專利名稱：空調系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種空調系統(tǒng)，尤其涉及一種在低溫運轉時提高加熱效率的空調系統(tǒng)。
背景技術：
通常，空調系統(tǒng)包括制冷劑循環(huán)部件，適于根據空調系統(tǒng)服務的原因進行加熱運轉和/或冷卻運轉。
傳統(tǒng)空調系統(tǒng)包括安裝在室外的室外單元，使傳輸到那里的制冷劑與室外空氣交換熱量；和室內單元，其連接至所述室外單元并安裝在室內，室內單元適合于使傳輸到那里的制冷劑與室內空氣交換熱量。制冷劑管連接在所述室內單元與室外單元之間，制冷劑在制冷劑管中流動，使熱量從所述室內單元傳輸至室外單元，反之亦然。
所述室外單元包括壓縮機，其用于壓縮制冷劑；室外熱交換器，使其中的制冷劑與室外空氣交換熱量；膨脹單元，其使由所述壓縮機壓縮的制冷劑減壓，從而膨脹。所述室內單元包括室內熱交換器，其使其中的制冷劑與室內空氣交換熱量；鼓風扇，其強制性地將由所述室內熱交換器新加熱的空氣吹入室內。
另外，所述室外單元包括四通閥，使室內熱交換器和室外熱交換器分別用作冷凝器和蒸發(fā)器，反之亦然。更具體地，通過所述四通閥的運轉，在冷卻運轉過程中，室內熱交換器用作蒸發(fā)器，而室外熱交換器用作冷凝器。另外，在加熱運轉過程中，室內熱交換器用作冷凝器，而室外熱交換器用作蒸發(fā)器。
傳統(tǒng)空調系統(tǒng)按照下述方式運轉，在加熱運轉過程中，室外熱交換器從室外空氣吸收熱量，而室內熱交換器將所述熱量排放至室內空氣以加熱室內空氣。當空調系統(tǒng)在低溫情況下運轉時，例如在室外空氣經常低于零度的冬天，由于室外空氣與室外熱交換器中流動的制冷劑之間的的溫差減小，從室外空氣吸收的熱量很小，從而迅速降低了空調系統(tǒng)的加熱性能。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種空調系統(tǒng)，其能夠在低溫運轉時提高加熱效率。
本發(fā)明的其他方面和/或優(yōu)點將在下面的說明中進行闡述，部分從說明書中是顯而易見的，或者可以通過實施本發(fā)明而得到理解。
上述和/或其他方面是通過提供一種空調系統(tǒng)獲得的，所述空調系統(tǒng)包括壓縮機；膨脹單元；室內熱交換器；室外熱交換器；多個制冷劑管，其連接所述壓縮機、膨脹單元、室內熱交換器和室外熱交換器以形成閉合回路；和回收單元，其設置在所述室內熱交換器與膨脹單元之間的連接的制冷劑管上，用于在加熱運轉過程中回收從室內熱交換器流動至膨脹單元的制冷劑的熱量。
所述回收單元按照下述方式回收在室內熱交換器與室外熱交換器之間流動的制冷劑的熱量，從室外熱交換器流動至膨脹單元的制冷劑的熱量通過使一部分制冷劑被減壓并膨脹而被吸收，并且所述制冷劑被引入壓縮機。
所述空調系統(tǒng)還可以包括四通閥，所述四通閥連接至壓縮機的出口，使從壓縮機排出的制冷劑被引入所述室內熱交換器或者室外熱交換器，從而使空調系統(tǒng)的運轉在加熱模式與冷卻模式之間轉換。
所述回收單元可以包括熱交換室，其設置在室內熱交換器與膨脹單元之間連接的制冷劑管上；旁路制冷劑管，其從所述熱交換室與膨脹單元之間連接的制冷劑管分叉并通過熱交換室，所述旁路制冷劑管連接至壓縮機；和輔助膨脹單元，其設置在所述熱交換室的旁路制冷劑管上。
輔助膨脹單元可以包括可變膨脹閥，用以通過控制其打開水平而控制將被減壓并由此膨脹的制冷劑的量。
輔助膨脹單元可以包括預定長度的毛細管，并且其中所述旁路制冷劑管設有開/關閥以打開和關閉旁路制冷劑管。
通過熱交換室的旁路制冷劑管的部分被盤繞形成熱交換部分，從而進行有效的熱交換。
所述熱交換室可以包括加熱器，加熱器至少部分地設置在熱交換部分以加熱所述熱交換部分。
所述熱交換室可以包括圍繞熱交換室的加熱器以加熱所述熱交換室。


下面通過參附圖詳細描述優(yōu)選實施例本發(fā)明的上述方面和其它特性將變得更加明顯。
圖1是根據本發(fā)明第一實施例的空調系統(tǒng)的制冷回路圖；圖2是圖1所示空調系統(tǒng)的回收單元的截面圖；圖3A是根據本發(fā)明第二實施例的空調系統(tǒng)回收單元的截面圖；圖3B是根據本發(fā)明第三實施例的空調系統(tǒng)回收單元的截面圖；圖4是根據本發(fā)明第四實施例的空調系統(tǒng)的制冷回路圖。
具體實施例方式
以下將參照附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中相同附圖標記表示相同元件。
如圖1和圖2所示，根據本發(fā)明第一實施例的空調系統(tǒng)包括設置在室外單元10和室內單元20中的熱泵循環(huán)的部件。
換言之，室外單元10包括壓縮機11，其用于將具有低溫、低壓的制冷劑壓縮成為具有高溫、高壓的制冷劑，并排出所述制冷劑；室外熱交換器12，其與室外空氣交換熱量；室外風扇13，其朝著室外熱交換器12吹動室外空氣，從而使室外空氣與室外熱交換器12交換；膨脹單元14，其使由所述壓縮機11壓縮的制冷劑減壓，從而膨脹。室內單元20包括室內熱交換器21，其與室內空氣交換熱量；室內風扇22，使室內空氣與室內熱交換器21交換。
熱泵循環(huán)的部件通過制冷劑管31、32、33和34相互連接以形成閉合回路。連接至壓縮機11出口的制冷劑管31設有四通閥15，根據加熱運轉或者冷卻運轉轉換制冷劑的流動方向。
因此，在加熱運轉過程中，四通閥15將壓縮機11排出的高溫、高壓制冷劑引向室內熱交換器21，從而室內熱交換器21用作冷凝器，室外熱交換器12用作蒸發(fā)器。在冷卻運轉過程中，四通閥15轉變?yōu)閷嚎s機11排出的高溫、高壓制冷劑引向室外熱交換器12，從而室外熱交換器12用作冷凝器，室內熱交換器21用作蒸發(fā)器。
在圖1中，箭頭表示根據本發(fā)明的空調系統(tǒng)的制冷劑流動方向，其中實線箭頭表示加熱運轉中制冷劑的流動方向，虛線箭頭表示冷卻運轉中制冷劑的流動方向。
制冷劑管32在加熱運轉中將來自室內熱交換器21的制冷劑引向膨脹單元14，其在中點設有回收單元40，用于回收從室內熱交換器21返回壓縮機11的制冷劑熱量。
回收單元40包括從制冷劑管32分叉的旁路制冷劑管41；設置在旁路制冷劑管41中點的輔助膨脹單元43；和熱交換室42，旁路制冷劑管41通過熱交換室42，從而允許在熱交換室42中進行熱交換。
熱交換室42安裝在室內熱交換器21與壓縮機11之間連接的制冷劑管32上。熱交換室42通過制冷劑管32從室內熱交換器21接收制冷劑，并通過從室內熱交換器21接收的制冷劑加熱設置在熱交換室42中的旁路制冷劑管41中流動的制冷劑。隨后，熱交換室42通過制冷劑管32向膨脹單元14排出加熱的制冷劑。
旁路制冷劑管41從熱交換室42與膨脹單元14之間連接的制冷劑管32分叉，從而從室內熱交換器21流至膨脹單元14的制冷劑的一部分通過熱交換室42，同時被加熱，并被引入壓縮機11。設置在熱交換室42中的旁路制冷劑管41的一部分具有線圈形，以形成熱交換部分41a。
輔助膨脹單元43設置在熱交換部分41a前的旁路制冷劑管41處，從而旁路制冷劑管41中流動的制冷劑在到達熱交換部分41a之前被減壓并因而膨脹，從而使制冷劑能夠很容易地從熱交換部分41a吸收熱量。在本發(fā)明的本實施例中，輔助膨脹單元43包括可變膨脹閥，可變膨脹閥的打開水平受控，從而控制將被減壓并因而膨脹的制冷劑的量。因此，如果需要，輔助膨脹單元43能夠阻塞旁路制冷劑管41。因此，只有當室外空氣的溫度降至預定溫度或更低時，制冷劑被輔助膨脹單元43減壓并膨脹，從而使熱交換室42中的熱交換選擇性地執(zhí)行。
圖3A是根據本發(fā)明第二實施例的回收單元的截面圖。圖3B是根據本發(fā)明第三實施例的回收單元的截面圖。
如圖3A和圖3B所示，根據本發(fā)明第二實施例的回收單元40分別包括加熱器44a和44b，用于加熱旁路制冷劑管41中流動的制冷劑。
加熱器44a和44b的作用是，當從室內熱交換器21流向膨脹單元的制冷劑中幾乎未保存熱量時，例如當空調最初啟動時，防止旁路制冷劑管41中的制冷劑未被加熱就被引入壓縮機11。在第二實施例中，加熱器44a設置在盤繞的旁路制冷劑管41的熱交換部分41a中，以加熱旁路制冷劑管41。
在第三實施例中，加熱器44b圍繞熱交換室42以加熱熱交換室42，從而提高熱交換室42的內部溫度。內部溫度的提高使旁路制冷劑管41被加熱。
在上述實施例中，雖然本發(fā)明被描述用于空調系統(tǒng)，其中四通閥15設在連接至壓縮機11出后的制冷劑管31處以執(zhí)行加熱運轉和冷卻運轉，本發(fā)明還可以應用在諸如只進行加熱運轉的加熱器等空調系統(tǒng)中。
在上述實施例中，輔助膨脹單元43被描述為包括可變膨脹閥，所述可變膨脹閥的打開水平能夠受控，從而阻塞旁路制冷劑管41。如圖4所示，其示出了根據本發(fā)明第四實施例的空調系統(tǒng)，輔助膨脹單元43可以包括具有預定長度的毛細管。在這種情況下，在旁路制冷劑管41上設置了開/關閥以打開和關閉旁路制冷劑管41。因此，通過包括毛細管的輔助膨脹單元43，可以獲得制冷劑的減壓和膨脹。
下面將說明根據本發(fā)明的空調系統(tǒng)的運轉和功能。
當根據本發(fā)明的空調系統(tǒng)在加熱模式下運轉時，四通閥15將由壓縮機11壓縮的高溫、高壓制冷劑引向室內熱交換器21。高溫、高壓制冷劑通過室內熱交換器21的室內風扇22與室內空氣交換熱量，從而使室內空氣被加熱。隨后，制冷劑流經室內熱交換器21與膨脹單元14之間連接的制冷劑管32。
此時，由于回收單元40設置在室內熱交換器21與膨脹單元14之間，從室內熱交換器21流向膨脹單元14的制冷劑中保持的熱量由回收單元40回收。
更具體地，制冷劑通過室內熱交換器21與膨脹單元14之間連接的制冷劑管32被引入熱交換室42，從而加熱設置在熱交換室42中的旁路制冷劑管41的熱交換部分41a中的制冷劑。隨后，所述制冷劑從熱交換室42排出并流入膨脹單元14。此時，由于旁路制冷劑管41設置在膨脹單元14與熱交換室42之間，制冷劑的一部分被膨脹單元14減壓并因而膨脹，隨后被引入室外熱交換器12，并且制冷劑的剩余部分通過旁路制冷劑管41被引入輔助膨脹單元43。此后，制冷劑的剩余部分被輔助膨脹單元43減壓并因而膨脹，并沿旁路制冷劑管41通過熱交換室42。此時，由于制冷劑的剩余部分被輔助膨脹單元43減壓并因而膨脹，使制冷劑能夠容易地吸收熱量，制冷劑在通過熱交換室42時有效地吸收熱量。隨后，制冷劑沿旁路制冷劑管41繼續(xù)流入壓縮機11。
隨后，保存在制冷劑中未輻射至室內的一部分熱量由回收單元40回收，并且回收的熱量被用于加熱房間。
如本發(fā)明第二和第三實施例所述，回收單元40設有加熱器44，即使流至膨脹部分14的制冷劑中保持的熱量不足，在熱交換室42和旁路制冷劑管41中流動的制冷劑被加熱器44加熱，隨后被引入壓縮機11。
另外，由于熱交換室42中的制冷劑由加熱器44a和44b加熱，空調系統(tǒng)的內部壓力提高。結果，被引入壓縮機11的制冷劑量提高，從而提高了加熱效率。
從上述說明可以明顯看出，本發(fā)明提供了一種空調系統(tǒng)，其包括設置在室內熱交換器與膨脹單元之間連接的制冷劑管上的回收單元。因此，從室內熱交換器流至膨脹單元的制冷劑的熱量由回收單元回收，并用于加熱房間，從而提高了空調系統(tǒng)的加熱效率。
盡管上面為了示例和說明的目的描述了優(yōu)選實施例，但不應當認為本發(fā)明限于上述說明，而是應當認為本發(fā)明包括任何修改，變化和替換，并且本發(fā)明的范圍由權利要求限定。
權利要求
1.一種空調系統(tǒng)，包括壓縮機；膨脹單元；室內熱交換器；室外熱交換器；多個制冷劑管，其將所述壓縮機、膨脹單元、室內熱交換器和室外熱交換器相互連接以形成閉合回路；和回收單元，其設置在連接在所述室內熱交換器與膨脹單元之間的制冷劑管上，用于在加熱運轉過程中回收從室內熱交換器流動至膨脹單元的制冷劑的熱量。
2.根據權利要求1所述的空調系統(tǒng)，其特征在于，所述回收單元以這樣的方式回收在室內熱交換器與室外熱交換器之間流動的制冷劑的熱量，即從室外熱交換器流動至膨脹單元的制冷劑的熱量通過使一部分制冷劑被減壓和膨脹而被吸收，并且所述制冷劑被導引到壓縮機。
3.根據權利要求1所述的空調系統(tǒng)，其特征在于，還包括四通閥，所述四通閥連接至壓縮機的出口，以便將從壓縮機排出的制冷劑導引到所述室內熱交換器或者室外熱交換器，從而使空調系統(tǒng)的運轉在加熱模式與冷卻模式之間轉換。
4.根據權利要求1所述的空調系統(tǒng)，其特征在于，所述回收單元包括熱交換室，其設置在連接在室內熱交換器與膨脹單元之間的制冷劑管上；旁路制冷劑管，其從連接在所述熱交換室與膨脹單元之間的制冷劑管分叉并通過熱交換室，所述旁路制冷劑管連接至壓縮機；和輔助膨脹單元，其設置在所述熱交換室的旁路制冷劑管上。
5.根據權利要求4所述的空調系統(tǒng)，其特征在于，所述輔助膨脹單元包括可變膨脹閥，用以通過控制其打開水平而控制將被減壓和膨脹的制冷劑的量。
6.根據權利要求4所述的空調系統(tǒng)，其特征在于，所述輔助膨脹單元包括預定長度的毛細管，并且其中所述旁路制冷劑管設有開/關閥以打開和關閉旁路制冷劑管。
7.根據權利要求4所述的空調系統(tǒng)，其特征在于，通過所述熱交換室的旁路制冷劑管的部分被盤繞形成熱交換部分，其使得能夠進行有效的熱交換。
8.根據權利要求4所述的空調系統(tǒng)，其特征在于，所述熱交換室包括加熱器，所述加熱器至少部分地設置在熱交換部分以加熱所述熱交換部分。
9.根據權利要求4所述的空調系統(tǒng)，其特征在于，所述熱交換室包括圍繞熱交換室的加熱器，用以加熱所述熱交換室。
全文摘要
一種空調系統(tǒng)，用于提高在低溫運轉時的加熱效率。所述空調系統(tǒng)包括壓縮機；膨脹單元；室內熱交換器；室外熱交換器；多個制冷劑管，其連接所述壓縮機、膨脹單元、室內熱交換器和室外熱交換器以形成閉合回路；和回收單元，其設置在所述室內熱交換器與膨脹單元之間的連接的制冷劑管上，用于在加熱運轉過程中回收從室內熱交換器流動至膨脹單元的制冷劑的熱量。從室內熱交換器流至膨脹單元的制冷劑的熱量被回收單元回收，并用于加熱房間，從而提高了空調系統(tǒng)的加熱效率。
文檔編號F25B41/00GK1573238SQ20041000774
公開日2005年2月2日 申請日期2004年3月5日 優(yōu)先權日2003年6月3日
發(fā)明者河鐘權, 鄭圭夏 申請人:三星電子株式會社