[发明专利]用于制冷剂循环系统的复合型满液式热交换器

说明书

技术领域

本发明总体上涉及用于制冷剂循环系统的热交换器，尤其涉及一种 用于热泵式制冷剂循环系统的复合型满液式热交换器。本发明还涉及一 种使用这种复合型满液式热交换器的热交换过程。

背景技术

常规的热泵式制冷剂循环系统(例如热泵冷水机组)已经广泛地应 用在各种空调场合中。这种常规的热泵机组通常包括往复式或螺杆式的 压缩机、(在制冷循环中向外界排散热量，在制热循环中从外界吸收热 量的)第一热交换器、膨胀装置、和(在制冷循环中从外界吸收热量， 在制热循环中向外界排散热量的)第二热交换器。

该第二热交换器在制冷循环中用作蒸发器以便使得制冷剂蒸发，而 在制热循环中用作冷凝器以便使得制冷剂冷凝。在该第二热交换器中， 制冷剂与例如水或乙二醇溶液的传热介质进行热交换，在制冷循环中制 冷剂在该热交换器中蒸发，以便冷却该传热介质，该传热介质又可用于 冷却待进行空气调节的环境；在制热循环中制冷剂在该热交换器中冷 凝，以便加热该传热介质，该传热介质又可用于加热待进行空气调节的 环境。

在常规的热泵机组中，该第二热交换器通常构造成干式蒸发器。在 传热管外侧的传热介质与在传热管内的制冷剂进行热交换，液态的制冷 剂吸收来自传热介质的热量并蒸发为气态制冷剂，从而使得传热介质的 温度降低。在这种干式蒸发器中的一部分热交换区域上，蒸发为气态的 制冷剂(而不是液态制冷剂)与传热介质进行热交换，因此这部分热交 换面积不能被有效地利用，甚至总热交换面积的20％不能被有效地利 用。

在本领域中已经提出，使用满液式蒸发器作为第二热交换器。在满 液式蒸发器的整个热交换区域上，传热介质始终与液态的制冷剂进行热 交换，由此增大了蒸发器的效率。然而，这种满液式蒸发器仅仅适用于 制冷剂蒸发类型的热交换，而不适于制冷剂冷凝类型的热交换。如果在 热泵机组中采用这种蒸发器，则在制热循环过程中该蒸发器不适当地且 不利地被用作冷凝器，这将明显地降低冷凝效果和整个循环的效率。当 然可以增大该蒸发器的尺寸和热交换面积以获得所希望的冷凝效果，但 是这会增加制造成本和难度。

因此在本领域中仍然存在提供一种能够克服或至少减轻现有技术 所涉及的问题和缺点的满液式热交换器的需要。

发明内容

因此，本发明的一目的在于提供一种适用于热泵式制冷剂循环系统 的改进的满液式热交换器。

本发明的另一目的在于提供一种适于用作制冷剂蒸发器也适于用 作制冷剂冷凝器的满液式热交换器。

本发明的再一目的在于提供一种结构简单、便于制造、成本合理的 用于制冷剂循环的多用途的热交换器。

在本发明的一个优选方面中，提供了一种用于制冷剂循环系统的复 合型满液式热交换器，所述热交换器包括一筒体，其中设置有多个供传 热介质流经的管；设置在筒体的每一端处的端板，在端板上设置有多个 通孔以便安装所述管束；设置在端板上的端盖；设置在筒体上的制冷剂 入口端口和出口端口；以及设置在端盖上的传热介质入口端口和出口端 口。制冷剂在所述管束的外侧流经所述管束，以便与在所述管束内流动 的所述传热介质进行热交换，所述管束包括至少两种适于不同热交换类 型的管，即至少包括适于制冷剂蒸发的热交换的管以及适于制冷剂冷凝 的热交换的管。

借助本发明的满液式热交换器，显著地提高了热交换效率，使得该 热交换器即可用作满液式蒸发器又可用作冷凝器。和传统的热泵采用的 干式蒸发器相比，提高了换热效率；和传统的满液式蒸发器相比，提高 了作为冷凝器的换热效率。降低了投资成本，还提高了整个系统的可靠 性。

附图说明

通过参照附图并结合本发明的具体实施例的详细描述，可更好地理 解本发明其它和另外的目的、特征、和优点，在附图中：

图1是采用本发明的热交换器的制冷剂循环的示意图；

图2是依据本发明的热交换器的一实施例的结构示意图；

图3是依据本发明的热交换器的另一实施例的截面图；

图4是依据本发明的热交换器的再一实施例的截面图；

图5是一种用于本发明的热交换器的管的示意图；和

图6是另一种用于本发明的热交换器的管的示意图。

在附图中，相同的附图标记表示相同的或等效的部件。

具体实施方式