專利名稱：冷暖空調系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及冷暖空調系統(tǒng)，更詳細地說，涉及通過制冷劑循環(huán)量的調節(jié)對制冷運轉時和制暖運轉時的負荷進行調節(jié)的冷暖空調系統(tǒng)。
這種冷暖空調系統(tǒng)在制冷運轉時，四通閥5向室外熱交換器2側開放。因此，由壓縮機1壓縮的高溫高壓制冷劑流入室外熱交換器2中，凝聚成液態(tài)制冷劑，凝聚的制冷劑經(jīng)過第一毛細管3a同時膨脹成低壓的制冷劑。此外，經(jīng)過了第一毛細管3a的低壓制冷劑通過單向閥3b流入室內(nèi)熱交換器4，在室內(nèi)熱交換器4中蒸發(fā)成氣相后再流向壓縮機1側，借此反復進行上述循環(huán)。這時，高溫液態(tài)狀的室外熱交換器2側的制冷劑通過與外部大氣進行熱交換將熱量放出，低溫氣相的室內(nèi)熱交換器4側的制冷劑通過與室內(nèi)空氣進行熱交換吸收熱量，借此對室內(nèi)空間進行制冷。
反之，在制暖運轉時，四通閥5向室內(nèi)熱交換器4側開放。因此，由壓縮機1壓縮的高溫高壓的制冷劑流入室內(nèi)熱交換器4內(nèi)，凝聚成液態(tài)制冷劑，凝聚的制冷劑通過單向閥3b經(jīng)過第二毛細管3c與第一毛細管3a全部，同時再次膨脹成低壓制冷劑。此外，經(jīng)過了兩個毛細管3a，3c的低壓制冷劑流入室外熱交換器2，在室外熱交換器2內(nèi)蒸發(fā)成氣相后再次流向壓縮機1側，借此反復進行前述循環(huán)。這時，高溫液態(tài)的室內(nèi)熱交換器4側的制冷劑通過與室內(nèi)空氣進行熱交換放出熱量，低溫氣相的室外熱交換器2側的制冷劑通過與外部大氣進行熱交換吸收熱量，借此進行制暖。
制暖運轉時，使經(jīng)過室內(nèi)熱交換器4的高溫液態(tài)制冷劑通過第二毛細管3c與第一毛細管3a全部，同時膨脹成比制冷運轉時低的壓力，在外部大氣溫度極低的冬季進行制暖運轉中，制冷劑的蒸發(fā)溫度應該變得低于外部大氣的溫度，對上述情況進行了研究。也就是說，在制暖運轉時，通過兩個毛細管3c，3a使室外熱交換器2側的壓力進一步降低，蒸發(fā)溫度下降，相對地室內(nèi)熱交換器4側的壓力增高，即使在極寒冷的條件下也能夠對室內(nèi)空間進行順利的制暖。
這樣，以往的冷暖空調系統(tǒng)，通過調節(jié)經(jīng)過第一毛細管3a、第二毛細管3c及單向閥3b的制冷劑的膨脹壓力，對制冷運轉時的負荷和制暖運轉時的負荷進行適當調節(jié)。
但是，這種以往的冷暖空調系統(tǒng)，調節(jié)制冷運轉時和制暖運轉時的負荷的制冷劑膨脹裝置3是配備有第一毛細管3a、第二毛細管3c及單向閥3b的結構，不僅存在結構復雜，部件數(shù)目多，制造成本高的問題，而且還存在由于配管連接用的焊接操作等造成作業(yè)工時長，制造困難的問題。
為了達到上述目的，本發(fā)明的冷暖空調系統(tǒng)備有壓縮制冷劑的壓縮機，使制冷劑與外部大氣進行熱交換的室外熱交換器，使制冷劑與室內(nèi)空氣進行熱交換的室內(nèi)熱交換器，轉換制冷劑流動方向的四通閥，以及設置在連接前述室內(nèi)熱交換器和前述室外熱交換器之間的制冷劑配管上的制冷劑膨脹裝置，其特征在于，在前述室外熱交換器與前述制冷劑膨脹裝置之間的前述制冷劑配管上設置有在制冷運轉時容納液態(tài)制冷劑的給定大小的負荷調節(jié)用腔室。
此外，其特征在于，前述負荷調節(jié)用腔室備有與前述制冷劑配管連接的入口和出口，是內(nèi)部形成了制冷劑容納空間的密閉容器。
另外，其特征在于，前述制冷劑膨脹裝置是一個毛細管。
圖2是本發(fā)明的冷暖空調系統(tǒng)的循環(huán)結構圖。
圖3是表示本發(fā)明的冷暖空調系統(tǒng)在制冷運轉時負荷調節(jié)用腔室被液態(tài)制冷劑填充的狀態(tài)的剖視圖。
圖4是表示本發(fā)明的冷暖空調系統(tǒng)在制暖運轉時負荷調節(jié)用腔室是空的狀態(tài)的剖視圖。
本發(fā)明的冷暖空調系統(tǒng)，如圖2所示，配備有把制冷劑壓縮成高溫高壓的壓縮機10，用于把通過壓縮機10壓縮的制冷劑凝聚成液態(tài)制冷劑的室外熱交換器11(制暖運轉時的室內(nèi)熱交換器)，作為使通過室外熱交換器11(制暖運轉時的室內(nèi)熱交換器)凝聚的液態(tài)制冷劑膨脹的制冷劑膨脹裝置，通常為毛細管13。
此外，冷暖空調系統(tǒng)配備有使經(jīng)過毛細管13膨脹的制冷劑蒸發(fā)成氣相制冷劑的室內(nèi)熱交換器14(供暖運轉時的室外熱交換器)，用于把通過壓縮機10壓縮的制冷劑送往室內(nèi)熱交換器14或室外熱交換器11側的四通閥15，在制冷運轉時可以容納液態(tài)制冷劑，設置在室外熱交換器11與毛細管13之間的制冷劑配管上且具有給定大小的負荷調節(jié)用腔室12。負荷調節(jié)用腔室12由在兩側形成與制冷劑配管連接的入口和出口且在內(nèi)部形成制冷劑容納空間的圓筒狀密閉容器構成。另外，在室外熱交換器11與室內(nèi)熱交換器14的一側分別備有用于進行熱交換的室外風扇11a及室內(nèi)風扇14a。
這種冷暖空調系統(tǒng)的制冷運轉時和制暖運轉時的動作如下所述。在附圖
中實線箭頭表示制冷運轉時的制冷劑流向，虛線箭頭表示制暖運轉時的制冷劑流向。
制冷運轉時，四通閥15向室外熱交換器11側開放。從而，用壓縮機10壓縮的高溫高壓制冷劑流入室外熱交換器11內(nèi)，凝聚成液態(tài)制冷劑，凝聚的制冷劑如圖3所示，通過負荷調節(jié)用腔室12，同時在負荷調節(jié)用腔室12內(nèi)部填充給定的量。另外，通過了負荷調節(jié)用腔室12的液態(tài)制冷劑一面經(jīng)過毛細管13一面膨脹成低壓制冷劑后流入室內(nèi)熱交換器14內(nèi)，通過室內(nèi)熱交換器14蒸發(fā)成氣相后，再次流向壓縮機10側，借此反復進行循環(huán)。
這時，高溫液態(tài)的室外熱交換器11側的制冷劑與借助室外風扇11a的驅動通過室外熱交換器11的室外大氣進行熱交換放出熱量，低溫氣相的室內(nèi)熱交換器14側的制冷劑與借助室內(nèi)風扇14a的驅動通過室內(nèi)熱交換器14的室內(nèi)空氣進行熱交換吸收熱量，從而進行室內(nèi)空間的制冷。此外，制冷運轉時，用室外熱交換器11凝聚的液態(tài)制冷劑以給定的量容納在負荷調節(jié)用腔室12內(nèi)，因而減少整個循環(huán)的制冷劑循環(huán)量。因此，這時室外熱交換器11側的壓力處于比例較低的狀態(tài)，通過毛細管13的液態(tài)制冷劑的壓力也維持低的狀態(tài)。此外，進行控制使制冷運轉時壓縮機10的運轉頻率比制暖運轉時低，室內(nèi)熱交換器14內(nèi)的壓力也維持在比制暖運轉時高的狀態(tài)。
這是因為，這樣在制冷運轉時，進行控制使制冷劑的循環(huán)量少，壓縮機10的運轉頻率低，則在使運轉負荷低的通常的夏季，室外熱交換器11內(nèi)的制冷劑溫度比維持在常溫的外部大氣的溫度高，可以順利地進行熱交換。此外是因為，室內(nèi)熱交換器14的蒸發(fā)溫度處于遠低于夏季室內(nèi)溫度的狀態(tài)，因而可以進行順利的制冷。即是因為，在制冷運轉時，即使制冷劑循環(huán)量變少，運轉負荷小，也能夠進行順利的制冷。
在制暖運轉時，四通閥15向室內(nèi)熱交換器14側開放。因此，由壓縮機10壓縮的高溫高壓制冷劑流入室內(nèi)熱交換器14中，凝聚成液態(tài)制冷劑，凝聚的制冷劑通過一個毛細管13，同時膨脹成低壓制冷劑。此外，經(jīng)過了毛細管13的低壓制冷劑通過負荷調節(jié)用腔室12流入室外熱交換器11，通過室外熱交換器11蒸發(fā)成氣相后再次流向壓縮機10側，反復進行循環(huán)。
這時，高溫液態(tài)的室內(nèi)熱交換器14側的制冷劑通過與借助室內(nèi)風扇14a的驅動經(jīng)過室內(nèi)熱交換器14的室內(nèi)空氣進行熱交換放出熱量，低溫氣相的室外熱交換器11側的制冷劑通過與借助室外風扇11a的驅動經(jīng)過室外熱交換器11的外部大氣進行熱交換吸收熱量，由此進行制暖。
此外，制暖運轉時，進行控制使壓縮機10的運轉頻率提高。因此，這時室外熱交換器11側的壓力比制冷運轉時低，所以，制冷劑的蒸發(fā)溫度進一步降低，另一方面，室內(nèi)熱交換器14側的壓力進一步變高，同時室內(nèi)熱交換器14內(nèi)的制冷劑溫度上升，所以順利地進行制暖。
特別是，由于制暖運轉時負荷調節(jié)用腔室12置于低壓側，所以如圖4所示，在負荷調節(jié)用腔室12內(nèi)不填充液態(tài)制冷劑，整個循環(huán)的制冷劑循環(huán)量增加。因此，通過提高壓縮機10的運轉頻率，低壓側的室外熱交換器11的壓力比制冷運轉時低，另一方面，高壓側的室內(nèi)熱交換器14側通過增加的制冷劑循環(huán)量進一步提高壓力，室內(nèi)熱交換器14的溫度上升，更加順利地進行制暖。
如上所述，本發(fā)明由于控制使制暖運轉時在負荷調節(jié)用腔室12內(nèi)不填充液態(tài)制冷劑，制冷劑的循環(huán)量增多，壓縮機10的運轉頻率也提高，所以室內(nèi)熱交換器14側的壓力比制冷運轉時高，室外熱交換器11側的壓力比制冷運轉時低。因此，即使在外部大氣溫度極低的冬季，室外熱交換器11的蒸發(fā)溫度低于外部大氣溫度的情況下，也可以順利地進行與外部大氣的熱交換，室內(nèi)熱交換器14的溫度高于室內(nèi)空氣的溫度，能夠順利地進行制暖。
此外，本發(fā)明設置結構簡單的負荷調節(jié)用腔室12，可以調節(jié)制冷運轉時與制暖運轉時的制冷劑循環(huán)量，通過它可以調節(jié)制冷負荷與制暖負荷，從而與以往的冷暖空調系統(tǒng)相比，結構變得簡單，在組裝設備時可以節(jié)省焊接作業(yè)等，節(jié)減制造成本。
另一方面，在剛從制冷運轉轉換成制暖運轉后，殘留在室外熱交換器11與負荷調節(jié)用腔室12內(nèi)的液態(tài)制冷劑有時會流向壓縮機10側，由于這種液態(tài)制冷劑被容納在設于壓縮機10的入口側的儲存器10a中，所以不會發(fā)生液態(tài)制冷劑流入引起的壓縮機10的問題。此外，如果壓縮制冷劑的壓縮機10由能夠進行液態(tài)壓縮的通常的渦旋壓縮機構成，則即使暫時有液態(tài)制冷劑流入，也不會有問題。
如上所述，本發(fā)明的冷暖空調系統(tǒng)，由于在室外熱交換器與單一毛細管之間的制冷劑配管上設置結構簡單的負荷調節(jié)用腔室，成為可以對制冷運轉時和制暖運轉時的負荷進行調節(jié)的結構，所以與以往相比，系統(tǒng)的結構簡單，制造成本降低，可以進行順利的制冷暖運轉。
權利要求
1.一種冷暖空調系統(tǒng)，配備有壓縮制冷劑的壓縮機，使制冷劑與外部大氣進行熱交換的室外熱交換器，使制冷劑與室內(nèi)空氣進行熱交換的室內(nèi)熱交換器，轉換制冷劑流動方向的四通閥，設置在連接前述室內(nèi)熱交換器與前述室外熱交換器的制冷劑配管上的制冷劑膨脹裝置，其特征在于，在前述室外熱交換器與前述制冷劑膨脹裝置之間的前述制冷劑配管上設置制冷運轉時容納液態(tài)制冷劑的給定大小的負荷調節(jié)用腔室。
2.如權利要求1所述的冷暖空調系統(tǒng)，其特征在于，前述負荷調節(jié)用腔室備有與前述制冷劑配管連接的入口和出口，是在內(nèi)部形成了制冷劑容納空間的密閉容器。
3.如權利要求1所述的冷暖空調系統(tǒng)，其特征在于，前述制冷劑膨脹裝置是一個毛細管。
全文摘要
一種冷暖空調系統(tǒng),配備有:壓縮制冷劑的壓縮機,使制冷劑與外部大氣進行熱交換的室外熱交換器,使制冷劑與室內(nèi)空氣進行熱交換的室內(nèi)熱交換器,轉換制冷劑流動方向的四通閥,設置在連接室內(nèi)熱交換器與室外熱交換器的制冷劑配管上的制冷劑膨脹裝置,其特征在于,在室外熱交換器與制冷劑膨脹裝置之間的制冷劑配管上設置制冷運轉時容納液態(tài)制冷劑的給定大小的負荷調節(jié)用腔室。從而提供一種可以通過調節(jié)制冷劑循環(huán)量調節(jié)制冷運轉時及制暖運轉時的負荷,可使系統(tǒng)結構簡化的冷暖空調系統(tǒng)。
文檔編號F25B30/00GK1423098SQ0210503
公開日2003年6月11日 申請日期2002年2月11日 優(yōu)先權日2001年12月5日
發(fā)明者崔鶴東 申請人:三星電子株式會社