空調機的熱交換迴路的製作方法
2023-05-25 09:21:41 1
專利名稱：空調機的熱交換迴路的製作方法
技術領域：
本發明是關於空調機，特別涉及的是空調機的熱交換迴路。更詳細地說，是利用潛熱讓壓縮機的高溫部和低溫部進行熱交換的空調熱交換迴路。
背景技術：
熱交換迴路是在一定空間和其周圍空間之間進行熱量轉移，讓一定空間保持一定溫度的迴路，圖1為其迴路圖。如圖所示，熱交換迴路，大體上由壓縮機1，冷凝器3，毛細管5，以及蒸發器7組成。
壓縮機1從蒸發器7吸入氣化的冷媒，使蒸發器7內的壓力保持低壓狀態，並把吸入的冷媒壓縮成高溫高壓的氣態，向冷凝器3輸出。
冷凝器3讓壓縮機1輸出的高溫高壓氣態冷媒，與外部空氣進行熱交換。這時冷媒會放出熱量後發生液化。這裡，冷凝器3向外放出的熱量相同於蒸發器1吸收的熱量和壓縮過程中產生的熱量之和。
毛細管5連接在冷凝器3和蒸發器7之間，把冷凝器3液化的高壓液態冷媒減壓後，使冷媒在蒸發器7容易蒸發的狀態，使冷媒按一定比率流通。
蒸發器7使通過毛細管5流進的，相對來說低溫低壓的冷媒，與室內空氣進行熱交換。這時，從室內空氣吸熱後的冷媒發生氣化。
但是，上述傳統技術的空調機熱交換迴路存在如下問題。
空調機的製冷能力與主要部件之一的蒸發器7有直接關係，而且與連接在壓縮機1吸入條件也有直接關係。因此，使流進蒸發器7內的冷媒充分氣化，使它成為具有適當過熱度的氣體，對於提高空調的效率非常重要。
標準狀態中，毛細管5把冷凝器3中液化的高壓液態冷媒A減壓後，調製成在蒸發器7中易於蒸發的狀態。如圖2所示，會發生氣態冷媒和液態冷媒混合後的兩相混流狀態B。這種含有液相冷媒的兩相混流狀態B，流過蒸發器7時，與外部空氣進行熱交換，發生氣化。因此，會完全轉換成氣態冷媒C，而該氣態的冷媒重新流進壓縮機1內，會反覆循環熱交換迴路。
但是，負荷減小狀態下，如圖3所示，兩相混流狀態B』中的冷媒，即使流過蒸發器7後，也不會被完全蒸發，而是以含有液相冷媒的兩相混流狀態C』，流進壓縮機1中。即，流經蒸發器7後的冷媒，經過氣液分離裝置後，流進壓縮機1。因此，負荷減小時，壓縮機1內會流進液態的冷媒。這種液相冷媒會增加冷媒的密度，因此增加壓力損失，導致壓縮機1的效率下降。另外，還會產生異常流動帶來的異常噪音，或因壓縮機強行壓縮沒有收縮性的液態冷媒，有可能導致壓縮機的破損。
另外，採用等電子膨脹裝置時，可以減少上述隱患。但作為膨脹裝置，使用毛細管時，因負荷變化下的調節範圍被限定，因此，可能會加劇流進液態冷媒所導致的問題。
另外，傳統技術的熱交換迴路中，為了讓壓縮機1的低溫部和高溫部產生熱交換，雖然做過讓低溫部和高溫部管道相互接觸等嘗試，但是，因接觸面積小而且採取線接觸的形狀，所以存在熱交換效應非常微弱的問題。
發明內容
為了解決上述技術存在的問題，本發明提供一種可以為壓縮機始終提供氣態冷媒的熱交換迴路，在低負荷狀態下，也能使通過壓縮機吸入部的冷媒始終保持氣態，因此可以防止流進液態冷媒引起的壓力損失以及壓縮機的破損，還能防止冷媒異常流動帶來的異常噪音。
為了實現上述目的，本發明採用的技術方案是包括冷媒和外部空氣進行熱交換的第1熱交換器；把流過第1熱交換器時熱交換的冷媒，進行膨脹的膨脹裝置；流過膨脹裝置時膨脹的冷媒和外部空氣進行熱交換的第2熱交換器；把流過第2熱交換器時熱交換的冷媒，進行壓縮的壓縮機；把壓縮機排出的冷媒所含的熱量，傳送給第2熱交換器傳向壓縮機的冷媒，使傳向壓縮機的冷媒產生氣化的熱管。
上述熱管內部具備另外的冷媒，熱管的內部冷媒發生蒸發的部位與壓縮機的排出部相對應，熱管內部冷媒發生凝縮的部位與壓縮機的吸入部相對應。
上述熱管通過焊接連接在壓縮機的排出部和吸入部連接的管上。
上述熱管是用銅管制成。
綜上所述，本發明的有益效果是在低負荷狀態下，讓通過壓縮機吸入部的冷媒，始終保持氣體狀態。從而，可以防止液態冷媒的流進引起的壓力損失以及壓縮機的破損，而且還能防止冷媒異常流動帶來的異常噪音；把高溫部的熱量傳到低溫部加以利用，從而可以節省能量。
圖1為傳統技術的熱交換迴路的迴路圖。
圖2為傳統技術標準條件時的冷媒狀態示意圖。
圖3為傳統技術負荷減小時的冷媒狀態示意圖。
圖4為本發明提供的熱管後，熱交換迴路實施例示意圖。
圖5為本發明提供的熱管原理示意圖。
圖中5毛細管 11壓縮機11a排出部 11b吸入部13冷凝器 15膨脹裝置17蒸發器 19熱管19a蒸發部 19b冷凝部19c隔熱部 21冷媒
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細說明圖4為本發明空調機的熱交換器結構示意圖。如圖所示，熱交換迴路包括壓縮機11和冷凝器13和膨脹裝置15組成。其中，壓縮機11把冷媒壓縮成高溫高壓狀態。冷凝器13為第1熱交換器，把壓縮機壓縮的冷媒，進行凝縮。膨脹裝置15把冷凝器13排出的冷媒，進行減壓膨脹。另外，熱交換迴路還具備蒸發器17和熱管19。蒸發器17為第2熱交換器，使從膨脹裝置15減壓膨脹的冷媒蒸發，而熱管19使經過蒸發器後的冷媒進一步蒸發。
壓縮機11排出部11a輸出的高溫高壓氣態冷媒，在冷凝器13中與外部空氣產生熱交換，向外放出熱量。冷媒流過冷凝器13時發生凝縮，變成低溫高壓的液體狀態。
膨脹裝置15連接在冷凝器13和蒸發器17之間，把冷凝器中液化的高壓液態冷媒，減壓成易於在蒸發器17蒸發的狀態，並讓冷媒按一定的比率流通。本實施例中採用的膨脹裝置15是毛細管5。
蒸發器17讓通過毛細管5流進的低溫低壓冷媒與室內空氣進行熱交換。這時，冷媒從室內空氣吸熱後發生氣化。之後冷媒從蒸發器17的出口流出，從壓縮機11的吸入部11b流進壓縮機。這樣反覆循環熱交換迴路。
熱管19在蒸發器17排出的冷媒中，把液態冷媒氣化。即，從蒸發器17的出口流出，流向壓縮機11入口的冷媒是液態和氣態混和狀態，而其中的液態冷媒通過熱管19時發生氣化。
熱管19內部具有冷媒21，該冷媒21選用隨外部條件容易被壓縮和凝縮的流體。另外，為了易於銅焊，熱管19用銅管制作為宜。
熱管19的下端形成蒸發部19a，與壓縮機11的排出部11a對應，熱管19的上端形成冷凝部19b，與壓縮機11的吸入部11b對應。熱管19的中間段形成有隔熱部19c，可以隔離外部和熱管之間的熱交換。
蒸發部19a和排出部11a間的接觸部位，以及冷凝部19b和吸入部11b間的接觸部位，進行焊接。這樣可以最大限度地提高它們之間的熱傳導性。排出部11a和吸入部11b焊接在熱管19上，易於進行熱交換，圖5中用虛線表示該部位。如圖所示，本實施例中，排出部11a和吸入部11b纏繞著熱管19的外圍面。但，按設計條件，也可以不纏繞，只焊接一定長度的區段。
蒸發部19a從壓縮機11的排出部11a吸收熱量，而冷凝部19b把蒸發部19a吸收的熱量向壓縮機11的吸入部11b傳輸。
壓縮機11吸入的是，從蒸發器17中氣化的冷媒，以及從蒸發器17以液態流出後通過熱管19時氣化的冷媒。這時，蒸發器17保持低壓狀態，而壓縮機11把冷媒壓縮後，以高溫高壓氣體狀態輸出到冷凝器13中。
本發明提供的空調機熱交換迴路，對其作用說明如下。
圖5為熱管原理圖。如圖所示，位於熱管19下端的蒸發部19a，從壓縮機11的排出部11a吸收熱量，把熱量傳到位於上端的冷凝部19b中。這時，蒸發部19a的冷媒21從壓縮機11的排出部11a吸熱後，從液態轉為氣態，通過隔熱部19c向熱管19上端的冷凝部19b垂直上升。
在冷凝部19b中，冷媒把從壓縮機的排出部11a吸收的熱量向壓縮機的吸入部11b中傳送後，從氣態變換成液態。這時，冷凝部19b的冷媒向壓縮部的吸入部11b中傳送熱量後，從氣態變成液態，在重力作用下向熱管19下端的蒸發部19a垂直下降。
因此，即使是負荷降低的狀態下，冷媒也能在壓縮機的吸入部11b，從熱管19吸收熱量後，從氣液混合的兩相混流狀態，轉變成單一的氣體狀態。從而壓縮機11b的吸入部11b始終吸入氣態冷媒，因此，可以提高壓縮機11的工作效率。因為壓縮機的排出部11a把液態冷媒蒸發所需的熱量傳送到壓縮機的吸入部11b中，所以冷凝器13要負擔的熱量大幅減小，可以節省能量。
權利要求
1.一種空調機的熱交換迴路，其特徵是，包括冷媒和外部空氣進行熱交換的第1熱交換器；把流過第1熱交換器時熱交換的冷媒，進行膨脹的膨脹裝置；流過膨脹裝置時膨脹的冷媒和外部空氣進行熱交換的第2熱交換器；把流過第2熱交換器時熱交換的冷媒，進行壓縮的壓縮機；把壓縮機排出的冷媒所含的熱量，傳送給第2熱交換器傳向壓縮機的冷媒，使傳向壓縮機的冷媒產生氣化的熱管。
2.根據權利要求1所述空調機的熱交換迴路，其特徵是，上述熱管內部具備另外的冷媒，熱管的內部冷媒發生蒸發的部位與壓縮機的排出部相對應，熱管內部冷媒發生凝縮的部位與壓縮機的吸入部相對應。
3.根據權利要求2所述空調機的熱交換迴路，其特徵是，上述熱管通過焊接連接在壓縮機的排出部和吸入部連接的管上。
4.根據權利要求1或2或3所述空調機的熱交換迴路，其特徵是，上述熱管是用銅管制成。
全文摘要
本發明公開了一種空調機的熱交換迴路，包括冷媒和外部空氣進行熱交換的第1熱交換器；把流過第1熱交換器時熱交換的冷媒，進行膨脹的膨脹裝置；流過膨脹裝置時膨脹的冷媒和外部空氣進行熱交換的第2熱交換器；把流過第2熱交換器時熱交換的冷媒，進行壓縮的壓縮機；把壓縮機排出的冷媒所含的熱量，傳送給第2熱交換器傳向壓縮機的冷媒，從而使傳向壓縮機的冷媒產生氣化的熱管。在低負荷狀態下，讓通過壓縮機吸入部的冷媒，始終保持氣體狀態。從而，可以防止液態冷媒的流進引起的壓力損失以及壓縮機的破損，而且還能防止冷媒異常流動帶來的異常噪音；把高溫部的熱量傳到低溫部加以利用，從而可以節省能量。
文檔編號F25B40/06GK1566871SQ03130100
公開日2005年1月19日 申請日期2003年6月17日 優先權日2003年6月17日
發明者樸炯真 申請人:樂金電子(天津)電器有限公司