專利名稱：多級操作型空調器及其操作方法
技術領域：
與本發明一致的設備涉及一種多級操作型空調器，更具體地講，涉及一種可以按照各種制冷或制熱能力操作的多級操作型空調器。
背景技術：
通常，傳統的空調器包括一個室內單元和一個室外單元。室內單元裝備有用于交換房間內的空氣的熱量的室內熱交換器、和用于將在室內單元中制冷后的空氣排放到室內單元的外部的排放口。室外單元裝備有用于壓縮致冷劑的壓縮機、用于交換外部空氣的熱量的室外熱交換器、和用于膨脹致冷劑的電子膨脹閥。
在這樣的傳統的空調器中，當用戶輸入操作命令時，在空調器中的微處理器基于通過各種傳感器輸入的數據來控制壓縮機的旋轉的數目(在旋轉壓縮機的情況下)，或控制電機操作閥的開啟和送風扇的旋轉的數目，從而使房間內的溫度達到期望溫度。即，當用戶設置伴隨大量的空氣排放的高級操作時，微處理器增加壓縮機的旋轉的數目、和送風扇的旋轉的數目，從而提高制冷或制熱能力，或者當用戶設置低級操作時，微處理器降低壓縮機的旋轉的數目、和送風扇的旋轉的數目，從而降低制冷或制熱能力。
然而，這樣的傳統的空調器具有這樣的問題由于通過改變壓縮機的旋轉的數目和送風扇的旋轉的數目，制冷或制熱能力的變化的程度小，所以不能根據制冷或制熱負載的變化來執行合適的制冷或制熱。例如，在具有用于制冷或制熱僅僅起居室的額定負載的空調器被裝備在包括三個房間和一個起居室的內部空間的起居室中，然后在兩個房間敞開的情況下進行使用時，即使按照最大制冷或制熱能力來操作空調器，由于內部空間的溫度的變化的程度小，所以不能實現舒適條件狀態。
相反，在空調器被裝備用于制冷或制熱僅僅一個房間，并且該房間被分割成兩個小房間的情況下，空調器采用具有大于用于該小房間所需的壓縮能力的壓縮能力的壓縮機、和具有大于用于該小房間所需的熱交換能力的熱交換能力的熱交換器來對一個小房間執行制冷或制熱操作，從而消耗了不必要量的能量。
發明內容
本發明的說明性非限制性實施例克服了以上缺點和以上未描述的缺點。
針對現有技術中存在的問題，與本發明一致的設備已經被做出，并且本發明的一方面在于提供一種多級操作型空調器，其可以按照各種制冷或制熱能力來操作。
將在接下來的描述中部分闡述本發明另外的方面和/或優點，還有一部分通過描述將是清楚的，或者可以經過本發明的實施而得知。
根據本發明的一方面，本發明提供了一種多級操作型空調器，包括多個排放口；多個開啟/關閉裝置，每個所述開啟/關閉裝置開啟或關閉所述多個排放口中的相應一個排放口；控制器，其控制空調器，根據制冷或者制熱負載來有選擇地打開或者關閉所述多個排放口。
優選地，所述多個排放口包括第一排放口和第二排放口，所述多個開啟/關閉裝置包括用來打開或者關閉所述第一排放口的第一開啟/關閉裝置和用來打開或者關閉所述第二排放口的第二開啟/關閉裝置，在所述空調器的低制冷或制熱負載操作期間，開啟第一排放口和第二排放口中的一個排放口，在所述空調器的高制冷或制熱負載操作期間，第一排放口和第二排放口二者都開啟。
本發明還提供了一種多級操作型空調器，包括多個壓縮機，能夠被有選擇地驅動，用于壓縮致冷劑；多個排放口；多個開啟/關閉裝置，每個所述開啟/關閉裝置開啟或關閉所述多個排放口中的相應一個排放口；控制器，控制空調器，隨著有選擇地驅動所述多個壓縮機而有選擇地打開或者關閉所述多個排放口，從而執行制冷或者制熱能力不同的多級操作。
優選地，所述多個壓縮機包括第一壓縮機和第二壓縮機，所述第二壓縮機的壓縮能力大于所述第一壓縮機的壓縮能力。
進一步，所述多個排放口包括第一排放口和第二排放口，所述多個開啟/關閉裝置包括用來打開或者關閉所述第一排放口的第一開啟/關閉裝置和用來打開或者關閉所述第二排放口的第二開啟/關閉裝置，所述第二排放口的尺寸大于所述第一排放口的尺寸，當所述第一壓縮機驅動時，所述第一排放口被打開，當所述第二壓縮機驅動時，至少所述第二排放口被打開。進一步，當所述第二壓縮機驅動時，所述第二排放口被打開，當所述第一、二壓縮機驅動時，所述第一、二排放口都被打開。
本發明還提供了一種操作多級操作型空調器的方法，該空調器包括多個排放口、多個開啟/關閉裝置，每個所述開啟/關閉裝置開啟或關閉所述多個排放口中的相應一個排放口和控制器，所述方法包括所述控制器控制所述空調器，根據制冷或者制熱負載來有選擇地打開或者關閉所述多個排放口。本發明還提供了一種操作多級操作型空調器的方法，該空調器包括多個壓縮機，能夠被有選擇地驅動，用于壓縮致冷劑；多個排放口；多個開啟/關閉裝置，每個所述開啟/關閉裝置開啟或關閉所述多個排放口中的相應一個排放口；和控制器，所述方法包括所述控制器控制所述空調器，隨著有選擇地驅動所述多個壓縮機而有選擇地打開或者關閉所述多個排放口，從而執行制冷或者制熱能力不同的多級操作。
通過下面結合附圖描述示例性實施例，與本發明一致的這些和/或其它方面和優點將會變得清楚和更容易理解，其中圖1是示出根據本發明的一個示例性實施例的空調器的致冷劑通道的示意圖；圖2是示出圖1示出的空調器的室內單元的透視圖；圖3是示出圖1示出的空調器的室內單元的截面圖；圖4是示出連接到各種裝置的控制器的示意圖；和圖5是示出當圖1中的空調器安裝多級中的每一級操作時各個裝置的操作狀態表。
具體實施例方式
現在將詳細地討論與本發明一致的說明性、非限制性的實施方式，其例子在附圖中示出，其中，相同標記始終表示同一部件。以下通過參考附圖來描述本實施例以解釋本發明。如圖1所示，根據本發明的一個實施例的空調器包括室內單元10、和連接到室內單元10的室外單元20。
室內單元10包括第一和第二熱交換器11和12，用于對從內部空間獲得的空氣執行熱交換；室內風扇13，用于強迫從室內單元10的外部獲得的內部空間的空氣通過第一和第二熱交換器11和12，并且被排放到室內單元10的外部；和室內風扇電機14，用于旋轉室內風扇13。另外，室內單元10包括第一熱交換器閥15，用于控制流入第一熱交換器11的致冷劑的流動；第二熱交換器閥16，用于控制流入第二熱交換器12的致冷劑的流動；第一熱交換器溫度傳感器17，用于測量在第一熱交換器11中流動的致冷劑的溫度；和第二熱交換器溫度傳感器18，用于測量在第二熱交換器12中流動的致冷劑的溫度。此外，第一和第二熱交換器11和12的入口側分別與毛細管19連接。
第二熱交換器12具有具有大于第一熱交換器11的面積的面積的致冷劑管。因此，第二熱交換器12具有高于第一熱交換器11的熱交換能力的熱交換能力。
同時，室外單元20包括第一和第二壓縮機21和22，用于壓縮致冷劑；第三熱交換器23，用于使在第一和第二壓縮機21和22中被壓縮的致冷劑與外部空氣交換熱量；室外風扇24，用于強制地將外部空氣送入第三熱交換器23；和室外風扇電機25，用于旋轉室外風扇24。
此外，室外單元20包括電子膨脹閥26，用于膨脹從第三熱交換器23發送的致冷劑并且用于控制從第三熱交換器23排放的致冷劑的流動；旁路管27，用于將從第一和第二壓縮機21和22排放的致冷劑的一部分分流到第一或第二壓縮機21或22的入口側；旁路閥28，其被裝備在旁路管27中；儲液器29，用于分別將從第一和第二熱交換器11和12排放的致冷劑以氣態傳送到第一和第二壓縮機21和22；和排放溫度傳感器30，用于測量分別從第一和第二熱交換器11和12傳送到第一和第二壓縮機21和22的致冷劑的溫度。
第二壓縮機22具有大于第一壓縮機21的壓縮能力的壓縮能力。第一和第二壓縮機21和22的排放側裝備有第一和第二單向閥31和32。利用第一和第二單向閥31和32的構造，在第一和第二壓縮機21和22之一被預先驅動，并且另一個壓縮機隨后以預先被驅動的壓縮機的排放壓力被驅動的情況下，可以防止另一個壓縮機的驅動錯誤。
排放溫度傳感器30可以與第一和第二熱交換器溫度傳感器17和18一起用于限制過熱程度。術語“過熱程度”表示熱交換器的管中的溫度和熱交換器的排放側的溫度之間的差。
考慮到系統的效率，期望將過熱程度保持在合適水平，并且這可歸因于這個事實過熱程度過低會導致液體致冷劑更加可能在熱交換器中流動，而過熱程度過高會導致壓縮機過熱和壓縮機的效率降低。因此，如果在第一和第二熱交換器溫度傳感器17和18的溫度和排放溫度傳感器30的溫度之間的差與設置值(例如，5)不同，則過熱程度不合適，并且期望應該通過改變電子膨脹閥26的開啟量來調整過熱程度。
在靠近室外單元20的位置，用于連接室內單元10和室外單元20的管的每個設置有連接閥33，由此，可以容易地連接用于連接室內單元10和室外單元20的管。
如圖2和3所示，根據本發明的一個實施例的空調器的室內單元10在機身40的前側設置有第一排放口41，在機身40的上側的任何一邊設置有具有大于第一排放口41的尺寸的第二排放口42。
此外，第一和第二熱交換器11和12被設置在機身40的上部，其中，第一和第二熱交換器11和12被固定到同一設置基板43。在與第一和第二熱交換器11和12二者相鄰的位置和機身40的前側之間設置隔板44以用于分割第一熱交換器11的前空間和第二熱交換器12的前空間。隔板44防止通過第一熱交換器11的內部空間的空氣被排放到第二排放口42，或者防止通過第二熱交換器12的內部空間的空氣被排放到第一排放口41，從而強迫通過第一熱交換器11的內部空間的空氣被排放到第一排放口41，并且強迫通過第二熱交換器12的內部空間的空氣被排放到第二排放口42。
第一排放口41裝備有用于開啟或關閉第一排放口41的第一葉片或板條45，第一葉片45的開啟角度由第一電機47的旋轉控制。此外，第二排放口42裝備有用于開啟或關閉第二排放口42的第二葉片或板條46，第二葉片46的開啟角度由第二電機48的旋轉控制。
第一排放口41在其下部設置有用于輸入控制命令的輸入部分49和用于顯示空調器的操作狀態的顯示部分50。機身40在其下側任何一邊設置有用于吸入內部空間的空氣的吸入口51。
如圖4所示，根據本發明一個實施例的空調器還包括壓縮機操作單元61，用于操作每個壓縮機(21，22)；閥操作單元62，用于操作每個閥(15，16，28)；電機操作單元63，用于操作每個電機(47，48)；和微處理器60，用于控制空調器的每個組件。
將參考圖5來詳細地描述圖1示出的空調器的操作。當用戶通過輸入部分49輸入操作命令(例如，第一級操作或第二級操作)時，控制器如微處理器60確定操作由用戶輸入的操作命令。
如果用戶輸入第一級操作，則微處理器60使第一壓縮機21變成ON狀態，從而僅僅具有較小壓縮能力的第一壓縮機21壓縮致冷劑，同時將第二壓縮機22保持在OFF狀態。
此外，根據微處理器60的控制，第二熱交換器閥16被關閉，僅僅第一熱交換器閥15被開啟，從而僅僅在第一熱交換器11中執行熱交換。同時，第一電機47被驅動以開啟第一排放口41同時關閉第二排放口42，從而，在第一熱交換器11中進行了熱交換的空氣通過第一排放口41被排放。
在本示例性實施例中，致冷劑通道被提供適量的致冷劑以在第一和第二熱交換器11和12中執行熱交換。因此，當通過驅動第一壓縮機21僅僅在第一熱交換器11中執行熱交換時，由于在致冷劑通道中循環的致冷劑的量太多，所以通過開啟旁路閥28從第一壓縮機21排放的致冷劑的一部分通過旁路管27被分流。
當采用如上描述所設置的各種裝置執行第一級操作時，從吸入口51吸入的內部空間的空氣被提供到第一和第二熱交換器11和12，此時，由于第二熱交換器閥16和第二排放口42被關閉，所以提供到第一和第二熱交換器11和12的空氣僅僅在第一熱交換器11中進行熱交換，然后通過第一排放口41被排放。
同時，如果用戶輸入第二級操作，則微處理器60控制第二壓縮機22變成ON狀態，從而僅僅具有大于第一壓縮機21的壓縮能力的第二壓縮機22壓縮致冷劑，同時將第一壓縮機21保持在OFF狀態。
此外，根據微處理器60的控制，第一熱交換器閥15被關閉，僅僅第二熱交換器閥16被開啟，從而僅僅在第二熱交換器12中執行熱交換。同時，第二電機48被驅動以開啟第二排放口42同時關閉第一排放口41，從而，在第二熱交換器12中進行了熱交換的空氣通過第二排放口42被排放。
當采用如上描述所設置的各種裝置執行第二級操作時，從吸入口51吸入的內部空間的空氣被提供到第一和第二熱交換器11和12，此時，由于第一熱交換器閥15和第一排放口41被關閉，所以提供到第一和第二熱交換器11和12的空氣僅僅在第二熱交換器12中進行熱交換，然后通過第二排放口42被排放。
此時，第二壓縮機22具有大于第一壓縮機21的壓縮能力的壓縮能力，第二熱交換器12具有大于第一熱交換器11的熱交換能力的熱交換能力，并且第二排放口42具有大于第一排放口41的尺寸的尺寸，由此，與第一級操作比較，在第二級操作中，可以將更多量的制冷后的空氣提供到內部空間。
這時，如果用戶輸入第三級操作，則微處理器60使第一和第二壓縮機21和22變成ON狀態，從而空調器與作為在低制冷負載的操作的第一和第二級操作相比具有較高制冷能力。
此外，根據微處理器60的控制，第一和第二熱交換器閥15和16被開啟，從而在第一和第二熱交換器11和12二者中執行熱交換。同時，第一和第二電機47和48被驅動以開啟第一和第二排放口41和42，從而制冷后的空氣可以通過第一和第二排放口41和42被排放。
當采用如上描述所設置的各種裝置執行第三級操作時，從吸入口51吸入的內部空間的空氣被提供到第一和第二熱交換器11和12，然后進行了熱交換的空氣通過第一和第二排放口41和42被排放。
在第三級操作中，由于第一和第二壓縮機21和22、和第一和第二熱交換器11和12都被使用，所以制冷能力高，從而在高制冷或制熱負載的條件下可以合適地控制內部空間的溫度。
在確定第一到第三級操作以后，微處理器60通過控制室內風扇13的每分鐘旋轉的數目或電子膨脹閥26的開啟量來控制內部空間的溫度。例如，如果用戶選擇第三級操作，則微處理器60如圖5的表中所示的那樣設置空調器的裝置，并且通過增加或減少室內風扇的旋轉的數目來控制空氣排放量，從而控制內部空間的溫度。
從以上描述清楚地看出，根據本發明的空調器可以按照與改變了的制冷或制熱負載相應的各種制冷或制熱能力來操作，從而擴大了制冷或制熱負載的范圍。此外，空調器可以按照與制冷或制熱負載相應的各種制冷或制熱能力來操作，從而防止能量被不必要地消耗。
盡管已經示出和描述了本發明的示例性實施例，但本領域的技術人員應該明白在不脫離本發明的原則和精神的情況下，可以對這些實施例做出改變，本發明的范圍由權利要求及其等同物所限定。
權利要求
1.一種多級操作型空調器，包括多個排放口；多個開啟/關閉裝置，每個所述開啟/關閉裝置開啟或關閉所述多個排放口中的相應一個排放口；控制器，其控制空調器，根據制冷或者制熱負載來有選擇地打開或者關閉所述多個排放口。
2.如權利要求1所述的空調器，其中，所述多個排放口包括第一排放口和第二排放口，所述多個開啟/關閉裝置包括用來打開或者關閉所述第一排放口的第一開啟/關閉裝置和用來打開或者關閉所述第二排放口的第二開啟/關閉裝置，在所述空調器的低制冷或制熱負載操作期間，開啟第一排放口和第二排放口中的一個排放口，在所述空調器的高制冷或制熱負載操作期間，第一排放口和第二排放口二者都開啟。
3.如權利要求2所述的空調器，其中，第二排放口具有大于第一排放口的尺寸的尺寸，所述低制冷或制熱負載操作包括用于在開啟第一排放口和關閉第二排放口的情況下來操作空調器的第一級操作、和用于在開啟第二排放口和關閉第一排放口來操作空調器的第二級操作，并且高制冷或制熱負載操作包括用于在開啟第一和第二排放口來操作空調器的第三級操作。
4.如權利要求2所述的空調器，還包括第一壓縮機，其當第一排放口開啟時被驅動；和第二壓縮機，其當第二排放口開啟時被驅動，并且具有大于第一壓縮機的壓縮能力的壓縮能力。
5.如權利要求3所述的空調器，還包括第一壓縮機，其當第一排放口被開啟時被驅動；和第二壓縮機，其當第二排放口被開啟時被驅動，并且具有大于第一壓縮機的壓縮能力的壓縮能力。
6.一種多級操作型空調器，包括多個壓縮機，能夠被有選擇地驅動，用于壓縮致冷劑；多個排放口；多個開啟/關閉裝置，每個所述開啟/關閉裝置開啟或關閉所述多個排放口中的相應一個排放口；控制器，控制空調器，隨著有選擇地驅動所述多個壓縮機而有選擇地打開或者關閉所述多個排放口，從而執行制冷或者制熱能力不同的多級操作。
7.如權利要求6所述的空調器，其中，所述多個壓縮機包括第一壓縮機和第二壓縮機，所述第二壓縮機的壓縮能力大于所述第一壓縮機的壓縮能力。
8.如權利要求7所述的空調器，其中，所述多個排放口包括第一排放口和第二排放口，所述多個開啟/關閉裝置包括用來打開或者關閉所述第一排放口的第一開啟/關閉裝置和用來打開或者關閉所述第二排放口的第二開啟/關閉裝置，所述第二排放口的尺寸大于所述第一排放口的尺寸，當所述第一壓縮機驅動時，所述第一排放口被打開，當所述第二壓縮機驅動時，至少所述第二排放口被打開。
9.如權利要求8所述的空調器，其中，當所述第二壓縮機驅動時，所述第二排放口被打開，當所述第一、二壓縮機驅動時，所述第一、二排放口都被打開。
10.如權利要求8或9所述的空調器，其中，多級操作包括第一級操作，其中，第一排放口被開啟和第二排放口被關閉，用于驅動第一壓縮機同時防止第二壓縮機被驅動；第二級操作，其中，第二排放口被開啟和第一排放口被關閉，用于驅動第二壓縮機同時防止第一壓縮機被驅動；和第三級操作，其中第一和第二排放口被開啟，用于驅動第一和第二壓縮機。
11.如權利要求10所述的空調器，還包括旁路管，在第二和第三級操作中被關閉，用于在第一級操作中將從第一壓縮機排放的致冷劑分流到第一壓縮機的入口側；和旁路閥，設置在旁路管中。
12.如權利要求10所述的空調器，還包括第一熱交換器，被裝備在與第一排放口相鄰的位置；和第二熱交換器，被裝備在與第二排放口相鄰的位置。
13.如權利要求12所述的空調器，其中，第二熱交換器具有高于第一熱交換器的熱交換效率的熱交換效率。
14.如權利要求12所述的空調器，還包括第一閥，用于控制提供到第一熱交換器的致冷劑的流動；和第二閥，用于控制提供到第二熱交換器的致冷劑的流動。
15.如權利要求14所述的空調器，其中，控制器控制空調器，從而在第一級操作中第一閥被開啟而第二閥被關閉，在第二級操作中，第二閥被開啟而第一閥被關閉，在第三級操作中，第一和第二閥二者都被開啟。
16.一種操作多級操作型空調器的方法，該空調器包括多個排放口、多個開啟/關閉裝置，每個所述開啟/關閉裝置開啟或關閉所述多個排放口中的相應一個排放口和控制器，所述方法包括所述控制器控制所述空調器，根據制冷或者制熱負載來有選擇地打開或者關閉所述多個排放口。
17.一種操作多級操作型空調器的方法，該空調器包括多個壓縮機，能夠被有選擇地驅動，用于壓縮致冷劑；多個排放口；多個開啟/關閉裝置，每個所述開啟/關閉裝置開啟或關閉所述多個排放口中的相應一個排放口；和控制器，所述方法包括所述控制器控制所述空調器，隨著有選擇地驅動所述多個壓縮機而有選擇地打開或者關閉所述多個排放口，從而執行制冷或者制熱能力不同的多級操作。
全文摘要
提供了一種可以按照各種制冷或制熱負載操作的多級操作型空調器。該多級操作型空調器包括第一排放口；第一開啟/關閉裝置，其開啟或關閉第一排放口；第二排放口，具有與第一排放口的尺寸不同的尺寸；第二開啟/關閉裝置，其開啟或關閉第二排放口；和控制器，其控制空調器，從而在低制冷或制熱負載操作期間，所述空調器在開啟第一排放口和第二排放口之一的情況下操作，在高制冷或制熱負載操作期間，所述空調器在開啟第一排放口和第二排放口二者的情況下操作。
文檔編號F24F1/00GK1699838SQ200510056410
公開日2005年11月23日 申請日期2005年3月22日 優先權日2004年5月18日
發明者李重熙, 崔亨瑞 申請人:三星電子株式會社