專利名稱：帶有熱/冷水產(chǎn)生裝置的空調(diào)機(jī)的制作方法
相關(guān)專利申請(qǐng)本申請(qǐng)受益于2002年8月6日在韓國(guó)工業(yè)產(chǎn)權(quán)局申請(qǐng)的韓國(guó)申請(qǐng)No.2002-46370，在此參考其所披露的內(nèi)容。。
這種使用空調(diào)原理的傳統(tǒng)熱水產(chǎn)生裝置將在下面參考

圖1進(jìn)行描述。如圖1所示，在壓縮機(jī)102中壓縮制冷劑來產(chǎn)生高溫高壓的制冷劑。然后，制冷劑順序通過熱水產(chǎn)生換熱器104，膨脹閥106和蒸發(fā)器108，然后返回壓縮機(jī)102。在熱水產(chǎn)生換熱器104中，熱量從制冷劑傳遞給水。也就是，溫度相對(duì)較低的水吸收高溫制冷劑的熱量，于是制冷劑溫度降低，水溫升高。而來自熱水產(chǎn)生換熱器104的制冷劑順序通過膨脹閥106和蒸發(fā)器108后，制冷劑轉(zhuǎn)變成低溫低壓的氣相，然后氣態(tài)的制冷劑返回到壓縮機(jī)102。
吸收熱水換熱器104中制冷劑熱量的水被存儲(chǔ)在熱水存儲(chǔ)箱112中。存儲(chǔ)的熱水通過熱水供應(yīng)管(未示出)供應(yīng)給需要的地方。當(dāng)熱水存儲(chǔ)箱112中的水被消耗時(shí)，從外部水供給源補(bǔ)充水。循環(huán)泵110使水在熱水存儲(chǔ)箱112和熱水產(chǎn)生換熱器104之間強(qiáng)制循環(huán)。
這種使用制冷劑的傳統(tǒng)熱水產(chǎn)生裝置采用空調(diào)機(jī)的原理和基本結(jié)構(gòu)，但是不具有空氣調(diào)節(jié)作用。并且，傳統(tǒng)的熱水產(chǎn)生裝置只是產(chǎn)生熱水，因此不是多功能的，使用效率低。
本發(fā)明另外的目的和優(yōu)點(diǎn)中的部分將在下面的描述中闡明，部分在描述中是顯而易見的或是可從本發(fā)明的實(shí)踐中得出。
本發(fā)明上述的和其他的目的可通過提供一種空調(diào)機(jī)來實(shí)現(xiàn)，該空調(diào)機(jī)包括一個(gè)壓縮制冷劑來產(chǎn)生高溫氣態(tài)制冷劑的壓縮機(jī)，一個(gè)通過在水和來自壓縮機(jī)的高溫制冷劑之間傳遞熱量的熱交換過程來產(chǎn)生熱水的熱水產(chǎn)生裝置，一個(gè)通過在制冷劑和戶外空氣之間傳遞熱量的熱交換過程的戶外換熱器，以及一個(gè)通過在水和來自熱水產(chǎn)生裝置的制冷劑之間傳遞熱量的熱交換過程來產(chǎn)生熱水，或者通過在水和來自戶外換熱器的制冷劑之間傳遞熱量的熱交換過程來產(chǎn)生冷水的熱/冷水產(chǎn)生裝置。
現(xiàn)在參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中同樣的附圖標(biāo)記始終代表同樣的部件。
下面參照?qǐng)D2，3A和3B來描述按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的帶有熱/冷水產(chǎn)生裝置的空調(diào)機(jī)。圖2為按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的帶有熱/冷水產(chǎn)生裝置的空調(diào)機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。如圖2所示，壓縮機(jī)202壓縮制冷劑來產(chǎn)生高溫高壓的氣態(tài)制冷劑。熱水產(chǎn)生裝置204作為換熱器，通過把來自壓縮機(jī)202的高溫制冷劑的熱量傳遞給溫度相對(duì)較低的水的熱交換過程來產(chǎn)生熱水。圖2的空調(diào)機(jī)使用二氧化碳(CO2)作為制冷劑以減輕環(huán)境污染。
在熱水產(chǎn)生裝置204中產(chǎn)生的熱水被存儲(chǔ)在熱水存儲(chǔ)箱216中。安裝第一循環(huán)泵214使水在熱水產(chǎn)生裝置204和熱水存儲(chǔ)箱216之間平穩(wěn)循環(huán)。四通閥206按照本發(fā)明空調(diào)機(jī)的一個(gè)選定的操作模式，即來自熱水產(chǎn)生裝置204的制冷劑供入戶外換熱器208或熱/冷水產(chǎn)生裝置212的制冷模式或者加熱模式來控制制冷劑的流動(dòng)方向。在制冷模式中，戶外換熱器208通過把熱量從高溫高壓的氣態(tài)制冷劑傳遞給戶外空氣的熱交換過程，來產(chǎn)生仍然具有高于戶外空氣溫度的高壓氣態(tài)制冷劑。然后，制冷劑被供入膨脹閥210，在那里，來自戶外換熱器208的制冷劑的壓力被降低。另一方面，在加熱模式中，膨脹閥210降低了來自熱/冷水產(chǎn)生裝置212的制冷劑的壓力。
熱/冷水產(chǎn)生裝置212是一個(gè)通過在高或低溫制冷劑和水之間傳遞熱量的熱交換過程來產(chǎn)生熱水或冷水的換熱器。熱/冷水產(chǎn)生設(shè)備212在制冷模式中產(chǎn)生冷水，在加熱模式中產(chǎn)生熱水。在熱/冷水產(chǎn)生設(shè)備212中產(chǎn)生的熱水或冷水被供入室內(nèi)換熱器218中，以此來加熱或冷卻室內(nèi)空氣。安裝第二循環(huán)泵220使水在室內(nèi)換熱器218和熱/冷水產(chǎn)生裝置212之間平穩(wěn)循環(huán)。
由于熱/冷水產(chǎn)生裝置212的制冷劑管212A不是直接與室內(nèi)換熱器218連接，因此可以使制冷劑管212A的長(zhǎng)度最小。并且，制冷劑管212A沒有與室內(nèi)換熱器218直接連接的原因是為了克服室內(nèi)換熱器218可能存在的結(jié)構(gòu)缺陷，以及不能承受當(dāng)作為制冷劑的CO2的運(yùn)行壓力達(dá)到80～150atm時(shí)的過高壓和意想不到的爆炸。因此，產(chǎn)生熱水和冷水來加熱或冷卻室內(nèi)空氣的熱/冷水產(chǎn)生裝置212使得維護(hù)和修理制冷劑管變得容易，并防止室內(nèi)換熱器218發(fā)生意想不到的爆炸。
本發(fā)明空調(diào)機(jī)的操作如下。
圖3A是在制冷模式中，依照?qǐng)D2帶有熱/冷水產(chǎn)生裝置的空調(diào)機(jī)的制冷循環(huán)。在圖3A中，實(shí)線表示的箭頭代表制冷劑的流動(dòng)方向，而虛線表示的箭頭代表水的流動(dòng)方向。在制冷模式中，在熱水產(chǎn)生裝置204中產(chǎn)生熱水，在熱/冷水產(chǎn)生裝置212中產(chǎn)生冷水。也就是，可以在制冷模式中產(chǎn)生熱水和冷水，由此在這樣的制冷模式中既可將熱水供應(yīng)到需要的地方，又可以冷卻室內(nèi)空氣。
如圖3A所示，當(dāng)來自壓縮機(jī)202的高溫高壓的氣態(tài)制冷劑被供入熱水產(chǎn)生裝置204中時(shí)，熱量從高溫制冷劑傳遞給溫度相對(duì)較低的水。通過這樣的熱交換過程，水的溫度升高而制冷劑的溫度降低。這樣，在熱水產(chǎn)生裝置204中產(chǎn)生的熱水通過第一循環(huán)泵214的操作從所述的裝置204流出，然后存儲(chǔ)在熱水存儲(chǔ)箱216中。在這種情況下，來自熱水產(chǎn)生裝置204的制冷劑通過四通閥206流入戶外換熱器208。這樣，在戶外換熱器208中熱量從高溫制冷劑傳遞給溫度相對(duì)較低的戶外空氣，于是制冷劑的溫度進(jìn)一步降低。膨脹閥210降低了來自戶外換熱器208的高壓氣態(tài)制冷劑的壓力，使得低溫低壓的制冷劑流入熱/冷水產(chǎn)生裝置212中，由此在熱/冷水產(chǎn)生裝置212中產(chǎn)生冷水。當(dāng)熱/冷水產(chǎn)生裝置212中產(chǎn)生的冷水被供入室內(nèi)換熱器218時(shí)，冷水吸收室內(nèi)空氣的熱量，于是室內(nèi)空氣溫度降低，冷水溫度升高。來自熱/冷水產(chǎn)生裝置212的制冷劑經(jīng)過四通閥206返回壓縮機(jī)202。這樣，本發(fā)明的空調(diào)機(jī)在制冷模式中既產(chǎn)生熱水又產(chǎn)生冷水，可以同時(shí)供應(yīng)熱水和冷卻室內(nèi)空氣。
圖3B所示為在加熱模式中，依照?qǐng)D2帶有熱/冷水產(chǎn)生裝置的空調(diào)機(jī)的制冷循環(huán)。在圖3B中實(shí)線表示的箭頭代表制冷劑的流動(dòng)方向，而虛線表示的箭頭代表水的流動(dòng)方向。在加熱模式中，按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的空調(diào)機(jī)在熱/冷水產(chǎn)生裝置212和熱水產(chǎn)生裝置204中產(chǎn)生熱水。
如圖3B所示，當(dāng)來自壓縮機(jī)202的高溫高壓的氣態(tài)制冷劑被供入熱水產(chǎn)生裝置204中時(shí)，熱量從高溫制冷劑傳遞到溫度相對(duì)較低的水。通過這樣的熱交換過程，熱水產(chǎn)生裝置204中的水的溫度升高，而制冷劑的溫度降低。同樣，熱水產(chǎn)生裝置204中產(chǎn)生的熱水在第一循環(huán)泵214的驅(qū)動(dòng)下流動(dòng)，然后存儲(chǔ)在熱水存儲(chǔ)箱216中。來自熱水產(chǎn)生裝置204的制冷劑經(jīng)過四通閥206流入熱/冷水產(chǎn)生裝置212。由于流入熱/冷水產(chǎn)生裝置212的制冷劑仍然具有高溫高壓，在所述的熱/冷水產(chǎn)生裝置212中熱量從高溫制冷劑傳遞給溫度相對(duì)較低的水，于是制冷劑的溫度降低，水的溫度升高，從而產(chǎn)生熱水。當(dāng)熱/冷水產(chǎn)生裝置212中產(chǎn)生的熱水被供入室內(nèi)換熱器218時(shí)，熱量從熱水傳遞給溫度相對(duì)較低的室內(nèi)空氣。這時(shí)，室內(nèi)空氣的溫度升高，達(dá)到加熱室內(nèi)空氣的效果。也就是，在加熱模式中，按照本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)機(jī)能夠完成熱水的供應(yīng)和室內(nèi)空氣的加熱。
如上所述，本發(fā)明提供了一種空調(diào)機(jī)，在制冷模式中可以同時(shí)產(chǎn)生熱水和冷卻室內(nèi)空氣，在加熱模式中可以同時(shí)產(chǎn)生熱水和加熱室內(nèi)空氣，因此在加熱或冷卻室內(nèi)空氣時(shí)總能供應(yīng)熱水。
雖然已經(jīng)顯示和描述了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解在不脫離本發(fā)明原理和精神的情況下，這些實(shí)施例可以做些變化，因此其范圍也定義在權(quán)利要求和其等效物中。
權(quán)利要求
1.一種空調(diào)機(jī)，包括一個(gè)壓縮制冷劑以產(chǎn)生高溫氣態(tài)制冷劑的壓縮機(jī)；一個(gè)通過在水和來自所述壓縮機(jī)的高溫制冷劑之間傳遞熱量進(jìn)行熱交換過程來產(chǎn)生熱水的熱水產(chǎn)生裝置；一個(gè)在制冷劑和戶外空氣之間傳遞熱量進(jìn)行熱交換過程的戶外換熱器；一個(gè)的熱/冷水產(chǎn)生裝置，所述的熱/冷水產(chǎn)生裝置通過在水和來自熱水產(chǎn)生裝置的制冷劑之間傳遞熱量進(jìn)行熱交換過程來產(chǎn)生熱水，或通過在水和來自戶外換熱器之間傳遞熱量進(jìn)行熱交換過程來產(chǎn)生冷水。
2.如權(quán)利要求1所述的空調(diào)機(jī)，還包括一個(gè)通過在室內(nèi)空氣和來自所述熱/冷水產(chǎn)生裝置的熱水或冷水之間傳遞熱量進(jìn)行熱交換過程來加熱或者冷卻室內(nèi)空氣的室內(nèi)換熱器。
3.如權(quán)利要求1所述的空調(diào)機(jī)，其中二氧化碳被用作制冷劑。
4.一種空調(diào)機(jī)，包括一個(gè)壓縮制冷劑以產(chǎn)生高溫制冷劑的壓縮機(jī)；一個(gè)通過在來自所述壓縮機(jī)的高溫制冷劑和溫度相對(duì)較低的水之間傳遞熱量進(jìn)行熱交換過程來產(chǎn)生熱水的熱水產(chǎn)生裝置；一個(gè)熱/冷水產(chǎn)生裝置，所述熱/冷水產(chǎn)生裝置根據(jù)通過熱/冷水產(chǎn)生裝置的制冷劑的溫度，通過在所述的制冷劑和水之間傳遞熱量進(jìn)行熱交換過程來產(chǎn)生熱水或者冷水；一個(gè)戶外換熱器，所述戶外換熱器在制冷模式中在來自熱水產(chǎn)生裝置的制冷劑和戶外空氣之間進(jìn)行熱量傳遞的熱交換過程，或者在加熱模式中在來自熱/冷水產(chǎn)生裝置的制冷劑和戶外空氣之間進(jìn)行熱量傳遞的熱交換過程；一個(gè)控制制冷劑流動(dòng)方向的四通閥，它能夠按照一個(gè)選擇的模式，即制冷模式或者加熱模式使得來自所述壓縮機(jī)的制冷劑流入熱/冷水產(chǎn)生裝置和戶外換熱器中選定的一個(gè)中；和一個(gè)控制制冷劑壓力的膨脹閥，在制冷模式中膨脹閥降低來自戶外換熱器的制冷劑的壓力，并在加熱模式中降低來自熱/冷水產(chǎn)生裝置的制冷劑的壓力。
5.如權(quán)利要求4所述的空調(diào)機(jī)，其中所述的熱/冷水產(chǎn)生裝置在制冷模式中產(chǎn)生冷水，在加熱模式中產(chǎn)生熱水。
6.如權(quán)利要求4所述的空調(diào)機(jī)，其中在熱/冷水產(chǎn)生裝置中產(chǎn)生的熱水或冷水流入一個(gè)通過在熱水或冷水和室內(nèi)空氣之間傳遞熱量的熱交換過程來加熱或者冷卻室內(nèi)空氣的室內(nèi)換熱器。
7.如權(quán)利要求4所述的空調(diào)機(jī)，其中二氧化碳被用作制冷劑。
8.如權(quán)利要求1所述的空調(diào)機(jī)，還包括一個(gè)存儲(chǔ)來自熱水產(chǎn)生裝置的熱水的熱水存儲(chǔ)箱。
9.如權(quán)利要求1所述的空調(diào)機(jī)，還包括一個(gè)循環(huán)泵使得水在熱水產(chǎn)生裝置和熱水存儲(chǔ)箱之間循環(huán)。
10.如權(quán)利要求1所述的空調(diào)機(jī)，還包括一個(gè)按照選擇的操作模式控制制冷劑流動(dòng)方向的四通閥。
11.如權(quán)利要求10所述的空調(diào)機(jī)，其中在制冷模式中制冷劑從熱水產(chǎn)生裝置傳遞到戶外換熱器。
12.如權(quán)利要求10所述的空調(diào)機(jī)，其中在加熱模式中制冷劑從熱水產(chǎn)生裝置傳遞到熱/冷水產(chǎn)生裝置。
13.如權(quán)利要求11所述的空調(diào)機(jī)，其中在制冷模式中，戶外換熱器通過把高溫高壓的氣態(tài)制冷劑的熱量傳遞給戶外空氣進(jìn)行熱交換過程來產(chǎn)生仍然具有高于戶外空氣溫度的高壓氣態(tài)制冷劑。
14.如權(quán)利要求13所述的空調(diào)機(jī)，其中高壓氣態(tài)制冷劑然后供入膨脹閥，在那里制冷劑的壓力降低。
15.如權(quán)利要求4所述的空調(diào)機(jī)，其中熱/冷水產(chǎn)生裝置包括一個(gè)制冷劑在其中通過的制冷劑管，其中制冷劑管不直接與室內(nèi)換熱器連接。
16.如權(quán)利要求5所述的空調(diào)機(jī)，其中在制冷模式中熱水和冷水同時(shí)產(chǎn)生。
17.如權(quán)利要求16所述的空調(diào)機(jī)，其中熱水和室內(nèi)空氣的冷卻可同時(shí)獲得。
18.如權(quán)利要求16所述的空調(diào)機(jī)，其中熱水和室內(nèi)空氣的加熱可同時(shí)獲得。
19.一種調(diào)節(jié)空氣的方法包括壓縮制冷劑以產(chǎn)生高溫高壓的氣態(tài)制冷劑；通過在水和高溫制冷劑之間傳遞熱量進(jìn)行熱交換過程來產(chǎn)生熱水；進(jìn)行在制冷劑和戶外空氣之間傳遞熱量的熱交換過程；和通過在水和與水傳遞熱量的高溫制冷劑之間傳遞熱量進(jìn)行熱交換過程來產(chǎn)生熱水，或者通過在水和與戶外空氣傳遞熱量的制冷劑之間傳遞熱量進(jìn)行熱交換過程來產(chǎn)生冷水。
全文摘要
一種空調(diào)機(jī)包括一個(gè)通過壓縮制冷劑來產(chǎn)生高溫氣態(tài)制冷劑的壓縮機(jī)，一個(gè)通過把來自壓縮機(jī)的高溫制冷劑的熱量傳遞給水的熱交換過程來產(chǎn)生熱水的熱水產(chǎn)生裝置，一個(gè)在制冷劑和戶外空氣之間進(jìn)行熱交換過程的戶外換熱器，以及一個(gè)通過把來自熱水產(chǎn)生裝置的制冷劑的熱量傳遞給水的熱交換過程來產(chǎn)生熱水，或通過把水的熱量傳遞給來自戶外換熱器的制冷劑的熱交換過程來產(chǎn)生冷水的熱/冷水產(chǎn)生裝置。
文檔編號(hào)F25B30/02GK1475703SQ0314543
公開日2004年2月18日 申請(qǐng)日期2003年1月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月6日
發(fā)明者徐國(guó)正, 金萬會(huì), 河鍾權(quán) 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社