CN212378292U - 空调换热系统和回热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空调换热系统和回热器，所述空调换热系统包括：回热器，所述回热器具有第一流道、第二流道和第三流道，所述第一流道环绕所述第二流道，所述第二流道环绕所述第三流道，所述第一流道用于与外部水路相连；压缩机和冷凝器，所述压缩机的入口端与所述第三流道的第一端相连，所述压缩机的出口端与所述冷凝器的入口端相连，所述冷凝器的出口端与所述第二流道的第一端连通；蒸发器，所述蒸发器的入口端与所述第二流道的第二端连通，所述蒸发器的出口端与所述第三流道的第二端连通。本实用新型的空调换热系统，有效地降低了进入蒸发器的高压液态冷媒的温度，提高了空调换热系统的制冷量，进而提高了制冷效率，同时降低了能耗。

Description

空调换热系统和回热器

技术领域

本实用新型涉及换热设备制造技术领域，尤其是涉及一种空调换热系统和该空调换热系统中的回热器。

背景技术

现有的空调制冷技术，通过空调压缩机压缩低压气态冷媒形成高压液态冷媒，且高压液态冷媒经膨胀阀进入空调蒸发器，进而通过高压液态冷媒膨胀吸热并产生冷空气。相关技术中，压缩机与蒸发器之间由两条空调管连接，且两条空调管分为低压管和高压管，制冷剂在循环过程中产生的制冷量较少，使得空调换热系统的能耗较大，且制冷效果一般，存在改进空间。

发明内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型的一个目的在于提出一种空调换热系统，所述空调换热系统制冷效果更好，能耗更小。

根据本实用新型实施例的空调换热系统，包括：回热器，所述回热器具有第一流道、第二流道和第三流道，所述第一流道环绕所述第二流道，所述第二流道环绕所述第三流道，所述第一流道用于与外部水路相连；压缩机和冷凝器，所述压缩机的入口端与所述第三流道的第一端相连，所述压缩机的出口端与所述冷凝器的入口端相连，所述冷凝器的出口端与所述第二流道的第一端连通；蒸发器，所述蒸发器的入口端与所述第二流道的第二端连通，所述蒸发器的出口端与所述第三流道的第二端连通。

根据本实用新型实施例的空调换热系统，在回热器内设置第一流道、第二流道和第三流道，使得第二流道中的高压液态冷媒和第三流道中的低压气态冷媒能够进行热量交换，且第一流道中的冷却液对第二流道中的高压液态冷媒进行热量交换，实现换热系统中冷媒的二次换热，有效地降低了进入蒸发器的高压液态冷媒的温度，提高了空调换热系统的制冷量，进而提高了制冷效率，同时降低了能耗。

根据本实用新型一些实施例的空调换热系统，所述回热器包括沿径向依次套设的外管、中间管和内管，所述内管具有所述第三流道，所述中间管与所述内管限定出所述第二流道，所述外管与所述中间管限定出所述第一流道。

根据本实用新型一些实施例的空调换热系统，所述中间管的内周壁具有朝向所述内管凸出的接触凸台，且在所述中间管的外周壁与所述接触凸台沿径向正对的区域形成接触凹槽。

根据本实用新型一些实施例的空调换热系统，所述接触凸台为多个，且多个所述接触凸台沿周向均匀间隔开布置。

根据本实用新型一些实施例的空调换热系统，所述中间管包括多个直段和多个弯折段，多个所述直段和多个所述弯折段沿周向依次相连且交错设置，所述弯折段形成有所述接触凸台和所述接触凹槽。

根据本实用新型一些实施例的空调换热系统，所述中间管和所述内管均为导热性良好的金属材料制成，所述外管为橡胶材料制成。

根据本实用新型一些实施例的空调换热系统，所述内管和所述外管均具有圆环形的横截面。

根据本实用新型一些实施例的空调换热系统，冷却水路，所述冷却水路与发动机的换热水路并联，所述第一流道串联于所述冷却水路。

根据本实用新型一些实施例的空调换热系统，还包括：膨胀阀，所述膨胀阀的第一侧的入口端与所述第二流道的第二端相连，所述膨胀阀的第一侧的出口与所述蒸发器的入口端相连，所述膨胀阀的第二侧的入口端与所述蒸发器的出口端相连，所述膨胀阀的第二侧的出口端与所述第三流道的第二端相连。

本实用新型还提出了一种回热器。

根据本实用新型实施例的回热器，所述回热器为上述任一种实施例中所述的空调换热系统中的回热器。

所述回热器和上述的空调换热系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的空调换热系统的工作流程图；

图2是根据本实用新型实施例的空调换热系统的结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例的空调换热系统的回热器的轴侧图；

图4是根据本实用新型实施例的空调换热系统的回热器的截面图；

图5是根据本实用新型实施例的空调换热系统的回热器的轴侧图(局部剖视)。

附图标记：

空调换热系统100，

回热器10，外管11，中间管12，接触凸台121，接触凹槽122，内管13，

压缩机20，冷凝器30，蒸发器40，膨胀阀50，

冷却水路101，发动机102，发动机散热器103，

第一流道a，第二流道b，第三流道c。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考图1-图5描述根据本实用新型实施例的空调换热系统100。

根据本实用新型实施例的空调换热系统100，包括：回热器10、压缩机20、冷凝器30和蒸发器40。

需要说明的是，如图1所示，压缩机20的出口端与冷凝器30的入口端相连，冷凝器30的出口端与蒸发器40的入口端相连，蒸发器40的出口端与压缩机20的入口端相连。其中，压缩机20用于对流入的低压气态冷媒进行压缩，以向冷凝器30输出高压气体冷媒，高压气体冷媒在冷凝器30液化并形成高压液态冷媒，且高压液态冷媒流向蒸发器40中膨胀吸热，形成低压气态冷媒，并逐渐地回流至压缩机20中进行下一循环。

其中，回热器10用于将蒸发器40的出口端和压缩机20的入口端相连，且将冷凝器30的出口端与蒸发器40的入口端相连，以使冷媒在压缩机20、冷凝器30和蒸发器40 之间流通。

如图3-图5所示，回热器10具有第一流道a、第二流道b和第三流道c，第一流道 a用于与外部水路相连，这样，外部水路中的冷却液可在第一流道a内流动。

冷凝器30的出口端与第二流道b的第一端连通，蒸发器40的入口端与第二流道b的第二端连通，即冷凝器30与蒸发器40通过回热器10的第二流道b连通，即从冷凝器30中流出的高压液态冷媒通过回热器10的第二流道b流至蒸发器40中。

压缩机20的入口端与第三流道c的第一端连通，蒸发器40的出口端与第三流道c的第二端连通，即蒸发器40与压缩机20通过回热器10的第三流道c连通，即从蒸发器40中流出的低压气态冷媒通过回热器10的第三流道c流至压缩中。

其中，如图3所示，第一流道a、第二流道b和第三流道c同轴设置，第一流道a 环绕第二流道b，即外部的冷却液流至第一流道a中后，环绕在第二流道b外以与第二流道b内的高压液态冷媒进行热量交换，其中，外部水路中可为发动机102的换热水路。这样，发动机102的换热水路中的冷却液可流至第一流道a内，以对第二流道b内的高压液态冷媒进行冷却、降温，以使流向蒸发器40的高压液态冷媒温度更低，以提高空调换热系统100的冷却效率。仅会增加少量的整车水循环负载，投入能耗小，空调制冷收益大。

第二流道b环绕第三流道c，即第二流道b中的高压液态冷媒环绕在第三流道c外，且第二流道b中的高压液态冷媒可与第三流道c内的低压气态冷媒进行冷却、降温，以使回流至压缩机20内的低压气态冷媒温度更低，降低压缩机20对低压气态冷媒压缩所需的功耗，降低空调能耗。

在具体地执行中，空调换热系统100工作时，低压气态冷媒由第三流道c进入压缩机20，低压气态冷媒经压缩机20做功压缩成高压气态冷媒，进而高压气态冷媒由压缩机20的出口端进入冷凝器30，高压气态冷媒经冷凝器30降温液化后形成高压液态冷媒，并由冷凝器30的出口端流出，进而高压液态冷媒经第二流道b进入蒸发器40，高压液态冷媒在蒸发器40内膨胀吸热制冷，与车载送风系统结合产生冷空气，以降低车内温度，且冷媒的压力逐渐地降低并形成低压气态冷媒再经过第三流道c向压缩机20中回流。

这样，在冷媒循环流动的过程中，第三流道c内的低压气态冷媒与第二流道b内的液态高压冷媒进行热量交换，实现第一层冷却作用，以使流向蒸发器40内的液态高压冷媒温度更低，且回流至压缩机20中的冷媒介质温度也更低，降低空调功耗，同时第一流道a内的冷却液与第二流道b内的液态高压冷媒进行热量交换，实现第二层冷却作用，以使流向蒸发器40内的液态高压冷媒温度更低，进而提升液态高压冷媒在膨胀吸热过程中的制冷效率，提升空调换热系统100的制冷效率，有效降低空调制冷损耗，增加冷媒制冷能力，节能环保。

根据本实用新型实施例的空调换热系统100，在回热器10内设置第一流道a、第二流道b和第三流道c，使得第二流道b中的高压液态冷媒和第三流道c中的低压气态冷媒能够进行热量交换，且第一流道a中的冷却液对第二流道b中的高压液态冷媒进行热量交换，实现换热系统中冷媒的二次换热，有效地降低了进入蒸发器40的高压液态冷媒的温度，提高了空调换热系统100的制冷量，进而提高了制冷效率，同时降低了能耗。

在一些实施例中，如图3-图5所示，回热器10包括外管11、中间管12和内管13。

如图3-图5所示，外管11、中间管12和内管13沿回热器10的径向依次套设，即外管11套设于中间管12，且中间管12套设于内管13，换言之，内管13具有第三流道 c，即内管13的第一端与压缩机20连通，内管13的第二端与蒸发器40连通，中间管 12与内管13限定出第二流道b，即中间管12的第一端与冷凝器30连通，中间管12的第二端与蒸发器40连通，外管11与中间管12限定出第一流道a，外管11的第一端和第二端均与外部水路连通。

其中，冷却液在外管11与中间管12之间流通，高压液态冷媒在中间管12与内管 13之间流通，低压气态冷媒在内管13内流通，回热器10的结构简单。

如图3-图5所示，中间管12的内周壁具有接触凸台121，接触凸台121朝向内管 13凸出，且在中间管12的外周壁与接触凸台121沿径向正对的区域形成接触凹槽122。这样，增大了第一流道a中的冷却液与中间管12的接触面积，进而提高了冷却液对高压液态冷媒的冷却效果，从而提高了空调换热系统100的制冷效果。

如图3-图5所示，接触凸台121为多个，且多个接触凸台121沿周向均匀间隔开布置，且每两个接触凸台121之间均形成接触凹槽122，多组接触凸台121和接触凹槽122 依次相连形成中间管12，以使中间管12在沿周向的各个位置处均增大面积，进而使冷却液与中间管12的周壁有较大接触面积，使得冷却液与高压液态冷媒的换热效果更好，从而提高空调换热系统100的制冷效率。

如图3-图5所示，中间管12包括多个直段和多个弯折段，多个直段和多个弯折段沿周向依次相连且交错设置，弯折段形成有接触凸台121和接触凹槽122，使第一流道 a中的冷却液与中间管12具有更大的接触面积，进而提高冷却液对第二流道b中的高压液态冷媒的冷却效果。

如图3-图5所示，中间管12和内管13均为导热性良好的金属材料制成，以使第二流道b中的高压液态冷媒的热量传递至第一流道a与第二流道b的效率更高，进而提高了冷却液与高压液体冷媒之间的换热效率，也提高了低压气态冷媒与高压液态冷媒的换热效率，从而使得高压液态冷为和低压气态冷媒温度降低。外管11为橡胶材料制成，有效地避免第一流道a中的冷却液吸收外界的热量，从而使得空调换热系统100的制冷效果更好。

如图3-图5所示，内管13和外管11均具有圆环形的横截面，有效地减少了应力集中，减小流动阻力，使得低压气态冷媒、高压液态冷媒与冷却液在回热器10中的流速更快，进而使得空调换热系统100的冷却效率更高。

如图1所示，冷却水路101与发动机102的换热水路并联，第一流道a串联于冷却水路101，即用于对发动机102进行散热、降温的冷却液也可用于对回热器10内的冷媒进行散热、降温。其中，换热完成后的冷却液由第一流道a的第二端流入冷却水路101，且冷却液经冷却水路101流入发动机散热器103，使得冷却液在发动机散热器103内散热，如图1所示，冷却液散热完成后重新流入冷却水路101，进而冷却液经冷却水路101 流入第一流道a中进行下一循环，从而有效地提高了空调换热系统100的冷却效率，有效地利用了发动机102的散热设备，不需单独设置散热设备，降低空调换热系统100的成本。

如图1和图2所示，根据本实用新型实施例的空调换热系统100，还包括：膨胀阀50。

膨胀阀50的第一侧的入口端与第二流道b的第二端相连，膨胀阀50的第一侧的出口与蒸发器40的入口端相连，以使第二流道b中的高压液态冷媒经膨胀阀50流入蒸发器40，进而高压液态冷媒在蒸发器40内膨胀吸热形成低压气态冷媒，膨胀阀50的第二侧的入口端与蒸发器40的出口端相连，膨胀阀50的第二侧的出口端与第三流道c的第二端相连，以使低压气态冷媒经膨胀阀50流入第三流道c。

需要说明的是，膨胀阀50具有节流孔，且高压液态冷媒经过膨胀阀50的节流孔节流后形成低压雾状冷媒，以使高压液态冷媒更容易形成低压气态冷媒；且膨胀阀50可有效地控制进入蒸发器40的高压液态冷媒的流量，以使适量的高压液态冷媒进入蒸发器40，使得蒸发器40处于最佳工作状态，进而提升空调换热系统100的制冷效率。

可以理解是，若进入蒸发器40的高压液态冷媒流量过大，会导致部分高压液态冷媒由蒸发器40的出口端流出，使得高压液态冷媒无法及时膨胀气化，制冷效果下降，由此，设置膨胀阀50可保证空调系统的制冷量。

本实用新型还提出了一种回热器10。

根据本实用新型实施例的回热器10，回热器10为上述任一种实施例中的空调换热系统100中的回热器10，在回热器10内设置第一流道a、第二流道b和第三流道c，使得第二流道b中的高压液态冷媒和第三流道c中的低压气态冷媒能够进行热量交换，且第一流道a中的冷却液对第二流道b中的高压液态冷媒进行热量交换，实现换热系统中冷媒的二次换热，有效地降低了进入蒸发器40的高压液态冷媒的温度，提高了空调换热系统100的制冷量，进而提高了制冷效率，同时降低了能耗，回热器10的结构简单，产生成本较低。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

根据本实用新型实施例的…的其他构成例如…和…等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种空调换热系统，其特征在于，包括：

回热器，所述回热器具有第一流道、第二流道和第三流道，所述第一流道环绕所述第二流道，所述第二流道环绕所述第三流道，所述第一流道用于与外部水路相连；

压缩机和冷凝器，所述压缩机的入口端与所述第三流道的第一端相连，所述压缩机的出口端与所述冷凝器的入口端相连，所述冷凝器的出口端与所述第二流道的第一端连通；

蒸发器，所述蒸发器的入口端与所述第二流道的第二端连通，所述蒸发器的出口端与所述第三流道的第二端连通。

2.根据权利要求1所述的空调换热系统，其特征在于，所述回热器包括沿径向依次套设的外管、中间管和内管，所述内管具有所述第三流道，所述中间管与所述内管限定出所述第二流道，所述外管与所述中间管限定出所述第一流道。

3.根据权利要求2所述的空调换热系统，其特征在于，所述中间管的内周壁具有朝向所述内管凸出的接触凸台，且在所述中间管的外周壁与所述接触凸台沿径向正对的区域形成接触凹槽。

4.根据权利要求3所述的空调换热系统，其特征在于，所述接触凸台为多个，且多个所述接触凸台沿周向均匀间隔开布置。

5.根据权利要求3所述的空调换热系统，其特征在于，所述中间管包括多个直段和多个弯折段，多个所述直段和多个所述弯折段沿周向依次相连且交错设置，所述弯折段形成有所述接触凸台和所述接触凹槽。

6.根据权利要求2所述的空调换热系统，其特征在于，所述中间管和所述内管均为导热性良好的金属材料制成，所述外管为橡胶材料制成。

7.根据权利要求2所述的空调换热系统，其特征在于，所述内管和所述外管均具有圆环形的横截面。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的空调换热系统，其特征在于，冷却水路，所述冷却水路与发动机的换热水路并联，所述第一流道串联于所述冷却水路。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的空调换热系统，其特征在于，还包括：膨胀阀，所述膨胀阀的第一侧的入口端与所述第二流道的第二端相连，所述膨胀阀的第一侧的出口与所述蒸发器的入口端相连，所述膨胀阀的第二侧的入口端与所述蒸发器的出口端相连，所述膨胀阀的第二侧的出口端与所述第三流道的第二端相连。

10.一种回热器，其特征在于，所述回热器为权利要求1-9中任一项所述的空调换热系统中的回热器。

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