CN1095150A

CN1095150A - 蓄热式空调机及除霜方法

Info

Publication number: CN1095150A
Application number: CN94101631A
Authority: CN
Inventors: 吉田武司; 畑村康文; 田头秀明; 今西正美; 野浪启司
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1993-02-22
Filing date: 1994-02-16
Publication date: 1994-11-16
Anticipated expiration: 2014-02-16
Also published as: KR0153546B1; ITTO940103A1; US5388420A; ITTO940103A0; IT1267396B1; KR940020058A; CN1084866C; JP2894421B2; TW229261B; JPH06300381A

Abstract

一种蓄热式空调机，可克服以下问题，即当单独或同时操作一般致冷和加热回路18及放冷和放热回路21时，回路中致冷剂数量大于或小于所需值。当第一和第二旁通回路22和23关闭时，就使前述两个回路相互独立，从而可利用第一和第二利用侧热交换器4a和4b进行致冷或加热操作。所以，在本空调机中致冷剂或机油不会集中于其中一个回路。在蓄冷或蓄热操作时，打开两旁通回路22和23，回路18和21连通。结果致冷剂从回路18导入蓄热箱而蓄冷或蓄热。

Description

本发明涉及一种蓄热式空调机，该空调机带有一包含蓄热介质的蓄热箱，并有助于在白天限制电力消耗，从而使一整天内的间歇性电力消耗均匀。

图14是一致冷剂管道回路示意图，示出了例如由日本专利申请（OPI）No.33573/1990（这里所用的“OPI”一词指的是“未审查申请”）所公开的一种传统蓄热空调机的配置。该空调机包括：主致冷剂回路6，该主致冷剂回路6带有按以下顺序连接的一压缩机1，一第一减压机构3，和一蒸发器4;一包含蓄热介质7的蓄热箱8;一用以在蓄热箱内的蓄热介质7和致冷剂之间实现热交换的蓄冷热交换器9a，一允许致冷剂经热交换器9在液体管道5a和气体管道5b之间移动的第一旁通回路10，所述液体管道5a设在冷凝器2和第一减压机构3之间;一连接于第一旁通回路10的液体管道10a的第二减压机构11;与第一旁通回路10的气体管道10b并联的第二旁通回路12;一致冷剂气体泵13，它连接于第二旁通回路12并可循环致冷剂以在致冷剂和蓄热箱8内的蓄热介质7之间实现热交换;和用以控制致冷剂向第二旁通回路12流动的控制装置（打开和关闭装置）14。

以下描述如此构成的传统空调机的操作。装置1到4由一致冷剂管道5相互连接以允许致冷剂流动和循环，从而形成主致冷剂回路6，它借助于蒸发器4向室内空气放出冷能，该冷能是冷凝器2借助于热交换器从室外空气得到的。

另一方面，传统空调机包括蓄热箱8，其内包含能贮蓄热能的蓄热介质7。蓄冷热交换器9a设于蓄热箱内，以在蓄热箱8内的蓄热介质7和致冷剂之间实现热交换。

在使用压缩机的一般的致冷操作（下文所提及处均称之为“一般致冷操作”）中，第二减压机构11保持关闭，致冷剂仅在主致冷剂回路6中循环。也就是说，从压缩机1排出的高温高压气态致冷剂如下循环：首先，致冷剂由冷凝器2冷凝，然后承受由第一减压机构3完成的绝热膨胀，其结果是致冷剂被转变成低温两相（气体和液体）流体。流体流入蒸发器4，在此它从周围环境获取热量并冷却后者，并被蒸发和汽化，从而返回到压缩机1。

在电力负荷较小的夜间为蓄冷而进行的蓄冷操作中，第一减压机构3保持关闭。也就是说，从压缩机1排出的气态致冷剂由冷凝器2冷凝成液体致冷剂。液体致冷剂流到第一旁通回路10，然后承受由第二减压机构11完成的绝热膨胀，随后由蓄冷热交换器9a蒸发并汽化，这样冷能就贮蓄在蓄热箱8中的蓄热介质7内。

在利用所蓄冷能的致冷操作中，即例如在白天利用夜间在蓄热箱8内所贮蓄的冷能（下文提及之处称之为“放冷操作”），如下处理致冷剂：当压缩机1停止致冷剂气体泵13启动时，低温和低压气体致冷剂由泵13加压，这样它就通过第一旁通回路10的气体管道10b移动到蓄冷热交换器9a，在此它向蓄热介质7放出热量，然后冷凝并液化。这样冷凝并液化的致冷剂承受由第二减压机构11完成的绝热膨胀，这样它就被转变成两相（气体和液体）流体。两相流体流入蒸发器4，在此它从周围环境获取热量以冷却后者，并且它被蒸发和汽化，而返回到致冷剂气体泵13。

采用传统的空调机，可同时完成放冷操作和使用压缩机1的一般致冷操作。更具体说，可以用操作中的压缩机1和泵13两者来驱动空调机。在主致冷剂回路6内由冷凝器2冷凝的致冷剂，和在第一旁通回路10内由热交换器9a冷凝的致冷剂在主致冷剂回路6的液体管道5a中相互汇合，它们两者在蒸发器4被蒸发，从而冷却周围环境。

压缩机1和致冷剂气体泵3的同时操作，也就是说同时完成一般致冷操作和放冷操作在降低白天时电力需求的负载方面是有效的。然而，上述方法，即由冷凝器2和蓄冷热交换器9a冷凝的致冷剂相互汇合并由同一蒸发器4蒸发，却存在以下问题：因环境条件（如室内空气温度和室外空气温度）的变化，以及因蓄热介质温度的改变造成的蓄冷热交换器9a之负载的变化，一般致冷操作和放冷操作可能会在所需的致冷剂数量和致冷机油数量方面不平衡。在这种情况下，空调机可能不会令人满意地操作，并且其致冷能力可能下降。此外，当如上所述致冷剂数量变得小于或大于所需值时，可能在各回路中导致高压，或者液体可能倒流回压缩机。而且，致冷机油可能短缺，造成压缩机轴承磨损。也说是说可能直接损害形成致冷剂回路的元件。

通过采用这样一种方法可克服上述问题，即调节压缩机和致冷剂气体泵的操作能力，以便控制用于一般致冷和加热操作之回路中的冷凝致冷剂与用于放冷操作之回路中的冷凝致冷剂的流速比。然而，该方法存在下述不利之处：控制方法很复杂，所以必须采用成本较高的控制装置，并在多数情况下必须连接一组传输线到控制装置，此外，要求它提供用以调节压缩机和致冷剂气体泵之能力的机构（例如转换器）。这样，该方法在实际中并不实用。

蓄冷操作，一般致冷操作，和放冷操作所需的致冷剂数量是相互不同的。蓄冷操作和一般致冷操作所需的致冷剂数量相对较小，而放冷操作所需的致冷剂数量相对较大。因此，在蓄冷操作中，整个回路内的较大部分致冷剂是多余的;并当现行操作模式被切换到只进行放冷操作的操作模式，或者切换到进行放冷操作和一般致冷操作的组合操作模式时，需要大数量的致冷剂。所以，如果对任何一种操作模式打算将致冷剂数量调节到一正确值，就必须在回路中提供一个能暂时地收集致冷剂并在需要时提供致冷剂的装置。然而，在传统空调机中，在回路中未设置根据给定操作模式适当调节致冷剂数量的装置。鉴于缺少调节致冷剂数量的手段，传统空调机很难付诸实用。

图15示出了由日本专利申请（OPI）No.52563/1986所公开的空调机，它采用了可有效地贮蓄热能的蓄热器，它被设计成在加热操作期间可完成除霜操作。该空调机包括一热泵回路f，该回路f带一压缩机a，一四通阀b，一外侧热交换器c，一减压机构d，和一内侧热交换器e，它们相互连接。在空调机中，压缩机a的排放侧通过一除霜第一旁通回路g连接于热泵回路f的液体管道，并且热泵回路f的液体管道通过第二旁通回路h连接于压缩机a的吸入侧。此外，蓄热器i设置于热泵回路f的气体管道及第二旁通回路h上，并且第一和第二控制阀j和k分别连接于第一旁通回路g和热泵回路f的液体管道上。在一般加热操作中，关闭第一控制阀j并打开第二控制阀k，这样就允许致冷剂如实线箭头所示的那样流动，这样在进行加热操作的同时，从压缩机a排出的高压气体的热能就被贮蓄在蓄热器i中。并在除霜操作中，打开第一控制阀j，从压缩机a排出的气体如虚线箭头所示被送到外侧热交换器c，以为它除霜，并且关闭第二控制阀k，从压缩机排出的一部分气体就从内侧热交换器经减压机构d循环到蓄热器i，这样它就在蓄热器i中进行热交换。这样，在完成加热操作的同时可进行除霜操作。

传统的空调机是如上所述的那样设计的。也就是说，在一般致冷回路和放冷回路以平行的模式操作时，这两回路中过冷的并减压的致冷剂在蒸发器相互汇合，所以回路中致冷剂的数量和致冷机油的数量将根据环境条件的变化和蓄冷热交换器侧负载的变化而变化，其结果是有时以这些回路持续操作就变得较为困难。在这种情况下也常产生这一困难，即传统的空调机在致冷剂回路中通过颠倒致冷剂循环方向来完成加热操作或蓄热操作。

不论当选择其中任一个操作模式（致冷操作，加热操作，蓄冷操作和蓄热操作）时，如此选择之操作模式所需的致冷剂数量可能与相应回路中致冷剂的数量不同。然而，迄今为止还没有为传统空调机提供这样一种装置，它包括用以将回路中致冷剂数量调节到正确值的控制单元，所以无论怎样切换操作模式，相应回路中的致冷剂数量都可能大于或小于所需值。这一问题特别对蓄冷操作有不利影响;也即难以持续蓄冷操作。这样，很难将传统空调机投入实际使用。

在传统空调机中，除霜操作由所谓“热气体除霜系统”完成，其中由压缩机a排出的气体被送到外侧热交换器c，然后直接被返回（未通过减压机构）到压缩机a。所以，外侧热交换器c的放热量相对于压缩机a的能力来说较小，也就是说空调机的除霜效率较低。

而且，如果在上述传统空调机中，减压机构d略微节流以便在除霜期间从蓄热器i获取热量，那么几乎所有致冷剂都从旁通回路g流到外侧热交换器c，而不是内侧热交换器e，所以不可能增加内侧热交换器的加热能力。

另一方面，在加热操作期间，从压缩机排出的气体在任何时刻都在蓄热器i放出其热量，相应地降低了内侧热交换器的加热能力。特别是当室外空气温度较低且房间加热负载较大时，就会不可避免地降低内侧热交换器的加热能力。

从以上描述可明显看出，传统空调机不能充分达到在平稳且有效地调节室内空气的同时完成除霜操作这一目的。

所以，本发明的一个目的是克服传统空调机的上述缺陷。更具体说，本发明的目的是提供一种在全年中在操作成本上较低的蓄热式空调机，其中当同时或单独地操作一个一般致冷和加热回路（采用该回路可有选择地完成致冷操作和加热操作）和一个放冷和放热回路时，致冷剂被阻止无规则地移动到其中一个回路，这样就克服了回路中致冷剂数量变得大于或小于所需值因而损害压缩机并降低致冷和加热能力这一问题。

本发明的另一目的是提供一种蓄热式空调机，其中即使当一个操作模式被切换到另一操作模式时，也可借助于较简单的装置将回路中的致冷剂数量调节到新模作操式所需的正确值，这样操作就可稳定地进行。

本发明的还一目的是提供一种蓄热式空调机，其中在加热操作或在蓄热操作中，在必要时可有效地除去非利用侧热交换器上的霜冻，这样在加热操作期间在利用侧可保持舒适性。

本发明的还一目的是提供一种蓄热式空调机，其中在除霜操作中，借助于利用所蓄热能的放热操作（它是单独形成的）防止了因在除霜操作中限制利用侧热交换器之放热而造成的室温下降，并当切换操作模式时，不必调节相应回路中的致冷剂数量，这样在除霜操作之后可迅速开始加热操作，从而保持了利用侧的舒适性。

本发明的上述目的是通过采用以下手段而达到的：

第一手段是一蓄热式空调机，根据本发明它包括：

一个一般致冷和加热回路，所述一般致冷和加热回路是通过相继连接一压缩机，一第一切换装置，一非利用侧热交换器，第一减压机构装置，和一第一利用侧热交换器而形成，其中操纵所述第一切换装置以改变致冷剂的流动路线，从而借助于所述第一利用侧热交换器有选择地完成一致冷操作或一加热操作;

一放冷和放热回路，所述放冷和放热回路是通过相继连接一致冷剂泵，一第二切换装置，一蓄冷热用热交换器，第二减压机构装置，和一第二利用侧热交换器而形成的，其中操纵所述第二切换装置以改变致冷剂的流动路线，从而借助于所述第二利用侧热交换器有选择地完成一致冷操作或一加热操作;和

一包含蓄热介质的蓄热箱，蓄热介质借助于所述蓄冷热用热交换器可蓄冷或蓄热或者放冷或放热，

其中

在驱动利用通过蓄冷或蓄热而贮蓄在所述蓄热箱中之热能的所述放冷和放热回路及所述一般致冷和加热回路，或者驱动所述放冷和放热回路和一般致冷和加热回路之一，以完成致冷操作或加热操作的情况下，所述一般致冷和加热回路和所述放冷和放热回路是相互独立地操作，和

在为所述蓄热箱的蓄冷操作或者蓄热操作中，蓄冷和蓄热装置被操作以在其中蓄冷或蓄热。

在蓄热式空调机中，蓄冷和蓄热装置包括：

一个带有第一控制阀的第一旁通回路，所述第一旁通回路连接于所述一般致冷和加热回路侧的第一气体管道和所述放冷和放热回路侧的第二气体管道之间，操纵所述第一控制阀以移动致冷剂;和

一个带有第二控制阀的第二旁通回路，所述第二旁通回路连接于所述一般致冷和加热回路侧的第一液体管道和所述放冷和放热回路侧的第二液体管道之间，操纵所述第二控制阀以移动致冷剂，并且其中：

在驱动利用通过蓄冷或蓄热而贮蓄在所述蓄热箱中之热能的所述放冷和放热回路及所述一般致冷和加热回路，或者驱动所述放冷和放热回路和一般致冷和加热回路之一，以完成致冷操作或加热操作的情况下，以所述第一和第二控制阀封闭的所述一般致冷和加热回路和所述放冷和放热回路是相互独立地操作，和

在为所述蓄热箱的蓄冷操作或蓄热操作中，所述第一和第二控制阀被打开，以形成一个蓄冷和蓄热回路，包括所述压缩机，所述第一切换装置，所述非利用侧热交换器，所述第一减压机构装置或所述第二减压机构装置，和所述蓄冷热用热交换器。

在蓄热式空调机中，在所述放冷和放热回路中的所述致冷剂泵是一个致冷剂气体泵，它连接于所述放冷和放热回路中的一气体管道。

在蓄热式空调机中，在放冷和放热回路中的所述致冷剂泵是一个致冷剂气体泵，它连接于所述放冷和放热回路中的一液体管道。

第二手段是一蓄热式空调机，包括：

一放冷和放热回路，所述放冷和放热回路是通过相继连接一致冷剂泵，一第二切换装置，一蓄冷热用热交换器，第二减压机构装置，和一第二利用侧热交换器而形成的，其中操纵所述第二切换装置以改变致冷剂的流动路线，从而借助于所述第二利用侧热交换器有选择地完成一致冷操作或一加热操作;

一包含蓄热介质的蓄热箱，蓄热介质借助于所述蓄冷热用热交换器可蓄冷或蓄热或者放冷或放热;

其中

在为所述蓄热箱的蓄冷操作或者蓄热操作中，蓄冷和蓄热装置被操作以在其中蓄冷或蓄热，根据本发明它还包括：

内部回路致冷剂数量调节装置，用以调节所述一般致冷和加热回路以及所述放冷和放热回路内的致冷剂数量。

在蓄热式空调机，根据本发明，内部回路致冷剂数量调节装置包括：

一带有第三控制阀的第三旁通回路，它连接于致冷操作中在一般致冷和加热回路的第一减压机构装置出口侧的（或者加热操作中第一减压机构装置入口侧的）一个致冷剂管道和放冷操作中在放冷和放热回路的第二减压机构装置入口侧的（或者放热操作中第二减压机构装置出口侧的）一个致冷剂管道之间，

在以一般致冷和加热回路和放冷和放热回路进行的致冷操作中或加热操作中，第三控制阀被操纵以允许致冷剂流动;和

一带有第四控制阀的第四旁通回路，它连接于致冷操作中在一般致冷和加热回路的第二减压机构装置入口侧的（或者加热操作中第一减压机构装置出口侧的）一个致冷剂管道和放冷操作中在放冷和放热回路的第二减压机构装置出口侧的（或者在放热操作中在第二减压机构装置入口侧的）一个致冷剂管道之间，

在以一般致冷和加热回路和放冷和放热回路进行的致冷操作中或加热操作中，第四控制阀被操作以允许致冷剂流动。

在蓄热式空调机中，根据本发明，蓄冷和蓄热装置包括：

根据本发明，蓄热式空调机还包括：

设在所述一般致冷和加热回路及所述放冷和放热回路中的检测装置，用以检测所述一般致冷和加热回路中和所述放冷和放热回路中致冷剂过热或过冷的程度;

致冷剂数量计算装置，用以根据由所述检测装置检测出的过热或过冷程度计算出所述一般致冷和加热回路以及所述放冷和放热回路所需的致冷剂数量;和

切换控制装置，用以根据由所述致冷剂数量计算装置计算出的致冷剂数量控制所述第三控制阀和所述第四控制阀的切换操作。

第三手段是一蓄热式空调机，包括：

其中

在为所述蓄热箱的蓄冷操作或者蓄热操作中，蓄冷和蓄热装置被操作以在其中蓄冷或蓄热，

根据本发明，它还包括：

致冷剂汇集装置，它连接于一个在一般致冷和加热回路中的含有高压液相致冷剂的致冷剂管道上和/或一个在所述放冷和放热回路中的含有高压液相致冷剂的致冷剂管道上。

在蓄热式空调机中，根据本发明，

蓄冷和蓄热装置包括：

一个带有第二控制阀的第二旁通回路，所述第二旁通回路连接于所述一般致冷和加热回路侧的第一液体管道和所述放冷和放热回路侧的第二液体管道之间，操纵所述第二控制阀以移动致冷剂，并且

在为所述蓄热箱的蓄冷操作或蓄热操作中，所述第一和第二控制阀被打开，以形成一个蓄冷和蓄热回路，包括所述压缩机，所述第一切换装置，所述非利用侧热交换器，第二一般致冷和加热减压机构装置或第二减压机构装置，和所述蓄冷热用热交换器，和

第一和第三减压机构是作为一般致冷和加热减压机构装置设置的，并且一用以暂时贮存致冷剂的致冷剂汇集容器，作为致冷剂汇集装置，连接于第一减压机构和第二旁通回路的连接点之间的第一液体管道上，或者

第二和第四减压机构是作为第二减压机构装置设置的，并且一用以暂时地贮存致冷剂的致冷剂汇集容器，作为致冷剂汇集装置，连接于第二减压机构和第二旁通回路的连接点之间的第二液体管道上。

在蓄热式空调机中，根据本发明，

蓄冷和蓄热装置包括：

一个带有第二控制阀的第二旁通回路，所述第二旁通回路连接于所述一般致冷和加热回路侧的第一液体管道和所述放冷和放热回路侧的第二液体管道之间，操纵所述第二控制阀以移动致冷剂，和

在为所述蓄热箱的蓄冷操作或蓄热操作中，所述第一和第二控制阀被打开，以形成一个蓄冷和蓄热回路，包括所述压缩机，所述第一切换装置，所述非利用侧热交换器，第二一般致冷和加热减压机构装置或所述第二减压机构装置，和所述蓄冷热用热交换器，并且

第一和第三减压机构是作为第一减压机构装置设置的，并且一用以暂时贮存致冷剂的致冷剂汇集容器，作为致冷剂汇集装置，连接于第二减压机构和第二旁通回路的连接点之间的第一液体管道上，

从第一减压机构延伸的第一液体管道，和从第二旁通回路的连接点延伸的所述第一液体管道被连接于所述致冷剂汇集容器的顶部，并且沿着致冷剂朝所述致冷剂汇集容器流动起作用的入口侧单向阀分别连接于所述液体管道上，并且

设置有致冷剂排出管道，从所述第一减压机构延伸的所述第一液体管道和从所述第二旁通回路的连接点延伸的所述第一液体管道经所述致冷剂排出管道连接于所述致冷剂汇集容器的底部。

第四手段是一种方法，控制蓄热式空调机所用致冷剂回路内的致冷剂数量，包括：

内部回路致冷剂数量调节装置，用以调节在所述一般致冷和加热回路和所述放冷和放热回路中的致冷剂数量;和

为所述一般致冷和加热回路中的包含高压液相致冷剂的一致冷剂管道，或者为所述放冷和放热回路中的包含高压液相致冷剂的一致冷剂管道所设的致冷剂汇集装置。

其中

在根据本发明的该方法中，

在驱动所述放冷和放热回路或者所述一般致冷和加热回路以完成所述致冷操作或所述加热操作的情况下，首先一起驱动所述放冷和放热回路和所述一般致冷和加热回路以完成所述致冷操作或所述加热操作，然后驱动所述放冷和放热回路或者所述一般致冷和加热回路以完成所述致冷操作或者所述加热操作。

第五手段是一蓄热式空调机，包括;

其中

根据本发明，它还包括：

用以检测形成于所述非利用侧热交换器上之霜冻的霜冻检测器，以输出一检测信号;和

操作模式切换装置，用以响应由所述霜冻检测装置输出的所述检测信号改变致冷剂的流向，以形成一除霜操作过程。

在蓄热式空调机中，根据本发明，当在非利用侧热交换器上形成霜冻时，操作模式切换装置操纵非利用侧热交换器的致冷剂回路中的一切换装置，以颠倒致冷剂的流动方向，以形成一除霜操作过程。

在蓄热式空调机中，根据本发明，操作模式切换装置操作以便把以一般致冷和加热回路进行的加热操作切换到以相同回路进行的致冷操作。

在蓄热式空调机中，根据本发明，蓄冷和蓄热装置包括：

在为所述蓄热箱的蓄冷操作或蓄热操作中，所述第一和第二控制阀被打开，以形成一个蓄冷和蓄热回路，包括所述压缩机，所述第一切换装置，所述非利用侧热交换器，所述第一减压机构装置或所述第二减压机构装置，和所述蓄冷热用热交换器，并且

操作模式切换装置根据检测装置输出的检测信号操纵第一和第二控制阀，以将加热操作或蓄热操作切换到蓄冷操作。

在蓄热式空调机中，根据本发明，

在一般致冷和加热回路中，

在所述压缩机和所述第一切换装置之间的致冷剂管道上设有一第三切换装置，并且

在所述第三切换装置和延伸于所述非利用侧热交换器及所述第一减压机构装置间的致冷剂管道之间设有一第六旁通回路，并且

在以所述一般致冷和加热回路进行的加热操作中，所述操作模式切换装置改变所述第一和第三切换装置的致冷剂流动路线，以形成一热气体旁通回路而完成除霜操作。

第六手段是在蓄热式空调机中所用的为非利用侧热交换器除霜的方法，包括：

其中

在为所述蓄热箱的蓄冷操作或者蓄热操作中，蓄冷和蓄热装置被操作以在其中蓄冷或蓄热;

在根据本发明的该方法中，

在以所述一般致冷和加热回路进行的加热操作中，

霜冻检测装置检测所述非利用侧热交换器上的霜冻，以输出一检测信号，和

根据来自检测装置的所述检测信号，操作模式切换装置将所述加热操作切换到所述致冷操作，以完成除霜操作，同时以放冷和放热回路进行放热操作。

第七手段是一种蓄热式空调机所用的为非利用侧热交换器除霜的方法，包括：

其中

在根据本发明的该方法中，

在以所述一般致冷和加热回进行的加热操作中，

根据所述来自检测装置的检测信号，操作模式切换装置改变所述第一和第三切换装置的致冷剂流动路线以形成一热气体旁通回路，从而完成除霜操作，同时以放冷和放热回路进行放热操作。

在本发明的蓄热式空调机中，在单独地或同时地操作由压缩机驱动的一般致冷和加热回路以及由致冷剂泵驱动的放冷和放热回路以完成致冷操作或加热操作的情况下，使一般致冷和加热回路以及放冷和放热回路相互独立，这样就借助于第一利用侧热交换器和第二利用侧热交换器完成致冷操作或加热操作。这样，空调机就克服了以下问题：在致冷操作中或在加热操作中，致冷剂和致冷机油容易集中在其中一个回路内。在蓄热箱的蓄冷操作或蓄热操作中，蓄冷和蓄热装置被操作以在其中蓄冷或蓄热。

蓄冷和蓄热装置包括第一旁通回路和第二旁通回路。在单独地或同时地操作以压缩机驱动之一般致冷和加热回路以及以致冷剂泵驱动之放冷和放热回路的情况下，第一和第二旁通回路被关闭。结果，使一般致冷和加热回路以及放冷和放热回路相互独立，并且借助于第一利用侧热交换器和第二利用侧热交换器完成致冷操作或加热操作。这样，空调机就克服了以下问题：在致冷操作中或在加热操作中，致冷剂和致冷机油容易集中在其中一个回路内。在蓄热箱的蓄冷操作或蓄热操作中，第一和第二旁通回路被打开，这样一般致冷和加热回路就与放冷和放热回路连通，并且致冷剂被从一般致冷和加热回路导入蓄热箱以在其中蓄冷或蓄热。

在蓄热式空调机中，在放冷和放热回路中的致冷剂泵是一个连接于同一回路中气体管道的致冷剂气体泵。利用致冷剂气体泵的压缩冲程，以气体状态将致冷剂吸入和排出。所以，该泵可避免这种问题，即液相致冷剂流入该泵而挤出致冷机油，从而使之磨损。

而且，在蓄热式空调机中，采用了一个连接于放冷和放热回路中液体管道的致冷剂液体泵作为放冷和放热回路中的放冷剂泵。所以，可以较小的动力驱动该泵，并提供一个大得足以循环液相致冷剂的扬程并补偿致冷剂不均匀分布造成的压力损失。

在驱动一般致冷和加热回路以及放冷和放热回路以完成致冷操作或加热操作的情况下，可以用内部回路致冷剂数量调节装置调节这些回路中致冷剂的数量。此特征克服了这一问题，即特别是在切换操作模式时此两回路中的致冷剂数量变得小于或大于所需值。也即，在任何时候都可以正确保持两回路中致冷剂的数量。

在单独地或同时地驱动一般致冷和加热回路以及放冷和放热回路以完成致冷操作或加热操作的情况下，操纵第三连接回路和第四连接回路，这样就使致冷剂和随着致冷剂的致冷机油在一般致冷和加热回路以及放冷和放热回路之间移动。这样就克服了这一问题，即特别是在切换操作模式时在这两回路中的致冷剂数量变得小于或大于所需值。也即可以正确地保持两回路中致冷剂的数量。

蓄冷和蓄热装置包括第一和第二旁通回路，在致冷和加热操作中，第一和第二旁通回路被关闭，这样就使一般致冷和加热回路及放冷和放热回路相互独立。并且操纵作为内部回路致冷剂数量调节装置而设置的第三和第四连接回路，用以调节此两回路中致冷剂的数量。

在单独地或同时地驱动一般致冷和加热回路以及放冷和放热回路以完成致冷操作或加热操作的情况下，检测装置检测出回路中致冷剂过热或者过冷的程度，并且致冷剂数量计算装置根据回路中致冷剂过热或者过冷的程度计算出回路所需的致冷剂数量。切换控制装置响应此计算结果操纵第三和第四旁通回路中的控制阀。这样，可以适当地控制在一般致冷和加热回路及放冷和放热回路之间致冷剂和随着致冷剂的致冷机油的移动量。

将致冷剂汇集装置连接于一般致冷和加热回路以及放冷和放热回路的至少其中一根致冷剂管道上，该等管道含有高压液相致冷剂。因此，可以容易并快速地将多余的致冷剂作为高压液相致冷剂（汽化时其体积增加）汇集于致冷剂汇集装置内。另一方面，当回路中的致冷剂数量变得短缺时，这样贮存的致冷剂就按原样（作为高压液相致冷剂）或作为高压气相致冷剂从致冷剂汇集容器供给到回路。

在一般致冷和加热回路中的第一减压机构和第一旁通回路的连接点之间的第一液体管道内，和在放冷和放热回路中的第二减压机构和第二旁通回路的连接点之间的第二液体管道内，在任何操作模式中都存在有高压液体致冷剂。为了暂时地贮存高压液相致冷剂，致冷剂汇集容器连接在第一或第二液体管道上。因此，可以将回路中的多余致冷剂作为高压液相致冷剂（汽化时其体积增加）容易并快速地贮存。另一方面，当回路中致冷剂数量变得短缺时，这样汇集的致冷剂就按原样（作为高压液相致冷剂）或作为高压气相致冷剂供给到回路。

高压液相致冷剂经顶部流入致冷剂汇集容器，并经其底部流出。因此采用例如由一组单向阀构成的简单装置可将多余的放冷剂汇集于致冷剂汇集容器中或从后者向回路供给致冷剂。

可以一起驱动放冷和冷热回路以及一般致冷和加热回路，以实现致冷操作或加热操作，这样就用内部回路致冷剂数量调节装置调节这两回路中的致冷剂数量。当确定空调机中整体来说有多余的致冷剂时，它就由致冷剂汇集装置贮存。另一方面当确定致冷剂数量整体来说短缺时，就利用致冷剂汇集装置汇集的致冷剂补充致冷剂数量。当两回路中致冷剂数量达到预定值时，驱动其中一个所选择的回路以完成所需的操作;即致冷操作或加热操作。

在空调机中，一旦检测出非利用侧热交换器上的霜冻，霜冻检测装置就输出检测信号。根据检测信号，操作模式切换装置工作以切换致冷剂的流向，从而形成除霜操作过程。所以可以以高效率除去非利用侧热交换器的霜冻。

一旦检测出非利用侧热交换器上的霜冻，霜冻检测装置就输出检测信号。根据检测信号，操作模式切换装置就操纵非利用侧热交换器的致冷剂回路中的切换装置，以颠倒致冷剂的流向，从而形成一除霜操作过程以除去非利用侧热交换器上的霜冻。所以，当操纵切换装置时，致冷剂数量被保持不变，这就有可能在除霜操作之后平稳地开始一所需的操作。

当在以一般致冷和加热回路进行的加热操作中霜冻检测装置检测到非利用侧热交换器上的霜冻时，它输出检测信号。根据检测信号，操作模式切换装置操纵一般致冷和加热回路中的切换装置，以颠倒致冷剂的流向，从而形成除霜操作过程以为非利用侧热交换器除霜。

在一般加热或致冷操作或蓄热操作期间，当霜冻检测装置检测到非利用侧热交换器上的霜冻时，操作模式切换装置工作以将现行操作模式（即一般加热操作或蓄热操作）切换到蓄冷操作，蓄冷操作持续进行直到霜冻检测装置检测到无霜冻时为止。因此，利用温度相对较高的致冷剂有效地除去了一般加热操作或蓄热操作中形成在非利用侧热交换器上的霜冻，此温度较高的致冷剂是在蓄冷操作中由压缩机供给的或者是由蓄冷热用热交换器供给的。另一方面，在蓄冷操作中，低温致冷剂绕过第一和第二利用侧热交换器，所以它绝不会降低利用侧热交换器一侧的环境温度，也不会形成一股人体可感觉到的冷气流。这样，采用本空调机，实现了一舒适的加热操作。

在一般加热操作期间，当霜冻检测装置检测到非利用侧热交换器上的霜冻时，就改变第一和第三切换装置的致冷剂流动路线，这样就允许致冷剂从压缩机经第三切换装置，第六旁通回路，非利用侧热交换器和第一切换装置以所述顺序流动到同一压缩机。因此，非利用侧热交换器被高温致冷剂有效地除霜，该高温致冷剂是从压缩机供给的。此外，低温致冷剂绕过非利用侧热交换器，所以它绝不会降低室内温度，也不会形成一股人体可感觉的冷气流。而且，由于不必在一般致冷和加热回路以及放冷和放热回路之间移动致冷剂，所以在除霜操作后可迅速开始加热操作。

在以一般致冷和加热回路进行的加热操作除去非利用侧热交换器上之霜冻的方法中，加热操作被切换到以相同回路进行的致冷操作，并且以放冷和放热回路完成放热操作。因此，防止了除霜操作期间室温下降。此外，由于致冷剂数量保持不变，所以在除霜操作之后可平稳开始加热操作。

在以一般致冷和加热回路进行的加热操作除去非利用侧热交换器上之霜冻的方法中，操纵第一和第三切换装置，这样致冷剂从压缩机经第三切换装置，第六旁通回路，非利用侧热交换器和第一切换装置以所述顺序循环到同一压缩机。因此，非利用侧热交换器被压缩机供给的高温致冷剂有效地除霜。此外，低温致冷剂绕过第一利用侧热交换器。另一方面，驱动放冷和放热回路以完成放热操作，这样室内由第二利用侧热交换器加热，故室内温度绝不会下降，并且不会形成人体可感觉到的冷气流。也就是说可在加热操作进行的同时，进行除霜操作。由于不必在一般致冷和加热回路以及放冷和放热回路之间移动致冷剂，所以在除霜操作之后可迅速开始加热操作。

在附图中：

图1是一致冷剂管道回路示意图，示出了一蓄热式空调机的配置，它构成了本发明的第一实施例。

图2是一回路示意图，用以描述图1所示蓄热式空调机的蓄冷操作。

图3是一回路示意图，用以描述图1所示蓄热式空调机的蓄热操作。

图4是一回路示意图，用以描述图1所示蓄热式空调机的一般致冷和放冷操作。

图5是一回路示意图，用以描述图1所示蓄热式空调机的一般加热和放热操作。

图6是一致冷剂管道回路示意图，示出了一蓄热式空调机的配置，它构成了本发明的第二实施例。

图7是一解释性示图，用以描述以图6所示之蓄热式空调机进行的致冷操作中移动致冷剂的方法。

图8是一解释性示图，用以描述以图6所示之蓄热式空调机进行的加热操作中致动致冷剂的方法。

图9是一致冷剂管道回路示意图，示出了一蓄热式空调机的配置，它构成了本发明的第三实施例。

图10是一解释性示图，示出了一蓄热式空调机中剂量调制器周围元件的设置及致冷剂的流向，它构成了本发明的第四实施例。

图11是一致冷剂管道回路示意图，示出了一蓄热式空调机的应用，它构成了本发明的第五实施例。

图12是一回路示意图，用以描述一蓄热式空调机的一般加热操作期间的除霜操作，它构成了本发明的第八实施例。

图13是一回路示意图，用以描述一蓄热式空调机的一般加热操作期间的除霜操作，它构成了本发明的第九实施例。

图14是一致冷剂管道回路示意图，示出了一传统蓄热式空调机的配置。

图15是一回路示意图，用以描述传统蓄热式空调机的加热操作期间的除霜操作。

第一实施例

下面参照图1至5描述本发明的第一实施例。

图1是一致冷剂管路图，示出了根据本发明的蓄热式空调机的整体配置。

在图1中，参考号1表示一压缩机;15表示一第一切换装置，即一个用以改变流出压缩机1之致冷剂的方向的第一四通切换阀;2表示一非利有侧热交换器，用以在致冷剂和例如室外空气之间实现热交换;2a表示一温度检测器，用以检测非利用侧热交换器2的表面温度以输出一检测信号;3表示一用于一般致冷和加热回路的减压机构，即第一减压机构;4a表示一第一利用侧热交换器;和17表示一第一蓄能器。这些装置1，15，2，2a，3，4a和17被前后连接起来，从而形成一个压缩机驱动的致冷和加热回路18（需要之处以下称之为“一般致冷和加热回路18”）。一般致冷和加热回路18运作以通过第一利用侧热交换器4a致冷或加热例如室内空气。一般致冷和加热回路18还包括：用于一般冷却和加热回路的另一减压机构，即第三减压机构16，它连接于第一利用侧热交换器4并由一旁通回路16b分流，旁通回路16b包括一控制阀（打开和关闭装置）16a;和一个旁通回路3b，它使第一减压机构3分流并带有一控制阀3a。

参考号13表示一致冷剂泵，更具体说表示一致冷剂气体泵;19表示一第二切换装置，即用以改变自致冷剂气体泵13排出三致冷剂的流动方向的第二四通切换阀;9表示一蓄冷、热用热交换器;20表示一个用于放冷和放热回路的减压机构，即一第二减压机构;4b表示第二利用侧热交换器;和13a表示第二蓄能器。这些装置13，19，9，20，4b和13a被前后连接起来，从而形成一个利用蓄热的致冷和加热回路21（需要之处下文称之为“一放冷和放热回路”）。放冷和放热回路21运作以通过第二利用侧热交换器4b冷却或加热例如室内的空气。参考号7表示一蓄热介质，用以借助于蓄冷用热交换器9蓄冷（即负热能量）或蓄热（即正热能量），参考号8表示一个含有蓄热介质7的蓄热箱。蓄热介质可以是例如水。在这种情况下，蓄热装置是这样，即在蓄冷操作中，通过形成冰而贮蓄较大部分的冷能作为潜热，并在蓄热操作中通过热水贮蓄高的足以进行稳定加热作业的显热。在图1中，参考号11表示一个用于放冷和放热回路的减压机构，即第四减压机构，它由一个连接于第二利用侧热交换器4b的旁通回路11b分流并带有一控制阀11a。第二减压机构20由一包括控制阀20a的旁通回路20b分流。上述第一和第二利用侧热交换器4a和4b分别设置在不同的致冷剂回路中;然而当组合在一起时，它们作为一个整体被称为“一利用侧热交换器组件14”。第一和第二利用侧热交换器4a和4b可分别设有一共用的通风道中，或设在不同的通风道中。

还是在图1中，参考号22表示一个包括第一控制阀22a的第一旁通回路，它连接于第一和第二气体管道18b和21b之间。第一气体管道18b设在第一四通切换阀15和第一利用侧热交换器4a之间;第二气体管道21b设在第二四通切换阀19和第二利用侧热交换器4b之间。也就是说第一旁通回路22允许致冷剂通过第一控制阀22a在两个回路之间运动。参考号23表示一个包括第二控制阀23a的第二旁通回路，它连接于第一和第二液体管道18a和21a之间。第一液体管道18a设在第一减压机构3和第三减压机构16之间;第二液体管道21a则设在第二减压机构20和第四减压机构11之间。也就是说第二旁通回路23允许致冷剂剂通过第二控制阀23基两个回路运动。在蓄冷操作或者在蓄热操作中，这些旁通回路22和23被用作主回路的一部分。

还是在图1中，参考号24表示带有一控制阀24a的第五旁通回路。第五旁通回路24由一致冷剂气体泵回路分流，该致冷剂气体泵回路包括致冷剂气体泵13和第二蓄能器13a。参考号25和26表示在致冷剂气体泵回路的入口和出口处的控制阀;27表示用以控制蓄热式空调的各种操作的控制单元;28表示在第一利用侧热交换器42的附近连接于第一气体管道18b的一个控制阀;和29表示一个在第二利用侧热交换器4b的附近连接于第二气体管道21b的控制阀。

图2是一个用以描述蓄冷操作的回路示图，该蓄冷操作主要是在午液电力时区内完成的。（在图2至5中，粗箭头表示致冷剂的流动方向，粗实线表示致冷剂处于高压之下，而粗虚线则表示致冷剂处于低压之下。）

首先，控制阀20a，25（或26），28和29关闭，并且控制阀3a，22a，23a和24a打开，并停止致冷剂气体泵13。在此条件下，当启动压缩机1时，它排出高温，高压气态致冷剂。这样排出的致冷剂被送到非利用侧热交换器2，在此它被冷凝成液体致冷剂并放出其热量。这样形成的液体致冷剂被允许流过旁通回路3b，第一液体管道18a和第二旁通回路23而进入第二液体管道21a。第二减压机构20使致冷剂承受绝热膨胀，这样它转变成一种低温两相（气体和液体）流体。这样形成的流体流入蓄冷热交换器9，在此它吸收来自蓄热介质7的热量，这样它就蒸发并汽化成气态致冷剂。气态致冷剂通过第五旁通回路24和第一旁通回路22通回到一般致冷和加热回路18中的第一气体管道18b，然后经第一四通切换阀15和第一蓄能器17返回到压缩机1。通过上述操作，蓄热介质7被冷冻以贮蓄冷能。

图3是一个用以描述蓄热操作的回路示图，该蓄热操作是在午夜电力时区内完成的，并且例如在冬天通过利用贮蓄的热能来进行加热作业。在操作中，移动第一四通切换阀15，并移动控制阀20a和3a，这样允许致冷剂沿着大致与参照图2所描述之蓄冷操作相同的路线以相反方向流动。因此，从压缩机1排出的致冷剂经第一气体管道18b，第一旁通回路22和第五旁通回路24流入蓄冷热交换器9，在此情况下该蓄冷热交换器9用作一冷凝器。在蓄冷热交换器9中，致冷剂被冷凝并液化而将其热量放入蓄热介质7内。如此液化的致冷剂经旁通回路20b，第二液体管道21a，第二旁通回路23和第一液体管道18a流入第一减压机构3，压此致冷剂承受绝热膨胀。然后，如此形成的致冷剂流入非利用侧热交换器（在此致冷剂蒸发并汽化），并返回到压缩机1。通过上述操作，蓄热介质7被转变成热水，以贮蓄高温的热能。

图4示出了这样一种状态，其中在参照图2所描述的蓄冷操作之后，只进行一般的致冷操作或者只进行利用贮蓄冷能的放冷操作，或者这样一种状态，其中这两种操作以平行的模式进行。如图4所示，在这些状态中，控制阀11a，16a，22a，23a和24a被关闭，同时控制阀3a，20a25，26，28和29被打开;也就是说第一旁通回路22和第二旁通回路23被关闭，这样，就阻止了致冷剂在一般致冷和加热回路18和放冷和放热回路21之间流动。也就是说，此两回路18和21相互独立地工作。因此，压缩机1和致冷剂气体泵可以单独地或同时地操作。

在以一般致冷和加热回路18进行的致冷操作中（粗箭头表示致冷剂的流动方向），从压缩机1排出的高温和高压气态致冷剂流到非利用侧热交换器2，在此它冷凝并液化。如此液化的致冷剂被允许通过旁通回路3b流到第三减压机构16，在此它承受绝热膨胀，这样它就转变成低温的两相（气体和液体）流体。如此形成的流体流入第一利用侧热交换器4a，在此它冷却周围环境并从中吸取热量，同时被蒸发。如此形成的致冷剂经第一蓄能器17返回到压缩机1。

在以放冷和放热回路21进行的致冷操作中（粗箭头表示致冷剂的流动方向），低温和低压的气态致冷剂由致冷剂气体泵13加压，然后被允许流入蓄冷热交换器9，在此它被冷凝并液化而将其热量放入蓄热介质7。如此液化的致冷剂经旁通回路20b流入第四减压机构11，在此它承受绝热膨胀，这样它就转变成低温的两相（气体和液体）流体。该流体被允许流入第二利用侧热交换器4b，在此它冷却周围环境并从中吸取热量，并且它被蒸发和汽化。如此形成的冷却剂经第二蓄能器13a返回到致冷剂气体泵13。

在此一般致冷和加热回路18以及放冷和放热回路21进行的致冷操作中，在两回路18和21之间的第一旁通回路22和第二旁通回路23被关闭;也就是说致冷操作过程是相互独立的，更具体说，致冷剂或致冷机油在两回路之间并不流动。因此，在各回路中，只要按其致冷操作的要求保持致冷剂的数量以及致冷机油的数量，空调机就不存在致冷能力下降或改变，致冷机油减少，及不利地影响压缩机的操作等问题。

图5示出了这样一种状态，其中在参照图3所描述的蓄热操作之后，只进行一般的加热操作或只进行利用贮蓄热能的放热操作，或者这样一种状态其中两种操作以平行的模式进行（箭头表示致冷剂的流动方向）。在此两种状态中，如图5所示，第一四通切换阀15和第二四通切换阀19被移动，这样就允许致冷剂沿与图4所示致冷操作中致冷剂流动方向相反的方向流动。

与致冷操作类似，两个回路是相互独立的。因此，在各回路中，按其致冷操作的要求保持致冷剂的数量和致冷机油的数量，这样就不会降低和改变致冷能力。通过与一般的加热操作一起完成放热操作（利用贮蓄的高温显热），就可稳定地开始加热操作。

采用上述根据本发明第一实施例的蓄热式空调机，在致冷操作中或在加热操作中，由压缩机1致动的一般致冷和加热回路18以及由致冷剂气体泵13致动的放冷和放热回路21是相互独立的。这样空调机就可以避免以下缺点：如在传统空调机（参见图14）的情况下，由冷凝器2冷凝的致冷剂和由蓄冷热交换器9a冷凝的致冷剂相互汇合并由一个相同的蒸发器4蒸发，一般致冷回路和放冷回路在所需要的致冷剂或致冷机油的数量方面未被平衡，这样空调机不能令人满意地工作，降低了它的能力，并且数量无规律地增加和减少的致冷剂导致高压，或者液体回流到压缩机，或者致冷机油短缺，这样压缩机的轴承就会磨损。

此外，采用本发明的空调机，可以多种操作模式完成多种致冷或加热操作，即单独地或者组合地完成一般的致冷操作，一般的加热操作，放冷致冷操作，和放冷致热操作。

采用以上述方式设置的第一第二四通切换阀15和19，空调机不仅能完成致冷操作和蓄冷操作，而且能完成蓄热操作和利用所蓄热能的加热操作。因此，可以如下操作空调机：在夏天可以利用电负荷处于低点的午夜电力进行蓄冷操作，而在冬天则利用午夜电力进行蓄热操作;并在白天，在整个一年中都可以以较低的输入电能完成致冷或加热操作;换句不说，在整个一年中可利用贮蓄的冷能完成致冷操作，利用贮蓄的热能完成加热操作。

特别是在冬天，空调机需要很大的输入能量启动加热操作。另一方面，采用本发明空调机，与传统空调机相比只需较小的输入能量即可启动加热操作。也就是说，通过利用处于高温状态之蓄热介质的显热，本发明的空调机即可稳定地完成加热操作。

在上述第一实施例中，蓄冷装置是这样，即设置有第一和第二旁通回路22和23，并且蓄冷操作或蓄热操作是借助于压缩机1完成的，这样蓄热箱8中的蓄热介质7贮蓄冷能或热能;然而，本发明并不受此限制。也就是说例如可如下改动空调机：取消第一和第二旁通回路22和23，并由一个不同于本发明空调机的热泵式空调机（未示出）实现在蓄热介质7中贮蓄热能或冷能。

此外，在上述第一实施例中，用以输送处于压力下之致冷剂气体的致冷剂气体泵连接于第二气体管道21b;然而，本发明并不受此限制。也就是说，不用致冷剂气体泵，而可以将一致冷剂液体泵连接于第二气体管道21b。

第二实施例

下面参照图6至8描述本发明的第二实施例，其中在功能上与参照现有技术空调机及第一实施例所描述之零部件相应的零部件将以相同的参考号或字母表示。

图6是一个致冷剂管路示图，示出了蓄热式空调机的配置，它构成了本发明的第二实施例。

在图6中，参考号35表示一旁通回路（一第三旁通回路之一例），通过该旁通回路，在致冷操作中致冷剂从一般致冷和加热回路18侧流到放冷和放热回路21侧;35a表示连接于旁通回路35的一控制阀（一第三控制阀之一例）。还是在图6中，参考号36表示一旁通回路（一第四旁通回路之一例），通过该旁通回路，在加热操作中致冷剂从放冷和放热回路21侧流到一般致冷和加热回路18侧;36a表示一个连接于旁通回路36的控制阀（一第四控制阀之一例）。数字37表示一个连接于第一利用侧热交换器4a之致冷剂管道的致冷剂温度检测器，用以检测致冷剂管道内的致冷剂温度;38表示一个连接于第二利用侧热交换器4b之放冷剂管道的致冷剂温度检测器，用于检测致冷剂管道内的致冷剂温度（图7）。

图7是一解释性示图，用以描述一种当在致冷操作期间在各回路中致冷剂数量变得比所需的大或小时移动致冷剂的方法。在图7中，实线箭头表示在致冷操作中致冷剂在回路内的正常流动。

上述控制单元27（致冷剂数量计算装置之一例，及切换控制装置之一例），从与利用侧热交换器4a和4b之致冷剂温度相应的各回路中致冷剂过热或过冷的程度，计算出在一般致冷和加热回路18以及放冷和放热回路21内的致冷剂数量比所需的大多少或小多少[其中上述利用侧热交换器4a和4b的致冷剂温度是由致冷剂温度检测器37和38检测的（用以检测过热程度及过冷程度之装置的例子）]，并向旁通回路35和36的控制阀35a和36a发出切换指示信号。

一旦检测出在一般致冷和加热回路18内的致冷剂数量大于所需值（表示在回路中致冷剂在过热程度上小或者在过冷程度上大的一预定值），或者检测出在放冷和放热回路21内致冷剂数量大于所需值（表示在回路21中致冷剂在过热程度上大或者在过冷程度上小的一预定值），控制单元27就操作以打开控制阀36，从而将致冷剂从一般致冷和加热回路18移动到放冷和放热回路21（如点划线的箭头所示）。

随后，当各种涉及一般致冷和加热回路18的值或者涉及放冷和放热回路21的值已经改变到与正确致冷剂数量相应的预定值时，控制单元27就关闭阀36a以结束放冷剂的移动。

另一方面，一旦检测出与上述数据完全相反的数据时，控制单元27就打开旁通回路35的控制阀35a（如虚线箭头所示），以将致冷剂从放冷和放热回路21移动到一般致冷和加热回路18。

图8是解释性示图，用以描述一种当在加热操作期间在各回路中致冷剂数量变得比所需值大或小时移动致冷剂的方法。在图8中，实线箭头表示在加热操作期间致冷剂在回路内的正常流动。

一旦检测出在一般致冷或加热回路18内的放冷剂数量大于所需值（表示回路18内的致冷剂在过热程度上小或者在过冷程度上大的一预定值），或者检测出在放冷和放热回路21中致冷剂数量小于所需值（表示回路21内的致冷剂在过热程度上大或者在过冷程度上小的预定值），控制单元27就操作以打开控制阀35a，从而将致冷剂从一般致冷和加热回路18移动到放冷和放热回路21（如点划线箭头所示）。随后，当涉及一般放冷和加热回路18的各种值或者涉及放冷和放热回路21的各种值已经转变到预定值时，控制单元27就关闭控制阀35a以结束致冷剂的移动。

另一方面，一旦检测出与上述数据完全相反的数据时，控制单元27就打开旁通回路36的控制阀36a（如虚线箭头所示），以将放冷剂从放冷和放热回路21移动到一般致冷和加热回路18。也就是说控制单元27和致冷剂温度检测器37和38形成检测装置。

在参照图7所描述的致冷操作中和在参照图8所描述的加热操作中，当必要时致冷剂可以被移动;也即它可被移动而与操作时区，环境条件和季节无关。这意味着可以稳定地控制回路中放冷剂的数量。可以分别将内部回路致冷剂数量调节装置，即包括控制阀35a和36a的旁通回路35和36，并联于第一减压机构3和第二减压机构20（在图8中这些参考号3和20在括号内）。

如果概括地说，两个操作回路以这样一种方式设置包括控制阀的旁通回路，即减压机构的致冷剂管道的入口和出口经旁通回路相互连通，这样可利用它们之间的压差移动致冷剂。

在各操作回路中，如上所述的那样调节致冷剂的数量。因此，即使当各回路中放冷剂的数量变得大于或小于所需值时，也可以将它调节到正确值。由于周围条件的变化或者在蓄冷热交换器的负载方面的变化，两个操作回路在致冷剂的数量方面易于逐渐变得不平衡。此外，当在蓄冷操作之后开始一般致冷或加热操作或者放冷或放热操作时，在两个回路内的致冷剂数量明显不同于空调机稳定操作期间所检测到的值。通过上述致冷剂数量调节方法就可以有效地纠正致冷剂数量上的所述不平衡。

可如下检测两个操作回路的各回路中致冷剂的过热程度：如图6所示，在以一般致冷和加热回路18进行一般致冷操作的情况下，在第一利用侧热交换器4a的致冷剂出口A处，或者在第一蓄能器17的致冷剂入口B处检测它;而在以放冷和放热回路21进行放冷操作的情况下，在第二利用侧热交换器4b的致冷剂出口C处，或者在第二蓄能器13a的致冷剂入口D处检测它。此外，在以一般致冷和加热回路18进行一般加热操作的情况下，在非利用侧热交换器2的致冷剂出口E处，或者在第一蓄能器17的致冷剂入口B处检测它;而在以放冷和放热回路21进行放热操作的情况下，在蓄冷热交换器9的致冷剂出口F处，或者在第二蓄能器13a的放冷剂入口D处检测它。

另一方面，可如下检测各操作回路中致冷剂的过冷程度：在以一般致冷和加热回路18进行一般致冷操作的情况下，在非利用侧热交换器2的致冷剂出口G处检测它;而在以放冷和放热回路21进行放冷操作的情况下，在蓄冷热交换器9的放冷剂出口H处检测它。此外，在以一般致冷和加热回路18进行一般加热操作的情况下，在利用侧热交换器4a的致冷剂出口I处检测它，而在以放冷和放热回路21进行放热操作的情况下，在第二利用侧热交换器4b的致冷剂出口J处检测它。

在第二实施例中，蓄冷装置也是这样操作，即设有第一和第二旁通回路22和23，并借助于压缩机1进行蓄冷操作或蓄热操作，这样蓄热箱8内的蓄热介质7就贮蓄冷能或热能;然而，本发明并不受此限制。例如可以如下改动空调机：取消第一和第二旁通回路22和23，并由一个不同于本发明空调机的热泵式空调机（未示出）实现在蓄热介质7中贮蓄热能或冷能。

第三实施例

下面参照图9描述本发明的第三实施例，其中在功能上与参照传统空调机及第一和第二实施例所描述的零部件相应的零部件将以相同的数字或字母表示。

图9是一致冷回路示意图，示出了蓄热式空调机的配置，它构成了本发明的第三实施例，在图9中，参考号40表示致冷剂汇集装置，即一剂量调制器（一致冷剂汇集容器之一例），其中致冷剂被暂时地汇集。剂量调制器40连接于在第一减压机构3和第三减压机构16之间延伸的第一液体管道18a。如前所述，第一减压机构3连接于非利用侧热交换器2，并由包括控制阀3a的旁通回路3b分流，而第三减压机构16连接于第一利用侧热交换器4a，并由包括控制阀16b的旁通回路16a分流。

因此，在致冷操作中，从压缩机1排出的高温和高压致冷剂由冷凝器2冷凝并液化;也就是说它转变成高压液相致冷剂，它流入剂量调制器40。在加热操作中，来自压缩机1的高温和高压致冷剂由第一利用侧热交换器4a冷凝并液化。在这种情况下，为了利用剂量调制器40，控制阀16a已经打开。所以，来自第一利用侧热交换器4a的高压，液相致冷剂经旁通回路16b按原样流入剂量调制器40（这样预先设计回路，即来自剂量调制器40的致冷剂承受由第一减压机构3完成的绝热膨胀）。在蓄冷操作中，来自压缩机1高温高压致冷剂由非利用侧热交换器2冷凝并液化成高压液相致冷剂，它经包括控制阀3a的旁通回路3b按原样流入剂量调制器40（参照图2）。在蓄热操作中，来自压缩机的高温高压致冷剂由蓄冷热交换器9冷凝并液化成高压液相致冷剂，它经包括控制阀20a的旁通回路20b并经第二旁通回路23按原样流入剂量调制器40（参照图3）。

在上述实施例中，剂量调制器40连接于第一液体管道;然而，本发明并不受此限制。也即通过如下改动空调机可获得相同的效果：剂量调制器连接于放冷和放热回路中的第二液体管道21a上，致冷剂以上述方式被转变成高压液相致冷剂;或者它连接于第一和第二液体管道之间。

在该实施例中，剂量调制器40位于在任何时候在所有操作模式中具有高压液相致冷剂之处。所以，以简单的结构，剂量调制器40能够暂时贮存回路中的作为高压液相致冷剂的多余致冷剂，当汽化时，该致冷剂在体积上大为增加。因此，可以在相对较短的时间内汇集大量的致冷剂。另一方面，在回路内致冷剂数量短缺的情况下，如此汇集于剂量调制器内的致冷剂可按原样（作为高压液相致冷剂）提供给回路，或作为高压气相致冷剂提供给回路。因此，在各操作模式中，当致冷剂数量变得小于或大于所需值时，就可以通过以上述方式利用剂量调制器而纠正它。

采用剂量调制器40的上述制冷剂数量调节机构是用以暂时地汇集为一种操作模式所预定的致冷剂数量和实际存在于回路中致冷剂数量之间的差，或者用以将其排到回路之外。例如，在当切换操作模式时回路内部分致冷剂变得多余的情况下，剂量调制器40入口处的致冷剂流速就不同于调制器40出口处的致冷剂流速;更具体说，出口处的致冷剂流速小于入口处的致冷剂流速，这样剂量调制器40内的致冷剂数量将增加。另一方面，在致冷剂数量变得短缺的情况下，出口处的致冷剂流速大于入口处的流速，这样就将剂量调制器40内的致冷剂供给到回路。此特征克服了这些问题：由于当切换操作模式时致冷剂剩余，造成回路内压力上升，或者致冷剂返回到压缩机1，以及由于致冷剂短缺造成的空调机能力下降，和排放时致冷剂温度上升。

第四实施例

下面参照图10描述本发明的第四实施例，更具体说，图10示出了在利用一剂量调制器的操作模式中致冷剂流动的例子。

在图10中，参考号43a，43b，43c和43d表示单向阀，它们都只允许致冷剂沿一个方向流动。单向阀43b和43c（入口侧单向阀装置的例子）以这样一种方式连接于第一液体管道18a，即致冷剂经单向阀流动到剂量调制器40;而单向阀43a和43d（出口侧单向阀装置的例子）则分别连接于致冷剂排出管道44a和44b，管道44a和44b从第一液体管道18a分出并以这样一种方式连接于剂量调制器40的底部，即允许致冷剂经单向阀43a和43d流出剂量调制器40。还是在图10中，参考号45表示一根致冷剂引入管道，它从第一液体管道18a分出，并与剂量调制器40的顶部连通。

该实施例操作如下：在致冷操作中，高温高压致冷剂从第一液体管道18a经单向阀43c流入剂量调制器40，并经致冷剂排出管道44a和单向阀43a（在图10中实线箭头表示致冷剂的流动）流出剂量调制器40。在加热操作中，致冷剂经单向阀43b流入剂量调制器40，并经致冷剂排出管道44b和单向阀43d流出剂量调制器40（在图10中虚线箭头表示致冷剂的流动）。在蓄冷操作中，致冷剂经单向阀43c流入剂量调制器40，并经致冷剂排出管道44a和单向阀43a流出剂量调制器40（在图10中实线箭头表示致冷剂的流动）。在蓄热操作中，致冷剂经单向阀43b流入剂量调制器40，并以致冷剂排出管道44b和单向阀43d流出剂量调制器40（图10中虚线箭头表示致冷剂的流动）。

图10所示的方案相对较简单，由一组成本较低的单向阀组成;然而，其优点是需要被暂时贮存在剂量调制器40内的高压液相致冷剂可供助于其自身重量流入剂量调制器40并经其底部流出剂量调制器40。也就是说，不必采用昂贵的电子或机械控制装置就可以将多余的致冷剂贮存在致冷剂汇集容器内或向回路供给致冷剂。在液相致冷剂被汇集于剂量调制器40底部的情况下，因致冷剂汽化时大为增加所以它能更有效地被供给到回路中。

第五实施例

图11是一致冷剂管道回路示意图，示出了本发明的第五实施例，其中在蓄热式空调机上设置有致冷剂汇集装置，即根据第三实施例的剂量调制器，在该空调机上还设置有根据第二实施例的内部回路致冷剂数量调节装置;也就是说旁通回路设于减压机构之前和之后，及一般放冷和加热回路和放冷和放热回路之间。

在图11中，参考号41表示一个连接于第一液体管道18a的第五减压机构，它位于第一减压机构和剂量调制器40之间。第五减压机构41由一根包括控制阀41a的旁通回路41b分流。还是在图11中，参考号42表示一个带有控制阀42a的旁通回路，它连接于一般致冷和加热回路18中的第一和第五减压机构3和41之间的第一液体管道18a，并连接于致冷和放热回路21中的第二利用侧热交换器4b和第四减压机构11之间致冷剂管道。

该实施例操作如下;

在致冷操作中，在一般致冷和加热回路侧，压缩机1，第一四通切换阀15，非利用侧热交换器2，旁通回路3b，剂量调制器40，第三减压机构16，和第一利用侧热交换器4a构成一第一回路，而在放冷和放热回路侧，致冷剂气体泵13，第二四通切换阀19，蓄冷热交换器9，旁通回路20b，第四减压机构11，和第二利用侧热交换器4b构成了一第二回路。在此情况下，剂量调制器40位于存在高压液相致冷剂之外，所以回路中多余的致冷剂可贮存在剂量调制器40内。此外，在第一和第二回路（如上所述，它们分别形成在一般致冷和加热回路侧及放冷和放热回路侧）中的第三和第四减压机构16和11的入口和出口处的致冷剂之间的压差可被利用来在第一和第二回路之间经上述旁通回路35或36移动致冷剂。

在加热操作中，在一般致冷和加热回路侧，压缩机1，第一四通切换阀15，第一利用侧热交换器4a，旁通回路16b，剂量调制器40，第五减压机构41，旁通回路3b，和非利用侧热交换器2构成一第三回路;而在放冷和放热回路侧，致冷剂气体泵13，第二四通切换阀19，第二利用侧热交换器4b，第四减压机构11，旁通回路20b，和蓄冷热交换器9构成一第四回路。在此情况下，在一般致冷和加热回路侧，第五减压机构41位于剂量调制器40的下游;也就是说剂量调制器40位于存在高压液相致冷剂之处。因此，与在上述致冷操作中的类似，可以贮存多余的致冷剂;也就是说可以适当地调节回路中致冷剂的数量。此外，当在一般致冷和加热回路侧构成之回路中致冷剂数量大于所需值时，或者当在为放热构成的回路中致冷剂数量小于所需值时，可在回路之间移动致冷剂;并当在一般致冷和加热回路侧构成的回路中致冷剂数量小于所需值，或者在为放热构成的回路中致冷剂数量较大时，可以通过旁通回路42在回路之间移动致冷剂。

如上所述所构成的回路的优点如下：对于每种操作模式而言，可同时获得为每一操作模式的回路中致冷剂数量的调节以及借助于剂量调制器40在一般致冷和加热回路18和放冷和放热回路21中致冷剂数量的调节，这样对每种操作模式来说，致冷剂数量可被确立在一正确值。

在以放冷和放热回路或一般致冷和加热回路进行致冷操作或加热操作的情况下，可如下调节致冷剂的数量：通过同时采用放冷和放热回路及一般放冷和加热回路，进行致冷操作或加热操作;即进行所谓“双重操作”，这样就借助于内部回路致冷剂数量调节装置调节两回路中的致冷剂数量。当作为调节的结果确定致冷剂数量总体来说大于所需值时，就由致冷剂汇集装置贮存多余的致冷剂。另一方面，当确定致冷剂数量总体来说小于所需值时，就利用致冷剂汇集装置贮存的致冷剂来补充致冷剂数量。当两回路中的致冷剂数量已被调节到预定值时，即可以其中一个所需回路进行致冷操作或加热操作。

第六实施例

下面参照图2，3，4和5

正如参照本发明第一实施例所描述的，图2至5是分别用以描述蓄冷操作，蓄热操作，致冷操作和加热操作的示图。

当在图5所示的蓄热操作中由温度检测器2a（霜冻检测装置的一个例子）检测的非利用侧热交换器2的表面温度低于形成霜冻的0℃时，控制单元27（操作模式切换装置的一个例子）就切换第一四通切换阀，以便形成一个图2所示的用于蓄冷操作的回路，从而完成除霜操作。

当在以图5所示的一般致冷和加热回路进行的加热操作中非利用侧热交换器的表面温度与上述情况类似低于0℃时，控制单元27就切换第一四通切换阀，以便形成一个用来以图4所示一般致冷和加热回路进行致冷操作的回路，从而完成除霜操作。

从以上描述中可明显看出，在完成除霜操作过程中，除霜回路是通过形成有霜冻的非利用侧热交换器形成的。因此，没有必要进行在回路之间移动放冷剂以及调节回路中致冷剂数量等的复杂操作，这类操作应当在例如切换操作模式时进行。这是因为不同的操作模式，例如一般加热操作和蓄冷操作，在所需的致冷剂数量方面是不同的，并当相互切换这些操作模式时，必须或多或少地调节致冷剂数量。因此，当以加热操作回路或以蓄热操作回路进行除霜操作时，加热操作模式（或蓄热操作模式）和除霜操作模式可平稳地相互切换。而且，每个操作回路都具有很高的完整性，允许自己进行除霜操作。此外，在除霜操作之后，可相当快速地开始加热操作（或蓄热操作）。

第七实施例

下面参照图2描述本发明的第七实施例。

如参照第一实施例所描述的，图2是一个示出蓄冷操作中致冷剂流动的示图。该操作模式可用来作为用于致冷剂回路系统的除霜操作。在利用非利用侧热交换器作为蒸发器的蓄热操作中或一般加热操作中，可能在非利用侧热交换器上形成霜冻。在这种情况下，有必要除去霜冻。然而，如果（正如未示出的传说热泵装置的情况）通过切换第一四通切换阀而将一般加热操作模式切换到一般致冷操作模式，并在一般致冷操作模式中进行除霜操作，那么利用侧（主要指室内侧）温度就会不可避免地降低，或者使用者感觉到一股冷气流。

因此，当上述温度检测器2a（霜冻检测装置之一例）检测到非利用侧热交换器2的表面温度低于结霜的温度0℃时，控制单元27（操作模式切换装置之一例）就将为现行操作模式构成的回路切换到为蓄冷操作模式构成的回路。结果，阻止了致冷剂经利用测热交换器4a和4b的流动，这样后者4a和4b就不会影响室内空气的温度。这样就克服了使用者感觉不舒适的上述问题。而且，在本实施例中，通过给予致冷剂热能，可将蓄热箱8内的蓄热介质7保持在高温。所以，当在除霜操作模式中进行蓄冷操作时，如此贮蓄的高温能量可被利用来除霜。这样，除霜操作中输入能量较低，而除霜输出能量较高;也即可以较高的效率进行除霜操作。此外，除霜时间大为缩短，这进一步改善了加热操作的舒适性。在这种情况下，以高温（例如20到50℃）下的蓄热介质7进行除霜操作是主要成分;然而，即使蓄热介质7处于低温（例如为制冰操作而到0℃），也可以利用从压缩机1排出之高温致冷剂气体为非利用侧热交换器2完成除霜操作，并且可以利用空调机基本停止的时区内蓄热操作已经贮蓄的热能来充分恢复在此操作中所用掉的热能。

第八实施例

下面参照图12描述本发明的第八实施例。

图12示出了图1所示的一般致冷和加热回路，其中第三切换装置，即一个三通切换阀51，连接于压缩机和第一四通阀之间的致冷剂管道，并且在一般致冷和加热回路中一第六旁通回路52连接于三通切换阀51和一致冷剂管通（它延伸于非利用侧热交换器和减压机构之间）之间。在图12中，实线箭头表示在利用从压缩机排出的高温气体致冷剂进行热气体旁通除霜操作的情况下致冷剂的流动（更具体说，图12示出了仅在除霜回路内致冷剂的流动）。当在以一般致冷和加热回路进行加热操作期间霜冻检测装置（例如一个检测温降的热敏电阻传感器）检测到形成在非利用侧热交换器1上的霜冻时，操作模式切换装置，即控制单元27，就切换第一四通阀15和三通切换阀51，这样就允许致冷剂如图12中实线箭头所示的那样流动。结果，高温气体致冷剂流到非利用侧热交换器2以除去霜冻。

概括来说，当在加热操作期间霜冻检测装置检测到非利用侧热交换器上的霜冻时，操作模式切换装置就切换第一四通切拘阀和三通切换阀，这样致冷剂就从压缩机经过三通切换阀，非利用侧热交换器和第一四通切换阀循环到同一压缩机，其结果是从压缩机排出的高温致冷剂有效地为非利用侧热交换器除霜。

而且，低温致冷剂不会流入第一利用侧热交换器4a，所以不会影响室内空气的温度，使用者不会感觉到冷气流。此外，与第六实施例的情况类似，致冷剂不在一般致冷和加热回路以及蓄冷和蓄热回路之间移动，并在除霜操作之后，可平稳地开始加热操作。这样，根据本发明所提供的除霜系统的优点如下：即使当除霜操作是以一般致冷和加热回路完成时，如果以放冷和放热回路进行放热加热操作，那么也能以一半的额定加热能力进行加热操作，并防止室温下降。此外，与热气体旁通除霜操作实现的一般加热能力之改善相关，除霜系统能大大改善利用侧的舒适性。

第九实施例

下面参照图13描述本发明的第九实施例，其中在功能上与参照实施例一至八所描述的零部件相应的零部件以同样的参考数字或字母表示。

图13是一示意图，示出了在以一般致冷和加热回路进行致冷操作中致冷剂的流动，并且该操作模式可被用来作为用于本发明致冷剂回路系统的除霜操作。也就是说，在利用非利用侧热交换器作为蒸发器的一般加热操作中，可能在非利用侧热交换器上形成霜冻，并当霜冻形成时必须除去它。为此目的，设有霜冻检测装置，即一个温度检测器2a。当温度检测器2a检测到非利用侧热交换器2上的霜冻时，它输出一检测信号。操作模式切换装置，即控制单元27，响应该检测信号将加热操作中的致冷剂流向切换到致冷操作中的致冷剂流向（在图13中实线箭头表示致冷剂流向），以便完成除霜操作。同时，以放冷和放热回路完成放热操作（在图13中虚线箭头表示致冷剂流向）。因此，即使当以一般致冷和加热回路进行除霜操作时，如果以致冷和放热回路进行放热加热操作，即致冷剂如图13中虚线箭头所示的那样流动，那么就可防止室温下降。另一方面，控制阀22a和23a保持关闭，所以致冷剂不会在一般致冷和加热回路以及放冷和放热回路之间流动。

因此，当除霜操作完成时，各回路中致冷剂的数量是合适的，这样可以一般致冷和加热回路平稳地开始加热操作。

也就是说，在除霜操作中，回路是相互独立的，这就产生了上述优点并有助于改善利用侧的舒适性。

如上所述，这样设计根据本发明的蓄热式空调机，即在借助于第一和第二利用侧热交换器进行的致冷操作或加热操作中，使一般致冷和加热回路与放冷和放热回路相互独立。因此，在相互隔开之后开独地或同时地操作一般致冷和加热回路以及放冷和放热回路的情况下，如果在这些回路中致冷剂数量和致冷机油的数量是正确的，那么在致冷操作中或者在加热操作中致冷剂或致冷机油就绝不会集中在两回路的其中一个回路内。因此，防止了回路的致冷或加热能力下降，并可防止因致冷机油短缺造成的机械失效或故障。而且，即使在其中一个回路发生故障的情况下，也可以驱动另一回路以暂时进行致冷或加热操作。这样，本发明的空调机就具有较高的可靠性，并且其改善的质量在空调机市场极受欢迎。而且，该空调机不必带有一个压缩机能力调节装置或者一个致冷剂泵能力调节装置，此致冷剂泵调节装置常被用来调节一般致冷和加热回路中的致冷剂流速与放冷和放热回路中致冷剂流速之比。这意味着可以较低的成本制造空调机。

通过控制形成蓄冷和蓄热装置的第一和第二旁通回路，可以有选择地完成致冷操作，加热操作，蓄冷操作和蓄热操作。也就是说本发明的蓄热式空调机在使用中是很实用的。

在蓄热式空调机中，在放冷和放热回路中的致冷泵是一个连接于同一回路中气体管道的致冷剂气体泵。利用致冷剂气体泵的压缩冲程，以气体状态将致冷剂吸入和排出。所以，该泵可避免这种问题，即液相致冷剂流入该泵而挤出致冷机油，从而使之磨损。这意味着空调机的可靠性很高。

而且，在蓄热式空调机中，采用了一个连接于放冷和放热回路中液体管道的致冷液体泵作为致冷剂泵。所以，可以较小的动力驱动该泵，并提供一个大得足以循环液相致冷剂的扬程并补偿与致冷剂不均匀分布有关的压力损失。因此，泵的输出能量可以是一气体泵的约十分之一。

在单独地或同时地驱动一般致冷和加热回路以及放冷和放热回路的情况下，操纵（打开和关闭）第三连接回路和第四连接回路，这样就使致冷剂和随着致冷剂的致冷机油在一般致冷和加热回路以及放冷和放热回路之间移动。这样就克服了这一问题，即特别是在切换操作模式时在这两回路中的致冷剂数量变得小于或大于所需值。也即可以正确地保持两回路中致冷剂的数量。

蓄冷和蓄热装置包括第一和第二旁通回路，在致冷和加热操作中，第一和第二旁通回路被关闭，这样就使一般致冷和加热回路及放冷和放热回路相互独立。并且操纵作为内部回路致冷剂数量调节装置而设置的第三和第四连接回路，用以调节此两回路中致冷剂的数量。因此，在实际使用中蓄热式空调机极受欢迎。

在单独地或同时地驱动一般致冷和加热回路以及放冷和放热回路的情况下，检测装置检测出回路中致冷剂过热或者过冷的程度，并且致冷剂数量计算装置根据致冷剂过热或者过冷的程度计算出回路所需的致冷剂数量。切换控制装置响应此计算结果操纵第三和第四旁通回路中的控制阀。这样，可以适当地控制在一般致冷和加热回路及放冷和放热回路之间致冷剂和随着致冷剂的致冷机油的移动量。此特征自动克服了这一问题，即特别在切换操作模式时在这两回路中致冷剂的数量变得小于或大于所需值。也即在操作期间可正确地保持两回路中的致冷剂数量。

将致冷剂汇集装置连接于一般致冷和加热回路以及放冷和放热回路的至少其中一根致冷剂管道上，该等管道含有高压液相致冷剂。因此，可以容易并快速地将多余的致冷剂作为高压液相致冷剂（汽化时其体积增加）汇集于致冷剂汇集装置内。另一方面，当回路中的致冷剂数量变得短缺时，这样贮存的致冷剂就按原样（作为高压液相致冷剂）或作为高压气相致冷剂供给到回路。这样，在所有操作模式中，有效地克服了回路中致冷剂数量变得小于或大于所需值这一问题。

为了暂时地贮存高压液相致冷剂，致冷剂汇集容器设置在一般致冷和加热回路中的非利用侧热交换器和第一减压机构之间的位置，此处在所有操作模式中都存在高压液体致冷剂。因此，可以将回路中的多余致冷剂作为高压液相致冷剂（汽化时其体程增加）容易并快速地贮存。另一方面，当回路中致冷剂数量变得短缺时，这样汇集的致冷剂就按原样（作为高压液相致冷剂）或作为高压气相致冷剂供给到回路。这样，在所有操作模式中，都以简单（低成本）的装置克服了回路中致冷剂数量变得小于或大于所需值这一问题。

采用由一组单向阀构成的简单装置，允许高压液相致冷剂经顶部流入致冷剂汇集容器，并经底部流出致冷剂汇集容器。因此在所有操作模式中，高压液相致冷剂被从压缩机按原样供给到回路。这样，不必采用电子或机械控制装置就可以将多余的致冷剂贮存在致冷剂汇集容器内，并向回路供给致冷剂;也即，可以低成本和高可靠性完成这些操作。

在驱动放冷和放热回路或者一般致冷和加热回路以完成致冷或加热操作的情况下，首先驱动两个回路以完成致冷或加热操作，并由内部回路致冷剂数量调节装置和致冷剂汇集装置使两回路中的致冷剂数量正确，然后以其中一个所需回路进行致冷或加热操作该方法的优点是或者是使用放冷和放热回路，或是使用一般致冷和加热回路，都可以以高效率纠正回路中的致冷剂数量。

在本发明的空调机中，一旦检测出非利用侧热交换器上的霜冻，霜冻检测装置就输出检测信号。根据检测信号，操作模式切换装置工作以切换致冷剂的流向，从而形成除霜操作过程。所以可以以高效率除去非利用侧热交换器的霜冻。

在空调机中，如下除去非利用侧热交换器上的霜冻：在与结霜时被驱动的致冷剂回路相同的致冷剂回路中，使致冷剂的流向反向，以形成一除霜操作过程，从而除去非利用侧热交换器上的霜冻。所以，当切换操作模式时，可保持致冷剂数量不变，这样就有可能在除霜操作之后平稳地开始一所需的操作。

在以一般致冷和加热回路进行加热操作期间，通过这种方法除去非利用侧热交换器上的霜冻，即在一般致冷和加热回路中，启动切换装置以形成除霜操作过程。所以，当切换操作模式时，可保持致冷剂数量不变，这就有可能在除霜操作之后平稳地开始一所需的操作。

在一般加热或致冷操作或蓄热操作期间，当霜冻检测装置检测到非利用侧热交换器上的霜冻时，它输出检测信号。根据该检测信号，操作模式切换装置工作以将现行操作切换到蓄热操作，蓄热操作持续进行直到霜冻检测装置检测到无霜冻时为止。因此，利用温度相对较高的致冷剂有效地除去了非利用侧热交换器上的霜冻，此温度较高的致冷剂是在蓄冷操作中由压缩机供给的或者是由蓄冷热用热交换器供给的。另一方面，在蓄冷操作中，低温致冷剂绕过第一和第二利用侧热交换器，所以它绝不会降低利用侧热交换器一侧的环境温度，也不会形成一股人体可感觉到的冷气流。这样，采用本空调机，实现了一舒适的加热操作。

在一般加热操作期间，当霜冻检测装置检测到非利用侧热交换器上的霜冻时，改变第一和第三切换装置的致冷剂流动路线，这样就允许致冷剂从压缩机经第三切换装置，第六旁通回路，非利用侧热交换器和第一切换装置流动到同一压缩机。因此，非利用侧热交换器被高温致冷剂有效地除霜，该高温致冷剂是从压缩机供给的。此外，低温致冷剂绕过非利用侧热交换器，所以它绝不会降低室内温度，也不会形成一股人体可感觉的冷气流。而且，由于不必在一般致冷和加热回路以及放冷和放热回路之间移动致冷剂，所以在除霜操作后可迅速开始加热操作。

在以一般致冷和加热回路（它包括第三切换装置和第六旁通回路）进行的加热操作除去非利用侧热交换器上之霜冻的方法中，操纵第一和第三切换装置以完成除霜操作。因此，非利用侧热交换器被压缩机供给的高温致冷剂有效地除霜。此外，低温致冷剂绕过第一利用侧热交换器。另一方面，驱动放冷和放热回路以完成放热操作，这样室内由第二利用侧热交换器加热，故室内温度绝不会下降，并且不会形成人体可感觉到的冷气流。也就是说可在加热操作进行的同时完成除霜操作。由于不必在一般致冷和加热回路以及放冷和放热回路之间移动致冷剂，所以在除霜操作之后可迅速地开始加热操作。

Claims

1、一种蓄热式空调机，包括：

一个一般致冷和加热回路，它包括通常按以下顺序设置的一压缩机，一第一切换装置，一非利用侧热交换器，一第一减压装置和一第一利用侧热交换器，其中操纵所述第一切换装置以改变致冷剂的流动路线，这样借助于所述第一利用侧热交换器，所述一般致冷和加热回路有选择地完成致冷操作和加热操作中的其中一个操作；

一放冷和放热回路，它包括通常按以下顺序设置的一致冷剂泵，一第二切换装置，一蓄冷热用热交换器，第二减压装置，和一第二利用侧热交换器，其中操纵所述第二切换装置以改变致冷剂的流动路线，这样借助于所述第二利用侧热交换器，所述放冷和放热回路有选择地完成致冷操作和加热操作的其中一个操作。

一包含蓄热介质的蓄热箱，蓄热介质有选择地贮存于其内并从中放出热能，并当所述放冷和放热回路进行致冷和加热操作中的其中一个操作时能够实现与蓄冷热用热交换器的热交换；

当驱动所述放冷和放热回路以及一般致冷和加热回路的至少其中一个回路以完成致冷操作和加热操作的其中一个操作时，用以允许所述一般致冷和加热回路以及所述放冷和放热回路相互独立运作的第一装置；和

用以实现热能贮蓄操作的第二装置，以使在所述蓄热箱内贮蓄热能。

2、如权利要求1所述的蓄热式空调机，其中所述第二装置包括：

一个带有第一常闭控制阀的第一旁通回路，所述第一旁通回路连接于所述一般致冷和加热回路侧的第一气体管道和所述放冷和放热回路侧的第二气体管道之间;和

一个带有第二常闭控制阀的第二旁通回路，所述第二旁通回路连接于所述一般致冷和加热回路侧的第一液体管道和所述放冷和放热回路侧的第二液体管道之间，并且其中

在所述热能贮蓄操作中，所述第一和第二控制阀被打开，以将所述压缩机，所述第一切换装置，所述非利用侧热交换器，其中一个所述第一和第二减压装置，和所述蓄冷热用热交换器连通在一起，从而形成一个热能贮蓄回路。

3、如权利要求1所述的蓄热式空调机，其中在所述放冷和放热回路中的所述放冷剂泵是一个致冷剂气体泵，它连接于所述放冷和放热回路中的一气体管道。

4、如权利要求1所述的蓄热式空调机，其中在所述放冷和放热回路中的所述致冷剂泵是一个致冷剂液体泵，它连接于所述放冷和放热回路中的一液体管道。

5、如权利要求1所述的蓄热式空调机，进一步包括：

6、如权利要求5所述的蓄热式空调机，其中所述内部回路致冷剂数量调节装置包括：

一个包括第一控制阀的第一旁通回路，所述第一旁通回路连接于一个在所述一般致冷和加热回路内的就致冷剂流向而言位于所述第一减压装置下游的致冷剂管道和一个在所述放冷和放热回路内的就致冷剂流向而言位于所述第二减压装置上游的致冷剂管道之间

一个包括第二控制阀的第二旁通回路，所述第二旁通回路连接于一个在所述一般致冷和加热回路内的就致冷剂的流向而言位于所述第一减压装置上游的致冷剂管道和一个在所述放冷和放热回路内的就致冷剂流向而言位于所述第二减压装置下游的致冷剂管道之间，并且其中

每个所述第一和第二控制阀被可操纵地打开，以便当所述一般致冷和加热回路以及所述放冷和放热回路相互独立地工作时允许所述致冷剂在它们之间移动。

7、如权利要求6所述的蓄热式空调机，其中所述第二装置包括：

一带有第三常闭控制阀的第三旁通回路，它连接于在所述一般致冷和加热回路侧的第一气体管道和在所述放冷和放热回路侧的第二气体管道之间;和

一带有第四常闭控制阀的第四旁通回路，它连接于在所述一般致冷和加热回路侧的第一液体管道和在所述放冷和放热回路侧的第二液体管道之间，并且其中

在所述热能贮蓄操作中，所述第三和第四控制阀被打开，以将所述压缩机，所述第一切换装置，所述非利用侧热交换器，其中一个所述第一和第二减压装置，和所述蓄冷热用热交换器连通在一起，从而形成一热能贮蓄回路。

8、如权利要求6所述的蓄热式空调机，进一步包括：

设在所述一般致冷和加热回路及所述放冷和放热回路中的检测装置，用以检测所述一般致冷和加热回路中和所述放冷和放热回路中致冷剂过热和过冷状态的至少其中一个状态的程度;

切换控制装置，用以根据由所述致冷剂数量计算装置计算出的致冷剂数量控制所述第一控制阀和所述第二控制阀的切换操作。

9、如权利要求1所述的蓄热式空调机，进一步包括：

致冷剂汇集装置，它连接于一个在所述一般致冷和加热回路中的含有高压液相致冷剂的致冷剂管道及一个在所述放冷和放热回路中的含有高压液相致冷剂的致冷剂管道中的至少其中一个上。

10、如权利要求9所述的蓄热式空调机，其中所述第二装置包括：

11、如权利要求10所述的蓄热式空调机，其中所述第一减压装置包括一对减压机构，并且所述致冷剂汇集装置包括一个用以暂时贮存致冷剂的致冷剂汇集容器，它连接于其中一个所述第一减压机构和所述第二旁通回路的连接点之间的所述第一液体管道上。

12、如权利要求10所述的蓄热式空调机，其中所述第二减压装置包括一对减压机构，并且所述致冷剂汇集装置包括一个用以暂时贮存致冷剂的致冷剂汇集容器，它连接于其中一个所述第二减压机构和所述第二旁通回路的连接点之间的所述第二液体管道上。

13、如权利要求11所述的蓄热式空调机，其中：

从所述减压机构的所述一个延伸的所述第一液体管道，和从所述第二旁通回路的连接点延伸的所述第一液体管道被连接于所述致冷剂汇集容器的顶部，并且入口侧单向阀装置沿着致冷剂朝所述致冷剂汇集容器流动的方向分别连接于所述液体管道上;并且

设置有致冷剂排出管道，从所述第一减压机构的所述一个延伸的所述第一液体管道和从所述第二旁通回路的连接点延伸的所述第一液体管道经所述致冷剂排出管道连接于所述致冷剂汇集容器的底部，并且出口侧单向阀装置沿着致冷剂离开所述致冷剂汇集容器流动的方向分别连接于所述致冷剂排出管道。

14、如权利要求1所述的蓄热式空调机，进一步包括：

15、一种蓄热式空调机的用途，该空调机包括：

其中

在一致冷剂回路中控制致冷剂数量的一种方法，其中，

16、一种蓄热式空调机，包括：

一个一般致冷和加热回路，所述一般致冷和加热回路是通过相继连接一压缩机，一第一切换装置，一非利用侧热交换器，第一减压机构装置，和一第一利用侧热交换器形成，其中操纵所述第一切换装置以改变致冷剂的流动路线，从而借助于所述第一利用侧热交换器有选择地完成一致冷操作或一加热操作;

其中

其中所述空调机进一步包括：

17、如权利要求16所述的蓄热式空调机，其中

当所述非利用侧热交换器上形成霜冻时，所述操作模式切换装置操纵在所述非利用侧热交换器的致冷剂回路中的一切换装置，以颠倒致冷剂的流动方向，从而形成一除霜操作过程。

18、如权利要求17所述的蓄热式空调机，其中

所述操作模式切换装置工作以便将以所述一般致冷和加热回路进行的加热操作切换到以相同回路进行的致冷操作。

19、如权利要求16所述的蓄热式空调机，其中

所述蓄冷和蓄热装置包括：

一个带有第一控制阀的第一旁通回路，所述第一旁通回路连接于所述一般致冷和加热回路侧的第一气体管道和所述放冷和放热回路侧的第二气体管道之间，操纵所述第一控制阀的移动致冷剂;和

在为所述蓄热箱的蓄冷操作或蓄热操作中，所述第一和第二控制阀被打开，以形成一个蓄冷和蓄热回路，包括所述压缩机，所述第一切换装置，所述非利用侧热交换器，所述第一减压机构装置或所述第二减压机构装置，和所述蓄冷热用交换器，并且

所述操作模式切换装置根据由所述检测装置榆出的所述检测信号操纵所述第一和第二控制阀，以将所述加热操作或蓄热操作切换到所述蓄冷操作。

20、如权利要求16所述的蓄热式空调机，其中

在所述一般致冷和加热回路中，

在所述压它们机和所述第一切换装置之间的致冷剂管道上设有一第三切换装置，并且

在以所述一般致冷和加热回路进行的加热操作中，所述操作模式切换装置改变所述第一和第二切换装置的致冷剂流动路线，以形成一热气体旁通回路而完成除霜操作。

21、一种蓄热式空调机的用途，包括：

其中

一种在非利用侧热交换器上除霜的方法，其中

在以所述一般致冷和加热回进行的加热操作中，

霜冻检测装置工作以检测所述非利用侧热交换器上的霜冻，以输出一检测信号，和

根据所述检测信号，操作模式切换装置将所述加热操作切换到所述致冷操作，以完成除霜操作，同时以所述放冷和放热回路进行放热操作。

22、一种蓄热式空调机的用途，包括

一个一般致冷和加热回路，所述一般致冷和加热回路是通过相继连接一压缩机，一第一切换装置，一非利用侧热交换器，第一减压机构装置，和一第一利用侧热交换而形成，其中操纵所述第一切换装置以改变致冷剂的流动路线，从而借助于所述第一利用侧热交换器有选择地完成一致冷操作或一加热操作，和一第六旁通回路，该第六旁通回路设在一第三切换装置和延伸于所述非利用侧热交换及所述第一减压机构装置间的一致冷剂管道之间，所述第三切换装置设于所述压缩机和所述第一切换装置之间的致冷剂管道上;

一包含蓄热介质的蓄热箱，蓄热介质借助于所述蓄冷热用热交换器可蓄冷或蓄热，或者放冷或放热，

其中

在为所述蓄热箱的蓄冷操作或蓄热操作中，蓄冷和蓄热装置被操作以在其内蓄冷或蓄热;

一种在非利用侧热交换器上除霜的方法，其中

在以所述一般致冷和加热回进行的加热操作中，

根据所述检测信号，操作模式切换装置改变所述第一和第三切换装置的致冷剂流动路线以形成一热气体旁通回路而完成除霜操作，同时以所述放冷和放热回路进行放热操作。