專利名稱：具有雙致冷劑循環(huán)的空調(diào)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有雙致冷劑循環(huán)的空調(diào)，尤其涉及一種具有能通過采用在次致冷劑回路中的壓縮機(jī)壓縮致冷劑來提高空調(diào)效率的雙致冷劑循環(huán)的空調(diào)。
背景技術(shù)：
一般地，可進(jìn)行制冷和制熱操作的熱泵型空調(diào)，不僅通過包括室內(nèi)熱交換器和室外熱交換器來作為制冷設(shè)備，而且通過使致冷劑循環(huán)的致冷劑的流動反向來作為制熱設(shè)備。
具有雙致冷劑循環(huán)的空調(diào)構(gòu)造成室外單元和室內(nèi)單元的致冷劑循環(huán)回路為分離的，這樣，在室外單元內(nèi)設(shè)有主致冷劑回路，并在室內(nèi)單元內(nèi)設(shè)有次致冷劑回路。用于熱交換的熱交換單元置于主致冷劑回路和次致冷劑回路之間。
圖1給出了依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的具有次致冷劑回路的空調(diào)的致冷劑循環(huán)的結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)有技術(shù)的空調(diào)包括主致冷劑回路102，其與室外空氣進(jìn)行熱交換；次致冷劑回路104，其與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換以進(jìn)行制冷和制熱操作；以及交換單元106，其置于主和次致冷劑回路102和104之間，從而在它們之間進(jìn)行熱交換。
主致冷劑回路102包括室外熱交換器108，其與室外空氣進(jìn)行熱交換；四通閥110，其沿正向或方向改變致冷劑的流動；膨脹閥112，其置于連接在室外熱交換器108和熱交換單元106之間的致冷劑管130上，并將致冷劑變?yōu)榈蜏睾偷蛪海灰约笆占?18，其連接于壓縮機(jī)114的吸入側(cè)，將致冷劑分離為氣體和液體，并將氣態(tài)致冷劑提供給壓縮機(jī)114。
次致冷劑回路104包括多個室內(nèi)熱交換器122，其與構(gòu)成封閉回路的致冷劑管120連接，并與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換；以及泵124，其安裝在致冷劑管120上，并抽吸致冷劑以在次致冷劑回路104中循環(huán)。
主致冷劑回路的致冷劑管130和次致冷劑回路104的致冷劑管120與熱交換單元106連接，其中熱交換單元106使主致冷劑回路102和次致冷劑回路104之間進(jìn)行熱交換。
以下將說明按上述構(gòu)造的現(xiàn)有技術(shù)的空調(diào)的操作。
圖2是依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)操作空調(diào)以制熱時主和次致冷劑回路的壓焓回路圖。圖3是依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)操作空調(diào)以制冷時主和次致冷劑回路的壓焓回路圖。
首先，主致冷劑回路在制熱操作過程中的操作如下在壓縮機(jī)114內(nèi)壓縮致冷劑(D→C過程)。壓縮的致冷劑在通過四通閥110和熱交換單元106時進(jìn)行熱交換并冷凝(C→B過程)。接著，致冷劑在通過膨脹閥112時變?yōu)榈蜏睾偷蛪阂簯B(tài)致冷劑(B→A過程)。然后，致冷劑在通過室外熱交換器108時吸收蒸發(fā)潛熱以被蒸發(fā)(A→D過程)。蒸發(fā)的致冷劑通過四通閥110引入到收集器118內(nèi)，以分離成氣體和液體，并將氣態(tài)致冷劑供給壓縮機(jī)114。如此，使致冷劑循環(huán)。
次致冷劑回路在制熱操作過程中的操作如下流經(jīng)致冷劑管120的致冷劑在通過室內(nèi)熱交換器122時進(jìn)行制熱操作(4→1過程)。在室內(nèi)熱交換器122中完成制熱操作后，致冷劑由泵124抽吸以獲得通過致冷劑管120循環(huán)的驅(qū)動力(1→2過程)。抽取的致冷劑在通過熱交換單元106時與主致冷劑回路102進(jìn)行熱交換(2→3過程)。熱交換后的致冷劑供給室內(nèi)熱交換器122(3→4過程)。
主致冷劑回路在制冷操作過程中的操作如下在四通閥110工作時，改變致冷劑流動通道，并在壓縮機(jī)114中壓縮致冷劑(D→C過程)。壓縮的致冷劑在通過四通閥110和室外熱交換器108時進(jìn)行熱交換和冷凝(C→B過程)。冷凝的致冷劑在通過膨脹閥112時膨脹為低溫和低壓的液態(tài)致冷劑(B→A過程)。膨脹的致冷劑在通過熱交換單元106時進(jìn)行熱交換以吸收蒸發(fā)潛熱，以使被蒸發(fā)(A→D過程)。然后，致冷劑在通過四通閥110和收集器118時分離為氣體和液體，氣態(tài)致冷劑吸入到壓縮機(jī)114內(nèi)。這些過程反復(fù)進(jìn)行。
次致冷劑回路在制冷操作過程中的操作如下
致冷劑在通過室內(nèi)熱交換器122時吸收蒸發(fā)潛熱，從而進(jìn)行制冷操作(2→3過程)。接著，致冷劑移動到熱交換單元106內(nèi)(3→4過程)。然后，致冷劑在通過熱交換單元106時與主致冷劑回路進(jìn)行熱交換，從而冷凝(4→1過程)。冷凝的致冷劑由泵124抽取，以獲得通過致冷劑管120循環(huán)的驅(qū)動力(1→2過程)。
然而，背景技術(shù)中空調(diào)具有以下問題即，因為在制熱操作中，主致冷劑回路102的冷凝過程(C→B過程)的壓力比實際用于在房間內(nèi)進(jìn)行制熱操作的次致冷回路104的蒸發(fā)過程(4→1過程)的壓力高，所以使主致冷劑回路的效率降低。
另外，因為在制冷操作過程中，主致冷劑回路102的蒸發(fā)過程(A→D過程)產(chǎn)生蒸發(fā)的壓力比實際進(jìn)行制冷操作的次致冷劑回路104的冷凝過程(2→3)的壓力低，所以使致冷劑回路的效率降低。
因此，雖然具有雙致冷劑循環(huán)的現(xiàn)有技術(shù)的空調(diào)的優(yōu)點在于，由于主和次致冷劑回路102和104是分離的，所以壓縮機(jī)油不會朝次致冷劑回路104引入，但是，主致冷劑回路102的冷凝壓力高于次致冷劑回路104的蒸發(fā)壓力，或者主致冷劑回路102的蒸發(fā)壓力低于次致冷劑回路104的冷凝壓力，從而導(dǎo)致空調(diào)效率降低。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種具有雙致冷劑循環(huán)的空調(diào)，其通過在次致冷劑回路內(nèi)安裝壓縮機(jī)，能夠在制熱操作中通過降低主致冷劑回路的高壓，并在制冷操作中增加主致冷劑回路的低壓，從而提高效率。
為了達(dá)到這些和其他的優(yōu)點，并根據(jù)本發(fā)明的目的，如在此具體實施并廣泛說明的，提供一種具有雙致冷劑循環(huán)的空調(diào)，包括主致冷劑回路，其與室外空氣進(jìn)行熱交換；次致冷劑回路，其與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換以進(jìn)行制冷操作或制熱操作；以及熱交換單元，其置于主致冷劑回路和次致冷劑回路之間以在它們之間進(jìn)行熱交換，其中次致冷劑回路包括用于壓縮次致冷劑回路中循環(huán)的致冷劑的壓縮機(jī)。
次致冷劑回路包括多個室內(nèi)熱交換器，其與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換；第二壓縮機(jī)，其安裝在與室內(nèi)熱交換器連接的致冷劑管上，并壓縮在次致冷劑回路中循環(huán)的致冷劑；以及第二四通閥，其置于連接在壓縮機(jī)的排放側(cè)的致冷劑管上，并沿正向或反向改變致冷劑的流動。
通過結(jié)合附圖對本發(fā)明的下述詳細(xì)說明，將使本發(fā)明的上述及其它目的、特征、方案和優(yōu)點更加清晰。


所包括的附圖提供了對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，而且合并在說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，其例舉了本發(fā)明的實施例并與說明書一起用于說明本發(fā)明的原理。
在附圖中圖1給出了依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)具有雙致冷劑循環(huán)的空調(diào)的致冷劑循環(huán)的構(gòu)成；圖2為依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)空調(diào)在制熱操作時主和次致冷劑回路的壓焓回路圖；圖3為依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)空調(diào)在制冷操作時主和次致冷劑回路的壓焓回路圖；圖4給出依據(jù)本發(fā)明具有雙致冷劑循環(huán)的空調(diào)的致冷劑循環(huán)的構(gòu)成；圖5為依據(jù)本發(fā)明空調(diào)在制熱操作時主和次致冷劑同路的壓焓回路圖；圖6給出了具有雙致冷劑循環(huán)的空調(diào)在制冷操作時的操作狀態(tài)；以及圖7是依據(jù)本發(fā)明空調(diào)在致冷操作時主和次致冷劑回路的壓焓回路圖。
具體實施例方式
以下將結(jié)合

依據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的具有次致冷劑回路的空調(diào)。
具有次致冷劑回路的空調(diào)可有多個實施例，以下將說明最優(yōu)選實施例。
圖4給出了依據(jù)本發(fā)明具有雙致冷劑循環(huán)的空調(diào)的致冷劑循環(huán)的構(gòu)成。
依據(jù)本發(fā)明的空調(diào)包括主致冷劑回路10，其與室外空氣進(jìn)行熱交換；次致冷劑回路12，其置于房間內(nèi)，并在房間內(nèi)進(jìn)行制冷和制熱操作；以及熱交換單元14，其置于主和次致冷劑回路10和12之間，并在它們之間進(jìn)行熱交換。
主致冷劑回路10包括室外熱交換器16，其與室外空氣進(jìn)行熱交換；第一四通閥18，其用于沿正向或反向改變致冷劑的流動；膨脹閥22，其用于使致冷劑減壓并膨脹；第一壓縮機(jī)24，其用于將致冷劑壓縮以具有高溫和高壓；收集器26，其與第一壓縮機(jī)24的吸入側(cè)連接，將致冷劑分離成氣體和液體，并將氣態(tài)致冷劑供給第一壓縮機(jī)24。
主致冷劑回路10的致冷劑管包括第一管30，其通過第一四通閥18和熱交換單元14與膨脹閥22連接；第二管32，其連接在膨脹閥22和室外熱交換器16之間；第三管34，連接在室外熱交換器16和第一四通閥18之間；第四管36，連接在第一四通閥18和第一壓縮機(jī)24的吸入側(cè)之間；以及第五管38，連接在第一壓縮機(jī)24的排放側(cè)和第一四通閥18之間。
次致冷劑回路12包括多個室內(nèi)熱交換器40，其與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換；第二壓縮機(jī)42，其用于壓縮以使致冷劑在次致冷劑回路12中循環(huán)，以及第二四通閥44，其置于連接在第二壓縮機(jī)42的排放側(cè)的致冷劑管上，并沿正向或反向改變致冷劑的流動。
次致冷劑回路12的致冷劑管包括第一管50，其連接在第二四通閥44和室內(nèi)熱交換器40之間；第二管52，其通過熱交換單元14連接在室內(nèi)熱交換器40和第二四通閥44之間；第三管54，其連接在第二四通閥44和第二壓縮機(jī)42的吸入側(cè)之間；以及第四管56，其連接在第二壓縮機(jī)42的排放側(cè)和第二四通閥42之間。
至于第二壓縮機(jī)42，優(yōu)選采用不使用油的無油壓縮機(jī)，以避免油導(dǎo)入室內(nèi)熱交換器40。第二壓縮機(jī)42壓縮氣態(tài)冷凝劑并排出氣態(tài)冷凝劑。
熱交換單元14與主致冷劑回路10的第一管30和次致冷劑回路12的第二管52連接，以使在主致冷劑回路10和次致冷劑回路12之間能進(jìn)行熱交換。
圖5為依據(jù)本發(fā)明空調(diào)在制熱操作時主和次致冷劑回路的壓焓回路圖。
首先，主致冷劑回路10在制熱過程中的操作如下在操作第一四通閥18時，第三管34、第四管36、第一管30和第五管38彼此連通。
在此狀態(tài)下，當(dāng)驅(qū)動第一壓縮機(jī)24時，第一壓縮機(jī)24內(nèi)的致冷劑被壓縮(D→C過程)。壓縮的致冷劑在通過第一四通閥18穿過熱交換單元14時進(jìn)行熱交換和冷凝(C→B過程)。然后，冷凝的致冷劑在通過膨脹閥22時減壓且膨脹，以使變?yōu)橐簯B(tài)致冷劑狀態(tài)(B→A過程)。隨后，液態(tài)致冷劑在通過室外熱交換器16時吸收蒸發(fā)潛熱以被蒸發(fā)(A→D過程)。蒸發(fā)的致冷劑通過第一四通閥18引入到收集器26，并在收集器26中分離成氣體和液體，接著，氣態(tài)致冷劑供給第一壓縮機(jī)24。
次致冷劑回路12在制熱過程中的操作如下操作第二四通閥44以使第二和第三管52和54以及第一和第四管50和56彼此連通。
在此狀態(tài)下，驅(qū)動第二壓縮機(jī)42以壓縮致冷劑(4→3過程)。壓縮的致冷劑引入到室內(nèi)熱交換器40以被冷凝。此時，室內(nèi)熱交換器40與室內(nèi)空氣熱交換以進(jìn)行制熱操作(3→2過程)。然后，冷凝的致冷劑供給熱交換單元14(2→1過程)。在通過熱交換單元14時，致冷劑與主致冷劑回路10進(jìn)行熱交換并被蒸發(fā)(1→4過程)。已通過熱交換單元14的致冷劑通過第二四通閥44吸入到第二壓縮機(jī)42中。
這樣，在制熱操作中，在進(jìn)行次致冷劑回路12的制熱操作的同時，在用于通過熱交換單元14與冷凝的致冷劑進(jìn)行熱交換的過程(1→4過程)中，進(jìn)行主致冷劑回路10的冷凝過程(C→B過程)，因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，如圖5所示，空調(diào)效率增加，相當(dāng)于與現(xiàn)有技術(shù)相比冷凝壓力降低的壓力值H1。
圖6給出了具有雙致冷劑循環(huán)的空調(diào)在致冷操作時的操作狀態(tài)，圖7是依據(jù)本發(fā)明空調(diào)在致冷操作時主和次致冷劑回路的壓焓回路圖。
該空調(diào)的制冷操作過程中的主致冷劑回路10的操作如下操作第一四通閥18以使第一和第四管30和36以及第三和第五管34和38彼此連通。
在此狀態(tài)下，驅(qū)動第一壓縮機(jī)24以壓縮致冷劑(D→C過程)。壓縮的致冷劑在通過室外熱交換器16時與室外空氣進(jìn)行熱交換并隨后冷凝(C→B過程)。冷凝的致冷劑在通過膨脹閥22時減壓和膨脹(B→A過程)。然后，減壓和膨脹的致冷劑在通過熱交換單元14時與次致冷劑回路12進(jìn)行熱交換，吸收潛熱以被蒸發(fā)(A→D過程)。再后，已通過熱交換單元14的致冷劑在通過第一四通閥18穿過收集器26時分離成氣體和液體，氣態(tài)致冷劑被吸入第一壓縮機(jī)24中。這些過程重復(fù)進(jìn)行。
次致冷劑回路12在制冷操作過程中的操作如下操作第二四通閥44，以使第一和第三管50和54以及第二和第四管52和56互相連通。
在此狀態(tài)下，驅(qū)動第二壓縮機(jī)42以壓縮致冷劑(4→3過程)。壓縮的致冷劑在通過熱交換單元14時與主致冷劑回路10進(jìn)行熱交換，以使被冷凝(3→2過程)。冷凝的致冷劑移動至室內(nèi)熱交換器40中以膨脹為低壓狀態(tài)(2→1過程)。然后，致冷劑在通過內(nèi)部熱交換器40時吸收潛熱，以使被蒸發(fā)(1→4過程)。此時，室內(nèi)熱交換器40與室內(nèi)空氣熱交換，進(jìn)行制冷操作。蒸發(fā)的致冷劑通過第二四通閥44被吸入到第二壓縮機(jī)42內(nèi)。這些過程反復(fù)進(jìn)行。
這樣，在空調(diào)的制冷過程中，在與次致冷劑回路12的第二壓縮機(jī)42壓縮的致冷劑進(jìn)行熱交換的同時，進(jìn)行主致冷劑回路10的蒸發(fā)過程(A→D過程)，由此使得該蒸發(fā)壓力增加了壓力值H2，并且冷凝過程中(B→C過程)的冷凝壓力與現(xiàn)有技術(shù)的冷凝壓力相同。因此，空調(diào)效率可增加為增加的蒸發(fā)壓力一樣多。
如至此說明的，依據(jù)本發(fā)明的具有雙致冷劑循環(huán)的空調(diào)具有很多優(yōu)點。
即，例如，由于將壓縮機(jī)設(shè)在與室內(nèi)空氣熱交換的次致冷劑回路中以壓縮在次致冷劑回路中循環(huán)的致冷劑，所以，主致冷劑回路的冷凝壓力在制熱操作過程中能夠被降低，而主致冷劑回路的蒸發(fā)壓力在致冷操作過程中被增加。因此，能夠增加空調(diào)效率。
由于在不脫離本發(fā)明的精神和基本特征本發(fā)明可以通過多種形式具體實施，所以還應(yīng)該清楚的是，上述實施例不由上述說明中的任何細(xì)節(jié)所限制，除非另有規(guī)定，而是應(yīng)該在附屬的權(quán)利要求書限定的精神和范圍內(nèi)被廣泛地解釋，因此，落在在這種權(quán)利要求書范圍或該范圍的等同物內(nèi)的所有變化和修改都將為附屬的權(quán)利要求書所包含。
權(quán)利要求
1.一種具有雙致冷劑循環(huán)的空調(diào)，包括主致冷劑回路，其與室外空氣進(jìn)行熱交換；次致冷劑回路，其與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換，以進(jìn)行制冷操作或制熱操作；以及熱交換單元，其置于主致冷劑回路和次致冷劑回路之間，并在它們之間進(jìn)行熱交換。其中，次致冷劑回路包括壓縮機(jī)，其用于壓縮在次致冷劑回路中循環(huán)的致冷劑。
2.如權(quán)利要求1所述的空調(diào)，其中，該壓縮機(jī)采用無油壓縮機(jī)。
3.如權(quán)利要求1所述的空調(diào)，其中，該壓縮機(jī)壓縮氣態(tài)致冷劑并排出壓縮的氣態(tài)致冷劑。
4.如權(quán)利要求1所述的空調(diào)，其中，次致冷劑回路包括多個室內(nèi)熱交換器，其與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換；第二壓縮機(jī)，其安裝在與室內(nèi)熱交換器連接的致冷劑管上，并壓縮在次致冷劑回路中循環(huán)的致冷劑；以及第二四通閥，其置于與壓縮機(jī)的排放側(cè)連接的致冷劑管上，并沿正向或反向改變致冷劑的流動。
5.如權(quán)利要求4所述的空調(diào)，其中，第二壓縮機(jī)采用無油壓縮機(jī)。
6.如權(quán)利要求4所述的空調(diào)，其中，第二壓縮機(jī)壓縮氣態(tài)致冷劑并排出氣態(tài)致冷劑。
7.如權(quán)利要求4所述的空調(diào)，其中，次致冷劑回路的致冷劑管包括第一管，其連接在第二四通閥和室內(nèi)熱交換器之間；第二管，其通過熱交換單元連接在室內(nèi)熱交換器和第二四通閥之間；第三管，其連接在第二四通閥和第二壓縮機(jī)的吸入側(cè)之間，以及第四管，其連接在壓縮機(jī)的排放側(cè)和第二四通閥之間。
8.如權(quán)利要求7所述的空調(diào)，其中，第二四通閥在制熱操作中使第二和第三管以及第一和第四管彼此連通。
9.如權(quán)利要求7所述的空調(diào)，其中，第二四通閥在制冷操作中使第一和第三管以及第二和第四管彼此連通。
10.如權(quán)利要求7所述的空調(diào)，其中，該熱交換單元與主致冷劑回路的第一管和次致冷劑回路的第二管連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有雙致冷劑循環(huán)的空調(diào)，包括主致冷劑回路，其與室外空氣進(jìn)行熱交換；次致冷劑回路，其與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換以進(jìn)行制冷操作或制熱操作；以及熱交換單元，其置于主致冷劑回路和次致冷劑回路之間以在它們之間進(jìn)行熱交換，其中，次致冷劑回路包括用于壓縮在次致冷劑回路中循環(huán)的致冷劑的壓縮機(jī)。主致冷劑回路的冷凝壓力在制熱操作過程得以降低，而主致冷劑回路的蒸發(fā)壓力得以增加，從而使空調(diào)效率增加。
文檔編號F25B13/00GK1757991SQ20051010843
公開日2006年4月12日 申請日期2005年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月5日
發(fā)明者樸峰秀, 吳世基, 宋致雨, 崔松, 鄭百永, 張世東 申請人:Lg電子株式會社