CN1517609A - 复式空调机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复式空调机，其包括：一室外单元，该单元包括一压缩机、一室外热交换器、一控制来自压缩机的制冷剂的流动路径的流动路径控制阀、室外膨胀组件，当加热房间时，该组件用于膨胀被引入的经室内单元呈冷凝状态的液态制冷剂、和室外管路系统；多个室内单元，每个室内单元包括一室内单元膨胀组件、一室内热交换器和室内管路系统；一分配器，根据各种运行模式选择性地把制冷剂从室外单元适当分配到室内单元并再将所述制冷剂返回到室外单元；以及过冷却经室外热交换器或室内热交换器冷凝并流到室内单元膨胀组件或室外膨胀组件的制冷剂的装置，从而将过冷却的制冷剂送到蒸发器。

Description

复式空调机

技术领域

本发明涉及一种复式空调机，具体地说，涉及能够单独冷却或加热多个房间的复式空调机。

本申请要求享有申请日为2003年1月13日、申请号为P2003-0002035的韩国专利申请的优先权，因此，该申请作为本申请的参考。

背景技术

一般而言，空调机是一种用于冷却或加热如生活空间、餐馆、办公室之类空间的装置。当前，为了对分成许多房间的空间进行加热或冷却，一种趋势就是不断开发复式空调机(multi-type air conditioners)。复式空调机通常有一个室外单元和多个均与该室外单元相连的室内单元，将室内单元装在房间内，当其按照冷却模式或加热模式运行时，冷却或加热所述房间。

然而，虽然这些分隔空间内的许多房间中的某些房间需要加热，但其余房间可能需要冷却，由于复式空调机一直只按照冷却或加热模式中的一种模式运行，所以复式空调机受到的限制在于不能适当满足需求。

例如，虽然在一栋建筑物中，但有一些房间随房间所处的位置或一天中时间的不同而存在温差，由于太阳光的原因，当建筑物北边的房间需要加热时，建筑物南边的房间可能需要冷却，而现有的按照单一模式运行的空调机不能解决这类问题。

另外，具有计算机房的建筑物不仅在夏天需要冷却，而且在冬天也要克服计算机相关装置的热负载问题，所以现有的空调机也不能适当地满足这种需求。

总之，所述需求要求开发一种能同时进行冷却/加热的复式空调机，以便对各房间分别进行空气调节，也就是说，装在需要加热的房间中的室内单元按加热模式运行，同时，装在需要冷却的房间中的室内单元按冷却模式运行。

发明内容

因此，本发明旨在提供一种基本上可以克服所述由于现有技术的局限性和缺陷造成的一个或多个问题的复式空调机。

本发明的一个目的是提供一种复式空调机，该空调机能根据房间需要同时对单个房间进行加热或冷却，其中阻止两相制冷剂被引入室内单元的膨胀组件中，从而防止冷却性能恶化和产生噪音。

本发明的附加特征和优点将从下面的描述中体现出来，对于本领域技术人员来讲，从下面的实例可以明显得出部分附加特征和优点，或者从本发明的实施方式中可得到有关启示。通过撰写的说明书及其权利要求书和附图具体描述出的结构可以实现和达到本发明的所述目的和其它优点。

为了达到这些目的和其它优点，在此作为概括和简要的描述，本发明的复式空调机包括：一室外单元，该室外单元包括一压缩机、一室外热交换器、一控制来自压缩机的制冷剂的流路的流路控制阀、一室外膨胀组件，该组件用于膨胀被引入的、经室内单元呈冷凝状态的液态制冷剂并且当房间被加热时提供给室外热交换器、以及室外单元管路系统；多个室内单元，每个室内单元有一室内单元膨胀组件、一室内热交换器和一室内管路系统；一根据运行模式选择性地把制冷剂从室外单元适当分配到室内单元再使其返回到室外单元的分配器；和一使在室外热交换器或室内热交换器中冷凝并且流动到室内单元膨胀组件或室外膨胀组件的制冷剂过冷却的装置。

所述装置包括一过冷却热交换器，该热交换器用于与所述室外膨胀组件和室内单元膨胀组件之间的那部分管路进行热交换，此部分管路位于将所述室外热交换器、室外膨胀组件、室内单元膨胀组件和室内热交换器串联的管路上。

优选所述过冷却热交换器用一部分流过所述制冷剂管路的制冷剂过冷却余下那部分制冷剂，所述余下的那部分制冷剂流过所述余下部分制冷剂和过冷却热交换器进行热交换的部分管路。

为此，该装置还包括一第一导管，其连接在制冷剂管路和过冷却热交换器的一端之间，用于导引一部分制冷剂在流过室内或室外热交换器后流过液态制冷剂管路；一安装在第一导管上的过冷却膨胀组件，用于膨胀流过第一导管的制冷剂；一连接在压缩机的入口和过冷却热交换器的另一端的第二导管，以导引制冷剂经过冷却热交换器进入压缩机。

同时，所述装置还包括一辅助过冷却热交换器，它安装在所述过冷却热交换器和室外膨胀组件之间的制冷剂管路上。在这种情况下，该装置还包括一第一辅助导管，它连接在制冷剂管路和辅助过冷却热交换器的一端之间；一辅助过冷却膨胀组件，它位于第一导管上；和一第二辅助导管，它连接在压缩机的入口和辅助过冷却热交换器的另一端之间。

所述过冷却热交换器围绕制冷剂管路的外表面。该过冷却热交换器通过制冷剂管路内侧。过冷却热交换器包括在制冷剂管路内部弯曲多次的部分，用来扩大与流过制冷剂管路的制冷剂进行热交换的面积。

同时，所述流动路径控制阀包括与压缩机相通的第一端口；和室外热交换器相通的第二端口；和压缩机入口相通的第三端口；和一个封闭的管件或盲管相连的第四端口。

所述室外单元管路系统包括第一管路，它连接在压缩机的出口和所述第一端口之间；第二管路，它连接在室外单元的第二端口和所述第一端口之间，第二管路具有安装在其中部的室外热交换器；第三管路，它连接在室外单元的第一管路和第二管路之间；第四管路，它连接在所述第三端口和压缩机的入口之间，室外单元的第三端口和其中部连接。

室外单元的第一端口和分配器的第一端口连接，室外单元的第二端口和分配器的第二端口连接，室外单元的第三端口和分配器的第三端口连接。

同时，分配器包括分配器管路系统以及一个阀组，所述管路系统用于把制冷剂从室外单元导引到室内单元，反之亦然；所述阀组安装在分配器的管路系统上，它用于根据运行模式控制流过分配器管路系统的制冷剂流量。

所述分配器管路系统包括一液态制冷剂管路，该管路具有分配器的第一端口；多个液态制冷剂分支管路，它们从所述液态制冷剂管路分支并分别与各室内单元的各室内单元膨胀组件相连；一气态制冷剂管路，该管路具有分配器的第二端口；多个第一气态制冷剂分支管路，它们从所述气态制冷剂管路分支并分别和各室内单元的各室内热交换器连接；多个第二气态制冷剂分支管路，它们分别从第一气态分支管路的中点分支；一与所有第二气态制冷剂管路连接并具有所述分配器的第三端口的回流管路。

若本发明的空调机具有所述系统，优选将过冷却热交换器安装在液态制冷剂管路和液态制冷剂分支管路的连接部。第一导管优选从液态制冷剂管路分支并和过冷却热交换器连接，第二导管和回流管路连接。

此外，本发明的另一方面，提供一种复式空调机，该复式空调机包括具有一压缩机和室外热交换器的室外单元；多个室内单元，每个室内单元直接和室外单元连接，每个室内单元具有一个室内单元膨胀组件和一个室内热交换器；一个用于过冷却制冷剂的过冷却热交换器，它安装在把室外热交换器、室内单元膨胀组件、室内热交换器串联连接的制冷剂管路中并位于室外热交换器和室内单元膨胀组件之间的制冷剂管路上。

应当理解，本发明上文和下文中的详细描述均为举例式说明，这些描述可用于进一步解释本发明的权利要求。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明，所述附图构成本申请的一部分，本发明图示的实施方式和文字说明一起用来解释本发明的原理。附图中：

图1示出的是本发明优选实施方式的复式空调机系统；

图2A示出的是说明图1系统按照对所有房间进行冷却运行的系统；

图2B示出的是说明图1系统按照对所有房间进行加热运行的系统；

图3A示出的是说明图1系统按照对大部分房间进行冷却而对少部分房间进行加热运行的系统；

图3B示出的是说明图1系统按照对大部分房间进行加热而对少部分房间进行冷却运行的系统；

图4A示意地表示出过冷却装置；

图4B是图4A中沿I-I线剖切的断面图；

图5是图1中的过冷却装置的过冷原理的P-h曲线图；

图6是根据本发明又一优选实施方式的复式空调机系统。

具体实施方式

现在详细描述本发明的优选实施方式，本发明的各例示于附图中。在描述本发明实施方式时，相同部件用相同的附图标记表示，而且省略对它们的重复描述。

现在参见图1，本发明的空调机包括一个室外单元‘A’，一个分配器‘B’，以及多个室内单元‘C’：‘C1’、‘C2’和‘C3’。室外单元‘A’包括压缩机1，室外热交换器2，流路控制阀6，以及室外单元管路系统；分配器‘B’包括管路分配系统20和阀组30。每一个室内单元‘C’有一个室内热交换器62及一个室内单元膨胀组件61。此外，本发明的空调机包括过冷却组件70，用于额外提高空调效率、降低噪音并减少空调故障。

所述空调机包括一个装在一些房间内的室内单元‘C’：‘C1’、‘C2’和‘C3’的系统，各个房间根据不同的运行模式分别被冷却或加热，这些运行模式是：使所有房间冷却的第一运行模式；加热所有房间的第二运行模式；冷却大多数房间和加热少数房间的第三运行模式；以及加热大多数房间和冷却少数房间的第四运行模式，其一优选实施方式的细节将结合图1进行描述。

为便于描述，下面的附图标记为：22代表22a，22b和22c；24代表24a，24b和24c；25代表25a，25b和25c；31代表31a，31b和31c；32代表32a，32b和32c；61代表61a，61b和61c；62代表62a，62b和62c；以及C代表C1，C2和C3。当然，室内单元‘C’的数量以及与其相关的各部件的数量可随房间数而改变，为便于描述，说明书中所描述的是假设有三个房间的情况，也就是说室内单元的数量为三。

现在描述本发明空调机的室外单元‘A’。请参见图1，第一管路3与压缩机1的出口相连。第一管路3连接到流路控制阀6上，该流路控制阀根据各种运行模式控制来自压缩机1的气态制冷剂的流路。该流路控制阀有四个端口，其第一端口6a与第一管路3相连。

所述流路控制阀6的第二端口6b与第二管路7相连。如图1所示，第二管路7的一端与流路控制阀6的第二端口6b相连，而其另一端与室外单元‘A’的第一端口A1相连。如图1所示，在第二管路7的中部装有室外热交换器2。

所述流路控制阀6的第三端口6c与第四管路5相连。第四管路5的一端与第三端口6c相连，而其另一端与压缩机1的入口相连。第四管路5的中点与室外单元‘A’的第三端口A3连通。同时，在第四管路5的中点、更具体地说，在压缩机1的入口和室外单元‘A’的第三端口A3之间的某处设有一个存储器9。

如图1所示，流路控制阀6的第四端口6d与一个一端为盲端的管件6e相连。第四端口6d也可以不与所述管件相连，而使第四端口6d本身可关闭。

当所述复式空调机按第一或第三运行模式运行时，流路控制阀6使第一端口6a与第二端口6b连通，与此同时，使第三端口6c与第四端口6d连通。另外，当复式空调机按第二或第四运行模式运行时，流路控制阀6使第一端口6a与第四端口6d连通，与此同时，使第二端口6b与第三端口6c连通。下面将详细描述用流路控制阀6控制制冷剂的流动情况。

此时，有一第三管路4，其一端与第一管路3的中部相连。第三管路4的另一端与室外单元‘A’的第二端口A2相连。在第二管路7的中点，更具体地说，在室外热交换器2和室外单元‘A’的第一端口A1之间的某处有一个止回阀7a。最好将该止回阀7a装在室外热交换器2的附近。在第二管路7上还有一个与止回阀7a并联的室外单元膨胀组件7c。为此，设置一并联管路7b，该管路的两端分别与止回阀7a的入口和出口相连，将室外膨胀组件7c装在并联管路7b上。

止回阀7a使流出室外热交换器2的制冷剂到达室外单元‘A’的第一端口A1，并截止流出室外单元‘A’的第一端口A1的制冷剂到达室外热交换器2。因此，从室外单元‘A’的第一端口A1流到室外热交换器2的制冷剂被旁通而绕过止回阀7a、经过并联管路7b和室外膨胀组件7c、流到室外热交换器2。

此外，如果室外膨胀组件7c能开启流动通道，即使不设置止回阀7a，也能达到和上述相同的功能。即，如果室外膨胀组件7c开启流动通道、制冷剂从室外热交换器2向分配器‘B’流动时，以及如果室外膨胀组件7c使制冷剂膨胀、制冷剂从分配器‘B’向室外热交换器2流动时都可实现与设有止回阀7a的实施方式相同的功能。

具有所述系统的室外单元‘A’用多根连接管路和分配器‘B’连接。为此，在连接管路中，第一连接管路11把室外单元‘A’的第一端口A1连接到分配器‘B’的第一端口B1，第二连接管路12把室外单元‘A’的第二端口A2和分配器‘B’的第二端口B2连接，第三连接管路13把室外单元‘A’的第三端口A3和分配器‘B’的第三端口B3连接。据此，在本发明的复式空调机中，室外单元‘A’和分配器‘B’由三根管路相连。

同时，要求分配器‘B’准确地将来自室外单元‘A’的制冷剂导向所选择的室内单元‘C’中。此外，要求简化分配器‘B’与多个室内单元‘C’连接的多根管路，以便于配置管路并改善外观。如图1所示，本发明考虑了所述因素所设计的空调机的分配器‘B’包括分配器管路系统20以及阀组30。

分配器管路系统20引导制冷剂从室外单元‘A’流到室内单元‘C’，反之亦然。分配器管路系统20包括液态制冷剂管路21；多根液态制冷剂分支管路22；气态制冷剂管路23；多根第一制冷剂分支管路24；多根第二制冷剂分支管路25；以及回流管路26。

请参见图1，液态制冷剂管路21上设有一个与第一连接管路11连接的分配器‘B’的第一端口B1。从液态制冷剂管路21分岔出多根液态制冷剂分支管路22，并使这些分支管路分别连接到室内单元‘C’中的室内单元膨胀组件61上。所述气态制冷剂管路23上设有一个与第二连接管路12连接的分配器‘B’的第二端口B2。从气态制冷剂管路23分岔出多根第一气态制冷剂分支管路24，并将这些分支管路分别连接到室内单元‘C’的室内热交换器62上。分别从第一气态制冷剂分支管路24的中点分岔出多根第二气态制冷剂分支管路25。如图1所示，返回管路26与所有第二气态制冷剂分支管路25相连。返回管路26具有分配器‘B’的第三端口B3。

分配器‘B’中的阀组30控制分配器管路系统中的制冷剂流动，从而分别将气态或液态制冷剂引入房间内的各室内单元中，并使制冷剂从室内单元‘C’返回到室外单元‘A’中。如图1所示，阀组30包括多个分别装在第一气态制冷剂分支管路24和第二气态制冷剂分支管路25上的开启/关闭阀31a，31b，31c，32a，32b和32c。为根据运行模式控制制冷剂流路，阀31和32分别开启或关闭第一气态制冷剂分支管路24和第二气态制冷剂分支管路25。同时，对于各种运行模式来讲，将在对本发明空调机的运行说明中详细描述阀组30的具体控制情况。

本发明的复式空调机的分配器‘B’还可包括装置27，当复式空调机处于第一运行模式时，该装置可防止滞留在第二连接管路12中的高压制冷剂液化。如果高压制冷剂在第二连接管路12中滞留和液化，可能使用于制冷或加热的制冷剂不足，设置在分配器‘B’中的装置27用于气化液态制冷剂并防止第二连接管路12中的高压制冷剂液化，从而可防止空调机末端的制冷剂短缺。该装置27包括一个连接在回流管路26和气态制冷剂管路23之间的旁通管路27a，和位于旁通管路27a上的分配器膨胀组件27。装置27的运行将在后面详细描述。

同时，安装在每个房间中的室内单元‘C’包括室内热交换器62、室内单元膨胀组件61和室内风扇(未示出)。室内热交换器62分别和分配器‘B’中的第一气态制冷剂分支管路24连接，室内单元膨胀组件61分别连接在分配器‘B’中的液态制冷剂分支管路22上。室内热交换器62和室内单元膨胀组件61和制冷剂管路连接。房间内风扇分别把空气吹向室内热交换器62。

下面将描述设置在本发明复式空调机中的过冷却装置。在开始描述过冷却装置的结构和安装位置之前，有必要对过冷却装置进行简要描述。

通常，室外单元‘A’安装在建筑物的外侧，如建筑物的房顶，而室内单元‘C’分别安装在建筑物的房间中。分配器‘B’安装在室外单元‘A’和室内单元‘C’的中间，例如，安装在建筑物的空间中或天花板的内侧。因此，由于室外单元‘A’和室内单元‘C’相距很远，当在室外单元‘A’或室内单元‘C’冷凝的液态制冷剂流动到室内单元‘C’或室外单元‘A’时，将产生压降，从而导致一部分制冷剂膨胀。

如果由部分制冷剂膨胀产生的包含气态和液态混合的两相制冷剂进入室外膨胀组件7c或室内膨胀组件61，当制冷剂膨胀时，上述情况就可能导致噪音、故障或失灵的发生。并且，导致膨胀效率降低，结果使空调效率降低。因此，为了解决这个问题，需要一种改进措施，以使室外热交换器2或室内热交换器62中冷凝的并供给室内膨胀组件61或室外膨胀组件7c的制冷剂过冷却。

为了解决所述问题，本发明的复式空调机另外包括过冷却装置70。参照图1，优选将该过冷却装置70安装在分配器‘B’上，以便过冷却在室外热交换器2或室内热交换器62冷凝并流向室内膨胀组件61或室外膨胀组件7c的制冷剂。过冷却装置70包括过冷却热交换器71。

过冷却热交换器71用于与室外膨胀组件7c和室内膨胀组件61之间的那部分管路进行热交换，所述部分管路位于将室外热交换器2、室外膨胀组件7c、室内膨胀组件61和室内热交换器串联的管路上。更具体地说，如图1所示，过冷却热交换器71安装在从液态制冷剂管路21分支的液态制冷剂分支管路部分22上。

如此安装的过冷却热交换器71使流过过冷却热交换器71的制冷剂冷却下来，从而使制冷剂过冷。为了冷却流过的制冷剂，可以采用各种方法安装过冷却热交换器71。即，可以把冷风吹向过冷却热交换器71，或向过冷却热交换器供给如冷却水之类的冷却液，以便冷却流过过冷却热交换器71的制冷剂。但是，本发明建议不使用单独的冷却液，而使用流过制冷剂管路、即流过液态制冷剂管路21的部分制冷剂来冷却流过过冷却热交换器71的制冷剂。

为此，所述过冷却热交换器71包括将部分流经液态制冷剂管路21的制冷剂引到过冷却热交换器71的第一导管72；使流过第一导管72的制冷剂膨胀的过冷却膨胀组件73；和将流过过冷却热交换器71的制冷剂引到压缩机1的入口的第二导管74。液态制冷剂管路21的一端与分配器‘B’第一端口B1和液体分支管路22的分叉处连接，其另一端与过冷却热交换器71的一端相连。如图1所示，过冷却膨胀组件73安装在第一导管72上。如图1所示，第二导管74的一端和过冷却膨胀组件73的另一端相连，第二导管的另一端和回流管路26连接。因此，当第二导管74的另一端和回流管路26连接时，流过过冷却膨胀组件73的制冷剂经回流管路26和第四管路5被引入压缩机1的入口。此时，第二导管74可以直接和第四管路5相连。

参照图4A，过冷却热交换器71可以安装在液态制冷剂管路21的内部。在这种情况下，如图4A和4B所示，优选使过冷却热交换器71在液态制冷剂管路22中弯曲多次，以增大与流过液态制冷剂管路21及制冷剂分支管路22的制冷剂进行热交换的面积。如果过冷却热交换器71具有上述结构，由于流过制冷剂管路21的制冷剂和过冷却热交换器71直接接触，流过液态制冷剂管路21的制冷剂和流过过冷却热交换器71的制冷剂的热交换更有效。

同时，虽然图4A和4B描述的是液态制冷剂管路21围绕过冷却装置71的实施方式，反之，也可以使液态制冷剂管路21通过过冷却热交换器71的内部。虽然没有示出，但本领域技术人员不需要进一步说明就能知道这种实施方式。

参照图6，为了更可靠地过冷却制冷剂，本发明的空调机还可以包括另一个过冷却装置80。过冷却装置80包括过冷却热交换器81，第一导管82，过冷膨胀组件83，和第二导管84。过冷却装置80的结构和连接与前面描述的过冷却装置70类似，在此不再赘述。但是，如图6所示，过冷却热交换器81安装在分配器‘B’的第一端口B1和过冷却热交换器71之间。如果本发明的空调机具有两个过冷却热交换器71和81，优选过冷却热交换器71在所有模式都运行。但是，过冷却热交换器81仅在第一模式下运行，以防止空调性能下降。

参照图5，将对用过冷却装置70过冷却流过的液态制冷剂的原理进行描述。图5的P-h图表示图1中过冷却装置的过冷却原理。在下面参照一实施方式进行的描述中，室外热交换器2用作冷凝器，室内热交换器62用作蒸发器。

首先，制冷剂在压缩机1中被压缩成高压，并被送到图1中的用作冷凝器的室外热交换器2中，在该热交换器中制冷剂在固定压力下放热并冷凝成液态制冷剂。在室外热交换器2中被液化的制冷剂经图1中的第二管路7被传送到分配器‘B’。在这种情况中，由于连接在室外热交换器‘A’和分配器‘B’之间的制冷剂管路，即，第一连接管路11较长，因此，由于制冷剂管路11内的摩擦使第一连接管路11内的制冷剂的压力下降。在制冷剂压力下降的同时，一部分制冷剂膨胀，如图5所示，制冷剂变成两相状态。

流过第一连接管路11的两相制冷剂质量的一部分‘m’被引入第一导管72，剩余的质量为(1-m)的制冷剂被引入液态制冷剂管路21。被引入第一导管72的那部分质量为‘m’的制冷剂在过冷却膨胀组件73中完全膨胀，在过冷却热交换器71中和流过液态制冷剂管路21的剩余的质量为‘1-m’的制冷剂进行热交换并蒸发。在这种情况下，流过液态制冷剂管路21的剩余的质量为‘1-m’的制冷剂把蒸发热传给流过过冷却热交换器71的质量为m的制冷剂。所以，如图5所示，当剩余的质量为‘1-m’的制冷剂在等压条件下降温降焓时，流过液态制冷剂管路21的质量为剩余的质量‘1-m’的制冷剂被过冷却。依照这种办法，经液态制冷剂管路21被引入室内单元膨胀组件61的全部制冷剂变成液态。同时，在所述过程中，过冷却热交换器71用作蒸发器，以蒸发质量为‘m’的那部分制冷剂。

通过所述过程被过冷却的剩余的质量为‘1-m’的制冷剂经室内单元膨胀组件61膨胀、在室内热交换器62中蒸发、冷却房间、被传送到回流管路26并被引入压缩机1的入口。另一方面，在过冷却热交换器71处蒸发的那部分质量为‘m’的制冷剂经回流管路26被引入压缩机1的入口。

在本发明的复式空调机中，为了适应各种运行模式，在单独加热或冷却房间时，从压缩机1流出的气态制冷剂的流动路径和流动方向在室外单元‘A’中的流动路径控制阀6的控制下可以改变，所述气态制冷剂的流动路径和流动方向在分配器‘B’和室内单元‘C’的阀组30两者的控制下可以改变。下面将描述在对房间进行单独制冷或加热时在流动路径控制阀6和阀组30控制下对应于每种运行模式的制冷剂流动情况。为了便于说明，假设在第三运行模式中，两个室内单元C1和C2冷却房间，另一个室内单元C3加热房间。还假设在第四运行模式中，两个室内单元C1和C2加热房间，另一个室内单元C3冷却房间。

图2A示出的系统表示图1系统冷却所有房间的运行情况。在第一运行模式中，当所有室内单元都对房间进行冷却时，流路控制阀6使第一端口6a与第二端口6b连通，同时使第三端口6c与第四端口6d连通。因此，来自压缩机1的出口的大部分制冷剂通过第一管路3进入第二管路7。如图2A所示，一部分来自压缩机1的制冷剂进入与第一管路3相连的第三管路4中。下面将描述从压缩机1进入第二管路7的制冷剂的流动情况。

进入第二管路7的制冷剂与外部空气进行热交换，并在室外热交换器2中得到冷凝。质量为‘m’的那部分被冷凝的液态制冷剂通过第一导管72被引入过冷却热交换器71中，而剩余的质量为‘1-m’的液态制冷剂经止回阀7a、室外单元‘A’的第一端口A1和第一连接管路11被引入分配器‘B’中的液态制冷剂管路21。如参照图5所描述的那样，当剩余的质量为‘1-m’的液态制冷剂和流过过冷却热交换器71的质量为‘m’的部分制冷剂进行热交换时，被引入液态制冷剂管路21的剩余的质量为‘1-m’的液态制冷剂部分被充分过冷却成液体。

质量为‘m’的那部分制冷剂流过过冷却热交换器71时被蒸发，并经第二导管74、回流管路26、第四管路5被引入压缩机1的入口。从分配器‘B’中的液态制冷剂管路21流出的、剩余的质量为‘1-m’的制冷剂分别通过液态制冷剂分支管路22被引入室内单元膨胀组件61。分别经室内单元膨胀组件61膨胀的制冷剂在室内热交换器62处进行热交换，以冷却房间。在这种情况下，借助于过冷却装置70使供给室内单元膨胀组件61的制冷剂呈液态，与现有技术相比，膨胀噪音显著降低，失灵显著减少。

在第一种运行模式中，控制分配器‘B’中的阀组30，使第一气态制冷剂管路24a，24b和24c上的阀31a，31b和31c关闭，使第二气态制冷剂管路25a，25b和25c上的阀32a，32b和32c开启。因此如图2A所示，在将房间内的空气冷下来的时候，经室内热交换器62中蒸发的制冷剂通过第二气态制冷剂分支管路25进入回流管路26。

同时，通过室外单元‘A’的第二端口A2、第二连接管路12和分配器‘B’的第二端口B2将从压缩机1排放到第三管路4中的制冷剂引入气态制冷剂管路23。此时，如图2A所示，由于安装在和气态制冷剂管路23相连的第一气态制冷剂分支管路24上的阀31a、31b和31c关闭，被引入气态制冷剂管路23的气态制冷剂被导引到旁通管路27a，再经分配器膨胀组件27b膨胀后流到回流管路26。因此，装置27可有效地防止滞留地充满在第三管路4和第二连接管路12的气态制冷剂液化。

通过分配器‘B’的第三端口B3、第三连接管路13和室外单元‘A’的第三端口A3将汇合在回流管路26中的制冷剂引入到第四管路5中。此时，在第一种运行模式中，流路控制阀6的与第四管路5的一端相连的第三端口6c与连接到盲管件6e上的第四端口6d连通。因此，制冷剂通过存储器9从第四管路5被引入到压缩机1的入口。

图2B示出的系统表示图1系统按第二运行模式运行的情况。在第二运行模式中，当对所有房间加热时，流路控制阀6使第一端口6a与第四端口6d连通，同时使第二端口6b与第三端口6c连通。据此，如图2B所示，所有制冷剂从压缩机1通过第一管路3进入第三管路4。通过室外单元‘A’的第二端口A2、第二连接管路12和分配器‘B’的第二端口将制冷剂从第三管路4引入到气态制冷剂管路23。

在第二运行模式中，使分配器的膨胀组件27b关闭，第一气态制冷剂分支管路24上的阀31a，31b和31c开启，并使第二气态制冷剂分支管路25上的阀32a，32b和32c关闭。因此，进入气态制冷剂管路23中的所有制冷剂被引入第一气态制冷剂分支管路24，与房间内的空气进行热交换，然后在室内热交换器62中冷凝。在这种情况下，室内热交换器62排出冷凝热，房间风扇(未示出)将冷凝热排放到房间内，从而对房间加热。

如图2B所示，由于在第二运行模式中室内单元膨胀组件61开启，所以在室内热交换器62中已冷凝的制冷剂通过液态制冷剂分支管路22被引入到液态制冷剂管路21中。在这种情况下，如图2B所示，流过液态制冷剂管路21的制冷剂和过冷却热交换器71进行热交换后被过冷却，并经分配器‘B’的第一端口B1、第一连接管路11、和室外单元‘A’的第一端口A1被引入第二管路7中。通过过冷却装置70进行过冷却的原理的说明与参照图5进行的描述类似，此处不在赘述。

在止回阀7a的导向下制冷剂从第二管路7被引入并联的管路7b，并使制冷剂在室外膨胀阀7c中膨胀。在这种情况下，被引入室外热交换器2的制冷剂借助于过冷却装置70完全处于过冷却状态，室外膨胀组件7c的噪音和失灵显著降低。经室外膨胀组件7c膨胀的制冷剂热交换后在室外热交换器2处蒸发。接着，在流动路径控制阀6的导引下，蒸发了的制冷剂被引入第四管路5，再经存贮器9进入压缩机1的入口。在这种情况下，由于安装在第二气态制冷剂分支管路25上的阀32a、32b和32c关闭，制冷剂只能从第四管路5被吸到压缩机1。

图3A示出的系统表示图1系统按第三运行模式运行的情况。与第一运行模式一样，在第三运行模式中，欲对大多数房间进行冷却而对少数房间进行加热时，流路控制阀使第一端口6a和第二端口6b连通，使第三端口6c和第四端口6d连通。因此，一部分制冷剂从压缩机1进入第二管路7，而另一部分进入第三管路4。其过程与参考图2A描述的第一运行模式中的制冷剂流动情况相同，在此不再赘述。

在第三运行模式中，分配器膨胀组件27b被关闭。装在与用于冷却房间的室内单元C1和C2连接的第一气态制冷剂分支管路24a和24b上的阀31a和31b关闭，而装在第二气态制冷剂分支管路25a和25b上的阀32a和32b开启。装在与用于加热房间的室内单元C3连接的第一气态制冷剂分支管路24c上的阀31c开启，装在第二气态制冷剂分支管路25c上的阀32c关闭。因此，如图3A所示，通过第三管路4进入分配器‘B’的气态制冷剂管路23中的制冷剂经第一气态制冷剂分支管路24c被引入室内单元C3的室内热交换器62c中，制冷剂在室内热交换器62c中排出冷凝热，从而加热房间，再通过室内单元膨胀组件61c将液态制冷剂引入液态制冷剂管路21。于是，被引入液态制冷剂管路21的液态制冷剂与过冷却热交换器71进行热交换，并完全被过冷成液体。

现在参见图3A，通过第二管路7从压缩机1排放到分配器‘B’的液态制冷剂管路21中的制冷剂与加热室内单元C3的房间以后被引入到该液态制冷剂管路21中的制冷剂汇合。然后，将汇合了的制冷剂经液态制冷剂分支管路22a和22b引入室内单元C1和C2的室内单元膨胀组件61a和61b中，制冷剂在室内热交换器62a和62b中蒸发，使所述房间冷却，制冷剂再经第二气态制冷剂分支管路25a和25b被引入回流管路26。制冷剂通过第三连接管路13从回流管路26引入到第四管路5，由此经存储器9到达压缩机1的入口。而且，在第三运行模式中，因为所有两相制冷剂在被引入室内膨胀组件61a和61b之前，已经被过冷却装置70完全液化，所以室内膨胀组件61a和61b噪音和失灵现象也显著减少。

图3B示出的系统表示图1系统按第四运行模式运行的情况。在第四运行模式中，欲对大多数房间进行加热而对少数房间进行冷却时，流路控制阀6使第一端口6a和第四端口6d连通，使第二端口6b和第三端口6c连通。因此，所有制冷剂通过第三管路4从压缩机1进入分配器‘B’。

在第四运行模式中，分配器膨胀组件27b关闭。装在与用于加热房间的室内单元C1和C2连接的第一气态制冷剂分支管路24a和24b上的阀31a和31b开启，装在第二气态制冷剂分支管路上的阀32a和32b被关闭。装在与用于冷却房间的室内单元C3连接的第一气态制冷剂分支管路24c上的阀31c被关闭，装在第二气态制冷剂分支管路25c上的阀32c开启。因此，通过第二管路7进入分配器‘B’的气态制冷剂管路23中的制冷剂经第一气态制冷剂分支管路24a和24b被引入室内热交换器62a和62b中，在对装有室内单元C1和C2的房间进行加热以后，制冷剂通过液态制冷剂分支管路22a和22b流入液态制冷剂管路21。

现在参见图3B，进入液态制冷剂管路21中的制冷剂的一部分被引入液态制冷剂分支管路22c中，另一部分制冷剂流到第一连接管路11中。此时，使进入第一连接管路11的制冷剂通过第二管路7、并联管路7b、室外单元膨胀组件7c、室外热交换器2和流路控制阀6引入到第四管路5中。

使引入液态制冷剂分支管路22c中的制冷剂通过室内膨胀阀61和室内单元C3的室内热交换器62c，从而冷却所述房间，然后，制冷剂由此通过第二气态制冷剂分支管路25c、回流管路26以及第三连接管路13被引入到第四管路5中。最后，在第四管路5中汇合的制冷剂经存储器9被引入到压缩机1的入口。在第三模式中，由于被过冷却装置70完全液化的制冷剂被引入室内膨胀组件61c和室外膨胀组件7c，室内膨胀组件61c和室外膨胀组件7c的噪音和失灵也被显著减少。

如上所述，本发明的复式空调器具有如下优点：

首先，独立对多间房间进行冷却或加热可以为适合各个房间的环境提供最佳的空气调节性能。

其次，经过冷却装置过冷却的液态制冷剂被供应到室内和室外膨胀组件。这样，室内和室外膨胀组件的噪音、故障、失灵将显著减少。而且，在提高制冷效率的同时改进了冷却/加热性能。

同时，在所描述的复式空调器中，设置的一个室外单元、一个分配器和多个室内单元是用来对各房间进行独立冷却或加热的。显然，本领域的技术人员很清楚，在不超出权利要求书描述的本发明的构思或保护范围的前提下，可以进行各种改型和变换。例如，在本复式空调机具有一个室外单元和与该室外单元直接相连的多个室内单元的情形下，多个房间能全部被加热或冷却。也是在这种情况中，可以将过冷却装置安装在连接所述室外单元和多个室内单元之间的管路上，这对本领域技术人员而言也是显而易见的，这样过冷却装置起着和前述实施方式中相同的功能。因此，对本发明作出的各种改型和变换都将落入权利要求书及其等同物的范围内。

Claims (28)

1.一种复式空调机，包括：

一室外单元，其包括一压缩机、一室外热交换器、一控制来自压缩机的制冷剂的流动路径的流动路径控制阀、一室外膨胀组件，当加热房间时，该组件膨胀经室内单元流入的呈冷凝状态的液态制冷剂并将所述制冷剂提供给室外热交换器、和一室外单元管路系统；

多个室内单元，每个室内单元包括一室内单元膨胀组件、一室内热交换器和一室内管路系统；

一分配器，其根据各种运行模式选择性地把制冷剂从所述室外单元适当分配到所述室内单元，并再将制冷剂返回到室外单元；

过冷却经所述室外热交换器或室内热交换器冷凝并流向所述室内单元膨胀组件或室外膨胀组件的制冷剂的装置。

2.根据权利要求1所述的复式空调机，其中，所述装置包括一过冷却热交换器，该热交换器用于与所述室外膨胀组件和室内单元膨胀组件之间的那部分管路进行热交换，此部分管路位于将所述室外热交换器、室外膨胀组件、室内单元膨胀组件和室内热交换器串联的管路上。

3.根据权利要求2所述的复式空调机，其中，所述过冷却热交换器用一部分流过所述制冷剂管路的制冷剂过冷却余下那部分制冷剂，所述余下的那部分制冷剂流过所述余下部分制冷剂和所述过冷却热交换器进行热交换的管路部分。

4.根据权利要求2所述的复式空调机，其中，所述装置还包括：

一第一导管，它连接在所述制冷剂管路和过冷却热交换器的一端口之间，用于导引一部分制冷剂在经过所述室外热交换器或室内热交换器后流过所述液态制冷剂管路；

一过冷却膨胀组件，它安装在所述第一导管上，膨胀流过第一导管的制冷剂；

一第二导管，它连接在所述压缩机入口和过冷却热交换器的另一端口之间，用于导引制冷剂经过所述过冷却热交换器流到压缩机。

5.根据权利要求2所述的复式空调机，其中，所述过冷却热交换器围绕所述制冷剂管路的外表面。

6.根据权利要求2所述的复式空调机，其中，所述过冷却热交换器通过制冷剂管路的内部。

7.根据权利要求6所述的复式空调机，其中，所述过冷却热交换器包括在制冷剂管路内弯曲多次的部分，以增大和流过所述制冷剂管路的制冷剂进行热交换的面积。

8.根据权利要求4所述的复式空调机，其中，所述过冷却热交换器呈管状，所述制冷剂管路安排在其内部。

9.根据权利要求4所述的复式空调机，其中，所述过冷却热交换器呈管状，并通过所述制冷剂管路内部。

10.根据权利要求2所述的复式空调机，其中，所述过冷却热交换器包括在制冷剂管路内部弯曲多次的部分，以增大和流过所述制冷剂管路的制冷剂进行热交换的面积。

11.根据权利要求2所述的复式空调机，其中，所述装置还包括一安装在所述过冷却热交换器和室外膨胀组件之间的制冷剂管路上的辅助过冷却热交换器。

12.根据权利要求11所述的复式空调机，其中，所述装置还包括：

一连接在所述制冷剂管路和辅助过冷却热交换器之间的第一辅助导管；

一位于所述第一辅助导管上的辅助过冷却膨胀组件；和

一连接在所述压缩机入口和辅助过冷却热交换器的另一端口之间第二辅助导管。

13.根据权利要求1所述的复式空调机，其中，所述流动路径控制阀包括：

与所述压缩机相通的第一端口；

与所述室外热交换器相通的第二端口；

与所述压缩机入口相通的第三端口；

与一封闭管件或盲管相连的第四端口。

14.根据权利要求13所述的复式空调机，其中，所述室外单元管路系统包括：

一连接在所述压缩机的出口和所述第一端口之间的第一管路；

一连接在所述室外单元的第二端口和所述第一端口之间的第二管路，该第二管路具有安装在其中部的所述室外热交换器；

一连接在所述室外单元的第一管路和第二管路之间的第三管路；

一连接在所述第三端口和所述压缩机的入口之间的第四管路，它具有连接在其中部的所述室外单元的第三端口。

15.根据权利要求14所述的复式空调机，其中，所述室外单元的第一端口和所述分配器的第一端口连接，室外单元的第二端口和分配器的第二端口连接，室外单元的第三端口和分配器的第三端口连接。

16.根据权利要求15所述的复式空调机，其中，所述分配器包括：

一用于将制冷剂从所述室外单元导引到所述室内单元或将制冷剂从室内单元导引到室外单元的分配器管路系统；和

一安装在所述分配器管路系统上、根据各种运行模式适当控制流过分配器管路系统的制冷剂的流动情况的阀组。

17.根据权利要求16所述的复式空调机，其中，所述分配器管路系统包括：

一具有所述分配器的第一端口的液态制冷剂管路；

多个从所述液态制冷剂管路分支的液态制冷剂分支管路，它们分别和各室内单元内的各室内单元膨胀组件连接；

一具有所述分配器的第二端口的气态制冷剂管路；

多个从所述气态制冷剂管路分支的第一气态制冷剂分支管路，它们分别和各室内单元的各室内热交换器连接；

多个分别从第一气态制冷剂分支管路的中点分支的第二气态制冷剂分支管路；

一和所有第二气态制冷剂管路连接并具有所述分配器的第三端口的回流管路。

18.根据权利要求17所述的复式空调机，其中，所述装置包括一安装在从所述液态制冷剂管路分支的液态制冷剂分支管路部分上的过冷却热交换器，它用于与被引入所述室外单元或从其排出的制冷剂进行热交换。

19.根据权利要求18所述的复式空调机，其中，所述过冷却热交换器用一部分流过所述制冷剂管路的制冷剂过冷却余下那部分制冷剂，所述余下部分的制冷剂流过所述余下制冷剂和过冷却热交换器进行热交换的管路部分。

20.根据权利要求19所述的复式空调机，其中，所述装置还包括：

一连接在所述制冷剂管路和所述过冷却热交换器的一端之间的第一导管；

一安装在所述第一导管上、使流过该第一导管的制冷剂膨胀的过冷却膨胀组件；

一连接在所述过冷却热交换器的另一端和所述回流管路之间的第二导管。

21.根据权利要求20所述的复式空调机，其中，所述过冷却热交换器围绕所述制冷剂管路的外表面。

22.根据权利要求20所述的复式空调机，其中，所述过冷却热交换器通过所述制冷剂管路内部。

23.根据权利要求22所述的复式空调机，其中，所述过冷却热交换器包括在制冷剂管路内弯曲多次的部分，以增大和流过所述制冷剂管路的制冷剂进行热交换的面积。

24.一种复式空调机，包括：

一室外单元，其包括一压缩机和一室外热交换器；

多个室内单元，每个和所述室外单元直接连接的室内单元包括一室内单元膨胀组件和一室内热交换器；

一用于过冷却制冷剂的过冷却热交换器，它安装在所述室外热交换器和室内单元膨胀组件之间的那部分管路上，该部分管路位于把所述室外热交换器、室内单元膨胀组件和室内热交换器串联的管路中。

25.根据权利要求24所述的复式空调机，其中，还包括：

一第一导管，它连接在所述制冷剂管路和过冷却热交换器的一端之间，以旁通并导引一部分制冷剂在通过所述室内热交换器或室外热交换器后通过所述液态制冷剂管路；

一过冷却膨胀组件，它安装在所述第一导管上，以膨胀流过所述第一导管的制冷剂；

一第二导管，它连接在所述压缩机入口和过冷却热交换器的另一端之间，以将制冷剂经所述过冷却热交换器导引到所述压缩机。

26.根据权利要求25所述的复式空调机，其中，所述过冷却热交换器围绕所述制冷剂管路的外表面。

27.根据权利要求25所述的复式空调机，其中，所述过冷却热交换器通过所述制冷剂管路内部，并包括在所述制冷剂管路内部弯曲多次的部分，以增大和流过所述制冷剂管路的制冷剂进行热交换的面积。

28.根据权利要求25所述的复式空调机，其中，所述装置还包括：

一辅助热交换器，它安装在所述过冷却热交换器和室外膨胀组件之间的管路上；

一第一辅助导管，它安装在所述制冷剂管路和辅助过冷却热交换器的一端之间；

一辅助过冷却膨胀组件，它位于所述第一辅助导管上；

一第二辅助导管，它连接在所述压缩机的入口和辅助过冷却热交换器的另一端之间。

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