專利名稱：制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及與制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)來執(zhí)行熱水供應(yīng)及制冷制熱功能的水循環(huán)系統(tǒng)的 室內(nèi)機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的室內(nèi)制冷制熱是通過利用制冷劑循環(huán)的空調(diào)機(jī)來實(shí)現(xiàn)的，熱水供應(yīng)是通過 另外具備加熱源的鍋爐來實(shí)現(xiàn)的。更詳細(xì)地說，上述空調(diào)機(jī)包括設(shè)置在室外的室外機(jī)和設(shè)置在室內(nèi)的室內(nèi)機(jī)。上述 室外機(jī)包括壓縮制冷劑的壓縮機(jī)、用于制冷劑與室外空氣的熱交換的室外熱交換器、制冷 劑膨脹的減壓裝置，上述室內(nèi)機(jī)包括用于制冷劑與室內(nèi)空氣的熱交換的室內(nèi)熱交換器。此 時(shí)，上述室外熱交換器及室內(nèi)熱交換器中任一個(gè)作為冷凝器來發(fā)揮作用，另一個(gè)作為蒸發(fā) 器來發(fā)揮作用，上述壓縮機(jī)、室外熱交換器、減壓裝置及室內(nèi)熱交換器執(zhí)行制冷劑循環(huán)。另外，上述鍋爐利用油、氣體或電等來產(chǎn)生熱量，并對(duì)水進(jìn)行加熱來執(zhí)行熱水供應(yīng) 或地板供暖。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)，其包括三重管形狀的中間熱交換 器，該熱交換器由具有三個(gè)同心軸且直徑互不相同的三個(gè)管來形成三個(gè)獨(dú)立的流路。根據(jù) 本發(fā)明的制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)的實(shí)施例包括第一制冷劑循環(huán)部，其中流動(dòng)有用于 制冷劑循環(huán)并與室外空氣的熱交換的第一制冷劑；第二制冷劑循環(huán)部，其中流動(dòng)有用于制 冷劑循環(huán)并與上述第一制冷劑的熱交換的第二制冷劑；水循環(huán)部，其中流動(dòng)有用于室內(nèi)的 制冷制熱或供熱水中至少一種的水；以及熱交換器，其為了上述第一制冷劑、第二制冷劑及 水之間的熱交換，而由具有同心軸且直徑互不相同的三個(gè)管來形成上述第一制冷劑、第二 制冷劑及水獨(dú)立地流動(dòng)的三個(gè)流路。因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠通過上述中間熱交換器實(shí)現(xiàn)三 種流體同時(shí)進(jìn)行熱交換，且能夠選擇性地改變上述中間熱交換器的熱交換容量。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)的第一實(shí)施例的構(gòu)成圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)的第一實(shí)施例中進(jìn)行一級(jí)壓縮 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的制冷劑流動(dòng)的示意圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)的第一實(shí)施例中進(jìn)行二級(jí)壓縮 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的制冷劑流動(dòng)的示意圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)的第一實(shí)施例中混合進(jìn)行一級(jí) 與二級(jí)壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的制冷劑流動(dòng)的示意圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)的第一實(shí)施例中的中間熱交換 器的構(gòu)成的示意圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)的第一實(shí)施例中的中間熱交換 器的形態(tài)的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對(duì)可具體實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明中的實(shí)施例進(jìn)行說明。在以下對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行的詳細(xì)說明中，將參照指出用于實(shí)施本發(fā)明的 優(yōu)選實(shí)施例的方法的附圖。上述實(shí)施例被充分詳細(xì)記述以便本領(lǐng)域技術(shù)人員實(shí)施本發(fā)明， 因此，其應(yīng)當(dāng)被理解為可使用其它實(shí)施例，并在不超出本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可對(duì) 其進(jìn)行邏輯結(jié)構(gòu)的、機(jī)械的、電氣的及化學(xué)的變更。為了避免對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說無需的 細(xì)節(jié)，將省去對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域?qū)儆诠哪承┬畔?。以下進(jìn)行的詳細(xì)說明并非旨在限定本 發(fā)明，本發(fā)明的范圍將由所附的權(quán)利要求書中進(jìn)行確定。圖1為根據(jù)本發(fā)明的制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)的第一實(shí)施例的構(gòu)成圖。如圖1所示，制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)S包括第一制冷劑循環(huán)部，其中流動(dòng)有 用于制冷劑循環(huán)并與室外空氣的熱交換進(jìn)行第一制冷劑；第二制冷劑循環(huán)部，其中流動(dòng)有 用于制冷劑循環(huán)并與上述第一制冷劑進(jìn)行熱交換的第二制冷劑；水循環(huán)部，其中流動(dòng)有用 于室內(nèi)的制冷制熱或供熱水中至少一種的水。此時(shí)，上述制冷劑循環(huán)通過反復(fù)執(zhí)行上述制 冷劑的壓縮-冷凝-膨脹-蒸發(fā)過程來傳遞熱量。此外，上述制冷劑循環(huán)聯(lián)系的水循環(huán)系統(tǒng)S包括室外機(jī)1，其設(shè)置有實(shí)現(xiàn)上述第 一制冷劑及室外空間之間的熱交換的室外熱交換器13 ；中繼器2，其將上述室外機(jī)1轉(zhuǎn)接于 上述水循環(huán)部，并包括實(shí)現(xiàn)上述第二制冷劑及水的熱交換的水制冷劑熱交換器23。詳細(xì)地說，上述第一制冷劑循環(huán)部包括上述室外熱交換器13 ；壓縮上述第一制 冷劑的第一壓縮機(jī)11 ；膨脹上述第一制冷劑的第一膨脹部14 ；轉(zhuǎn)換上述第一制冷劑的流動(dòng) 方向的第一流動(dòng)轉(zhuǎn)換部12 ；實(shí)現(xiàn)上述第一制冷劑與第二制冷劑的熱交換的中間熱交換器 25 ；上述第一制冷劑流動(dòng)的第一制冷劑配管15。即，上述第一制冷劑依次循環(huán)于上述第一 壓縮機(jī)11、上述室外熱交換器13及上述中間熱交換器25中任一個(gè)、與上述第一膨脹部14、 上述室外熱交換器13及中間熱交換器25中其余一個(gè)，來執(zhí)行制冷劑循環(huán)。而且，通過上述 第一流動(dòng)轉(zhuǎn)換部12，上述第一制冷劑的流動(dòng)方向能夠由上述中間熱交換器25通過上述第 一膨脹部14后轉(zhuǎn)換為流入到上述室外熱交換器13的方向或其反方向。而且，上述第二制冷劑循環(huán)部包括上述中間熱交換器25 ；壓縮上述第二制冷劑 的第二壓縮機(jī)21 ；膨脹上述第二制冷劑的第二膨脹部M ；轉(zhuǎn)換上述第二制冷劑的流動(dòng)方向 的第二流動(dòng)轉(zhuǎn)換部22 ；上述水制冷劑熱交換器23 ；上述第二制冷劑流動(dòng)的第二制冷劑配管 26。即，上述第二制冷劑依次循環(huán)于上述第二壓縮機(jī)21、上述中間熱交換器25及上述水制 冷劑熱交換器23中任一個(gè)、與上述第二膨脹部M、上述中間熱交換器25及上述水制冷劑熱 交換器23中其余一個(gè)，來執(zhí)行制冷劑循環(huán)。而且，通過上述第二流動(dòng)轉(zhuǎn)換部22，上述第二制 冷劑的流動(dòng)方向能夠由上述水制冷劑熱交換器23通過上述第二膨脹部M后轉(zhuǎn)換為流入到 上述中間熱交換器25的方向或其反方向。此時(shí)，上述中間熱交換器25同時(shí)通過上述第一制冷劑、第二制冷劑及水，一方面 屬于上述第一制冷劑循環(huán)部，另一方面也屬于第二制冷劑循環(huán)部。此外，上述中間熱交換器 25中形成有上述第一制冷劑、第二制冷劑及水分別獨(dú)立地流動(dòng)的三個(gè)流路251、252、253。由此，上述中間熱交換器25中，第一制冷劑、第二制冷劑及水同時(shí)進(jìn)行熱交換。即，上述中 間熱交換器25從功能方面發(fā)揮實(shí)現(xiàn)制冷劑及水之間的熱交換的水制冷劑熱交換器的作用。從另一方面，上述中間熱交換器25為實(shí)現(xiàn)第一制冷劑與水之間的熱交換的第一 水制冷劑熱交換器，上述水制冷劑熱交換器23為實(shí)現(xiàn)第二制冷劑與水之間的熱交換的第 二水制冷劑熱交換器。此外，上述室外熱交換器13、第一壓縮機(jī)11、第一膨脹部14及第一流動(dòng)轉(zhuǎn)換部12 設(shè)置在上述室外機(jī)1上。在上述室外機(jī)1以制冷模式運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，上述室外熱交換器13執(zhí)行冷 凝器功能，并在以制熱模式運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，執(zhí)行蒸發(fā)器的功能。另外，上述中間熱交換器25、水制冷劑熱交換器23、第二壓縮機(jī)21、第二流動(dòng)轉(zhuǎn)換 部設(shè)置在上述中繼器2上。上述中繼器2上設(shè)置有上述水制冷劑熱交換器23 ；流動(dòng)開關(guān) (flow switch) 32，其設(shè)置在從上述水制冷劑熱交換器23出口側(cè)延伸的水配管61上，并檢 測(cè)水的流動(dòng)；膨脹罐33，其在從上述流動(dòng)開關(guān)32向水的流動(dòng)方向離開的某處被分支；集水 箱34，其插入到從上述水制冷劑熱交換器23的出口側(cè)延長(zhǎng)的上述水配管61的端部，且在內(nèi) 部具有輔助加熱器35 ；水泵36，其設(shè)置于上述集水箱34的出口側(cè)61的某處。更詳細(xì)地說，上述水制冷劑熱交換器23為沿上述制冷劑循環(huán)閉回路流動(dòng)的制冷 劑與沿上述水配管61流動(dòng)的水進(jìn)行熱交換的裝置，例如可適用板狀熱交換器。上述水制冷 劑熱交換器23的內(nèi)部形成上述制冷劑和水獨(dú)立地流動(dòng)來進(jìn)行熱交換的至少兩個(gè)流路231、 232。而且，上述膨脹罐33發(fā)揮通過上述水制冷劑熱交換器23而加熱的水的體積膨脹 超過適當(dāng)值以上時(shí)對(duì)其吸收并緩沖的作用。而且，上述集水箱34為通過上述水制冷劑熱交換器23的水集中的容器。另外，上 述集水箱34內(nèi)部安裝有輔助加熱器35，在如除霜運(yùn)轉(zhuǎn)等那樣，通過水制冷劑熱交換器23傳 遞的熱量不足以滿足要求的熱量時(shí)，選擇性地進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。而且，在上述集水箱34的上側(cè)形成有氣孔(air vent) 343，從而排出上述集水箱 34內(nèi)存在的過熱狀態(tài)的空氣。另外，在上述集水箱34的任一側(cè)設(shè)置有測(cè)壓計(jì)341和溢流閥 342，從而適當(dāng)調(diào)節(jié)集水箱34內(nèi)部的壓力。例如，通過上述測(cè)壓計(jì)341表示的上述集水箱34 內(nèi)部的水壓過高時(shí)，上述溢流閥342開放，從而適當(dāng)調(diào)節(jié)箱內(nèi)壓力。而且，上述水泵36抽出通過從上述集水箱34的出口側(cè)延長(zhǎng)的水配管61排出的 水，并供應(yīng)到供熱水部4和制冷制熱部5。另外，上述水循環(huán)部包括熱水供應(yīng)即供熱水的水流動(dòng)的供熱水部4和對(duì)室內(nèi)進(jìn)行 制冷與制熱的水流動(dòng)的制冷制熱部5。更詳細(xì)地說，上述供熱水部4是供應(yīng)使用者用于洗漱或洗滌等作業(yè)的熱水的部 分。詳細(xì)地說，在從上述水泵36沿水的流動(dòng)方向離開的某處設(shè)置有控制水的流動(dòng)的三通閥 71 (three-way valve) 0上述三通閥71是使由上述水泵36抽出的水向上述供熱水部4或 上述制冷制熱部5流動(dòng)的方向轉(zhuǎn)換閥。由此，上述三通閥71的出口側(cè)分別連接有延長(zhǎng)至供 熱水部4的供熱水配管62和延長(zhǎng)至制冷制熱部5的制冷制熱配管63。另外，由上述水泵 36抽出的水根據(jù)上述三通閥71的控制，選擇性地流向上述供熱水配管62或制冷制熱配管 63中的一個(gè)。
上述供熱水部4包括供熱水箱41，其儲(chǔ)存從外部供應(yīng)來的水，并使所儲(chǔ)存的水得 到加熱；輔助加熱器42，其設(shè)置在供熱水箱41的內(nèi)部。另外，上述供熱水部4的一側(cè)面具 有冷水流入的進(jìn)水部411和被加熱的水排出的出水部412。詳細(xì)地說，從上述三通閥71延長(zhǎng)的供熱水配管62的一部分引入到上述供熱水箱 41，而加熱上述供熱水箱41內(nèi)部?jī)?chǔ)存的水。即，熱量從在上述供熱水配管62內(nèi)部流動(dòng)的高 溫的熱水傳遞至儲(chǔ)存在上述供熱水箱41內(nèi)部的水。另外，在特定的情況下，上述輔助加熱 器35和上述輔助加熱源運(yùn)轉(zhuǎn)，從而還提供追加的熱量。例如，可以在如使用者洗澡時(shí)需要 大量的熱水時(shí)那樣需要在短時(shí)間內(nèi)加熱水時(shí)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。根據(jù)實(shí)施例，上述出水部412可以 連接于如沐浴器那樣熱水排出裝置或加濕器等家電裝置。另外，上述制冷制熱部5包括地板制冷制熱部51，其是上述制冷制熱配管63的 一部分埋設(shè)于室內(nèi)地板內(nèi)而形成；空氣制冷制熱部52，其從上述制冷制熱配管63的某處分 支并與上述地板制冷制熱部51并聯(lián)連接。詳細(xì)地說，上述地板制冷制熱部51如圖所示，可以埋設(shè)成蜿蜒曲折(meander line)的形狀。另外，上述空氣制冷制熱部52可以為通風(fēng)盤管裝置(Fan Coil Unit)或散 熱器(Radiator)等。另外，上述空氣制冷制熱部52上設(shè)置有從上述制冷制熱配管63分支 的空氣制冷制熱配管M的一部分作為熱交換機(jī)構(gòu)。另外，在上述空氣制冷制熱配管M分 支的地方設(shè)置有如三通閥71的流路轉(zhuǎn)換閥56，從而使在上述制冷制熱配管63中流動(dòng)的制 冷劑分流至上述地板制冷制熱部51和空氣制冷制熱部52或者僅流向其中一個(gè)。而且，從上述三通閥71延長(zhǎng)的上述供熱水配管62的端部在從上述空氣制冷制熱 配管M的出口端沿著水的流動(dòng)方向離開的某處合并。由此，在供熱水模式下，沿著上述供 熱水配管62流動(dòng)的制冷劑在上述制冷制熱配管63重新合并后流入至上述水制冷劑熱交換
23 ο在此，如上述供熱水配管62與上述制冷制熱配管63合并的地方那樣，需要遮斷逆 流的地方設(shè)置有止回閥V，從而防止水的逆流。同理，除設(shè)置上述流路轉(zhuǎn)換閥56的方法外， 也可以在上述空氣制冷制熱配管M的出口端與上述地板制冷制熱部51的出口端分別設(shè)置 止回閥。而且，上述水配管61引導(dǎo)執(zhí)行上述供熱水及室內(nèi)制冷制熱中一個(gè)的水的流動(dòng)。上 述水配管61包括供熱水配管62，其引導(dǎo)從上述水泵36排出的水至上述供熱水部4 ；制冷 制熱配管63，其引導(dǎo)從上述水泵36排出的水至上述制冷制熱部5 ；主配管302，其連接上述 水制冷劑熱交換器與水泵；分支配管303，其為了引導(dǎo)通過上述供熱水部4及制冷制熱部5 中的一個(gè)的水至上述中間熱交換器25，而從上述主配管302分支。上述分支配管303的一 端連接至相當(dāng)于上述供熱水配管62與制冷制熱配管63合并的地方和上述水制冷劑熱交換 器23之間的上述主配管302的某處；上述分支配管303的另一端連接至相當(dāng)于上述水制冷 劑熱交換器出口側(cè)的上述主配管302的另一處。此時(shí)，上述制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)還包括第一流動(dòng)調(diào)節(jié)部304，其選擇性地 遮斷向上述中間熱交換器25流動(dòng)的水；第二流動(dòng)調(diào)節(jié)部306，其選擇性地遮斷向上述水制 冷劑熱交換器23流動(dòng)的水。上述第一流動(dòng)調(diào)節(jié)部304設(shè)置在相當(dāng)于上述中間熱交換器流入 側(cè)的上述分支配管303的某處；上述第二流動(dòng)調(diào)節(jié)部306設(shè)置在相當(dāng)于上述分支配管303 分支的地方的下游側(cè)的上述主配管302的某處。
上述第一流動(dòng)調(diào)節(jié)部304及第二流動(dòng)調(diào)節(jié)部306分別發(fā)揮調(diào)節(jié)通過上述供熱水部 4及制冷制熱部5的水中流向上述中間熱交換器25及上述水制冷劑熱交換器23的水量。以下，參照附圖詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)的第一實(shí)施例 中的制冷劑流動(dòng)。圖2為根據(jù)本發(fā)明的制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)的第一實(shí)施例中進(jìn)行一級(jí)壓縮 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的制冷劑流動(dòng)的示意圖，圖3根據(jù)本發(fā)明的制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)的第一實(shí)施 例中進(jìn)行二級(jí)壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的制冷劑流動(dòng)的示意圖，圖4為根據(jù)本發(fā)明的制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水 循環(huán)系統(tǒng)的第一實(shí)施例中的混合進(jìn)行一級(jí)與二級(jí)壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的制冷劑流動(dòng)的示意圖。參照?qǐng)D2至圖4，先說明上述制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)S以制熱模式運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的制 冷劑流動(dòng)。上述制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)S可以以一級(jí)壓縮、二級(jí)壓縮及混合壓縮等三 種運(yùn)轉(zhuǎn)模式進(jìn)行制暖運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí)，上述一級(jí)壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)是指流動(dòng)于上述供熱水部4及制冷制熱部5中一個(gè)的水 被上述第一制冷劑加熱的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。上述二級(jí)壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)是指流動(dòng)于上述供熱水部4及制冷 制熱部5中一個(gè)的水被上述第二制冷劑加熱的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。另外，上述混合壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)是指流 動(dòng)于上述供熱水部4及制冷制熱部中一個(gè)的水被上述第一制冷劑與第二制冷劑同時(shí)加熱 的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。S卩，上述一級(jí)壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，上述水被通過上述第一制冷劑執(zhí)行的單一制冷劑循環(huán) 而加熱。另外，上述二級(jí)壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，上述第二制冷劑被上述第一制冷劑執(zhí)行的第一制冷劑 運(yùn)轉(zhuǎn)而加熱，上述水被通過上述第二制冷劑執(zhí)行的第二制冷劑循環(huán)而加熱。并且，上述混 合壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，上述水被上述第一制冷劑及上述第二制冷劑執(zhí)行的兩個(gè)制冷劑循環(huán)同時(shí)加 熱。更詳細(xì)地說，如圖2所示，先說明上述制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)S以一級(jí)壓縮模 式運(yùn)轉(zhuǎn)的制冷劑流動(dòng)。在上述第一制冷劑循環(huán)部中，從上述第一壓縮機(jī)11排出的上述第一制冷劑依次 通過上述中間熱交換器25、上述第一膨脹部14、上述室外熱交換器13來執(zhí)行制冷劑循環(huán)。 此時(shí)，上述第一流動(dòng)轉(zhuǎn)換部12維持將從上述第一壓縮機(jī)11排出的制冷劑引導(dǎo)至上述中間 熱交換器25的狀態(tài)。另外，上述第二制冷劑循環(huán)部的制冷劑停止流動(dòng)。即上述第二壓縮機(jī)21停止運(yùn)轉(zhuǎn)。并且，從上述水循環(huán)部向上述水泵36排出的水流入至上述供熱水部4或制冷制熱 部5中的任一個(gè)。通過上述供熱水部4或制冷制熱部5中的任一個(gè)的水流入至上述分支配 管303中。此時(shí)，上述第二流動(dòng)調(diào)節(jié)部306維持閉鎖狀態(tài)，向上述水制冷劑熱交換器23的 水的流動(dòng)被遮斷。并且，上述第一流動(dòng)調(diào)節(jié)部304及第三流動(dòng)調(diào)節(jié)部305維持開放的狀態(tài)。另外，從上述分支配管303流入的水通過上述中間熱交換器25。在上述水通過上 述中間熱交換器25的過程中，上述水與上述第一制冷劑進(jìn)行熱交換而被加熱。通過上述中 間熱交換器25的水通過上述集水箱34再次流入至上述水泵36。以下，如圖3所示，詳細(xì)說明上述制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)S以上述二級(jí)壓縮運(yùn) 轉(zhuǎn)模式運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的制冷劑流動(dòng)。上述第一制冷劑循環(huán)部中，上述第一制冷劑的流動(dòng)與上述制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)S按照上述一級(jí)壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)模式運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)相同。另外，在第二制冷劑循環(huán)部中，從上述第二壓縮機(jī)21排出的第二制冷劑流入至上 述水制冷劑熱交換器23中。流入至上述水制冷劑熱交換器23的第二制冷劑，在通過上述 水制冷劑熱交換器23的過程中向上述水放熱。此外，通過上述水制冷劑熱交換器23的第 二制冷劑在通過上述第二膨脹部M時(shí)膨脹后流入至上述中間熱交換器25。上述第二制冷 劑在通過上述中間熱交換器25的過程中從上述第一制冷劑吸收熱量后再流入至上述第二 壓縮機(jī)21。此時(shí)，上述第二流動(dòng)轉(zhuǎn)換部維持使從上述第二壓縮機(jī)21排出的第二制冷劑引導(dǎo) 至水制冷劑熱交換器23、并使通過上述中間熱交換器25的制冷劑引導(dǎo)至上述第二壓縮機(jī) 21的狀態(tài)。并且，在上述水循環(huán)部中，從上述水泵36排出的水流入至上述供熱水部4或制冷 制熱部5中的任一個(gè)。通過上述供熱水部4或制冷制熱部5中的任一個(gè)的水流入至上述主 配管302。此時(shí)，上述第一流動(dòng)調(diào)節(jié)部304維持閉鎖狀態(tài)，向上述中間熱交換器25的水的流 動(dòng)被遮斷。并且，上述第二流動(dòng)調(diào)節(jié)部306維持開放的狀態(tài)。另外，流入至上述主配管302的水通過上述水制冷劑熱交換器23。在上述水通過 上述水制冷劑熱交換器23的過程中，上述水與上述第二制冷劑進(jìn)行熱交換而被加熱。通過 上述水制冷劑熱交換器23的水通過上述集水箱34后再流入至上述水泵36。以下，如圖4所示，詳細(xì)說明上述制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)S以上述混合壓縮運(yùn) 轉(zhuǎn)模式運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的制冷劑流動(dòng)。上述第一制冷劑循環(huán)部及第二制冷劑循環(huán)部中，上述第一制冷劑及第二制冷劑的 流動(dòng)與上述制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)S按照上述二級(jí)壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)模式運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)相同。僅是，在上述水循環(huán)部中，從上述水泵36排出的水流入至上述供熱水部4及制冷 制熱部5中的任一個(gè)。通過上述供熱水部4及制冷制熱部5中的任一個(gè)的水，同時(shí)流入至 上述主配管302及分支配管303。此時(shí)，上述第一流動(dòng)調(diào)節(jié)部304及第二流動(dòng)調(diào)節(jié)部306均 維持開放狀態(tài)。流入至上述主配管302及分支配管303的水分別通過上述水制冷劑熱交 換器23及中間熱交換器25。上述水在通過中間熱交換器25的過程中與上述第一制冷劑進(jìn) 行熱交換而被加熱，在通過上述水制冷劑熱交換器23的過程中與上述第二制冷劑進(jìn)行熱 交換而被加熱。即，上述水通過上述第一制冷劑和第二制冷劑同時(shí)被加熱。另外，通過上述水制冷劑熱交換器23及中間熱交換器25的水，通過上述集水箱34 后再流入至上述水泵36。此外，在上述制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)S以制冷模式運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，上述第一制冷劑 循環(huán)部及第二制冷劑循環(huán)部中的上述第一制冷劑與第二制冷劑按照與上述制熱模式運(yùn)轉(zhuǎn) 時(shí)相比相反的流動(dòng)方向流動(dòng)。以下，參照附圖詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)的第一實(shí)施例 中的中間熱交換器的形態(tài)。圖5為根據(jù)本發(fā)明的制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)第一實(shí)施例中的中間熱交換器 的構(gòu)成的示意圖，圖6為根據(jù)本發(fā)明的制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)第一實(shí)施例中的中間熱 交換器的形態(tài)的示意圖。如圖5與圖6，上述中間熱交換器85為由具有三個(gè)同心軸且直徑互不相同的三個(gè) 管形成三個(gè)獨(dú)立的流路851、852、853的三重管。
更詳細(xì)地說，上述中間熱交換器85包括以上述同心軸為基準(zhǔn)位于最內(nèi)側(cè)的第一 流路851 ；位于上述第一流路851的外側(cè)的第二流路852 ；及位于上述第二流路852外側(cè)的 第三流路853。上述第一流路851連通于上述第二制冷劑流動(dòng)的第二制冷劑配管沈，上述 第二流路852連通于上述第一制冷劑流動(dòng)的第一制冷劑配管15，上述第三流路853連通于 水流通的水配管303。即，上述第二制冷劑通過上述第一流路851流動(dòng)，上述第一制冷劑通 過上述第二流路852流動(dòng)，水通過上述第三流路853流動(dòng)。另一方面，上述中間熱交換器85包括多個(gè)可分離地連接的熱交換單元86、87。上 述熱交換單元86、87分別包括上述三個(gè)流路851、852、853。而且，上述多個(gè)熱交換單元86、87分別包括上述三個(gè)管891、892、893。上述三個(gè) 管891、892、893包括位于最內(nèi)側(cè)的第一管891、位于上述第一管891外側(cè)的第二管892、及 位于上述第二管外側(cè)的第三管893。S卩，上述第一管891收容于上述第二管892內(nèi)部，上述 第一管891及第二管892收容于上述第三管893的內(nèi)部。此時(shí)，上述第一管891的內(nèi)部相當(dāng)于上述第一流路851，上述第一管891及第二管 892之間的空間相當(dāng)于上述第二流路852，上述第二管892及第三管893之間的空間相當(dāng)于 上述第三流路853。另外，上述熱交換單元86、87分別連接于上述第一制冷劑配管15、第二制冷劑配 管洸及水配管303。此時(shí)，上述第一制冷劑配管15、第二制冷劑配管沈及水配管303上具有與上述多 個(gè)熱交換單元86、87選擇性地連接的多個(gè)流入部881、883、885及排出部882、884、886。更 詳細(xì)地說，上述多個(gè)流入部881、883、885及排出部882、884、886包括用于上述第一制冷劑 的流入及排出的第一制冷劑流入部881及排出部882 ；用于上述第二制冷劑流入及排出的 第二制冷劑流入部883及排出部884 ；及用于上述水流入及排出的水流入部885及排出部 886。另外，上述多個(gè)流入部881、883、885及排出部882、884、886分別包括選擇性地遮 斷上述多個(gè)流入部881、883、885及排出部882、884、886的多個(gè)流動(dòng)遮斷部857。上述多個(gè) 流動(dòng)遮斷部857選擇性地遮斷通過上述多個(gè)流入部881、883、885及排出部882、884、886的 第一制冷劑、第二制冷劑及水中的至少一個(gè)的流動(dòng)。另一方面，上述熱交換單元86、87為螺旋狀地盤繞而成的管狀。另外，上述熱交換 單元86、87的兩端部連接于上述第一制冷劑配管15、第二制冷劑配管沈及水配管303更詳細(xì)地說，上述熱交換單元86、87為從一端部向同一個(gè)方向彎曲四回而使另一 端部位于上述一端部的上方地向上盤繞的形狀。上述熱交換單元86、87的一端部894、896、 898連接于上述第一制冷劑配管15的第一制冷劑流入部881、883、885 (881)、上述第二制冷 劑配管沈的第二制冷劑排出部882、884、886 (884)及上述水配管303的水排出部882、884、 886 (886)。另外，上述熱交換單元86、87的另一端部895、897、899連接于上述第一制冷劑 配管15的第一制冷劑排出部882、884、886(88幻、上述第二制冷劑配管沈的第二制冷劑流 入部881、883、885(883)及上述水配管303的水流入部881、883、885 (885)。而且，上述熱交換單元86、87中，上述第二管892的兩端部896、897從上述第三管 893的兩端部898、899向外側(cè)延長(zhǎng)，上述第一管891的兩端部894、895從上述第二管892 的兩端部896、897向外側(cè)延長(zhǎng)。從而，上述第一管891、第二管892及第三管893的兩端部894、895、896、897、898、899 均向外部露出。此時(shí)，向外部露出的第一管891的一端部894連接于上述第二制冷劑排出部882、 884,886 (884)，另一端部895連接于上述第二制冷劑流入部881、883、885 (883)。另外，上述 向外部露出的第二管892的一端部896連接于上述第一制冷劑流入部881、883、885 (881)， 另一端部897連接于上述第一制冷劑排出部882、884、886 (882)。而且，上述向外部露出的 第三管893的一端部898連接于上述水流入部881、883、885 (885)，另一端部899連接于上 述水排出部 882、884、886(886)。上述第一制冷劑配管15、第二制冷劑配管沈及水配管303分別包括使上述第一制 冷劑、第二制冷劑及水流入至上述制冷劑交換單元86、87的流入側(cè)配管151、261、308和使 上述第一制冷劑、第二制冷劑及水從上述制冷劑熱交換單元86、87排出的排出側(cè)配管152、 262>309o上述第一制冷劑配管15、第二制冷劑配管沈及水配管303的各個(gè)流入側(cè)配管 151,261,308及排出側(cè)配管152、262、309在上述熱交換單元86、87的后方以垂直方向并排 配置。此時(shí)，上述第一制冷劑配管15、第二制冷劑配管26及水配管303的流入側(cè)配管151、 261,308及排出側(cè)配管152、洸2、309的配置順序，與上述第一管891、第二管892及第三管 893的兩端部894、895、896、897、898、899露出的位置相對(duì)應(yīng)。即，上述第一管891、第二管892及第三管893的兩端部894、895、896、897、898、 899依次配置的順序?yàn)樯鲜龅谝还?91的一端部894、第二管892的一端部896、第三管893 的一端部898、第三管893的另一端部895、第二管892的另一端部897及第一管891的另 一端部899。由此，上述第一制冷劑配管15、第二制冷劑配管沈及水配管303的流入側(cè)配 管151、261、308及排出側(cè)配管152、262、309依次配置的順序?yàn)樯鲜龅诙评鋭┡涔苌虻?排出側(cè)配管沈2、第一制冷劑配管15的流入側(cè)配管151、水配管303的排出側(cè)配管309、水配 管303的流入側(cè)配管308、第一制冷劑配管15的排出側(cè)配管152及第二制冷劑配管沈的流 入側(cè)配管洸1。另外，上述流入側(cè)配管151、261、308及排出側(cè)配管152、262、309上分別具有多個(gè) 上述流入部881、883、885及上述排出部882、884、886。與上述熱交換單元86、87的一端部 對(duì)應(yīng)的上述流入部881及排出部884、886位置的高度，相比于與上述熱交換單元86、87的 另一端部對(duì)應(yīng)的流入部883、885及排出部882，低于上述一端部及另一端部之間相差的高 度差。與上述熱交換單元86、87的一端部對(duì)應(yīng)的上述流入部881及排出部884、886，和與上 述熱交換單元86、87的另一端部對(duì)應(yīng)的上述流入部883、885及排出部882錯(cuò)開配置。另一方面，上述中間熱交換器85的熱交換容量可以根據(jù)連接于上述第一制冷劑 配管15、第二制冷劑配管沈及水配管303的上述熱交換單元86、87的個(gè)數(shù)而變化。而且， 根據(jù)上述多個(gè)流動(dòng)遮斷部857，向上述多個(gè)熱交換單元86、87的制冷劑的流動(dòng)選擇性地被 遮斷，從而上述中間熱交換器85的熱交換量可以變化。更詳細(xì)地說，上述熱交換單元86、87的上述流入部881、883、885及排出部882、 884,886可選擇性地連接分離，上述熱交換單元86、87根據(jù)需要改變其連接數(shù)量來連接于 上述流入部881、883、885及排出部882、884、886。并且，在上述熱交換單元86、87連接于上述流入部881、883、885及排出部882、 884,886的狀態(tài)下，被上述流動(dòng)遮斷部857遮斷流向上述熱交換單元86、87的第一制冷劑、第二制冷劑及水的流動(dòng)，從而使上述熱交換單元86、87中實(shí)際使用于熱交換的個(gè)數(shù)改變。 以此，能夠使上述中間熱交換器25的整體熱交換容量改變。另一方面，上述第一制冷劑、第二制冷劑及水在上述三個(gè)流路851、852、853中流 動(dòng)的形態(tài)可以有多種。即，上述第一制冷劑在上述三個(gè)流路851、852、853中的一個(gè)中流動(dòng)， 上述第二制冷劑在上述三個(gè)流路851、852、853中的另一個(gè)中流動(dòng)，上述水在上述三個(gè)流路 851、852、853中的剩下的一個(gè)流路中流動(dòng)。由此，上述第一制冷劑、第二制冷劑及水在上述 三個(gè)流路851、852、853中可以按六種形態(tài)流動(dòng)。更詳細(xì)地說，上述六種形態(tài)中的第一種，上述第一制冷劑在上述第一流路851中 流動(dòng)，上述第二制冷劑在上述第二流路852中流動(dòng)，上述水在上述第三流路853中流動(dòng)。上述六種形態(tài)中的第二種，上述第一制冷劑在上述第一流路851中流動(dòng)，上述第 二制冷劑在上述第三流路853中流動(dòng)，上述水在上述第二流路852中流動(dòng)。上述六種形態(tài)中的第三種，上述第一制冷劑在上述第二流路852中流動(dòng)，上述第 二制冷劑在上述第一流路851中流動(dòng)，上述水在上述第三流路853中流動(dòng)。此外，上述六種形態(tài)中的第四種，上述第一制冷劑在上述第二流路852中流動(dòng)，上 述第二制冷劑在上述第三流路853中流動(dòng)，上述水在上述第一流路851中流動(dòng)。并且，上述六種形態(tài)中的第五種，上述第一制冷劑在上述第三流路853中流動(dòng)，上 述第二制冷劑在上述第一流路851中流動(dòng)，上述水在上述第二流路852中流動(dòng)。最后，上述六種形態(tài)中的第六種，上述第一制冷劑在上述第三流路853中流動(dòng)，上 述第二制冷劑在上述第二流路852中流動(dòng)，上述水在上述第一流路851中流動(dòng)。并且，流動(dòng)于上述三個(gè)流路851、852、853中的流體中，流動(dòng)于相鄰接的流路中的 流體的流動(dòng)方向互為相反。此時(shí)，上述流體是指上述第一制冷劑、第二制冷劑及水。更詳細(xì)地說，流動(dòng)于上述第一流路851中的第一流體與流動(dòng)于上述第三流路853 中的第三流體的流動(dòng)方向與流動(dòng)于上述第二流路852中的第二流體的流動(dòng)方向相反。上述 第一流體、第二流體及第三流體可以為第一制冷劑、第二制冷劑及水。即，上述第一制冷劑、 第二制冷劑及水中在相鄰接的管內(nèi)流動(dòng)的兩種流體在上述中間熱交換器85內(nèi)部中相向地 進(jìn)行流動(dòng)。由此，具有上述中間熱交換器85的熱交換效率進(jìn)一步得到提高的優(yōu)點(diǎn)。以下，說明根據(jù)本發(fā)明的制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)的實(shí)施例的作用。參照?qǐng)D4及圖5，上述制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)在使用中根據(jù)情況需要對(duì)上述 中間熱交換器85的熱交換容量進(jìn)行改變。此時(shí)，可以通過兩種方法改變上述中間熱交換器 85的熱交換容量。第一種方法為，在上述中間熱交換器85中，可以根據(jù)上述多個(gè)熱交換單元86、87 中相互連接的數(shù)量來改變上述中間熱交換器85的熱交換容量。即，通過改變與上述第一制 冷劑配管15、第二制冷劑配管沈及水配管303連接的上述熱交換單元的數(shù)量，能夠使上述 中間熱交換器85的熱交換容量改變。更詳細(xì)地說，在需要減小上述中間熱交換器85的熱交換容量時(shí)，先全部閉鎖與連 接至上述中間熱交換器85的熱交換單元86、87中任一個(gè)對(duì)應(yīng)的流動(dòng)遮斷部857。然后，分 離上述任一個(gè)熱交換單元，通過這種方法減小上述中間熱交換器85的熱交換容量。相反地，在需要增加上述中間熱交換器85的熱交換容量時(shí)，先將上述熱交換單元 結(jié)合至上述流入部881、883、885及排出部882、884、886。然后開放上述流入部881、883、885及排出部882、884、886的流動(dòng)遮斷部857，通過這種方法能夠增加上述中間熱交換器85的
熱交換容量。第二種方法為，由上述多個(gè)流動(dòng)遮斷部857選擇性地遮斷流動(dòng)至上述多個(gè)熱交換 單元86、87的制冷劑，從而能夠使上述中間熱交換器85的熱交換容量改變。更詳細(xì)地說，在需要減小上述中間熱交換器85的熱交換容量時(shí)，先閉鎖對(duì)應(yīng)于與 上述中間熱交換器85結(jié)合的熱交換單元86、87中的任一個(gè)的流動(dòng)遮斷部857，通過這種方 法能夠減少上述中間熱交換器85的熱交換容量。相反地，在需要增大上述中間熱交換器85的熱交換容量時(shí)，先開放對(duì)應(yīng)于與上述 中間熱交換器85結(jié)合的熱交換單元86、87中流動(dòng)被遮斷的熱交換單元的流動(dòng)遮斷部857， 通過這種方法能夠增大上述中間熱交換器85的熱交換容量。根據(jù)上述制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)，具有上述第一制冷劑、第二制冷劑及水能 夠同時(shí)進(jìn)行熱交換的優(yōu)點(diǎn)。而且，根據(jù)需要，可以選擇性地進(jìn)行上述第一制冷劑、第二制冷 劑及水中兩種流體之間的熱交換。另外，還具有根據(jù)需要以多種方法改變上述中間熱交換器85的熱交換容量的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，包括第一制冷劑循環(huán)部，其中流動(dòng)有用于制冷劑循環(huán)并與室外空氣進(jìn)行熱交換的第一制冷劑；第二制冷劑循環(huán)部，其中流動(dòng)有用于制冷劑循環(huán)并與上述第一制冷劑進(jìn)行熱交換的第 二制冷劑；水循環(huán)部，其中流動(dòng)有用于室內(nèi)制冷制熱與供熱水中至少一種的水；以及 熱交換器，其為了上述第一制冷劑、第二制冷劑與水之間的熱交換，而由具有同心軸且 直徑互不相同的三個(gè)管來形成上述第一制冷劑、第二制冷劑及水獨(dú)立地流動(dòng)的三個(gè)流路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，上述三個(gè)流路包括以上述同心軸為基準(zhǔn)位于最內(nèi)側(cè)的第一流路； 位于上述第一流路外側(cè)的第二流路；以及 位于上述第二流路外側(cè)的第三流路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，上述第一制冷劑 通過上述第一流路流動(dòng)，上述第二制冷劑通過上述第二流路流動(dòng)，上述水通過上述第三流 路流動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，上述第一制冷劑 通過上述第一流路流動(dòng)，上述第二制冷劑通過上述第三流路流動(dòng)，上述水通過上述第二流 路流動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，上述第一制冷劑 通過上述第二流路流動(dòng)，上述第二制冷劑通過上述第一流路流動(dòng)，上述水通過上述第三流 路流動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，上述第一制冷劑 通過上述第二流路流動(dòng)，上述第二制冷劑通過上述第三流路流動(dòng)，上述水通過上述第一流 路流動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，上述第一制冷劑 通過上述第三流路流動(dòng)，上述第二制冷劑通過上述第一流路流動(dòng)，上述水通過上述第二流 路流動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，上述第一制冷劑 通過上述第三流路流動(dòng)，上述第二制冷劑通過上述第二流路流動(dòng)，上述水通過上述第一流 路流動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，通過上述第一流 路、第二流路及第三流路流動(dòng)的流體中，流動(dòng)于相鄰流路中的流體的流動(dòng)方向互相相反。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，上述熱交換器包 括能夠互相分離地被連接的多個(gè)熱交換單元，根據(jù)上述多個(gè)熱交換單元中互相連接的熱交換單元的數(shù)量，來改變上述熱交換器的熱 交換容量。
全文摘要
本發(fā)明提供一種制冷劑循環(huán)聯(lián)動(dòng)水循環(huán)系統(tǒng)，其包括三重管狀的中間熱交換器，該熱交換器由具有同心軸且直徑互不相同的三個(gè)管來形成三個(gè)獨(dú)立的流路。從而，根據(jù)本發(fā)明，具有通過上述中間熱交換器能夠?qū)崿F(xiàn)三種流體同時(shí)進(jìn)行熱交換，并且選擇性地改變上述中間熱交換器的熱交換容量的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F25B29/00GK102135346SQ20101019059
公開日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2010年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者宋在宣, 禹亨錫 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社