实用新型内容
为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解,下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述,也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围,而是作为后面的详细说明的序言。
本公开实施例提供一种换热器和空调,以解决相关技术换热器分流设计无法区分制冷和制热流向所导致的压损增大、换热效率降低等技术问题。
在一些实施例中,所述换热器包括:集气管;第一换热流路,包括至少两条第一换热支路,其中,所述第一换热支路的第一端与所述集气管的第一管口连接,所述第一换热支路的第二端与第一分流元件连接;第二换热流路,包括至少两条第二换热支路,其中,所述第二换热支路的第一端与所述集气管的第二管口连接,所述第二换热支路的第二端与所述第一分流元件连接;第三换热流路,包括至少两条第三换热支路,其中,所述第三换热支路的第一端与所述集气管的第三管口连接,所述第三换热支路的第二端与第二分流元件连接;分流旁通管路,连接所述第一分流元件和第二分流元件;第一单向阀,设置于所述分流旁通管路,且所述第一单向阀的导通方向限定为从所述第二分流元件流向所述第一分流元件;第二单向阀,设置于所述集气管的第一管口与第二管口之间,所述第二单向阀的导通方向限定为从所述第二管口流向所述第一管口。
在一些实施例中,所述第二单向阀将所述集气管从上至下分为第一集气管段和第二集气管段,其中,所述第一管口位于所述第一集气管段,所述第二管口和第三管口位于所述第二集气管段。
在一些实施例中,所述第一集气管段包括第一上部管段和第一下部管段,其中,所述第一管口位于所述第一集气管段的第一上部管段。
在一些实施例中,所述第二集气管段包括第二上部管段和第二下部管段,其中,所述第二管口和第三管口位于所述第二集气管段的第二上部管段。
在一些实施例中,所述集气管的内径大于所述第一换热支路、第二换热支路和第三换热支路中的单个换热管的内径。
在一些实施例中,所述第一换热支路的换热管数量大于或等于所述第二换热支路的换热管数量。
在一些实施例中,所述第三换热支路的换热管数量大于或等于所述第二换热支路的换热管数量。
在一些实施例中,所述空调包括至少由室内换热器、室外换热器、压缩机和四通阀构造成的冷媒循环回路,所述室内换热器和/或所述室外换热器为如前述的换热器。
在一些实施例中,所述换热器还包括连接于所述第二分流元件的汇流管路,在所述室外换热器为所述换热器时,所述换热器的所述集气管与所述压缩机相连通,所述汇流管路与所述室内换热器相连通。
在一些实施例中,所述换热器还包括连接于所述第二分流元件的汇流管路,在所述室内换热器为所述换热器时,所述换热器的所述集气管与所述压缩机相连通,所述汇流管路与所述室外换热器相连通。
本公开实施例提供的换热器和空调,可以实现以下技术效果:
本公开实施例提供的换热器包括集气管、第一换热流路、第二换热流路和第三换热流路,且在分流旁通管路上设置第一单向阀,在集气管上设置第二单向阀,使得换热器在不同的空调模式下能够分别以不同的流路进行冷媒输送,包括单一流路的制冷流向以及多支路的制热流向,采用上述分流设计的换热器,不仅能够在制冷流向下,延长了高温冷媒在换热器内的流路路径的长度,使得冷媒能够充分换热实现“过冷”,同时也可以在制热流向下避免流路过长所导致的压损问题,从而能够同时保证换热器在不同工作模式下的性能需求。
以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的,不用于限制本申请。
具体实施方式
为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容,下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述,所附附图仅供参考说明之用,并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中,为方便解释起见,通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而,在没有这些细节的情况下,一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下,为简化附图,熟知的结构和装置可以简化展示。
本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
本公开实施例中,术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”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。这些术语主要是为了更好地描述本公开实施例及其实施例,并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。并且,上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外,还可能用于表示其他含义,例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解这些术语在本公开实施例中的具体含义。
另外,术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如,“连接”可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本公开实施例中的具体含义。
除非另有说明,术语“多个”表示两个或两个以上。
本公开实施例中,字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如,A/B表示:A或B。
术语“和/或”是一种描述对象的关联关系,表示可以存在三种关系。例如,A和/或B,表示:A或B,或,A和B这三种关系。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本公开实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
空调包括室内机和室外机,其中室内机设置有室内换热器和室内风机等,其可用于实现配合冷媒与室内环境进行热交换等功能;室外机设置有室外换热器、室外风机、节流阀、压缩机和气液分离器等,其可用于实现配合冷媒与室外环境进行热交换、冷媒压缩、冷媒节流等功能。
这里,室内换热器、室外换热器、节流阀、压缩机和气液分离器等部件通过冷媒管路相连接,以共同构成用于冷媒在室内、外机之间进行循环输送的冷媒循环系统;可选的,该冷媒循环系统至少限定有两种分别用于制冷模式或制热模式的冷媒流向,具体而言,在空调运行制冷模式时,冷媒循环系统以第一冷媒流向输送冷媒,冷媒从压缩机排出后,依次流经室外换热器、节流阀和室内换热器,之后经由气液分离器流回压缩机;而在空调运行制热模式时,冷媒循环系统以第二冷媒流向输送冷媒,冷媒从压缩机排出后,依次流经室内换热器、节流阀和室外换热器,之后经由气液分离器流回压缩机。
在本公开实施例所涉及的换热器和空调中,通过分流旁通管路和单向阀的设置,使得换热器在不同的空调模式下能够分别以不同的流路进行冷媒输送,从而能够同时保证换热器在不同工作模式下的性能需求。本申请提供的实施例大多是换热器作为室外换热器时的实施例。
本公开实施例提供一种换热器。
如图1和图2所示,本公开实施例提供了一种换热器,换热器包括集气管100、第一换热流路200、第二换热流路300和第三换热流路400,在制冷流向下,换热器的第一换热流路200、第二换热流路300和第三换热流路400依次串联连通,可以起到延长冷媒流动路径长度以增加换热时长的效果,从而实现冷媒温度更低的“过冷”目的,提高了制冷效率;在制热流向下,换热器的第一换热流路200、第二换热流路300和第三换热流路400并联连通,能够在制热流向下避免了流路过长所导致的压损问题,提高了制热效率。
在实施例中,第一换热支路、第二换热支路和第三换热支路中的单个换热管结构采用相同的结构设计,如第一换热支路、第二换热支路和第三换热支路中的单个换热管的管径一致、管壁厚度统一、弯管出的曲率和长度相同等等,以使得冷媒能够在换热器内均匀的流动,避免出现因管径变化所导致的冷媒压力、流速不稳定变化,以使冷媒在流经换热器时能够与周围环境平稳的实现热交换。
上述管体定义主要是针对制冷流向下各部分管路对冷媒所起作用进行的划分,但并不对本申请换热器的结构设计、制热流向的换热作用等构成限制。
如图1和图2所示,本公开实施例提供的换热器包括集气管100、第一换热流路200、第二换热流路300、第三换热流路400、分流旁通管路500、第一单向阀601和第二单向阀602。第一换热流路200包括至少两条第一换热支路,其中,第一换热支路的第一端与集气管100的第一管口110连接,第一换热支路的第二端与第一分流元件701连接;第二换热流路300包括至少两条第二换热支路,其中,第二换热支路的第一端与集气管100的第二管口120连接,第二换热支路的第二端与第一分流元件701连接;第三换热流路400包括至少两条第三换热支路,其中,第三换热支路的第一端与集气管100的第三管口130连接,第三换热支路的第二端与第二分流元件702连接;分流旁通管路500,连接第一分流元件701和第二分流元件702;第一单向阀601设置于分流旁通管路500,且第一单向阀601的导通方向限定为从第二分流元件702流向第一分流元件701;第二单向阀602设置于集气管100的第一管口110与第二管口120之间,第二单向阀602的导通方向限定为从第二管口120流向第一管口110。
本公开实施例提供的换热器包括集气管100、第一换热流路200、第二换热流路300、第三换热流路400。制冷流向下,气态冷媒在换热器内的流动路径为:冷媒经集气管100的第一总口101进入,经第一管口110,流经第一换热流路200,再流经第二换热流路300,经第二管口120再次进入集气管100,再经第三管口130,流经第三换热流路400后,经第二总口403流出换热器。可见,本公开实施例提供的换热器,在制冷流向下,由于第一单向阀601和第二单向阀602的设置,第一换热流路200、第二换热流路300和第三换热流路400串联连通,提高了制冷流向下冷媒路径的长度,延长了冷媒在换热器内的换热时间,使得冷媒能够充分与周围环境进行热交换,提高了空调的制冷效率。
在制热流向下,冷媒经第二总口403进入,进行分流,第一分路流经第三换热流路400,经第三管口130、第二单向阀602后,从第一总口101流出;第二分路经第一单向阀601流经第二换热流路300,经第二单向阀后602,从第一总口101流出;第三分路经第一单向阀601流经第一换热流路200后,从第一总口101流出。可见本公开实施例提供的换热器,由于第一单向阀601和第二单向阀602的设置,第一换热流路200、第二换热流路300和第三换热流路400并联连通,避免了流路过长所导致的压损问题,提高了空调的制热效率。
可选地,第一分流元件701包括一个或多个分流器,类似的,第二分流元件702包括一个或多个分流器。其中,分流器为具有一个或多个流入入口和一个或多个流出出口的分流元件,可选地,分流器为圆柱形且内部为空心结构黄铜式分流器。
可选地,集气管100的内径大于第一换热支路、第二换热支路和第三换热支路中的单个换热管的内径,集气管100的管壁厚度大于第一换热支路、第二换热支路和第三换热支路中的单个换热管的管壁厚度。第一换热流路200、第二换热流路300和第三换热流路400均包括至少两条换热支路,换热支路内的冷媒在集气管进行汇流。集体管的内径和管壁厚度较大,提高了冷媒在整个换热路径中的流动稳定性。
可选地,集气管100的第一管口110通过第一支管与第一换热支路连通,且,第一管口110、第一支管和第一换热支路的数量相同,例如,第一管口110的数量为两个,包括第一管口1'111和第一管口2'112,第一换热支路的数量为两个,包括第一换热支路1'201和第一换热支路2'202;类似的,集气管100的第二管口120通过第二支管与第二换热支路连通,且,第二管口120、第二支管和第二换热支路的数量相同,例如,第二管口120的数量为两个,包括第二管口1'121和第二管口2'122,第二换热支路的数量为两个,包括第二换热支路1'301和第二换热支路2'302;集气管100的第三管口130通过第三支管与第三换热支路连通,且,第三管口、第三支管和第三换热支路的数量相同,例如,第三管口130的数量为两个,包括第三管口1'131和第三管口2'132,第三换热支路的数量为两个,包括第三换热支路1'401和第三换热支路2'402。在实际使用中,集气管100竖向设置,且设置于由第一换热流路200、第二换热流路300和第三换热流路400组成的换热管组的一侧,第一支管、第二支管和第三支管均横向设置,有利于冷媒利用重力在换热器内依照设定的路径流动,如图1所示。
可选地,集气管100设置第二单向阀602的设置方法可以为:将两段集气管中间用第二单向阀602焊接在一起。
可选地,第二单向阀602将集气管100从上至下分为第一集气管段和第二集气管段,其中,第一管口110位于第一集气管段,第二管口120和第三管口130位于第二集气管段。
可以理解的是,集气管100的第一总口101也设置于第一集气管段。以制冷流向下为例,冷媒经第一总口101进入集气管100,经第一管口110,进入第一换热流路200,由于第二单向阀602的设置,使第一换热流路200和第二换热流路300串联连通,提高了气态冷媒在换热器内的流动路径的长度。
可选地,第一集气管段的长度小于第二集气管段的长度。在制冷工况下,气态冷媒在第一换热流路200和第二换热流路300内与外界环境进行热量交换,温度降低,部分冷媒变为液态,变为气液混合状态,经第二管口120再次进入集气管100,此时,集气管100的第二集气管段可作为储液器储存气液混合冷媒中的液态冷媒,而气态冷媒继续经第三换热流路400进行换热。空调在低温制冷工况下,由于外界环境温度较低,室外换热器的冷凝效果较好,冷凝过程中产生的液态冷媒占据了换热器的空间,导致换热器的换热效果下降。本公开实施例提供的集气管100可以使第二集气管段作为储液器,对冷凝过程中产生的液态冷媒进行储存,降低了换热流路中液态冷媒的含量,提高了换热器的冷凝效果。
可选地,第一集气管段包括第一上部管段和第一下部管段,其中,第一管口110位于第一集气管段的第一上部管段。
对第一集气管段进行上下划分,分为位于上部的第一上部管段和位于下部的第一下部管段。可以理解的是,第一上部管段和第一下部管段是相互之间的上下位置关系,并不对第一上部管段和第一下部管段的长度关系做过多的限定。第一管口110设置于第一集气管段的第一上部管段,这样,第一管口110位于第二单向阀602的上部,有利于气态冷媒经第一管口110进入第一换热流路200。
可选地,第二集气管段包括第二上部管段和第二下部管段,其中,第二管口120和第三管口130位于第二集气管段的第二上部管段。
对第二集气管段进行上下划分,分为位于上部的第二上部管段和位于下部的第二下部管段。可以理解的是,第二上部管段和第二下部管段是相互之间的上下位置关系,并不对第二上部管段和第二下部管段的长度关系做过多的限定。第二管口120和第三管口130均位于第二上部管段,这样,有利于使经过第一换热流路200和第二换热流路300后的液态冷媒流至集气管的下部进行存储,气态冷媒经第三管口130进入第三换热流路400,实现了气液分离,降低了换热流路中液态冷媒的含量,提高了换热器的冷凝效果。
可选地,第一换热支路的换热管数量大于或等于第二换热支路的换热管数量。
第一换热流路200、第二换热流路300和第三换热流路400从上至下依次设置,即,第一换热流路200设置在第二换热流路300的上部,第二换热流路300设置在第三换热流路400的上部。可选地,第一换热流路200中的至少两条第一换热支路在横向上并排设置,例如,当第一换热支路的数量为两条时,第一换热支路1'201和第一换热支路2'202在横向上的并排设置,且,第一换热支路1'201和第一换热支路2'202的换热管数量相同;类似的,第二换热流路中的至少两条第二换热支路在横向上并排设置,例如,当第二换热支路的数量为两条时,第二换热支路1'301和第二换热支路2'302在横向上的并排设置,且,第二换热支路1'301和第二换热支路2'302换热管数量相同;类似的,第三换热流路中的至少两条第三换热支路在横向上并排设置,例如,当第三换热支路的数量为两条时,第三换热支路1'401和第三换热支路2'402在横向上的并排设置,且,第三换热支路1'401和第三换热支路2'402的换热管数量相同。
本公开实施例中,第一换热支路的换热管数量大于或等于第二换热支路的换热管数量,有利于提高第二管口120在集气管100中的位置,使第二管口120位于集气管100的较上的位置处,有利于增加集气管100的液态冷媒的存储量。
可选地,第三换热支路的换热管数量大于或等于第二换热支路的换热管数量。
第三换热支路的换热管数量大于或等于第二换热支路的换热管数量,有利于提高第三管口130在集气管100中的位置,使第三管口130位于集气管100的较上的位置处,有利于增加集气管100的液态冷媒的存储量。
本公开实施例同时提供一种空调。
本公开实施例提供的空调包括至少由室内换热器、室外换热器、压缩机和四通阀构造成的冷媒循环回路,其中,室内换热器和/或室外换热器为前述的换热器。
可选的,在制冷模式下且前述的换热器作为室外换热器使用时,第一总口是作为冷媒流入的端口,第二总口是作为冷媒流出的端口;而在制热模式且前述的换热器作为室外换热器使用时,第一总口是作为冷媒流出的端口,第二总口是作为冷媒流入的端口。
可选地,在制冷模式下且前述的换热器作为室内换热器使用时,第一总口是作为冷媒流出的端口,第二总口是作为冷媒流入的端口;而在制热模式且前述的换热器作为室内换热器使用时,第一总口是作为冷媒流入的端口,第二总口是作为冷媒流出的端口。
采用上述实施例所示出的换热器的空调,可以在空调运行制冷模式或制热模式时,分别以单一流路的制冷流向以及多支路的制热流向进行冷媒输送,不仅能够在制冷流向下使得冷媒能够充分换热实现“过冷”,同时也可以在制热流向下避免流路过长所导致的压损问题,从而能够同时保证换热器在不同工作模式下的性能需求。
可选地,换热器还包括连接于第二分流元件的汇流管路,在室外换热器为前述换热器时,换热器的集气管与压缩机相连通,汇流管路与室内换热器相连通。可选地,第二总口403设置于汇流管路上。
前述的换热器作为空调的室外换热器时,换热器的集气管与压缩机相连通,汇流管路与室内换热器相连通。因而在制冷流向下,压缩机排出的高温冷媒是从集气管的第一总口进入换热器,并按照单一流路依次流经第一换热流路、第二换热流路和第三换热流路,而后流出换热器,并在节流后流入室内换热器。这样,延长了高温冷媒与室外环境进行热交换的路径长度和时长,从而使高温冷媒流经室外换热器后能够达到更低的温度,以提升制冷性能。
可选地,换热器还包括连接于第二分流元件的汇流管路,在室内换热器为前述换热器时,换热器的集气管与压缩机相连通,汇流管路与室外换热器相连通。
前述的换热器作为空调的室内换热器时,换热器的集气管与压缩机相连通,汇流管路与室外换热器相连通。因而在制热流向下,压缩机排出的高温冷媒是从集气管的第一总口进入换热器,并按照单一流路依次流经第一换热流路、第二换热流路和第三换热流路,而后流出换热器,并在节流后流入室外换热器。这样,延长了高温冷媒与室内环境进行热交换的路径长度和时长,从而使高温冷媒的热量能够被大量传递到室内环境中,以提升制热性能。
以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例,以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求,否则单独的部件和功能是可选的,并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开的实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构,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。