CN204963305U - 一种板式换热器及制冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种板式换热器及制冷系统，所述的板式换热器包括沿左右方向层叠设置的多个板片，相邻的两个板片之间形成供制冷剂通过第一流道和供水流通过第二流道，所述的板式换热器还包括沿左右方向设置的位于板式换热器上部的上侧通道、位于板式换热器下部的下侧通道，所述的上侧通道和下侧通道与所述的第一流道相连通且与所述的第二流道相隔离，所述的板式换热器还包括设置在所述的板式换热器内的分隔板，所述的上侧通道被所述的分隔板分隔为位于左侧的第一通道、位于右侧的第二通道，以使所述的第一通道和第二通道内的制冷剂无法直接流通，所述的分隔板的下端开设有供所述的第二通道通过的开口。

Description

一种板式换热器及制冷系统

技术领域

本实用新型涉及一种板式换热器及制冷系统。

背景技术

板式换热器在换热领域应用广泛，可以用于液体和液体之间的换热，也可以用于一侧单相另外一侧为两相的换热，在空调主机中使用的时候，板式换热器的一侧走制冷剂另外一侧走载冷剂。作为冷凝器使用的时候，制冷剂在板式换热器中冷凝，将热量传递给水之类的载热介质。作为蒸发器使用的时候，制冷剂在板式换热器中蒸发，从水之类的载冷剂中吸收热量。相对于干式蒸发器体积小、结构紧凑，承压能力高，换热系数高，相同的换热效果情况下，成本约为干式蒸发器的2/3。

在现有技术中，板式换热器的一个特点，水侧的流程基本上是单流程；制冷剂也是单流程，所以没有混流形式，只有顺流换热或者逆流换热，对于单冷或者单热系统，可以采用逆流形式，但是对于热泵，水路的流向是固定的，制冷的流动是相反的，一个工况是顺流、另一个工况为逆流，顺流时候换热性能差。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种板式换热器及制冷系统。

为解决以上技术问题，本实用新型采取如下技术方案：

一种板式换热器，所述的板式换热器作为蒸发冷凝器使用，所述的板式换热器用于将制冷剂和水流进行热交换，所述的板式换热器包括沿左右方向层叠设置的多个板片，相邻的两个板片之间形成供制冷剂通过第一流道和供水流通过第二流道，所述的第一流道和第二流道相互间隔，所述的板式换热器还包括沿左右方向设置的位于板式换热器上部的上侧通道、位于板式换热器下部的下侧通道，所述的上侧通道和下侧通道与所述的第一流道相连通且与所述的第二流道相隔离，所述的上侧通道的两端具有供制冷剂进出的第一进出口、第二进出口，所述的下侧通道的一端具有供制冷剂进出的第三进出口，另一端与外部环境相隔离，所述的板式换热器还包括设置在所述的板式换热器内的分隔板，所述的上侧通道被所述的分隔板分隔为位于左侧的第一通道、位于右侧的第二通道，以使所述的第一通道和第二通道内的制冷剂无法直接流通，所述的分隔板的下端开设有供所述的第二通道通过的开口。

优选地，所述的板式换热器还包括供水流流进的进水口、供水流流出的出水口，所述的进水口设置在所述的板式换热器的上部，所述的出水口设置在板式换热器的下部，所述的进水口、所述的出水口与所述的第二流道相连通。

优选地，所述的第一进出口、第三进出口、进水口、出水口位于所述的板式换热器的左侧，所述的第二进出口为所述的板式换热器的右侧，所述的板式换热器被所述的分隔板分隔为位于分隔板左侧的第一区、位于分隔板右侧的第二区。

优选地，所述的第一区的换热面积是第二区换热面积的8～20倍。

优选地，所述的分隔板与所述的板片相平行设置。

本实用新型还提供一种制冷系统，所述的制冷系统包括设置在制冷管路上的压缩机、第一换热器、膨胀装置、第二换热器，所述的第一换热器上述的板式换热器。

优选地，所述的第一换热器的第一进出口与所述的压缩机向连通，

所述的第一换热器的第一进出口与第二进出口通过一第一单向阀连通，所述的第一单向阀指向所述的第一进出口；

所述的第一换热器的第二进出口与所述的膨胀装置通过一第二单向阀连通，所述的第二单向阀指向所述的膨胀装置；

所述的第一换热器的第三进出口与所述的膨胀装置通过一第三单向阀连通，所述的第三单向阀指向所述的第三进出口，

当所述的第一换热器作为冷凝器使用时，制冷剂从所述的第一换热器的第一进出口进入第一通道，流经第一区的第一流道，冷凝后通过下侧通道，制冷剂通过下侧通道流经第二区的第一流道，经过第二通道从所述的第二进出口流出，经过第二单向阀流向所述的膨胀装置，水流从进水口进入第二流道后从出水口流出，在所述的板式换热器的第二区，制冷剂与水流逆流换热；

当所述的第一换热器作为蒸发器使用时，制冷剂从第一换热器的第三进出口进入下侧通道，上行蒸发，流经第一区和第二区的第一流道，从第一换热器的第一进出口和第二进出口流出。

优选地，所述的制冷系统还包括一四通换向阀，所述的四通换向阀包括D端口、C端口、S端口、E端口，所述的压缩机包括出气口、吸气口，所述的D端口与所述的压缩机的出气口相连通，所述的S端口与所述的压缩机的吸气口相连通，

所述的四通换向阀在调节过程中具有两种状态，分别为：D端口与C端口导通且S端口与E端口导通，D端口与E端口导通且S端口与C端口导通,

D端口与C端口导通且S端口与E端口导通时，所述的制冷剂从压缩机的出气口流出依次流经：四通换向阀的D端口、C端口、第一换热器、膨胀装置、第二换热器、四通换向阀E端口、S端口，最后经压缩机的吸气口回到压缩机，

D端口与E端口导通且S端口与C端口导通时，所述的制冷剂从压缩机的出气口流出依次流经：四通换向阀的D端口、E端口、第二换热器、膨胀装置、第一换热器、四通换向阀的C端口、S端口，最后经压缩机的吸气口回到压缩机。

优选地，所述的第二换热器也为权利要求1-4任一项所述的板式换热器，所述的第二换热器的第一进出口与所述的压缩机相连通，

所述的第二换热器的第一进出口与第二进出口通过一第四单向阀连通，所述的第四单向阀指向所述的第一进出口；

所述的第二换热器的第二进出口与所述的膨胀装置通过一第五单向阀连通，所述的第五单向阀指向所述的膨胀装置；

所述的第二换热器的第三进出口与所述的膨胀装置通过一第六单向阀连通，所述的第六单向阀指向所述的第三进出口，

当所述的第二换热器作为冷凝器使用时，制冷剂从第二换热器的第一进出口进入第一通道，流经第一区的第一流道，冷凝后通过下侧通道，制冷剂通过下侧通道流经第二区的第一流道，经过第二通道从所述的第二进出口流出，经过第五单向阀流向所述的膨胀装置，水流从进水口进入第二流道后从出水口流出，在所述的板式换热器的第二区，制冷剂与水流逆流换热；

当所述的第二换热器作为蒸发器使用时，制冷剂从第二换热器的第三进出口进入下侧通道，上行蒸发，流经第一区和第二区的第一流道，从第二换热器的第一进出口和第二进出口流出。

由于以上技术方案的采用，本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

本实用新型所述的板式换热器在作为冷凝器使用时，在第二区的制冷剂与水流形成逆流换热，提高了制冷剂与水流的换热效果，相比现有技术的板式换热器，冷凝效果提高，以使制冷系统能够提高制冷量3％左右，提高能效2％左右。

附图说明

图1为本实用新型所述的一种板式换热器的剖视示意图；

图2为本实用新型所述的板式换热器的左视示意图；

图3为本实用新型所述的一种制冷系统的结构示意图；

图4为本实用新型所述的另一种制冷系统的结构示意图，

1、第一换热器；1’、第二换热器；11、第一通道；12、第二通道；13、下侧通道；14、分隔板；15、第一进出口；16、第二进出口；17、第三进出口；18、进水口；19、出水口；101、第一区；102、第二区；2、压缩机；21、出气口；22、吸气口；3、四通换向阀；31、D端口；32、C端口；33、S端口；34、E端口；4、膨胀装置；51、第一单向阀；52、第二单向阀；53、第三单向阀；54、第四单向阀；55、第五单向阀；56、第六单向阀。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。应理解，这些实施例是用于说明本实用新型的基本原理、主要特征和优点，而本实用新型不受以下实施例的范围限制。实施例中采用的实施条件可以根据具体要求做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

如图1～2所示为实用新型所述的一种板式换热器，所述的板式换热器作为蒸发冷凝器使用，所述的板式换热器用于将制冷剂和水流进行热交换，所述的板式换热器包括沿左右方向层叠设置的多个板片，相邻的两个板片之间形成供制冷剂通过第一流道和供水流通过第二流道，所述的第一流道和第二流道相互间隔，所述的板式换热器还包括沿左右方向设置的位于板式换热器上部的上侧通道、位于板式换热器下部的下侧通道13，所述的上侧通道和下侧通道13与所述的第一流道相连通且与所述的第二流道相隔离。所述的上侧通道的两端具有供制冷剂进出的第一进出口15、第二进出口16，所述的下侧通道13的一端具有供制冷剂进出的第三进出口17，另一端与外部环境相封闭，所述的板式换热器还包括供水流流进的进水口18、供水流流出的出水口19，所述的进水口18设置在所述的板式换热器的上部，所述的出水口19设置在板式换热器的下部，所述的进水口18、出水口19与所述的第二流道相连通。所述的板式换热器还包括设置在所述的板式换热器内的分隔板14，所述的分隔板14与所述的板片相平行设置，所述的上侧通道被所述的分隔板14分隔为位于左侧的第一通道11、位于右侧的第二通道12，以使所述的第一通道11和第二通道12内的制冷剂无法直接流通，所述的分隔板14的下端开设有供所述的第二通道12通过的开口。所述的第一进出口15、第三进出口17、进水口18、出水口19位于所述的板式换热器的左侧，所述的第二进出口16为所述的板式换热器的右侧，所述的板式换热器被所述的分隔板14分隔为位于分隔板14左侧的第一区101、位于分隔板14右侧的第二区102。所述的第一区101的换热面积是第二区102换热面积的8～20倍，优选地，所述的第一区101的换热面积为第二区102换热面积的15倍。

本实用新型所述的板式换热器用作冷凝器时，气态的制冷剂从第一进出口15进入第一通道11，流经第一区101，冷凝后进入下侧通道13，由下侧通道13流经第二区102后进入第二通道12，从第二进出口16流出。水流从进水口18进入从出水口19流出，水流在第二流到内的方向从上至下，而在第二区102内，制冷剂的方向是从下至上，因此制冷剂与水流在第二区102内为逆流换热。在空调系统中，水流的方向是不变的，而制冷剂在换热器中的流向在作为冷凝器和蒸发器的时候相反，因此，在现有技术中，当换热器作为冷凝器使用时，制冷剂和水的流向相同，为顺流换热。而在本实用新型中，由于增加了分隔板14，在第二区102内，制冷剂与水流发生逆流换热，并且，制冷剂在第二区102进行过冷，提高了制冷剂与水流的换热效果，相比现有技术的板式换热器，冷凝效果提高，以使制冷系统能够提高制冷量3％左右，提高能效2％左右。

图3为本实用新型所述的一种制冷剂的一种实施例，所述的制冷系统包括设置在制冷管路上的压缩机2、第一换热器1、膨胀装置4、第二换热器1’，所述的第一换热器1为本实用新型所述的板式换热器。所述的第一换热器1的第一进出口15与所述的压缩机2向连通，所述的第一换热器1的第一进出口15与第二进出口16通过一第一单向阀51连通，所述的第一单向阀51指向所述的第一进出口15；所述的第一换热器1的第二进出口16与所述的膨胀装置4通过一第二单向阀52连通，所述的第二单向阀52指向所述的膨胀装置4；所述的第一换热器1的第三进出口17与所述的膨胀装置4通过一第三单向阀53连通，所述的第三单向阀53指向所述的第三进出口17，当所述的第一换热器1作为冷凝器使用时，制冷剂从所述的第一换热器1的第一进出口15进入第一通道11，流经第一区101的第一流道，冷凝后通过下侧通道13，制冷剂通过下侧通道13流经第二区102的第一流道，经过第二通道12从所述的第二进出口16流出，经过第二单向阀52流向所述的膨胀装置4，水流从进水口18进入第二流道后从出水口19流出，在所述的板式换热器的第二区102，制冷剂与水流逆流换热；当所述的第一换热器1作为蒸发器使用时，制冷剂从第一换热器1的第三进出口17进入下侧通道13，上行蒸发，流经第一区101和第二区102的第一流道，从第一换热器1的第一进出口15和第二进出口16流出。

所述的制冷系统还包括一四通换向阀3，所述的四通换向阀3包括D端口31、C端口32、S端口33、E端口34，所述的压缩机2包括出气口21、吸气口22，所述的D端口31与所述的压缩机2的出气口21相连通，所述的S端口33与所述的压缩机2的吸气口22相连通。所述的四通换向阀3在调节过程中具有两种状态，分别为：D端口31与C端口32导通且S端口33与E端口34导通，D端口31与E端口34导通且S端口33与C端口32导通。D端口31与C端口32导通且S端口33与E端口34导通时，所述的制冷剂从压缩机2的出气口21流出依次流经：四通换向阀3的D端口31、C端口32、第一换热器1、膨胀装置4、第二换热器1’、四通换向阀3E端口34、S端口33，最后经压缩机2的吸气口22回到压缩机2。D端口31与E端口34导通且S端口33与C端口32导通时，所述的制冷剂从压缩机2的出气口21流出依次流经：四通换向阀3的D端口31、E端口34、第二换热器1’、膨胀装置4、第一换热器1、四通换向阀3的C端口32、S端口33，最后经压缩机2的吸气口22回到压缩机2。

图4为本实用新型所述的制冷系统的另一种实施例，相比与第一种实施例，所述的第一换热器1和第二换热器1’均为本实用新型所述的板式换热器，所述的第二换热器1’的第一进出口15与所述的压缩机2相连通，所述的第二换热器1’的第一进出口15与第二进出口16通过一第四单向阀54连通，所述的第四单向阀54指向所述的第一进出口15；所述的第二换热器1’的第二进出口16与所述的膨胀装置4通过一第五单向阀55连通，所述的第五单向阀55指向所述的膨胀装置4；所述的第二换热器1’的第三进出口17与所述的膨胀装置4通过一第六单向阀56连通，所述的第六单向阀56指向所述的第三进出口17，当所述的第二换热器1’作为冷凝器使用时，制冷剂从第二换热器1’的第一进出口15进入第一通道11，流经第一区101的第一流道，冷凝后通过下侧通道13，制冷剂通过下侧通道13流经第二区102的第一流道，经过第二通道12从所述的第二进出口16流出，经过第五单向阀55流向所述的膨胀装置4，水流从进水口18进入第二流道后从出水口19流出，在所述的板式换热器的第二区102，制冷剂与水流逆流换热；当所述的第二换热器1’作为蒸发器使用时，制冷剂从第二换热器1’的第三进出口17进入下侧通道13，上行蒸发，流经第一区101和第二区102的第一流道，从第二换热器1’的第一进出口15和第二进出口16流出。

本实用新型所述的上下左右以图1所示的板式换热器为准，所述的上侧通道所在位置为上侧，所述的下侧通道13的位置为下侧，所述的第一进出口15、第三进出口17在左侧，所述的第二进出口16在右侧。所述的第一换热器1的第一进出口15与所述的压缩机2相连通，

以上对本实用新型做了详尽的描述，实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种板式换热器，所述的板式换热器作为蒸发冷凝器使用，所述的板式换热器用于将制冷剂和水流进行热交换，所述的板式换热器包括沿左右方向层叠设置的多个板片，相邻的两个板片之间形成供制冷剂通过第一流道和供水流通过第二流道，所述的第一流道和第二流道相互间隔，

所述的板式换热器还包括沿左右方向设置的位于板式换热器上部的上侧通道、位于板式换热器下部的下侧通道，所述的上侧通道和下侧通道与所述的第一流道相连通且与所述的第二流道相隔离，

所述的上侧通道的两端具有供制冷剂进出的第一进出口、第二进出口，所述的下侧通道的一端具有供制冷剂进出的第三进出口，另一端与外部环境相隔离，

其特征在于：所述的板式换热器还包括设置在所述的板式换热器内的分隔板，所述的上侧通道被所述的分隔板分隔为位于左侧的第一通道、位于右侧的第二通道，以使所述的第一通道和第二通道内的制冷剂无法直接流通，所述的分隔板的下端开设有供所述的第二通道通过的开口。

2.根据权利要求1所述的一种板式换热器，其特征在于：所述的板式换热器还包括供水流流进的进水口、供水流流出的出水口，所述的进水口设置在所述的板式换热器的上部，所述的出水口设置在板式换热器的下部，所述的进水口、所述的出水口与所述的第二流道相连通。

3.根据权利要求2所述的一种板式换热器，其特征在于：所述的第一进出口、第三进出口、进水口、出水口位于所述的板式换热器的左侧，所述的第二进出口为所述的板式换热器的右侧，所述的板式换热器被所述的分隔板分隔为位于分隔板左侧的第一区、位于分隔板右侧的第二区。

4.根据权利要求3所述的一种板式换热器，其特征在于：所述的第一区的换热面积是第二区换热面积的8～20倍。

5.根据权利要求2所述的一种板式换热器，其特征在于：所述的分隔板与所述的板片相平行设置。

6.一种制冷系统，所述的制冷系统包括设置在制冷管路上的压缩机、第一换热器、膨胀装置、第二换热器，其特征在于：所述的第一换热器为权利要求3所述的板式换热器。

7.根据权利要求6所述的一种制冷系统，其特征在于：所述的第一换热器的第一进出口与所述的压缩机相连通，

所述的第一换热器的第一进出口与第二进出口通过一第一单向阀连通，所述的第一单向阀指向所述的第一进出口；

所述的第一换热器的第二进出口与所述的膨胀装置通过一第二单向阀连通，所述的第二单向阀指向所述的膨胀装置；

所述的第一换热器的第三进出口与所述的膨胀装置通过一第三单向阀连通，所述的第三单向阀指向所述的第三进出口，

当所述的第一换热器作为冷凝器使用时，制冷剂从所述的第一换热器的第一进出口进入第一通道，流经第一区的第一流道，冷凝后通过下侧通道，制冷剂通过下侧通道流经第二区的第一流道，经过第二通道从所述的第二进出口流出，经过第二单向阀流向所述的膨胀装置，水流从进水口进入第二流道后从出水口流出，在所述的板式换热器的第二区，制冷剂与水流逆流换热；

当所述的第一换热器作为蒸发器使用时，制冷剂从第一换热器的第三进出口进入下侧通道，上行蒸发，流经第一区和第二区的第一流道，从第一换热器的第一进出口和第二进出口流出。

8.根据权利要求7所述的一种制冷系统，其特征在于：所述的制冷系统还包括一四通换向阀，所述的四通换向阀包括D端口、C端口、S端口、E端口，所述的压缩机包括出气口、吸气口，所述的D端口与所述的压缩机的出气口相连通，所述的S端口与所述的压缩机的吸气口相连通，

所述的四通换向阀在调节过程中具有两种状态，分别为：D端口与C端口导通且S端口与E端口导通，D端口与E端口导通且S端口与C端口导通,

D端口与C端口导通且S端口与E端口导通时，所述的制冷剂从压缩机的出气口流出依次流经：四通换向阀的D端口、C端口、第一换热器、膨胀装置、第二换热器、四通换向阀E端口、S端口，最后经压缩机的吸气口回到压缩机，

D端口与E端口导通且S端口与C端口导通时，所述的制冷剂从压缩机的出气口流出依次流经：四通换向阀的D端口、E端口、第二换热器、膨胀装置、第一换热器、四通换向阀的C端口、S端口，最后经压缩机的吸气口回到压缩机。

9.根据权利要求8所述的一种制冷系统，其特征在于：所述的第二换热器也为权利要求1-4任一项所述的板式换热器，所述的第二换热器的第一进出口与所述的压缩机相连通，

所述的第二换热器的第一进出口与第二进出口通过一第四单向阀连通，所述的第四单向阀指向所述的第一进出口；

所述的第二换热器的第二进出口与所述的膨胀装置通过一第五单向阀连通，所述的第五单向阀指向所述的膨胀装置；

所述的第二换热器的第三进出口与所述的膨胀装置通过一第六单向阀连通，所述的第六单向阀指向所述的第三进出口，

当所述的第二换热器作为冷凝器使用时，制冷剂从第二换热器的第一进出口进入第一通道，流经第一区的第一流道，冷凝后通过下侧通道，制冷剂通过下侧通道流经第二区的第一流道，经过第二通道从所述的第二进出口流出，经过第五单向阀流向所述的膨胀装置，水流从进水口进入第二流道后从出水口流出，在所述的板式换热器的第二区，制冷剂与水流逆流换热；

当所述的第二换热器作为蒸发器使用时，制冷剂从第二换热器的第三进出口进入下侧通道，上行蒸发，流经第一区和第二区的第一流道，从第二换热器的第一进出口和第二进出口流出。