专利名称：空气调节器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种空气调节器，特别涉及具有多个压缩机的空气调节器。
背景技术：
一般来说，空气调节器是为了给用户营造更加舒适的室内环境，利用由压缩机、冷凝器、膨胀机构及蒸发器构成的制冷剂的制冷循环，对室内进行制冷制热或者净化空气的机器。近来，多个压缩机设在一个室外机上，根据负荷选择性地驱动单个或多个压缩机， 多个压缩机包括制冷剂吸入流路和制冷剂排出流路并联连接的第一压缩机和第二压缩机。当第一压缩机和第二压缩机的负荷较小时，仅驱动第一压缩机和第二压缩机中的任一个，当负荷较大时，同时驱动第一压缩机和第二压缩机。当同时驱动第一压缩机和第二压缩机时，在第一压缩机中被压缩的制冷剂和在第二压缩机中被压缩的制冷剂依次通过室内热交换器、膨胀机构及室外热交换器之后分散到第一压缩机和第二压缩机，并以低温低压的状态吸入到第一压缩机和第二压缩机。根据现有技术的空气调节器，由于使低温低压的制冷剂吸入到第一压缩机和第二压缩机而被压缩，因此出现耗电量高，制冷剂循环量多的问题。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而被提出的，其目的在于提供一种能够以最优选地对应于制热负荷，能减少耗电量，能增加制热容量的空气调节器。用于达成上述目的的根据本发明的空气调节器包括第一压缩机；第二压缩机， 使制冷剂吸入管及制冷剂排出管分别并联而与上述第一压缩机连接；第一热交换器，在制冷时使制冷剂蒸发，在制热时使制冷剂冷凝；第二热交换器，在制冷时使制冷剂冷凝，在制热时使制冷剂蒸发；第一膨胀阀，设在上述第一热交换器和第二热交换器之间；第二膨胀阀，设在上述第一膨胀阀和第二热交换器之间；旁通机构，连接在上述制冷剂吸入管的分支点和上述第二压缩机之间，以使通过了上述第一膨胀阀的制冷剂中的一部分绕过上述第二膨胀阀和上述第二热交换器而引导到上述制冷剂吸入管的分支点和上述第二压缩机之间； 以及单向阀，设在上述制冷剂吸入管的分支点和上述旁通机构的连接点之间，用于阻断通过了上述旁通机构的制冷剂向上述制冷剂吸入管的分支点流动。上述第二压缩机的运转容量小于上述第一压缩机的运转容量。上述第一压缩机为容量可变压缩机，上述第二压缩机为定速压缩机。上述空气调节器具有第二压缩机单独驱动运转模式和第一压缩机-第二压缩机同时驱动运转模式，在上述第二压缩机单独驱动运转模式下，上述第二压缩机得以驱动，并使通过了上述第一膨胀阀的制冷剂通过上述第二膨胀阀和上述第二热交换器之后流动到上述第二压缩机，在上述第一压缩机-第二压缩机同时驱动运转模式下，上述第一压缩机和第二压缩机得以驱动，并使通过了上述第一膨胀阀的制冷剂中的一部分绕过上述第二膨胀阀和上述第二热交换器而流动到上述第二压缩机，而且使通过了上述第一膨胀阀的制冷剂中的剩余部分通过上述第二膨胀阀和上述第二热交换器之后流动到上述第一压缩机。上述空气调节器选择性地实施上述第二压缩机单独驱动运转模式和上述第一压缩机-第二压缩机同时驱动运转模式。上述空气调节器还具有第一压缩机单独驱动运转模式，在该第一压缩机单独驱动运转模式下，上述第一压缩机得以驱动，并使通过了上述第一膨胀阀的制冷剂通过上述第二膨胀阀和上述第二热交换器之后流动到上述第一压缩机。上述空气调节器选择性地实施上述第二压缩机单独驱动运转模式、上述第一压缩机-第二压缩机同时驱动运转模式及第一压缩机单独驱动运转模式。上述旁通机构包括内部热交换器，其包括使制冷剂在上述第一膨胀阀和第二膨胀阀之间流动的第一流路和使与上述第一流路的制冷剂进行热交换的制冷剂通过的第二流路；第一旁通流路，其一端连接在上述内部热交换器的第一流路和第一膨胀阀之间，另一端连接在上述第二流路；以及第二旁通流路，其一端连接在上述第二流路，另一端连接在上述第二压缩机的吸入管。上述旁通机构还包括设在上述第一旁通流路上的第三膨胀阀。上述第三膨胀阀的容量小于上述第一膨胀阀及第二膨胀阀的容量。当上述空气调节器处于制热部分负荷状态时，上述第二压缩机得以驱动，而上述第一压缩机停止，上述第三膨胀阀关闭；当上述空气调节器处于制热全负荷状态时，上述第一压缩机和第二压缩机得以驱动，而且上述第三膨胀阀开放。上述旁通机构包括气液分离器，其设在上述第一膨胀阀和第二膨胀阀之间；以及气液分离器连接流路，其一端连接在上述气液分离器，另一端连接在上述第二压缩机的吸入管，以使上述气液分离器的气态制冷剂流动到上述第二压缩机的吸入管。上述旁通机构还包括设在上述气液分离器连接流路上的第三膨胀阀。上述第三膨胀阀的容量小于上述第一膨胀阀及第二膨胀阀的容量。当上述空气调节器处于制热部分负荷状态时，上述第二压缩机得以驱动，而上述第一压缩机停止，上述第三膨胀阀关闭；当上述空气调节器处于制热全负荷状态时，上述第一压缩机和第二压缩机得以驱动，上述第三膨胀阀开放。
本发明的多个特征及优点可通过跟随的本发明实施例的详细说明和下面的附图， 将会更好理解，上述附图中图1是本发明空气调节器一实施例的循环结构图；图2是表示本发明空气调节器一实施例的第一压缩机单独驱动时的制冷剂流动的循环结构图；图3是表示本发明空气调节器一实施例的第二压缩机单独驱动时的制冷剂流动的循环结构图；图4是表示本发明空气调节器一实施例的第一压缩机和第二压缩机同时驱动时的制冷剂流动的循环结构图；图5是基于本发明空气调节器一实施例的多个压缩机驱动模式的P_h线图6是本发明空气调节器另一实施例的循环结构图；图7是表示本发明空气调节器另一实施例的第一压缩机单独驱动时的制冷剂流动的循环结构图；图8是表示本发明空气调节器另一实施例的第二压缩机单独驱动时的制冷剂流动的循环结构图；图9是表示本发明空气调节器另一实施例的第一压缩机和第二压缩机同时驱动时的制冷剂流动的循环结构图；图10是基于本发明空气调节器另一实施例的多个压缩机驱动模式的P_h线图。
具体实施例方式下面，通过参照能具体地实现上述目的的本发明的多个实施例的附图进行说明。图1是本发明空气调节器一实施例的循环结构图，图2是表示本发明的空气调节器一实施例的第一压缩机单独驱动时的制冷剂流动的循环结构图，图3是表示本发明空气调节器一实施例的第二压缩机单独驱动时的制冷剂流动的循环结构图，图4是表示本发明空气调节器一实施例的第一压缩机和第二压缩机同时驱动时的制冷剂流动的循环结构图， 图5是基于本发明空气调节器一实施例的多个压缩机驱动模式的Ρ-h线图。根据本实施例的空气调节器包括多个压缩机2、8，其压缩制冷剂；第一热交换器 10，其使在压缩机2、8中被压缩的制冷剂冷凝；第一膨胀阀40，其使在第一热交换器10中被冷凝的制冷剂膨胀；第二膨胀阀42，其设置为使通过了第一膨胀阀40的制冷剂膨胀；第二热交换器14，其使通过了第二膨胀阀42的制冷剂蒸发；以及可变制冷剂流路46，其引导通过了第一膨胀阀40的制冷剂通过第二膨胀阀42和第二热交换器14或者绕过第二膨胀阀42和第二热交换器14。可变制冷剂流路46引导通过了第一膨胀阀40的制冷剂中的一部分绕过第二膨胀阀42和第二热交换器14而流入到多个压缩机中的一个压缩机8，并引导通过了第一膨胀阀40的制冷剂中的剩余部分通过第二膨胀阀42和第二热交换器14之后流入到多个压缩机2、8中的另一个压缩机2，或者引导通过了第一膨胀阀40的全部制冷剂通过第二膨胀阀 42和第二热交换器14而流入到多个压缩机2、8中的至少一个压缩机8。可变制冷剂流路46引导通过了第一膨胀阀40的整个制冷剂通过第二膨胀阀42 和第二热交换器14之后仅流入到多个压缩机2、8中的一个压缩机8，并引导通过了第一膨胀阀40的全部制冷剂通过第二膨胀阀42和第二热交换器14之后仅流入到多个压缩机2、 8中的另一个压缩机2，并引导通过了第一膨胀阀40的全部制冷剂通过第二膨胀阀42和第二热交换器14之后分散流入到多个压缩机2、8。就多个压缩机2、8而言，可以设置两个或三个以上，下面以包括第一压缩机2以及使制冷剂吸入管4及制冷剂排出管6并联而与第一压缩机2连接的第二压缩机8的情况为例进行说明。第一压缩机2和第二压缩机8能根据运转要求条件(即，负荷的大小)同时驱动或者选择性地仅驱动两个当中的一个。第一压缩机2和第二压缩机8其容量相同或者不同。当第一压缩机2和第二压缩机8的容量不同时，根据负荷的大小，仅驱动容量小的压缩机8，或者仅驱动容量大的压缩机2，或者同时驱动容量大的压缩机2和容量小的压缩机8，优选地，第一压缩机2和第二压缩机8的容量不同。空气调节器具有多个部分负荷运转模式和全负荷运转模式，以便对应于室外温度或室内希望温度等的多种运转要求条件。空气调节器的负荷具有能通过第一压缩机2和第二压缩机8中容量更小的压缩机单独驱动应对的第一部分负荷。空气调节器的负荷具有不能通过第一压缩机2和第二压缩机8中容量更小的压缩机单独驱动应对但能通过第一压缩机2和第二压缩机8中容量更大的压缩机单独驱动应对的第二部分负荷。空气调节器的负荷具有能通过第一压缩机2和第二压缩机8全部驱动应对但不能通过第一压缩机2和第二压缩机8中容量更大的压缩机单独驱动应对的全负荷。如果空气调节器的负荷大小为第一部分负荷以下，则会实施仅驱动第一压缩机2 和第二压缩机8中容量更小的压缩机的第一部分负荷运转，如果负荷大小大于第一部分负荷且小于等于第二部分负荷，则会实施仅驱动第一压缩机2和第二压缩机8中容量更大的压缩机的第二部分负荷运转，如果负荷大小大于第二部分负荷，则会实施同时驱动第一压缩机2和第二压缩机8的全负荷运转。第一压缩机2和第二压缩机8由于使通过了第一膨胀阀40的制冷剂中的一部分绕过第二膨胀阀42和第二热交换器12而在第二压缩机8中被压缩，因此第二压缩机8优选比第一压缩机2容量小，下面以第二压缩机8的容量小于第一压缩机2的容量的情况为例进行说明。如图2所示，第一部分负荷运转模式为单独驱动第二压缩机8并使通过了第一膨胀阀40的制冷剂通过第二膨胀阀42和第二热交换器12之后流动到第二压缩机8的第二压缩机单独驱动运转模式。如图3所示，第二部分负荷运转模式为单独驱动第一压缩机2并使通过了第一膨胀阀40的制冷剂通过第二膨胀阀42和第二热交换器12之后流动到第一压缩机2的第一压缩机单独驱动运转模式。如图4所示，全负荷运转模式为同时驱动第一压缩机2和第二压缩机8并使通过了第一膨胀阀40的制冷剂中的一部分绕过第二膨胀阀42和第二热交换器12而流动到第二压缩机8，并使通过了第一膨胀阀40的制冷剂中的剩余部分通过第二膨胀阀42和第二热交换器12之后流动到第一压缩机2的第一压缩机-第二压缩机同时驱动运转模式。当空气调节器包括制冷制热切换阀14时，选择性地实施制冷和制热。当制冷时， 制冷制热切换阀14使在第一压缩机2和第二压缩机8中至少一个压缩机中被压缩的制冷剂流动到第二热交换器12的同时在第一热交换器10中被蒸发的制冷剂引导到驱动中的压缩机。当制热时，制冷制热切换阀14使在第一压缩机2和第二压缩机8中至少一个压缩机中被压缩的制冷剂流动到第一热交换器10的同时在第二热交换器12中被蒸发的制冷剂引导到驱动中的压缩机。制冷制热切换阀14由制冷剂吸入管4及制冷剂排出管6分别与第一压缩机2及第二压缩机8连接，由制冷制热切换阀-第一热交换器连接流路16与第一热交换器10连接，并由制冷制热切换阀-第二热交换器连接流路18与第二热交换器12连接。制冷剂吸入管4具有将从制冷制热切换阀14流出的制冷剂分散到第一压缩机2和第二压缩机8的分支点22。制冷剂吸入管4包括与制冷制热切换阀14连接的吸入共用管M和从吸入共用管M分支的吸入管沈、28，吸入管沈、观包括将流动到吸入共用管M 的制冷剂引导到第一压缩机2的第一压缩机的吸入管沈和将流动到吸入共用管M的制冷剂引导到第二压缩机8的第二压缩机的吸入管观。制冷剂排出管6具有将从第一压缩机2和第二压缩机8排出的制冷剂汇合的汇合点32。制冷剂排出管6包括与制冷制热切换阀14连接的排出共用管34和汇合到排出共用管34的排出管36、38，排出管36、38包括将在第一压缩机2中被压缩的制冷剂引导到排出共用管34的第一压缩机的排出管36和将在第二压缩机8中被压缩的制冷剂引导到排出共用管34的第二压缩机的排出管38。在第一压缩机排出管36上设有阻断在第二压缩机8 中被压缩的制冷剂流动到第一压缩机2的第一排出侧止回阀37，在第二压缩机排出管38上设有阻断在第一压缩机2中被压缩的制冷剂流动到第二压缩机8的第二排出侧止回阀39。第一热交换器10当制冷时，能使制冷剂蒸发，当制热时，能使制冷剂冷凝。第一膨胀阀40设在第一热交换器10与第二热交换器12之间。第一膨胀阀40由LEV、EEV等电子膨胀阀构成，当制热时，使在第一热交换器10中被冷凝之后朝向下述的旁通机构50流动的制冷剂膨胀，并能调节其开度。第二热交换器12当制冷时，使制冷剂冷凝，当制热时，使制冷剂蒸发。第二膨胀阀 42设在第一膨胀阀40与第二热交换器12之间。第二膨胀阀42当制热时，使流动到第二热交换器12的制冷剂膨胀，其由能调节其开度的LEV、EEV等电子膨胀阀构成。空气调节器的第一热交换器10设在室内机I，而第一压缩机2、第二压缩机8、第二热交换器12、第二膨胀阀42、第一膨胀阀40及可变制冷剂流路46设在室外机0。在室内机I上设有制冷时使流动到第一热交换器10的制冷剂膨胀的室内膨胀阀 11，室内膨胀阀11由能调节其开度的LEV、EEV等电子膨胀阀构成。室内膨胀阀11当制冷时，使通过第二膨胀阀42和第一膨胀阀40的制冷剂膨胀，当制热时，全部被打开，由此使在第一热交换器10流动的制冷剂通过。可变制冷剂流路46包括旁通机构50和单向阀60。旁通机构50设置为当制热时， 使通过了第一膨胀阀40的制冷剂中的一部分绕过第二膨胀阀42和第二热交换器12而引导到制冷剂吸入管4的分支点22与第二压缩机8之间。单向阀60设置为阻断通过了旁通机构50的制冷剂流动到制冷剂吸入管4的分支点22。旁通机构50作为向第二压缩机8注射气态制冷剂的气体注射机构，并设置为连接在制冷剂吸入管4的分支点22与第二压缩机8之间。旁通机构50构成为当制热时，使低温低压的气态制冷剂流入到第二压缩机8。旁通机构50构成为使低于第一热交换器10的冷凝压且高于第二热交换器12的蒸发压的中间压的制冷剂流入到第二压缩机8。旁通机构50具有内部热交换器53，该内部热交换器53包括使制冷剂在第二膨胀阀42与第一膨胀阀40之间流动的第一流路51和使与第一流路51的制冷剂进行热交换的制冷剂通过的第二流路52。旁通机构50包括其一端连接在内部热交换器53的第一流路 51与第二膨胀阀50之间且其另一端连接在第二流路52的第一旁通流路M。旁通机构50 包括其一端连接在第二流路52且其另一端连接在第二压缩机的吸入管观的第二旁通流路 55。内部热交换器53设在第一膨胀阀40与第二膨胀阀42之间，以使通过了第一膨
8胀阀40的制冷剂流动到第二膨胀阀42，通过了第二膨胀阀42的制冷剂流动到第一膨胀阀40。旁通机构50还包括设在第一旁通流路M上的第三膨胀阀56。第三膨胀阀56由能调节其开度的LEV、EEV等电子膨胀阀构成。第三膨胀阀56的容量小于第一膨胀阀40及第二膨胀阀42的容量。第三膨胀阀56如果其容量比第一膨胀阀40及第二膨胀阀42的容量大或相同，液态制冷剂流入到第二压缩机8的可能性会大，难以精密地调节在第一旁通流路M流动的制冷剂的压力及温度。相反，第三膨胀阀56如果其容量小于第一膨胀阀40 及第二膨胀阀42的容量，液态制冷剂流入到第二压缩机8的可能性会被最小化，并能精密地调节流动到第一旁通流路M的制冷剂的压力及温度。第三膨胀阀56能以低于第一热交换器10的冷凝压且高于第二热交换器12的蒸发压的压力降低流动到第一旁通流路M的制冷剂的压力。第三膨胀阀56当处于制冷运转状态时，能与负荷无关地被关闭，当处于制热全负荷状态时，能以使得制冷剂通过旁通机构50而流入到第二压缩机8的设定开度开放，当处于制热部分负荷状态时，关闭而阻断制冷剂通过旁通机构50。单向阀60设在制冷剂吸入管4的分支点22与旁通机构50的连接点58之间。单向阀60由使通过了制冷剂吸入管4的分支点22的制冷剂流动到第二压缩机8的同时使通过了旁通机构50的制冷剂不流动到第一压缩机2的止回阀构成。空气调节器根据制热负荷的大小，以不同方式进行第一压缩机2和第二压缩机9 的驱动、停止及第三膨胀阀56的控制。空气调节器当处于制热运转模式，负荷为第一部分负荷或第二部分负荷时，第二压缩机8驱动，第一压缩机2停止，第三膨胀阀56关闭。空气调节器当处于制热运转模式，负荷为全负荷时，第一压缩机2和第二压缩机8 驱动，第三膨胀阀56开放。空气调节器的第一压缩机2和第二压缩机8均由以定速压缩制冷剂的定速压缩机构成。空气调节器的第一压缩机2和第二压缩机8均由能改变容量的变频式压缩机等容量可变压缩机构成。空气调节器的两个压缩机当中的任一个由定速压缩机构成，而另一个由容量可变压缩机构成。空气调节器当第一压缩机2和第二压缩机8中的任一个为容量可变压缩机，另一个为定速压缩机时，更加多样地应对负荷。当第一压缩机2为容量可变压缩机，第二压缩机8为定速压缩机时，如上所述，空气调节器根据第一部分负荷、第二部分负荷及全负荷，不实施第二压缩机单独驱动运转模式、第一压缩机驱动运转模式及第一压缩机-第二压缩机同时驱动运转模式中的一个运转模式，根据第一部分负荷和全负荷，选择性地实施第二压缩机单独驱动运转模式和第一压缩机-第二压缩机同时驱动运转模式。S卩，如果空气调节器通过与第一部分负荷以下的部分负荷对应而仅驱动第二压缩机8，就能应对负荷，并通过与超过第一部分负荷并达到全负荷以下的负荷对应而仅驱动第二压缩机8的同时第一压缩机2与剩余负荷对应而能改变容量，则使耗电量最小化的同时有效地应对第一部分负荷以下的部分负荷及大于第一部分负荷的负荷。 例如，当第一压缩机2为5HP容量可变压缩机，第二压缩机8为2HP定速压缩机时， 处于与2HP以下对应的部分负荷时，驱动(即为第二压缩机单独驱动运转)第二压缩机8，处于与大于2HP且7HP以下对应的负荷(例如3H、4H、5H、6H、7H)时，驱动QH)第二压缩机 8的同时第一压缩机2与剩余负荷(1H、2H、3H、4H、5H)对应而能改变容量(即为第一压缩机-第二压缩机同时驱动运转)，第一压缩机2和第二压缩机8能有效地应对直到7H的负荷。相反，当第一压缩机2为定速压缩机，第二压缩机8为容量可变压缩机时，根据第一部分负荷、第二部分负荷及全负荷，选择性地实施第二压缩机单独驱动运转模式、第一压缩机单独驱动运转模式及第一压缩机-第二压缩机同时驱动运转模式。例如，当第一压缩机2为5HP定速压缩机，第二压缩机8为2HP容量可变压缩机时，处于与2HP以下对应的部分负荷时，第二压缩机8与负荷对应而被驱动(即为第二压缩机单独驱动运转)，处于与超过2HP且5HP以下对应的部分负荷时，第一压缩机2与负荷无关地被驱动(即，第一压缩机单独驱动运转)，处于与5HP超过7HP以下对应的负荷(例如 6H.7H)时，第一压缩机2被驱动(5HP)的同时第二压缩机8与剩余负荷1H、2H对应而能改变容量(即为第一压缩机-第二压缩机同时驱动运转)，第一压缩机2和第二压缩机8能有效地应对与0 2H对应的负荷和与5H 7H对应的负荷，并能应对与超过2HP且5HP以下对应的负荷。优选的是，当第一压缩机2为容量可变压缩机，第二压缩机8为定速压缩机时，空气调节器根据第二压缩机单独驱动运转模式和第一压缩机-第二压缩机同时驱动运转模式，能更加有效地应对全部负荷，从而第一压缩机2由比第二压缩机8容量大的容量可变压缩机构成，第二压缩机8由比第一压缩机2容量小的定速压缩机构成。空气调节器通过调节第一压缩机2的运转频率，能改变第一压缩机2和第二压缩机8的体积比，通过体积比的变化，并按照运转条件，能控制使效率达到最佳的中间压。优选的是，当第一压缩机2由比第二压缩机8容量大的容量可变压缩机构成，而第二压缩机8由比第一压缩机2容量小的定速压缩机构成时，空气调节器通过单独驱动第二压缩机8，将能对应的负荷设定为部分负荷，并且通过同时驱动第一压缩机2和第二压缩机 8，将能对应的负荷设定为全负荷。优选的是，空气调节器当负荷为制热部分负荷时，第二压缩机8驱动，第一压缩机2停止，第三膨胀阀56关闭，优选的是，当负荷为制热全负荷时，第一压缩机2和第二压缩机8驱动，第三膨胀阀56开放。下面，将详细地说明如上构成的本发明的作用。当空气调节器处于制热运转模式，并且第二压缩机8处于单独驱动运转时，如图2 及图5的A所示，在第二压缩机8中被压缩(a)的制冷剂在第一热交换器10中被冷凝(b)， 并通过第一膨胀阀40、内部热交换器53及第二膨胀阀42的同时在第一膨胀阀40和第二膨胀阀42中的至少一个中被膨胀(c)之后，在第二热交换器12中被蒸发(d)，通过单向阀 60之后重新回收到第二压缩机2。制冷剂循环第二压缩机8、第一热交换器10、第一膨胀阀 40、第二膨胀阀42、第二热交换器12、单向阀60及第二压缩机8的同时对第一热交换器10 进行加热。空气调节器由于第二压缩机8的容量小于第一压缩机2的容量，因此当单独驱动第二压缩机8时，如图5的A及B所示，比起单独驱动第一压缩机2时，压缩功少，冷凝压低， 蒸发压高。当空气调节器处于制热运转，并且第一压缩机2处于单独驱动运转时，如图3及图5的B所示，在第一压缩机2中被压缩(e)的制冷剂在第一热交换器10中被冷凝(f)，并通过第一膨胀阀40、内部热交换器53及第二膨胀阀42的同时在第一膨胀阀40和第二膨胀阀 42中的至少一个中被膨胀(g)之后，在第二热交换器12中被蒸发(h)，重新回收到第一压缩机2。制冷剂循环第一压缩机2、第一热交换器10、第一膨胀阀40、第二膨胀阀42及第二热交换器12的同时对第一热交换器10进行加热。当空气调节器处于制热运转，并且同时驱动第一压缩机2和第二压缩机8时，如图 4及图5的C、D所示，在第一压缩机2中被压缩(i)的制冷剂和在第二压缩机8中被压缩 (j)的制冷剂将会汇合，所汇合的制冷剂在第一热交换器10中被冷凝(k)并通过第一膨胀阀40。通过了第一膨胀阀40的制冷剂的一部分流动到第一旁通流路54，并在第三膨胀阀56中被膨胀(1)之后，通过内部热交换器53的第二流路52 (m)而流动到第二旁通流路 55。流动到第二旁通流路55的制冷剂不能由单向阀60吸入到第一压缩机2，而吸入到第二压缩机8，由此在第二压缩机8中被压缩(j)。另一方面，通过了第一膨胀阀40的制冷剂中不流动到第一旁通流路M的剩余部分通过内部热交换器53的第一流路51的同时与通过内部热交换器53的第二流路52的制冷剂进行热交换之后，在第二膨胀阀42中被膨胀(η)之后在第二热交换器12中被蒸发 (ο)，并吸入到第一压缩机2而被压缩(i)。空气调节器如上所述地使制冷剂循环第一压缩机2、第一热交换器10、第一膨胀阀40、内部热交换器53、第二膨胀阀42、第二热交换器12及第一压缩机2 (图5的C)，并且循环第二压缩机8、第一热交换器10、第一膨胀阀40、第三膨胀阀56、内部热交换器53及第二压缩机8并对第一热交换器10进行加热(图5的D)。空气调节器同时驱动第一压缩机2和第二压缩机8的同时使依次通过了第一膨胀阀40、内部热交换器53、第二膨胀阀42及第二热交换器12的制冷剂流入到第一压缩机2， 并使通过了第一膨胀阀40、第三膨胀阀56及内部热交换器53的制冷剂流入到第二压缩机 8。空气调节器通过使流入到第二压缩机8的制冷剂的压力高于流入到第一压缩机2的制冷剂的压力，与用一个压缩机压缩低温低压的制冷剂的情况相比时，能更加少消耗耗电量， 并且由于制冷剂的密度高，因此能增加循环空气调节器的制冷剂的流量，从而能提高效率。图6是本发明空气调节器另一实施例的循环结构图，图7是表示本发明空气调节器另一实施例的第一压缩机单独驱动时的制冷剂流动的循环结构图，图8是表示本发明空气调节器另一实施例的第二压缩机单独驱动时的制冷剂流动的循环结构图，图9是表示本发明空气调节器另一实施例的第一压缩机和第二压缩机同时驱动时的制冷剂流动的循环结构图，图10是基于根据本发明的空气调节器另一实施例的多个压缩机驱动模式的P-h线图。如图6至图9所示，本实施例的空气调节器中，旁通机构50包括设在第一膨胀阀 40与第二膨胀阀42之间的气液分离器57。旁通机构50包括气液分离器连接流路64，该气液分离器连接流路64的一端连接在气液分离器57，另一端连接在第二压缩机的吸入管观， 以使气液分离器62的气态制冷剂流动到第二压缩机的吸入管观。除了旁通机构以外的其他结构及作用与上述的本发明的一实施例相同或者类似，因此使用相同附图标记并省略对其的详细说明。
气液分离器62分离在第一膨胀阀40中被膨胀的制冷剂中的液态制冷剂和气态制冷剂。气液分离器62由第一膨胀阀连接管与第一膨胀阀40连接，并由第二膨胀阀连接管与第二膨胀阀42连接。旁通机构50还包括设在气液分离器连接流路64上的第三膨胀阀66。第三膨胀阀 66能调节从气液分离器62流动到气液分离器连接流路64的制冷剂量。第三膨胀阀66由能调节其开度的LEV、EEV等电子膨胀阀构成。第三膨胀阀66当单独驱动第一压缩机2或者单独驱动第二压缩机8时，会被关闭，只在同时驱动第一压缩机2和第二压缩机8时，才会被开放。第三膨胀阀66的容量也能够小于第一膨胀阀40及第二膨胀阀42的容量。第三膨胀阀66如果其容量大于第一膨胀阀40及第二膨胀阀42的容量或者与其相同，液态制冷剂向第二压缩机8流入的可能性会大，难以精密地调节在气液分离器62流动的气态制冷剂的压力及温度。相反，第三膨胀阀66如果其容量小于第一膨胀阀40及第二膨胀阀42的容量，液态制冷剂向第二压缩机8流入的可能性会被最小化，并能精密地调节流动到第一旁通流路M的气态制冷剂的压力及温度。当空气调节器处于制热运转模式，并且第二压缩机8处于单独驱动运转模式时， 如图7及图10的A所示，使在第二压缩机8中被压缩(a)的制冷剂在第一热交换器10中被冷凝(b)，并通过第一膨胀阀40、气液分离器62及第二膨胀阀42的同时在第一膨胀阀40 和第二膨胀阀42中的至少一个中被膨胀(c)之后在第二热交换器12中被蒸发(d)，通过单向阀60之后重新回收到第二压缩机2。制冷剂循环第二压缩机8、第一热交换器10、第一膨胀阀40、气液分离器62、第二膨胀阀42、第二热交换器12、单向阀60及第二压缩机8的同时对第一热交换器10进行加热。空气调节器由于第二压缩机8的容量小于第一压缩机2的容量，因此当单独驱动第二压缩机8时，如图10的A及B所示，比起单独驱动第一压缩机2时，压缩功少，冷凝压低，蒸发压高。当空气调节器处于制热运转模式，并且第一压缩机2处于单独驱动运转模式时， 如图8及图10的B所示，使在第一压缩机2中被压缩(e)的制冷剂在第一热交换器10中被冷凝(f)，并通过第一膨胀阀40、气液分离器62及第二膨胀阀42的同时在第一膨胀阀40 和第二膨胀阀42中的至少一个中被膨胀(g)之后，在第二热交换器12中被蒸发(h)，重新回收到第一压缩机2。制冷剂循环第一压缩机2、第一热交换器10、第一膨胀阀40、气液分离器62、第二膨胀阀42及第二热交换器12的同时对第一热交换器10进行加热。当空气调节器处于制热运转，并且同时驱动第一压缩机2和第二压缩机8时，如图 9及图10的C、D所示，在第一压缩机2中被压缩(ρ)的制冷剂和在第二压缩机8中被压缩 (q)的制冷剂汇合。所汇合的制冷剂在第一热交换器10中被冷凝(r)并通过第一膨胀阀 40的同时第一次被膨胀(s)。使在第一膨胀阀40中第一次被膨胀的制冷剂流入到气液分离器62，由此分离气态制冷剂和液态制冷剂(t)。气液分离器62的气态制冷剂通过第三膨胀阀66流动到第二压缩机的吸入管观之后，吸入到第二压缩机8而被压缩(q)。并且，气液分离器62的液态制冷剂在第二膨胀阀42中第二次被膨胀(u)之后在第二热交换器12 中被蒸发(ν)，而后，吸入到第一压缩机2而被压缩(ρ)。如上所述，空气调节器使制冷剂循环第一压缩机2、第一热交换器10、第一膨胀阀40、气液分离器62、第二膨胀阀42、第二热交换器12及第一压缩机2 (图10的E)，并且循环第二压缩机8、第一热交换器10、第一膨胀阀40、气液分离器62、第三膨胀阀66及第二压缩机8 (图10的F)并能对第一热交换器10进行加热。空气调节器能同时驱动第一压缩机2和第二压缩机8的同时使通过了第一膨胀阀 40、气液分离器62、第二膨胀阀42及第二热交换器12的制冷剂流入到第一压缩机2，并使通过了第一膨胀阀40、气液分离器62及第三膨胀阀56的制冷剂流入到第二压缩机8。空气调节器通过使流入到第二压缩机8的制冷剂的压力高于流入到第一压缩机2的制冷剂的压力，与用一个压缩机压缩低温低压的制冷剂时相比，更加少消耗耗电量，并且由于制冷剂的密度高，因此可增加循环空气调节器的制冷剂的流量，从而能提高效率。另一方面，如上述的本发明的一实施例一样，当空气调节器的第一压缩机2由比第二压缩机8容量大的容量可变压缩机构成，而第二压缩机8由比第一压缩机2容量小的定速压缩机构成时，通过单独驱动第二压缩机8，将能应对的负荷设定为部分负荷，并通过同时驱动第一压缩机2和第二压缩机8，将能应对的负荷设定为全负荷，当负荷为制热部分负荷时，第二压缩机8驱动，第一压缩机2停止，第三膨胀阀56关闭，当负荷为制热全负荷时，第一压缩机2和第二压缩机8驱动，第三膨胀阀56开放。根据本发明的空气调节器具有如下优点。第一，制热时，在第一压缩机和第二压缩机中被压缩的制冷剂混合之后流动到第一热交换器，由于在第一膨胀阀中第一次被膨胀的制冷剂中的气态制冷剂绕过第二膨胀阀和第二热交换器并在第二压缩机中被压缩，在第一膨胀阀中第一次被膨胀的制冷剂中的液态制冷剂通过第二膨胀阀和第二热交换器而在第一压缩机中被压缩，因此与用一个压缩机压缩低温低压的制冷剂时相比，具有使在整个压缩机中被消耗的电量最小化。第二，当制热负荷小时，仅第二压缩机驱动来应对负荷，并且制热负荷大时，第一压缩机和第二压缩机同时驱动来应对负荷。第三，由于第一次被膨胀的制冷剂中的气态制冷剂在第二压缩机中被压缩，因此与吸入相比第一次被膨胀的制冷剂更低压的制冷剂而在第二压缩机中压缩时相比，制冷剂的密度高，通过比第一压缩机容量小的第二压缩机就能应对所需的流量。上述的实施例不是限制性的，而是例示性的，所附的权利要求及其等同范围内的所有实施例包括在本发明的范畴内。
权利要求
1.一种空气调节器，其特征在于，包括 第一压缩机；第二压缩机，使制冷剂吸入管及制冷剂排出管分别并联而与所述第一压缩机连接； 第一热交换器，在制冷时使制冷剂蒸发，在制热时使制冷剂冷凝； 第二热交换器，在制冷时使制冷剂冷凝，在制热时使制冷剂蒸发； 第一膨胀阀，设在所述第一热交换器和第二热交换器之间； 第二膨胀阀，设在所述第一膨胀阀和第二热交换器之间；旁通机构，连接在所述制冷剂吸入管的分支点和所述第二压缩机之间，以使通过了所述第一膨胀阀的制冷剂中的一部分绕过所述第二膨胀阀和所述第二热交换器而引导到所述制冷剂吸入管的分支点和所述第二压缩机之间；以及单向阀，设在所述制冷剂吸入管的分支点和所述旁通机构的连接点之间，用于阻断通过了所述旁通机构的制冷剂向所述制冷剂吸入管的分支点流动。
2.根据权利要求1所述的空气调节器，其特征在于，所述第二压缩机的运转容量小于所述第一压缩机的运转容量。
3.根据权利要求2所述的空气调节器，其特征在于，所述第一压缩机为容量可变压缩机，所述第二压缩机为定速压缩机。
4.根据权利要求1所述的空气调节器，其特征在于，所述空气调节器具有第二压缩机单独驱动运转模式和第一压缩机-第二压缩机同时驱动运转模式，在所述第二压缩机单独驱动运转模式下，所述第二压缩机得以驱动，并使通过了所述第一膨胀阀的制冷剂通过所述第二膨胀阀和所述第二热交换器之后流动到所述第二压缩机，在所述第一压缩机一第二压缩机同时驱动运转模式下，所述第一压缩机和第二压缩机得以驱动，并使通过了所述第一膨胀阀的制冷剂中的一部分绕过所述第二膨胀阀和所述第二热交换器而流动到所述第二压缩机，而且使通过了所述第一膨胀阀的制冷剂中的剩余部分通过所述第二膨胀阀和所述第二热交换器之后流动到所述第一压缩机。
5.根据权利要求4所述的空气调节器，其特征在于，所述空气调节器选择性地实施所述第二压缩机单独驱动运转模式和所述第一压缩机-第二压缩机同时驱动运转模式。
6.根据权利要求4所述的空气调节器，其特征在于，所述空气调节器还具有第一压缩机单独驱动运转模式，在该第一压缩机单独驱动运转模式下，所述第一压缩机得以驱动，并使通过了所述第一膨胀阀的制冷剂通过所述第二膨胀阀和所述第二热交换器之后流动到所述第一压缩机。
7.根据权利要求6所述的空气调节器，其特征在于，所述空气调节器选择性地实施所述第二压缩机单独驱动运转模式、所述第一压缩机-第二压缩机同时驱动运转模式及第一压缩机单独驱动运转模式。
8.根据权利要求1所述的空气调节器，其特征在于，所述旁通机构包括内部热交换器，其包括使制冷剂在所述第一膨胀阀和第二膨胀阀之间流动的第一流路和使与所述第一流路的制冷剂进行热交换的制冷剂通过的第二流路；第一旁通流路，其一端连接在所述内部热交换器的第一流路和第一膨胀阀之间，另一端连接在所述第二流路；以及第二旁通流路，其一端连接在所述第二流路，另一端连接在所述第二压缩机的吸入管。
9.根据权利要求8所述的空气调节器，其特征在于，所述旁通机构还包括设在所述第一旁通流路上的第三膨胀阀。
10.根据权利要求9所述的空气调节器，其特征在于，所述第三膨胀阀的容量小于所述第一膨胀阀及第二膨胀阀的容量。
11.根据权利要求9所述的空气调节器，其特征在于，当所述空气调节器处于制热部分负荷状态时，所述第二压缩机得以驱动，而所述第一压缩机停止，所述第三膨胀阀关闭；当所述空气调节器处于制热全负荷状态时，所述第一压缩机和第二压缩机得以驱动， 而且所述第三膨胀阀开放。
12.根据权利要求1所述的空气调节器，其特征在于，所述旁通机构包括 气液分离器，其设在所述第一膨胀阀和第二膨胀阀之间；以及气液分离器连接流路，其一端连接在所述气液分离器，另一端连接在所述第二压缩机的吸入管，以使所述气液分离器的气态制冷剂流动到所述第二压缩机的吸入管。
13.根据权利要求12所述的空气调节器，其特征在于，所述旁通机构还包括设在所述气液分离器连接流路上的第三膨胀阀。
14.根据权利要求13所述的空气调节器，其特征在于，所述第三膨胀阀的容量小于所述第一膨胀阀及第二膨胀阀的容量。
15.根据权利要求13所述的空气调节器，其特征在于，当所述空气调节器处于制热部分负荷状态时，所述第二压缩机得以驱动，而所述第一压缩机停止，所述第三膨胀阀关闭；当所述空气调节器处于制热全负荷状态时，所述第一压缩机和第二压缩机得以驱动， 所述第三膨胀阀开放。
全文摘要
本发明涉及一种空气调节器。该空气调节器包括多个压缩机，其压缩制冷剂，第一热交换器，其使在压缩机中被压缩的制冷剂冷凝，第一膨胀阀，其使在第一热交换器中被冷凝的制冷剂膨胀，第二膨胀阀，其设置为使通过了第一膨胀阀的制冷剂膨胀，第二热交换器，其使通过了第二膨胀阀的制冷剂蒸发。上述空气调节器使通过了第一膨胀阀的制冷剂中的一部分绕过第二膨胀阀和第二热交换器而引导它流入到多个压缩机中的任一个压缩机，并使通过了第一膨胀阀的制冷剂中的剩余部分通过第二膨胀阀和第二热交换器而引导它流入到多个压缩机中的另一个压缩机，由此具有使耗电量最小化的同时能提高制热性能的优点。
文档编号F25B41/04GK102466361SQ20111007108
公开日2012年5月23日 申请日期2011年3月21日 优先权日2010年11月8日
发明者张龙熙, 金炳秀 申请人:Lg电子株式会社