CN212511480U - 一种空调换热器、冷媒循环系统及空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及换热设备技术领域，公开了一种空调换热器、冷媒循环系统及空调器，空调换热器包括第一换热单元、第二换热单元、第一管路、第二管路、第三管路、第四管路、第一旁通管路和第一切换阀组件，第一管路和第二管路分别与第一换热单元连接，第三管路和第四管路分别与第二换热单元连接，第一旁通管路连接于第一管路和第四管路之间，将该空调换热器应用至冷媒循环系统和空调器上。当进行吸热时，冷媒以并联方式输送至第一换热单元和第二换热单元，流程较短，减小流动造成的压力损失；当进行放热时，冷媒以串联方式依次流过第二换热单元和第一换热单元，加长流程，散热更加充分，能够在制冷或制热时切换成所需流程长度。

Description

一种空调换热器、冷媒循环系统及空调器

技术领域

本实用新型涉及换热设备技术领域，特别是涉及一种空调换热器、冷媒循环系统及包括其的空调器。

背景技术

空调器是一种能够为室内制冷和制热的设备，在空调器制冷的过程中，室内换热器作为蒸发器进行吸热，室外换热器作为冷凝器进行放热；在空调器制冷的过程中，室内换热器作为冷凝器进行放热，室外换热器作为蒸发器进行吸热。

大部分冷媒在蒸发器中为气态，流速较快，若经过的流程过长时，会造成压力损失过大，降低整机的能效；大部分冷媒在冷凝器中为液态，流速较慢，压力损失较小，若经过的流程过短时，会造成冷媒散热不充分，同样会降低整机的能耗。

而目前的室内换热器和室外换热器的流程都是固定不变的，只能将室内换热器和室外换热器的流程设计在合适的范围内，最大程度满足制冷和制热的需求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：如何实现对空调换热器的流程长度进行切换，更好适应换热器的放热或吸热过程，改善制冷制热效果。

为了解决上述技术问题，本实用新型的第一方面提供了一种空调换热器，包括：第一换热单元，其具有第一端口及第二端口；第二换热单元，其具有第三端口及第四端口；第一管路，其第一端部与所述第一端口相连；第二管路，其第一端部与所述第二端口相连；第三管路，其第一端部与所述第三端口相连，所述第三管路的第二端部与所述第一管路的第二端部相连；第四管路，其第一端部与所述第四端口相连，所述第四管路的第二端部与所述第二管路的第二端部相连；第一旁通管路，其一端连接于所述第一管路的第一支点处，所述第一旁通管路的另一端连接于所述第四管路的第二支点处；及第一切换阀组件，所述第一切换阀组件能够实现在第一状态和第二状态之间切换，当所述第一切换阀组件处于所述第一状态时，所述第一管路的第一端部与其第二端部连通、所述第四管路的第一端部与其第二端部连通且所述第一旁通管路在第一支点与第二支点之间断开，当所述第一切换阀组件处于所述第二状态时，所述第一管路的第一端部与其第二端部断开、所述第四管路的第一端部与其第二端部之间断开且所述第一旁通管路在第一支点与第二支点之间连通。

作为优选方案，所述第一切换阀组件包括：第一两通阀，串接于所述第一管路上位于所述第一支点与其第二端部之间的位置；第二两通阀，串接于所述第四管路上位于所述第二支点与其第二端部之间的位置；第三两通阀，串接于所述第一旁通管路上。

作为优选方案，所述第一切换阀组件包括：第一三通阀，设于所述第一支点处，所述第一三通阀的三个阀口分别连通所述第一管路的第一端部、所述第一管路的第二端部及所述第一旁通管路；及第二三通阀，设于所述第二支点处，所述第二三通阀的三个阀口分别连通所述第四管路的第一端部、所述第四管路的第二端部及所述第一旁通管路。

作为优选方案，还包括：第三换热单元，其具有第五端口及第六端口；第五管路，其第一端部与所述第五端口相连，所述第五管路的第二端部与所述第一管路的第二端部相连；第六管路，其第一端部与所述第六端口相连，所述第六管路的第二端部与所述第二管路的第二端部相连；第二旁通管路，其一端连接于所述第三管路的第三支点处，所述第二旁通管路的另一端连接于所述第六管路的第四支点处；及第二切换阀组件，所述第二切换阀组件能够实现在第一状态和第二状态之间切换，当所述第二切换阀组件处于所述第一状态时，所述第三管路的第一端部与其第二端部连通、所述第六管路的第一端部与其第二端部连通且所述第二旁通管路在第三支点与第四支点之间断开，当所述第二切换阀组件处于所述第二状态时，所述第三管路的第一端部与其第二端部断开、所述第六管路的第一端部与其第二端部之间断开且所述第二旁通管路在第三支点与第四支点之间连通。

同样的目的，本实用新型的第二方面还提供了一种冷媒循环系统，包括：压缩机，用于压缩冷媒；四通阀，所述四通阀的第一阀口与所述压缩机的吸入口连通，所述四通阀的第二阀口与所述压缩机的排出口连通；室外换热器，其一端与所述四通阀的第三阀口连通；节流装置，其一端与所述室外换热器的另一端连通；室内换热器，所述室内换热器采用如上述的空调换热器，所述第一管路的第二端部与所述四通阀的第四阀口连通，所述第二管路的第二端部与所述节流装置的另一端连通。

本实用新型还提供了一种空调器，包括如上述的冷媒循环系统。

同样的目的，本实用新型的第三方面还提供了一种冷媒循环系统，包括：压缩机，用于压缩冷媒；四通阀，所述四通阀的第一阀口与所述压缩机的吸入口连通，所述四通阀的第二阀口与所述压缩机的排出口连通；室内换热器，其一端与所述四通阀的第四阀口连通；节流装置，其一端与所述室内换热器的另一端连通；室外换热器，所述室外换热器采用如上述的空调换热器，所述第一管路的第二端部与所述四通阀的第三阀口连通，所述第二管路的第二端部与所述节流装置的另一端连通。

本实用新型还提供了一种空调器，包括如上述的冷媒循环系统。

本实用新型所提供的一种空调换热器与现有技术相比，其有益效果在于：

本实用新型将空调换热器分为至少两个换热单元，分别为第一换热单元和第二换热单元，当需要较短流程进行吸热时，通过第一切换阀组件将所述第一管路和所述第四管路连通，且将所述第一旁通管路断开，使得所述冷媒以并联方式同时输送至第一换热单元和第二换热单元，所述冷媒经过的流程较短，大大减小流动造成的压力损失；当需要较长流程进行放热时，通过所述第一切换阀组件将所述第一管路和所述第四管路断开，且所述第一旁通管路连通，引导所述冷媒进入所述第一旁通管路，实现所述冷媒以串联方式依次流过所述第二换热单元和所述第一换热单元，使得所述冷媒经过的流程加长，散热更加充分，能满足在制冷或制热时切换成所需流程的要求，能源利用率高，且大大改善了制冷制热效果。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例的冷媒循环系统的整体结构示意图。

图2是本实用新型第一实施例的冷媒循环系统的制冷模式示意图。

图3是本实用新型第一实施例的冷媒循环系统的制热模式示意图。

图4是本实用新型第二实施例的冷媒循环系统的整体结构示意图。

图5是本实用新型第三实施例的冷媒循环系统的整体结构示意图。

图6是本实用新型第四实施例的冷媒循环系统的整体结构示意图。

图中：

100.换热器；101.第一换热单元；102.第二换热单元；103.第一管路；104.第二管路；105.第三管路；106.第四管路；107.第一旁通管路；108.第一两通阀；109.第二两通阀；110.第三两通阀；111.第一三通阀；112.第二三通阀；113.第三换热单元；114.第五管路；115.第六管路；116.第二旁通管路；

200.压缩机；300.四通阀；400.室外换热器；500.节流装置；600.室内换热器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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，应当理解的是，本实用新型中采用术语“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是焊接连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本申请的空调器基本运行原理为：通过使用压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器来执行空调器的制冷循环。制冷循环包括一系列过程，涉及压缩、冷凝、膨胀和蒸发，并向已被调节和热交换的空气供应制冷剂。

压缩机压缩处于高温高压状态的制冷剂气体并排出压缩后的制冷剂气体。所排出的制冷剂气体流入冷凝器。冷凝器将压缩后的制冷剂冷凝成液相，并且热量通过冷凝过程释放到周围环境。

膨胀阀使在冷凝器中冷凝的高温高压状态的液相制冷剂膨胀为低压的液相制冷剂。蒸发器蒸发在膨胀阀中膨胀的制冷剂，并使处于低温低压状态的制冷剂气体返回到压缩机。蒸发器可以通过利用制冷剂的蒸发的潜热与待冷却的材料进行热交换来实现制冷效果。在整个循环中，空调器可以调节室内空间的温度。

空调器的室外单元是指制冷循环的包括压缩机和室外热交换器的部分，空调器的室内单元包括室内热交换器，并且膨胀阀可以提供在室内单元或室外单元中。

室内热交换器和室外热交换器用作冷凝器或蒸发器。当室内热交换器用作冷凝器时，空调器用作制热模式的加热器，当室内热交换器用作蒸发器时，空调器用作制冷模式的冷却器。

如图1至图3所示，本实用新型第一实施例提供了一种空调换热器100，包括：第一换热单元101、第二换热单元102、第一管路103、第二管路104、第三管路105、第四管路106、第一旁通管路107以及第一切换阀组件，所述第一换热单元101具有第一端口及第二端口；所述第二换热单元102具有第三端口及第四端口；所述第一管路103的第一端部与所述第一端口相连；所述第二管路104的第一端部与所述第二端口相连；所述第三管路105的第一端部与所述第三端口相连，所述第三管路105的第二端部与所述第一管路103的第二端部相连；所述第四管路106的第一端部与所述第四端口相连，所述第四管路106的第二端部与所述第二管路104的第二端部相连。

所述第一旁通管路107的一端连接于所述第一管路103的第一支点处，所述第一旁通管路107的另一端连接于所述第四管路106的第二支点处；所述第一切换阀组件能够实现在第一状态和第二状态之间切换，当所述第一切换阀组件处于所述第一状态时，所述第一管路103的第一端部与其第二端部连通、所述第四管路106的第一端部与其第二端部连通且所述第一旁通管路107在第一支点与第二支点之间断开，当所述第一切换阀组件处于所述第二状态时，所述第一管路103的第一端部与其第二端部断开、所述第四管路106的第一端部与其第二端部之间断开且所述第一旁通管路107在第一支点与第二支点之间连通。

基于上述技术特征的空调换热器，将空调换热器100分为至少两个换热单元，分别为第一换热单元101和第二换热单元102，当需要较短流程进行吸热时，通过第一切换阀组件将所述第一管路103和所述第四管路106连通，且将所述第一旁通管路107断开，使得所述冷媒以并联方式同时输送至第一换热单元101和第二换热单元102，所述冷媒经过的流程较短，大大减小流动造成的压力损失；当需要较长流程进行放热时，通过所述第一切换阀组件将所述第一管路103和所述第四管路106断开，且所述第一旁通管路107连通，引导所述冷媒进入所述第一旁通管路107，实现所述冷媒以串联方式依次流过所述第二换热单元102和所述第一换热单元101，使得所述冷媒经过的流程加长，散热更加充分，能满足在制冷或制热时切换成所需流程的要求，能源利用率高，且大大改善了制冷制热效果。

在本实施例中，所述第一切换阀组件包括第一两通阀108、第二两通阀109以及第三两通阀110，所述第一两通阀108串接于所述第一管路103上位于所述第一支点与其第二端部之间的位置；所述第二两通阀109串接于所述第四管路106上位于所述第二支点与其第二端部之间的位置；所述第三两通阀110，串接于所述第一旁通管路107上。如图2所示，当需要较短流程进行吸热时，通过开启所述第一两通阀108和第二两通阀109，关闭所述第三两通阀110，实现所述冷媒以并联方式同时输送至第一换热单元101和第二换热单元102，减小流动造成的压力损失；如图3所示，当需要较长流程进行放热时，通过关闭所述第一两通阀108和第二两通阀109，开启所述第三两通阀110，使得所述冷媒从所述第二换热单元102出来后，经过所述第四管路106的第一端部进入所述第一旁通管路107上，再经过所述第一管路103的第一端部进入第一换热单元101，实现以串联方式依次流过所述第二换热单元102和所述第一换热单元101，达到充分散热的目的。

作为与第一实施例等同的第二实施例，如图4所示，所述第一切换阀组件还可以是包括第一三通阀111和第二三通阀112，所述第一三通阀111设于所述第一支点处，所述第一三通阀111的三个阀口分别连通所述第一管路103的第一端部、所述第一管路103的第二端部及所述第一旁通管路107；所述第二三通阀112设于所述第二支点处，所述第二三通阀112的三个阀口分别连通所述第四管路106的第一端部、所述第四管路106的第二端部及所述第一旁通管路107。当需要较短流程进行吸热时，通过所述第一三通阀111连通所述第一管路103的第一端部与其第二端部，所述二三通阀连通所述第四管路106的第一端部与其第二端部，第一旁通管路107与所述第一管路103和第四管路106不连通，实现所述冷媒以并联方式同时输送至第一换热单元101和第二换热单元102，减小流动造成的压力损失；当需要较长流程进行放热时，通过所述第一三通阀111连通所述第一管路103的第一端部和所述第一旁通管路107，所述第二三通阀112连通所述第四管路106的第一端部和所述第一旁通管路107，使得所述冷媒从所述第二换热单元102出来后，经过所述第四管路106的第一端部进入所述第一旁通管路107上，再经过所述第一管路103的第一端部进入第一换热单元101，实现以串联方式依次流过所述第二换热单元102和所述第一换热单元101，达到充分散热的目的。

作为与第一实施例等同的第三实施例，如图5所示，所述空调换热器100还包括第三换热单元113、第五管路114、第六管路115、第二旁通管路116和第二切换阀组件，所述第三换热单元113具有第五端口及第六端口；所述第五管路114的第一端部与所述第五端口相连，所述第五管路114的第二端部与所述第一管路103的第二端部相连；所述第六管路115的第一端部与所述第六端口相连，所述第六管路115的第二端部与所述第二管路104的第二端部相连；所述第二旁通管路116的一端连接于所述第三管路105的第三支点处，所述第二旁通管路116的另一端连接于所述第六管路115的第四支点处；所述第二切换阀组件能够实现在第一状态和第二状态之间切换，当所述第二切换阀组件处于所述第一状态时，所述第三管路105的第一端部与其第二端部连通、所述第六管路115的第一端部与其第二端部连通且所述第二旁通管路116在第三支点与第四支点之间断开，当所述第二切换阀组件处于所述第二状态时，所述第三管路105的第一端部与其第二端部断开、所述第六管路115的第一端部与其第二端部之间断开且所述第二旁通管路116在第三支点与第四支点之间连通。以同样的工作原理实现冷媒在所述第一换热单元101、所述第二换热单元102和第三换热单元113之间并联输送或串联输送。可以理解的是，以此类推，还可以包括第n换热单元、第2n－1管路、第2n管路、第n－1旁通管路和第n－1切换阀组件，工作原理与上述内容相同，在此不再赘述。

如图1至图3所示，本实用新型还提供了一种冷媒循环系统，包括压缩机200、四通阀300、室外换热器400、节流装置500和室内换热器600，所述压缩机200用于压缩冷媒；所述四通阀300的第一阀口与所述压缩机200的吸入口连通，所述四通阀300的第二阀口与所述压缩机200的排出口连通；所述室外换热器400的一端与所述四通阀300的第三阀口连通；所述节流装置500的一端与所述室外换热器400的另一端连通；所述室内换热器600采用如第一实施例的空调换热器100，所述第一管路103的第二端部与所述四通阀300的第四阀口连通，所述第二管路104的第二端部与所述节流装置500的另一端连通。

基于上述技术特征的冷媒循环系统，在进行制冷时，所述压缩机200将冷媒压缩并输送至所述室外换热器400进行放热，放热完成后的所述冷媒以并联的方式进入所述第一换热单元101和所述第二换热单元102进行吸热，最后流回所述压缩机200中，减少所述冷媒流经所述室内换热器600造成的压力损失，具有更好的制冷效果；在进行制热时，所述压缩机200将所述冷媒压缩并输送至所述室内换热器600(空调换热器100)，所述冷媒以串联的方式依次进入所述第二换热单元102和所述第一换热单元101进行放热，放热完成后的所述冷媒经过所述室外换热器400流回所述压缩机200中，加长所述冷媒经过的流程，使得所述冷媒散热更加充分均匀，具有更好的制热效果，能源利用率高。

其中，所述四通阀300可以改变成所述第一阀口与所述第三阀口相通、所述第二阀口与所述第四阀口相通的模式或者所述第一阀口与所述第四阀口相通、所述第二阀口与所述第三阀口相通的模式，实现改变所述冷媒的输送方向。

本实用新型还提供了一种空调器，包括如第一实施例的冷媒循环系统，以实现室内换热器600(空调换热器100)在制冷或制热过程中，将室内换热器600(空调换热器100)的流程切换成所需流程长度，大大提升了整机的能效。

如图6所示，作为第四实施例，本实用新型还提供了一种冷媒循环系统，包括压缩机200、四通阀300、室内换热器600、节流装置500和室外换热器400，所述压缩机200用于压缩冷媒；所述四通阀300的第一阀口与所述压缩机200的吸入口连通，所述四通阀300的第二阀口与所述压缩机200的排出口连通；所述室内换热器600的一端与所述四通阀300的第四阀口连通；所述节流装置500的一端与所述室内换热器600的另一端连通；所述室外换热器400采用如第一实施例的空调换热器100，所述第一管路103的第二端部与所述四通阀300的第三阀口连通，所述第二管路104的第二端部与所述节流装置500的另一端连通。

其中，所述四通阀300可以改变成所述第一阀口与所述第三阀口相通、所述第二阀口与所述第四阀口相通的模式或者所述第一阀口与所述第四阀口相通、所述第二阀口与所述第三阀口相通的模式，实现改变所述冷媒的输送方向。

本实用新型还提供了一种空调器，包括如第四实施例的冷媒循环系统，以实现室外换热器400(空调换热器100)在制冷或制热过程中，将室外换热器400(空调换热器100)的流程切换成所需流程长度，大大提升了整机的能效。

此外，在一些特殊使用环境下，制冷时需要串联所述第一换热单元101和所述第二换热单元102，制热时需要并联所述第一换热单元101和所述第二换热单元102，才能提升整机能效。本实用新型所提供的空调器结构也能实现此功能，与上述内容具有相似的使用原理，在制冷或制热时，将所述第一切换阀组件进行相反的操作即可实现，在此不再赘述。

综上，本实用新型实施例提供一种空调换热器以及应用该空调换热器的冷媒循环系统和空调器，将所述室内换热器600和/或所述室外换热器400分成流程较短的第一换热单元101和第二换热单元102，实现换热器100在吸热时，所述冷媒以并联方式输送至所述第一换热单元101和所述第二换热单元102，减小流动造成的压力损失；换热器100在放热时，所述冷媒以串联方式依次流过所述第二换热单元102和所述第一换热单元101，散热更加充分，解决制冷或制热时对室内换热器600流程长短有不同需求的问题，达到更好的制冷制热效果，提升整机的性能。

上方所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种空调换热器，其特征在于，包括：

第一换热单元，其具有第一端口及第二端口；

第二换热单元，其具有第三端口及第四端口；

第一管路，其第一端部与所述第一端口相连；

第二管路，其第一端部与所述第二端口相连；

第三管路，其第一端部与所述第三端口相连，所述第三管路的第二端部与所述第一管路的第二端部相连；

第四管路，其第一端部与所述第四端口相连，所述第四管路的第二端部与所述第二管路的第二端部相连；

第一旁通管路，其一端连接于所述第一管路的第一支点处，所述第一旁通管路的另一端连接于所述第四管路的第二支点处；及

第一切换阀组件，所述第一切换阀组件能够实现在第一状态和第二状态之间切换，当所述第一切换阀组件处于所述第一状态时，所述第一管路的第一端部与其第二端部连通、所述第四管路的第一端部与其第二端部连通且所述第一旁通管路在第一支点与第二支点之间断开，当所述第一切换阀组件处于所述第二状态时，所述第一管路的第一端部与其第二端部断开、所述第四管路的第一端部与其第二端部之间断开且所述第一旁通管路在第一支点与第二支点之间连通。

2.如权利要求1所述的空调换热器，其特征在于，所述第一切换阀组件包括：

第一两通阀，串接于所述第一管路上位于所述第一支点与其第二端部之间的位置；

第二两通阀，串接于所述第四管路上位于所述第二支点与其第二端部之间的位置；

第三两通阀，串接于所述第一旁通管路上。

3.如权利要求1所述的空调换热器，其特征在于，所述第一切换阀组件包括：

第一三通阀，设于所述第一支点处，所述第一三通阀的三个阀口分别连通所述第一管路的第一端部、所述第一管路的第二端部及所述第一旁通管路；及

第二三通阀，设于所述第二支点处，所述第二三通阀的三个阀口分别连通所述第四管路的第一端部、所述第四管路的第二端部及所述第一旁通管路。

4.如权利要求1－3中任一项所述的空调换热器，其特征在于，还包括：

第三换热单元，其具有第五端口及第六端口；

第五管路，其第一端部与所述第五端口相连，所述第五管路的第二端部与所述第一管路的第二端部相连；

第六管路，其第一端部与所述第六端口相连，所述第六管路的第二端部与所述第二管路的第二端部相连；

第二旁通管路，其一端连接于所述第三管路的第三支点处，所述第二旁通管路的另一端连接于所述第六管路的第四支点处；及

第二切换阀组件，所述第二切换阀组件能够实现在第一状态和第二状态之间切换，当所述第二切换阀组件处于所述第一状态时，所述第三管路的第一端部与其第二端部连通、所述第六管路的第一端部与其第二端部连通且所述第二旁通管路在第三支点与第四支点之间断开，当所述第二切换阀组件处于所述第二状态时，所述第三管路的第一端部与其第二端部断开、所述第六管路的第一端部与其第二端部之间断开且所述第二旁通管路在第三支点与第四支点之间连通。

5.一种冷媒循环系统，其特征在于，包括：

压缩机，用于压缩冷媒；

四通阀，所述四通阀的第一阀口与所述压缩机的吸入口连通，所述四通阀的第二阀口与所述压缩机的排出口连通；

室外换热器，其一端与所述四通阀的第三阀口连通；

节流装置，其一端与所述室外换热器的另一端连通；

室内换热器，所述室内换热器采用如权利要求1－4中任一项所述的空调换热器，所述第一管路的第二端部与所述四通阀的第四阀口连通，所述第二管路的第二端部与所述节流装置的另一端连通。

6.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求5所述的冷媒循环系统。

7.一种冷媒循环系统，其特征在于，包括：

压缩机，用于压缩冷媒；

四通阀，所述四通阀的第一阀口与所述压缩机的吸入口连通，所述四通阀的第二阀口与所述压缩机的排出口连通；

室内换热器，其一端与所述四通阀的第四阀口连通；

节流装置，其一端与所述室内换热器的另一端连通；

室外换热器，所述室外换热器采用如权利要求1－4中任一项所述的空调换热器，所述第一管路的第二端部与所述四通阀的第三阀口连通，所述第二管路的第二端部与所述节流装置的另一端连通。

8.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求7所述的冷媒循环系统。

Images