蒸发器和冷凝器制冷制热的减小能量消耗方法与流程

本发明涉及通过压缩来使制冷剂凝结产生热能或蒸发吸收热能的制冷制热器中的各部件改进以及对热能的利用，以减小如电能的能量消耗。

背景技术：

在目前如冰箱、冷藏、空调等的通过压缩和蒸发来制冷制热器中，如电能等的功率消耗能量过大、故障率较高、体积过大以及在温度低时不能制热等的缺点，解决这些问题是本发明的目的。

技术实现要素：

本发明解决技术问题的目的是通过对制冷制热器的改进，减小功率消耗和故障率；通过增加水源和太阳光的配合利用，可以减小功率消耗和增加应用。

本发明解决技术问题的方案是：采用多凸轮平分转角同轴装配和每轴加上独立转向相反的动力配合作为压缩机、以阻流器代替毛细管、调节制冷制热器内的制冷剂量、增加杂质过滤器、控制制冷空调的冷凝水到冷凝器中吸收热能或冷凝器使用较低温度的流动水源降温、在低温环境制热时对太阳光热能的利用和热能的储存，以及改进包括冷凝器和蒸发器的热交换器：减小管道与翅片或另外（流）管道的配合温差、使制冷剂并列的只从上向下流动和在蒸发器使液体制冷剂分布在更大面积地流动增加液气分离面积、使液体制冷剂在靠近相热交换的（流）管道壁流动、在管道内外表面加翅片或凹凸、在要求热能量变化大时对内部制冷剂量进行控制、对相热交换流体的控制以及制冷制热器通过冷凝器与另外制冷制热器的蒸发器连接串联等，综合降低故障率和功率消耗，使压缩制冷制热器得到更多应用。

本发明的有益效果是可以较大幅度地减小包括制冷制热电能的功率消耗、故障率和制冷制热器的体积，包括可以在低温环境制热的增加应用范围。

附图

图1是制冷制热器的配套图。

图2、4是热交换器示例图。

图3是低温太阳能保温热交换器的示例图。

图5是阻流器的示例图。

图6是采用多凸轮平分转角同轴装配和每轴加上独立转向相反的动力配合作为压缩机的示例图。

图7是制冷剂与液体热交换的容器热交换器以及（流）管道与另外（流）管道外表面紧贴热交换配合的示例图。

图8是制冷剂在（流）管道内外增加的翅片流动配合的示例图。

图9、10是实体热交换器示例图。

具体实施例

在图1中，制冷制热器包括压缩机（1）、冷凝器（2）、（3）是冷凝水升温器，（4）是两个液气分离器之一，（5）是自然水源热交换器，（6、7）是制冷制热器与另外制冷制热器的串联连接，（13）是开关与泵（17）一起控制传递热能管道的输送，（15）是加热器，（16）是液体热能储存器，（18、19）是热能需要空间和里面的热交换器，（20）是连接冷凝器的液体管道，毛细管或阻流器（21）、蒸发器（8、12）或（9、10、11）、制冷剂量调节器（23、24），或还有杂质分离器（22）。

现在使用的压缩机主要有螺杆式、活塞式和涡旋式。螺杆式的压缩机一般体积较大、两条螺杆间的传动轮容易磨损降低效率、一定的体积时制冷剂流量小、没有振动、压力高、制冷剂的流动有一定的波动等的特点；活塞式的压缩机流量大、振动、活塞与活塞缸的配合磨损容易降低效率、波动大等的特点；涡旋式的压缩机流量小、压力较低、有一定的振动、流体波动等。

在图6中是凸轮式的压缩机，是在两轴上的每轴平分转角装配有两个或两个以上的凸轮以及在两轴上的每轴有独立的电动机。也就是凸轮式的压缩机有两条轴（o1、o2），在轴o1上装配有凸轮（01、02）和电动机（05），其中凸轮（01、02）是在不同的腔室内以及是平分转角配合的即是凸轮（01、02）的转角差是＝360÷同轴的凸轮数量÷每个凸轮的齿角数量，如在附图中的凸轮是同轴＝2轮、每轮齿角（凸角）＝3，以上式计算是凸轮（01、02）的转角差是＝360÷2÷3＝60度。在轴o2上装配有凸轮（03、04）和电动机（07），凸轮（03、04）也是在不同的腔室内以及是平分转角配合的转角差＝60度。在轴o1上凸轮（01）与在轴o2上的凸轮（03）在一个腔室内啮合，而在轴o1上凸轮（02）与在轴o2上的凸轮（04）在另外的一个腔室内啮合，即是在一个腔室内的轮（01、03）和在另外一个腔室内的轮（02、04）相当于一个独立的凸轮泵，两个腔室的流体进出口可以根据要求选择串联或并联相通，即是需要压力高时是串联相通，需要流量大时采用并联相通（但会降低流体压力）。这种凸轮式的压缩机在做功时的两轴凸轮总的受力保持反向相等，而分别在两轴上的电动机（05、07）是转动方向相反其他参数相同的，这样压缩机两轴之间没有相互摩擦的损伤即是没有机械性的磨损；。整体的压缩机基本只有轴承有小量滚动的磨损，但其受力均匀和没有振动也使得轴承有很好的寿命。所以凸轮式的压缩机整体寿命长、没有制冷剂的流动波动、没有振动、流量大、可以正反转动以及结构稳固紧凑，需要压力高时选择各个腔室串联相通，需要压力不高时采用两个腔室并联相通，或多个腔室时采用串联和并联配合。凸轮式的压缩机的电动机控制为可正反转动时，制冷与制热的转换通过压缩机的正反转动就可以实现，使制冷剂如（06）内的箭头所示一样可以正反方向流动，而热交换器没有是独立的冷凝器或蒸发器之分，这样可以不使用如四通阀等的制冷剂流向转换器，减小故障发生率。但这样的压缩机的制冷剂如果在气体中有液体时，需要在两个进出口都加有气、液分离器。

在图6中的凸轮（01、02、03、04）的齿顶和齿根是正圆的弧面、齿侧是凸轮弧面，在一个凸轮的齿根与另一个凸轮的齿顶啮合时，是正圆柱外凸弧面与正圆柱内凹的弧面啮合，凸轮在转动时齿顶相对于泵壳内圆弧面是大面积的配合，使得齿顶相对于泵壳内圆弧面移动时流体不容易漏泄以及齿顶不容易磨损，如果选择齿顶和齿根的正圆弧面与齿侧的凸轮弧面不是相切而是相交时，更加可以防止流体在齿顶与泵壳内圆弧面之间的泄漏。

（4）是加装的压缩机液气分离器。是压缩机有正反方向转动功能时，在压缩机的两个制冷剂的进出口都加装有压缩机液气分离器（4），在液气分离器（4）可以加装正、反的单向阀，使气体制冷剂进入时在液气分离器（4）内分离，液气分离器（4）作为输出侧时不进入液气分离器内而是直接连接通到管道输出到冷凝器。

（21）是毛细管或阻流器。现在的制冷制热器中一般是以毛细管进行节流，受压缩机的作用形成一侧热交换器是正压力的冷凝器和另一侧是负压力的蒸发器，毛细管的流动截面很小，容易被堵塞以及其弯曲度变化时影响热交换器。（21）是阻流器时，以模具成型再结合成一层或多层较长的、均匀分布的旋绕流道，在如图5中，是由模具成型的、在一个体积内形成适合长度的流道。可以如（81、82、83、85）是流道内有使制冷剂在流道内作接近或等于180度的曲折弯曲流动，（84）是流道内有品状排列的障碍使得制冷剂作交叉地流动以及交叉流动的流体会相互碰撞，（86）是流道内填充交叉网状的物体使制冷剂作立体交叉地流动（不是呈毛细的渗流），主要是利用制冷剂曲折的、交叉的流动达到阻流的目的，在流道内的制冷剂流动截面一般比现在使用的毛细管的可流动截面可以大几倍以上，能很好地防止制冷剂因有杂物或结冰而堵塞的现象又达到在特定的或某范围变化的压力时控制在设定的流量要求，同时，选择特定的压力和曲折、交叉阻流方式的流道的阻流系数是固定的，一般压力增高时阻流系数会增加，如果制冷制热器的蒸发器和冷凝器的压力差固定以及制冷剂流量固定，选择适合的阻流系数×流道长度即可；如果制冷制热器的蒸发器和冷凝器的压力差变化不大以及制冷剂流量变化不大时，也是选择适合的阻流系数就能得到需要的两侧压力差与流量的关系；也就是选择合适的曲折、交叉阻流方式的流道，当两侧压力差变化时，阻流系数的变化与流量的需求相当。如果制冷制热器的蒸发器和冷凝器的压力差变化过大以及制冷剂流量变化也大时，可以加入控制流量的方法，由两部分组合成流道，比如s型流道的阻流器（85）以整体改变流道截面积的方法：从（93）的状态移动改变到（95）的状态，使流道截面减小而增加阻流系数；比如从（81）到（81）是上、下相对移动而减小流动截面；（96、97、98、99）是插入式的调节，上部分（97、98）向下移动插入下部分（96、99）而减小制冷剂的流动截面，如（98）是（81、83、84）内形成回折弯曲的障碍；（100）是开关式的调节，可以是一般所用的膨胀阀，采用在阻流器的流道分成两段或多段控制即是同时在两个或两个以上的位置进行流量大小的控制；现在一般是一个膨胀阀控制制冷剂的流量，造成膨胀阀两端压力差过大，发生故障率增大，在两个位置控制时，每个位置的压力差就能减小一半，多个时压力差就等于多份之一；也可以如（88、91、92）一样有多个进出口，即是各个进出口以开关控制，每两个进出口的连接时流道的长度不同从而适应不同的制冷剂压力和流量。（89）是一层s形的流道，流道内是如（81、82、83、84、85）使制冷剂曲折、交叉的流动，（89）s形的流道只是一种使流道在一层内均匀地分布有较长流道的方式，也可以如（87）的圆形流道、（94）的螺旋流道，目的是在一层内分布有较长的、均匀的、内部是制冷剂曲折交叉流动的流道。一层流道主要是模具成型，也可以结合加工的方式，如插入槽（99）的曲折障碍（98）为了易于插入是采用金属材料再结合在可以相对下部（96）移动调节的上部（97）上等；需要时可以多层的结合；（90）是阻流器外表面的密封保护外壳，比如（97、98）由于可以相对（96、99）移动而有可能产生少量的渗漏需要外层的总体密封和保护，也可以防止撞击或得到好的外观等。也就是阻流器（21）是由模具成型或还有加工的方式结合得到一层均匀分布的长流道，包括有一层或多层，流道内的形状或填充交叉物体使制冷剂在流道内作曲折、交叉的流动，以曲折、交叉的流动形成阻流，适应两端的压力差和流量，流道截面可以是固定的，也可以是具有可调节性的如（81到82）、（93到95）、调节器（100）等任何的方法。另外制冷剂的曲折、交叉流动的表面（特别是受冲击大的表面）应当有许多小的凹凸，可以很大程度地增加阻流系数，以及可以根据热能和压力的变化要求选择合适的结构，使制冷制热的热能和压力的变化时制冷剂的流量也变化到合适的量。

现在制冷制热器中的热交换器基本是如图2的复合层的（32、33）一样，制冷剂在含垂直段多的管道（33）内流动时，从图中可以看出，液气分离面很小，而且中部的凹段会形成积液堵塞以及蒸发器中的液体制冷剂很难分布到管道表面，所以热交换能力小和流动的消耗功率大。（32）也是s型管道的常用串联连接方式，在实际中各个s段是并列的但在图中是为了直观所以是以展开的s型作示例，在图中如果是液体制冷剂从左侧进入，在左侧的s段时液体比较容易流动分布，但会在下部积液以及在后面串联连接的各段s段中液体不能分配到管道段内形成连续流动即是不能形成液体与气体的分离面积，也就是（32）是含水平段多的s形管道，一般水平段比较长所以有一定的积液，特别是中间部分的s形管道由于是从下向上流动更是很难，总的是制冷剂在某段s管道是从上向下流动、到下段s管道是从下向上流动，总体的管道有从下到上、重复地上下流动的状态，这样也会发生中段积液，制冷剂在从下向上流动的s管道段液气分离面积也很小。制冷剂的液气分离面小时，在蒸发器中需要更低的负压力、在冷凝器中需要更低的压力才能完成特定的制冷、制热量，而中段的积液使气体的流动需要无故消耗功率才能经过积液段；以及现在的热交换器基本是s形的管道穿过翅片的配合，这种热交换器热交换能力较弱以及管道与翅片的温差较大，这就需要蒸发器的制冷剂管道的温度更低、冷凝器的制冷剂管道的温度更高才可以完成热交换量，这也要增加压力而导致功率的无故消耗。同时热交换器的管道串接过长时，需要更大的压力来提高流动速度；热交换器的热交换能力弱时，两种相热交换流体的温差大，这需要在更低温度蒸发和在更高温度中凝结，必然增加冷凝器与蒸发器的压力差而增加压缩功率消耗。而且是液、气的分离面积越小时，需要增加的压缩压力大很多。这是目前空调消耗电能过多的主要原因。

比如：空调房内空气需要从原40度降低到25度的温度，流动制冷剂的管道与流动空气翅片或流道热交换能力强时，制冷剂的温度以10度温差保持在15度就能完成所需的25度温度，如果热交换器的热交换能力弱，可能制冷剂的温度需要降低到如5度或更低的温度才能完成所需的25度温度的热交换量，而制冷剂的温度从15度降到5度需要压缩机提供更低的负压力才能完成热交换，这增加了功率的消耗。

本发明如果要减小热交换器的无故消耗功率，就要同时地增加液气分离面积、蒸发的吸热或冷凝的放热量需要及时地和较快地传递或转换而使温度保持在合适值、增加相热交换流体的热交换能力，而且要使气液流动顺畅没有堵塞和适量地减小流动速度，以及冷凝器中的液体制冷剂在流动时比较均匀地凝结增加和气体逐步减小，在蒸发器中的液体制冷剂在分配流动时逐步蒸发比较均匀地减小和气体均匀增加。冷凝器和蒸发器是制冷剂气体与液体共同流动、相互转换而产生吸收或释放热能与另外一种流体进行热交换的热交换器。使液体制冷剂以较薄地分布在翅片或管（流）道表面，可以增加液体与气体的分离面积、以液体传递热能到翅片或管（流）道表面可以增加热传递能力（液体比气体的热传递力强很多）、薄的液体使热能短距离很快地传递到翅片或管（流）道表面；管（流）道是制冷剂与相热交换流体的隔离和热传递的作用，所以管（流）道的温度处于制冷剂的温度与相热交换流体的温度之间；翅片是与管（流）道接触热传递，是用来增加制冷剂与流体通过管（流）道壁热传递的能力，所以在不影响液体的流动和温差时增加翅片的面积可以增加热交换能力。在制冷剂流动的管（流）道内、外表面增加翅片，使制冷剂流动的体积内有更多的液体分布表面，蒸发器是需要分配液体才能比较均匀地在更多表面流动，而冷凝器的气体可以在所流动的任何表面凝结成液体，制冷剂在常压时是液、气共存，改变压力时是液体与气体的相互转换，是液体的分布表面越大，液、气分离面积越大，所需的压缩压力也就越小，消耗的功率也越少。

在蒸发器中是在热交换器的上部或水平的一侧分配液体制冷剂到更多的管道或翅片表面向下流动蒸发，在冷凝器是制冷剂气体从上部向下流动凝结在更多的管道或翅片表面再汇集向下部流动；热传递能力是翅片或管道＞液体＞气体，而且大很多，一定量的气体凝结到更多表面或液体从更多表面蒸发都是使液体大面积地、短距离地传递热能给翅片或管道，甚至使液体制冷剂在另侧是相热交换流体的管（流）道壁流动，可以减小液体或气体的温度与翅片或管道的温度差即是更接近于另一热交换流体的温度，这可以减小热交换器体积和功率消耗，这就是增加液气分离面积的效果。本发明的热交换器包括制冷剂在管道内流动吸收或释放热能与另外的管（流）道或翅片间的另外流体进行热交换以及制冷剂在容器内流动吸收或释放热能与也在容器内的管道的另外流体进行热交换。本发明的热交换器是制冷剂在管道中流动时，采用多条管道的并列分支和制冷剂只从上向下（可以包括有水平的段）或从一侧水平向另一侧流动，多条管道如图1中（11）的并列分支可以增加液气分离面积和可以减小制冷剂的流动两端压力而减小流动功率消耗所；所述的从上向下流动包括倾斜的和垂直的从上向下流动，如图9、10的s形管道与穿过翅片的配合中是直管道部分是水平的以及弯曲部分是有向下弯曲的，如饼状螺旋管道（061、066）和翅片（060）是垂直放置的即是旋绕的轴心是垂直的，如在管道（061）与翅片（060）的配合中制冷剂从外向内是螺旋的从上向下倾斜，而管道和翅片（066、060）的螺旋绕是呈水平的；如筒状螺旋管道（064、065）是螺旋在垂直的轴心上时是从上螺旋向下倾斜的；从一侧水平向另一侧流动包括如图（053）的s形管道是直管道部分和弯曲部分都是在水平上的，而s形管道（052）是从上到下的倾斜或垂直放置包括在水平段和有向下的弯曲段。制冷剂只从上向下流动消除管道中段的液体堵塞和使液体制冷剂增加重力作用；在管道内增加翅片，可以增加热交换面积和制冷剂的分布面积。本发明的热交换器是制冷剂在容器中流动时如（26），使制冷剂分配到较多的翅片面流动，是只从上向下流动，翅片吸收制冷剂的热能传递到也是在容器内的管道（31），而管道（31）内流动的是输送热能到另外地方的液体。制冷剂从热交换器的上部流下时，如果能使液体分配在翅片或管（流）道表面的面积大而薄最好，使制冷剂从表面蒸发或冷凝到表面时热能可以短距离传递给翅片或管（流）道以及液体与表面的接触热传递能力强，特别是蒸发器的液体如果要形成大面积分布流动是需要翅片或管（流）道在结构形状上如垂直、上下倾斜与侧向倾斜的配合等作适应的分配控制。如图2中的（28）是液体制冷剂以喷入的方式分配到管道外的全部翅片，而（29）是在翅片上方有渗透作用的布料或海绵状等使上部的液体制冷剂向下渗透到全部的翅片。

冷凝器和蒸发器是制冷剂在热交换器内蒸发吸收热能或凝结释放热能与另一种流体进行热交换的过程。制冷剂是只从包括水平的、倾斜的从上向下以及垂直的从上向下流动、大面积分布、薄层液体的分布、在所流动的流（管）道内增加翅片或凹凸来增加面积、使液体制冷剂的热能以最短距离传递给另一种相热交换流体、增加相热交换流体之间的热交换温差，这几个条件的结合可以相同的热交换量因为增加蒸发压力或减小冷凝压力而减小压缩的压力即是可以减小压缩功率消耗，可以减小热交换器的体积。

制冷剂水平的流动包括在水平放置的s型管道（如图9的053）和饼状螺旋绕的管道（如图10的061与066的配合），是在并列数量少、管道的长度较长时气体流速高管道中的应用，是制冷剂与外面的气体进行热交换的。s形管道是直线段+回折弯曲连接而成的，在s形管道内增加翅片时，在冷凝器中的s形管道中的翅片加在直线段的管道内已经可以了制冷剂在更多面积的翅片表面凝结，翅片最好是中间凸出和两侧下凹使凝结的液体制冷剂流动到管道壁，到弯曲部分时制冷剂流动到管道的下部如（25）再向前流动（可以减小在弯曲部分增加翅片的难度和成本）；但在蒸发器中水平放置的s形管道内增加翅片比较困难，在液体制冷剂流入的第一直线段中可以加水平的翅片，但在后面的直线段增加翅片时弯曲部分的连接液体制冷剂到下段的各翅片困难，一般是如（45）所示的是在直线管道段内有翅片而在弯曲处有另外的管道输送液体制冷剂插入分配到翅片表面。

制冷剂倾斜的从上向下流动是包括倾斜和垂直放置的s型弯曲、倾斜放置的饼状或筒状螺旋以及直线或弯曲的（流）管道或翅片，制冷剂倾斜的从上向下流动因为增加有适量的重力作用而流动加快和液体的堆积较少；倾斜的s型管道是s型的直线部分是水平的、而弯曲部分是有从上向下的管道；倾斜饼状的（流）管道或翅片是饼状螺旋如图10的（061与060）配合的饼状螺旋（流）管道或翅片，如图中制冷剂在管道和翅片的外半径向内流动时是有持续向下的流动。倾斜筒状的（流）管道或翅片是如图4的翅片（64）、图10的管道（064、065）和其配合的翅片，是制冷剂在筒状螺旋绕的（流）管道或翅片表面从上向下流动；（064）在轴向上是单层管道使螺旋升角很小，而（065）在轴向上是4条管道的叠加螺旋绕，是轴向上叠加的管道越多螺旋的升角越大，液体制冷剂的向下流动更容易。倾斜的直线或弯曲的（流）管道或翅片是包括直线的（流）管道或翅片倾斜放置以及如图1的（011）中间是有少量弯曲的（流）管道或翅片。在s形管道内增加翅片时，在冷凝器中的s形管道中的翅片加在直线段的管道内已经可以了制冷剂在更多面积的翅片表面凝结，翅片最好是中间凸出和两侧下凹使凝结的液体制冷剂流动到管道壁，到弯曲部分时制冷剂流动到管道的下部如（25）再向前流动（可以减小在弯曲部分增加翅片的难度和成本）；但在蒸发器中是需要分配液体制冷剂在翅片更大表面流动的，所以管道内增加翅片时翅片是呈水平状态的以及主要是加在直线段中，在弯曲部分需要如（44）插入翅片使上段一片的液体制冷剂流动到下直线段的一片翅片上表面流动，或在弯曲部分以插入收集上一直线段的翅片液体制冷剂后再插入分配到各翅片的上表面，使液体制冷剂在每段直线管道内的翅片都有液体制冷剂流动；在蒸发器中也可以如（45）所示，用另外的管道连接液体制冷剂分支连接到s形管道的弯曲部分使液体制冷剂分段地分配到直线管道段内的翅片表面。制冷剂在水平或从上到下倾斜时，蒸发器的前段和冷凝器的后段是液体制冷剂量多、气体少，所以气体的流动量少使推动液体向前的动力也小，最好是增加向垂直方向的倾斜，可如（45）的多处输入。

制冷剂垂直的从上向下流动是指（流）管道或翅片是直线的垂直放置，如图1中的（11左）、图9和图10的管道（056、059）以及翅片（057）是笔直地从上向下的放置排列，一般是在制冷剂在流动截面面积大、并列数量多或者是与液体进行热交换的（流）管道或翅片流动，其所受的重力作用最大，但长度比较短即是相同的垂直距离直线最短，如果是以s形或螺旋形的从上向下时长度比直线长很多。

从上向下流动是制冷剂的液气共同流动中，受重力影响最大的是液体。制冷剂是只从包括水平的、倾斜的从上向下以及垂直的从上向下流动，液体不容易产生堵塞而是比较均匀分布、在流动中分布成为大面积流动以及使是蒸发器的液体逐步蒸发减小时气体逐步增加或冷凝器的气体逐步凝结减小时液体逐步增加的过程。在制冷剂的蒸发或凝结过程中，相同的热交换量是液体与气体的分离面积越大，消耗的功率越小，即是液气分离面积越大相同的量时蒸发器的蒸发就可以不需要更低的压力、得到更低的温度或冷凝器的凝结就可以不需要更高的压力、得到更高的温度。

薄层液体是制冷剂在翅片或流（管）道的表面蒸发或凝结到表面时，薄的液体层可以增加分布在表面的面积以及热能更快地传递到翅片或流（管）道。在蒸发器是薄的制冷剂液体蒸发时可以很快地从翅片或流（管）道吸收热能，在冷凝器是气体凝结成薄的液体层时热能可以很快地释放到翅片或流（管）道。也就是制冷剂在翅片或流（管）道表面分布越厚，热能传递到翅片或流（管）道越慢、所需的制冷剂量越多以及可分布面积越小。一般形成较薄的液体制冷剂层在冷凝器中是使凝结在表面的液体倾斜流动到另侧是相热交换流体的管道壁，最好是流动在管道壁的更大表面直接通过管道壁传递热能到另外流体；在蒸发器是在更多的地方分配液体制冷剂流动到更多表面，液体制冷剂在分配前最好是能更多地从相热交换流体吸收热能，如是沿着另侧是相热交换流体的管道壁流动通过管道壁直接与另外流体进行热交换吸收更多热能。

增加相热交换流体之间的热交换能力和温差，冷凝器和蒸发器是制冷剂与另外的气体或液体进行热交换。比如说以现在很多使用的管道内为制冷剂与翅片间流动的空气进行热交换为例，增加制冷剂与气体或液体的热交换能力和温差是包括增加制冷剂与管道壁的热交换能力（是指另侧有相热交换流体的管道壁）、增加空气与翅片的热交换能力以及减小管道与翅片的温差。在上述已经描述了制冷剂增加与管道的热交换能力：从上向下流动、在管道表面翅片或凹凸增加分布面积、液气分离面积以及使液体制冷剂能更短距离地与另外流体热交换；增加空气与翅片的热交换能力是增加空气与翅片的接触面积、空气与翅片热交换达到符合温度后离开和交换为温差大的空气流动到翅片表面的能力；减小管道与翅片的温差包括增加翅片与管道的热传递力和取合适的流体与管道或翅片之间的温差，也就包括取热传递力强的材料作为管道和翅片、增加翅片与管道的接触面积、取翅片间各处的温差合理即是距离管道最近和最远处的温差（最好是近管道处的翅片较厚而远离管道的较薄）。

制冷剂在没有侧向倾斜的流（管）道内水平、倾斜或垂直的从上向下流动时，是如图4的（25、35、41）所示是液体制冷剂受重力向下在流（管）道内下部或在翅片的上表面流动，制冷剂在垂直的流（管）道内流动时是如（36）没有倾斜的而是沿着流（管）道内全表面向下流动。制冷剂在横截面上流（管）道内、外的翅片水平方向没有侧向倾斜和倾斜从上向下流动时（特别是倾斜角度越接近水平时），一般是如（41）所示的容易集中在翅片的上侧表面流动，使翅片没有侧向的倾斜而只有水平方向和从上到下的倾斜，这样液体制冷剂一直沿着翅片一侧如（41）或两侧如（42）表面水平或从上向下流动，一般倾斜角度接近于垂直方向时才比较容易控制液体在下表面流动形成（42）的在翅片两侧上、下表面流动；因为冷凝器是气体受压力和相对低的温度凝结成液体，所以液体制冷剂容易在如（42）的两侧表面流动，在蒸发器中液体制冷剂容易在如（41）上表面流动，在翅片的下表面需要通过控制分配的方式使制冷剂液体到翅片的下表面才可以在如（42）的液体在两侧流动，液体在两侧流动比在一侧流动面积大一倍，形成液气分离面积的制冷剂与翅片热交换面积也大一倍，但倾斜的角度是水平或接近水平时液体在下表面流动的难度会增大而相反的是如果倾斜角度是垂直或接近垂直时比较容易控制分配液体流动在下表面形成两侧流动。

制冷剂在没有侧向倾斜的流（管）道内水平、倾斜或垂直的从上向下流动时，因为制冷剂在液体状态时的单位热能含量和热交换能力都比气体强很多，所以要使液体制冷剂在最短距离是与另相热交换流体进行热交换。如图4中的（79）是液体制冷剂在最远离另侧是相热交换流体的管道壁，液体的热能需要以最远的距离从翅片传递到管道壁才可以与另外流体热交换，所以热传递能力最弱；如液体只在如（41）的一侧翅片或如（42）的两侧全表面流动时，制冷剂释放或吸收的热能需要全部通过翅片才可以传递到另侧是相热交换流体的管道壁，热交换能力比流动在远距离的（79）强较多；如果在冷凝器中液体制冷剂从一侧（78）或两侧（80）翅片倾斜流动到另侧是相热交换流体的管道壁再继续顺着管道壁向下流动，或在蒸发器中使液体制冷剂在靠近另外相热交换流体的（流）管道壁从上向下流动再分配到一侧（78）或两侧（80）翅片的全表面流动蒸发，这样可以在制冷剂在翅片表面形成大的液气分离面的同时制冷剂释放或吸收的热能包括液体直接通过管道壁与另外流体进行热交换以及同时又通过翅片传递到管道壁与另外流体热交换，可以提高热交换能力的同时，翅片由于需要传递的热能减小，使翅片的温度可以更接近另外流体的温度，热传递能力最强以及效果最佳。

在蒸发器中，如果制冷剂在（流）管道表面增加水平或倾斜的翅片表面流动时，如果要增加液体与气体的分离面积，就必须以控制的方式使液体流动到更大的或所有的（流）管道和翅片表面蒸发，或使液体在靠近与另外流体相热交换的（流）管道壁从上向下流动再分配到更大的流道和翅片表面。如从总的管道分配到多条并列的管道中、如图2的（28）喷洒到较多的翅片上、如液体在（29）是布料或海绵、如从图9中的凹槽或（流）管道（044）分配到翅片表面等任何方法，最好是使液体分布在更大的面积。当有液体制冷剂沿着靠近与另外流体相热交换的（流）管道壁流动再分配到更大面积的流道或翅片表面时，可以采用如图9的（043）的从管道壁向外的向下倾斜使液体从另外流体相热交换的（流）管道壁的凹槽或（流）管道（044）分配到翅片或流道表面，也可以采用如图2的（39）翅片面有小槽或凹凸使液体从小槽或凹凸倾斜流动（39）分配到翅片或流道表面。如果没有凹槽或（流）管道（044）时，制冷剂在从上向下倾斜排列的流动只能是没有侧向倾斜的，使液体只从上向下流动而没有侧向流动，当翅片或流道是水平或倾斜近于水平时，液体在如图的（41）一般只在上表面流动；当倾斜角度靠近于垂直时，可以控制液体沿着如（42、80）的上、下全部表面流动，但控制难度有一定加大；当液体在垂直的（流）管道和翅片表面流动时，可以比较容易控制液体在所有的表面流动如（28、29）的方法，也可以以小槽或凹凸（39）使液体从靠近与另外流体相热交换的（流）管道壁的凹槽或（流）管道（044）从上向下流动再分配到更多表面，所以垂直排列的（流）管道和翅片最优。也就是在蒸发器的（流）管道表面增加翅片中，如果在水平或从上向下倾斜的翅片流动时，包括没有侧向的倾斜和如（043）的从制冷剂与相热交换流体的隔离管道壁的向外延伸中的向下侧向倾斜。使制冷剂可以直接通过管道壁与另外流体热交换，分为多处流入翅片又可以使液体较薄地大面积分布在翅片表面。

在冷凝器中，如果制冷剂在（流）管道表面增加水平或倾斜的翅片表面流动时，如（041）是翅片向下逐渐倾斜到凹槽或（流）管道（044），使气体制冷剂凝结成的液体从翅片表面流动到管道壁，是气体制冷剂凝结到翅片表面并与翅片进行热交换，有一部分热能随着液体流动到管道壁，在（044）沿着管道的延伸方向流动，液体制冷剂可以通过管道壁与管道壁另侧的另外流体进行热交换。这样气体制冷剂凝结成液体时产生的热能可以减小传递到翅片，使翅片的温度得到更低而加快气体制冷剂的凝结成液体；液体在（044）沿着管道的延伸方向流动，凝结成的液体制冷剂携带较多热能通过管道壁以最近距离和最大温差与另侧流体进行很快速度的热交换。也可以如图2的（40）所示，在翅片加有比较多的小斜槽或凹凸，使液体制冷剂流动到小斜槽后，再从倾斜汇集到总的凹槽或（流）管道（044）效果也一样。也就是在冷凝器的（流）管道表面增加翅片中，如果在水平或从上向下倾斜的翅片流动时，包括没有侧向的倾斜和如（041）的从翅片外向下侧向倾斜至好制冷剂与相热交换流体的隔离管道壁。使在翅片凝结的液体在翅片表面比较薄，又使液体带着较多的热能直接通过管道壁直接与另外流体热交换。

制冷剂在（流）管道表面增加垂直的翅片表面流动中，分配制冷剂在翅片时一般很容易在如（42）的两侧表面流动，制冷剂在如图4的有不同方向分支的翅片（70）或者如图8中的平行翅片（027、028）等流动时，因为没有所谓的侧向倾斜所以一般情况下制冷剂都是垂直地从上向下流动，也就是垂直的翅片对在水平方向中可以是任何方向延伸、弯曲或分支。由于液体制冷剂增加在制冷剂与相热交换流体的隔离管道壁流动可以增强热交换能力，所以可以如图2中，在冷凝器中的翅片面有槽或凹凸（40）使液体制冷剂从翅片表面流动到隔离管道壁，在蒸发器中是翅片面有槽或凹凸（39）使液体制冷剂从隔离管道壁流动再适量地分配到翅片全表面。所以从上到下垂直的翅片是在水平面上可以是任何角度的方向延伸、弯曲或分支，在冷凝器中的翅片面有槽或凹凸（40）使液体制冷剂从翅片表面适量地流动到隔离管道壁，在蒸发器中是翅片面有（流）管道、槽或凹凸（39）使液体制冷剂从隔离管道壁流动再适量地分配到翅片表面。

在上述的（流）管道表面增加翅片中的液体制冷剂在沿着制冷剂与相热交换流体隔离的管道壁流动时，可以在翅片或翅片与管道的配合处开有小孔如图4的（60）等任何方式，使液体制冷剂分布在管道壁的更多或全表面与另侧的相热交换流体通过管道壁直接进行热交换。

在（流）管道表面增加翅片使制冷剂在表面流动的配合中，如果要减小热交换器体积或在一定体积内减小功率消耗需要有与中间材料（051）或翅片很强的热交换能力，（中间材料是在管道的内、外表面增加翅片时在翅片与管道中间增加对翅片的结合又包裹管道的部分），在材料上（流）管道和如中间材料（051）要有在较薄时有很强的热传递能力，材料在翅片要有很强的热能横向热传递能力即是使热能以比较远的距离从中间传递到两端或从一端传递到另一端的（流）管道壁的能力，使热能能很快地传递到另侧的流体。翅片从管道壁向外延伸较长时截面形状最好是如图8的（027、046）所指的外薄内厚即是在管道壁端厚在外面远离管道壁的端薄。因为在外面远离管道壁的翅片端主要是与流体热交换以及在制冷剂流动时增加液体分布面积，较薄的翅片增强热交换力、减小占用材料和体积；而在管道壁端厚可以增强热能的横向传递能力使远端的热能及时地也传递到管道壁。

在制冷剂流动（流）管道表面增加翅片的配合中，使液体与气体制冷剂的分离面积加大以及压缩机的压力降低完成蒸发或压力增加冷凝结，在特定单位面积的蒸发或冷凝的凝结量会少比较多，但又需要大的液气分离面积，所以一定的热交换量需要增加制冷剂的用量。在需要制冷制热的量变化比较大比如制冷空调机有时需要很少的冷气、有时需要很多量的冷气，会使制冷剂的分布面积有时大、有时小，所以最好是调节制冷剂量使热交换器内的制冷剂液体与气体的分离面积都保持合适的最大面积。在蒸发器中的液气分离面积是依靠分配的方式使液体增加分布面积的,主要有气体制冷剂的流动推动力、重力、控制分布的方法、并列数量和流动截面面积、液体制冷剂在表面的流动性。控制分布的方法一般包括如（28、29）、（45）的多处输入、（39）的（流）管道或凹凸分配以及翅片（043）的倾斜等的方法控制液体制冷剂的流动分布。并列数量和流动截面面积的增加会减小气体的推动力，减小液体向前流进速度，重力是垂直时得到向下力最大，即是气体制冷剂的推动力影响液体的流速减小，需要增加重力对液体流动的作用；液体制冷剂在表面的流动性是制冷剂液体的流动性好和表面光滑时理易于流动，以及液体与表面的影响是液体制冷剂在如（流）管道和翅片材料或附有该种液体易于流动的表面材料流动，可以选择易于在（流）管道和翅片材料流动的制冷剂，也可以选择在（流）管道和翅片表面加有使液体制冷剂易于流动的另外薄层材料；控制分布的方法是如上述方法使液体制冷剂从上向下流动，比如也可以将蒸发器液体制冷剂连接在小管道上，分段喷洒或流入液体在更多表面上增加液体制冷剂继续蒸发，因为在前段气体流量少而流动速度慢，到中、后段蒸发气体的增加流动速度加快，在中、后段再增加液体制冷剂更易于向前流动扩散。当然还可以用其他的任何结构方法使液体制冷剂分配在（流）管道和翅片表面蒸发。一般是制冷剂与如空气的气体进行热交换时，由于气体的热交换能力弱需要很长的制冷剂流动长度来满足气体需要很大面积进行热交换，所以对液体制冷剂的流动速度要求不高；在制冷剂与液体进行热交换时，液体的热交换能力很强，特别是在蒸发器需要增加液体制冷剂的流动速度或分成多处分配液体制冷剂流动，加快液体的分布面积。

本发明的制冷剂除了管中管的配合或一条（流）管道与多条（流）管道的外表面紧贴配合和是制冷剂与液体进行热交换时采用有一条管道流动制冷剂的配合，其他的制冷剂只在并列的、只从一侧向另一侧流动，使制冷剂在热交换器的整体中只在水平的、从上到下倾斜的以及垂直的从一侧流动向另一侧。所以可以使另外相热交换的流体以相对制冷剂相反的方向流动。也就是与制冷剂热交换的气体或液体从制冷剂的出口进入以及是从制冷剂的进口流出。这样可以制冷剂的从热交换器流出后的温度最接近于另外相热交换的流体温度，使蒸发器制冷剂得到更高温度的蒸发、或冷凝器中制冷剂得到更低温度凝结，减小压缩功率消耗即相同的功率消耗有更多的蒸发或凝结，一般在冷凝器和在制冷剂流动截面大的蒸发器中应用（流动截面大是在管道外较大面积的翅片或在比较多并列的管道中流动时气体由于流速小对液体的推动力小）。如果是制冷剂流动在并列数量少需要气体制冷剂推动液体向前流动扩散时，可以使制冷剂与相热交换的流体的流动方向相同，液体制冷剂在前段可以从温差最大的相热交换的流体吸收热能提高温度和蒸发，增加对中后段的推动力或某些液体制冷剂温度的提高使流动性更好，液体向前的扩散更长形成更大的液气分离面积，但最终的制冷剂蒸发温度较低或冷凝温度较高，具体综合功率消耗与热能量而定，如果气体制冷剂的推动形成增加的液气分离面积贡献大就取制冷剂与相热交换的流体的流动方向相同，如果使蒸发器制冷剂得到更高温度的蒸发、或冷凝器中制冷剂得到更低温度凝结贡献大就取相热交换的流体以相对制冷剂相反的方向流动。

现在使用制冷剂与空气的热交换器一般是以风扇动力使空气以正压力进入热交换器翅片间，也就是翅片之间的空气是有一定正压力的，正压力必然会使气体被压缩而有部分动能变为释放热能，这样在制冷的空调和冷藏中蒸发器和冷凝器都会有气体一定程度的升温，加大制冷时的功率消耗。所以可以更改为风扇从热交换器内抽出的方式，使空气在蒸发器和冷凝器内的动力变为低压吸收部分热能，减小消耗功率。

现在的制冷制热的空调特别是空间较大的空调房中，热交换器一般是简单地与室内的空气进行热交换，常有需要改变温度的位置温度改变较小而其他位置温度已经改变，这又要增加功率使整体温度更低或更高才使需要位置达到所需温度。所以使空调房内的热交换器的空气热交换后的出口具有摇控左、右或还有上、下摆动的功能，通过摇控使热交换后的空气以适合的方式流动到某时所需的位置，这样该位置的温度得到了改变，而其他位置改变比较小减小了功率消耗。以及现在空调房内的热交换器的空气热交换后的出口一般是有比较宽而且是固定的宽度，使热交换后的空气在全部空间流动，在某时候可能需要全部空间的调节温度，但也有比较多的时候是比如是电脑办公等是在空间的一个局部位置，这时应该调节空气在热交换器输出的宽度变小流动到所需位置，这样该位置得到所需温度，由于空气在热交换器和该位置循环流动面变小，其他方向的温度调节较小，热能的损失也变小，所以应该有宽度和方向的调节功能，最好是以摇控器调节适应人们的需求。

热交换器（11）是一种多条并列的管道内的制冷剂只从上向下流动的热交换器（可以包括有水平的段）。制冷剂如果只在一条管道从上向下很长地流动时，气体的流动速度较大即是管道两端的压力差比较大而有一定的功率消耗；如果是分配在多条（如是n条）并列的管道从上向下流动时，气体的流动速度＝一条的1/n，可以减小功率消耗，但也减小气体的推动力，所以应当向垂直方向的倾斜。包括多条的并列（34）、如（31）的筒状旋绕、如（11）中间的倾斜、垂直的管道，但要保证制冷剂蒸发吸热或冷凝放热的管道段是制冷剂只从上向下流动（可以包括有水平段，但水平段过长时也会堆积而有一定的阻流），不会产生积液的单纯气体或液体的流动段怎样弯曲都可以。制冷剂在管道内流动吸收或释放热能与另外的管（流）道或翅片间的另外流体进行热交换的热交换器根据流体的热交换能力包括管道与管（流）道外表面的配合、管中管的配合以及管道与翅片的配合。

如图中的热交换器：在图2中的（37、38）是管中管进行热交换，是两种流体以最大的温差通过管道壁进行热交换，最外层可以是管道或通过加工组合而成的流道。在（37）中是夹层中的流体与内、外层的流体热交换，所以（37）比（38）内只有一条管道时的热交换能力大一倍以上，所以（38）里面的管道可以是2条或2条以上的小管道以增加热交换面积。管中管的配合也包括水平、倾斜和垂直放置。水平放置一般是如（27）饼状的内外螺旋流动，倾斜放置一般是包括如图10的管道（061）或翅片（060）的饼状螺旋不在一个平面上以及如（30）的筒状螺旋流动，饼状或筒状螺旋绕的特点是可以在一定的体积内形成比较长的长度；垂直放置是如（34）的垂直放置，需要较多时并列在一起使制冷剂只从上向下流动，其特点是长度较短，但制冷剂在管道时容易如（36）的在圆周全表面向下流动，或在如（42）的翅片两侧表面向下流动。

制冷剂在管道内流动吸收或释放热能的管道与翅片的配合，如果是如图1的（10）传统的s形管道穿过翅片，要增加翅片孔与管道的接触面积，只采用多条并列的如（10）的直线段水平s形，保证管道内的制冷剂只从水平或上向下流动。在图4的（61、66、70）是多分支翅片包裹管道的配合，翅片与管道的接触面积大，所以热传递能力强和温差小；管道和翅片是长度延伸方向相同的直线、弧形弯曲、饼状螺旋弯曲（27）或筒状螺旋（31）弯曲。（61）是多片有管道形状凹槽的翅片（67）中的凹槽叠加在一起分为两侧包裹管道，各翅片的凹槽紧贴在一起，而凹槽外的翅片部分是平行的和均匀距离的排列在管道外；（66）是在分成为两半的包裹管道部份（如图8的047）结合分支有多块有平行的和均匀距离的翅片（67），结合的方法可以如焊接、嵌入、结合铸在一起等；翅片（67）根据热交换的需求可以如图标注所指的是面片状或网片状，翅片是面片状时在面片间流动的流体只能是与管道的延伸方向相同，而翅片是网片状时在面片间流动的流体是可以与管道的延伸方向相同、也可以如图中从左到右的横向于管道流动。（70）是如电脑的cpu铝散热器直接以模具成型为多分支翅片的条形；不同的是翅片的一侧有管道截面形状的凹槽（70）或内部有管道的整体（如图7的023），翅片由凹槽或内部管道向放射而由厚变薄的部分（如76）以及在条放射形的（76）之间是有较多相互平行的、更薄的翅片，两块有凹槽的翅片（70）对合包裹管道时可以是一个热交换器。多分支的热交换器（70）内的可以以同一种材料成型，也可以内部管道与翅片是不同材料以适应管道内流体的压力、密封性和化学稳定性等要求。

上述的多翅片包裹管道的配合（61、66）在的翅片可以是较大的翅片每一定的距离包裹有多条管道，如（61、66）所指的右侧中的翅片是每片翅片包裹有两条管道，也可以是如（61、66）所指的左侧中的翅片是每片翅片包裹有一条管道，需要多条管道时再并列组合在一起。翅片包裹管道的配合（70、72）是分支的翅片只包裹有一条管道，需要多条管道时再将多条翅片与管道纵、横向并列组合在一起，如图9的多管道（056）和翅片（057）的整体结合。

（69）是比较密的翅片凹凸，一般是在单纯的液体或气体时应用。如（10、61、66）外等的是薄翅片时采用波折的方式（74），如是模具成型的分支翅片（71）可以采用在翅片表面由模具成型有凹凸（73），凹凸的形状是长而小的，其长度方向是与管道的长度方向基本相同，凹凸所占的高度小于两翅片间距的1/3，凹凸的密度是保证在凹处和适当的流体流动量时取高一些的密度。凹凸（73）和波折形（74）的排列与流体的流动方向相同，如图中的（73、74）是（68或69）的右侧端面图。如上述翅片包裹管道（61、66、70、72）是管道内和翅片间的流体流动方向相同，其排列延伸方向也是与管道的长度延伸方向基本相同，即是使流体易于在表面流动。凹凸在长度方向上可以进行倾斜的分段（68），使流体在凹槽方向流动时有一部分的横向流动，得到在翅片表面与在两翅片间流动的流体相交换，即是流体流经翅片表面热交换得到合适的温度后就离开使距离较远而温差较大的流体补充流动到翅片表面进行热交换。这样流体在翅片间是如（31）的适量筒状螺旋流动，得以较小的流动功率消耗进行流体在翅片表面与中间的交换。曲折或凹凸（73、74）可以增加翅片与流体的接触面积，（68）的凹凸倾斜间断使在中间流动的流体与在翅片表面流动的流体得到合适的交换，但又要减小流体的流动阻力。

（64）是在管道外表面加入的翅片，螺旋形的翅片（64）是旋绕在小管道（62）的外表面。在图中是假设内部的小管道（62）内流动的是液体，因为制冷剂是大部分气体与小部分液体的在管道共同流动时的热交换能力比单纯的液体弱，所以大管道（63）与小管道（62）之间的夹层是制冷剂的流动，加入翅片（64）后制冷剂在螺旋的翅片流动。大管道（63）与小管道（62）需要垂直放置时制冷剂才能均匀地在螺旋的翅片（64）上流动，应当使翅片（64）与小管道（62）增大接触面积，近管道的周围最好也有一些小孔（60），使液体制冷剂从翅片的孔（60）分布到小管道（62）的更多外表面流动。这样制冷剂降低或升高温度时，在从翅片传递到小管道壁的同时也直接传递给管道壁，而且以更多液体接触翅片和小管道壁的方式同时进行热交换加速了热交换的能力（液体与翅片或管道的热交换能力比气体强很多）。如果流（管）道外的翅片（64）流动的是与制冷剂进行热交换的另外流体，流动速度越高和密度越大则螺距越大以减小流动功耗。

（65）是管道内的翅片，如果是管道内流动制冷剂时，与上述的翅片（64）一样，只是在管道内、外的区别。在流（管）道内、外表面增加的螺旋翅片，如果流（管）道内流动的是制冷剂，由于是液体与气体的相互转换变化，一般是螺距越小受到的重力越小，液体制冷剂的流速越慢；如果流（管）道内的翅片（65）流动的是与制冷剂进行热交换的另外流体，流动速度越高和密度越大则螺距越大以减小流动功耗。在流（管）道内、外表面增加的螺旋翅片时，如果需要增加螺距可以增加并列的翅片数量以增加更接近向下倾斜的角度，如图中的（64）是两条翅片并列螺旋绕在小管道（62）的外表面。如果是制冷剂流动时在蒸发器的前段或冷凝器的后段因为气体量小而流速小所以可以增加排列翅片数量以增加面积。一般如果是制冷剂与液体热交换时在管道内、外增加的翅片（64、65）是由多片螺旋翅片并列在一起可以增加螺旋的升角即是倾斜角度更接近垂直，制冷剂与气体热交换可以根据需要确定翅片数量得到合适的螺旋升角。

目前的房间内蒸发器中流动制冷剂管道的有同段温差较大以及管道与翅片的温差也较大，这导致流动制冷剂的管道最低温度处与房间内空气的温差很大，房间内空气是一直在蒸发器循环流动的，使房内的空气湿度最终维持在管道最低温度的含量，即是如果制冷剂管道的最低温度处是5度，则室内空气的湿度是在5度时的湿度，所以室内很干燥导致空调病；同时，制冷剂管道与翅片的温差越大就需要更低的制冷剂温度和负压力才能完成所需温度而增加功率消耗。而冷凝器制冷剂管道与翅片的温差越大就需要更高的制冷剂温度和正压力才能完成凝结成液体的量，也增加功率消耗。同上述的热交换器如（41、42）的流（管）道外表面紧贴热交换、管中管以及（61、66、70、72）的翅片包裹管道热交换中，翅片与有制冷剂流动管道的温差很小，加上在翅片的凹凸（73、74）使翅片的热交换面积和能力有很大的增强，这可以减小制冷剂温度与房间所需温度的差距，即是如果房间所需温度是25度则制冷剂的温度控制在15度或更高已经基本满足热交换要求，室内空气是在15度时的湿度，这可以减小压缩功率和空调病。

热交换器（26）是容器内的制冷剂与容器内的管道内其他液体流体进行热交换的热交换器，制冷剂在容器内的翅片或流道也是只从上向下流动，而管道流动的是液体。容器内的翅片是垂直或倾斜的排列，液体制冷剂在翅片是如（77）分成许多条细小的流道靠近管道壁流动、如（80）较薄的大面积分配在表面流动形成大的液气分离面积（也分配在管道的表面），或翅片加工有如（73、74）的顺着流体流动方向的曲折或凹凸，这样制冷剂蒸发或凝结的热能直接传递给管道壁和从翅片传递到管道壁，再由管道壁传递到里面的液体，液体负责输送转移热能到另外的地方，一般液体的流动速度不高所以管道是可以根据需要上下左右的弯曲和排列的。由于容器内是液体与制冷剂的热交换，液体的热交换能力比制冷剂强，但制冷剂的热交换能力也很强，所以管道外的翅片面积不大（最好是减小翅片从管道向外伸出的距离，这样减小翅片面积时翅片与管道的温差很小），以及管道的分布是较密的或在管道内增加翅片使液体与制冷剂的热交换得到平衡。

热交换器内是制冷剂与液体进行热交换时，制冷剂蒸发吸收的热能或冷凝产生的热能大，而相热交换的液体热交换能力强以及流量大，所以流动的截面面积相差不大，基本是最多十多倍内。一般是管中管、流（管）道与流（管）道外表面紧贴的配合，以及在流（管）道的内、外表面加有翅片以增加热交换能力；如果热交换量大的液体流动速度较高时，采用管道与翅片的配合如（61、66、70、72）等，制冷剂分配在各翅片上大面积流动蒸发或凝结（一般翅片从管道伸出较短），管道内流动的是液体，所以管道内加有翅片可以增加热交换能力，翅片一般是与管道的延伸方向接近或一致，翅片的弯曲（如螺旋）程度应较小。热交换器内是制冷剂与气体进行热交换时，由于气体的热交换能力和所含热能少，所以制冷剂与气体的热交换能力相差很大，一般是管道与从管道分支出较多的翅片（如42的管道与流道外表面配合以及61、66、70、72的分支翅片包裹管道的配合），是管道内流动制冷剂、在翅片间流动空气进行热交换，在管道内增加翅片可以增加热交换能力，翅片与管道壁应当有很强的接触热传递力，翅片在增加热交换面积的同时增加液体制冷剂在翅片的分布面积（液气分离面积）；在管道外的翅片是流动空气，空气的热交换能力比制冷剂弱很多，所以在不影响空气流动时，在一定的体积要增加翅片的面积、翅片热传递到管道壁的能力以及空气适当冲击翅片力即空气流动到翅片表面再离开的轮换，同时也应当取靠近管道的翅片段与远离管道的翅片段的温度差（温差越大热交换器占体积越大）。

在图8中，（026、030、034、035、036、049）是管道内、外加有曲折的星形翅片，是由薄翅片折弯而成，由于翅片比较薄，在管道内所占截面也很小，可以采用较密的排列，增加热交换面积和液、气分离面积。星形翅片一般是在垂直或接近垂直的管道内，星形翅片倾斜时会产生如图4的（77、79）所示的有的流动到远离管道壁、而有的流动到靠近管道壁（也有如25流到管道下部），流动到远离管道壁的（79）热能需要从翅片远距离传递到管道壁，这在冷凝器中勉强可以应用，但除了（035）之外其他在蒸发器中不能应用。（030）是管道内的翅片，自然放置时星形翅片（030）的截面半径大于管道的截面半径，由于曲折的星形翅片具有可径向伸缩性，即是可以如（029）一样缩小半径放入管道内，再受弹性扩张压紧管道内壁紧密接触，特别是翅片表面流动的是制冷剂时，最好是如（036）的下部翅片一样在径向外有与管道壁一致的较大的面即如圆形管道时在截面中有一定长度的弧段面，增加与管道内壁的接触面积，使翅片的热能可以加快传递到管道壁。（034）翅片是加在管道外的星形翅片，与（030）作用效果一样只是方向相反紧贴在管道外表面，是自然放置时星形翅片（034）的截面半径小于管道的截面半径，套在管道外时向内缩紧压迫管道外壁面。（026）是两层管道之间加有的翅片，其作用效大管道内壁，最好加入有弹性的定位（032），使流体均匀分布流动；（035）是在两层管道之间的一组曲折的星形翅片，自然放置时，翅片的内半径略小于小管道的半径、翅片的外半径略大于外层大管道的半径以及半径中段有可弹性变形的弯曲，星形翅片受压力可以弹性变形向中间压缩使翅片的小半径可以扩大、大半径可以缩小，套插在两层管道之间后，受星形翅片的径向弹性力以较大面积压紧小管道的外壁和外层大管道的内壁。

上述的星形翅片分布在管道内、外周围的不同位置时其弯曲角度也不同（即从管道横截面看是相对于从管道中心向外延伸是从0至360度的不同角度的曲折）。当星形翅片和管道是倾斜放置以及流动的是制冷剂时，液体制冷剂就会有的在没有倾斜的翅片表面流动、有的流动到管道壁、有的流动到远离管道壁，所以如（034、036）的星形翅片只分布在管道的内或外表面时，制冷剂的蒸发或凝结能力会减弱；如（035）在夹层管道中的星形翅片，液体制冷剂流动到内、外的管道壁，如果是冷凝器时有利于增加热交换能力，如果是蒸发器会由于液体的分布面积减小而不利于蒸发。当星形翅片和管道是垂直放置以及流动的是制冷剂时，制冷剂受重力和流动力的作用，制冷剂都均匀分布在所有的翅片表面从上向下流动，使液体制冷剂的分布面积和热交换能力都大。所以在如（034、036）管道的内、外加有星形翅片应用在制冷剂的流动冷凝或蒸发时，因为制冷剂汇集流动到远离管道壁时减弱热传递力，所以最好是采用管道的垂直放置，或冷凝器中的夹层星形翅片（035）可以倾斜放置管道，更有利。在管道的内、外加有星形翅片应用在流动的不是制冷剂而是液体或气体时，管道的垂直、水平或倾斜放置没有对热交换的影响。

（025、037、039）、（027、046、048）是包括管道内、外加有的没有侧向倾斜或有角度侧向倾斜的翅片，各小翅片之间相平行，适合管道作水平或倾斜放置的制冷剂流动中的应用。没有侧向倾斜的翅片也就是在管道水平或倾斜安装放置时，流体在翅片表面的流动是沿着管道的延伸方向流动而不是相对于管道横向流动，使液体制冷剂一直在翅片的上侧或上下两侧的全表面流动。有角度侧向倾斜的翅片，是因为液体与翅片或管道壁的热交换能力比气体强很多；如果如图4的（79）倾斜液体流动到相对管道壁较远的位置，使热交换能力弱；最好是如（77）流动到靠近管道壁（另侧是相热交换的另外流体）时液体就能快速地传递热能到管道壁与另侧的另外流体进行热交换。

管道内翅片（025）是各相平行的小翅片在中间结合连接，可以组合成一个整体如2个（025）的结合，半径可以略大于管道内半径，各水平翅片被弯曲放入管道后由翅片的弯曲回弹压紧管道内壁；也可以分为两部分，如（025）与（028）的结合，中间加有弹簧，放入管道内后受弹簧的力，如图中向上下运动压紧管道内壁。（037、048）是模具成型的有较多平行的小翅片的半圆星形翅片，两个半圆星形翅片组合弹性压紧在管道壁，如两个（037）放入管道内，受弹簧（050）的作用压紧管道内壁大面积接触。（040）所指标注的中间部分和（027）是以模具成型为内部是管道截面和外部是分散平行翅片的热交换器；如果内、外的压力差小时，可以成为一个热交换器，使翅片间流动的流体与模具成型的管道内流体热交换；如果内、外的压力差比较大时，可以在内部加有熔点高的材料管道，再在外面以熔点低的材料以模具成型为有包裹内部加有熔点高材料的管道部分和分支为平行翅片的部分。

如图中的管道内增加的翅片（037）以及管道外增加的翅片（048）所指的是翅片从外面向下倾斜到管道壁如（041），适合于冷凝器中应用，使制冷剂从翅片表面凝结后流动到另侧是相热交换流体的管道壁。如果是蒸发器则是如（043）的从管道壁向下倾斜到翅片。关于管道内、外表面增加的翅片除了从上向下倾斜的当中还有侧向倾斜（041、043）翅片的倾斜角度（042），倾斜角度（042）如果在翅片螺旋绕在管道内外表面如（64、65）或是管道穿过翅片的配合时是管道的纵截面翅片偏离水平线的倾斜角度，在翅片与管道的延伸方向相同时是在管道横截面中翅片偏离水平线的倾斜角度。在冷凝器中如（041）的倾斜角度（042）的倾斜角度越大如是垂直倾斜到管道时液体制冷剂从翅片倾斜流动到管道壁的速度越快，液体可以带有更多的热能流动到管道壁直接通过管道壁以最大温差和最短距离与另侧的流体进行热交换，还能减小热能通过翅片传递到管道壁的压力；在蒸发器中的侧向倾斜角度（042）是以合适的角度使液体制冷剂从管道壁分配到更大的翅片表面，但又不能过多使距离管道最远的翅片边缘积液，一般是从管道流出的距离越远以及蒸发速度越快倾斜角度（042）取大一些。

（039、046）是由多片相平行薄片或由一片翅片曲折弯曲形成基本平行的翅片组成的有配合管道截面的平行翅片，（039、046）折弯成基本相平行（如039、046所指下部不是绝对平行）以及有较大面积紧贴在管道或中间材料（047、051）表面或直接结合在（047、051）内，（047、051）是处在翅片与管道之间的中间材料，是接近管道横截面的一半与管道紧贴，在管道外的中间材料（051）两侧有翼状的延伸增加分支出翅片（046）的数量；如（039）可以直接加入管道内时如（038）的弹性加在全部小翅片的内端部，使所有基本水平的之字曲折小翅片的另端较大面积受弹力压紧管道内壁；也可以先将（039）结合在（047）内表面，（047）可以是管道壁或是与管道内径基本一致的面状易于热传递的中间材料。如果（047）是与管道截面内径基本一致的面状易于热传递的材料，先两组（039）和（047）的结合体放入管道内，在（047）的两端弹簧（050）或中间弹簧如（038）的作用与管道内壁大面积接触，（039）的热能传递到（047）再传递到管道壁。（046）的薄片翅片则是结合在与管道外壁一致面状易于热传递的中间材料（051）的弯曲外表面或直接结合在（051）内，再由两个（051）从两侧合在管道外表面上，（046）的热能传递到（051）再传递到管道壁。所述的（039、046）平行翅片，在两侧结合在管道表面后，可以是成也是平行状态，也可以是倾斜的平行使制冷剂流动到中间材料（047、051）表面。所述的平行翅片（073、039、046、048）从管道横截面看是在冷凝器中是没有侧向倾斜的（045）或如（041）从翅片侧向向下倾斜到管道壁，在蒸发器是没有侧向的倾斜（045）或如（043）侧向从管道向下倾斜到翅片。在图中的中间材料（047、051）看是比较厚是为了直观看到，应用时应当比较薄，使热能比较容易传递到管道壁。

（031、049）是模具成型的星形翅片，但翅片的材料、厚度以及成型方法要使翅片整体易于弯曲，也有如上述的中间材料（047、051）的部分但易于弯曲的连接面将各翅片连接，放入管道内或包裹在管道外时受弹性作用与管道壁大面积接触，如图中所示的管道内翅片受（049）所指左侧的弹力作用，翅片就可以向外扩张紧贴管道内壁。模具成型的星形翅片（031、049）是由于加工的不同，其翅片的厚度比如上述由薄翅片折弯而成的（026、030、034、035、039）厚较多以及翅片的分布面积小，但（031、049）翅片的连接面与管道壁的接触面积是如中间材料（047、051）一样比（026、030、034、035、039）大，所以一般（031、049）更适合有热交换能力强的制冷剂或液体流动热交换中的应用；而翅片（026、030、034、035、039）可以适合气体、制冷剂和液体的流动热交换中的应用。

在（流）管道增加翅片的配合中，弯曲的难度比较大，一般只能作螺旋扭曲（螺旋扭曲是扭曲后的翅片如图4的64状态）或少量的大半径弯曲，所以在（流）管道增加翅片基本是在大半径的弧形弯曲（如圆弧段弯曲或图10的螺旋弯曲）或直线的（流）管道段增加翅片，增加的翅片是沿着管道方向延伸或在直线管道内外的翅片是被扭曲为如（64）的螺旋形。翅片、中间材料（如66、047、051）、管道的相结合要有很好的热传递能力，如果是直接的压紧配合要增加结合面积和表面的光滑度以增加直接接触的面积（光滑度是在使相接触的两面内的接触点或小面形成直接接触的总和），也可以增加导热率高的材料如在相接触面加导热硅胶、低熔点金属以及将翅片与中间材料铸在一起等。中间材料（如66、76、047、051）是一侧是与薄片翅片结合而另一侧是包裹在管道表面的部分，使翅片的热能和管道另侧的热能是通过中间材料传递热交换。如果所增加的导热材料的导热能力比管道或翅片的导热力弱特别是弱较多时，应当控制只薄层增加在相接触的面上，以及要薄使其不影响翅片、中间材料、管道之间的接触热传递。如翅片与管道增加低熔点金属的锡焊，以翅片（039）与是管道的（047）之间的锡焊为例，可以先在翅片（039）标注所指处的与管道接触面加助焊剂，加温浸锡，控制使接触面有一层薄的锡即可，然后在管道内表面增加助焊剂，再将两个翅片（039）和弹性体（038）放入管道内，翅片（039）受到弹力压紧管道内表面，再整体加温到如浸焊所需温度，使翅片与管道有一定（一般是小幅度的）沿着管道纵向摩擦，翅片（039）受弹力和摩擦与管道表面有最大直接材料接触，而接触面内又填充满焊锡，这样也不横向扩大只在接触面有，再降温定型即可。如果管道材料比锡的导热能力弱或相差不大，第一次加浸锡可以直接加在管道内全表面，这样更容易加锡，再放入翅片加温焊接。在结合接触面增加导热材料时，如（037）、（030、034、036、048）等有弹力与管道表面的结合也与上述所述的（039）与（047）一样；如（61）的翅片之间和与管道之间、（046）与（051）之间的结合没有弹力时，可以如图中的左右增加外力结合也一样。一般气体与制冷剂进行热交换时，由于气体的热交换能力比较弱，要求管道与翅片的导热能力不高，不增加导热物的直接接触基本可以满足热传递要求，以如加锡的焊接成本比较高，但容易结合，所以可以根据本身要求而定；液体与制冷剂进行热交换时，由于液体的热交换能力比制冷剂还强，要求管道与翅片的导热能力比较高，在翅片、中间材料、管道之间的接触面增加如锡焊的低熔点金属的焊接可以增加热传递能力，适应相热交换能力强的要求，这可以减小热交换器的体积或体积不变时可以减小功率消耗。总的说是在热交换器中，包括在（流）管道与另外（流）管道外表面、翅片与（流）管道表面、如中间结合体（66、047、051）与翅片或管道表面等有之间相接触的面加助焊剂和加温进行浸焊包括锡的熔点低的金属，使相接触两面中的一面焊有一薄层金属，再使相接触结合的两面的另外面加有助焊剂与有薄层低熔点金属的面装配接触在一起，加热到焊接所需温度使两面受压力相接触地焊接在一起，形成一个热传递能力强的热交换器或热交换器中的结合体。

将翅片与中间材料铸在一起，是将各薄相平行的翅片和模具材料按设定距离和整体形状排列安装成模具壳体,而翅片有一部分是插入模具内如标注（72、039、046）所指的上部是有一小段翅片在（76、047、051）内，再用模具进行压铸或注铸成型（76、047、051）部分，不同的温度使翅片被钳在或熔在（76、047、051）中间材料里，翅片是补钳在在间材料时中间材料在结合翅片处可以有一些凸出增加接触面积和强度。翅片（039上）和中间材料（047）因为是装配在管道内的所以是略小于管道的一半如（037）的一样，再由两半加上弹簧（038）装配入管道内，形成紧密接触或以低温金属浸焊在一起。如果是如（72与76）、（046与051）的翅片与中间材料的是结合成一个整体或结合在管道外面的，可以结合为如（048）一样的接近一半再从两侧结合或低温金属浸焊在管道外；也可以如（027）或（040的中间）成型为一个中间是管道形状和周围是翅片的结合体，作为两种压力较低的流体相热交换，或如果是高压力或很低的负压时是翅片和熔点比较低的中间材料直接结合在管道外，即是高熔点的管道是作为内部或一侧的模具壁面，翅片和中间材料（76、051）直接压铸或注铸在管道外表面。通过压铸或注铸的方式使翅片和中间材料或还有管道结合在一起，可以有很强的热传递能力以及成本较低。平行翅片在（流）管道外表面的配合中，可以如（027、048、039与047）中是翅片内有一条管道的配合，也可以如图7的（016）是翅片内有2条管道或多条管道的配合。

在上述图4的（70）和图8中所述的在管道内表面增加翅片的配合中，可以在管中管的内管道、（流）管道与另外（流）管道外表面紧贴接触配合中的（流）管道内以及外面是翅片的管道内应用。在（流）管道外表面增加翅片的配合中，在每个翅片和内有管道的结合体外面可以加有外壳如（027、040），外壳可以作如（34）的管中管配合或作为如（021）隔离定位；也可以如（70）、（046与048）的外面是开放没有包裹的。在有外壳的（027）、（040）中，（027）是有承压力强的圆形外壳，可以如图2的（34）结合成在延伸方向两端有制冷剂和流体进出口之外的整体密封，可以形成一个独立的热交换器，需要多个时，再将多个的有制冷剂接口并联在一起，而相热交换的流体的（流）管道可以根据热能或温度的需要串联、并联。（040）是外面为方形的外壳，可以两端是不封闭作为如（020）有每两个独立的方形热交换器相叠加时的定位、稳固和保护；也可以两端封闭如图2的（34）成为在延伸方向两端有制冷剂和流体进出口之外的整体密封适合较低压力的使用，需要多个时方形叠加在一起，较高压力时在外面加上如图7（012）的防止变形的加力筋，较低的负压力时是采用内部承压能力高的翅片；也可以如图9中的管道（056）与翅片（057）中是每个如（70、046与048）的外面开放没有包裹的相对独立的热交换器并合在一起，每两个中间可以加入隔离片使结合稳固、定位和保护作用，适合管道外面是低压的气体、液体或整体放入容器中应用。

（23）制冷剂量调节器是在制冷制热器的制冷制热量变化较大时使用，使制冷制热量的大、小变化时，在压力和流量变化时保持液体制冷剂在热交换器内有合适的分布量，避免液体制冷剂分布过少时导致液气分离面积变小而需要增加压力、制冷剂的量过多时导致积液堵塞等，制冷剂的过多或过少都会增加功率消耗。制冷剂量调节器（23）有管道连接在毛细管或阻流器（21）两端的一个容器，需要减小热交换器的制冷剂量时，控制开关（24）开启冷凝器的连接端，冷凝器的高压力使液体制冷剂流入制冷剂量调节器（23）；需要增加热交换器的制冷剂量时，控制另一开关（24）开启蒸发器侧的连接端，蒸发器的负压力使液体制冷剂从制冷剂量调节器（23）流入蒸发器，来调节整个制冷制热器的制冷制处在合适量的状态。以开关控制制冷制热器的制冷制量最好在冷凝器、蒸发器内的某个位置设有如感应液体的监测器，当然也可以提前设定在一定的制冷制热量时就控制开关使一定量的制冷剂从（23）流出到蒸发器或从冷凝器流入（23）。

杂质分离器（22）是直接串联连接在近毛细管或阻流器（21）的两端管道，其位置是使杂质分离器（22）内的制冷剂保持液体状态，滤除如固体的焊渣、水分等杂质；如果制冷剂在毛细管或阻流器（21）的流动方向不变，杂质分离器（22）安装在毛细管或阻流器（21）的入口前，防止包括水的杂质进入毛细管或阻流器（21）。在制冷制热器的液体制冷制的流量很小，液体从管道流入杂质分离器（22）的较大容器的容积内减缓流动，比如焊接杂质和水份等与制冷剂的密度不同而分离，杂质分离器（22）的容器中加有滤网，滤网呈筒状形或还包括筒状的另一端也有滤网，即是滤网的面积要大以使液体制冷剂缓慢被滤网过滤，从另一侧的管道输出。干燥剂可以装在滤网的夹层内（在内外两层滤网中间），以及可以根据水与制冷剂的密度:水密度＞制冷剂则在下部、制冷剂密度＞水则干燥剂在上部增加干燥剂。在杂质分离器（22）的容器内部是由滤网分为内外两个空间部分，制冷剂输入的空间部分容积较大，滤网另侧的连接输出部分所占容积较小。比如图1中的（22）中，是假设水的密度＞制冷剂的密度，制冷剂流入杂质分离器（22）的容器外、下的较大容积部分后缓慢地环形旋转流动，一般管道的金属杂质密度和水都比制冷剂大所以沉积在底部，可以在底部加有干燥剂以吸收沉积水分，（如果水的密度低于制冷剂，则在上部加有干燥剂）。（22）的中间点状是有制冷剂可以渗过的滤网，如果对防止水分的要求时是两层滤网的夹层中间加干燥剂，制冷剂从滤网的外周和底部过滤颗粒（固体）杂质渗透到中间的小容积部分后进入管道输出。从图中可以看出，滤网是在圆周的筒状周围和底部的大面积渗透制冷剂，滤网中间的制冷剂输出部分占容积很小，即是制冷剂在筒状滤网的容积大部分容易缓流和特别是水的杂质密度分离，过滤后占容积小一些可以减小体积。而滤网外的制冷剂流入部分所占容积比例很大以利于杂质、水分和制冷剂的不同密度的分离，滤网则过滤固体杂质。

（3）是在制冷空调机应用中的冷凝水升温器。在高温地区夏天的如房间等需要降温制冷时，房间内的蒸发器有较多温度低的冷凝水流出（特别是沿海地区），凝结出的冷凝水更多，目前所见的低温冷凝水都是直接向外排放，这样消耗的能量较多以及对环境有不利影响。如图中是在蒸发器（10）收集冷凝水后输送到冷凝器（2）中的冷凝水升温器（3），在蒸发器中已经收集的冷凝水可以先在管道内通过外翅片与开始流入蒸发器的空气进行热交换吸收一定的热能后]再输送到冷凝水升温器（3）。冷凝水升温器（3）可以与冷凝器（2）中的高温处连接形成串接在冷凝器（2）的最后输出段的管道进行与冷凝器释放热能的管道热交换，串接在冷凝器的高温管道段可以吸收更多的热能和蒸发更多水分，串接在冷凝器的液体或液体比例多的段所需热交换的管道较短以及液体制冷剂得到较低的温度从毛细管流回到蒸发器；也可以是冷凝水升温器（3）的管道连接在冷凝器（2）的两端形成并联连接进行与冷凝器释放热能的管道热交换。冷凝水升温器（3）可以是管道或是管道与翅片的配合，最好是采用管中管或管道与管道的外表面紧贴配合进行热交换，所占用的体积很小。因为如果冷凝水流动到冷凝器的流动空气翅片表面容易形成粘积污物，所以冷凝水升温器（3）与冷凝器应当分开，一般冷凝水较少的地区使冷凝水流到一段冷凝器管道表面升温就可以了，如果是冷凝水较多量，使冷凝水分配流动到大面积的翅片受冷凝器释放的热能升温蒸发。也就是冷凝水受冷凝器（2）释放的热能升温一般有几十度，冷凝水越多时需要流动在更大的翅片面积和分配成薄层才能完全蒸发。冷凝水从冷凝器（2）中升温和蒸发所吸收的热能量是减小制冷的功率消耗量，也可以减小或消除冷凝水向外排放的影响，在冷凝水升温器升温蒸发的蒸汽可以用管道连接到室内来提高室内的蒸汽含量。一般是从蒸发器中输送来的冷凝水在冷凝器的制冷剂输出后段热交换可以使冷凝器得到最低温度的冷凝以及液体制冷剂得到最低温度从毛细管或阻流器流回到蒸发器。

热交换器（5）是流动水源散热器，是通过自然水与制冷空调中的冷凝器进行热交换，使冷凝器的制冷剂温度可以降到更低温度，减小冷凝器风扇的功耗以及减小制冷空调器中冷凝器与蒸发器的温差而减小功率消耗；流动水散热器（5）里面流动的是循环到冷凝器的液体，流动水散热器（5）里面的液体与外面流动的较低温流动水源热交换释放热能，这样制冷空调器中的冷凝器体积很小，避免了现在空调器中因有大的冷凝器而形成室外机体积大的缺点。假设（2）是制冷空调的冷凝器，通过的循环液体使热交换器（5）与冷凝器（2）的冷凝管道进行热交换提高温度，流动水散热器（5）直接与外面的流动水源进行热交换降低温度，如果是如自来水的较为纯净水也可以选择直接流入冷凝器（2）内与冷凝管道进行热交换。因为（2）是制冷空调的冷凝器，一般是在高温时使用，而一般的如江河、溪流、自来水等的流动水源的温度较低（比空气的温度低较多），而水与管道或翅片的热交换能力很强，所以与流动水源进行热交换的热交换器所占体积较小，以及可以使冷凝器的温度对比现在与空气热交换的冷凝器温度降到更低，而冷凝器的温度越低所消耗的压缩功率越小和风扇消耗功率也越小，可以减小制冷空调器的耗电。一般的安装选择是：如果是稳定的如江河、湖泊、溪流等的温度较低水源时，选择流动水散热器（5）通过的循环液体与冷凝器（2）内与冷凝管道进行热交换提高温度后，再由流动水散热器（5）与流动温度较低的自然水源进行热交换得到降温；如果温度较低流动的自然水源的流量少或可能受水温度的影响较大限制热能排量时，可以使冷凝器（2）的前段采用一般的空气风在翅片间散热方式释放较大部分的热能，在后段再采用温度较低流动的溪河水源热交换降温释放较小部分的热能，使冷凝器（2）后段的温度得到更低而减小压缩功率消耗。如果温度较低流动的是自来水，可以选择流动水散热器（5）通过的循环液体与冷凝器（2）内与冷凝管道进行热交换、也可以直接使自来水直接在冷凝器（2）内与冷凝管道进行热交换，自来水的使用有一定的流量和成本，一般热交换提高温度后是作为如洗澡水等较高温需求的的用途输出（最好是储存提高温度后的自来水需要时再输出），但这较高的温水需求可能不是常态的而是如洗澡时才需要的时段间歇性的需求，所以如果较高的温水是时段间歇性的需求时也是冷凝器（2）采用一般的空气风热交换降温和自来水热交换降温的结合在一起，不需要较高的温水时冷凝器（2）以空气风热交换降温能完成散热，或在冷凝器的冷凝管道前段以空气风热交换进行部分散热降温到一定的值而冷凝管道的后段以自来水再进一步热交换降低到更低温度，减小冷凝压力；需要较高的温水时冷凝器（2）以自来水热交换降到更低温度而减小压缩功率消耗和不再需要增加能量就可以得到较高的温水作使用。也就是使用流动水源散热器（5）时冷凝器（2）可以切换选择制冷剂的热能与自来水、空气、溪河等自然水进行热交换。

热交换器（6）是一个制冷制热器（7）的冷凝器或蒸发器与另一个制冷制热器（1）的蒸发器或冷凝器的结合体，即是1个制冷制热器与另外的1个或多个制冷制热器的串联，这可以对制冷制热器的热能充分利用，是一个制冷制热器利用另一个制冷制热器本来向外释放的热能而得到更高或更低的、合适的温度流体加以使用。一般现在的制冷空调中的冷凝器都是直接向外排放高温热能，在制热时是蒸发器的低温向外吸收热能，而且所释放的热能是以千瓦/时以上为单位。如图中，假设热交换器（6）是制冷空调压缩机（19）的冷凝器，同时热交换器（6）也是制冷制热器的压缩机（1）的蒸发器。制冷制热器以一个热交换器是一个制冷制热器的蒸发器的同时也是另一个制冷制热器的冷凝器进行串联，对在制冷制热器应用中的冷凝器和蒸发器的热能都全部充分利用。比如说制冷制热器（7）是制冷空调中的冷凝器（6），这时是蒸发器向室内吸收热能降低室温，一般冷凝器是持续地向外释放热能，通过制热器（7）的冷凝器的同时也是制热器（1）的蒸发器的串联后，制热器（1）的蒸发器吸收制热器（7）的冷凝器释放热能后通过制热器（1）冷凝器（2）释放更高温度的热能，如果热交换器（2）是冷凝管道制冷剂的高温与自来水热交换就可以得到沸腾的开水或适合温度的洗澡热水，这样的结果是：制冷空调器（7）的冷凝器（6）得到降到更低的温度而减小功率消耗，对提供热水或开水的制热器（1）中的蒸发器由于温度是接近于冷凝器（6）的较高温度易于蒸发也减小功率的消耗，冷凝器与蒸发器进行热交换的热交换器（6）由于是制冷剂管道与制冷剂管道的热交换所以体积很小。热交换器一般是采用（流）管道与（流）管道外表面紧贴或管中管的配合进行热交换如26、37、38、011、013所示的（流）管道形成管中管的配合，可以如（31）的并列筒状旋绕成一个较小的体积，也可以是（流）管道垂直或倾斜并列在一起成一个小体积。

一个制热器的蒸发器与另一个或多个制冷空调器的冷凝器进行串联，还可以包括使用液体进行串联。如图1中的热交换器（8）是制热器（1）的蒸发器、热交换器（6）是制冷空调器（7）的冷凝器，同时在不同制冷制热器的热交换器（8）和热交换器（6）用液体循环流动连接热能。即是一个或多个的冷凝器（6）与液体进行热交换提高温度后，较高温度的液体循环流动将热能输送到制热器（1）的蒸发器（8）提高温度，从而减小制热器（1）中蒸发器与冷凝器的温差，使冷凝器热交换输出如开水或洗澡水的较高温度热能时减小功率消耗，同时也使制冷空调器（7）的冷凝器降低温度而减小功率消耗。以液体进行一个制热器的蒸发器与另一个制冷制热器的冷凝器的串联相比于上段中两个制冷空调器的直接以冷凝器与蒸发器同一热交换器的串联的优点是：可以远距离连接、可以一个串联多个以及不受位置的限制；缺点是通过管道内液体的串联使热能相连接的冷凝器和蒸发器有一定的温差。上述的一个制热器的蒸发器与另一个或多个制冷空调器的冷凝器进行串联应用中，这一个或多个制冷空调器的冷凝器可以根据需要进行切换，即是需要开水或洗澡水等高温液体时使制冷空调器的冷凝器与另外一个制热器的蒸发器串联，不需要开水或洗澡水等高温液体时可使制冷空调器的冷凝器以传统的风冷降温（即是空气在大面积的翅片间流动热交换）。

低温太阳能集热器（9）是制热器（1）中的蒸发器管道均匀分布在低温太阳能集热器中的吸收热能材料（45、46、50），吸收热能材料（45、46、50）的面向太阳光的一表面最好是有有利于吸收太阳光热能的涂层，即是低温太阳能集热器（9）内的管道就是制热器的蒸发器，而结合在管道外面的是吸收热能材料（45、46）专门吸收太阳光的相对高温热能与管道内释放热能的制冷剂进行热交换，这样在制热器的冷凝器就可以输出更高的、可调节温度的热能。吸收热能材料（45、46、50）是由有较强热传递能力的金属薄片材料加工构成，（45）是面状的薄片金属层；（50）是薄片金属有容纳管道的排列和截面形状的凹槽与管道（48）的外表面大面积接触；（46）是在凹槽（50）的上部有折叠的凸出，折叠凸出可以是几厘米到约20厘米接触透明材料（49），折叠凸出（46）或包裹管道部分（50）的作用是增加吸收倾斜照射的太阳光或还可以接触支撑透明材料（49）增加承受力。

低温太阳能集热器（14）的管道内流动的是传送热能的液体，该液体在所使用的环境是保持液体状态，最好还有较好的流动性和与如管道材质的热交换能力，而结合在管道外面的是吸收热能材料（45、46、50）专门吸收太阳光的相对高温热能与管道内流动输送热能的液体进行热交换，液体提高温度后由具有保温的管道输送到包括液体储能器（16）、蒸发器（12）、室内（18）等需要热能的地方。

低温太阳能集热器（14）的管道内流动的液体温度较低时（如早上的阳光温度低的时候），由低温太阳能集热器（14）管道的提高温度的液体输送到制热器（1）的蒸发器（12），由冷凝器（2）提供热能到如储能器（16）、室内等的需要热能地方。由冷凝器（2）提供热能到储能器（16）通常是阳光照射时间短、可能准备有长时间的阴天等的时候使用，制热器（1）是提高冷凝器输出更高温度的液体到储能器（16）中得到更多热能的储存，也可以降低蒸发器（12）的温度，进而也降低低温太阳能保温热交换器（14）内的管道温度，使吸收热能材料（45、46）的温度降低而增加与阳光的温差，吸收热能材料（45、46、50）和管道的温度越低可以吸收更多的太阳热能。

低温太阳能集热器（14）的管道内的液体温度得到较高的提高时，可以直接输送到室内（18）、储能器（16）等需要热能的地方。比如作为调节室温时，液体的温度达到室内暖空气、暖床的温度等时直接以热交换器（19）进行热交换提高室温、床温等，可以增加低温太阳能集热器（14）的面积得到更多的热能，使提高温度的液体将热能也输送到液体储能器（16）中将热能储存起来，到如晚上、阴天等没有热能但又低温的时候，用管道内的液体将热能输送到室内等需要调节热能的地方；当储能器（16）储存热能的液体温度较低而达不到如室内的所需温度时，以液体输送热能到制热器的蒸发器，通过压缩机的做功使制热器的冷凝器提高温度后再输送到如室内的需要热能的地方。如图中，低温太阳能保温热交换器（14）的液体将热能输送到室内热交换器（19）和储能器（16），没有阳光时，由储能器（16）输送热能到室内热交换器（19）提高室内温度，当储能器（16）的温度较低时，用液体将热能从储能器（16）输送到制热器（1）的蒸发器（12），通过制热器（1）的做功，冷凝器（2）输出适合温度的热能到室内（18）提高温度。

储能器（16）内的储能液体的（大约有水的沸点）比热越大、凝固温度越低时所能储存的热能越多，也就是液体在沸点和凝固点以内就可以进行流动热交换、有很强的热交换能力以及有最大的储热能力。储能器（16）内的储能液体可以是水以及与低温太阳能集热器管道内相同的液体等，如果是储能器（16）与低温太阳能集热器（14）是相同的液体可以直接循环流动；如果储能器（16）内是水或其他与低温太阳能集热器（14）不相同的液体，则储能器（16）与低温太阳能集热器（14）输送来的液体进行热交换的方法，如图1中，在如果从低温太阳能集热器（14）的管道内的高温液体输送到储能器（16）时，是进入储能器（16）的下部通过热交换器与储能器（16）内的液体或冰结的固体进行热交换而提高温度，包括冰结固体溶化的液体高温上升形成循环，从而储能器（16）内的液体温度得到整体提高；输出热能的热交换器放置在储能器（16）内的上部，在储能器（16）内的液体降温后下沉和下面较高温度上升，从而可以吸收整体的液体热能。一般的冬季制热空调中，是蒸发器的制冷剂通过翅片与外面的空气进行热交换，外面空气低到-5度时就不可以继续制热；如果是蒸发器的制冷剂与低至-20度或更低的液体还可以继续进行热交换，使冷凝器继续供热。在设计时，低温太阳能集热器（14）的可吸收太阳热能量、液体储能器（16）的可储存热能量应当大于一天24小时的所需热能量如室温热量、睡眠供暖热量以及还可能还需要热水等。在低温太阳能集热器（14）的管道内、包括管道输送到如室内、液体储能器、蒸发器的回路内的液体要保证在使用的地区环境保持液体状态；液体储能器（16）内的液体可以选择与低温太阳能集热器（14）的管道内的液体相同，也可以液体储能器（16）内的液体是水等的另外不同液体（这需要液体储能器（16）内的液体与低温太阳能集热器（14）的管道内的液体通过热交换传递热能）。

（15）是加热器，可以通过电加热、柴燃烧加热、干粪便燃烧的加热或煤燃烧加热等，是如阴天、下雪等较长时间的没有或很小有太阳热能供给时使低温太阳能集热器（14）和液体储能器（16）不能足够提供所需热能时，调节加热器（15）串接到原来的供热管道中代替供热到如室内的需要热能的地方。使用电加热时，可以加有智能调节器，加热器（15）内的液体可直接与如室内供热的热交换器循环，根据所需热能加热；如果是使用柴或干粪便等不易于调节的加热，容易产生热能过多或过少，加热器（15）内的液体可以同时可调节地连接室内供热等的热交换器和液体储能器（16），检测到加热过量时控制热能储存到液体储能器（16），加热不够时从液体储能器（16）增加提供热能。因为低温太阳能集热器（14）的管道内的液体是在使用环境不结冰而是保持液体状态，如果液体受过高温度的加热性质有改变时，可以是加热器（15）先加热如纯净水等其他液体，使该液体以合适的温度隔离与低温太阳能集热器（14）的管道内的液体进行热交换提高温度再输送到所需的地方。应该有开关控制使低温太阳能集热器（14）的管道内的液体只加热器（15）和如（19）的所需热能位置之间循环，以免热能损失。

（17）是动力控制输送热能的管道内液体的泵，（13）是控制输送热能的管道内液体的开关，共同控制输送带有热能液体的流动。以室内空调为例，如果低温太阳能集热器（14）的管道内的液体因为太阳光较弱没有而温度较低时，泵和开关（13、17）使液体循环在蒸发器（12）与低温太阳能集热器（14），蒸发器（12）吸收热能通过压缩机的作用，冷凝器（2）循环流动输送热能到室内热交换器（19）热交换调节室温；如果太阳光较强，低温太阳能集热器（14）的管道内液体温度达到所需温度时，使液体直接在低温太阳能集热器（14）与室内热交换器（19）之间循环流动热交换调节室温；如果太阳光很强，低温太阳能集热器（14）的管道内液体温度超过所需温度时，除了使液体直接在低温太阳能集热器（14）与室内热交换器（19）之间循环流动热交换调节室温之外，还使液体输送热能到液体储能器（16）储存热能；在没有太阳光而液体储能器（16）内液体的温度较高时直接与室内热交换器（19）之间循环流动热交换调节室温，当液体储能器（16）内液体的温度降低到一定程度时，连接到蒸发器（12），或在加热器（15）与室内热交换器（19）之间循环流动热交换调节室温。

（9、14）是低温太阳能集热器，是在低温的地区和季节取得太阳的较高温热能应用，其上面或向着太阳的面是吸收热能材料和管道或还有透光材料，管道是大面积接触和均匀分布在吸收热能材料（45、46）的表面半圆形凹槽（50），吸收热能材料和管道的背光面有保温性能以及防止空气从背面到正面流动接触吸收热能材料和管道。低温太阳能集热器（9、14）的详细结构图如图3，低温太阳能集热器的最基本构成是由向光面的透光材料（49）、流动输送热能的液体管道（48）、面状的吸收热能材料（45、46、50）和背面的保温材料（54）组成，即是吸收热能材料和管道在透光材料和保温材料的中间。在低温的地区和季节时，空气的温度较低的和经常流动的，而这时的太阳照射的温度是较高的，所以低温太阳能集热器（9、14）的吸收太阳热能的材料（45、46、50）通过吸收太阳的热能提高温度后传递到管道（管道也可以直接吸收太阳热能），管道再传递给里面的液体输送到需要较高温度的地方，透光材料（49）是热传递力较弱的材料和使太阳的热能透射到吸收太阳热能的材料（45、46、50）或还包括管道上，即是透光材料（49）有好的太阳的热能透射能力、又需要尽量减小较高温热能从透光材料向外面传递而扩散到低温空气；吸收热能材料和管道的背面没有热能而只有低温空气，所以需要有保温材料（54）防止吸收热能材料和管道的较高温热能传递到低温空气。

如图中的v形隔离材料（47）或管道位于透光材料与吸收热能材料（45、46、50）之间，使低温太阳能集热器（9、14）的透光材料与吸收热能材料（45、46、50）之间有一定的距离时对防止吸收热能材料和管道的热能从透光材料散失的效果更好，（47）能使透光材料（49）的承压能力较强。v形隔离材料（47）是透明材料小面积接触将平面形的透光材料（49）相对于吸收热能材料（45、46、50）或管道（48）有一定距离分隔，两端密封防止气体流动，分隔成为两部分的三角形：（47）与（49）的倒三角形和（47）与吸收热能材料的尖角向上三角形，太阳光从透光材料（49）→（47）与（49）的倒三角形→（47）与吸收热能材料的尖角向上三角形→吸收热能材料（45、46、50）或还有管道，吸收热能材料吸收太阳后的热能使（47）与吸收热能材料的尖角向上三角形的气体温度较高，但v形透明隔离材料（47）阻止热能传递到（47）与（49）的倒三角形内气体，最大程度减小热能的从透光材料（49）向外扩散，适合于在很低温度的地区应用。

低温太阳能集热器（9、14）的整体呈较大面积的块状，一层的管道要均匀分布和以较大面积与吸收热能材料（45、46、50）接触，如图中的（55）是管道（48）s形分布在面状的吸收热能材料（45、46、50）上，（57）是管道（48）一字直形的排列均匀分布在面状的吸收热能材料（45、46）上，管道的排列形状也可以如图5中的（94）的饼状螺旋排列等以适合的间距旋绕分布与面状的吸收热能材料（45、46、50）大面积接触。一般需要多块串接长时以如（57）的一字排列，如选择液体从进入一块块状的低温太阳能集热器（9、14）到流出就需要得到所需的较高温时是以s形或饼状螺旋排列等。管道在每块低温太阳能集热器（9、14）的进出口要易于作连接，如（56）是直接在管道扩径或另外较大半径的接头、（58）是分支接头、（59）是弯曲接头，即是其管道可以如水管一样易于连接，如粘接、焊接、螺母与接头连接等。

上述的吸收热能材料（45、46、50）是由薄片材料加工而成重量轻，凹槽（50）可以大面积与管道接触增强热传递能力以及其向外凸出有一定的增强对侧向太阳光的接收能力，折叠部分（46）可以增强对侧向太阳光的接收能力以及支撑透明材料，v形透明隔离材料（47）有很好的防止热能散失和支撑透光材料（49）使透明材料（47和49）都可以比较薄又有高的强度；吸收热能材料（45、46、50）的背面地保温材料（54），保温材料（54）可以选择如泡沫、海绵、纤维等，背部再加保护壳。一般所组成的低温太阳能集热器（9、14）的整体重量轻、保温性好、强度高以及成本比较低，比较适合用户作为房顶、墙壁等吸收太阳热能的应用。

（52）是如墙壁、栋梁、铁架等不动的固定物体，（53）是可控制调节方向的物体或装置，低温太阳能集热器（9、14）可以以如卡扣、螺丝安装孔、焊接等的方法作固定安装。低温太阳能集热器（9、14）作不可动安装时一般是安装在如房顶或向光的墙壁（51）等，大部分是接受阳光的斜射，所以吸收太阳热能的效率较低，需要较大面积，但其可以兼作房顶或墙壁的功能性用途；低温太阳能集热器（9、14）作可动保持向阳的安装时，要安装在可转动的如铁架等的物体或装置（53）上，物体或装置（53）受如感光件的控制转动使低温太阳能集热器（9、14）的透光面一直保持正对着太阳的状态，使阳光垂直照射在透光面内的吸收热能材料（45、46）上，这样的吸收太阳的热能效率最高，但需要作独立安装。

管道内的液体选择要保持在液态，也就是低温太阳能集热器（9、14）的应用地区在最低温度时也是管道内为液体的状态。液体从管道壁和吸收热能材料（45、46、50）上吸收热能后，以保温的管道输送到制热器的蒸发器、室内等需要热能的地方。由于低温太阳能集热器（9、14）是在低温环境中应用，所以从低温太阳能集热器（9、14）输送出的液体管道都是有保温性能的。

在上述的采用多凸轮平分转角同轴装配和每轴加上独立转向相反的动力配合作为压缩机、以阻流器代替毛细管、调节制冷制热器内的制冷剂量、控制制冷空调的冷凝水到冷凝器中吸收热能或冷凝器使用较低温度的流动水源降温、增加杂质过滤器以及包括冷凝器和蒸发器的热交换器的改进，除了可以减小功率消耗和故障率外，各部件的体积较小和可以更紧密的连接使制冷制热器总的体积更小；而低温太阳能保温热交换器（14）在低温环境制热时对太阳光热能的利用和热能的储存可以增加在低温的季节和地区的压缩制热的应用。