CN104329824A - 多联式空调***及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多联式空调***及其化霜控制方法，该空调***包括由至少一个压缩机、四通阀、室外换热器组和室内机通过冷媒管连接的冷媒循环回路以及控制***运行的控制器，室外换热器组包括至少两个并联连接的室外模块换热器，与室外模块换热器还连接有辅助换热器。本发明提供的多联式空调***将室外换热器组换热器分为两个或两个以上的模块换热器，并增加辅助换热器，当某一室外模块换热器达到化霜条件需要化霜时，通过一定的控制逻辑，控制相应的控制阀和节流部件进行相应的联动，从而达到室外模块换热器化霜的目的，并且空调***化霜和制热同时进行，在室外模块换热器模块化霜期间，也能保证室内侧有热风吹出，保证用户的使用效果。

Description

多联式空调***及其控制方法

技术领域

本发明属于空调技术领域，更具体地说，是涉及一种多联式空调***及其控制方法。

背景技术

目前多联式空调***，冬季制热运行时，由于室外环境温度比较低，容易造成室外换热器结霜，在结霜状态下运行，大大降低空调***的制热能力，必须对换热器进行化霜操作。传统的化霜方式是在室外换热器化霜时，室内机以防冷风状态运行，内机风机停止，而化霜结束后，空调***又需要运行一定的时间，才能使室内机吹出的风是热风，这样就使得用户的主观感受较差，往往遭到投诉。因此，传统的空调***在化霜时，不但会大大降低空调的制热量，造成能源浪费，而且用户的使用效果也大打折扣。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术知不足，提供一种多联式空调***，旨在实现在室外换热器化霜的同时保持***制热的连续性，并提高***整体制热量。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种多联式空调***，其包括主要由至少一个压缩机、四通阀、室外换热器组和室内机通过冷媒管连接的冷媒循环回路以及控制空调***运行的控制器，所述四通阀的S管口通过低压气管与所述压缩机的吸气口连接、E管口与连接所述室内机的气侧管路连接、D管口与所述压缩机的排气口连接；

所述室外换热器组包括至少两个并联连接的室外模块换热器，每个所述室外模块换热器具有用于冷媒进出的第一端口和第二端口，各所述室外模块换热器的第二端口分别与一液侧支路连接，各所述液侧支路汇合后通过液侧管路与所述室内机连接，各所述液侧支路上分别设有由所述控制器控制且并联连接的一第一控制阀和一第一节流部件；

所述室外模块换热器的第一端口分别连接有一气侧支路，各所述气侧支路汇合后与所述四通阀的C管口连接，各所述气侧支路上还分别设有一由所述控制器控制的第二控制阀；

还设有一辅助换热器，所述辅助换热器的第一侧连接口通过管路连接一第二节流部件的一端口，所述第二节流部件的另一端口通过分流支路分别连接各所述室外模块换热器与所述第二控制阀之间的气侧支路，且各所述分流支路上均分别设有一由所述控制器控制的第三控制阀，所述辅助换热器的第二侧连接口与连接所述四通阀的C管口的管路直接连通。

进一步地，与所述压缩机的吸气口连接的低压气管上还设有一气液分离器，所述四通阀的S管口与所述气液分离器的进气管连接，所述气液分离器的出气管与所述压缩机的吸气口连接。

可选地，所述辅助换热器为蛇形管式、屏式、墙式或者包墙式换热器。

进一步地，所述辅助换热器上还设有一由所述控制器控制的冷媒加热器。

可选地，所述第一控制阀和/或第二控制阀和/或第三控制阀为电磁阀或电子膨胀阀。

可选地，所述第一节流部件和/或第二节流部件为电子膨胀阀、热力膨胀阀或毛细管。

为实现上述目的，本发明还提供一种上述空调***的控制方法，所述控制方法包括：

开启空调***进入制热模式；

所述压缩机开启运行；

所述控制器控制：

所述四通阀处于上电状态；

关闭各所述第一控制阀；打开各所述第一节流部件、各所述第二控制阀、各所述第三控制阀和所述第二节流部件。

进一步地，所述控制方法还包括：

开启空调***进入化霜模式；

所述四通阀保持上电状态，保持打开所述第二节流部件；

所述控制器控制：

关闭设于不同的所述液侧支路上的至少一个所述第一控制阀和至少一个所述第一节流部件、且打开设于不同的所述液侧支路上的至少一个所述第一控制阀和至少一个所述节流部件；和

与打开的所述第一节流部件相连接的所述室外模块换热器相连接的所述第二控制阀打开、且与打开的所述第一控制阀相连接的所述室外模块换热器相连接的所述第二控制阀关闭；和

与打开的所述第一控制阀相连接的所述室外模块换热器相连接的所述第三控制阀打开、且与打开的所述第一节流部件相连接的所述室外模块换热器相连接的所述第三控制阀关闭。

优选地，所述控制器控制：

其中一个所述液侧支路上的所述第一控制阀打开、所述第一节流部件关闭；且其余的所述液侧支路上的所述第一控制阀均关闭、所述第一节流部件均打开；

与打开的所述第一控制阀相连接的所述室外模块换热器相连接的所述第二控制阀关闭、所述第三控制阀打开，且与打开的所述第一节流部件相连接的所述室外模块换热器相连接的所述第二控制阀均打开、所述第三控制阀均关闭。

或者，所述控制方法包括：

开启空调***进入制冷模式；

所述压缩机开启运行；

所述控制器控制：

所述四通阀处于掉电状态；

关闭各所述第一控制阀、打开各所述第一节流部件、各所述第二控制阀、各所述第三控制阀和所述第二节流部件。

本发明提供的多联式空调***及其控制方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明多联式空调***的室外换热器分为两个或两个以上的并联连接的室外模块换热器，并增加连接辅助换热器、及相应的控制阀和节流部件，***运行制热期间，当有某一或某几个室外模块换热器达到化霜条件需要化霜时，通过一定的控制逻辑来控制控制阀和节流部件的开启或关闭进行相应联动来控制室外模块换热器的化霜，流经需要化霜的室外模块换热器的冷媒经过辅助换热器再次蒸发，最终回到气液分离器和压缩机，不需要化霜的室外模块换热器按原来状态继续运行制热模式，确保即使有室外模块换热器化霜的同时室内机也可以正常吹热风，持续向室内供热，保证用户的使用舒适性；而且该***可以实现根据具体需要对各个室外模块换热器轮流化霜；此外，空调***正常运行制热循环时，辅助换热器可以分流室外模块换热器的部分冷媒进行过热，用作二次节流器实现二次节流以提高***的制热量和提高***整体换热量，或者，制冷时作为预冷器使用增大***的换热面积，对流经其中的冷媒起到一个预冷作用，再进入室外模块换热器进行冷凝放热，提高整机的制冷量，增强空调***的使用效果。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的多联式空调***的原理结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的多联式空调***在制热模式下的运行原理状态图；

图3为本发明实施例一提供的多联式空调***在制热模式下除霜的运行原理状态图（一）；

图4为本发明实施例一提供的多联式空调***在制热模式下除霜的运行原理状态图（二）；

图5为本发明实施例一提供的多联式空调***在制冷模式下的运行原理状态图；

图6为本发明实施例二提供的多联式空调***的原理结构示意图；

图7为本发明实施例三提供的多联式空调***的原理结构示意图。

注：由于本发明的改进不涉及室内机部分，故上述所有附图均未示出室内机及与室内机相关的连接部分的结构。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

请参阅图1，为本发明实施例一提供的多联式空调***的原理结构图。该种多联式空调***包括主要由一个压缩机1、四通阀2、室外换热器组3和室内机（图中未示出）通过冷媒管连接的冷媒循环回路以及控制空调***运行的控制器（图中未示出），其中，四通阀2的S管口通过低压气管93与压缩机1的吸气口11连接、E管口与连接室内机的气侧管路92连接、D管口与所述压缩机1的排气口12连接；（个人认为这种原理结构的案子，权利要求的内容就已经描述清楚完整了，不知在实施例里面如何去扩充，而且运行原理是放在后面的控制方法的实施例里面详细描述的，故未在本段描述）室外换热器组3包括两个并联连接的室外模块换热器31，各室外模块换热器31均具有用于冷媒进出的第一端口311和第二端口312，各室外模块换热器31的第二端口312分别连接有液侧支路911，各液侧支路911汇合后通过液侧管路91与室内机连接，各液侧支路911上分别设有由控制器控制且并联连接的第一控制阀51和第一节流部件61；

各室外模块换热器31的第一端口311分别连接有气侧支路912，各气侧支路912汇合后与四通阀2的C管口连接，各气侧支路912上还分别设有一个由控制器控制的第二控制阀52；

在室外模块换热器31前安装一个辅助换热器7，辅助换热器7的第一侧连接口71通过管路连接第二节流部件62的一端口，第二节流部件62的另一端口通过各分流支路913分别与各室外模块换热器31的第一端口311与对应的第二控制阀52之间的气侧支路912连接，且各分流支路913上均分别设有一个由控制器控制的第三控制阀53，辅助换热器7的第二侧连接口72与连接四通阀2的C管口的管路直接连通。

本实施例中，还可以进一步在与压缩机1的吸气口11连接的低压气管93上还设置气液分离器4，该气液分离器4的进气管与四通阀2的S管口连接，而其出气管与压缩机1的吸气口11连接。

本实施例中，辅助换热器7可以选用蛇形管式、屏式、墙式或者包墙式换热器。

为了更好地让经过辅助换热器7内的冷媒充分气化，辅助换热器7上可以设置由控制器控制的冷媒加热器（图中未示），可以为设于辅助换热器7外周的电加热器带，以根据需要实时对冷媒加热。

本实施例中，第一控制阀51、第二控制阀52、第三控制阀53主要用于控制冷媒管路的通断，因此可以选用电磁阀或电子膨胀阀或者其它可以电控的具有通断功能的阀体，但从需要和节约成本的角度综合考虑，以选用电磁阀为佳。

而第一节流部件61、第二节流部件62可以选用电子膨胀阀、热力膨胀阀或毛细管，但以选用电子膨胀阀为佳，因为电子膨胀阀能够精确控制冷媒的流量；反应速度比热力膨胀阀要快，可以及时达到除霜所需的开启度，提高除霜性能，蒸发温度也更加稳定；并且可更好地控制吸气过热度，适应更大的制冷范围。

本实施例中，与各室内换热器连接的气侧管路92上和液侧管路91上还可以分别设置一个截止阀8，这样可以手动控制启闭阀芯来控制冷媒的通过与截止，为安装和检修空调***提供方便。

实施例二

请参见图6，本实施例中与实施例一的区别在于，室外换热器组的室外模块换热器31并联的组数不同，本实施例中的室外模块换热器31为三组，同时增设与室外模块换热器31气侧支路912、液侧支路911、分流支路913以及各支路上增设相应的第一控制阀51、第一节流部件61、第二控制阀52及第三控制阀53。

实施例三

请参见图7，本实施例中与实施例一、实例二的区别在于，室外换热器组的室外模块换热器31并联的组数不同，本实施例中的室外模块换热器31为四组，同时增设与室外模块换热器31气侧支路912、液侧支路911、分流支路913以及各支路上增设相应的第一控制阀51、第一节流部件61、第二控制阀52及第三控制阀53。

需要指出的是，室外换热器组中的室外模块换热器31并联的组数并不限于上述三个实施例所提供的情况，以此类推，可以根据需要进行相应地增加；同时上述的各个室外模块换热器31不限于单个的换热器，也可以是两个以上单个换热器串联之后形成的组合结构，凡是这种类似的变形结构，均在本发明的保护范围之内。

本发明还提供上述实施例提供的多联式空调***的控制方法。该种控制方法用于控制该空调***运行制热模式。下面以实施例一提供的多联式空调***为例加以说明。

请参阅图1及图2，该种控制方法包括：开启空调***进入制热模式；压缩机1开启运行；在控制器控制下：四通阀2处于上电状态，其C管口与S管口连通，D管口与E管口连通，各第一控制阀51均关闭、各第一节流部件61均打开、各第二控制阀52均打开、各第三控制阀53均打开、第二节流部件62打开。

根据上述的控制结果，此时经过简化的冷媒循环回路如图2所示，冷媒的具体流向请参阅图2中的箭头所示，该种多联式空调***正常制热运行时，***的冷媒运行的具体情况为：从压缩机1排出的高温高压气态冷媒通过四通阀2到气侧管路92和截止阀8，在室内换热器中进行换热，将热量释放到空调房间，达到制热的目的，从室内机出来的高温液态冷媒再到液侧管路91并经过截止阀8，然后分别进入第一节流部件61进行节流，变成低温低压的液态冷媒，到达室外模块换热器31，在室外模块换热器31中吸热蒸发，变成低温低压的气态冷媒，其中，一部分冷媒经过分流支路913和第三控制阀及第二节流部件的二次节流到达辅助换热器7，在辅助换热器7中进行有效过热后，与经过气侧支路912及第二控制阀52的气态冷媒汇合，再进入四通阀2，到达气液分离器4进行气液分离，最终回到压缩机1进行压缩，完成一个制热循环。在正常的制热运行周期内，辅助换热器7可以对***中分流过去的冷媒进行过热，提高***的制热量，增强室内侧制热使用效果。

再请参阅图1及图3和图4，本发明还提供上述的多联式空调***的控制方法，利用该控制方法可以在运行制热模式的情况下不换向实现化霜的同时为室内持续供热。

该控制方法包括：开启空调***进入化霜模式；四通阀2保持上电状态，第二节流部件62保持打开；控制器控制下：设于不同的液侧支路911上的至少一个第一控制阀51和至少一个第一节流部件61关闭、且设于不同的液侧支路911上的至少一个第一控制阀51和至少一个节流部件打开；与打开的第一节流部件61相连接的室外模块换热器31相连接的第二控制阀52打开、且与打开的第一控制阀51相连接的室外模块换热器31相连接的第二控制阀52关闭；和与打开的第一控制阀51相连接的室外模块换热器31相连接的第三控制阀53打开、且与打开的第一节流部件61相连接的室外模块换热器31相连接的第三控制阀53关闭。

根据上述的控制结果，此时经过简化的冷媒循环回路如图3或者图4所示，冷媒的具体流向请参阅图中的箭头所示。当室外模块换热器31达到化霜条件需要化霜时，该种多联式空调***中冷媒运行的具体情况为：从压缩机1排出的高温高压气态冷媒通过四通阀2到气侧管路92和截止阀8，在室内换热器中进行换热，将热量释放到空调房间，达到制热的目的，从室内机出来的高温液态冷媒再到液侧管路91并经过截止阀8，然后分成两路：一路通过打开的控制阀进入需要化霜的室外模块换热器31冷凝换热，除去室外模块换热器31上的霜，之后经过第三控制阀53和第二节流部件62节流后，进入辅助换热器7吸热蒸发，变成低温低压的气态冷媒；另一路冷媒与制热运行时的路径及效果一样，保证***可向室内持续供热，经过打开的节流部件61节流后，在室外模块换热器31中吸热蒸发，变成低温低压的气态冷媒，经过第二控制阀52之后，与来自辅助换热器7的气态冷媒汇合后进入四通阀2，然后到达气液分离器4进行气液分离，最终回到压缩机1进行压缩，完成一个化霜过程。

在有室外模块换热器需要化霜时，通过上述的控制逻辑，各个控制阀和节流部件进行相应联动动作，各个室外模块换热器不同时化霜，而是一部分室外模块换热器31化霜期间，另一部分室外模块换热器正常运行制热模式，从而保证***运行期间，内机持续供热，室内侧有热风吹出，增强用户的满意度。

本发明提供的多联式空调***其室外换热器组分为两个或两个以上的并联连接的室外模块换热器31，并增加设置辅助换热器7、及相应的控制阀和节流部件，***运行制热期间，当有室外模块换热器31达到化霜条件需要化霜时，通过上述的控制方法来控制控制阀和节流部件的开启或关闭进行相应联动来控制室外模块换热器31的化霜，流经需要化霜的室外模块换热器31的冷媒经过辅助换热器7再次蒸发，最终回到气液分离器4和压缩机1，不需要化霜的室外模块换热器31按原来状态继续运行制热模式，确保即使有室外模块换热器31化霜的同时室内机也可以正常吹热风持续向室内供热，保证用户的使用舒适性；而且该***可以实现根据具体需要对各个室外模块换热器31轮流化霜；此外，空调***正常运行制热循环时，辅助换热器7可以分流室外模块换热器31的部分冷媒进行过热，用作二次节流器实现二次节流以提高***的制热量和提高***整体换热量。

对于类似于上述实施例二和实施例三提供的多联式空调***来说，其室外换热器组中包含三个以上的室外模块换热器31，这样，上述的控制方法就可能在***运行除霜模式时出现不止一个室外模块换热器31在除霜的情形，这不利于保证***的制热效果。因此，作为一种优选方案，上述控制方法中，所述控制器控制：其中一个液侧支路911上的第一控制阀51打开、第一节流部件61关闭；且其余的液侧支路911上的第一控制阀51均关闭、第一节流部件61均打开；与打开的第一控制阀51相连接的室外模块换热器31（该室外模块换热器31需要除霜）相连接的第二控制阀52关闭、第三控制阀53打开，且与打开的第一节流部件61相连接的室外模块换热器31（该些室外模块换热器31不需要除霜）相连接的第二控制阀52均打开、第三控制阀53均关闭。这样一次只对一个室外模块换热器31化霜，所有室外模块换热器31依次轮流化霜，这样***在化霜的过程中其制热能力与正常运行时的整体制热能力差别不至于过大，可以保证用户的使用效果。

本发明还提供一种上述的多联式空调***的控制方法，该种控制方法用于控制该空调***运行制冷模式，控制方法还包括以下内容：开启空调***进入制冷模式；压缩机1开启运行；控制器控制：四通阀2处于掉电状态，其C管口与D管口连通，S管口与E管口连通；各第一控制阀51关闭、各第一节流部件61打开、各第二控制阀52打开、各第三控制阀53打开和第二节流部件62打开。

根据上述的控制结果，此时经过简化的冷媒循环回路如图5所示，冷媒的具体流向请参阅图5中的箭头所示，请一并参阅图1，该种多联式空调***正常制冷运行时，***的冷媒运行的具体情况为：从压缩机1排出的高温高压气态冷媒通过四通阀2后分路到各个第二控制阀52和辅助换热器7中，经过辅助换热器7中的冷媒进行冷凝放热，后经过第二节流部件62节流后分别通过各个分流支路913及第三控制阀53后分别与第二控制阀52出来的冷媒在各个气侧支路912上汇合并分别进入各个室外模块换热器31中进行冷凝放热后变成高温高压液态冷媒流经各个液侧支路911并经各第一节流部件61节流后汇集到液侧管路91并经过截止阀8进入室内机中的换热器吸热蒸发，变成低温低压的气态冷媒，从气侧管路92流经截止阀8进入四通阀2，然后到达气液分离器4进行气液分离，最终回到压缩机1进行压缩，完成一个制冷循环过程。

在制冷过程中，辅助换热器7还作为预冷器，对流经其中的冷媒起到一个预冷作用，再进入室外模块换热器31进行冷凝放热，从而提高整机的换热面积和制冷量，增强空调***的使用效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多联式空调***，包括主要由至少一个压缩机、四通阀、室外换热器组和室内机通过冷媒管连接的冷媒循环回路以及控制空调***运行的控制器，所述四通阀的S管口通过低压气管与所述压缩机的吸气口连接、E管口与连接所述室内机的气侧管路连接、D管口与所述压缩机的排气口连接；其特征在于：

所述室外换热器组包括至少两个并联连接的室外模块换热器，每个所述室外模块换热器具有用于冷媒进出的第一端口和第二端口，各所述室外模块换热器的第二端口分别与一液侧支路连接，各所述液侧支路汇合后通过液侧管路与所述室内机连接，各所述液侧支路上分别设有由所述控制器控制且并联连接的一第一控制阀和一第一节流部件；

所述室外模块换热器的第一端口分别连接有一气侧支路，各所述气侧支路汇合后与所述四通阀的C管口连接，各所述气侧支路上还分别设有一由所述控制器控制的第二控制阀；

还设有一辅助换热器，所述辅助换热器的第一侧连接口通过管路连接一第二节流部件的一端口，所述第二节流部件的另一端口通过分流支路分别连接各所述室外模块换热器与所述第二控制阀之间的气侧支路，且各所述分流支路上均分别设有一由所述控制器控制的第三控制阀，所述辅助换热器的第二侧连接口与连接所述四通阀的C管口的管路直接连通。

2.如权利要求1所述的多联式空调***，其特征在于：与所述压缩机的吸气口连接的低压气管上还设有一气液分离器，所述四通阀的S管口与所述气液分离器的进气管连接，所述气液分离器的出气管与所述压缩机的吸气口连接。

3.如权利要求2所述的多联式空调***，其特征在于：所述辅助换热器为蛇形管式、屏式、墙式或者包墙式换热器。

4.如权利要求3所述的多联式空调***，其特征在于：所述辅助换热器上还设有一由所述控制器控制的冷媒加热器。

5.如权利要求1至4任一项所述的多联式空调***，其特征在于：所述第一控制阀和/或第二控制阀和/或第三控制阀为电磁阀或电子膨胀阀。

6.如权利要求1至4任一项所述的多联式空调***，其特征在于：所述第一节流部件和/或第二节流部件为电子膨胀阀、热力膨胀阀或毛细管。

7.如权利要求1至6任一项所述的多联式空调***的控制方法，其特征在于：所述控制方法包括：

开启空调***进入制热模式；

所述压缩机开启运行；

所述控制器控制：

所述四通阀处于上电状态；

关闭各所述第一控制阀；打开各所述第一节流部件、各所述第二控制阀、各所述第三控制阀和所述第二节流部件。

8.如权利要求7所述的多联式空调***的控制方法，其特征在于：所述控制方法还包括：

开启空调***进入化霜模式；

所述四通阀保持上电状态，保持打开所述第二节流部件；

所述控制器控制：

关闭不在同一所述液侧支路上的至少一个所述第一控制阀和至少一个所述第一节流部件、且打开不在同一所述液侧支路上的至少一个所述第一控制阀和至少一个所述节流部件；和

与打开的所述第一节流部件相连接的所述室外模块换热器相连接的所述第二控制阀打开、且与打开的所述第一控制阀相连接的所述室外模块换热器相连接的所述第二控制阀关闭；和

与打开的所述第一控制阀相连接的所述室外模块换热器相连接的所述第三控制阀打开、且与打开的所述第一节流部件相连接的所述室外模块换热器相连接的所述第三控制阀关闭。

9.如权利要求8所述的多联式空调***的控制方法，其特征在于：

所述控制器控制：

其中一个所述液侧支路上的所述第一控制阀打开、所述第一节流部件关闭；且其余的所述液侧支路上的所述第一控制阀均关闭、所述第一节流部件均打开；

与打开的所述第一控制阀相连接的所述室外模块换热器相连接的所述第二控制阀关闭、所述第三控制阀打开，且与打开的所述第一节流部件相连接的所述室外模块换热器相连接的所述第二控制阀均打开、所述第三控制阀均关闭。

10.如权利要求1至6任一项所述的多联式空调***的控制方法，其特征在于：所述控制方法包括：

开启空调***进入制冷模式；

所述压缩机开启运行；

所述控制器控制：

所述四通阀处于掉电状态；

关闭各所述第一控制阀，打开各所述第一节流部件、各所述第二控制阀、各所述第三控制阀和所述第二节流部件。