CN209893612U - 换热系统及空调 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种换热系统及空调。所述换热系统包括气泵、连接于所述气泵的蒸发器、贯穿所述气泵的换热管、连接于所述换热管一端的油箱及连接于所述换热管另一端和所述气泵的压缩机；其中，所述油箱用于储存高温的油；所述气泵内部设置有容纳所述换热管中间部分的腔体，所述腔体内还设有可供来自所述蒸发器的润滑油及冷媒混合物通过的通道；所述通道与所述换热管的中间部分相邻，以使流经所述换热管中间部分的所述油和流经所述通道的所述润滑油及冷媒混合物进行冷热交换。

Description

换热系统及空调

技术领域

本实用新型涉及热交换技术领域，尤其涉及一种换热系统及空调。

背景技术

随着经济的发展，空调已经成为居家的必需品，空调的性能与能耗成为人们选购空调的重要参考指标。

现有技术中，从蒸发器进入压缩机的润滑油混合有冷媒，导致润滑油的纯度不高，在润滑油对压缩机内部元器件进行润滑时，达不到理想的润滑效果。同时，来自油箱中的高温油通过单独为其设置的油冷却器对其降温，油冷却器在给高温油降温的过程中会吸收系统中冷媒的冷量，从而增大了系统中用于油冷换热的冷量损失，进而降低了空调的性能。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的第一方面提供一种换热系统，所述换热系统包括气泵、连接于所述气泵的蒸发器、贯穿所述气泵的换热管、连接于所述换热管一端的油箱及连接于所述换热管另一端和所述气泵的压缩机；其中，

所述油箱用于储存高温的油；

所述气泵内部设置有容纳所述换热管中间部分的腔体，所述腔体内还设有可供来自所述蒸发器的润滑油及冷媒混合物通过的通道；

所述通道与所述换热管的中间部分相邻，以使流经所述换热管中间部分的所述油和流经所述通道的所述润滑油及冷媒混合物进行冷热交换。

可选择地，所述换热系统包括：

输送管，所述输送管的一端连通于所述蒸发器的出液口，所述输送管的另一端连通于所述通道的进液口，以将所述蒸发器内所述润滑油及冷媒混合物传输至所述通道；

输冷媒管，所述输冷媒管的一端连通于所述通道的出气口，所述输冷媒管的另一端连通于所述压缩机的进气口，以将所述通道内分离出的气态的冷媒传输至所述压缩机；

输油管，所述输油管的一端连通于所述通道的出油口，所述输油管的另一端连通于所述压缩机的第一进油口，以将所述通道内分离出的所述润滑油传输至所述压缩机。

可选择地，所述输送管设置有单向阀，所述输冷媒管设置有第二控制阀。

可选择地，所述气泵开设有用于吸收外部气态的冷媒以在所述气泵内部形成压力差的压力输入口，且所述压力输入口设置有第一控制阀。

可选择地，所述气泵包括输入端及与所述输入端相对的输出端。

可选择地，所述通道的所述进液口设置于所述输入端，所述通道的所述出气口和所述出油口设置于所述输出端，且所述出气口设置于所述出油口的上方。

可选择地，所述换热管包括铜管，且所述换热管设置于所述腔体内的中间部分为缠绕的螺旋状结构。

可选择地，油包括润滑油。

可选择地，所述输送管、所述输冷媒管及所述输油管包括铜管。

本实用新型的第二方面提供一种空调，所述空调包括上述的换热系统。

本实用新型的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本实用新型的实施例提供了一种换热系统，油箱内储存高温的油被压入换热管内，蒸发器内储存的润滑油及冷媒混合物被压入并填充位于气泵腔体内的通道内，高温的油和润滑油及冷媒混合物在腔体内部进行冷热交换。

在换热过程中，润滑油及冷媒混合物分离成润滑油和气态的冷媒，润滑油流入通道的底部，气态的冷媒上浮至通道的顶部，被分离出的润滑油纯度变高，在进入压缩机后可提高对压缩机内部元器件的润滑效果。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

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，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1为本实用新型实施例提供的一种换热系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种空调的组成模块示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本实用新型使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。除非另作定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型说明书以及权利要求书中使用的“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

图1为本实用新型实施例提供的一种换热系统的结构示意图。图2为本实用新型实施例提供的一种空调的组成模块示意图。

参见图1，本实用新型实施例提供的换热系统可包括气泵1、连接于气泵1的蒸发器2、贯穿气泵1的换热管9、连接于换热管9一端的油箱3及连接于换热管9另一端和气泵1的压缩机4。油箱3用于储存高温的油6；气泵1内部设置有容纳换热管9中间部分的腔体101，腔体101内还设有可供来自蒸发器2的润滑油及冷媒混合物5通过的通道13(通道13为气泵1内部除了换热管9以外的全部区域)；通道13与换热管9的中间部分相邻，以使流经换热管9中间部分的油6和流经通道13的润滑油及冷媒混合物5进行冷热交换。

现有技术中，空调内的油冷却器通过消耗系统中低温的液态冷媒来给高温的油降温，油冷却器在给高温油降温的过程中会吸收系统中冷媒的冷量，从而增大了系统中用于油冷换热的冷量损失。同时，来自蒸发器的润滑油在进入压缩机时，混合有冷媒，导致润滑油的纯度不高。在润滑油对压缩机内部的元器件进行润滑时，达不到理想的润滑效果。

本实用新型提供的换热系统，通过换热管9连通油箱3的第二出油口301和压缩机4的第二进油口403，以将油箱3内高温的油6传输至压缩机4，并且换热管9贯穿气泵1的腔体101，使得换热管9的中间部分位于该腔体101内，并且流经换热管9中间部分的油6用于换热，因而高温的油6经换热后，流进压缩机4时温度降低；通过输送管10连通蒸发器2的出液口201和通道13的进液口102，以将蒸发器2内液态的润滑油及冷媒混合物5传输至通道13；通过输冷媒管11连通通道13的出气口103和压缩机4的进气口401，以将通道13内分离出的气态的冷媒501传输至压缩机4；通过输油管12的一端连通通道13的出油口104和压缩机4的第一进油口402，以将通道13内分离出的被升温的润滑油502传输至压缩机4。该换热系统的气泵1、蒸发器2、油箱3和压缩机4之间的接口位置排布紧凑，方便各个部件的连接，进一步减少空调内部的占用空间。

气态的冷媒501是相对于液态的润滑油及冷媒混合物5而言，冷媒501的气态含量较多，液态含量较少(也可没有液态)，所以冷媒501呈气态形式传输至压缩机4。对应的，液态的润滑油及冷媒混合物5里也可含有较少的气态冷媒，即其可不必完全为液态，但液态含量相对较多，所以润滑油及冷媒混合物5呈液态形式进入通道13。在换热过程中，高温的油6相对于低温的润滑油及冷媒混合物5而言，温度较高，油6具体的温度值可根据系统运行的程度而确定，在此不再赘述。

本实用新型实施例中，换热管9与腔体101内的通道13完全隔离，即换热管9内的油6无法进入通道13内，通道13内的润滑油及冷媒混合物5也无法进入换热管9内，以保证系统在运行过程中的稳定性。为了使得填充于通道13内的润滑油及冷媒混合物5和填充于换热管9中间部分的油6换热更加充分，因而将换热管9中间部分设置为缠绕的螺旋状结构。设置为螺旋状可使得换热管9中间部分能够存储更多量的油6，同时可增大润滑油及冷媒混合物5与换热管9外壁的接触面积，使得换热效果更佳。在其他实施例中，换热管9中间部分也可设置为涡卷状结构或其他任意结构，并不限于此。

参见图1，气泵1可近似看作一个中空且密闭的圆柱体结构，气泵1开设一个用于从气泵1外部吸收气态的冷媒进入腔体101，以在腔体101内部形成压力差的压力输入口7。且压力输入口7上安装有第一控制阀82来控制压力输入口7的开启和关闭。优选地，气泵1靠近压力输入口7的一端为输入端105，与输入端105相对的一端为输出端106，并且靠近输入端105一侧的压力大于靠近输出端106一侧的压力，以在腔体101内部形成压力差，从而为润滑油502输送至压缩机4提供动力。其中，通道13的进液口102开设于输入端105，通道13的出气口103和出油口104开设于输出端106，并且出气口103设置于出油口104的上方。

输送管10设置有单向阀81，该单向阀81可防止流经输送管10的润滑油及冷媒混合物5倒流进蒸发器2内；输冷媒管11上设置有第二控制阀83，该第二控制阀83可连通和阻断气态的冷媒501经输冷媒管11流入压缩机4。

继续参见图1，该换热系统的润滑油及冷媒混合物5和油6进行换热的过程是一个持续的过程。油箱3中高温的油6源源不断地被压进换热管9，蒸发器2中液态的润滑油及冷媒混合物5源源不断地被压进通道13，然后流经换热管9中间部分的油6和润滑油及冷媒混合物5进行换热。在气泵1的腔体101内，润滑油及冷媒混合物5和油6由于存在温度差，为了达到热量的相对平衡，润滑油及冷媒混合物5通过吸收油6的热量，来使得润滑油及冷媒混合物5的温度升高，被升温的润滑油及冷媒混合物5分离为润滑油502和气态的冷媒501。润滑油502由于是液态，因而流入通道13的底部。冷媒501由于是气态，因而上浮于通道13的顶部。被降温的油6通过第二进油口403流入压缩机4内部。

本实用新型实施例的换热过程中，润滑油及冷媒混合物5源源不断地流入通道13，油6源源不断地流入换热管9，润滑油及冷媒混合物5和油6在腔体101内持续换热，单向阀81可防止换热前的润滑油及冷媒混合物5及换热后的冷媒501和润滑油502倒流进蒸发器2内。

气泵1的运行可包括不断循环往复的两个阶段：充油阶段和排油阶段。在充油阶段，可关闭第一控制阀82并同步开启第二控制阀83一段时间(比如，十秒钟)，此时由于升温而被分离出的气态的冷媒501可经输冷媒管11进入压缩机4内。被分离出的润滑油502由于压力不足而无法通过输油管12进入压缩机4，从而被积留在气泵1的底部。在上述充油阶段，随着润滑油及冷媒自进液口102不断进入、以及冷媒自出气口103不断排出，使得积存在气泵1底部的润滑油502的含量不断变多、浓度不断变高。

在排油阶段，可关闭第二控制阀83并同步开启第一控制阀82一段时间(比如，十秒钟)，此时压力输入口7通过不断接收来自外界(这里所说的“外界”仅是相对气泵而言，比如，可以是换热系统的其它模块)的、气态的、具有较高压力的冷媒并填充于腔体101内，向腔体101内的润滑油502提供较高的压力。通过该压力可将已被分离出的、高浓度的润滑油502通过输油管12压进压缩机4内。

其中，通过改变压力输入口7所接收气态冷媒的量和时长可控制润滑油502压进压缩机4的进程。如此循环往复，可使得进入压缩机4的冷媒501的气态含量更高，且被分离的润滑油502的纯度更高，以进一步被系统循环利用。

在其他实施例中，开启和关闭各个阀门的时间不限于十秒钟，可为其他任意设置的时间，并不限于此。

通过该换热过程可在很大程度上使得从润滑油及冷媒混合物5中被分离出的润滑油502纯度更高，从而在润滑油502进入压缩机4后，高纯度的润滑油502可为压缩机4内各个元器件进行更好的润滑，从而延长压缩机4的使用寿命。同时，油6在换热后温度降低，被降温的油6可使得空调能够在一个合适的温度下运行，提高了工作效率。并且可减少系统中的油冷却器，从而减少系统中由于使用油冷却器而导致冷媒在循环过程中的冷量损失。

在本实施例中，换热管9选用导热性能好，且耐高温高压的材质制作。基于铜导热性能好、耐高压及不透水、不透油的优点，优选地，采用由铜管来制作换热管9。当然，该换热管9也可为其他导热性良好的金属管材制成，并不限于此。

在本实施例中，输送管10、输冷媒管11和输油管12优先采用铜管，是基于铜管具有良好的弯曲性、导热性和抗氧化性等性能。在其他实施例中，也可采用铝管或者其他管体，并不限于此。

在本实施例中，油6可包括润滑油601。

参见图2，该空调还可包括冷凝器15、第一节流阀16、第二节流阀17、单向阀18、第一风机13和第二风机14等其他部件，在此不再赘述。

说明一点，这里所说的“高温”、“低温”为相对概念，而非绝对概念。比如，对于正在或将要进行热交换的两物体而言，吸热或将会吸热的物体则属于“低温”的物体，放热或将会放热的物体则属于“高温”的物体。也可将放热前、后的同一个物体分别视为高温的物体、低温的物体。同样可将吸热前、后的同一物体分别视为低温的物体、高温的物体。也就是说，这里不以某一特定的温度数值作为高温、低温的分界。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的技术方案后，将容易想到本公开的其他实施方案。本实用新型旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种换热系统，其特征在于，所述换热系统包括气泵(1)、连接于所述气泵(1)的蒸发器(2)、贯穿所述气泵(1)的换热管(9)、连接于所述换热管(9)一端的油箱(3)及连接于所述换热管(9)另一端和所述气泵(1)的压缩机(4)；其中，

所述油箱(3)用于储存高温的油(6)；

所述气泵(1)内部设置有容纳所述换热管(9)中间部分的腔体(101)，所述腔体(101)内还设有可供来自所述蒸发器(2)的润滑油及冷媒混合物(5)通过的通道(13)；

所述通道(13)与所述换热管(9)的中间部分相邻，以使流经所述换热管(9)中间部分的所述油(6)和流经所述通道(13)的所述润滑油及冷媒混合物(5)进行冷热交换。

2.根据权利要求1所述的换热系统，其特征在于，所述换热系统包括：

输送管(10)，所述输送管(10)的一端连通于所述蒸发器(2)的出液口(201)，所述输送管(10)的另一端连通于所述通道(13)的进液口(102)，以将所述蒸发器(2)内的所述润滑油及冷媒混合物(5)传输至所述通道(13)；

输冷媒管(11)，所述输冷媒管(11)的一端连通于所述通道(13)的出气口(103)，所述输冷媒管(11)的另一端连通于所述压缩机(4)的进气口(401)，以将所述通道(13)内分离出的气态的冷媒(501)传输至所述压缩机(4)；

输油管(12)，所述输油管(12)的一端连通于所述通道(13)的出油口(104)，所述输油管(12)的另一端连通于所述压缩机(4)的第一进油口(402)，以将所述通道(13)内分离出的所述润滑油(502)传输至所述压缩机(4)。

3.根据权利要求2所述的换热系统，其特征在于，所述输送管(10)设置有单向阀(81)，所述输冷媒管(11)设置有第二控制阀(83)。

4.根据权利要求1所述的换热系统，其特征在于，所述气泵(1)开设有用于接收外部气态的冷媒以在所述气泵(1)内部形成压力差的压力输入口(7)，且所述压力输入口(7)设置有第一控制阀(82)。

5.根据权利要求2所述的换热系统，其特征在于，所述气泵(1)包括输入端(105)及与所述输入端(105)相对的输出端(106)。

6.根据权利要求5所述的换热系统，其特征在于，所述通道(13)的所述进液口(102)设置于所述输入端(105)，所述通道(13)的所述出气口(103)和所述出油口(104)设置于所述输出端(106)，且所述出气口(103)设置于所述出油口(104)的上方。

7.根据权利要求1所述的换热系统，其特征在于，所述换热管(9)包括铜管，且所述换热管(9)设置于所述腔体(101)内的中间部分为缠绕的螺旋状结构。

8.根据权利要求1所述的换热系统，其特征在于，油(6)包括润滑油。

9.根据权利要求2所述的换热系统，其特征在于，所述输送管(10)、所述输冷媒管(11)及所述输油管(12)包括铜管。

10.一种空调，其特征在于，所述空调包括权利要求1-9任一项所述的换热系统。

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