一种多联机空调及其控制方法

技术领域

本公开涉及多联机技术领域，具体涉及一种多联机空调及其控制方法。

背景技术

模块化全功能多联机是一种集制冷、制热、地暖、制热水等功能于一身的新一代多联机。它可以同时实现多功能，做到一机多用，且目前市场上此类产品非常少，因此还有很大的发展前景。但要实现多功能，就意味着其自身有着复杂的控制系统，例如压缩机的串并联组合控制、四通阀、双四通阀控制、各类阀体组合控制以及管路系统控制等，这些都使得机组的结构和控制系统变的极其复杂，给机组的设计开发和后期维护带来了很大的困难。双四通阀结构为模块化多功能多联机提供了必须且重要的模式切换功能，是控制系统中必不可少的一环。但是双四通结构体积大，占用机组空间多，为机组的管路设计等带来了诸多不便，而且也极易造成系统漏气串气问题。

由于现有技术中的模块化全功能多联机通常采用双四通阀结构来实现模式切换功能和控制，但是双四通结构体积大，占用机组空间多，为机组的管路设计等带来了诸多不便，而且也极易造成系统漏气串气等技术问题，因此本公开研究设计出一种多联机空调及其控制方法。

发明内容

因此，本公开要解决的技术问题在于克服现有技术中模块化全功能多联机通常采用双四通阀结构来实现模式切换功能和控制，但是双四通结构体积大，占用机组空间多，也极易造成系统漏气串气的缺陷，从而提供一种多联机空调及其控制方法。

为了解决上述问题，本公开提供一种多联机空调，其包括：

压缩机组、室外换热器、第一气侧管、第二气侧管和液侧管，其中所述第一气侧管的压力大于所述第二气侧管的压力，且所述第一气侧管与所述压缩机组的排气端连通；

还包括四通阀、第一控制阀和第二控制阀，其中所述四通阀的第一端与所述第一气侧管连通、第二端与第一支路连通，所述第二端与所述第一支路相交的位置为第一位置，所述四通阀的第三端与所述第二气侧管连通，第四端也与所述第一支路连通；所述第一支路一端与所述室外换热器连通、另一端连通至所述压缩机组的吸气端；

所述第一控制阀设置在第二支路上，所述第二支路的一端连通至所述第一支路上、另一端连通至所述第一气侧管上，所述第二支路与所述第一支路相交的位置为第二位置；所述第二控制阀设置在第一支路上、且位于所述第一位置和所述第二位置之间。

在一些实施方式中，所述四通阀能在第一状态和第二状态之间进行切换，所述第一状态为所述第一端与所述第二端连通、同时所述第三端和所述第四端连通的状态，所述第二状态为所述第一端与所述第三端连通、同时所述第二端和所述第四端连通的状态。

在一些实施方式中，在所述第二气侧管和所述液侧管之间还设置有至少一个室内机，所述室内机包括室内换热器和室内机管路，所述室内机管路上设置所述室内换热器和第一节流装置。

在一些实施方式中，还包括至少一个恒温除湿内机，所述恒温除湿内机包括第一换热器和第二换热器，所述第一换热器设置在所述第三管路上，所述第三管路的一端连通至所述第二气侧管、另一端连通至所述液侧管，所述第三管路上还设置有第二节流装置，所述第二换热器设置在所述第四管路上，所述第四管路的一端连通至所述第一气侧管、另一端连通至所述液侧管，所述第四管路上还设置有第三节流装置。

在一些实施方式中，还包括至少一个热水模块，所述热水模块包括水箱和第五管路，所述水箱设置在所述第五管路上，所述第五管路上设置有第四节流装置，且所述第五管路的一端连通至所述液侧管上、另一端通过第六管路连通至所述第一气侧管上，所述第五管路的另一端还通过第七管路连通至所述第二气侧管上。

在一些实施方式中，所述第六管路上还设置有第三控制阀，所述第七管路上还设置有第四控制阀。

在一些实施方式中，还包括至少一个地暖模块，所述地暖模块包括地暖换热组件和第八管路，所述地暖换热组件设置在所述第八管路上，所述第八管路上设置有第五节流装置，且所述第八管路的一端连通至所述液侧管上、另一端连通至所述第一气侧管上。

在一些实施方式中，所述室外换热器的一端与所述第一支路连通、另一端连通过冷器，所述过冷器的另一端连通至所述液侧管，且在所述室外换热器和所述过冷器之间还设置有第六节流装置。

在一些实施方式中，还包括第九管路，所述第九管路的一端与、所述过冷器和室内侧之间的所述液侧管连通、另一端穿过所述过冷器并连通至所述压缩机组的所述吸气端，且所述第九管路上还设置有第七节流装置。

在一些实施方式中，所述压缩机组的吸气端还连通设置有气液分离器；和/或，所述压缩机组包括并联设置的第一压缩机和第二压缩机；和/或，所述第一控制阀和/或所述第二控制阀为电磁阀。

本公开还提供一种如前任一项所述的多联机空调的控制方法，其通过控制所述四通阀、所述第一控制阀和所述第二控制阀实现对室内进行制冷、制热、制热水和供暖中的至少之一的模式。

在一些实施方式中，当需要进行制冷时，控制所述第一控制阀打开，控制所述第二控制阀关闭，同时控制四通阀使得所述第一端和所述第二端连通、所述第三端和所述第四端连通，当包括第一节流装置时，打开所述第一节流装置。

在一些实施方式中，当需要进行制冷+制热水时，控制所述第一控制阀打开，控制所述第二控制阀关闭，同时控制四通阀使得所述第一端和所述第二端连通、所述第三端和所述第四端连通，当包括第一节流装置时，打开所述第一节流装置，当包括第三控制阀和第四控制阀时，同时打开所述第三控制阀和关闭所述第四控制阀。

在一些实施方式中，当需要进行制热时，控制所述第一控制阀关闭，控制所述第二控制阀打开，同时控制四通阀使得所述第一端和所述第三端连通、所述第二端和所述第四端连通；当包括第一节流装置时，打开所述第一节流装置；和/或，当包括第二节流装置时，打开所述第二节流装置；和/或，当包括第三节流装置时，打开所述第三节流装置。

在一些实施方式中，当需要进行制热+供暖+制热水时，控制所述第一控制阀关闭，控制所述第二控制阀关闭，同时控制四通阀使得所述第一端和所述第三端连通、所述第二端和所述第四端连通；当包括第一节流装置时，打开所述第一节流装置；和/或，当包括第二节流装置时，打开所述第二节流装置；和/或，当包括第三节流装置时，打开所述第三节流装置；当包括第三控制阀和第四控制阀时，打开所述第三控制阀、和关闭所述第四控制阀，当包括第五节流装置时，控制所述第五节流装置打开。

在一些实施方式中，当需要进行恒温除湿+供暖+制热水时，控制所述第一控制阀关闭，控制所述第二控制阀关闭，同时控制四通阀使得所述第一端和所述第二端连通、所述第三端和所述第四端连通；

当包括第二节流装置和第三节流装置时，同时打开所述第二节流装置和所述第三节流装置；当包括第三控制阀和第四控制阀时，打开所述第三控制阀、和关闭所述第四控制阀，当包括第五节流装置时，控制所述第五节流装置打开。

本公开提供的一种多联机空调及其控制方法具有如下有益效果：

本公开通过利用一个四通阀和两个电磁阀组合控制的方式替代两个四通阀控制，能够有效地实现了原有采用双四通阀的多联机的方案所同样能实现的制冷、制热、制冷+制热水、制热+制热水、制热水+供暖、制热+供暖+制热水和恒温除湿+供暖+制热水等多个模式，本公开的方案不仅可以为机组管路系统的设计提供更大的空间和更优的方案，而且由于电磁阀本身的气密性也要好于四通阀，所以也可以在一定程度上提高系统的气密性，有效解决了双四通阀系统在机组结构中占用空间大的问题，可以提高空间利用率，优化设计，同时成本也比双四通阀要低。

附图说明

图1是本公开的多联机空调的系统结构图；

图2是本公开的多联机空调在制冷模式下的系统图；

图3是本公开的多联机空调在制冷+制热水模式下的系统图；

图4是本公开的多联机空调在制热模式下的系统图；

图5是本公开的多联机空调在制热+供暖+制热水模式下的系统图；

图6是本公开的多联机空调在恒温除湿+供暖+制热水模式下的系统图。

附图标记表示为：

1、压缩机组；11、第一压缩机；12、第二压缩机；1a、吸气端；1b、排气端；2、室外换热器；31、第一气侧管；32、第二气侧管；33、液侧管；4、四通阀；D、第一端；C、第二端；E、第三端；S、第四端；51、第一控制阀；52、第二控制阀；53、第三控制阀；54、第四控制阀；61、室内机；611、室内换热器；62、恒温除湿内机；621、第一换热器；622、第二换热器；71、第一节流装置；72、第二节流装置；73、第三节流装置；74、第四节流装置；75、第五节流装置；76、第六节流装置；77、第七节流装置；8、热水模块；81、水箱；9、地暖模块；91、地暖换热组件；13、过冷器；14、气液分离器；151、第一大阀门；152、第二大阀门；153、小阀门；1011、第一支路；1012、第二支路；102、室内机管路；103、第三管路；104、第四管路；105、第五管路；106、第六管路；107、第七管路；108、第八管路；109、第九管路；C1、第一位置；C2、第二位置。

具体实施方式

如图1-6所示，本公开提供一种多联机空调，其包括：

压缩机组1、室外换热器2、第一气侧管31、第二气侧管32和液侧管33，其中所述第一气侧管31的压力大于所述第二气侧管32的压力，且所述第一气侧管31与所述压缩机组1的排气端连通；

还包括四通阀4、第一控制阀51和第二控制阀52，其中所述四通阀4的第一端D与所述第一气侧管31连通、第二端C与第一支路1011连通，所述第二端C与所述第一支路101相交的位置为第一位置C1，所述四通阀4的第三端E与所述第二气侧管32连通，第四端S也与所述第一支路1011连通；所述第一支路101一端与所述室外换热器2连通、另一端连通至所述压缩机组1的吸气端；

所述第一控制阀51设置在第二支路1012上，所述第二支路1012的一端连通至所述第一支路1011上、另一端连通至所述第一气侧管31上，所述第二支路1012与所述第一支路1011相交的位置为第二位置C2；所述第二控制阀52设置在第一支路101上、且位于所述第一位置C1和所述第二位置C2之间。

本公开通过利用一个四通阀和两个电磁阀组合控制的方式替代两个四通阀控制，能够有效地实现了原有采用双四通阀的多联机的方案所同样能实现的制冷、制热、制冷+制热水、制热+制热水、制热水+供暖、制热+供暖+制热水和恒温除湿+供暖+制热水等多个模式，本公开的方案不仅可以为机组管路系统的设计提供更大的空间和更优的方案，而且由于电磁阀本身的气密性也要好于四通阀，所以也可以在一定程度上提高系统的气密性，有效解决了双四通阀系统在机组结构中占用空间大的问题，可以提高空间利用率，优化设计，同时成本也比双四通阀要低。

系统的外机部分主要包含有：压缩机(可以是1个，也可以是多个)、1个四通阀和搭配的两个电磁阀、1个外机换热器(即室外换热器)、1个板式换热器(即过冷器)、2个电子膨胀阀(制热电子膨胀阀(即第六节流装置76)、过冷器电子膨胀阀(即第七节流装置77))、风机等；

系统的内机可分为2种，一种是单换热器室内机，包含1个换热器、1个电子膨胀阀、风机等；另一种是双换热器的室内机(即恒温除湿内机)，包含了2片换热器(地铁换热器和第二换热器)、2个电子膨胀阀、风机等。

系统的热水模块包含：2个电磁阀、水箱、1个电子膨胀阀；

系统的地暖模块包含：1套(或多套)地暖盘管换热末端、1个(或多个)电子膨胀阀。

系统为三管制，即除了普通的液侧管33和第二气侧管32外，还有一根恒高压气管(系统图中气侧管高压段，即第一气侧管31)。

在一些实施方式中，所述四通阀4能在第一状态和第二状态之间进行切换，所述第一状态为所述第一端D与所述第二端C连通、同时所述第三端E和所述第四端S连通的状态，所述第二状态为所述第一端D与所述第三端E连通、同时所述第二端C和所述第四端S连通的状态。这是本公开的四通阀的两个状态的优选结构形式，即第一端D与所述第二端C连通、同时所述第三端E和所述第四端S连通，第一端D与所述第三端E连通、同时所述第二端C和所述第四端S连通，能够实现从四通阀的不同接通状态而与两个控制阀一起连接形成不同的模式以及模式之间的组合。

在一些实施方式中，在所述第二气侧管32和所述液侧管33之间还设置有至少一个室内机61，所述室内机61包括室内换热器611和室内机管路102，所述室内机管路102上设置所述室内换热器611和第一节流装置71。本公开通过第二气侧管和液侧管之间连接设置的室内机，室内机包括室内换热器和室内机管路以及第一节流装置，能够使得多联机系统将冷媒导入至室内机的室内换热器中、以进行制冷或制热，并通过第一节流装置进行有效的节流降压作用。

在一些实施方式中，还包括至少一个恒温除湿内机62，所述恒温除湿内机62包括第一换热器621和第二换热器622，所述第一换热器621设置在所述第三管路103上，所述第三管路103的一端连通至所述第二气侧管32、另一端连通至所述液侧管33，所述第三管路103上还设置有第二节流装置72，所述第二换热器622设置在所述第四管路104上，所述第四管路104的一端连通至所述第一气侧管31、另一端连通至所述液侧管33，所述第四管路104上还设置有第三节流装置73。本公开还通过设置恒温除湿内机，其包括第一和第二换热器，且第一换热器连接在第二气侧管和液侧管之间，能够通过该第一换热器进行降温蒸发的作用，以对空气进行降温，而通过第二换热器设置在第一气侧管和液侧管之间，能够通过第二换热器进行冷凝放热的作用，以对空气进行制热，最终使得空气先经过第一换热器降温冷却、除湿，再通过第二换热器进行升温制热的作用，完成对空气进行恒温除湿的效果。

在一些实施方式中，还包括至少一个热水模块8，所述热水模块8包括水箱81和第五管路105，所述水箱81设置在所述第五管路105上，所述第五管路105上设置有第四节流装置74，且所述第五管路105的一端连通至所述液侧管33上、另一端通过第六管路106连通至所述第一气侧管31上，所述第五管路105的另一端还通过第七管路107连通至所述第二气侧管32上。本公开通过设置热水模块，并且使得水箱能够连通至第一气侧管和液侧管之间，能够通过第一气侧管和液侧管之间的冷媒流经水箱以对水进行加热制取热水，再通过水箱连通至第二气侧管和液侧管之间，能够通过第二气侧管和液侧管之间的冷媒流经水箱以对水进行加热制取热水。

在一些实施方式中，所述第六管路106上还设置有第三控制阀53，所述第七管路107上还设置有第四控制阀54。本公开还通过第六管路上设置的第三控制阀能够控制水箱与第一气侧管和液侧管是否接通，通过第七管路上设置的第四控制阀能够控制水箱与第二气侧管和液侧管是否接通。

在一些实施方式中，还包括至少一个地暖模块9，所述地暖模块9包括地暖换热组件91和第八管路108，所述地暖换热组件91设置在所述第八管路108上，所述第八管路108上设置有第五节流装置75，且所述第八管路108的一端连通至所述液侧管33上、另一端连通至所述第一气侧管31上。本公开通过地暖模块，并通过地暖换热组件和第八管路的设置，使得地暖换热组件连接在第一气侧管和液侧管之间，以利用冷媒对地暖换热组件进行有效制热，以完成供暖的效果。

在一些实施方式中，所述室外换热器2的一端与所述第一支路1011连通、另一端连通过冷器13，所述过冷器13的另一端连通至所述液侧管33，且在所述室外换热器2和所述过冷器13之间还设置有第六节流装置76。本公开还通过过冷器和室外换热器以及第六节流装置的设置，能够使得室外换热器进行制热或制冷，并通过过冷器对冷媒进行过冷作用。

在一些实施方式中，还包括第九管路109，所述第九管路109的一端与、所述过冷器13和室内侧之间的所述液侧管33连通、另一端穿过所述过冷器13并连通至所述压缩机组1的所述吸气端，且所述第九管路109上还设置有第七节流装置77。本公开还通过第九管路的设置，能够使得冷媒经过第九管路的第七节流装置降压后进入过冷器中吸热升温、最后回到压缩机，并对另一路进行降温，起到过冷的作用，提高蒸发吸热效率。

在一些实施方式中，所述压缩机组1的吸气端还连通设置有气液分离器14；和/或，所述压缩机组1包括并联设置的第一压缩机11和第二压缩机12；和/或，所述第一控制阀51和/或所述第二控制阀52为电磁阀。本公开通过气液分离器能够起到气液分离的作用，两个并联的压缩机能够起到提高排气量和冷媒运行量的效果，控制阀优选为电磁阀能够为机组管路系统的设计提供更大的空间和更优的方案，而且由于电磁阀本身的气密性也要好于四通阀，所以也可以在一定程度上提高系统的气密性。

本公开还提供一种如前任一项所述的多联机空调的控制方法，其通过控制所述四通阀4、所述第一控制阀51和所述第二控制阀52实现对室内进行制冷、制热、制热水和供暖中的至少之一的模式。本公开通过利用一个四通阀和两个电磁阀组合控制的方式替代两个四通阀控制，能够有效地实现了原有采用双四通阀的多联机的方案所同样能实现的制冷、制热、制冷+制热水、制热+制热水、制热水+供暖、制热+供暖+制热水和恒温除湿+供暖+制热水等多个模式，本公开的方案不仅可以为机组管路系统的设计提供更大的空间和更优的方案，而且由于电磁阀本身的气密性也要好于四通阀，所以也可以在一定程度上提高系统的气密性，有效解决了双四通阀系统在机组结构中占用空间大的问题，可以提高空间利用率，优化设计，同时成本也比双四通阀要低。

在一些实施方式中，当需要进行制冷时，控制所述第一控制阀51打开，控制所述第二控制阀52关闭，同时控制四通阀4使得所述第一端D和所述第二端C连通、所述第三端E和所述第四端S连通，当包括第一节流装置71时，打开所述第一节流装置71。

系统制冷时，第二控制阀52常闭，第一控制阀51常开,系统图如图2所示。压缩机排气经过四通阀(DC段)(四通阀失电)到室外机换热器，在室外机换热器冷凝器进行冷凝放热，流过全开状态的制热电子膨胀阀、过冷器，进入到室内机(内机1/内机n、恒温除湿内机1/恒温除湿内机n),经过电子膨胀阀节流后进入到内机换热器(若开启的是恒温除湿内机，冷媒经过的是第一换热器621)，冷媒在换热器内进行蒸发吸热后流出，经过低压气管回到汽液分离器，最后回到压缩机，完成一个制冷循坏。

在一些实施方式中，当需要进行制冷+制热水时，控制所述第一控制阀51打开，控制所述第二控制阀52关闭，同时控制四通阀4使得所述第一端D和所述第二端C连通、所述第三端E和所述第四端S连通，当包括第一节流装置71时，打开所述第一节流装置71，当包括第三控制阀53和第四控制阀54时，同时打开所述第三控制阀53、和关闭所述第四控制阀54。

系统制冷+制热水时，第二控制阀52常闭，第一控制阀51常开，(四通阀失电)系统图如图3所示。实现制冷功能时如上述2进行循环。制热水时增加了水箱流路，冷媒从压缩机排出，不经过四通阀，而是经过恒高压管(即系统图中气管侧高压管段)直接进入到水箱模块进行制热水，然后从水箱模块流出，经过室内机换热器走低压侧气管到汽分，最后回到压缩机，完成制热水的循环。

在一些实施方式中，当需要进行制热时，控制所述第一控制阀51关闭，控制所述第二控制阀52打开，同时控制四通阀4使得所述第一端D和所述第三端E连通、所述第二端C和所述第四端S连通；当包括第一节流装置71时，打开所述第一节流装置71；和/或，当包括第二节流装置72时，打开所述第二节流装置72；和/或，当包括第三节流装置73时，打开所述第三节流装置73。

系统制热时，第二控制阀52常开，第一控制阀51常闭，(四通阀上电)系统图如图4所示。制热时压缩机排气经过第二控制阀52(主路)和恒高压管(第一气侧管31)进入到室内侧，在室内机换热器进行换热(对于恒温除湿内机，流过主路的冷媒会在其第一换热器621进行换热，流过恒高压管的冷媒会在其第二换热器622进行换热)，换热后的冷媒都通过液侧管流出、经过过冷器和室外机换热器，在过冷器和室外机换热器中进行蒸发吸热后经过四通阀(CS段)到汽分，最后通过汽分回到压缩机，完成一个制热的循环。

在一些实施方式中，当需要进行制热+供暖+制热水时，控制所述第一控制阀51关闭，控制所述第二控制阀52关闭，同时控制四通阀4使得所述第一端D和所述第三端E连通、所述第二端C和所述第四端S连通；当包括第一节流装置71时，打开所述第一节流装置71；和/或，当包括第二节流装置72时，打开所述第二节流装置72；和/或，当包括第三节流装置73时，打开所述第三节流装置73；当包括第三控制阀53和第四控制阀54时，打开所述第三控制阀53、和关闭所述第四控制阀54，当包括第五节流装置75时，控制所述第五节流装置75打开。

系统制热+地暖+制热水时，如图5所示。在系统制热模式流路基础上增加水箱流路和地暖。压缩机排气经过四通阀和恒高压管进入室内机(普通内机、恒温除湿内机、地暖和水箱，可一种或几种室内机进行组合)进行制热和制热水，然后冷媒通过液侧管、过冷器电子膨胀阀、过冷器、室外机换热器，在过冷器和室外机换热器中进行蒸发吸热后，通过汽分又回到压缩机，完成一个制热循环。(此模式，第一控制阀51常闭，第二控制阀52常开，四通阀上电)。

在一些实施方式中，当需要进行恒温除湿+供暖+制热水时，控制所述第一控制阀51关闭，控制所述第二控制阀52关闭，同时控制四通阀4使得所述第一端D和所述第二端C连通、所述第三端E和所述第四端S连通；

当包括第二节流装置72和第三节流装置73时，同时打开所述第二节流装置72和所述第三节流装置73；当包括第三控制阀53和第四控制阀54时，打开所述第三控制阀53、和关闭所述第四控制阀54，当包括第五节流装置75时，控制所述第五节流装置75打开。

系统地暖+制热水+恒温除湿时，如图6所示。压缩机排气经过恒高压管进入地暖模块和热水模块分别进行地暖模式和制热水模式，然后经过液侧管、过冷器电子膨胀阀、过冷器、室外机换热器，在过冷器和室外机换热器中进行蒸发吸热后，通过汽分又回到压缩机，完成一个循环。而在回南天，房间潮湿阴冷，虽然有地暖制热，所以恒温除湿功能就能派上用场。此时恒温除湿内机的电子膨胀阀均打开。高压气体经过恒温除湿内机加热换热器冷凝后经节流阀后，跟其他模块冷凝后的气液混合物汇合，然后进入除湿换热器中进行蒸发，然后通过小阀门进入四通阀A的低压管路，然后汇入汽分回到压缩机。此时经过恒温除湿内机的空气，先在除湿换热器中制冷除湿去除掉空气水分，然后再在加热换热器中被加热到原来温度，从而可以做到除湿不降温。(此模式，第一控制阀51常闭，第二控制阀52常开，四通阀失电)。

以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。以上所述仅是本公开的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本公开的保护范围。