CN208720576U - 换热器及具有其的空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种换热器及具有其的空调器。根据本实用新型的换热器包括壳体和冷媒管箱，壳体内设置有气体换热管和液体换热管，冷媒管箱连接在壳体的一侧，冷媒管箱内设置有气液转向分离结构，使从冷媒进管进入的气态冷媒和液态冷媒分离，分离后的气态冷媒进入气体换热管，液态冷媒进入液体换热管。该换热器均液效果好。

Description

换热器及具有其的空调器

技术领域

本实用新型涉及空气调节设备领域，具体而言，涉及一种换热器及具有其的空调器。

背景技术

蒸发器是空调系统中的重要部件，它的性能对整个空调的节能降耗起着关键的核心作用。蒸发器主要有干式和满液式两种。

其中，壳管式蒸发器壳侧走冷冻水，换热管内走冷媒，通过水平管内冷媒的蒸发，将管外的水降温以制取低温水。其应用相对比较成熟，无需单独的换热器回油设计，但壳管式蒸发器有一个缺点，由于管束较多，冷媒很难均匀分配在每个换热管内，有的换热管冷媒多，有的冷媒少，由于冷媒的分配的不均匀，很大一部分换热面积没有充分利用，影响了它的换热效率。

由于干式蒸发器普遍存在分液不均的问题，尤其是在筒径较大时，分液不均问题尤为突出，使得其换热面积不能有效利用，影响换热效率和空调器的能耗。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种换热器及具有其的空调器，以解决现有技术中的蒸发器分液不均的问题。

本实用新型提供了一种换热器，其包括壳体和冷媒管箱，壳体内设置有气体换热管和液体换热管，冷媒管箱连接在壳体的一侧，冷媒管箱内设置有气液转向分离结构，使从冷媒进管进入的气态冷媒和液态冷媒分离，分离后的气态冷媒进入气体换热管，液态冷媒进入液体换热管。

可选地，气液转向分离结构包括横向间隔设置的至少两层横向挡板和竖向设置的竖向挡板，横向挡板之间形成冷媒通道，从冷媒进管进入的气态冷媒和液态冷媒与竖向挡板碰撞，并在横向挡板和竖向挡板上碰撞转向和气液分离。

可选地，冷媒管箱内还设置有气液过滤网，气液过滤网覆盖气液转向分离结构的上方的出口，气液过滤网将冷媒管箱的进液空间分为气体进液区和液体进液区，气体进液区对应于气体换热管设置，液体进液区对应于液体换热管设置。

可选地，气体进液区的面积小于或等于进液空间的面积的四分之一。

可选地，冷媒管箱内还设置有均液管板，沿高度方向，均液管板上设置有多个均液孔，各液体换热管均与一个均液孔对应。

可选地，沿高度由高到低的方向，均液孔的直径逐渐增大。

可选地，均液孔的直径的取值范围为4mm至6mm。

可选地，气体换热管的数量与液体换热管的数量的比值的取值范围为1:3至1:6。

可选地，各气体换热管和液体换热管均包括第一管段、第二管段和弧型连接段，第一管段通过冷媒管箱与冷媒进管连接，第二管段通过冷媒管箱与冷媒出管连接，弧型连接段连接第一管段和第二管段。

根据本实用新型的另一方面，提供一种空调器，空调器包括上述的换热器。

根据本实用新型的换热器及具有其的空调器，该换热器通过在冷媒管箱内设置气液转向分离结构，使得从冷媒进管进入的气液混合冷媒通过气液转向分离结构进行气液分离，使气态冷媒与液态冷媒分离，气态冷媒进入气体换热管内，液态冷媒进入液态换热管中。通过设置气液转向分离结构，使得气态冷媒和液态冷媒分离，利用气态冷媒自然向上运动的原理，使其进入气体换热管内，解决了现有技术中上部的换热管内不容易进入冷媒，造成换热管浪费，不能充分利用换热面积的问题，也解决了换热管的进液不均的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型的换热器的剖视结构示意图；

图2是图1中的局部放大图；

图3是根据本实用新型的换热器的冷媒管箱的主视结构示意图；

图4是根据本实用新型的换热器的冷媒管箱的立体结构示意图。

附图标记说明：

1、冷媒出管；2、气液转向分离结构；21、横向挡板；22、竖向挡板；3、冷媒进管；4、气液过滤网；5、冷媒管箱；6、均液管板；7、膨胀管板；8、壳体；9、弧型连接段；10、封板；11、液体进管；12、液体出管；13、气体换热管；14、液体换热管。

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实用新型。

如图1至图4所示，根据本实用新型的实施例，换热器包括壳体8和冷媒管箱5，壳体8内设置有气体换热管13和液体换热管14，冷媒管箱5连接在壳体8的一侧，冷媒管箱5内设置有气液转向分离结构2，使从冷媒进管3进入的气态冷媒和液态冷媒分离，分离后的气态冷媒进入气体换热管13，液态冷媒进入液体换热管14。

该换热器通过在冷媒管箱5内设置气液转向分离结构2，使得从冷媒进管3进入的气液混合冷媒通过气液转向分离结构2进行气液分离，使气态冷媒与液态冷媒分离，气态冷媒进入气体换热管内，液态冷媒进入液态换热管中。通过设置气液转向分离结构2，使得气态冷媒和液态冷媒分离，利用气态冷媒自然向上运动的原理，使其进入气体换热管内，解决了现有技术中上部的换热管内不容易进入冷媒，造成换热管浪费，不能充分利用换热面积的问题，也解决了换热管的进液不均的问题。

如图1所示，该换热器可以为干式蒸发器。该换热器的壳体8的壳体上设置有液体进管11和液体出管12，换热液体通过液体进管11进入壳体8内，在壳体8中与换热管内的冷媒进行换热后通过液体出管12从壳体8中流出。

在本实施例中，换热管为U型管。各气体换热管13和液体换热管14均包括第一管段、第二管段和弧型连接段9，第一管段通过冷媒管箱5与冷媒进管3连接，第二管段通过冷媒管箱5与冷媒出管1连接，弧型连接段9连接第一管段和第二管段。由于采用了U型换热管，避免了二次分液不均的可能，且由于弧型连接段9也可以参与换热，因此相对于传统干式蒸发器，提高了换热面积的使用率，换热效果得到大幅提升。

换热管的端部通过膨胀管板7进行固定。例如，膨胀管板7可以是单侧胀管管板。

如图1和2所示，冷媒管箱5设置在壳体8的一侧，壳体8的另一侧设置有封板10。由于换热管为U型管，因此壳体8的另一侧可以设置另一管箱，使得换热器的结构可以更加简单和紧凑。

在本实施例中，如图2所示，冷媒管箱5分为进液空间和出液空间，进液空间与冷媒进管3连接，出液空间与冷媒出管1连接。需要说明的是，从换热管流出进入出液空间的冷媒并非必须含有液态的冷媒，其可以全部是气态冷媒。

在进液空间内设置有气液过滤网4，气液过滤网4将进液空间分割为气体进液区和液体进液区，气体进液区对应于气体换热管13设置，液体进液区对应于液体换热管14设置。

可选地，根据需要的过冷量不同，气体进液区和液体进液区之间的面积比可以根据需要确定。例如，在无过冷度时，气体进液区的面积小于或等于进液空间的面积的四分之一。气液过滤网4的上下的气体进液区和液体进液区的空间按照使用工况的不同可以进行调整，不同的过冷度对应不同的面积比。

在本实施例中，为了确保分液均匀性，气液过滤网4覆盖气液转向分离结构2的上方的出口，以将经过气液转向分离结构2气液分离后的冷媒再次进行气液分离，使液态冷媒存留在液体进液区，而气态冷媒经过气液过滤网4后进入气体进液区。

如图3和4所示，气液转向分离结构2包括横向间隔设置的至少两层横向挡板21和竖向设置的竖向挡板22，横向挡板21之间形成冷媒通道，从冷媒进管3进入的气态冷媒和液态冷媒与竖向挡板22碰撞，并在横向挡板21和竖向挡板22上碰撞转向和气液分离。

从冷媒进管3进入的气液混合态冷媒撞击在竖向挡板22上，造成转向，之后沿相邻两个横向挡板21之间的间隙继续运动，并折转换向。由于气态和液态的冷媒的惯性不一，因此，气液混合的冷媒在通过气液转向分离结构2时产生分离。最终从顶部排出，并经过气液过滤网4再次进行气液分离。

进入气体进液区的气态冷媒进入气体换热管13。

进入液体进液区的液态冷媒通过均液管板6的均液后进入液体换热管14中。在本实施例中，为了保证换热效果，满足所需的过冷量，沿高度方向，均液管板6上设置有多个均液孔，各液体换热管14均与一个均液孔对应。

可选地，均液管板6可以是高效液体分配型管板，当然，也可以是其他结构的管板。

可选地，为了提升换热效果，沿高度由高到低的方向，均液孔的直径逐渐增大。

例如，均液孔的直径的取值范围为4mm至6mm。

由于均液管板6上的均液孔的数量液态换热管14数量一致，且每一个均液孔的管径不相同，考虑到液体滴本身重力的影响，使得上部的液态换热管14的管径小，下部的管径大，使得经过均液后的液体完全均匀进入每根换热管，使得每一路的管路阻力损失一致，进而保证了均液效果和充分地换热。

在本实施例中，气体换热管13的数量与液体换热管14的数量的比值的取值范围为1:3至1:6，以充分利用换热管的面积，确保换热效率。

具体的分配比例可以根据节流前液体的过冷度进行确定，当过冷度为零时，气体换热管13和液体换热管14分配比例1:3左右。过冷度越大，气体换热管13和液体换热管14的气体部分越少，但是最少不能少于1:6。

需要说明的是，冷媒进管3的管径可以根据需要计算，保证流速在1.5m/s以下，进而保证均液和换热效果。冷媒进管3布置在气液转向分离结构2的入口处。

由于采用了U型换热管，冷媒是沿着一整根换热管进行换热，不会像其他两流程换热管一样，到达第二程时要进行二次均液，冷媒经U管换热结束后，在回气管管箱混合，回到吸气管。

根据本实用新型的另一方面，提供一种空调器，空调器包括上述的换热器。

该空调器的换热器的均液效果好，从而使得换热效率高，换热面积被充分利用。

该换热器工作时：

节流后的气液混合冷媒经过冷媒进管3进入冷媒管箱5内，然后在气液转向分离结构2中碰撞、利用旋分通道旋分分离，使得一部分液体与气体分离。剩余的气液混合冷媒再经过气液过滤网4进行气液分离，气体进入上部的气体进液区，并进入气体换热管13；液体在下部的液体进液区，然后经由均液管板6均液后，进入液体换热管14，换热后的冷媒从冷媒出管1回到压缩机。

根据本实用新型的换热器及具有其的空调器具有如下技术效果：

通过气液转向分离结构、气液过滤网和均液管板进而气液过滤和均液，同时采用U型换热管，避免了二次分液不均的可能，相对于传统干式蒸发器，提升了均液效果，提高了换热面积的使用率，换热效果得到大幅提升。

该气液转向分离结构为双层气液分离结构，流体先与竖向挡板碰撞分离，然后经旋分通道旋分分离后，剩余的气液混合物再经过气液过滤网进行三级气液分离，液体经高效液体分配型管板进入U型换热管后，回到压缩机吸气，提升了换热效果。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种换热器，其特征在于，包括壳体(8)和冷媒管箱(5)，所述壳体(8)内设置有气体换热管(13)和液体换热管(14)，所述冷媒管箱(5)连接在所述壳体(8)的一侧，所述冷媒管箱(5)内设置有气液转向分离结构(2)，使从冷媒进管(3)进入的气态冷媒和液态冷媒分离，分离后的所述气态冷媒进入所述气体换热管(13)，所述液态冷媒进入所述液体换热管(14)。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述气液转向分离结构(2)包括横向间隔设置的至少两层横向挡板(21)和竖向设置的竖向挡板(22)，所述横向挡板(21)之间形成冷媒通道，从所述冷媒进管(3)进入的气态冷媒和液态冷媒与所述竖向挡板(22)碰撞，并在所述横向挡板(21)和所述竖向挡板(22)上碰撞转向和气液分离。

3.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述冷媒管箱(5)内还设置有气液过滤网(4)，所述气液过滤网(4)覆盖所述气液转向分离结构(2)的上方的出口，所述气液过滤网(4)将所述冷媒管箱(5)的进液空间分为气体进液区和液体进液区，所述气体进液区对应于所述气体换热管(13)设置，所述液体进液区对应于所述液体换热管(14)设置。

4.根据权利要求3所述的换热器，其特征在于，所述气体进液区的面积小于或等于所述进液空间的面积的四分之一。

5.根据权利要求3所述的换热器，其特征在于，所述冷媒管箱(5)内还设置有均液管板(6)，沿高度方向，所述均液管板(6)上设置有多个均液孔，各所述液体换热管(14)均与一个所述均液孔对应。

6.根据权利要求5所述的换热器，其特征在于，沿所述高度由高到低的方向，所述均液孔的直径逐渐增大。

7.根据权利要求5所述的换热器，其特征在于，所述均液孔的直径的取值范围为4mm至6mm。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的换热器，其特征在于，所述气体换热管(13)的数量与所述液体换热管(14)的数量的比值的取值范围为1:3至1:6。

9.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，各所述气体换热管(13)和所述液体换热管(14)均包括第一管段、第二管段和弧型连接段(9)，所述第一管段通过冷媒管箱(5)与冷媒进管(3)连接，所述第二管段通过所述冷媒管箱(5)与冷媒出管连接，所述弧型连接段(9)连接所述第一管段和第二管段。

10.一种空调器，其特征在于，所述空调器包括权利要求1-9中任一项所述的换热器。