专利名称：两级压缩式热泵空调与冰箱系统的复合方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于可提供房间冷、热量同时实现冰箱制冷的，将分体式热泵空调系统 与冰箱系统整合的复合系统，系统通过控制阀改变串并联运行来切换不同工作模式，可以满 足夏季供冷、冬季供暖同时一年四季冰箱制冷的需求。系统基于两级压縮式循环制冷原理。
背景技术：
分体式热泵空调器以其外形美观、式样多、占地小、噪声低、使用灵活而日益受到用户 青睐，分体式空调器具有室内机组安装位置灵活，可以由一个室外机托多个室内机组配套使 用，室外机组的外形尺寸不受限制，安装检修方便等诸多优点；但空调器耗能问题进一步明 显，随着用户对生活品质要求的提高，家庭、宾馆、酒店、别墅等场所需同时设有热泵空调 系统及冰箱， 一般需同时安装热泵空调及冰箱系统来实现，这就导致机组较多，投资大，耗 材耗能大，资源浪费；尤其是冰箱系统冷凝器热量不能有效利用，制冷剂在较低蒸发温度工 况下，压縮机压比增大，尤其耗功能源浪费。发明内容本发明公开一种两级压縮式空调与冰箱系统的复合方法及装置，其目的在于将空调机组 及冰箱机组整合，使其共用一室外机，克服现有的家庭、酒店、宾馆、商场等场所需同时安 装空调系统及冰箱系统所造成的能源的极大浪费，利用空调机组部分冷量可使冰箱制冷剂进 一步达到过冷，节约能源，机组可通过控制阀控制系统联合运行或部分机组运行，压縮冷凝 机组置于室外，可有效降低噪音；系统室内部分由于无冷凝器、压縮机等部件，均可做成嵌 入式，可节约空间、美化环境。两级压縮式热泵空调与冰箱系统的复合方法，其特征在于将分体式空调与分体式冰箱 室外机系统合二为一，使用一套机组两种不同压力等级的压縮机，系统设置两条制冷剂回路， 即空调制冷剂循环回路与冰箱制冷剂循环回路，通过对制冷剂回路的串、并联和控制阀控制， 以及中间换热器冷、热交换对系统的辅助作用，实现空气调节及冰箱制冷。所述的空调制冷剂循环回路与冰箱制冷剂循环回路，并联逆向运行时提供房间供暖、冰 箱供冷；所述的空调制冷剂循环回路与冰箱制冷剂循环回路，串、并联联合运行时提供房间供冷、冰箱供冷。两级压縮式热泵空调与冰箱系统的复合装置，其特点是所述的空调制冷剂循环回路从 室外机的一端，通过管路依次经节流阀一、节流阀二、与空调室内机、四通换向阀、高压级 压縮机与室外机的另一端串联连接；所述的冰箱制冷剂循环回路从室外机的一端，通过另一 条管路依次经节流阀三、冰箱室内机、低压级压縮机与室外机的另一端串联连接。在两条制冷剂循环回路的A、 C处连接一条管路，管路上设置控制阀一；在两条制冷剂循 环回路的B、 D处连接一条管路，管路上设置控制阀二；在冰箱制冷剂循环回路的冰箱低压级 压缩机与室外机连接的管路上设置控制阀三。在空调制冷剂循环回路的节流阀一、节流阀二之间与冰箱制冷剂循环回路的对应位置设 置中间换热器。所述的A点设在空调制冷剂循环回路上室外机与节流阀之间；所述的B点设在空调室内 机与四通换向阀之间的管路上；所述的C点设在冰箱制冷剂循环回路上与A点相邻的位置； 所述的D点设在冰箱制冷剂循环回路的冰箱低压级压縮机与室外机之间。本发明的优点和积极效果是两级压縮式热泵空调与冰箱系统的复合方法及装置，通过 改变系统制冷剂的循环流向及制冷剂流量分配来实现系统不同工作模式的转换。具有明显的 节能、降噪效果，尤其是当空调、冰箱共同使用时，能量互为利用，冬季可防止室外机结霜。 由于分为两级压缩，与普通的分体式冰箱相比，可减小低压级压縮机压比，有利于保护压縮 机提高压縮机寿命。由于系统采用分体式，空调室内机及冰箱室内机均可做成嵌入式，节约 空间，美化环境。适用于家庭用户、别墅、酒店及宾馆等场所使用。
图1是本发明两级压缩式热泵空调与冰箱系统的复合装置结构原理图。1.室外机，2.节流阀一，3.节流阀二， 4.空调室内机，5.四通换向阀，6.高压级压縮机，7.节流阀三，8.冰箱室内机，9.低压级压縮机，10.控制阀一，11.控制阀二，12.控制阀三，13.中间换热器。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明，但本实施例并不用于限制本发明， 凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。两级压缩式热泵空调与冰箱系统的复合装置如图1所示。将分体式空调与分体式冰箱室 外机系统合二为一，使用一套机组两种不同压力等级的压缩机，系统设置两条制冷剂回路， 通过两条制冷回路的串、并联和控制阀控制，以及中间换热器冷、热交换对系统的辅助作用， 实现空气调节及冰箱制冷；空调制冷剂循环回路与冰箱制冷剂循环回路，并联逆向运行时提 供房间供暖、冰箱供冷；空调制冷剂循环回路与冰箱制冷剂循环回路，串、并联联合运行时 提供房间供冷、冰箱供冷。系统设置两条制冷剂回路，其中空调制冷剂循环回路从室外机1的一端，通过管路依次 经节流阀一 2、节流阀二 3、与空调室内机4、四通换向阀5、高压级压縮机6与室外机1的 另一端串联连接；冰箱制冷剂循环回路从室外机1的一端，通过另一条管路依次经节流阀三7、 冰箱室内机8、低压级压縮机9与室外机]的另一端串联连接；在空调与冰箱两条制冷剂循环 回路的A、 C处连接一条管路，管路上设置控制阀一 10;在空调与冰箱两条制冷剂循环回路 的B、 D处连接一条管路，管路上设置控制阀二ll;在冰箱制冷剂循环回路的冰箱低压级压 缩机9与室外机1连接的管路上设置控制阀三12。在空调制冷剂循环回路的节流阀一2、节流阀二 3之间与冰箱制冷剂循环回路的对应位置 设置中间换热器。A点设在空调制冷剂循环回路上室外机1与节流阀一 2之间；B点设在空调 室内机4与四通换向阀5之间的管路上；C点设在冰箱制冷剂循环回路上与A点相邻的位置； D点设在冰箱制冷剂循环回路的冰箱低压级压縮机9与室外机1之间。下面分别通过冬、夏季及春秋季三种不同工况来说明本发明两级压缩式热泵空调与冰箱 的复合方法及装置具体工作过程。夏季工况下，打开控制阀一、控制阀二，关闭控制阀三，系统实现串联、并联联合运行。 从高压级压縮机排出的高温高压制冷剂蒸汽进入室外机放热冷凝，制冷剂冷凝后在A点分流， 一部分进入节流阀一，然后在中间换热器中提供部分冷量使冰箱循环制冷剂进一步产生过冷， 之后进入空调室内机向房间提供冷量，最后与低压级压縮机排气在B点混合，被吸往高压级 压縮机继续循环；从A点分流后的另一部分制冷剂进入冰箱制冷剂循环回路，在中间换热器 进一步过冷后经过节流阀三进入冰箱室内机向冰箱内提供冷量，之后进入低压级压缩机，提 高压力后与高压级制冷剂蒸气在B点混合，被吸往高压级压縮机继续循环。冬季工况下，打开控制阀三，关闭控制阀一、控制阀二，空调制冷剂循环回路与冰箱制 冷剂循环回路逆向并联运行。空调制冷剂循环回路中，从高压级压缩机出来的高温高压制冷 剂蒸汽进入空调室内机，在房间内放热冷凝后经节流阀二减压进入中间换热器使冰箱制冷剂 循环回路进一步过冷，然后进入室外机蒸发吸热，最后被吸入高压级压缩机继续循环；冰箱制冷剂循环回路中，制冷剂从低压级压縮机出来后，在室外机放出热量，经过节流阀三降压 后进入冰箱室内机，放出冷量后被吸入低压级压縮机继续参与循环。这种工况下，冰箱循环 制冷剂在室外机放热而热泵空调循环制冷剂在室外机吸热，能量可以互为利用，且可有效防 止室外机结霜。春秋季工况下，空调制冷剂循环回路与冰箱制冷剂循环回路，既可按照冬季模式，也可按照 夏季模式运行，不需要空气调节时，冰箱系统按照分体式冰箱制冷循环单独运行。
权利要求
1. 两级压缩式热泵空调与冰箱系统的复合方法，其特征在于将分体式空调与分体式冰箱室外机系统合二为一，使用一套机组两种不同压力等级的压缩机，系统设置两条制冷剂回路，即空调制冷剂循环回路与冰箱制冷剂循环回路，通过对制冷剂回路的串、并联和控制阀控制，以及中间换热器冷、热交换对系统的辅助作用，实现空气调节及冰箱制冷。
2. 根据权利要求l所述的两级压縮式热泵空调与冰箱系统的复合方法，其特征在于所述的 空调制冷剂循环回路与冰箱制冷剂循环回路，并联逆向运行时提供房间供暖、冰箱供冷； 所述的空调制冷剂循环回路与冰箱制冷剂循环回路串、并联联合运行时提供房间供冷、冰 箱供冷。
3. 两级压縮式热泵空调与冰箱系统的复合装置，其特征在于所述的空调制冷剂循环回路从 室外机的一端，通过管路依次经节流阀一、节流阀二、与空调室内机、四通换向阀、高压 级压縮机与室外机的另一端串联连接；所述的冰箱制冷剂循环回路从室外机一端，通过另 一条管路依次经节流阀三、冰箱室内机、低压级压縮机与室外机的另一端串联连接。
4. 根据权利要求3所述的两级压縮式热泵空调与冰箱系统的复合装置，其特征在于在两条 制冷剂循环回路的A、 C处连接一条管路，管路上设置控制阀一；在两条制冷剂循环回路的 B、 D处连接一条管路，管路上设置控制阀二；在冰箱制冷剂循环回路的冰箱低压级压縮机 与室外机连接的管路上设置控制阔三。
5. 根据权利要求3所述的两级压縮式热泵空调与冰箱系统的复合装置，其特征在于在空调 制冷剂循环回路的节流阀一、节流阀二之间与冰箱制冷剂循环回路的对应位置设置中间换 热器。
6. 根据权利要求3所述的两级压縮式热泵空调与冰箱系统的复合装置，其特征在于所述的 A点设在空调制冷剂循环回路上室外机与节流阀之间；所述的B点设在空调室内机与四通 换向阀之间的管路上；所述的C点设在冰箱制冷剂循环回路上与A点相邻的位置；所述的 D点设在冰箱制冷剂循环回路的冰箱低压级压缩机与室外机之间。
全文摘要
两级压缩式热泵空调与冰箱系统的复合方法及装置，其特征在于将分体式空调与分体式冰箱室外机系统合二为一，使用一套机组两种不同压力等级的压缩机，通过制冷管路的串、并联和控制阀控制，以及中间换热器冷、热交换对系统的辅助作用，实现空气调节及冰箱制冷；空调制冷剂循环回路与冰箱制冷剂循环回路并联逆向运行时提供房间供暖、冰箱供冷；空调制冷剂循环回路与冰箱制冷剂循环回路串、并联联合运行时提供房间供冷、冰箱供冷。本发明通过改变系统制冷剂的循环流向及制冷剂流量分配来实现系统不同工作模式的转换。能量互为利用，节能及降噪效果显著。室内机可做成嵌入式，节约空间、美化环境。可广泛用于家庭、别墅、酒店及宾馆等场所。
文档编号F25B30/00GK101270934SQ20081003734
公开日2008年9月24日 申请日期2008年5月13日 优先权日2008年5月13日
发明者辉 刘, 刘业凤, 刘华凯, 伟 盛, 赵奎文 申请人:上海理工大学