CN100422665C - 包括热交换器和用于切换制冷循环的装置的空调器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调器，其中，在压缩机的进口处设置有一个双管热交换器，并且在包括冷凝器的室外热交换器与包括蒸发器的室内热交换器之间安装用于切换制冷循环的装置，从而在空气调节模式下，冷凝器的出口处的中温高压液体致冷剂和蒸发器的出口处的低温低压过热致冷剂之间的热交换进行得更加高效，结果，冷凝器出口处的液体致冷剂的过热得到了增加，膨胀单元的致冷剂的流动特性得到了改善，并且蒸发器的入口端的热函得到了降低，在蒸发器的入口和出口之间造成了更大的热函差，从而提高了总体的空气调节能力。本发明的热交换器具有双管结构并且使用逆流或平行流来进行热交换。

Description

包括热交换器和用于切换制冷循环的装置的空调器

技术领域

本发明总地来说涉及一种能够进行致冷剂的热交换和制冷及加热操作的能力的空调器。更具体地讲，本发明涉及这样一种空调器：其中在压缩机的进口处设置有一个双管热交换器，并且在包括冷凝器的室外热交换器与包括蒸发器的室内热交换器之间安装有用于切换制冷循环的装置，从而使得在空气调节模式下，冷凝器的出口处的中温高压液体致冷剂和蒸发器的出口处的低温低压过热致冷剂之间的热交换进行得更加高效，并且作为这一高效热交换的结果，冷凝器出口处的液体致冷剂的过热得到了提高，膨胀单元的致冷剂的流动特性得到了改善，并且蒸发器的入口端的热函得到了降低，在蒸发器的入口和出口之间造成了更大的热函差，从而提高了总体的空气调节能力。

此外，本发明的热交换器具有双管结构并且使用逆流或平行流来进行热交换。在所述双管结构中，热交换器的管道和芯部形成了线接触或面接触，并因此导热能力得到了提高。

背景技术

一般来说，室内空气调节/供热机(例如空调器或热泵)的主要功能是保持理想的室内温度，而不管室外温度如何。

由于室内温度是按照需要设置的，因此产生了舒适的居住环境。

图1表示按照现有技术的制冷循环。

如图1所示，制冷单元包括一个用于将低温低压蒸汽致冷剂转变为高温高压蒸汽致冷剂的压缩机1、一个用于将来自所述压缩机1的高温高压蒸汽致冷剂转变为中温高压液体致冷剂的冷凝器2、一个用于将来自所述冷凝器2的中温高压液体致冷剂转变为低温低压液体致冷剂的膨胀阀3和一个用于将所述低温低压液体致冷剂的相态转变为蒸汽并且吸收外部的热量的蒸发器4。这里，各个组成部分彼此之间通过致冷剂管道相互连接。

制冷单元通过蒸发器吸收外部的热量并通过冷凝器汲取户外的热量。由此，该制冷单元通常应用于电冰箱或空调器，以实现保持食物新鲜或通过空气调节/室内供热来提供凉爽(温暖)的舒适感的目的。

图2表示按照现有技术的空调器的制冷循环。

如图2所示，来自室内热交换器4的低温低压蒸汽致冷剂在压缩机1中通过该压缩机1的工作，压缩为高温高压蒸汽致冷剂，并且同时，通过一个切换为启动制冷循环的四通阀5将其排放到室外热交换器2中。排放到室外热交换器2中的致冷剂在该室外热交换器2内部循环流动，并且与通过室外风扇7吸入到室外热交换器中的室外空气进行热交换。结果，致冷剂经历了相变并且变成了中温高压液体致冷剂。

将经过相变的致冷剂排放到膨胀阀3并且同时在该膨胀阀3内部循环流动，在这里，将致冷剂压缩成了低温低压液体致冷剂，以备更加易于进行蒸发，并且将这种相态的致冷剂排放到室内热交换器4中。排放到室内交换器4中的致冷剂与该室内热交换器的环境空气进行热交换并且再次经历相变过程，变成了低温低压蒸汽态，并且随后通过所述四通阀5流回到了压缩机1中。

因此，在室内热交换器4中与通过膨胀阀3进行了压缩的致冷剂进行了热交换的环境空气将其热量传递给了致冷剂并且明显地变凉了。这种冷空气通过室内风扇6吸入到内部，并且这样，空调器的制冷循环结束。

图3表示按照现有技术的空调器的加热循环。

如图3所示，加热循环与前面介绍的制冷循环相反。就是说，在压缩机1中流动的来自室外热交换器2的低温低压蒸汽致冷剂通过压缩机1的工作被压缩成了高温高压蒸汽致冷剂，并且同时，通过一个切换式四通阀5将其排放到室内热交换器4中。在该室内热交换器4中，蒸汽致冷剂与该室内热交换器4的环境空气进行热交换，并且经历了相变，变成了中温高压液态，并将其排放到膨胀阀3。此时，与高温高压致冷剂进行了热交换的环境空气通过从致冷剂中汲取热量变成了热空气，并且通过室内风扇6吸入到了内部，结果升高了室内温度。

此外，排放到膨胀阀4中的致冷剂被压缩成了低温低压液态，以备在户外热交换器2中更好的进行蒸发，并且随后被排放到了室外热交换器2中。在室外热交换器2中，致冷剂与该室外热交换器中的室外气流进行热交换并且经历相变而变成了低温低压蒸汽状态。最后，这种经相变的致冷剂通过所述四通阀流回到压缩机1中。

图4是一个表示按照现有技术的空调器/加热装置的示意图。

如图4所示，在空气调节装置的工作过程中，从压缩机1排出的致冷剂气体通过一个油分离器8与油分离，并且这个无油致冷剂气体经过一个四通阀5流到一个户外热交换器2中，并且在通过一个膨胀阀的同时变成低温低压致冷剂，并且随后流到一个室内热交换器4中。

在室内热交换器4中蒸发的致冷剂气体与室内空气进行热交换，并且通过四通阀5流到一个蓄液器9中。压缩机1吸取蓄液器9中的这一致冷剂气体并且使致冷剂气体继续在其中进行循环。

另一方面，在加热装置的工作过程中，从压缩机1中排出的致冷剂气体通过油分离器8与油分离。这一无油致冷剂气体经过四通阀5流到室内热交换器4中并且进行冷凝，与室内空气进行热交换。之后，致冷剂前进到膨胀阀并且变成低温低压状态，并且在通过室外热交换器2的同时进行蒸发。

经过蒸发的致冷剂气体经过所述四通阀5流到蓄液器9中。然后致冷剂被吸入到压缩机1中并在其中进行循环。

图5表示按照现有技术的空调器的双管热交换器。

图5中的空调器的特征在于，在冷凝器1(室外热交换器)和膨胀单元3之间有一个双管热交换器10。

通过压缩机1压缩了的致冷剂被输送到了室外热交换器2中并与室外热交换器2中的室外空气进行热交换，并且还在所述双管热交换器10中进行热交换。然后该致冷剂经过膨胀单元3流到一个蒸发器4(室内热交换器)中。

通过与室内空气进行热交换，使得室内温度保持在了一个预设的低温状态下，并且之后，致冷剂在双管热交换器10中行进的时候进行热交换。然后，该致冷剂流回到压缩机1并且在其中再次进行循环。

在双管热交换器中，膨胀单元的致冷剂流量取决于如何增大室外热交换器的过冷而变化，并且致冷剂流的特性也受到蒸发器的入口和出口的热函差的影响，这一热函差然后对整个系统效率产生影响，例如，空调器的性能系数(COP)。而且，对于这种类型的热交换器而言，防止液体进入压缩机受到在压缩机的入口处增大过热的方法的影响，并且在压缩机的入口处的温度增加对热交换器的高速性能具有很大的影响。

下面将对热交换器的现有技术进行解释说明。

图6表示一种现有的液体-蒸汽热交换器。

参照图6，该液体/蒸汽热交换器2包括位于内部的第一管11和位于外部的第二管12，这两个管子连接成一个双管形式。第一管11的一端与蒸发器13的入口P1相连，而另一端与压缩机14的入口P2相连。这样，低温低压蒸汽得以吸入到热交换器2中并与在第二管12中流动的液体进行热交换，然后再输送到压缩机14中。

就是说，第一管11与蒸发器的入口P1和压缩机的入口P2相连接，并且低温低压蒸汽在其中流过。另一方面，第二管12与冷凝器15的入口P3和膨胀阀16的入口P4相连接，并且在第二管12内部流动的致冷剂与中温高压液体成逆流(或平行流)的方式在其中流过，从而将第一管中的低温蒸汽转变为中温液体。

图7和8表示一种现有的液体-蒸汽热交换器2。

如图7和8所示，在第一管11的内部空间11a中插有一个径向放射形的芯部17，用来与在第一管11内部流动的致冷剂进行热交换。

顾名思义，插在第一管11中的芯部17具有径向辐射的形状，就是说，从中心以恒定的角度将多个插片分隔开，并且每个插片是直立地伸出的。

不过，芯部17的每个插片成一条直线地与第一管11的内周面相接触，所以其导热效率相当低，且芯部本身制作起来非常困难。

其间，在第二管12的内表面12a流动着中温高压液体。

图9表示现有的液体-蒸汽热交换器2的另一种实施例。

如图9所示，在第一管11和第二管12之间有一根波浪形(“～”形)管18，用于加强流到第二管中的液体和流到第一管11中的致冷剂之间的热交换。图9中的其它图标记与图6中的相对应。

只可惜，这种类型的热交换器也存在比如低导热性能这样的问题。

发明内容

本发明的目的是解决至少上述的问题和/或缺点，并且提供至少下文中介绍的优点。

因此，本发明的一个目的是，通过提供一种这样的结构来解决前述的问题：其中在压缩机的进口处设置有一个双管热交换器，并且在室外热交换器与室内热交换器之间设置有一个致冷剂流切换单元，从而通过增加室外热交换器的过热并通过增大蒸发器的入口处的热函增量，改善了膨胀单元的致冷剂流动特性。

本发明的另一个目的是，通过增大压缩机入口处的过热防止液体进入压缩机和防止在压缩机入口处温度增高。

本发明的另一个目的是，提供一种包括一个芯部的液体-蒸汽热交换器，该芯部与所述液体-蒸汽热交换器的内管或外管的内周面进行面接触。

本发明的另一个目的是，提供一种双管液体-蒸汽热交换器，其中蒸汽致冷剂在内管或外管中流动，而液体按照逆流或平行流的方式在外管或内管中流动，以进行蒸汽致冷剂与液体之间的热转换，并且通过一个插入到所述内管或外管中的径向辐射形或扇段形芯部，导热性能得到了大大的提高。

本发明的另一个目的是提供一种液体-蒸汽热交换器，通过采用一个扇段形芯部，该扇段形芯部由插入在其中心的膨胀管而得以膨胀，从而导致该芯部与管面接触，从而能够提高液体-蒸汽热交换器的导热性能。

本发明的另一个目的是提供一种液体-蒸汽热交换器，其中内管或外管在纵向上分为至少一个区域，并且以之字形方式将段形芯部接入到各个区域中。

本发明的另一个目的是提供一种具有经改善的导热能力的液体-蒸汽热交换器，其中在管道中安装有具有弯折面的螺旋型内芯部，并且由第一管中的内芯部的弯折面产生的流体漩涡促进了内芯部的外表面与所述第一管的内周面之间的热交换。

前述的和其它的目的及优点是通过提供这样一种空调器来实现的，该空调器包括：一个冷凝器；一个蒸发器；一个压缩机；一个用于切换从所述压缩机中排出的致冷剂的流动路线的装置；和一个热交换装置，用于进行热交换，该热交换装置设置于所述压缩机之前。

按照本发明的另一个方面，一种空调器包括：一个冷凝器；一个蒸发器；一个压缩机；一个用于切换致冷剂路线的装置；一个热交换装置，用于进行热交换，该热交换装置设置于所述压缩机之前；和一个作为用于改变致冷剂的流动路线的装置的单向阀或四通阀，所述致冷剂是从所述冷凝器或蒸发器中排出的，并且该用于改变致冷剂的流动路线的装置使得所述流动路线经过所述热交换装置。

按照本发明的另一个方面，一种空调器包括：一个冷凝器；一个蒸发器；一个压缩机；一个热交换装置，用于进行热交换，该热交换装置设置在所述压缩机之前，其中，在所述热交换装置中形成有至少两个致冷剂流动路线，并且一个用于在所述致冷剂路线中流动的致冷剂之间进行热传递的装置形成了一定面积的面接触。

按照本发明的另一个方面，一种致冷剂流动路线包括：一个第一管，第一致冷剂在其中流动；一个第二管，第二致冷剂在其中流动；和一个连接于所述第一管或第二管并与所述第一管或第二管形成一定面积的面接触的装置。

按照本发明的另一个方面，其中一个膨胀管在纵向上连接于所述芯部的中心，以膨胀所述第一管或第二管与所述扇段形芯部之间的接触面。

按照本发明的另一个方面，一个螺旋型芯部连接于第一致冷剂在其中流动的第一管和第二致冷剂在其中流动的第二管上，并且与所述第一管或第二管的内周面形成线或面接触。

按照本发明，增大室外热交换器的过冷增大了膨胀单元的致冷剂流量，提高了依赖于蒸发器的入口和出口之间的热函差的致冷剂流动特性，并且因此提高了系统的总体效率。增大压缩机入口处的过热防止了液体(或流体)进入压缩机、防止了压缩机入口处的温度升高，并且因此，即使在低速工作状态下，也能够确保良好的性能。

而且，通过将易于制造的扇段形芯部接入到蒸汽致冷剂流过的管道内部，在芯部和管道表面之间形成了面接触，并且这继而提高了致冷剂的导热性能，通过与管道表面之间的面接触，致冷剂变成了液体-蒸汽相。

本发明的其它的优点、目的和特征将部分地在下面的说明书中给出，而对于本领域的技术人员来说，其它的部分将在研究了下面内容之后变得显而易见，或者可以通过本发明的实际应用而领会到。按照所附的权利要求书中特别指出的方案，可以实现和取得本发明的目的和优点。

附图说明

下面将参照附图对本发明进行详细地介绍，附图中相同的附图标记表示相同的元件，其中：

图1表示按照现有技术的制冷循环；

图2表示按照现有技术的空调器的制冷循环；

图3表示按照现有技术的空调器的加热循环；

图4是表示按照现有技术的空气调节/加热装置的示意图；

图5表示按照现有技术的空调器中的双管热交换器；

图6表示现有技术的液体-蒸汽热交换器；

图7和图8表示一个现有技术的液体-蒸汽热交换器的实施例；

图9表示现有技术的液体-蒸汽热交换器的另一种实施例；

图10是本发明的热交换器的示意图，其中单向阀用作制冷循环切换单元；

图11是图10中的本发明的热交换器的示意图，其中四通阀用作制冷循环切换单元；

图12是图10和11中的热交换器的示意图，其中既没有安装单向阀也没有安装四通阀；

图13是按照本发明的一种实施例的液体-蒸汽热交换器的透视图；

图14是按照本发明的一种实施例的液体-蒸汽热交换器的立体分解图；

图15表示按照本发明的一种实施例的液体-蒸汽热交换器的完成形式；

图16是按照本发明的一种实施例的液体-蒸汽热交换器的截面图；

图17、18、19和20分别表示按照本发明的另一种实施例的液体-蒸汽热交换器；

图21和22是图20中所示的液体-蒸汽热交换器的分解透视图；和

图23表示一个ph曲线图。

具体实施例

后面的详细说明将参照附图对一种按照本发明的优选实施例的包括一个热交换器和一个用于切换致冷循环的装置的空调器给出。

图10是本发明的热交换器的示意图，其中单向阀用作致冷循环的切换单元；图11是图10中的本发明的热交换器的示意图，其中使用了一个四通阀代替单向阀作为致冷循环的切换单元；而图12是没有安装单向阀也没有安装四通阀的图10和11的热交换器的示意图。

参照图10、11和12，该空调器/加热装置包括一个室内热交换器、一个室外热交换器、一个四通阀和一个用于压缩致冷剂的压缩机。更具体地讲，在压缩机101的入口处设置了一个双管热交换器103，并且致冷剂流切换单元105、106连接在室内热交换器104和室外热交换器102之间，用于在空调器/加热器工作期间进行更加有效的热交换。而且，在对致冷和加热循环进行了切换的时候，致冷剂将在双管热交换器103的入口和出口之间朝向一个固定的方向流动。

尤其是，图10的空调器/加热装置的特征在于，具有一个包括多个阀的单向阀106作为致冷剂流切换单元，而图11的空调器/加热装置的特征在于，具有一个四通阀107代替单向阀作为致冷剂切换单元。

下面将对装有双管热交换器103和致冷剂流切换单元的空调器/加热装置的工作过程进行讨论。

在空调器工作期间，冷凝器的出口处得到的中温高压液体致冷剂将与蒸发器的出口处的低温低压过热致冷剂进行热交换，并且结果，冷凝器的出口处的液体致冷剂的过冷得到了增强并且膨胀单元的致冷剂流动特性得到了改善。

换句话说，过冷越大，致冷剂流量增加得越多，从而蒸发器得入口处得热函变得越低，使得蒸发器的入口和出口之间的热函差越大，从而提高了空气调节性能。

在加热操作期间，冷凝器出口处的中温高压液体致冷剂与蒸发器的出口处的低温低压过热致冷剂进行热交换，并且结果，压缩机的入口处的过热得到了增强，并且使得液体几乎没有进入压缩机的可能。因此，提高了压缩机的驱动可靠性。

更加具体地讲，蒸发器的入口处的致冷剂与蒸发器的出口处的过热致冷剂进行热交换，并且结果，压缩机入口处(即，蒸发器的出口处)的过热得到了降低，并且提高了压缩机的压缩特性。尤其是，在高频(Hz)工作期间，通过降低压缩机入口处的过热，能够防止压缩机出口处的过热。

图12是既没有安装单向阀也没有安装四通阀的图10和11的热交换器的示意图。

如图12所示，在四通阀和压缩机101的入口之间安装了一个双管热交换器103，从而冷凝器的出口处的中温高压液体致冷剂与蒸发器的出口处的低温低压过热致冷剂进行热交换。结果，冷凝器出口处的液体致冷剂的过冷得到了增强，并且因此膨胀单元的致冷剂流动特性得到了改善。

换句话说，过冷越大，致冷剂流量增加得越多，从而蒸发器得入口处得热函变得越低，使得蒸发器的入口和出口之间的热函差越大，从而提高了空气调节性能。

虽然图12的结构是很简单的，但是在加热模式下的热交换效果与空气调节模式下的热交换效果相比是极低的。

图13是按照本发明的一种实施例的液体-蒸汽热交换器的透视图；图14本发明的液体-蒸汽热交换器的分解图；图15表示本发明的液体-蒸汽热交换器的完成形式；图16是本发明的液体-蒸汽热交换器的截面图；图17、18、19和20分别表示按照本发明的另一种实施例的液体-蒸汽热交换器。

参照图13到16，该液体-蒸汽热交换器包括：一个第一管108，该第一管108具有一个入口111和一个出口110，低温低压蒸汽致冷剂在该第一管108中流过；一个第二管109，该第二管109具有一个入口113和一个出口112，并且该第二管109设置在所述第一管108的外部，中温高压液体致冷剂以逆流的形式在该第二管109中流过，以加热在所述第一管108中流过的蒸汽致冷剂；一个扇段形芯部130，该扇段形芯部130装在所述第一管108之内；和一个膨胀管114，该膨胀管114插在芯部130的中心中，用于确保芯部130的端部的外侧与所述第一管108的内表面紧密配合。

这里，膨胀管114的两端分别带有卡头119，每个卡头具有一个向外的前缘凸起，如图16所示，并且每个卡头与芯部130作为一个整体连接在一起。

现在将参照图对具有上述结构的液体-蒸汽热交换器的工作过程进行介绍。

参照图13、14和15，内部第一管108和外部第二管109在纵向上形成了一个双管。第一管108与蒸发器110的出口P1相连，并且对来自蒸发器的低温低压蒸汽致冷剂进行热交换，并且将其输送到压缩机111的入口P2。

此时，在第二管109中以逆流或平行流的形式流动的中温高压液体致冷剂通过形成在第一管108内部形成的芯部对该蒸汽致冷剂进行加热，从而升高了第一管108内部的蒸汽温度并且增大了该蒸汽的压力。

因此，为了提高第一管108的导热性能，以部分表面在纵向上与第一管接触的方式，在第一管108的内部空间中安装了一个导热装置。扇段形芯部130就是这种导热装置的一个很好的例子。

如图14、15和16所示，所述芯部具有扇段形状，就是说，竖直侧面118和水平侧面117彼此连接成等边三角形的形状，形成一个扇段形状。

更具体讲，为了连接相邻的竖直侧面118，将上面的长水平侧面117下面的短水平侧面116按照之字形状依次连接到竖直侧面118上。而且，通过将中心处的短水平侧面116作为原点，使得长水平侧面117在端部以扇形形状张开。

这里，在所述芯部的外端面上的较长的水平侧面117构成了与第一管108的内周面接触的表面，从而提高了加热蒸汽致冷剂的性能。

而且，为了使端部的长水平侧面117紧紧地贴在第一管108的内周面上，在纵向上连接有一个膨胀管114，该膨胀管114在所述芯部的中心穿过短水平侧面116的内部。

参照图14到16，膨胀管114是沿纵向插入到接入在第一管108的内部空间110中的扇段形芯部130的中心。

由于将膨胀管114插入到了所述芯部中，因此使所述芯部的中心发生了膨胀，从而将整个芯部向外推向第一管108，从而较长的水平侧面117紧紧地与第一管的内表面贴在一起。

膨胀管114的内部是开放的，并且其半径最好大于从所述芯部的中心到较短的水平侧面116的半径(或距离)。

因此，膨胀管114、扇段形芯部130和第一管108一个挨一个地在该第一管108的内表面上贴合在一起。

在上述的实施例中，膨胀管114可以是一根纵管或者也可以具有其它的结构，只要其内部是开放的并且能够使所述芯部向外膨胀。

如图16所示，膨胀管114的两端是卡头119，并且每个卡头钩在所述芯部130的短水平侧面116的两端上，以使所述芯部130与膨胀管114结合在一起。

膨胀管114两端上的卡头119是凸起的，以连接所述芯部。

按照另一种实施例，可以将各自在中央具有螺纹的多个膨胀管与卡头连接在一起，然后对它们进行锤打，或者卡头可以与所述芯部分离开，以插入到膨胀管与所述较短的水平侧面之间的缝隙中。

图17表示按照本发明的另一种实施例的液体-蒸汽热交换器200。

如图7所示，第一管108分为三个区域d1、d2、d3，并且依照它们的尺寸将扇段形芯部130、120、121分别插入到其中。

上述的方法在难以在纵向上插入一个单一的芯部的时候尤其有效。

按照这个实施例，这三个芯部130、120、121沿着致冷剂流动的方向连接为之字形。因此，所述芯部的竖直侧面与致冷剂之间的接触面积，也就是阻力，得到了增加。

根据上述的方法，在这三个芯部130、120、121的中心，连接了至少一根膨胀管114，并且使得这些扇段形芯部130、120、121向外发生了膨胀，以致形成了与第一管108的内周面相接触的接触面。

按照一种实施例，第一芯部121、第二芯部120和第三芯部130在第一管108的内部以之字形相连接，并且有一个单独的膨胀管114插入在它们之中。

因此，由第二管109、第一芯部130、第二芯部120、第三芯部121和膨胀管114中的液体对经过第一管108的蒸汽致冷剂进行了加热。

另一种实施例提出，各种各样的形状和结构都是可行的，从而可以将至少一个扇段形的芯部接入到第一管的内部，可以有一个膨胀管或根本没有膨胀管。

图18表示作为图14的径向芯部的改变方案的一个径向波纹形的芯部122。

如图18所示，在第一管中流动的低温低压液体与波纹形的芯部相接触，并且结果，增大了阻力和流体漩涡，从而可以增大与第二管中的中温高压液体的热传导。

图19表示将芯部123装在第二管中，这与图14中所示的结构不同，在图14所示的结构中，芯部130是装在用于热传递的第一管中的。不管芯部是在第一管还是第二管中，其工作特性都是相同的。

图20是按照本发明的另一种实施例的液体-蒸汽热交换器的侧截面图，而图21和22是图20中所示的液体-蒸汽热交换器的分解透视图。

如图20所示，给出了一种双管热交换器102，其中第一管108位于内部而第二管109位于外部。第二管109中的第一管108的一侧与蒸发器的出口110相连，并且另一侧与压缩机的入口111相连，从而吸入了低温低压蒸汽并且在将其输送到压缩机之前与在第二管109中流动的液体进行热交换。

如上所述，第一管108与蒸发器的出口相连接并且与压缩机的入口相连接，并且低温低压蒸汽致冷剂在其中流过。另一方面，第一管108外侧的第二管109与冷凝器的出口相连并且与膨胀阀的入口相连。在第二管之内是依照第一管108中流动的致冷剂的逆流或平行流的方式进行流动的温高压液体，从而第一管108之内的蒸汽的温度得到了升高。在这种情况下，借助一个具有多个形成与第一管108的内周面的一定表面相接触的表面的弯折面的螺旋形内芯部124造成了更多的流体漩涡。这样，工作流体自身与管壁相撞击从而能够进行用于更多热交换的热传递。

将参照图21和22对上述的工作过程进行解释说明。

为了形成具有多个弯折面的螺旋形芯部124，对一个矩形板进行弯折，然后以该芯部124形成与第一管108的内周面之间的线或面接触的方式将其安装到第一管中。当低温致冷剂在第一管108中流动时，它在第一管108的内周面和螺旋形芯部124的外侧之间流动，并且通过与第二管109中的中温致冷剂进行热交换而得到了加热。这个中温致冷剂与螺旋形芯部124上形成的多个弯折面相撞击，从而产生了流体漩涡。通过这种漩涡，第一管内的低温致冷剂更容易与第二管109内的致冷剂相互作用。

因此，第一管108内的致冷剂在短时间内迅速地变成了中温致冷剂。

图23表示ph曲线图。

如图23所示，在压缩致冷循环中，压缩机②处的热函增大，而膨胀阀①和蒸发器①处的热函降低。总地来说，导热性能得到了明显的提高。

按照本发明，为了更加有效地进行热交换和空气调节/加热，在压缩机的入口处安装了双管热交换器，并且在包括冷凝器的室外热交换器和包括蒸发器的室内热交换器之间设置了一个用于切换致冷循环的装置。因此，在空气调节操作期间，由于冷凝器出口处的中温高压液体致冷剂和蒸发器的出口处的低温低压过热致冷剂进行了更加有效的热交换。因此，增强了冷凝器出口处的液体致冷剂的过热，膨胀单元的致冷剂流动特性得到了提高，并且蒸发器入口处的热函和蒸发器的入口/出口处的热函之间的差变大了，从而提高了空气调节能力。

本发明的热交换器的特征在于双管和得到提高的导热性能，这是通过在用于接触逆流或平行流进行热交换的热交换器的管道和芯部之间形成线或面接触来实现的。

因此，按照本发明，增大室外热交换器的过冷增加了膨胀单元的致冷剂流量、提高了取决于蒸发器的入口和出口之间的热函差的致冷剂流动特性，并且因此，提高了系统的总体效率。增大压缩机入口处的过热防止了液体(或流体)进入压缩机、防止了压缩机入口处的温度升高，并且因此，即使在低速工作状态下，也能够确保良好的性能。

而且，通过将易于制造的扇段形芯部接入到蒸汽致冷剂流过的管道内部，在芯部和管道表面之间形成了面接触，并且这继而提高了致冷剂的导热性能，通过与管道表面之间的面接触，致冷剂变成了液体-蒸汽相。

此外，在所述芯部的中心插入了膨胀管，以确保所述芯部紧紧地贴在管道表面上。通过这样做，利用芯部的膨胀和膨胀管，使导热性能得到了大大地提高。

而且，用于形成弯折面的内芯部促进了漩涡的产生。因此，工作流体本身与管壁更加频繁地抵触并且促进了热传递。

虽然本发明是参照特定的优选实施例进行图示和介绍的，但是本领域的技术人员将会明白，可以在其中进行各种形式和细节上的改变，而不会超出由所述的权利要求书限定的本发明的思想和范围。

前述的实施例和优点仅作示范之用并且不用将它们理解为是对本发明的限定。本发明所倡导的技术方案可用很容易地应用于其它类型的设备。本发明的说明书仅用于解释说明，并不限制权利要求书的范围。对本领域的技术人员而言，很多的改变、修改和变化都是显而易见的。装置加功能的条款用于概括本文所介绍的执行所列举的功能的结构，并且不仅覆盖了结构上的等价物而且覆盖了等价的结构。

Claims (19)

1. 一种空调器，包括：

一个室外热交换器；

一个室内热交换器；

一个压缩机；

一个热交换装置，用于进行热交换，该热交换装置设置在所述压缩机的入口处，其中，在所述热交换装置中形成有两个致冷剂流动路线，并且用于在所述致冷剂路线中流动的致冷剂之间进行热传递的装置形成了一定面积的面接触；

将从压缩机排出的致冷剂的流动路线切换到室外热交换器而将来自室内热交换器的致冷剂的流动路线切换到所述两个致冷剂流动路线中的一个、或者将从压缩机排出的致冷剂的流动路线切换到室内热交换器而将来自室外热交换器的致冷剂的流动路线切换到所述两个致冷剂流动路线中的所述一个的装置；

改变来自室外热交换器或者室内热交换器的致冷剂的流动路线而后使得该流动路线仅沿一个方向经过所述两个致冷剂流动路线中的另一个的装置。

2. 如权利要求1所述的空调器，其中所述将从压缩机排出的致冷剂的流动路线切换到室外热交换器而将来自室内热交换器的致冷剂的流动路线切换到所述两个致冷剂流动路线中的一个、或者将从压缩机排出的致冷剂的流动路线切换到室内热交换器而将来自室外热交换器的致冷剂的流动路线切换到所述两个致冷剂流动路线中的所述一个的装置为四通阀。

3. 如权利要求1所述的空调器，其中所述两个致冷剂流动路线包括：

一个第一管；

一个第二管；和

一个连接于所述第一管或第二管并与所述第一管或第二管形成一定面积的面接触的装置。

4. 如权利要求1所述的空调器，其中所述改变致冷剂的流动路线的装置为单向阀。

5. 如权利要求4所述的空调器，其中所述单向阀是由四个组合阀构成的。

6. 如权利要求3所述的空调器，其中所述与所述第一管或第二管形成一定面积的面接触的装置在纵向上连接于所述第一管或第二管，并且包括一个扇段形芯部，该扇段形芯部与所述第一管或第二管的内周面形成面接触。

7. 如权利要求6所述的空调器，其中所述扇段形芯部是通过将所述芯部的竖直侧面和水平侧面连接成等腰三角形结构而形成的。

8. 如权利要求7所述的空调器，其中为了连接相邻的竖直侧面，将芯部的上面的长水平侧面和下面的短水平侧面以之字形与所述竖直侧面依次连接，并且通过将中心处的所述短水平侧面作为原点，使得在端部处的所述长水平侧面张开为一个扇形形状。

9. 如权利要求6所述的空调器，其中将所述第一管或第二管分为至少一个区域，并且将所述扇段形芯部分别安装于其中。

10. 如权利要求3所述的空调器，其中用于与所述第一管或第二管形成面接触的装置在纵向上连接于所述第一管或第二管，并且包括一个波纹形芯部，该波纹形芯部与所述第一管或第二管的内周面形成局部面接触。

11. 如权利要求10所述的空调器，其中由所述波纹形芯部产生了阻力和流体漩涡，并且因此提高了导热性。

12. 如权利要求6所述的空调器，其中一个膨胀管在纵向上接入到了所述芯部的中心中，以膨胀所述第一管或第二管与所述扇段形芯部之间的接触面。

13. 如权利要求12所述的空调器，其中在所述膨胀管的两端形成有卡头，从而挂住所述芯部的两端。

14. 如权利要求6所述的空调器，其中在所述第一管或第二管内部有至少两个芯部。

15. 如权利要求14所述的空调器，其中在所述第一管或第二管内部的芯部是以之字形连接的。

16. 如权利要求3所述的空调器，其中用于与所述第一管或第二管形成面接触的装置在纵向上连接于所述第一管或第二管，并且包括一个螺旋形芯部，该螺旋形芯部与所述第一管或第二管的内周面形成线或面接触。

17. 如权利要求16所述的空调器，其中所述螺旋形芯部芯部是由多个弯折面形成的。

18. 如权利要求17所述的空调器，其中所述多个弯折面是通过弯曲或弯折形成的。

19. 如权利要求17所述的空调器，其中弯折成多个表面的芯部产生了阻力和流体漩涡，并且因此导热性得到了提高。

Images