專利名稱：一種熱交換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱交換裝置，尤其是一種能使房間良好加熱且避免壓縮機(jī)的損害的熱泵型熱交換裝置。


圖1表示普通的熱泵型熱交換裝置。如圖所示，該熱泵型熱交換裝置包括用來在高溫和高壓下壓縮制冷劑的壓縮機(jī)1；用來冷凝壓縮后的制冷劑以使其轉(zhuǎn)化成高溫高壓液體制冷劑的冷凝器2；用來膨脹液體制冷劑的膨脹裝置3；用來蒸發(fā)膨脹后的制冷劑的蒸發(fā)器4；以及其中積聚有未蒸發(fā)的液體制冷劑的蓄液器6。
冷凝器2通過使用安裝在房間內(nèi)的風(fēng)扇在被壓縮機(jī)1壓縮后的制冷劑和房間內(nèi)的低溫空氣之間強(qiáng)制換熱，使壓縮后的制冷劑轉(zhuǎn)化成高溫高壓的液體制冷劑。與冷凝器2相連的膨脹裝置3通過膨脹冷凝后的液體制冷劑使冷凝后的液體制冷劑2轉(zhuǎn)化成包括氣體和液體制冷劑的低溫低壓混合制冷劑。房間外的高溫空氣通過使用安裝在房間外的風(fēng)扇與經(jīng)膨脹裝置3膨脹后的混合致冷劑強(qiáng)制換熱。
壓縮機(jī)1，冷凝器2，蒸發(fā)器4和蓄液器6與四通閥相連，以使制冷劑的流路通過四通閥的控制加以選擇。
通過在壓縮后的高溫高壓氣體制冷劑和房間內(nèi)的低溫空氣之間進(jìn)行熱交換，氣體制冷劑冷凝且室內(nèi)的溫度升高。
在室內(nèi)低溫的情況下，當(dāng)混合制冷劑即氣體和液體制冷劑在蒸發(fā)器4內(nèi)蒸發(fā)時(shí)，液體制冷劑不能很好地蒸發(fā)，在高干度的非正常狀態(tài)下通過蒸發(fā)器4。因此，未蒸發(fā)的液體制冷劑在四通閥的控制下積聚在蓄液器6內(nèi)，氣體制冷劑重新流入壓縮機(jī)1中。
蓄液器6包括制冷劑流入管6a、制冷劑流出管6b以及分離板6c，這樣通過制冷劑流入管6a流入蓄液器6的液體制冷劑由分離板6a分離以便積聚，然后轉(zhuǎn)化成氣體致冷劑沿致冷劑流出管6b流入壓縮機(jī)1。
在上述熱交換裝置中，當(dāng)蒸發(fā)器4的表面溫度低于0℃且房間外的空氣相對(duì)濕度大于7％的情況下，安裝在房間外的蒸發(fā)器4的表面產(chǎn)生水滴，這樣蒸發(fā)器4的效率降低，最終熱交換裝置的效率也降低。另外，由于蒸發(fā)溫度隨蒸發(fā)器4的效率降低而逐漸下降，在蒸發(fā)器4表面上產(chǎn)生更多的水滴，導(dǎo)致熱交換裝置的效率逐漸降低。為了防止熱交換裝置的效率降低，即消除蒸發(fā)器4表面上產(chǎn)生的水滴，熱交換裝置必須以逆循環(huán)運(yùn)行。然而，逆循環(huán)運(yùn)行產(chǎn)生了室內(nèi)溫度又下降的問題。而且，如果蒸發(fā)器4的效率由于蒸發(fā)器4表面上的水滴而降低，那么未蒸發(fā)的液體制冷劑就穿過蒸發(fā)器4，然后積聚在蓄液器6內(nèi)的液體制冷劑增加。隨著積聚在蓄液器6內(nèi)的液體制冷劑增加，流入壓縮機(jī)1內(nèi)的制冷劑也增加，這造成壓縮機(jī)1損害。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種熱泵型熱交換裝置，該熱交換裝置可避免效率降低，且房間總是受到良好的加熱。
本發(fā)明的又一目的是提供一種熱泵型熱交換裝置，該裝置能夠阻擋液體制冷劑流入壓縮機(jī)中以防止壓縮機(jī)損壞。
為達(dá)到該目的，本發(fā)明的裝置包括壓縮高溫高壓制冷劑的壓縮機(jī)，通過在壓縮后的制冷劑和房間內(nèi)低溫空氣之間交換熱量從而冷凝壓縮后的制冷劑并將其轉(zhuǎn)化成液體制冷劑的冷凝器，用來膨脹壓縮后的液體制冷劑并將其轉(zhuǎn)化成包括低溫低壓氣體和液體制冷劑的混合制冷劑的膨脹裝置，通過從室外高溫空氣中吸收熱量從而蒸發(fā)混合制冷劑的蒸發(fā)器，其中積聚有未在蒸發(fā)器中蒸發(fā)的液體制冷劑的蓄液器，以及安裝在蓄液器中的熱交換裝置，該熱交換裝置在冷凝后的制冷劑通過時(shí)在冷凝器冷凝后的液體制冷劑和蓄液器內(nèi)液體制冷劑之間交換熱量。
該熱交換裝置包括由冷凝器冷凝后的液體制冷劑通過的液體制冷劑流入管，用來在冷凝器冷凝后的液體制冷劑和蓄液器內(nèi)液體致冷劑之間交換熱量的熱交換容器，以及由熱交換容器內(nèi)的液體制冷劑通過的液體制冷劑流出管。制冷劑的通路通過四通閥的控制加以選擇。
圖1是普通熱泵型熱交換裝置的示意圖。
圖2是普通熱交換裝置的蓄液器的放大斷面圖。
圖3是本發(fā)明熱泵型熱交換裝置的示意圖。
圖4是本發(fā)明熱交換裝置的蓄液器的放大斷面圖。
圖5是本發(fā)明熱交換裝置的蓄液器的放大平面圖。
圖6是普通的和本發(fā)明的熱泵型熱交換裝置的壓力-焓(P-H)圖。
圖3是表示本發(fā)明的熱交換裝置的示意圖，圖4表示本發(fā)明的熱交換裝置的蓄液器的放大斷面圖。如圖所示，熱泵型熱交換裝置包括在高溫和高壓下壓縮制冷劑的壓縮機(jī)101，冷凝由壓縮機(jī)1壓縮的制冷劑將其轉(zhuǎn)化成高溫高壓液體制冷劑的冷凝器102，通過液體制冷劑流入管107a(由冷凝器102冷凝后的液體致冷劑流過該管路)與冷凝器102相連的熱交換容器107，通過液體制冷劑流出管107b與熱交換容器107相連，使液體制冷劑膨脹并將其轉(zhuǎn)化成包括低溫低壓氣體和液體制冷劑的混合致冷劑的膨脹裝置103，用來蒸發(fā)混合制冷劑的蒸發(fā)器104，以及通過致冷劑流入管106a與蒸發(fā)器相連收集未蒸發(fā)液體制冷劑的蓄液器106。
蓄液器106包括將混合制冷劑分離成氣體和液體制冷劑的分離板106c，與蒸發(fā)器104相連的制冷劑流入管106a，和與壓縮機(jī)101相連的制冷劑流出管106b。
通過使用風(fēng)扇冷凝器102在壓縮機(jī)101壓縮后的制冷劑和室內(nèi)的低溫空氣之間強(qiáng)制換熱，該風(fēng)扇安裝在室內(nèi)(圖中未示出)，使壓縮后的制冷劑轉(zhuǎn)化成高溫高壓的液體制冷劑。由于冷凝器102的這種作用，室內(nèi)溫度升高。與安裝在蓄液器106內(nèi)部的熱交換容器107相連的膨脹裝置103通過膨脹冷凝后的液體制冷劑將該液體制冷劑轉(zhuǎn)化成低溫低壓的混合制冷劑，該混合制冷劑包括氣體和液體制冷劑。通過使用室外安裝的風(fēng)扇蒸發(fā)器104在混合制冷劑和室外的高溫空氣之間強(qiáng)制換熱。
然后，在蒸發(fā)器104中蒸發(fā)后的氣體致冷劑通過安裝在蓄液器106上的制冷劑流出管106b再次流入壓縮機(jī)101中，這樣熱交換裝置的一個(gè)工作循環(huán)結(jié)束。接著，制冷劑通過壓縮機(jī)101壓縮以便重復(fù)上述工作循環(huán)。然而，當(dāng)室外溫度較低時(shí)，沒有被安裝在室外的蒸發(fā)器104完全蒸發(fā)的液體制冷劑由四通閥控制通過制冷劑流入管106a流入蓄液器106中。在圖3中，四通閥105中實(shí)線代表加熱的正常行程，而虛線代表冷卻的非正常行程，逆行程。
如圖4所示，流入蓄液器106中的液體制冷劑通過分離板106c被分離，然后積聚在蓄液器106內(nèi)。當(dāng)液體制冷劑在蓄液器106內(nèi)積聚超過前述一定量時(shí)，它就會(huì)通過制冷劑流出管106b流出。然而，由于高溫和高壓的液體制冷劑通過安裝在蓄液器106內(nèi)的熱交換容器107，因此蓄液器106內(nèi)的液體制冷劑轉(zhuǎn)化成氣體制冷劑。這種氣體制冷劑流入壓縮機(jī)101中。
由于在正常行程和反常行程下液體致冷劑都不能流入壓縮機(jī)101中(所謂反常行程即指在室外低溫情況下的行程)，因此，避免了壓縮機(jī)的損害。
圖5是蓄液器106的放大平面圖。在熱交換容器107內(nèi)，安裝肋片108以提高通過熱交換容器107的液體制冷劑和蓄液器106內(nèi)的液體制冷器之間的熱交換效率。
圖6是普通的和本發(fā)明的熱泵型熱交換裝置的壓力-焓圖(P-H圖)。在該P(yáng)-H圖中，普通熱交換裝置沿循環(huán)a-b-c-d運(yùn)行，而本發(fā)明的熱交換裝置沿循環(huán)a＇-b＇-c′-d＇運(yùn)行。在每個(gè)循環(huán)中，階段a-b和a′-b＇指壓縮機(jī)101壓縮高溫高壓制冷劑的過程，而階段b-c和b′-c＇指冷凝器102冷凝制冷劑的過程。階段c-d和c′-d＇指膨脹裝置103膨脹制冷劑的過程，階段d-a和d＇-a＇指蒸發(fā)器104蒸發(fā)制冷劑的過程。
如圖6所示，在本發(fā)明的熱交換裝置的蒸發(fā)階段(d＇-a＇)的溫度高于普通熱交換裝置的蒸發(fā)階段(d-a)的溫度。這樣，在蒸發(fā)器104的表面上產(chǎn)生水滴的室外溫度范圍減小。用來消除水滴的逆行程的次數(shù)減少，另外，房間被良好地加熱。
在上述熱泵型熱交換裝置中，由于逆行程的減少因此房間良好地加熱。而且，因?yàn)橐后w制冷劑沒有通過安裝在蓄液器內(nèi)的熱交換設(shè)備流入壓縮機(jī)內(nèi)，這樣避免了壓縮機(jī)受損害。
雖然前面敘述了本發(fā)明的優(yōu)選形式，但是應(yīng)當(dāng)理解，在不超出本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍的情況下所作出的一些修改對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是很顯然的。
本發(fā)明的保護(hù)范圍僅通過下面的權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1.一種熱交換裝置，包括用來壓縮制冷劑的壓縮機(jī)；用來冷凝由壓縮機(jī)壓縮后的制冷劑以將其轉(zhuǎn)化成液體制冷劑的冷凝器，該冷凝器與壓縮機(jī)相連；用來膨脹液體制冷劑的膨脹裝置，該膨脹裝置與冷凝器相連；用來蒸發(fā)由膨脹裝置膨脹后的液體制冷劑的蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器與膨脹裝置相連；以及與蒸發(fā)器相連的蓄液器，該蓄液器內(nèi)積聚有液體制冷劑，其特征在于還包括用來在被冷凝器冷凝的液體制冷劑與蓄液器內(nèi)的液體制冷劑之間交換熱量的裝置，該熱交換裝置與冷凝器和熱膨脹裝置相連。
2.如權(quán)利要求1所述的熱交換裝置，其特征在于所述熱交換裝置安裝在蓄液器內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的熱交換裝置，其特征在于所述熱交換裝置包括與冷凝器相連的液體制冷劑流入管，被冷凝器冷凝的液體制冷劑流過該液體制冷劑流入管；用來在流過液體制冷劑流入管的液體制冷劑和在蓄液器內(nèi)的液體制冷劑之間交換熱量的熱交換容器；與膨脹裝置相連的液體制冷劑流出管，與蓄液器內(nèi)的液體制冷劑進(jìn)行熱交換后的制冷劑通過該液體制冷劑流出管。
4.如權(quán)利要求3所述的熱交換裝置，其特征在于還包括附著在熱交換容器中的肋片。
全文摘要
一種熱泵型熱交換裝置，包括在高溫高壓下壓縮制冷劑的一壓縮機(jī)，冷凝壓縮后的制冷劑的一冷凝器，膨脹冷凝后的制冷劑的一膨脹裝置，蒸發(fā)膨脹后的制冷劑的一蒸發(fā)器，積聚未蒸發(fā)制冷劑的蓄液器，以及在被冷凝器冷凝的高溫高壓液體制冷劑與蓄液器內(nèi)制冷劑之間交換熱量的一熱交換裝置。
文檔編號(hào)F25B1/00GK1155645SQ96122748
公開日1997年7月30日 申請(qǐng)日期1996年9月22日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月22日
發(fā)明者柳潤(rùn)鎬, 金京植 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社