專利名稱：熱交換器和使用該熱交換器的空調(diào)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空調(diào)器，更具體地說(shuō)，涉及一種熱交換器，該熱交換器包括用于轉(zhuǎn)換制冷劑流動(dòng)路徑的路徑轉(zhuǎn)換元件，因而實(shí)現(xiàn)根據(jù)外部載荷容易控制冷卻或加熱的能力，并涉及使用該熱交換器的空調(diào)器。
背景技術(shù)：
通常，空調(diào)器是用于致冷或加熱房間以便產(chǎn)生更加舒適的房間環(huán)境的設(shè)備?？照{(diào)器吸入室內(nèi)空氣以加熱或冷卻該空氣，并將該加熱或冷卻的空氣排入房間內(nèi)。
圖1是示意地示出常規(guī)空調(diào)器結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)圖。圖2是示意地示出常規(guī)熱交換器內(nèi)部的簡(jiǎn)圖。
如圖1所示，常規(guī)的空調(diào)器包括壓縮機(jī)2，其將低溫低壓的氣態(tài)制冷劑壓縮成高溫高壓狀態(tài)；冷凝器(即致冷時(shí)的室外熱交換器4，或加熱時(shí)的室內(nèi)熱交換器8)，其通過(guò)將熱輻射到周圍使從該壓縮機(jī)2排出的制冷劑冷凝成液態(tài)制冷劑；膨脹元件6，將由該冷凝器凝結(jié)的液態(tài)制冷劑膨脹為低溫低壓的氣態(tài)/液態(tài)兩相制冷劑；以及蒸發(fā)器(即致冷時(shí)的室內(nèi)熱交換器8，或加熱時(shí)的室外熱交換器4)，其通過(guò)吸收來(lái)自周圍的熱量將該兩相制冷劑變成氣態(tài)制冷劑。
該壓縮機(jī)2是具有不變?nèi)萘康暮闼賶嚎s機(jī)。在這種類型的壓縮機(jī)中，旁通元件10安裝在該壓縮機(jī)2的吸入和排出部分之間，以便當(dāng)所希望的致冷載荷與該壓縮機(jī)2的容量相比較低時(shí)控制該壓縮機(jī)的容量。
該旁通元件10包括連接該壓縮機(jī)2的吸入部分和排出部分的旁通路徑12；以及設(shè)置在該旁通路徑12以打開(kāi)或關(guān)閉該旁通路徑12的打開(kāi)/關(guān)閉閥14。
該室內(nèi)熱交換器4包括板形熱交換器主體16，其在制冷劑和室外空氣之間進(jìn)行熱交換操作；設(shè)置在該熱交換器主體16一側(cè)的吸入集管18，以吸入從該壓縮機(jī)2排出的制冷劑；從該吸入集管18分支的一個(gè)或多個(gè)管子20；以及排出集管22，以排出經(jīng)過(guò)換熱的制冷劑，管子20在該排出集管22匯合。
該室內(nèi)熱交換器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以同樣的方式用于室外熱交換器。
當(dāng)具有上述結(jié)構(gòu)的常規(guī)空調(diào)器進(jìn)行致冷操作時(shí)，首先，從壓縮機(jī)2排出的高溫高壓制冷劑被引進(jìn)用作冷凝器的室外熱交換器4中，因而該制冷劑向周圍輻射熱。
因此，已經(jīng)通過(guò)該室外熱交換器4的制冷劑在通過(guò)該膨脹元件6的同時(shí)膨脹為低溫低壓狀態(tài)。此后，該低溫低壓狀態(tài)的制冷劑被引進(jìn)該室內(nèi)熱交換器8中。
一旦被引進(jìn)該室內(nèi)熱交換器8中之后，該制冷劑從室內(nèi)空氣吸收熱量，因而實(shí)現(xiàn)致冷房間。
同時(shí)，當(dāng)需要減少該壓縮機(jī)2的容量時(shí)，該打開(kāi)/關(guān)閉閥14被打開(kāi)，以便從該壓縮機(jī)2排出的部分制冷劑通過(guò)該旁通路徑12再次被引進(jìn)該壓縮機(jī)2的吸入部分。
常規(guī)空調(diào)器的缺點(diǎn)在于，作為根據(jù)致冷載荷控制該空調(diào)器致冷能力的方法，使從該壓縮機(jī)2排出的制冷劑分流，以調(diào)節(jié)該制冷劑的流速。但是，根據(jù)外部載荷改變被分流的制冷劑的流速存在限制。而且，由于驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)所需要的電力消耗是常量的緣故，因此常規(guī)空調(diào)器存在過(guò)多的電力消耗，因而能量效率較低。

發(fā)明內(nèi)容
因此，考慮到上述問(wèn)題提出本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的在于提供一種熱交換器，其中提供制冷劑路徑轉(zhuǎn)換單元，因而根據(jù)變化的外部載荷實(shí)現(xiàn)致冷或加熱能力的適當(dāng)控制，本發(fā)明的目的還在于提供一種使用該熱交換器的空調(diào)器。
根據(jù)本發(fā)明，上述和其他目的通過(guò)提供一種熱交換器實(shí)現(xiàn)，該熱交換器包括形成在熱交換器主體里面用于使制冷劑通過(guò)的制冷劑路徑；以及至少一個(gè)設(shè)置在制冷劑路徑中以轉(zhuǎn)換該制冷劑的流動(dòng)路徑的路徑轉(zhuǎn)換單元，以便調(diào)節(jié)通過(guò)該制冷劑路徑的制冷劑的流速。
優(yōu)選地，該路徑轉(zhuǎn)換單元可以包括使通過(guò)該制冷劑路徑的制冷劑分流的旁通路徑；以及打開(kāi)或關(guān)閉該旁通路徑的打開(kāi)/關(guān)閉閥。
優(yōu)選地，該至少一個(gè)路徑轉(zhuǎn)換單元可以包括多個(gè)路徑轉(zhuǎn)換單元。
優(yōu)選地，該制冷劑路徑可以包括吸入制冷劑的吸入集管；排出經(jīng)過(guò)換熱的制冷劑的排出集管；以及至少一個(gè)將該吸入集管連接于該排出集管、用于使制冷劑通過(guò)的管子。
優(yōu)選地，該旁通路徑可以形成在該管子和該排出集管之間。
優(yōu)選地，該打開(kāi)/關(guān)閉閥可以安裝在該制冷劑路徑和該旁通路徑之間的連接位置。
優(yōu)選地，該打開(kāi)/關(guān)閉閥可以是三通閥。
優(yōu)選地，該至少一個(gè)管子可以包括從該吸入集管分支的多個(gè)管子。
優(yōu)選地，該至少一個(gè)路徑轉(zhuǎn)換單元可以包括多個(gè)路徑轉(zhuǎn)換單元，并且該每個(gè)路徑轉(zhuǎn)換單元的旁通路徑連接于其中一個(gè)相關(guān)的管子。
優(yōu)選地，該管子具有多個(gè)彎曲的形狀，并且該旁通路徑可以將該管子的彎曲部分連接于該排出集管。
在用于根據(jù)本發(fā)明的空調(diào)器的熱交換器中，由于在形成制冷劑路徑的管子上安裝了路徑轉(zhuǎn)換單元，因此能夠通過(guò)根據(jù)致冷或加熱載荷轉(zhuǎn)換通過(guò)該管子的制冷劑的流動(dòng)路徑，調(diào)節(jié)該制冷劑的流速。這樣具有根據(jù)外部載荷有效控制致冷或加熱能力的作用。
而且，當(dāng)具有路徑轉(zhuǎn)換單元的熱交換器與可變?nèi)萘康膲嚎s機(jī)一起使用時(shí)，即使在低載荷條件下以減少的能量消耗也能實(shí)現(xiàn)容量的變化。


從下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中，將更加清楚地了解本發(fā)明的上述和其他目的、特性以及其他優(yōu)點(diǎn)，其中圖1是示意地示出常規(guī)空調(diào)器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；圖2是示意地示出常規(guī)熱交換器內(nèi)部的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；圖3是示意地示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；及圖4是示意地示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的熱交換器內(nèi)部的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。
圖3是示意地示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。圖4是示意地示出設(shè)置在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)器中的熱交換器的內(nèi)部的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的空調(diào)器包括壓縮機(jī)50，以將低溫低壓氣態(tài)制冷劑壓縮成高溫高壓狀態(tài)；冷凝器(即致冷時(shí)的室外熱交換器52，或加熱時(shí)的室內(nèi)熱交換器54)，以通過(guò)向周圍輻射熱量將從該壓縮機(jī)50排出的制冷劑凝結(jié)成液態(tài)制冷劑；膨脹元件56，以將由該冷凝器凝結(jié)的液態(tài)制冷劑膨脹為低溫低壓的氣態(tài)/液態(tài)兩相制冷劑；以及蒸發(fā)器(即致冷時(shí)的室內(nèi)熱交換器54，或加熱時(shí)的室外熱交換器52)，其通過(guò)吸收周圍的熱量將該兩相制冷劑變成氣態(tài)制冷劑。
該壓縮機(jī)50可以是具有不變?nèi)萘康暮闼賶嚎s機(jī)，或者是可變?nèi)萘康膲嚎s機(jī)。下面的描述限于使用恒速壓縮機(jī)。
該室內(nèi)熱交換器54包括形成在熱交換器主體64里面用于使制冷劑通過(guò)的制冷劑路徑；以及轉(zhuǎn)換該制冷劑流動(dòng)路徑的路徑轉(zhuǎn)換單元70，以便調(diào)節(jié)通過(guò)該制冷劑路徑的制冷劑的流速。
該制冷劑路徑包括吸入制冷劑的吸入集管60；排出經(jīng)過(guò)換熱的制冷劑的排出集管62；以及將該吸入集管60連接于該排出集管62的多個(gè)管子，用于使制冷劑能夠從該吸入集管60流到該排出集管62。
該多個(gè)管子從該吸入集管60分支，并且每個(gè)管子具有多個(gè)彎曲的形狀。
該排出集管62構(gòu)造成該多個(gè)管子在那里匯合。
該熱交換器主體64具有板形。該多個(gè)管子被該熱交換器主體64包圍。吸入集管60和排出集管62兩者可以一起設(shè)置在該熱交換器主體64的一側(cè)，或者分別設(shè)置在該熱交換器主體64的兩側(cè)。
關(guān)于該多個(gè)管子，下面的描述限于只有兩個(gè)管子，即第一管子66和第二管子68。
該第一和第二管子66和68每個(gè)的一端連接于吸入集管60，而該第一和第二管子66和68每個(gè)的另一端連接于排出集管62。
該路徑轉(zhuǎn)換單元70包括第一和第二旁通路徑72和76；以及分別打開(kāi)或關(guān)閉該第一和第二旁通路徑72和76的打開(kāi)/關(guān)閉閥74和78。該第一和第二旁通路徑72和76分別將該第一和第二管子66和68的彎曲部分連接于該排出集管62，以使經(jīng)過(guò)該第一和第二管子66和68的制冷劑分流到排出集管62。
雖然本發(fā)明的實(shí)施例限于這樣的結(jié)構(gòu)，其中該第一和第二旁通路徑72和76分別設(shè)置在該第一和第二管子66和68選定的彎曲部分，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于該實(shí)施例，并且多個(gè)旁通路徑可以設(shè)置在該第一和第二管子66和68的多個(gè)位置。
該打開(kāi)/關(guān)閉閥74和78是安裝在該第一和第二管子66和68的選定彎曲部分和該第一和第二旁通路徑72和76之間的三通閥。根據(jù)該打開(kāi)/關(guān)閉閥74和78的操作，當(dāng)根據(jù)低致冷載荷需要減少該制冷劑的流速時(shí)，打開(kāi)該第一和第二旁通路徑72和76，而當(dāng)制冷劑的流速適合于所希望的致冷載荷時(shí)，則關(guān)閉該第一和第二旁通路徑72和76。
在本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例中，可在第一個(gè)第二旁通路徑72和76分別安裝電磁閥，用于打開(kāi)或關(guān)閉旁通路徑72和76。
以下，將說(shuō)明具有根據(jù)本發(fā)明的室內(nèi)熱交換器的空調(diào)器的運(yùn)行。
當(dāng)本發(fā)明的空調(diào)器在致冷模式運(yùn)行時(shí)，首先，在壓縮機(jī)50中被壓縮的高溫高壓制冷劑引進(jìn)用作冷凝器的室外熱交換器52中。因而該制冷劑向周圍輻射熱量。
然后，已經(jīng)通過(guò)該室外熱交換器52的制冷劑在通過(guò)該膨脹元件56的同時(shí)膨脹成低溫低壓狀態(tài)。此后，該低溫低壓制冷劑被引入該室內(nèi)熱交換器54中。
一旦被引進(jìn)該室內(nèi)熱交換器54中之后，該制冷劑通過(guò)該吸入集管60被分開(kāi)，以引進(jìn)該第一和第二管子66和68中。從而，該制冷劑在通過(guò)該第一和第二管子66和68的同時(shí)與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換。然后，在從該排出集管62排出之后，該制冷劑再次循環(huán)進(jìn)入該壓縮機(jī)50。
如上所述，該制冷劑在通過(guò)該室內(nèi)熱交換器54的同時(shí)吸收來(lái)自室內(nèi)空氣的熱量，從而使房間致冷。
在這種情況下，當(dāng)致冷載荷較低時(shí)，該第一和第二三通閥74和78操作以打開(kāi)該第一和第二旁通路徑72和76。
如果該第一和第二旁通路徑72和76被打開(kāi)，通過(guò)該室內(nèi)熱交換器54的第一和第二管子66和68的制冷劑通過(guò)該第一和第二三通閥74和78被分流到該第一和第二旁通路徑72和76中。
當(dāng)致冷載荷較低時(shí)，將通過(guò)該第一和第二管子66和68的制冷劑分流到該第一和第二旁通路徑72和76中，有效地減少該制冷劑和室內(nèi)空氣之間的熱交換，使得該制冷劑從室內(nèi)空氣中接收較少的熱量。這樣確保房間的制冷度能夠被降低到與低致冷載荷成比例。
因此，房間的致冷溫度能夠以較高致冷載荷靈敏度調(diào)節(jié)。
同時(shí)，雖然上面的描述限制在將該路徑轉(zhuǎn)換單元70安裝在室內(nèi)熱交換器54中，該但是路徑轉(zhuǎn)換單元70可以設(shè)置在室外熱交換器52中，以根據(jù)加熱載荷轉(zhuǎn)換通過(guò)該室外熱交換器52的制冷劑的流動(dòng)路徑，用于控制加熱能力。
而且，在本發(fā)明的可選實(shí)施例中，壓縮機(jī)50可以是可變?nèi)萘繅嚎s機(jī)。利用可變?nèi)萘繅嚎s機(jī)具有若干優(yōu)點(diǎn)。例如，可以減小在該熱交換器里面的制冷劑路徑的尺寸以及減少驅(qū)動(dòng)該壓縮機(jī)所需電能的消耗。還有，能夠更加靈敏地響應(yīng)致冷載荷，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)致冷效率的提高。
從上面的描述中明顯看出，用于根據(jù)本發(fā)明的空調(diào)器的熱交換器具有以下效果。
首先，根據(jù)本發(fā)明，路徑轉(zhuǎn)換單元設(shè)置在該熱交換器中形成制冷劑路徑的管子中。該路徑轉(zhuǎn)換單元用于根據(jù)致冷或加熱載荷轉(zhuǎn)換通過(guò)該管子的制冷劑的流動(dòng)路徑，而調(diào)節(jié)該制冷劑的流速。該路徑轉(zhuǎn)換單元的使用具有根據(jù)外部載荷實(shí)現(xiàn)有效控制其致冷或加熱能力的效果。
其次，當(dāng)具有路徑轉(zhuǎn)換單元的熱交換器與可變?nèi)萘康膲嚎s機(jī)一起使用時(shí)，即使在低載荷條件下以減少量的電能消耗也可以實(shí)現(xiàn)容量的改變。
雖然為了說(shuō)明的目的描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍和精神實(shí)質(zhì)的情況下可以進(jìn)行各種修改、添加和替代。
權(quán)利要求
1.一種在空調(diào)器中使用的熱交換器，包括形成在熱交換器主體里面用于使制冷劑通過(guò)的制冷劑路徑；以及至少一個(gè)設(shè)置在制冷劑路徑中以轉(zhuǎn)換制冷劑流動(dòng)路徑的路徑轉(zhuǎn)換單元，以便調(diào)節(jié)通過(guò)該制冷劑路徑的制冷劑的流速。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中該路徑轉(zhuǎn)換單元包括使通過(guò)該制冷劑路徑的制冷劑分流的旁通路徑；以及打開(kāi)或關(guān)閉該旁通路徑的打開(kāi)/關(guān)閉閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱交換器，其中該至少一個(gè)路徑轉(zhuǎn)換單元包括多個(gè)路徑轉(zhuǎn)換單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱交換器，其中該制冷劑路徑包括吸入制冷劑的吸入集管；排出經(jīng)過(guò)換熱的制冷劑的排出集管；以及至少一個(gè)將該吸入集管連接于該排出集管、用于使致冷器通過(guò)的管子。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱交換器，其中該旁通路徑形成在該管子和該排出集管之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱交換器，其中該打開(kāi)/關(guān)閉閥安裝在該制冷劑路徑和該旁通路徑之間的連接位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱交換器，其中該打開(kāi)/關(guān)閉閥是三通閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱交換器，其中該至少一個(gè)管子包括從該吸入集管分支的多個(gè)管子。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱交換器，其中，該至少一個(gè)路徑轉(zhuǎn)換單元包括多個(gè)路徑轉(zhuǎn)換單元，并且每個(gè)該路徑轉(zhuǎn)換單元的旁通路徑連接于其中一個(gè)相關(guān)的管子。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱交換器，其中該管子具有多個(gè)彎曲的形狀，并且其中該旁通路徑將該管子的彎曲部分連接于該排出集管。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種在空調(diào)器中使用的熱交換器，該熱交換器在形成制冷劑路徑的管子中具有路徑轉(zhuǎn)換單元。該路徑轉(zhuǎn)換單元用于根據(jù)致冷或加熱載荷轉(zhuǎn)換通過(guò)該管子的制冷劑的流動(dòng)路徑，從而調(diào)節(jié)該制冷劑的流速。使用路徑轉(zhuǎn)換單元具有根據(jù)外部載荷實(shí)現(xiàn)有效控制其致冷或加熱能力的效果。
文檔編號(hào)F25B39/00GK1789865SQ20051013694
公開(kāi)日2006年6月21日 申請(qǐng)日期2005年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月15日
發(fā)明者李元熙, 玄承燁, 沈在勛, 黃尹提 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社