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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Mehreinheitenklimaanlage und
ein Verfahren zur Steuerung derselben.
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Allgemeiner
Stand der Technik
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Im
Allgemeinen ist die Klimaanlage eine Vorrichtung zum Kühlen oder
Heizen von Räumen,
wie etwa Wohnräume,
Restaurants und Geschäftsräume. Es
hat für
die effiziente Kühlung
und Heizung eines Ortes, der in mehrere Räume unterteilt ist, bisher unaufhörliche Entwicklungen
im Bereich der Mehreinheitenklimaanlagen (siehe zum Beispiel EP-0448345-A).
Die Mehreinheitenklimaanlage ist im Allgemeinen mit einer Außeneinheit
und mehreren Innenraumeinheiten ausgerüstet, die alle mit der Außeneinheit
verbunden und in einem Raum zum Kühlen oder Heizen des Raums
eingerichtet sind, während
sie entweder in einem Kühlungs-
oder Heizungsmodus arbeiten.
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Da
die Mehreinheitenklimaanlage nur in einem der beiden Modi (Kühlung oder
Heizung) einheitlich betrieben werden kann, auch wenn einige der Räume innerhalb
des unterteilten Ortes eine Heizung erfordern und der Rest der Räume eine
Kühlung
benötigt,
sind der Mehreinheitenklimaanlage jedoch dahingehend Grenzen gesetzt,
dass sie diesen Anforderungen nicht sachgemäß gerecht werden kann.
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Zum
Beispiel gibt es auch in einem Gebäude Räume, die abhängig vom
Standort oder von der Tageszeit einen Temperaturunterschied aufweisen,
sodass, während
ein auf der Nordseite des Gebäudes gelegener
Raum eine Heizung erfordert, ein Raum auf der Südseite aufgrund des Sonnenlichts
eine Kühlung
benötigt,
was von einer Mehreinheitenklimaanlage des Stands der Technik, die
nur in einem einzigen Modus betrieben werden kann, nicht bewältigt werden
kann.
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Auch
wenn ferner ein mit einem Computerraum ausgestattetes Gebäude nicht
nur im Sommer, sondern auch im Winter eine Kühlung benötigt, um das Problem der Wärmebelastung
durch die Computerausrüstung
zu lösen,
kann eine Mehreinheitenklimaanlage des Stands der Technik eine derartige
Anforderung nicht sachgemäß bewältigen.
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Zum
Abschluss kann man sagen, dass die Anforderung die Entwicklung einer
Mehreinheitenklimaanlage und eines Verfahrens zur Steuerung derselben
erforderlich macht, die Räume
individuell klimatisieren kann, d.h. dass eine Innenraumeinheit, die
in einem Raum eingerichtet ist, welcher eine Heizung erfordert,
in einem Heizungsmodus betreibbar ist und gleichzeitig die Innenraumeinheit,
die in einem Raum eingerichtet ist, der eine Kühlung erfordert, in einem Kühlungsmodus
betreibbar ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Dementsprechend
ist die vorliegende Erfindung an eine Mehreinheitenklimaanlage und
ein Verfahren zur Steuerung derselben gerichtet, die im Wesentlichen
eines oder mehrere der Probleme aufgrund von Einschränkungen
und Nachteilen des Stands der Technik ausschließen.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Mehreinheitenklimaanlage
und ein Verfahren zur Steuerung derselben bereitzustellen, die einen
Kühlungsbetrieb
und einen Heizbetrieb zur gleichen Zeit ausführen kann.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Mehreinheitenklimaanlage
und ein Verfahren zur Steuerung derselben bereitzustellen, bei der
ein Rohrleitungssystem, das einen Verteiler und Innenraumeinheiten
verbindet, vereinfacht ist, um die Verlegung der Rohrleitungen bei
der Einrichtung der Innenraumeinheiten zu erleichtern und das äußere Erscheinungsbild
zu verbessern.
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Es
ist ferner eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Mehreinheitenklimaanlage
und ein Verfahren zur Steuerung derselben bereitzustellen, bei der
ein Mischungsverhältnis
von Kühlmittel,
das in einen Gas-Flüssig-Separator
eingeleitet ist, für verschiedene Betriebsbedingungen
optimiert ist, um die Klimatisierungseffizienz der Mehreinheitenklimaanlage
zu verbessern.
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Zusätzliche
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung
dargelegt und werden dem Durchschnittsfachmann teilweise durch Prüfung des
Folgenden offensichtlich oder können
aus dem praktischen Gebrauch der Erfindung erfahren werden. Die
Aufgaben und andere Vorteile der Erfindung werden durch die Struktur
verwirklicht und erreicht, die in den Ansprüchen hiervon dargelegt sind.
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Um
diese Aufgaben und andere Vorteile gemäß dem Zweck der vorliegenden
Erfindung zu erreichen, wie hierin ausgeführt und ausführlich beschrieben,
enthält
die Mehreinheitenklimaanlage eine Außeneinheit mit einem Akkumulator,
mehrere Kompressoren und Außenwärmetauscher,
die mit einem Außenrohrleitungssystem
verbunden sind, mehrere Außengebläse zum jeweiligen
Kühlen
der Außenwärmetauscher,
ein Vierwegeventil und mehrere Steuerventile, die an dem Außenrohrleitungssystem
zum Steuern von Kühlmittelfluss
angebracht sind, mehrere Innenraumeinheiten, die jeweils in Räumen eingerichtet
sind und jede einen Innenwärmeraumtauscher und
ein elektronisches Expansionsventil aufweisen, einen Verteiler,
der einen Gas-Flüssig-Separator
zum Trennen von Kühlmittel,
das von der Außeneinheit empfangen
wird, in Gaskühlmittel
und Flüssigkühlmittel,
oder zum Mischen von Kühlmittel,
das von den Innenraumeinheiten empfangen wird, enthält, und ein
Verteilungsrohrleitungssystem zum Führen des Kühlmittels von der Außeneinheit
zu den Innenraumeinheiten und des Kühlmittels von den Innenraumeinheiten
wieder zur Außeneinheit,
und Steuermittel zum Steuern der Drehgeschwindigkeiten der Außengebläse zum Steuern
eines Gas-/Flüssig-Kühlmittelmischungsverhältnisses,
das durch die Außenwärmetauscher
in den Gas-Flüssig-Separator
eingeführt
wird.
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Der
Außenwärmetauscher
enthält
einen ersten Außenwärmetauscher
zum Abgeben von Flüssigkühlmittel,
das für
eine Betriebsbedingung geeignet ist, und einen zweiten Außenwärmetauscher
zum Abgeben von Zweiphasenkühlmittel,
das für
die Betriebsbedingung geeignet ist.
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Das
Außengebläse enthält ein erstes
Außengebläse zum Kondensieren
von Kühlmittel
an dem ersten Außenwärmetauscher
und ein zweites Außengebläse zum Kondensieren
von Kühlmittel
an dem zweiten Außenwärmetauscher.
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Das
Steuermittel enthält
einen Temperatursensor zum Messen einer Temperatur von Kühlmittel, das
von den Außenwärmetauschern
in den Gas-Flüssig-Separator
eingeleitet wird, und einen Mikrocomputer zum Vergleichen einer
Kühlmitteltemperatur,
die mit dem Temperatursensor gemessenen wird, und einer voreingestellten
Kühlmitteltemperatur zum
Erfassen eines Kühlmittelmischungsverhältnisses
an dem Außenrohrleitungssystem,
und zum Steuern von Drehgeschwindigkeiten der Außengebläse, sodass erfasste Kühlmittelmischungsverhältnisse
gleich Kühlmittelverhältnissen
sind, die derart voreingestellt sind, dass sie jeweils für Betriebsbedingungen
geeignet sind. Das Kühlmittel
ist R407C-Mischkühlmittel,
dessen Kühlmittelmischungsverhältnis gemäß einer
Temperaturänderung genau
bekannt sein kann.
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Das
Außenrohrleitungssystem
enthält
eine erste Rohrleitung, die zwischen Auslassöffnungen der Kompressoren und
dem Vierwegeventil angeschlossen ist, eine zweite Rohrleitung, die
sich vor dem ersten und zweiten Außenwärmetauscher in zwei Rohrleitungen
verzweigt und zwischen dem Vierwegeventil und dem ersten und zweiten
Außenwärmetauscher
parallel angeschlossen ist, eine dritte Rohrleitung, die vor dem
Gas-Flüssig-Separator angesetzt
ist und zwischen dem Gas-Flüssig-Separator und dem
Außenwärmetauscher
parallel angeschlossen ist, eine vierte Rohrleitung, die zwischen
dem Verteilungsrohrleitungssystem und dem Vierwegeventil angeschlossen
ist, eine fünfte
Rohrleitung, die zwischen dem Vierwegeventil und dem Akkumulator angeschlossen
ist, und eine sechste Rohrleitung, die zwischen dem Akkumulator
und einer Einlassöffnung des
Kompressors angeschlossen ist.
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Die
Außenwärmetauscher
enthalten einen ersten Außenwärmetauscher
zum Abgeben von Flüssigkühlmittel,
das für
eine Betriebsbedingung geeignet ist, und einen zweiten Außenwärmetauscher zum
Abgeben von Zweiphasenkühlmittel,
das für
die Betriebsbedingung geeignet ist. Die Außengebläse enthalten ein erstes Außengebläse zum Kondensieren
von Kühlmittel
an dem ersten Außenwärmetauscher
und ein zweites Außengebläse zum Kondensieren
von Kühlmittel
an dem zweiten Außenwärmetauscher.
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Das
Steuermittel enthält
einen Temperatursensor, der an einem Teil vorgesehen ist, an das
die dritte Rohrleitung angesetzt ist, zum Messen einer Temperatur
von Kühlmittel,
das von dem ersten und zweiten Außenwärmetauscher in den Gas-Flüssig-Separator
eingeleitet wird, und einen Mikrocomputer zum Vergleichen einer
Kühlmitteltemperatur, die
mit dem Temperatursensor gemessen wird, und einer voreingestellten
Kühlmitteltemperatur
zum Erfassen eines Kühlmittelmischungsverhältnisses
an dem Außenrohrleitungssystem,
und zum Steuern einer Drehgeschwindigkeit der Außengebläse, sodass erfasste Kühlmittelmischungsverhältnisse
gleich Kühlmittelverhältnissen
sind, die derart voreingestellt sind, dass sie jeweils für Betriebsbedingungen
geeignet sind.
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Das
Steuerventil enthält
ein erstes und zweites Rückschlagventil,
die auf Seiten des ersten und zweiten Außenwärmetauschers an der dritten
Rohrleitung vorgesehen sind, zum Steuern eines Kühlmittelflusses von dem ersten
und zweiten Außenwärmetauscher
zum Gas-Flüssig-Separator
und ein erstes und zweites elektronisches Expansionsventil, die
parallel zum ersten und zweiten Rückschlagventil vorgesehen sind,
zum Ausdehnen von Kühlmittel,
das von dem Gas-Flüssig-Separator
zum ersten und zweiten Außenwärmetauscher
fließt.
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Das
Verteilungsrohrleitungssystem enthält eine Flüssigkühlmittelrohrleitung, die zum
Führen von
Flüssigkühlmittel
zu/von dem Gas-Flüssig-Separator
an den Gas-Flüssig-Separator
angeschlossen ist, Flüssigkühlmittelzweigrohrleitungen,
die von der Flüssigkühlmittelrohrleitung
abzweigen und jeweils an die Innenwärmeraumtauscher angeschlossen sind,
eine Gaskühlmittelrohrleitung,
die zum Führen von
Gaskühlmittel
zu/von dem Gas-Flüssig-Separator
an den Gas-Flüssig-Separator
angeschlossen ist, Gaskühlmittelzweigrohrleitungen,
die von der Gaskühlmittelrohrleitung
abzweigen und jeweils an die Innenwärmeraumtauscher angeschlossen
sind, und zwischenliegende Zweigrohrleitungen, die jeweils von den
Gaskühlmittelrohrleitungen
abzweigen und an das Außenrohrleitungssystem
angeschlossen sind.
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Die
Gaskühlmittelzweigrohrleitungen
und die Flüssigkühlmittelzweigrohrleitungen
sind zur Rohrlegearbeitseffizienz parallel zueinander angeordnet. Der
Außenwärmetauscher
enthält
einen ersten Außenwärmetauscher
zum Abgeben von Flüssigkühlmittel,
das für
eine Betriebsbedingung geeignet ist, und einen zweiten Außenwärmetauscher
zum Abgeben von Zweiphasenkühlmittel,
das für
die Betriebsbedingung geeignet ist. Die Außengebläse enthalten ein erstes Außengebläse zum Kondensieren
von Kühlmittel
an dem ersten Außenwärmetauscher
und ein zweites Außengebläse zum Kondensieren
von Kühlmittel
an dem zweiten Außenwärmetauscher.
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Das
Außenrohrleitungssystem
enthält
eine erste Rohrleitung, die zwischen Auslassöffnungen des Kompressors und
dem Vierwegeventil angeschlossen ist, eine zweite Rohrleitung, die
sich vor dem ersten und zweiten Außenwärmetauscher in zwei Rohrleitungen
verzweigt und zwischen dem Vierwegeventil und dem ersten und zweiten
Außenwärmetauscher
parallel angeschlossen ist, eine dritte Rohrleitung, die vor dem
Gas-Flüssig-Separator angesetzt
ist und zwischen dem Gas-Flüssig-Separator und dem
ersten und zweiten Außenwärmetauscher parallel
angeschlossen ist, eine vierte Rohrleitung, die zwischen den zwischenliegenden
Zweigrohrleitungen und dem Vierwegeventil angeschlossen ist, eine
fünfte
Rohrleitung, die zwischen dem Vierwegeventil und dem Akkumulator
angeschlossen ist, und eine sechste Rohrleitung, die zwischen dem
Akkumulator und der Einlassöffnung
des Kompressors angeschlossen ist.
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Das
Steuermittel enthält
einen Temperatursensor, der an einem Teil vorgesehen ist, an das
die dritte Rohrleitung angesetzt ist, zum Messen einer Temperatur
von Kühlmittel,
das von dem ersten und zweiten Außenwärmetauscher in den Gas-Flüssig-Separator
eingeleitet wird, und einen Mikrocomputer zum Vergleichen einer
Kühlmitteltemperatur, die
mit dem Temperatursensor gemessen wird, und einer voreingestellten
Kühlmitteltemperatur
zum Erfassen eines Kühlmittelmischungsverhältnisses
an dem Außeneinheitrohrleitungssystem,
und zum Steuern einer Drehgeschwindigkeit des zweiten Außengebläses, sodass
erfasste Kühlmittelmischungsverhältnisse
gleich Kühlmittelmischungsverhältnissen
sind, die derart voreingestellt sind, dass sie jeweils für die Betriebsbedingungen
geeignet sind.
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Das
Steuerventil enthält
ein erstes und zweites Rückschlagventil,
die auf Seiten des ersten und zweiten Außenwärmetauschers an der dritten
Rohrleitung vorgesehen sind, zum Steuern eines Kühlmittelflusses von dem ersten
und zweiten Außenwärmetauscher
zum Gas-Flüssig-Separator, und
ein erstes und zweites elektronisches Expansionsventil, die parallel
zu dem ersten und zweiten Rückschlagventil vorgesehen
sind, zum Ausdehnen von Kühlmittel, das
von dem Gas-Flüssig-Separator
zum ersten und zweiten Außenwärmetauscher
fließt.
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Der
Verteiler enthält
eine Ventileinheit zum Steuern von Kühlmittelfluss in dem Verteilungsrohrleitungssystem.
Die Ventileinheit enthält
Zweiwegeventile, die an den Gaskühlmittelzweigrohrleitungen, den
Flüssigkühlmittelzweigrohrleitungen
und zwischenliegenden Zweigrohrleitungen zum selektiven Ein-/Ausschalten
abhängig
von Betriebsbedingungen vorgesehen sind.
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In
einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren
zum Betreiben einer Mehreinheitenklimaanlage bereitgestellt, folgende Schritte
enthaltend: Messen einer Temperatur von Kühlmittel, das durch ein Außenrohrleitungssystem von
mehreren Außenwärmetauschern
in einen Gas-Flüssig-Separator eingeleitet
wird, mit einem Temperatursensor, Vergleichen einer gemessenen Kühlmitteltemperatur
mit einer voreingestellten Kühlmitteltemperatur
zum Erfassen eines Kühlmittelmischungsverhältnisses,
das durch das Außenrohrleitungssystem
fließt,
und Steuern von Drehgeschwindigkeiten von mehreren Außengebläsen zum
Kühlen der
Außenwärmetauscher,
sodass das erfasste Mischungsverhältnis gleich einem Mischungsverhältnis wird,
das derart eingestellt ist, dass es für eine Betriebsbedingung geeignet
ist.
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Es
versteht sich, dass sowohl die vorhergehende Beschreibung als auch
die folgende detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindung
beispielhaft und erläuternd
sind und einer weiteren Erklärung der
beanspruchten Erfindung dienen sollen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
beiliegenden Zeichnungen, die einem besseren Verständnis der
Erfindung dienen sollen und in diese Anmeldung aufgenommen sind
und ein Teil davon bilden, stellen (eine) Ausführungsform(en) der Erfindung
dar und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erklärung des
Prinzips der Erfindung.
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Es
zeigen:
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1 ein
Diagramm einer Mehreinheitenklimaanlage gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2A ein
Diagramm, das einen Betriebszustand der Mehreinheitenklimaanlage
gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, wenn alle Räume gekühlt werden;
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2B ein
Diagramm, das einen Betriebszustand der Mehreinheitenklimaanlage
gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, wenn alle Räume geheizt werden;
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3A ein
Diagramm, das einen Betriebszustand der Mehreinheitenklimaanlage
gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt, wenn hauptsächlich ein
Kühlungsmodus
genutzt ist; und
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3B ein
Diagramm, das einen Betriebszustand der Mehreinheitenklimaanlage
gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt, wenn hauptsächlich ein
Heizungsmodus genutzt ist.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Es
wird nun im Detail auf die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung Bezug genommen, von der Beispiele in den beiliegenden Zeichnungen
dargestellt sind. Bei der Beschreibung der Ausführungsformen ist gleichen Teilen
derselbe Name und dasselbe Bezugszeichen zugeordnet, und eine wiederholende
Beschreibung wird vermieden.
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Unter
Bezugnahme auf 1 enthält die Mehreinheitenklimaanlage
der vorliegenden Erfindung eine Außeneinheit 'A',
einen Verteiler 'B', und Innenraumeinheiten 'C'.
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Die
Außeneinheit 'A' beinhaltet mehrere Kompressoren 1,
mehrere Außenwärmetauscher 2 und
einen Akkumulator 8, außen eingerichtet. Die Kompressoren 1,
die Außenwärmetauscher 2 und der
Akkumulator 8 sind an ein Außenrohrleitungssystem angeschlossen,
das die Strömungskanäle des Kühlmittels
bildet. Die Außenwärmetauscher 2 weisen
mehrere Außengebläse 5 zum
Kühlen
des Kühlmittels
in den Außenwärmetauschern 2 auf.
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Es
gibt im Außenrohrleitungssystem
ein Vierwegeventil 4 und mehrere Steuerventile 6 und 7 zur Steuerung
des Kühlmittelflusses.
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Eine
Innenraumeinheit 'C' ist in einem Raum eingerichtet,
und die Innenraumeinheit beinhaltet einen Innenwärmeraumtauscher 62a, 62b oder 62c und
ein elektronisches Expansionsventil 61a, 61b oder 61c.
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Der
Verteiler 'B' beinhaltet einen
Gas-Flüssig-Separator 10 zum
Trennen von Kühlmittel,
das von der Außeneinheit 'A' empfangen wird, in Gaskühlmittel
und Flüssigkühlmittel
oder zum Mischen von Kühlmittel,
das von den Innenraumeinheiten 'C' empfangen wird,
und ein Verteilungsrohrleitungssystem zum Führen des Kühlmittels von der Außeneinheit 'A' hin zu den Innenraumeinheiten 'C' und des Kühlmittels wieder von den Innenraumeinheiten 'C' zurück
zu den Außeneinheiten 'A'.
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Indessen
ist es vorzuziehen, dass ein Kühlmittelmischungsverhältnis optimiert
wird, wenn das Kühlmittel
durch die Außenwärmetauscher 2 in
den Gas-Flüssig-Separator 10 gemäß einer
Betriebsbedingung eingeleitet wird, um eine Klimatisierungseffizienz
zu verbessern. Dazu beinhaltet die Mehreinheitenklimaanlage Steuermittel
zum Steuern von Drehgeschwindigkeiten der Außengebläse, sodass das Gas-/Flüssig-Kühlmittelmischungsverhältnis, welches
in den Gas-Flüssig-Separator 10 durch
die Außenwärmetauscher 2 eingeleitet
wird, derart gesteuert wird, dass es für verschiedene Betriebsbedingungen
geeignet ist.
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Es
werden nun verschiedene Elemente der Mehreinheitenklimaanlage gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Die
Außenwärmetauscher 2 beinhalten
einen ersten und einen zweiten Außenwärmetauscher 2a und 2b.
Der erste Außenwärmetauscher 2a wandelt
das Kühlmittel
des Kompressors 1 in Flüssigkühlmittel
um und gibt es gemäß einer
Betriebsbedingung in den Gas-Flüssig-Separator 10 ab.
Der zweite Außenwärmetauscher 2b wandelt
das Kühlmittel
des Kompressors 1 in Kühlmittel
mit einem Zustand um, der für
die Betriebsbedingung geeignet ist, und gibt es in den Gas-Flüssig-Separator 10 ab.
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Die
Außengebläse 5 beinhalten
ein erstes und ein zweites Außengebläse 5a und 5b.
Das erste und zweite Außengebläse 5a und 5b ist
so ausgelegt, dass das erste Außengebläse 5a Kühlmittel
vom ersten Außenwärmetauscher 2a kondensiert
und das zweite Außengebläse 5b Kühlmittel
vom zweiten Außenwärmetauscher 2b kondensiert.
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Indessen
beinhaltet das Steuermittel einen Temperatursensor 9 und
einen Mikrocomputer (nicht gezeigt). Der Temperatursensor misst
die Temperatur von Kühlmittel,
das vom ersten und zweiten Außenwärmetauscher 2a und 2b in
den Gas-Flüssig-Separator 10 eingeleitet
wird. Der Mikrocomputer vergleicht die Kühlmitteltemperatur, die mit
dem Temperatursensor 9 gemessen wird, mit einer voreingestellten
Kühlmitteltemperatur,
um das Kühlmittelmischungsverhältnis in
der Außeneinheit
zu erfassen. Der Mikrocomputer steuert auch Drehgeschwindigkeiten
der Außengebläse 5,
sodass die erfassten Kühlmittelmischungsverhältnisse
jeweils gleich den Kühlmittelverhältnissen
sind, die für
verschiedene Betriebsbedingungen geeignet voreingestellt sind. In diesem
Fall ist es vorzuziehen, dass der Mikrocomputer zum Steuern der
Drehgeschwindigkeit des zweiten Außengebläses 5b ausgelegt ist.
Es ist außerdem
vorzuziehen, dass das Gas-/Flüssig-Mischungsverhältnis des
Kühlmittels
genau bekannt sein kann, vorzugsweise R407C.
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Das
Außenrohrleitungssystem
beinhaltet einen Kühlmittelweg
von der Auslassöffnung
des Kompressors 1 zum Gas-Flüssig-Separator 10 oder
dem Verteilungsrohrleitungssystem und einen Kühlmittelweg vom Verteilungsrohrleitungssystem
oder dem Gas-Flüssig-Separator 10 zur
Einlassöffnung
des Kompressors 1. Die Wege werden durch das Vierwegeventil 4 gesteuert.
Das heißt,
dass das Außenrohrleitungssystem
durch das Vierwegeventil 4 auf einer Auslassöffnungsseite
des Kompressors 1 in Verbindung miteinander steht, um den
Kühlmittelweg
von Kompressor 1 zu bestimmen, was detaillierter beschrieben
wird.
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Das
Außenrohrleitungssystem
beinhaltet sechs Rohrleitungen. Eine erste Rohrleitung 31 verbindet
die Ausgänge
des Kompressors 1 und das Vierwegeventil 4 miteinander.
Eine zweite Rohrleitung 32 ist verzweigt in zwei Rohrleitungen
vor dem ersten und zweiten Außenwärmetauscher 2a und 2b an
das Vierwegeventil 4 und außerdem an den ersten und zweiten
Außenwärmetauscher 2a und 2b angeschlossen.
Deshalb verbindet die zweite Rohrleitung 32 den ersten
und zweiten Außenwärmetauscher 2a und 2b parallel
miteinander.
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Eine
dritte Rohrleitung 33, die jeweils an den ersten und zweiten
Außenwärmetauscher 2a und 2b angeschlossen
ist, ist vor dem Gas-Flüssig-Separator 10 angesetzt
und an den Gas-Flüssig-Separator 10 angeschlossen,
um den ersten und zweiten Außenwärmetauscher
und 2b und den Gas-Flüssig-Separator 10 parallel
miteinander zu verbinden. Der Temperatursensor 9 des Steuermittels
ist an einem Verbindungspunkt der dritten Rohrleitung 33 bereitgestellt.
Eine vierte Rohrleitung 34 verbindet das Verteilungsrohrleitungssystem
und das Vierwegeventil 4, und eine fünfte Rohrleitung 35 verbindet
das Vierwegeventil 4 und den Akkumulator 8. Schließlich verbindet
eine sechste Rohrleitung 36 den Akkumulator 8 und
die Einlassöffnung
des Kompressors 1.
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Am
Ende ist das Vierwegeventil 4 jeweils mit der ersten, zweiten,
dritten und vierten Rohrleitung 31, 32, 34 und 35 verbunden.
Das Vierwegeventil 4 verbindet die Rohrleitungen selektiv
abhängig
von Betriebsbedingungen und bestimmt einen Kühlmittelweg.
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Als
Beispiel unter Bezugnahme auf 2A oder 3A verbindet
das Vierwegeventil 4, wenn sich die Mehreinheitenklimaanlage
im Kühlungsmodus
befindet, die erste Rohrleitung 31 und die vierte Rohrleitung 34,
um das Kühlmittel
von dem Kompressor 1 in die Außenwärmetauscher 2a und 2b einzuleiten.
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Unter
Bezugnahme auf 2B oder 3B verbindet
das Vierwegeventil 4, wenn sich die Mehreinheitenklimaanlage
in einem Heizmodus befindet, die erste Rohrleitung 31 und
die vierte Rohrleitung 34, um das Kühlmittel von dem Kompressor 1 in
das Verteilungsrohrleitungssystem einzuleiten.
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Der
Kühlungsmodus
bezieht sich auf den Fall, wenn die Mehreinheitenklimaanlage die
Räume nur
kühlt oder
sie hauptsächlich
zum Kühlen
betrieben ist, und der Heizungsmodus bezieht sich auf den Fall,
wenn die Mehreinheitenklimaanlage die Räume nur heizt oder sie hauptsächlich zum
Heizen betrieben ist.
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Eine Änderung
des Kühlmittelflusswegs
mit den Betriebsbedingungen wird durch die später folgende Beschreibung des
Betriebs der Mehreinheitenklimaanlage unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen ersichtlich.
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Indessen
beinhalten die Steuerventile 6 und 7 ein erstes
und zweites Rückschlagventil 6a und 6b, die
an der dritten Rohrleitung 33 bereitgestellt sind, und
ein erstes und zweites Expansionsventil 7a und 7b.
Das erste und zweite Rückschlagventil 6a und 6b ist
am ersten und zweiten Außenwärmetauscher 2a und 2b zum
Steuern des Kühlmittelflusses
vom ersten und zweiten Außenwärmetauscher 2a und 2b zum
Gas-Flüssig-Separator 10 vorgesehen.
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Im
Detail bedeutet das, dass das erste und zweite Rückschlagventil 6a und 6b das
vom ersten und zweiten Außenwärmetauscher 2a und 2b eingeleitete
Kühlmittel
nur in den Gas-Glüssig-Separator 10 einleitet.
Das erste und zweite elektronische Expansionsventil 7a und 7b,
das parallel zum ersten und zweiten Rückschlagventil 6a und 6b angebracht ist,
verursacht eine Ausdehnung des Kühlmittels, welches
vom Gas-Flüssig-Separator 10 nur
in den ersten und zweiten Außenwärmetauscher 2a und 2b eingeleitet
wird. Am Ende wird das Kühlmittel,
welches vom ersten und zweiten Außenwärmetauscher 2a und 2b in
den Gas-Flüssig-Separator 10 eingeleitet
wird, dazu veranlasst, durch das erste und zweite Rückschlagventil 6a und 6b zu
fließen,
und das Kühlmittel,
welches vom Gas-Flüssig-Separator 10 in
den ersten und zweiten Außenwärmetauscher 2a und 2b eingeleitet
wird, wird dazu veranlasst, durch das erste und zweite elektronische
Expansionsventil 7a und 7b zu fließen.
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Der
Verteiler 'B' ist zwischen der
Außeneinheit 'A' und mehreren Innenraumeinheiten C1,
C2 und C3 bereitgestellt. Wie beschrieben beinhaltet der Verteiler 'B' den Gas-Flüssig-Separator 10 und
das Verteilungsrohrleitungssystem.
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Das
Verteilungsrohrleitungssystem beinhaltet eine Flüssigkühlmittelrohrleitung 23,
Flüssigkühlmittelzweigrohrleitungen 24a, 24b und 24c,
eine Gaskühlmittelrohrleitung 21,
Gaskühlmittelzweigrohrleitungen 22a, 22b und 22c,
und zwischenliegende Zweigrohrleitungen 25a, 25b und 25c.
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Die
Flüssigkühlmittelrohrleitung 23 ist
mit dem Gas-Flüssig-Separator 10 verbunden
und führt Flüssigkühlmittel
zum/vom Gas-Flüssig-Separator 10.
Die Flüssigkühlmittelzweigrohrleitungen 24a, 24b, 24c,
die von der Flüssigkühlmittelrohrleitung 23 abzweigen,
sind jeweils mit den Innenwärmeraumtauschern 62a, 62b und 62c verbunden.
Die Gaskühlmittelrohrleitung 21,
die an den Gas-Flüssig-Separator 10 angeschlossen
ist, führt Gaskühlmittel zum/vom
Gas-Flüssig-Separator 10.
Die Gaskühlmittelzweigrohrleitungen 22a, 22b und 22c zweigen
von der Gaskühlmittelrohrleitung 21 ab
und sind jeweils mit den Innenwärmeraumtauschern 62a, 62b und 62c verbunden.
Die zwischenliegenden Zweigrohrleitungen 25a, 25b und 25c zweigen
jeweils von den Gaskühlmittelrohrleitungen 22a, 22b und 22c ab
und sind mit der vierten Rohrleitung 34 verbunden. Die zwischenliegenden
Zweigrohrleitungen 25a, 25b und 25c führen die
Kühlmittelwärme, die
an den Innenraumeinheiten ausgetauscht wird, zum Außenrohrleitungssystem
oder das eingeleitete Kühlmittel
vom Außenrohrleitungssystem
zu den Innenwärmeraumtauschern 62a, 62b und 62c,
abhängig
von einer Betriebsbedingung.
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Es
ist vorzuziehen, dass die Gaskühlmittelzweigrohrleitungen 22a, 22b und 22c und
die Flüssigkühlmittelzweigrohrleitungen 24a, 24b und 24c parallel
angeordnet sind, damit die Gaskühlmittelzweigrohrleitungen 22a, 22b und 22c und
die Flüssigkühlmittelzweigrohrleitungen 24a, 24b und 24c in
einem Kanal (nicht abgebildet) verlegt werden können, wodurch die Anzahl der
Rohrstränge
reduziert ist, um die Arbeitseffizienz und das äußere Erscheinungsbild zu verbessern.
Darüber
hinaus verbessert das Verlegen der Gaskühlmittelzweigrohrleitungen 22a, 22b und 22c und
der Flüssigkühlmittelzweigrohrleitungen 24a, 24b und 24c von
Anfang an in einem Kanal, um die Gaskühlmittelzweigrohrleitungen 22a, 22b und 22c und
die Flüssigkühlmittelzweigrohrleitungen 24a, 24b und 24c als
eine Rohrleitung herzustellen, die Rohrlegearbeitseffizienz noch
weiter.
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Indessen
beinhaltet der Verteiler 'B' eine Ventileinheit
zum Steuern des Kühlmittelflusses
in das Verteilungsrohrleitungssystem. Die Ventileinheit veranlasst
das Kühlmittel
zur Einleitung in die Innenraumeinheiten, die abhängig von
einer Betriebsbedingung aus den mehreren Innenraumeinheiten ausgewählt sind.
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Im
Detail bedeutet das, dass die Ventileinheit mehrere Ventile 30a, 30b, 30c, 40a, 40b, 40c, 50a, 50b und 50c beinhaltet,
die an den Gaskühlmittelzweigrohrleitungen 22a, 22b und 22c,
den Flüssigkühlmittelzweigrohrleitungen 24a, 24b und 24c und den
zwischenliegenden Zweigrohrleitungen 25a, 25b und 25c angebracht
sind. Es ist vorzuziehen, dass die Ventile Zweiwegeventile sind,
damit diese abhängig
von einer Betriebsbedingung selektiv ein- und ausgeschaltet werden
können.
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Schließlich sind
die Innenwärmeraumtauscher 62a, 62b und 62c an
das Verteilungsrohrleitungssystem angeschlossen. Insbesondere die
Innenwärmeraumtauscher 62a, 62b und 62c sind
jeweils an die Gaskühlmittelzweigrohrleitung 22a, 22b und 22c und
die Flüssigkühlmittelzweigrohrleitungen 24a, 24b und 24c angeschlossen.
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Die
Beschreibung der Mehreinheitenklimaanlage der vorliegenden Erfindung
basiert bis hierher auf einer Annahme, dass zwei Außenwärmetauscher und
drei Innenwärmeraumtauscher
vorhanden sind. Die Anzahl der Außenwärmetauscher und der Innenwärmeraumtauscher
kann jedoch je nach Betriebsumfeld und Betriebsbedingungen veränderlich
sein, und damit kann auch das System und die Anzahl der Ventileinheit
veränderlich
sein.
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Unter
Bezugnahme auf 2A bis 3B wird
der Betrieb der Mehreinheitenklimaanlage der vorliegenden Erfindung
und der Kühlmittelfluss
gemäß dem Betrieb
beschrieben.
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Vor
Beginn der Beschreibung wird angenommen, dass die Mehreinheitenklimaanlage
der vorliegenden Erfindung zwei Außenwärmetauscher und drei Innenraumeinheiten
C1, C2 und C3 aufweist. Es wird außerdem angenommen, dass zwei
Innenraumeinheiten C2 und C3 die Räume kühlen und eine Innenraumeinheit
C1 die Räume
in einem hauptsächlichen
Kühlmodus
kühlt,
bei dem die Mehreinheitenklimaanlage der vorliegenden Erfindung
hauptsächlich zum
Kühlen
in Betrieb ist. Im Gegensatz dazu wird angenommen, dass zwei Innenraumeinheiten
C2 und C3 die Räume
heizen und eine Innenraumeinheit C1 die Räume in einem hauptsächlichen
Heizungsmodus heizt, bei dem die Mehreinheitenklimaanlage der vorliegenden
Erfindung hauptsächlich
zum Heizen in Betrieb ist.
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Wenn
die Mehreinheitenklimaanlage die Räume nur kühlt oder heizt, kühlen oder
heizen natürlich
alle Innenraumeinheiten die Räume.
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Unter
Bezugnahme auf 2A, wenn die Mehreinheitenklimaanlage
der vorliegenden Erfindung die Räume
nur kühlt,
fließt
das Gaskühlmittel vom
Kompressor 1 durch die erste Rohrleitung 31. Anschließend wird
das Kühlmittel
durch das Vierwegeventil 4 dazu veranlasst, in den ersten
und zweiten Außenwärmetauscher 2a und 2b über die
zweite Rohrleitung 32 eingeleitet zu werden. In diesem
Fall wird das in den ersten Außenwärmetauscher 2a eingeleitete
Kühlmittel
durch Luft unterkühlt,
die aus dem ersten Außengebläse 5a bläst. Das
in den zweiten Außenwärmetauscher 2b eingeleitete
Kühlmittel wird
durch Luft unterkühlt,
die aus dem zweiten Außengebläse 5b bläst, angetrieben
durch die Steuerung des Steuermittels. Wie zuvor beschrieben, enthält das Steuermittel
den Temperatursensor 9 und den Mikrocomputer.
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Anschließend fließt das unterkühlte Kühlmittel
durch die dritte Rohrleitung 33 und wird über das erste
und zweite Rückschlagventil 6a und 6b in
den Gas-Flüssig-Separator 10 eingeleitet.
In diesem Fall ist das erste und zweite elektronische Expansionsventil 7a und 7b geschlossen,
welches parallel zum ersten und zweiten Rückschlagventil 6a und 6b angebracht
ist.
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Anschließend wird
das Flüssigkühlmittel
in die Flüssigkühlmittelrohrleitung 23 eingeleitet
und verzweigt sich in die Flüssigkühlmittelzweigrohrleitungen 24a, 24b und 24c.
Das verzweigte Kühlmittel dehnt
sich aus, wenn das Kühlmittel
durch die elektronischen Expansionsventile 61a, 61b und 61c strömt. Danach
kühlt das
Kühlmittel
die Räume, wenn
das Kühlmittel
durch die Innenwärmeraumtauscher 62a, 62b und 62c strömt.
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Gaskühlmittel
verflüchtigt
sich beim Durchströmen
des Kühlmittels
durch die Innenwärmeraumtauscher 62a, 62b und 62c und
wird über
die Gaskühlmittelzweigrohrleitungen 22a, 22b und 22c in
die zwischenliegenden Zweigrohrleitungen 25a, 25b und 25c eingeleitet.
In diesem Fall sind die Zweiwegeventile 30a, 30b und 30c der
Gaskühlmittelzweigrohrleitung
geschlossen. Anschließend wird
das Kühlmittel durch
das Vierwegeventil 4 über
die vierte Rohrleitung 34 in die fünfte Rohrleitung 35 eingeleitet.
Anschließend
wird das Kühlmittel
durch den Akkumulator 8 über die sechste Rohrleitung 36 in
den Kompressor 1 abgezogen.
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Unter
Bezugnahme auf 2B, wenn die Mehreinheitenklimaanlage
der vorliegenden Erfindung die Räume
nur kühlt,
fließt
das Gaskühlmittel von
Kompressor 1 durch die erste Rohrleitung 31. Anschließend wird
das Kühlmittel
durch das Vierwegeventil 4 über die vierte Rohrleitung 34 in
die zwischenliegende Zweigrohrleitungen 25a, 25b und 25c eingeleitet.
Anders als in dem Fall, in dem das Kühlmittel die Räume kühlt, strömt das Gaskühlmittel nicht
durch die Außenwärmetauscher 2.
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Anschließend heizt
das Gaskühlmittel
die Räume,
wenn das Gaskühlmittel
in die Gaskühlmittelzweigrohrleitungen 22a, 22b und 22c eingeleitet wird,
strömt
vorbei, und kondensiert durch die Innenwärmeraumtauscher 62a, 62b und 62c.
Das Kühlmittel
wird durch die elektronischen Expansionsventile 61a, 61b und 61c,
die Flüssigkühlmittelzweigrohrleitungen 24a, 24b und 24c und
die Flüssigkühlmittelrohrleitung 23 in
den Gas-Flüssig-Separator 10 eingeleitet.
Das Kühlmittel
fließt
vom Gas-Flüssig-Separator 10 in
das erste und zweite elektronische Expansionsventil 7a und 7b,
dehnt sich aus und wird in den ersten und zweiten Wärmetauscher 2a und 2b eingeleitet.
Anschließend
wird das Kühlmittel über das Vierwegeventil 4 und
den Akkumulator 8 in den Kompressor 1 abgezogen.
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Unter
Bezugnahme auf 3A, wenn die Mehreinheitenklimaanlage
der vorliegenden Erfindung hauptsächlich im Kühlmodus betrieben wird, fließt das Gaskühlmittel
vom Kompressor 1 durch die erste Rohrleitung 31.
Anschließend
wird das Kühlmittel
durch das Vierwegeventil 4 über die zweite Rohrleitung 32 in
den ersten und zweiten Außenwärmetauscher 2a und 2b eingeleitet.
In diesem Fall wird das in den ersten Außenwärmetauscher 2a eingeleitete
Kühlmittel
durch Luft unterkühlt,
die aus dem ersten Außengebläse 5a bläst. Anschließend wird
das in den zweiten Außenwärmetauscher 2b eingeleitete Kühlmittel
durch die vom zweiten Außengebläse 5b erzeugte
Luft zu einem Zweiphasenkühlmittel,
das ein für
eine Betriebsbedingung erforderliches Kühlmittelmischungsverhältnis aufweist.
Wie zuvor beschrieben, wird eine Drehgeschwindigkeit des zweiten
Außengebläses 5b durch
das Steuermittel bestimmt, das den Temperatursensor 9 und
den Mikrocomputer aufweist.
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Anschließend fließt das Kühlmittel
durch die dritte Rohrleitung 33 und wird über das
erste und zweite Rückschlagventil 6a und 6b in
den Gas-Flüssig-Separator 10 eingeleitet.
In diesem Fall ist das elektronische Expansionsventil 7a und 7b geschlossen,
welches parallel zum ersten und zweiten Rückschlagventil 6a und 6b angebracht
ist.
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Indessen
wird das Kühlmittelmischungsverhältnis des
in den Gas-Flüssig-Separator 10 eingeleiteten
Kühlmittels
derart gesteuert, dass es gleich dem Kühlmittelmischungsverhältnis ist,
das durch das Steuermittel voreingestellt ist. Das Kühlmittelmischungsverhältnis wird
derart festgelegt, dass es für die
zwei Innenraumeinheiten C2 und C3 zum Kühlen geeignet ist, bei denen
Flüssigkühlmittel
erforderlich ist, und für
die Innenraumeinheit C1 zum Heizen, bei der Gaskühlmittel erforderlich ist.
Das Kühlmittelmischungsverhältnis wird
außerdem
in Bezug auf die Strömungsgeschwindigkeit
des Kühlmittels
bestimmt, welches in die zwei Innenraumeinheiten C2 und C3 zur Kühlung eingeleitet
wird, durch die eine Innenraumeinheit C1 zum Heizen. Daher ist das Kühlmittelmischungsverhältnis ein
experimenteller Wert, der durch ein Experiment bestimmt wird, das unter
verschiedenen Bedingungen durchgeführt wird.
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Das
in den Gas-Flüssig-Separator 10 eingeleitete
Hochdruck-Zweiphasenkühlmittel
wird in Flüssigkühlmittel
und Gaskühlmittel
getrennt. Anschließend
wird das Flüssigkühlmittel
in die Flüssigkühlmittelrohrleitung 23 eingeleitet
und verzweigt sich in die Flüssigkühlmittelzweigrohrleitungen 24b und 24c. Danach
dehnt sich das Flüssigkühlmittel
aus, wenn das Kühlmittel
durch die elektronischen Expansionsventile 61b und 61c der
Innenraumeinheiten C2 und C3 strömt,
verflüchtigt
sich und kühlt
die Räume, wenn
das Kühlmittel
durch die Innenwärmeraumtauscher 62b und 62c strömt.
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Indessen
wird das getrennte Gaskühlmittel
in die Gaskühlmittelrohrleitung 21 eingeleitet.
Anschließend
wird das Gaskühlmittel
in die ausgewählte
Gaskühlmittelzweigrohrleitung 22a eingeleitet
und heizt den Raum, der eine Heizung erfordert, wenn das Kühlmittel
durch den Innenwärmeraumtauscher 62a strömt. Anschließend strömt das Kühlmittel,
nachdem es durch den Innenwärmeraumtauscher 62a geströmt ist,
durch das geöffnete
elektronische Expansionsventil 61a der Innenraumeinheit
C1 und die Flüssigkühlmittelzweigrohrleitung 24a,
wird in die Flüssigkühlmittelrohrleitung 23 eingeleitet
und vereinigt sich mit dem Flüssigkühlmittel.
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Daher
kühlt das
im Gas-Flüssig-Separator 10 getrennte
Gaskühlmittel
auch die Räume,
zusammen mit dem Flüssigkühlmittel,
das im Gas-Flüssig-Separator 10 getrennt
wird, nachdem das Gaskühlmittel
die Räume
geheizt hat.
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Das
Flüssigkühlmittel
wird aufgrund eines Druckunterschieds beim Kühlmittel nur in die ausgewählte Flüssigkühlmittelzweigrohrleitung 24b und 24c eingeleitet.
Im Detail bedeutet das, dass ein Druck des Flüssigkühlmittels von der Flüssigkühlmittelzweigrohrleitung 24a so
gesteuert wird, dass er höher
als ein Druck des Kühlmittels
in der Flüssigkühlmittelzweigrohrleitung 24a ist.
Demzufolge wird das Flüssigkühlmittel
nur in die ausgewählte
Flüssigkühlmittelzweigrohrleitung 24b und 24c eingeleitet.
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Das
Kühlmittel
verflüchtigt
sich, wenn das Kühlmittel
durch die Innenwärmeraumtauscher 62b und 62c strömt, und
wird durch die Gaskühlmittelzweigrohrleitung 22b und 22c in
die zwischenliegende Zweigrohrleitung 25b und 25c eingeleitet.
In diesem Fall sind die Zweiwegeventile 30b und 30c geschlossen.
Danach fließt
das Kühlmittel
durch die vierte Rohrleitung 34 und wird durch das Vierwegeventil 4 in
die fünfte
Rohrleitung 35 eingeleitet. Anschließend wird das Kühlmittel
durch die sechste Rohrleitung 36 und den Akkumulator 8 in
den Kompressor 1 abgezogen.
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Unter
Bezugnahme auf 3B, wenn die Mehreinheitenklimaanlage
der vorliegenden Erfindung hauptsächlich im Heizungsmodus betrieben wird,
fließt
das Gaskühlmittel
vom Kompressor 1 durch die erste Rohrleitung 31.
Anschließend
wird das Kühlmittel
durch das Vierwegeventil 4a über die vierte Rohrleitung 34 in
die ausgewählten
zwischenliegenden Zweigrohrleitungen 25a und 25b eingeleitet.
Daher strömt
das Gaskühlmittel
von Kompressor 1 nicht durch die Außenwärmetauscher 2a und 2b. Das
Kühlmittel
wird in die ausgewählten
zwischenliegenden Zweigrohrleitungen 25a und 25b eingeleitet, wenn
das Zweiwegeventil 40c geschlossen ist.
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Das
Hochdruck-Gaskühlmittel
wird von den ausgewählten
zwischenliegenden Zweigrohrleitungen 25a und 25b in
die Gaskühlmittelzweigrohrleitung 22a und 22b eingeleitet.
Anschließend
strömt das
Kühlmittel
vorbei und kondensiert an den Innenwärmeraumtauschern 62a und 62b,
um die Räume zu
heizen. Anschließend
fließt
das Kühlmittel
durch die geöffneten
elektronischen Expansionsventile 61a und 61b der
Innenraumeinheiten, die Flüssigkühlmittelzweigrohrleitungen 24a und 24b und
die Flüssigkühlmittelrohrleitung 23.
In diesem Fall wird ein Teil des Flüssigkühlmittels durch die Flüssigkühlmittelrohrleitung 23 in
den Gas-Flüssig-Separator 10 eingeleitet.
Zur gleichen Zeit wird ein Rest des Flüssigkühlmittels in die ausgewählte Flüssigkühlmittelzweigrohrleitung 24c eingeleitet,
strömt
hindurch und dehnt sich am elektronischen Expansionsventil 61c des
Innenwärmeraumtauschers 62c aus.
Anschließend
verflüchtigt
sich das ausgedehnte Kühlmittel am
Innenwärmeraumtauscher 62c,
um den Raum zu kühlen,
der eine Kühlung
benötigt.
Anschließend strömt das Kühlmittel
nacheinander durch die Gaskühlmittelzweigrohrleitung 22c und
die Gaskühlmittelrohrleitung 21 und
wird in den Gas-Flüssig-Separator 10 eingeleitet.
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Das
Flüssigkühlmittel
wird aufgrund eines Druckunterschieds nur in die ausgewählte Flüssigkühlmittelzweigrohrleitung 24c eingeleitet.
Im Detail bedeutet das, dass ein Druck des Kühlmittels, das aus den Flüssigkühlmittelzweigrohrleitungen 24a und 24b fließt, so gesteuert
wird, dass er höher
als ein Druck des Kühlmittels
ist, welches in die Flüssigkühlmittelzweigrohrleitung 24c eingeleitet
wird. Deshalb wird das Flüssigkühlmittel
nur in die ausgewählte Flüssigkühlmittelzweigrohrleitung 24c eingeleitet.
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Das
in den Gas-Flüssig-Separator 10 eingeleitete
Gas-/Flüssigkühlmittel
wird im Gas-Flüssig-Separator 10 gemischt,
fließt
durch die dritte Rohrleitung 33, strömt hindurch, und dehnt sich
an den elektronischen Expansionsventilen 7a und 7b aus.
Anschließend
wird das Kühlmittel
in den ersten und zweiten Außenwärmetauscher 2a und 2b eingeleitet,
fließt
durch die zweite Rohrleitung 32, und wird durch das Vierwegeventil 4 in
die fünfte
Rohrleitung 35 eingeleitet. Das Kühlmittel wird durch den Akkumulator 8 und
die sechste Rohrleitung 36 in den Kompressor 1 gezogen.
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Es
wird nun ein Verfahren zur Steuerung einer Mehreinheitenklimaanlage
der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf den Betrieb der Mehreinheitenklimaanlage
beschrieben.
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Mit
dem Temperatursensor 9 wird die Temperatur des Kühlmittels
gemessen, das über
das Außenrohrleitungssystem
von den mehreren Außenwärmetauschern 2 in
den Gas-Flüssig-Separator 10 eingeleitet
wird. Anschließend
wird eine gemessene Kühlmitteltemperatur
und eine voreingestellte Kühlmitteltemperatur
miteinander verglichen, um das Kühlmittelmischungsverhältnis im
Außenrohrleitungssystem
zu erfassen. Wenn das ermittelte Mischungsverhältnis sich von einem Mischungsverhältnis unterscheidet,
das für
eine Betriebsbedingung geeignet voreingestellt ist, wird eine Drehgeschwindigkeit
des Außengebläses 5 gesteuert.
Das heißt, wenn
eine Strömungsgeschwindigkeit
des Flüssigkühlmittels
des gemessenen Mischungsverhältnisses
größer als
die Strömungsgeschwindigkeit
eines voreingestellten Mischungsverhältnisses ist, wird eine Strömungsgeschwindigkeit
des Gaskühlmittel durch
Verringern der Drehgeschwindigkeit der Außengebläse 5 erhöht, die
die Außenwärmetauscher 2 kühlen. Im
Gegensatz dazu, wenn bestimmt wird, dass die Strömungsgeschwindigkeit des Gaskühlmittel
größer ist,
wird die Drehgeschwindigkeit der Außengebläse 5 erhöht, um die
Strömungsgeschwindigkeit
des Flüssigkühlmittels
zu erhöhen.
Diese Arbeitsgänge
werden durch die Steuerung eines Mikrocomputers ausgeführt.
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Wie
bereits beschrieben, weisen die Mehreinheitenklimaanlage und das
Verfahren zur Steuerung derselben die folgenden Vorteile auf.
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Erstens
ist ein optimaler Betrieb möglich,
der für
jeden Raum geeignet ist. Das heißt, sogar für den Fall, dass es in einem
Gebäude
mit mehreren Räumen
einige Räume
gibt, die aufgrund des Standorts oder der Tageszeit einen Temperaturunterschied
aufweisen, oder für
den Fall, dass ein Computerraum nicht nur im Sommer, sondern auch
im Winter eine Kühlung
erfordert, kann ein optimaler Betrieb durch Ausführen eines hauptsächlichen
Kühlungs-/Heizmodusbetriebs
ausgeführt
werden.
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Zweitens
verbessert die Optimierung des für eine
Betriebsbedingung geeignet in den Gas-Flüssig-Separator eingeleiteten
Kühlmittels
die Effizienz der Klimatisierung.
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Drittens
können
die Gas-/Flüssigzweigrohrleitungen
und Flüssigkühlmittelzweigrohrleitungen, die
den Verteiler und die Innenraumeinheiten verbinden, parallel zueinander
angeordnet sein. Daher ist die Rohrlegearbeit leicht und das äußere Erscheinungsbild
wird durch die Verwendung eines Kanals verbessert, der es ermöglicht,
eine Anzahl der Rohrstränge
zu verringern.
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Viertens
ermöglicht
die Anwendung preiswerter Zweiwegeventile anstelle von Drei- oder
Vierwegeventilen in der Ventileinheit die Senkung von Produktionskosten.
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Zusammenfassend
ist eine Mehreinheitenklimaanlage und ein Verfahren zur Steuerung
derselben vorgeschlagen, wobei die Mehreinheitenklimaanlage mehrere
Außenwärmetauscher,
mehrere Außengebläse zur Kühlung der
Außenwärmetauscher und
Steuermittel zum Steuern von Drehgeschwindigkeiten der Außengebläse enthält, um ein
Gas-/Flüssig- Kühlmittelmischungsverhältnis zu
steuern, das über
die Außenwärmetauscher
in den Gas-Flüssig-Separator
eingeleitet wird, wodurch das Mischungsverhältnis des Kühlmittels optimiert wird, das für eine Betriebsbedingung
geeignet in den Gas-Flüssig-Separator
eingeleitet wird, um die Effizienz der Klimatisierung zu verbessern.
Das Steuermittel enthält
einen Temperatursensor zum Messen einer Temperatur des Kühlmittels,
das von den Außenwärmetauschern
in den Gas-Flüssig-Separator eingeleitet
wird, und einen Mikrocomputer zum Vergleichen einer mit dem Temperatursensor
gemessenen Kühlmitteltemperatur
und einer voreingestellten Kühlmitteltemperatur,
um ein Kühlmittelmischungsverhältnis am
Außeneinheitrohrleitungssystem
zu erfassen, und zum Steuern von Drehgeschwindigkeiten der Außengebläse, sodass
die erfassten Kühlmittelmischungsverhältnisse
gleich Kühlmittelverhältnissen
sind, die derart voreingestellt sind, dass sie für eine Betriebsbedingung geeignet
sind.