CN207395531U - 制冷机组及其热交换组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种制冷机组及其热交换组件，采用了三套管式的双回路循环结构。热交换组件包括内管、中间管及外管。制冷工质从内管的第一进口通入第一通道内、从外管的第三进口通入到第三通道内，同时经过及第一通道与第三通道，再分别通过内管的第一出口排出第一通道、从外管的第三出口排出第三通道。换热介质从中间管的第二进口通入到第二通道内，从第二出口排出第二通道。第一通道与第三通道与第二通道内侧和外侧同时进行热交换，强化了单位管长内的热交换效率，既降低了材料成本，又有效提高热交换组件及制冷机组的热交换效率。

Description

制冷机组及其热交换组件

技术领域

本实用新型涉及热交换技术领域，特别是涉及一种制冷机组及其热交换组件。

背景技术

随着环保及节能意识的提高，节能已成为中央空调的最迫切的需求，如何最大限度的提升冷凝器和蒸发器的换热量，是空调节能技术的最终目标。目前套管式、壳管式和高效罐等常用的水循环热交换方式换热效率低，导致制冷机组制冷能力弱。

实用新型内容

基于此，提供一种制冷机组及其热交换组件，提高制冷机组的热交换效率。

一种制冷机组及其热交换组件，包括：

内管，形成有第一通道，所述内管上开设有第一进口及第一出口；

中间管，设置于所述内管外，所述中间管的内管壁与所述内管的外管壁之间形成第二通道，所述中间管上开设有第二进口及第二出口；

外管，设置于所述中间管外，所述外管的内管壁与所述中间管的外管壁之间形成第三通道，所述外管上开设有第三进口及第三出口；

其中，所述第一通道与所述第三通道并联。

在其中一个实施例中，所述中间管包括中间管本体、第一内接管及第二内接管，所述第一内接管及所述第二内接管分别设置于所述中间管本体的相对的两端，所述第二进口开设于所述第一内接管上，所述第二出口开设于所述第二内接管上。

在其中一个实施例中，所述外管包括外管本体、第一外接管及第二外接管，所述第一外接管及所述第二外接管分别设置于所述外管本体的相对的两端，所述第三进口开设于所述第一外接管上，所述第三出口开设于所述第二外接管上。

在其中一个实施例中，所述中间管套设于所述内管外，所述外管套设于所述中间管外。

在其中一个实施例中，所述第一外接管及所述第二外接管焊接或胶粘接于所述外管本体上。

在其中一个实施例中，所述第一内接管及所述第二内接管焊接或胶粘接于所述中间管本体上。

在其中一个实施例中，所述外管、所述中间管及所述内管为金属管。

一种制冷机组，包括：压缩机，用于提供动力；

至少两个所述的热交换组件，其中至少一所述热交换组件作为冷凝器，至少一所述热交换组件作为蒸发器；

其中，所述压缩机、所述冷凝器及所述蒸发器通过连接管连接形成循环回路。

在其中一个实施例中，所述冷凝器与所述蒸发器各自螺旋盘起，并相互叠设置，形成一容纳腔；所述压缩机位于所述容纳腔内。

在其中一个实施例中，还包括以下中的一个或多个：

节流元件，设置于所述冷凝器与所述蒸发器之间，用于调节进入所述蒸发器的工质的流量；

换向阀，连接于所述压缩机的两端，用于将所述压缩机提供的气态工质供给所述循环回路；

气液分离器，设置于所述换向阀与所述压缩机之间，用于分离液态和气态工质，实现气态工质的净化；

高压开关，设置于所述压缩机的出口端与所述换向阀之间，用于控制所述压缩机排出工质的通断。

上述制冷机组及其热交换组件至少具有以下优点：

采用了三套管式的双回路循环结构，制冷工质从内管的第一进口通入第一通道内、从外管的第三进口通入到第三通道内，同时经过第一通道与第三通道，再分别通过内管的第一出口排出第一通道、从外管的第三出口排出第三通道。换热介质从中间管的第二进口通入到第二通道内，从第二出口排出第二通道。第二通道处于第一通道与第三通道之间，因此，第一通道与第三通道与第二通道内侧和外侧同时进行热交换，强化了单位管长内的热交换效率，既降低了材料成本，又有效提高热交换组件及制冷机组的热交换效率。与同等制冷量的制冷机组相比，该制冷机组体积更小，节约了用户的空间成本。

附图说明

图1为一实施方式中的制冷机组的示意图；

图2为图1所示的制冷机组的结构示意图；

图3为图1中A处的局部放大图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型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实用新型。但是本实用新型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实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”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”、“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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。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。

请一并参阅图1及图2，为一实施方式中的制冷机组20，提高了热换效率，增强了制冷能力。具体地，制冷机组20包括压缩机400及至少两个热交换组件10，其中至少一热交换组件10作为冷凝器500，至少一热交换组件10作为蒸发器600，压缩机400、冷凝器500及蒸发器600通过连接管连接形成循环回路。本实施方式中，以两个热交换组件10为例作为说明。当然，在其它的实施方式中，热交换组件10可以不限于两个。

具体地，压缩机400用于将低温低压的气态制冷工质压缩为高温高压气态制冷工质，并为所述循环回路提供动力。冷凝器500连接与压缩机400的制冷工质出口端。蒸发器600连接与冷凝器500与压缩机400之间。在一实施例中，冷凝器500与蒸发器600各自螺旋盘起，并相互叠设置，形成一容纳腔，压缩机400位于容纳腔内。在另一实施例中，制冷机设置于箱体内，箱体由钣金件制成。与同等制冷量的制冷机组相比，该制冷机组20体积更小，节约了用户的空间成本，降低了材料成本。

压缩机400用于为制冷机组20的循环系统提供动力。从吸气端吸入低温低压气态工质，通过对其进行压缩后，向排气端排出高温高压气态工质，为制冷循环提供动力。压缩机可以为活塞压缩机、螺杆压缩机、离心压缩机或直线压缩机。

请参阅图3，热交换组件10包括内管100、中间管200及外管300。内管100形成有第一通道110，内管100上开设有第一进口120及第一出口130。具体地，第一进口120及第一出口130开设于内管100的相对的两端，第一进口120及第一出口130分别连通第一通道110。在使用时，制冷工质由第一进口120通入第一通道110，由第一出口130流出第一通道110。制冷工质可以是氟利昂、碳氢化合物或氨等。

中间管200上开设有第二进口221及第二出口231。具体地，中间管200包括中间管本体210、第一内接管220及第二内接管230，第一内接管220及第二内接管230分别设置于中间管本体210的相对的两端，第二进口221开设于第一内接管220上，第二出口231开设于第二内接管230上。

在一实施例中，第一内接管220及第二内接管230焊接或胶粘接于中间管本体210上。进一步地，第一内接管220焊接或胶粘接于中间管本体210外壁或内壁上。第二内接管230焊接或胶粘接于中间管本体210外壁或内壁上。更进一步地，第一内接管220焊接于中间管本体210外壁或内壁上，第二内接管230焊接于中间管本体210外壁或内壁上。焊接可以使得中间管本体210与第一内接管220及第二内接管230的连接更加可靠，以承受高温高压工质或低温低压工质。当然，在其它的实施方式中，第一内接管220及第二内接管230还可以通过其他连接方式连接于中间管本体210上，只要第一内接管220及第二内接管230固定于中间管本体210上即可。更进一步地，第二进口221端设有第二进口管222，第二出口231端设有第二出口管232。

中间管200设置于内管100外，中间管200的内管壁与内管100的外管壁之间形成第二通道240。具体地，中间管200套设于内管100外。使得第一通道110位于第二通道240内，制冷工质从内管100的第一进口120通入第一通道110内，第一通道110外侧与第二通道240内侧进行热交换，强化了单位管长的热交换效率，有效提高热交换组件10的热交换效率。在一实施例中，第二内接管230设置于靠近内管100上设有第一进口120端。第一内接管220设置于内管100上设有第一出口130端。

进一步地，第一内接管220及第二内接管230焊接或胶粘接于内管100外壁。更进一步地，第一内接管220及第二内接管230焊接于内管100外壁。使得中间管200与内管100的连接更加可靠，以承受第二通道240内的换热工质。当然，在其它的实施方式中，第一内接管220及第二内接管230还可以通过其他连接方式连接于内管100外壁，只要第一内接管220及第二内接管230固定于内管100外壁即可。使用时，换热工质由第二进口221进入第二通道240，由第二出口231流出第二通道240。第一通道110内的制冷工质流向与第二通道240内换热工质的流向相反，提高换热效率。换热工质及被换热工质为水或空气。在一实施例中，换热工质及被换热工质为水。在另一实施例中，换热工质或被换热工质为水。

外管300上开设有第三进口321及第三出口331。具体地，外管300包括外管本体310、第一外接管320及第二外接管330，第一外接管320及第二外接管330分别设置于外管本体310的相对的两端，第三进口321开设于第一外接管320上，第三出口331开设于第二外接管330上。

在一实施例中，第一外接管320及第二外接管330焊接或胶粘接于所述外管本体310上。进一步地，第一外接管320焊接或胶粘接于外管本体310外壁或内壁上。第二外接管330焊接或胶粘接于外管本体310外壁或内壁上。更进一步地，第一外接管320焊接于外管本体310外壁或内壁上。第二外接管330焊接于外管本体310外壁或内壁上。使得外管本体310与第一外接管320及第二外接管330的连接更加可靠，可以承受高温高压工质或低温低压工质。当然，在其它的实施方式中，第一外接管320及第二外接管330还可以通过其他连接方式连接于外管本体310上，只要第一外接管320及第二外接管330固定于外管本体310上即可。更进一步地，第三进口321端设有第三进口管322，第三出口331端设有第三出口管332。

外管300设置于中间管200外，外管300的内管100壁与中间管200的外管300壁之间形成第三通道340。第一通道110与第三通道340并联。具体地，外管300套设于中间管200外。使得第二通道240位于第三通道340内，制冷工质从外管300的第三进口321通入到第三通道340内，经过第三通道340，换热介质处于中间管200的第二通道240内，第三通道340的内侧与第二通道240的外侧进行热交换，强化了单位管长内的热交换效率，有效提高热交换组件10的热交换效率。

在一实施例中，第一外接管320设置于靠近第二内接管230的中间管200外壁上。第二外接管330设置于靠近第一内接管220的中间管200外壁上。进一步地，第一外接管320及第二外接管330焊接或胶粘接于中间管200外壁。更进一步地，第一外接管320及第二外接管330焊接于中间管200外壁。使得外管300与中间管200的连接更加可靠，以承受第三通道340内的高温高压工质或低温低压工质。当然，在其它的实施方式中，第一外接管320及第二外接管330还可以通过其他连接方式连接于中间管200外壁，只要第一外接管320及第二外接管330固定于中间管200外壁即可。

工作时，由于第一通道110和第三通道340并联设置，因此制冷工质从内管100的第一进口120通入第一通道110内、从外管300的第三进口321通入到第三通道340内，同时经过及第一通道110与第三通道340，再分别通过内管100的第一出口130排出第一通道110、从外管300的第三出口331排出第三通道340。换热介质从中间管200的第二进口221通入到第二通道240内，从第二出口231排出第二通道240。第二通道240处于第一通道110与第三通道340之间，因此，第一通道110与第三通道340与第二通道240内侧和外侧同时进行热交换，强化了单位管长内的热交换效率。

在一个实施例中，外管300、中间管200及内管100为金属管。金属具有良好的导热性，使得热交换组件10的中间管200与外管300及内管100之间具有良好的热传递，提高热交换效率。具体地，中间管200及内管100为铜管，外管300为钢管。中间管200及内管100需要良好的热传递，铜管的导热性能好且成本较低，外管300与外界接触，钢管具有良好的强度，可有效保持热交换组件10的强度。当然，在其它的实施方式中，外管300、中间管200及内管100还可以为其他金属管，只要实现热交换即可。

请参阅图1，制冷机组20还包括节流元件710，节流元件710用于对从冷凝器500中出来的高压液态工质进行节流降压为蒸发压力，并调整进入蒸发器600的制冷液态工质的数量。节流元件710设置于冷凝器500与蒸发器600之间。节流元件710可以为手动膨胀阀、浮球式膨胀阀、热力膨胀阀或阻流式膨胀阀。

制冷机组20还包括换向阀720，换向阀720连接于压缩机400的两端，用于将压缩机400提供的制冷工质供给所述循环回路和将蒸发器600排出的制冷工质供给压缩机400。在一实施例中，换向阀720为四通换向阀，实现压缩机400、冷凝器500与蒸发器600之间制冷工质流的沟通及换向。

制冷机组20还包括气液分离器730，气液分离器730设置于换向阀720与压缩机400之间，用于分离液态和气态工质，实现气态工质的净化。气液分离器730为分离结构，采用的分离方法为重力沉降、折流分离、离心力分离、丝网分离、超滤分离或填料分离等。

制冷机组20还包括高压开关750，高压开关750设置于压缩机400的制冷工质的出口端与检验阀740之间，及压缩机400制冷工质进入端。用于控制压缩机400进入和排出的制冷工质的通断。检验阀740设置于压缩机400排出所述高温高压气态工质端与压缩机400吸入低温低压气态工质端。实现对制冷工质压力信号的检测。

上述制冷机组20的具体工作原理如下：

压缩机400将所述低温低压气态工质，经过压缩后排出所述高温高压气态工质。所述高温高压气态工质经过检验阀740和高压开关750的压力控制，换向阀720的换向。从冷凝器500的内管100的第一进口120通入第一通道110内、从冷凝器500的外管300的第三进口321通入到第三通道340内。同时经过冷凝器500的第一通道110与第三通道340。低温换热介质从冷凝器500的中间管200的第二进口221通入到冷凝器500的第二通道240内。冷凝器500的第一通道110的外侧的所述高温高压气态工质与第三通道340的内侧的所述高温高压气态工质与第二通道240的所述低温换热工质的内侧和外侧同时进行热交换，所述高温高压气态工质变成高压液态工质。

所述高压液态工质经过节流元件710，对从冷凝器500中出来的高压液态工质进行节流降压为蒸发压力，并调整进入蒸发器600的液态工质的数量。所述液态工质从蒸发器600的内管100的第一进口120通入蒸发器600的第一通道110内、从外管300的第三进口321通入到蒸发器600的第三通道340内。同时经过蒸发器600的第一通道110与第三通道340。被换热介质从蒸发器600的中间管200的第二进口221通入到蒸发器600的第二通道240内。蒸发器600的第一通道110与第三通道340内的所述液态工质与第二通道240内的所述被换热介质内侧和外侧同时进行热交换，所述液态工质变成低温低压气态工质。

所述低温低压气态工质经过换向阀720换向，通过高压开关750与检验阀740的压力控制，进入气液分离器730。气液分离器730分离残留的液态工质和所述低温低压气态工质，实现气态工质的净化。被净化后的所述低温低压气态工质进入压缩机400中，形成一个循环回路。

上述制冷机组20及其热交换组件10至少具有以下优点：

热交换组件10采用了三套管式的双回路循环结构，强化了单位管长内的热交换效率，既降低了材料成本，又有效提高热交换组件10及制冷机组20的热交换效率。与同等制冷量的制冷机组相比，该制冷机组20体积更小，节约了用户的空间成本。

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

Claims (10)

1.一种制冷机组的热交换组件，其特征在于，包括：

内管，形成有第一通道，所述内管上开设有第一进口及第一出口；

中间管，设置于所述内管外，所述中间管的内管壁与所述内管的外管壁之间形成第二通道，所述中间管上开设有第二进口及第二出口；

外管，设置于所述中间管外，所述外管的内管壁与所述中间管的外管壁之间形成第三通道，所述外管上开设有第三进口及第三出口；

其中，所述第一通道与所述第三通道并联。

2.根据权利要求1所述的制冷机组的热交换组件，其特征在于，所述中间管包括中间管本体、第一内接管及第二内接管，所述第一内接管及所述第二内接管分别设置于所述中间管本体的相对的两端，所述第二进口开设于所述第一内接管上，所述第二出口开设于所述第二内接管上。

3.根据权利要求1或2所述的制冷机组的热交换组件，其特征在于，所述外管包括外管本体、第一外接管及第二外接管，所述第一外接管及所述第二外接管分别设置于所述外管本体的相对的两端，所述第三进口开设于所述第一外接管上，所述第三出口开设于所述第二外接管上。

4.根据权利要求3所述的制冷机组的热交换组件，其特征在于，所述中间管套设于所述内管外，所述外管套设于所述中间管外。

5.根据权利要求3所述的制冷机组的热交换组件，其特征在于，所述第一外接管及所述第二外接管焊接或胶粘接于所述外管本体上。

6.根据权利要求2所述的制冷机组的热交换组件，其特征在于，所述第一内接管及所述第二内接管焊接或胶粘接于所述中间管本体上。

7.根据权利要求1所述的制冷机组的热交换组件，其特征在于，所述外管、所述中间管及所述内管为金属管。

8.一种制冷机组，其特征在于，包括：

压缩机，用于提供动力；

至少两个如权利要求1至7中任意一项所述的热交换组件，其中至少一所述热交换组件作为冷凝器，至少一所述热交换组件作为蒸发器；

其中，所述压缩机、所述冷凝器及所述蒸发器通过连接管连接形成循环回路。

9.根据权利要求8所述的制冷机组，其特征在于，所述冷凝器与所述蒸发器各自螺旋盘起，并相互叠设置，形成一容纳腔；所述压缩机位于所述容纳腔内。

10.根据权利要求8或9所述的制冷机组，其特征在于，还包括以下中的一个或多个：

节流元件，设置于所述冷凝器与所述蒸发器之间，用于调节进入所述蒸发器的工质的流量；

换向阀，连接于所述压缩机的两端，用于将所述压缩机提供的气态工质供给所述循环回路；

气液分离器，设置于所述换向阀与所述压缩机之间，用于分离液态和气态工质，实现气态工质的净化；

高压开关，设置于所述压缩机的出口端与所述换向阀之间，用于控制所述压缩机排出工质的通断。