專利名稱：空調器及其室外單元的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種利用熱泵循環進行供熱或供冷的空調器，更具體地說，涉及一種設有室外單元并在供熱期間能進行本身特有的除霜操作的空調器。
背景技術：
一般說來，空調器是一種用于控制空氣的溫度、濕度、氣流和潔凈度以提供舒適的室內環境的裝置。從單元的結構上分，空調器可分為整體式空調器和分體式空調器，整體式空調器在一個單體外殼內容納有室內單元和室外單元，分體式空調器由壓縮機和冷凝器構成室外單元，由蒸發器構成室內單元。此外，還有一種用于供熱和供冷兩者的空調器，該空調器通過對具有四通閥的制冷劑通路進行切換可有選擇地進行供熱和供冷。
最近使用了一種設有多個對各室內空間進行供熱和供冷的室內單元的復式空調器。這種復式空調器設有多臺壓縮機或多個相互并聯的室外單元，以便能有效地進行與室內單元的數量相應的供熱或供冷。
圖1是現有空調器的一實施方式的示意圖。如圖所示，傳統的空調器分成室內單元11和室外單元21，室內單元11由一個用于對制冷劑進行熱交換的室內熱交換器13和一個用于對制冷劑進行減壓膨脹的室內膨脹裝置15組成。
室外單元21由用于壓縮制冷劑氣體的壓縮機23、用于使制冷劑與室外空氣進行熱交換的室外熱交換器33、靠近壓縮機23設置、用于按照供熱循環或供冷循環使從壓縮機23排出的被壓縮的制冷劑循環流動的四通閥31、設置在壓縮機23的入口處、用于過濾被液化的制冷劑的貯存器35、使室外熱交換器33與室內單元11相連的第一制冷劑通路41和使四通閥31與室內單元11相連的第二制冷劑通路42組成。
另外，在壓縮機23的出口和四通閥31之間裝有分離油的油分離器22、使油分離器22分離的油循環流入壓縮機23的回油通路29和防止制冷劑回流的止回閥27。
在第一制冷劑通路41的中間裝有一個臨時接收制冷劑的接收器37和一個去除制冷劑中所含水分的干燥器39，在第一和第二制冷劑通路41和42上分別安裝檢修閥45a和45b。
在傳統空調器內可進行供熱和供冷運行。首先，在供冷運行的情況下，通過控制四通閥31，將經壓縮機23壓縮的制冷劑送入室外熱交換器33，制冷劑流過室外熱交換器33后經第一制冷劑通路41被送到室內單元11的室內膨脹裝置15和室內熱交換器13。另外，流過室內單元11的制冷劑經第二制冷劑通路42被送到四通閥31，制冷劑通過四通閥31后流過貯存器35，再流入壓縮機23。因此，利用所述制冷劑的制冷循環實現空調器的供冷運行。
而在供熱運行的情況下，利用四通閥31使經壓縮機壓縮的制冷劑通過第二制冷劑通路42流過室內單元11的室內膨脹閥15和室內熱交換器13，從室內單元11排出的制冷劑通過第一制冷劑通路41流入室外熱交換器33。流過室外熱交換器33的制冷劑又流經四通閥31和貯存器35，然后流入壓縮機23。因此，利用所述制冷劑的制熱循環實現空調器的供熱運行。
同時，在供熱運行中，在室外熱交換器33的表面可能結霜，為了除霜，需周期性地停止供熱運行和進行除霜操作。用于進行除霜操作的制冷劑除霜循環像供冷循環一樣是供熱循環的逆循環。
圖2是現有空調器另一實施方式的示意圖。如圖所示，具有與上述實施方式相同結構的多個室外單元21并聯安裝，以便在需要較大供冷/供熱容量時能提高空調器的效率。另外，各室外單元21都與主通路48和47相連，以將制冷劑送入和排出室內單元11，以此進行供冷和供熱運行。
在此傳統空調器中，用于對室外熱交換器33進行除霜操作的制冷劑流經室內單元11的室內膨脹裝置15和室內熱交換器13。因此，在供熱運行停止后進行除霜操作時，在供熱運行期間通過室內膨脹裝置15和室內熱交換器13循環的制冷劑立即反向循環，因而室內單元11將發出噪聲。
而且，在空調器設有多個室外單元21的情況下，當多個室外單元21中的一個室外單元21進行除霜操作時，所有室外單元21的供熱運行都停止，并且必須同時進行除霜操作。因此，與室外單元21相連的多個室內單元11的供熱運行全部停止，這樣就造成室內熱損失。
發明內容
所以，本發明的一個目的是提供一種空調器，該空調器在室外單元除霜操作時，除霜循環中的制冷劑在室外單元本身的內部循環，以防止制冷劑流入室內單元，從而能防止室內產生噪聲。同時還提供用于這種空調器的室外單元。
本發明的另一個目的是提供一種室內單元能連續進行供熱運行并避免室內熱損失的空調器，這種空調器在設置多個室外單元的情況下，各室外單元能獨立進行除霜和供熱運行，并在室外單元的除霜操作時，使除霜循環中的制冷劑能在室外單元本身的內部循環，以防止制冷劑流入室內單元。本發明還提供一種用于這種空調器的室外單元。
為了實現這些和其它優點，按照本發明的目的，正如下面進行具體和概括描述的那樣，這種空調器包括一室外單元和一設有一個室內熱交換器和一個室內膨脹裝置的室內單元，其中，室外單元包括一用于壓縮制冷劑的壓縮機；一用于與制冷劑進行熱交換的室外熱交換器；一設置在壓縮機附近、用于根據供熱循環或供冷循環使從壓縮機排出的制冷劑循環流動的四通閥；一制冷劑旁流通路，用于在除霜操作時使從室外熱交換器排出的制冷劑旁流到壓縮機；一安裝在旁流通路中間的室外膨脹裝置，用于降低流入制冷劑旁流通路的制冷劑的壓力；及一安裝在旁流通路中間的熱交換裝置，用于使從室外膨脹裝置流入的制冷劑和從壓縮機排出的制冷劑之間進行熱交換。
為了實現這些和其它優點，按照本發明的目的，正如下面進行具體和概括描述的那樣，本發明還提供一種用于空調器的室外單元，它包括一壓縮機；一使制冷劑與外部空氣進行熱交換的室外熱交換器；一設置在壓縮機附近的四通閥，用于根據供熱循環或供冷循環使制冷劑循環流動；一使室外熱交換器與室內單元相連的第一制冷劑通路；一使四通閥與室內單元相連的第二制冷劑通路；一在除霜循環時使制冷劑旁流的制冷劑旁流通路，它通過第一三通閥連接到第一制冷劑通路上，并通過第二三通閥連接在第二制冷劑通路上；一安裝在制冷劑旁流通路中間的室外膨脹裝置，用于降低在制冷劑旁流通路中流動的制冷劑的壓力；及一安裝在室外膨脹裝置和第二三通閥之間的熱交換裝置，用于使從壓縮機排出的制冷劑與流過室外膨脹裝置的制冷劑之間進行熱交換。
通過下面結合附圖對本發明進行的詳細描述，可更加清楚地看出本發明的上述和其它目的、特征、狀況和優點。
通過附圖可進一步理解本發明，這些附圖構成說明書的一部分并示出了本發明的實施方式，它們與說明書文字部分一起用于解釋本發明的原理。
附圖中圖1是現有空調器的一實施方式的示意圖；圖2是現有空調器的另一實施方式的示意圖；圖3是本發明空調器的一實施方式的示意圖；圖4是本發明一實施方式的空調器的熱交換裝置的剖視圖；圖5是本發明空調器的另一實施方式的示意圖。
具體實施例方式
現在參照附圖所示的實例詳細描述本發明的優選實施方式。
下面將對本發明空調器的室外單元進行描述。
如圖3所示，本發明一實施方式的空調器由多個并聯的室內單元11和一個室外單元121組成，各室內單元11都由一與制冷劑進行熱交換的室內熱交換器13和一室內膨脹裝置15構成。室外單元121和室內單元11通過連接管道相互連接。
室外單元121包括一用于壓縮制冷劑氣體的壓縮機；一用于使制冷劑與室外空氣進行熱交換的室外熱交換器33；一設置在壓縮機23附近的四通閥31，用于根據供熱循環或供冷循環使制冷劑循環流動；一設置在壓縮機23入口處的貯存器35，用于過濾被液化的制冷劑；一使室外熱交換器33與室內單元11相連的第一制冷劑通路41；一使四通閥31與室內單元11相連的第二制冷劑通路42；一制冷劑旁流通路51，它通過第一三通閥57連接到第一制冷劑通路41上，并通過第二三通閥59連接在第二制冷劑通路42上，該制冷劑旁流通路用于在除霜循環時使制冷劑旁流；一安裝在制冷劑旁流通路51中間的室外膨脹裝置53，用于降低在制冷劑旁流通路51中流動的制冷劑的壓力；及一安裝在室外膨脹裝置53和第二三通閥57之間的熱交換裝置55，用于使從四通閥31流到室外熱交換器33的制冷劑與流過室外膨脹裝置53的制冷劑之間進行熱交換。
熱交換器裝置55由制冷劑旁流通路51盤繞的導熱盤管構成，室外膨脹裝置53由電子膨脹閥構成。
另外，用于分離油的油分離器22、用于使油分離器22分離的油再循環到壓縮機23內的回油通路29及用于防止制冷劑回流的止回閥27安裝在壓縮機23的出口和四通閥31之間。
用于臨時接收制冷劑的接收器37和用于去除制冷劑中水分的干燥器39安裝在第一制冷劑通路41中間，檢修閥45a和45b分別安裝在第一和第二制冷劑通路41和42上。
如圖4所示，熱交換裝置55包括一引入來自四通閥31的制冷劑的入口部分24；一個熱交換部分26，它從入口部分24延伸具有用于容納制冷劑旁流通路51的擴大的容積；及一個出口部分25，用于使通過熱交換部分26的制冷劑流向室外熱交換器33。
制冷劑旁流通路51最好為熱交換部分26內的蛇形彎曲管道52，以使流過室外膨脹裝置53的制冷劑和從壓縮機23排出的制冷劑能在熱交換裝置55的熱交換部分26中順利進行熱交換。
室外膨脹裝置53最好是一個電子膨脹閥。
在本發明的空調器中，通過對四通閥31的位置進行控制可改變制冷劑的流路，以進行供熱和供冷循環。也就是說，在空調器的供冷循環期間，經壓縮機23壓縮的制冷劑流過四通閥31，并進入室外熱交換器33。然后，制冷劑經第一制冷劑通路41流過室內膨脹裝置15和室內熱交換器13，再經第二制冷劑通路42流過四通閥31和貯存器35，最后流入壓縮機23。
另外，空調器的供熱循環是供冷循環的逆循環。也就是說，通過操作四通閥31，使經壓縮機23壓縮的制冷劑流過第二制冷劑通路42，從室內單元11流出的制冷劑通過第一制冷劑通路41被送到室外熱交換器33。而且，流過室外熱交換器33的制冷劑又流經四通閥31和貯存器35，最后流入壓縮機23。
在供熱循環期間，進行除霜循環，以除去熱交換器33上結的霜。除霜循環類似于供冷循環，但流過室外熱交換器的制冷劑不經第一制冷劑通路流入室內單元，而借助于第一和第二三通閥57和59流過制冷劑旁流通路，最后再流入壓縮機23。
即在除霜循環時，經壓縮機23壓縮的制冷劑通過四通閥31而流入室外熱交換器33，來自室外熱交換器33的制冷劑流經第一制冷劑通路41和第一三通閥57而進入制冷劑旁流通路51。此時，由于第一三通閥57的控制，制冷劑不流入室內單元11。另外，流經第一三通閥57的制冷劑流過室外膨脹裝置53和熱交換裝置55，然后經第二三通閥59流入四通閥31。此時，通過第二三通閥59的控制，制冷劑不流入第二制冷劑通路42。另外，流入四通閥31的制冷劑流經貯存器35，最后流入壓縮機23。在所述除霜循環中，室外膨脹裝置53和熱交換裝置55起室內單元11的室內熱交換器13和室內膨脹裝置15的作用。
在本發明一實施方式的空調器中，在除霜循環期間，由于流過室外熱交換器33的制冷劑在制冷劑旁流通路51的作用下不流入室內單元11，而流過室外膨脹裝置53和熱交換裝置55，再流入壓縮機23進行循環，所以可防止室內單元11產生噪聲。
另外，由于熱交換裝置55具有使流經室外膨脹裝置53的制冷劑與從壓縮機23流出的制冷劑之間相互進行熱交換的簡單的結構，所以在不需要附加部件如制冷劑加熱裝置等的條件下使熱交換能順利進行。
下面將參照圖5描述本發明另一實施方式的空調器的室外單元。與上述實施方式相同的部件采用相同的附圖標記，并省略對它們的描述。
本發明另一個實施方式的空調器包括多個并聯設置的室外單元121和221，它們分別包括壓縮機23和室外熱交換器33；多個并聯設置的室內單元11，它們包括室內熱交換器13和室內膨脹閥15。另外，各室外單元通過主通路48和47相互連接，以便將制冷劑送入和送出室內單元11。各室外單元121和221分別具有與上述實施方式相似的結構和運行過程。
同時，用于進行除霜循環的室外單元121顯示在圖5的左側，用于進行供熱循環的室外裝置221顯示在圖5的右側。
在本發明另一實施方式的空調器中，在除去室外熱交換器33上結的霜的除霜操作時期，制冷劑不流到室外單元121和221的外部，而在室外單元121和221內循環。因此，即使除霜操作在多個室外單元中的一個室外單元中進行，這種除霜操作也不會影響到其它室外單元或室內單元，因而空調器的供熱運行可繼續進行。
在本發明另一實施方式的空調器中，在除霜循環過程中，由于流過室外熱交換器的制冷劑不流入室內單元，而流經室外膨脹裝置和熱交換裝置，再流入壓縮機進行循環，所以可防止室內單元產生噪聲，并且各室外單元可獨立進行除霜操作。按照這種方式，除霜操作是在不停止供熱循環的狀態下進行的，因而可防止室內的熱損失。
另外，由于熱交換裝置具有使流經室外膨脹裝置的制冷劑與從壓縮機流出的制冷劑之間相互進行熱交換的簡單的結構，所以在不需要附加部件如制冷劑加熱裝置等的條件下使熱交換能順利進行。
在不超出本發明構思和基本特征的前提下，本發明可具有多種實施方式，因此可以理解，除非另有專門規定，不應將上述實施方式局限于上面的任何細節的描述，而應當按權利要求限定的構思和保護范圍進行更廣泛的解釋，因此，所有落入權利要求或其等同物的保護范圍內的修改和變型都將包括在本申請權利要求的保護范圍內。
權利要求
1.一種空調器，包括一室外單元和一設有一個室內熱交換器和一個室內膨脹裝置的室內單元，其中，所述室外單元包括一用于壓縮制冷劑的壓縮機；一用于與制冷劑進行熱交換的室外熱交換器；一設置在壓縮機附近、用于根據供熱循環或供冷循環使從所述壓縮機排出的制冷劑循環流動的四通閥；一制冷劑旁流通路，用于在除霜操作時使從所述室外熱交換器排出的制冷劑旁流到所述壓縮機；一安裝在所述旁流通路中間的室外膨脹裝置，用于降低流入所述制冷劑旁流通路的制冷劑的壓力；及一安裝在所述旁流通路中間的熱交換器裝置，用于使從所述室外膨脹裝置流入的制冷劑和從所述壓縮機排出的制冷劑之間進行熱交換。
2.按照權利要求1所述的空調器，其中，所述熱交換裝置包括一用于引入來自所述四通閥的制冷劑的入口部分；一從所述入口部分延伸的熱交換部分，它具有一用于容納所述制冷劑旁流通路的擴大的容積；及一使通過所述熱交換部分的制冷劑流向所述室外熱交換器的出口部分。
3.按照權利要求2所述的空調器，其中，容納在所述熱交換裝置的熱交換部分內的制冷劑旁流通路由彎管構成。
4.按照權利要求1所述的空調器，其中所述制冷劑旁流通路通過一第一三通閥連接到用于連接所述室外熱交換器和室內單元的第一制冷劑通路上，并通過一第二三通閥連接在用于連接所述四通閥和室內單元的第二制冷劑通路上。
5.按照權利要求4所述的空調器，其中，還包括一臨時接收制冷劑的接收器和一用于去除所述第一制冷劑通路和第一三通閥之間的制冷劑中所含水分的干燥器。
6.按照權利要求1所述的空調器，其中，所述多個室外單元為并聯設置。
7.按照權利要求1所述的空調器，其中，所述室外膨脹裝置是一電子膨脹閥。
8.一種用于空調器的室外單元，它包括一壓縮機；一使制冷劑與外部空氣進行熱交換的室外熱交換器；一設置在所述壓縮機附近的四通閥，用于根據供熱循環或供冷循環使制冷劑循環流動；一使所述室外熱交換器與室內單元相連的第一制冷劑通路；一使所述四通閥與室內單元相連的第二制冷劑通路；一制冷劑旁流通路，它通過一第一三通閥連接到所述第一制冷劑通路上，并通過一第二三通閥連接在所述第二制冷劑通路上，該制冷劑旁流通路用于在除霜循環時使制冷劑旁流；一安裝在所述制冷劑旁流通路中間的室外膨脹裝置，用于降低在所述制冷劑旁流通路中流動的制冷劑的壓力；及一安裝在所述室外膨脹裝置和第二三通閥之間的熱交換裝置，用于使從所述壓縮機排出的制冷劑與流過所述室外膨脹裝置的制冷劑之間進行熱交換。
9.按照權利要求8所述的室外單元，其中，所述熱交換裝置包括一用于引入來自所述四通閥的制冷劑的入口部分；一從所述入口部分延伸的熱交換部分，它具有一用于容納所述制冷劑旁流通路的擴大的容積；及一使通過所述熱交換部分的制冷劑流向所述室外熱交換器的出口部分。
10.按照權利要求8所述的室外單元，其中，還包括一個設置在所述四通閥的出口和壓縮機的入口之間用于過濾被液化的制冷劑的貯存器。
全文摘要
本發明公開了一種空調器，它包括一室外單元和一設有一個室內熱交換器和一個室內膨脹裝置的室內單元，其中室外單元包括一用于壓縮制冷劑的壓縮機；一用于與制冷劑進行熱交換的室外熱交換器；一設置在壓縮機附近、用于根據供熱循環或供冷循環使從壓縮機排出的制冷劑循環流動的四通閥；一制冷劑旁流通路，用于在除霜操作時使從室外熱交換器排出的制冷劑旁流到壓縮機；一安裝在旁流通路中間的室外膨脹裝置，用于降低流入制冷劑旁流通路的制冷劑的壓力；及一安裝在旁流通路中間的熱交換器裝置，用于使從室外膨脹裝置流入的制冷劑和從壓縮機排出的制冷劑之間進行熱交換。
文檔編號F25B13/00GK1542341SQ20031011314
公開日2004年11月3日 申請日期2003年12月25日 優先權日2003年5月1日
發明者張世東, 黃一男, 宋珍燮, 樸峰秀, 梁東埈, 鄭昊宗 申請人:Lg電子株式會社