200815720 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 媒八一種儲冰式值溫空調系統，尤指有關-種冷 媒刀抓之儲冰式技術’冷媒系統可依空啦間的負荷大小 ，分配冷媒之分流量，籍此冷媒可全量或分流應用，達到 最佳運轉效果。 【先前技術】 當水結成冰時，其所儲存的能量稱為「潛埶」，此「潛 熱」能量為79 KCAL/KG。因―般中央空調系統所使用的 冰水溫度最高約為15t：，也就是說：「當15。〇的水，凍結 成o°c的冰時，合計可應用之儲存能量共94kcal/kq」。 儲冰式空調之原理即是··「選擇某段可利用之時間（離 峰或半尖峰時間），使壓縮機運轉，冷卻冰水製冰，將壓縮 機的冷卻能量，以冰的形態儲存起來，等到白天尖峰時 段，需使用冰水（冷氣），而又不適宜運轉冰水機組的時間 (尖峰時間）’即可讓冰溶化，吸收高溫冰水的熱量，達到 冰水冷卻的效果’如麟可將白天尖峰時段的冷氣用電， 轉移至夜間」，即可讓冰溶化，吸收高溫冰水的熱量，達 到冰水冷♦的效果’如此即可白天尖峰時段的冷氣用電， 轉移至夜間離峰時段。 請參閱「第丨圖」所示’係為習知之储冰式空調之冷 媒糸統不意圖。儲冰式空調運轉狀態為· 當空調機（室内機）中的冰水回水的溫度在回水感溫哭 之設定值以上時，系統會啟動壓縮機(—re謝)u運 5 200815720 轉，同時冷媒會經由一輪氣管19到該壓縮機11，冷媒再 透過該壓縮機11壓縮為高壓高溫之過熱氣冷媒，接著進 入冷凝器（Condenser)12散熱為高壓正常溫度的冷卻液冷 媒，冷媒液再流經輪液管13閥到熱交換器14成高壓低溫 的過冷卻液冷媒；而藉由一膨脹闊15降壓節流為低壓低 ✓皿主務狀的飽和液氣冷媒，隨後進入蒸發器（Evap〇rater)16
進打蒸發，用以吸收大量潛熱製冷，再藉由空調機17】 出冷空氣到空調空間；然後吸熱後變成低壓正常溫度的; 媒流入儲冰槽的儲冰冷媒迴路Μ，使殘餘的冷媒進行儲〉 動作；流過儲冰冷媒迴路l8的冷媒最後在由壓縮機n ^ 過輸乱官19吸回冷媒，完成一冷媒循環。 一而冰水主機之冰水側，由空調機17流出之冰水回; 幫浦达流人蒸發器16之冰水侧，製成低溫㈠ 冷卻空調空_熱負荷，完成—次冰水循環^之冰水 然而，不管是在低冷房或高冷房的 須先經過蒸發器16，再進人儲冰槽冰A ’、L 如此不管當時蒸發器16所需要的冷媒旦//、丨迴路18, 冷媒都必須經過蒸發器16之熱移，全料 儲冰冷媒迴路18，大大減少在低冷房到儲冰_ 又，—般市售之儲冰式怪溫空二、儲冰效率< 用後所產生的冷凝水都採用排出之方^彳於游發器竹 之功效’反Μ補充水_冰裝置，為了達到 中水氣之再利用。 “、、> 中浪費空調 6 200815720 【發明内容】 麦是’本發明之主要目的係揭露一種冷媒分流健冰式 恆溫空調系統’主要係在蒸發器之前裝置一冷媒分流裝置 =代該膨脹閥’該冷媒分流裝置控製冷媒流量與流向，該 向刀為g線到蒸發器，而另一管線直接可流入儲冰槽 :儲冰冷2迴路。如此，冷媒可進行正常全量流入儲冰槽 或全1進入蒸發器的融冰空調，或是一部份到儲冰槽
八邛伤到蒸發器。藉此，系統可依空調空間的負荷大小來 :配冷媒之分流量，達到移轉能源、節約能源以及怪溫空 碉之最佳運轉效果。 隹本卷明另一目的係在蒸發器之下方，設置一冷凝水收 讀’用以將冷氣運轉時產生之低溫凝結水熱回收，自動 _充儲冰槽之冰水，且在儲冰或融冰空調時將冷凝器出口 之冷媒冷卻為過冷卻液冷媒，提高冷凍效果。 勹本發明係一種冷媒分流儲冰式恆溫空調系統，本系統 ^括一壓縮機，冷媒經由該壓縮機壓縮為高壓高溫之過熱 ^冷媒，一冷凝器，該冷凝器接收該過熱氣冷媒，且將誃 =熱氣冷媒散熱為高壓正常溫度的冷卻液冷媒；該冷部^ ^媒液再流經-輸液管到—熱交換器成高壓低溫的過^ 二液冷媒。一冷媒分流裝置再將過冷卻液冷媒分流為二: 、巧、1為降壓郎流為低壓低溫呈霧狀的飽和液氣冷^，透 °第I路使呈霧狀的飽和液氣冷媒隨後進入〜* 上進仃0¾，用以吸收空氣中大量潛熱製冷，再藉由一办 周機送出冷空氣到空調空間’然後吸熱後變成低壓正常溫 7 200815720 ^的冷媒流人儲冰槽的—㈣冷媒鱗， 進行儲冰動作。―第二管路首接料am絲的冷媒 m e路直接將過冷做冷媒送至該儲 該：=路’利用該過冷卻液冷媒冷媒進行儲冰動作。而 迴路内的冷媒最後在由該壓縮機透過一輸氣 及回冷媒，完成-冷媒循環。藉此，冷媒可正常全量流 或是一部 ^儲冰槽儲冰，或全量進入蒸發器的融冰空調 机 份到儲冰槽一部份到蒸發器。
【實施方式】 =有關本發明之詳細内容及技術說明，現以實施例來 進一步說明，但應瞭解的是，該等實施例僅為例示說明 之用’而不應被解釋為本發明實施之限制。 、卜^參閱「第2圖」所示，係為本發明之儲冰式空調之 ^媒系統示意圖。本發明之系統其運轉狀態為，當空調機 (，内機）中的冰水回水的溫度在回水感溫器之設定值以上 ^，系統會啟動一壓縮機(C〇mpress〇r)21運轉，使一輸氣 μ斤嘗路中的冷媒經由該壓縮機21壓縮為高壓高溫之過 ^氣冷媒’接著該過熱氣冷媒進入一冷凝器（Condenser)22 散熱為高壓正常溫度的冷卻液冷媒。然後，高壓正常溫度 ^冷部液冷媒液經由一輸液管23流進一熱交換器24，而 該熱父換器24成一高壓低溫的過冷卻液冷媒。該過 冷部液冷媒再藉由一冷媒分流裝置25將該過冷卻液冷媒 為一 ’其中一分流為降壓節流為低壓低溫呈霧狀的飽 和=氣冷媒，透過一第一管路251使呈霧狀的飽和液氣冷 某心後進入一蒸發器（Evaporater)26進行蒸發，用以吸收空 8 200815720 媒流入儲冰槽的一儲冰冷媒迴：,成低壓正吊溫度的冷 儲冰動作。另一分，利用殘餘的冷媒進行 管路252送二:=過冷卻液冷媒直接透過-第二 媒進行儲冰動作= Γ28,利賴過冷卻液冷媒冷 储冰動作之冷媒再經由該冰冷媒娜28已進行
冷媒，完成-空調系統之冷媒循環透過該輪氣管29吸回 而冰水主機之冰水側，介 經由冰水幫浦賴人㈣㈣;^機/7流出之冰水回水 在應用^，二’係本發明之裝置結構示意圖。 發明之系統的_=實^空=冷凝水的利用，及針對本 室外機30内包上該裝置包括-室外機3〇,該 40, w 壓細機21及該冷凝器22; -宮向德 機：相：機:，輪氣管29及輸液…該= 該錯可㈣之儲冰槽5〇, 於下半部之埶交換t2r 儲冰冷媒迴路28，及位 上方，而該;發心6=該蒸發器26位於該儲冰槽50 機27上方為該室°内方為該空調機27，然後在該空調 冷凝水收隹般SI ra “、、2您下方，設置一 木孤’用以將冷氣運轉時產生之低溫凝結水熱 9 200815720 ·.回收，藉㈣冷凝水㈣盤51使被收細水被導引流入 到該儲冰槽5〇 ’自動補充儲冰槽％之冰水，此自動補充 水到儲冰裝置之方式，使得冷氣運轉過程中將不需再補充 額外的水到該冰水循環。且在儲冰或融冰空調時該低溫凝 結水可用謂冷凝H 22出口之冷料卻為過冷卻液冷 媒’提高冷;東效果。 該冷媒分流裝置25分流之原則係依空調空間不同之
狀態來分配該第-管路251與該第二管路252内之冷媒 量。依㈣空間不同之狀態其冷媒量之關係如下表示： 1 ·冷房無負載狀態：q〇=(j2 ; 2·低冷房負載狀態：QQ=Qi+q2; 3·冷房滿載狀態：Qfa ; 4.高冷房負載狀態：q〇=Qi+儲冰冷能。 其中，Q〇係總冷媒量；Ql係第一管路251之冷媒量， 也就是先紅蒸發器26之冷媒量；Q2係第二管路252之 冷媒量,，也就是直減至儲冰冷媒迴路28之冷媒量。 Μ 1.當冷房無負載狀態時，該冷媒分流裝i 25會將第一 251的抓里關閉，全部的冷媒流量相變由該第二管路 接流入該儲冰冷媒迴路28，使全部的冷媒都可以用 以儲冰儲能用’儲能後可作為後續高冷房負載時使用。 ㈣2#田低冷房負餘悲時，利用感測器所量測之溫度， 給該冷媒分流裝置25，該冷媒分流裝置25會依 之Ί里q2比例’使第—管路251之冷媒量A可使該蒸 200815720 發器26的A# 媒量Qo會^需求量由室溫的變化而改變流量’而總冷 4圖」所"八，、餘的冷媒分配給第二管路252。請參閱「第 分配示意Γ係低冷房狀態之低冷房負荷及儲水冷束負荷 器26做為:所以冷媒流量有兩部份’一部份流至該蒸發 迴路28，房負荷所用’―部份直接流至該館冰冷媒 冰冷媒迴^夜態冷媒被做為儲水冷;東負荷所用，在該儲
負荷量可達1Ωπί生儲冰之冷;東能力，且齡媒量Q。之總 、％ 1〇〇%的滿載使用。 252的狀態時，該冷媒分流裝置25會將第二管路 直接流入該1:哭全2:=量相變由該第-一 %所用，財^ 卩的冷媒料以為該蒸發器 (當^^總冷媒量％全部提供冷房負載使用。 的冷媒都為;該冷媒分流裝置Μ將㈣ 尚未達到預定溫度時 ^ ’然感測器所量測之温度 能力不夠時’該二样:將是由= 媒:量Q°所提供的製冷 能，將所有先前冷房f負^由該熱父換器24發揮融冰功 冰冷媒迴路28的 _恶及低冷房負餘態時該儲 之能量，使空調空^%冷房負载需求量*提供所須 所示，係高冷房狀:達之?上了度。請參閱「第5圖」 圖，所以冷媒流量/ N 7房負何及融水負荷分配示意 25會將第二管路25" ^狀態時相同’該冷媒分流裝置 入該蒸發1 26,使八邱^量關’全部的冷媒流量相變流 所有的總冷婢量〇 1、冷媒都可以為該蒸發器26所用， Q°全部提供冷房負載㈣，但因為此時 200815720 該壓縮機21所提供之能源不足以應付該高冷房之負荷， 系統會將冷房無負載狀態與低冷房負載狀態時所做的儲 冰冷能經該熱交換器24將冷媒冷卻為過冷卻冷媒 (subcooling)，降低液態冷媒之溫度，提昇冷媒之過冷度， 相對的提高冷媒循環量，約可提昇30%以上的冷房能力。
请參閱「弟6圖」所示’係本發明之莫理爾線示意圖。。 就本發明的效能分析，依各主要元件流出的冷媒所量測的 壓力與溫度，來分析本發明之冷媒分流儲冰式恆溫空調系 統，與習用冷媒無分流之儲冰式空調系統分析。如圖所示： 原來之散熱效果； h3’一h3=低溫冷凝結水+融冰提昇之過冷卻效果； 本發明之散熱效果=(h2 — h3，)+( h3，〜。 hi —h4’=原來之冷凍效果； η* —過冷卻冷媒所提供之冷凍效果； 本發明之冷凍效果=(hi — h4，)+( h4,〜h4) 神，發明之冷媒分流與冷氣凝結水熱回收之精 神’冷媒可進行正常全量流人儲冰槽儲冰或全 、、死j 工凋二間的負何大小來分配冷媒八法曰 轉能源、節約能源以及悝溫空調之最佳運轉A里達到移 惟上述僅為本發明之較佳實施例而已，、1效果 本發明實施之範圍。即凡依本發明巾請=非用來限疋 等變化與修飾’皆為本發明專利範圍所涵蓋軏圍所做的均 12 200815720 【圖式簡單說明】 第1圖，係習知之儲冰式空調之冷媒系統示意圖。 第2圖，係本發明之儲冰式空調之冷媒系統示意圖。 第3圖，係本發明之裝置結構示意圖。 第4圖，係低冷房狀態之低冷房負荷及儲水冷凍負荷分配 不意圖。 第5圖，係高冷房狀態之高冷房負荷及融水負荷分配示意
第6圖，係本發明之莫理爾線示意圖。 【主要元件符號說明】 11、 21 :壓縮機 12、 22 :冷凝器 13、 23 :輸液管 14、 24 :熱交換器 15 :膨脹閥 16、 26 :蒸發器 17、 27 :空調機 18、 28 :儲冰冷媒迴路 19、 29 :輸氣管 25 :冷媒分流裝置 251 :第一管路 252 :第二管路 271 :送風口 30 ··室外機 13 200815720 . 40 :室内機 50:儲冰槽 51 :冷凝水收集盤