CN114440321A - 换热器及空调器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及换热设备技术领域，本申请公开一种换热器及空调器。包括多个换热部及调节流路，各换热部均具有换热管，换热管包括第一端口、第二端口及调节接入口，调节接入口设置于第一端口与第二端口之间，调节流路包括第一调节口、第二调节口以及控制阀，控制阀用于控制第一调节口与第二调节口之间工质的通量，第二调节口与调节接入口连通，以使调节流路能接通至换热管，能够有效避免换热器两端口之间出现过冷或过热。

Description

换热器及空调器

技术领域

本申请涉及换热设备技术领域，尤其涉及一种换热器及空调器。

背景技术

现有的换热器在参与换热循环时，冷媒由换热器的进口经过换热位置与待换热介质进行换热后，换热器的出口冷媒温度容易出现过热或过冷，当过热时，如蒸发器，对于制冷而言，流路场长，冷媒少，就造成能量的无效损耗，当出现过热现象，如在制热而言，流路过长，低温过度过冷，出口温度低，进入蒸发侧冷凝器就容易结霜严重，能力衰减快，因此，换热器的冷媒工质的进口与出口之间过热度影响了换热器的换热效率及用户的使用体验。

发明内容

为了解决现有换热器内出口与进口之间存在过热度差值较大的技术问题，本申请的主要目的在于，提供一种能够有效避免换热器两端口之间出现过冷或过热的一种换热器及空调器。

为实现上述发明目的，本申请采用如下技术方案：

根据本申请的一个方面，提供了一种换热器，包括：

多个换热部，各所述换热部均具有换热管，所述换热管包括第一端口、第二端口及调节接入口，所述调节接入口设置于所述第一端口与所述第二端口之间；

调节流路，包括第一调节口、第二调节口以及控制阀，所述控制阀用于控制所述第一调节口与所述第二调节口之间工质的通量，所述第二调节口与所述调节接入口连通，以使所述调节流路能接通至所述换热管。

根据本申请的一实施方式，其中所述换热管包括：

第一换热段，位于所述第一端口与所述调节接入口之间；

第二换热段，位于所述第二端口与所述调节接入口之间，所述调节流路内的工质由所述调节接入口进入所述第一换热段，与所述第二换热段内的工质汇流；或，所述调节流路内的工质由所述调节接入口进入所述第二换热段内，与所述第一换热段内的工质汇流。

根据本申请的一实施方式，其中所述第一调节口的温度与所述第二调节口的温度差值小于X℃。

根据本申请的一实施方式，其中所述调节流路的换热面积小于换热管的换热面积。

根据本申请的一实施方式，其中所述换热部包括第一分流器及两个换热管，所述第一调节口及所述第一端口通过第一分流器连接于工质的第一接口，各个所述第二端口汇流于工质的第二接口。

根据本申请的一实施方式，其中所述第一分流器包括第一汇流口及与所述第一汇流口连通的多个所述第一分流口，所述第一汇流口与工质的第一接口连接，各个所述第一分流口分别与所述第一调节口及每个所述换热管的所述第一端口连接。

根据本申请的一实施方式，其中所述调节流路包括第二分流器及两个支路，所述第二分流器包括第二汇流口及与所述第二汇流口连通的两个第二分流口，所述支路的一端为第一调节口，另一端为第二调节口，所述第一调节口连接于所述第二分流口，以使所述支路通过所述第二分流器连接于所述第一分流口，各个支路的所述第二调节口与每个所述换热管的调节接入口连接。

根据本申请的一实施方式，其中每个所述支路的换热面积小于连接所述换热管的换热面积。

根据本申请的一实施方式，其中所述控制阀包括流量阀。

根据本申请的另一方面，提供一种空调器，包括上述的换热器。

由上述技术方案可知，本申请的一种换热器及空调器的优点和积极效果在于：

所述换热器包括多个换热部，各个所述换热部均具有换热管，所述换热管包括第一端口、第二端口及调节接入口，在所述换热器内设置调节流路，使所述调节流路的第二调节口通过所述调节接入口与所述换热管连接，所述控制阀设置于所述调节流路上，控制所述第一调节口至所述第二调节口之间工质的通量，这样，工质由所述调节流路进入所述换热管后，与所述换热管内的工质汇流，在汇流换热后，有效改善所述第一端口与所述第二端口之间的温度差，进而有效缓解换热管在制冷或制热时过热度超预设范围的问题，提高所述换热管的换热效果。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种换热器的整体结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种换热器的流路连接结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种空调器的制热时的流路示意图；

图4为本申请实施例提供的一种空调器制冷时的流路示意图。

10、换热部；

11、换热管；101、第一端口；102、第二端口；103、第一换热段；104、第二换热段；

105、第一分流器；151、第一汇流口；152、第一分流口；106、调节接入口；

20、调节流路；

21、第一调节口；22、第二调节口；23、控制阀；

24、第二分流器；241、第二汇流口；242、第二分流口；

25、支路；

30、第一接口；40、第二接口。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

现有的换热器在参与换热循环时，冷媒由换热器的进口经过换热位置与待换热介质进行换热后，换热器的出口冷媒温度容易出现过热或过冷，当过热时，如蒸发器，对于制冷而言，流路场，冷媒少，就造成能量的无效损耗，当出现过冷使，如在制热而言，流路过长，低温过度过冷，出口温度低，冷凝器就容易结霜严重，因此，换热器的冷媒工质的进口与出口之间过热度影响了换热器的换热效率及用户的使用体验。如空调器的换热器流路和冷媒都是固定的，往往不能兼顾制冷、制热的最佳点；像蒸发器，对制冷而言，流路长，冷媒少，流量小，过热严重，能量无效损失；对制热而言，流路长，低温过度过冷，出口温度低，冷凝器结霜严重，为解决上述换热器内两个端口之间存在过热度差值较大的技术问题，根据本申请的一个方面，提供了一种换热器，包括：

多个换热部10，各所述换热部10均具有换热管11，所述换热管11包括第一端口101、第二端口102及调节接入口106，所述调节接入口106设置于所述第一端口101与所述第二端口102之间；

调节流路20，包括第一调节口21、第二调节口22以及控制阀23，所述控制阀23用于控制所述第一调节口21与所述第二调节口22之间工质的通量，所述第二调节口22与所述调节接入口106连通，以使所述调节流路20能接通至所述换热管11。

与现有技术相比，所述换热器包括多个换热部10，各个所述换热部10均具有换热管11，所述换热管11包括第一端口101、第二端口102及调节接入口106，在所述换热器内设置调节流路20，使所述调节流路20的第二调节口22通过所述调节接入口106与所述换热管11连接，所述控制阀23设置于所述调节流路20上，控制所述第一调节口21至所述第二调节口22之间工质的通量，这样，工质由所述调节流路20进入所述换热管11后，与所述换热管11内的工质汇流，在汇流换热后，有效改善所述第一端口101与所述第二端口102之间的温度差，进而有效缓解换热管11在制冷或制热时过热度超预设范围的问题，提高所述换热管11的换热效果。在实际情况下，配置一定、冷媒等一定情况下，不同工况，不同频率下制冷过度过热、制热过度过冷的问题，本申请中能够有效提升制冷能力；能够有效解决制热非稳态下的舒适性问题，能够有效提高APF，提高产品竞争力。

参考图1及图2所示，所述控制阀23包括流量阀，流量阀可以打开和关闭，也可以控制器该一流路的冷媒流量，当制冷严重过热时，流量阀会适当打开，会补充一部分节流后的液态冷媒流动至换热管11中，从而缓冲过热严重的问题当制热出口过冷严重时，流量阀会适当打开，补充一部分高温气态冷媒，从而缓冲过冷严重的问题。

参考图1及图2所示，根据本申请的一实施方式，其中所述换热管11包括：

第一换热段103，位于所述第一端口101与所述调节接入口106之间；

第二换热段104，位于所述第二端口102与所述调节接入口106之间，所述调节流路20内的工质由所述调节接入口106进入所述第一换热段103，与所述第二换热段104内的工质汇流；或，所述调节流路20内的工质由所述调节接入口106进入所述第二换热段104内，与所述第一换热段103内的工质汇流。

所述第一换热段103与所述第二换热段104与外界空气等待换热位置进行换热，所述调节接入口106设置于所述第一端口101与所述第二端口102之间，当工质由所述第一端口101流向所述第二端口102时，所述第一换热段103内的工质由于经过换热后，所述第一端口101与所述调节接入口106之间出现较大的温度差，所述控制阀23控制所述调节流路20内的工质通量增加，使所述调节流路20内的工质通过所述调节接入口106流向所述换热管11内，与所述第一换热段103内的工质进行换热，进而调节所述第一端口101与所述第二端口102之间的温度差，避免所述第二端口102的温度与所述第一端口101的温度差超出预设范围。

作为示例，所述控制阀23可与空调器内的控制系统连接，通过所述控制系统控制所述控制阀23的开度，根据所述第一端口101与所述第二端口102之间的实施温度差，控制所述控制阀23的开度，对所述第一调节口21与所述第二调节口22之间的工质流量进行调整，以使所述调节流路20内的工质流入所述换热管11内，与所述第一换热段103或所述第二换热段104内的工质进行换热，维持所述第一端口101与所述第二端口102温度的动态平衡。

作为示例，所述调节流路20内的工质能够满足所述换热管11内的工质的温度的调节。

优选的，所述第一调节口21与所述第一端口101共同连接于所述工质的第一接口30位置，以使所述第一端口101与所述第二调节口22的温度相同，直接利用相同工质对所述换热管11内工质的温度进行调整，简化整体流路结构。

可通过控制所述调节流路20与所述换热管11的换热效率，降低所述调节流路20与外接的换热效率小于所述换热管11的换热效率，以减小所述调节流路20内的工质与外界空气之间的换热效率，使所述调节流路20内的工质主要参与所述换热管11内工质的换热，进而实现对所述换热管11第一端口101与所述第二端口102两端温度的稳定调节。

根据本申请的一实施方式，其中所述第一调节口21的温度与所述第二调节口22的温度差值在1℃-3℃范围内。可控制所述调节支路25的长度，改善所述第一调节口21与所述第二调节口22之间的间隔距离，减小所述调节流路20参与外界空气等介质之间的换热。作为示例，所述第一调节口21与所述第一端口101连接于工质的第一接口30位置后，为提高所述换热管11与外界的换热效率，现有技术中常会增加所述换热管11的换热面积及流路的长度，所述调节支路25相对所述换热管11的长度可减小，使所述第二调节口22以较小的换热长度连接在所述调节接入口106，所述调节接入口106可设置于靠近所述第二端口102的位置，使所述第二换热段104的换热面积为所述第一换热段103换热面积的1/3倍，进而可在有效保证所述调节流路20内的工质与所述第一换热段103内工质充分换热的基础上，还可有效减小所述第一端口101与所述第二端口102之间的温度差，以使所述第一端口101与所述第二端口102之间的温度差小于3℃。

根据本申请的一实施方式，其中所述调节流路20的换热面积小于换热管11的换热面积。

根据本申请的一实施方式，其中所述换热部10包括第一分流器105及两个换热管11，所述第一调节口21及所述第一端口101通过第一分流器105连接于工质的第一接口30，各个所述第二端口102汇流于工质的第二接口40。两个所述换热管11与所述第二端口102汇流于工质的第二接口，通过所述第一分流器105使所述调节流路20中的所述第一调节口21与所述第一端口101的工质温度相同，无需增加额外的工质供应端即可对所述第一端口101与所述第二端口102位置处工质的温度差进行调整。

根据本申请的一实施方式，其中所述第一分流器105包括第一汇流口151及与所述第一汇流口151连通的多个所述第一分流口152，所述第一汇流口151与工质的第一接口30连接，各个所述第一分流口152分别与所述第一调节口21及每个所述换热管11的所述第一端口101连接。作为示例，所述换热部10包括第一分流器105一端与所述工质的第一接口30连通，一个所述第一分流口152与所述第一调节口21连接，另外两个所述第一分流口152分别与两个所述第一端口101连接，进而可使所述第一调节口21与所述第一端口101位置处的工质温度相同，在简化流程结构的同时，降低成本，工质仅需要通过所述第一汇流口151与所述工质的第一接口30对接后，之后通过所述第一分流口152，分别将工质引入至所述调节流路20及所述换热管11内，一边通过换热管11内的工质与空气换热，另一边通过所述调节流路20对所述换热管11内的工质温度进行调整，以避免所述第一端口101与所述第二端口102之间出现温度差超出与预设范围。

根据本申请的一实施方式，其中所述调节流路20包括第二分流器24及两个支路25，所述第二分流器24包括第二汇流口241及与所述第二汇流口241连通的两个第二分流口242，所述支路25的一端为第一调节口21，另一端为第二调节口22，所述第一调节口21连接于所述第二分流口242，以使所述支路25通过所述第二分流器24连接于所述第一分流口152，各个支路25的所述第二调节口22与每个所述换热管11的调节接入口106连接。参考图2所示，所述第二分流器24设置于所述第一分流口152与所述控制阀23之间，所述第二汇流口241与所述第一分流口152连接，两个所述第二分流口242分别与两个所述支路25的第一调节口21连接，两条支路25的两个所述第二调节口22分别与所述调节接入口106连接，以分别对两条所述换热管11进行换热，进而能够分别调节两个所述换热管11第二端口102与所述第一端口101之间的温度差，以避免换热器端口位置出现过热或过冷的问题。

根据本申请的一实施方式，其中每个所述支路25的换热面积小于连接所述换热管11的换热面积。通过分别控制所述支路25与对应连接的所述换热管11的换热面积，提高所述调节流路20对多个所述换热管11内第一端口101与所述第二端口102之间的调节精度，同时，可使所述换热管11的延伸方向根据实际使用时进行灵活的调整，所述支路25根据所述换热管11的结构，设置所述调节接入口106的位置，所述支路25的换热面积小于所述换热管11的换热面积后，能够灵活地对每个所述换热管11的第一端口101与所述第二端口102的温度进行调节。

作为示例，多个所述换热部10与外接蒸发器或翅片参与换热，所述调节流路20可直接设置为铜管，将所述调节流路20的支路25都采用铜管，连接于所述第二分流器24与所述调节接入口106之间，以减小所述调节流路20与外界的换热，提高所述调节流路20对所述换热管11第一接口30或所述第二接口位置处过热度的调节效果。

作为示例，冷凝后的冷媒从制冷进口(相当于工质的第一接口30)进来，然后经过三通分流器(相当于第一分流器105)，分出3个流路，所述工质沿第一流路(一个换热管11)从一个第一分流口152流入至第二端口102，第二流路(相当于第二个换热管11)与另一第一分流口152连接，然后沿其换热管11的延伸方向向对应的第二端口102流出，这是一个普通的两进两出流路，第三路(相当于调节流路20)是关键旁支流路，所述调节流路20的第一调节口21与所述第一分流器105的另一第一分流口152连接，所述冷媒经过调节流路20由所述第一调节口21向所述第二调节口22流动，再经过流量阀(此流量阀既可以开关控制冷媒的进出，又可以控制流量步数)后，冷媒经两孔分流器(第二分流器24)分两支，第一支路25流向第一个换热管11的中间U管，然后与第一个换热管11内的冷媒混合后流出；

第二支路25流向第二个换热管11的中间U管；优化后流路与传统流路的区别，主要体现在旁支流路分流，下面以制冷制热具体分析：

制冷模式下，参考图4所示：

情景一：冷凝器冷凝、然后节流后的冷媒，温度低，此时的冷媒就是图1所示的制冷进口(相当于工质的第一接口30)的冷媒，在关闭流量阀的情况下，此第一个换热管11与第二个换热管11就是普通的两进两出的流路，在关闭流量阀的情况下，若此时第一端口101与第二端口102之间的温度差别不大，过热度在1-3℃(匹配最佳状态)，则此状态下已关闭阀门情况最佳；此时第三路旁支流路不起作用；

情景二：冷凝器冷凝、然后节流后的冷媒，温度低，此时的冷媒就是图1所示的制冷进口(相当于工质的第一接口30)的冷媒，在关闭流量阀的情况下，若此时第一端口101和第二端口102之间温度差别很大，过热度在＞3℃，此时可以稍微调节流量阀，保证所述第一调节口21的温度较低的冷媒流动至所述第二调节口22后，通过所述调节接入口106连通至所述换热管11内，来冷却两个换热管11蒸发过热的冷媒，保证过热度，不至于过热严重；

通过调节流路20来控制蒸发侧冷媒的状态(保证两相区换热最佳)；而传统流路当流路状态确定时，若系统出现过热，则一般只能通过加冷媒、减短毛细管这些改变硬件配置的方案去优化；同步在配置一定的情况下，也很难兼顾不同负荷、不同频率下的过热度，而此调节流路20可以通过流量阀很容易达到，因为冷凝节流后温度低，冷却效果较好。

制热模式下，参考图3所示：

情景一：压缩机压缩后，高温高压的气体直接从图1中的两个所述换热管11的第二端口102流入蒸发器(此时为冷凝侧)，

当流路确认后，制热效果好，低温衰减小，此时可将流量阀选择关闭；此时调节流路20不起作用；

情景二：压缩机压缩后，高温高压的气体直接从附图1中的第一、二路的出口流入蒸发器(此时为冷凝侧)，

一般制热情况下，从蒸发器(冷凝侧)出口的冷媒过冷，再经过节流，再经过冷凝器，温度会很低；若此时换热差或者冷凝器结霜严重，此时可以打开阀门，分一部分从压缩机出来未充分冷却的高温冷媒进入节流，然后加热冷凝器内的温度很低的冷媒，此情况可以充分缓解冷凝器结霜；

而传统流路确认后缓解结霜的办法只有加冷媒、减短毛细管等改变硬件的配置方案；而此旁支流路可以通过流量阀很容易达到，因为从压缩机出来后未充分冷却(只经过几根U)的冷媒温度高，保温效果较好，能够很好的缓解结霜；

与传统流路的区别和特点；至于优化不同频率下的换热情况的工具就是第三旁支流路中的冷媒，制冷表现在冷凝器冷凝、然后节流后的温度低的冷媒对蒸发侧过热冷媒的冷却。

根据本申请的另一方面，提供一种空调器，包括上述的换热器。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种换热器，其特征在于，包括：

多个换热部(10)，各所述换热部(10)均具有换热管(11)，所述换热管(11)包括第一端口(101)、第二端口(102)及调节接入口(106)，所述调节接入口(106)设置于所述第一端口(101)与所述第二端口(102)之间；

调节流路(20)，包括第一调节口(21)、第二调节口(22)以及控制阀(23)，所述控制阀(23)用于控制所述第一调节口(21)与所述第二调节口(22)之间工质的通量，所述第二调节口(22)与所述调节接入口(106)连通，以使所述调节流路(20)能接通至所述换热管(11)。

2.如权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述换热管(11)包括：

第一换热段(103)，位于所述第一端口(101)与所述调节接入口(106)之间；

第二换热段(104)，位于所述第二端口(102)与所述调节接入口(106)之间，所述调节流路(20)内的工质由所述调节接入口(106)进入所述第一换热段(103)，与所述第二换热段(104)内的工质汇流；或，所述调节流路(20)内的工质由所述调节接入口(106)进入所述第二换热段(104)内，与所述第一换热段(103)内的工质汇流。

3.如权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述第一调节口(21)的温度与所述第二调节口(22)的温度差值在1℃-3℃范围内。

4.如权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述调节流路(20)的换热面积小于换热管(11)的换热面积。

5.如权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述换热部(10)包括第一分流器(105)及两个换热管(11)，所述第一调节口(21)及所述第一端口(101)通过第一分流器(105)连接于工质的第一接口(30)，各个所述第二端口(102)汇流于工质的第二接口(40)。

6.如权利要求5所述的换热器，其特征在于，所述第一分流器(105)包括第一汇流口(151)及与所述第一汇流口(151)连通的多个第一分流口(152)，所述第一汇流口(151)与工质的第一接口(30)连接，各个所述第一分流口(152)分别与所述第一调节口(21)及每个所述换热管(11)的所述第一端口(101)连接。

7.如权利要求6所述的换热器，其特征在于，所述调节流路(20)包括第二分流器(24)及两个支路(25)，所述第二分流器(24)包括第二汇流口(241)及与所述第二汇流口(241)连通的两个第二分流口(242)，所述支路(25)的一端为第一调节口(21)，另一端为第二调节口(22)，所述第一调节口(21)连接于所述第二分流口(242)，以使所述支路(25)通过所述第二分流器(24)连接于所述第一分流口(152)，各个支路(25)的所述第二调节口(22)与每个所述换热管(11)的调节接入口(106)连接。

8.如权利要求7所述的换热器，其特征在于，每个所述支路(25)的换热面积小于连接所述换热管(11)的换热面积。

9.如权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述控制阀(23)包括流量阀。

10.一种空调器，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的换热器。

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