專利名稱：水冷空調器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及水冷空調器，更特別地，涉及帶有板式熱交換器的水冷空調器，其中制冷劑和冷卻水彼此逆向流動；和易于用來評估水的流動和凍結的抗凍設備和流動感知設備。
背景技術：
通常，空調器是制冷/制熱裝置，其冷卻辦公室、家里等室內空間內部的 空氣或者將其加熱。空調器以壓縮-凝結-膨脹-蒸發(fā)的循環(huán)使用制冷劑，在制 冷劑和空氣之間交換熱量，從而冷卻或者加熱特定空間內的空氣。最近，制造的空調器不僅僅具有基本的制冷和制熱功能，而是還有其他功能，諸如作為空氣凈化器，吸收和過濾受污染的室內空氣，排出干凈空氣； 作為除濕器，將濕潤的空氣轉換為干燥空氣并且將后者排放回到室內空間； 以及具有其他提高生活質量的功能。另外，空調器可以分成分體式空調器和單體式空調器，分體式空調器具 有分開的室內單元和室外單元，單體式空調器具有整體室內單元和室外單 元。由于安裝空間和噪音方面的考慮，分體式空調器今天是優(yōu)選類型。和使用空氣與制冷劑進行熱交換從而調節(jié)室內空間空氣的空冷空調器不同，更多的研究和發(fā)展是針對水冷空調器的，該空調器使用水與制冷劑交換熱量，從而調節(jié)室內空間內的空氣。這種水冷式空調器作為過度消耗能源 的空冷空調器的替代產(chǎn)品是一種受到青睞的設備。另外，當較之空冷空調器的時候，水冷空調器尺寸可以制作地較小，產(chǎn) 生更小的噪音，并且更為有效地調節(jié)空氣，并且由于建造了更多大廈和綜合 樓諸如公寓，水冷空調器的發(fā)展和生產(chǎn)也在增長。但是，根據(jù)相關領域的水冷空調器存在缺陷。例如，在根據(jù)相關領域的水冷空調器中，冷卻水和制冷劑各自分開，同 時經(jīng)過熱交換器的內部流動。這樣，與制冷劑分開流動的冷卻水容易在冬天 凍結在水冷空調器中。
當冷卻水凍結在熱交換器中的時候，冷卻水的體積膨脹，損壞熱交換器。 損壞的熱交換器需要維修費用。而且，在根據(jù)相關領域的水冷空調器中，不能檢查冷卻水的流動是個問 題。因此，長時間使用條件下當冷卻水的流動受到冷卻水中積累的雜質阻礙 的時候，熱交換器可能損壞。另外，在根據(jù)相關領域的水冷空調器中，由于制冷劑和冷卻水在制冷或 者制熱循環(huán)中沿著相同的方向流動，所以熱交換效率降低。發(fā)明內容因此，本發(fā)明涉及水冷空調器，其基本上避免了相關領域中的局限和缺 陷所帶來的一個或者多個問題。本發(fā)明的目的是提供一種帶抗凍設備的水冷空調器，該抗凍設備用來防 止經(jīng)過室外單元的熱交換器流到熱交換器 一 側的水凍結。本發(fā)明的另一個目的是提供一種水冷空調器，其中水和制冷劑在該空調 器室外單元的熱交換器內沿著相反方向流動。本發(fā)明的進一步的目的是提供一種帶有室外單元的水冷空調器，該室外單元包括板式熱交換器，所述熱交換器具有多塊隔開預定距離的薄板，以 形成制冷劑和水流過的空間；和流量控制器，其設置在所述熱交換器一側， 用來根據(jù)室內空間的載荷能力控制進行熱交換的制冷劑和水流。本發(fā)明的其他優(yōu)勢、目的和特征將部分地在隨后的說明中論述，部分對 于本領域的普通技術人員在審閱以下內容后將變得顯然，或者可以從本發(fā)明 的實踐中獲悉。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)勢可以通過書面說明和權利要求書以 及附圖中特別指出的結構來實現(xiàn)或者獲得。為實現(xiàn)本發(fā)明的目的和其他優(yōu)勢并且遵循本發(fā)明目標，正如這里所實施 或者寬泛地說明的那樣，這里提供的水冷空調器包括室內單元，其包括第 一熱交換器，該熱交換器在空氣和制冷劑之間進行熱交換，該室內單元用來 冷卻或者加熱待調節(jié)空氣的空間；室外單元，其與室內單元分開安裝，并且 包括第二熱交換器，該熱交換器在水和制冷劑之間進行熱交換；冷卻塔，其 以連接到室外單元的方式安裝，用來冷卻流向第二熱交換器的水；和沸騰器， 其以連接到室外單元的方式安裝，用來升高流向第二熱交換器的水溫，其中 所述第二熱交換器是板式熱交換器，形成有多塊彼此隔開預定間隔的薄板， 這些間隔形成其中流過制冷劑和水的空間，且所述第二熱交換器包括設置在 其 一側的抗凍設備，用于防止第二熱交換器內的水凍結。在本發(fā)明的另一個方面，這里提供的水冷空調器包括多個室內單元， 其包括第一熱交換器，該熱交換器在空氣和制冷劑之間進行熱交換，所述多個室內單元用來冷卻或者加熱待調節(jié)空氣的空間；和室外單元，其與所述室 內單元分開安裝，并且包括第二熱交換器，該熱交換器在水和制冷劑之間進 行熱交換，其中所述第二熱交換器是板式熱交換器，形成有多塊彼此隔開預 定間隔的薄板，這些間隔形成其中流過制冷劑和水的空間，且所述第二熱交 換器包括設置在其側面的方向控制器，用來將第二交換器中的制冷劑和水的 流向保持在彼此相反的方向。在本發(fā)明的進一步實施例中，這里提供的水冷空調器包括室內單元， 其包括第一熱交換器，該熱交換器在空氣和制冷劑之間進行熱交換，所述室 內單元用于冷卻或者加熱待調節(jié)空氣的空間；和室外單元，其與所述室內單 元分開安裝，并且包括第二熱交換器，該熱交換器在水和制冷劑之間進行熱 交換，其中所述第二熱交換器是板式熱交換器，形成有多塊彼此隔開預定間 隔的薄板，這些間隔形成其中流過制冷劑和水的空間，并且該熱交換器水平 安裝，且所述第二熱交換器包括設置在其側面的流量控制器，用于根據(jù)室內 空間的載荷控制與制冷劑進行熱交換的水量。在上述根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器中，提供了用于水和制冷劑進行熱交換 的板式熱交換器，該熱交換器內包括抗凍設備和制冷劑方向控制器。還安裝 有多個過冷器和供水控制器，以及安裝在多個壓縮機內的多個均勻(even) 流動管道。因此，在所述抗凍設備中，可以防止流過第二熱交換器的水凍結， 從而防止損壞空調器。因為防止了空調器凍結，所以空調器的維修和維護成 本大大節(jié)省。另外，因為制冷劑方向控制器保證了流過第二熱交換器內部空間的制冷 劑和水流總是沿著相反方向，所以制冷劑和水之間的熱交換效率升高。因為 制冷劑和水之間的熱交換效率升高，所以室內空間的制冷和制熱效率提高， 當制冷和制熱效率提高時，有效減小了冷卻和加熱室內空間所消耗的能源。另外，根據(jù)制冷劑和水之間的熱交換，空調器的尺寸可以緊湊，使得其 可以適用于大廈和公寓綜合樓，而不需要安裝多個室外單元到該建筑物上， 也不會損壞該建筑物的外側。 進而，因為可以根據(jù)各個需要的載荷來調節(jié)室內空間的空氣，能耗效率 提高了 ，并且使用的便利性也提高了 。另夕卜，因為可以向室內空間提供新鮮空氣，所以可以減小室內空氣污染， 從而通過減小室內空氣污染改善使用者的健康狀況。而且，通過中央維護來進行空調器維護提高了使用者的便利性。應該理解，前述一般說明以及以下本發(fā)明的詳細說明都是示例性和解釋 性的，并且旨在進一步解釋要求保護的本發(fā)明。


圖1是示出安裝在建筑物內的根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器構造的透視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器室外單元的透視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器室外單元的分解透視圖；圖4是用于根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器的壓縮機的截面圖；圖5是用于根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器的壓縮機的截面圖；圖6是示出設置在根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器中的加熱器和制冷劑旁路單元以及制冷劑流動的示意圖；圖7是示出設置在處于操作過程中的根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器中的加熱器和制冷劑旁路單元以及制冷劑流動的示意圖；圖8是示出設置在根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器中的排放器以及制冷劑流動 的示意圖；圖9是示出設置在根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器中的制冷劑方向控制器以及 制冷操作中制冷劑流動的示意圖；圖10是示出設置在根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器中的制冷劑方向控制器以 及制熱操作中制冷劑流動的示意圖；圖11是示出設置在根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器中的流動傳感器以及制冷 操作中制冷劑流動的示意圖；圖12是示出設置在根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器中的流動傳感器以及制熱 操作中制冷劑流動的示意圖；圖13是示出設置在根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器中的制冷劑旁路單元以及 制冷操作中制冷劑流動的示意圖；圖14是示出設置在根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器中的制冷劑旁路單元以及 制熱操作中不使用制冷劑旁路單元時的制冷劑流動的示意圖；圖15是示出設置在根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器中的制冷劑旁路單元以及 制熱操作中使用制冷劑旁路單元時的制冷劑流動的示意圖；圖16是示出設置在根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器中的液態(tài)制冷劑排放器以 及制冷操作中使用液態(tài)制冷劑排放器時的制冷劑流動的示意圖；圖17是示出設置在根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器中的液態(tài)制冷劑排放器以 及制熱操作中不使用液態(tài)制冷劑排放器時的制冷劑流動的示意圖；圖18是根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器流量控制器的示意圖；圖19是根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器第二熱交換器的透視圖；圖20是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的水冷空調器過冷器的透視圖；圖21是示出圖20所示根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器所采用的過冷器的示意圖；圖22是示出沿著水平方向安裝的根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器第二熱交換 器的透視圖。
具體實施方式
現(xiàn)在將對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行論述，其示例在附圖中示出。但是， 本發(fā)明可以用許多不同形式實施，并且不應該認為本發(fā)明被限制于這里所述 的實施例。圖l是示出了安裝在建筑物內的根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的水冷空調器 配置的透視圖。就是說，具有分開安裝在室內和室外的單元的分體式水冷空 調器安裝在建筑物內。如圖l所示，建筑物內側被分成空調室A和室內空間B。就是說，建筑 物被分成其中安裝空調設備的空調室A,和人類生活或者工作于其內的多個 室內空間B。因此，通常安裝在建筑物外側的室外單元200安裝在空調室A 內，而室內單元IOO安裝在室內空間B內。各種類型的室內單元100安裝在每個室內空間B內，調節(jié)室內空間的空 氣。就是說，室內單元100包括立式單元、屋頂安裝的單元、墻壁安裝單元、 和其他類型，使用者可以在這些中間選擇適當?shù)哪Ｊ?，安裝在適當?shù)奈恢谩?這些室內單元100安裝成經(jīng)過制冷劑管道P與室外單元200連通。制冷劑管 道P引導制冷劑在室內單元100和室外單元200之間流動。
室內單元100從室內空間(P)內抽吸空氣，在空氣和制冷劑之間進行熱交換，在將經(jīng)過熱交換的空氣重新引入到室內空間B，使得室內空間B內 的空氣根據(jù)使用者的意圖而調節(jié)。室內單元100形成適合室內空間B的形狀。室內單元100和室外單元200通過制冷劑管道P連接，該制冷劑管道引 導制冷劑流動(就是工作流體)。制冷劑管道P是具有預定直徑的圓柱形管 道，并且從連接于室外單元200的排放管道分叉到每個室內單元100。冷卻塔C安裝在^f艮據(jù)本發(fā)明的水冷空調器所安裝的建筑物屋頂上，以冷 卻水來產(chǎn)生冷卻水。冷卻塔C允許水直接接觸空氣來產(chǎn)生冷卻水。就是說， 當水接觸冷空氣時， 一部分水蒸發(fā)，蒸發(fā)所需的熱量散失到空氣中，降低水 的溫度。利用這種現(xiàn)象，從頂部向下在冷卻塔C中引導水，并且從下端排放 空氣來冷卻水以產(chǎn)生冷卻水。在冷卻塔C中冷卻的水由供水管道520引導到室外單元200內。供水管 道520是具有預定直徑的中空圓柱形管道，并且沿著建筑物的外壁安裝?；?水管道540與供水管道520具有相同形狀，安裝在供水管道520旁邊，用來 引導在室外單元200內與制冷劑進行過熱交換的水返回到冷卻塔C。因此，在冷卻塔C中冷卻的水由水管道520引導，流入室外單元200, 并且在室外單元200內與制冷劑進行熱交換的水由回水管道540引導，返回 到冷卻塔C頂部，在冷卻塔C中再次冷卻之后，重復該循環(huán)，返回到室外 單元200內。冷卻水泵560安裝在供水管道520內，以均勻壓力將冷卻塔C中冷卻的 水供應到各室外單元200。該泵保證水以預定壓力流過室外單元200內，以 保證均勻的水流速率。供水管道520和回水管道540沿著建筑物的外壁安裝，并且分叉到各室 外單元200,從而把水供應到各室外單元200。就是說，供水分支管道522 和回水分支管道542從供水管道520和回水管道540分別分叉到各個室外單 元200,各室外單元的分支管道安裝成經(jīng)過空調室A的側部。這樣，從供水管道520分叉來把水供應到室外單元200的供水分支管道 522 —端與供水管道520連通，而另一端插入室外單元200內。而且，插入 室外單元200內的回水分支管道542 —端形成與回水管道540連通?；厮y544安裝在回水分支管道542上，控制從冷卻塔C供應到室外單 元200的水在與制冷劑進行過熱交換之后經(jīng)過回水分支管道542返回。
就是說，當正常使用和操作空調器時，回水閥544打開，讓空調器內與 制冷劑進行過熱交換的水返回到冷卻塔C。當安裝在多個層樓其中 一層的一 個空調器不使用的時候，回水閥544關閉，則填充在空調器內的水不能返回 到冷卻塔C。填充在空調器內的水不返回冷卻塔C的原因在于，當突然操作不運作的 空調器時，空調器初始操作中，填充在空調器內的水進行熱交換以冷卻制冷 劑，則水從而變熱。當該熱水流入壓縮機(以后說明)時，壓縮機損壞(這 種情況通過閉合的回水閥544來防止)。沸騰器580設置在冷卻塔C一側。該沸騰器580在空調器制熱操作、使 用熱水時運作，以防止水凍結。這里，在冷卻纟荅C中冷卻的水在其通往室外 單元200的途中經(jīng)過沸騰器580。室內單元100的配置基本上與傳統(tǒng)空冷多單元空調器相同，為此僅給出 簡單說明。第一熱交換器(未示出)安裝在室內單元100內，在從室內空間中吸入 的空氣和制冷劑之間進行熱交換，調節(jié)安裝有室內單元100的室內空間的空 氣。制冷劑流過這種類型的第一熱交換器(未示出)的內部。第一熱交換器(未示出)的吸入側設置有膨脹閥(未示出)。該膨脹閥 膨脹制冷劑，進行制冷劑減壓。制冷劑管道P包括高壓管道，高壓制冷劑經(jīng)過該高壓管道流動；和低壓 管道，低壓制冷劑經(jīng)過該低壓管道流動。制冷劑管道P從室外單元200分叉 到每個室內單元IOO,并且引導制冷劑流到第一熱交換器(未示出)的內部。因此，制冷劑在室外單元200內與水進行熱交換，且進行過熱交換的制 冷劑流過制冷劑管道P,并且流到安裝在室內單元100內的第一熱交換器(未 示出)，此時與從室內空間B吸入到室內單元100的空氣進行熱交換。與流 經(jīng)第一熱交換器(未示出)的制冷劑進行過熱交換的空氣受到調節(jié)，然后排 ;改回到室內空間B以調節(jié)室內空間B。而且，制冷劑在室內單元和室外單元100和200間重復流動，以完成循 環(huán)，并且在室外單元200內與制冷劑進行熱交換的水被引導經(jīng)過回水分支管 道542,到達回水管540，經(jīng)過回水管，該水流入冷卻纟荅C內，也完成循環(huán)。參照示意圖，以下將給出多單元空調器的室外單元說明。圖2是根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器的室外單元透視圖，圖3是根據(jù)本發(fā)明 的水冷空調器的室外單元透視圖。參照圖2和3，來詳細說明多單元水冷空調器的室外單元200,室外單 元200安裝在空調室A內，且通過制冷劑管道P連接到室內單元100的第一 熱交換器(未示出)。室外單元200整體外形成六面體。室外單元200包括前面板201,該前面板形成其前外表面(圖2);左面 板(圖3)，該左面板形成其左外表面；右面板203,該右面板形成其右外表 面；后面板204 (圖3)，該后面板形成其后外表面；上面板205，該上面板 形成其上外表面；和基部206，該基部形成其下外表面。這五塊面板和基部 緊固在一起。因此，當室外單元200形成預定內部空間時，用來調節(jié)室內空間空氣的 多個部件安裝在該內部空間內。前面板201由上前面板2or和安裝在上前面板2or下方的下前面板 2or，形成，從而有利于該單元的維護。前面板201和后面板204相應地形成，使得前面板201和后面板204可 以轉換，如果有需要的話。而且，左面板202和右面板203也相應形成，使 得他們也可以轉換。因為前面才反和后面一反201和204和左面々反和右面才反202和203相應^>形 成可轉換的板對，所以提高了組裝室外單元200的容易程度，并且每塊面板 更容易制造，使得整體產(chǎn)品的制造性提高。形成室外單元200下外部的基部206是預定厚度的矩形板，且具有以長 方形管道形狀水平形成在基部206下方前面和后面的基部支撐部206，?；恐尾?06，具有形成在其上的叉孔(未示出)，以允許叉車的叉臂 橫向插入其中，且也將基部206底面從地面隔開預定的距離。因此，移動和 運輸室外單元200變得更為容易。形成室外單元200外表面的每塊板大約是矩形，并且緊固到框架210上。 框架210包括垂直框架212，該垂直框架從基部206上表面的角部向上延伸； 和水平框架214，該水平框架緊固到垂直框架212上端以連接垂直框架上端。垂直框架212水平形成預定厚度的長方形板形狀，且沿著相應方向彎折 到每個角部。因此，每塊板內表面接觸垂直框架212的外表面并緊固在其上， 從而形成室外單元200外表面，所述垂直框架沿著相應方向彎折到每個角部。在制冷劑和水之間進行熱交換的第二熱交換器220安裝在基部206的上
表面。第二熱交換器220整體形狀是六面體，并且垂直延伸，其中形成預定空間。第二熱交換器220內部空間具有多塊薄板，其間有預定間隙，從而在這些薄板之間形成空間。制冷劑和水流過這些空間。就是說，當制冷劑在第二熱交換器220內設置的多塊薄板之間形成的空 間的最前面從頂部向底部流動時，水在緊靠制冷劑流過的該最前面空間的空 間內乂人底部向頂部流動。在接著向后的空間內，制冷劑又/人頂部流向底部。 因此，制冷劑和水分別沿著相反方向流動，并且經(jīng)由薄板傳導的熱量在制冷 劑和水之間交換。第二熱交換器220具有設置在其中的抗凍設備，用來防止水凍結。以下，將給出上述抗凍設備的說明。抗凍設備是用來防止第二熱交換器 220內的水凍結的設備，并且可以包括加熱器、制冷劑旁路設備、或者各種 其他設備。首先，說明用于抗凍設備的加熱設備。如示意圖所示，加熱器410安裝在第二熱交換器220上。加熱器410繞 制在第二熱交換器220外側周圍，并且通過從外部源提供的電力產(chǎn)生熱量。 該加熱器410只是加熱設備的一個示例，許多其他種類的加熱器也可以采用。在冬季，當室外溫度寒冷時，加熱器410可以有選擇地加熱第二熱交換 器220,并且防止由于凍結造成第二熱交換器220的損壞。就是說，當?shù)诙?熱交換器220內的水溫下降到設定溫度時，則加熱器410可以有選擇地啟動 來產(chǎn)生熱量并且防止第二熱交換器220內的水凍結。另外，加熱器410連接到供水溫度傳感器225 (圖11)。就是說，供水 溫度傳感器225感知供應到第二熱交換器220內的水溫。由供水溫度傳感器 225感知的水溫持續(xù)中繼到主微機(未示出)。這樣，當水溫為0。C時，主微機向作為抗凍設備的加熱器410施加電力。 因施加有電力，加熱器410輻射熱量，由加熱器410輻射的熱量加熱第二熱 交換器220,防止供應到第二熱交換器220內的水凍結。因此，在冬季或者長時間不使用時，當室外溫度低于0。C時，抗凍設備 防止因水凍結對第二熱交換器220造成損壞。第二熱交換器220通過安裝支架240固定在基部206頂面。第二熱交換 器220前部通過用來固定第二熱交換器220前部的前固定支架242固定；后 部通過用來固定第二熱交換器220后部的后固定支架244固定。
前固定支架242設置有多個，并且由預定厚度的矩形板形成，該厚度水 平延長而不垂直延伸。中部在向后方向上凹陷，并且左右兩端分別朝向左右 方向彎折。第二熱交換器220前部接觸前固定支架242中部的后表面并固定 到其上。后固定支架244由預定厚度的矩形板形成，具有向后彎折的中部，和具 有分別向左右彎折的左右兩端。第二熱交換器220后部接觸后固定支架244 中部的前表面并固定到其上。用來^巴制冷劑壓縮到高溫高壓的壓縮機安裝到第二熱交換器一側。壓縮 機300是預定直徑和高度的圓柱形狀，并且設置有多個，且以恒定速度操作 的恒速壓縮機310在左邊，而根據(jù)載荷可變操作的高壓渦輪變頻壓縮機320 在右邊。該壓縮機300根據(jù)室內空間施加的載荷而不同地操作。就是說，當載荷 較小時，僅變頻壓縮機320操作，而當載荷逐漸增大使得變頻壓縮機320過 載時，恒速壓縮機310才操作。由于恒速壓縮機310是傳統(tǒng)渦輪型壓縮機，其詳細說明就不給出了。變 頻壓縮機320是高壓型渦輪壓縮機，其詳細說明在下面給出。油恢復管道250 (圖6 )安裝在恒速壓縮機310和變頻壓縮機320之間， 用來連通恒速壓縮機310和變頻壓縮機320。油恢復管道250用來當一個壓 縮機300將要發(fā)生缺油時，從另 一個壓縮機向所述一個壓縮機恢復油，從而 防止壓縮4幾300損壞。收集器262設置在壓縮機300 —側。收集器262形成預定直徑的圓柱形， 并且A/v流入壓縮才幾300的制冷劑中過濾液態(tài)形式的制冷劑，僅允許氣態(tài)形式 的制冷劑流入壓縮才幾300 。就是說，當從室內單元100流入壓縮機300，沒有蒸發(fā)并且仍然處于液 態(tài)形式的制冷劑進入壓縮機300時，壓縮機300 (將制冷劑壓縮到高溫壓) 上的載荷增加，損壞壓縮機300。因此流入壓縮機300的制冷劑經(jīng)過收集器262，在其中液態(tài)制冷劑被從 氣態(tài)制冷劑中分開，僅氣態(tài)制冷劑輸送到壓縮機內部，從而被壓縮到高溫高 壓。因為流過收集器262的制冷劑中保持在液態(tài)形式的制冷劑比氣態(tài)制冷劑 重，所以液態(tài)制冷劑存放在收集器262底部，僅沉積在液態(tài)制冷劑上方的氣態(tài)制冷劑流入壓縮才幾300。油分離器264設置在壓縮機300的排放端，用來分離從壓縮機300排出 的制冷劑中包括的油。油分離器264是圓柱形，具有預定直徑。從壓縮機300 排出的制冷劑中包括的油用于在壓縮機300操作過程中減小所產(chǎn)生的摩擦， 當這些油經(jīng)過油分離器264時，這些油被從制冷劑分開，并且經(jīng)過油恢復管 道(圖6)返回到壓縮才幾300。油分離器止回閥268 (圖6)進一步設置在油分離器264的排放端，防 止制冷劑反流。當僅有恒速壓縮機310和變頻壓縮機320其中之一操作時， 油分離器止回閥268防止壓縮制冷劑反流到不操作的壓縮機300中。油分離器264經(jīng)過管道與主制冷劑閥270連通。所用的主制冷劑閥270 通常是四通閥，安裝成根據(jù)空調器的制冷和制熱操作來改變制冷劑流向。主 制冷劑閥270的各端口連接到第二熱交換器220、第一熱交換器(未示出)、 和收集器262。因此，從恒速壓縮機310和變頻壓縮機320排出的制冷劑流入主制冷劑 閥270,且在油分離器264和主制冷劑閥270之間設置有熱氣管道271(圖6) 來引導一部分流向主制冷劑閥270的制冷劑直接流入收集器262。在空調器操作過程中，當需要升高流入收集器262的低壓制冷劑的壓力 時，熱氣管道271把從壓縮機300排出的高壓制冷劑直接供應給收集器262。 熱氣閥272 (圖6)是安裝在熱氣管道271上的旁路閥，用來打開和關閉熱 氣管道271。過冷器280設置在壓縮機300的一側。過冷器280安裝在連接第二熱交 換器220和第一熱交換器(未示出)的管道任何地方。流經(jīng)過冷器280的制 冷劑在其中冷卻額外的時間。以下將給出上述變頻壓縮機320 (這是本發(fā)明的一個主要部件)的詳細 說明。圖4是用于根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器的壓縮機截面圖，圖5是示出用于 根據(jù)本發(fā)明正常操作的水冷空調器的壓縮機截面圖。參照圖4和5，變頻壓縮機320具有形成變頻壓縮機320外形的殼體321 和其內的多個壓縮空間340，和350，。排氣管道322形成在殼體321頂部。排 氣管道322下端與殼體321內部連通，其上端與油分離器264連通(圖3 )。設置在殼體321右下表面的是用來引導制冷劑流入變頻壓縮機320的共
用連接管道324;用來引導油流入變頻壓縮機320的高壓連接管道325;和 用來引導氣態(tài)制冷劑從收集器262排出到變頻壓縮機320的低壓連接管道 326。共用連接管道324、高壓連接管道325和低壓連接管道326 (作為流向 控制單元323的部件)配置成有選擇地彼此連通。特別地，通過上下滑動來有選擇地密封高壓連接管道325的密封件327 進一步設置在流向控制單元323上。當密封件327處于圖5所示位置時，共 用連接管道324、高壓連接管道325和低壓連接管道326彼此連通。另外，當密封件327滑下并且設置在高壓連接管道325內的時候，低壓 連接管道326與共用連接管道324連通。驅動才幾構330設置在殼體321上半部。驅動才幾構330產(chǎn)生旋轉力以壓縮 制冷劑，并且包括定子332，該定子從外部源接收電力；轉子334,該轉子 設置在定子332內，與定子相互電作用并且旋轉；和旋轉軸336，該軸穿過 轉子334中心插入，用來引導轉子334旋轉。旋轉軸336比轉子334長，使得其從轉子334底部突出預定距離。偏心 部338設置在旋轉軸336下部，用來將旋轉運動轉化為線性運動。偏心部338包括形成在頂部的第一偏心部338，和形成在偏心部338底部 的第二偏心部338"。第一和第二偏心部338，和338，，沿著彼此相反的方向偏 心固定到旋轉軸336。利用旋轉軸336的旋轉力壓縮制冷劑的第一壓縮機構340和第二壓縮機 構350進一步設置在旋轉軸336下部，即圍繞第一偏心部338，和第二偏心部 338"。第一壓縮機構340設置在第二壓縮機構350上方，第二壓縮機構350有 選擇地壓縮制冷劑，讓變頻壓縮機320的容量可變。第一壓縮機構340可以大致分成中心鉆空的管形第一缸體342、密封第 一缸體342上下端部以形成第 一壓縮空間340，的上軸承344和的中軸承345 、 壓靠第一偏心部338，外周邊以壓縮第一壓縮空間340，內的制冷劑的第一滾 動活塞346、和將第一壓縮空間340，分成第一吸入艙(未示出)和第一壓縮 艙(未示出)的第一葉片(vane) 348。第一彈簧348，設置在第一葉片348右邊以彈性支撐第一葉片348，第一 排放孔344，垂直穿過上軸承344，用來調節(jié)從第一壓縮空間340，排出的受壓 制冷劑量的第一排放閥344"設置在第一排放孔344，上端。第一消音器 (muffle) 349安裝在第一排放閥344"上部，從而耦合到上軸承344上并且 與其形成一空間。而且，第一消音器孔349，形成在第一消音器349下面，并且開口以允許 制冷劑向上流動。因此，壓縮制冷劑從第一壓縮空間340，經(jīng)過第一排放孔 344，向上流到第一消音器349內。流入第一消音器349的制冷劑經(jīng)過第一消 音器孔349'向上流動，然后經(jīng)過排氣管道322到達變頻壓縮機320外側。第二壓縮機構350設置在第一壓縮機構340下面。第二壓縮機構350與 上述共用管道324連通，并且是制冷劑從收集器262主要流向的地方。第二 壓縮機構350在結構上與第一壓縮機構350相同，并且形成在第二偏心部 338"周圍。就是說，第二壓縮機構350包括與第一缸體342執(zhí)行相同功能的第二缸 體352、位于第二缸體352以下并且與中軸承345 —起形成第二壓縮空間350， 的下軸承354、用來壓縮制冷劑的第二滾動活塞355、將第二壓縮空間350， 分成第二吸入艙(未示出)和第二壓縮艙(未示出)的第二葉片356、耦合 在下軸承354底部的第二消音器358、開在下軸承354上用來引導在第二壓 縮空間350，內壓縮的制冷劑的第二排放孔359，以及二排放閥359，。因此，流入第二壓縮空間350，的制冷劑被第二滾動活塞355的旋轉運動 所壓縮，然后從第二壓縮空間350，經(jīng)過第二排放孔359排出。容量變換器360設置在第二排放孔359右邊，從而有選擇地改變變頻壓 縮機320的容量。容量變換器360有選擇地限制第二葉片356并且防止第二 壓縮機構350操作，以減小變頻壓縮才幾320的容量。特別地，銷插入孔354，垂直開在下軸承354的右邊，且容量變換器360 安裝在銷插入孔354，內。更詳細地說，容量變換器360具有相應于銷插入孔 354，的外徑，并且包括垂直滑動的銷部362和約束銷部362滑動范圍的停止 件364。用來產(chǎn)生彈性的銷彈簧366設置在停止件364的上端。銷停止件366具有施加于其上并沿著向下方向彈性支撐停止件364頂表 面的壓縮彈簧。因此，當制冷劑經(jīng)過高壓連接管道325流到第二壓縮機構350 底部時，壓力在第二消音器358頂部產(chǎn)生，使得銷362向上移動。另外，銷362上端保持插入從第二葉片364下表面向上凹陷的凹陷部內 的狀態(tài)，使得第二壓縮機構350受到約束而不操作，且變頻壓縮機320僅允 許第一壓縮機構340操作。
在根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器中，可以適用抗凍設備的另一個實施例。在 該替代實施例中，被壓縮機300壓縮的制冷劑用來防止流入第二熱交換器220的水凍結。圖6是示出設置在根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器中的加熱器和制冷劑旁路單 元以及制冷劑流向的示意圖，圖7是示出設置在處于操作過程中的根據(jù)本發(fā) 明的水冷空調器中的加熱器和制冷劑旁路單元以及制冷劑流向的示意圖。如圖6和7所示，制冷劑引導件420是另一種形式的抗凍設備，設置在 連通第二熱交換器220和第一熱交換器(未示出)的制冷劑管道(圖1)端 部之間，并且制冷劑管道(未示出)形成連通第一熱交換器(未示出)和主 制冷劑閥270。制冷劑引導件420,類似加熱器410,連接到回水溫度傳感器227 (圖 ll)并且操作。就是說，當回水溫度傳感器227感知的水溫低于0。C時，從 壓縮機300排出的高溫高壓被引導流入第二熱交換器220。制冷劑引導件420包括帶有3個端口的三通閥421,其用來切換制冷 劑的流向；和制冷劑引導管道425,其耦合成連通三通閥421的其中一個端 口并且用來引導制冷劑從壓縮機300流入三通閥421。三通閥421包括吸入口 422、第一排放口 423和第二排放口 424。當吸 入口 422連接到第二熱交換器220的制冷劑入口時，第一排放口 423連接到 第一熱交換器(未示出)，且第二排放口 424連接到用來連接主制冷劑閥270 與第一熱交換器(未示出)的管道。因此，當回水溫度傳感器227 (圖11)將水溫傳送到主微機時，主微機 接收傳送來的水溫并且有選擇地打開和關閉三通閥421的端口 ，使得從壓縮 機300排出的制冷劑經(jīng)過該三通閥421并且被引導到第二熱交換器220內。制冷劑引導閥426安裝在制冷劑引導管道425上，以有選擇地打開和關 閉制冷劑引導管道425。當空調器操作在制冷模式時，制冷劑引導閥426密 封制冷劑引導管道425,而當空調器操作在制熱模式時，制冷劑引導閥426 根據(jù)回水溫度傳感器227 (圖11)感知的水溫而打開制冷劑引導管道425。 當制冷劑引導閥426打開時，從壓縮機300排出的制冷劑不會流到第一熱交 換器(未示出)，而是相反流到第二熱交換器220。三通閥421的第一排放口 423端部和連接到第一熱交換器的制冷劑管道 P的端部具有安裝在其上的抗凍閥427。安裝抗凍閥427是為了通過抗凍設
備420來防止流入第二熱交換器220的水凍結。當回水溫度傳感器227感知 的水溫低于0。C時，抗凍閥427關閉，使得從壓縮機300排出的制冷劑被引 導到第二熱交換器220內?？箖鲩y427包括第一阻斷閥427，，該閥阻止制冷劑從第一熱交換器(未 示出)流到三通閥421的第一排放端口 423;和第二阻斷閥427"，該閥阻止 制冷劑從壓縮機300流到第一熱交換器(未示出)。因此，第一阻斷閥427，和第二阻斷閥427，，與制冷劑引導閥426相反操 作。就是說，當制冷劑引導閥426關閉時，第一阻斷閥427，和第二阻斷閥 427"打開，而當制冷劑引導閥426打開時，第一阻斷閥427，和第二阻斷閥 427"關閉。另外，如示意圖示出，過冷器280包括反向傳輸管道281，該管道引導 來自制冷劑管道P的分支制冷劑流；和形成為雙管的過冷設備282;膨脹器 283,其設置在反向傳輸管道281內用來膨脹制冷劑；和過冷閥284，其用于 有選擇地打開和關閉反向傳輸管道281。參照圖6，將更詳細地說明第二熱交換器220的外結構。供水部221是將水供應到第二熱交換器的通道，形成從第二熱交換器 220的左前下端向前突出。供水部221由預定直徑的圓柱管道形成，并且具 有與第二熱交換器220內部空間連通的內部空間。在供水部221上端，就是說，第二熱交換器220前上表面具有形成于其 上的回水部222，該回水部是用于在第二熱交換器220內與制冷劑進行過熱 交換的水從第二熱交換器220流出的通道?；厮?22與供水部221具有相 同的形狀。供水部221端部連接到供水分支管道522，并且接收從冷卻塔C供應的 水。就是說，在冷卻塔C中冷卻的水被供水管道520 (圖6)引導，流過供 水分支管道522，到達供水部522和第二熱交換器220內?；厮?22端部與回水分支管道542連接，將熱交換過的水返回冷卻塔 C。就是說，與制冷劑進行過熱交換的水流過回水部222,到達第二熱交換 器220外部，經(jīng)過回水分支管道542，被回水管道540引導返回冷卻塔C。 返回的水在冷卻塔C中再次冷卻，并且重新供應到第二熱交換器220。制冷劑吸入端口 223和制冷劑排放端口 224形成在供水部221和回水部 222 —側(在圖中右側)，制冷劑經(jīng)過這兩個端口從第二熱交換器220流入流
出。制冷劑吸入端口 223形成在回水部222右側，就是說，位于第二熱交換 器220的右前上部，且制冷劑排放端口 224形成在供水部221右側，就是說， 位于第二熱交換器220右前下部。制冷劑吸入端口 223和制冷劑排放端口 224 的形成與供水部221和回水部222是一樣的。而且，如示意圖所示，制冷劑吸入端口 223和制冷劑排;汶端口 224，以 及供水部221和回水部222可以形成在同一側。當然，制冷劑吸入端口 223和制冷劑排;改端口 224以及供水部221和回 水部222可以形成這樣的配置，其中他們不形成在同一側。例如，制冷劑吸 入端口 223和制冷劑排放端口 224可以形成在相對兩側，且供水部221和回 水部222可以也形成在相對兩側。供水溫度傳感器225 (圖11 )用于感知供應到第二熱交換器220內的水 溫，而供水壓力傳感器226 (圖11)用于感知所供應的水壓，這兩種傳感器 安裝在供水部221上。而且，回水溫度傳感器227 (圖11)用于感知在第二 熱交換器220內與制冷劑進行過熱交換的水溫，而回水壓力傳感器228 (圖 11)用于感知回水壓力，這兩種傳感器安裝在回水部222上。因此，供應到第二熱交換器220的水的溫度和壓力可以檢測到，且在第 二熱交換器220內與制冷劑進行過熱交換的水的溫度和壓力也可以檢測到。圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器中的排放器以及制冷劑流動的示 意圖。參照圖8，用于排放水的排放器430設置在第二熱交換器220的內側和 外側。排放器430是上述抗凍設備的另一種實施例，并且將收集在第二熱交 換器220內的水強制排出，防止第二熱交換器220內的水凍結。排放器430包括排放泵431,其用于強制排出存儲在第二熱交換器220 內的水；泄流部432,其形成與第二熱交換器220內部連通并且作為水從第 二熱交換器220排泄的通道；和泄流閥433，其安裝在泄流部432上，用來 有選擇地打開和關閉泄流部432。排放泵431安裝在將水供應到第二熱交換器220內的供水部221 —側， 并且提供了電力后操作，以強制將水從第二熱交換器220內排出。泄流部432允許收集在第二熱交換器220內的水自行排泄到外部，并且 泄流閥433安裝在泄流部432上以有選4奪地打開和關閉泄流部432。在冬季長時間不操作空調機過程中和第二熱交換器220內的溫度由于其
他情況而突然迅速降低的時候，排放器430防止第二熱交換器凍結。排放器430操作的同時連接到回水溫度傳感器227 (圖11 )。就是說， 當?shù)诙峤粨Q器220內的水溫低于0。C時，因為回水溫度傳感器227(圖11) 持續(xù)檢測溫度，其將向主微機發(fā)送信號，接收到傳來的水溫的主微機向排放 器430施加電力。當由主微機向排放器430施加電力時，排放器430操作。如果情況是使 用者在冬季長時間不使用空調器，則即使外界溫度低于0。C時，第二熱交換 器220內的水被排放器430排出到外邊,從而使得水不會在第二熱交換器220 內凍結，防止對第二熱交換器220造成損壞。泄流閥433安裝在泄流部432內，根據(jù)回水溫度傳感器227 (圖11 )感 知的水溫而操作。特別地，當回水溫度傳感器感知到從第二熱交換器220返 回的水溫低于0°C時，回水溫度傳感器227向主微機發(fā)送信號，接收到該信 號的主微機施加電力，打開泄流閥433,自然排泄殘留在第二熱交換器220 內的水。因此，施加了電力的泄流閥433允許泄流部432有選4奪地打開或者關閉， 該泄流閥可以是電磁閥，且泄流軟管(未示出)可以進一步連接到泄流部432 端部，當泄流閥433打開泄流部432時，用來經(jīng)過泄流閥432排泄水。方向控制器進一步設置在第二熱交換器220的一側，保持經(jīng)過第二熱交 換器220內部流動的水和制冷劑沿著相反的方向流動。該方向控制器有選擇 地控制水或者制冷器至少其中之一的流向。就是說，方向控制器包括下述至 少其中之一水方向控制器，其有選擇地改變進入第二熱交換器220的水流 向；和制冷劑方向控制器，其有選擇地控制進入第二熱交換器220的制冷劑 流向。圖9是示出設置在根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器內的制冷劑方向控制器以及 在制冷操作過程中制冷劑流動的示意圖，圖10是示出了設置在根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器中的制冷劑方向控制器以及在制熱操作過程中制冷劑流動的 示意圖。參照圖9和10,制冷劑方向控制器290設置在第二熱交換器220—側。 就是說，制冷劑方向控制器290安裝成與形成在第二熱交換器220前面的制 冷劑"及入端口 223連通。制冷劑方向控制器290是四通閥。該四通閥的第一四通端口 291連接到制冷劑吸入端口 223 ，第二四通端口 292連接到主制冷劑閥270的端口 ，第 三四通端口連接到制冷劑排放端口 224。另外，第四四通端口連接到用來連 接第一熱交換器(未示出)的制冷劑排放管道P。經(jīng)過制冷劑方向控制器290流入第二熱交換器290的制冷劑方向總是沿 著一個方向，而經(jīng)過第二熱交換器220內部總是沿著一個方向流動的制冷劑 相反于第二熱交換器220內的水流方向流動。制冷劑方向控制器290安裝成與形成在第二熱交換器220前面的制冷劑 吸入端口 223連通，并且即使當制冷劑流向根據(jù)空調器的操作模式改變時， 制冷劑方向控制器290也允許制冷劑沿著一個方向流動，就是說，沿著經(jīng)由 制冷劑吸入端口 223進入第二熱交換器220的方向。換句話說，當空調器操作在制冷模式時，從壓縮機300排出的制冷劑經(jīng) 過主制冷劑閥270并且流到第二四通端口 292，然后經(jīng)過第一四通閥291， 經(jīng)過制冷劑吸入端口 228，然后流入第二熱交換器220。另一方面，當空調器操作在制熱模式時，從壓縮機300排出的制冷劑經(jīng) 過主制冷劑閥270和第一熱交換器(未示出)，然后流到第四四通端口 294 并且經(jīng)過第一四通端口 291和制冷劑吸入端口 223進入第二熱交換器220。圖11是示出了設置在根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器中的流動傳感器以及制 冷操作中制冷劑流動的示意圖，圖12是示出設置在根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器中的流動傳感器以及制熱操作中制冷劑流動的示意圖。參照圖11和12,流動傳感器440設置在形成于第二熱交換器220表面 上的供水部221和回水部222 —側，以感知水是否在第二熱交換器220內流 動。流動傳感器440可以釆用利用第二熱交換器220內產(chǎn)生的壓力差的方法 和通過感知水流量來感知水是否流動的浮子開關，但是，流動傳感器440也 可以采用利用溫度的其他設備和方法?，F(xiàn)在給出采用了壓力差的流動傳感器440的說明。供水溫度傳感器225感知供應到第二熱交換器220內的水溫，而供水壓 力傳感器226感知所供應的水壓，這兩種傳感器安裝在供述部221。而且， 回水溫度傳感器227感知在第二熱交換器220內與制冷劑進行過熱交換的水 溫，而回水壓力傳感器228感知返回的水壓，這兩種傳感器安裝在回水部 222。 因此，供水壓力傳感器226和回水壓力傳感器228感知的壓力，以及供 水溫度傳感器225和回水溫度傳感器227感知的溫度用來感知第二熱交換器 220內的水流動。當供水壓力傳感器226和回水壓力傳感器228感知的水壓數(shù)據(jù)被發(fā)送到 主微機(未示出)，接收到水壓數(shù)據(jù)的主微機將收到的水壓數(shù)據(jù)減去預設壓 力差或者與其比較。接收到由供水壓力傳感器226和回水壓力傳感器228感知的水壓數(shù)據(jù)的 主微機平衡兩個壓力數(shù)據(jù)。換句話說，回水壓力傳感器228感知的水壓數(shù)據(jù) 從供水壓力傳感器226感知的水壓數(shù)據(jù)中減去。這里，減去以后的壓力數(shù)據(jù)值與預設壓力差比較，并且壓縮機300的操 作有選擇地停止。更詳細地說，當空調器操作在制冷模式時，當供水壓力傳感器226和回 水壓力傳感器228感知的水壓數(shù)據(jù)之差是20kPa或者以上時，確定為大量的 雜質沉積在第二熱交換器220內。另外，當空調器操作在制熱模式時，當供水壓力傳感器226和回水壓力 傳感器228感知的水壓數(shù)據(jù)之差是20kPa或者以上時，確定為第二熱交換器 220內的水凍結，并且主微機停止壓縮機300的操作。另外，雖然未示于示意圖中，但是主微機采用了分開的顯示器或者蜂鳴 器來發(fā)出信號，警告使用者第二熱交換器220內的水流受到限制。相反，當空調器操處于制冷或者制熱模式時，當供水壓力傳感器226和 回水壓力傳感器228感知的水壓數(shù)據(jù)之差小于20kPa時，確定為水流動未受 到限制，且主微機向壓縮機300施加電力并操作之，從而讓空調器正常操作。圖13是示出了設置在根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器中的制冷劑旁路單元以 及制冷操作中制冷劑流動的示意圖，而圖14是示出了設置在根據(jù)本發(fā)明的 水冷空調器中的制冷劑旁路單元以及制熱操作中不使用制冷劑旁路單元情 況下制冷劑流動的示意圖。另外，圖15是示出了示出了設置在根據(jù)本發(fā)明 的水冷空調器中的制冷劑旁路單元以及制熱操作中使用制冷劑旁路單元情 況下制冷劑流動的示意圖。參照圖13至15,制冷劑旁路單元450進一步安裝在室外單元200上。 就是說，制冷劑旁路單元450(圖13)用來將一部分壓縮制冷劑從壓縮機300 供應到第二熱交換器220并且防止流入第二熱交換器220的水凍結。制冷劑
旁路單元450是上述抗凍設備的替代實施例。制冷劑旁路單元450引導被壓縮機300壓縮到高溫高壓的制冷劑進入第 二熱交換器220，從而通過旁路制冷劑經(jīng)過第二熱交換器220來防止第二熱 交換器220內的凍結。為此，制冷劑旁路單元450包括制冷劑旁路管道451,其一端與第二熱 交換器220下部連通，另一端安裝成與壓縮機的排放端連通；和旁路閥452, 其安裝在制冷劑旁路管道451上，用來有選擇地打開和關閉制冷劑旁路管道 451內部。制冷劑旁路管道451設置成引導從壓縮機300排出的制冷劑到第二熱交 換器220內，并且其一端與熱氣管道271連通，而另一端與用來連接到制冷 劑排放端口 224的制冷劑管道P—側連通。因此，當空調器操作在制冷模式時， 一部分從壓縮機300排出的制冷劑 流過主制冷劑閥270，進入第一熱交換器(未示出)，另一部分制冷劑流到熱 氣管道271。流到熱氣管道271的那一部分制冷劑流過與熱氣管道271 —側 連通的制冷劑旁路管道451,并且經(jīng)過制冷劑排放端口 224進入第二熱交換 器220。這里，連通制冷劑旁路管道451端部與熱氣管道271的連接部定位于熱 氣閥272和壓縮機300的排放側之間。這樣做使得從壓縮機300排出的制冷 劑能流到制冷劑旁路管道451 ，而不論熱氣管道272是打開還是關閉。旁路管道閥452安裝在制冷劑旁路管道451上，并且配置成與回水溫度 傳感器227聯(lián)系操作。就是說，回水溫度傳感器持續(xù)感知流入回水部222的 水溫，當感知到的水溫低于0。C時，回水溫度傳感器227產(chǎn)生信號并且將該 信號發(fā)送到主微機，使得接收到該信號的主微機打開旁路管道閥452。因此，在冬季長時間不使用空調器時，或者室外溫度低于0。C時，防止 了第二熱交換器220內流動的水凍結。以下，將給出液態(tài)制冷劑排放器273 (圖16)的說明，該排放器用來降 低流入根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器的收集器262內的制冷劑溫度。圖16是示出了設置在根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器中的液態(tài)制冷劑排放器 以及制冷操作中使用該液態(tài)制冷劑排放器的情況下制冷劑流動的示意圖，而 圖17是示出了設置在根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器中的液態(tài)制冷劑排放器以及 制冷操作中不使用該液態(tài)制冷劑排放器的情況下制冷劑流動的示意圖。參照圖16和17，當熱制冷劑流入根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器所采用的高壓渦輪壓縮機時，為了防止壓縮機中斷或者損壞，設置了液態(tài)制冷劑排放器273來冷卻流入收集器262的制冷劑。特別地，液態(tài)制冷劑排放器273引導一部分在第二熱交換器220內與水 進行過熱交換的制冷劑到達收集器262，并且根據(jù)安裝于收集器262入口的 收集器傳感器262，感知的制冷劑溫度來操作。更詳細地說，液態(tài)制冷劑排放 器273 —端形成與收集器262吸入側連通，而另 一端形成與第二熱交換器220 排放端連通。液態(tài)制冷劑排放器273包括液態(tài)制冷劑排放管道274,該管道 引導制冷劑流動；排放管道閥275,其安裝在液態(tài)制冷劑排放管道274上以 有選擇地打開和關閉液態(tài)制冷劑排放管道274;和毛細管(capillary tube )276， 其形成在液態(tài)制冷劑排;故管道274 —側來升高流入液態(tài)制冷劑排;故管道274 的制冷劑溫度和壓力。而且，當收集器傳感器262，感知的制冷劑溫度超過預設溫度時，排放管 道閥275操作，打開液態(tài)制冷劑排放管道274。當收集器傳感器262，感知的 制冷劑溫度被發(fā)射到主微機時，接收到制冷劑溫度的主微機向排放管道閥 275施加電力。施加了電力的排放管道閥275操作，打開液態(tài)制冷劑排放管 道274。因此，當空調器操作在制冷模式時，排放管道閥275操作以關閉液態(tài)制 冷劑排放管道274，而當空調器操作在制熱模式時，排放管道閥2乃操作以 打開液態(tài)制冷劑排放管道274。毛細管276設置在液態(tài)制冷劑排放管道274 —端。就是說，毛細管276 具有下端，其與連接在第二熱交換器220和第一熱交換器(未示出)之間的 制冷劑管道P連通；并且具有另一端，其與液態(tài)制冷劑排放管道274的一端 連通。毛細管276的內徑形成狹窄的螺旋通道，這樣當排放閥275打開時，制 冷就從中流過。當在第二熱交換器220內與水進行過熱交換的制冷劑流到收 集器內的時候，毛細管276將制冷劑的狀態(tài)改變成低溫低壓。在經(jīng)過毛細管276的同時改變成低溫低壓狀態(tài)的液態(tài)制冷劑接受液態(tài)制 冷劑排放管道274的引導，到達收集器262的入口。流到收集器262入口的 制冷劑經(jīng)過第二熱交換器220并且和與水熱交換過的制冷劑匯合，流入收集 器262內。 流過毛細管276的制冷劑比流過第二熱交換器220并與水在其中進行熱 交換的制冷劑變得更冷。因為進入收集器262的制冷劑溫度比流過收集器 262內而不經(jīng)過毛細管276的制冷劑溫度更低，所以使得制冷劑經(jīng)過毛細管 276。就是說，因為在第二熱交換器220內與水進行過熱交換的制冷劑與經(jīng)過 毛細管276的低溫制冷劑混合，所以比第二熱交換器220內進行過熱交換的 制冷劑還要冷的制冷劑流入收集器262并且進入壓縮機300內。因此，低溫制冷劑流過收集器262內，進入壓縮機300，使得低溫制冷 劑流入壓縮機300，從而防止壓縮機損壞和停機。以下，說明設置在根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器中的油恢復管道250。油恢復管道250包括恒速油恢復管道266，，用來從恒速油分離器264， 回收油，并且引導回收的油到達恒速壓縮才幾310和變頻壓縮才幾320，該恒速 油分離器264，分離恒速壓縮機310排出的制冷劑中包括的油；變頻油恢復管 道266",用于從變頻油分離器264"回收油，并且引導回收的油到達恒速壓 縮機310和變頻壓縮機320，該變頻油分離器26"分離變頻壓縮機320排出 的制冷劑中包括的油；恒速油恢復管道251,該管道引導從恒速壓縮機310 溢流出來的油進入變頻壓縮機320;和變頻油恢復管道252，該管道引導從 變頻壓縮機320溢流出來的油進入恒速壓縮機310。另外，用來有選擇地打開和關閉恒速油恢復管道266，內部的恒速恢復閥 235形成在連通恒速油恢復管道266，與變頻壓縮機320的管道上；而用來有 選擇地打開和關閉變頻油恢復管道266，，的變頻恢復閥254形成在連通變頻 油恢復管道266"與恒速壓縮機310的管道上。而且，用來有選擇地打開和關閉恒速油恢復管道251的恒速油恢復閥 255安裝在恒速油恢復管道251上，而用來有選擇地打開和關閉變頻油恢復 管道252的變頻油恢復閥256安裝在變頻油恢復管道252上。就是說，從恒速油分離器264，向恒速壓縮機310恢復油的恒速油恢復管 道266，的端部分叉，使得一條排放管道與恒速壓縮機310入口連通，而另一 條排放管道與變頻壓縮機320入口連通。從變頻油恢復管道264"向變頻壓縮機320恢復油的變頻油恢復管道 266"的端部分叉，使得一條排放管道與變頻壓縮機320入口連通，而另一條 排放管道與恒速壓縮機310入口連通。
引導從恒速壓縮機310溢流的油流入變頻壓縮機320的恒速油恢復管道 251形成在其一端與恒速壓縮機310側面連通，而另一端形成與變頻壓縮機 320入口連通。恒速油恢復閥255安裝在恒速油恢復管道251上，有選擇地 打開和關閉恒速油恢復管道251 。引導從變頻壓縮機320溢流的油流入恒速壓縮機310的變頻油恢復管道 252形成在其一端與變頻壓縮機320側面連通，而另一端形成與恒速壓縮機 310入口連通。變頻油恢復閥256安裝在變頻油恢復管道252上，從而有選 擇地打開和關閉變頻油恢復管道252。當僅有變頻壓縮機320操作時，油如下流動。當變頻壓縮機320操作， 使得包括油的制冷劑從變頻壓縮機320排出時，這些油在變頻油分離器264" 中分離，并且在變頻油分離器264"中分離的油被變頻油恢復管道266"引導， 分別流入恒速壓縮才幾310和變頻壓縮4幾320。這里，安裝變頻恢復閥254，使得從變頻油恢復管道266"分叉，與恒速 壓縮機310的入口連通，該閥關閉了其排放管道。就是說，流過變頻油恢復 管道266'的油被引導朝向變頻壓縮機320。當僅有恒速壓縮機310操作時，油如下流動。當恒速壓縮機310才喿作， 使得包括油的制冷劑從恒速壓縮機310排出時，這些油在恒速油分離器264， 中分離，并且在恒速油分離器264，中分離的油4皮恒速油恢復管道266，引導， 分別流入恒速壓縮才幾310和變頻壓縮才幾320。這里，安裝恒速恢復閥253，使得從恒速油恢復管道266，分叉，與變頻 壓縮機320的入口連通，該閥閉合其排放管道。就是說，流經(jīng)恒速油恢復管 道266，的油被引導朝向恒速壓縮機310。另一方面，當恒速壓縮機310和變頻壓縮機320同時操作時，流入每個 壓縮機300的油量分別根據(jù)恒速壓縮機310和變頻壓縮機320上的壓縮載荷 來控制。另外，連接到恒速壓縮機310側面的恒速油恢復管道251的另一端形成 與變頻壓縮機320的入口連通。恒速油恢復閥255安裝在恒速油恢復管道251 上。連接到變頻壓縮機320側面的變頻油恢復管道252另一端形成與恒速壓 縮機310的入口連通，并且形成與變頻油恢復管道251的入口連通。因此，當恒速壓縮機300內的油量不足時，油從變頻壓縮機320被變頻 油恢復管道252引導流向恒速壓縮機310。這里，安裝在變頻油恢復管道252
上的變頻油恢復閥256打開變頻油恢復管道252,并且安裝在恒速油恢復管 道251上的恒速油恢復管道255關閉恒速油恢復管道251。而且，安裝在恒速油恢復管道266，上的恒速油恢復閥253關閉恒速油恢 復管道266'，使得恒速油分離器264，分離的油恢復到恒速壓縮機310，而安 裝在變頻油恢復管道266"上的變頻恢復閥254打開變頻油恢復管道266"， 使得一部分被變頻油分離器264"分離的油流入恒速壓縮機310。相反，當變頻壓縮機320內的油不足時，相反的過程將油恢復到變頻壓 縮機320中。就是說，變頻油恢復閥256關閉變頻油恢復管道252和恒速油 恢復管道266"。這里，變頻恢復閥254操作，以關閉變頻油恢復管道266"。當以上過程重復實施時，油可以更快地流入每個壓縮機300，且油可以 根據(jù)需要的油液面而有選擇地供應給每個壓縮機300,因此防止發(fā)生因缺油 對壓縮機的損壞。根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器設置有水流控制器460 (圖18和19 ),用于控 制流過第二熱交換器220內的水量。圖18是示出根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器內的流量控制器的示意圖，而圖 19是根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器的第二熱交換器的透視圖。水流控制器460設置在形成于第二熱交換器220 —側的供水部221上， 用來控制流過第二熱交換器220內部的水量?？梢愿鶕?jù)供應到第二熱交換器220內的水量來控制第二熱交換器220內 制冷劑交換的熱量。就是說，通過控制供應到第二熱交換器220內的水量， 可根據(jù)安裝第 一熱交換器(未示出)的空間的室內空間B載荷來控制第二熱 交換器220內的制冷劑交換的熱量。換句話說，當室內空間B(例如，在制冷條件下)需要更大量的空氣調 節(jié)時，水流控制器460允許更大量的水流入第二熱交換器220，使得更大量 的制冷劑和水在第二熱交換器220內交換熱量，以進一步冷卻制冷劑。如圖19所示，水流控制器460形成閥或者其他設備。水流控制器460可以安裝在形成于第二熱交換器220上的供水分支管道 522端部，并且固定以連通供水部221。就是說，其安裝在供水部221和供 水分支管道522之間。形成為閥的供水控制器460根據(jù)一個信號來控制閥的打開程度，使得可 以控制流過供水分支管道522的水量。因此，供水控制器460控制供應到第
二熱交換器220內的水量，從而控制第二熱交換器220內水和制冷劑之間發(fā) 生的熱交換程度。供水溫度傳感器225 (圖11 )安裝在供水部221上，用來感知供應到第 二熱交換器220內的水溫。供應的水量根據(jù)供水溫度傳感器225感知的水溫 以及室內空間B的需要來進行控制。就是說，當空調器操作在制冷模式且室內空間B (圖1 )載荷減小50% 時，流入第二熱交換器220的水流量(供應量)減小50%,以控制水和制冷 劑之間交換的熱量。以此方式，控制了供應到第二熱交換器220內的水量， 使得適合由室內空間B施加的載荷。更詳細地說，當空調器操作在制冷模式且使用者將室內空間B的希望溫 度設為l(TC時，假設從冷卻塔C供應的水量是1001，當使用者設定室內空 間B的希望溫度為2(TC且供水量是501時，室內空間B可以保持在20。C的溫度o當空調器操作在制熱模式且使用者設定室內空間B的希望溫度是20°C 時，假設從冷卻塔C供應的水量是1001,當使用者設定室內空間B的希望 溫度是l(TC時，優(yōu)選的滿足需要載荷的供水量是501。以下，將說明根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器中設置的過冷器280的替代實施例。圖20是根據(jù)本發(fā)明的另一種實施例的水冷空調器過冷器的透視圖，而 圖21是示出根據(jù)本發(fā)明的水冷空調器所采用的圖20中的過冷器的示意圖。過冷器280將流過第二熱交換器220的制冷劑排放端口 224和連接到第 一熱交換器(未示出)的制冷劑管道P的制冷劑過冷。設置在過冷器280上的過冷設備281以平行方式設置有多個，如圖20 所示。當然，多個過冷設備282可以順序形成而非平行。過冷器280包括反向傳輸管道281，其從制冷劑管道P分叉并且引導制 冷劑流動； 一對過冷設備282;膨脹器283,其設置在反向傳輸管道281并 且膨脹制冷劑；和過冷閥284,其有選擇地打開和關閉反向傳輸管道281。過冷設備282形成為雙管。因此，內部與制冷劑管道P連通，且被反向 傳輸管道281引導的制冷劑流經(jīng)外部。就是說，過冷設備282由內管和外管 形成，而分別流過內管和外管的制冷劑彼此交換熱量。因為被反向傳輸管道281引導的制冷劑溫度低于流過內管的制冷劑，所
以被引導經(jīng)過制冷劑管道P的制冷劑經(jīng)過過冷設備282的內部且交換熱量， 從而被過冷。就是說，被反向傳輸管道281引導的制冷劑經(jīng)過膨脹器283并 且被冷卻。該低溫制冷劑冷卻流經(jīng)制冷劑管道P的制冷劑。圖22示出了水平安裝而非垂直安裝的第二熱交換器220。就是說，示出 六面體第二熱交換器22在圖22中安裝成水平延伸。這里，用來支撐第二熱交換器220的下支架246安裝在基部206 (圖3 ) 的上表面，所述基部206形成第二熱交換器220的外底端。特別地，下支架 246螺栓連接到基部206頂面，以支撐第二熱交換器220。另外，第二熱交換器220頂部具有安裝在其上的上固定支架248。上固 定支架248可以設置成一對，形成包圍第二熱交換器220的頂部和前后表面。如圖22所示，上固定支架248通過螺栓和螺母緊固到下支架246上。 因此，當上固定支架248通過螺栓和螺母緊固到下支架246上的時候，第二 熱交換器220被牢固地固緊。當?shù)诙峤粨Q器220如上所述水平安裝時，安裝在室外單元200內的第 二熱交換器220高度可以降低，允許室外單元200的高度減小。因此，這種 減小幫助讓空調器更為緊湊。本領域的技術人員應該理解，顯然可以對本發(fā)明進行各種改動和變形。 因此，用意是說本發(fā)明覆蓋本發(fā)明的這些改動和變形，只要他們落入附帶的 權利要求書及其等同物的范圍即可。
權利要求
1.一種水冷空調器，包括室內單元，其包括第一熱交換器，該第一熱交換器在空氣和制冷劑之間進行熱交換，該室內單元用于待進行空氣調節(jié)的空間的制冷和制熱；室外單元，其與所述室內單元分開安裝并且包括第二熱交換器，該第二熱交換器在水和制冷劑之間進行熱交換；冷卻塔，其安裝成與所述室外單元連接，用來冷卻流向第二熱交換器的水；和沸騰器，其安裝成與所述室外單元連接，用來升高流向第二熱交換器的水溫，其中所述第二熱交換器是平板形熱交換器，形成有多塊彼此分開預定間隙的薄板，這些間隙形成制冷劑和水從中流過的空間，和所述第二熱交換器包括抗凍設備，其設置在該第二熱交換器側面，用來防止所述第二熱交換器內的水凍結。
2. 如權利要求1所述的水冷空調器，其特征在于，所述室外單元進一 步包括多個壓縮機，用于壓縮制冷劑，所述多個壓縮機包括以恒定速度操作 的恒速壓縮機和根據(jù)載荷可變操作的變頻壓縮機。
3. 如權利要求1所述的水冷空調器，其特征在于，所述抗凍設備是加 熱器，其用來直接加熱所述第二熱交換器；或者制冷劑旁路設備，其用來將 經(jīng)過所述第二熱交換器并且已經(jīng)被壓縮機壓縮的制冷劑重復供應到所述第 二熱交換器中。
4. 如權利要求1所述的水冷空調器，其特征在于，所述室外單元進一 步包括排放器，其用于有選擇地將收集在第二熱交換器內的水排放到其外側。
5. 如權利要求2所述的水冷空調器，其特征在于，所述變頻壓縮機包括收集器，其設置在變頻壓縮機側面，用來從流入壓縮機的制冷劑中去除 液態(tài)制冷劑；和液態(tài)制冷劑排放器，通過引導一部分已經(jīng)在第二熱交換器中交換過熱量 的制冷劑進入收集器，所述液態(tài)制冷劑排放器降低制冷劑溫度。
6. 如權利要求2所述的水冷空調器，進一步包括油恢復管道，其形成在恒速壓縮機和變頻壓縮機之間并且連通它們，該 油恢復管道用來允許油在恒速壓縮機和變頻壓縮機之間流動；多個油分離器，其分別設置在恒速壓縮機和變頻壓縮機的排放端，所述 油分離器用來分離壓縮機排出的制冷劑中包括的油；和油恢復器，其用于引導由所述油分離器分離的油流入恒速壓縮機和變頻 壓縮機其中之一。
7. 如權利要求1所述的水冷空調器，其特征在于，所述第二熱交換器 進一步包括多個過冷器，這些過冷器平行或者順序安裝在第二熱交換器側 面，用來進一步冷卻在第二熱交換器內交換過熱量的制冷劑。
8. —種水冷空調器，包括多個室內單元，其包括在空氣和制冷劑之間進行熱交換的第 一熱交換 器，所述多個室內單元用于冷卻或者加熱待進行空氣調節(jié)的空間；和室外單元，其與所述室內單元分開安裝并且包括第二熱交換器，該第二 熱交換器在水和制冷劑之間進行熱交換；其中第二熱交換器是平板形熱交換器，形成有多塊彼此分開預定間隔的薄 板，這些間隔形成制冷劑和水從中流過的空間；和所述第二熱交換器包括設置在其側面的方向控制器，其用于將第二熱交 換器內的制冷劑和水保持在以彼此相反的方向流動。
9. 如權利要求8所述的水冷空調器，其特征在于，所述方向控制器包 括四通閥，用于有選擇地改變進入所述第二熱交換器的水或者制冷劑的流 向。
10. 如權利要求8所述的水冷空調器，其特征在于，所述第二熱交換器 進一步包括設置在其側面的流動傳感器，用于感知水是否在第二熱交換器內 流動。
11. 如權利要求8所述的水冷空調器，其特征在于，所述室外單元進一 步包括多個壓縮機來壓縮制冷劑，所述多個壓縮機包括以恒定速度操作的恒 速壓縮機和根據(jù)載荷可變操作的變頻壓縮機。
12. 如權利要求8所述的水冷空調器，其特征在于，所述室外單元進一 步包括排放器，用于有選擇地將收集在所述第二熱交換器內的水排出到其外 側。
13. 如權利要求11所述的水冷空調器，其特征在于，所述變頻壓縮機包括收集器，其設置在變頻壓縮機側面，用來從流入壓縮機的制冷劑中去除 液態(tài)制冷劑；和液態(tài)制冷劑排放器，通過引導一部分已經(jīng)在第二熱交換器中交換過熱量 的制冷劑進入收集器，所述液態(tài)制冷劑排放器降低制冷劑的溫度。
14. 如權利要求8所述的水冷空調器，所述第二熱交換器進一步包括多 個過冷器，這些過冷器平行或者順序安裝在第二熱交換器側面，用來進一步 冷卻在第二熱交換器內交換過熱量的制冷劑。
15. —種水冷空調器，包括室內單元，其包括第一熱交換器，該第一熱交換器在空氣和制冷劑之間 進行熱交換，該室內單元用于待進行空氣調節(jié)的空間的制冷和制熱；室外單元，其與所述室內單元分開安裝并且包括第二熱交換器，該第二 熱交換器在水和制冷劑之間進行熱交換器；其中第二熱交換器是平板形熱交換器，形成有多塊彼此分開預定間隔的薄 板，這些間隔形成制冷劑和水從中流過的空間；所述第二熱交換器水平安裝； 和所述第二熱交換器包括設置在其側面的流量控制器，用來根據(jù)室內空間 的載荷控制與制冷劑進行熱交換的水流量。
16. 如權利要求15所述的水冷空調器，其特征在于，所述第二熱交換 器進一步包括供水部，其用于引導水進入所述第二熱交換器；水恢復部，其用于將第二熱交換器內的水排放到外側； 制冷劑吸入端口，其用于引導制冷劑流入第二熱交換器；和 制冷劑排放端口 ，其用于引導制冷劑從第二熱交換器中排出。
17. 如權利要求16所述的水冷空調器，其特征在于，供水部和水恢復 部，以及制冷劑吸入端口和制冷劑排放端口形成在第二熱交換器的相同一 側。
18. 如權利要求16所述的水冷空調器，其特征在于，供水部和水恢復 部形成在第二熱交換器的相對側部。
19. 如權利要求16所述的水冷空調器，其特征在于，制冷劑吸入端口和制冷劑排放端口形成在第二熱交換器的相對側。
全文摘要
一種水冷空調器，包括室內單元、室外單元、冷卻塔和沸騰器。所述室內單元冷卻或者加熱空間，并且包括在空氣和制冷劑之間進行熱交換的第一熱交換器。所述室外單元從所述室內單元分開安裝，并且包括在水和制冷劑之間進行熱交換的第二熱交換器。所述冷卻塔連接到室外單元，且冷卻流向第二熱交換器的水。所述沸騰器連接到室外單元，并且升高流向第二熱交換器的水溫。所述第二熱交換器形成有多塊彼此分開預定間隔的薄板，制冷劑和水流經(jīng)這些間隔。所述第二熱交換器包括抗凍設備，其防止第二熱交換器內的水凍結。
文檔編號F24F1/00GK101165415SQ200710180278
公開日2008年4月23日 申請日期2007年10月16日 優(yōu)先權日2006年10月17日
發(fā)明者具滋亨, 樸一雄, 李東赫, 申修沇, 白承哲 申請人:Lg電子株式會社