CN105841406A - 换热装置及空调器、热泵 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种换热装置及空调器、热泵。根据本发明的换热装置，包括微通道换热器和第一气液分离器，微通道换热器包括第一换热部和第二换热部，第一气液分离器的进口端与第一换热部的出口端连接，第二换热部的进口端与第一气液分离器的气体出口连接。本发明通过设置第一气液分离器，从而减少微通道换热器中的液体冷媒量，增大气体冷媒的换热面积，从而提高换热效率。

Description

换热装置及空调器、热泵
技术领域
本发明涉及换热技术领域，具体而言，涉及一种换热装置及空调器、热泵。
背景技术
如图1所示，目前微通道换热器10以较高的换热性能而被广泛应用于空调、热泵等系统。微通道换热器10包括微通道换热管11和设置在微通道换热管11两端的集流管12，根据需要，可以在集流管12中设置隔离片13改变微通道换热管11中冷媒的流向。然而，微通道换热器10用作冷凝器时普遍存在一个问题：随着冷媒的冷凝，微通道换热器10中气体冷媒越来越少，液体冷媒越来越多。冷凝换热大部分是饱和气体冷媒冷凝产生的，因此液体冷媒的增多，大大减小了饱和气体冷媒的换热面积。
发明内容
本发明旨在提供一种能够提高换热效率的换热装置及空调器、热泵。
本发明提供了一种换热装置，包括微通道换热器和第一气液分离器，微通道换热器包括第一换热部和第二换热部，第一气液分离器的进口端与第一换热部的出口端连接，第二换热部的进口端与第一气液分离器的气体出口连接。
进一步地，第一换热部的进口端为微通道换热器的进口端；第二换热部的出口端为微通道换热器的出口端；第一气液分离器的液体出口与第二换热部的出口端连接。
进一步地，第一气液分离器的液体出口与第二换热部的出口端之间串联设置有膨胀阀。
进一步地，第一气液分离器的液体出口与第二换热部的出口端之间串联设置有膨胀阀。
进一步地，微通道换热器包括多根微通道换热管和连接在多根微通道换热管两端的集流管；第一换热部和第二换热部通过设置在集流管中隔离片相互隔离。
进一步地，第一换热部的微通道换热管的数量大于或者等于第二换热部的微通道换热管的数量。
进一步地，微通道换热器还包括第三换热部和第二气液分离器；第二气液分离器的进口端与第二换热部的出口端连接，第三换热部的进口端与第二气液分离器的气体出口连接。
进一步地，第一气液分离器为至少一个气液分离器，当第一气液分离器为两个以上气液分离器时，两个以上气液分离器相互并联；第二气液分离器为至少一个气液分离器，当第二气液分离器为两个以上气液分离器时，两个以上气液分离器相互并联。
本发明还提供了一种空调器，包括前述的换热装置。
本发明还提供了一种热泵，包括前述的换热装置。
根据本发明的换热装置及空调器、热泵，通过设置第一气液分离器，从而减少微通道换热器中的液体冷媒量，增大气体冷媒的换热面积，从而提高换热效率。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是现有技术中的换热装置的结构示意图；
图2是根据本发明的换热装置的结果示意图；
附图标记说明：
10、微通道换热器；11、微通道换热管；12、集流管；13、隔离片；20、第一气液分离器；30、膨胀阀。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图2所示，根据本发明的换热装置，包括微通道换热器10和第一气液分离器20，微通道换热器10包括第一换热部和第二换热部，第一气液分离器20的进口端与第一换热部的出口端连接，第二换热部的进口端与第一气液分离器20的气体出口连接。本发明通过设置第一气液分离器20，从而减少微通道换热器10中的液体冷媒量，增大气体冷媒的换热面积，从而提高换热效率。
具体地，第一换热部和第二换热部可以为两个相互独立的微通道换热器10，也可以为一个微通道换热器10中相互隔离的两部分，当为一个换热器的两部分时，第一换热部和第二换热部通过设置在集流管12中隔离片13相互隔离。更具体地，微通道换热器10包括多根微通道换热管11，且第一换热部的微通道换热管11的数量大于或者等于第二换热部的微通道换热管11的数量，也即第一气液分离器20设置在整个微通道换热器10的后部。根据需要，第一气液分离器20可以为一个气液分离器，也可以为两个或者多个气液分离器，当为两个以上时，气液分离器相互并联设置。
如图2所示，在本发明的第一实施例中，第一换热部的进口端为微通道换热器10的进口端；第二换热部的出口端为微通道换热器10的出口端；第一气液分离器20的液体出口与第二换热部的出口端连接，也即第一气液分离器20中的液体冷媒直接排除的到微通道换热器10的外部的循环系统。优选地，第一气液分离器20的液体出口与第二换热部的出口端之间串联设置有膨胀阀30，从而调节液体冷媒流出量。一般地，膨胀阀30采用电子膨胀阀。
结合图2来具体说明本发明的换热装置的工作过程：
在图2中，以上进下出式微通道换热器10冷凝器为例，过热(或饱和)气体从最上面微通道换热管11进入微通道换热器10，从最下面微通道换热管11流出。
冷媒从进入微通道换热器10到流出微通道换热器10，经历3种换热过程：1、过热气体冷却；2、饱和气体冷凝；3、液体过冷。微通道换热器10前几个微通道换热管11进行过热气体的冷却过程，之后进入饱和气体冷媒的冷凝过程，在此过程中，饱和气体冷媒不断冷凝成液体冷媒。沿冷媒的流动方向，液体冷媒在微通道换热器10中存储量不断增加。到最后几个微通道换热管11，冷媒全部变成液体，进入液体过冷阶段。由于液体的增加，气体所占比例不断减小，饱和气体的换热面积也不断减小，而冷凝器的换热主要靠饱和气体的换热，因此液体冷媒的增加就导致换热量的减少。
本发明的换热装置在微通道换热器10的饱和气体冷凝阶段的某个(或几个)微通道换热管11中，在该微通道换热管11与下一微通道换热管11连通的集流管12中增加一个隔离片13，将这部分集流管12截断引到外面的一个气液分离器中。冷媒从气液分离器的底部进入，从气液分离器的顶部流出，此过程中，液体冷媒留在气液分离器中，气体冷媒从上部出口流出再次进入微通道换热器10中进行饱和气体的冷凝换热。留在气液分离器中的液体冷媒从气液分离器下部的出口通过电子膨胀阀的调节与微通道换热器10流出的液体冷媒汇合进入系统循环。
由于不同工况下冷凝器的换热效果不同，因此气液分离器后面的电子膨胀阀需根据微通道换热器10流出冷媒的过冷度(气液分离器中冷媒温度-微通道换热器10流出冷媒温度)来调节气液分离器流出液体的流量，从而保证微通道换热器10的换热效果。
在本发明的第二实施例中，微通道换热器10还包括第三换热部和第二气液分离器；第二气液分离器的进口端与第二换热部的出口端连接，第三换热部的进口端与第二气液分离器的气体出口连接，也即在整个换热过程中，可以串联设置多个气液分离器收据液态冷媒，并且将这些液态冷媒直接排出到微通道换热器10的外部，从而进一步降低微通道换热器10中的液体冷媒量。根据需要，还可以串联多个。
本发明还提供了一种空调器，包括前述的换热装置，从而有效提高换热效果。
本发明还提供了一种热泵，包括前述的换热装置，从而有效提高换热效果。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
根据本发明的换热装置及空调器、热泵，通过设置第一气液分离器20，从而减少微通道换热器10中的液体冷媒量，增大气体冷媒的换热面积，从而提高换热效率。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种换热装置，包括微通道换热器(10)和第一气液分离器(20)，其特征在于，所述微通道换热器(10)包括第一换热部和第二换热部，所述第一气液分离器(20)的进口端与所述第一换热部的出口端连接，所述第二换热部的进口端与所述第一气液分离器(20)的气体出口连接。
2.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，
所述第一换热部的进口端为所述微通道换热器(10)的进口端；
所述第二换热部的出口端为所述微通道换热器(10)的出口端；
所述第一气液分离器(20)的液体出口与所述第二换热部的出口端连接。
3.根据权利要求2所述的换热装置，其特征在于，
所述第一气液分离器(20)的液体出口与所述第二换热部的出口端之间串联设置有膨胀阀(30)。
4.根据权利要求3所述的换热装置，其特征在于，
所述第一气液分离器(20)的液体出口与所述第二换热部的出口端之间串联设置有膨胀阀(30)。
5.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，
所述微通道换热器(10)包括多根微通道换热管(11)和连接在所述多根微通道换热管(11)两端的集流管(12)；
所述第一换热部和所述第二换热部通过设置在所述集流管(12)中隔离片(13)相互隔离。
6.根据权利要求5所述的换热装置，其特征在于，
所述第一换热部的微通道换热管(11)的数量大于或者等于所述第二换热部的微通道换热管(11)的数量。
7.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于，
所述微通道换热器(10)还包括第三换热部和第二气液分离器；
所述第二气液分离器的进口端与所述第二换热部的出口端连接，所述第三换热部的进口端与所述第二气液分离器的气体出口连接。
8.根据权利要求7所述的换热装置，其特征在于，
所述第一气液分离器(20)为至少一个气液分离器，当所述第一气液分离器(20)为两个以上气液分离器时，所述两个以上气液分离器相互并联；
所述第二气液分离器为至少一个气液分离器，当所述第二气液分离器为两个以上气液分离器时，所述两个以上气液分离器相互并联。
9.一种空调器，包括换热装置，其特征在于，所述换热装置为权利要求1至8中任一项所述的换热装置。
10.一种热泵，包括换热装置，其特征在于，所述换热装置为权利要求1至8中任一项所述的换热装置。
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