专利名称：多级操作型空调器及其操作方法
技术领域：
与本发明一致的设备涉及一种多级操作型空调器，更具体地讲，涉及一种可以按照各种制冷或制热能力操作的多级操作型空调器。
背景技术：
通常，传统的空调器包括一个室内单元和一个室外单元。室内单元装备有用于交换房间内的空气的热量的室内热交换器、和用于将在室内单元中制冷后的空气排放到室内单元的外部的排放口。室外单元装备有用于压缩致冷剂的压缩机、用于交换外部空气的热量的室外热交换器、和用于膨胀致冷剂的电子膨胀阀。
在这样的传统的空调器中，当用户输入操作命令时，在空调器中的微处理器基于通过各种传感器输入的数据来控制压缩机的旋转的数目(在旋转压缩机的情况下)，或控制电机操作阀的开启和送风扇的旋转的数目，从而使房间内的温度达到期望温度。即，当用户设置伴随大量的空气排放的高级操作时，微处理器增加压缩机的旋转的数目、和送风扇的旋转的数目，从而提高制冷或制热能力，或者当用户设置低级操作时，微处理器降低压缩机的旋转的数目、和送风扇的旋转的数目，从而降低制冷或制热能力。
然而，这样的传统的空调器具有这样的问题由于通过改变压缩机的旋转的数目和送风扇的旋转的数目，制冷或制热能力的变化的程度小，所以不能根据制冷或制热负载的变化来执行合适的制冷或制热。例如，在具有用于制冷或制热仅仅起居室的额定负载的空调器被装备在包括三个房间和一个起居室的内部空间的起居室中，然后在两个房间敞开的情况下进行使用时，即使按照最大制冷或制热能力来操作空调器，由于内部空间的温度的变化的程度小，所以不能实现舒适条件状态。
相反，在空调器被装备用于制冷或制热仅仅一个房间，并且该房间被分割成两个小房间的情况下，空调器采用具有大于用于该小房间所需的压缩能力的压缩能力的压缩机、和具有大于用于该小房间所需的热交换能力的热交换能力的热交换器来对一个小房间执行制冷或制热操作，从而消耗了不必要量的能量。
发明内容
本发明的说明性非限制性实施例克服了以上缺点和以上未描述的缺点。
针对现有技术中存在的问题，与本发明一致的设备已经被做出，并且本发明的一方面在于提供一种多级操作型空调器，其可以按照各种制冷或制热能力来操作。
将在接下来的描述中部分阐述本发明另外的方面和/或优点，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以经过本发明的实施而得知。
根据本发明的一方面，本发明提供了一种多级操作型空调器，包括多个排放口；多个开启/关闭装置，每个所述开启/关闭装置开启或关闭所述多个排放口中的相应一个排放口；控制器，其控制空调器，根据制冷或者制热负载来有选择地打开或者关闭所述多个排放口。
优选地，所述多个排放口包括第一排放口和第二排放口，所述多个开启/关闭装置包括用来打开或者关闭所述第一排放口的第一开启/关闭装置和用来打开或者关闭所述第二排放口的第二开启/关闭装置，在所述空调器的低制冷或制热负载操作期间，开启第一排放口和第二排放口中的一个排放口，在所述空调器的高制冷或制热负载操作期间，第一排放口和第二排放口二者都开启。
本发明还提供了一种多级操作型空调器，包括多个压缩机，能够被有选择地驱动，用于压缩致冷剂；多个排放口；多个开启/关闭装置，每个所述开启/关闭装置开启或关闭所述多个排放口中的相应一个排放口；控制器，控制空调器，随着有选择地驱动所述多个压缩机而有选择地打开或者关闭所述多个排放口，从而执行制冷或者制热能力不同的多级操作。
优选地，所述多个压缩机包括第一压缩机和第二压缩机，所述第二压缩机的压缩能力大于所述第一压缩机的压缩能力。
进一步，所述多个排放口包括第一排放口和第二排放口，所述多个开启/关闭装置包括用来打开或者关闭所述第一排放口的第一开启/关闭装置和用来打开或者关闭所述第二排放口的第二开启/关闭装置，所述第二排放口的尺寸大于所述第一排放口的尺寸，当所述第一压缩机驱动时，所述第一排放口被打开，当所述第二压缩机驱动时，至少所述第二排放口被打开。进一步，当所述第二压缩机驱动时，所述第二排放口被打开，当所述第一、二压缩机驱动时，所述第一、二排放口都被打开。
本发明还提供了一种操作多级操作型空调器的方法，该空调器包括多个排放口、多个开启/关闭装置，每个所述开启/关闭装置开启或关闭所述多个排放口中的相应一个排放口和控制器，所述方法包括所述控制器控制所述空调器，根据制冷或者制热负载来有选择地打开或者关闭所述多个排放口。本发明还提供了一种操作多级操作型空调器的方法，该空调器包括多个压缩机，能够被有选择地驱动，用于压缩致冷剂；多个排放口；多个开启/关闭装置，每个所述开启/关闭装置开启或关闭所述多个排放口中的相应一个排放口；和控制器，所述方法包括所述控制器控制所述空调器，随着有选择地驱动所述多个压缩机而有选择地打开或者关闭所述多个排放口，从而执行制冷或者制热能力不同的多级操作。
通过下面结合附图描述示例性实施例，与本发明一致的这些和/或其它方面和优点将会变得清楚和更容易理解，其中图1是示出根据本发明的一个示例性实施例的空调器的致冷剂通道的示意图；图2是示出图1示出的空调器的室内单元的透视图；图3是示出图1示出的空调器的室内单元的截面图；图4是示出连接到各种装置的控制器的示意图；和图5是示出当图1中的空调器安装多级中的每一级操作时各个装置的操作状态表。
具体实施例方式
现在将详细地讨论与本发明一致的说明性、非限制性的实施方式，其例子在附图中示出，其中，相同标记始终表示同一部件。以下通过参考附图来描述本实施例以解释本发明。如图1所示，根据本发明的一个实施例的空调器包括室内单元10、和连接到室内单元10的室外单元20。
室内单元10包括第一和第二热交换器11和12，用于对从内部空间获得的空气执行热交换；室内风扇13，用于强迫从室内单元10的外部获得的内部空间的空气通过第一和第二热交换器11和12，并且被排放到室内单元10的外部；和室内风扇电机14，用于旋转室内风扇13。另外，室内单元10包括第一热交换器阀15，用于控制流入第一热交换器11的致冷剂的流动；第二热交换器阀16，用于控制流入第二热交换器12的致冷剂的流动；第一热交换器温度传感器17，用于测量在第一热交换器11中流动的致冷剂的温度；和第二热交换器温度传感器18，用于测量在第二热交换器12中流动的致冷剂的温度。此外，第一和第二热交换器11和12的入口侧分别与毛细管19连接。
第二热交换器12具有具有大于第一热交换器11的面积的面积的致冷剂管。因此，第二热交换器12具有高于第一热交换器11的热交换能力的热交换能力。
同时，室外单元20包括第一和第二压缩机21和22，用于压缩致冷剂；第三热交换器23，用于使在第一和第二压缩机21和22中被压缩的致冷剂与外部空气交换热量；室外风扇24，用于强制地将外部空气送入第三热交换器23；和室外风扇电机25，用于旋转室外风扇24。
此外，室外单元20包括电子膨胀阀26，用于膨胀从第三热交换器23发送的致冷剂并且用于控制从第三热交换器23排放的致冷剂的流动；旁路管27，用于将从第一和第二压缩机21和22排放的致冷剂的一部分分流到第一或第二压缩机21或22的入口侧；旁路阀28，其被装备在旁路管27中；储液器29，用于分别将从第一和第二热交换器11和12排放的致冷剂以气态传送到第一和第二压缩机21和22；和排放温度传感器30，用于测量分别从第一和第二热交换器11和12传送到第一和第二压缩机21和22的致冷剂的温度。
第二压缩机22具有大于第一压缩机21的压缩能力的压缩能力。第一和第二压缩机21和22的排放侧装备有第一和第二单向阀31和32。利用第一和第二单向阀31和32的构造，在第一和第二压缩机21和22之一被预先驱动，并且另一个压缩机随后以预先被驱动的压缩机的排放压力被驱动的情况下，可以防止另一个压缩机的驱动错误。
排放温度传感器30可以与第一和第二热交换器温度传感器17和18一起用于限制过热程度。术语“过热程度”表示热交换器的管中的温度和热交换器的排放侧的温度之间的差。
考虑到系统的效率，期望将过热程度保持在合适水平，并且这可归因于这个事实过热程度过低会导致液体致冷剂更加可能在热交换器中流动，而过热程度过高会导致压缩机过热和压缩机的效率降低。因此，如果在第一和第二热交换器温度传感器17和18的温度和排放温度传感器30的温度之间的差与设置值(例如，5)不同，则过热程度不合适，并且期望应该通过改变电子膨胀阀26的开启量来调整过热程度。
在靠近室外单元20的位置，用于连接室内单元10和室外单元20的管的每个设置有连接阀33，由此，可以容易地连接用于连接室内单元10和室外单元20的管。
如图2和3所示，根据本发明的一个实施例的空调器的室内单元10在机身40的前侧设置有第一排放口41，在机身40的上侧的任何一边设置有具有大于第一排放口41的尺寸的第二排放口42。
此外，第一和第二热交换器11和12被设置在机身40的上部，其中，第一和第二热交换器11和12被固定到同一设置基板43。在与第一和第二热交换器11和12二者相邻的位置和机身40的前侧之间设置隔板44以用于分割第一热交换器11的前空间和第二热交换器12的前空间。隔板44防止通过第一热交换器11的内部空间的空气被排放到第二排放口42，或者防止通过第二热交换器12的内部空间的空气被排放到第一排放口41，从而强迫通过第一热交换器11的内部空间的空气被排放到第一排放口41，并且强迫通过第二热交换器12的内部空间的空气被排放到第二排放口42。
第一排放口41装备有用于开启或关闭第一排放口41的第一叶片或板条45，第一叶片45的开启角度由第一电机47的旋转控制。此外，第二排放口42装备有用于开启或关闭第二排放口42的第二叶片或板条46，第二叶片46的开启角度由第二电机48的旋转控制。
第一排放口41在其下部设置有用于输入控制命令的输入部分49和用于显示空调器的操作状态的显示部分50。机身40在其下侧任何一边设置有用于吸入内部空间的空气的吸入口51。
如图4所示，根据本发明一个实施例的空调器还包括压缩机操作单元61，用于操作每个压缩机(21，22)；阀操作单元62，用于操作每个阀(15，16，28)；电机操作单元63，用于操作每个电机(47，48)；和微处理器60，用于控制空调器的每个组件。
将参考图5来详细地描述图1示出的空调器的操作。当用户通过输入部分49输入操作命令(例如，第一级操作或第二级操作)时，控制器如微处理器60确定操作由用户输入的操作命令。
如果用户输入第一级操作，则微处理器60使第一压缩机21变成ON状态，从而仅仅具有较小压缩能力的第一压缩机21压缩致冷剂，同时将第二压缩机22保持在OFF状态。
此外，根据微处理器60的控制，第二热交换器阀16被关闭，仅仅第一热交换器阀15被开启，从而仅仅在第一热交换器11中执行热交换。同时，第一电机47被驱动以开启第一排放口41同时关闭第二排放口42，从而，在第一热交换器11中进行了热交换的空气通过第一排放口41被排放。
在本示例性实施例中，致冷剂通道被提供适量的致冷剂以在第一和第二热交换器11和12中执行热交换。因此，当通过驱动第一压缩机21仅仅在第一热交换器11中执行热交换时，由于在致冷剂通道中循环的致冷剂的量太多，所以通过开启旁路阀28从第一压缩机21排放的致冷剂的一部分通过旁路管27被分流。
当采用如上描述所设置的各种装置执行第一级操作时，从吸入口51吸入的内部空间的空气被提供到第一和第二热交换器11和12，此时，由于第二热交换器阀16和第二排放口42被关闭，所以提供到第一和第二热交换器11和12的空气仅仅在第一热交换器11中进行热交换，然后通过第一排放口41被排放。
同时，如果用户输入第二级操作，则微处理器60控制第二压缩机22变成ON状态，从而仅仅具有大于第一压缩机21的压缩能力的第二压缩机22压缩致冷剂，同时将第一压缩机21保持在OFF状态。
此外，根据微处理器60的控制，第一热交换器阀15被关闭，仅仅第二热交换器阀16被开启，从而仅仅在第二热交换器12中执行热交换。同时，第二电机48被驱动以开启第二排放口42同时关闭第一排放口41，从而，在第二热交换器12中进行了热交换的空气通过第二排放口42被排放。
当采用如上描述所设置的各种装置执行第二级操作时，从吸入口51吸入的内部空间的空气被提供到第一和第二热交换器11和12，此时，由于第一热交换器阀15和第一排放口41被关闭，所以提供到第一和第二热交换器11和12的空气仅仅在第二热交换器12中进行热交换，然后通过第二排放口42被排放。
此时，第二压缩机22具有大于第一压缩机21的压缩能力的压缩能力，第二热交换器12具有大于第一热交换器11的热交换能力的热交换能力，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，与第一级操作比较，在第二级操作中，可以将更多量的制冷后的空气提供到内部空间。
这时，如果用户输入第三级操作，则微处理器60使第一和第二压缩机21和22变成ON状态，从而空调器与作为在低制冷负载的操作的第一和第二级操作相比具有较高制冷能力。
此外，根据微处理器60的控制，第一和第二热交换器阀15和16被开启，从而在第一和第二热交换器11和12二者中执行热交换。同时，第一和第二电机47和48被驱动以开启第一和第二排放口41和42，从而制冷后的空气可以通过第一和第二排放口41和42被排放。
当采用如上描述所设置的各种装置执行第三级操作时，从吸入口51吸入的内部空间的空气被提供到第一和第二热交换器11和12，然后进行了热交换的空气通过第一和第二排放口41和42被排放。
在第三级操作中，由于第一和第二压缩机21和22、和第一和第二热交换器11和12都被使用，所以制冷能力高，从而在高制冷或制热负载的条件下可以合适地控制内部空间的温度。
在确定第一到第三级操作以后，微处理器60通过控制室内风扇13的每分钟旋转的数目或电子膨胀阀26的开启量来控制内部空间的温度。例如，如果用户选择第三级操作，则微处理器60如图5的表中所示的那样设置空调器的装置，并且通过增加或减少室内风扇的旋转的数目来控制空气排放量，从而控制内部空间的温度。
从以上描述清楚地看出，根据本发明的空调器可以按照与改变了的制冷或制热负载相应的各种制冷或制热能力来操作，从而扩大了制冷或制热负载的范围。此外，空调器可以按照与制冷或制热负载相应的各种制冷或制热能力来操作，从而防止能量被不必要地消耗。
尽管已经示出和描述了本发明的示例性实施例，但本领域的技术人员应该明白在不脱离本发明的原则和精神的情况下，可以对这些实施例做出改变，本发明的范围由权利要求及其等同物所限定。
权利要求
1.一种多级操作型空调器，包括多个排放口；多个开启/关闭装置，每个所述开启/关闭装置开启或关闭所述多个排放口中的相应一个排放口；控制器，其控制空调器，根据制冷或者制热负载来有选择地打开或者关闭所述多个排放口。
2.如权利要求1所述的空调器，其中，所述多个排放口包括第一排放口和第二排放口，所述多个开启/关闭装置包括用来打开或者关闭所述第一排放口的第一开启/关闭装置和用来打开或者关闭所述第二排放口的第二开启/关闭装置，在所述空调器的低制冷或制热负载操作期间，开启第一排放口和第二排放口中的一个排放口，在所述空调器的高制冷或制热负载操作期间，第一排放口和第二排放口二者都开启。
3.如权利要求2所述的空调器，其中，第二排放口具有大于第一排放口的尺寸的尺寸，所述低制冷或制热负载操作包括用于在开启第一排放口和关闭第二排放口的情况下来操作空调器的第一级操作、和用于在开启第二排放口和关闭第一排放口来操作空调器的第二级操作，并且高制冷或制热负载操作包括用于在开启第一和第二排放口来操作空调器的第三级操作。
4.如权利要求2所述的空调器，还包括第一压缩机，其当第一排放口开启时被驱动；和第二压缩机，其当第二排放口开启时被驱动，并且具有大于第一压缩机的压缩能力的压缩能力。
5.如权利要求3所述的空调器，还包括第一压缩机，其当第一排放口被开启时被驱动；和第二压缩机，其当第二排放口被开启时被驱动，并且具有大于第一压缩机的压缩能力的压缩能力。
6.一种多级操作型空调器，包括多个压缩机，能够被有选择地驱动，用于压缩致冷剂；多个排放口；多个开启/关闭装置，每个所述开启/关闭装置开启或关闭所述多个排放口中的相应一个排放口；控制器，控制空调器，随着有选择地驱动所述多个压缩机而有选择地打开或者关闭所述多个排放口，从而执行制冷或者制热能力不同的多级操作。
7.如权利要求6所述的空调器，其中，所述多个压缩机包括第一压缩机和第二压缩机，所述第二压缩机的压缩能力大于所述第一压缩机的压缩能力。
8.如权利要求7所述的空调器，其中，所述多个排放口包括第一排放口和第二排放口，所述多个开启/关闭装置包括用来打开或者关闭所述第一排放口的第一开启/关闭装置和用来打开或者关闭所述第二排放口的第二开启/关闭装置，所述第二排放口的尺寸大于所述第一排放口的尺寸，当所述第一压缩机驱动时，所述第一排放口被打开，当所述第二压缩机驱动时，至少所述第二排放口被打开。
9.如权利要求8所述的空调器，其中，当所述第二压缩机驱动时，所述第二排放口被打开，当所述第一、二压缩机驱动时，所述第一、二排放口都被打开。
10.如权利要求8或9所述的空调器，其中，多级操作包括第一级操作，其中，第一排放口被开启和第二排放口被关闭，用于驱动第一压缩机同时防止第二压缩机被驱动；第二级操作，其中，第二排放口被开启和第一排放口被关闭，用于驱动第二压缩机同时防止第一压缩机被驱动；和第三级操作，其中第一和第二排放口被开启，用于驱动第一和第二压缩机。
11.如权利要求10所述的空调器，还包括旁路管，在第二和第三级操作中被关闭，用于在第一级操作中将从第一压缩机排放的致冷剂分流到第一压缩机的入口侧；和旁路阀，设置在旁路管中。
12.如权利要求10所述的空调器，还包括第一热交换器，被装备在与第一排放口相邻的位置；和第二热交换器，被装备在与第二排放口相邻的位置。
13.如权利要求12所述的空调器，其中，第二热交换器具有高于第一热交换器的热交换效率的热交换效率。
14.如权利要求12所述的空调器，还包括第一阀，用于控制提供到第一热交换器的致冷剂的流动；和第二阀，用于控制提供到第二热交换器的致冷剂的流动。
15.如权利要求14所述的空调器，其中，控制器控制空调器，从而在第一级操作中第一阀被开启而第二阀被关闭，在第二级操作中，第二阀被开启而第一阀被关闭，在第三级操作中，第一和第二阀二者都被开启。
16.一种操作多级操作型空调器的方法，该空调器包括多个排放口、多个开启/关闭装置，每个所述开启/关闭装置开启或关闭所述多个排放口中的相应一个排放口和控制器，所述方法包括所述控制器控制所述空调器，根据制冷或者制热负载来有选择地打开或者关闭所述多个排放口。
17.一种操作多级操作型空调器的方法，该空调器包括多个压缩机，能够被有选择地驱动，用于压缩致冷剂；多个排放口；多个开启/关闭装置，每个所述开启/关闭装置开启或关闭所述多个排放口中的相应一个排放口；和控制器，所述方法包括所述控制器控制所述空调器，随着有选择地驱动所述多个压缩机而有选择地打开或者关闭所述多个排放口，从而执行制冷或者制热能力不同的多级操作。
全文摘要
提供了一种可以按照各种制冷或制热负载操作的多级操作型空调器。该多级操作型空调器包括第一排放口；第一开启/关闭装置，其开启或关闭第一排放口；第二排放口，具有与第一排放口的尺寸不同的尺寸；第二开启/关闭装置，其开启或关闭第二排放口；和控制器，其控制空调器，从而在低制冷或制热负载操作期间，所述空调器在开启第一排放口和第二排放口之一的情况下操作，在高制冷或制热负载操作期间，所述空调器在开启第一排放口和第二排放口二者的情况下操作。
文档编号F24F1/00GK1699838SQ200510056410
公开日2005年11月23日 申请日期2005年3月22日 优先权日2004年5月18日
发明者李重熙, 崔亨瑞 申请人:三星电子株式会社