CN115823911A - 换热装置及空调 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种换热装置及空调。换热装置包括冷却组件，冷却组件用于冷却空调中压缩机排出的冷冻油。冷却组件包括第一换热部件及第二换热部件。第一换热部件设于所述冷冻油的流经管道上，第二换热部件连通所述第一换热部件。其中，第一换热部件及第二换热部件之中填充有冷却冷媒，冷却冷媒在第一换热部件与第二换热部件之间循环且不流通至压缩机。上述换热装置，具有专门用于冷却冷冻油的冷却组件，其中的冷却冷媒并不取自于压缩机产生的高温高压的制冷冷媒，而是另外的冷却冷媒。冷却冷媒不进入压缩机，不需要参与空调的制冷循环，相比于制冷冷媒而言，其循环所需要的压差明显减小，温度也会更低，冷却效果更佳，受空调工况的影响更小。

Description

换热装置及空调

技术领域

本发明涉及空调设备技术领域，特别是涉及一种换热装置及空调。

背景技术

对于螺杆机组来说，冷冻油的流量和油温控制是保证机组能够稳定运行的两个关键因素，特别是油温控制，目前常见的是采用板式换热器利用系统中循环的冷媒来对系统的油进行换热，从而达到降低机组油温的目的。

但对于机型较小的机组而言，采用独立的板式换热器用来控制油温有下面问题无法解决，影响机组的油冷效果。首先，普通的油冷设备需要一定的压力差才能使冷媒进入油冷却器中换热。但对于小型机组来说，由于其本身结构较为紧凑，无法实现足够的压差来保证油冷过程中冷媒的供应。其次，常规油冷系统采用系统中的冷媒进行换热，由于机组运行过程中冷凝组件内冷媒本身温度较高，从而导致进入油冷却器中的冷媒温度较高，无法达到预想中换热的效果。并且，由于机组在不同水温下运行工况不同，冷凝组件中冷媒的温度和压力不同，在某些恶劣的工况时冷媒温度比常规情况下高，冷冻油冷却效果进一步减弱，油温相对较高，影响机组安全可靠运行和换热效果。

发明内容

基于此，有必要针对上述的问题，提供一种用于冷却冷冻油的冷却冷媒温度更低且所需压差更小的换热装置及空调。

一种换热装置，所述换热装置包括冷却组件，所述冷却组件用于空调中冷却压缩机排出的冷冻油，所述冷却组件包括：

第一换热部件，设于所述冷冻油的流经管道上；及

第二换热部件，连通所述第一换热部件；

其中，所述第一换热部件及所述第二换热部件之中填充有冷却冷媒，所述冷却冷媒在所述第一换热部件与所述第二换热部件之间循环且不流通至所述压缩机。

上述换热装置，具有专门用于冷却冷冻油的冷却组件，冷却组件中的冷却冷媒并不取自于压缩机产生的高温高压的制冷冷媒，而是另外独立循环的冷却冷媒。冷却冷媒不进入压缩机，不需要参与空调的制冷循环，相比于制冷冷媒而言，冷却冷媒对冷冻油进行冷却循环所需要的压差明显减小，冷却冷媒的温度也会更低，冷却效果更佳。此外，冷却冷媒受空调的工况的影响更小。

在其中一个实施例中，还包括冷凝组件，所述冷凝组件包括换热管，所述换热管包括相互隔断的第一管段及第二管段；

其中，所述第一管段作为所述第二换热部件，用于流通所述冷却冷媒，所述第二管段与所述压缩机连通，用于流通所述压缩机排出的制冷冷媒。

在其中一个实施例中，所述空调包括回油管件，所述压缩机排出的冷冻油经所述回油管件回流至所述压缩机；

所述第一换热部件设于所述回油管件上。

在其中一个实施例中，所述回油管件包括油分离器及管路，所述油分离器具有进口、第一出口以及第二出口，并通过所述进口连通所述压缩机，所述油分离器用于将所述压缩机排出的所述制冷冷媒和所述冷冻油分离；

其中，分离后的所述冷冻油经所述第一出口及所述管路回流至所述压缩机，分离后的所述制冷冷媒由所述第二出口流入所述第二管段。

在其中一个实施例中，所述第一换热部件设置于所述管路上，且在所述冷冻油的流动路径上，所述第一换热部件位于所述第一出口与所述压缩机之间。

在其中一个实施例中，所述第一换热部件包括油换热件和冷媒换热件，所述油换热件连通于所述回油管件中，并供所述冷冻油流过，所述冷媒换热件连通所述第二换热部件，并供所述冷却冷媒流过；

流过所述油换热件的所述冷冻油和流过所述冷媒换热件的所述冷却冷媒换热。

在其中一个实施例中，所述冷却组件还包括第一连通管和第二连通管，所述第一连通管和所述第二连通管设于所述第一换热部件与所述第二换热部件之间；

所述冷却冷媒经所述第一连通管由所述第一换热部件流向所述第二换热部件，经所述第二连通管由所述第二换热部件流向所述第一换热部件；

所述第一换热部件在重力方向上高于所述第二换热部件。

在其中一个实施例中，所述第一换热部件与所述第二换热部件之间设置有单向阀，所述冷却冷媒沿单一流向在两者之间循环。

在其中一个实施例中，所述第二换热部件在重力方向上高于所述第一换热部件。

一种空调，包括上述的换热装置。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明一实施例中换热装置在工作状态下的结构示意图。

附图标记说明：100、换热装置；10、冷却组件；11、第一换热部件；111、油换热件；113、冷媒换热件；13、第二换热部件；15、第一连通管；17、第二连通管；19、单向阀；30、冷凝组件；31、第一管段；33、第二管段；35、散热片；210、压缩机；230、回油管件；231、油分离器；233、管路；250、储油罐。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1，本发明一实施例提供了一种换热装置100，包括冷却组件10，冷却组件10用于冷却空调中压缩机210排出的冷冻油。冷却组件10包括第一换热部件11及第二换热部件13。第一换热部件11设于所述冷冻油的流经管道上，第二换热部件13连通所述第一换热部件11。其中，第一换热部件11及第二换热部件13之中填充有冷却冷媒，冷却冷媒在第一换热部件11与第二换热部件13之间循环且不流通至压缩机210。

冷冻油为用于压缩机210内各运动部件润滑的油，又可称为润滑油。压缩机210排出的冷冻油温度较高，需冷却后回流至压缩机210，可以理解地，压缩机210为实现冷冻油的排出与回流，应当具有相应的排油的排口与回油的入口。压缩机210工作时压缩用于制冷换热的制冷冷媒，制冷冷媒和压缩冷媒可以为各类制冷剂或其它能够进行热交换的流动介质，优选为能够在进行热交换时发生相变的介质，并在相变时带走或释放大量的热。制冷冷媒与冷却冷媒所选用的介质种类可以相同，也可以相异。

与制冷冷媒不同的是，冷却冷媒并不进入到压缩机210中，因而也不参与空调的制冷循环，而专门用于冷却压缩机210排出的冷冻油。因此，冷却冷媒与制冷冷媒各自流动，互不流通。具体来讲，冷却冷媒对冷冻油进行冷却循环，在循环过程中，冷却冷媒在第一换热部件11中与冷冻油换热，带走冷冻油的热量，在第二换热部件13中冷凝降温，释放热量。

上述换热装置100，具有专门用于冷却冷冻油的冷却组件10，冷却组件10中的冷却冷媒并不取自于压缩机210产生的高温高压的制冷冷媒，而是另外独立循环的冷却冷媒。冷却冷媒不进入压缩机210，不需要参与空调的制冷循环，相比于制冷冷媒而言，冷却冷媒对冷冻油进行冷却循环所需要的压差明显减小，冷却冷媒的温度也会更低，冷却效果更佳。此外，冷却冷媒受空调的工况的影响更小。

本实施例中，换热装置100用于冷水机组中，冷水机组具体为螺杆式冷水机组。可以理解地，还可以用于其它类型的空调中，以达到为冷却油降温的目的，取得上述效果，在此不做具体限定。

进一步地，冷却组件10还包括第一连通管15和第二连通管17，第一连通管15和第二连通管17设于第一换热部件11与第二换热部件13之间。冷却冷媒经第一连通管15由第一换热部件11流向第二换热部件13，经第二连通管17由第二换热部件13流向第一换热部件11。第一换热部件11在重力方向上高于第二换热部件13。第一连通管15在重力方向上高于第二连通管17。

通过两根连通管，冷却冷媒可以在第一换热部件11与第二换热部件13之间循环，第一换热部件11与第二换热部件13封闭连通。冷却冷媒的循环动力来源可以是，第一换热部件11与第二换热部件13之间的高度差与温度差异，借此在封闭连通第一换热部件11和第二换热部件13内形成自力虹吸。其中，冷却冷媒可在循环过程中发生相变，在第一连通管15内流通的可以是因冷却冷冻油而被加热形成的气态的冷却冷媒，在第二连通管17内流通的可以是在第二换热部件13中冷凝降温后形成液态的冷却冷媒。

在其它一些实施例中，冷却组件10还可以另外设置有驱动设备，来主动驱动冷却冷媒循环流动。

更进一步地，第一换热部件11与第二换热部件13之设置有单向阀19，冷却冷媒沿单一流向在两者之间循环。

单向阀19可以避免冷却冷媒发生逆流，确保第一换热部件11与第二换热部件13之间的冷却循环有序进行。单向阀19可以设置在第一连通管15和/或第二连通管17上。

在一些实施例中，第二换热部件13在重力方向上高于第一换热部件11。

借助于高度差，第二换热部件13冷凝降温后的冷却冷媒可在重力的驱动下回流至第一换热部件11。得益于冷却冷媒进行独立循环，其对驱动压差的要求不高，所以第一换热部件11和第二换热部件13之间的高度差并不需要太大。

在一些实施例中，空调还包括回油管件230，压缩机210排出的冷冻油经回油管件230回流至压缩机210。第一换热部件11设于回油管件230上。如此，第一换热部件11能够与压缩机210排出而流经回油管件230的高温冷冻油进行充分换热，已对其降温冷却。

进一步地，回油管件230包括油分离器231及管路233，油分离器231具有进口、第一出口以及第二出口，并通过进口连通压缩机210，油分离器231用于将压缩机210排出的冷冻油与制冷冷媒分离。分离后的冷冻油和制冷冷媒分别经第一出口和第二出口排出。

压缩机210工作过程中排出压缩后的制冷冷媒的同时也会一并排出冷冻油，也就是前述需要回流至压缩机210的冷冻油，可以理解地，在进行回流之前，首先要借助于油分离器231将一并排出的冷冻油与制冷冷媒分离，进而能够使冷冻油单独地经管路233回流至压缩机210的入口。

具体地，第一换热部件11设置于管路233上，且在冷冻油的流动路径上，第一换热部件11位于第一出口与压缩机210之间。

第一换热部件11设置在管路233上的方式可以是套设在管路233上，间接通过管路233进行换热，也可以是连接在管路233中，令冷冻油直接流过第一换热部件11，此时第一换热部件11具有两个不相连通的腔，一个用于流通冷冻油，另一个用于流通冷却冷媒，两者之间进行换热。

管路233即前述冷冻油流经的管道，第一换热部件11在压缩机210排出的冷冻油回流至压缩机210的过程中对其进行冷却，换言之，冷冻油再次回流进入压缩机210前，必然经过第一换热部件11的冷却降温，以确保压缩机210工作的稳定性。

在一些实施例中，换热装置100还包括冷凝组件30，冷凝组件30包括换热管，换热管包括相互隔断的第一管段31及第二管段33。其中，第一管段31作为第二换热部件13，用于流通冷却冷媒。第二管段33与压缩机210连通，用于流通压缩机210排出的制冷冷媒。具体地，冷凝组件30还包括散热片35，散热片35包裹于第一管段31及第二管段33的外部。

第一管段31与第二管段33之间互不连通，因而，冷却冷媒和制冷冷媒得以分别在两段不同的换热管内分别进行冷凝降温。空调具有储液罐，经第一管段31冷凝得到的制冷冷媒流出第一管段31后，储存于储液罐中。

第一管段31和第二管段33一并覆设有散热片35有助于增大散热面积，增强散热效果。可以理解地，作为第二换热部件13的第一管段31可以视作在原有冷凝器的基础上截取部分管段，将该部分管段独立出来专门用于冷凝降温与冷冻油换热后的冷却冷媒。因此，虽然冷却装置100具有独立的第二换热部件13，但整个空调结构及布置上并无明显变化，充分利用了原有条件。

在其它一些实施例中，第二换热部件13还可为独立于冷凝组件30外的独立部件，拥有独立的散热片35，而不作为冷凝组件30的一部分，自主地选择布置位置，在此不作具体限定。

进一步地，分离后的冷冻油经油分离器231的第一出口及管路233回流至压缩机210，分离后的制冷冷媒经油分离器231的第二出口流入第二管段33，两者各自在第一换热部件11处和第二管段33内进行降温。

在一些实施例中，第一换热部件11包括油换热件111和冷媒换热件113，油换热件111连通于回油管件230中，并供冷冻油流过。冷媒换热件113连通第二换热部件13，并供冷却冷媒流过。流过油换热件111的冷冻油和流过冷媒换热件113的冷却冷媒换热。

具体地，油换热件111接在回油管件230的管路233上，由管路233流向压缩机210的冷冻油会途经流过油换热件111。冷媒换热件113则两端分别通过第一连通管15和第二连通管17与第二换热部件13连通，在冷却冷媒进行冷却循环途经冷媒换热件113时，与途经油换热件111的冷冻油换热，对其进行降温冷却。

上述换热装置100，压缩机210压缩工作过程中产生的高温制冷冷媒会与冷冻油一并排出，并经油分离器231分离。其中，分离后的制冷冷媒进入到冷凝组件30中的第二管段33进行冷凝降温，冷冻油则进入回油管件230的管路233中，以回流至压缩机210中。由于压缩机210排出的冷冻油温度较高，为保证压缩机210运行能够稳定，在回流至压缩机210之前需对冷冻油进行冷却。换热装置100的第一换热部件11设于管路233上，第二换热部件13则是冷凝组件30中的第一管段31，两者之中填充有冷却冷媒，冷却冷媒在第一换热部件11处与冷冻油进行换热，以带走冷冻油的热量，达到降温的效果。而因此而升温的冷却冷媒，则流入第二管段33中冷凝降温，并能够用于继续冷却冷冻油，以此在第一换热部件11与第二管段33之间进行冷却循环，不断地为冷冻油进行降温。由于冷却冷媒是在第一换热部件11与第二管段33之间独立循环，并不与压缩机210及第一管段31连通，也不参与压缩机210的循环，因此，冷却冷媒的温度会比第一管段31内的制冷冷媒温度更低，更加利于冷却冷冻油，压力会比第一管段31内的制冷冷媒更小，更便于驱动。

本发明一实施例中，还提供了一种空调，包括上述的换热装置100。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种换热装置(100)，其特征在于，所述换热装置(100)包括冷却组件(10)，所述冷却组件(10)用于空调中冷却压缩机(210)排出的冷冻油，所述冷却组件(10)包括：

第一换热部件(11)，设于所述冷冻油的流经管道上；及

第二换热部件(13)，连通所述第一换热部件(11)；

其中，所述第一换热部件(11)及所述第二换热部件(13)之中填充有冷却冷媒，所述冷却冷媒在所述第一换热部件(11)与所述第二换热部件(13)之间循环且不流通至所述压缩机(210)。

2.根据权利要求1所述的换热装置(100)，其特征在于，还包括冷凝组件(30)，所述冷凝组件(30)包括换热管，所述换热管包括相互隔断的第一管段(31)及第二管段(33)；

其中，所述第一管段(31)作为所述第二换热部件(13)，用于流通所述冷却冷媒，所述第二管段(33)与所述压缩机(210)连通，用于流通所述压缩机(210)排出的制冷冷媒。

3.根据权利要求2所述的换热装置(100)，其特征在于，所述空调包括回油管件(230)，所述压缩机(210)排出的冷冻油经所述回油管件(230)回流至所述压缩机(210)；

所述第一换热部件(11)设于所述回油管件(230)上。

4.根据权利要求3所述的换热装置(100)，其特征在于，所述回油管件(230)包括油分离器(231)及管路(233)，所述油分离器(231)具有进口、第一出口以及第二出口，并通过所述进口连通所述压缩机(210)，所述油分离器(231)用于将所述压缩机(210)排出的所述制冷冷媒和所述冷冻油分离；

其中，分离后的所述冷冻油经所述第一出口及所述管路(233)回流至所述压缩机(210)，分离后的所述制冷冷媒由所述第二出口流入所述第二管段(33)。

5.根据权利要求4所述的换热装置(100)，其特征在于，所述第一换热部件(11)设置于所述管路(233)上，且在所述冷冻油的流动路径上，所述第一换热部件(11)位于所述第一出口与所述压缩机(210)之间。

6.根据权利要求3-5任一项所述的换热装置(100)，其特征在于，所述第一换热部件(11)包括油换热件(111)和冷媒换热件(113)，所述油换热件(111)连通于所述回油管件(230)中，并供所述冷冻油流过，所述冷媒换热件(113)连通所述第二换热部件(13)，并供所述冷却冷媒流过；

流过所述油换热件(111)的所述冷冻油和流过所述冷媒换热件(113)的所述冷却冷媒换热。

7.根据权利要求1-5任一项所述的换热装置(100)，其特征在于，所述冷却组件(10)还包括第一连通管(15)和第二连通管(17)，所述第一连通管(15)和所述第二连通管(17)设于所述第一换热部件(11)与所述第二换热部件(13)之间；

所述冷却冷媒经所述第一连通管(15)由所述第一换热部件(11)流向所述第二换热部件(13)，经所述第二连通管(17)由所述第二换热部件(13)流向所述第一换热部件(11)；

所述第一换热部件(11)在重力方向上高于所述第二换热部件(13)。

8.根据权利要求1-5任一项所述的换热装置(100)，其特征在于，所述第一换热部件(11)与所述第二换热部件(13)之间设置有单向阀(19)，所述冷却冷媒沿单一流向在两者之间循环。

9.根据权利要求1所述的换热装置(100)，其特征在于，所述第二换热部件(13)在重力方向上高于所述第一换热部件(11)。

10.一种空调，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的换热装置(100)。

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