室外机、多联机空调系统及控制方法

技术领域

本发明涉及空调技术领域，具体提供一种室外机、多联机空调系统及控制方法。

背景技术

多联机空调系统是在传统空调器的基础上发展而来的，是用户中央空调系统的一个类型，俗称“一拖多”，指的是一台室外机通过配管连接两台或两台以上室内机。多联机空调系统目前在中小型建筑和部分公共建筑中得到日益广泛的应用。

多联机空调系统的室外机多采用顶出风或侧出风，其中顶出风室外机的风机位于换热器顶部，换热器的下部区域距离风机较远，风阻较大，从而风量或风速较小，故室外换热器的风量在垂直方向上会有较大的衰减。尤其是换热器的高度较高的时候，顶出风室外机内的风场更加不均匀。现有技术通过减少换热器上部的管程，来降低换热器上部的阻力，使得换热器上部风量大的部分冷媒流量增大，相反换热器下部风量小的部分，减小冷媒流量。通过改变换热器上部和下部的冷媒流量，来改善顶出风室外机风场不均的问题，使换热器上部的换热能力得到充分发挥。

但是换热器下部的冷媒流量小，风量小，使得换热器下部的换热面积未得到充分的发挥利用，换热效率较低，导致室外机换热器整体的换热效率较低，进而导致多联机空调系统整体的运行效率较低。并且，由于顶出风室外机风场均匀度较差，使得室外机在满足冷凝能力要求时，蒸发能力较差，导致多联机空调系统稳态制热的能力较低。

相应的，本领域需要一种新的室外机、多联机空调系统及控制方法来解决上述问题。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题，即，解决当换热器高度较高时，顶出风室外机风场均匀度较差，使得换热器下部换热效率较低，导致室外机换热器整体的换热效率较低、多联机空调系统整体的运行效率较低和多联机空调系统稳态制热的能力较低的问题。

第一方面，本发明提供一种室外机。

在上述室外机的优选技术方案中，室外机包括换热器和风机，所述换热器总高度为H，将所述换热器自上而下平均分为n等份，所述换热器换热需总风量Q

根据H、n、Q

在上述室外机的优选技术方案中，单层风机时的风扇直径为D

当a

其中，μ为预设常数。

在上述室外机的优选技术方案中，所述风机设计成单层时，所述风机的风扇直径满足以下关联：

其中，α

在上述室外机的优选技术方案中，当所述换热器的高度高于设定值时，第k份时的风速达到a

在所述换热器的第k+1份及以下部分设置所述下层风机，即所述下层风机的安装高度为：H

在上述室外机的优选技术方案中，此时所述上层风机和下层风机的风扇直径应满足以下关系：

其中，γ

在上述室外机的优选技术方案中，所述换热器围设形成风道，双层风机时，所述上层风机和下层风机均设于所述风道内；

所述室外机还包括壳体和支撑架，所述换热器设于所述壳体内，所述支撑架设于所述壳体上并位于所述风道内；

所述支撑架包括风机罩和设于风机罩上的若干立柱，所述立柱连接于所述壳体上，所述下层风机设于所述风机罩上。

在上述室外机的优选技术方案中，所述支撑架还包括设于所述风机罩上的隔音层，所述室外机还包括压缩机，所述压缩机通过管路与所述换热器连通，且所述压缩机位于所述隔音层、立柱与壳体围设形成的空间内。

第二方面，本发明提供一种多联机空调系统。

在上述多联机空调系统的优选技术方案中，所述多联机空调系统包括室外机。

第三方面，本发明提供一种多联机空调系统的控制方法。

在上述多联机空调系统的控制方法的优选技术方案中，所述多联机空调系统包括室外机，所述室外机包括换热器、上层风机、下层风机、第一除霜温度传感器和第二除霜温度传感器，所述第一除霜温度传感器设于所述换热器上部，所述第二除霜温度传感器设于所述换热器下部；

所述换热器围设形成风道，所述上层风机和下层风机均设于所述风道内，所述下层风机位于所述上层风机的下方，且所述下层风机位于所述风道的中下部；

所述控制方法包括以下步骤：

获得所述第一除霜温度传感器的温度Tdef

在上述室外机的优选技术方案中，“获得所述第一除霜温度传感器的温度Tdef

当Tdef

当Tdef

在采用上述技术方案的情况下，在室外机运行时，启动上层风机和下层风机，外界的空气在上层风机和下层风机的作用下，经壳体上的进风口进入壳体与换热器进行热交换，然后换热后的空气从风道的出风口排出。通过在风道内增加下层风机，并使下层风机位于换热器的中下部，可以增加换热器下部的风量，均匀风场，提高换热器下部的换热效率，从而可以提高换热器整体的换热效率，进而提高多联机空调系统整体的运行效率。

并且，由于增加下层风机使室外机的风场更加均匀，从而能提高换热器下部的风量与换热器下部各流路的冷媒流量的匹配度，使得换热器下部不易结霜，进而能够提升多联机空调系统稳态制热的能力。

附图说明

下面结合附图来描述本发明的优选实施方式，附图中：

图1是本发明的实施例一中的室外机的示意图；

图2是本发明的实施例二中的多联机空调系统的控制方法的主要步骤流程图；

图3是本发明的实施例二中的多联机空调系统的控制方法的详细步骤流程图；

1、壳体；2、换热器；21、风道；31、第一风机；32、第一导流圈；33、第二风机；34、第二导流圈；4、下层风机；51、风机罩；52、立柱；53、隔音层；6、压缩机；7、底板。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“连通”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

为了解决换热器下部的冷媒流量小，风量小，使得换热器下部换热效率较低，导致室外机换热器整体的换热效率较低，进而导致多联机空调系统整体的运行效率较低的问题。

如图1所示，本实施例公开了一种多联机空调系统，其包括控制系统、室外机和若干室内机，各个室内机均通过管路与室外机连通，通过控制系统控制室外机和室内机，对室内进行制冷或制热。具体的，室外机包括壳体1、换热器2、风机和支撑架，壳体1的侧面设有进风口(图中未示出)，壳体1的顶部设有出风口(图中未示出)，壳体1的底部固定有底板7，以形成安装空间。

换热器2位于安装空间内并固定在底板7上，换热器2围设形成风道21，风道21的横截面设为矩形，当然也可以设为圆形等其他形状。换热器2的上部安装有第一除霜温度传感器(图中未示出)，可以将换热器2上部的温度Tdef

如图1所示，根据不同工况，室外机的风机可以设为单层风机或双层风机，以便提高室外机内风场的均匀度。使换热器2下部的换热面积能够得到更有效的利用，提高换热器2下部的换热效率，从而可以提高室外机换热器2整体的换热效率，进而提高多联机空调系统整体的运行效率。

进一步的，风机设为单层或双层，可以通过如下方法确定：

换热器2总高度为H，将换热器2自上而下平均分为n等份，换热器2换热需总风量Q

单层风机时的风扇直径为D

具体的，单层风机通过导流圈安装在壳体1上，并位于风道21的出风口处。运行时，启动单层风机，外界的空气在单层风机的作用下，经壳体1上的进风口进入壳体1与换热器2进行热交换，然后换热后的空气从壳体1的出风口排出。由于a

进一步的，风机设计成单层时，风机的风扇直径满足以下关联：

其中，α

进一步的，当换热器2的高度高于设定值时，第k份时的风速达到a

如图1所示，具体的，上层风机可以安装在风道21内，也可以安装在风道21的出风口处，本实施例中，上层风机安装在风道21的出风口处。下层风机4通过支撑架安装在风道21内，并使下层风机4位于换热器2的中下部，使下层风机4与上层风机形成串联风机。室外机运行时，启动上层风机和下层风机4，外界的空气在上层风机和下层风机4的作用下，经壳体1上的进风口进入壳体1与换热器2进行热交换，然后换热后的空气从壳体1的出风口排出。

相比于现有技术中，仅通过上层风机促进空气流动，使得换热器2上部风量大、下部风量小，导致换热器2下部的换热管利用率较低。本实施例中的室外机通过在换热器2的中下部增加下层风机4，可以增加换热器2下部的风量，均匀风场，提高换热器2下部的换热效率，从而可以提高换热器2整体的换热效率，进而提高多联机空调系统整体的运行效率。并且，由于增加下层风机4使室外机的风场更加均匀，从而能提高换热器2下部的风量与换热器2下部各流路的冷媒流量的匹配度，使得换热器2下部不易结霜，进而能够提升多联机空调系统稳态制热的能力。

进一步的，在换热器2的第k+1份及以下部分设置下层风机4，即下层风机4的安装高度为：H

通过计算得出下层风机4的安装高度，可以节省下层风机4的能耗，同时使换热器2下部的风场更加均匀，能够进一步提高换热器2下部的换热效率。

如图1所示，具体的，上层风机包括第一导流圈32和安装在第一导流圈32上的第一风机31，第一风机31位于风道21的出风口处，通过第一风机31将外界空气从壳体1的进风口吸入风道21，并从风道21的出风口排出，与换热器2进行热交换。第一导流圈32通过螺栓可拆卸的安装在壳体1上，以便于将第一风机31拆卸下来进行检修。

下层风机4可以与第一风机31同轴设置或非同轴设置，两种设置方式均可以使第一风机31与下层风机4形成串联出风，以提高外界空气进入风道21的速度，提高换热器2的换热效率。采用第一风机31与下层风机4同轴设置，具有更好的导风效果，可以减少风道21内扰流现象的产生，降低室外机运行过程中产生的噪音。

进一步的，上层风机还包括第二导流圈34和安装在第二导流圈34上的第二风机33，第二风机33与第一风机31的安装高度相同，第二风机33和第一风机31均位于风道21的出风口处，从而能够增加换热器2上部的风量。根据实际应用工况，设计人员可以增加或减少上层风机的数量，本实施例中，以上层风机的数量为两个进行说明。具体的，采用第一风机31、第二风机33均与下层风机4非同轴设置，使第一风机31和第二风机33导风更均匀。第二导流圈34可拆卸的安装在壳体1上，以便于将第二风机33拆卸下来进行检修。

如图1所示，在风道21内，下层风机4通过支撑架安装在上层风机的下方，并满足下层风机4的安装高度H

进一步的，当风机设为双层时，上层风机和下层风机4的风扇直径应满足以下关系：

其中，γ

如图1所示，进一步的，室外机还包括压缩机6、气液分离器、油分离器、四通阀和冷媒管路等实现多联机空调系统基本功能所必备的部件，压缩机6、气液分离器、油分离器和四通阀均位于支撑架与底板7之间的空间内，以减少占用壳体1的内部空间。

支撑架包括风机罩51、固定在风机罩51上的隔音层53和若干立柱52，下层风机4安装在风机罩51上，立柱52远离风机罩51的一端固定在底板7上，从而可以使下层风机4更稳定的安装在风道21内。隔音层53粘接在风机罩51上，隔音层53可以采用聚酯纤维棉隔音棉、离心玻璃棉或阻尼消音材料制成的层状结构，通过隔音层53对压缩机6、气液分离器和油分离器发出的噪音进行削减，以降低室外机在运行过程中传递到环境中的噪音。

作为另一优选实施例，还可以在压缩机6、气液分离器和油分离器的外壁上粘接隔音层53，以减少振动和噪音传递，从而可以进一步降低室外机在运行过程中产生的噪音。

实施例二

本实施例公开了一种多联机空调系统的控制方法，多联机空调系统为实施例一中的多联机空调系统。如图2所示，多联机空调系统的控制方法包括以下步骤：获得第一除霜温度传感器的温度Tdef

以此使得经过换热器2上部和下部的冷媒量与换热器2上部和下部的风量更加匹配，从而可以使换热器2的上部和下部都能更好的发挥换热能力，提高换热器2整体的换热效率，进而使多联机空调系统的运行效率更高。

该控制方法包括如下具体步骤：

如图3所示，获得第一除霜温度传感器的温度Tdef

当Tdef

当Tdef

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。