间而其余室内单元要对房间制冷的情况下，使得制冷剂从第二连接管沿第一连接管引入气液分离器。

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