專利名稱：蓄熱式空調(diào)機(jī)及除霜方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蓄熱式空調(diào)機(jī)，該空調(diào)機(jī)帶有一包含蓄熱介質(zhì)的蓄熱箱，并有助于在白天限制電力消耗，從而使一整天內(nèi)的間歇性電力消耗均勻。


圖14是一致冷劑管道回路示意圖，示出了例如由日本專利申請(OPI)No.33573/1990(這里所用的“OPI”一詞指的是“未審查申請”)所公開的一種傳統(tǒng)蓄熱空調(diào)機(jī)的配置。該空調(diào)機(jī)包括主致冷劑回路6，該主致冷劑回路6帶有按以下順序連接的一壓縮機(jī)1，一第一減壓機(jī)構(gòu)3，和一蒸發(fā)器4;一包含蓄熱介質(zhì)7的蓄熱箱8;一用以在蓄熱箱內(nèi)的蓄熱介質(zhì)7和致冷劑之間實(shí)現(xiàn)熱交換的蓄冷熱交換器9a，一允許致冷劑經(jīng)熱交換器9在液體管道5a和氣體管道5b之間移動(dòng)的第一旁通回路10，所述液體管道5a設(shè)在冷凝器2和第一減壓機(jī)構(gòu)3之間;一連接于第一旁通回路10的液體管道10a的第二減壓機(jī)構(gòu)11;與第一旁通回路10的氣體管道10b并聯(lián)的第二旁通回路12;一致冷劑氣體泵13，它連接于第二旁通回路12并可循環(huán)致冷劑以在致冷劑和蓄熱箱8內(nèi)的蓄熱介質(zhì)7之間實(shí)現(xiàn)熱交換;和用以控制致冷劑向第二旁通回路12流動(dòng)的控制裝置(打開和關(guān)閉裝置)14。
以下描述如此構(gòu)成的傳統(tǒng)空調(diào)機(jī)的操作。裝置1到4由一致冷劑管道5相互連接以允許致冷劑流動(dòng)和循環(huán)，從而形成主致冷劑回路6，它借助于蒸發(fā)器4向室內(nèi)空氣放出冷能，該冷能是冷凝器2借助于熱交換器從室外空氣得到的。
另一方面，傳統(tǒng)空調(diào)機(jī)包括蓄熱箱8，其內(nèi)包含能貯蓄熱能的蓄熱介質(zhì)7。蓄冷熱交換器9a設(shè)于蓄熱箱內(nèi)，以在蓄熱箱8內(nèi)的蓄熱介質(zhì)7和致冷劑之間實(shí)現(xiàn)熱交換。
在使用壓縮機(jī)的一般的致冷操作(下文所提及處均稱之為“一般致冷操作”)中，第二減壓機(jī)構(gòu)11保持關(guān)閉，致冷劑僅在主致冷劑回路6中循環(huán)。也就是說，從壓縮機(jī)1排出的高溫高壓氣態(tài)致冷劑如下循環(huán)首先，致冷劑由冷凝器2冷凝，然后承受由第一減壓機(jī)構(gòu)3完成的絕熱膨脹，其結(jié)果是致冷劑被轉(zhuǎn)變成低溫兩相(氣體和液體)流體。流體流入蒸發(fā)器4，在此它從周圍環(huán)境獲取熱量并冷卻后者，并被蒸發(fā)和汽化，從而返回到壓縮機(jī)1。
在電力負(fù)荷較小的夜間為蓄冷而進(jìn)行的蓄冷操作中，第一減壓機(jī)構(gòu)3保持關(guān)閉。也就是說，從壓縮機(jī)1排出的氣態(tài)致冷劑由冷凝器2冷凝成液體致冷劑。液體致冷劑流到第一旁通回路10，然后承受由第二減壓機(jī)構(gòu)11完成的絕熱膨脹，隨后由蓄冷熱交換器9a蒸發(fā)并汽化，這樣冷能就貯蓄在蓄熱箱8中的蓄熱介質(zhì)7內(nèi)。
在利用所蓄冷能的致冷操作中，即例如在白天利用夜間在蓄熱箱8內(nèi)所貯蓄的冷能(下文提及之處稱之為“放冷操作”)，如下處理致冷劑當(dāng)壓縮機(jī)1停止致冷劑氣體泵13啟動(dòng)時(shí)，低溫和低壓氣體致冷劑由泵13加壓，這樣它就通過第一旁通回路10的氣體管道10b移動(dòng)到蓄冷熱交換器9a，在此它向蓄熱介質(zhì)7放出熱量，然后冷凝并液化。這樣冷凝并液化的致冷劑承受由第二減壓機(jī)構(gòu)11完成的絕熱膨脹，這樣它就被轉(zhuǎn)變成兩相(氣體和液體)流體。兩相流體流入蒸發(fā)器4，在此它從周圍環(huán)境獲取熱量以冷卻后者，并且它被蒸發(fā)和汽化，而返回到致冷劑氣體泵13。
采用傳統(tǒng)的空調(diào)機(jī)，可同時(shí)完成放冷操作和使用壓縮機(jī)1的一般致冷操作。更具體說，可以用操作中的壓縮機(jī)1和泵13兩者來驅(qū)動(dòng)空調(diào)機(jī)。在主致冷劑回路6內(nèi)由冷凝器2冷凝的致冷劑，和在第一旁通回路10內(nèi)由熱交換器9a冷凝的致冷劑在主致冷劑回路6的液體管道5a中相互匯合，它們兩者在蒸發(fā)器4被蒸發(fā)，從而冷卻周圍環(huán)境。
壓縮機(jī)1和致冷劑氣體泵3的同時(shí)操作，也就是說同時(shí)完成一般致冷操作和放冷操作在降低白天時(shí)電力需求的負(fù)載方面是有效的。然而，上述方法，即由冷凝器2和蓄冷熱交換器9a冷凝的致冷劑相互匯合并由同一蒸發(fā)器4蒸發(fā)，卻存在以下問題因環(huán)境條件(如室內(nèi)空氣溫度和室外空氣溫度)的變化，以及因蓄熱介質(zhì)溫度的改變造成的蓄冷熱交換器9a之負(fù)載的變化，一般致冷操作和放冷操作可能會(huì)在所需的致冷劑數(shù)量和致冷機(jī)油數(shù)量方面不平衡。在這種情況下，空調(diào)機(jī)可能不會(huì)令人滿意地操作，并且其致冷能力可能下降。此外，當(dāng)如上所述致冷劑數(shù)量變得小于或大于所需值時(shí)，可能在各回路中導(dǎo)致高壓，或者液體可能倒流回壓縮機(jī)。而且，致冷機(jī)油可能短缺，造成壓縮機(jī)軸承磨損。也說是說可能直接損害形成致冷劑回路的元件。
通過采用這樣一種方法可克服上述問題，即調(diào)節(jié)壓縮機(jī)和致冷劑氣體泵的操作能力，以便控制用于一般致冷和加熱操作之回路中的冷凝致冷劑與用于放冷操作之回路中的冷凝致冷劑的流速比。然而，該方法存在下述不利之處控制方法很復(fù)雜，所以必須采用成本較高的控制裝置，并在多數(shù)情況下必須連接一組傳輸線到控制裝置，此外，要求它提供用以調(diào)節(jié)壓縮機(jī)和致冷劑氣體泵之能力的機(jī)構(gòu)(例如轉(zhuǎn)換器)。這樣，該方法在實(shí)際中并不實(shí)用。
蓄冷操作，一般致冷操作，和放冷操作所需的致冷劑數(shù)量是相互不同的。蓄冷操作和一般致冷操作所需的致冷劑數(shù)量相對較小，而放冷操作所需的致冷劑數(shù)量相對較大。因此，在蓄冷操作中，整個(gè)回路內(nèi)的較大部分致冷劑是多余的;并當(dāng)現(xiàn)行操作模式被切換到只進(jìn)行放冷操作的操作模式，或者切換到進(jìn)行放冷操作和一般致冷操作的組合操作模式時(shí)，需要大數(shù)量的致冷劑。所以，如果對任何一種操作模式打算將致冷劑數(shù)量調(diào)節(jié)到一正確值，就必須在回路中提供一個(gè)能暫時(shí)地收集致冷劑并在需要時(shí)提供致冷劑的裝置。然而，在傳統(tǒng)空調(diào)機(jī)中，在回路中未設(shè)置根據(jù)給定操作模式適當(dāng)調(diào)節(jié)致冷劑數(shù)量的裝置。鑒于缺少調(diào)節(jié)致冷劑數(shù)量的手段，傳統(tǒng)空調(diào)機(jī)很難付諸實(shí)用。
圖15示出了由日本專利申請(OPI)No.52563/1986所公開的空調(diào)機(jī)，它采用了可有效地貯蓄熱能的蓄熱器，它被設(shè)計(jì)成在加熱操作期間可完成除霜操作。該空調(diào)機(jī)包括一熱泵回路f，該回路f帶一壓縮機(jī)a，一四通閥b，一外側(cè)熱交換器c，一減壓機(jī)構(gòu)d，和一內(nèi)側(cè)熱交換器e，它們相互連接。在空調(diào)機(jī)中，壓縮機(jī)a的排放側(cè)通過一除霜第一旁通回路g連接于熱泵回路f的液體管道，并且熱泵回路f的液體管道通過第二旁通回路h連接于壓縮機(jī)a的吸入側(cè)。此外，蓄熱器i設(shè)置于熱泵回路f的氣體管道及第二旁通回路h上，并且第一和第二控制閥j和k分別連接于第一旁通回路g和熱泵回路f的液體管道上。在一般加熱操作中，關(guān)閉第一控制閥j并打開第二控制閥k，這樣就允許致冷劑如實(shí)線箭頭所示的那樣流動(dòng)，這樣在進(jìn)行加熱操作的同時(shí)，從壓縮機(jī)a排出的高壓氣體的熱能就被貯蓄在蓄熱器i中。并在除霜操作中，打開第一控制閥j，從壓縮機(jī)a排出的氣體如虛線箭頭所示被送到外側(cè)熱交換器c，以為它除霜，并且關(guān)閉第二控制閥k，從壓縮機(jī)排出的一部分氣體就從內(nèi)側(cè)熱交換器經(jīng)減壓機(jī)構(gòu)d循環(huán)到蓄熱器i，這樣它就在蓄熱器i中進(jìn)行熱交換。這樣，在完成加熱操作的同時(shí)可進(jìn)行除霜操作。
傳統(tǒng)的空調(diào)機(jī)是如上所述的那樣設(shè)計(jì)的。也就是說，在一般致冷回路和放冷回路以平行的模式操作時(shí)，這兩回路中過冷的并減壓的致冷劑在蒸發(fā)器相互匯合，所以回路中致冷劑的數(shù)量和致冷機(jī)油的數(shù)量將根據(jù)環(huán)境條件的變化和蓄冷熱交換器側(cè)負(fù)載的變化而變化，其結(jié)果是有時(shí)以這些回路持續(xù)操作就變得較為困難。在這種情況下也常產(chǎn)生這一困難，即傳統(tǒng)的空調(diào)機(jī)在致冷劑回路中通過顛倒致冷劑循環(huán)方向來完成加熱操作或蓄熱操作。
不論當(dāng)選擇其中任一個(gè)操作模式(致冷操作，加熱操作，蓄冷操作和蓄熱操作)時(shí)，如此選擇之操作模式所需的致冷劑數(shù)量可能與相應(yīng)回路中致冷劑的數(shù)量不同。然而，迄今為止還沒有為傳統(tǒng)空調(diào)機(jī)提供這樣一種裝置，它包括用以將回路中致冷劑數(shù)量調(diào)節(jié)到正確值的控制單元，所以無論怎樣切換操作模式，相應(yīng)回路中的致冷劑數(shù)量都可能大于或小于所需值。這一問題特別對蓄冷操作有不利影響;也即難以持續(xù)蓄冷操作。這樣，很難將傳統(tǒng)空調(diào)機(jī)投入實(shí)際使用。
在傳統(tǒng)空調(diào)機(jī)中，除霜操作由所謂“熱氣體除霜系統(tǒng)”完成，其中由壓縮機(jī)a排出的氣體被送到外側(cè)熱交換器c，然后直接被返回(未通過減壓機(jī)構(gòu))到壓縮機(jī)a。所以，外側(cè)熱交換器c的放熱量相對于壓縮機(jī)a的能力來說較小，也就是說空調(diào)機(jī)的除霜效率較低。
而且，如果在上述傳統(tǒng)空調(diào)機(jī)中，減壓機(jī)構(gòu)d略微節(jié)流以便在除霜期間從蓄熱器i獲取熱量，那么幾乎所有致冷劑都從旁通回路g流到外側(cè)熱交換器c，而不是內(nèi)側(cè)熱交換器e，所以不可能增加內(nèi)側(cè)熱交換器的加熱能力。
另一方面，在加熱操作期間，從壓縮機(jī)排出的氣體在任何時(shí)刻都在蓄熱器i放出其熱量，相應(yīng)地降低了內(nèi)側(cè)熱交換器的加熱能力。特別是當(dāng)室外空氣溫度較低且房間加熱負(fù)載較大時(shí)，就會(huì)不可避免地降低內(nèi)側(cè)熱交換器的加熱能力。
從以上描述可明顯看出，傳統(tǒng)空調(diào)機(jī)不能充分達(dá)到在平穩(wěn)且有效地調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣的同時(shí)完成除霜操作這一目的。
所以，本發(fā)明的一個(gè)目的是克服傳統(tǒng)空調(diào)機(jī)的上述缺陷。更具體說，本發(fā)明的目的是提供一種在全年中在操作成本上較低的蓄熱式空調(diào)機(jī)，其中當(dāng)同時(shí)或單獨(dú)地操作一個(gè)一般致冷和加熱回路(采用該回路可有選擇地完成致冷操作和加熱操作)和一個(gè)放冷和放熱回路時(shí)，致冷劑被阻止無規(guī)則地移動(dòng)到其中一個(gè)回路，這樣就克服了回路中致冷劑數(shù)量變得大于或小于所需值因而損害壓縮機(jī)并降低致冷和加熱能力這一問題。
本發(fā)明的另一目的是提供一種蓄熱式空調(diào)機(jī)，其中即使當(dāng)一個(gè)操作模式被切換到另一操作模式時(shí)，也可借助于較簡單的裝置將回路中的致冷劑數(shù)量調(diào)節(jié)到新模作操式所需的正確值，這樣操作就可穩(wěn)定地進(jìn)行。
本發(fā)明的還一目的是提供一種蓄熱式空調(diào)機(jī)，其中在加熱操作或在蓄熱操作中，在必要時(shí)可有效地除去非利用側(cè)熱交換器上的霜凍，這樣在加熱操作期間在利用側(cè)可保持舒適性。
本發(fā)明的還一目的是提供一種蓄熱式空調(diào)機(jī)，其中在除霜操作中，借助于利用所蓄熱能的放熱操作(它是單獨(dú)形成的)防止了因在除霜操作中限制利用側(cè)熱交換器之放熱而造成的室溫下降，并當(dāng)切換操作模式時(shí)，不必調(diào)節(jié)相應(yīng)回路中的致冷劑數(shù)量，這樣在除霜操作之后可迅速開始加熱操作，從而保持了利用側(cè)的舒適性。
本發(fā)明的上述目的是通過采用以下手段而達(dá)到的第一手段是一蓄熱式空調(diào)機(jī)，根據(jù)本發(fā)明它包括一個(gè)一般致冷和加熱回路，所述一般致冷和加熱回路是通過相繼連接一壓縮機(jī)，一第一切換裝置，一非利用側(cè)熱交換器，第一減壓機(jī)構(gòu)裝置，和一第一利用側(cè)熱交換器而形成，其中操縱所述第一切換裝置以改變致冷劑的流動(dòng)路線，從而借助于所述第一利用側(cè)熱交換器有選擇地完成一致冷操作或一加熱操作;
一放冷和放熱回路，所述放冷和放熱回路是通過相繼連接一致冷劑泵，一第二切換裝置，一蓄冷熱用熱交換器，第二減壓機(jī)構(gòu)裝置，和一第二利用側(cè)熱交換器而形成的，其中操縱所述第二切換裝置以改變致冷劑的流動(dòng)路線，從而借助于所述第二利用側(cè)熱交換器有選擇地完成一致冷操作或一加熱操作;和一包含蓄熱介質(zhì)的蓄熱箱，蓄熱介質(zhì)借助于所述蓄冷熱用熱交換器可蓄冷或蓄熱或者放冷或放熱，其中在驅(qū)動(dòng)利用通過蓄冷或蓄熱而貯蓄在所述蓄熱箱中之熱能的所述放冷和放熱回路及所述一般致冷和加熱回路，或者驅(qū)動(dòng)所述放冷和放熱回路和一般致冷和加熱回路之一，以完成致冷操作或加熱操作的情況下，所述一般致冷和加熱回路和所述放冷和放熱回路是相互獨(dú)立地操作，和在為所述蓄熱箱的蓄冷操作或者蓄熱操作中，蓄冷和蓄熱裝置被操作以在其中蓄冷或蓄熱。
在蓄熱式空調(diào)機(jī)中，蓄冷和蓄熱裝置包括一個(gè)帶有第一控制閥的第一旁通回路，所述第一旁通回路連接于所述一般致冷和加熱回路側(cè)的第一氣體管道和所述放冷和放熱回路側(cè)的第二氣體管道之間，操縱所述第一控制閥以移動(dòng)致冷劑;和一個(gè)帶有第二控制閥的第二旁通回路，所述第二旁通回路連接于所述一般致冷和加熱回路側(cè)的第一液體管道和所述放冷和放熱回路側(cè)的第二液體管道之間，操縱所述第二控制閥以移動(dòng)致冷劑，并且其中在驅(qū)動(dòng)利用通過蓄冷或蓄熱而貯蓄在所述蓄熱箱中之熱能的所述放冷和放熱回路及所述一般致冷和加熱回路，或者驅(qū)動(dòng)所述放冷和放熱回路和一般致冷和加熱回路之一，以完成致冷操作或加熱操作的情況下，以所述第一和第二控制閥封閉的所述一般致冷和加熱回路和所述放冷和放熱回路是相互獨(dú)立地操作，和在為所述蓄熱箱的蓄冷操作或蓄熱操作中，所述第一和第二控制閥被打開，以形成一個(gè)蓄冷和蓄熱回路，包括所述壓縮機(jī)，所述第一切換裝置，所述非利用側(cè)熱交換器，所述第一減壓機(jī)構(gòu)裝置或所述第二減壓機(jī)構(gòu)裝置，和所述蓄冷熱用熱交換器。
在蓄熱式空調(diào)機(jī)中，在所述放冷和放熱回路中的所述致冷劑泵是一個(gè)致冷劑氣體泵，它連接于所述放冷和放熱回路中的一氣體管道。
在蓄熱式空調(diào)機(jī)中，在放冷和放熱回路中的所述致冷劑泵是一個(gè)致冷劑氣體泵，它連接于所述放冷和放熱回路中的一液體管道。
第二手段是一蓄熱式空調(diào)機(jī)，包括一個(gè)一般致冷和加熱回路，所述一般致冷和加熱回路是通過相繼連接一壓縮機(jī)，一第一切換裝置，一非利用側(cè)熱交換器，第一減壓機(jī)構(gòu)裝置，和一第一利用側(cè)熱交換器而形成，其中操縱所述第一切換裝置以改變致冷劑的流動(dòng)路線，從而借助于所述第一利用側(cè)熱交換器有選擇地完成一致冷操作或一加熱操作;
一放冷和放熱回路，所述放冷和放熱回路是通過相繼連接一致冷劑泵，一第二切換裝置，一蓄冷熱用熱交換器，第二減壓機(jī)構(gòu)裝置，和一第二利用側(cè)熱交換器而形成的，其中操縱所述第二切換裝置以改變致冷劑的流動(dòng)路線，從而借助于所述第二利用側(cè)熱交換器有選擇地完成一致冷操作或一加熱操作;
一包含蓄熱介質(zhì)的蓄熱箱，蓄熱介質(zhì)借助于所述蓄冷熱用熱交換器可蓄冷或蓄熱或者放冷或放熱;
其中在驅(qū)動(dòng)利用通過蓄冷或蓄熱而貯蓄在所述蓄熱箱中之熱能的所述放冷和放熱回路及所述一般致冷和加熱回路，或者驅(qū)動(dòng)所述放冷和放熱回路和一般致冷和加熱回路之一，以完成致冷操作或加熱操作的情況下，所述一般致冷和加熱回路和所述放冷和放熱回路是相互獨(dú)立地操作，和在為所述蓄熱箱的蓄冷操作或者蓄熱操作中，蓄冷和蓄熱裝置被操作以在其中蓄冷或蓄熱，根據(jù)本發(fā)明它還包括內(nèi)部回路致冷劑數(shù)量調(diào)節(jié)裝置，用以調(diào)節(jié)所述一般致冷和加熱回路以及所述放冷和放熱回路內(nèi)的致冷劑數(shù)量。
在蓄熱式空調(diào)機(jī)，根據(jù)本發(fā)明，內(nèi)部回路致冷劑數(shù)量調(diào)節(jié)裝置包括一帶有第三控制閥的第三旁通回路，它連接于致冷操作中在一般致冷和加熱回路的第一減壓機(jī)構(gòu)裝置出口側(cè)的(或者加熱操作中第一減壓機(jī)構(gòu)裝置入口側(cè)的)一個(gè)致冷劑管道和放冷操作中在放冷和放熱回路的第二減壓機(jī)構(gòu)裝置入口側(cè)的(或者放熱操作中第二減壓機(jī)構(gòu)裝置出口側(cè)的)一個(gè)致冷劑管道之間，在以一般致冷和加熱回路和放冷和放熱回路進(jìn)行的致冷操作中或加熱操作中，第三控制閥被操縱以允許致冷劑流動(dòng);和一帶有第四控制閥的第四旁通回路，它連接于致冷操作中在一般致冷和加熱回路的第二減壓機(jī)構(gòu)裝置入口側(cè)的(或者加熱操作中第一減壓機(jī)構(gòu)裝置出口側(cè)的)一個(gè)致冷劑管道和放冷操作中在放冷和放熱回路的第二減壓機(jī)構(gòu)裝置出口側(cè)的(或者在放熱操作中在第二減壓機(jī)構(gòu)裝置入口側(cè)的)一個(gè)致冷劑管道之間，在以一般致冷和加熱回路和放冷和放熱回路進(jìn)行的致冷操作中或加熱操作中，第四控制閥被操作以允許致冷劑流動(dòng)。
在蓄熱式空調(diào)機(jī)中，根據(jù)本發(fā)明，蓄冷和蓄熱裝置包括一個(gè)帶有第一控制閥的第一旁通回路，所述第一旁通回路連接于所述一般致冷和加熱回路側(cè)的第一氣體管道和所述放冷和放熱回路側(cè)的第二氣體管道之間，操縱所述第一控制閥以移動(dòng)致冷劑;和一個(gè)帶有第二控制閥的第二旁通回路，所述第二旁通回路連接于所述一般致冷和加熱回路側(cè)的第一液體管道和所述放冷和放熱回路側(cè)的第二液體管道之間，操縱所述第二控制閥以移動(dòng)致冷劑，并且其中
在驅(qū)動(dòng)利用通過蓄冷或蓄熱而貯蓄在所述蓄熱箱中之熱能的所述放冷和放熱回路及所述一般致冷和加熱回路，或者驅(qū)動(dòng)所述放冷和放熱回路和一般致冷和加熱回路之一，以完成致冷操作或加熱操作的情況下，以所述第一和第二控制閥封閉的所述一般致冷和加熱回路和所述放冷和放熱回路是相互獨(dú)立地操作，和在為所述蓄熱箱的蓄冷操作或蓄熱操作中，所述第一和第二控制閥被打開，以形成一個(gè)蓄冷和蓄熱回路，包括所述壓縮機(jī)，所述第一切換裝置，所述非利用側(cè)熱交換器，所述第一減壓機(jī)構(gòu)裝置或所述第二減壓機(jī)構(gòu)裝置，和所述蓄冷熱用熱交換器。
根據(jù)本發(fā)明，蓄熱式空調(diào)機(jī)還包括設(shè)在所述一般致冷和加熱回路及所述放冷和放熱回路中的檢測裝置，用以檢測所述一般致冷和加熱回路中和所述放冷和放熱回路中致冷劑過熱或過冷的程度;
致冷劑數(shù)量計(jì)算裝置，用以根據(jù)由所述檢測裝置檢測出的過熱或過冷程度計(jì)算出所述一般致冷和加熱回路以及所述放冷和放熱回路所需的致冷劑數(shù)量;和切換控制裝置，用以根據(jù)由所述致冷劑數(shù)量計(jì)算裝置計(jì)算出的致冷劑數(shù)量控制所述第三控制閥和所述第四控制閥的切換操作。
第三手段是一蓄熱式空調(diào)機(jī)，包括一個(gè)一般致冷和加熱回路，所述一般致冷和加熱回路是通過相繼連接一壓縮機(jī)，一第一切換裝置，一非利用側(cè)熱交換器，第一減壓機(jī)構(gòu)裝置，和一第一利用側(cè)熱交換器而形成，其中操縱所述第一切換裝置以改變致冷劑的流動(dòng)路線，從而借助于所述第一利用側(cè)熱交換器有選擇地完成一致冷操作或一加熱操作;
一放冷和放熱回路，所述放冷和放熱回路是通過相繼連接一致冷劑泵，一第二切換裝置，一蓄冷熱用熱交換器，第二減壓機(jī)構(gòu)裝置，和一第二利用側(cè)熱交換器而形成的，其中操縱所述第二切換裝置以改變致冷劑的流動(dòng)路線，從而借助于所述第二利用側(cè)熱交換器有選擇地完成一致冷操作或一加熱操作;
一包含蓄熱介質(zhì)的蓄熱箱，蓄熱介質(zhì)借助于所述蓄冷熱用熱交換器可蓄冷或蓄熱或者放冷或放熱;
其中在驅(qū)動(dòng)利用通過蓄冷或蓄熱而貯蓄在所述蓄熱箱中之熱能的所述放冷和放熱回路及所述一般致冷和加熱回路，或者驅(qū)動(dòng)所述放冷和放熱回路和一般致冷和加熱回路之一，以完成致冷操作或加熱操作的情況下，所述一般致冷和加熱回路和所述放冷和放熱回路是相互獨(dú)立地操作，和在為所述蓄熱箱的蓄冷操作或者蓄熱操作中，蓄冷和蓄熱裝置被操作以在其中蓄冷或蓄熱，根據(jù)本發(fā)明，它還包括致冷劑匯集裝置，它連接于一個(gè)在一般致冷和加熱回路中的含有高壓液相致冷劑的致冷劑管道上和/或一個(gè)在所述放冷和放熱回路中的含有高壓液相致冷劑的致冷劑管道上。
在蓄熱式空調(diào)機(jī)中，根據(jù)本發(fā)明，蓄冷和蓄熱裝置包括一個(gè)帶有第一控制閥的第一旁通回路，所述第一旁通回路連接于所述一般致冷和加熱回路側(cè)的第一氣體管道和所述放冷和放熱回路側(cè)的第二氣體管道之間，操縱所述第一控制閥以移動(dòng)致冷劑;和一個(gè)帶有第二控制閥的第二旁通回路，所述第二旁通回路連接于所述一般致冷和加熱回路側(cè)的第一液體管道和所述放冷和放熱回路側(cè)的第二液體管道之間，操縱所述第二控制閥以移動(dòng)致冷劑，并且在驅(qū)動(dòng)利用通過蓄冷或蓄熱而貯蓄在所述蓄熱箱中之熱能的所述放冷和放熱回路及所述一般致冷和加熱回路，或者驅(qū)動(dòng)所述放冷和放熱回路和一般致冷和加熱回路之一，以完成致冷操作或加熱操作的情況下，以所述第一和第二控制閥封閉的所述一般致冷和加熱回路和所述放冷和放熱回路是相互獨(dú)立地操作，和在為所述蓄熱箱的蓄冷操作或蓄熱操作中，所述第一和第二控制閥被打開，以形成一個(gè)蓄冷和蓄熱回路，包括所述壓縮機(jī)，所述第一切換裝置，所述非利用側(cè)熱交換器，第二一般致冷和加熱減壓機(jī)構(gòu)裝置或第二減壓機(jī)構(gòu)裝置，和所述蓄冷熱用熱交換器，和第一和第三減壓機(jī)構(gòu)是作為一般致冷和加熱減壓機(jī)構(gòu)裝置設(shè)置的，并且一用以暫時(shí)貯存致冷劑的致冷劑匯集容器，作為致冷劑匯集裝置，連接于第一減壓機(jī)構(gòu)和第二旁通回路的連接點(diǎn)之間的第一液體管道上，或者第二和第四減壓機(jī)構(gòu)是作為第二減壓機(jī)構(gòu)裝置設(shè)置的，并且一用以暫時(shí)地貯存致冷劑的致冷劑匯集容器，作為致冷劑匯集裝置，連接于第二減壓機(jī)構(gòu)和第二旁通回路的連接點(diǎn)之間的第二液體管道上。
在蓄熱式空調(diào)機(jī)中，根據(jù)本發(fā)明，蓄冷和蓄熱裝置包括一個(gè)帶有第一控制閥的第一旁通回路，所述第一旁通回路連接于所述一般致冷和加熱回路側(cè)的第一氣體管道和所述放冷和放熱回路側(cè)的第二氣體管道之間，操縱所述第一控制閥以移動(dòng)致冷劑;和一個(gè)帶有第二控制閥的第二旁通回路，所述第二旁通回路連接于所述一般致冷和加熱回路側(cè)的第一液體管道和所述放冷和放熱回路側(cè)的第二液體管道之間，操縱所述第二控制閥以移動(dòng)致冷劑，和在驅(qū)動(dòng)利用通過蓄冷或蓄熱而貯蓄在所述蓄熱箱中之熱能的所述放冷和放熱回路及所述一般致冷和加熱回路，或者驅(qū)動(dòng)所述放冷和放熱回路和一般致冷和加熱回路之一，以完成致冷操作或加熱操作的情況下，以所述第一和第二控制閥封閉的所述一般致冷和加熱回路和所述放冷和放熱回路是相互獨(dú)立地操作，和在為所述蓄熱箱的蓄冷操作或蓄熱操作中，所述第一和第二控制閥被打開，以形成一個(gè)蓄冷和蓄熱回路，包括所述壓縮機(jī)，所述第一切換裝置，所述非利用側(cè)熱交換器，第二一般致冷和加熱減壓機(jī)構(gòu)裝置或所述第二減壓機(jī)構(gòu)裝置，和所述蓄冷熱用熱交換器，并且第一和第三減壓機(jī)構(gòu)是作為第一減壓機(jī)構(gòu)裝置設(shè)置的，并且一用以暫時(shí)貯存致冷劑的致冷劑匯集容器，作為致冷劑匯集裝置，連接于第二減壓機(jī)構(gòu)和第二旁通回路的連接點(diǎn)之間的第一液體管道上，從第一減壓機(jī)構(gòu)延伸的第一液體管道，和從第二旁通回路的連接點(diǎn)延伸的所述第一液體管道被連接于所述致冷劑匯集容器的頂部，并且沿著致冷劑朝所述致冷劑匯集容器流動(dòng)起作用的入口側(cè)單向閥分別連接于所述液體管道上，并且設(shè)置有致冷劑排出管道，從所述第一減壓機(jī)構(gòu)延伸的所述第一液體管道和從所述第二旁通回路的連接點(diǎn)延伸的所述第一液體管道經(jīng)所述致冷劑排出管道連接于所述致冷劑匯集容器的底部。
第四手段是一種方法，控制蓄熱式空調(diào)機(jī)所用致冷劑回路內(nèi)的致冷劑數(shù)量，包括一個(gè)一般致冷和加熱回路，所述一般致冷和加熱回路是通過相繼連接一壓縮機(jī)，一第一切換裝置，一非利用側(cè)熱交換器，第一減壓機(jī)構(gòu)裝置，和一第一利用側(cè)熱交換器而形成，其中操縱所述第一切換裝置以改變致冷劑的流動(dòng)路線，從而借助于所述第一利用側(cè)熱交換器有選擇地完成一致冷操作或一加熱操作;
一放冷和放熱回路，所述放冷和放熱回路是通過相繼連接一致冷劑泵，一第二切換裝置，一蓄冷熱用熱交換器，第二減壓機(jī)構(gòu)裝置，和一第二利用側(cè)熱交換器而形成的，其中操縱所述第二切換裝置以改變致冷劑的流動(dòng)路線，從而借助于所述第二利用側(cè)熱交換器有選擇地完成一致冷操作或一加熱操作;
一包含蓄熱介質(zhì)的蓄熱箱，蓄熱介質(zhì)借助于所述蓄冷熱用熱交換器可蓄冷或蓄熱或者放冷或放熱;
內(nèi)部回路致冷劑數(shù)量調(diào)節(jié)裝置，用以調(diào)節(jié)在所述一般致冷和加熱回路和所述放冷和放熱回路中的致冷劑數(shù)量;和為所述一般致冷和加熱回路中的包含高壓液相致冷劑的一致冷劑管道，或者為所述放冷和放熱回路中的包含高壓液相致冷劑的一致冷劑管道所設(shè)的致冷劑匯集裝置。
其中在驅(qū)動(dòng)利用通過蓄冷或蓄熱而貯蓄在所述蓄熱箱中之熱能的所述放冷和放熱回路及所述一般致冷和加熱回路，或者驅(qū)動(dòng)所述放冷和放熱回路和一般致冷和加熱回路之一，以完成致冷操作或加熱操作的情況下，所述一般致冷和加熱回路和所述放冷和放熱回路是相互獨(dú)立地操作，和在為所述蓄熱箱的蓄冷操作或者蓄熱操作中，蓄冷和蓄熱裝置被操作以在其中蓄冷或蓄熱，在根據(jù)本發(fā)明的該方法中，在驅(qū)動(dòng)所述放冷和放熱回路或者所述一般致冷和加熱回路以完成所述致冷操作或所述加熱操作的情況下，首先一起驅(qū)動(dòng)所述放冷和放熱回路和所述一般致冷和加熱回路以完成所述致冷操作或所述加熱操作，然后驅(qū)動(dòng)所述放冷和放熱回路或者所述一般致冷和加熱回路以完成所述致冷操作或者所述加熱操作。
第五手段是一蓄熱式空調(diào)機(jī)，包括;
一個(gè)一般致冷和加熱回路，所述一般致冷和加熱回路是通過相繼連接一壓縮機(jī)，一第一切換裝置，一非利用側(cè)熱交換器，第一減壓機(jī)構(gòu)裝置，和一第一利用側(cè)熱交換器而形成，其中操縱所述第一切換裝置以改變致冷劑的流動(dòng)路線，從而借助于所述第一利用側(cè)熱交換器有選擇地完成一致冷操作或一加熱操作;
一放冷和放熱回路，所述放冷和放熱回路是通過相繼連接一致冷劑泵，一第二切換裝置，一蓄冷熱用熱交換器，第二減壓機(jī)構(gòu)裝置，和一第二利用側(cè)熱交換器而形成的，其中操縱所述第二切換裝置以改變致冷劑的流動(dòng)路線，從而借助于所述第二利用側(cè)熱交換器有選擇地完成一致冷操作或一加熱操作;
一包含蓄熱介質(zhì)的蓄熱箱，蓄熱介質(zhì)借助于所述蓄冷熱用熱交換器可蓄冷或蓄熱或者放冷或放熱;
其中在驅(qū)動(dòng)利用通過蓄冷或蓄熱而貯蓄在所述蓄熱箱中之熱能的所述放冷和放熱回路及所述一般致冷和加熱回路，或者驅(qū)動(dòng)所述放冷和放熱回路和一般致冷和加熱回路之一，以完成致冷操作或加熱操作的情況下，所述一般致冷和加熱回路和所述放冷和放熱回路是相互獨(dú)立地操作，和在為所述蓄熱箱的蓄冷操作或者蓄熱操作中，蓄冷和蓄熱裝置被操作以在其中蓄冷或蓄熱，根據(jù)本發(fā)明，它還包括用以檢測形成于所述非利用側(cè)熱交換器上之霜凍的霜凍檢測器，以輸出一檢測信號;和操作模式切換裝置，用以響應(yīng)由所述霜凍檢測裝置輸出的所述檢測信號改變致冷劑的流向，以形成一除霜操作過程。
在蓄熱式空調(diào)機(jī)中，根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)在非利用側(cè)熱交換器上形成霜凍時(shí)，操作模式切換裝置操縱非利用側(cè)熱交換器的致冷劑回路中的一切換裝置，以顛倒致冷劑的流動(dòng)方向，以形成一除霜操作過程。
在蓄熱式空調(diào)機(jī)中，根據(jù)本發(fā)明，操作模式切換裝置操作以便把以一般致冷和加熱回路進(jìn)行的加熱操作切換到以相同回路進(jìn)行的致冷操作。
在蓄熱式空調(diào)機(jī)中，根據(jù)本發(fā)明，蓄冷和蓄熱裝置包括一個(gè)帶有第一控制閥的第一旁通回路，所述第一旁通回路連接于所述一般致冷和加熱回路側(cè)的第一氣體管道和所述放冷和放熱回路側(cè)的第二氣體管道之間，操縱所述第一控制閥以移動(dòng)致冷劑;和一個(gè)帶有第二控制閥的第二旁通回路，所述第二旁通回路連接于所述一般致冷和加熱回路側(cè)的第一液體管道和所述放冷和放熱回路側(cè)的第二液體管道之間，操縱所述第二控制閥以移動(dòng)致冷劑，并且其中在驅(qū)動(dòng)利用通過蓄冷或蓄熱而貯蓄在所述蓄熱箱中之熱能的所述放冷和放熱回路及所述一般致冷和加熱回路，或者驅(qū)動(dòng)所述放冷和放熱回路和一般致冷和加熱回路之一，以完成致冷操作或加熱操作的情況下，以所述第一和第二控制閥封閉的所述一般致冷和加熱回路和所述放冷和放熱回路是相互獨(dú)立地操作，和在為所述蓄熱箱的蓄冷操作或蓄熱操作中，所述第一和第二控制閥被打開，以形成一個(gè)蓄冷和蓄熱回路，包括所述壓縮機(jī)，所述第一切換裝置，所述非利用側(cè)熱交換器，所述第一減壓機(jī)構(gòu)裝置或所述第二減壓機(jī)構(gòu)裝置，和所述蓄冷熱用熱交換器，并且操作模式切換裝置根據(jù)檢測裝置輸出的檢測信號操縱第一和第二控制閥，以將加熱操作或蓄熱操作切換到蓄冷操作。
在蓄熱式空調(diào)機(jī)中，根據(jù)本發(fā)明，在一般致冷和加熱回路中，在所述壓縮機(jī)和所述第一切換裝置之間的致冷劑管道上設(shè)有一第三切換裝置，并且在所述第三切換裝置和延伸于所述非利用側(cè)熱交換器及所述第一減壓機(jī)構(gòu)裝置間的致冷劑管道之間設(shè)有一第六旁通回路，并且在以所述一般致冷和加熱回路進(jìn)行的加熱操作中，所述操作模式切換裝置改變所述第一和第三切換裝置的致冷劑流動(dòng)路線，以形成一熱氣體旁通回路而完成除霜操作。
第六手段是在蓄熱式空調(diào)機(jī)中所用的為非利用側(cè)熱交換器除霜的方法，包括一個(gè)一般致冷和加熱回路，所述一般致冷和加熱回路是通過相繼連接一壓縮機(jī)，一第一切換裝置，一非利用側(cè)熱交換器，第一減壓機(jī)構(gòu)裝置，和一第一利用側(cè)熱交換器而形成，其中操縱所述第一切換裝置以改變致冷劑的流動(dòng)路線，從而借助于所述第一利用側(cè)熱交換器有選擇地完成一致冷操作或一加熱操作;
一放冷和放熱回路，所述放冷和放熱回路是通過相繼連接一致冷劑泵，一第二切換裝置，一蓄冷熱用熱交換器，第二減壓機(jī)構(gòu)裝置，和一第二利用側(cè)熱交換器而形成的，其中操縱所述第二切換裝置以改變致冷劑的流動(dòng)路線，從而借助于所述第二利用側(cè)熱交換器有選擇地完成一致冷操作或一加熱操作;
一包含蓄熱介質(zhì)的蓄熱箱，蓄熱介質(zhì)借助于所述蓄冷熱用熱交換器可蓄冷或蓄熱或者放冷或放熱;
其中在驅(qū)動(dòng)利用通過蓄冷或蓄熱而貯蓄在所述蓄熱箱中之熱能的所述放冷和放熱回路及所述一般致冷和加熱回路，或者驅(qū)動(dòng)所述放冷和放熱回路和一般致冷和加熱回路之一，以完成致冷操作或加熱操作的情況下，所述一般致冷和加熱回路和所述放冷和放熱回路是相互獨(dú)立地操作，和在為所述蓄熱箱的蓄冷操作或者蓄熱操作中，蓄冷和蓄熱裝置被操作以在其中蓄冷或蓄熱;
在根據(jù)本發(fā)明的該方法中，在以所述一般致冷和加熱回路進(jìn)行的加熱操作中，霜凍檢測裝置檢測所述非利用側(cè)熱交換器上的霜凍，以輸出一檢測信號，和根據(jù)來自檢測裝置的所述檢測信號，操作模式切換裝置將所述加熱操作切換到所述致冷操作，以完成除霜操作，同時(shí)以放冷和放熱回路進(jìn)行放熱操作。
第七手段是一種蓄熱式空調(diào)機(jī)所用的為非利用側(cè)熱交換器除霜的方法，包括一個(gè)一般致冷和加熱回路，所述一般致冷和加熱回路是通過相繼連接一壓縮機(jī)，一第一切換裝置，一非利用側(cè)熱交換器，第一減壓機(jī)構(gòu)裝置，和一第一利用側(cè)熱交換器而形成，其中操縱所述第一切換裝置以改變致冷劑的流動(dòng)路線，從而借助于所述第一利用側(cè)熱交換器有選擇地完成一致冷操作或一加熱操作;
一放冷和放熱回路，所述放冷和放熱回路是通過相繼連接一致冷劑泵，一第二切換裝置，一蓄冷熱用熱交換器，第二減壓機(jī)構(gòu)裝置，和一第二利用側(cè)熱交換器而形成的，其中操縱所述第二切換裝置以改變致冷劑的流動(dòng)路線，從而借助于所述第二利用側(cè)熱交換器有選擇地完成一致冷操作或一加熱操作;
一包含蓄熱介質(zhì)的蓄熱箱，蓄熱介質(zhì)借助于所述蓄冷熱用熱交換器可蓄冷或蓄熱或者放冷或放熱;
其中在驅(qū)動(dòng)利用通過蓄冷或蓄熱而貯蓄在所述蓄熱箱中之熱能的所述放冷和放熱回路及所述一般致冷和加熱回路，或者驅(qū)動(dòng)所述放冷和放熱回路和一般致冷和加熱回路之一，以完成致冷操作或加熱操作的情況下，所述一般致冷和加熱回路和所述放冷和放熱回路是相互獨(dú)立地操作，和在為所述蓄熱箱的蓄冷操作或者蓄熱操作中，蓄冷和蓄熱裝置被操作以在其中蓄冷或蓄熱;
在根據(jù)本發(fā)明的該方法中，在以所述一般致冷和加熱回進(jìn)行的加熱操作中，霜凍檢測裝置檢測所述非利用側(cè)熱交換器上的霜凍，以輸出一檢測信號，和根據(jù)所述來自檢測裝置的檢測信號，操作模式切換裝置改變所述第一和第三切換裝置的致冷劑流動(dòng)路線以形成一熱氣體旁通回路，從而完成除霜操作，同時(shí)以放冷和放熱回路進(jìn)行放熱操作。
在本發(fā)明的蓄熱式空調(diào)機(jī)中，在單獨(dú)地或同時(shí)地操作由壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)的一般致冷和加熱回路以及由致冷劑泵驅(qū)動(dòng)的放冷和放熱回路以完成致冷操作或加熱操作的情況下，使一般致冷和加熱回路以及放冷和放熱回路相互獨(dú)立，這樣就借助于第一利用側(cè)熱交換器和第二利用側(cè)熱交換器完成致冷操作或加熱操作。這樣，空調(diào)機(jī)就克服了以下問題在致冷操作中或在加熱操作中，致冷劑和致冷機(jī)油容易集中在其中一個(gè)回路內(nèi)。在蓄熱箱的蓄冷操作或蓄熱操作中，蓄冷和蓄熱裝置被操作以在其中蓄冷或蓄熱。
蓄冷和蓄熱裝置包括第一旁通回路和第二旁通回路。在單獨(dú)地或同時(shí)地操作以壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)之一般致冷和加熱回路以及以致冷劑泵驅(qū)動(dòng)之放冷和放熱回路的情況下，第一和第二旁通回路被關(guān)閉。結(jié)果，使一般致冷和加熱回路以及放冷和放熱回路相互獨(dú)立，并且借助于第一利用側(cè)熱交換器和第二利用側(cè)熱交換器完成致冷操作或加熱操作。這樣，空調(diào)機(jī)就克服了以下問題在致冷操作中或在加熱操作中，致冷劑和致冷機(jī)油容易集中在其中一個(gè)回路內(nèi)。在蓄熱箱的蓄冷操作或蓄熱操作中，第一和第二旁通回路被打開，這樣一般致冷和加熱回路就與放冷和放熱回路連通，并且致冷劑被從一般致冷和加熱回路導(dǎo)入蓄熱箱以在其中蓄冷或蓄熱。
在蓄熱式空調(diào)機(jī)中，在放冷和放熱回路中的致冷劑泵是一個(gè)連接于同一回路中氣體管道的致冷劑氣體泵。利用致冷劑氣體泵的壓縮沖程，以氣體狀態(tài)將致冷劑吸入和排出。所以，該泵可避免這種問題，即液相致冷劑流入該泵而擠出致冷機(jī)油，從而使之磨損。
而且，在蓄熱式空調(diào)機(jī)中，采用了一個(gè)連接于放冷和放熱回路中液體管道的致冷劑液體泵作為放冷和放熱回路中的放冷劑泵。所以，可以較小的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)該泵，并提供一個(gè)大得足以循環(huán)液相致冷劑的揚(yáng)程并補(bǔ)償致冷劑不均勻分布造成的壓力損失。
在驅(qū)動(dòng)一般致冷和加熱回路以及放冷和放熱回路以完成致冷操作或加熱操作的情況下，可以用內(nèi)部回路致冷劑數(shù)量調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)這些回路中致冷劑的數(shù)量。此特征克服了這一問題，即特別是在切換操作模式時(shí)此兩回路中的致冷劑數(shù)量變得小于或大于所需值。也即，在任何時(shí)候都可以正確保持兩回路中致冷劑的數(shù)量。
在單獨(dú)地或同時(shí)地驅(qū)動(dòng)一般致冷和加熱回路以及放冷和放熱回路以完成致冷操作或加熱操作的情況下，操縱第三連接回路和第四連接回路，這樣就使致冷劑和隨著致冷劑的致冷機(jī)油在一般致冷和加熱回路以及放冷和放熱回路之間移動(dòng)。這樣就克服了這一問題，即特別是在切換操作模式時(shí)在這兩回路中的致冷劑數(shù)量變得小于或大于所需值。也即可以正確地保持兩回路中致冷劑的數(shù)量。
蓄冷和蓄熱裝置包括第一和第二旁通回路，在致冷和加熱操作中，第一和第二旁通回路被關(guān)閉，這樣就使一般致冷和加熱回路及放冷和放熱回路相互獨(dú)立。并且操縱作為內(nèi)部回路致冷劑數(shù)量調(diào)節(jié)裝置而設(shè)置的第三和第四連接回路，用以調(diào)節(jié)此兩回路中致冷劑的數(shù)量。
在單獨(dú)地或同時(shí)地驅(qū)動(dòng)一般致冷和加熱回路以及放冷和放熱回路以完成致冷操作或加熱操作的情況下，檢測裝置檢測出回路中致冷劑過熱或者過冷的程度，并且致冷劑數(shù)量計(jì)算裝置根據(jù)回路中致冷劑過熱或者過冷的程度計(jì)算出回路所需的致冷劑數(shù)量。切換控制裝置響應(yīng)此計(jì)算結(jié)果操縱第三和第四旁通回路中的控制閥。這樣，可以適當(dāng)?shù)乜刂圃谝话阒吕浜图訜峄芈芳胺爬浜头艧峄芈分g致冷劑和隨著致冷劑的致冷機(jī)油的移動(dòng)量。
將致冷劑匯集裝置連接于一般致冷和加熱回路以及放冷和放熱回路的至少其中一根致冷劑管道上，該等管道含有高壓液相致冷劑。因此，可以容易并快速地將多余的致冷劑作為高壓液相致冷劑(汽化時(shí)其體積增加)匯集于致冷劑匯集裝置內(nèi)。另一方面，當(dāng)回路中的致冷劑數(shù)量變得短缺時(shí)，這樣貯存的致冷劑就按原樣(作為高壓液相致冷劑)或作為高壓氣相致冷劑從致冷劑匯集容器供給到回路。
在一般致冷和加熱回路中的第一減壓機(jī)構(gòu)和第一旁通回路的連接點(diǎn)之間的第一液體管道內(nèi)，和在放冷和放熱回路中的第二減壓機(jī)構(gòu)和第二旁通回路的連接點(diǎn)之間的第二液體管道內(nèi)，在任何操作模式中都存在有高壓液體致冷劑。為了暫時(shí)地貯存高壓液相致冷劑，致冷劑匯集容器連接在第一或第二液體管道上。因此，可以將回路中的多余致冷劑作為高壓液相致冷劑(汽化時(shí)其體積增加)容易并快速地貯存。另一方面，當(dāng)回路中致冷劑數(shù)量變得短缺時(shí)，這樣匯集的致冷劑就按原樣(作為高壓液相致冷劑)或作為高壓氣相致冷劑供給到回路。
高壓液相致冷劑經(jīng)頂部流入致冷劑匯集容器，并經(jīng)其底部流出。因此采用例如由一組單向閥構(gòu)成的簡單裝置可將多余的放冷劑匯集于致冷劑匯集容器中或從后者向回路供給致冷劑。
可以一起驅(qū)動(dòng)放冷和冷熱回路以及一般致冷和加熱回路，以實(shí)現(xiàn)致冷操作或加熱操作，這樣就用內(nèi)部回路致冷劑數(shù)量調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)這兩回路中的致冷劑數(shù)量。當(dāng)確定空調(diào)機(jī)中整體來說有多余的致冷劑時(shí)，它就由致冷劑匯集裝置貯存。另一方面當(dāng)確定致冷劑數(shù)量整體來說短缺時(shí)，就利用致冷劑匯集裝置匯集的致冷劑補(bǔ)充致冷劑數(shù)量。當(dāng)兩回路中致冷劑數(shù)量達(dá)到預(yù)定值時(shí)，驅(qū)動(dòng)其中一個(gè)所選擇的回路以完成所需的操作;即致冷操作或加熱操作。
在空調(diào)機(jī)中，一旦檢測出非利用側(cè)熱交換器上的霜凍，霜凍檢測裝置就輸出檢測信號。根據(jù)檢測信號，操作模式切換裝置工作以切換致冷劑的流向，從而形成除霜操作過程。所以可以以高效率除去非利用側(cè)熱交換器的霜凍。
一旦檢測出非利用側(cè)熱交換器上的霜凍，霜凍檢測裝置就輸出檢測信號。根據(jù)檢測信號，操作模式切換裝置就操縱非利用側(cè)熱交換器的致冷劑回路中的切換裝置，以顛倒致冷劑的流向，從而形成一除霜操作過程以除去非利用側(cè)熱交換器上的霜凍。所以，當(dāng)操縱切換裝置時(shí)，致冷劑數(shù)量被保持不變，這就有可能在除霜操作之后平穩(wěn)地開始一所需的操作。
當(dāng)在以一般致冷和加熱回路進(jìn)行的加熱操作中霜凍檢測裝置檢測到非利用側(cè)熱交換器上的霜凍時(shí)，它輸出檢測信號。根據(jù)檢測信號，操作模式切換裝置操縱一般致冷和加熱回路中的切換裝置，以顛倒致冷劑的流向，從而形成除霜操作過程以為非利用側(cè)熱交換器除霜。
在一般加熱或致冷操作或蓄熱操作期間，當(dāng)霜凍檢測裝置檢測到非利用側(cè)熱交換器上的霜凍時(shí)，操作模式切換裝置工作以將現(xiàn)行操作模式(即一般加熱操作或蓄熱操作)切換到蓄冷操作，蓄冷操作持續(xù)進(jìn)行直到霜凍檢測裝置檢測到無霜凍時(shí)為止。因此，利用溫度相對較高的致冷劑有效地除去了一般加熱操作或蓄熱操作中形成在非利用側(cè)熱交換器上的霜凍，此溫度較高的致冷劑是在蓄冷操作中由壓縮機(jī)供給的或者是由蓄冷熱用熱交換器供給的。另一方面，在蓄冷操作中，低溫致冷劑繞過第一和第二利用側(cè)熱交換器，所以它絕不會(huì)降低利用側(cè)熱交換器一側(cè)的環(huán)境溫度，也不會(huì)形成一股人體可感覺到的冷氣流。這樣，采用本空調(diào)機(jī)，實(shí)現(xiàn)了一舒適的加熱操作。
在一般加熱操作期間，當(dāng)霜凍檢測裝置檢測到非利用側(cè)熱交換器上的霜凍時(shí)，就改變第一和第三切換裝置的致冷劑流動(dòng)路線，這樣就允許致冷劑從壓縮機(jī)經(jīng)第三切換裝置，第六旁通回路，非利用側(cè)熱交換器和第一切換裝置以所述順序流動(dòng)到同一壓縮機(jī)。因此，非利用側(cè)熱交換器被高溫致冷劑有效地除霜，該高溫致冷劑是從壓縮機(jī)供給的。此外，低溫致冷劑繞過非利用側(cè)熱交換器，所以它絕不會(huì)降低室內(nèi)溫度，也不會(huì)形成一股人體可感覺的冷氣流。而且，由于不必在一般致冷和加熱回路以及放冷和放熱回路之間移動(dòng)致冷劑，所以在除霜操作后可迅速開始加熱操作。
在以一般致冷和加熱回路進(jìn)行的加熱操作除去非利用側(cè)熱交換器上之霜凍的方法中，加熱操作被切換到以相同回路進(jìn)行的致冷操作，并且以放冷和放熱回路完成放熱操作。因此，防止了除霜操作期間室溫下降。此外，由于致冷劑數(shù)量保持不變，所以在除霜操作之后可平穩(wěn)開始加熱操作。
在以一般致冷和加熱回路進(jìn)行的加熱操作除去非利用側(cè)熱交換器上之霜凍的方法中，操縱第一和第三切換裝置，這樣致冷劑從壓縮機(jī)經(jīng)第三切換裝置，第六旁通回路，非利用側(cè)熱交換器和第一切換裝置以所述順序循環(huán)到同一壓縮機(jī)。因此，非利用側(cè)熱交換器被壓縮機(jī)供給的高溫致冷劑有效地除霜。此外，低溫致冷劑繞過第一利用側(cè)熱交換器。另一方面，驅(qū)動(dòng)放冷和放熱回路以完成放熱操作，這樣室內(nèi)由第二利用側(cè)熱交換器加熱，故室內(nèi)溫度絕不會(huì)下降，并且不會(huì)形成人體可感覺到的冷氣流。也就是說可在加熱操作進(jìn)行的同時(shí)，進(jìn)行除霜操作。由于不必在一般致冷和加熱回路以及放冷和放熱回路之間移動(dòng)致冷劑，所以在除霜操作之后可迅速開始加熱操作。
在附圖中圖1是一致冷劑管道回路示意圖，示出了一蓄熱式空調(diào)機(jī)的配置，它構(gòu)成了本發(fā)明的第一實(shí)施例。
圖2是一回路示意圖，用以描述圖1所示蓄熱式空調(diào)機(jī)的蓄冷操作。
圖3是一回路示意圖，用以描述圖1所示蓄熱式空調(diào)機(jī)的蓄熱操作。
圖4是一回路示意圖，用以描述圖1所示蓄熱式空調(diào)機(jī)的一般致冷和放冷操作。
圖5是一回路示意圖，用以描述圖1所示蓄熱式空調(diào)機(jī)的一般加熱和放熱操作。
圖6是一致冷劑管道回路示意圖，示出了一蓄熱式空調(diào)機(jī)的配置，它構(gòu)成了本發(fā)明的第二實(shí)施例。
圖7是一解釋性示圖，用以描述以圖6所示之蓄熱式空調(diào)機(jī)進(jìn)行的致冷操作中移動(dòng)致冷劑的方法。
圖8是一解釋性示圖，用以描述以圖6所示之蓄熱式空調(diào)機(jī)進(jìn)行的加熱操作中致動(dòng)致冷劑的方法。
圖9是一致冷劑管道回路示意圖，示出了一蓄熱式空調(diào)機(jī)的配置，它構(gòu)成了本發(fā)明的第三實(shí)施例。
圖10是一解釋性示圖，示出了一蓄熱式空調(diào)機(jī)中劑量調(diào)制器周圍元件的設(shè)置及致冷劑的流向，它構(gòu)成了本發(fā)明的第四實(shí)施例。
圖11是一致冷劑管道回路示意圖，示出了一蓄熱式空調(diào)機(jī)的應(yīng)用，它構(gòu)成了本發(fā)明的第五實(shí)施例。
圖12是一回路示意圖，用以描述一蓄熱式空調(diào)機(jī)的一般加熱操作期間的除霜操作，它構(gòu)成了本發(fā)明的第八實(shí)施例。
圖13是一回路示意圖，用以描述一蓄熱式空調(diào)機(jī)的一般加熱操作期間的除霜操作，它構(gòu)成了本發(fā)明的第九實(shí)施例。
圖14是一致冷劑管道回路示意圖，示出了一傳統(tǒng)蓄熱式空調(diào)機(jī)的配置。
圖15是一回路示意圖，用以描述傳統(tǒng)蓄熱式空調(diào)機(jī)的加熱操作期間的除霜操作。
第一實(shí)施例下面參照圖1至5描述本發(fā)明的第一實(shí)施例。
圖1是一致冷劑管路圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的蓄熱式空調(diào)機(jī)的整體配置。
在圖1中，參考號1表示一壓縮機(jī);15表示一第一切換裝置，即一個(gè)用以改變流出壓縮機(jī)1之致冷劑的方向的第一四通切換閥;2表示一非利有側(cè)熱交換器，用以在致冷劑和例如室外空氣之間實(shí)現(xiàn)熱交換;2a表示一溫度檢測器，用以檢測非利用側(cè)熱交換器2的表面溫度以輸出一檢測信號;3表示一用于一般致冷和加熱回路的減壓機(jī)構(gòu)，即第一減壓機(jī)構(gòu);4a表示一第一利用側(cè)熱交換器;和17表示一第一蓄能器。這些裝置1，15，2，2a，3，4a和17被前后連接起來，從而形成一個(gè)壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)的致冷和加熱回路18(需要之處以下稱之為“一般致冷和加熱回路18”)。一般致冷和加熱回路18運(yùn)作以通過第一利用側(cè)熱交換器4a致冷或加熱例如室內(nèi)空氣。一般致冷和加熱回路18還包括用于一般冷卻和加熱回路的另一減壓機(jī)構(gòu)，即第三減壓機(jī)構(gòu)16，它連接于第一利用側(cè)熱交換器4并由一旁通回路16b分流，旁通回路16b包括一控制閥(打開和關(guān)閉裝置)16a;和一個(gè)旁通回路3b，它使第一減壓機(jī)構(gòu)3分流并帶有一控制閥3a。
參考號13表示一致冷劑泵，更具體說表示一致冷劑氣體泵;19表示一第二切換裝置，即用以改變自致冷劑氣體泵13排出三致冷劑的流動(dòng)方向的第二四通切換閥;9表示一蓄冷、熱用熱交換器;20表示一個(gè)用于放冷和放熱回路的減壓機(jī)構(gòu)，即一第二減壓機(jī)構(gòu);4b表示第二利用側(cè)熱交換器;和13a表示第二蓄能器。這些裝置13，19，9，20，4b和13a被前后連接起來，從而形成一個(gè)利用蓄熱的致冷和加熱回路21(需要之處下文稱之為“一放冷和放熱回路”)。放冷和放熱回路21運(yùn)作以通過第二利用側(cè)熱交換器4b冷卻或加熱例如室內(nèi)的空氣。參考號7表示一蓄熱介質(zhì)，用以借助于蓄冷用熱交換器9蓄冷(即負(fù)熱能量)或蓄熱(即正熱能量)，參考號8表示一個(gè)含有蓄熱介質(zhì)7的蓄熱箱。蓄熱介質(zhì)可以是例如水。在這種情況下，蓄熱裝置是這樣，即在蓄冷操作中，通過形成冰而貯蓄較大部分的冷能作為潛熱，并在蓄熱操作中通過熱水貯蓄高的足以進(jìn)行穩(wěn)定加熱作業(yè)的顯熱。在圖1中，參考號11表示一個(gè)用于放冷和放熱回路的減壓機(jī)構(gòu)，即第四減壓機(jī)構(gòu)，它由一個(gè)連接于第二利用側(cè)熱交換器4b的旁通回路11b分流并帶有一控制閥11a。第二減壓機(jī)構(gòu)20由一包括控制閥20a的旁通回路20b分流。上述第一和第二利用側(cè)熱交換器4a和4b分別設(shè)置在不同的致冷劑回路中;然而當(dāng)組合在一起時(shí)，它們作為一個(gè)整體被稱為“一利用側(cè)熱交換器組件14”。第一和第二利用側(cè)熱交換器4a和4b可分別設(shè)有一共用的通風(fēng)道中，或設(shè)在不同的通風(fēng)道中。
還是在圖1中，參考號22表示一個(gè)包括第一控制閥22a的第一旁通回路，它連接于第一和第二氣體管道18b和21b之間。第一氣體管道18b設(shè)在第一四通切換閥15和第一利用側(cè)熱交換器4a之間;第二氣體管道21b設(shè)在第二四通切換閥19和第二利用側(cè)熱交換器4b之間。也就是說第一旁通回路22允許致冷劑通過第一控制閥22a在兩個(gè)回路之間運(yùn)動(dòng)。參考號23表示一個(gè)包括第二控制閥23a的第二旁通回路，它連接于第一和第二液體管道18a和21a之間。第一液體管道18a設(shè)在第一減壓機(jī)構(gòu)3和第三減壓機(jī)構(gòu)16之間;第二液體管道21a則設(shè)在第二減壓機(jī)構(gòu)20和第四減壓機(jī)構(gòu)11之間。也就是說第二旁通回路23允許致冷劑劑通過第二控制閥23基兩個(gè)回路運(yùn)動(dòng)。在蓄冷操作或者在蓄熱操作中，這些旁通回路22和23被用作主回路的一部分。
還是在圖1中，參考號24表示帶有一控制閥24a的第五旁通回路。第五旁通回路24由一致冷劑氣體泵回路分流，該致冷劑氣體泵回路包括致冷劑氣體泵13和第二蓄能器13a。參考號25和26表示在致冷劑氣體泵回路的入口和出口處的控制閥;27表示用以控制蓄熱式空調(diào)的各種操作的控制單元;28表示在第一利用側(cè)熱交換器42的附近連接于第一氣體管道18b的一個(gè)控制閥;和29表示一個(gè)在第二利用側(cè)熱交換器4b的附近連接于第二氣體管道21b的控制閥。
圖2是一個(gè)用以描述蓄冷操作的回路示圖，該蓄冷操作主要是在午液電力時(shí)區(qū)內(nèi)完成的。(在圖2至5中，粗箭頭表示致冷劑的流動(dòng)方向，粗實(shí)線表示致冷劑處于高壓之下，而粗虛線則表示致冷劑處于低壓之下。)首先，控制閥20a，25(或26)，28和29關(guān)閉，并且控制閥3a，22a，23a和24a打開，并停止致冷劑氣體泵13。在此條件下，當(dāng)啟動(dòng)壓縮機(jī)1時(shí)，它排出高溫，高壓氣態(tài)致冷劑。這樣排出的致冷劑被送到非利用側(cè)熱交換器2，在此它被冷凝成液體致冷劑并放出其熱量。這樣形成的液體致冷劑被允許流過旁通回路3b，第一液體管道18a和第二旁通回路23而進(jìn)入第二液體管道21a。第二減壓機(jī)構(gòu)20使致冷劑承受絕熱膨脹，這樣它轉(zhuǎn)變成一種低溫兩相(氣體和液體)流體。這樣形成的流體流入蓄冷熱交換器9，在此它吸收來自蓄熱介質(zhì)7的熱量，這樣它就蒸發(fā)并汽化成氣態(tài)致冷劑。氣態(tài)致冷劑通過第五旁通回路24和第一旁通回路22通回到一般致冷和加熱回路18中的第一氣體管道18b，然后經(jīng)第一四通切換閥15和第一蓄能器17返回到壓縮機(jī)1。通過上述操作，蓄熱介質(zhì)7被冷凍以貯蓄冷能。
圖3是一個(gè)用以描述蓄熱操作的回路示圖，該蓄熱操作是在午夜電力時(shí)區(qū)內(nèi)完成的，并且例如在冬天通過利用貯蓄的熱能來進(jìn)行加熱作業(yè)。在操作中，移動(dòng)第一四通切換閥15，并移動(dòng)控制閥20a和3a，這樣允許致冷劑沿著大致與參照圖2所描述之蓄冷操作相同的路線以相反方向流動(dòng)。因此，從壓縮機(jī)1排出的致冷劑經(jīng)第一氣體管道18b，第一旁通回路22和第五旁通回路24流入蓄冷熱交換器9，在此情況下該蓄冷熱交換器9用作一冷凝器。在蓄冷熱交換器9中，致冷劑被冷凝并液化而將其熱量放入蓄熱介質(zhì)7內(nèi)。如此液化的致冷劑經(jīng)旁通回路20b，第二液體管道21a，第二旁通回路23和第一液體管道18a流入第一減壓機(jī)構(gòu)3，壓此致冷劑承受絕熱膨脹。然后，如此形成的致冷劑流入非利用側(cè)熱交換器(在此致冷劑蒸發(fā)并汽化)，并返回到壓縮機(jī)1。通過上述操作，蓄熱介質(zhì)7被轉(zhuǎn)變成熱水，以貯蓄高溫的熱能。
圖4示出了這樣一種狀態(tài)，其中在參照圖2所描述的蓄冷操作之后，只進(jìn)行一般的致冷操作或者只進(jìn)行利用貯蓄冷能的放冷操作，或者這樣一種狀態(tài)，其中這兩種操作以平行的模式進(jìn)行。如圖4所示，在這些狀態(tài)中，控制閥11a，16a，22a，23a和24a被關(guān)閉，同時(shí)控制閥3a，20a25，26，28和29被打開;也就是說第一旁通回路22和第二旁通回路23被關(guān)閉，這樣，就阻止了致冷劑在一般致冷和加熱回路18和放冷和放熱回路21之間流動(dòng)。也就是說，此兩回路18和21相互獨(dú)立地工作。因此，壓縮機(jī)1和致冷劑氣體泵可以單獨(dú)地或同時(shí)地操作。
在以一般致冷和加熱回路18進(jìn)行的致冷操作中(粗箭頭表示致冷劑的流動(dòng)方向)，從壓縮機(jī)1排出的高溫和高壓氣態(tài)致冷劑流到非利用側(cè)熱交換器2，在此它冷凝并液化。如此液化的致冷劑被允許通過旁通回路3b流到第三減壓機(jī)構(gòu)16，在此它承受絕熱膨脹，這樣它就轉(zhuǎn)變成低溫的兩相(氣體和液體)流體。如此形成的流體流入第一利用側(cè)熱交換器4a，在此它冷卻周圍環(huán)境并從中吸取熱量，同時(shí)被蒸發(fā)。如此形成的致冷劑經(jīng)第一蓄能器17返回到壓縮機(jī)1。
在以放冷和放熱回路21進(jìn)行的致冷操作中(粗箭頭表示致冷劑的流動(dòng)方向)，低溫和低壓的氣態(tài)致冷劑由致冷劑氣體泵13加壓，然后被允許流入蓄冷熱交換器9，在此它被冷凝并液化而將其熱量放入蓄熱介質(zhì)7。如此液化的致冷劑經(jīng)旁通回路20b流入第四減壓機(jī)構(gòu)11，在此它承受絕熱膨脹，這樣它就轉(zhuǎn)變成低溫的兩相(氣體和液體)流體。該流體被允許流入第二利用側(cè)熱交換器4b，在此它冷卻周圍環(huán)境并從中吸取熱量，并且它被蒸發(fā)和汽化。如此形成的冷卻劑經(jīng)第二蓄能器13a返回到致冷劑氣體泵13。
在此一般致冷和加熱回路18以及放冷和放熱回路21進(jìn)行的致冷操作中，在兩回路18和21之間的第一旁通回路22和第二旁通回路23被關(guān)閉;也就是說致冷操作過程是相互獨(dú)立的，更具體說，致冷劑或致冷機(jī)油在兩回路之間并不流動(dòng)。因此，在各回路中，只要按其致冷操作的要求保持致冷劑的數(shù)量以及致冷機(jī)油的數(shù)量，空調(diào)機(jī)就不存在致冷能力下降或改變，致冷機(jī)油減少，及不利地影響壓縮機(jī)的操作等問題。
圖5示出了這樣一種狀態(tài)，其中在參照圖3所描述的蓄熱操作之后，只進(jìn)行一般的加熱操作或只進(jìn)行利用貯蓄熱能的放熱操作，或者這樣一種狀態(tài)其中兩種操作以平行的模式進(jìn)行(箭頭表示致冷劑的流動(dòng)方向)。在此兩種狀態(tài)中，如圖5所示，第一四通切換閥15和第二四通切換閥19被移動(dòng)，這樣就允許致冷劑沿與圖4所示致冷操作中致冷劑流動(dòng)方向相反的方向流動(dòng)。
與致冷操作類似，兩個(gè)回路是相互獨(dú)立的。因此，在各回路中，按其致冷操作的要求保持致冷劑的數(shù)量和致冷機(jī)油的數(shù)量，這樣就不會(huì)降低和改變致冷能力。通過與一般的加熱操作一起完成放熱操作(利用貯蓄的高溫顯熱)，就可穩(wěn)定地開始加熱操作。
采用上述根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的蓄熱式空調(diào)機(jī)，在致冷操作中或在加熱操作中，由壓縮機(jī)1致動(dòng)的一般致冷和加熱回路18以及由致冷劑氣體泵13致動(dòng)的放冷和放熱回路21是相互獨(dú)立的。這樣空調(diào)機(jī)就可以避免以下缺點(diǎn)如在傳統(tǒng)空調(diào)機(jī)(參見圖14)的情況下，由冷凝器2冷凝的致冷劑和由蓄冷熱交換器9a冷凝的致冷劑相互匯合并由一個(gè)相同的蒸發(fā)器4蒸發(fā)，一般致冷回路和放冷回路在所需要的致冷劑或致冷機(jī)油的數(shù)量方面未被平衡，這樣空調(diào)機(jī)不能令人滿意地工作，降低了它的能力，并且數(shù)量無規(guī)律地增加和減少的致冷劑導(dǎo)致高壓，或者液體回流到壓縮機(jī)，或者致冷機(jī)油短缺，這樣壓縮機(jī)的軸承就會(huì)磨損。
此外，采用本發(fā)明的空調(diào)機(jī)，可以多種操作模式完成多種致冷或加熱操作，即單獨(dú)地或者組合地完成一般的致冷操作，一般的加熱操作，放冷致冷操作，和放冷致熱操作。
采用以上述方式設(shè)置的第一第二四通切換閥15和19，空調(diào)機(jī)不僅能完成致冷操作和蓄冷操作，而且能完成蓄熱操作和利用所蓄熱能的加熱操作。因此，可以如下操作空調(diào)機(jī)在夏天可以利用電負(fù)荷處于低點(diǎn)的午夜電力進(jìn)行蓄冷操作，而在冬天則利用午夜電力進(jìn)行蓄熱操作;并在白天，在整個(gè)一年中都可以以較低的輸入電能完成致冷或加熱操作;換句不說，在整個(gè)一年中可利用貯蓄的冷能完成致冷操作，利用貯蓄的熱能完成加熱操作。
特別是在冬天，空調(diào)機(jī)需要很大的輸入能量啟動(dòng)加熱操作。另一方面，采用本發(fā)明空調(diào)機(jī)，與傳統(tǒng)空調(diào)機(jī)相比只需較小的輸入能量即可啟動(dòng)加熱操作。也就是說，通過利用處于高溫狀態(tài)之蓄熱介質(zhì)的顯熱，本發(fā)明的空調(diào)機(jī)即可穩(wěn)定地完成加熱操作。
在上述第一實(shí)施例中，蓄冷裝置是這樣，即設(shè)置有第一和第二旁通回路22和23，并且蓄冷操作或蓄熱操作是借助于壓縮機(jī)1完成的，這樣蓄熱箱8中的蓄熱介質(zhì)7貯蓄冷能或熱能;然而，本發(fā)明并不受此限制。也就是說例如可如下改動(dòng)空調(diào)機(jī)取消第一和第二旁通回路22和23，并由一個(gè)不同于本發(fā)明空調(diào)機(jī)的熱泵式空調(diào)機(jī)(未示出)實(shí)現(xiàn)在蓄熱介質(zhì)7中貯蓄熱能或冷能。
此外，在上述第一實(shí)施例中，用以輸送處于壓力下之致冷劑氣體的致冷劑氣體泵連接于第二氣體管道21b;然而，本發(fā)明并不受此限制。也就是說，不用致冷劑氣體泵，而可以將一致冷劑液體泵連接于第二氣體管道21b。
第二實(shí)施例下面參照圖6至8描述本發(fā)明的第二實(shí)施例，其中在功能上與參照現(xiàn)有技術(shù)空調(diào)機(jī)及第一實(shí)施例所描述之零部件相應(yīng)的零部件將以相同的參考號或字母表示。
圖6是一個(gè)致冷劑管路示圖，示出了蓄熱式空調(diào)機(jī)的配置，它構(gòu)成了本發(fā)明的第二實(shí)施例。
在圖6中，參考號35表示一旁通回路(一第三旁通回路之一例)，通過該旁通回路，在致冷操作中致冷劑從一般致冷和加熱回路18側(cè)流到放冷和放熱回路21側(cè);35a表示連接于旁通回路35的一控制閥(一第三控制閥之一例)。還是在圖6中，參考號36表示一旁通回路(一第四旁通回路之一例)，通過該旁通回路，在加熱操作中致冷劑從放冷和放熱回路21側(cè)流到一般致冷和加熱回路18側(cè);36a表示一個(gè)連接于旁通回路36的控制閥(一第四控制閥之一例)。數(shù)字37表示一個(gè)連接于第一利用側(cè)熱交換器4a之致冷劑管道的致冷劑溫度檢測器，用以檢測致冷劑管道內(nèi)的致冷劑溫度;38表示一個(gè)連接于第二利用側(cè)熱交換器4b之放冷劑管道的致冷劑溫度檢測器，用于檢測致冷劑管道內(nèi)的致冷劑溫度(圖7)。
圖7是一解釋性示圖，用以描述一種當(dāng)在致冷操作期間在各回路中致冷劑數(shù)量變得比所需的大或小時(shí)移動(dòng)致冷劑的方法。在圖7中，實(shí)線箭頭表示在致冷操作中致冷劑在回路內(nèi)的正常流動(dòng)。
上述控制單元27(致冷劑數(shù)量計(jì)算裝置之一例，及切換控制裝置之一例)，從與利用側(cè)熱交換器4a和4b之致冷劑溫度相應(yīng)的各回路中致冷劑過熱或過冷的程度，計(jì)算出在一般致冷和加熱回路18以及放冷和放熱回路21內(nèi)的致冷劑數(shù)量比所需的大多少或小多少[其中上述利用側(cè)熱交換器4a和4b的致冷劑溫度是由致冷劑溫度檢測器37和38檢測的(用以檢測過熱程度及過冷程度之裝置的例子)]，并向旁通回路35和36的控制閥35a和36a發(fā)出切換指示信號。
一旦檢測出在一般致冷和加熱回路18內(nèi)的致冷劑數(shù)量大于所需值(表示在回路中致冷劑在過熱程度上小或者在過冷程度上大的一預(yù)定值)，或者檢測出在放冷和放熱回路21內(nèi)致冷劑數(shù)量大于所需值(表示在回路21中致冷劑在過熱程度上大或者在過冷程度上小的一預(yù)定值)，控制單元27就操作以打開控制閥36，從而將致冷劑從一般致冷和加熱回路18移動(dòng)到放冷和放熱回路21(如點(diǎn)劃線的箭頭所示)。
隨后，當(dāng)各種涉及一般致冷和加熱回路18的值或者涉及放冷和放熱回路21的值已經(jīng)改變到與正確致冷劑數(shù)量相應(yīng)的預(yù)定值時(shí)，控制單元27就關(guān)閉閥36a以結(jié)束放冷劑的移動(dòng)。
另一方面，一旦檢測出與上述數(shù)據(jù)完全相反的數(shù)據(jù)時(shí)，控制單元27就打開旁通回路35的控制閥35a(如虛線箭頭所示)，以將致冷劑從放冷和放熱回路21移動(dòng)到一般致冷和加熱回路18。
圖8是解釋性示圖，用以描述一種當(dāng)在加熱操作期間在各回路中致冷劑數(shù)量變得比所需值大或小時(shí)移動(dòng)致冷劑的方法。在圖8中，實(shí)線箭頭表示在加熱操作期間致冷劑在回路內(nèi)的正常流動(dòng)。
一旦檢測出在一般致冷或加熱回路18內(nèi)的放冷劑數(shù)量大于所需值(表示回路18內(nèi)的致冷劑在過熱程度上小或者在過冷程度上大的一預(yù)定值)，或者檢測出在放冷和放熱回路21中致冷劑數(shù)量小于所需值(表示回路21內(nèi)的致冷劑在過熱程度上大或者在過冷程度上小的預(yù)定值)，控制單元27就操作以打開控制閥35a，從而將致冷劑從一般致冷和加熱回路18移動(dòng)到放冷和放熱回路21(如點(diǎn)劃線箭頭所示)。隨后，當(dāng)涉及一般放冷和加熱回路18的各種值或者涉及放冷和放熱回路21的各種值已經(jīng)轉(zhuǎn)變到預(yù)定值時(shí)，控制單元27就關(guān)閉控制閥35a以結(jié)束致冷劑的移動(dòng)。
另一方面，一旦檢測出與上述數(shù)據(jù)完全相反的數(shù)據(jù)時(shí)，控制單元27就打開旁通回路36的控制閥36a(如虛線箭頭所示)，以將放冷劑從放冷和放熱回路21移動(dòng)到一般致冷和加熱回路18。也就是說控制單元27和致冷劑溫度檢測器37和38形成檢測裝置。
在參照圖7所描述的致冷操作中和在參照圖8所描述的加熱操作中，當(dāng)必要時(shí)致冷劑可以被移動(dòng);也即它可被移動(dòng)而與操作時(shí)區(qū)，環(huán)境條件和季節(jié)無關(guān)。這意味著可以穩(wěn)定地控制回路中放冷劑的數(shù)量。可以分別將內(nèi)部回路致冷劑數(shù)量調(diào)節(jié)裝置，即包括控制閥35a和36a的旁通回路35和36，并聯(lián)于第一減壓機(jī)構(gòu)3和第二減壓機(jī)構(gòu)20(在圖8中這些參考號3和20在括號內(nèi))。
如果概括地說，兩個(gè)操作回路以這樣一種方式設(shè)置包括控制閥的旁通回路，即減壓機(jī)構(gòu)的致冷劑管道的入口和出口經(jīng)旁通回路相互連通，這樣可利用它們之間的壓差移動(dòng)致冷劑。
在各操作回路中，如上所述的那樣調(diào)節(jié)致冷劑的數(shù)量。因此，即使當(dāng)各回路中放冷劑的數(shù)量變得大于或小于所需值時(shí)，也可以將它調(diào)節(jié)到正確值。由于周圍條件的變化或者在蓄冷熱交換器的負(fù)載方面的變化，兩個(gè)操作回路在致冷劑的數(shù)量方面易于逐漸變得不平衡。此外，當(dāng)在蓄冷操作之后開始一般致冷或加熱操作或者放冷或放熱操作時(shí)，在兩個(gè)回路內(nèi)的致冷劑數(shù)量明顯不同于空調(diào)機(jī)穩(wěn)定操作期間所檢測到的值。通過上述致冷劑數(shù)量調(diào)節(jié)方法就可以有效地糾正致冷劑數(shù)量上的所述不平衡。
可如下檢測兩個(gè)操作回路的各回路中致冷劑的過熱程度如圖6所示，在以一般致冷和加熱回路18進(jìn)行一般致冷操作的情況下，在第一利用側(cè)熱交換器4a的致冷劑出口A處，或者在第一蓄能器17的致冷劑入口B處檢測它;而在以放冷和放熱回路21進(jìn)行放冷操作的情況下，在第二利用側(cè)熱交換器4b的致冷劑出口C處，或者在第二蓄能器13a的致冷劑入口D處檢測它。此外，在以一般致冷和加熱回路18進(jìn)行一般加熱操作的情況下，在非利用側(cè)熱交換器2的致冷劑出口E處，或者在第一蓄能器17的致冷劑入口B處檢測它;而在以放冷和放熱回路21進(jìn)行放熱操作的情況下，在蓄冷熱交換器9的致冷劑出口F處，或者在第二蓄能器13a的放冷劑入口D處檢測它。
另一方面，可如下檢測各操作回路中致冷劑的過冷程度在以一般致冷和加熱回路18進(jìn)行一般致冷操作的情況下，在非利用側(cè)熱交換器2的致冷劑出口G處檢測它;而在以放冷和放熱回路21進(jìn)行放冷操作的情況下，在蓄冷熱交換器9的放冷劑出口H處檢測它。此外，在以一般致冷和加熱回路18進(jìn)行一般加熱操作的情況下，在利用側(cè)熱交換器4a的致冷劑出口I處檢測它，而在以放冷和放熱回路21進(jìn)行放熱操作的情況下，在第二利用側(cè)熱交換器4b的致冷劑出口J處檢測它。
在第二實(shí)施例中，蓄冷裝置也是這樣操作，即設(shè)有第一和第二旁通回路22和23，并借助于壓縮機(jī)1進(jìn)行蓄冷操作或蓄熱操作，這樣蓄熱箱8內(nèi)的蓄熱介質(zhì)7就貯蓄冷能或熱能;然而，本發(fā)明并不受此限制。例如可以如下改動(dòng)空調(diào)機(jī)取消第一和第二旁通回路22和23，并由一個(gè)不同于本發(fā)明空調(diào)機(jī)的熱泵式空調(diào)機(jī)(未示出)實(shí)現(xiàn)在蓄熱介質(zhì)7中貯蓄熱能或冷能。
第三實(shí)施例下面參照圖9描述本發(fā)明的第三實(shí)施例，其中在功能上與參照傳統(tǒng)空調(diào)機(jī)及第一和第二實(shí)施例所描述的零部件相應(yīng)的零部件將以相同的數(shù)字或字母表示。
圖9是一致冷回路示意圖，示出了蓄熱式空調(diào)機(jī)的配置，它構(gòu)成了本發(fā)明的第三實(shí)施例，在圖9中，參考號40表示致冷劑匯集裝置，即一劑量調(diào)制器(一致冷劑匯集容器之一例)，其中致冷劑被暫時(shí)地匯集。劑量調(diào)制器40連接于在第一減壓機(jī)構(gòu)3和第三減壓機(jī)構(gòu)16之間延伸的第一液體管道18a。如前所述，第一減壓機(jī)構(gòu)3連接于非利用側(cè)熱交換器2，并由包括控制閥3a的旁通回路3b分流，而第三減壓機(jī)構(gòu)16連接于第一利用側(cè)熱交換器4a，并由包括控制閥16b的旁通回路16a分流。
因此，在致冷操作中，從壓縮機(jī)1排出的高溫和高壓致冷劑由冷凝器2冷凝并液化;也就是說它轉(zhuǎn)變成高壓液相致冷劑，它流入劑量調(diào)制器40。在加熱操作中，來自壓縮機(jī)1的高溫和高壓致冷劑由第一利用側(cè)熱交換器4a冷凝并液化。在這種情況下，為了利用劑量調(diào)制器40，控制閥16a已經(jīng)打開。所以，來自第一利用側(cè)熱交換器4a的高壓，液相致冷劑經(jīng)旁通回路16b按原樣流入劑量調(diào)制器40(這樣預(yù)先設(shè)計(jì)回路，即來自劑量調(diào)制器40的致冷劑承受由第一減壓機(jī)構(gòu)3完成的絕熱膨脹)。在蓄冷操作中，來自壓縮機(jī)1高溫高壓致冷劑由非利用側(cè)熱交換器2冷凝并液化成高壓液相致冷劑，它經(jīng)包括控制閥3a的旁通回路3b按原樣流入劑量調(diào)制器40(參照圖2)。在蓄熱操作中，來自壓縮機(jī)的高溫高壓致冷劑由蓄冷熱交換器9冷凝并液化成高壓液相致冷劑，它經(jīng)包括控制閥20a的旁通回路20b并經(jīng)第二旁通回路23按原樣流入劑量調(diào)制器40(參照圖3)。
在上述實(shí)施例中，劑量調(diào)制器40連接于第一液體管道;然而，本發(fā)明并不受此限制。也即通過如下改動(dòng)空調(diào)機(jī)可獲得相同的效果劑量調(diào)制器連接于放冷和放熱回路中的第二液體管道21a上，致冷劑以上述方式被轉(zhuǎn)變成高壓液相致冷劑;或者它連接于第一和第二液體管道之間。
在該實(shí)施例中，劑量調(diào)制器40位于在任何時(shí)候在所有操作模式中具有高壓液相致冷劑之處。所以，以簡單的結(jié)構(gòu)，劑量調(diào)制器40能夠暫時(shí)貯存回路中的作為高壓液相致冷劑的多余致冷劑，當(dāng)汽化時(shí)，該致冷劑在體積上大為增加。因此，可以在相對較短的時(shí)間內(nèi)匯集大量的致冷劑。另一方面，在回路內(nèi)致冷劑數(shù)量短缺的情況下，如此匯集于劑量調(diào)制器內(nèi)的致冷劑可按原樣(作為高壓液相致冷劑)提供給回路，或作為高壓氣相致冷劑提供給回路。因此，在各操作模式中，當(dāng)致冷劑數(shù)量變得小于或大于所需值時(shí)，就可以通過以上述方式利用劑量調(diào)制器而糾正它。
采用劑量調(diào)制器40的上述制冷劑數(shù)量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是用以暫時(shí)地匯集為一種操作模式所預(yù)定的致冷劑數(shù)量和實(shí)際存在于回路中致冷劑數(shù)量之間的差，或者用以將其排到回路之外。例如，在當(dāng)切換操作模式時(shí)回路內(nèi)部分致冷劑變得多余的情況下，劑量調(diào)制器40入口處的致冷劑流速就不同于調(diào)制器40出口處的致冷劑流速;更具體說，出口處的致冷劑流速小于入口處的致冷劑流速，這樣劑量調(diào)制器40內(nèi)的致冷劑數(shù)量將增加。另一方面，在致冷劑數(shù)量變得短缺的情況下，出口處的致冷劑流速大于入口處的流速，這樣就將劑量調(diào)制器40內(nèi)的致冷劑供給到回路。此特征克服了這些問題由于當(dāng)切換操作模式時(shí)致冷劑剩余，造成回路內(nèi)壓力上升，或者致冷劑返回到壓縮機(jī)1，以及由于致冷劑短缺造成的空調(diào)機(jī)能力下降，和排放時(shí)致冷劑溫度上升。
第四實(shí)施例下面參照圖10描述本發(fā)明的第四實(shí)施例，更具體說，圖10示出了在利用一劑量調(diào)制器的操作模式中致冷劑流動(dòng)的例子。
在圖10中，參考號43a，43b，43c和43d表示單向閥，它們都只允許致冷劑沿一個(gè)方向流動(dòng)。單向閥43b和43c(入口側(cè)單向閥裝置的例子)以這樣一種方式連接于第一液體管道18a，即致冷劑經(jīng)單向閥流動(dòng)到劑量調(diào)制器40;而單向閥43a和43d(出口側(cè)單向閥裝置的例子)則分別連接于致冷劑排出管道44a和44b，管道44a和44b從第一液體管道18a分出并以這樣一種方式連接于劑量調(diào)制器40的底部，即允許致冷劑經(jīng)單向閥43a和43d流出劑量調(diào)制器40。還是在圖10中，參考號45表示一根致冷劑引入管道，它從第一液體管道18a分出，并與劑量調(diào)制器40的頂部連通。
該實(shí)施例操作如下在致冷操作中，高溫高壓致冷劑從第一液體管道18a經(jīng)單向閥43c流入劑量調(diào)制器40，并經(jīng)致冷劑排出管道44a和單向閥43a(在圖10中實(shí)線箭頭表示致冷劑的流動(dòng))流出劑量調(diào)制器40。在加熱操作中，致冷劑經(jīng)單向閥43b流入劑量調(diào)制器40，并經(jīng)致冷劑排出管道44b和單向閥43d流出劑量調(diào)制器40(在圖10中虛線箭頭表示致冷劑的流動(dòng))。在蓄冷操作中，致冷劑經(jīng)單向閥43c流入劑量調(diào)制器40，并經(jīng)致冷劑排出管道44a和單向閥43a流出劑量調(diào)制器40(在圖10中實(shí)線箭頭表示致冷劑的流動(dòng))。在蓄熱操作中，致冷劑經(jīng)單向閥43b流入劑量調(diào)制器40，并以致冷劑排出管道44b和單向閥43d流出劑量調(diào)制器40(圖10中虛線箭頭表示致冷劑的流動(dòng))。
圖10所示的方案相對較簡單，由一組成本較低的單向閥組成;然而，其優(yōu)點(diǎn)是需要被暫時(shí)貯存在劑量調(diào)制器40內(nèi)的高壓液相致冷劑可供助于其自身重量流入劑量調(diào)制器40并經(jīng)其底部流出劑量調(diào)制器40。也就是說，不必采用昂貴的電子或機(jī)械控制裝置就可以將多余的致冷劑貯存在致冷劑匯集容器內(nèi)或向回路供給致冷劑。在液相致冷劑被匯集于劑量調(diào)制器40底部的情況下，因致冷劑汽化時(shí)大為增加所以它能更有效地被供給到回路中。
第五實(shí)施例圖11是一致冷劑管道回路示意圖，示出了本發(fā)明的第五實(shí)施例，其中在蓄熱式空調(diào)機(jī)上設(shè)置有致冷劑匯集裝置，即根據(jù)第三實(shí)施例的劑量調(diào)制器，在該空調(diào)機(jī)上還設(shè)置有根據(jù)第二實(shí)施例的內(nèi)部回路致冷劑數(shù)量調(diào)節(jié)裝置;也就是說旁通回路設(shè)于減壓機(jī)構(gòu)之前和之后，及一般放冷和加熱回路和放冷和放熱回路之間。
在圖11中，參考號41表示一個(gè)連接于第一液體管道18a的第五減壓機(jī)構(gòu)，它位于第一減壓機(jī)構(gòu)和劑量調(diào)制器40之間。第五減壓機(jī)構(gòu)41由一根包括控制閥41a的旁通回路41b分流。還是在圖11中，參考號42表示一個(gè)帶有控制閥42a的旁通回路，它連接于一般致冷和加熱回路18中的第一和第五減壓機(jī)構(gòu)3和41之間的第一液體管道18a，并連接于致冷和放熱回路21中的第二利用側(cè)熱交換器4b和第四減壓機(jī)構(gòu)11之間致冷劑管道。
該實(shí)施例操作如下;
在致冷操作中，在一般致冷和加熱回路側(cè)，壓縮機(jī)1，第一四通切換閥15，非利用側(cè)熱交換器2，旁通回路3b，劑量調(diào)制器40，第三減壓機(jī)構(gòu)16，和第一利用側(cè)熱交換器4a構(gòu)成一第一回路，而在放冷和放熱回路側(cè)，致冷劑氣體泵13，第二四通切換閥19，蓄冷熱交換器9，旁通回路20b，第四減壓機(jī)構(gòu)11，和第二利用側(cè)熱交換器4b構(gòu)成了一第二回路。在此情況下，劑量調(diào)制器40位于存在高壓液相致冷劑之外，所以回路中多余的致冷劑可貯存在劑量調(diào)制器40內(nèi)。此外，在第一和第二回路(如上所述，它們分別形成在一般致冷和加熱回路側(cè)及放冷和放熱回路側(cè))中的第三和第四減壓機(jī)構(gòu)16和11的入口和出口處的致冷劑之間的壓差可被利用來在第一和第二回路之間經(jīng)上述旁通回路35或36移動(dòng)致冷劑。
在加熱操作中，在一般致冷和加熱回路側(cè)，壓縮機(jī)1，第一四通切換閥15，第一利用側(cè)熱交換器4a，旁通回路16b，劑量調(diào)制器40，第五減壓機(jī)構(gòu)41，旁通回路3b，和非利用側(cè)熱交換器2構(gòu)成一第三回路;而在放冷和放熱回路側(cè)，致冷劑氣體泵13，第二四通切換閥19，第二利用側(cè)熱交換器4b，第四減壓機(jī)構(gòu)11，旁通回路20b，和蓄冷熱交換器9構(gòu)成一第四回路。在此情況下，在一般致冷和加熱回路側(cè)，第五減壓機(jī)構(gòu)41位于劑量調(diào)制器40的下游;也就是說劑量調(diào)制器40位于存在高壓液相致冷劑之處。因此，與在上述致冷操作中的類似，可以貯存多余的致冷劑;也就是說可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)回路中致冷劑的數(shù)量。此外，當(dāng)在一般致冷和加熱回路側(cè)構(gòu)成之回路中致冷劑數(shù)量大于所需值時(shí)，或者當(dāng)在為放熱構(gòu)成的回路中致冷劑數(shù)量小于所需值時(shí)，可在回路之間移動(dòng)致冷劑;并當(dāng)在一般致冷和加熱回路側(cè)構(gòu)成的回路中致冷劑數(shù)量小于所需值，或者在為放熱構(gòu)成的回路中致冷劑數(shù)量較大時(shí)，可以通過旁通回路42在回路之間移動(dòng)致冷劑。
如上所述所構(gòu)成的回路的優(yōu)點(diǎn)如下對于每種操作模式而言，可同時(shí)獲得為每一操作模式的回路中致冷劑數(shù)量的調(diào)節(jié)以及借助于劑量調(diào)制器40在一般致冷和加熱回路18和放冷和放熱回路21中致冷劑數(shù)量的調(diào)節(jié)，這樣對每種操作模式來說，致冷劑數(shù)量可被確立在一正確值。
在以放冷和放熱回路或一般致冷和加熱回路進(jìn)行致冷操作或加熱操作的情況下，可如下調(diào)節(jié)致冷劑的數(shù)量通過同時(shí)采用放冷和放熱回路及一般放冷和加熱回路，進(jìn)行致冷操作或加熱操作;即進(jìn)行所謂“雙重操作”，這樣就借助于內(nèi)部回路致冷劑數(shù)量調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)兩回路中的致冷劑數(shù)量。當(dāng)作為調(diào)節(jié)的結(jié)果確定致冷劑數(shù)量總體來說大于所需值時(shí)，就由致冷劑匯集裝置貯存多余的致冷劑。另一方面，當(dāng)確定致冷劑數(shù)量總體來說小于所需值時(shí)，就利用致冷劑匯集裝置貯存的致冷劑來補(bǔ)充致冷劑數(shù)量。當(dāng)兩回路中的致冷劑數(shù)量已被調(diào)節(jié)到預(yù)定值時(shí)，即可以其中一個(gè)所需回路進(jìn)行致冷操作或加熱操作。
第六實(shí)施例下面參照圖2，3，4和5正如參照本發(fā)明第一實(shí)施例所描述的，圖2至5是分別用以描述蓄冷操作，蓄熱操作，致冷操作和加熱操作的示圖。
當(dāng)在圖5所示的蓄熱操作中由溫度檢測器2a(霜凍檢測裝置的一個(gè)例子)檢測的非利用側(cè)熱交換器2的表面溫度低于形成霜凍的0℃時(shí)，控制單元27(操作模式切換裝置的一個(gè)例子)就切換第一四通切換閥，以便形成一個(gè)圖2所示的用于蓄冷操作的回路，從而完成除霜操作。
當(dāng)在以圖5所示的一般致冷和加熱回路進(jìn)行的加熱操作中非利用側(cè)熱交換器的表面溫度與上述情況類似低于0℃時(shí)，控制單元27就切換第一四通切換閥，以便形成一個(gè)用來以圖4所示一般致冷和加熱回路進(jìn)行致冷操作的回路，從而完成除霜操作。
從以上描述中可明顯看出，在完成除霜操作過程中，除霜回路是通過形成有霜凍的非利用側(cè)熱交換器形成的。因此，沒有必要進(jìn)行在回路之間移動(dòng)放冷劑以及調(diào)節(jié)回路中致冷劑數(shù)量等的復(fù)雜操作，這類操作應(yīng)當(dāng)在例如切換操作模式時(shí)進(jìn)行。這是因?yàn)椴煌牟僮髂Ｊ?，例如一般加熱操作和蓄冷操作，在所需的致冷劑?shù)量方面是不同的，并當(dāng)相互切換這些操作模式時(shí)，必須或多或少地調(diào)節(jié)致冷劑數(shù)量。因此，當(dāng)以加熱操作回路或以蓄熱操作回路進(jìn)行除霜操作時(shí)，加熱操作模式(或蓄熱操作模式)和除霜操作模式可平穩(wěn)地相互切換。而且，每個(gè)操作回路都具有很高的完整性，允許自己進(jìn)行除霜操作。此外，在除霜操作之后，可相當(dāng)快速地開始加熱操作(或蓄熱操作)。
第七實(shí)施例下面參照圖2描述本發(fā)明的第七實(shí)施例。
如參照第一實(shí)施例所描述的，圖2是一個(gè)示出蓄冷操作中致冷劑流動(dòng)的示圖。該操作模式可用來作為用于致冷劑回路系統(tǒng)的除霜操作。在利用非利用側(cè)熱交換器作為蒸發(fā)器的蓄熱操作中或一般加熱操作中，可能在非利用側(cè)熱交換器上形成霜凍。在這種情況下，有必要除去霜凍。然而，如果(正如未示出的傳說熱泵裝置的情況)通過切換第一四通切換閥而將一般加熱操作模式切換到一般致冷操作模式，并在一般致冷操作模式中進(jìn)行除霜操作，那么利用側(cè)(主要指室內(nèi)側(cè))溫度就會(huì)不可避免地降低，或者使用者感覺到一股冷氣流。
因此，當(dāng)上述溫度檢測器2a(霜凍檢測裝置之一例)檢測到非利用側(cè)熱交換器2的表面溫度低于結(jié)霜的溫度0℃時(shí)，控制單元27(操作模式切換裝置之一例)就將為現(xiàn)行操作模式構(gòu)成的回路切換到為蓄冷操作模式構(gòu)成的回路。結(jié)果，阻止了致冷劑經(jīng)利用測熱交換器4a和4b的流動(dòng)，這樣后者4a和4b就不會(huì)影響室內(nèi)空氣的溫度。這樣就克服了使用者感覺不舒適的上述問題。而且，在本實(shí)施例中，通過給予致冷劑熱能，可將蓄熱箱8內(nèi)的蓄熱介質(zhì)7保持在高溫。所以，當(dāng)在除霜操作模式中進(jìn)行蓄冷操作時(shí)，如此貯蓄的高溫能量可被利用來除霜。這樣，除霜操作中輸入能量較低，而除霜輸出能量較高;也即可以較高的效率進(jìn)行除霜操作。此外，除霜時(shí)間大為縮短，這進(jìn)一步改善了加熱操作的舒適性。在這種情況下，以高溫(例如20到50℃)下的蓄熱介質(zhì)7進(jìn)行除霜操作是主要成分;然而，即使蓄熱介質(zhì)7處于低溫(例如為制冰操作而到0℃)，也可以利用從壓縮機(jī)1排出之高溫致冷劑氣體為非利用側(cè)熱交換器2完成除霜操作，并且可以利用空調(diào)機(jī)基本停止的時(shí)區(qū)內(nèi)蓄熱操作已經(jīng)貯蓄的熱能來充分恢復(fù)在此操作中所用掉的熱能。
第八實(shí)施例下面參照圖12描述本發(fā)明的第八實(shí)施例。
圖12示出了圖1所示的一般致冷和加熱回路，其中第三切換裝置，即一個(gè)三通切換閥51，連接于壓縮機(jī)和第一四通閥之間的致冷劑管道，并且在一般致冷和加熱回路中一第六旁通回路52連接于三通切換閥51和一致冷劑管通(它延伸于非利用側(cè)熱交換器和減壓機(jī)構(gòu)之間)之間。在圖12中，實(shí)線箭頭表示在利用從壓縮機(jī)排出的高溫氣體致冷劑進(jìn)行熱氣體旁通除霜操作的情況下致冷劑的流動(dòng)(更具體說，圖12示出了僅在除霜回路內(nèi)致冷劑的流動(dòng))。當(dāng)在以一般致冷和加熱回路進(jìn)行加熱操作期間霜凍檢測裝置(例如一個(gè)檢測溫降的熱敏電阻傳感器)檢測到形成在非利用側(cè)熱交換器1上的霜凍時(shí)，操作模式切換裝置，即控制單元27，就切換第一四通閥15和三通切換閥51，這樣就允許致冷劑如圖12中實(shí)線箭頭所示的那樣流動(dòng)。結(jié)果，高溫氣體致冷劑流到非利用側(cè)熱交換器2以除去霜凍。
概括來說，當(dāng)在加熱操作期間霜凍檢測裝置檢測到非利用側(cè)熱交換器上的霜凍時(shí)，操作模式切換裝置就切換第一四通切拘閥和三通切換閥，這樣致冷劑就從壓縮機(jī)經(jīng)過三通切換閥，非利用側(cè)熱交換器和第一四通切換閥循環(huán)到同一壓縮機(jī)，其結(jié)果是從壓縮機(jī)排出的高溫致冷劑有效地為非利用側(cè)熱交換器除霜。
而且，低溫致冷劑不會(huì)流入第一利用側(cè)熱交換器4a，所以不會(huì)影響室內(nèi)空氣的溫度，使用者不會(huì)感覺到冷氣流。此外，與第六實(shí)施例的情況類似，致冷劑不在一般致冷和加熱回路以及蓄冷和蓄熱回路之間移動(dòng)，并在除霜操作之后，可平穩(wěn)地開始加熱操作。這樣，根據(jù)本發(fā)明所提供的除霜系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)如下即使當(dāng)除霜操作是以一般致冷和加熱回路完成時(shí)，如果以放冷和放熱回路進(jìn)行放熱加熱操作，那么也能以一半的額定加熱能力進(jìn)行加熱操作，并防止室溫下降。此外，與熱氣體旁通除霜操作實(shí)現(xiàn)的一般加熱能力之改善相關(guān)，除霜系統(tǒng)能大大改善利用側(cè)的舒適性。
第九實(shí)施例下面參照圖13描述本發(fā)明的第九實(shí)施例，其中在功能上與參照實(shí)施例一至八所描述的零部件相應(yīng)的零部件以同樣的參考數(shù)字或字母表示。
圖13是一示意圖，示出了在以一般致冷和加熱回路進(jìn)行致冷操作中致冷劑的流動(dòng)，并且該操作模式可被用來作為用于本發(fā)明致冷劑回路系統(tǒng)的除霜操作。也就是說，在利用非利用側(cè)熱交換器作為蒸發(fā)器的一般加熱操作中，可能在非利用側(cè)熱交換器上形成霜凍，并當(dāng)霜凍形成時(shí)必須除去它。為此目的，設(shè)有霜凍檢測裝置，即一個(gè)溫度檢測器2a。當(dāng)溫度檢測器2a檢測到非利用側(cè)熱交換器2上的霜凍時(shí)，它輸出一檢測信號。操作模式切換裝置，即控制單元27，響應(yīng)該檢測信號將加熱操作中的致冷劑流向切換到致冷操作中的致冷劑流向(在圖13中實(shí)線箭頭表示致冷劑流向)，以便完成除霜操作。同時(shí)，以放冷和放熱回路完成放熱操作(在圖13中虛線箭頭表示致冷劑流向)。因此，即使當(dāng)以一般致冷和加熱回路進(jìn)行除霜操作時(shí)，如果以致冷和放熱回路進(jìn)行放熱加熱操作，即致冷劑如圖13中虛線箭頭所示的那樣流動(dòng)，那么就可防止室溫下降。另一方面，控制閥22a和23a保持關(guān)閉，所以致冷劑不會(huì)在一般致冷和加熱回路以及放冷和放熱回路之間流動(dòng)。
因此，當(dāng)除霜操作完成時(shí)，各回路中致冷劑的數(shù)量是合適的，這樣可以一般致冷和加熱回路平穩(wěn)地開始加熱操作。
也就是說，在除霜操作中，回路是相互獨(dú)立的，這就產(chǎn)生了上述優(yōu)點(diǎn)并有助于改善利用側(cè)的舒適性。
如上所述，這樣設(shè)計(jì)根據(jù)本發(fā)明的蓄熱式空調(diào)機(jī)，即在借助于第一和第二利用側(cè)熱交換器進(jìn)行的致冷操作或加熱操作中，使一般致冷和加熱回路與放冷和放熱回路相互獨(dú)立。因此，在相互隔開之后開獨(dú)地或同時(shí)地操作一般致冷和加熱回路以及放冷和放熱回路的情況下，如果在這些回路中致冷劑數(shù)量和致冷機(jī)油的數(shù)量是正確的，那么在致冷操作中或者在加熱操作中致冷劑或致冷機(jī)油就絕不會(huì)集中在兩回路的其中一個(gè)回路內(nèi)。因此，防止了回路的致冷或加熱能力下降，并可防止因致冷機(jī)油短缺造成的機(jī)械失效或故障。而且，即使在其中一個(gè)回路發(fā)生故障的情況下，也可以驅(qū)動(dòng)另一回路以暫時(shí)進(jìn)行致冷或加熱操作。這樣，本發(fā)明的空調(diào)機(jī)就具有較高的可靠性，并且其改善的質(zhì)量在空調(diào)機(jī)市場極受歡迎。而且，該空調(diào)機(jī)不必帶有一個(gè)壓縮機(jī)能力調(diào)節(jié)裝置或者一個(gè)致冷劑泵能力調(diào)節(jié)裝置，此致冷劑泵調(diào)節(jié)裝置常被用來調(diào)節(jié)一般致冷和加熱回路中的致冷劑流速與放冷和放熱回路中致冷劑流速之比。這意味著可以較低的成本制造空調(diào)機(jī)。
通過控制形成蓄冷和蓄熱裝置的第一和第二旁通回路，可以有選擇地完成致冷操作，加熱操作，蓄冷操作和蓄熱操作。也就是說本發(fā)明的蓄熱式空調(diào)機(jī)在使用中是很實(shí)用的。
在蓄熱式空調(diào)機(jī)中，在放冷和放熱回路中的致冷泵是一個(gè)連接于同一回路中氣體管道的致冷劑氣體泵。利用致冷劑氣體泵的壓縮沖程，以氣體狀態(tài)將致冷劑吸入和排出。所以，該泵可避免這種問題，即液相致冷劑流入該泵而擠出致冷機(jī)油，從而使之磨損。這意味著空調(diào)機(jī)的可靠性很高。
而且，在蓄熱式空調(diào)機(jī)中，采用了一個(gè)連接于放冷和放熱回路中液體管道的致冷液體泵作為致冷劑泵。所以，可以較小的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)該泵，并提供一個(gè)大得足以循環(huán)液相致冷劑的揚(yáng)程并補(bǔ)償與致冷劑不均勻分布有關(guān)的壓力損失。因此，泵的輸出能量可以是一氣體泵的約十分之一。
在驅(qū)動(dòng)一般致冷和加熱回路以及放冷和放熱回路以完成致冷操作或加熱操作的情況下，可以用內(nèi)部回路致冷劑數(shù)量調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)這些回路中致冷劑的數(shù)量。此特征克服了這一問題，即特別是在切換操作模式時(shí)此兩回路中的致冷劑數(shù)量變得小于或大于所需值。也即，在任何時(shí)候都可以正確保持兩回路中致冷劑的數(shù)量。
在單獨(dú)地或同時(shí)地驅(qū)動(dòng)一般致冷和加熱回路以及放冷和放熱回路的情況下，操縱(打開和關(guān)閉)第三連接回路和第四連接回路，這樣就使致冷劑和隨著致冷劑的致冷機(jī)油在一般致冷和加熱回路以及放冷和放熱回路之間移動(dòng)。這樣就克服了這一問題，即特別是在切換操作模式時(shí)在這兩回路中的致冷劑數(shù)量變得小于或大于所需值。也即可以正確地保持兩回路中致冷劑的數(shù)量。
蓄冷和蓄熱裝置包括第一和第二旁通回路，在致冷和加熱操作中，第一和第二旁通回路被關(guān)閉，這樣就使一般致冷和加熱回路及放冷和放熱回路相互獨(dú)立。并且操縱作為內(nèi)部回路致冷劑數(shù)量調(diào)節(jié)裝置而設(shè)置的第三和第四連接回路，用以調(diào)節(jié)此兩回路中致冷劑的數(shù)量。因此，在實(shí)際使用中蓄熱式空調(diào)機(jī)極受歡迎。
在單獨(dú)地或同時(shí)地驅(qū)動(dòng)一般致冷和加熱回路以及放冷和放熱回路的情況下，檢測裝置檢測出回路中致冷劑過熱或者過冷的程度，并且致冷劑數(shù)量計(jì)算裝置根據(jù)致冷劑過熱或者過冷的程度計(jì)算出回路所需的致冷劑數(shù)量。切換控制裝置響應(yīng)此計(jì)算結(jié)果操縱第三和第四旁通回路中的控制閥。這樣，可以適當(dāng)?shù)乜刂圃谝话阒吕浜图訜峄芈芳胺爬浜头艧峄芈分g致冷劑和隨著致冷劑的致冷機(jī)油的移動(dòng)量。此特征自動(dòng)克服了這一問題，即特別在切換操作模式時(shí)在這兩回路中致冷劑的數(shù)量變得小于或大于所需值。也即在操作期間可正確地保持兩回路中的致冷劑數(shù)量。
將致冷劑匯集裝置連接于一般致冷和加熱回路以及放冷和放熱回路的至少其中一根致冷劑管道上，該等管道含有高壓液相致冷劑。因此，可以容易并快速地將多余的致冷劑作為高壓液相致冷劑(汽化時(shí)其體積增加)匯集于致冷劑匯集裝置內(nèi)。另一方面，當(dāng)回路中的致冷劑數(shù)量變得短缺時(shí)，這樣貯存的致冷劑就按原樣(作為高壓液相致冷劑)或作為高壓氣相致冷劑供給到回路。這樣，在所有操作模式中，有效地克服了回路中致冷劑數(shù)量變得小于或大于所需值這一問題。
為了暫時(shí)地貯存高壓液相致冷劑，致冷劑匯集容器設(shè)置在一般致冷和加熱回路中的非利用側(cè)熱交換器和第一減壓機(jī)構(gòu)之間的位置，此處在所有操作模式中都存在高壓液體致冷劑。因此，可以將回路中的多余致冷劑作為高壓液相致冷劑(汽化時(shí)其體程增加)容易并快速地貯存。另一方面，當(dāng)回路中致冷劑數(shù)量變得短缺時(shí)，這樣匯集的致冷劑就按原樣(作為高壓液相致冷劑)或作為高壓氣相致冷劑供給到回路。這樣，在所有操作模式中，都以簡單(低成本)的裝置克服了回路中致冷劑數(shù)量變得小于或大于所需值這一問題。
采用由一組單向閥構(gòu)成的簡單裝置，允許高壓液相致冷劑經(jīng)頂部流入致冷劑匯集容器，并經(jīng)底部流出致冷劑匯集容器。因此在所有操作模式中，高壓液相致冷劑被從壓縮機(jī)按原樣供給到回路。這樣，不必采用電子或機(jī)械控制裝置就可以將多余的致冷劑貯存在致冷劑匯集容器內(nèi)，并向回路供給致冷劑;也即，可以低成本和高可靠性完成這些操作。
在驅(qū)動(dòng)放冷和放熱回路或者一般致冷和加熱回路以完成致冷或加熱操作的情況下，首先驅(qū)動(dòng)兩個(gè)回路以完成致冷或加熱操作，并由內(nèi)部回路致冷劑數(shù)量調(diào)節(jié)裝置和致冷劑匯集裝置使兩回路中的致冷劑數(shù)量正確，然后以其中一個(gè)所需回路進(jìn)行致冷或加熱操作該方法的優(yōu)點(diǎn)是或者是使用放冷和放熱回路，或是使用一般致冷和加熱回路，都可以以高效率糾正回路中的致冷劑數(shù)量。
在本發(fā)明的空調(diào)機(jī)中，一旦檢測出非利用側(cè)熱交換器上的霜凍，霜凍檢測裝置就輸出檢測信號。根據(jù)檢測信號，操作模式切換裝置工作以切換致冷劑的流向，從而形成除霜操作過程。所以可以以高效率除去非利用側(cè)熱交換器的霜凍。
在空調(diào)機(jī)中，如下除去非利用側(cè)熱交換器上的霜凍在與結(jié)霜時(shí)被驅(qū)動(dòng)的致冷劑回路相同的致冷劑回路中，使致冷劑的流向反向，以形成一除霜操作過程，從而除去非利用側(cè)熱交換器上的霜凍。所以，當(dāng)切換操作模式時(shí)，可保持致冷劑數(shù)量不變，這樣就有可能在除霜操作之后平穩(wěn)地開始一所需的操作。
在以一般致冷和加熱回路進(jìn)行加熱操作期間，通過這種方法除去非利用側(cè)熱交換器上的霜凍，即在一般致冷和加熱回路中，啟動(dòng)切換裝置以形成除霜操作過程。所以，當(dāng)切換操作模式時(shí)，可保持致冷劑數(shù)量不變，這就有可能在除霜操作之后平穩(wěn)地開始一所需的操作。
在一般加熱或致冷操作或蓄熱操作期間，當(dāng)霜凍檢測裝置檢測到非利用側(cè)熱交換器上的霜凍時(shí)，它輸出檢測信號。根據(jù)該檢測信號，操作模式切換裝置工作以將現(xiàn)行操作切換到蓄熱操作，蓄熱操作持續(xù)進(jìn)行直到霜凍檢測裝置檢測到無霜凍時(shí)為止。因此，利用溫度相對較高的致冷劑有效地除去了非利用側(cè)熱交換器上的霜凍，此溫度較高的致冷劑是在蓄冷操作中由壓縮機(jī)供給的或者是由蓄冷熱用熱交換器供給的。另一方面，在蓄冷操作中，低溫致冷劑繞過第一和第二利用側(cè)熱交換器，所以它絕不會(huì)降低利用側(cè)熱交換器一側(cè)的環(huán)境溫度，也不會(huì)形成一股人體可感覺到的冷氣流。這樣，采用本空調(diào)機(jī)，實(shí)現(xiàn)了一舒適的加熱操作。
在一般加熱操作期間，當(dāng)霜凍檢測裝置檢測到非利用側(cè)熱交換器上的霜凍時(shí)，改變第一和第三切換裝置的致冷劑流動(dòng)路線，這樣就允許致冷劑從壓縮機(jī)經(jīng)第三切換裝置，第六旁通回路，非利用側(cè)熱交換器和第一切換裝置流動(dòng)到同一壓縮機(jī)。因此，非利用側(cè)熱交換器被高溫致冷劑有效地除霜，該高溫致冷劑是從壓縮機(jī)供給的。此外，低溫致冷劑繞過非利用側(cè)熱交換器，所以它絕不會(huì)降低室內(nèi)溫度，也不會(huì)形成一股人體可感覺的冷氣流。而且，由于不必在一般致冷和加熱回路以及放冷和放熱回路之間移動(dòng)致冷劑，所以在除霜操作后可迅速開始加熱操作。
在以一般致冷和加熱回路進(jìn)行的加熱操作除去非利用側(cè)熱交換器上之霜凍的方法中，加熱操作被切換到以相同回路進(jìn)行的致冷操作，并且以放冷和放熱回路完成放熱操作。因此，防止了除霜操作期間室溫下降。此外，由于致冷劑數(shù)量保持不變，所以在除霜操作之后可平穩(wěn)開始加熱操作。
在以一般致冷和加熱回路(它包括第三切換裝置和第六旁通回路)進(jìn)行的加熱操作除去非利用側(cè)熱交換器上之霜凍的方法中，操縱第一和第三切換裝置以完成除霜操作。因此，非利用側(cè)熱交換器被壓縮機(jī)供給的高溫致冷劑有效地除霜。此外，低溫致冷劑繞過第一利用側(cè)熱交換器。另一方面，驅(qū)動(dòng)放冷和放熱回路以完成放熱操作，這樣室內(nèi)由第二利用側(cè)熱交換器加熱，故室內(nèi)溫度絕不會(huì)下降，并且不會(huì)形成人體可感覺到的冷氣流。也就是說可在加熱操作進(jìn)行的同時(shí)完成除霜操作。由于不必在一般致冷和加熱回路以及放冷和放熱回路之間移動(dòng)致冷劑，所以在除霜操作之后可迅速地開始加熱操作。
權(quán)利要求
1.一種蓄熱式空調(diào)機(jī)，包括一個(gè)一般致冷和加熱回路，它包括通常按以下順序設(shè)置的一壓縮機(jī)，一第一切換裝置，一非利用側(cè)熱交換器，一第一減壓裝置和一第一利用側(cè)熱交換器，其中操縱所述第一切換裝置以改變致冷劑的流動(dòng)路線，這樣借助于所述第一利用側(cè)熱交換器，所述一般致冷和加熱回路有選擇地完成致冷操作和加熱操作中的其中一個(gè)操作；一放冷和放熱回路，它包括通常按以下順序設(shè)置的一致冷劑泵，一第二切換裝置，一蓄冷熱用熱交換器，第二減壓裝置，和一第二利用側(cè)熱交換器，其中操縱所述第二切換裝置以改變致冷劑的流動(dòng)路線，這樣借助于所述第二利用側(cè)熱交換器，所述放冷和放熱回路有選擇地完成致冷操作和加熱操作的其中一個(gè)操作。一包含蓄熱介質(zhì)的蓄熱箱，蓄熱介質(zhì)有選擇地貯存于其內(nèi)并從中放出熱能，并當(dāng)所述放冷和放熱回路進(jìn)行致冷和加熱操作中的其中一個(gè)操作時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)與蓄冷熱用熱交換器的熱交換；當(dāng)驅(qū)動(dòng)所述放冷和放熱回路以及一般致冷和加熱回路的至少其中一個(gè)回路以完成致冷操作和加熱操作的其中一個(gè)操作時(shí)，用以允許所述一般致冷和加熱回路以及所述放冷和放熱回路相互獨(dú)立運(yùn)作的第一裝置；和用以實(shí)現(xiàn)熱能貯蓄操作的第二裝置，以使在所述蓄熱箱內(nèi)貯蓄熱能。
2.如權(quán)利要求1所述的蓄熱式空調(diào)機(jī)，其中所述第二裝置包括一個(gè)帶有第一常閉控制閥的第一旁通回路，所述第一旁通回路連接于所述一般致冷和加熱回路側(cè)的第一氣體管道和所述放冷和放熱回路側(cè)的第二氣體管道之間;和一個(gè)帶有第二常閉控制閥的第二旁通回路，所述第二旁通回路連接于所述一般致冷和加熱回路側(cè)的第一液體管道和所述放冷和放熱回路側(cè)的第二液體管道之間，并且其中在所述熱能貯蓄操作中，所述第一和第二控制閥被打開，以將所述壓縮機(jī)，所述第一切換裝置，所述非利用側(cè)熱交換器，其中一個(gè)所述第一和第二減壓裝置，和所述蓄冷熱用熱交換器連通在一起，從而形成一個(gè)熱能貯蓄回路。
3.如權(quán)利要求1所述的蓄熱式空調(diào)機(jī)，其中在所述放冷和放熱回路中的所述放冷劑泵是一個(gè)致冷劑氣體泵，它連接于所述放冷和放熱回路中的一氣體管道。
4.如權(quán)利要求1所述的蓄熱式空調(diào)機(jī)，其中在所述放冷和放熱回路中的所述致冷劑泵是一個(gè)致冷劑液體泵，它連接于所述放冷和放熱回路中的一液體管道。
5.如權(quán)利要求1所述的蓄熱式空調(diào)機(jī)，進(jìn)一步包括內(nèi)部回路致冷劑數(shù)量調(diào)節(jié)裝置，用以調(diào)節(jié)所述一般致冷和加熱回路以及所述放冷和放熱回路內(nèi)的致冷劑數(shù)量。
6.如權(quán)利要求5所述的蓄熱式空調(diào)機(jī)，其中所述內(nèi)部回路致冷劑數(shù)量調(diào)節(jié)裝置包括一個(gè)包括第一控制閥的第一旁通回路，所述第一旁通回路連接于一個(gè)在所述一般致冷和加熱回路內(nèi)的就致冷劑流向而言位于所述第一減壓裝置下游的致冷劑管道和一個(gè)在所述放冷和放熱回路內(nèi)的就致冷劑流向而言位于所述第二減壓裝置上游的致冷劑管道之間一個(gè)包括第二控制閥的第二旁通回路，所述第二旁通回路連接于一個(gè)在所述一般致冷和加熱回路內(nèi)的就致冷劑的流向而言位于所述第一減壓裝置上游的致冷劑管道和一個(gè)在所述放冷和放熱回路內(nèi)的就致冷劑流向而言位于所述第二減壓裝置下游的致冷劑管道之間，并且其中每個(gè)所述第一和第二控制閥被可操縱地打開，以便當(dāng)所述一般致冷和加熱回路以及所述放冷和放熱回路相互獨(dú)立地工作時(shí)允許所述致冷劑在它們之間移動(dòng)。
7.如權(quán)利要求6所述的蓄熱式空調(diào)機(jī)，其中所述第二裝置包括一帶有第三常閉控制閥的第三旁通回路，它連接于在所述一般致冷和加熱回路側(cè)的第一氣體管道和在所述放冷和放熱回路側(cè)的第二氣體管道之間;和一帶有第四常閉控制閥的第四旁通回路，它連接于在所述一般致冷和加熱回路側(cè)的第一液體管道和在所述放冷和放熱回路側(cè)的第二液體管道之間，并且其中在所述熱能貯蓄操作中，所述第三和第四控制閥被打開，以將所述壓縮機(jī)，所述第一切換裝置，所述非利用側(cè)熱交換器，其中一個(gè)所述第一和第二減壓裝置，和所述蓄冷熱用熱交換器連通在一起，從而形成一熱能貯蓄回路。
8.如權(quán)利要求6所述的蓄熱式空調(diào)機(jī)，進(jìn)一步包括設(shè)在所述一般致冷和加熱回路及所述放冷和放熱回路中的檢測裝置，用以檢測所述一般致冷和加熱回路中和所述放冷和放熱回路中致冷劑過熱和過冷狀態(tài)的至少其中一個(gè)狀態(tài)的程度;致冷劑數(shù)量計(jì)算裝置，用以根據(jù)由所述檢測裝置檢測出的過熱或過冷程度計(jì)算出所述一般致冷和加熱回路以及所述放冷和放熱回路所需的致冷劑數(shù)量;和切換控制裝置，用以根據(jù)由所述致冷劑數(shù)量計(jì)算裝置計(jì)算出的致冷劑數(shù)量控制所述第一控制閥和所述第二控制閥的切換操作。
9.如權(quán)利要求1所述的蓄熱式空調(diào)機(jī)，進(jìn)一步包括致冷劑匯集裝置，它連接于一個(gè)在所述一般致冷和加熱回路中的含有高壓液相致冷劑的致冷劑管道及一個(gè)在所述放冷和放熱回路中的含有高壓液相致冷劑的致冷劑管道中的至少其中一個(gè)上。
10.如權(quán)利要求9所述的蓄熱式空調(diào)機(jī)，其中所述第二裝置包括一個(gè)帶有第一常閉控制閥的第一旁通回路，所述第一旁通回路連接于所述一般致冷和加熱回路側(cè)的第一氣體管道和所述放冷和放熱回路側(cè)的第二氣體管道之間;和一個(gè)帶有第二常閉控制閥的第二旁通回路，所述第二旁通回路連接于所述一般致冷和加熱回路側(cè)的第一液體管道和所述放冷和放熱回路側(cè)的第二液體管道之間，并且其中在所述熱能貯蓄操作中，所述第一和第二控制閥被打開，以將所述壓縮機(jī)，所述第一切換裝置，所述非利用側(cè)熱交換器，其中一個(gè)所述第一和第二減壓裝置，和所述蓄冷熱用熱交換器連通在一起，從而形成一個(gè)熱能貯蓄回路。
11.如權(quán)利要求10所述的蓄熱式空調(diào)機(jī)，其中所述第一減壓裝置包括一對減壓機(jī)構(gòu)，并且所述致冷劑匯集裝置包括一個(gè)用以暫時(shí)貯存致冷劑的致冷劑匯集容器，它連接于其中一個(gè)所述第一減壓機(jī)構(gòu)和所述第二旁通回路的連接點(diǎn)之間的所述第一液體管道上。
12.如權(quán)利要求10所述的蓄熱式空調(diào)機(jī)，其中所述第二減壓裝置包括一對減壓機(jī)構(gòu)，并且所述致冷劑匯集裝置包括一個(gè)用以暫時(shí)貯存致冷劑的致冷劑匯集容器，它連接于其中一個(gè)所述第二減壓機(jī)構(gòu)和所述第二旁通回路的連接點(diǎn)之間的所述第二液體管道上。
13.如權(quán)利要求11所述的蓄熱式空調(diào)機(jī)，其中從所述減壓機(jī)構(gòu)的所述一個(gè)延伸的所述第一液體管道，和從所述第二旁通回路的連接點(diǎn)延伸的所述第一液體管道被連接于所述致冷劑匯集容器的頂部，并且入口側(cè)單向閥裝置沿著致冷劑朝所述致冷劑匯集容器流動(dòng)的方向分別連接于所述液體管道上;并且設(shè)置有致冷劑排出管道，從所述第一減壓機(jī)構(gòu)的所述一個(gè)延伸的所述第一液體管道和從所述第二旁通回路的連接點(diǎn)延伸的所述第一液體管道經(jīng)所述致冷劑排出管道連接于所述致冷劑匯集容器的底部，并且出口側(cè)單向閥裝置沿著致冷劑離開所述致冷劑匯集容器流動(dòng)的方向分別連接于所述致冷劑排出管道。
14.如權(quán)利要求1所述的蓄熱式空調(diào)機(jī)，進(jìn)一步包括用以檢測形成于所述非利用側(cè)熱交換器上之霜凍的霜凍檢測器，以輸出一檢測信號;和操作模式切換裝置，用以響應(yīng)由所述霜凍檢測裝置輸出的所述檢測信號改變致冷劑的流向，以形成一除霜操作過程。
15.一種蓄熱式空調(diào)機(jī)的用途，該空調(diào)機(jī)包括一個(gè)一般致冷和加熱回路，所述一般致冷和加熱回路是通過相繼連接一壓縮機(jī)，一第一切換裝置，一非利用側(cè)熱交換器，第一減壓機(jī)構(gòu)裝置，和一第一利用側(cè)熱交換器而形成，其中操縱所述第一切換裝置以改變致冷劑的流動(dòng)路線，從而借助于所述第一利用側(cè)熱交換器有選擇地完成一致冷操作或一加熱操作;一放冷和放熱回路，所述放冷和放熱回路是通過相繼連接一致冷劑泵，一第二切換裝置，一蓄冷熱用熱交換器，第二減壓機(jī)構(gòu)裝置，和一第二利用側(cè)熱交換器而形成的，其中操縱所述第二切換裝置以改變致冷劑的流動(dòng)路線，從而借助于所述第二利用側(cè)熱交換器有選擇地完成一致冷操作或一加熱操作;一包含蓄熱介質(zhì)的蓄熱箱，蓄熱介質(zhì)借助于所述蓄冷熱用熱交換器可蓄冷或蓄熱或者放冷或放熱;內(nèi)部回路致冷劑數(shù)量調(diào)節(jié)裝置，用以調(diào)節(jié)在所述一般致冷和加熱回路和所述放冷和放熱回路中的致冷劑數(shù)量;和為所述一般致冷和加熱回路中的包含高壓液相致冷劑的一致冷劑管道，或者為所述放冷和放熱回路中的包含高壓液相致冷劑的一致冷劑管道所設(shè)的致冷劑匯集裝置。其中在驅(qū)動(dòng)利用通過蓄冷或蓄熱而貯蓄在所述蓄熱箱中之熱能的所述放冷和放熱回路及所述一般致冷和加熱回路，或者驅(qū)動(dòng)所述放冷和放熱回路和一般致冷和加熱回路之一，以完成致冷操作或加熱操作的情況下，所述一般致冷和加熱回路和所述放冷和放熱回路是相互獨(dú)立地操作，和在為所述蓄熱箱的蓄冷操作或者蓄熱操作中，蓄冷和蓄熱裝置被操作以在其中蓄冷或蓄熱，在一致冷劑回路中控制致冷劑數(shù)量的一種方法，其中，在驅(qū)動(dòng)所述放冷和放熱回路或者所述一般致冷和加熱回路以完成所述致冷操作或所述加熱操作的情況下，首先一起驅(qū)動(dòng)所述放冷和放熱回路和所述一般致冷和加熱回路以完成所述致冷操作或所述加熱操作，然后驅(qū)動(dòng)所述放冷和放熱回路或者所述一般致冷和加熱回路以完成所述致冷操作或者所述加熱操作。
16.一種蓄熱式空調(diào)機(jī)，包括一個(gè)一般致冷和加熱回路，所述一般致冷和加熱回路是通過相繼連接一壓縮機(jī)，一第一切換裝置，一非利用側(cè)熱交換器，第一減壓機(jī)構(gòu)裝置，和一第一利用側(cè)熱交換器形成，其中操縱所述第一切換裝置以改變致冷劑的流動(dòng)路線，從而借助于所述第一利用側(cè)熱交換器有選擇地完成一致冷操作或一加熱操作;一放冷和放熱回路，所述放冷和放熱回路是通過相繼連接一致冷劑泵，一第二切換裝置，一蓄冷熱用熱交換器，第二減壓機(jī)構(gòu)裝置，和一第二利用側(cè)熱交換器而形成的，其中操縱所述第二切換裝置以改變致冷劑的流動(dòng)路線，從而借助于所述第二利用側(cè)熱交換器有選擇地完成一致冷操作或一加熱操作;一包含蓄熱介質(zhì)的蓄熱箱，蓄熱介質(zhì)借助于所述蓄冷熱用熱交換器可蓄冷或蓄熱或者放冷或放熱;其中在驅(qū)動(dòng)利用通過蓄冷或蓄熱而貯蓄在所述蓄熱箱中之熱能的所述放冷和放熱回路及所述一般致冷和加熱回路，或者驅(qū)動(dòng)所述放冷和放熱回路和一般致冷和加熱回路之一，以完成致冷操作或加熱操作的情況下，所述一般致冷和加熱回路和所述放冷和放熱回路是相互獨(dú)立地操作，和在為所述蓄熱箱的蓄冷操作或者蓄熱操作中，蓄冷和蓄熱裝置被操作以在其中蓄冷或蓄熱，其中所述空調(diào)機(jī)進(jìn)一步包括用以檢測形成于所述非利用側(cè)熱交換器上之霜凍的霜凍檢測器，以輸出一檢測信號;和操作模式切換裝置，用以響應(yīng)由所述霜凍檢測裝置輸出的所述檢測信號改變致冷劑的流向，以形成一除霜操作過程。
17.如權(quán)利要求16所述的蓄熱式空調(diào)機(jī)，其中當(dāng)所述非利用側(cè)熱交換器上形成霜凍時(shí)，所述操作模式切換裝置操縱在所述非利用側(cè)熱交換器的致冷劑回路中的一切換裝置，以顛倒致冷劑的流動(dòng)方向，從而形成一除霜操作過程。
18.如權(quán)利要求17所述的蓄熱式空調(diào)機(jī)，其中所述操作模式切換裝置工作以便將以所述一般致冷和加熱回路進(jìn)行的加熱操作切換到以相同回路進(jìn)行的致冷操作。
19.如權(quán)利要求16所述的蓄熱式空調(diào)機(jī)，其中所述蓄冷和蓄熱裝置包括一個(gè)帶有第一控制閥的第一旁通回路，所述第一旁通回路連接于所述一般致冷和加熱回路側(cè)的第一氣體管道和所述放冷和放熱回路側(cè)的第二氣體管道之間，操縱所述第一控制閥的移動(dòng)致冷劑;和一個(gè)帶有第二控制閥的第二旁通回路，所述第二旁通回路連接于所述一般致冷和加熱回路側(cè)的第一液體管道和所述放冷和放熱回路側(cè)的第二液體管道之間，操縱所述第二控制閥以移動(dòng)致冷劑，并且其中在驅(qū)動(dòng)利用通過蓄冷或蓄熱而貯蓄在所述蓄熱箱中之熱能的所述放冷和放熱回路及所述一般致冷和加熱回路，或者驅(qū)動(dòng)所述放冷和放熱回路和一般致冷和加熱回路之一，以完成致冷操作或加熱操作的情況下，以所述第一和第二控制閥封閉的所述一般致冷和加熱回路和所述放冷和放熱回路是相互獨(dú)立地操作，和在為所述蓄熱箱的蓄冷操作或蓄熱操作中，所述第一和第二控制閥被打開，以形成一個(gè)蓄冷和蓄熱回路，包括所述壓縮機(jī)，所述第一切換裝置，所述非利用側(cè)熱交換器，所述第一減壓機(jī)構(gòu)裝置或所述第二減壓機(jī)構(gòu)裝置，和所述蓄冷熱用交換器，并且所述操作模式切換裝置根據(jù)由所述檢測裝置榆出的所述檢測信號操縱所述第一和第二控制閥，以將所述加熱操作或蓄熱操作切換到所述蓄冷操作。
20.如權(quán)利要求16所述的蓄熱式空調(diào)機(jī)，其中在所述一般致冷和加熱回路中，在所述壓它們機(jī)和所述第一切換裝置之間的致冷劑管道上設(shè)有一第三切換裝置，并且在所述第三切換裝置和延伸于所述非利用側(cè)熱交換器及所述第一減壓機(jī)構(gòu)裝置間的致冷劑管道之間設(shè)有一第六旁通回路，并且在以所述一般致冷和加熱回路進(jìn)行的加熱操作中，所述操作模式切換裝置改變所述第一和第二切換裝置的致冷劑流動(dòng)路線，以形成一熱氣體旁通回路而完成除霜操作。
21.一種蓄熱式空調(diào)機(jī)的用途，包括一個(gè)一般致冷和加熱回路，所述一般致冷和加熱回路是通過相繼連接一壓縮機(jī)，一第一切換裝置，一非利用側(cè)熱交換器，第一減壓機(jī)構(gòu)裝置，和一第一利用側(cè)熱交換器形成，其中操縱所述第一切換裝置以改變致冷劑的流動(dòng)路線，從而借助于所述第一利用側(cè)熱交換器有選擇地完成一致冷操作或一加熱操作;一放冷和放熱回路，所述放冷和放熱回路是通過相繼連接一致冷劑泵，一第二切換裝置，一蓄冷熱用熱交換器，第二減壓機(jī)構(gòu)裝置，和一第二利用側(cè)熱交換器而形成的，其中操縱所述第二切換裝置以改變致冷劑的流動(dòng)路線，從而借助于所述第二利用側(cè)熱交換器有選擇地完成一致冷操作或一加熱操作;一包含蓄熱介質(zhì)的蓄熱箱，蓄熱介質(zhì)借助于所述蓄冷熱用熱交換器可蓄冷或蓄熱或者放冷或放熱;其中在驅(qū)動(dòng)利用通過蓄冷或蓄熱而貯蓄在所述蓄熱箱中之熱能的所述放冷和放熱回路及所述一般致冷和加熱回路，或者驅(qū)動(dòng)所述放冷和放熱回路和一般致冷和加熱回路之一，以完成致冷操作或加熱操作的情況下，所述一般致冷和加熱回路和所述放冷和放熱回路是相互獨(dú)立地操作，和在為所述蓄熱箱的蓄冷操作或者蓄熱操作中，蓄冷和蓄熱裝置被操作以在其中蓄冷或蓄熱;一種在非利用側(cè)熱交換器上除霜的方法，其中在以所述一般致冷和加熱回進(jìn)行的加熱操作中，霜凍檢測裝置工作以檢測所述非利用側(cè)熱交換器上的霜凍，以輸出一檢測信號，和根據(jù)所述檢測信號，操作模式切換裝置將所述加熱操作切換到所述致冷操作，以完成除霜操作，同時(shí)以所述放冷和放熱回路進(jìn)行放熱操作。
22.一種蓄熱式空調(diào)機(jī)的用途，包括一個(gè)一般致冷和加熱回路，所述一般致冷和加熱回路是通過相繼連接一壓縮機(jī)，一第一切換裝置，一非利用側(cè)熱交換器，第一減壓機(jī)構(gòu)裝置，和一第一利用側(cè)熱交換而形成，其中操縱所述第一切換裝置以改變致冷劑的流動(dòng)路線，從而借助于所述第一利用側(cè)熱交換器有選擇地完成一致冷操作或一加熱操作，和一第六旁通回路，該第六旁通回路設(shè)在一第三切換裝置和延伸于所述非利用側(cè)熱交換及所述第一減壓機(jī)構(gòu)裝置間的一致冷劑管道之間，所述第三切換裝置設(shè)于所述壓縮機(jī)和所述第一切換裝置之間的致冷劑管道上;一放冷和放熱回路，所述放冷和放熱回路是通過相繼連接一致冷劑泵，一第二切換裝置，一蓄冷熱用熱交換器，第二減壓機(jī)構(gòu)裝置，和一第二利用側(cè)熱交換器而形成的，其中操縱所述第二切換裝置以改變致冷劑的流動(dòng)路線，從而借助于所述第二利用側(cè)熱交換器有選擇地完成一致冷操作或一加熱操作;一包含蓄熱介質(zhì)的蓄熱箱，蓄熱介質(zhì)借助于所述蓄冷熱用熱交換器可蓄冷或蓄熱，或者放冷或放熱，其中在驅(qū)動(dòng)利用通過蓄冷或蓄熱而貯蓄在所述蓄熱箱中之熱能的所述放冷和放熱回路及所述一般致冷和加熱回路，或者驅(qū)動(dòng)所述放冷和放熱回路和一般致冷和加熱回路之一，以完成致冷操作或加熱操作的情況下，所述一般致冷和加熱回路和所述放冷和放熱回路是相互獨(dú)立地操作，和在為所述蓄熱箱的蓄冷操作或蓄熱操作中，蓄冷和蓄熱裝置被操作以在其內(nèi)蓄冷或蓄熱;一種在非利用側(cè)熱交換器上除霜的方法，其中在以所述一般致冷和加熱回進(jìn)行的加熱操作中，霜凍檢測裝置工作以檢測所述非利用側(cè)熱交換器上的霜凍，以輸出一檢測信號，和根據(jù)所述檢測信號，操作模式切換裝置改變所述第一和第三切換裝置的致冷劑流動(dòng)路線以形成一熱氣體旁通回路而完成除霜操作，同時(shí)以所述放冷和放熱回路進(jìn)行放熱操作。
全文摘要
一種蓄熱式空調(diào)機(jī)，可克服以下問題，即當(dāng)單獨(dú)或同時(shí)操作一般致冷和加熱回路18及放冷和放熱回路21時(shí)，回路中致冷劑數(shù)量大于或小于所需值。當(dāng)?shù)谝缓偷诙酝ɑ芈?2和23關(guān)閉時(shí)，就使前述兩個(gè)回路相互獨(dú)立，從而可利用第一和第二利用側(cè)熱交換器4a和4b進(jìn)行致冷或加熱操作。所以，在本空調(diào)機(jī)中致冷劑或機(jī)油不會(huì)集中于其中一個(gè)回路。在蓄冷或蓄熱操作時(shí)，打開兩旁通回路22和23，回路18和21連通。結(jié)果致冷劑從回路18導(dǎo)入蓄熱箱而蓄冷或蓄熱。
文檔編號F25B13/00GK1095150SQ9410163
公開日1994年11月16日 申請日期1994年2月16日 優(yōu)先權(quán)日1993年2月22日
發(fā)明者吉田武司, 畑村康文, 田頭秀明, 今西正美, 野浪啟司 申請人:三菱電機(jī)株式會(huì)社