CN1423098A - 冷暖空调系统 - Google Patents

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Abstract

一种冷暖空调系统,配备有:压缩制冷剂的压缩机,使制冷剂与外部大气进行热交换的室外热交换器,使制冷剂与室内空气进行热交换的室内热交换器,转换制冷剂流动方向的四通阀,设置在连接室内热交换器与室外热交换器的制冷剂配管上的制冷剂膨胀装置,其特征在于,在室外热交换器与制冷剂膨胀装置之间的制冷剂配管上设置制冷运转时容纳液态制冷剂的给定大小的负荷调节用腔室。从而提供一种可以通过调节制冷剂循环量调节制冷运转时及制暖运转时的负荷,可使系统结构简化的冷暖空调系统。

Description

冷暖空调系统
技术领域
本发明涉及冷暖空调系统，更详细地说，涉及通过制冷剂循环量的调节对制冷运转时和制暖运转时的负荷进行调节的冷暖空调系统。
背景技术
一般地，适用于空调机的冷暖空调系统，如图1所示，为通常的冷暖循环结构，备有压缩机1，室外热交换器2，制冷剂膨胀装置3，室内热交换器4，四通阀5。此外，制冷剂膨胀装置3在具有制冷剂的减压膨胀功能的同时，为了能够适当调节制冷运转时和制暖运转时的负荷还配备有设置在室外热交换器2与室内热交换器4之间的制冷剂配管上的第一毛细管3a和单向阀3b，以及绕过单向阀3b设置的第二毛细管3c。其中，单向阀3b使制冷剂只从第一毛细管3a流向室内热交换器4侧。
这种冷暖空调系统在制冷运转时，四通阀5向室外热交换器2侧开放。因此，由压缩机1压缩的高温高压制冷剂流入室外热交换器2中，凝聚成液态制冷剂，凝聚的制冷剂经过第一毛细管3a同时膨胀成低压的制冷剂。此外，经过了第一毛细管3a的低压制冷剂通过单向阀3b流入室内热交换器4，在室内热交换器4中蒸发成气相后再流向压缩机1侧，借此反复进行上述循环。这时，高温液态状的室外热交换器2侧的制冷剂通过与外部大气进行热交换将热量放出，低温气相的室内热交换器4侧的制冷剂通过与室内空气进行热交换吸收热量，借此对室内空间进行制冷。
反之，在制暖运转时，四通阀5向室内热交换器4侧开放。因此，由压缩机1压缩的高温高压的制冷剂流入室内热交换器4内，凝聚成液态制冷剂，凝聚的制冷剂通过单向阀3b经过第二毛细管3c与第一毛细管3a全部，同时再次膨胀成低压制冷剂。此外，经过了两个毛细管3a，3c的低压制冷剂流入室外热交换器2，在室外热交换器2内蒸发成气相后再次流向压缩机1侧，借此反复进行前述循环。这时，高温液态的室内热交换器4侧的制冷剂通过与室内空气进行热交换放出热量，低温气相的室外热交换器2侧的制冷剂通过与外部大气进行热交换吸收热量，借此进行制暖。
制暖运转时，使经过室内热交换器4的高温液态制冷剂通过第二毛细管3c与第一毛细管3a全部，同时膨胀成比制冷运转时低的压力，在外部大气温度极低的冬季进行制暖运转中，制冷剂的蒸发温度应该变得低于外部大气的温度，对上述情况进行了研究。也就是说，在制暖运转时，通过两个毛细管3c，3a使室外热交换器2侧的压力进一步降低，蒸发温度下降，相对地室内热交换器4侧的压力增高，即使在极寒冷的条件下也能够对室内空间进行顺利的制暖。
这样，以往的冷暖空调系统，通过调节经过第一毛细管3a、第二毛细管3c及单向阀3b的制冷剂的膨胀压力，对制冷运转时的负荷和制暖运转时的负荷进行适当调节。
但是，这种以往的冷暖空调系统，调节制冷运转时和制暖运转时的负荷的制冷剂膨胀装置3是配备有第一毛细管3a、第二毛细管3c及单向阀3b的结构，不仅存在结构复杂，部件数目多，制造成本高的问题，而且还存在由于配管连接用的焊接操作等造成作业工时长，制造困难的问题。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种冷暖空调系统，该系统通过在制冷剂循环通路上设置可容纳液态制冷剂的空间，通过对制冷运转时和制暖运转时的制冷剂循环量的调节，调节制冷运转时及制暖运转时的负荷，从而能够简化结构，降低制造成本。
为了达到上述目的，本发明的冷暖空调系统备有：压缩制冷剂的压缩机，使制冷剂与外部大气进行热交换的室外热交换器，使制冷剂与室内空气进行热交换的室内热交换器，转换制冷剂流动方向的四通阀，以及设置在连接前述室内热交换器和前述室外热交换器之间的制冷剂配管上的制冷剂膨胀装置，其特征在于，在前述室外热交换器与前述制冷剂膨胀装置之间的前述制冷剂配管上设置有在制冷运转时容纳液态制冷剂的给定大小的负荷调节用腔室。
此外，其特征在于，前述负荷调节用腔室备有与前述制冷剂配管连接的入口和出口，是内部形成了制冷剂容纳空间的密闭容器。
另外，其特征在于，前述制冷剂膨胀装置是一个毛细管。
附图说明
图1是以往的冷暖空调系统的循环结构图。
图2是本发明的冷暖空调系统的循环结构图。
图3是表示本发明的冷暖空调系统在制冷运转时负荷调节用腔室被液态制冷剂填充的状态的剖视图。
图4是表示本发明的冷暖空调系统在制暖运转时负荷调节用腔室是空的状态的剖视图。
具体实施形式
下面参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
本发明的冷暖空调系统，如图2所示，配备有：把制冷剂压缩成高温高压的压缩机10，用于把通过压缩机10压缩的制冷剂凝聚成液态制冷剂的室外热交换器11(制暖运转时的室内热交换器)，作为使通过室外热交换器11(制暖运转时的室内热交换器)凝聚的液态制冷剂膨胀的制冷剂膨胀装置，通常为毛细管13。
此外，冷暖空调系统配备有使经过毛细管13膨胀的制冷剂蒸发成气相制冷剂的室内热交换器14(供暖运转时的室外热交换器)，用于把通过压缩机10压缩的制冷剂送往室内热交换器14或室外热交换器11侧的四通阀15，在制冷运转时可以容纳液态制冷剂，设置在室外热交换器11与毛细管13之间的制冷剂配管上且具有给定大小的负荷调节用腔室12。负荷调节用腔室12由在两侧形成与制冷剂配管连接的入口和出口且在内部形成制冷剂容纳空间的圆筒状密闭容器构成。另外，在室外热交换器11与室内热交换器14的一侧分别备有用于进行热交换的室外风扇11a及室内风扇14a。
这种冷暖空调系统的制冷运转时和制暖运转时的动作如下所述。在附图中实线箭头表示制冷运转时的制冷剂流向，虚线箭头表示制暖运转时的制冷剂流向。
制冷运转时，四通阀15向室外热交换器11侧开放。从而，用压缩机10压缩的高温高压制冷剂流入室外热交换器11内，凝聚成液态制冷剂，凝聚的制冷剂如图3所示，通过负荷调节用腔室12，同时在负荷调节用腔室12内部填充给定的量。另外，通过了负荷调节用腔室12的液态制冷剂一面经过毛细管13一面膨胀成低压制冷剂后流入室内热交换器14内，通过室内热交换器14蒸发成气相后，再次流向压缩机10侧，借此反复进行循环。
这时，高温液态的室外热交换器11侧的制冷剂与借助室外风扇11a的驱动通过室外热交换器11的室外大气进行热交换放出热量，低温气相的室内热交换器14侧的制冷剂与借助室内风扇14a的驱动通过室内热交换器14的室内空气进行热交换吸收热量，从而进行室内空间的制冷。此外，制冷运转时，用室外热交换器11凝聚的液态制冷剂以给定的量容纳在负荷调节用腔室12内，因而减少整个循环的制冷剂循环量。因此，这时室外热交换器11侧的压力处于比例较低的状态，通过毛细管13的液态制冷剂的压力也维持低的状态。此外，进行控制使制冷运转时压缩机10的运转频率比制暖运转时低，室内热交换器14内的压力也维持在比制暖运转时高的状态。
这是因为，这样在制冷运转时，进行控制使制冷剂的循环量少，压缩机10的运转频率低，则在使运转负荷低的通常的夏季，室外热交换器11内的制冷剂温度比维持在常温的外部大气的温度高，可以顺利地进行热交换。此外是因为，室内热交换器14的蒸发温度处于远低于夏季室内温度的状态，因而可以进行顺利的制冷。即是因为，在制冷运转时，即使制冷剂循环量变少，运转负荷小，也能够进行顺利的制冷。
在制暖运转时，四通阀15向室内热交换器14侧开放。因此，由压缩机10压缩的高温高压制冷剂流入室内热交换器14中，凝聚成液态制冷剂，凝聚的制冷剂通过一个毛细管13，同时膨胀成低压制冷剂。此外，经过了毛细管13的低压制冷剂通过负荷调节用腔室12流入室外热交换器11，通过室外热交换器11蒸发成气相后再次流向压缩机10侧，反复进行循环。
这时，高温液态的室内热交换器14侧的制冷剂通过与借助室内风扇14a的驱动经过室内热交换器14的室内空气进行热交换放出热量，低温气相的室外热交换器11侧的制冷剂通过与借助室外风扇11a的驱动经过室外热交换器11的外部大气进行热交换吸收热量，由此进行制暖。
此外，制暖运转时，进行控制使压缩机10的运转频率提高。因此，这时室外热交换器11侧的压力比制冷运转时低，所以，制冷剂的蒸发温度进一步降低，另一方面，室内热交换器14侧的压力进一步变高，同时室内热交换器14内的制冷剂温度上升，所以顺利地进行制暖。
特别是，由于制暖运转时负荷调节用腔室12置于低压侧，所以如图4所示，在负荷调节用腔室12内不填充液态制冷剂，整个循环的制冷剂循环量增加。因此，通过提高压缩机10的运转频率，低压侧的室外热交换器11的压力比制冷运转时低，另一方面，高压侧的室内热交换器14侧通过增加的制冷剂循环量进一步提高压力，室内热交换器14的温度上升，更加顺利地进行制暖。
如上所述，本发明由于控制使制暖运转时在负荷调节用腔室12内不填充液态制冷剂，制冷剂的循环量增多，压缩机10的运转频率也提高，所以室内热交换器14侧的压力比制冷运转时高，室外热交换器11侧的压力比制冷运转时低。因此，即使在外部大气温度极低的冬季，室外热交换器11的蒸发温度低于外部大气温度的情况下，也可以顺利地进行与外部大气的热交换，室内热交换器14的温度高于室内空气的温度，能够顺利地进行制暖。
此外，本发明设置结构简单的负荷调节用腔室12，可以调节制冷运转时与制暖运转时的制冷剂循环量，通过它可以调节制冷负荷与制暖负荷，从而与以往的冷暖空调系统相比，结构变得简单，在组装设备时可以节省焊接作业等，节减制造成本。
另一方面，在刚从制冷运转转换成制暖运转后，残留在室外热交换器11与负荷调节用腔室12内的液态制冷剂有时会流向压缩机10侧，由于这种液态制冷剂被容纳在设于压缩机10的入口侧的储存器10a中，所以不会发生液态制冷剂流入引起的压缩机10的问题。此外，如果压缩制冷剂的压缩机10由能够进行液态压缩的通常的涡旋压缩机构成，则即使暂时有液态制冷剂流入，也不会有问题。
如上所述，本发明的冷暖空调系统，由于在室外热交换器与单一毛细管之间的制冷剂配管上设置结构简单的负荷调节用腔室，成为可以对制冷运转时和制暖运转时的负荷进行调节的结构，所以与以往相比，系统的结构简单，制造成本降低，可以进行顺利的制冷暖运转。

Claims (3)

1、一种冷暖空调系统，配备有：压缩制冷剂的压缩机，使制冷剂与外部大气进行热交换的室外热交换器，使制冷剂与室内空气进行热交换的室内热交换器，转换制冷剂流动方向的四通阀，设置在连接前述室内热交换器与前述室外热交换器的制冷剂配管上的制冷剂膨胀装置，其特征在于，
在前述室外热交换器与前述制冷剂膨胀装置之间的前述制冷剂配管上设置制冷运转时容纳液态制冷剂的给定大小的负荷调节用腔室。
2、如权利要求1所述的冷暖空调系统，其特征在于，前述负荷调节用腔室备有与前述制冷剂配管连接的入口和出口，是在内部形成了制冷剂容纳空间的密闭容器。
3、如权利要求1所述的冷暖空调系统，其特征在于，前述制冷剂膨胀装置是一个毛细管。
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