專利名稱：空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及空調(diào)，且更具體地但不排他地，涉及一種用于具有多個可獨立操作的冷卻裝置的空調(diào)系統(tǒng)的冷凝裝置。
在典型的應用中，冷凝裝置將被安裝在待被冷卻的建筑物的外部，并且冷卻裝置可設置在待被冷卻的各種場合，例如居室或公寓的房間。這種通用型的系統(tǒng)提供有幾項優(yōu)點，主要的一項是由于多個冷卻裝置共享一個或多個壓縮機和冷凝器而導致節(jié)省了原材料并降低了生產(chǎn)成本。另外，只采用一個室外裝置從美學上講是較好的，簡化了維修并且可能是由于缺乏空間或當?shù)卣囊?guī)定而被要求的。然而，由于所有的室內(nèi)裝置很少(即使有)在任一時間處于使用狀態(tài)，該系統(tǒng)要求對制冷劑在室外裝置和室內(nèi)裝置之間流動進行精細地控制，以確?？煽壳野踩牟僮鳌?br> 因此，本發(fā)明的目的在于提供一種滿足這些要求的冷凝裝置和包括有該冷凝裝置的空調(diào)系統(tǒng)在一方面，本發(fā)明提供了一種用于具有多個可獨立控制的冷卻裝置的空調(diào)系統(tǒng)的冷凝裝置，該冷凝裝置包括一壓縮機，被配置用于從所述冷卻裝置接收氣體制冷介質(zhì)；一冷凝器，用于將由壓縮機壓縮的氣體制冷介質(zhì)冷凝成液體制冷介質(zhì)；多個液體管，用于選擇地將液體制冷介質(zhì)提供給各所述冷卻裝置；各液體管具有各自的第一閥裝置，用于控制液體制冷介質(zhì)提供給與其相連的冷卻裝置，及電子邏輯控制裝置，響應于自所述冷卻裝置的輸入信號，用于控制各第一閥裝置的操作；其中各所述第一閥裝置適用于當該第一閥裝置處于非激勵狀態(tài)時，通過其相連的管提供開通的液體傳送。
在另一方面，本發(fā)明提供一種包括有這樣一冷凝裝置和多個與該冷凝裝置相連的冷卻裝置的空調(diào)系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明，在中斷對該系統(tǒng)供電的情況下，借助于第一閥裝置，制冷介質(zhì)路徑保持開通以容許在該系統(tǒng)被重動之前的壓力平衡。供電可通過使用者關斷系統(tǒng)的電源或通過切斷電源而被中斷。在一優(yōu)選實施例中，各第一閥裝置是一常開電磁閥。因此可能使用相對便宜且易于得到的元件。
在到室內(nèi)單元的液體管中使用常閉電磁閥的常規(guī)的空調(diào)系統(tǒng)在其不工作時捕獲冷凝介質(zhì)。結果，壓縮機在起動時不得不承受高的排出壓力進行工作。這樣就會減短壓縮機電機的壽命。本發(fā)明的冷凝裝置以一種簡單而又高效的方法克服了這一問題，且不增加成本。
而且，根據(jù)本發(fā)明，一電子邏輯控制裝置從一單一電路板對該系統(tǒng)的所有電子元件、電磁閥、壓縮機和風扇提供有效及集中控制。這一特性為節(jié)省成本微型化提供了機會，并與由機電元件組成的先有技術的控制器相比具有提高的可靠性。作為一較佳的特性，該電路板直接向被控制的元件，包括室內(nèi)裝置，風扇提供電能，從而使所需的線路減至最小并可進一步降低制造成本。
在一優(yōu)選實施例中，各壓縮機被裝配有一用于改變其有效功率的裝置。如果在任何時間被使用的冷卻裝置數(shù)對于該壓縮機的可勝任的負載來講太少了，則液體制冷介質(zhì)可能不會在風機盤管中被充分蒸發(fā)，從而導致液體進入壓縮機并造成故障。在極端的情況下，風機盤管會發(fā)生冰凍。當工作的室內(nèi)裝置數(shù)很少，例如只有一個時，這一問題可通過從壓縮機出口向其進口饋送一部分熱氣而解決。該熱反饋裝置最好包括一常閉電磁閥。該常閉電磁閥也是一相對便宜且易于得到的元件。
通過以下參照附圖對優(yōu)選實施例的詳細描述，本發(fā)明的其它方面，特征和優(yōu)點將變得顯然，附圖中

圖1為一空調(diào)系統(tǒng)的制冷回路圖；圖2為該空調(diào)系統(tǒng)的電子電路圖；圖3為該電子控制的功能方框圖；圖4為表示該控制邏輯的輸入及輸出的示意圖；及圖5為一邏輯表參見附圖，圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一實施例的一空調(diào)系統(tǒng)的制冷回路的基本元件。該系統(tǒng)包括多個室內(nèi)冷卻裝置，即先有技術中所知的風機盤管裝置。在該實施例中，有五個風機盤管裝置(FCU1至FCU5)。各風機盤管裝置包括一蛇形管形式的冷卻部件和一用于將待被冷卻的空氣引導通過該盤管的風機。
在工作中，液體制冷介質(zhì)進入盤管，蒸發(fā)并形成為氣體，通過風機吹出或吸入的空氣提供了蒸發(fā)的潛熱并在該處理中被冷卻。由于該風機盤管裝置的基本構成及操作為普通的且眾所周知的，因此不構成為本發(fā)明的一部分，對其不作進一步的描述。
該系統(tǒng)還包括一室外冷凝裝置，其控制制冷介質(zhì)通過各風機盤管裝置的流動并將從風機盤管形成的熱氣轉換回為液體制冷介質(zhì)以重新使用。在該實施例中，這些風機盤管裝置被分成兩組，該兩組在獨立的液體回路中被相連。第一組由三個風機盤管裝置(FCU1、FCU3、FCU5)組成，第二組由兩個風機盤管裝置(FCU2和FCU4)組成。對于各回路，冷凝裝置的部件包括有一壓縮機，該壓縮機具有一從與其相連的風機盤管組接收熱氣的進口(11或12)和一連至冷凝器的冷凝盤管(15或16)。各制冷回路的兩冷凝盤管(15，16)被方便地設置在同一金屬冷卻結構中并由一普通的空氣風機(未示出)提供服務。各冷凝盤管的出口(17或18)經(jīng)在此為毛細管構成的初級(19)和次級(20)膨脹元件被連至各液體管(21至23或24，25)，用于將液體制冷介質(zhì)提供給該組的風機盤管裝置。各液體制冷介質(zhì)管(21至25)包括一被配置的常開電磁閥(LSA至LSE)，以根據(jù)與其相連的風機盤管裝置是否要求冷卻而允許或阻止冷介質(zhì)流至該風機盤管裝置。
作為一附加的特證，各壓縮機包括先前所述的熱氣反饋裝置。該裝置包括一連接在該壓縮機(COMP1或COMP2)的出口及進口之間的導管，該導管包括一在此由毛細管構成的膨脹元件(27或26)；和一用于控制熱氣流過該導管的常閉電磁閥(BS1或BS2)。
該系統(tǒng)所有的電動部件，也就是說液體制冷介質(zhì)控制閥、熱氣反饋裝置控制閥、壓縮機、冷凝器風機和室內(nèi)裝置風機由裝于冷凝裝置內(nèi)的一單一電子控制電路板控制。該控制電路根據(jù)一邏輯函數(shù)并基于自風機盤管裝置提供的輸入信號，產(chǎn)生輸出信號，用于控制各個部件的工作。各輸入信號確定該所述風機盤管裝置是否要求冷卻。
圖2示出了該系統(tǒng)的電子電路圖。當使用者操作冷凝裝置上的開關時，該冷凝裝置的控制電路板(31)上的接線板(32)將電能提供給各風機盤管裝置的風機。該風機連續(xù)運轉直至該裝置被關斷。各裝置進行冷卻的需要是通過該開關的狀態(tài)及該裝置的內(nèi)部溫控器的狀態(tài)而被確定的。當要求冷卻時，提供給該裝置的電源電壓(mains voltage)被返回給該接線板的一信號端子(S1至S5)。這五個信號端子的狀態(tài)控制在板(31)上的邏輯電路(33)的操作。這些輸入信號的邏輯處理致使產(chǎn)生用于液體管閥(LSA至LSE)、壓縮機(COMP1，COMP2)、熱氣旁通閥(BS1、BS2)和壓縮機風扇的控制信號。這些控制信號通過各自的繼電器(圖2未標出)而被轉換成電源電壓，其中這些繼電器也方便地安裝在電路板(33)上。因此，根據(jù)需要，該電路板具有多個用于提供電源電壓給風機電機(44)和流量閥(LSA至LSE，BS1，BS2)的電磁線圈的輸出端子。在壓縮機的情況下，這些輸出端子鑒于壓縮機電機的高得多的額定功率而將電源電壓提供給各功率繼電器的驅(qū)動線圈。
圖3為說明該控制電路板上的元件的方框圖。電源電壓控制信號(S1至S5)在一光隔離器(51)中被轉換成低電壓數(shù)字信號。該數(shù)字信號然后被輸入給由晶體管邏輯適當構成的控制電路。設計用于執(zhí)行所述功能的該邏輯電路是本領域熟練技術人員所能做到的，因此不需要進一步詳細描述。最后，隨著該邏輯處理，該輸出信號，低電壓數(shù)字控制信號在一繼電器組合(53)中被轉換回成電源電平，用于在該板(31)的輸出端子(34至43)提供所需的電源電壓控制信號。
圖4為說明輸入與輸出控制信號之間的邏輯關系的示意圖。結合圖5中的邏輯表可容易理解該圖。在邏輯表中，與來自風機盤管裝置的任意輸入信號(S1-S5)有關的“0”指示無冷卻需求，或是因為該裝置被關斷或是由于溫度已低于由溫控器預設的溫度。另一方面，與任意輸入信號(S1-S5)相關的“1”指示由于該裝置被開啟且溫度高于預定水平而需要進行冷卻?，F(xiàn)對液體管閥控制信號(LSA-LSE)及熱氣旁通閥控制信號(BS1，BS2)進行說明，“OFF”表示閥處于非激勵狀態(tài)，即為在液體管閥的情況為開而在旁通管閥的情況下為關。類似地，“ON”表示該閥處于激勵狀態(tài)，它就是在液體管閥情況下為關而在旁通管閥的情況下為開。對于壓縮機控制信號(C1，C2)和室外(冷凝器)風機電機控制信號(OFM)，“ON”和“OFF”分別具有電機工作和關斷的邏輯含義。
在工作中，響應于該組的一個或多個室內(nèi)裝置提供冷卻。壓縮機被開啟。在該實施例中由兩冷凝盤管所共用的冷凝器風機電機被啟動，不論由任一或多個室內(nèi)裝置提供冷卻。液體管電磁閥被操作以使當相連的室內(nèi)裝置要求進行冷卻或系統(tǒng)為無動力時被關(開)，否則被開(關)。
各熱氣旁通閥的狀態(tài)依靠于該組中在任一時間正提供冷卻的室內(nèi)裝置的數(shù)量。當該組中僅有一個室內(nèi)裝置正工作時，壓縮機將超負荷，因此該旁通閥被打開(開)從而將一部熱氣反饋給壓縮機的入口以有效在增加它的負載。在該實施例中，第一組的三個室內(nèi)裝置中只有兩個工作可令人滿意地對壓縮機(COMP1)加載，這樣旁通閥(BS1)對于正常的壓縮機工作而被關(關)。毋雷說明，當由于第一組及第二組的所有三個室內(nèi)裝置或兩個室內(nèi)裝置分別工作使壓縮機完全負載時，該旁通閥也被關閉。
僅為了說明的目的對本發(fā)明的一實施例進行了詳細說明，并且本領域的熟練技術人員可以理解不超出本發(fā)明的可作出許多改型。具體地，室內(nèi)風機盤管裝置的實際數(shù)量對于本發(fā)明原理來講并非關鍵性的。同樣地將該系統(tǒng)分成兩個或多個平行的制冷回路也不是必需的。然而，使用兩個這樣的回路在一四、五或六單元系統(tǒng)的情況中是較好的，使用兩個壓縮機與使用具有處理全部室內(nèi)裝置同時工作的能力的一個壓縮機相比，具有較低的運行成本。這些液體管閥可位于液體管路。包括風機盤管裝置內(nèi)任一方便的位置。
所述實施例的一個改型提供一個用于服務六個風機盤管裝置的冷凝裝置。在該改型中，有兩個制冷回路和相連的控制器，它們與所述實施例中三個風面盤管裝置的第一組中的相應部分一樣。
權利要求
1.一種用于具有多個可獨立控制的冷卻裝置的空調(diào)系統(tǒng)的冷凝裝置，其包括有一壓縮機，被配置用于從所述冷卻裝置接收氣體制冷介質(zhì)；一冷凝器，用于將由壓縮機壓縮的氣體制冷介質(zhì)冷凝成液體制冷介質(zhì)；多個液體管，用于選擇地將液體制冷介質(zhì)提供給各所述冷卻裝置；各液體管具有一各自的用于控制將液體制冷介質(zhì)提供給與其相連的冷卻裝置的第一閥裝置；及電子邏輯控制裝置，響應于自所述冷卻裝置接收的輸入信號，用于控制各第一閥裝置的操作；其中各所述第一閥裝置適用于第一閥裝置處于非激勵狀態(tài)時，提供一通過與其相連的液體管的開通液體傳送。
2.根據(jù)權利要求1的冷凝裝置，還包括有用于當提供冷卻的相聯(lián)的冷卻裝置的數(shù)量小于一預定數(shù)時，將壓縮機輸出的一部分熱氣反饋給壓縮機的進口的裝置。
3.根據(jù)權利要求2的冷凝裝置，其中該反饋裝置包括一將壓縮機的出口連至其進口的導管，該導管具有用于響應電子邏輯控制裝置的信號，控制通過該導管的氣流的第二閥裝置。
4.根據(jù)權利要求3的冷凝裝置，其中第二閥裝置，其中第二閥裝置適用于當其處于一非激勵狀態(tài)時，防止氣體流過該導管。
5.根據(jù)權利要求4的冷凝裝置，其中第二閥裝置是一常閉電磁閥。
6.根據(jù)權利要求2至5中任意一項的冷凝裝置，其中所述與壓縮機相聯(lián)的冷凝裝置的數(shù)量為2個且所述預定數(shù)為2。
7.根據(jù)權利要求2至5中注意一項的冷凝裝置，其中所述與壓縮機相聯(lián)的冷卻裝置的數(shù)量為3個且所述預定數(shù)為2。
8.根據(jù)在前權利要求中任意一項的冷凝裝置，其中第一閥裝置為一常開電磁閥。
9.根據(jù)在前權利要求中任意一項的冷凝裝置，其中所述多個液體管被分成為用于連至各組冷卻裝置的數(shù)組，且一各自的所述壓縮機被提供給各冷卻裝置。
10.根據(jù)權利要求9的冷凝裝置，其中所述組的數(shù)為2。
11.根據(jù)權利要求10的冷凝裝置，其中冷卻裝置數(shù)為5，被分成為具有三個冷卻裝置的第一組和具有兩個冷卻裝置的第二組。
12.根據(jù)權利要求10的冷凝裝置，其中冷卻裝置數(shù)為6，被分成為各具有三個冷卻裝置的兩組。
13.根據(jù)權利要求9至12中的任意一項的冷凝裝置，其中一各自的所述冷凝器被提供給各組冷卻裝置。
14.根據(jù)權利要求13的冷凝裝置，其中這些冷凝器共用一普通的空氣風機。
15.根據(jù)在前權利要求中的任意一項的冷凝裝置，其中所述電子邏輯控制裝置包括晶體管邏輯電路。
16.根據(jù)在前權利要求中的任意一項的冷凝裝置，還包括有用于提供電能給冷卻裝置的裝置。
17.一種空調(diào)系統(tǒng)，包括有根據(jù)在前權利要求中的任意一項的冷凝裝置和多個連至該冷凝裝置的多個冷卻裝置，各冷卻裝置包括一可通過制冷介質(zhì)的冷卻元件和用于為電子邏輯控制裝置生成一所述輸入信號的裝置。
18.一種空調(diào)系統(tǒng)，包括多個液體制冷介質(zhì)提供管、與各提供管相連的常開閥，和一用于控制各閥的狀態(tài)的電子控制裝置。
全文摘要
一種空調(diào)系統(tǒng),包括一用于多個可獨立工作的室內(nèi)冷卻裝置的室外冷凝裝置。該冷凝裝置包括一用于控制液體制冷介質(zhì)流至冷卻裝置的風機盤管。該系統(tǒng)采用常開電磁閥,當中斷對該系統(tǒng)的供電時,該液體路徑有利地保持開通以允許在系統(tǒng)被重起動之前保持壓力平衡。壓縮機裝有一熱氣反饋裝置。當所用的冷卻裝置數(shù)大大低于壓縮機的容量時,通過將壓縮機輸出的一部分熱氣饋送給其進口以有效地增加壓縮機的負載。液體制冷介質(zhì)被防止到達壓縮機。
文檔編號F24F11/00GK1174962SQ97116219
公開日1998年3月4日 申請日期1997年8月28日 優(yōu)先權日1996年8月28日
發(fā)明者駱澤鴻, 穆罕默德·納拉扎姆·b·穆赫德·達, 赫蘭, 李振源, 韓寶光, 保羅·喬納森·麥金托什 申請人:凱利公司