专利名称：整体式空调系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种空调系统，并特别涉及一种设置有室外单元和多个连接至该室外单元的鼓风单元的整体式空调系统，用于对建筑物内部的每个区域进行制冷和制热。
背景技术：
一般来说，整体式空调系统是一种中央制冷和制热系统，其中，通过利用设置在工厂、办公室、旅店、住宅等处的制热或制冷设备产生冷空气或热空气，并通过安装于建筑物中的管道或管线将其提供给每个区域。
在整体式空调系统中，为了通过区分需要冷却或加热的区域和不需要冷却或加热的区域而独立地将冷空气或热空气提供各个区域，用于分配冷空气或热空气的区域控制器安装在一管道中，或者将多个制冷和制热设备分别安装在相应的多个区域中。
如图1和图2所示，传统的整体式空调系统包括室外单元1，固定地安装于建筑物的外部(如图中的二层建筑)；一供气管道3，安装在建筑物中的每个区域Z1和Z2的内部，用于将冷空气或热空气分配至该区域Z1和Z2；一回流管道4，用于将每个区域Z1和Z2中的冷空气或热空气送回；一中央鼓风单元2，通过制冷剂管与该室外单元1连接，用于向供气管道3输送冷空气或热空气；和一区域控制器5，安装在该中央鼓风单元2和供气管道3之间以及该中央鼓风单元2和该回流管道4之间，用于控制将空气输送到区域Z1和Z2并使空气从这些区域返回。
室外单元1包括压缩机1a，用于压缩制冷剂；第一热交换器1b，通过制冷剂管连接至压缩机1a，用于制冷剂和周围的空气之间的热交换；膨胀器1c，用于使制冷剂的体积膨胀并减小制冷剂的压力；四通阀1d，邻近该压缩机1a，用于根据制热循环或制冷循环使由该压缩机1a排出的压缩了的制冷剂进行循环；收集器(accumulator)1e，设置在该压缩机1a的制冷剂入口的附近，用于过滤液化的制冷剂。
该中央鼓风单元2包括第二热交换器2a，其通过制冷剂管分别连接至该压缩机1a和该膨胀器1c；和一供气风扇(未示出)，邻近该第二热交换器，用于将冷空气或热空气输送到该供气管道3。
在供气管道3上形成有多个排出口3a，以将冷空气或热空气输送到需要冷却和加热的区域，在回流管道4上形成有多个吸入口4a，通过所述吸入口抽吸每个区域的空气。
区域控制器5包括阀5a、5b、5c和5d，用于选择性地供应冷空气或热空气到每个区域Z1和Z2，其中该阀安装在设置于相应区域Z1和Z2的供气管道3和回流管道4上。通过该区域控制器5，该冷或热空气被分配，从而被供给到每个区域Z1和Z2，或被选择性地仅供给到区域Z1和Z2的其中之一。
具有这样结构的该传统空调系统工作过程如下。
首先，在每个区域Z1和Z2检测到的负载大于一预设值的情况下，通过每个区域Z1)和Z2的供气管道3同时供应冷空气或热空气。另一方面，在仅有区域Z1和Z2的其中之一的负载大于一预设值的情况下，凭借该区域控制器5的运行，通过需要冷却或加热的相应区域的供气管道3供应冷或热空气。
例如，在制冷操作中，由室外单元1的压缩机1a压缩的制冷剂在室外单元1的第一热交换器1b中冷凝，冷凝了的制冷剂通过该膨胀器1c，然后通过该中央鼓风单元2的该第二热交换器2a，从而其热量与通过回流管道4导入的空气进行交换。由此方式冷却了的空气通过供气风扇(未示出)移动到供气管道3。
此时，该区域控制器5根据每个相应的区域Z1和Z2的负载而运行，从而冷却需要冷却的区域。
同时，在制热操作中，通过该四通阀1d的运行而改变制冷剂流向，并且制热循环作为制冷循环的逆循环而进行。
然而，如上述构造和工作的传统的空调系统有下列问题。
首先，当需要向建筑中的诸如厨房、阳光室、健身房之类的高负载区域更大量地输送冷空气或热空气时，需要另外安装一个区域控制器，用于控制空气返回和输送空气。然而，额外安装管道和区域控制器的操作很复杂。
此外，为了独立地响应每个区域的负载，需要相应于区域的数目安装多个室外单元和多个中央鼓风单元。然而，这可能增加成本，这样效率低。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种整体式空调系统，其通过设置一用于选择性地将制冷剂从一室外单元分配至每个鼓风单元的制冷/制热控制单元，能够相应于每个区域的负载有效地执行制冷或制热操作，从而可用于在每个区域进行制冷和制热操作。
本发明的另一目的是提供一种整体式空调系统，通过在中央制冷和制热系统中设置一单独的制冷和制热系统，能够单独对高负载的或没有管道的特定区域进行制冷和制热，从而可用于对建筑中的每个区域进行制热和制冷。
为了实现根据本发明目的的这些和其它优点，正如在此广义地描述和实施的那样，本发明提供了一种整体式空调系统，包括一室外单元，该室外单元包括一压缩机，用于压缩制冷剂；一室外热交换器，用于制冷剂的热交换；和一膨胀器，连接至该室外热交换器，用于使制冷剂膨胀；一管道，安装在一建筑物的每个区域中；多个中央鼓风单元，每个单元具有一通过一制冷剂管连接至该室外单元的热交换器和一鼓风机，该鼓风机用于将由该热交换器进行了热交换的空气供应至该管道；和一制冷/制热控制单元，用于选择性地将制冷剂从该室外单元分配至所述多个中央鼓风单元的热交换器，并控制对该建筑物内每个区域的制冷和制热操作。
为了实现根据本发明目的的这些和其它优点，正如在此广义地描述和实施的那样，本发明提供了一种整体式空调系统，包括一室外单元，该室外单元包括一压缩机，用于压缩制冷剂；一室外热交换器，用于制冷剂的热交换；和一膨胀器，连接至该室外热交换器，用于使制冷剂膨胀；一管道，安装在一建筑物的每个区域中；一中央鼓风单元，具有一通过一制冷剂管连接至该室外单元的热交换器和一鼓风机，该鼓风机用于将由该热交换器进行了热交换的空气供应至该管道；一单独鼓风单元，包括一通过一制冷剂管连接至该室外单元的热交换器和一风扇，该风扇用于输送由该热交换器进行了热交换的空气；该单独鼓风单元设置在该建筑物内部的一区域中，用于单独冷却或加热该区域；及一制冷/制热控制单元，用于选择性地将制冷剂从该室外单元分配至该中央鼓风单元和该单独鼓风单元的热交换器，并控制对该建筑物内每个区域的制冷和制热操作。
通过结合附图对本发明进行下面的详细描述，本发明的上述和其他目的、特征、方案和优点将变得更明显。
以下的附图提供了对本发明进一步的理解，并构成本说明书的一部分，与文字描述部分一同说明本发明的实施例，以便解释本发明的原理。其中图1是示出了传统空调系统的一个例子的示意图；图2是示出了图1中的空调系统的方块图；图3是示出了根据本发明实施例的空调系统的示意图；图4是示出了图3中的空调系统的方块图；以及图5是示出了图3的空调系统的控制方块图。
具体实施例方式
下面将详细描述本发明的优选实施例，其例子显示于附图中。
如图3到图5所示，根据本发明实施例的整体式空调系统包括室外单元110，安装在建筑物的外部；多个管道121和122，安装在建筑物中的每个区域Z1和Z2，用于在建筑物中分配冷空气或热空气；中央鼓风单元120，连接至该室外单元110，并安装在该建筑物的内部或外部，用于通过管道121和122将冷空气或热空气供给到该建筑物的内部；单独鼓风单元140，连接至该室外单元110，并安装在建筑物的诸如厨房之类的特定区域Z3中，用于单独地将冷空气或热空气输送到该特定区域；和制冷/制热控制单元300，用于选择性地将制冷剂从该室外单元110分配至该中央鼓风单元120和该单独鼓风单元140，并控制每个区域Z1、Z2和Z3的制冷和制热操作。
该室外单元110包括压缩机111，用于压缩制冷剂；室外热交换器113，用于制冷剂和周围的空气之间的热交换；四通阀117，用于根据制冷循环和制热循环使由该压缩机111排出的制冷剂进行循环；收集器(accumulator)118，设置在该压缩机111的制冷剂入口的附近，用于过滤液化的制冷剂；膨胀器114，连接至该室外热交换器113，用于使制冷剂的体积膨胀，并降低制冷剂的压力；和风扇119，设置邻近该室外热交换器113。
所述多个管道121和122被分别分开设置在建筑物的多个区域Z1和Z2中，并由具有多个排出口121a的供气管道121和具有多个吸入口122a的回流管道122组成。
优选地，该中央鼓风单元120的数量相应于区域Z1和Z2的数量，并且所述中央鼓风单元120并联地安装，使得冷空气或热空气可以独立地供给到建筑物的区域Z1和Z2。在本实施例中，两层的建筑物被分成位于第一层的第一区域Z1和位于第二层的第二区域Z2。下面描述一空调系统，其中并联地安装有相应于该第一和第二区域Z1和Z2的两个中央鼓风单元。
该中央鼓风单元120包括第一热交换器123，通过第一制冷剂管150连接至室外单元110；和鼓风机125，用于将由第一热交换器123热交换后的空气输送到该供气管道121。
该单独鼓风单元140包括第二热交换器141，通过第二制冷剂管160连接至该室外单元110；和鼓风机风扇142，用于输送由第二热交换器141热交换后的空气。
该单独鼓风单元140设置在负载较高的区域或没有安装管道的区域，诸如建筑物中的厨房或阳光室，并辅助冷却或加热该区域Z3。
该单独鼓风单元140可采用各种形式，例如板型、柜型、薄型、吸顶型等等，单独鼓风单元140的数量相应于需要辅助加热或冷却的区域的数量。
该制冷/制热控制单元300包括多个第一温度控制器124，安装在建筑中的每个区域Z1和Z2中，用于检测每个区域Z1和Z2的温度，并接收用户的设定温度值；第二温度控制器144，安装在单独鼓风单元140中，用于接收用户的设定温度值，并检测安装有该单独鼓风单元140的房间的温度；控制阀151、152、161和162，分别安装在第一和第二制冷剂管150和160上；和一控制单元301，与该第一温度控制器124和第二温度控制器144连接，用于对第一和第二温度控制器124和144输入的室温和设定温度进行比较，并控制该控制阀151、152、161和162和压缩机111的运行。
该第一和第二制冷剂管150和160由该控制阀151、152、161和162的运行而被打开和关闭。由此，控制了该中央鼓风单元120和该单独鼓风单元140的运行，并可选择地控制对建筑物中的每个区域Z1、Z2和Z3的制冷和制热。
同时，优选地，该控制单元301通过一通讯线直接与该第二温度控制器144连接。
下面描述根据本发明实施例的、具有这样结构的空调系统的操作。在此，作为例子，描述空调系统进行制冷操作的情形。
首先，如果制冷/制热控制单元300的第一和第二温度控制器124和144检测到的每个区域Z1、Z2和Z3的温度值和用户设定的温度值被输入至该控制单元301，则该控制单元301比较每个区域Z1、Z2和Z3的室温和用户的设定值。
此时，如果区域Z1、Z2和Z3的温度超过了该设定值，则该控制单元301输出一用于驱动该压缩机111的信号，并同时输出打开控制阀151、152、161和162的信号。
这里，如果区域Z1、Z2和Z3的所有温度值都超过了设定值，则该控制单元301打开所有控制阀151、152、161和162。如果仅有区域Z1、Z2和Z3中的其中一个的温度值超过了该设定值，则该控制单元301仅仅打开控制阀151、152、161和162中的连接至与该相应区域相关的鼓风单元的一套控制阀。
例如，如果该第一或第二区域Z1和Z2的负载超过了预设值，且第三区域Z3的负载小于该预设值，即，仅仅第一或第二区域Z1和Z2需要制冷，则压缩机111由控制单元301的信号驱动，打开连接至与第一或第二区域Z1和Z2的制冷操作相关的该中央鼓风单元120的控制阀151和152，且连接至与该第三区域Z3的制冷操作相关的单独鼓风单元140的控制阀161和162保持关闭状态。
被该压缩机111压缩的制冷剂通过该四通阀117被导入到该室外热交换器113中而被冷凝，该冷凝了的制冷剂通过该膨胀器114，从而膨胀，降低压力。在膨胀器114中膨胀的制冷剂移动到该第一热交换器123，并被蒸发，从而与第一热交换器123周围的空气交换热量。然后，制冷剂朝室外单元110移动。
由第一热交换器123进行了热交换的空气凭借鼓风机125而被排放到供气管道121，并通过该排出口121a被排放到第一和第二区域Z1和Z2。并且在第一和第二区域Z1和Z2中已经完成了制冷操作的空气通过该吸入口122a被导入到该回流管道122中，并被再次导入到中央鼓风单元120，流经第一热交换器123，从而被再此冷却。重复上述过程，以便在第一和第二区域Z1和Z2上进行中央制冷操作。
同时，如果具有特别高负载的第三区域Z3诸如厨房、阳光室之类的负载的总和大于一预设值，则凭借该控制阀161和162的运行而打开使该单独鼓风单元140和该室外单元110连接的该第二制冷剂管160。由此，已经通过该室外热交换器113和该膨胀器114的制冷剂被引导至单独鼓风单元140的第二热交换器141，并与第二热交换器141周围的空气交换热量。由该第二热交换器141进行了热交换的空气凭借风扇142的作用被送到该第三区域Z3，从而单独对该第三区域Z3制冷。
同时，该控制单元301将每一区域Z1、Z2和Z3的温度与一设定值比较。如果所有区域Z1、Z2和Z3的室温都低于该设定温度，则该控制单元301输出使该压缩机111停止的信号，并同时输出关闭控制阀151、152、161和162的信号。据此，压缩机111停止运行，那些分别使该中央鼓风单元120、该单独鼓风单元140与该室外单元110连接的第一和第二制冷剂管150和160被关闭，从而停止了对每个区域的制冷操作。
根据本发明的空调系统进行制热操作时，制冷剂的流向通过该四通阀116的运行而改变，并以上述的制冷循环相反的方向运动。
在根据本发明的整体式空调系统中，中央鼓风单元与单独鼓风单元并联地连接至室外单元，其中该中央鼓风单元通过管道进行中央制冷或制热操作，该单独鼓风单元单独地对具有较高负载的特定区域或没有安装管道的区域进行制冷和制热。因此，能利用管道一个区域一个区域地进行制冷或制热操作，同时能对一特定的区域进行单独的制冷和制热操作，从而降低成本并可有效地对建筑物进行制冷和制热操作。
另外，通过设置制冷/制热控制单元，其能通过在一个室外单元和多个鼓风单元之间分配制冷剂而使制冷剂循环，所述多个鼓风单元能根据建筑物中的每个区域的负载系统地操作。因此，可有效地进行对每个区域的制冷或制热操作。
由于在不脱离本发明的精神和主要特征的情况下，本发明可以有多种实施形式，所以应当了解上述的实施例并不限于上述描述的细节，除非特别说明；而应广义地理解为在如所附权利要求书所定义的精神和范围内；因此，在权利要求书的范围和边界内的所有的变化和改型，或此范围和边界的等效领域内，均应包含于所附的权利要求书之中。
权利要求
1.一种整体式空调系统，包括一室外单元，其包括一压缩机，用于压缩制冷剂；一室外热交换器，用于制冷剂的热交换；和一膨胀器，连接至该室外热交换器，用于使制冷剂膨胀；一管道，安装在一建筑物的每个区域中；多个中央鼓风单元，每个单元具有一通过制冷剂管连接至该室外单元的热交换器和一鼓风机，该鼓风机用于将由该热交换器进行了热交换的空气供应至该管道中；和一制冷/制热控制单元，用于选择性地将制冷剂从该室外单元分配至所述多个中央鼓风单元的热交换器，并控制对该建筑物内每个区域的制冷和制热操作。
2.如权利要求1所述的系统，其中该制冷/制热控制单元包括多个温度控制器，安装在该建筑物的每个区域内，用于检测每个区域的温度并接收用户的设定温度值；控制阀，安装在使该室外单元分别与所述多个中央鼓风单元连接的制冷剂管上，用于控制制冷剂的流速；和一控制单元，连接至所述温度控制器，用于将从每个温度控制器输入的室温与用户设定的温度值进行比较，并控制所述控制阀。
3.一种整体式空调系统，包括一室外单元，其包括一压缩机，用于压缩制冷剂；一室外热交换器，用于制冷剂的热交换；和一膨胀器，连接至该室外热交换器，用于使制冷剂膨胀；一管道，安装在建筑物的每个区域中；一中央鼓风单元，具有一通过制冷剂管连接至该室外单元的热交换器和一鼓风机，该鼓风机用于将由该热交换器进行了热交换的空气供应至该管道中；一单独鼓风单元，包括一通过制冷剂管连接至该室外单元的热交换器；和一风扇，该风扇用于输送由该热交换器进行了热交换的空气；该单独鼓风单元设置在该建筑物内部的一区域中，用于单独冷却或加热该区域；及一制冷/制热控制单元，用于选择性地将制冷剂从该室外单元分配至该中央鼓风单元和该单独鼓风单元的热交换器，并控制对该建筑物内每个区域的制冷和制热操作。
4.如权利要求3所述的系统，其中该制冷/制热控制单元包括多个第一温度控制器，安装在该建筑物的每个区域内，用于检测每个区域的温度并接收用户的设定温度值；一第二温度控制器，安装在该单独鼓风单元中，用于接收该用户的设定温度值，并检测安装有该单独鼓风单元的房间的温度；控制阀，分别安装在使该室外单元与该中央鼓风单元连接的制冷剂管上、和使该室外单元与该单独鼓风单元连接的制冷剂管上；和一控制单元，与所述第一温度控制器和该第二温度控制器连接，用于将从所述第一温度控制器和该第二温度控制器输入的室温与该设定温度值进行比较，并控制该控制阀。
5.如权利要求4所述的系统，其中该第二温度控制器和该控制单元通过一通讯线路直接相连。
全文摘要
一种整体式空调系统，包括一室外单元，该室外单元包括一压缩机，用于压缩制冷剂；一室外热交换器，用于制冷剂的热交换；和一膨胀器，连接至该室外热交换器，用于使制冷剂膨胀；一管道，安装在一建筑物的每个区域中；多个中央鼓风单元，每个单元具有一通过一制冷剂管连接至该室外单元的热交换器和一鼓风机，该鼓风机用于将由该热交换器进行了热交换的空气供应至该管道中；和一制冷/制热控制单元，用于选择性地将制冷剂从该室外单元分配至所述多个中央鼓风单元的热交换器，并控制对该建筑物内每个区域的制冷和制热操作。因此，所述多个鼓风单元根据该建筑物内的每个区域的负载系统地操作，从而可在每个区域有效地进行制冷和制热操作。
文档编号F24F11/00GK1737442SQ20051000702
公开日2006年2月22日 申请日期2005年1月31日 优先权日2004年8月16日
发明者黄轮梯, 玄升烨, 李元熙, 沈在勋 申请人:Lg电子株式会社