專利名稱：換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將燃燒氣體的熱量交換和傳遞給制冷劑的換熱器。本發(fā)明的換熱器是一種制冷劑加熱器，它包括一個供熱空氣從熱源流出來的圓筒和一根繞于該圓筒上的、供制冷劑流過的管子。
下面參照附圖來描述一種具有這種類型的換熱器的空調(diào)裝置。


圖12是一種具有傳統(tǒng)空調(diào)裝置的空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。圖12所示的空調(diào)裝置是分體式的空調(diào)系統(tǒng)，它具有室外機組20和室內(nèi)機組30。
如圖12所示，室外機組20包括一壓縮制冷劑的壓縮機901、一冷凝制冷劑的室外換熱器902和一加熱制冷劑的制冷劑加熱器909。室外機組20的室外換熱器902通過一單向閥903、一阻流管905和一雙通閥906連接于制冷劑加熱器909。另外，壓縮機901的輸出側(cè)通過一四通閥904和一單向閥908連接于制冷劑加熱器909。
在具有上述結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)空調(diào)裝置中，具有壓縮機901等部件的室外機組20通過供制冷劑流過的管子連接于具有一室內(nèi)換熱器907的室內(nèi)機組30，這樣形成了制冷劑的循環(huán)。換句話說，在致冷操作過程中，制冷劑從壓縮機901通過四通閥904、室外換熱器902、單向閥903、阻流管905、室內(nèi)換熱器907、四通閥904和單向閥908，最后再回到壓縮機901而循環(huán)流動。圖12中，制冷劑在致冷操作中的循環(huán)流動用實線表示。
另一方面，在致熱操作過程中，制冷劑從壓縮機901通過四通閥904、室內(nèi)換熱器907、雙通閥906和制冷劑加熱器909，最后再回到壓縮機901而循環(huán)流動。圖12中，制冷劑在致熱操作中的循環(huán)流動用虛線表示。
圖13是用作傳統(tǒng)空調(diào)裝置換熱器的制冷劑加熱器909的立體圖。如圖13中所示，制冷劑加熱器909包括一換熱裝置10a和一燃燒室部分3。換熱裝置10a包括一鋁筒1和一固定于鋁筒1外表面的銅彎管2。另外，設(shè)置于鋁筒1一端的燃燒室部分3的結(jié)構(gòu)制成使得燃燒氣體流過鋁筒1的內(nèi)部空間。R22或水之類的制冷劑流經(jīng)繞鋁筒1而設(shè)置的褶狀彎曲的銅管2。
在圖13所示的制冷劑加熱器909中，燃燒氣體沿箭頭W所指方向流入鋁筒1，并沿箭頭X所指方向流出。有制冷劑流過的銅管2固定于鋁筒1的外表面。制冷劑沿箭頭Y所指方向進入，并沿箭頭Z所指方向流出。在具有上述結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)制冷劑加熱器909中，鋁筒1和筒管2之間進行熱交換。鋁筒1內(nèi)側(cè)形成有許多翅片1a，以增強熱交換效率。
然而，在具有上述結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)換熱裝置10a中，無法進行高效地熱交換。
這是因為銅彎管2是隔開地固定于鋁筒1的外表面，如圖13所示，鋁筒1的外表面具有較大的面積未用于熱交換。因此，傳統(tǒng)換熱器的熱交換性能較差。
另外，在傳統(tǒng)換熱裝置10a中，繞鋁筒1只能形成一根供制冷劑流過的銅管2，因此，不可能同時進行兩組或更多組熱交換操作。
因此，本發(fā)明的一個目的在于提供一種能高效地進行熱交換操作、并能使用多種制冷劑進行多組熱交換操作的換熱器。
為了實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的換熱器包括一圓筒，熱源流體進入其一個開口端，并流出其另一個開口端，一或多根供制冷劑流過的管子，所述管子以螺旋方式大致沿由基本垂直于圓筒軸線的平面與圓筒外表面相交而成的圓周纏繞于圓筒的外表面上。
由于在本發(fā)明中，管子是以螺旋方式沿一條基本垂直于圓筒外表面母線的線而纏繞于圓筒外表面上的，因此可以高效地進行熱交換。在纏繞有多根管子的情況下，這些管子可獨立地用于熱交換。
本發(fā)明的換熱器可具有兩根或更多根管子，這些管子系成一束，并沿基本垂直于圓筒軸線的方向纏繞。
由于在本發(fā)明中，一束管子可以如以上所描述的那樣纏繞于圓筒上，因此，在相同規(guī)格的基礎(chǔ)上，可同時進行多組熱交換操作。
在本發(fā)明的換熱器的管子的前半部分，管子是這樣纏繞于圓筒上的，即使得前半部分的制冷劑入口設(shè)置在圓筒的熱源流體進入側(cè)，并使得前半部分的制冷劑出口設(shè)置在圓筒的熱源流體排出側(cè)，在管子的后半部分，管子是這樣纏繞于圓筒上的，即使得后半部分的制冷劑入口設(shè)置在圓筒的熱源流體排出側(cè)，并使得后半部分的制冷劑出口設(shè)置在圓筒的熱源流體進入側(cè)。
由于在以上所述的本發(fā)明中，管子后半部分的制冷劑出口到熱源的距離設(shè)置得比制冷劑入口到熱源的距離近，因此，后半部分的熱交換能得以高效地進行。
在本發(fā)明的換熱器中，纏繞于圓筒上的管子在中間處形成一或多個開口端。
由于本發(fā)明中的管子在中間處形成開口端，因此，可以使用單根管子來進行兩組或更多組的熱交換操作。
在本發(fā)明的換熱器中，管子的數(shù)量是兩根或更多根，這些管子沿同一方向纏繞，流過每根管子的制冷劑從熱源流體進入側(cè)流到熱源流體排出側(cè)。
由于在本發(fā)明中，流過每根管子的制冷劑從熱源流體進入側(cè)流到熱源流體排出側(cè)，因此，可防止圓筒的熱源流體進入部分處溫度的升高。
在本發(fā)明的換熱器中，管子的數(shù)量是兩根或更多根，這些管子沿同一方向纏繞，制冷劑流過管子的方向彼此相反。
由于在本發(fā)明的換熱器中，制冷劑流動方向彼此相反，因此，可高效地進行熱交換。
在本發(fā)明的換熱器中，管子這樣纏繞于圓筒上，使得制冷劑入口設(shè)置在圓筒的熱源流體進入側(cè)，而制冷劑出口設(shè)置在熱源流體排出側(cè)。
具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的換熱器能夠高效地進行熱交換。
在本發(fā)明的換熱器中，管子這樣纏繞于圓筒上，使得制冷劑入口設(shè)置在圓筒的熱源流體排出側(cè)，而制冷劑出口設(shè)置在熱源流體進入側(cè)。
具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的換熱器能夠高效地進行熱交換。
在本發(fā)明的換熱器中，在至少兩根管子當中，設(shè)置在熱源流體進入側(cè)的一根管子是這樣纏繞于圓筒上的，即使得其制冷劑入口設(shè)置在圓筒的熱源流體進入側(cè)，而其制冷劑出口設(shè)置在熱源流體排出側(cè)。
在具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的換熱器中，管子處的熱交換能夠高效地進行。
在本發(fā)明的換熱器中，管子的數(shù)量為兩根或更多根，不同的制冷劑流過這些管子。
具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的換熱器能用于一種適合于工作狀態(tài)的空調(diào)系統(tǒng)。
在本發(fā)明的換熱器中，不同制冷劑中的一種是水。
具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的換熱器能用于一種使用某種制冷劑的特性和水的特性的空調(diào)系統(tǒng)。
在本發(fā)明的換熱器中，管子的數(shù)量是兩根或更多根，纏繞于圓筒的熱源流體進入側(cè)的管子連接于一大能力裝置，而纏繞于熱源流體排出側(cè)的管子連接于一小能力裝置。
具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的換熱器能用于一種包括有多個不同能力的空調(diào)裝置的空調(diào)系統(tǒng)。
通過下面結(jié)合附圖的詳細描述，將更容易理解本發(fā)明的構(gòu)造和內(nèi)容以及其它的目的和特點，附圖中圖1是按照本發(fā)明第一個實施例的、包括兩根獨立的管子的換熱器結(jié)構(gòu)的立體圖；圖2是一空調(diào)系統(tǒng)的管路示意圖，該空調(diào)系統(tǒng)包括一空調(diào)器和一使用本發(fā)明第一個實施例的換熱器的地板加熱器；
圖3是按照本發(fā)明第二個實施例的、包括兩根束合于一起的管子的換熱器結(jié)構(gòu)的立體圖；圖4是一空調(diào)系統(tǒng)的管路示意圖，該空調(diào)系統(tǒng)包括使用本發(fā)明第二個實施例的換熱器的兩個空調(diào)器；圖5是按照本發(fā)明第三個實施例的換熱器結(jié)構(gòu)的立體圖；圖6是按照本發(fā)明第四個實施例的、在管子中間部分處具有一開口端的換熱器結(jié)構(gòu)的立體圖；圖7是一空調(diào)系統(tǒng)的管路示意圖，該空調(diào)系統(tǒng)包括使用本發(fā)明第四個實施例的換熱器的兩個空調(diào)器；圖8是按照本發(fā)明第五個實施例的換熱器結(jié)構(gòu)的立體圖；圖9是按照本發(fā)明第六個實施例的換熱器結(jié)構(gòu)的立體圖；圖10是按照本發(fā)明第七個實施例的換熱器結(jié)構(gòu)的立體圖；圖11是一空調(diào)系統(tǒng)的管路示意圖，該空調(diào)系統(tǒng)包括一空調(diào)器和一使用本發(fā)明第七個實施例的換熱器的盥洗室用空調(diào)器；圖12是使用傳統(tǒng)換熱器的制冷劑循環(huán)流程圖；圖13是傳統(tǒng)換熱器結(jié)構(gòu)的立體圖。
顯然，某些或是所有的附圖均是用作說明的示意性圖例，沒有必要表示出所示諸部件的相對尺寸或位置。
下面參照附圖來描述本發(fā)明的換熱器以及使用該換熱器的空調(diào)裝置。
圖1是表示出本發(fā)明第一個實施例的換熱器的示意性結(jié)構(gòu)的立體圖。圖1所示的換熱器是空調(diào)裝置的制冷劑加熱器。該制冷劑加熱器是一種在致熱操作中使用的換熱器及一種用來加熱制冷劑的裝置。圖1示出第一實施例的制冷劑加熱器的換熱單元100a。在圖1所示的換熱單元100a的左端設(shè)有一燃燒器部分(未示出)。換熱單元100a包括一個金屬筒103和兩根固定于該金屬筒103外表面的金屬管106、109。在第一實施例中，金屬筒103是一個由鋁擠壓而成的鋁筒103，金屬管106、109是由銅制成的銅管106、109。鋁筒103的內(nèi)側(cè)形成有許多翅片，以增強熱交換效率。
如圖1所示，銅管106、109各自獨立地在鋁筒103的外表面上以螺旋方式大致沿基本垂直于鋁筒103軸線的一平面與鋁筒103外表面相交而成的圓周纏繞多圈。也就是說，銅管106、109是各自獨立地在基本垂直于鋁筒103外表面的母線的方向上纏繞于鋁筒103的外表面上。
另外，位于鋁筒103一端的燃燒器部分是設(shè)置成將燃燒氣體送入鋁筒103的內(nèi)部空間。一種諸如R22或水之類的制冷劑流過設(shè)置于鋁筒103外表面上的銅管106、109。圖1中，燃燒氣體的流動方向用箭頭A和B表示。
在第一實施例的空調(diào)裝置中，致冷和致熱操作過程中的制冷劑循環(huán)與如圖12所示的上述傳統(tǒng)空調(diào)裝置的相同，在此就不加以描述。
如圖1所示，在第一實施例的換熱單元100a中，來自用作熱源的燃燒器部分的熱氣體沿箭頭A所示方向進入鋁筒103的第一開口端101，并沿箭頭B所示方向流出鋁筒103的第二開口端102。
第一銅管106和第二銅管109各自獨立地沿同一方向纏繞于鋁筒103的外表面。在管子106和109中，相鄰的管部密繞，從而彼此接觸。
第一根銅管106具有一第一連接端104和一第二連接端105，第二根管子109具有一第一連接端107和第二連接端108。
圖2是一空調(diào)系統(tǒng)100b的管路示意圖，該空調(diào)系統(tǒng)具有一個包括圖1所示換熱器的空調(diào)裝置。
下面參照附圖來描述第一個實施例的空調(diào)系統(tǒng)100b。
如圖2所示，在第一實施例的空調(diào)系統(tǒng)100b中，空調(diào)器110的室內(nèi)機組和地板加熱器111連接于室外機組112。也就是說，按照本發(fā)明，空調(diào)器110的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)連接于第一銅管106的第一連接端104和第二連接端105，地板加熱器111的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)連接于第二銅管109的第一連接端107和第二連接端108。
在第一實施例的換熱器中，第一銅管106和第二銅管109各自獨立地在基本垂直于鋁筒103外表面的母線的方向上纏繞于鋁筒103的外表面上。因此，在第一實施例的換熱器中，通過使用銅管106、109，鋁筒103的熱量能得以高效地交換。另外，用第一銅管106的熱交換和用第二銅管109的熱交換能彼此獨立進行。
因此，在第一實施例的換熱器中，如圖2所示，很容易獲得一種結(jié)構(gòu)，其中，用一根管子也就是第一銅管106的熱交換是用于空調(diào)器110，而用另一根管子也就是第二銅管109的熱交換是用于地板加熱器111。
在第一實施例的換熱器中，第一銅管106距離熱源比第二銅管109更近。因此，通過將需要較大能力的空調(diào)裝置連接于第一銅管106，使來自熱源的熱量能得以有效地利用。
另外，通過使不同類型的制冷劑經(jīng)過銅管106、109，可設(shè)計出一種適合于工作狀態(tài)的空調(diào)系統(tǒng)。而且，由于水在第一實施例的換熱器中可用作一種制冷劑，因此，通過使用第一實施例的換熱器，可設(shè)計出一種水的特性能被充分利用的空調(diào)系統(tǒng)。
圖3是本發(fā)明第二實施例的換熱器的示意性結(jié)構(gòu)的立體圖。圖3中所示的換熱器是空調(diào)裝置的制冷劑加熱器。該制冷劑加熱器是一種在致熱操作中使用的換熱器及一種用來加熱制冷劑的裝置。圖3示出第二實施例的制冷劑加熱器的換熱單元200a。在圖3所示的換熱單元200a的左端設(shè)有一燃燒器部分(未示出)。換熱單元200a包括一個鋁筒203和兩根固定于該鋁筒203外表面的銅管206、209。這兩根銅管206、209在基本垂直于鋁筒203外表面的母線的方向上于鋁筒203的外表面上纏繞多圈。鋁筒203的內(nèi)側(cè)形成有許多翅片，以增強熱交換效率。
另外，設(shè)置在鋁圓筒203一端處的燃燒器部分構(gòu)造成將燃燒氣體送入鋁筒203的內(nèi)部空間。圖3中，燃燒氣體的流動方向用箭頭C和D表示。參照圖3，來自用作熱源的燃燒器部分的熱氣體沿箭頭C所示方向進入鋁筒203的第一開口端201，并沿箭頭D所示方向流出鋁筒203的第二開口端202。
具有相同形狀的第一銅管206和第二銅管209彼此系成一束，并纏繞于鋁圓筒203的外表面。第一銅管206和第二銅管209彼此緊密地設(shè)置。一種諸如R22或水之類的制冷劑流過纏繞于鋁筒203外表面上銅管206、209。
第一銅管206具有一第一連接端204和一第二連接端205，第二銅管209具有一第一連接端207和一第二連接端208。因此，如圖3所示，第一銅管206的第一連接端204設(shè)置成緊靠第二銅管209的第一連接端207。同樣，第一銅管206的第二連接端205設(shè)置成緊靠第二銅管209的第二連接端208。
在圖3所示的換熱單元200a中，第一銅管206和第二銅管209的形狀相同，它們沿相同的方向纏繞于鋁筒203的外表面上。下面參照附圖來描述包括該換熱單元200a的空調(diào)系統(tǒng)。
圖4是一種空調(diào)系統(tǒng)200b的管路示意圖，該空調(diào)系統(tǒng)具有一個包括圖3所示的第二實施例的換熱器的空調(diào)裝置。
如圖4所示，在空調(diào)系統(tǒng)200b中，兩個相同規(guī)格的空調(diào)器210、211連接于室外機組212。也就是說，空調(diào)器210的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)連接于第一銅管206的第一連接端204和第二連接端205，空調(diào)器211的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)連接于第二銅管209的第一連接端207和第二連接端208。
將第一銅管206和第二銅管209系成一束，并將它們以相同的形狀纏繞于鋁筒203的外表面上，在銅管206、209的每一根中可交換相同的熱量。因此，如圖4所示，可以獲得包括兩個相同能力的空調(diào)器210、211的空調(diào)系統(tǒng)200b。
圖5是本發(fā)明第三實施例的換熱器的示意性結(jié)構(gòu)的立體圖。圖5所示的換熱器是空調(diào)裝置的制冷劑加熱器。該制冷劑加熱器是一種在致熱操作中使用的換熱器及一種用來加熱制冷劑的裝置。圖5示出第三實施例的制冷劑加熱器的換熱單元300a。在圖5所示的換熱單元300a的左端設(shè)有一燃燒器部分(未示出)。換熱單元300a包括一個鋁筒303和一根固定于該鋁筒303外表面的銅管306。銅管306在基本垂直于鋁筒303外表面的母線的方向上于鋁筒303的外表面上纏繞多圈。鋁筒303的內(nèi)側(cè)形成有許多翅片，以增強熱交換效率。
另外，設(shè)置在鋁筒303一端處的燃燒器部分構(gòu)造成將燃燒氣體送入鋁筒303的內(nèi)部空間。圖5中，燃燒氣體的流動方向用箭頭E和F表示。
如圖5所示，來自用作熱源的燃燒器部分的熱氣體沿箭頭E所示方向進入鋁筒303的第一開口端301，并沿箭頭F所示方向流出其第二開口端302。
如圖5所示，在第三實施例的換熱單元300a中，銅管306包括兩部分從第一連接端304延伸出來的前半部分306a和延伸到第二連接端305的后半部分306b。銅管306的前半部分306a的第一連接端304設(shè)置成緊靠于鋁筒302熱源流體進入側(cè)的第一開口端301。
另一方面，從銅管306的前半部分306a延伸到后半部分306b的那部分設(shè)置成靠近于鋁筒302的熱源流體排出側(cè)的第二開口端302。另外，后半部分306b的第二連接端305從換熱單元300a的中間部分向外延伸。
如上所述，在第三實施例的換熱單元300a中，供制冷劑送入的第一連接端304設(shè)置成靠近于鋁筒303的第一開口端301，它靠近熱源。供制冷劑排出的第二連接端305設(shè)置在鋁筒303的中間部分處。一種諸如R22或水之類的制冷劑流過纏繞于鋁筒303外表面上的銅管306。
如上所述，在第三實施例的換熱器中，熱量在鋁筒303靠近熱源的部分處由冷卻的制冷劑交換。熱交換后，制冷劑從鋁筒303靠近熱源的中間部分排出，并被加熱到一高溫。
利用上述的結(jié)構(gòu)，在第三實施例的換熱器中，可防止靠近熱源的、鋁筒303的第一開口端301附近因熱而造成的損傷。而且，可以進行高效的熱交換。
圖6是本發(fā)明第四實施例的換熱器的示意性結(jié)構(gòu)的立體圖。圖6所示的換熱器是空調(diào)裝置的制冷劑加熱器。該制冷劑加熱器是一種在致熱操作中使用的換熱器及一種用來加熱制冷劑的裝置。圖6示出第四實施例的制冷劑加熱器的換熱單元400a。在圖6所示的換熱單元400a的左端設(shè)有一燃燒器部分(未示出)。換熱單元400a包括一個鋁筒403和一根固定于該鋁筒403外表面的銅管406。鋁筒303的內(nèi)側(cè)形成有許多翅片，以增強熱交換效率。
另外，設(shè)置在鋁筒403一端處的燃燒器部分構(gòu)造成將燃燒氣體送入鋁筒403的內(nèi)部空間。圖6中，燃燒氣體的流動方向用箭頭G和H表示。如圖6所示，來自用作熱源的燃燒器部分的熱氣體沿箭頭G所示方向進入鋁筒403的第一開口端401，并沿箭頭H所示方向流出其第二開口端402。
如圖6所示，第四實施例的銅管406在基本垂直于鋁筒403外表面的母線的方向上纏繞多圈。纏繞于鋁筒403外表面上的銅管406具有一用作制冷劑入口的第一連接端404和一用作制冷劑出口的第二連接端405。而且，在銅管406的中間部分處形成有一中間連接端407。一種諸如R22或水之類的制冷劑流過纏繞于鋁筒403外表面上的銅管406。
第四實施例的換熱器構(gòu)造成使制冷劑從第一連接端404送入，并從中間連接端407和第二連接端405排出。中間連接端407和第二連接端405均與一壓力調(diào)節(jié)閥(未示出)相連。該壓力調(diào)節(jié)閥用來調(diào)節(jié)從中間連接端407排出的制冷劑的壓力和從第二連接端405排出的制冷劑的壓力。
下面參照附圖來描述包括有第四實施例的換熱單元400a的空調(diào)系統(tǒng)。
圖7是一空調(diào)系統(tǒng)400b的管路示意圖，該空調(diào)系統(tǒng)具有一包括圖6所示換熱器的空調(diào)裝置。
如圖7所示，在空調(diào)系統(tǒng)400b中，兩個不同規(guī)格的空調(diào)器408、409連接于室外機組410。也就是說，大能力空調(diào)器408的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)連接于銅管406的第一連接端404和第二連接端405，小能力空調(diào)器409的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)連接于第一連接端404和中間連接端407。
將具有中間連接端的銅管406纏繞于鋁筒403的外表面上，可以同時獲得兩個用于不同能力的熱交換操作。因此，使用第四實施例的換熱器，可獲得包括兩個不同能力的空調(diào)器的空調(diào)系統(tǒng)400b。
圖8是本發(fā)明第五實施例的換熱器的示意性結(jié)構(gòu)的立體圖。圖8所示的換熱器是空調(diào)裝置的制冷劑加熱器。該制冷劑加熱器的結(jié)構(gòu)與圖1所示第一實施例的制冷劑加熱器的結(jié)構(gòu)相同。該換熱器的換熱單元500a包括一個鋁筒503和兩根固定于鋁筒503外表面的銅管506、509。另外，設(shè)置在鋁筒503一端處的燃燒器部分構(gòu)造成將燃燒氣體沿箭頭A到箭頭B的方向送入鋁筒503的內(nèi)部空間。鋁筒503的內(nèi)側(cè)形成有許多翅片，以增強熱交換效率。
第一銅管506和第二銅管509各自獨立地沿相同方向纏繞于鋁筒503的外表面上。第一銅管506具有一用作制冷劑入口的第一連接端504和一用作制冷劑出口的第二連接端505。另外，第二銅管509具有一用作制冷劑入口的第一連接端507和一用作制冷劑出口的第二連接端508。圖8中，箭頭K、L、M和N表示制冷劑的流動方向。
如圖8所示，第一銅管506的用作制冷劑入口的第一連接端504設(shè)置成靠近于鋁筒503的第一開口端501，離熱源最近。第一銅管506的用作制冷劑出口的第二連接端505設(shè)置在鋁筒503的中間部分處。另外，第二銅管509的用作制冷劑入口的第一連接端507設(shè)置成比第二銅管509的用作制冷劑出口的第二連接端508更靠近于熱源。因此，第五實施例的換熱器在被加熱至最高溫度的鋁筒503第一開口501的附近，用冷卻的制冷劑進行熱交換。這就防止了換熱單元500a因高溫而受損。
圖9是本發(fā)明第六實施例的換熱器的示意性結(jié)構(gòu)的立體圖。圖9所示的換熱器是空調(diào)裝置的制冷劑加熱器。該制冷劑加熱器的結(jié)構(gòu)與圖8所示第五實施例的制冷劑加熱器的結(jié)構(gòu)相同。該換熱器的換熱單元600a包括一個鋁筒603和兩根固定于鋁筒603外表面的銅管606、609。另外，設(shè)置在鋁筒603一端處的燃燒器部分構(gòu)造成將燃燒氣體沿箭頭A到箭頭B的方向送入鋁筒603的內(nèi)部空間。鋁筒603的內(nèi)側(cè)形成有許多翅片，以增強熱交換效率。
第一銅管606和第二銅管609各自獨立地沿相同方向纏繞于鋁筒603的外表面上。第一銅管606具有一用作制冷劑出口的第一連接端604和一用作制冷劑入口的第二連接端605。另外，第二銅管609具有一用作制冷劑出口的第一連接端607和一用作制冷劑入口的第二連接端608。圖9中，箭頭P、O、R和Q表示制冷劑的流動方向。
如圖9所示，第一銅管606的用作制冷劑出口的第一連接端604設(shè)置成靠近于鋁筒603的第一開口端601，離熱源最近。第一銅管606的用作制冷劑入口的第二連接端605設(shè)置在鋁筒603的中間部分處。另外，第二銅管609的用作制冷劑出口的第一連接端607設(shè)置成比第二銅管609的用作制冷劑入口的第二連接端608更靠近于熱源。因此，在第六實施例的換熱器的第一銅管606中，制冷劑是從靠近鋁筒603開口端601的第一連接端604排出，它被加熱到最高溫度。而且，在第二銅管609中，其制冷劑出口是設(shè)置在被加熱到一個高于制冷劑入口處溫度的那部分。因而，在第六實施例的換熱器中，可以用換熱單元600a來高效地進行熱交換。
圖10是本發(fā)明第七實施例的換熱器的示意性結(jié)構(gòu)的立體圖。圖10所示的換熱器是空調(diào)裝置的制冷劑加熱器。該制冷劑加熱器的結(jié)構(gòu)與圖8所示第五實施例的制冷劑加熱器的結(jié)構(gòu)相同。該換熱器的換熱單元700a包括一個鋁筒703和兩根固定于鋁筒703外表面的銅管706、709。另外，設(shè)置在鋁筒703一端處的燃燒器部分構(gòu)造成將燃燒氣體沿箭頭A到箭頭B的方向送入鋁筒703的內(nèi)部空間。鋁筒703的內(nèi)側(cè)形成有許多翅片，以增強熱交換效率。
第一銅管706和第二銅管709各自獨立地沿相同方向纏繞于鋁筒703的外表面上。
第一銅管706具有一用作制冷劑入口的第一連接端704和一用作制冷劑出口的第二連接端705。另外，第二銅管709具有一用作制冷劑出口的第一連接端707和一用作制冷劑入口的第二連接端708。圖10中，箭頭S、T、V和U表示制冷劑的流動方向。
如圖10所示，第一銅管706的用作制冷劑入口的第一連接端704設(shè)置成靠近于鋁筒703的第一開口端701，離熱源最近。第一銅管706的用作制冷劑出口的第二連接端705設(shè)置在鋁筒703的中間部分處。另外，第二銅管709的用作制冷劑出口的第一連接端707設(shè)置成比第二銅管709的用作制冷劑入口的第二連接端708更靠近于熱源。
因此，在第七實施例的換熱器的第一銅管706中，冷卻的制冷劑是在靠近鋁筒703開口端701的地方送入，該處被加熱到最高溫度。而且，第二銅管709的制冷劑出口是設(shè)置在被加熱到一個高于制冷劑入口處溫度的那部分。
因此，在第七實施例的換熱器中，可以防止換熱單元700a因高溫而受損，并能高效地進行熱交換。
在第五、第六和第七實施例中，所示的第一和第二銅管是沿相同方向而纏繞于鋁筒上。但即使第一和第二銅管是沿彼此相反的方向纏繞，也可獲得與上述實施例相同的效果。
圖11是包括上述第一、第五、第六或第七實施例的換熱器的空調(diào)系統(tǒng)的管路示意圖。在該空調(diào)系統(tǒng)中，可同時驅(qū)動一個能力較大的空調(diào)裝置和一個能力較小的空調(diào)裝置。
在圖1所示的第一實施例中，在靠近熱源的第一銅管106所交換的熱量較大，而在位于熱源流體排出側(cè)的第二銅管所交換的熱量較小。因此，能力較大的空調(diào)裝置的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)連接于第一銅管106，而能力較小的空調(diào)裝置的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)連接于第二銅管109。
與上述第一實施例的情況相同，在第五、第六或第七實施例的場合中，靠近于熱源的一根銅管連接于能力較大的空調(diào)裝置的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)，而遠離于熱源的一根銅管連接于能力較小的空調(diào)裝置的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)。
如上所述，用一根靠近于熱源的銅管進行大能量熱交換，而用一根遠離于熱源的銅管進行小能量熱交換，可以獲得一種空調(diào)系統(tǒng)800a，它包括一個全時使用的空調(diào)器801和一個例如圖11所示的、非全時使用的盥洗室用空調(diào)器802。除了上述包括空調(diào)器801和盥洗室用空調(diào)器802的空調(diào)系統(tǒng)，還可獲得多種空調(diào)系統(tǒng)，諸如包括有一全時使用的空調(diào)器和一在臥室內(nèi)使用的空調(diào)器的空調(diào)系統(tǒng)、包括有一板式空調(diào)器和一輔助空調(diào)器的空調(diào)系統(tǒng)以及包括有一在高溫區(qū)使用的空調(diào)器和一在低溫區(qū)使用的空調(diào)器的空調(diào)系統(tǒng)。
為具有上述結(jié)構(gòu)的空調(diào)系統(tǒng)提供本發(fā)明的換熱器，可以提供一種具有高熱交換效率的空調(diào)系統(tǒng)。
盡管以上通過目前較佳的實施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)予理解的是，這種揭示不應(yīng)認為是限制性的。在閱讀了以上的技術(shù)內(nèi)容后，各種變化和修改無疑對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說都是顯而易見的。因此，應(yīng)將所附權(quán)利要求看作能覆蓋落在本發(fā)明真正的精神和范圍內(nèi)的所有變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種換熱器，包括一圓筒，熱源流體進入其一個開口端，并流出其另一個開口端，一或多根供制冷劑流過的管子，所述管子以螺旋方式大致沿由基本垂直于所述圓筒軸線的平面與所述圓筒的外表面相交而成的圓周纏繞于所述圓筒的所述外表面上。
2.如權(quán)利要求1所述的換熱器，其特征在于，所述管子的數(shù)量是兩根或更多根，所述管子系成一束，并沿一條基本垂直于所述圓筒的所述外表面的母線的線以螺旋方式纏繞于所述圓筒上。
3.如權(quán)利要求1所述的換熱器，其特征在于，在所述管子的前半部分，所述管子是這樣纏繞于所述圓筒上的，即使得所述前半部分的制冷劑入口設(shè)置在所述圓筒的熱源流體進入側(cè)，并使得所述前半部分的制冷劑出口設(shè)置在所述圓筒的熱源流體排出側(cè)，在所述管子的后半部分，所述管子是這樣纏繞于所述圓筒上的，即使得所述后半部分的制冷劑入口設(shè)置在所述圓筒的所述熱源流體排出側(cè)，并使得所述后半部分的制冷劑出口設(shè)置在所述圓筒的所述熱源流體進入側(cè)。
4.如權(quán)利要求1所述的換熱器，其特征在于，纏繞于所述圓筒上的所述管子在中間處形成一或多個開口端。
5.如權(quán)利要求1所述的換熱器，其特征在于，所述管子的數(shù)量是兩根或更多根，所述管子沿同一方向纏繞，流過每根管子的制冷劑從熱源流體進入側(cè)流到熱源流體排出側(cè)。
6.如權(quán)利要求1所述的換熱器，其特征在于，所述管子的數(shù)量是兩根或更多根，所述管子沿同一方向纏繞，所述制冷劑流過所述管子的方向彼此相反。
7.如權(quán)利要求1所述的換熱器，其特征在于，所述管子這樣纏繞于所述圓筒上，使得制冷劑入口設(shè)置在所述圓筒的熱源流體進入側(cè)，而制冷劑出口設(shè)置在熱源流體排出側(cè)。
8.如權(quán)利要求1所述的換熱器，其特征在于，所述管子這樣纏繞于所述圓筒上，使得制冷劑入口設(shè)置在所述圓筒的熱源流體排出側(cè)，而制冷劑出口設(shè)置在熱源流體進入側(cè)。
9.如權(quán)利要求6所述的換熱器，其特征在于，在至少兩根纏繞于所述圓筒上的管子當中，設(shè)置在熱源流體進入側(cè)的一根管子是這樣纏繞于圓筒上的，即使得所述管子的制冷劑入口設(shè)置在所述圓筒的所述熱源流體進入側(cè)，而其制冷劑出口設(shè)置在熱源流體排出側(cè)。
10.如權(quán)利要求1、2、5或6所述的換熱器，其特征在于，所述管子的數(shù)量為兩根或更多根，不同的制冷劑流過所述管子。
11.如權(quán)利要求1、2、5或6所述的換熱器，其特征在于，所述不同制冷劑中的一種是水。
12.如權(quán)利要求1、2、5或6所述的換熱器，其特征在于，所述管子的數(shù)量是兩根或更多根，纏繞于所述圓筒的熱源流體進入側(cè)的所述管子連接于一大能力裝置，而纏繞于熱源流體排出側(cè)的所述管子連接于一小能力裝置。
13.一種空調(diào)系統(tǒng)，包括至少一個換熱器，該換熱器具有一圓筒，熱源流體進入該圓筒的一個開口端，并流出其另一個開口端，還具有一或多根供制冷劑流過的管子，所述管子以螺旋方式大致沿由基本垂直于圓筒軸線的平面與圓筒外表面相交而成的圓周纏繞于圓筒的外表面上。
全文摘要
為了提供一種能高效進行熱交換并能使用多種制冷劑的換熱器,本發(fā)明的換熱器包括一圓筒,熱源流體進入其一個開口端,并流出其另一個開口端,還包括一或多根供制冷劑流過的管子,它們以螺旋方式大致沿一條基本垂直于圓筒外表面的母線的線纏繞于圓筒的外表面上。
文檔編號F28D7/00GK1180829SQ9712132
公開日1998年5月6日 申請日期1997年10月22日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月22日
發(fā)明者島伸起, 藤川正博, 松本清, 栗須谷廣治, 西本敏顏, 木澤千鶴 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社